(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランク軸に対する吸気カム軸の回転位相の変更を通じて吸気バルブタイミングを変更する吸気バルブタイミング変更機構と、前記クランク軸に対する排気カム軸の回転位相の変更を通じて排気バルブタイミングを変更する排気バルブタイミング変更機構と、前記吸気バルブタイミングがその最遅角時期及び最進角時期の中間のロック時期であるときに前記クランク軸に連結される第１回転体と前記吸気カム軸に連結される第２回転体とを機械的に係合させてロック状態にするロック機構と、前記クランク軸の回転に伴い出力レベルが変化するクランク信号を出力するクランクセンサと、前記排気カム軸の回転に伴い出力レベルが変化する排気カム信号を出力する排気カム検出部と、前記排気カム検出部と比較して検出精度が高く且つ前記吸気カム軸の回転に伴い出力レベルが変化する吸気カム信号を出力する吸気カム検出部と、を備え、前記クランク信号及び前記カム信号に基づき前記クランク軸の回転角を検出するとともに同回転角に基づいて機関制御を実行する内燃機関の制御装置において、
当該装置は、前記クランクセンサの異常時に、前記ロック機構をロック状態にするべく前記排気カム信号に基づく前記吸気バルブタイミング変更機構の作動制御を実行し、前記吸気カム信号に基づいて前記クランク軸の回転角を推定するとともに同回転角に基づいて機関制御を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
当該装置は、前記クランクセンサの異常時に、前記排気バルブタイミングを進角させる実行態様で前記排気バルブタイミング変更機構の作動制御を実行するとともに、前記排気カム信号及び前記吸気カム信号に基づいて吸気バルブタイミングを推定し、その推定した吸気バルブタイミングと前記ロック時期とを一致させる実行態様で前記吸気バルブタイミング変更機構の作動制御を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記吸気バルブタイミング変更機構は、前記第２回転体が前記吸気カム軸に一体に取り付けられて同吸気カム軸の径方向に延びる形状のベーンを有してなるとともに、前記第１回転体が内部に前記ベーンが収容されるハウジングであって且つ内部が前記ベーンによってその回転方向後ろ側の進角用圧力室と回転方向前側の遅角用圧力室に区画されるハウジングを有してなり、前記進角用圧力室及び前記遅角用圧力室への加圧流体の給排を通じて前記ベーンを前記ハウジングの内部において移動させることによって前記第１回転体と前記第２回転体とを相対回転させるものであり、
前記ロック機構は、前記第１回転体及び前記第２回転体の一方に出没可能に設けられたロックピンと他方に形成された凹部との係合を通じて前記第１回転体と前記第２回転体とを機械的に係合させるものであり、
前記制御装置は、前記クランクセンサの異常時において前記推定した吸気バルブタイミングと前記ロック時期とが一致したときに、前記ロックピンを突出させる実行態様で前記ロック機構の作動制御を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記第２回転体は、前記吸気カム軸に一体に取り付けられて同吸気カム軸の径方向に延びる形状のベーンを有してなり、
前記第１回転体は、前記ベーンが内部に収容されるハウジングであって且つ内部が前記ベーンによってその回転方向後ろ側の進角用圧力室と回転方向前側の遅角用圧力室に区画されるハウジングを有してなり、
前記吸気バルブタイミング変更機構は、前記進角用圧力室及び前記遅角用圧力室への加圧流体の給排を通じて前記ベーンを前記ハウジングの内部において移動させることによって前記第１回転体と前記第２回転体とを相対回転させるものであって、前記クランクセンサの異常時に、前記進角用圧力室と前記遅角用圧力室とが一時的に連通され、且つ前記進角用圧力室に少量の流体が供給されるとともに前記遅角用圧力室から少量の流体が排出されてなり、
前記ロック機構は、前記第１回転体及び前記第２回転体の一方に出没可能に設けられたロックピンと他方に形成された凹部との係合を通じて前記第１回転体と前記第２回転体とを機械的に係合させるものであり、且つ前記吸気カム軸に作用する交番トルクに基づいて前記第１回転体及び第２回転体が相対回転するときにそれら回転体の回転方向に沿って前記凹部に形成された複数の段部に対して前記ロックピンを順次嵌入させて前記吸気バルブタイミングを前記ロック時期まで段階的に進角させるラチェット機能を有してなり、
前記制御装置は、
前記進角用圧力室及び前記遅角用圧力室に供給する流体圧を発生する流体圧ポンプであり且つ前記クランク軸によって駆動される機関駆動式の流体圧ポンプを備えてなり、
前記クランクセンサの異常時に前記排気カム信号に基づいて前記クランク軸の回転速度を推定し、その推定した回転速度が判定速度より高いときには、予め定めた所定時間にわたり前記吸気バルブタイミングを遅角させる実行態様で前記吸気バルブタイミング変更機構の作動制御を実行するとともに、前記ロックピンを突出方向に付勢する実行態様で前記ロック機構の作動制御を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、
前記流体は作動油であり、
前記制御装置は、前記作動油の温度に基づいて前記所定時間を可変設定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の内燃機関の制御装置において、
前記流体は作動油であり、
前記制御装置は、前記作動油の温度に基づいて前記判定速度を可変設定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブタイミングを変更するバルブタイミング変更機構と同バルブタイミングを特定時期にロックするロック機構とを備えた内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、内燃機関の制御装置では、クランク軸の回転角（クランク角）が検出されるととともに同クランク角に基づいて機関制御が実行される。クランク角を検出するための装置は、内燃機関のクランク軸に一体に設けられた円板形状のクランクロータを備えている。クランクロータの外周には複数の凸部が形成されており、同クランクロータの近傍にはクランクセンサが設けられている。そして、クランク軸の回転に伴ってクランクロータの凸部がクランクセンサの近傍を通過する毎にクランクセンサからパルス状の信号（クランク信号）が出力される。また内燃機関のカム軸にも円板形状のカムロータが一体に取り付けられている。このカムロータの外周には突部が形成されており、同カムロータの近傍にはカムセンサが設けられている。そして、このカムセンサはカム軸の回転に伴ってカムロータの突部がカムセンサの近傍を通過する度に出力レベルが急峻に変化する信号（カム信号）を出力する。これらクランク信号やカム信号は電子制御ユニットに取り込まれる。そして、この電子制御ユニットにより、クランク信号の出力レベルの変化時期とカム信号の出力レベルの変化時期とが検知されるとともに、それら変化時期の関係に基づいてクランク角とカム軸の回転角（カム角）とが特定される。
【０００３】
こうした装置では、クランクセンサに何らかの異常が生じると、クランク角を検出することができなくなるために、内燃機関の運転制御を適正に実行することが困難になる。そのため従来、そうしたクランクセンサの異常時に、そのフェイルセーフ制御として、カム信号のみに基づいてクランク角を推定して機関制御に用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また近年、内燃機関にバルブタイミング変更機構を設けることが多用されている。バルブタイミング変更機構は、内燃機関の燃費性能や出力性能の向上、エミッションの低減などを図るために、吸気バルブや排気バルブの開閉時期、いわゆるバルブタイミングを機関運転状態に応じて変更する。
【０００５】
特許文献２に記載のバルブタイミング変更機構では、内燃機関のクランク軸に連結されるハウジングロータの内部に、カム軸に固定されるベーンロータが回動可能に収容され、このベーンロータから周方向に延伸するベーンによってハウンジング内に進角用圧力室と遅角用圧力室とが区画形成されている。そして、それら圧力室の流体圧（例えば油圧）を変更することによりベーンロータを回動させ、これによりクランク軸に対するカム軸の相対回転位相を変更させてバルブタイミングを変更する。
【０００６】
また上記バルブタイミング変更機構には、内燃機関のバルブタイミングを、予め定めた所定時期であって且つ遅角側の限界（最遅角時期）及び進角側の限界（最進角時期）の中間の時期（ロック時期）で規制するためのロック機構が設けられている。詳しくは、ベーンロータが回動してバルブタイミングがロック時期になると、ベーンロータに設けられたロックピンがハウジングロータに設けられた凹部に対して出入可能な状態となる。そして、この状態でベーンロータのロックピンがハウジングロータの凹部に挿入されることにより、ベーンロータの回動が規制されてバルブタイミングがロック時期で規制された状態（ロック状態）になる。また、この状態でロックピンを凹部から脱出させることによりバルブタイミングの変更が許容される状態（ロック解除状態）になる。このバルブタイミング制御装置では、内燃機関の運転停止時など、予め定められた機関運転状態においてロック機構がロック状態にされて、バルブタイミングが上記ロック時期でロックされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２０８５０９号公報
【特許文献２】特開２０１１−８９４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、吸気バルブのバルブタイミングを変更するための吸気バルブタイミング変更機構と排気バルブのバルブタイミングを変更するための排気バルブタイミング変更機構とが設けられた装置では、カムロータやカムセンサが、吸気カム軸及び排気カム軸それぞれに設けられる。
【０００９】
