WO2017208312A1 - 可変動弁装置の制御方法及び可変動弁装置 - Google Patents

可変動弁装置の制御方法及び可変動弁装置 Download PDF

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timing
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和弘 牟田
健 塩澤
尚吾 井阪
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日産自動車株式会社
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    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a control method for a variable valve operating apparatus and a variable valve operating apparatus applied to, for example, an internal combustion engine for automobiles.
  • a variable valve timing mechanism that changes the valve timing of the engine valve by changing the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft according to the operating state is conventionally known.
  • the variable valve timing mechanism of Patent Document 1 stops the variable control of the valve timing of the engine valve according to the operating state when an abnormality occurs in the crank angle sensor and the rotation angle of the crankshaft cannot be detected. Further, in Patent Document 1, when the rotation angle of the crankshaft cannot be detected, it is determined whether or not the rotation phase of the camshaft with respect to the crankshaft is fixed to a predetermined intermediate lock phase by a lock mechanism. The rotation angle is detected.
  • the lock may be released for some reason.In this case, appropriate control according to the valve timing of the engine valve is performed. become unable.
  • the valve timing of the engine valve cannot be detected, and when the variable valve timing mechanism is controlled to hold the valve timing of the engine valve at a predetermined position by the lock mechanism, When it is detected that the valve timing of the engine valve cannot be held at the predetermined position, and then it is detected that the valve timing of the engine valve can be held at the predetermined position, the lock mechanism The variable valve timing mechanism is controlled so as to hold the valve timing of the engine valve at the predetermined position.
  • the valve timing of the engine valve when the valve timing of the engine valve cannot be detected, the valve timing of the engine valve is held at a predetermined position by the lock mechanism, and the lock of the lock mechanism is released for some reason. If it is determined that the timing can be held at the predetermined position, the valve timing of the engine valve is held at the predetermined position, so that appropriate control according to the valve timing of the engine valve can be performed.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a variable valve operating apparatus 1 according to the present invention.
  • the variable valve operating apparatus 1 is applied to, for example, an automobile internal combustion engine.
  • the variable valve operating apparatus 1 includes a variable valve timing mechanism 2 that enables variable valve timing (phase of lift center angle) of an engine valve (intake valve or exhaust valve) (not shown) within a predetermined range, and valve timing ( And a lock mechanism 3 that can hold the phase of the lift center angle at a predetermined intermediate position.
  • the variable valve timing mechanism 2 is applied to the intake valve side.
  • variable valve timing mechanism 2 receives the supply of hydraulic oil and continuously changes the rotational phase difference between the crankshaft (not shown) and the intake camshaft 4 between a predetermined most advanced position and a predetermined most retarded position.
  • the control is variably controlled.
  • the variable valve timing mechanism 2 includes an inner rotor 21 as a first rotating body and an outer rotor 22 as a second rotating body that is fitted to the inner rotor 21 so as to be relatively rotatable.
  • the substantially cylindrical inner rotor 21 is fixed to the distal end portion of the intake camshaft 4 rotatably supported by a cylinder head (not shown) of the internal combustion engine, and rotates integrally with the intake camshaft 4.
  • the intake camshaft 4 rotates together with the inner rotor 21, the intake valve is driven to open and close by a cam (not shown) provided on the intake camshaft 4.
  • Four vanes 23 are provided radially on the outer periphery of the inner rotor 21.
  • the substantially cylindrical outer rotor 22 is concentrically disposed on the outer peripheral side of the inner rotor 21.
  • the outer rotor 22 is fixed to the intake cam sprocket 14 by a plurality of mounting bolts 24.
  • the intake cam sprocket 14 rotates in synchronization with the crankshaft via a timing chain (or timing belt) (not shown).
  • the tip of the vane 23 is in sliding contact with the inner periphery of the recess 26, and the tip of the protrusion 25 is in sliding contact with the outer periphery of the inner rotor 21.
  • the inner rotor 21 and the intake camshaft 4, and the intake cam sprocket 14 and the outer rotor 22 can be relatively rotated around the same axis.
  • two spaces are defined in a liquid-tight manner by being partitioned by the vanes 23.
  • the space on the rotation direction (arrow P1 direction) side of the intake camshaft 4 with respect to the vane 23 is the retard side hydraulic chamber 28, and the space on the opposite side (arrow P2 direction) is the advance side hydraulic pressure. It is chamber 27.
  • first oil passage communicating with the advance side oil passage 30 and a second oil passage (not shown) communicating with the retard angle side oil passage 31. Is formed.
  • hydraulic oil is supplied from the advance side oil passage 30 to the advance side hydraulic chamber 27 via the first oil passage, and the relative phase of the outer rotor 22 with respect to the inner rotor 21 has advanced most in the direction of the arrow P1.
  • the valve timing of the intake valve is advanced most.
  • the vane 23 hits one end surface 26a of the recess 26, for example, the valve timing of the intake valve is in the most advanced state.
  • the position of the valve timing of the intake valve at this time is the most advanced angle position described above.
  • the working oil is supplied from the retarded-side oil passage 31 to the retarded-side hydraulic chamber 28 via the second oil passage, and the relative phase of the outer rotor 22 with respect to the inner rotor 21 is in the direction of the arrow P2.
  • the valve timing of the intake valve is most retarded. In other words, for example, when the vane 23 abuts against the other end surface 26b of the recess 26, the valve timing of the intake valve is most retarded.
  • the position of the valve timing of the intake valve at this time is the most retarded position described above.
  • the valve timing of the intake valve can be mechanically held at the intermediate position by the lock mechanism 3 provided between the inner rotor 21 and the outer rotor 22.
  • the valve timing of the intake valve is at an intermediate position between the most advanced angle position and the most retarded angle position.
  • the lock mechanism 3 may mechanically hold the valve timing of the intake valve at a predetermined position between the most advanced angle position and the most retarded angle position.
  • hydraulic oil in the advance side hydraulic chamber 27 can be discharged through the advance side oil passage 30. Further, the hydraulic oil in the retard side hydraulic chamber 28 can be discharged through the retard side oil passage 31.
  • the lock mechanism 3 includes an advance side lock mechanism 34a and a retard side lock mechanism 34b.
  • the advance side lock mechanism 34a and the retard side lock mechanism 34b have substantially the same configuration.
  • the advance side lock mechanism 34a regulates the movement of the inner rotor 21 in the advance direction (arrow P1 direction).
  • the retard side lock mechanism 34b regulates the movement of the inner rotor 21 in the retard direction (arrow P2 direction).
  • the advance side lock mechanism 34a includes a lock member 35a that can advance and retreat in a direction orthogonal to the rotation axes of the inner rotor 21 and the outer rotor 22, a lock member accommodation chamber 36a formed in the convex portion 25 of the outer rotor 22, and a lock member.
