(57)【要約】    【課題】  油圧式の可変動弁機構における作動遅れの診断が正常に機能しているか否かを評価できるようにして、応答遅れ診断の信頼性を向上させる。    【解決手段】  スプール弁本体５３から作動油をドレンするドレン通路４４ａ，４４ｂ、及び、スプール弁本体５３に作動油を供給する供給通路４３の途中に、絞りを備えたバイパス通路２０３，２４４ａ，２４４ｂを設ける。そして、切換え弁２０３，２０４，２０５によってバイパス通路２０３，２４４ａ，２４４ｂ側に作動油を流すことで、可変動弁機構に応答遅れを強制的に生じさせ、このときに応答診断によって応答遅れの発生が判定されるか否かによって、応答診断機能が正常であるか否かを評価する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンバルブの作動特性を油圧によって変更する可変動弁機構の作動応答を診断する診断機能の評価方法であって、
前記可変動弁機構の通常の制御状態での油圧回路における油量を強制的に低下させ、
前記油量を強制的に低下させた状態で前記可変動弁機構の作動応答を診断し、
該作動応答の診断結果に基づいて前記作動応答の診断機能を評価することを特徴とする可変動弁機構の診断機能の評価方法。
【請求項２】
エンジンバルブの作動特性を油圧によって変更する可変動弁機構であって、
油圧回路における油量を通常量よりも低下させることで作動応答の遅れを強制的に発生させる作動遅れ発生手段を備えたことを特徴とする可変動弁機構。
【請求項３】
請求項２記載の可変動弁機構の作動応答を診断する診断装置であって、
前記可変動弁機構の作動応答の遅れを診断する診断手段と、
前記作動遅れ発生手段の作動状態で、前記診断手段が前記可変動弁機構における作動応答の遅れを診断するか否かに基づいて、前記診断手段の機能評価を行う評価手段と、
を備えたことを特徴とする可変動弁機構の診断装置。
【請求項４】
エンジンバルブの作動特性を油圧によって変更する可変動弁機構の作動応答を診断する診断装置であって、
前記可変動弁機構の油圧回路における油量を通常量よりも低下させる作動遅れ発生手段と、
前記可変動弁機構の作動応答の遅れを診断する診断手段と、
前記作動遅れ発生手段の作動状態で、前記診断手段が前記可変動弁機構における作動応答の遅れを診断するか否かに基づいて、前記診断手段の機能評価を行う評価手段と、
を備えたことを特徴とする可変動弁機構の診断装置。
【請求項５】
前記作動遅れ発生手段が、油圧回路の有効開口面積を減少させる手段であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の可変動弁機構又は可変動弁機構の診断装置。
【請求項６】
前記作動遅れ発生手段が、通常時用油圧回路と、該通常時用油圧回路をバイパスする絞りを設けた作動遅れ用油圧回路と、前記作動遅れ用油圧回路と通常時用油圧回路とのいずれか一方を開く切換えバルブとを含んで構成されることを特徴とする請求項５記載の可変動弁機構又は可変動弁機構の診断装置。
【請求項７】
前記作動遅れ発生手段が、油圧回路に介装されて該油圧回路の有効開口面積を変化させる開度調整バルブを含んで構成されることを特徴とする請求項５記載の可変動弁機構又は可変動弁機構の診断装置。
【請求項８】
前記作動遅れ発生手段が、油圧回路の途中からの作動油のドレン量を調整する手段であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の可変動弁機構又は可変動弁機構の診断装置。
【請求項９】
