(57)【要約】【課題】バルブタイミングの遅角を規制する規制機構について、その異常診断の結果として適切なものを得ることのできる内燃機関の可変動弁装置を提供する。【解決手段】この可変動弁装置は、吸気バルブのバルブタイミングを最進角と最遅角との間で変更するバルブタイミング可変機構４０と、バルブタイミングを最進角と最遅角との間にある中間角に固定する位相固定機構５０と、バルブタイミングが規制角よりも遅角側に変化することを規制する遅角規制機構６０とを備える。そして、位相固定機構５０による中間固定が行われていないとき、バルブタイミングを規制角よりも遅角側に変更する遅角指令、及び規制ピン６１を突出位置に維持する規制指令の送信が開始された後のバルブタイミングに基づいて遅角規制機構６０の異常診断を行う。【選択図】図２
2010242534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関バルブとしての吸気バルブまたは排気バルブのバルブタイミングを最進角と最遅角との間で変更する可変動弁機構と、前記バルブタイミングを最進角と最遅角との間にある中間角に固定する中間固定を行う第１規制機構と、前記バルブタイミングが前記中間角と前記最遅角との間にある規制角よりも遅角側に変化することを規制する遅角規制を行う第２規制機構とを備える内燃機関の可変動弁装置において、
前記第１規制機構による前記中間固定が行われていないとき、前記バルブタイミングを前記規制角よりも遅角側に変更する遅角指令、及び前記第２規制機構を前記遅角規制が有効となる規制位置に維持する規制指令の送信が開始された後の前記バルブタイミングに基づいて前記第２規制機構の異常診断を行う診断手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記診断手段は、前記遅角指令及び前記規制指令の送信が開始された後に前記バルブタイミングが前記規制角を超えて遅角側に変化したことに基づいて前記第２規制機構に異常が生じている旨判定する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記第１規制機構による前記中間固定を行う旨の固定要求があることに基づいて前記遅角指令及び前記規制指令を送信する制御手段をさらに備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記制御手段は、前記バルブタイミングが前記中間角よりも進角側にあり且つ前記第１規制機構による前記中間固定を行う旨の固定要求があることに基づいて、前記遅角指令及び前記規制指令を送信する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記診断手段は、前記第１規制機構による前記中間固定を行う旨の固定要求があるとき、同固定要求に基づく前記中間固定が行われる前に前記バルブタイミングに基づく前記第２規制機構の異常診断を行う
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記診断手段は、前記遅角指令及び前記規制指令の送信が開始された後に前記バルブタイミングの遅角側への変化が前記規制角にて停滞したとき、前記第２規制機構の異常が生じていない旨判定する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記診断手段は、前記遅角指令及び前記規制指令の送信が開始された後に前記バルブタイミングの遅角側への変化が前記規制角にて停滞したとき、前記第２規制機構を前記規制位置から前記遅角規制が無効となる解除位置に変更する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記診断手段は、前記第２規制機構についての異常診断が終了した後に前記バルブタイミングを前記中間角に固定する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記可変動弁機構は、クランクシャフトから伝達される力により回転する入力側回転体と、この入力側回転体から伝達される力により前記機関バルブのカムシャフトとともに回転する出力側回転体とを含めて構成されるものであり、
前記第１規制機構は、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の一方である収容側回転体に設けられて同回転体に収容される収容位置と同回転体から突出した突出位置との間で移動する第１規制体と、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の他方である係合側回転体に設けられて同第１規制体がはめ込まれる規制穴とを含めて構成されるものであって、前記第１規制体が前記突出位置にあるときにその一部が前記規制穴にはめ込まれることにより前記中間固定を有効にし、前記第１規制体が前記収容位置にあるときに同一部が前記規制穴から離脱していることにより前記中間固定を無効にするものであり、
前記第２規制機構は、前記収容側回転体に設けられて同回転体に収容される収容位置と同回転体から突出した突出位置との間で移動する第２規制体と、前記係合側回転体に設けられて同第２規制体がはめ込まれる規制溝とを含めて構成されるものであって、前記第２規制体が前記突出位置にあるときにその一部が前記規制溝にはめ込まれることにより前記遅角規制を有効にし、前記第２規制体が前記収容位置にあるときに同一部が前記規制溝から離脱していることにより前記遅角規制を無効にするものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
当該可変動弁装置は、前記可変動弁機構及び前記第１規制機構及び前記第２規制機構に対する潤滑油の給排状態を制御する油圧機構をさらに備えるものであり、
前記第１規制機構は、前記収容側回転体に設けられて前記油圧機構により潤滑油の給排状態が操作される第１中間室をさらに含めて構成されるものであって、前記入力側回転体と前記出力側回転体との相対的な回転位相が前記中間角と対応するところにあり且つ前記第１中間室に対する潤滑油の給排状態が第１の給排状態に設定されるとき、前記第１規制体が前記突出位置に維持され、前記第１中間室に対する潤滑油の給排状態が第２の給排状態に設定されるとき、前記第１規制体が前記収容位置に維持されるものであり、
前記第２規制機構は、前記収容側回転体に設けられて前記油圧機構により潤滑油の給排状態が操作される第２中間室をさらに含めて構成されるものであって、前記入力側回転体と前記出力側回転体との相対的な回転位相が前記規制角よりも進角側の位相と対応するところにあり且つ前記第２中間室に対する潤滑油の給排状態が第３の給排状態に設定されるとき、前記第２規制体が前記突出位置に維持され、前記第２中間室に対する潤滑油の給排状態が第４の給排状態に設定されるとき、前記第２規制体が前記収容位置に維持されるものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記第１規制機構は、前記収容位置から前記突出位置に向かう前記第１規制体の移動方向を突出方向とし、前記突出位置から前記収容位置に向かう前記第１規制体の移動方向を収容方向として、前記第１規制体を前記突出方向に押す力を同規制体に対して付与するばねの力と、前記第１規制体を前記収容方向に押す力を同規制体に対して付与する前記第１中間室の油圧との関係に基づいて前記第１規制体が前記収容位置と前記突出位置との間で移動するものであり、
前記第２規制機構は、前記収容位置から前記突出位置に向かう前記第２規制体の移動方向を突出方向とし、前記突出位置から前記収容位置に向かう前記第２規制体の移動方向を収容方向として、前記第２規制体を前記突出方向に押す力を同規制体に対して付与するばねの力と、前記第２規制体を前記収容方向に押す力を同規制体に対して付与する前記第２中間室の油圧との関係に基づいて前記第２規制体が前記収容位置と前記突出位置との間で移動するものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機関バルブとしての吸気バルブまたは排気バルブのバルブタイミングを最進角と最遅角との間で変更する可変動弁機構と、バルブタイミングを中間角に固定する中間固定を行う第１規制機構と、バルブタイミングが規制角よりも遅角側に変化することを規制する遅角規制を行う第２規制機構とを備える内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記可変動弁装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。