バルブタイミング変更機構にロック機構が設けられた装置において、同ロック機構によるロックやロック解除を適切に行うためには、カム角の検出精度が高いことが望ましい。この点をふまえて、吸気バルブタイミング変更機構および排気バルブタイミング変更機構のうちの同吸気バルブタイミング変更機構のみにロック機構が設けられた装置において、吸気カム角の検出精度を排気カム角の検出精度より高く設定することが考えられる。そして、そうした装置においてクランクセンサの異常時におけるクランク角の推定精度を高くするためには、同クランク角の推定に吸気カムセンサ検出信号（吸気カム信号）を用いることが望ましい。
【００１０】
吸気バルブタイミング変更機構が設けられた内燃機関において吸気バルブタイミングが変化する状況では、クランク角と吸気カム角との関係も変化するため、クランクセンサの異常時における吸気カム信号のみに基づくクランク角の推定を適正に実行することが難しく、同クランク角に基づく機関制御を実行することも難しい。
【００１１】
吸気バルブタイミングを固定するために進角用圧力室への流体供給を続けて吸気バルブタイミングを最進角位置にしたり遅角用圧力室への流体供給を続けて吸気バルブタイミングを最遅角位置にしたりすることも考えられるが、この場合には機関運転状態の悪化を招く可能性が高い。
【００１２】
そうした機関運転状態の悪化を抑えるために、ロック機構によって吸気バルブタイミングをロック時期でロックすることが考えられる。しかしながら、クランクセンサの異常時においてはクランク信号として適正な信号を検出することができないために、クランク信号と吸気カム信号との関係をもとに実行される吸気カム角の検出を適正に実行することが難しい。そのため、吸気バルブタイミング変更機構の作動制御を通じて吸気バルブタイミングをロック時期に変更することが難しく、ロック機構によるロック時期でのバルブタイミングのロックを的確に実行することは困難である。
【００１３】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クランクセンサの異常時におけるクランク角の推定と同クランク角に基づく機関制御の実行とを適切に行うことのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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説明する。
請求項１に記載の装置は、内燃機関のクランク軸に対する吸気カム軸の回転位相の変更を通じて吸気バルブタイミングを変更する吸気バルブタイミング変更機構と、前記クランク軸に対する排気カム軸の回転位相の変更を通じて排気バルブタイミングを変更する排気バルブタイミング変更機構と、前記吸気バルブタイミングがその最遅角時期及び最進角時期の中間のロック時期であるときに前記クランク軸に連結される第１回転体と前記吸気カム軸に連結される第２回転体とを機械的に係合させてロック状態にするロック機構と、前記クランク軸の回転に伴い出力レベルが変化するクランク信号を出力するクランクセンサと、前記排気カム軸の回転に伴い出力レベルが変化する排気カム信号を出力する排気カム検出部と、前記排気カム検出部と比較して検出精度が高く且つ前記吸気カム軸の回転に伴い出力レベルが変化する吸気カム信号を出力する吸気カム検出部と、を備え、前記クランク信号及び前記カム信号に基づき前記クランク軸の回転角を検出するとともに同回転角に基づいて機関制御を実行する内燃機関の制御装置において、当該装置は、前記クランクセンサの異常時に、前記ロック機構をロック状態にするべく前記排気カム信号に基づく前記吸気バルブタイミング変更機構の作動制御を実行し、前記吸気カム信号に基づいて前記クランク軸の回転角を推定するとともに同回転角に基づいて機関制御を実行することをその要旨とする。
【００１５】
上記装置によれば、クランク軸に連結される第１回転体と吸気カム軸に連結される第２回転体とのロック機構による機械的な係合が解除された状態（ロック解除状態）、すなわち吸気バルブタイミングの変更が許容されている状態で、クランクセンサに何らかの異常が発生したときに、排気カム信号に基づく吸気バルブタイミング変更機構の作動制御を通じて第１回転体と第２回転体との相対回転が規制された前記ロック状態にすることができる。そして、そうした状態、すなわちクランク軸と吸気カム軸との相対回転がロックされた状態で排気カム検出部と比較して検出精度の高い吸気カム検出部の検出信号（吸気カム信号）に基づいてクランク軸の回転角（クランク角）を推定することができるため、クランク角の推定を高い精度で実行することができる。そのため、そのように推定したクランク角に基づいて内燃機関の運転制御を適正に実行することができる。
【００１６】
請求項２に記載の装置は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、当該装置は、前記クランクセンサの異常時に、前記排気バルブタイミングを進角させる実行態様で前記排気バルブタイミング変更機構の作動制御を実行するとともに、前記排気カム信号及び前記吸気カム信号に基づいて吸気バルブタイミングを推定し、その推定した吸気バルブタイミングと前記ロック時期とを一致させる実行態様で前記吸気バルブタイミング変更機構の作動制御を実行することをその要旨とする。
【００１７】
上記装置によれば、クランクセンサに異常が生じたときに、排気バルブタイミングを進角させる実行態様で排気バルブタイミング変更機構の作動制御を実行することにより、排気バルブタイミングを最進角時期まで変化させるとともに同最遅角時期で保持することができる。そして、そうした状態、すなわちクランク軸と排気カム軸との相対回転が停止された状態で排気カム検出部から出力される排気カム信号を基準時期信号として用いることにより、同排気カム信号と吸気カム信号との関係をもとに吸気バルブタイミングを推定することが可能になる。そのため、推定した吸気バルブタイミングとロック時期とを一致させる実行態様で吸気バルブタイミング変更機構の作動制御を実行することにより、実際の吸気バルブタイミングをロック時期に変更することができ、ひいてはロック機構をロック状態にすることができる。
【００１８】
請求項２に記載の装置によれば、このようにしてロック機構をロック状態にするべく排気カム信号に基づく吸気バルブタイミング変更機構の作動制御を実行することができる。
請求項３に記載の装置は、請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、前記吸気バルブタイミング変更機構は、前記第２回転体が前記吸気カム軸に一体に取り付けられて同吸気カム軸の径方向に延びる形状のベーンを有してなるとともに、前記第１回転体が内部に前記ベーンが収容されるハウジングであって且つ内部が前記ベーンによってその回転方向後ろ側の進角用圧力室と回転方向前側の遅角用圧力室に区画されるハウジングを有してなり、前記進角用圧力室及び前記遅角用圧力室への加圧流体の給排を通じて前記ベーンを前記ハウジングの内部において移動させることによって前記第１回転体と前記第２回転体とを相対回転させるものであり、前記ロック機構は、前記第１回転体及び前記第２回転体の一方に出没可能に設けられたロックピンと他方に形成された凹部との係合を通じて前記第１回転体と前記第２回転体とを機械的に係合させるものであり、前記制御装置は、前記クランクセンサの異常時において前記推定した吸気バルブタイミングと前記ロック時期とが一致したときに、前記ロックピンを突出させる実行態様で前記ロック機構の作動制御を実行することをその要旨とする。
【００１９】
上記装置によれば、吸気バルブタイミングがロック時期になったと見込まれるタイミングでロック機構をロック状態とするべくロックピンを突出させることができる。そのため、ロックピンと凹部との係合、ひいては吸気バルブタイミングのロック時期での規制を適切に行うことができる。
【００２０】
請求項４に記載の装置は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記第２回転体は、前記吸気カム軸に一体に取り付けられて同吸気カム軸の径方向に延びる形状のベーンを有してなり、前記第１回転体は、前記ベーンが内部に収容されるハウジングであって且つ内部が前記ベーンによってその回転方向後ろ側の進角用圧力室と回転方向前側の遅角用圧力室に区画されるハウジングを有してなり、前記吸気バルブタイミング変更機構は、前記進角用圧力室及び前記遅角用圧力室への加圧流体の給排を通じて前記ベーンを前記ハウジングの内部において移動させることによって前記第１回転体と前記第２回転体とを相対回転させるものであって、前記クランクセンサの異常時に、前記進角用圧力室と前記遅角用圧力室とが一時的に連通され、且つ前記進角用圧力室に少量の流体が供給されるとともに前記遅角用圧力室から少量の流体が排出されてなり、前記ロック機構は、前記第１回転体及び前記第２回転体の一方に出没可能に設けられたロックピンと他方に形成された凹部との係合を通じて前記第１回転体と前記第２回転体とを機械的に係合させるものであり、且つ前記吸気カム軸に作用する交番トルクに基づいて前記第１回転体及び第２回転体が相対回転するときにそれら回転体の回転方向に沿って前記凹部に形成された複数の段部に対して前記ロックピンを順次嵌入させて前記吸気バルブタイミングを前記ロック時期まで段階的に進角させるラチェット機能を有してなり、前記制御装置は、前記進角用圧力室及び前記遅角用圧力室に供給する流体圧を発生する流体圧ポンプであり且つ前記クランク軸によって駆動される機関駆動式の流体圧ポンプを備えてなり、前記クランクセンサの異常時に前記排気カム信号に基づいて前記クランク軸の回転速度を推定し、その推定した回転速度が判定速度より高いときには、予め定めた所定時間にわたり前記吸気バルブタイミングを遅角させる実行態様で前記吸気バルブタイミング変更機構の作動制御を実行するとともに、前記ロックピンを突出方向に付勢する実行態様で前記ロック機構の作動制御を実行することをその要旨とする。
【００２１】