前記作動遅れ発生手段が、通常時に用いる油圧回路部品を、絞りを設けた評価用の油圧回路部品に置き換えることで、油量を低下させることを特徴とする請求項４記載の可変動弁機構の診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンバルブの作動特性を油圧によって変更する可変動弁機構の作動応答を診断する機能を評価する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、油圧式の可変動弁機構における作動特性の目標値と実際値との偏差を演算し、前記偏差が判定値を超える状態が所定時間以上継続したときに、前記可変動弁機構における作動遅れの発生を診断する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−０７３７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記応答遅れの診断が正常に機能していれば、作動遅れが大きくなっている異常を警告することができるが、応答遅れ診断が正常に機能しないと、大きな作動遅れが生じる状態でエンジンが運転されてしまうことになり、特に目標作動特性の切り換えを伴う加減速時の運転性（加速性能，排気性状）を悪化させてしまうという問題が生じる。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、油圧式の可変動弁機構における作動遅れの診断が正常に機能しているか否かを評価できるようにして、応答遅れ診断の信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そのため請求項１記載の発明は、エンジンバルブの作動特性を油圧によって変更する可変動弁機構の作動応答を診断する診断機能の評価方法であって、前記可変動弁機構の通常の制御状態での油圧回路における油量を強制的に低下させ、前記油量を強制的に低下させた状態で前記可変動弁機構の作動応答を診断し、該作動応答の診断結果に基づいて前記作動応答の診断機能を評価する構成とした。
【０００５】
かかる構成によると、油圧回路における油量を強制的に低下させることで、応答診断で判定されるべき応答遅れを強制的に発生させ、この強制的に発生させた応答遅れを判定できるか否かによって、診断機能が正常であるか否かを評価する。
従って、可変動弁機構の応答診断が正しく機能しているか否かを判断でき、応答診断の信頼性を向上させることができる。
【０００６】
請求項２記載の発明は、エンジンバルブの作動特性を油圧によって変更する可変動弁機構であって、油圧回路における油量を通常量よりも低下させることで作動応答の遅れを強制的に発生させる作動遅れ発生手段を備える構成とした。
かかる構成によると、作動遅れ発生手段を作動させて油圧回路の油量を低下させることで、応答遅れ状態を任意に生成することができ、応答遅れ診断の機能評価を可能にできる。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の可変動弁機構の作動応答を診断する診断装置であって、前記可変動弁機構の作動応答の遅れを診断する診断手段と、前記作動遅れ発生手段の作動状態で、前記診断手段が前記可変動弁機構における作動応答の遅れを診断するか否かに基づいて、前記診断手段の機能評価を行う評価手段と、を備える構成とした。
かかる構成によると、作動遅れ発生手段の作動時には可変動弁機構の応答遅れが発生するから、このときには、診断手段が応答遅れの発生を診断すべきであり、実際に応答遅れを診断できたか否かで、診断手段の機能が正常であるか否かを評価できることになる。
【０００８】
請求項４記載の発明は、エンジンバルブの作動特性を油圧によって変更する可変動弁機構の作動応答を診断する診断装置であって、前記可変動弁機構の油圧回路における油量を通常量よりも低下させる作動遅れ発生手段と、前記可変動弁機構の作動応答の遅れを診断する診断手段と、前記作動遅れ発生手段の作動状態で、前記診断手段が前記可変動弁機構における作動応答の遅れを診断するか否かに基づいて、前記診断手段の機能評価を行う評価手段と、を備える構成とした。
【０００９】
かかる構成によると、作動遅れ発生手段の作動時には可変動弁機構の応答遅れが発生するから、このときには、診断手段が応答遅れの発生を診断すべきであり、評価手段は、診断手段が実際に応答遅れを診断できたか否かに基づいて診断手段の機能が正常であるか否かを評価する。
請求項５記載の発明では、前記作動遅れ発生手段を、油圧回路の有効開口面積を減少させる手段とする構成とした。
【００１０】
かかる構成によると、油圧回路の有効開口面積を例えば絞りを設けるなどして減少させることで、油圧回路における油量を通常量よりも低下させる。