この文献に記載の可変動弁装置において、第１規制機構は第１ロックピン及び第１規制溝及び第２ロックピン及び第２規制溝により構成されている。そして、機関運転の停止にともない第２ロックピンを入力側回転体の第２規制溝にはめ込むこと及び第１ロックピンを入力側回転体の第１規制溝にはめ込むことにより入力側回転体に対する出力側回転体の回転位相を中間位相に固定するようにしている。これにより、次回の機関始動時はバルブタイミングが中間角に固定された状態にあるため、良好な始動性のもとに内燃機関を始動させることができるようになる。
【０００３】
また上記可変動弁装置では、バルブタイミングが中間角に固定されることなく機関停止した後の機関始動時には第１ロックピンを入力側回転体の第１規制溝にはめ込むことにより入力側回転体に対する出力側回転体の回転位相が規制位相よりも遅角側に移動することを規制するようにしている。これにより、バルブタイミングが規制角よりも遅角側に変化することが規制されるため、機関始動性が過度に低下することは抑制されるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２４１３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように第２規制体を通じてバルブタイミングの変更範囲を規制することにより、機関始動性の過度の低下は抑制されるようになるものの、同規制体に異常が生じているときにはそうしたバルブタイミングの規制がなされないため、この場合にはやはり始動性低下が懸念される。こうした第２規制体の異常にともなう始動性低下に対応するため、まずは同規制体の異常を適切に診断することが望まれるものの、いまのところこの要求を満たすような技術は提案されていない。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バルブタイミングの遅角を規制する規制機構について、その異常診断の結果として適切なものを得ることのできる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、機関バルブとしての吸気バルブまたは排気バルブのバルブタイミングを最進角と最遅角との間で変更する可変動弁機構と、前記バルブタイミングを最進角と最遅角との間にある中間角に固定する中間固定を行う第１規制機構と、前記バルブタイミングが前記中間角と前記最遅角との間にある規制角よりも遅角側に変化することを規制する遅角規制を行う第２規制機構とを備える内燃機関の可変動弁装置において、前記第１規制機構による前記中間固定が行われていないとき、前記バルブタイミングを前記規制角よりも遅角側に変更する遅角指令、及び前記第２規制機構を前記遅角規制が有効となる規制位置に維持する規制指令の送信が開始された後の前記バルブタイミングに基づいて前記第２規制機構の異常診断を行う診断手段を備えることを要旨としている。
【０００８】
バルブタイミングを規制角よりも遅角側に変更する遅角指令、及び第２規制機構を遅角規制が有効となる規制位置に維持する規制指令が送信されたとき、第２規制機構に異常が生じていなければバルブタイミングの遅角側への変更は規制角にて停滞するようになる。一方、第２規制機構に異常が生じているときには、バルブタイミングは規制角を超えて遅角側に変化するようになる。
【０００９】
上記発明ではこうしたことに鑑み、遅角指令及び規制指令の送信が開始された後のバルブタイミングに基づいて第２規制機構の異常診断を行うようにしているため、同診断の結果として適切なものを得ることができるようになる。
【００１０】
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記診断手段は、前記遅角指令及び前記規制指令の送信が開始された後に前記バルブタイミングが前記規制角を超えて遅角側に変化したことに基づいて前記第２規制機構に異常が生じている旨判定することを要旨としている。
【００１１】
バルブタイミングを規制角よりも遅角側に変更する遅角指令、及び第２規制機構を遅角規制が有効となる規制位置に維持する規制指令が送信されたとき、第２規制機構に異常が生じていなければバルブタイミングの遅角側への変更は規制角にて停滞するようになる。一方、第２規制機構に異常が生じているときには、バルブタイミングは規制角を超えて遅角側に変化するようになる。
【００１２】
上記発明ではこうしたことに鑑み、遅角指令及び規制指令の送信が開始された後にバルブタイミングが規制角を超えて遅角側に変化したことに基づいて第２規制機構に異常が生じている旨判定するようにしているため、第２規制機構についての異常を適切に診断することができるようになる。
【００１３】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記第１規制機構による前記中間固定を行う旨の固定要求があることに基づいて、前記遅角指令及び前記規制指令を送信する制御手段をさらに備えることを要旨としている。
【００１４】
第２規制機構の異常診断の頻度を高めるにあたり、遅角指令及び規制指令を積極的に送信することが考えられるものの、単純にこうした構成を採用した場合には、そのときどきの機関運転状態から要求される可変動弁機構の動作と上記各指令に基づく可変動弁機構の動作とが大きく乖離して機関運転性に好ましくない影響を及ぼすことが想定される。
【００１５】
一方、固定要求が設定されている状態とは換言すれば、機関運転状態から要求される可変動弁機構の動作がバルブタイミングを中間角に固定することにある状態といえるため、固定要求が設定されてから実際のバルブタイミングが中間角に固定されるまでの過程に上記各指令に基づく可変動弁機構の動作が行われたとしても、これが上述した場合と同程度にまで機関運転性に好ましくない影響を及ぼすおそれはないといえる。
【００１６】
上記発明ではこうしたことに鑑み、第１規制機構による中間固定を行う旨の固定要求があることに基づいて遅角指令及び規制指令を送信するようにしているため、異常診断のための可変動弁機構の動作が機関運転性に好ましくない影響を及ぼすことについて、これを抑制することができるようになる。
【００１７】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記制御手段は、前記バルブタイミングが前記中間角よりも進角側にあり且つ前記第１規制機構による前記中間固定を行う旨の固定要求があることに基づいて、前記遅角指令及び前記規制指令を送信することを要旨としている。
【００１８】
バルブタイミングが中間角よりも進角側にあるときの中間固定のための手順としては、そのときのバルブタイミングから一旦中間角よりも遅角側のタイミングにまで遅角し、その後にバルブタイミングを中間角に向けて進角するものが考えられる。上記発明においてこうした中間固定の手順を採用した場合には、当該発明による遅角指令が同中間固定のための一処理として機能することになるため、異常診断のための可変動弁機構の動作が機関運転性に好ましくない影響を及ぼすことについて、これをより好適に抑制することができるようになる。
【００１９】
（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記診断手段は、前記第１規制機構による前記中間固定を行う旨の固定要求があるとき、同固定要求に基づく前記中間固定が行われる前に前記バルブタイミングに基づく前記第２規制機構の異常診断を行うことを要旨としている。
【００２０】
（６）請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記診断手段は、前記遅角指令及び前記規制指令の送信が開始された後に前記バルブタイミングの遅角側への変化が前記規制角にて停滞したとき、前記第２規制機構の異常が生じていない旨判定することを要旨としている。
【００２１】