内燃機関の運転中においてクランク軸に付与される回転トルクは、同クランク軸に対して吸気カム軸を遅角側に相対回転させるように作用する。進角用圧力室と遅角用圧力室とを連通することにより、それら圧力室間における流体の移動が許容されることによって第１回転体と第２回転体との相対回転が許容された状態になる。そのため、内燃機関の運転中において進角用圧力室と遅角用圧力室とを一時的に連通することにより、上記回転トルクによって吸気カム軸が遅角側に相対回転して吸気バルブタイミングが遅角側の時期に変化するようになる。請求項４に記載の装置によれば、クランクセンサの異常時に進角用圧力室と遅角用圧力室とが一時的に連通されるため、このとき基本的に、吸気バルブタイミングをロック時期、あるいはロック時期より遅角側の時期に変化させることができ、ロック機構のラチェット機能を利用する等してロック機構をロック状態にすることができる。
【００２２】
ただし上記装置では、クランクセンサの異常時に進角用圧力室と遅角用圧力室とを連通する際に進角用圧力室に少量の加圧流体が供給されるとともに遅角用圧力室から少量の加圧流体が排出される状態になる。そのため、単に進角用圧力室と遅角用圧力室とを連通すると、クランク軸の回転速度（機関回転速度）が高くなって流体圧ポンプから圧送される流体の圧力が高くなった場合に、進角用圧力室の流体圧が高くなって吸気バルブタイミングが不要に進角されてしまうおそれがある。この点、請求項４に記載の装置によれば、クランクセンサの異常時において排気カム信号に基づき推定される機関回転速度が判定速度より高いとき、すなわち進角用圧力室の流体圧の上昇による吸気バルブタイミングの不要な進角を招く可能性があるときには、所定時間にわたって吸気バルブタイミングを遅角させる実行態様で吸気バルブタイミング変更機構の作動制御が実行される。これにより、吸気バルブタイミングをロック時期より遅角側の時期に変更することができるため、その後においてロック機構のラチェット機能を利用して吸気バルブタイミングをロック時期まで進角させて同ロック機構をロック状態にすることができるようになる。
【００２３】
請求項４に記載の装置によれば、このようにしてロック機構をロック状態にするべく排気カム信号に基づく吸気バルブタイミング変更機構の作動制御を実行することができる。
作動油の温度が変化すると、それに応じて同作動油の粘度も変化するため、同一の作動態様で吸気バルブタイミング変更機構や流体圧ポンプが作動している状況であっても、進角用圧力室の油圧や遅角用圧力室の油圧が変化してしまう。そのため、クランクセンサの異常時に吸気バルブタイミングを遅角させる実行態様で吸気バルブタイミング変更機構の作動制御を実行した場合において、同吸気バルブタイミングをロック時期より遅角側の時期まで確実に変化させるために必要になる時間は作動油の温度によって異なると云える。
【００２４】
この点、請求項５に記載の装置では、前記所定時間、すなわち吸気バルブタイミングを遅角させる実行態様での吸気バルブタイミング変更機構の作動制御の実行継続時間が前記流体としての作動油の温度に応じて可変設定される。これにより、クランクセンサの異常時に吸気バルブタイミング変更機構を効率良く作動させて吸気バルブタイミングをロック時期より遅角側の時期に変更することができるため、ロック機構を早期にロック状態にすることができる。
【００２５】
また、上述したように作動油の温度変化によって進角用圧力室の油圧や遅角用圧力室の油圧が変化するため、進角用圧力室の油圧の上昇による吸気バルブタイミングの不要な進角を招くようになる機関回転速度も変化するようになる。
【００２６】
この点、請求項６に記載の装置では、前記判定速度、すなわち進角用圧力室の流体圧の上昇による吸気バルブタイミングの不要な進角を招く可能性の有無を判定するための判定値が前記流体としての作動油の温度に基づいて可変設定される。そのため、吸気バルブタイミングの不要な進角を招く可能性があること、言い換えれば吸気バルブタイミングを遅角させる実行態様での吸気バルブタイミング変更機構の作動制御を実行する必要があることを作動油の温度に応じて的確に判断することができる。そのため、吸気バルブタイミング変更機構が不要に作動することを抑えて同吸気バルブタイミング変更機構を効率良く作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を具体化した第１実施形態にかかる内燃機関の制御装置の概略構成を示す略図。
【図２】クランクセンサ、吸気カムセンサ、及び排気カムセンサの周辺構造を示す略図。
【図３】吸気バルブタイミング変更機構の断面構造を示す断面図。
【図４】吸気バルブタイミング変更機構の図３の４−４線に沿った断面構造を示す断面図。
【図５】進角ロック機構の動作態様の一例を示す断面図。
【図６】進角ロック機構の動作態様の他の例を示す断面図。
【図７】進角ロック機構の動作態様のその他の例を示す断面図。
【図８】第１実施形態にかかるロック処理の実行手順を示すフローチャート。
【図９】本発明を具体化した第２実施形態にかかるロック処理の実行手順を示すフローチャート。
【図１０】他の実施形態にかかるロック処理の実行手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（第１実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した第１実施形態を説明する。
図１に示すように、内燃機関１０の気筒には、ピストン１１が往復動可能に収容されている。このピストン１１の頂面と気筒の内周面とによって燃焼室１２が区画形成されている。燃焼室１２には、同燃焼室１２に吸入される空気が通過する吸気通路１３と、同燃焼室１２内の燃焼ガス（排気）が排出される排気通路１４とが接続されている。
【００２９】
内燃機関１０のピストン１１には、その往復運動を回転運動に変換するクランク軸１５がコネクティングロッド１６を介して連結されている。また、内燃機関１０の上部には、吸気バルブ３１を開閉するための吸気カム軸３２と、排気バルブ４１を開閉するための排気カム軸４２とが設けられている。吸気カム軸３２の先端には吸気バルブ３１のバルブタイミングを変更する吸気バルブタイミング変更機構３０が取り付けられており、排気カム軸４２の先端には排気バルブ４１のバルブタイミングを変更する排気バルブタイミング変更機構４０が取り付けられている。
【００３０】
上記内燃機関１０では、クランク軸１５に設けられたクランクスプロケット１７と、吸気バルブタイミング変更機構３０に設けられた吸気カムスプロケット３３と、排気バルブタイミング変更機構４０に設けられた排気カムスプロケット４３とがタイミングチェーン１８を介して駆動連結されている。これにより、クランク軸１５が回転すると、この回転がタイミングチェーン１８を介して吸気カムスプロケット３３及び排気カムスプロケット４３に伝達されて吸気カム軸３２及び排気カム軸４２がそれぞれ回転する。
【００３１】
吸気バルブ３１は、吸気用バルブスプリング３４によって閉弁方向に常時付勢されている。この吸気用バルブスプリング３４が吸気カム軸３２の回転に伴い吸気用カム３５で押圧されて収縮及び復元することにより、吸気バルブ３１が開閉される。また、排気バルブ４１は排気用バルブスプリング４４によって閉弁方向に常時付勢されている。この排気用バルブスプリング４４が排気カム軸４２の回転に伴い排気用カム４５で押圧されて収縮及び復元することにより、排気バルブ４１が開閉される。
【００３２】
一方、内燃機関１０の下部には、作動油を貯留するオイルパン１９が取り付けられるとともに、クランク軸１５の回転力によって駆動されてオイルパン１９の作動油を圧送する機関駆動式のオイルポンプ２０が設けられている。このオイルポンプ２０により作動油が圧送される作動油通路２１には、吸気バルブタイミング変更機構３０の各油室に対する作動油の給排状態を変更する油路制御弁（以下、吸気用ＯＣＶ）３６と、排気バルブタイミング変更機構４０の各油室に対する作動油の給排状態を変更する油路制御弁（以下、排気用ＯＣＶ）４６とが設けられている。
【００３３】
本実施形態の装置には内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサが設けられている。各種センサとしては、例えばクランク軸１５の回転角（クランク角［°ＣＡ］）や回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するためのクランクセンサ８１、吸気カム軸３２の回転角（吸気カム角）を検出するための吸気カムセンサ８２、排気カム軸４２の回転角（排気カム角）を検出するための排気カムセンサ８３が設けられる。その他、内燃機関１０の冷却水の温度ＴＨＷを検出するための水温センサ８４なども設けられている。これら各種センサから出力される信号は、内燃機関１０の各種装置を統括して制御する電子制御ユニット８０に取り込まれる。電子制御ユニット８０は、各種センサの検出結果に基づいて内燃機関１０の運転状態を監視し、その運転状態に基づいて吸気用ＯＣＶ３６の作動制御や排気用ＯＣＶ４６の作動制御、周知の燃料噴射制御などといった各種制御を実行する。
【００３４】
以下、上記クランクセンサ８１、吸気カムセンサ８２、及び排気カムセンサ８３の周辺構造について各別に説明する。
ここでは先ず、クランクセンサ８１の周辺構造を説明する。
【００３５】
図２に示すように、内燃機関１０のクランク軸１５にはクランクロータ２２が一体に取り付けられている。このクランクロータ２２は全体がほぼ円板形状に形成されるとともに、その外周に、回転方向において等間隔（１０°ＣＡ間隔）で突出する同一形状の複数（本実施形態では、３４個）の凸部が形成されている。クランクセンサ８１は、クランクロータ２２の近傍の位置であり且つ同クランクロータ２２の外周面に対向する位置に設けられており、クランク軸１５の回転に伴って出力レベルが変化する信号（クランク信号）を出力する。このクランク信号としては詳しくは、クランクロータ２２の凸部の接近時において出力レベルが急上昇するとともに同凸部の離間時において出力レベルが急低下するといったように、クランクロータ２２の凸部が近傍を通過する毎にパルス状の信号（クランク信号）が出力される。
【００３６】
次に、上記吸気カムセンサ８２の周辺構造について説明する。
