JP5447338B2

JP5447338B2 - 可変バルブタイミング制御システムの異常診断装置

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Publication number: JP5447338B2
Application number: JP2010244956A
Authority: JP
Inventors: 晴行漆畑
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-11-01
Filing date: 2010-11-01
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2030-11-01
Also published as: JP2012097630A

Description

本発明は、内燃機関（エンジン）のクランク軸に対するカム軸の回転位相（以下「ＶＣＴ位相」という）をその調整可能範囲に位置する中間ロック位相でロックする機能を備えた可変バルブタイミング制御システムの異常診断装置に関する発明である。

従来より、油圧駆動式の可変バルブタイミング装置においては、特許文献１（特開平９−３２４６１３号公報）、特許文献２（特開２００１−１５９３３０号公報）に記載されているように、エンジン停止時のロック位相をＶＣＴ位相の調整可能範囲の略中間に設定して、バルブタイミング（ＶＣＴ位相）の調整可能範囲を拡大するようにしたものがある。このものは、エンジン停止時にロックする中間ロック位相を始動に適した位相に設定して、ロックピンによりＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックした状態でエンジンを始動し、始動完了後のエンジン回転上昇（オイルポンプ回転上昇）により油圧が適正な油圧に上昇してから、ロックピンを退避させてＶＣＴ位相のロックを解除して、ＶＣＴ位相をエンジン運転状態に応じた目標ＶＣＴ位相にフィードバック制御するようにしている。そして、エンジンを停止させる際やアイドル運転中にロック要求が発生したときに、ロックピンを突出させてＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックするようにしている。

特開平９−３２４６１３号公報特開２００１−１５９３３０号公報

本出願人は、ＶＣＴ位相を目標ＶＣＴ位相にフィードバック制御する位相制御中に、ＶＣＴ位相の制御可能範囲に基づいてロックピンの突出固着異常（ロックピンが突出位置で固着して正常に退避しない異常）の有無を判定する異常診断を研究している。しかし、ロックピンを突出させてＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックするように制御するロック制御中に、ロックピンの退避固着異常（ロックピンが退避位置で固着して正常に突出しない異常）が発生する可能性があり、前述した異常診断（位相制御中にロックピンの突出固着異常を検出する異常診断）では、ロック制御中にロックピンの退避固着異常を検出することができないという欠点がある。

また、ロックピンの退避固着異常が発生すると、ロック制御中にＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックできなくなって、ロック制御中にカム軸のトルクによるＶＣＴ位相の振れが発生する（ＶＣＴ位相の振れ幅がロックピンの正常時よりも大きくなる）。そこで、ロック制御中にカム軸のトルクによるＶＣＴ位相の振れを検出してロックピンの異常診断を行うことが考えられるが、従来の一般的なカム角センサは、ＶＣＴ位相の検出精度を確保するために、カム軸のトルクによるＶＣＴ位相の振れの影響を受け難いタイミングで、ＶＣＴ位相を検出するためのカム角信号を出力するように設定されているため、カム軸のトルクによるＶＣＴ位相の振れを精度良く検出することができないという問題がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ロック制御中にカム軸のトルクによるＶＣＴ位相の振れを精度良く検出してロックピンの異常診断を行うことができる可変バルブタイミング制御システムの異常診断装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相（以下「ＶＣＴ位相」という）を変化させてバルブタイミングを調整する油圧駆動式の可変バルブタイミング装置と、ＶＣＴ位相をその調整可能範囲に位置する中間ロック位相でロックするためのロックピンと、可変バルブタイミング装置及びロックピンを駆動する油圧を制御する油圧制御弁とを備えた可変バルブタイミング制御システムの異常診断装置において、ＶＣＴ位相を検出するためのカム角信号（以下「位相検出信号」という）を出力すると共に、該位相検出信号の出力タイミングとは別の出力タイミングでカム軸のトルクによるＶＣＴ位相の振れを検出するためのカム角信号（以下「位相振れ検出信号」という）を出力するカム角信号出力手段と、ロックピンを突出させてＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックするように油圧制御弁を制御するロック制御中に、カム角信号出力手段の出力信号から求めたＶＣＴ位相の振れ幅に基づいてロックピンの異常の有無を判定する異常診断手段とを備え、前記ロックピンとして、ＶＣＴ位相が前記中間ロック位相よりも進角側に移動することを阻止するための進角制限ピンと、ＶＣＴ位相が前記中間ロック位相よりも遅角側に移動することを阻止するための遅角制限ピンとを備え、更に、異常診断手段は、ロック制御中にＶＣＴ位相の振れが発生する位置（以下「ＶＣＴ位相の振れ位置」という）とＶＣＴ位相の振れ幅のうちの少なくとも一方に基づいて進角制限ピンの異常と遅角制限ピンの異常とを区別する手段を有することを特徴とするものである。

この構成では、カム角信号出力手段から位相検出信号とは別の出力タイミングで位相振れ検出信号を出力するようにしたので、カム角信号出力手段の出力信号に基づいてカム軸のトルクによるＶＣＴ位相の振れを精度良く検出することができる。そして、ロック制御中にカム角信号出力手段の出力信号から求めたＶＣＴ位相の振れ幅に基づいてロックピンの異常の有無を判定することで、ロック制御中にロックピンの退避固着異常（ロックピンが退避位置で固着して正常に突出しない異常）を検出することができる。しかも、請求項１のように、ロックピンとして、ＶＣＴ位相が中間ロック位相よりも進角側に移動することを阻止するための進角制限ピンと、ＶＣＴ位相が中間ロック位相よりも遅角側に移動することを阻止するための遅角制限ピンとを備えたシステムに本発明を適用すれば、進角制限ピンや遅角制限ピンの異常を検出することができる。
更に、請求項１に係る発明では、異常診断手段は、ロック制御中にＶＣＴ位相の振れが発生する位置（以下「ＶＣＴ位相の振れ位置」という）とＶＣＴ位相の振れ幅のうちの少なくとも一方に基づいて進角制限ピンの異常と遅角制限ピンの異常とを区別することを特徴としている。つまり、進角制限ピンの退避固着異常が発生した場合と、遅角制限ピンの退避固着異常が発生した場合とでは、ＶＣＴ位相の振れ位置やＶＣＴ位相の振れ幅が異なってくるため、ＶＣＴ位相の振れ位置やＶＣＴ位相の振れ幅を監視すれば、進角制限ピンの異常と遅角制限ピンの異常とを区別することができる。