  • a coil spring 37a that is disposed in the storage chamber 36a and constantly biases the lock member 35a toward the inner rotor 21; an engagement recess 38a that is formed on the outer periphery of the inner rotor 21 and that can be engaged with the tip of the lock member 35a; It is roughly composed of
  • the advance side lock mechanism 34a restricts the rotational phase of the outer rotor 22 relative to the inner rotor 21 from moving from a predetermined intermediate phase to the advance side when the tip of the lock member 35a engages with the engagement recess 38a at the intermediate position. To do.
  • the retard-side lock mechanism 34b includes a lock member 35b that can advance and retreat in a direction perpendicular to the rotation axes of the inner rotor 21 and the outer rotor 22, a lock member accommodation chamber 36b formed in the convex portion 25 of the outer rotor 22, and a lock member.
  • a coil spring 37b that is disposed in the storage chamber 36b and constantly urges the lock member 35b toward the inner rotor 21; an engagement recess 38b that is formed on the outer periphery of the inner rotor 21 and that can be engaged with the tip of the lock member 35b; It is roughly composed of
  • the retard side lock mechanism 34b restricts the rotational phase of the outer rotor 22 relative to the inner rotor 21 from moving from a predetermined intermediate phase to the retard side when the distal end of the lock member 35b engages with the engagement recess 38b at the intermediate position.
  • the valve timing of the intake valve can be held at the intermediate position.
  • a plate shape, a pin shape, or the like can be appropriately employed as the shape of the lock members 35a and 35b.
  • the variable valve timing mechanism 2 is driven by hydraulic oil from the oil pump 41.
  • the oil pump 41 is mechanically driven based on the rotational force of the crankshaft and sucks the hydraulic oil in the oil pan 42.
  • the oil pump 41 supplies hydraulic oil to an oil control valve (OCV) 43 and an oil switching valve (OSV) 44.
  • OCV oil control valve
  • OSV oil switching valve
  • the oil control valve 43 and the oil switching valve 44 are control valves that are duty-controlled based on commands from an ECM (engine control module) 11.
  • the oil control valve 43 can supply hydraulic oil to the advance side hydraulic chamber 27 via the advance side oil passage 30 and supply hydraulic oil to the retard side hydraulic chamber 28 via the retard angle oil passage 31. Supply is possible.
  • the oil switching valve 44 can supply hydraulic oil to the engagement recesses 38a and 38b via the lock mechanism control oil passage 45.
  • the lock mechanism control oil passage 45 communicates with the engagement recess 38a through a third oil passage (not shown) formed in the inner rotor 21 and a fourth oil passage (see FIG. 5) formed in the inner rotor 21. (Not shown) and communicates with the engaging recess 38b.
  • the hydraulic oil in the engagement recesses 38a and 38b can be discharged through the lock mechanism control oil passage 45.
  • the ECM 11 receives detection signals from various sensors in addition to the crank angle sensor 12 that detects the rotation angle and the rotation speed (engine rotation speed Ne) of the crankshaft, the cam angle sensor 13 that detects the rotation angle of the intake camshaft 4. Have been entered.
  • the ECM 11 calculates the target value of the valve timing of the intake valve based on the engine operating state grasped from the detection results of these various sensors. Then, the ECM 11 outputs a command signal to the oil control valve 43 according to the engine operating state, and performs switching control of the oil control valve 43.
  • the oil control valve 43 is switched so that the hydraulic oil is supplied to the advance side hydraulic chamber 27.
  • the oil control valve 43 is switched so that the working oil is supplied to the retarded-side hydraulic chamber 28.
  • the valve timing of the intake valve variably controlled by the variable valve timing mechanism 2 can be detected by the ECM 11 based on the output signals of the crank angle sensor 12 and the cam angle sensor 13. That is, the ECM 11, the crank angle sensor 12 and the cam angle sensor 13 constitute a valve timing detection unit.
  • the operation state of the oil control valve 43 includes an advance operation that advances the valve timing of the intake valve and a neutral operation that does not supply hydraulic oil to both the advance side hydraulic chamber 27 and the retard side hydraulic chamber 28 (dead zone). ) And a retarding operation that retards the valve timing of the intake valve.
  • the advance operation the hydraulic oil is supplied to the advance side hydraulic chamber 27 while the hydraulic oil in the retard side hydraulic chamber 28 is discharged, so that the valve timing of the intake valve changes to the advance side.
  • the hydraulic oil is supplied to the retard hydraulic chamber 28, while the hydraulic fluid in the advance hydraulic chamber 27 is discharged, so that the valve timing of the intake valve changes to the retard side. To do.
  • the operation state of the oil switching valve 44 includes a lock state in which the valve timing of the intake valve can be held at the intermediate position, a lock release state in which the valve timing of the intake valve is not held at the intermediate position, and the lock state. It is broadly classified into a lock indefinite state in which it is not certain whether it is in the unlocked state.
  • the lock members 35a and 35b can be inserted into the corresponding engaging recesses 38a and 38b. That is, in the locked state, when the valve timing of the intake valve reaches the intermediate position, the tips of the lock members 35a and 35b enter and engage with the corresponding engagement recesses 38a and 38b, and the valve timing of the intake valve is set to the intermediate position. Can be maintained. That is, in the locked state, the lock members 35a and 35b are engaged with both the inner rotor 21 and the outer rotor 22, and the valve timing of the intake valve can be held at the intermediate position.
  • the lock member 35a, 35b tip may engage with the corresponding engagement recess 38a, 38b, or the lock member 35a, 35b tip engages with the corresponding engagement recess 38a, 38b. Sometimes not.
  • variable valve operating apparatus 1 when the rotation angle of the crankshaft cannot be detected due to an abnormality in the crank angle sensor 12, or when the rotation angle of the intake camshaft 4 cannot be detected due to an abnormality in the cam angle sensor 13, The valve timing cannot be detected.
  • variable valve apparatus 1 fixes the valve timing of the intake valve at the intermediate position by the lock mechanism 3.
  • the centrifugal force acting on the lock members 35a and 35b increases as the engine speed Ne (crankshaft speed) increases. Therefore, when the valve timing of the intake valve is mechanically held at the intermediate position by the advance side lock mechanism 34a and the retard side lock mechanism 34b, the lock members 35a and 35b become higher as the engine speed Ne becomes higher. The possibility of not engaging with the engaging recesses 38a and 38b increases.
  • the lock mechanism 3 When the valve timing of the intake valve cannot be detected, it may be possible to prevent the lock mechanism 3 from being unlocked by limiting the engine speed Ne. However, even if the engine speed Ne is limited so as not to exceed the predetermined speed by means such as air amount or fuel cut, the engine speed Ne is forcibly exceeded the limit when shifting down or traveling downhill. The number can be reached.
  • valve timing of the intake valve is mechanically held at the intermediate position by the advance side lock mechanism 34a and the retard side lock mechanism 34b in order to ensure performance while the valve timing of the intake valve cannot be detected.
  • the lock members 35a and 35b come out of the engagement recesses 38a and 38b, the valve timing of the intake valve becomes indefinite.
  • valve timing of the intake valve When the valve timing of the intake valve is indefinite, appropriate control according to the valve timing of the intake valve cannot be performed, and as a result, drivability may deteriorate due to excessive or insufficient intake air amount.