請求項６記載の発明では、前記作動遅れ発生手段が、通常時用油圧回路と、該通常時用油圧回路をバイパスする絞りを設けた作動遅れ用油圧回路と、前記作動遅れ用油圧回路と通常時用油圧回路とのいずれか一方を開く切換えバルブとを含んで構成される。
【００１１】
かかる構成によると、通常時には、通常時用油圧回路に作動油が流れるように切り換え、作動遅れを強制的に発生させる場合には、作動遅れ用油圧回路側を作動油が流れるように切り換え、作動遅れ用油圧回路側に作動油を流しているときに応答遅れが診断されるか否かに基づいて、応答診断の機能を評価する。
請求項７記載の発明では、前記作動遅れ発生手段が、油圧回路に介装されて該油圧回路の有効開口面積を変化させる開度調整バルブを含んで構成される。
【００１２】
かかる構成によると、応答遅れを強制的に発生させる場合には、開度調整バルブの開度を通常時よりも絞って油量を低下させ、この状態で応答診断を行わせたときに、応答遅れの発生が診断されるか否かに基づいて診断機能を評価する。
請求項８記載の発明では、前記作動遅れ発生手段を、油圧回路の途中からの作動油のドレン量を調整する手段とする構成とした。
【００１３】
かかる構成によると、応答遅れを強制的に発生させる場合には、油圧回路の途中からの作動油のドレン量を増大させることで油圧回路における油量を低下させ、この状態で応答診断を行わせたときに、応答遅れの発生が診断されるか否かに基づいて診断機能を評価する。
請求項９記載の発明では、前記作動遅れ発生手段が、通常時に用いる油圧回路部品を、絞りを設けた評価用の油圧回路部品に置き換えることで、油量を低下させる構成とした。
【００１４】
かかる構成によると、診断機能の評価を行うときには、通常時に用いる油圧回路部品を、絞りを設けた評価用の油圧回路部品に置き換えることで、油圧回路の油量が低下して応答遅れを発生するようにし、この状態で応答診断を行わせたときに、応答遅れの発生が診断されるか否かに基づいて診断機能を評価する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図６は、実施形態における可変動弁機構としての可変バルブタイミング制御装置を示すものであり、車両用内燃機関における吸気バルブ側に適用されるものとする。
図に示す可変バルブタイミング制御装置は、機関のクランクシャフト（図示省略）によりタイミングチェーンを介して回転駆動されるカムスプロケット１と、該カムスプロケット１に対して相対回転可能に設けられたカムシャフト２と、該カムシャフト２の端部に固定されてカムスプロケット１内に回転自在に収容された回転部材３と、該回転部材３をカムスプロケット１に対して相対的に回転させる油圧回路４と、カムスプロケット１と回転部材３との相対回転位置を所定位置で選択的にロックするロック機構１０とを備えている。
【００１６】
前記カムスプロケット１は、外周にタイミングチェーンが噛合する歯部５ａを有する回転部材５と、該回転部材５の前方に配置されて回転部材３を回転自在に収容したハウジング６と、該ハウジング６の前端開口を閉塞するフロントカバー７と、ハウジング６と回転部５との間に配置されてハウジング６の後端部を閉塞するリアカバー８とから構成され、これら回転部材５とハウジング６及びフロントカバー７，リアカバー８は、４本の小径ボルト９によって軸方向から一体的に結合されている。
【００１７】
前記回転部材５は、略円環状を呈し、周方向の約９０°の等間隔位置に各小径ボルト９が螺着する４つの雌ねじ孔５ｂが前後方向へ貫通形成されていると共に、内部中央位置に後述する通路構成用のスリーブ２５が嵌合する段差径状の嵌合孔１１が貫通形成されている。
更に、前記回転部材５の前端面には、前記リアカバー８が嵌合する円板状の嵌合溝１２が形成されている。
【００１８】
また、前記ハウジング６は、前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面の周方向の９０°位置には、４つの隔壁部１３が突設されている。