この場合、請求項２のように、異常診断手段は、ロック制御中にＶＣＴ位相の振れ幅が所定の異常判定値よりも大きい場合にロックピンの異常有りと判定するようにすると良い。ロックピンの退避固着異常が発生すると、ロック制御中にＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックできなくなって、ロック制御中にカム軸のトルクによるＶＣＴ位相の振れ幅がロックピンの正常時よりも大きくなるため、ロック制御中にＶＣＴ位相の振れ幅が異常判定値よりも大きい場合には、ロックピンの異常有りと判定することができる。

具体的には、請求項３のように、異常診断手段は、ロック制御中にＶＣＴ位相の振れ位置が中間ロック位相よりも進角側の場合に進角制限ピンの異常と判定し、ロック制御中にＶＣＴ位相の振れ位置が中間ロック位相よりも遅角側の場合に遅角制限ピンの異常と判定するようにしても良い。

つまり、進角制限ピンの退避固着異常が発生すると、ＶＣＴ位相が中間ロック位相よりも進角側に移動することが許容されて、中間ロック位相よりも進角側でＶＣＴ位相の振れが発生するため、ＶＣＴ位相の振れ位置が中間ロック位相よりも進角側の場合には、進角制限ピンの異常と判定することができる。一方、遅角制限ピンの退避固着異常が発生すると、ＶＣＴ位相が中間ロック位相よりも遅角側に移動することが許容されて、中間ロック位相よりも遅角側でＶＣＴ位相の振れが発生するため、ＶＣＴ位相の振れ位置が中間ロック位相よりも遅角側の場合には、遅角制限ピンの異常と判定することができる。

或は、請求項４のように、異常診断手段は、ロック制御中にＶＣＴ位相の振れ幅が遅角制限ピンよるＶＣＴ位相の制限範囲の幅に相当する場合に進角制限ピンの異常と判定し、ロック制御中にＶＣＴ位相の振れ幅が進角制限ピンによるＶＣＴ位相の制限範囲の幅に相当する場合に遅角制限ピンの異常と判定するようにしても良い。

つまり、進角制限ピンの退避固着異常が発生すると、ＶＣＴ位相の移動可能範囲が遅角制限ピンのみで制限された状態になって、遅角制限ピンよるＶＣＴ位相の制限範囲でＶＣＴ位相の振れが発生するため、ＶＣＴ位相の振れ幅が遅角制限ピンよるＶＣＴ位相の制限範囲の幅に相当する場合には、進角制限ピンの異常と判定することができる。一方、遅角制限ピンの退避固着異常が発生すると、ＶＣＴ位相の移動可能範囲が進角制限ピンのみで制限された状態になって、進角制限ピンよるＶＣＴ位相の制限範囲でＶＣＴ位相の振れが発生するため、ＶＣＴ位相の振れ幅が進角制限ピンよるＶＣＴ位相の制限範囲の幅に相当する場合には、遅角制限ピンの異常と判定することができる。

また、請求項５のように、カム角信号出力手段は、カム軸のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングと遅角するタイミングの両方で位相振れ検出信号を出力するようにしても良い。このようにすれば、カム軸のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングで出力される進角側の位相振れ検出信号と、カム軸のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングで出力される遅角側の位相振れ検出信号とに基づいて、カム軸のトルクによるＶＣＴ位相の振れを精度良く検出することができる。

或は、請求項６のように、カム角信号出力手段は、カム軸のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングで位相検出信号を出力し、カム軸のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングで位相振れ検出信号を出力するようにしても良い。このようにすれば、カム軸のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングで出力される位相検出信号と、カム軸のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングで出力される位相振れ検出信号とに基づいて、カム軸のトルクによるＶＣＴ位相の振れを精度良く検出することができる。

また、請求項７のように、カム角信号出力手段は、カム軸のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングで位相検出信号を出力し、カム軸のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングで位相振れ検出信号を出力するようにしても良い。このようにすれば、カム軸のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングで出力される位相検出信号と、カム軸のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングで出力される位相振れ検出信号とに基づいて、カム軸のトルクによるＶＣＴ位相の振れを精度良く検出することができる。

図１は本発明の実施例１における制御システム全体の概略構成を示す図である。図２は可変バルブタイミング装置と油圧制御回路の構成を説明する縦断側面図である。図３は可変バルブタイミング装置の縦断正面図である。図４（ａ）はロック解除状態を示す中間ロック機構の断面図であり、図４（ｂ）はロック状態を示す中間ロック機構の断面図である。図５は可変バルブタイミング装置の制御特性を説明する図である。図６（ａ）は進角制限ピンの退避固着異常時の状態を示す中間ロック機構の断面図であり、図６（ｂ）は遅角制限ピンの退避固着異常時の状態を示す中間ロック機構の断面図である。図７は吸気側カム軸のトルクによるＶＣＴ位相の振れ及び従来のカム角信号の挙動を示すタイムチャートである。図８は実施例１の位相検出信号及び位相振れ検出信号の出力方法を説明するタイムチャートである。図９は実施例１のシグナルロータの概略構成を示す図である。図１０は実施例１の異常診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。図１１は実施例１の異常ピン判定ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。図１２は実施例２の異常ピン判定ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。図１３は実施例３の位相検出信号及び位相振れ検出信号の出力方法を説明するタイムチャートである。図１４は実施例３のシグナルロータの概略構成を示す図である。図１５は実施例３の異常診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。図１６は実施例４の位相検出信号及び位相振れ検出信号の出力方法を説明するタイムチャートである。図１７は実施例４の異常診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を吸気バルブの可変バルブタイミング装置に適用して具体化した幾つかの実施例を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図１１に基づいて説明する。
図１に示すように、内燃機関であるエンジン１１は、クランク軸１２からの動力がタイミングチェーン１３により各スプロケット１４，１５を介して吸気側カム軸１６と排気側カム軸１７とに伝達されるようになっている。但し、吸気側カム軸１６には、クランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の進角量（ＶＣＴ位相）を調整する可変バルブタイミング装置１８（ＶＣＴ）が設けられている。