  • the valve timing of the intake valve cannot be detected, and the variable valve timing mechanism 2 is controlled by the lock mechanism 3 so as to hold the valve timing of the intake valve at the intermediate position.
  • the lock mechanism 3 controls the valve timing of the intake valve.
  • the variable valve timing mechanism 2 is controlled so as to be held at the intermediate position.
  • the ECM 11 and the crank angle sensor 12 detect whether the valve timing of the intake valve cannot be held at the intermediate position, and the state where the valve timing of the intake valve can be held at the intermediate position. And a second detector for detecting whether or not.
  • the first rotational speed R1 is larger than an engagement holding force that is a force that prevents the centrifugal force acting on the lock members 35a and 35b from coming out of the lock recesses 38a and 38b.
  • This engagement holding force is determined by, for example, the urging force of the coil springs 37a and 37b and the frictional force between the lock members 35a and 35b and the lock member accommodating chambers 36a and 36b and the engagement recesses 38a and 38b.
  • the second rotational speed R2 is, for example, a threshold value for the engine rotational speed when the centrifugal force acting on the lock members 35a and 35b is smaller than the urging force of the coil springs 37a and 37b, and is lower than the first rotational speed R1. Is set to be
  • torque limitation is performed so that the engine speed Ne does not exceed the second speed R2. More specifically, when the valve timing of the intake valve cannot be detected, the internal combustion engine is controlled so that the engine speed Ne does not exceed the second speed R2.
  • valve timing of the intake valve when the valve timing of the intake valve cannot be detected, the valve timing of the intake valve is set to the above even if the lock mechanism 3 releases the valve timing of the intake valve to the intermediate position. It can be returned to the intermediate position and fixed.
  • valve timing of the intake valve can be maintained at the above intermediate position, so that the valve timing of the intake valve can be accurately estimated even when the valve timing of the intake valve cannot be detected. It becomes. Therefore, appropriate control according to the valve timing of the intake valve can be performed, and a decrease in drivability when the valve timing of the intake valve cannot be detected can be suppressed.
  • FIG. 2 is a timing chart showing a case where the valve timing of the intake valve cannot be detected.
  • the variable valve apparatus 1 is controlled so that the valve timing of the intake valve becomes the most retarded position from time t1.
  • the oil control valve 43 is duty-controlled so that the valve timing of the intake valve is at the most retarded position.
  • the valve timing of the intake valve is retarded by setting the duty ratio of the control signal to the oil control valve 43 to 0% from the time t1 to the first predetermined time T1.
  • the first predetermined time T1 is set so that the valve timing of the intake valve can be reliably changed to the most retarded position. Therefore, at time t2 when the first predetermined time T1 has elapsed from time t1, the valve timing of the intake valve cannot be detected, but the actual valve timing of the intake valve is reliably delayed to the most retarded position.
  • the valve timing of the intake valve is advanced by setting the duty ratio of the control signal to the oil control valve 43 to 100%.
  • the second predetermined time T2 is set so that the valve timing of the intake valve can be reliably changed from the most retarded position to a position on the more advanced side than the intermediate position. Accordingly, the valve timing of the intake valve passes through the intermediate position between time t2 and time t3 when the second predetermined time T2 has elapsed from time t2. Therefore, the valve timing of the intake valve is held at the intermediate position by the lock mechanism 3 between time t2 and time t3.
  • the duty ratio of the control signal to the oil control valve 43 is set to 0%. That is, from time t3, it is assumed that the valve timing of the intake valve is held at the intermediate position by the lock mechanism 3, and the duty ratio of the control signal to the oil control valve 43 is set to 0%. This is because when the valve timing of the intake valve by the lock mechanism 3 is erroneously released to the intermediate position, the exhaust performance is better when the valve timing of the intake valve is not the most advanced position but the most retarded position. This is because the degree of deterioration in driving performance can be made relatively small.
  • the duty ratio of the control signal to the oil control valve 43 is continuously set to 0%.
  • the valve timing of the intake valve is advanced by setting the duty ratio of the control signal to the oil control valve 43 to 100% during the second predetermined time T2 from the time t6 when the third predetermined time T3 has elapsed from the time t5.
  • the valve timing of the intake valve passes through the intermediate position between time t6 and time t7 when the second predetermined time T2 has elapsed from time t6. Therefore, the valve timing of the intake valve is held at the intermediate position by the lock mechanism 3 between time t6 and time t7.
  • the duty ratio of the control signal to the oil control valve 43 is set to 0%, and the valve timing of the intake valve is controlled to the most retarded position if the lock state by the lock mechanism 3 is released. Is done.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a control flow of the variable valve operating apparatus 1 described above.
  • S1 it is determined whether or not the valve timing of the intake valve cannot be detected. Specifically, when the rotation angle of the crankshaft cannot be detected due to an abnormality in the crank angle sensor 12, or when the rotation angle of the intake camshaft 4 cannot be detected due to an abnormality in the cam angle sensor 13, the valve timing of the intake valve cannot be detected. Is determined. If the valve timing of the intake valve cannot be detected, the process proceeds to S2. If the valve timing of the intake valve can be detected, the current routine is terminated.
  • variable valve gear 1 is controlled so that the valve timing of the intake valve is maintained at an intermediate position.
  • the duty ratio of the control signal to the oil control valve 43 is set to 0% during the first predetermined time T1, and then the duty ratio of the control signal to the oil control valve 43 is set to the second predetermined time T2. Assuming 100%, the valve timing of the intake valve is advanced. By this series of retard / advance operation, the valve timing of the intake valve is held at the intermediate position by the lock mechanism 3.
  • the first flag is set to “1”. That is, the first flag becomes “1” when the valve timing of the intake valve cannot be detected.
  • S7 it is determined whether or not the engine speed Ne is higher than the first speed R1. That is, when the engine speed Ne is higher than the first speed R1, the lock members 35a and 35b are not engaged with the engaging recesses 38a and 38b, and the valve timing of the intake valve cannot be held at the intermediate position. Is determined. If it is determined in S7 that the engine speed Ne is higher than the first speed R1, the process proceeds to S8. If it is determined in S7 that the engine speed Ne is not higher than the first speed R1, the current routine is terminated.
  • the second flag is set to “1”. That is, the second flag becomes “1” when the engine speed Ne is greater than the first speed R1 in a state where the first flag is “1”.
  • S9 it is determined whether or not the engine speed Ne is lower than the second speed R2. That is, when the engine rotational speed Ne becomes lower than the second rotational speed R2, it is determined that the lock mechanism 3 can be held at the intermediate position of the valve timing of the intake valve. If it is determined in S9 that the engine speed Ne is lower than the second speed R2, the process proceeds to S10. If it is determined in S9 that the engine speed Ne is not lower than the second speed R2, the current routine is terminated.
  • variable valve gear 1 is controlled so that the valve timing of the intake valve is maintained at an intermediate position.