前記隔壁部１３は、横断面台形状を呈し、それぞれハウジング６の軸方向に沿って設けられて、各両端縁がハウジング６の両端縁と同一面になっていると共に、基端側には、小径ボルト９が挿通する４つのボルト挿通孔１４が軸方向へ貫通形成されている。
【００１９】
更に、各隔壁部１３の内端面中央位置に軸方向に沿って切欠形成された保持溝１３ａ内に、コ字形のシール部材１５と該シール部材１５を内方へ押圧する板ばね１６が嵌合保持されている。
前記フロントカバー７は、中央の比較的大径なボルト挿通孔１７が穿設されていると共に、前記ハウジング６の各ボルト挿通孔１４と対応する位置に４つのボルト孔１８が穿設されている。
【００２０】
また、リアカバー８は、後端面に前記回転部材５の嵌合溝１２内に嵌合保持される円板部８ａを有していると共に、中央にスリーブ２５の小径な円環部２５ａが嵌入する嵌入孔８ｃが穿設され、更に、前記ボルト挿通孔１４に対応する位置に４つのボルト孔１９が同じく形成されている。
前記カムシャフト２は、シリンダヘッド２２の上端部にカム軸受２３を介して回転自在に支持され、外周面の所定位置に、バルブリフターを介して吸気バルブを開動作させるカム（図示省略）が一体に設けられていると共に、前端部にはフランジ部２４が一体に設けられている。
【００２１】
前記回転部材３は、フランジ部２４と嵌合穴１１にそれぞれ前後部が嵌合した前記スリーブ２５を介して軸方向から挿通した固定ボルト２６によってカムシャフト２の前端部に固定されており、中央に前記固定ボルト２６が挿通するボルト挿通孔２７ａを有する円環状の基部２７と、該基部２７の外周面周方向の９０°位置に一体に設けられた４つのベーン２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄとを備えている。
【００２２】
前記第１〜第４ベーン２８ａ〜２８ｄは、それぞれ断面が略逆台形状を呈し、各隔壁部１３間の凹部に配置され、前記凹部を回転方向の前後に隔成し、ベーン２８ａ〜２８ｄの両側と各隔壁部１３の両側面との間に、進角側油圧室３２と遅角側油圧室３３を構成する。
また、各ベーン２８ａ〜２８ｄの外周面の中央に軸方向に切欠された保持溝２９にハウジング６の内周面６ａに摺接するコ字形のシール部材３０と該シール部材３０を外方に押圧する板ばね３１がそれぞれ嵌着保持されている。
【００２３】
前記ロック機構１０は、前記回転部材５の嵌合溝１２の外周側所定位置に形成された係合溝２０と、前記係合溝２０に対応した前記リアカバー８の所定位置に貫通形成されて、内周面がテーパ状の係合孔２１と、該係合孔２１に対応した前記１つのベーン２８の略中央位置に内部軸方向に沿って貫通形成された摺動用孔３５と、該１つのベーン２８の前記摺動用孔３５内に摺動自在に設けられたロックピン３４と、該ロックピン３４の後端側に弾装されたばね部材であるコイルスプリング３９と、ロックピン３４と摺動用孔３５との間に形成された受圧室４０とから構成されている。
【００２４】
前記ロックピン３４は、中央側の中径状の本体３４ａと、該本体３４ａの先端側に略先細り円錐状に形成された係合部３４ｂと、本体３４ａの後端側に形成された段差大径状のストッパ部３４ｃとから構成されている。
そして、ストッパ部３４ｃの内部凹溝３４ｄの底面とフロントカバー７の内端面との間に弾装された前記コイルスプリング３９のばね力によって係合孔２１方向へ付勢されるようになっていると共に、前記本体３４ａとストッパ部３４ｃとの間の外周面及び摺動用孔３５の内周面との間に形成された受圧室４０内の油圧によって、係合孔２１から抜け出る方向に摺動するようになっている。
【００２５】
また、この受圧室４０は、前記ベーン２８の側部に形成された通孔３６によって前記遅角側油圧室３３に連通している。
また、ロックピン３４の係合部３４ｂは、回転部材３の最大遅角側の回動位置において係合部３４ｂが係合孔２１内に係入するようになっている。
前記油圧回路４は、進角側油圧室３２に対して油圧を給排する第１油圧通路４１と、遅角側油圧室３３に対して油圧を給排する第２油圧通路４２との２系統の油圧通路を有し、この両油圧通路４１，４２には、供給通路４３とドレン通路４４とがそれぞれ通路切り換え用の電磁切換弁４５を介して接続されている。