バルブタイミングを規制角よりも遅角側に変更する遅角指令、及び第２規制機構を遅角規制が有効となる規制位置に維持する規制指令が送信されたとき、第２規制機構に異常が生じていなければバルブタイミングの遅角側への変更は規制角にて停滞するようになる。一方、第２規制機構に異常が生じているときには、バルブタイミングは規制角を超えて遅角側に変化するようになる。
【００２２】
上記発明ではこうしたことに鑑み、遅角指令及び規制指令の送信が開始された後にバルブタイミングの遅角側への変化が規制角にて停滞したときに第２規制機構に異常が生じていない旨判定するようにしているため、第２規制機構についての異常診断を適切に行うことができるようになる。
【００２３】
（７）請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記診断手段は、前記遅角指令及び前記規制指令の送信が開始された後に前記バルブタイミングの遅角側への変化が前記規制角にて停滞したとき、前記第２規制機構を前記規制位置から前記遅角規制が無効となる解除位置に変更することを要旨としている。
【００２４】
上記発明によれば、遅角指令及び規制指令の送信が開始された後にバルブタイミングの遅角側への変化が規制角にて停滞したとき、すなわち第２規制機構の異常が生じていないとき、異常診断のために送信された規制指令に基づく第２規制機構の規制位置が解除位置に戻されるため、異常診断後のバルブタイミングの変更が同規制機構により妨げられることを抑制することができるようになる。
【００２５】
（８）請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記診断手段は、前記第２規制機構についての異常診断が終了した後に前記バルブタイミングを前記中間角に固定することを要旨としている。
【００２６】
（９）請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の可変動弁装置の異常診断装置において、前記可変動弁機構は、クランクシャフトから伝達される力により回転する入力側回転体と、この入力側回転体から伝達される力により前記機関バルブのカムシャフトとともに回転する出力側回転体とを含めて構成されるものであり、前記第１規制機構は、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の一方である収容側回転体に設けられて同回転体に収容される収容位置と同回転体から突出した突出位置との間で移動する第１規制体と、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の他方である係合側回転体に設けられて同第１規制体がはめ込まれる規制穴とを含めて構成されるものであって、前記第１規制体が前記突出位置にあるときにその一部が前記規制穴にはめ込まれることにより前記中間固定を有効にし、前記第１規制体が前記収容位置にあるときに同一部が前記規制穴から離脱していることにより前記中間固定を無効にするものであり、前記第２規制機構は、前記収容側回転体に設けられて同回転体に収容される収容位置と同回転体から突出した突出位置との間で移動する第２規制体と、前記係合側回転体に設けられて同第２規制体がはめ込まれる規制溝とを含めて構成されるものであって、前記第２規制体が前記突出位置にあるときにその一部が前記規制溝にはめ込まれることにより前記遅角規制を有効にし、前記第２規制体が前記収容位置にあるときに同一部が前記規制溝から離脱していることにより前記遅角規制を無効にするものであることを要旨としている。
【００２７】
（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の内燃機関の可変動弁装置において、当該可変動弁装置は、前記可変動弁機構及び前記第１規制機構及び前記第２規制機構に対する潤滑油の給排状態を制御する油圧機構をさらに備えるものであり、前記第１規制機構は、前記収容側回転体に設けられて前記油圧機構により潤滑油の給排状態が操作される第１中間室をさらに含めて構成されるものであって、前記入力側回転体と前記出力側回転体との相対的な回転位相が前記中間角と対応するところにあり且つ前記第１中間室に対する潤滑油の給排状態が第１の給排状態に設定されるとき、前記第１規制体が前記突出位置に維持され、前記第１中間室に対する潤滑油の給排状態が第２の給排状態に設定されるとき、前記第１規制体が前記収容位置に維持されるものであり、前記第２規制機構は、前記収容側回転体に設けられて前記油圧機構により潤滑油の給排状態が操作される第２中間室をさらに含めて構成されるものであって、前記入力側回転体と前記出力側回転体との相対的な回転位相が前記規制角よりも進角側の位相と対応するところにあり且つ前記第２中間室に対する潤滑油の給排状態が第３の給排状態に設定されるとき、前記第２規制体が前記突出位置に維持され、前記第２中間室に対する潤滑油の給排状態が第４の給排状態に設定されるとき、前記第２規制体が前記収容位置に維持されるものであることを要旨としている。
【００２８】
（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の可変動弁装置の異常診断装置において、前記第１規制機構は、前記収容位置から前記突出位置に向かう前記第１規制体の移動方向を突出方向とし、前記突出位置から前記収容位置に向かう前記第１規制体の移動方向を収容方向として、前記第１規制体を前記突出方向に押す力を同規制体に対して付与するばねの力と、前記第１規制体を前記収容方向に押す力を同規制体に対して付与する前記第１中間室の油圧との関係に基づいて前記第１規制体が前記収容位置と前記突出位置との間で移動するものであり、前記第２規制機構は、前記収容位置から前記突出位置に向かう前記第２規制体の移動方向を突出方向とし、前記突出位置から前記収容位置に向かう前記第２規制体の移動方向を収容方向として、前記第２規制体を前記突出方向に押す力を同規制体に対して付与するばねの力と、前記第２規制体を前記収容方向に押す力を同規制体に対して付与する前記第２中間室の油圧との関係に基づいて前記第２規制体が前記収容位置と前記突出位置との間で移動するものであることを要旨としている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の内燃機関の可変動弁装置を具体化した一実施形態について、同装置を備える内燃機関の構成を模式的に示す断面図。
【図２】（Ａ）同実施形態のバルブタイミング可変機構について、その平面構造を示す平面図。（Ｂ）同バルブタイミング可変機構について、図２（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面構造を示す断面図。（Ｃ）同バルブタイミング可変機構について、図２（Ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面構造を平面上に展開したものを示す断面図。
【図３】同実施形態の潤滑装置及びバルブタイミング可変機構について、これらの間における潤滑油路の構成を模式的に示す模式図。
【図４】同実施形態のバルブタイミング可変機構について、ロックピン及びロック穴と規制ピン及び規制溝との関係を模式的に示す模式図。
【図５】同実施形態のバルブタイミング可変機構について、ロックピン及びロック穴と規制ピン及び規制溝との関係を模式的に示す模式図。
【図６】同実施形態のバルブタイミング可変機構について、ロックピン及びロック穴と規制ピン及び規制溝との関係を模式的に示す模式図。
【図７】同実施形態のバルブタイミング可変機構について、ロックピン及びロック穴と規制ピン及び規制溝との関係を模式的に示す模式図。
【図８】同実施形態の電子制御装置により実行される「異常診断処理」について、その処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１〜図８を参照して、本発明の内燃機関の可変動弁装置についてこれを吸気バルブのバルブタイミングを変更する内燃機関の可変動弁装置として具体化した一実施形態について説明する。
【００３１】
図１に示されるようにエンジン１０には、空気及び燃料からなる混合気の燃焼を通じて動力を得るエンジン本体２０と、吸気バルブ３１のバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構４０と、エンジン本体２０及びバルブタイミング可変機構４０に潤滑油を供給する潤滑装置７０と、これら装置を統括的に制御する電子制御装置９０とが設けられている。