内燃機関１０の吸気カム軸３２には吸気カムロータ３７が一体に取り付けられている。この吸気カムロータ３７は全体がほぼ円板形状に形成されている。吸気カムロータ３７の外周には、その回転方向において異なる突出幅及び突出間隔で突出する複数の突部が形成されている。吸気カムセンサ８２は、吸気カムロータ３７の近傍の位置であって且つ同吸気カムロータ３７の外周に対向する位置に設けられており、吸気カム軸３２の回転に伴い出力レベルが変化する吸気カム信号を出力する。この吸気カム信号としては詳しくは、吸気カム軸３２の回転に伴って吸気カムロータ３７の各突部のいずれかが接近したときに出力レベルが急上昇するとともに、それら突部のいずれかが離間したときに出力レベルが急低下するといったように変化する信号が出力される。これにより上記吸気カムセンサ８２からは、吸気カム角が予め設定された所定角度になったときに出力レベルが変化する信号が吸気カム信号として出力されるようになる。なお本実施形態では、吸気カムセンサ８２及び吸気カムロータ３７が吸気カム検出部として機能する。
【００３７】
次に、上記排気カムセンサ８３の周辺構造について説明する。
内燃機関１０の排気カム軸４２には排気カムロータ４７が一体に取り付けられている。排気カムロータ４７は全体がほぼ円板形状に形成されている。この排気カムロータ４７の外周には、その回転方向において異なる突出幅及び突出間隔で突出する複数の突部が形成されている。上記排気カムセンサ８３は、排気カムロータ４７の近傍の位置であって且つ同排気カムロータ４７の外周に対向する位置に設けられており、排気カム軸４２の回転に伴い出力レベルが変化する排気カム信号を出力する。この排気カム信号としては詳しくは、排気カム軸４２の回転に伴って排気カムロータ４７の各突部のいずれかが接近したときに出力レベルが急上昇する信号が出力される。これにより上記排気カムセンサ８３からは、排気カム角が予め設定された所定角度になったときに出力レベルが変化する信号が排気カム信号として出力されるようになる。なお本実施形態では、排気カムロータ４７として吸気カムロータ３７と同一形状のものが採用されており、排気カムセンサ８３及び排気カムロータ４７が排気カム検出部として機能する。この排気カム検出部から出力される排気カム信号は、排気カムセンサ８３から排気カムロータ４７の各突部のいずれかが離間したときに出力レベルが急低下するといったようには変化しない。そのため本実施形態の装置では、排気カム検出部による排気カム角の検出精度（詳しくは、その検出点の数）と比較して、吸気カム検出部による吸気カム角の検出精度が高くなっている。
【００３８】
本実施形態の装置では、上記クランク信号、吸気カム信号、及び排気カム信号が電子制御ユニット８０に取り込まれている。そして電子制御ユニット８０は、クランク信号の出力レベルの変化タイミングと吸気カム信号の出力レベルの変化パターンとの関係に基づいてクランク角及び吸気カム角を検出し、クランク信号の出力レベルの変化タイミングと排気カム信号の変化パターンとの関係に基づいて排気カム角を検出する。
【００３９】
以下、前記吸気バルブタイミング変更機構３０について図３を参照して詳細に説明する。なお、吸気バルブタイミング変更機構３０と排気バルブタイミング変更機構４０とは同様の構造であるため、同排気バルブタイミング変更機構４０の構造についての詳細な説明は割愛する。
【００４０】
図３に示すように、吸気バルブタイミング変更機構３０は、クランク軸１５（図１参照）に同期して回転するハウジングロータ５１と、吸気カム軸３２に同期して回転するベーンロータ５２とを備えている。これらハウジングロータ５１及びベーンロータ５２は同一の回転中心において回転する。吸気バルブ３１（図１参照）のバルブタイミングの変更に際しては、ハウジングロータ５１及びベーンロータ５２の相対回転位置が変更される。
【００４１】
ハウジングロータ５１には前記吸気カムスプロケット３３が一体に固定されている。このハウジングロータ５１は略円環形状で延びる周壁部５３を備えており、同周壁部５３の内面には、ハウジングロータ５１の回転中心（吸気カム軸３２側）に向けて突出する形状の区画壁５４が三つ形成されている。
【００４２】
ベーンロータ５２は、吸気カム軸３２の先端に一体回転可能に固定されるとともに上記ハウジングロータ５１の内部に配置されている。このベーンロータ５２には、上記吸気カム軸３２の径方向においてその回転軸Ｌ１から離間する方向に突出する形状の三つのベーン５５が一体に形成されている。それらベーン５５はそれぞれ、上記ハウジングロータ５１の隣り合う二つの区画壁５４に挟まれた位置に配置される。本実施形態では、ベーンロータ５２およびベーン５５が第１回転体として機能し、ハウジングロータ５１が内部にベーン５５が収容されるハウジングを有する第２回転体として機能する。
【００４３】
吸気バルブタイミング変更機構３０では、上記ハウジングロータ５１の隣り合う二つの区画壁５４の間に挟まれた空間であり且つ同ハウジングロータ５１の内部に三箇所ある空間が、それぞれベーン５５により、吸気カム軸３２の回転方向Ｘにおける後ろ側の空間（進角用圧力室５６）と同回転方向Ｘにおける前側の空間（遅角用圧力室５７）とに区画される。そして吸気バルブタイミング変更機構３０では、前記吸気用ＯＣＶ３６の作動制御を通じて進角用圧力室５６及び遅角用圧力室５７への加圧流体としての加圧油の給排を行うことによって吸気バルブタイミングが変更される。
【００４４】
具体的には、進角用圧力室５６に加圧油が供給されるとともに遅角用圧力室５７から加圧油が排出されると、それら進角用圧力室５６及び遅角用圧力室５７の内部圧力の差によって、ベーンロータ５２（詳しくは、ベーン５５）がハウジングロータ５１に対して上記吸気カム軸３２の回転方向Ｘ（進角側）に回動する。このとき吸気バルブタイミングは進角側に変化するようになる。そして、ハウジングロータ５１に対するベーンロータ５２の回動位置が上記回転方向Ｘにおける最も前側（進角側）の位置（以下、最進角位置）になったときに、吸気バルブタイミングが進角側の制御限界（以下、最進角時期）になる。
【００４５】
一方、進角用圧力室５６から加圧油が排出されるとともに遅角用圧力室５７に加圧油が供給されると、ベーンロータ５２がハウジングロータ５１に対して上記吸気カム軸３２の回転方向Ｘと反対側（遅角側）に回動する。このとき吸気バルブタイミングは遅角側に変化する。そして、ハウジングロータ５１に対するベーンロータ５２の回動位置が上記回転方向Ｘにおける最も後ろ側（遅角側）の位置（以下、最遅角位置）になったときに、吸気バルブタイミングが遅角側の制御限界（以下、最遅角時期）になる。
【００４６】
吸気バルブタイミング変更機構３０には、吸気バルブタイミングを前記最進角時期と最遅角時期との中間の所定時期（ロック時期）で固定するためのロック機構が設けられている。なおロック時期としては、最進角時期及び最遅角時期と異なるタイミングであって、内燃機関１０の始動に適した吸気バルブタイミングが設定される。本実施形態では、ロック機構が吸気バルブタイミング変更機構３０のみに設けられており、排気バルブタイミング変更機構４０には設けられていない。
【００４７】
上記ロック機構は詳しくは、図４に示すように、進角ロック機構６０及び遅角ロック機構６１の二つの機構によって構成されている。それら進角ロック機構６０及び遅角ロック機構６１は共に、ベーンロータ５２のベーン５５に出没可能に設けられたロックピン６２Ａ（または６２Ｂ）とハウジングロータ５１に形成された凹部６３Ａ（または６３Ｂ）との係合を通じて、ハウジングロータ５１とベーンロータ５２との相対回転を規制するものである。なお図４では、同一機能の部材において、進角ロック機構６０に用いられる部材については符号の末尾に「Ａ」を付して示し、遅角ロック機構６１に用いられる部材については符号の末尾に「Ｂ」を付して示す。本実施形態では、進角ロック機構６０及び遅角ロック機構６１の基本構造が同一であるため、以下では進角ロック機構６０についてのみ説明し、遅角ロック機構６１についての詳細な説明は省略する。
【００４８】
三つのベーン５５のうちの一つには上記吸気カム軸３２の回転軸Ｌ１と並行に延びる収容孔６４Ａが形成されている。この収容孔６４Ａの内部にはロックピン６２Ａが出没可能な状態で収容されるとともに、同ロックピン６２Ａを収容孔６４Ａの外部に向けて突出する方向（脱出方向）に常時付勢するスプリング６５Ａが設けられている。また収容孔６４Ａの内部には、吸気用ＯＣＶ３６（図２参照）を介して加圧油を供給及び排出可能なロック解除油室６６が形成されている。このロック解除油室６６に加圧油が供給されると、その内部圧力による付勢力によってロックピン６２Ａが上記スプリング６５Ａの付勢力に抗して没入方向に移動して上記収容孔６４Ａの内部に収容される。一方、ロック解除油室６６Ａの内部から加圧油が排出されると、同ロック解除油室６６Ａの圧力が低下するため、スプリング６５Ａの付勢力によってロックピン６２Ａを収容孔６４Ａから脱出方向に移動させることの可能な状態になる。
【００４９】
ハウジングロータ５１の内面において進角ロック機構６０のロックピン６２Ａの先端が対向する位置には円弧形状で延びる前記凹部６３Ａが形成されている。この凹部６３Ａは、相対的に深さが浅く形成された上段部６７Ａと、相対的に深さが深く形成された下段部６８Ａとにより構成されている。上段部６７Ａは、下段部６８Ａより遅角側において延びる形状に形成されている。
【００５０】
ロックピン６２Ａ，６２Ｂ、凹部６３Ａ，６３Ｂに形成された上段部６７Ａ，６７Ｂおよび下段部６８Ａ，６８Ｂは、内燃機関１０の運転に際して吸気カム軸３２に作用する交番トルクにより、吸気バルブタイミングをロック時期よりも遅角側の時期からロック時期まで段階的に進角させるラチェット機能を有する。すなわち、凹部６３Ａ，６３Ｂに形成された上段部６７Ａ，６７Ｂおよび下段部６８Ａ，６８Ｂは、ロックピン６２Ａ，６２Ｂがこれら段部６７Ａ，６７Ｂ，６８Ａ，６８Ｂに嵌入したときに、同ロックピン６２Ａ，６２Ｂの遅角側への変位をそれぞれ規制する。また、ロックピン６２Ａが下段部６８Ａに嵌入し且つロックピン６２Ｂが下段部６８Ｂに嵌入したときには、下段部６８Ａの遅角側の内壁に突き当たることによってロックピン６２Ａの遅角側への変位が規制されるとともに、下段部６８Ｂの進角側の内壁に突き当たることによってロックピン６２Ｂの進角側への変位が規制される。これにより、吸気バルブタイミングがロック時期でロックされる。