また、吸気側カム軸１６の外周側には、所定のカム角でカム角信号のパルスを出力するカム角センサ１９（カム角信号出力手段）が設置され、一方、クランク軸１２の外周側には、所定クランク角毎にクランク角信号のパルスを出力するクランク角センサ２０が設置されている。これらカム角センサ１９及びクランク角センサ２０の出力信号は、エンジン制御回路２１に入力される。このエンジン制御回路２１は、カム角センサ１９とクランク角センサ２０の出力信号パルスの位相差に基づいて吸気バルブの実バルブタイミング（実ＶＣＴ位相）を演算すると共に、クランク角センサ２０の出力パルスの周波数（パルス間隔）に基づいてエンジン回転速度を演算する。また、エンジン運転状態を検出する各種センサ（吸気圧センサ２２、冷却水温センサ２３、スロットルセンサ２４等）の出力信号がエンジン制御回路２１に入力される。

このエンジン制御回路２１は、上記各種センサで検出したエンジン運転状態に応じて燃料噴射制御や点火制御を行うと共に、可変バルブタイミング制御（位相フィードバック制御）を行い、吸気バルブの実バルブタイミング（実ＶＣＴ位相）を目標バルブタイミング（目標ＶＣＴ位相）に一致させるように可変バルブタイミング装置１８を駆動する油圧をフィードバック制御する。

次に、図２乃至図４に基づいて可変バルブタイミング装置１８（ＶＣＴ）の構成を説明する。
可変バルブタイミング装置１８のハウジング３１は、吸気側カム軸１６の外周に回動自在に支持されたスプロケット１４にボルト３２で締め付け固定されている。これにより、クランク軸１２の回転がタイミングチェーン１３を介してスプロケット１４とハウジング３１に伝達され、スプロケット１４とハウジング３１がクランク軸１２と同期して回転する。一方、吸気側カム軸１６の一端部には、ロータ３５がボルト３７で締め付け固定されている。このロータ３５は、ハウジング３１内に相対回動自在に収納されている。

図３に示すように、ハウジング３１の内部には、複数のベーン収容室４０が形成され、各ベーン収容室４０が、ロータ３５の外周部に形成されたベーン４１によって進角室４２と遅角室４３とに区画されている。少なくとも１つのベーン４１の両側部には、ハウジング３１に対するロータ３５（ベーン４１）の相対回動範囲を規制するストッパ部５６が形成され、このストッパ部５６によって実ＶＣＴ位相（カム軸位相）の調整可能範囲の最遅角位相と最進角位相が規制されている。

可変バルブタイミング装置１８には、ＶＣＴ位相をその調整可能範囲の略中間に位置する中間ロック位相でロックする中間ロック機構５０が設けられている。この中間ロック機構５０の構成を説明すると、いずれか１つ又は複数のベーン４１にロックピン収容孔５７Ａ，５７Ｂ（図４参照）が設けられ、一方のロックピン収容孔５７Ａには、ハウジング３１とロータ３５（ベーン４１）との相対回動をロックするためのロックピンとして進角制限ピン５８Ａが突出可能に収容され、他方のロックピン収容孔５７Ｂには、ハウジング３１とロータ３５（ベーン４１）との相対回動をロックするためのロックピンとして遅角制限ピン５８Ｂが突出可能に収容されている。

図４（ｂ）に示すように、各ロックピン５８Ａ，５８Ｂ（進角制限ピン５８Ａと遅角制限ピン５８Ｂ）がスプロケット１４側に突出してスプロケット１４のロック穴５９Ａ，５９Ｂに嵌り込むことで、ＶＣＴ位相が中間ロック位相でロックされるようになっている。この際、ＶＣＴ位相が中間ロック位相よりも進角側に移動することが進角制限ピン５８Ａによって阻止され、ＶＣＴ位相が中間ロック位相よりも遅角側に移動することが遅角制限ピン５８Ｂによって阻止される。この中間ロック位相は、エンジン１１の始動に適した位相に設定されている。尚、ロック穴５９Ａ，５９Ｂをハウジング３１に設けた構成としても良い。

進角制限ピン５８Ａのロック穴５９Ａは、中間ロック位相から遅角側の所定位相（例えば中間ロック位相よりも５℃Ａ遅角側の位相）まで延びるように形成され、進角制限ピン５８Ａがロック穴５９Ａに嵌まり込むことで、ＶＣＴ位相の移動可能範囲が中間ロック位相から遅角側の所定位相までの範囲に制限されると共に、ＶＣＴ位相が中間ロック位相よりも進角側に移動することが阻止されるようになっている。

一方、遅角制限ピン５８Ｂのロック穴５９Ｂは、中間ロック位相から進角側の所定位相（例えば中間ロック位相よりも１０℃Ａ進角側の位相）まで延びるように形成され、遅角制限ピン５８Ｂがロック穴５９Ｂに嵌まり込むことで、ＶＣＴ位相の移動可能範囲が中間ロック位相から進角側の所定位相までの範囲に制限されると共に、ＶＣＴ位相が中間ロック位相よりも遅角側に移動することが阻止されるようになっている。

各ロックピン５８Ａ，５８Ｂ（進角制限ピン５８Ａと遅角制限ピン５８Ｂ）は、スプリング６２Ａ，６２Ｂによってロック方向（突出方向）に付勢されている。また、ロックピン５８Ａ，５８Ｂの外周部とロックピン収容孔５７Ａ，５７Ｂとの間には、ロックピン５８Ａ，５８Ｂをロック解除方向（退避方向）に駆動する油圧を制御するためのロック解除用の油圧室が形成されている。