【００３２】
エンジン本体２０には、インジェクタ２７を介して燃焼室２３に供給された燃料と吸気装置を通じて燃焼室２３内に供給された空気との混合気を燃焼させるシリンダブロック２１が設けられている。このシリンダブロック２１には、燃焼室２３を形成するシリンダ２４が設けられている。このシリンダ２４内には、ピストン２５が設けられている。このピストン２５の往復運動はクランクシャフト２６の回転運動に変換される。
【００３３】
シリンダブロック２１においてその下部には、エンジン１０の各部位に供給される潤滑油を貯留するオイルパン７１が取り付けられている。またシリンダブロック２１の上部には、動弁系の部品が配置されるシリンダヘッド２２が取り付けられている。
【００３４】
シリンダヘッド２２には、吸気ポートに対して燃焼室２３を開閉する吸気バルブ３１と、排気ポートに対して燃焼室２３を開閉する排気バルブ３３とが設けられている。吸気バルブ３１上方には、これを吸気カムにより押し下げる吸気カムシャフト３２が設けられている。また排気バルブ３３上方には、これを排気カムにより押し下げる排気カムシャフト３４が設けられている。これら吸気カムシャフト３２及び排気カムシャフト３４は、タイミングチェーンを介してクランクシャフト２６に駆動連結されている。
【００３５】
潤滑装置７０は、オイルパン７１の潤滑油を潤滑油路８０によりエンジン本体２０の各潤滑部位に供給する。この潤滑油路８０の途中には、オイルパン７１から潤滑油を汲み上げてこれを吐出するオイルポンプ７２が設けられている。オイルポンプ７２により吐出された潤滑油は、潤滑油路８０を通過してエンジン１０の各部位に供給され、その一部は第１オイルコントロールバルブ７４及び第２オイルコントロールバルブ７５からなる油圧機構７３を介してバルブタイミング可変機構４０に供給される。
【００３６】
エンジン１０の各部位を流通した後の潤滑油及びバルブタイミング可変機構４０から排出された潤滑油は再びオイルパン７１に戻される。なお、本実施形態においては、バルブタイミング可変機構４０及び油圧機構７３及び電子制御装置９０を含めて可変動弁装置が構成されている。
【００３７】
電子制御装置９０は、アクセルポジションセンサ９１、スロットルポジションセンサ９２、クランクポジションセンサ９３、及びカムポジションセンサ９４をはじめとする各種センサからの信号に基づいて機関運転状態及び車両走行状態及び運転者の要求を把握したうえで、次に示す制御をはじめとして各種の制御を行う。すなわち、吸気流量を調整するスロットル制御、及びインジェクタ２７による燃料噴射量を調整する噴射制御、第１オイルコントロールバルブ７４及び第２オイルコントロールバルブ７５の制御を通じて吸気バルブ３１のバルブタイミング（以下、「バルブタイミングＶＴ」）を調整するバルブタイミング制御等の各種の制御等の制御を行う。
【００３８】
アクセルポジションセンサ９１は、車両のアクセルペダルの踏み込み量に応じた信号を出力する。スロットルポジションセンサ９２は、スロットルバルブの開度に応じた信号を出力する。クランクポジションセンサ９３は、クランクシャフト２６の回転速度（以下、「機関回転速度ＮＥ」）に応じた信号を出力する。カムポジションセンサ９４は、吸気カムシャフト３２の回転角度に応じた信号を出力する。
【００３９】
ここでバルブタイミング制御においては、機関運転状態（機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＥＬ）に基づいてバルブタイミングＶＴの目標値（以下、「目標バルブタイミングＶＴＴ」）を設定し、クランクポジションセンサ９３及びカムポジションセンサ９４の出力に基づいて算出されるバルブタイミングＶＴを同目標バルブタイミングＶＴＴに一致させるべく第１オイルコントロールバルブ７４を操作する。
【００４０】
図２を参照して、バルブタイミング可変機構４０の構成について説明する。なお、同図において矢印Ｘは、吸気カムシャフト３２及びバルブタイミング可変機構４０の回転方向を示す。また、図２（Ａ）はハウジング４２からカバーを取り外した状態での同可変機構４０の平面構造を、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿う同可変機構４０の断面構造を、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＥ−Ｅ線に沿う同可変機構４０の断面構造を平面上に展開したものについて、これを模式化したものをそれぞれ示す。
【００４１】
バルブタイミング可変機構４０は、タイミングチェーンを介してクランクシャフト２６と連結されることにより同シャフト２６に同期して回転するスプロケット４１と、吸気カムシャフト３２の端部に固定されることにより同シャフト３２に同期して回転するベーンロータ４４とにより構成されている。スプロケット４１には、これと一体をなす態様で回転するハウジング４２が設けられている。
【００４２】
ハウジング４２には、径方向においてベーンロータ４４に向けて突出する３つの区画壁４３が設けられている。またベーンロータ４４には、ハウジング４２に向けて突出する３つのベーン４５が設けられている。隣り合う区画壁４３の間にある空間は、対応する一のベーン４５により進角室４６及び遅角室４７に区画されている。
【００４３】
進角室４６は、ベーン４５を基準としたときにこれよりも吸気カムシャフト３２の回転方向後方側に位置するものであり、潤滑装置７０によるバルブタイミング可変機構４０に対する潤滑油の給排状態に応じて容積が変化するものである。一方の遅角室４７は、ベーン４５を基準としたときにこれよりも吸気カムシャフト３２の回転方向前方側に位置するものであり、進角室４６と同じく潤滑装置７０によるバルブタイミング可変機構４０に対する潤滑油の給排状態に応じて容積が変化するものである。
【００４４】
バルブタイミング可変機構４０は、上記の構成に基づいてハウジング４２及びスプロケット４１に対するベーンロータ４４の回転位相（以下、「回転位相Ｐ」）を変更することにより、バルブタイミングＶＴを変化させる。同可変機構４０によるバルブタイミングＶＴの変更は具体的には以下のように行われる。
【００４５】
進角室４６への潤滑油の供給及び遅角室４７からの潤滑油の排出により、ベーンロータ４４がハウジング４２に対して進角側すなわち吸気カムシャフト３２の回転方向前方側に回転するとき、バルブタイミングＶＴは進角側に変化する。ベーンロータ４４がハウジング４２に対して最大限に進角側に回転したとき、バルブタイミングＶＴは最も進角側のタイミング（以下、「最進角ＶＴｍａｘ」）に設定される。以降では、このときの回転位相Ｐを「最進角位相ＰＨ」とする。
【００４６】
最進角位相ＰＨとしては、ベーン４５が遅角室４７側の区画壁４３に突き当てられる位相、あるいはベーン４５が遅角室４７側の区画壁４３付近にある位相を設定することができる。なお、本実施形態における最進角位相ＰＨとしては、後者が設定されている。
【００４７】
進角室４６からの潤滑油の排出及び遅角室４７への潤滑油の供給により、ベーンロータ４４がハウジング４２に対して遅角側すなわち吸気カムシャフト３２の回転方向後方側に回転するとき、バルブタイミングＶＴは遅角側に変化する。ベーンロータ４４がハウジング４２に対して最大限に遅角側に回転したとき、バルブタイミングＶＴは最も遅角側のタイミング（以下、「最遅角ＶＴｍｉｎ」）に設定される。以降では、このときの回転位相Ｐを「最遅角位相ＰＬ」とする。
【００４８】
最遅角位相ＰＬとしては、ベーン４５が進角室４６側の区画壁４３に突き当てられる位相、あるいはベーン４５が進角室４６側の区画壁４３付近にある位相を設定することができる。なお、本実施形態における最遅角位相ＰＬとしては、後者が設定されている。
【００４９】
進角室４６及び遅角室４７のそれぞれと潤滑装置７０との間における潤滑油の流通が遮断されることにより、すなわち進角室４６及び遅角室４７のそれぞれに潤滑油が保持されることにより、ハウジング４２とベーンロータ４４との相対的な回転が不能とされるとき、バルブタイミングＶＴはそのときのタイミングに維持される。
【００５０】