  • the duty ratio of the control signal to the oil control valve 43 is set to 0% during the third predetermined time T3, and then the duty ratio of the control signal to the oil control valve 43 is set to the second predetermined time T2. Assuming 100%, the valve timing of the intake valve is advanced. By this series of retard / advance operation, the valve timing of the intake valve is held at the intermediate position by the lock mechanism 3.
  • the second flag is set to “0”.
  • the torque limit is performed so that the engine speed Ne does not exceed the second speed R2.
  • this torque limit may be omitted. Is possible. That is, it is not necessary to limit the torque when the valve timing of the intake valve cannot be detected.
  • the duty ratio of the control signal to the oil control valve 43 when the valve timing of the intake valve is changed to the retard side is not limited to 0%. Further, when the valve timing of the intake valve cannot be detected, the duty ratio of the control signal to the oil control valve 43 when the valve timing of the intake valve is changed to the advance side is not limited to 100%. .
  • the first rotation speed R1 in the above-described embodiment may be corrected according to the driving situation.
  • the pressing force (frictional force) of the lock member 35a against the lock member accommodation chamber 36a and the engagement recess 38a is reduced, the lock member 35a is easily removed from the engagement recess 38a. That is, when the shearing force of the lock member 35a is reduced, the lock member 35a is easily removed from the engagement recess 38a.
  • the pressing force (frictional force) of the lock member 35b against the lock member accommodation chamber 36b and the engagement recess 38b is reduced, the lock member 35b is easily removed from the engagement recess 38b.
  • the lock member 35b when the shearing force of the lock member 35b is reduced, the lock member 35b is easily removed from the engagement recess 38a.
  • the pressing force of the lock members 35a and 35b is affected by the load fluctuation of the internal combustion engine and the oil temperature of the hydraulic oil.
  • the first rotational speed R1 may be corrected so as to decrease as the load fluctuation increases, in other words, as the chain tension fluctuation (the timing chain tension fluctuation) increases. Moreover, you may correct
  • the valve timing of the intake valve is held at an intermediate position between the most advanced angle position and the most retarded angle position. You may hold

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Abstract

吸気弁のバルブタイミングを検知できず、ロック機構（３）により吸気弁のバルブタイミングを中間位置に保持している際に、吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に保持できない状態であることが検知され、その後吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に保持できる状態であることが検知されると、ロック機構（３）で吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に保持するよう可変バルブタイミング機構（２）を制御する。これにより、吸気弁のバルブタイミングを検知できなくても吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に維持できるので、吸気弁のバルブタイミングに応じた適切な制御ができる。

Description

可変動弁装置の制御方法及び可変動弁装置
　本発明は、例えば自動車用の内燃機関に適用される可変動弁装置の制御方法及び可変動弁装置に関する。
　クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を運転状態に応じて変更することで機関弁のバルブタイミングを可変する可変バルブタイミング機構が従来から知られている。
　例えば、特許文献１の可変バルブタイミング機構は、クランク角センサに異常が生じてクランクシャフトの回転角が検知できない場合、運転状態に応じた機関弁のバルブタイミングの可変制御を停止している。さらに、この特許文献１においては、クランクシャフトの回転角が検知できない場合、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相が所定の中間ロック位相にロック機構で固定された状態か否か判断して、クランクシャフト回転角を検出している。