【００５１】
以下、ロック機構のラチェット機能について詳しく説明する。
上記交番トルクは詳しくは、吸気用バルブスプリング３４（図１参照）の付勢力により発生するトルクであり、吸気バルブ３１の開弁に際して吸気用バルブスプリング３４が圧縮されるときには吸気カム軸３２を遅角側に相対回転させる方向に作用する一方、吸気バルブ３１の閉弁に際して吸気用バルブスプリング３４が伸長されるときには吸気カム軸３２を進角側に相対回転させる方向に作用する。ロック機構は、この交番トルクによって吸気カム軸３２（詳しくは、ベーンロータ５２）が進角側への相対回転と遅角側への相対回転を交互に繰り返すといったように揺動する場合に、その揺動を利用して吸気バルブタイミングを進角させる。
【００５２】
例えば吸気バルブタイミングが最遅角時期にあるときに吸気カム軸３２を進角側に相対回転させるトルクが同吸気カム軸３２に作用すると、吸気カム軸３２に駆動連結されたベーンロータ５２の回転速度がクランク軸１５に駆動連結されたハウジングロータ５１の回転速度を一時的に上回るようになる。これに伴いベーンロータ５２がハウジングロータ５１に対して進角側方向に相対回転して、各ロックピン６２Ａ，６２Ｂが進角側に変位し、ロックピン６２Ｂが凹部６３Ｂの上段部６７Ｂに嵌入する。
【００５３】
この状態において吸気カム軸３２を遅角側に相対回転させるトルクが同吸気カム軸３２に作用すると、吸気バルブタイミングが遅角する方向にハウジングロータ５１とベーンロータ５２とが相対回転しようとする。しかしながら、このとき上段部６７Ｂの遅角側の内壁にロックピン６２Ｂが突き当たるため、吸気バルブタイミングが遅角する方向へのハウジングロータ５１とベーンロータ５２との相対回転が規制される。これにより、最遅角時期よりも進角側の時期において、吸気バルブタイミングの遅角が規制される。
【００５４】
そして、この状態で吸気カム軸３２に対してさらに作用する交番トルクによってロックピン６２Ａが凹部６３Ａの上段部６７Ａに嵌入し、その後においてロックピン６２Ｂが凹部６３Ｂの下段部６８Ｂに嵌入し、さらにその後においてロックピン６２Ａが凹部６３Ａの下段部６８Ａに嵌入するようになる。これにより、吸気バルブタイミングの遅角がロック時期よりも遅角側の時期からロック時期まで段階的に規制されて、同吸気バルブタイミングがロック時期でロックされた状態に移行するようになる。
【００５５】
また図５に示すように、ベーン５５に形成された収容孔６４Ａの内部には、ロックピン６２Ａに加えて、アウターピン７１Ａが収容されている。具体的には、円環形状に形成されたアウターピン７１Ａが、円筒形状に形成されたロックピン６２Ａにその軸方向（図中上下方向）において摺動可能に外挿されている。
【００５６】
ロックピン６２Ａの外周面には、その周囲全周に亘って外方に向けて突出する形状のフランジ部７２Ａが形成されている。スプリング６５Ａの付勢力によってロックピン６２Ａが凹部６３Ａ側（図中下方側）に移動する際には、上記フランジ部７２Ａがアウターピン７１Ａの内面に係合して、ロックピン６２Ａがアウターピン７１Ａともども移動するようになる。また、アウターピン７１Ａが凹部６３Ａから離間する方向（図中上方）に移動する際にも、上記フランジ部７２Ａがアウターピン７１Ａの内面に係合するため、ロックピン６２Ａがアウターピン７１Ａともども移動するようになる。
【００５７】
収容孔６４Ａの内部には、アウターピン７１Ａを図中下方側に向けて常時付勢するアウターピンスプリング７３Ａが配設されている。また収容孔６４Ａの内部には、同収容孔６４Ａの内面とロックピン６２Ａの外周面とアウターピン７１Ａの上記凹部６３Ａ側の外面とによって前記ロック解除油室６６Ａが区画形成されている。このロック解除油室６６Ａにはロック解除油路６９Ａが接続されている。そして、このロック解除油路６９Ａを通じてロック解除油室６６Ａ内に加圧油が供給されると、アウターピン７１Ａがロックピン６２Ａともども上記アウターピンスプリング７３Ａ及びスプリング６５Ａの付勢力に抗して図中上方に移動するようになる。
【００５８】
また収容孔６４Ａには、遅角用圧力室５７に連通される油室連通路７４Ａと進角用圧力室５６に連通される油室連通路７５Ａとが接続されている。これら油室連通路７４Ａ，７５Ａは、アウターピン７１Ａが図中下方に移動したときには収容孔６４Ａを介して互いに連通され、アウターピン７１Ａが図中上方に移動したときには互いの連通がアウターピン７１Ａによって遮断されるようになっている。したがって、ロック解除油室６６Ａ内の圧力が低下してアウターピン７１が図中下方に移動したときには、遅角用圧力室５７と進角用圧力室５６とが互いに連通されるようになる。
【００５９】
進角ロック機構６０及び遅角ロック機構６１は、基本的に、吸気用ＯＣＶ３６の作動制御を通じて以下のように作動する。
内燃機関１０の始動が完了した後においては、ロック解除油室６６に加圧油が供給されて、各ロック機構６０，６１においてロックピン６２が凹部６３から脱出した状態（ロック解除状態［図５に示す状態］）になる。また、このとき収容孔６４を介した進角用圧力室５６と遅角用圧力室５７との連通がアウターピン７１によって遮断された状態になる。そのため、このとき進角用圧力室５６及び遅角用圧力室５７への加圧油の給排を通じて吸気バルブタイミングの変更が可能になる。
【００６０】
一方、内燃機関１０の運転を停止させる際には、吸気バルブタイミングの制御目標値としてロック時期が設定されて、実際の吸気バルブタイミング（詳しくは、吸気カム検出部により検出される吸気カム角）とロック時期とが一致するように吸気用ＯＣＶ３６の作動状態がフィードバック制御される。そして、実際の吸気バルブタイミングとロック時期とが一致すると、ロック解除油室６６から加圧油を排出する実行態様で吸気用ＯＣＶ３６の作動制御が実行される。これにより、吸気バルブタイミングがロック時期になった状態で各ロック機構６０，６１のロックピン６２が凹部６３側にそれぞれ付勢されるようになる。そのため、各ロック機構６０，６１のロックピン６２が凹部６３に挿入されて係合した状態（ロック状態［図６に示す状態］）になる。したがって、その後の内燃機関１０の始動に際して吸気バルブタイミングがロック時期で固定された状態になるために、内燃機関１０の始動が適正に行われるようになる。
【００６１】
本実施形態の装置では、内燃機関１０の運転停止時におけるロック機構６０，６１の作動に失敗してロックピン６２が凹部６３から抜けた状態のままになることがある。こうした場合であっても、その後において内燃機関１０の始動が開始されると、進角用圧力室５６及び遅角用圧力室５７の圧力がごく低い状態、すなわちハウジングロータ５１とベーンロータ５２との相対回転が許容された状態で同ベーンロータ５２に前記交番トルクが作用するようになる。そのため、交番トルクによってベーンロータ５２が進角側への相対回転と遅角側への相対回転を交互に繰り返すといったように揺動するようになる。したがって、前述したロック機構のラチェット機能により、吸気バルブタイミングが徐々にロック時期まで変化して同ロック時期でロックされるようになる。
【００６２】
なお、このとき進角用圧力室５６や遅角用圧力室５７からの加圧油の排出が殆どなされない状態であると、交番トルクによるベーンロータ５２の揺動に伴って進角用圧力室５６や遅角用圧力室５７の内部圧力が低下したり上昇したりする。そして、進角用圧力室５６の圧力上昇や遅角用圧力室５７の圧力低下はベーンロータ５２の遅角側への相対回転を制限する一因になり、進角用圧力室５６の圧力低下や遅角用圧力室５７の圧力上昇はベーンロータ５２の進角側への相対回転を制限する一因になる。そのため、ベーンロータ５２の揺動に起因する進角用圧力室５６や遅角用圧力室５７の内部圧力の変動は、ベーンロータ５２の相対回転位置の早期変化を制限する一因になると云える。
【００６３】
本実施形態の装置では、内燃機関１０の始動開始時において、上記ベーン５５に形成された油室連通路７４，７５を通じて進角用圧力室５６と遅角用圧力室５７とが一時的に連通された状態になる。詳しくは、図７に示すように、このときロック解除油室６６に加圧油が供給されないためにアウターピンスプリング７３の付勢力によってアウターピン７１が凹部６３側（図中下方側）に移動した状態になり、油室連通路７４，７５及び収容孔６４を介して進角用圧力室５６と遅角用圧力室５７とが連通された状態になる。そのため、前述した交番トルクによるベーンロータ５２の揺動に際して、ベーンロータ５２が進角側に相対回転するときには遅角用圧力室５７から進角用圧力室５６へと油や空気を排出することができ、同ベーンロータ５２が遅角側に相対回転するときには進角用圧力室５６から遅角用圧力室５７へと油や空気を排出することができる。これにより、進角用圧力室５６や遅角用圧力室５７の内部圧力の上昇や低下を抑えることができるために、交番トルクによるベーンロータ５２の揺動幅を大きくすることができ、吸気バルブタイミングがロック位置になる位置までベーンロータ５２の相対回転位置を速やかに変化させることができる。なお本実施形態の装置では、このようにして進角用圧力室５６と遅角用圧力室５７とが連通される際に、進角用圧力室５６及び遅角用圧力室５７の内部に作動油が充填された状態にするため、進角用圧力室５６に少量の作動油が供給されるとともに遅角用圧力室５７から少量の作動油が排出されるようになっている。このときの進角用圧力室５６への作動油供給量や遅角用圧力室５７からの作動油排出量としては、ハウジングロータ５１に対してベーンロータ５２を相対回転させる可能性の低いごく少ない量が設定されている。
【００６４】
本実施形態の装置では、クランクセンサ８１に何らかの異常が生じると、クランク角を検出することができなくなるために、内燃機関１０の運転制御を適正に実行することが難しくなる。そのため、そうしたクランクセンサ８１の異常時に、そのフェイルセーフ制御として、クランク信号を用いることなくカム信号のみに基づいてクランク角を推定して機関制御に用いるようにしている。