バルブタイミング可変機構４０には、進角室４６及び遅角室４７の油圧にかかわらずハウジング４２に対するベーンロータ４４の回転を規制して、バルブタイミングＶＴを最進角ＶＴｍａｘと最遅角ＶＴｍｉｎとの間にある特定のタイミング（以下、「中間角ＶＴｍｄｌ」）に固定する位相固定機構５０が設けられている。この中間角ＶＴｍｄｌとしてはエンジン１０の始動に適したタイミングが設定されている。すなわち、機関始動時においてバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに設定した場合とこれよりも遅角側のタイミングに設定した場合とを比較したとき、前者の方がより高い始動性が確保されるようになる。
【００５１】
またバルブタイミング可変機構４０には、進角室４６及び遅角室４７の油圧にかかわらずハウジング４２に対するベーンロータ４４の回転を規制して、バルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌと最遅角ＶＴｍｉｎとの間にある所定のタイミング（以下、「規制角ＶＴｒｇｔ」）よりも遅角側に移行することを規制する遅角規制機構６０が設けられている。この規制角ＶＴｒｇｔとしては、エンジン１０の始動時のために最低限必要とされる分だけ最遅角ＶＴｍｉｎから進角した時期またはこれに相当する時期が設定されている。すなわち、機関始動時においてバルブタイミングＶＴが規制角ＶＴｒｇｔよりも進角側に維持されるときには、規制角ＶＴｒｇｔより遅角側に移行するときと比較して、機関始動不良となる状況が生じる頻度は十分に低減される。
【００５２】
図２（Ｂ）を参照して、位相固定機構５０の構造の詳細について説明する。
位相固定機構５０は、潤滑装置７０からの潤滑油の供給に基づいて動作し、回転位相Ｐが中間角ＶＴｍｄｌに対応する回転位相（以下、「中間位相ＰＭ」）にあるときに、ハウジング４２とベーンロータ４４との相対回転位相を固定してバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに保持する。なお以降では、位相固定機構５０により、こうしたバルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌに固定されることを「中間固定」とする。
【００５３】
位相固定機構５０は具体的には、ベーン４５に設けられたロックピン５１と、ベーン４５に設けられて潤滑装置７０により潤滑油が供給される第１中間室５２と、ベーン４５に設けられてロックピン５１を一方向に押すロックばね５３と、ハウジング４２に設けられたロック穴５４とにより構成されている。
【００５４】
ロックピン５１は、第１中間室５２の潤滑油の力とロックばね５３の力との関係に基づいて、ベーン４５から突出する方向（以下、「突出方向ＺＡ」）とベーン４５に引き込まれる方向（以下、「収容方向ＺＢ」）との間で動作する。第１中間室５２の油圧は、ロックピン５１に対して収容方向ＺＢに作用し、ロックばね５３の力は、ロックピン５１に対して突出方向ＺＡに作用する。以降では、ロックピン５１の位置について、ベーン４５から突出してロック穴５４にはめ込まれた位置を「ロックピン５１の突出位置」とし、ロックピン５１がベーン４５に引き込まれてベーン４５に収容された位置を「ロックピン５１の収容位置」とする。
【００５５】
潤滑装置７０により第１中間室５２に対して潤滑油が供給されて第１中間室５２が潤滑油にて満たされるとき、すなわち第１中間室５２に対する潤滑油の給排状態が「第２の給排状態」にあるとき、第１中間室５２の潤滑油による収容方向ＺＢの力により、ロックピン５１に対してはこれを収容方向ＺＢに移動させようとする力が生じるようになる。そして、ロックピン５１の突出位置のもとでロックピン５１に対して収容方向ＺＢの力が作用するとき、ロックピン５１がロック穴５４から離脱してベーン４５内に収容される。これにより、ロックピン５１とロック穴５４との係合によるハウジング４２とベーンロータ４４との固定が解除されてハウジング４２に対するベーンロータ４４の回転が許容される。
【００５６】
一方、潤滑装置７０により第１中間室５２から潤滑油が排出されて第１中間室５２が潤滑油により満たされないとき、すなわち第１中間室５２に対する潤滑油の給排状態が「第１の給排状態」にあるとき、ロックばね５３による突出方向ＺＡの力が第１中間室５２の潤滑油による収容方向ＺＢの力を上回るようになる。これにより、ロックピン５１に対してはこれを突出方向ＺＡに移動させようとする力が生じるようになる。そして、この状態のもとで回転位相Ｐが中間位相ＰＭにあるとき、すなわちロックピン５１とロック穴５４との周方向の位置が一致しているとき、ロックピン５１がベーン４５から突出してロック穴５４にはめ込まれる。これにより、ロックピン５１とロック穴５４との係合を通じてハウジング４２とベーンロータ４４とが互いに固定されるため、これらの相対的な回転位相は中間位相ＰＭに保持される。
【００５７】
図２（Ｃ）を参照して、遅角規制機構６０の構造の詳細について説明する。
遅角規制機構６０は、潤滑装置７０からの潤滑油の供給に基づいて動作し、ベーンロータ４４の回転位相Ｐが規制角ＶＴｒｇｔに対応する回転位相（以下、「規制位相ＰＲ」）よりも進角側の範囲にある条件のもと、ベーンロータ４４の遅角側への回転にともない回転位相Ｐが規制位相ＰＲに達したとき、ハウジング４２とベーンロータ４４とを互いに係合して同ロータ４４のそれ以上の遅角側への回転を規制する。すなわち、ベーンロータ４４が規制位相ＰＲにあるときにバルブタイミングＶＴが規制角ＶＴｒｇｔよりも遅角側に変化することを規制する。以降では、遅角規制機構６０によりバルブタイミングＶＴの遅角が規制角ＶＴｒｇｔにて規制される状態を「遅角規制」とする。
【００５８】
遅角規制機構６０は具体的には、ベーン４５に設けられた規制ピン６１と、ベーン４５に設けられて潤滑装置７０により潤滑油が供給される第２中間室６２と、ベーン４５に設けられて規制ピン６１を一方向に押す規制ばね６３と、ハウジング４２に設けられて規制位相ＰＲから最進角位相ＰＨまでの範囲に対応して形成される規制溝６４とにより構成されている。
【００５９】
規制ピン６１は、第２中間室６２の潤滑油の力と規制ばね６３の力との関係に基づいて突出方向ＺＡと収容方向ＺＢとの間で動作する。第２中間室６２の油圧は、規制ピン６１に対して収容方向ＺＢに作用し、規制ばね６３の力は、規制ピン６１に対して突出方向ＺＡに作用する。以降では、規制ピン６１の位置について、ベーン４５から突出して規制溝６４にはめ込まれた位置を「規制ピン６１の突出位置」とし、ベーン４５に引き込まれてベーン４５に収容された位置を「規制ピン６１の収容位置」とする。
【００６０】
規制溝６４は、規制位相ＰＲに対応する位置から最進角位相ＰＨに対応する位置までにわたり規制ピン６１の周方向の軌跡に沿う態様でハウジング４２に形成されている。
潤滑装置７０により第２中間室６２に対して潤滑油が供給されて第２中間室６２が潤滑油にて満たされるとき、すなわち第２中間室６２に対する潤滑油の給排状態が「第４の給排状態」にあるとき、第２中間室６２の潤滑油による収容方向ＺＢの力により、規制ピン６１に対してはこれを収容方向ＺＢに移動させようとする力が生じるようになる。そして、規制ピン６１が突出位置のもとで規制ピン６１に対して収容方向ＺＢの力が作用するとき、規制ピン６１が規制溝６４から離脱してベーン４５内に収容される。これにより、規制ピン６１と規制溝６４との係合によるハウジング４２とベーンロータ４４との規制が解除されて、ハウジング４２に対するベーンロータ４４の回転が許容される。
【００６１】
一方、潤滑装置７０により第２中間室６２から潤滑油が排出されて第２中間室６２が潤滑油により満たされないとき、すなわち第２中間室６２に対する潤滑油の給排状態が「第３の給排状態」にあるとき、規制ばね６３による突出方向ＺＡの力が第２中間室６２の潤滑油による収容方向ＺＢの力を上回るようになる。これにより、規制ピン６１に対してはこれを突出方向ＺＡに移動させようとする力が生じるようになる。そして、この状態のもとで回転位相Ｐが規制位相ＰＲから最進角位相ＰＨまでの範囲にあるとき、すなわち規制ピン６１と規制溝６４との周方向の位置が一致しているとき、規制ピン６１がベーン４５から突出して規制溝６４にはめ込まれる。これにより、規制ピン６１と規制溝６４との係合を通じてハウジング４２とベーンロータ４４との相対回転範囲が規制されるため、これらの相対的な回転位相は規制位相ＰＲから最進角位相ＰＨまでの範囲に保持される。