【００２６】
前記供給通路４３には、オイルパン４６内の油を圧送するオイルポンプ４７が設けられている一方、ドレン通路４４の下流端がオイルパン４６に連通している。
前記第１油圧通路４１は、シリンダヘッド２２内からカムシャフト２の軸心内部に形成された第１通路部４１ａと、固定ボルト２６内部の軸線方向を通って頭部２６ａ内で分岐形成されて第１通路部４１ａと連通する第１油路４１ｂと、頭部２６ａの小径な外周面と回転部材３の基部２７内に有するボルト挿通孔２７ａの内周面との間に形成されて第１油路４１ｂに連通する油室４１ｃと、回転部材３の基部２７内に略放射状に形成されて油室４１ｃと各進角側油圧室３２に連通する４本の分岐路４１ｄとから構成されている。
【００２７】
一方、第２油圧通路４２は、シリンダヘッド２２内及びカムシャフト２の内部一側に形成された第２通路部４２ａと、前記スリーブ２５の内部に略Ｌ字形状に折曲形成されて第２通路部４２ａと連通する第２油路４２ｂと、回転部材５の嵌合孔１１の外周側孔縁に形成されて第２油路４２ｂと連通する４つの油通路溝４２ｃと、リアカバー８の周方向の約９０°の位置に形成されて、各油通路溝４２ｃと遅角側油圧室３３とを連通する４つの油孔４２ｄとから構成されている。
【００２８】
前記電磁切換弁４５は、内部のスプール弁体が各油圧通路４１，４２と供給通路４３及びドレン通路４４ａ，４４ｂとを相対的に切り換え制御するようになっていると共に、エンジンコントロールユニット４８からの制御信号によって切り換え作動されるようになっている。
具体的には、図４〜図６に示すように、シリンダブロック４９の保持孔５０内に挿通固定された筒状のバルブボディ５１と、該バルブボディ５１内の弁孔５２に摺動自在に設けられて流路を切り換えるスプール弁体５３と、該スプール弁体５３を作動させる比例ソレノイド型の電磁アクチュエータ５４とから構成されている。
【００２９】
前記バルブボディ５１は、周壁の略中央位置に前記供給通路４３の下流側端と弁孔５２とを連通する供給ポート５５が貫通形成されていると共に、該供給ポート５５の両側に前記第１，第２油圧通路４１，４２の他端部と弁孔５２とを連通する第１ポート５６及び第２ポート５７がそれぞれ貫通形成されている。
また、周壁の両端部には、両ドレン通路４４ａ，４４ｂと弁孔５２とを連通する第３，第４ポート５８，５９が貫通形成されている。
【００３０】
前記スプール弁体５３は、小径軸部の中央に供給ポート５５を開閉する略円柱状の第１弁部６０を有していると共に、両端部に第３，第４ポート５８，５９を開閉する略円柱状の第２，第３弁部６１，６２を有している。
また、スプール弁体５３は、前端側の支軸５３ａの一端縁に有する傘部５３ｂと弁孔５２の前端側内周壁に有するスプリングシート５１ａとの間に弾装された円錐状の弁ばね６３によって、図中右方向、つまり第１弁部６０で供給ポート５５と第２油圧通路４２とを連通する方向に付勢されている。
【００３１】
前記電磁アクチュエータ５４は、コア６４，移動プランジャ６５，コイル６６，コネクタ６７などを備え、移動プランジャ６５の先端に前記スプール弁体５３の傘部５３ｂを押圧する駆動ロッド６５ａが固定されている。
前記エンジンコントロールユニット４８は、機関回転速度を検出する回転センサ１０１や機関の吸入空気量を検出するエアフローメータ１０２からの信号によって現在の運転状態（機関負荷，機関回転速度）を検出すると共に、クランク角センサ１０３及びカムセンサ１０４からの信号によってカムスプロケット１とカムシャフト２との相対回動位置、即ち、クランクシャフトに対するカムシャフト２の回転位相を検出する。
【００３２】
前記エンジンコントロールユニット４８は、前記電磁アクチュエータ５４に対する通電量をデューティ制御信号に基づいて制御する。
例えば、エンジンコントロールユニット４８から電磁アクチュエータ５４にデューティ比０％の制御信号（ＯＦＦ信号）を出力すると、スプール弁体５３が弁ばね６３のばね力で図４に示す位置、つまり、最大右方向に移動する。
【００３３】