【００６５】
ここで本実施形態の装置では、前述したように吸気カムロータ３７及び吸気カムセンサ８２による吸気カム角の検出精度が排気カムロータ４７及び排気カムセンサ８３による排気カム角の検出精度より高く設定されている。そのため、クランクセンサ８１の異常時におけるクランク角の推定精度を高くするためには、同クランク角の推定に吸気カムセンサ８２の検出信号（吸気カム信号）を用いることが望ましい。
【００６６】
ロック機構がロック状態になっておらず、吸気バルブタイミングが変化する状況では、クランク角と吸気カム角との関係も変化するために、クランクセンサ８１の異常時における吸気カム信号のみに基づくクランク角の推定を適正に実行することが難しい。進角用圧力室５６への作動油の供給を続けて吸気バルブタイミングを最進角位置で保持したり遅角用圧力室５７への作動油の供給を続けて吸気バルブタイミングを最遅角位置で保持したりすることも考えられるが、この場合には内燃機関１０の運転状態の悪化を招く可能性が高い。
【００６７】
ロック機構をロック状態にすることにより、そうした内燃機関１０の運転状態の悪化を抑えつつ吸気バルブタイミングを固定することが可能になる。しかしながら、クランクセンサ８１の異常時においてはクランク信号として適正な信号を検出することができないため、クランク信号と吸気カム信号との関係をもとに実行される吸気カム角の検出を適正に実行することが難しい。そのため、吸気用ＯＣＶ３６の作動制御を通じて吸気バルブタイミングをロック時期に変更することが難しく、ロック機構によるロック時期での吸気バルブタイミングのロックを的確に実行することも難しい。
【００６８】
この点をふまえて本実施形態の装置では、クランクセンサ８１に何らかの異常が生じると、先ず、ロック機構をロック状態にするべく排気カム信号に基づく吸気バルブタイミング変更機構３０の作動制御が実行される。詳しくは、排気バルブタイミング変更機構４０の進角用圧力室に作動油を供給するとともに遅角用圧力室から作動油を排出させる作動態様で同排気バルブタイミング変更機構４０（詳しくは、排気用ＯＣＶ４６）の作動が制御される。これにより、排気バルブタイミングを進角させる実行態様で排気バルブタイミング変更機構４０の作動制御が実行されるため、排気バルブタイミングを最進角時期まで変化させるとともに同最遅角時期で保持することができる。
【００６９】
その後、排気カム信号と吸気カム信号との関係に基づいて吸気バルブタイミングの推定値（推定吸気カム角）が算出されるとともに、同推定吸気カム角と前記ロック時期とが一致するように吸気バルブタイミング変更機構３０（詳しくは、吸気用ＯＣＶ３６）の作動状態がフィードバック制御される。排気バルブタイミングが最進角時期で保持された状態になると、クランク角と排気カム角との関係が変化しなくなるため、排気カムセンサ８３により検出される排気カム信号を基準時期信号として用いることにより、同排気カム信号と吸気カム信号との関係をもとに吸気バルブタイミング（吸気カム角）を推定することができる。本実施形態の装置では、そのようにして推定した吸気カム角（上記推定吸気カム角）とロック時期とを一致させる実行態様で吸気バルブタイミング変更機構３０の作動制御が実行されるため、実際の吸気カム角をロック時期に変更することができる。
【００７０】
そして、推定吸気カム角とロック時期とが一致すると、ロック機構６０，６１のロック解除油室６６の内部から加圧油が排出される。これにより、吸気バルブタイミングがロック時期になったと見込まれるタイミングでロック機構６０，６１をロック状態とするべくロックピン６２を突出させることができる。そのため、ロックピン６２と凹部６３との係合、ひいては吸気バルブタイミングのロック時期での規制を適切に行うことができる。
【００７１】
本実施形態の装置では、このようにしてロック機構６０，６１をロック状態にした上で、吸気カム信号に基づいてクランク角の推定値（推定クランク角）が算出され、同推定クランク角に基づいて内燃機関１０の運転制御が実行される。
【００７２】
以下、本実施形態の装置の作用について説明する。
本実施形態の装置では、ロック機構６０，６１がロック解除状態である状況、すなわち吸気バルブタイミングの変更が許容されている状況で、クランクセンサ８１に何らかの異常が発生したときに、先ず、排気カム信号に基づく吸気用ＯＣＶ３６の作動制御を通じてロック機構６０，６１がロック状態にされる。そして、そうした状態、すなわちクランク軸１５と吸気カム軸３２との相対回転がロックされた状態で排気カム検出部と比較して検出精度の高い吸気カム検出部の検出信号（吸気カム信号）に基づいてクランク角が推定される。これにより、クランク角の推定を高い精度で実行することができるため、推定クランク角に基づいて内燃機関１０の運転制御を適正に実行することができる。
【００７３】
以下、クランクセンサ８１の異常時においてロック機構をロック状態にするための処理（ロック処理）について詳細に説明する。
図８に上記ロック処理の実行手順を示す。なお同図のフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の割り込み処理として、電子制御ユニット８０により実行される。
【００７４】
図８に示すように、この処理では先ず、クランクセンサ８１に異常が生じているか否かが判断される（ステップＳ１０１）。クランクセンサ８１に何ら異常が生じていない場合には（ステップＳ１０１：ＮＯ）、以下の処理を実行することなく本処理は一旦終了される。
【００７５】
その後において本処理が繰り返し実行されてクランクセンサ８１に何らかの異常が生じていると判断されると（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、排気バルブタイミングを進角させる実行態様での排気バルブタイミング変更機構４０の作動制御の実行が開始される（ステップＳ１０２）。具体的には、排気バルブタイミング変更機構４０の進角用圧力室に作動油を供給するとともに遅角用圧力室から作動油を排出させる作動態様で排気用ＯＣＶ４６の作動が制御される。
【００７６】
その後、排気バルブタイミング（詳しくは、排気カム角）の変化速度が所定速度（具体的には、ほぼ「０」）以下になっているか否かが判断される（ステップＳ１０３）。排気カム角の変化速度が所定速度より高いときには（ステップＳ１０３：ＮＯ）、未だ排気カム角が進角側に変化しており最進角時期になっていないとして、以下の処理（ステップＳ１０４〜ステップＳ１０７の処理）を実行することなく本処理は一旦終了される。
【００７７】
その後において本処理が繰り返し実行されて排気カム角の変化速度が所定速度以下になると（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、排気カム角が最進角時期になっているとして、排気カム信号と吸気カム信号との関係に基づいて推定吸気カム角が算出される（ステップＳ１０４）。
【００７８】
そして、推定吸気カム角とロック位置とが一致するようになるまで（ステップＳ１０５：ＮＯ）、それら推定吸気カム角およびロック位置を一致させるように吸気用ＯＣＶ３６の作動状態がフィードバック制御される。
【００７９】
その後において、推定吸気カム角とロック位置とが一致すると、ロック機構６０，６１のロック解除油室６６の内部から加圧油が排出された後（ステップＳ１０７）、本処理は一旦終了される。これにより、ロックピン６２が凹部６３と係合して、ロック機構６０，６１がロック状態になる。
【００８０】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）クランクセンサ８１の異常時に、ロック機構をロック状態にするべく排気カム信号に基づく吸気バルブタイミング変更機構３０の作動制御を実行し、吸気カム信号に基づいて推定クランク角を算出するとともに同推定クランク角に基づいて内燃機関１０の運転制御を実行するようにした。これにより、排気カム検出部と比較して検出精度の高い吸気カム検出部の検出信号（吸気カム信号）に基づいてクランク角を推定することができるため、クランク角の推定を高い精度で実行することができ、推定クランク角に基づいて内燃機関１０の運転制御を適正に実行することができる。
【００８１】
（２）クランクセンサ８１の異常時に、排気バルブタイミングを進角させる実行態様で排気バルブタイミング変更機構４０の作動制御を実行するようにしたため、排気バルブタイミングを最進角時期まで変化させるとともに同最遅角時期で保持することができる。その後、排気カム信号と吸気カム信号との関係に基づいて推定吸気カム角を算出するとともに、同推定吸気カム角と前記ロック時期とが一致するように吸気バルブタイミング変更機構３０の作動状態をフィードバック制御するようにした。そのため、排気カムセンサ８３により検出される排気カム信号を基準時期信号として用いることにより、同排気カム信号と吸気カム信号との関係をもとに推定吸気カム角を算出することができる。したがって、この推定吸気カム角とロック時期とを一致させる実行態様で吸気バルブタイミング変更機構３０の作動制御を実行することにより、実際の吸気カム角をロック時期に変更することができる。
【００８２】
（３）推定吸気カム角とロック時期とが一致したときに、ロック機構６０，６１のロック解除油室６６の内部から加圧油を排出するようにした。そのため、ロックピン６２と凹部６３との係合、ひいては吸気バルブタイミングのロック時期での規制を適切に行うことができる。
【００８３】
（第２実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００８４】
本実施形態の装置と第１実施形態の装置とは、クランクセンサ８１の異常時においてロック機構をロック状態にするための処理（ロック処理）の実行態様が異なる。以下、本実施形態のロック処理について説明する。
【００８５】