　ここで、回転位相が中間ロック位相にロック機構で固定された状態と判断した後に、何らかの要因でロックが解除されてしまうことがあり、その場合、機関弁のバルブタイミングに応じた適切な制御ができなくなる。
特開２０１２－１５９０１４号公報
　本発明における可変動弁装置の制御方法は、機関弁のバルブタイミングを検知できず、ロック機構により上記機関弁のバルブタイミングを所定位置に保持するよう可変バルブタイミング機構を制御している際に、上記機関弁のバルブタイミングを上記所定位置に保持できない状態であることが検知され、その後上記機関弁のバルブタイミングを上記所定位置に保持できる状態であることが検知されると、上記ロック機構で上記機関弁のバルブタイミングを上記所定位置に保持するように上記可変バルブタイミング機構を制御する。
　本発明によれば、機関弁のバルブタイミングを検知できない状態のとき、ロック機構で機関弁のバルブタイミングを所定位置に保持し、何らかの要因でロック機構のロックが解除された後に、機関弁のバルブタイミングを所定位置に保持できると判断したら、機関弁のバルブタイミングを所定位置に保持するので、機関弁のバルブタイミングに応じた適切な制御ができる。
本発明に係る可変動弁装置の概略構成を示す説明図。 吸気弁のバルブタイミングを検知できない場合を示すタイミングチャート。 本発明に係る可変動弁装置の制御の流れを示すフローチャート。
　以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る可変動弁装置１の概略構成を示す説明図である。可変動弁装置１は、例えば、自動車用の内燃機関に適用されるものである。
　可変動弁装置１は、図示しない機関弁（吸気弁もしくは排気弁）のバルブタイミング（リフト中心角の位相）を所定範囲内で可変可能とする可変バルブタイミング機構２と、機関弁のバルブタイミング（リフト中心角の位相）を所定の中間位置に保持可能なロック機構３と、を備えている。本実施例では、この可変バルブタイミング機構２が吸気弁側に適用されている。
　可変バルブタイミング機構２は、作動油の供給を受けてクランクシャフト（図示せず）と吸気カムシャフト４の回転位相差を所定の最進角位置と所定の最遅角位置との間で連続的に可変制御するものである。
　可変バルブタイミング機構２は、第１回転体としてのインナロータ２１と、インナロータ２１に相対回転可能に嵌合する第２回転体としてのアウタロータ２２と、を備えている。
　略円柱状のインナロータ２１は、内燃機関のシリンダヘッド（図示せず）に回転可能に支持された吸気カムシャフト４の先端部に固定され、この吸気カムシャフト４と一体となって回転する。インナロータ２１とともに吸気カムシャフト４が回転すると、この吸気カムシャフト４に設けられたカム（図示せず）により吸気弁が開閉駆動される。このインナロータ２１の外周には、４枚のベーン２３が放射状に設けられている。
　略円筒状のアウタロータ２２は、インナロータ２１の外周側に同心状に配置されている。このアウタロータ２２は、複数の取付ボルト２４により吸気カムスプロケット１４に固定されている。この吸気カムスプロケット１４は、図示せぬタイミングチェーン（またはタイミングベルト）を介してクランクシャフトと同期して回転する。
　アウタロータ２２の内周には、インナロータ２１のベーン２３と同数（４つ）の凸部２５が形成されており、隣り合った凸部２５の間に形成された凹部２６内に個々のベーン２３が収容されている。
　ベーン２３の先端は凹部２６の内周と摺接し、凸部２５の先端はインナロータ２１の外周と摺接している。その結果、インナロータ２１及び吸気カムシャフト４と、吸気カムスプロケット１４及びアウタロータ２２とは、互いに同一の軸心を中心として相対回転可能となる。
　また、凹部２６には、ベーン２３によって区画されることで２つの空間が液密に画成されている。これら２つの空間のうち、ベーン２３に対して吸気カムシャフト４の回転方向（矢印Ｐ１方向）側の空間が遅角側油圧室２８、その反対側（矢印Ｐ２方向）の空間が進角側油圧室２７となっている。
　インナロータ２１内には、進角側油路３０と連通している第１油路（図示せず）と、遅角側油路３１と連通している第２油路（図示せず）とが形成されている。
　本実施例においては、上記第１油路を介して進角側油路３０から進角側油圧室２７に作動油が供給され、インナロータ２１に対するアウタロータ２２の相対位相が矢印Ｐ１方向に最も進んだ状態のときに、吸気弁のバルブタイミングが最も進角する。換言すれば、ベーン２３が例えば凹部２６の一方の端面２６ａに突き当たるときに、吸気弁のバルブタイミングが最も進角した状態となる。このときの吸気弁のバルブタイミングの位置が上述した最進角位置である。
　また、本実施例においては、上記第２油路を介して遅角側油路３１から遅角側油圧室２８に作動油が供給され、インナロータ２１に対するアウタロータ２２の相対位相が、矢印Ｐ２方向に最も進んだ状態のときに、吸気弁のバルブタイミングが最も遅角する。換言すれば、ベーン２３が例えば、凹部２６の他方の端面２６ｂに突き当たるときに、吸気弁のバルブタイミングが最も遅角した状態となる。このときの吸気弁のバルブタイミングの位置が上述した最遅角位置である。
　そして、本実施例では、インナロータ２１とアウタロータ２２との間に設けられたロック機構３により、吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に機械的に保持可能となっている。上記中間位置では、吸気弁のバルブタイミングが上記最進角位置と上記最遅角位置との中間の位置にある。ロック機構３は、吸気弁のバルブタイミングを上記最進角位置と上記最遅角位置との間の所定位置に機械的に保持するものであってもよい。
　なお、進角側油圧室２７内の作動油は、進角側油路３０を介して排出可能となっている。また、遅角側油圧室２８内の作動油は、遅角側油路３１を介して排出可能となっている。
　ロック機構３は、進角側ロック機構３４ａと、遅角側ロック機構３４ｂと、から構成されている。進角側ロック機構３４ａと遅角側ロック機構３４ｂとは、略同一構成となっている。進角側ロック機構３４ａは、インナロータ２１の進角方向（矢印Ｐ１方向）への移動を規制するものである。遅角側ロック機構３４ｂは、インナロータ２１の遅角方向（矢印Ｐ２方向）への移動を規制するものである。
　進角側ロック機構３４ａは、インナロータ２１及びアウタロータ２２の回転軸に対して直交する方向に進退可能なロック部材３５ａと、アウタロータ２２の凸部２５に形成されたロック部材収容室３６ａと、ロック部材収容室３６ａ内に配置され、ロック部材３５ａをインナロータ２１側に向かって常時付勢するコイルバネ３７ａと、インナロータ２１の外周に形成され、ロック部材３５ａの先端と係合可能な係合凹部３８ａと、から大略構成されている。進角側ロック機構３４ａは、上記中間位置でロック部材３５ａの先端が係合凹部３８ａと係合すると、インナロータ２１に対するアウタロータ２２の回転位相が所定の中間位相から進角側に移動することを規制するものである。
　遅角側ロック機構３４ｂは、インナロータ２１及びアウタロータ２２の回転軸に対して直交する方向に進退可能なロック部材３５ｂと、アウタロータ２２の凸部２５に形成されたロック部材収容室３６ｂと、ロック部材収容室３６ｂ内に配置され、ロック部材３５ｂをインナロータ２１側に向かって常時付勢するコイルバネ３７ｂと、インナロータ２１の外周に形成され、ロック部材３５ｂの先端と係合可能な係合凹部３８ｂと、から大略構成されている。遅角側ロック機構３４ｂは、上記中間位置でロック部材３５ｂの先端が係合凹部３８ｂと係合すると、インナロータ２１に対するアウタロータ２２の回転位相が所定の中間位相から遅角側に移動することを規制するものである。
　つまり、ロック機構３により、インナロータ２１に対するアウタロータ２２の回転位相が所定の中間位相から移動することを規制することで、吸気弁のバルブタイミングが上記中間位置に保持可能となっている。