また、ハウジング３１には、進角制御時にロータ３５を進角方向に相対回動させる油圧をばね力で補助（アシスト）する付勢手段としてねじりコイルばね等のばね５５が設けられている。吸気バルブの可変バルブタイミング装置１８では、吸気側カム軸１６のトルクがＶＣＴ位相を遅角させる方向に作用することから、上記ばね５５は、ＶＣＴ位相を吸気側カム軸１６のトルク方向と反対方向である進角方向に付勢することになる。

本実施例１では、ばね５５が作用する範囲は、最遅角位相から中間ロック位相直前までの範囲に設定され、エンジンストール等の異常停止後の再始動時のフェールセーフを想定して、ロックピン５８Ａ，５８Ｂ（進角制限ピン５８Ａと遅角制限ピン５８Ｂ）がロック穴５９Ａ，５９Ｂから外れた状態で中間ロック位相よりも遅角側の実ＶＣＴ位相で始動した場合に、スタータ（図示せず）によるクランキング中に、ばね５５のばね力により実ＶＣＴ位相を遅角側から中間ロック位相へ進角させる進角動作を補助してロックピン５８Ａ，５８Ｂをロック穴５９Ａ，５９Ｂに嵌まり込ませてロックできるようになっている。

一方、中間ロック位相よりも進角側の実ＶＣＴ位相で始動した場合は、クランキング中に吸気側カム軸１６のトルクが遅角方向に作用するため、吸気側カム軸１６のトルクにより実ＶＣＴ位相を進角側から中間ロック位相へ遅角させてロックピン５８Ａ，５８Ｂをロック穴５９Ａ，５９Ｂに嵌まり込ませてロックさせることができる。

更に、本実施例１では、ロータ３５には、進角室４２と遅角室４３とを連通させるための連通路（図示せず）が形成され、図４（ａ）に示すように、ロックピン５８Ａ，５８Ｂがロック穴５９Ａ，５９Ｂから抜き出されたロック解除状態の場合は、開閉弁６３Ａ，６３Ｂが閉弁方向に移動して進角室４２と遅角室４３との間の連通路が遮断された状態に維持される。一方、図４（ｂ）に示すように、ロックピン５８Ａ，５８Ｂが突出してロック穴５９Ａ，５９Ｂに嵌まり込んだロック状態の場合は、開閉弁６３Ａ，６３Ｂが開弁方向に移動して進角室４２と遅角室４３との間の連通路が開放され、進角室４２と遅角室４３との間でオイルが出入り可能な状態に維持される。

また、図１及び図２に示すように、可変バルブタイミング装置１８のＶＣＴ位相及びロックピン５８Ａ，５８Ｂ（進角制限ピン５８Ａと遅角制限ピン５８Ｂ）を駆動する油圧を制御する油圧制御弁２５は、ＶＣＴ位相を駆動する油圧を制御する位相制御用の油圧制御弁機能とロックピン５８Ａ，５８Ｂを駆動する油圧を制御するロック制御用の油圧制御弁機能とを一体化した油圧制御弁により構成され、エンジン１１の動力によって駆動されるオイルポンプ２８により、オイルパン２７内のオイル（作動油）が汲み上げられて油圧制御弁２５に供給される。

この油圧制御弁２５は、例えば８ポート・４ポジション型のスプール弁により構成され、図５に示すように、油圧制御弁２５の制御デューティ（制御量）に応じて、ロックモードＬ１，Ｌ２、進角モードＡ、保持モードＨ、遅角モードＲの４つの制御領域に区分されている。

ロックモードＬ１，Ｌ２の制御領域では、ロックピン収容孔５７Ａ，５７Ｂ内のロック解除用油圧室へのオイル供給油路を遮断してロックピン収容孔５７Ａ，５７Ｂ内のロック解除用油圧室の油圧を抜いて、スプリング６２Ａ，６２Ｂによってロックピン５８Ａ，５８Ｂ（進角制限ピン５８Ａと遅角制限ピン５８Ｂ）をロック方向に突出させる。

更に、ロックモードＬ１，Ｌ２の制御領域は、ロックピン５８Ａ，５８Ｂを突出させながら進角室４２へのオイル供給油路を開放して進角室４２にオイルを供給して連通路を通して遅角室４３にもオイルを充填するオイル充填モードＬ１の制御領域と、ロックピン５８Ａ，５８Ｂを突出させながら進角室４２へのオイル供給油路を遮断するロック保持モードＬ２の制御領域とに区分されている。

進角モードＡの制御領域では、遅角室４３へのオイル供給油路を遮断して、遅角室４３をドレンに開放して遅角室４３の油圧を抜いた状態で、油圧制御弁２５の制御デューティに応じて、進角室４２へのオイル供給油路を開放して、進角室４２にオイルを供給して進角室４２の油圧を変化させて実ＶＣＴ位相を進角させる。

保持モードＨの制御領域では、進角室４２と遅角室４３の両方のオイル供給油路を遮断して両室４２，４３の油圧を保持して、実ＶＣＴ位相が動かないように保持する。
遅角モードＲの制御領域では、進角室４２へのオイル供給油路を遮断して、進角室４２をドレンに開放して進角室４２の油圧を抜いた状態で、油圧制御弁２５の制御デューティに応じて、遅角室４３へのオイル供給油路を開放して、遅角室４３にオイルを供給して遅角室４３の油圧を変化させて実ＶＣＴ位相を遅角させる。

ロックモードＬ１，Ｌ２以外の制御領域（進角モードＡ、保持モードＨ、遅角モードＲ）では、ロックピン収容孔５７Ａ，５７Ｂ内のロック解除用油圧室へのオイル供給油路を開放してロックピン収容孔５７Ａ，５７Ｂ内のロック解除用油圧室にオイルを充填してロック解除用油圧室の油圧を上昇させ、その油圧によりロックピン５８Ａ，５８Ｂ（進角制限ピン５８Ａと遅角制限ピン５８Ｂ）をロック穴５９Ａ，５９Ｂから抜き出してロックピン５８Ａ，５８Ｂのロックを解除する。