【００６２】
図３を参照して、バルブタイミング可変機構４０と潤滑装置７０との間における潤滑油の流通態様について説明する。なお同図は、これら装置の間における油路の構成を模式的に示している。
【００６３】
潤滑装置７０は、オイルパン７１と、オイルポンプ７２と、第１オイルコントロールバルブ７４及び第２オイルコントロールバルブ７５からなる油圧機構７３と、これらの間で互いに潤滑油を流通させる潤滑油路８０とを含めて構成されている。またこの潤滑油路８０としてオイルパン７１から第１オイルコントロールバルブ７４に潤滑油を供給する第１供給油路８１と、第１オイルコントロールバルブ７４からオイルパン７１に潤滑油を還流する第１排出油路８２と、第１オイルコントロールバルブ７４と各進角室４６との間で潤滑油を流通する進角油路８５と、第１オイルコントロールバルブ７４と各遅角室４７との間で潤滑油を流通する遅角油路８６と、第１オイルコントロールバルブ７４と第１中間室５２間で潤滑油を流通する第１中間油路８７と、オイルパン７１から第２オイルコントロールバルブ７５に潤滑油を供給する第２供給油路８３と、第２オイルコントロールバルブ７５からオイルパン７１に潤滑油を還流する第２排出油路８４と、第２オイルコントロールバルブ７５と第２中間室６２との間で潤滑油を流通する第２中間油路８８とが設けられている。
【００６４】
進角油路８５及び遅角油路８６及び第１中間油路８７はそれぞれ、第１オイルコントロールバルブ７４と進角室４６及び遅角室４７及び第１中間室５２のいずれか対応するものとを直接的に接続している。すなわち第１中間油路８７は、進角室４６及び遅角室４７のいずれも介することなく潤滑油を第１オイルコントロールバルブ７４との間で流通させる油路として形成されている。
【００６５】
第１オイルコントロールバルブ７４は、第１供給油路８１及び第１排出油路８２と進角油路８５及び遅角油路８６及び第１中間油路８７との接続状態を切り替えることにより進角室４６及び遅角室４７及び第１中間室５２に対する潤滑油の給排状態を設定することができる。
【００６６】
第２オイルコントロールバルブ７５は、第２供給油路８３及び第２排出油路８４と第２中間油路８８との接続状態を切り替えることにより、第２中間室６２に対する潤滑油の給排状態を設定することができる。
【００６７】
図４に、ロックピン５１及びロック穴５４と規制ピン６１及び規制溝６４との関係を模式的に示す。なおここでは、図２に示されるバルブタイミング可変機構４０の構造とは異なるかたちで同可変機構４０の機能面から上記関係を示している。
【００６８】
以下、回転位相Ｐ及び潤滑油の給排状態及びロックピン５１の駆動状態について、機関運転状態に基づくそれぞれの関係を説明する。
回転位相Ｐについて、これを図４（Ａ）に示される最進角位相ＰＨから図４（Ｂ）に示される最遅角位相ＰＬまでの間にて変更するときには、ロックピン５１は収容位置に維持される。また、回転位相Ｐが中間位相ＰＭにあるときであっても、第１中間室５２への潤滑油の供給にともないロックピン５１がベーン４５内に収容されている限りは図４（Ｃ）に示されるように回転位相Ｐが中間位相ＰＭに固定されることはない。
【００６９】
一方、回転位相Ｐが中間位相ＰＭにあるときに、第１中間室５２から潤滑油の排出が行われてロックピン５１に対して突出方向ＺＡの力が作用するときには、図４（Ｄ）に示されるようにロックばね５３の付勢によりロックピン５１がベーン４５から突出してロック穴５４にはめ込まれ、これによりベーンロータ４４が中間位相ＰＭに保持される。
【００７０】
図５に、ロックピン５１及びロック穴５４と規制ピン６１及び規制溝６４との関係を模式的に示す。なおここでは、図２に示されるバルブタイミング可変機構４０の構造とは異なるかたちで同可変機構４０の機能面から上記関係を示している。
【００７１】
以下、回転位相Ｐ及び潤滑油の給排状態及び規制ピン６１の駆動状態について、機関運転状態に基づくそれぞれの関係を説明する。
回転位相Ｐについて、これを図５（Ａ）に示される最進角位相ＰＨから図５（Ｂ）に示される最遅角位相ＰＬまでの間にて変更するときには、規制ピン６１は収容位置に維持される。また、ベーンロータ４４の回転位相が規制位相ＰＲにあるときであっても、第２中間室６２への潤滑油の供給にともない規制ピン６１がベーン４５内に収容されている限りは、図５（Ｃ）に示されるように回転位相Ｐが規制位相ＰＲに規制されることはない。
【００７２】
一方、回転位相Ｐが規制位相ＰＲにあるときに、第２中間室６２から潤滑油の排出が行われて規制ピン６１に対して突出方向ＺＡの力が作用するときには、図５（Ｄ）に示されるように規制ばね６３の付勢により規制ピン６１がベーン４５から突出して規制溝６４にはめ込まれ、これによりベーンロータ４４が規制位相ＰＲから最進角位相ＰＨまでの範囲に保持される。
【００７３】
こうした位相固定機構５０及び遅角規制機構６０を備えるエンジン１０においては、機関運転状態等に基づいてバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに固定する旨の要求（以下、「固定要求」）を設定し、同要求があるときに位相固定機構５０によるバルブタイミングＶＴの固定を行う。具体的には、イグニッションスイッチのオンからオフへの切替操作に基づく機関停止要求が検出されたときに固定要求を設定し、機関停止要求に基づく機関停止動作を開始する前にバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに設定のうえ、位相固定機構５０により回転位相Ｐを固定する。
【００７４】
そして、この位相固定機構５０による回転位相Ｐの固定が完了した後に機関運転の停止を行う。これにより、次回の機関始動時にはバルブタイミングＶＴが位相固定機構５０によりすでに中間角ＶＴｍｄｌに維持された状態にあるため、良好な始動性のもとにエンジン１０を始動させることができるようになる。
【００７５】
一方、バルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌに固定されることなく機関停止した場合（以下、「異常停止」）においては、規制ピン６１に対して突出方向ＺＡの力が作用していることに基づいて規制ピン６１と規制溝６４との係合により、バルブタイミングＶＴが規制角ＶＴｒｇｔよりも遅角側へ移行することが規制される。これにより、バルブタイミングＶＴが最遅角ＶＴｍｉｎに移行してしまうような状況、すなわち、中間角ＶＴｍｄｌから大きく乖離してしまう状況を回避することができるようになる。
【００７６】
ところで、遅角規制機構６０を通じてバルブタイミングＶＴの変更範囲を規制することにより、機関始動性の過度の低下は抑制されるようになるものの、同機構６０に異常が生じているときにはそうしたバルブタイミングＶＴの規制がなされないため、この場合にはやはり始動性低下が懸念される。こうした遅角規制機構６０の異常にともなう始動性低下に対応するため、同機構６０の異常を適切に診断することが望まれる。
【００７７】
そして、遅角規制機構６０についての異常診断としては、機関運転状態にかかわらず異常診断のための指令を積極的に送信すること、及び異常停止にともなう機関運転状態に基づいた指令を利用することが考えられる。前者の場合、そのときどきの機関運状態から要求されるバルブタイミング可変機構４０の動作と異常診断のための指令に基づくバルブタイミング可変機構４０の動作とが大きく乖離して機関運転状態に好ましくない影響を及ぼすことが想定される。一方後者の場合、異常停止時に要求されるバルブタイミング可変機構４０の動作がバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに固定することにある状態といえるため、固定要求が設定されてから中間固定されるまでの過程に異常停止にともなう指令に基づくバルブタイミング可変機構４０の動作が行われたとしても、これが上記の場合と同程度にまで機関運転性に好ましくない影響を及ぼすおそれはないといえる。しかしこの場合、上述したように異常停止時にのみ規制ピン６１が突出位置に移動することとなるため、遅角規制機構６０についての異常診断を行う頻度が極端に低くなっている。
【００７８】