　なお、ロック部材３５ａ、３５ｂの形状は、プレート形状、ピン形状等を適宜採用可能である。
　可変バルブタイミング機構２は、オイルポンプ４１からの作動油によって駆動される。オイルポンプ４１は、クランクシャフトの回転力に基づき機械的に駆動され、オイルパン４２内の作動油を吸引している。そして、このオイルポンプ４１から、オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）４３とオイルスイッチングバルブ（ＯＳＶ）４４に作動油が供給されている。オイルコントロールバルブ４３及びオイルスイッチングバルブ４４は、ＥＣＭ（エンジンコントロールモジュール）１１からの指令に基づいてデューティ制御される制御弁である。
　オイルコントロールバルブ４３は、進角側油路３０を介して進角側油圧室２７に作動油を供給可能であるとともに、遅角側油路３１を介して遅角側油圧室２８に作動油を供給可能となっている。また、オイルスイッチングバルブ４４は、係合凹部３８ａ、３８ｂに、ロック機構制御用油路４５を介して作動油を供給可能となっている。
　ロック機構制御用油路４５は、インナロータ２１に形成された第３油路（図示せず）を介して係合凹部３８ａと連通しているとともに、インナロータ２１に形成された第４油路（図示せず）を介して係合凹部３８ｂと連通している。係合凹部３８ａ、３８ｂ内の作動油は、ロック機構制御用油路４５を介して排出可能となっている。
　ＥＣＭ１１は、クランクシャフトの回転角度及び回転数（機関回転数Ｎｅ）を検知するクランク角センサ１２や、吸気カムシャフト４の回転角度を検知するカム角センサ１３のほか、各種センサからの検出信号が入力されている。
　ＥＣＭ１１は、これらの各種センサの検出結果より把握される機関運転状態に基づき、吸気弁のバルブタイミングの目標値を算出する。そして、ＥＣＭ１１は、機関運転状態に応じてオイルコントロールバルブ４３へ指令信号を出力し、オイルコントロールバルブ４３の切替制御を実施する。吸気弁のバルブタイミングを進角させる場合には、進角側油圧室２７に作動油が供給されるようにオイルコントロールバルブ４３が切り替えられる。吸気弁のバルブタイミングを遅角させる場合には、遅角側油圧室２８に作動油が供給されるようにオイルコントロールバルブ４３が切り替えられる。
　なお、可変バルブタイミング機構２により可変制御される吸気弁のバルブタイミングは、クランク角センサ１２とカム角センサ１３の出力信号に基づいてＥＣＭ１１により検知可能となっている。つまり、ＥＣＭ１１、クランク角センサ１２及びカム角センサ１３によりバルブタイミング検知部が構成される。
　オイルコントロールバルブ４３の作動状態は、吸気弁のバルブタイミングを進角させる進角動作と、進角側油圧室２７及び遅角側油圧室２８の双方に作動油の供給を行わない中立動作（不感帯）と、吸気弁のバルブタイミングを遅角させる遅角動作とに大別される。進角動作中には、進角側油圧室２７に作動油が供給される一方で、遅角側油圧室２８内の作動油が排出されるため、吸気弁のバルブタイミングは進角側に変化する。遅角動作中には、遅角側油圧室２８に作動油が供給される一方で、進角側油圧室２７内の作動油が排出されるため、吸気弁のバルブタイミングは遅角側に変化する。中立動作中には、進角側油圧室２７及び遅角側油圧室２８に対する作動油の供給と作動油の排出が停止され、吸気弁のバルブタイミングが進角側へも遅角側へも変化しないため、吸気弁のバルブタイミングは現在の状態に保持される。
　オイルスイッチングバルブ４４の作動状態は、吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に保持可能なロック状態と、吸気弁のバルブタイミングが上記中間位置で保持されることがないロック解除状態と、上記ロック状態なのか上記ロック解除状態なのか定かではないロック不定状態と、に大別される。
　上記ロック状態では、係合凹部３８ａ、３８ｂへの作動油の供給が停止されると共に、係合凹部３８ａ、３８ｂ内の作動油が排出される。そのため、上記ロック状態では、ロック部材３５ａ、３５ｂ先端が対応する係合凹部３８ａ、３８ｂ内にそれぞれ進入可能な状態となる。つまり上記ロック状態では、吸気弁のバルブタイミングが上記中間位置になると、ロック部材３５ａ、３５ｂ先端が対応する係合凹部３８ａ、３８ｂに進入して係合し、吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に保持可能となる。すなわち、上記ロック状態では、ロック部材３５ａ、３５ｂがインナロータ２１とアウタロータ２２の双方に係合して、吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に保持可能となる。
　上記ロック解除状態では、係合凹部３８ａ、３８ｂ内に作動油が同時に供給され、ロック部材３５ａ、３５ｂに作用するコイルバネ３７ａ、３７ｂの付勢力よりも大きい油圧が係合凹部３８ａ、３８ｂ内に生じている。そのため、ロック部材３５ａ、３５ｂ先端が対応する係合凹部３８ａ、３８ｂ内に進入できない状態となり、吸気弁のバルブタイミングが上記中間位置になっても上記中間位置に保持されることはない。
　上記ロック不定状態では、係合凹部３８ａ、３８ｂに対する作動油の供給と作動油のドレイン（排出）がそれぞれ禁止された状態となるので、係合凹部３８ａ、３８ｂ内がロック不定状態となる直前の状態に保持されることになる。そのため、上記ロック不定状態では、ロック部材３５ａ、３５ｂ先端が対応する係合凹部３８ａ、３８ｂと係合する場合もあれば、ロック部材３５ａ、３５ｂ先端が対応する係合凹部３８ａ、３８ｂと係合しない場合もある。
　可変動弁装置１においては、クランク角センサ１２の異常によりクランクシャフトの回転角度が検知できない場合や、カム角センサ１３の異常により吸気カムシャフト４の回転角度が検知できない場合、吸気弁の実際のバルブタイミングが検知できなくなる。
　そのため、可変動弁装置１は、吸気弁のバルブタイミングが検知できない場合、ロック機構３により吸気弁のバルブタイミングが上記中間位置に固定される。
　吸気弁のバルブタイミングが検知できない場合、吸気弁のバルブタイミングを上記最遅角位置に保持する方法もある。しかし、上記最遅角位置では、一般的に吸気弁閉時期が遅くなる。吸気弁のバルブタイミングを上記最遅角位置に保持した場合には、吸入空気量が低下し、ドライバビリティが損なわれる虞がある。
　上述した構成の可変動弁装置１においては、機関回転数Ｎｅ（クランクシャフトの回転数）が高くなるほど、ロック部材３５ａ、３５ｂに作用する遠心力が大きくなる。そのため、進角側ロック機構３４ａと遅角側ロック機構３４ｂにより吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に機械的に保持している場合には、機関回転数Ｎｅが高くなるほどロック部材３５ａ、３５ｂが係合凹部３８ａ、３８ｂと係合しなくなる可能性が高くなる。
　吸気弁のバルブタイミングが検知できない状態になった場合には、機関回転数Ｎｅに制限を設けることで、ロック機構３のロック解除を防止することが考えられる。しかしながら、空気量や燃料カット等の手段で機関回転数Ｎｅが所定回転数以上にならないように制限をかけたとしても、シフトダウンや降坂路走行時に機関回転数Ｎｅが強制的に制限を超える回転数に達してしまう可能性がある。
　また、吸気弁のバルブタイミングが検知できない状態で、かつ性能確保のために進角側ロック機構３４ａ及び遅角側ロック機構３４ｂで吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に機械的に保持しているとき、ロック部材３５ａ、３５ｂが係合凹部３８ａ、３８ｂから抜け出すと、吸気弁のバルブタイミングが不定の状態となる。
　吸気弁のバルブタイミングが不定の状態では、吸気弁のバルブタイミングに応じた適切な制御を行うことができず、結果として吸入空気量の過剰や不足によりドライバビリティが悪化する虞がある。