これによって、第１弁部６０が供給ポート５５の開口端５５ａを開成して第２ポート５７と連通させると同時に、第２弁部６１が第３ポート５８の開口端を開成すると共に、第４弁部６２が第４ポート５９を閉止する。
このため、オイルポンプ４７から圧送された作動油は、供給ポート５５，弁孔５２，第２ポート５７，第２油圧通路４２を通って遅角側油圧室３３に供給されると共に、進角側油圧室３２内の作動油が、第１油圧通路４１，第１ポート５６，弁孔５２，第３ポート５８を通って第１ドレン通路４４ａからオイルパン４６内に排出される。
【００３４】
従って、遅角側油圧室３３の内圧が高、進角側油圧室３２の内圧が低となって、回転部材３は、ベーン２８ａ〜２８ｂを介して最大一方向に回転する。
これによって、カムスプロケット１とカムシャフト２とは一方側へ相対回動して位相が変化し、この結果、吸気バルブの開時期が遅くなり、排気バルブとのオーバーラップが小さくなる。
【００３５】
一方、エンジンコントロールユニット４８から電磁アクチュエータ５４にデューティ比１００％の制御信号（ＯＮ信号）を出力すると、スプール弁体５３が弁ばね６３のばね力に抗して図６に示すように左方向へ最大に摺動して、第３弁部６１が第３ポート５８を閉止すると同時に、第４弁部６２が第４ポート５９を開成すると共に、第１弁部６０が、供給ポート５５と第１ポート５６とを連通させる。
【００３６】
このため、作動油は、供給ポート５５、第１ポート５６、第１油圧通路４１を通って進角側油圧室３２内に供給されると共に、遅角側油圧室３３内の作動油が第２油圧通路４２、第２ポート５７、第４ポート５９、第２ドレン通路４４ｂを通ってオイルパン４６に排出され、遅角側油圧室３３が低圧になる。
従って、回転部材３は、ベーン２８ａ〜２８ｄを介して他方向へ最大に回転し、これによって、カムスプロケット１とカムシャフト２とは他方側へ相対回動して位相が変化し、この結果、吸気バルブの開時期が早くなり（進角され）、排気バルブとのオーバーラップが大きくなる。
【００３７】
前記エンジンコントロールユニット４８は、第１弁部６０が供給ポート５５を閉止し、かつ、第３弁部６１が第３ポート５８を閉止し、かつ、第４弁部６２が第４ポート５９を閉止する位置となるデューティ比をベースデューティ比ＢＡＳＥＤＴＹとする一方、クランク角センサ１０３及びカムセンサ１０４からの信号に基づいて検出されるカムスプロケット１とカムシャフト２との相対回動位置（回転位相）と、運転状態に応じて設定した前記相対回動位置（回転位相）の目標値（目標進角値）とを一致させるためのフィードバック補正分ＵＤＴＹを設定する。
【００３８】
そして、前記ベースデューティ比ＢＡＳＥＤＴＹとフィードバック補正分ＵＤＴＹとの加算結果を最終的なデューティ比ＶＴＣＤＴＹとし、該デューティ比ＶＴＣＤＴＹの制御信号を電磁アクチュエータ５４に出力するようにしてある。
尚、前記ベースデューティ比ＢＡＳＥＤＴＹは、供給ポート５５，第３ポート５８，第４ポート５９が共に閉止され、いずれの油圧室３２，３３でも油の給排が行われないデューティ比範囲の略中央値（例えば５０％）に設定されている。
【００３９】
つまり、前記相対回動位置（回転位相）を遅角方向へ変化させる必要がある場合には、前記フィードバック補正分ＵＤＴＹによりデューティ比が減少され、オイルポンプ４７から圧送された作動油が遅角側油圧室３３に供給されると共に、進角側油圧室３２内の作動油がオイルパン４６内に排出されるようになる。
逆に、前記相対回動位置（回転位相）を進角方向へ変化させる必要がある場合には、前記フィードバック補正分ＵＤＴＹによりデューティ比が増大され、作動油が進角側油圧室３２内に供給されると共に、遅角側油圧室３３内の作動油がオイルパン４６に排出されるようになる。
【００４０】
そして、前記相対回動位置（回転位相）を現状の状態に保持する場合には、前記フィードバック補正分ＵＤＴＹの絶対値が減ることで、ベースデューティ比付近のデューティ比に戻るよう制御され、供給ポート５５，第３ポート５８，第４ポート５９の閉止（油圧の給排の停止）により各油圧室３２，３３の内圧を保持するように制御される。