ところで、図６に示すように、ロックピン５８Ａ，５８Ｂ（進角制限ピン５８Ａと遅角制限ピン５８Ｂ）を突出させてＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックするように油圧制御弁２５を制御するロック制御中に、ロックピン５８Ａ，５８Ｂの退避固着異常（ロックピン５８Ａ，５８Ｂが退避位置で固着して正常に突出しない異常）が発生する可能性があり、ロックピン５８Ａ，５８Ｂの退避固着異常が発生すると、図７に示すように、ロック制御中にＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックできなくなって、ロック制御中に吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れが発生する（ＶＣＴ位相の振れ幅がロックピン５８Ａ，５８Ｂの正常時よりも大きくなる）。

そこで、ロック制御中に吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れを検出してロックピン５８Ａ，５８Ｂの異常診断を行うことが考えられるが、図７に示すように、従来の一般的なカム角センサは、ＶＣＴ位相の検出精度を確保するために、吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れの影響を受け難いタイミングで、ＶＣＴ位相を検出するためのカム角信号を出力するように設定されているため、吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れを精度良く検出することができないという問題がある。

この対策として、カム角センサ１９は、ＶＣＴ位相を検出するためのカム角信号（以下「位相検出信号」という）を出力すると共に、該位相検出信号の出力タイミングとは別の出力タイミングで吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れを検出するためのカム角信号（以下「位相振れ検出信号」という）を出力するように設定されている。これにより、カム角センサ１９の出力信号に基づいて吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れを精度良く検出することができる。

本実施例１では、図８に示すように、カム角センサ１９は、吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れの影響を受け難いタイミングで位相検出信号を出力すると共に、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングと遅角するタイミングの両方で位相振れ検出信号を出力するように設定されいてる。

この場合、図９に示すように、吸気側カム軸１６に取り付けられたシグナルロータ６４の外周に対向してカム角センサ１９が設置され、シグナルロータ６４の外周には、位相検出用の歯６５（位相検出信号を出力させるための歯）と、位相振れ検出用の歯６６（位相振れ検出信号を出力させるための歯）が設けられている。位相検出用の歯６５は、吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れの影響を受け難いタイミングに相当する位置に配置され、位相振れ検出用の歯６６は、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミング及び遅角するタイミングに相当する位置に配置されている。これにより、シグナルロータ６４（吸気側カム軸１６）の回転に同期してカム角センサ１９から位相検出信号と位相振れ検出信号が出力される。尚、位相検出用の歯６５の周方向の長さと位相振れ検出用の歯６６の周方向の長さを異なる寸法にして、位相検出信号のパルス幅と位相振れ検出信号のパルス幅を異なる幅にするようにしても良い。

そして、エンジン制御回路２１は、後述する図１０及び図１１の異常診断用の各ルーチンを実行することで、特許請求の範囲でいう異常診断手段として機能し、ロック制御中に、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングで出力される進角側の位相振れ検出信号と、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングで出力される遅角側の位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れ幅を検出し、このＶＣＴ位相の振れ幅が所定の異常判定値よりも大きいか否かによってロックピン５８Ａ，５８Ｂの異常の有無を判定する。

ロックピン５８Ａ，５８Ｂの退避固着異常が発生すると、ロック制御中にＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックできなくなって、ロック制御中に吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れ幅がロックピン５８Ａ，５８Ｂの正常時よりも大きくなるため、ロック制御中にＶＣＴ位相の振れ幅が異常判定値よりも大きい場合には、ロックピン５８Ａ，５８Ｂの異常有りと判定することができる。

更に、ロック制御中にロックピン５８Ａ，５８Ｂの異常有りと判定された場合には、ＶＣＴ位相の振れ位置（ＶＣＴ位相の振れが発生する位置）が中間ロック位相よりも進角側であるか否かを判定し、ＶＣＴ位相の振れ位置が中間ロック位相よりも進角側の場合に進角制限ピン５８Ａの異常（退避固着異常）と判定し、ＶＣＴ位相の振れ位置が中間ロック位相よりも遅角側の場合に遅角制限ピン５８Ｂの異常（退避固着異常）と判定する。

つまり、図６（ａ）に示すように、進角制限ピン５８Ａの退避固着異常が発生すると、ＶＣＴ位相が中間ロック位相よりも進角側に移動することが許容されて、中間ロック位相よりも進角側でＶＣＴ位相の振れが発生するため、ＶＣＴ位相の振れ位置が中間ロック位相よりも進角側の場合には、進角制限ピン５８Ａの異常（退避固着異常）と判定することができる。

一方、図６（ｂ）に示すように、遅角制限ピン５８Ｂの退避固着異常が発生すると、ＶＣＴ位相が中間ロック位相よりも遅角側に移動することが許容されて、中間ロック位相よりも遅角側でＶＣＴ位相の振れが発生するため、ＶＣＴ位相の振れ位置が中間ロック位相よりも遅角側の場合には、遅角制限ピン５８Ｂの異常（退避固着異常）と判定することができる。
以下、エンジン制御回路２１が実行する図１０及び図１１の異常診断用の各ルーチンの処理内容を説明する。

［異常診断ルーチン］
図１０に示す異常診断ルーチンは、エンジン制御回路２１の電源オン中に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、ロックピン５８Ａ，５８Ｂの異常診断実行条件が成立しているか否かを、ロック制御中であること、カム角センサ１９及びクランク角センサ２０が正常であること等の条件を全て満たすか否かによって判定する。

このステップ１０１で、異常診断実行条件が不成立であると判定された場合には、ステップ１０２以降の異常診断に関する処理を行うことなく本ルーチンを終了する。
一方、上記ステップ１０１で、異常診断実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ１０２以降の異常診断に関する処理を次のようにして実行する。まず、ステップ１０２で、クランク角センサ２０の出力信号と、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングでカム角センサ１９から出力される遅角側の位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れの遅角側の位相（遅角側の位相振れ検出信号の出力タイミングにおけるＶＣＴ位相）を算出する。