　そこで、本実施例では、吸気弁のバルブタイミングを検知できず、ロック機構３により吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に保持するよう可変バルブタイミング機構２を制御している際に、吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に保持できない状態であることが検知され、その後吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に保持できる状態であることが検知されると、ロック機構３で吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に保持するよう可変バルブタイミング機構２を制御する。
　本実施例では、機関回転数Ｎｅが予め設定された所定の第１回転数Ｒ１よりも高くなった場合に、吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に保持できない状態であることを検知する。そして、その後機関回転数Ｎｅが予め設定された所定の第２回転数Ｒ２よりも低くなった場合に、吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に保持できる状態であることを検知する。
　つまり、ＥＣＭ１１とクランク角センサ１２により、吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に保持できない状態であるか否かを検知する第１検知部と、吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に保持できる状態であるか否かを検知する第２検知部と、が構成される。
　第１回転数Ｒ１は、例えば、ロック部材３５ａ、３５ｂに作用する遠心力が、ロック部材３５、３５ｂを係合凹部３８ａ、３８ｂから抜け出さないようにする力である係合保持力よりも大きくなるときの機関回転数の閾値である。この係合保持力は、例えば、コイルバネ３７ａ、３７ｂの付勢力と、ロック部材３５ａ、３５ｂとロック部材収容室３６ａ、３６ｂ及び係合凹部３８ａ、３８ｂとの間の摩擦力等によって決まるものである。
　第２回転数Ｒ２は、例えば、ロック部材３５ａ、３５ｂに作用する遠心力が、コイルバネ３７ａ、３７ｂの付勢力よりも小さくなるときの機関回転数の閾値であり、第１回転数Ｒ１よりも低くなるように設定される。
　また、本実施例では、吸気弁のバルブタイミングを検知できない場合には、機関回転数Ｎｅが第２回転数Ｒ２以上にならないようにトルク制限を実施している。詳述すると、吸気弁のバルブタイミングを検知できない場合には、機関回転数Ｎｅが第２回転数Ｒ２以上にならないように、内燃機関が制御される。
　このような本実施例においては、吸気弁のバルブタイミングを検知できない状態のとき、ロック機構３による吸気弁のバルブタイミングの上記中間位置への固定が解除されても、吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に復帰させて固定することができる。
　また、吸気弁のバルブタイミングを検知できなくても吸気弁のバルブタイミングを上記中間位置に維持できるので、吸気弁のバルブタイミングを検知できない状態でも吸気弁のバルブタイミングを正確に推定することが可能となる。そのため、吸気弁のバルブタイミングに応じた適切な制御ができ、吸気弁のバルブタイミングを検知できない状態でのドライバビリティの低下を抑制できる。
　図２は、吸気弁のバルブタイミングを検知できない場合を示すタイミングチャートである。
　時刻ｔ１において、クランク角センサ１２の異常によりクランクシャフトのクランク角位置が検知できなくなり、吸気弁のバルブタイミングが検知できなくなっている。そのため可変動弁装置１は、時刻ｔ１から吸気弁のバルブタイミングが上記最遅角位置となるように制御される。具体的には、吸気弁のバルブタイミングが上記最遅角位置となるように、オイルコントロールバルブ４３がデューティ制御される。図２の例では、時刻ｔ１から第１所定時間Ｔ１の間、オイルコントロールバルブ４３への制御信号のデューティ比を０％として、吸気弁のバルブタイミングを遅角させる。ここで、第１所定時間Ｔ１は、吸気弁のバルブタイミングが上記最遅角位置まで確実に変更できるように設定されている。そのため、時刻ｔ１から第１所定時間Ｔ１が経過した時刻ｔ２においては、吸気弁のバルブタイミングを検知できないものの、吸気弁の実バルブタイミングは上記最遅角位置まで確実に遅角されている。
　そして、時刻ｔ２から第２所定時間Ｔ２の間、オイルコントロールバルブ４３への制御信号のデューティ比を１００％として、吸気弁のバルブタイミングを進角させる。ここで、第２所定時間Ｔ２は、吸気弁のバルブタイミングが上記最遅角位置から上記中間位置よりも進角側の位置まで確実に変更できるように設定されている。これにより、吸気弁のバルブタイミングは、時刻ｔ２と時刻ｔ２から第２所定時間Ｔ２が経過した時刻ｔ３との間で、上記中間位置を通過することになる。そのため、吸気弁のバルブタイミングは、時刻ｔ２～時刻ｔ３の間で、ロック機構３により上記中間位置に保持される。
　時刻ｔ２から第２所定時間Ｔ２が経過すると、オイルコントロールバルブ４３への制御信号のデューティ比を０％とする。つまり、時刻ｔ３からは、ロック機構３により吸気弁のバルブタイミングが上記中間位置に保持されたものと見なして、オイルコントロールバルブ４３への制御信号のデューティ比を０％にする。これは、ロック機構３による吸気弁のバルブタイミングの上記中間位置への固定が誤って解除された場合、吸気弁のバルブタイミングが最進角位置ではなく最遅角位置となる方が、排気性能及び運転性能の悪化度合を相対的に小さくできるためである。
　時刻ｔ４において、機関回転数Ｎｅが第１回転数Ｒ１よりも高くなると、ロック部材３５ａ、３５ｂが係合凹部３８ａ、３８ｂと係合しなくなったと判定する。図２では、時刻ｔ４において、ロック機構３による吸気弁のバルブタイミングの上記中間位置への保持が解除されている。
　その後、時刻ｔ５において、機関回転数Ｎｅが第２回転数Ｒ２よりも低くなると、ロック機構３により吸気弁のバルブタイミングの上記中間位置に保持可能な状態になったと判定する。
　時刻ｔ５から第３所定時間Ｔ３の間、オイルコントロールバルブ４３への制御信号のデューティ比を引き続き０％とする。
　そして、時刻ｔ５から第３所定時間Ｔ３が経過した時刻ｔ６から第２所定時間Ｔ２の間、オイルコントロールバルブ４３への制御信号のデューティ比を１００％として、吸気弁のバルブタイミングを進角させる。これにより、吸気弁のバルブタイミングは、時刻ｔ６と時刻ｔ６から第２所定時間Ｔ２が経過した時刻ｔ７との間で、上記中間位置を通過することになる。そのため、吸気弁のバルブタイミングは、時刻ｔ６～時刻ｔ７の間で、ロック機構３により上記中間位置に保持される。
　時刻ｔ７以降は、オイルコントロールバルブ４３への制御信号のデューティ比を０％とし、仮にロック機構３によるロック状態が解除された場合には吸気弁のバルブタイミングが最遅角位置となるように制御される。
　図３は、上述した可変動弁装置１の制御の流れを示すフローチャートである。
　Ｓ１では、吸気弁のバルブタイミングが検知できないか否かを判定する。具体的には、クランク角センサ１２の異常によりクランクシャフトの回転角度が検知できない場合や、カム角センサ１３の異常により吸気カムシャフト４の回転角度が検知できない場合、吸気弁のバルブタイミングが検知できないと判定する。吸気弁のバルブタイミングが検知できない場合にはＳ２へ進む。吸気弁のバルブタイミングが検知できる場合には今回のルーチンを終了する。
　Ｓ２では、機関回転数Ｎｅが第２回転数Ｒ２以上にならないようにトルク制限を実施する。
　Ｓ３では、第１フラグが「０」であるか否かを判定する。Ｓ３において第１フラグ＝０であればＳ４へ進む。Ｓ３において第１フラグ＝１であればＳ６へ進む。