前記エンジンコントロールユニット４８は、上記のように機関運転状態に応じた目標進角値となるように、電磁アクチュエータ５４に出力するデューティ制御信号のデューティ比をフィードバック制御すると共に、可変バルブタイミング制御装置における応答遅れの診断を行う機能を有している。
【００４１】
即ち、エンジンコントロールユニット４８が診断手段としての機能を備えている。
前記応答遅れの診断は、例えば、目標進角値がステップ変化してから実際の進角値が目標進角値に収束するまでに要した時間、目標進角値と実際の進角値との偏差が所定以上である状態の継続時間、目標進角値がステップ変化した直後における実際の進角値の変化速度などに基づいて行われる。
【００４２】
前記応答遅れ診断の結果として応答遅れの発生が判定された場合には、車両のユーザーに対して、可変バルブバルブタイミング制御装置の故障として警告され、ユーザーにメンテナンスを促すことで、内燃機関の運転性が低下している状態のまま放置されてしまうことを回避する。
ところで、上記の応答診断が正常に機能しないと、応答遅れが発生しているのに、ユーザーに警告するなどの対処を実行させることができず、内燃機関が運転性の悪化した状態で運転されることを有効に回避することができない。
【００４３】
そこで、本実施形態では、後述するように、検査・点検として、前記応答診断が正常に機能するか否かの評価を行う。
前記診断機能の評価を行うに当たって、まず、前記スプール弁本体５３に作動油を供給する供給通路４３及びスプール弁本体５３から作動油をオイルパン４６内にドレンするためのドレン通路４４ａ，４４ｂを構成する油圧配管として、図７に示すような診断機能評価用の油圧配管２０１が接続された可変バルブタイミング制御装置を用意する。
【００４４】
尚、診断機能評価用の油圧配管２０１が接続された可変バルブタイミング制御装置は、診断機能の評価を行うときに前記診断機能評価用の油圧配管２０１を通常の油圧配管と入れ替える構成、また、車載の可変バルブタイミング制御装置に前記診断機能評価用の油圧配管２０１を標準的に装備する構成のいずれであっても良い。
車両に対して前記診断機能評価用の油圧配管２０１が標準的に装備される構成であれば、検査・点検としてだけでなく、ユーザー使用時に適宜機能診断を行わせることが可能である。
【００４５】
図７に示す前記診断機能評価用の油圧配管２０１は、供給通路４３の途中に、絞り２０２を備えたバイパス通路２４３（作動遅れ用油圧回路）を設けると共に、前記バイパス通路２４３側に作動油を流す状態と、前記バイパス通路２４３を閉じて供給通路４３（通常時用油圧回路）側に作動油を流す状態とに切換える油圧配管切換え弁２０３を設けてある。
【００４６】
同様に、ドレン通路４４ａ，４４ｂの途中にも、絞り２０２を備えたバイパス通路２４４ａ，２４４ｂ（作動遅れ用油圧回路）を設け、前記バイパス通路２４４ａ，２４４ｂ側に作動油を流す状態と、前記バイパス通路２４４ａ，２４４ｂを閉じてドレン通路４４ａ，４４ｂ（通常時用油圧回路）側に作動油を流す状態とに切換える油圧配管切換え弁２０４，２０５を設けてある。
【００４７】
前記油圧配管切換え弁２０３，２０４，２０５は、手動又はアクチュエータによって切り換わる構成とすることができ、また、機械的に連動して動作する構成とすることができる。
前記油圧配管２０１を用意すると共に、エンジンコントロールユニット４８に対して診断機能の評価を実行する評価手段としての外部制御ユニット（テスター）を接続することで、図８のフローチャートに示す診断機能の評価が実行される。
【００４８】
まず、ステップＳ１では、油量を低下させる油圧回路への切換えを行う。
具体的には、前記油圧配管切換え弁２０３，２０４，２０５によって、絞り２０２を備えたバイパス通路２４３，２４４ａ，２４４ｂ側に作動油が流れるようにする。
前記油圧配管切換え弁２０３，２０４，２０５が手動の場合には、評価開始時にまず手動でバイパス通路２４３，２４４ａ，２４４ｂに作動油が流れる側に切換え、電動の場合にはスイッチ操作を行い、前記外部制御ユニットからの制御信号で動作する場合には、前記外部制御ユニットからの制御信号でバイパス通路２４３，２４４ａ，２４４ｂに作動油が流れる側に切換えられるようにする。
【００４９】