そこで本実施形態では、固定要求が生じているときにバルブタイミング可変機構４０に対してバルブタイミングＶＴを規制角ＶＴｒｇｔよりも遅角側の大遅角ＶＴｌｒｇに向けて変更する指令（以下、「遅角指令」）及び遅角規制機構６０に対して規制ピン６１を収容位置から突出位置に移動する指令（以下、「規制指令」）を送信するようにしている。これにより、規制ピン６１についての異常診断を行う機会を増やすことができるようになる。なお大遅角ＶＴｌｒｇとしては、最遅角ＶＴｍｉｎと規制角ＶＴｒｇｔとの間のいずれかの値（最遅角ＶＴｍｉｎを含み且つ規制角ＶＴｒｇｔを除く）を採用することが可能であり、ここでは最遅角ＶＴｍｉｎを採用している。
【００７９】
以下、図６及び図７を参照して遅角規制機構６０についての異常診断を行った場合のバルブタイミング可変機構４０及び位相固定機構５０及び遅角規制機構６０の動作態様について説明する。
【００８０】
図６（Ａ）に示されるように、バルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌよりも進角側にあり且つ位相固定機構５０による中間固定を行う旨の固定要求があるとき、異常診断が開始される。すなわち図６（Ｂ）に示されるように、目標バルブタイミングＶＴＴとして大遅角ＶＴｌｒｇが設定され、遅角指令がバルブタイミング可変機構４０（第１オイルコントロールバルブ７４）に対して送信され、且つ規制指令が遅角規制機構６０（第２オイルコントロールバルブ７５）に対して送信される。
【００８１】
図６（Ｃ）に示されるように、遅角規制機構６０に異常がなく上記規制指令に基づいて規制ピン６１が収容位置から突出位置に移動した場合には、回転位相Ｐが規制位相ＰＲに達したときに規制ピン６１と規制溝６４壁面との係合によりベーンロータ４４のそれ以上の遅角が規制される。すなわち、バルブタイミングＶＴが規制角ＶＴｒｇｔにて停滞する。そして、このバルブタイミングＶＴの規制角ＶＴｒｇｔへの停滞により遅角規制機構６０に異常がない旨診断される。
【００８２】
図６（Ｄ）に示されるように、異常がない旨診断された後は規制ピン６１の位置が突出位置から収容位置に変更されるとともに、ベーンロータ４４が中間位相ＰＭに向けて駆動される。そして、図４（Ｄ）に示されるように回転位相Ｐが中間位相ＰＭに達したときにロックピン５１が収容位置から突出位置に移動して、位相固定機構５０による中間固定が行われる。なお、遅角規制機構６０に異常がない旨診断された後にバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに固定するに際しては、規制ピン６１を突出位置に維持したまま同固定を行うこともできる。
【００８３】
図７（Ａ）に示されるように、バルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌよりも進角側にあり且つ位相固定機構５０による中間固定を行う旨の固定要求があるとき、異常診断が開始される。すなわち図７（Ｂ）に示されるように、目標バルブタイミングＶＴＴとして大遅角ＶＴｌｒｇが設定され、遅角指令がバルブタイミング可変機構４０（第１オイルコントロールバルブ７４に対して送信され、且つ規制指令が遅角規制機構６０（第２オイルコントロールバルブ７５）に対して送信される。
【００８４】
図７（Ｃ）に示されるように、遅角規制機構６０に異常が生じていることにより規制ピン６１が収容位置に維持されている場合には、回転位相Ｐが規制位相ＰＲに達したときも規制ピン６１と規制溝６４壁面とが係合されることなくベーンロータ４４の遅角は依然として許容された状態にある。これにより図７（Ｄ）に示されるように、ベーンロータ４４が規制位相ＰＲを超えて遅角側に移動することにともないバルブタイミングＶＴも規制角ＶＴｒｇｔを超えて遅角側に変化する。そして、このバルブタイミングＶＴの規制角ＶＴｒｇｔよりも遅角側への変化により遅角規制機構６０に異常が生じている旨診断される。
【００８５】
図７（Ｄ）に示されるように、異常がある旨診断された後はベーンロータ４４が中間位相ＰＭに向けて駆動される。そして、図４（Ｄ）に示されるように回転位相Ｐが中間位相ＰＭに達したときにロックピン５１が収容位置から突出位置に移動して、位相固定機構５０による中間固定が行われる。なお、遅角規制機構６０に異常が生じている旨診断されたときには、警告灯を表示する等により運転者に対してその旨を知らせる動作が行われる。
【００８６】
図８を参照して、このような遅角規制機構６０の異常を診断するための処理として実行される「異常診断処理」の内容について説明する。なおこの処理は、エンジン１０の運転中において電子制御装置９０により所定の制御周期毎に繰り返し実行される。
【００８７】
ステップＳ１１０において固定要求があり且つ中間固定されていない旨判定したとき、ステップＳ１２０にて目標バルブタイミングＶＴＴとして大遅角ＶＴｌｒｇを設定し、ステップＳ１３０にて遅角規制機構６０（第２オイルコントロールバルブ７５（図中ではＯＣＶ２と表記））に規制指令を送信する。このステップＳ１３０の処理の実行にともない第２中間室６２から潤滑油が排出されたとき、規制ピン６１に対して突出方向ＺＡの力が作用するようになる。
【００８８】
ステップＳ１４０においてバルブタイミングＶＴが規制角ＶＴｒｇｔに達した旨判定し、且つステップＳ１５０においてバルブタイミングＶＴが規制角ＶＴｒｇｔにて停滞していない旨判定したとき（図７（Ｄ））、遅角規制機構６０に異常が生じている旨判定し、これにともないステップＳ１８０にてその旨を示すデータをメモリに記録する。
【００８９】
一方、ステップＳ１４０においてバルブタイミングＶＴが規制角ＶＴｒｇｔに達した旨判定し、且つステップＳ１５０においてバルブタイミングＶＴが規制角ＶＴｒｇｔに停滞している旨判定したとき（図６（Ｃ））、遅角規制機構６０の異常は生じていない旨判定し、固定要求に基づいてバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに固定するためステップＳ１６０及びステップＳ１７０の処理を行う。なお、バルブタイミングＶＴの規制角ＶＴｒｇｔへの停滞については、例えばクランクポジションセンサ９３及びカムポジションセンサ９４により算出されるバルブタイミングＶＴが所定期間以上にわたり規制角ＶＴｒｇｔを示すことに基づいて判定することができる。
【００９０】
ステップＳ１６０では、遅角規制機構６０（第２オイルコントロールバルブ７５）に対して遅角規制を解除する旨の指令解除指令を送信し、併せて位相固定機構５０（第１オイルコントロールバルブ７４（図中ではＯＣＶ１と表記））に対して中間固定を実行する旨の指令固定指令を送信し、次のステップＳ１７０では、目標バルブタイミングＶＴＴとして中間角ＶＴｍｄｌを設定する。
【００９１】
ステップＳ１６０の処理の実行にともない第２中間室６２に潤滑油が供給されたとき、規制ピン６１に対して収容方向ＺＢの力が生じて同ピン６１が突出位置から収容位置に移動する。また、同ステップの処理の実行にともない第１中間室５２から潤滑油が排出されたとき、ロックピン５１に対して突出方向ＺＡの力が作用するようになる。
【００９２】
そして、目標バルブタイミングＶＴＴに向けてのバルブタイミングＶＴの進角によりバルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌに達したとき、ロックピン５１が収容位置から突出位置に移動して同ピン５１がロック穴５４にはめ込まれる（図４（Ｄ））。
【００９３】
本実施形態の内燃機関の可変動弁装置によれば以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、遅角指令及び規制指令の送信が開始された後のバルブタイミングＶＴに基づいて遅角規制機構６０の異常診断を行うようにしている。これにより、同診断の結果として適切なものを得ることができるようになる。
【００９４】
（２）本実施形態では、遅角指令及び規制指令の送信が開始された後にバルブタイミングＶＴが規制角ＶＴｒｇｔにて停滞していないことに基づいて遅角規制機構６０に異常が生じている旨判定するようにしている。これにより、遅角規制機構６０についての異常を適切に診断することができるようになる。
【００９５】