　Ｓ４では、吸気弁のバルブタイミングが中間位置に保持されるように、可変動弁装置１を制御する。具体的には、第１所定時間Ｔ１の間、オイルコントロールバルブ４３への制御信号のデューティ比を０％とし、その後第２所定時間Ｔ２の間、オイルコントロールバルブ４３への制御信号のデューティ比を１００％として、吸気弁のバルブタイミングが進角させる。この一連の遅角／進角動作により、吸気弁のバルブタイミングは、ロック機構３により上記中間位置に保持される。
　Ｓ５では、第１フラグを「１」とする。つまり、第１フラグは、吸気弁のバルブタイミングが検知できなくなると「１」となる。
　Ｓ６では、第２フラグが「０」であるか否かを判定する。Ｓ６において第２フラグ＝０であればＳ７へ進む。Ｓ６において第２フラグ＝１であればＳ９へ進む。
　Ｓ７では、機関回転数Ｎｅが第１回転数Ｒ１より高くなったか否かを判定する。すなわち、機関回転数Ｎｅが第１回転数Ｒ１よりも高くなると、ロック部材３５ａ、３５ｂが係合凹部３８ａ、３８ｂと係合しなくなって、吸気弁のバルブタイミングが中間位置に保持できない状態であると判定する。Ｓ７において機関回転数Ｎｅが第１回転数Ｒ１よりも高くなったと判定されるとＳ８へ進む。Ｓ７において機関回転数Ｎｅが第１回転数Ｒ１よりも高くなっていないと判定されると今回のルーチンを終了する。
　Ｓ８では、第２フラグを「１」とする。つまり、第２フラグは、第１フラグが「１」の状態で、機関回転数Ｎｅが第１回転数Ｒ１よりも大きくなると「１」となる。
　Ｓ９では、機関回転数Ｎｅが第２回転数Ｒ２より低くなったか否かを判定する。すなわち、機関回転数Ｎｅが第２回転数Ｒ２よりも低くなると、ロック機構３により吸気弁のバルブタイミングの中間位置に保持可能な状態になったと判定する。Ｓ９において機関回転数Ｎｅが第２回転数Ｒ２よりも低くなったと判定されるとＳ１０へ進む。Ｓ９において機関回転数Ｎｅが第２回転数Ｒ２よりも低くなっていないと判定されると今回のルーチンを終了する。
　Ｓ１０では、吸気弁のバルブタイミングが中間位置に保持されるように、可変動弁装置１を制御する。具体的には、第３所定時間Ｔ３の間、オイルコントロールバルブ４３への制御信号のデューティ比を０％とし、その後第２所定時間Ｔ２の間、オイルコントロールバルブ４３への制御信号のデューティ比を１００％として、吸気弁のバルブタイミングが進角させる。この一連の遅角／進角動作により、吸気弁のバルブタイミングは、ロック機構３により上記中間位置に保持される。
　Ｓ１１では、第２フラグを「０」とする。
　なお、上述した実施例においては、吸気弁のバルブタイミングを検知できない場合に機関回転数Ｎｅが第２回転数Ｒ２以上にならないようトルク制限を実施しているが、このトルク制限を省略することも可能である。すなわち、吸気弁のバルブタイミングを検知できない場合に、トルク制限を実施しなくてもよい。
　吸気弁のバルブタイミングが検知できなくなった場合に、吸気弁のバルブタイミングを遅角側に変更する際のオイルコントロールバルブ４３への制御信号のデューティ比は０％に限定されるものではない。また、吸気弁のバルブタイミングが検知できなくなった場合に、吸気弁のバルブタイミングを進角側に変更する際のオイルコントロールバルブ４３への制御信号のデューティ比は１００％に限定されるものではない。
　また、上述した実施例における第１回転数Ｒ１は、運転状況に応じて補正してもよい。ロック部材収容室３６ａ及び係合凹部３８ａに対するロック部材３５ａの押し付け力（摩擦力）が減少すると、ロック部材３５ａが係合凹部３８ａから抜け易くなる。つまり、ロック部材３５ａの剪断力が減少すると、ロック部材３５ａが係合凹部３８ａから抜け易くなる。同様に、ロック部材収容室３６ｂ及び係合凹部３８ｂに対するロック部材３５ｂの押し付け力（摩擦力）が減少すると、ロック部材３５ｂが係合凹部３８ｂから抜け易くなる。つまり、ロック部材３５ｂの剪断力が減少すると、ロック部材３５ｂが係合凹部３８ａから抜け易くなる。ロック部材３５ａ、３５ｂの押し付け力は、内燃機関の負荷変動や作動油の油温の影響を受ける。
　そこで、負荷変動が大きくなるほど、換言すればチェーン張力変動（上記タイミングチェーンの張力変動）が大きくなるほど、第１回転数Ｒ１を小さくなるように補正してもよい。また、油温が高くなるほど、第１回転数Ｒ１を小さくなるように補正してもよい。
　また、上述した実施例のロック機構３では、吸気弁のバルブタイミングを最進角位置と最遅角位置との中間の位置に保持させたが、中間位置に限らず、最進角位置もしくは最遅角位置に保持させても構わない。

Claims (6)

  1. 　クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を運転状態に応じて変更することで機関弁のバルブタイミングを可変する可変バルブタイミング機構と、
    　上記機関弁のバルブタイミングを最進角位置と最遅角位置との間の所定位置に保持可能なロック機構と、を備え、
    　上記ロック機構は、カムシャフトの回転軸に対して直交する方向に進退するロック部材により、上記機関弁のバルブタイミングを上記所定位置に保持させ、
    　上記機関弁のバルブタイミングを検知できず、上記ロック機構により上記機関弁のバルブタイミングを上記所定位置に保持するよう上記可変バルブタイミング機構を制御している際に、上記機関弁のバルブタイミングを上記所定位置に保持できない状態であることが検知され、その後上記機関弁のバルブタイミングを上記所定位置に保持できる状態であることが検知されると、上記ロック機構で上記機関弁のバルブタイミングを上記所定位置に保持するよう上記可変バルブタイミング機構を制御する可変動弁装置の制御方法。
  2. 　上記クランクシャフトと同期して回転する第１回転体と、上記カムシャフトと同期して回転する第２回転体とを有し、
    　上記第２回転体は、上記第１回転体と同心状に配置され、
    　上記ロック機構は、上記ロック部材を上記第１回転体と上記第２回転体の双方に係合させて上記機関弁のタイミングを上記所定位置に保持する請求項１に記載の可変動弁装置の制御方法。
  3. 　上記クランクシャフトの回転角、もしくは上記カムシャフトの回転角を検知できない状態のとき、上記機関弁のバルブタイミングを検知できないものとする請求項１または２に記載の可変動弁装置の制御方法。
  4. 　機関回転数が予め設定された第１回転数よりも高くなると、上記機関弁のバルブタイミングを上記所定位置に固定できない状態であると検知する請求項１～３のいずれかに記載の可変動弁装置の制御方法。
  5. 　機関回転数が予め設定された第２回転数よりも低くなると、上記機関弁のバルブタイミングを上記所定位置に固定できる状態であると検知する請求項１～４のいずれかに記載の可変動弁装置の制御方法。
  6. 　クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を運転状態に応じて変更することで機関弁のバルブタイミングを可変する可変バルブタイミング機構と、
    　上記機関弁のバルブタイミングを最進角位置と最遅角位置との間の所定位置に保持可能なロック機構と、を備え、
    　上記ロック機構は、カムシャフトの回転軸に対して直交する方向に進退するロック部材により、上記機関弁のバルブタイミングを上記所定位置に保持させ、
    　上記機関弁のバルブタイミングを検知できず、上記ロック機構により上記機関弁のバルブタイミングを上記所定位置に保持するよう上記可変バルブタイミング機構を制御している際に、上記機関弁のバルブタイミングを上記所定位置に保持できない状態であることが検知され、その後上記機関弁のバルブタイミングを上記所定位置に保持できる状態であることが検知されると、上記ロック機構で上記機関弁のバルブタイミングを上記所定位置に保持するよう上記可変バルブタイミング機構を制御する可変動弁装置。
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