この後、ステップ１０３に進み、クランク角センサ２０の出力信号と、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングでカム角センサ１９から出力される進角側の位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れの進角側の位相（進角側の位相振れ検出信号の出力タイミングにおけるＶＣＴ位相）を算出する。

この後、ステップ１０４に進み、ＶＣＴ位相の振れの進角側の位相と、ＶＣＴ位相の振れの遅角側の位相との位相差を、ＶＣＴ位相の振れ幅として算出する。
振れ幅＝進角側の位相−遅角側の位相

この後、ステップ１０５に進み、ＶＣＴ位相の振れ幅が所定の異常判定値よりも大きいか否かを判定する。このステップ１０５で、ＶＣＴ位相の振れ幅が異常判定値以下であると判定された場合には、ステップ１０６に進み、ロックピン５８Ａ，５８Ｂの異常無し（正常）と判定する。

これに対して、上記ステップ１０５で、ＶＣＴ位相の振れ幅が異常判定値よりも大きいと判定された場合には、ステップ１０７に進み、ロックピン５８Ａ，５８Ｂの異常有りと判定した後、ステップ１０８に進み、後述する図１１の異常ピン判定ルーチンを実行して、進角制限ピン５８Ａの異常と遅角制限ピン５８Ｂの異常とを区別する。

［異常ピン判定ルーチン］
図１１に示す異常ピン判定ルーチンは、前記図１０の異常診断ルーチンのステップ１０８で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、ＶＣＴ位相の振れ位置（ＶＣＴ位相の振れが発生する位置）が中間ロック位相よりも進角側であるか否かを、例えば、ＶＣＴ位相の振れ幅の中心位置が中間ロック位相よりも進角側であるか否かによって判定する。

このステップ２０１で、ＶＣＴ位相の振れ位置が中間ロック位相よりも進角側であると判定された場合には、ステップ２０２に進み、進角制限ピン５８Ａの異常（退避固着異常）と判定する。

一方、上記ステップ２０１で、ＶＣＴ位相の振れ位置が中間ロック位相よりも進角側ではないと判定された場合には、ＶＣＴ位相の振れ位置が中間ロック位相よりも遅角側であると判断して、ステップ２０３に進み、遅角制限ピン５８Ｂの異常（退避固着異常）と判定する。

以上説明した本実施例１では、カム角センサ１９から位相検出信号とは別の出力タイミングで位相振れ検出信号を出力するようにしたので、カム角センサ１９の出力信号に基づいて吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れを精度良く検出することができ、ロック制御中にカム角センサ１９の出力信号から求めたＶＣＴ位相の振れ幅を異常判定と比較してロックピン５８Ａ，５８Ｂの異常の有無を判定するようにしたので、ロック制御中にロックピン５８Ａ，５８Ｂの退避固着異常を検出することができる。

更に、本実施例１では、ロック制御中にロックピン５８Ａ，５８Ｂの異常有りと判定された場合には、ＶＣＴ位相の振れ位置が中間ロック位相よりも進角側であるか否かを判定し、ＶＣＴ位相の振れ位置が中間ロック位相よりも進角側の場合に進角制限ピン５８Ａの異常（退避固着異常）と判定し、ＶＣＴ位相の振れ位置が中間ロック位相よりも遅角側の場合に遅角制限ピン５８Ｂの異常（退避固着異常）と判定するようにしたので、進角制限ピン５８Ａの異常と遅角制限ピン５８Ｂの異常とを区別して判定することができる。

また、本実施例１では、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングと遅角するタイミングの両方で位相振れ検出信号を出力するようにしたので、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングで出力される進角側の位相振れ検出信号と、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングで出力される遅角側の位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れを精度良く検出することができる。

次に、図１２を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。

本実施例２では、エンジン制御回路２１により後述する図１２の異常ピン判定ルーチンを実行することで、ロック制御中にロックピン５８Ａ，５８Ｂの異常有りと判定された場合には、ＶＣＴ位相の振れ幅が遅角制限ピン５８ＢよるＶＣＴ位相の制限範囲の幅に相当するか否かを判定し、ＶＣＴ位相の振れ幅が遅角制限ピン５８ＢよるＶＣＴ位相の制限範囲の幅に相当する場合に進角制限ピン５８Ａの異常（退避固着異常）と判定し、ＶＣＴ位相の振れ幅が進角制限ピン５８ＡによるＶＣＴ位相の制限範囲の幅に相当する場合に遅角制限ピン５８Ｂの異常（退避固着異常）と判定する。

つまり、図６（ａ）に示すように、進角制限ピン５８Ａの退避固着異常が発生すると、ＶＣＴ位相の移動可能範囲が遅角制限ピン５８Ｂのみで制限された状態になって、遅角制限ピン５８ＢよるＶＣＴ位相の制限範囲でＶＣＴ位相の振れが発生するため、ＶＣＴ位相の振れ幅が遅角制限ピン５８ＢよるＶＣＴ位相の制限範囲の幅（例えば１０℃Ａ）に相当する場合には、進角制限ピン５８Ａの異常（退避固着異常）と判定することができる。

一方、遅角制限ピン５８Ｂの退避固着異常が発生すると、ＶＣＴ位相の移動可能範囲が進角制限ピン５８Ａのみで制限された状態になって、進角制限ピン５８ＡよるＶＣＴ位相の制限範囲でＶＣＴ位相の振れが発生するため、ＶＣＴ位相の振れ幅が進角制限ピン５８ＡよるＶＣＴ位相の制限範囲の幅（例えば５℃Ａ）に相当する場合には、遅角制限ピン５８Ｂの異常（退避固着異常）と判定することができる。

図１２のルーチンは、前記実施例１で説明した図１１のルーチンのステップ２０１の処理をステップ２０１ａの処理に変更したものであり、それ以外の各ステップの処理は図１１と同じである。