内燃機関１０の運転中においてクランク軸１５に付与される回転トルクは、同クランク軸１５に対して吸気カム軸３２を遅角側に相対回転させるように作用する。吸気バルブタイミング変更機構３０の進角用圧力室５６と遅角用圧力室５７とを連通することにより、それら圧力室５６，５７間における作動油の移動が許容されることによってベーンロータ５２とハウジングロータ５１との相対回転が許容される状態になる。そのため、内燃機関１０の運転中において吸気バルブタイミング変更機構３０の進角用圧力室５６と遅角用圧力室５７とを一時的に連通することにより、上記回転トルクによって吸気カム軸３２が遅角側に相対回転して吸気バルブタイミングが遅角側の時期に変化するようになると云える。この点をふまえて本実施形態の装置では、クランクセンサ８１の異常時に、吸気バルブタイミング変更機構３０の進角用圧力室５６と遅角用圧力室５７とが一時的に連通される。そのため、このとき基本的に、吸気バルブタイミングがロック時期、あるいはロック時期より遅角側の時期になるため、ロック機構６０，６１のラチェット機能を利用する等して同ロック機構６０，６１をロック状態にすることができる。
【００８６】
ただし本実施形態の装置では、前述したように吸気バルブタイミング変更機構３０の進角用圧力室５６と遅角用圧力室５７とを連通させる際、すなわちロック解除油室６６から作動油が排出された際に、進角用圧力室５６に少量の作動油が供給されるとともに遅角用圧力室５７から少量の作動油が排出されるようになっている。そのため、単に進角用圧力室５６と遅角用圧力室５７とを連通すると、機関回転速度ＮＥが高くなってオイルポンプ２０から圧送される作動油の圧力が高くなった場合に、進角用圧力室５６の油圧が高くなることによって吸気バルブタイミングが不要に進角されてしまうおそれがある。
【００８７】
本実施形態の装置では、クランクセンサ８１の異常時に、排気カム信号に基づいて機関回転速度ＮＥが推定される。そして、その推定された機関回転速度（推定機関回転速度）が判定速度より高いときには、予め定めた所定時間にわたり吸気バルブタイミングを遅角させる実行態様で吸気バルブタイミング変更機構３０（詳しくは、吸気用ＯＣＶ３６）の作動制御が実行される。その後、ロック解除油室６６から作動油を排出させるといったように、ロックピン６２を突出方向に付勢する実行態様でロック機構６０，６１（詳しくは、吸気用ＯＣＶ３６）の作動制御が実行される。
【００８８】
以下、このように吸気用ＯＣＶ３６の作動制御を実行することによる作用を説明する。
本実施形態の装置によれば、クランクセンサ８１の異常時において、推定機関回転速度が判定速度より高いとき、すなわち進角用圧力室５６の流体圧の上昇による吸気バルブタイミングの不要な進角を招く可能性があるときには、所定時間にわたって吸気バルブタイミングを遅角させる実行態様で吸気用ＯＣＶ３６の作動制御が実行される。これにより、吸気バルブタイミングをロック時期より遅角側の時期に変更することができるため、その後においてロック機構６０，６１のラチェット機能を利用して吸気バルブタイミングをロック時期まで進角させて同ロック機構６０，６１をロック状態にすることができるようになる。
【００８９】
なお推定機関回転速度が判定速度以下であるときには、ロック解除油室６６から作動油を排出させる実行態様で吸気用ＯＣＶ３６の作動制御が実行される。これにより、吸気バルブタイミング変更機構３０の進角用圧力室５６と遅角用圧力室５７とが連通され、且つ進角用圧力室５６に少量の作動油が供給されるとともに遅角用圧力室５７から少量の作動油が排出されるようになる。
【００９０】
本実施形態の装置では、このようにしてロック機構６０，６１をロック状態にするべく排気カム信号に基づく吸気バルブタイミング変更機構３０の作動制御が実行される。
ここで、作動油の温度が変化すると、それに応じて同作動油の粘度も変化するため、作動油の流通経路における同作動油の漏れ量が変化する。そのため、同一の作動態様で吸気バルブタイミング変更機構３０やオイルポンプ２０が作動している状況であっても、作動油の温度に応じて吸気バルブタイミング変更機構３０の進角用圧力室５６の油圧や遅角用圧力室５７の油圧が変化してしまう。したがって、クランクセンサ８１の異常時に吸気バルブタイミングを遅角させる実行態様で吸気バルブタイミング変更機構３０の作動制御を実行した場合において、同吸気バルブタイミングをロック時期より遅角側の時期まで確実に変化させるために必要になる時間は作動油の温度によって異なると云える。
【００９１】
この点をふまえて本実施形態の装置では、前記所定時間、すなわち吸気バルブタイミングを遅角させる実行態様での吸気バルブタイミング変更機構３０の作動制御の実行継続時間が作動油の温度（詳しくは、その指標となる温度としての冷却水温度ＴＨＷ）に応じて可変設定される。具体的には、作動油の温度が高いときほど、同作動油の粘度が低くなり遅角用圧力室５７の圧力が低くなって吸気バルブタイミングの遅角速度が遅くなるため、所定時間として長い時間が設定される。これにより、クランクセンサ８１の異常時に吸気バルブタイミング変更機構３０を効率良く作動させて吸気バルブタイミングをロック時期より遅角側の時期に変更することができるため、ロック機構６０，６１を早期にロック状態にすることができる。
【００９２】
また、作動油の温度変化によって進角用圧力室５６の油圧や遅角用圧力室５７の油圧が変化すると進角用圧力室５６の油圧の上昇による吸気バルブタイミングの不要な進角を招くようになる機関回転速度ＮＥも変化するようになる。本実施形態の装置では、前記判定速度、すなわち進角用圧力室５６の油圧の上昇による吸気バルブタイミングの不要な進角を招く可能性の有無を判定するための判定値が作動油の温度（詳しくは、その指標となる温度としての冷却水温度ＴＨＷ）に基づいて可変設定される。詳しくは、作動油の温度が高いときほど、同作動油の粘度が低くなって進角用圧力室５６の圧力が低くなることに起因して吸気バルブタイミングの不要な進角を招き難くなるため、判定速度として高い速度が設定される。これにより、吸気バルブタイミングの不要な進角を招く可能性があること、言い換えれば吸気バルブタイミングを遅角させる実行態様での吸気バルブタイミング変更機構３０の作動制御を実行する必要があることを作動油の温度に応じて的確に判断することができる。そのため、吸気バルブタイミング変更機構３０が不要に作動することを抑えて同吸気バルブタイミング変更機構３０を効率良く作動させることができる。
【００９３】
以下、本実施形態にかかるロック処理について詳細に説明する。
図９に上記ロック処理の実行手順を示す。なお同図のフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の割り込み処理として、電子制御ユニット８０により実行される。
【００９４】
図９に示すように、この処理では先ず、クランクセンサ８１に異常が生じているか否かが判断される（ステップＳ２０１）。クランクセンサ８１に何ら異常が生じていない場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、以下の処理を実行することなく本処理は一旦終了される。
【００９５】
そして、その後において本処理が繰り返し実行されてクランクセンサ８１に何らかの異常が生じていると判断されると（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、排気バルブタイミングを進角させる実行態様での排気バルブタイミング変更機構４０の作動制御の実行が開始される（ステップＳ２０２）。具体的には、排気バルブタイミング変更機構４０の進角用圧力室に作動油を供給するとともに遅角用圧力室から作動油を排出させる作動態様で排気用ＯＣＶ４６の作動が制御される。
【００９６】
また、排気カム信号に基づいて前記推定機関回転速度が算出されるとともに（ステップＳ２０３）、冷却水温度ＴＨＷに基づいて前記判定速度が算出される（ステップＳ２０４）。なおステップＳ２０３の処理では、排気カム信号の出力レベルの変化パターンや各変化タイミングの時間間隔に基づいて推定機関回転速度が算出される。また本実施形態の装置では、ロック機構６０，６１を適正にロック状態にすることの可能な冷却水温度ＴＨＷと判定速度との関係が各種の実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められて電子制御ユニット８０に記憶されている。ステップＳ２０４の処理では、冷却水温度ＴＨＷに基づいて上記関係から判定速度が算出される。
【００９７】
そして、推定機関回転速度が判定速度以下である場合には（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、進角用圧力室５６の上昇による吸気バルブタイミングの不要な進角を招く可能性がごく低いとして、ロック解除油室６６から作動油を排出させる実行態様で吸気用ＯＣＶ３６の作動制御が実行された後（ステップＳ２０６）、本処理は一旦終了される。このとき吸気バルブタイミング変更機構３０の進角用圧力室５６と遅角用圧力室５７とが連通され、且つ進角用圧力室５６に少量の作動油が供給されるとともに遅角用圧力室５７から少量の作動油が排出される。
【００９８】
一方、推定機関回転速度が判定速度より高い場合には（ステップＳ２０５：ＮＯ）、進角用圧力室５６の上昇による吸気バルブタイミングの不要な進角を招く可能性があるとして、所定時間にわたって吸気バルブタイミングを遅角させる実行態様で吸気用ＯＣＶ３６の作動制御が実行される（ステップＳ２０７〜ステップＳ２０９）。
【００９９】
具体的には先ず、冷却水温度ＴＨＷに基づいて所定時間が算出される（ステップＳ２０７）。本実施形態の装置では、吸気バルブタイミングを最遅角時期まで確実に遅角させることの可能な時間のうちの最も短い時間（所定時間）と冷却水温度ＴＨＷとの関係が各種の実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められて電子制御ユニット８０に記憶されている。ステップＳ２０７の処理では、冷却水温度ＴＨＷに基づいて上記関係から所定時間が算出される。
【０１００】