（３）本実施形態では、位相固定機構５０による中間固定を行う旨の固定要求があることに基づいて遅角指令及び規制指令を送信するようにしている。これにより、異常診断のためのバルブタイミング可変機構４０の動作が機関運転性に好ましくない影響を及ぼすことについて、これを抑制することができるようになる。
【００９６】
（４）本実施形態では、上記にて説明したような中間固定の手順を採用した場合、遅角指令が中間固定のための一処理として機能することになる。これにより、異常診断のためのバルブタイミング可変機構４０の動作が機関運転性に好ましくない影響を及ぼすことについて、これをより好適に抑制することができるようになる。
【００９７】
（５）本実施形態では、遅角指令及び規制指令の送信が開始された後にバルブタイミングＶＴの遅角側への変化が規制角ＶＴｒｇｔにて停滞したときに遅角規制機構６０に異常が生じていない旨判定するようにしている。これにより、遅角規制機構６０についての異常診断を適切に行うことができるようになる。
【００９８】
（６）本実施形態では、遅角指令及び規制指令の送信が開始された後にバルブタイミングＶＴの遅角側への変化が規制角ＶＴｒｇｔにて停滞したとき、すなわち遅角規制機構６０の異常が生じていないとき、異常診断のために送信された規制指令に基づく規制ピン６１の規制位置が解除位置に戻される。これにより、異常診断後のバルブタイミングＶＴの変更が同ピン６１により妨げられることを抑制することができるようになる。
【００９９】
（その他の実施形態）
なお、本発明の実施態様は上記実施形態に限られるものではなく、例えば以下に示すように変更することもできる。
【０１００】
・上記実施形態では、固定要求があるときに同要求に基づく中間固定を行う前に遅角指令及び規制指令を送信し、その後のバルブタイミングＶＴに基づいて異常診断を行うようにしたが、異常診断の実行態様はこれに限られるものではない。例えば、固定要求が設定されている旨の条件に代えて別途の実行条件を予め設定し、同実行条件の成立に基づいて遅角指令及び規制指令の送信及び異常診断を行うこともできる。なお、この実行条件としては、例えばバルブタイミングＶＴが規制角ＶＴｒｇｔよりも進角側にあるとき且つバルブタイミングＶＴを遅角側に変更する要求が生じているとき等の条件が挙げられる。
【０１０１】
・上記実施形態では、回転位相Ｐが規制位相ＰＲに対応する位置から最進角位相ＰＨに対応する位置までにわたり規制ピン６１の周方向の軌跡に沿う態様でハウジング４２に規制溝６４が形成されている構成を採用したが、規制溝６４の構成はこれに限られるものではない。すなわち、規制溝６４の構成としては、最遅角位相ＰＬに対応する位置よりも進角側の位置から最進角位相ＰＨに対応する位置までの範囲であればいずれの位置としても適宜変更することができる。
【０１０２】
・上記実施形態では、進角室４６及び遅角室４７及び第１中間室５２に対する潤滑油の給排状態を制御する第１オイルコントロールバルブ７４と、第２中間室６２に対する潤滑油の給排状態を制御する第２オイルコントロールバルブ７５とを備える潤滑装置７０を想定したが、潤滑装置の構成はこれに限られるものではない。例えば、進角室４６及び遅角室４７に対する潤滑油の給排状態を第１オイルコントロールバルブにより制御し、第１中間室５２に対する潤滑油の給排状態を第２オイルコントロールバルブにより制御し、第２中間室６２に対する潤滑油の給排状態を第３のオイルコントロールバルブにより制御する潤滑装置を備えることもできる。また、進角室４６及び遅角室４７及び第１中間室５２及び第２中間室６２に対する潤滑油の給排状態を第１のオイルコントロールバルブにより制御する潤滑装置を備えることもできる。
【０１０３】
・上記実施形態では、位相固定機構５０の構成として、ベーンロータ４４にロックピン５１及び第１中間室５２及びロックばね５３が設けられるとともに、ハウジング４２にロック穴５４が設けられる構成を採用したが、位相固定機構の構成はこれに限られるものではない。例えば、ハウジング４２にロックピン５１及び第１中間室５２及びロックばね５３を設け、ベーンロータ４４にロック穴５４を設けることもできる。
【０１０４】
・上記実施形態では、遅角規制機構６０の構成として、ベーンロータ４４に規制ピン６１及び第２中間室６２及び規制ばね６３が設けられるとともにハウジング４２に規制溝６４が設けられる構成を採用したが、遅角規制機構の構成はこれに限られるものではない。例えば、ハウジング４２に規制ピン６１及び第２中間室６２及び規制ばね６３を設け、ベーンロータ４４に規制溝６４を設けることもできる。
【０１０５】
・上記実施形態では、ロックピン５１に対する第１中間室５２の油圧が解除されるときにロックピン５１がベーン４５から突出し得る状態に維持される構成としたが、第１中間室５２とロックばね５３との関係を上記実施形態とは反対のものに設定することもできる。すなわち、油圧によりロックピンに対して突出方向ＺＡの力を付与するとともに、ロックばねの力によりロックピンに対して収容方向ＺＢの力を付与する構成に変更することもできる。
【０１０６】
・上記実施形態では、規制ピン６１に対する第２中間室６２の油圧が解除されるときに規制ピン６１がベーン４５から突出し得る状態に維持される構成としたが、第２中間室６２と規制ばね６３との関係を上記実施形態とは反対のものに設定することもできる。すなわち、油圧により規制ピンに対して突出方向ＺＡの力を付与するとともに、規制ばねの力により規制ピンに対して収容方向ＺＢの力を付与する構成に変更することもできる。
【０１０７】
・上記実施形態では、機関停止要求に基づいてバルブタイミングＶＴの中間角ＶＴｍｄｌへの固定を行うようにしたが、機関運転状態がアイドル運転状態に移行した旨検出されたときに固定要求を設定し、この要求に基づいて位相固定機構５０によるバルブタイミングＶＴの固定を行うこともできる。
【０１０８】
・上記実施形態では、吸気バルブ３１のバルブタイミング可変機構４０を備える可変動弁装置に対して本発明を適用したが、排気バルブのバルブタイミング可変機構を備える可変動弁装置に対しても上記実施形態に準じた態様をもって、本発明を適用することはできる。
【０１０９】
・バルブタイミング可変機構４０及び位相固定機構５０及び遅角規制機構６０及び潤滑装置７０の構成をはじめとして本発明の適用対象となる可変動弁装置の構成は上記実施形態にて例示した内容に限られるものではない。すなわち、バルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構と、バルブタイミングを特定の中間角に固定する位相固定機構と、バルブタイミングが規制角よりも遅角側に移行することを規制する規制機構とを備えるものであれば、いずれの可変動弁装置に対しても本発明を適用することは可能であり、その場合にも上記実施形態の作用効果に準じた作用効果を奏することはできる。
【符号の説明】
【０１１０】
１０…エンジン、２０…エンジン本体、２１…シリンダブロック、２２…シリンダヘッド、２３…燃焼室、２４…シリンダ、２５…ピストン、２６…クランクシャフト、２７…インジェクタ、３１…吸気バルブ、３２…吸気カムシャフト、３３…排気バルブ、３４…排気カムシャフト、４０…バルブタイミング可変機構（可変動弁機構）、４１…スプロケット、４２…ハウジング（入力側回転体（係合側回転体））、４３…区画壁、４４…ベーンロータ（出力側回転体（収容側回転体））、４５…ベーン、４６…進角室、４７…遅角室、５０…位相固定機構（第１規制機構）、５１…ロックピン（第１規制体）、５２…第１中間室、５３…ロックばね、５４…ロック穴（規制穴）、６０…遅角規制機構（第２規制機構）、６１…規制ピン（第２規制体）、６２…第２中間室、６３…規制ばね、６４…規制溝、７０…潤滑装置、７１…オイルパン、７２…オイルポンプ、７３…油圧機構、７４…第１オイルコントロールバルブ、７５…第２オイルコントロールバルブ、８０…潤滑油路、８１…第１供給油路、８２…第１排出油路、８３…第２供給油路、８４…第２排出油路、８５…進角油路、８６…遅角油路、８７…第１中間油路、８８…第２中間油路、９０…電子制御装置、９１…アクセルポジションセンサ、９２…スロットルポジションセンサ、９３…クランクポジションセンサ、９４…カムポジションセンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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