図１２に示す異常ピン判定ルーチンでは、まず、ステップ２０１ａで、ＶＣＴ位相の振れ幅が遅角制限ピン５８ＢよるＶＣＴ位相の制限範囲の幅（例えば１０℃Ａ）に相当するか否かを、例えば、ＶＣＴ位相の振れ幅が所定の閾値（例えば８℃Ａ）よりも大きいか否かをによって判定する。

このステップ２０１ａで、ＶＣＴ位相の振れ幅が遅角制限ピン５８ＢよるＶＣＴ位相の制限範囲の幅（例えば１０℃Ａ）に相当すると判定された場合には、ステップ２０２に進み、進角制限ピン５８Ａの異常（退避固着異常）と判定する。

一方、上記ステップ２０１ａで、ＶＣＴ位相の振れ幅が遅角制限ピン５８ＢよるＶＣＴ位相の制限範囲の幅に相当しないと判定された場合には、ＶＣＴ位相の振れ幅が進角制限ピン５８ＡよるＶＣＴ位相の制限範囲の幅（例えば５℃Ａ）に相当すると判断して、ステップ２０３に進み、遅角制限ピン５８Ｂの異常（退避固着異常）と判定する。

以上説明した本実施例２では、ロック制御中にロックピン５８Ａ，５８Ｂの異常有りと判定された場合には、ＶＣＴ位相の振れ幅が遅角制限ピン５８ＢよるＶＣＴ位相の制限範囲の幅に相当するか否かを判定し、ＶＣＴ位相の振れ幅が遅角制限ピン５８ＢよるＶＣＴ位相の制限範囲の幅に相当する場合に進角制限ピン５８Ａの異常（退避固着異常）と判定し、ＶＣＴ位相の振れ幅が進角制限ピン５８ＡによるＶＣＴ位相の制限範囲の幅に相当する場合に遅角制限ピン５８Ｂの異常（退避固着異常）と判定するようにしたので、進角制限ピン５８Ａの異常と遅角制限ピン５８Ｂの異常とを区別して判定することができる。

次に、図１３乃至図１５を用いて本発明の実施例３を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。

本実施例３では、図１３に示すように、カム角センサ１９は、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングで位相検出信号を出力し、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングで位相振れ検出信号を出力するように設定されている。

この場合、図１４（ａ）に示すように、シグナルロータ６７の外周には、位相検出用の歯６８と位相振れ検出用の歯６９が設けられ、位相検出用の歯６８は、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングに相当する位置に配置され、位相振れ検出用の歯６９は、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングに相当する位置に配置されている。尚、位相検出用の歯６８の周方向の長さと位相振れ検出用の歯６９の周方向の長さを異なる寸法にして、位相検出信号のパルス幅と位相振れ検出信号のパルス幅を異なる幅にするようにしても良い。

或は、図１４（ｂ）に示すように、シグナルロータ７０の外周に、周方向の長さが比較的長尺な歯７１を設け、シグナルロータ７０（吸気側カム軸１６）の回転に同期してカム角センサ１９から出力されるパルス信号の立上がりエッジ（又は立下がりエッジ）を位相検出信号として使用し、パルス信号の立下がりエッジ（又は立上がりエッジ）を位相振れ検出信号として使用するようにしても良い。

そして、エンジン制御回路２１により後述する図１５の異常診断ルーチンを実行することで、ロック制御中に、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングで出力される位相検出信号と、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングで出力される位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れ幅を検出し、このＶＣＴ位相の振れ幅が所定の異常判定値よりも大きいか否かによってロックピン５８Ａ，５８Ｂの異常の有無を判定する。

図１５のルーチンは、前記実施例１で説明した図１０のルーチンのステップ１０２，１０３の処理をステップ１０２ａ，１０３ａの処理に変更したものであり、それ以外の各ステップの処理は図１０と同じである。

図１５に示す異常診断ルーチンでは、ステップ１０１で、異常診断実行条件が成立していると判定された場合に、ステップ１０２ａに進み、クランク角センサ２０の出力信号と、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングでカム角センサ１９から出力される位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れの遅角側の位相（位相振れ検出信号の出力タイミングにおけるＶＣＴ位相）を算出する。

この後、ステップ１０３ａに進み、クランク角センサ２０の出力信号と、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングでカム角センサ１９から出力される位相検出信号とに基づいて、吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れの進角側の位相（位相検出信号の出力タイミングにおけるＶＣＴ位相）を算出する。

この後、ＶＣＴ位相の振れの進角側の位相と、ＶＣＴ位相の振れの遅角側の位相との位相差を、ＶＣＴ位相の振れ幅として算出した後、ＶＣＴ位相の振れ幅が所定の異常判定値よりも大きいか否かを判定し、ＶＣＴ位相の振れ幅が異常判定値以下であると判定された場合には、ロックピン５８Ａ，５８Ｂの異常無し（正常）と判定する（ステップ１０４〜１０６）。

これに対して、ＶＣＴ位相の振れ幅が異常判定値よりも大きいと判定された場合には、ステップ１０７に進み、ロックピン５８Ａ，５８Ｂの異常有りと判定した後、ステップ１０８に進み、前述した図１１又は図１２の異常ピン判定ルーチンを実行して、進角制限ピン５８Ａの異常と遅角制限ピン５８Ｂの異常とを区別する。

以上説明した本実施例３では、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングで位相検出信号を出力し、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングで位相振れ検出信号を出力するようにしたので、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングで出力される位相検出信号と、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングで出力される位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れを精度良く検出することができる。

次に、図１６及び図１７を用いて本発明の実施例４を説明する。但し、前記実施例３と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例３と異なる部分について説明する。

本実施例４では、図１６に示すように、カム角センサ１９は、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングで位相検出信号を出力し、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングで位相振れ検出信号を出力するように設定されている。

そして、エンジン制御回路２１により後述する図１７の異常診断ルーチンを実行することで、ロック制御中に、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングで出力される位相検出信号と、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングで出力される位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れ幅を検出し、このＶＣＴ位相の振れ幅が所定の異常判定値よりも大きいか否かによってロックピン５８Ａ，５８Ｂの異常の有無を判定する。