その後、クランクセンサ８１に何らかの異常が発生したと判断された後の経過時間が上記所定時間未満であるか否かが判断される（ステップＳ２０８）。なお上記経過時間は本処理とは別の処理において逐次計時されて電子制御ユニット８０に記憶されている。そして、上記経過時間が所定時間未満である間（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、吸気バルブタイミングを遅角させる実行態様で吸気用ＯＣＶ３６の作動制御が実行される（ステップＳ２０９）。その後、本処理が繰り返し実行されて上記経過時間が所定時間以上になると（ステップＳ２０８：ＮＯ）、吸気バルブタイミングが最遅角時期になっているとして、ロック機構６０，６１のロック解除油室６６の内部から加圧油が排出された後（ステップＳ２０６）、本処理は一旦終了される。このとき進角用圧力室５６と遅角用圧力室５７とが連通された状態になるとともにロックピン６２Ａ，６２Ｂが突出可能な状態になるため、吸気カム軸３２に作用する交番トルクによりロック機構のラチェット機能が発揮されて、吸気バルブタイミングが段階的に進角されてロック時期でロックされるようになる。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態によれば、先の（１）に記載した効果に加えて、以下の（４）〜（６）に記載する効果が得られるようになる。
（４）クランクセンサ８１の異常時において排気カム信号に基づき算出した推定機関回転速度が判定速度より高いときには、所定時間にわたり吸気バルブタイミングを遅角させる実行態様で吸気バルブタイミング変更機構３０の作動制御を実行するようにした。しかも、所定時間が経過した後にはロックピン６２を突出方向に付勢する実行態様でロック機構６０，６１の作動制御を実行するようにした。これにより、吸気バルブタイミングをロック時期より遅角側の時期に変更することができるため、その後においてロック機構６０，６１のラチェット機能を利用して吸気バルブタイミングをロック時期まで進角させて同ロック機構６０，６１をロック状態にすることができる。
【０１０２】
（５）前記所定時間を冷却水温度ＴＨＷに応じて可変設定するようにした。そのため、クランクセンサ８１の異常時に吸気バルブタイミング変更機構３０を効率良く作動させて吸気バルブタイミングをロック時期より遅角側の時期に変更することができるため、ロック機構６０，６１を早期にロック状態にすることができる。
【０１０３】
（６）前記判定速度を冷却水温度ＴＨＷに基づいて可変設定するようにしたため、吸気バルブタイミング変更機構３０が不要に作動することを抑えて同吸気バルブタイミング変更機構３０を効率良く作動させることができる。
【０１０４】
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・第１実施形態にかかる装置は、ラチェット機能を有していないロック機構が設けられた装置にも適用することができる。
【０１０５】
・第１実施形態にかかる装置は、進角用圧力室５６と遅角用圧力室５７とを一時的に連通させることのできない装置にも適用することができる。
・第１実施形態では、排気カム角が最進角時期になるのを待って推定吸気カム角の算出を開始するようにした。これに代えて、排気バルブタイミングの進角側の時期への変更開始とともに推定カム角の算出を開始するようにしてもよい。具体的には、第１実施形態にかかるロック処理（図８）のステップＳ１０３の処理を省略してもよい。こうした装置によれば、ロック機構６０，６１をロック状態にするための吸気バルブタイミング変更機構３０の作動制御と推定クランク角に基づく内燃機関１０の運転制御とを共に速やかに開始することができる。なお、第１実施形態のように排気カム角が最進角時期になるのを待って推定吸気カム角の算出を開始する装置によれば、ロック機構６０，６１をロック状態にするための吸気バルブタイミング変更機構３０の作動制御と推定クランク角に基づく内燃機関１０の運転制御とを、それぞれ安定した条件の下で確実に実行することができる。
【０１０６】
・第２実施形態における判定速度や所定時間の設定に用いる設定パラメータとして、作動油の温度の指標となる温度である冷却水温度ＴＨＷを用いることに代えて、作動油の温度を直接検出して用いるようにしてもよい。
【０１０７】
・第２実施形態における判定速度として、作動油の温度が比較的高い通常領域では同温度が高いときほど高い速度を設定し、作動油の温度が低い低温領域では同温度が低いときほど高い速度を設定するようにしてもよい。作動油の温度がごく低いときには、作動油の粘度がごく高くなって同作動油の流通経路における圧力損失が大きくなるために、同一の作動態様で吸気バルブタイミング変更機構３０やオイルポンプ２０が作動している状況であっても、吸気バルブタイミング変更機構３０の進角用圧力室５６の油圧や遅角用圧力室５７の油圧が低くなる。そのため低温領域では作動油の温度が低いときほど、進角用圧力室５６の油圧の上昇による吸気バルブタイミングの不要な進角を招くようになる機関回転速度ＮＥが高くなると云える。上記装置によれば、そうした傾向に合わせて低温領域における判定速度を設定することができるため、吸気バルブタイミングの不要な進角を招く可能性があることをより的確に判断することができる。
【０１０８】
・第２実施形態において、判定速度を可変設定することなく、同判定速度として予め定められた一定速度を設定するようにしてもよい。
・第２実施形態における所定時間として、作動油の温度が比較的高い通常領域では同温度が高いときほど長い時間を設定し、作動油の温度が低い低温領域では同温度が低いときほど長い時間を設定するようにしてもよい。上述したように作動油の温度がごく低いときには、同一の作動態様で吸気バルブタイミング変更機構３０やオイルポンプ２０が作動している状況であっても、吸気バルブタイミング変更機構３０の進角用圧力室５６の油圧や遅角用圧力室５７の油圧が低くなる。そのため、クランクセンサ８１の異常時に吸気バルブタイミングを遅角させる実行態様で吸気バルブタイミング変更機構３０の作動制御を実行した場合において同吸気バルブタイミングをロック時期より遅角側の時期まで確実に変化させるために必要になる時間は、低温領域においては作動油の温度が低いときほど長くなると云える。上記装置によれば、そうした傾向に合わせて低温領域における所定時間を設定することができるため、クランクセンサ８１の異常時において吸気バルブタイミング変更機構３０をより効率良く作動させることができる。
【０１０９】
・第２実施形態において、所定時間を可変設定することなく、同所定時間として予め定められた一定時間を設定するようにしてもよい。
・第２実施形態において、吸気バルブタイミングを遅角させる実行態様での吸気バルブタイミング変更機構３０の作動制御とロックピン６２を突出方向に付勢する実行態様でのロック機構６０，６１の作動制御とを同時に実行するようにしてもよい。なお、こうした装置は吸気バルブタイミング変更機構３０およびロック機構６０，６１が互いに異なるアクチュエータによって駆動される構造を採用することにより実現される。
【０１１０】
・第２実施形態にかかるロック処理（図９）において推定機関回転速度が判定速度以下であると判断されたときに（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、第１実施形態にかかるロック処理（図８）のステップＳ１０５〜ステップＳ１０７の処理を実行するようにしてもよい。なお図１０は、そうしたロック処理の実行手順を示している。
【０１１１】
・各実施形態において、バルブタイミング変更機構としては、クランク軸１５に連結されるハウジングロータ５１と同ハウジングロータ５１の内部において相対回転可能に収容されてカム軸に固定されるベーンロータ５２とを有するものに限らず、その他の構成のものを採用するようにしてもよい。
【０１１２】
・各実施形態において、バルブタイミング変更機構やロック機構は、作動油以外の流体（例えば、冷却水や圧縮空気）によって駆動されるものであってもよい。またロック機構は、機械的な係合によってバルブタイミングを所定位相に規制するものであればよく、凹部にロックピンを挿入するものに限定されない。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…内燃機関、１１…ピストン、１２…燃焼室、１３…吸気通路、１４…排気通路、１５…クランク軸、１６…コネクティングロッド、１７…クランクスプロケット、１８…タイミングチェーン、１９…オイルパン、２０…オイルポンプ、２１…作動油通路、２２…クランクロータ、３０…吸気バルブタイミング変更機構、３１…吸気バルブ、３２…吸気カム軸、３３…吸気カムスプロケット、３４…吸気用バルブスプリング、３５…吸気用カム、３６…吸気用ＯＣＶ、３７…吸気カムロータ、４０…吸気バルブタイミング変更機構、４１…排気バルブ、４２…排気カム軸、４３…排気カムスプロケット、４４…排気用バルブスプリング、４５…排気用カム、４６…排気用ＯＣＶ、４７…排気カムロータ、５１…ハウジングロータ、５２…ベーンロータ、５３…周壁部、５４…区画壁、５５…ベーン、５６…進角用圧力室、５７…遅角用圧力室、６０…進角ロック機構、６１…遅角ロック機構、６２，６２Ａ，６２Ｂ…ロックピン、６３，６３Ａ，６３Ｂ…凹部、６４，６４Ａ，６４Ｂ…収容孔、６５，６５Ａ，６５Ｂ…スプリング、６６…ロック解除油室、６７，６７Ａ，６７Ｂ…上段部、６８，６８Ａ，６８Ｂ…下段部、６９，６９Ａ，６９Ｂ…ロック解除油路、７１，７１Ａ，７１Ｂ…アウターピン、７２，７２Ａ，７２Ｂ…フランジ部、７３，７３Ａ，７３Ｂ…アウターピンスプリング、７４，７４Ａ，７４Ｂ，７５，７５Ａ，７５Ｂ…油室連通路、８０…電子制御ユニット、８１…クランクセンサ、８２…吸気カムセンサ、８３…排気カムセンサ、８４…水温センサ。
【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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【図９】
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【図１０】
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