図１７のルーチンは、前記実施例１で説明した図１０のルーチンのステップ１０２，１０３の処理をステップ１０２ｂ，１０３ｂの処理に変更したものであり、それ以外の各ステップの処理は図１０と同じである。

図１７に示す異常診断ルーチンでは、ステップ１０１で、異常診断実行条件が成立していると判定された場合に、ステップ１０２ｂに進み、クランク角センサ２０の出力信号と、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングでカム角センサ１９から出力される位相検出信号とに基づいて、吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れの遅角側の位相（位相検出信号の出力タイミングにおけるＶＣＴ位相）を算出する。

この後、ステップ１０３ｂに進み、クランク角センサ２０の出力信号と、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングでカム角センサ１９から出力される位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れの進角側の位相（位相振れ検出信号の出力タイミングにおけるＶＣＴ位相）を算出する。

以上説明した本実施例４では、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングで位相検出信号を出力し、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングで位相振れ検出信号を出力するようにしたので、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングで出力される位相検出信号と、吸気側カム軸１６のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングで出力される位相振れ検出信号とに基づいて、吸気側カム軸１６のトルクによるＶＣＴ位相の振れを精度良く検出することができる。

また、上記各実施例１〜４は、本発明を吸気バルブの可変バルブタイミング装置に適用して具体化した実施例であるが、排気バルブの可変バルブタイミング装置に適用して実施しても良い。本発明を排気バルブの可変バルブタイミング装置に適用する場合は、排気バルブのＶＣＴ位相の制御方向（「進角」と「遅角」の関係）を吸気バルブのＶＣＴ位相の制御方向とは反対にすれば良い。

その他、本発明は、可変バルブタイミング装置の構成や油圧制御弁の構成等を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても良い。

１１…エンジン（内燃機関）、１２…クランク軸、１４…スプロケット、１６…吸気側カム軸、１７…排気側カム軸、１８…可変バルブタイミング装置、１９…カム角センサ（カム角信号出力手段）、２０…クランク角センサ、２１…エンジン制御回路（異常診断手段）、２５…油圧制御弁、２８…オイルポンプ、３１…ハウジング、３５…ロータ、４１…ベーン、５０…中間ロック機構、５７Ａ，５７Ｂ…ロックピン収容孔、５８Ａ…進角制限ピン（ロックピン）、５８Ｂ…遅角制限ピン（ロックピン）、５９Ａ，５９Ｂ…ロック穴、

Claims

内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相（以下「ＶＣＴ位相」という）を変化させてバルブタイミングを調整する油圧駆動式の可変バルブタイミング装置と、ＶＣＴ位相をその調整可能範囲に位置する中間ロック位相でロックするためのロックピンと、前記可変バルブタイミング装置及び前記ロックピンを駆動する油圧を制御する油圧制御弁とを備えた可変バルブタイミング制御システムの異常診断装置において、
ＶＣＴ位相を検出するためのカム角信号（以下「位相検出信号」という）を出力すると共に、該位相検出信号の出力タイミングとは別の出力タイミングで前記カム軸のトルクによるＶＣＴ位相の振れを検出するためのカム角信号（以下「位相振れ検出信号」という）を出力するカム角信号出力手段と、
前記ロックピンを突出させてＶＣＴ位相を前記中間ロック位相でロックするように前記油圧制御弁を制御するロック制御中に、前記カム角信号出力手段の出力信号から求めたＶＣＴ位相の振れ幅に基づいて前記ロックピンの異常の有無を判定する異常診断手段と
を備え、
前記ロックピンとして、ＶＣＴ位相が前記中間ロック位相よりも進角側に移動することを阻止するための進角制限ピンと、ＶＣＴ位相が前記中間ロック位相よりも遅角側に移動することを阻止するための遅角制限ピンとを備え、
前記異常診断手段は、前記ロック制御中にＶＣＴ位相の振れが発生する位置（以下「ＶＣＴ位相の振れ位置」という）とＶＣＴ位相の振れ幅のうちの少なくとも一方に基づいて前記進角制限ピンの異常と前記遅角制限ピンの異常とを区別する手段を有することを特徴とする可変バルブタイミング制御システムの異常診断装置。
前記異常診断手段は、前記ロック制御中にＶＣＴ位相の振れ幅が所定の異常判定値よりも大きい場合に前記ロックピンの異常有りと判定することを特徴とする請求項１に記載の可変バルブタイミング制御システムの異常診断装置。
前記異常診断手段は、前記ロック制御中にＶＣＴ位相の振れ位置が前記中間ロック位相よりも進角側の場合に前記進角制限ピンの異常と判定し、前記ロック制御中にＶＣＴ位相の振れ位置が前記中間ロック位相よりも遅角側の場合に前記遅角制限ピンの異常と判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の可変バルブタイミング制御システムの異常診断装置。
前記異常診断手段は、前記ロック制御中にＶＣＴ位相の振れ幅が前記遅角制限ピンよるＶＣＴ位相の制限範囲の幅に相当する場合に前記進角制限ピンの異常と判定し、前記ロック制御中にＶＣＴ位相の振れ幅が前記進角制限ピンによるＶＣＴ位相の制限範囲の幅に相当する場合に前記遅角制限ピンの異常と判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の可変バルブタイミング制御システムの異常診断装置。
前記カム角信号出力手段は、前記カム軸のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングと遅角するタイミングの両方で前記位相振れ検出信号を出力することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の可変バルブタイミング制御システムの異常診断装置。
前記カム角信号出力手段は、前記カム軸のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングで前記位相検出信号を出力し、前記カム軸のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングで前記位相振れ検出信号を出力することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の可変バルブタイミング制御システムの異常診断装置。
前記カム角信号出力手段は、前記カム軸のトルクによりＶＣＴ位相が遅角するタイミングで前記位相検出信号を出力し、前記カム軸のトルクによりＶＣＴ位相が進角するタイミングで前記位相振れ検出信号を出力することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の可変バルブタイミング制御システムの異常診断装置。