続いてステップＳ２では、前記エンジンコントロールユニット４８に対して応答診断開始のトリガーを与える。
前記応答診断開始のトリガーは、前記エンジンコントロールユニット４８に設けたスイッチの操作，前記エンジンコントロールユニット４８に接続させた外部制御ユニットからの診断要求信号の送信などによって、前記エンジンコントロールユニット４８に対して与えられる。
【００５０】
前記トリガーが与えられた前記エンジンコントロールユニット４８は、ステップＳ３で応答診断を実行する。
前記応答診断においては、実際に内燃機関を運転させ通常にバルブタイミングを制御する状態で応答診断を行わせることができる他、前記エンジンコントロールユニット４８に対して機関負荷，機関回転速度などの検出信号として疑似的に発生させた信号を入力させ、これらの疑似検出信号に基づいて通常にバルブタイミングを制御させて、そのときの応答を診断させることができる。
【００５１】
前記ステップＳ３における処理の詳細は、図９のフローチャートに示してある。
ステップＳ３１では、応答診断の要求が発生したか否かを判別し、応答診断の要求が発生していると判断すると、ステップＳ３２へ進む。
ステップＳ３２では、目標進角値がステップ変化してから実際の進角値が目標進角値に収束するまでに要した時間、目標進角値と実際の進角値との偏差が所定以上である状態の継続時間、目標進角値がステップ変化した直後における実際の進角値の変化速度などに基づいて、可変バルブタイミング装置の応答が悪化しているか否かを診断する。
【００５２】
ステップＳ３３では、前記応答診断の結果、可変バルブタイミング装置の応答が正常であると診断されたか否かを判断する。
そして、応答悪化（可変バルブタイミング装置の故障発生）の診断が下された場合には、ステップＳ３４へ進み、応答悪化を警告する警告灯の点灯や応答悪化の診断結果の出力などを行う。
【００５３】
上記のような通常の応答診断を行わせると、図８のフローチャートのステップＳ４では、可変バルブタイミング装置の応答悪化が診断されたか否かを判別する。
前記ステップＳ１で、絞り２０２を備えた（有効開口面積を絞った）バイパス通路２４３，２４４ａ，２４４ｂに作動油が流れるようにしたことで、スプール弁本体５３への作動油の供給油量及びスプール弁本体５３からのドレン油量が、作動油が供給通路４３、ドレン通路４４ａ，４４ｂを流れる通常時よりも低下し、前記ステップＳ３において応答悪化が診断されるに充分な応答遅れが実際に発生するようにしてある。
【００５４】
従って、応答診断が正常に機能していれば、応答悪化が診断されるはずである。
そこで、ステップＳ３で応答悪化（可変バルブタイミング装置の故障）が診断された場合には、ステップＳ５へ進み、応答診断は正常に機能していると評価して、係る評価結果を出力する。
評価結果の出力は、例えば、外部制御ユニット（テスター）に備えられた画面上への「診断機能ＯＫ」の文字表示として行われる。
【００５５】
一方、ステップＳ３で応答悪化（可変バルブタイミング装置の故障）が診断されなかった場合には、実際には応答悪化が診断されるべき応答遅れが発生しているのに、診断結果として正常と判断したことになるので、ステップＳ６へ進み、診断機能が異常であると評価して、係る評価結果を出力する。
これにより、診断機能の異常が検知され、診断機能の回復を図ることができるので、診断機能に対する信頼性を向上させることができる。
【００５６】
尚、図７に示した診断機能評価用の油圧配管２０１を各車両に標準的に備え、エンジンコントロールユニット４８に診断機能の評価を行うプログラムを設定する構成とすれば、ユーザーが車両を運転している間に、運転性に大きく影響しない条件で絞り２０２を備えたバイパス通路２４３，２４４ａ，２４４ｂに作動油が流れるように切換えて、診断機能を周期的に評価することが可能である。
【００５７】
ところで、可変バルブタイミング装置の油圧回路における油量を低下させることで強制的に応答遅れを生じさせるための構成は、図７に示した診断機能評価用の油圧配管２０１に限定されない。
例えば、図１０に示すスプール弁本体５３’は、供給側及びドレン側のポート部分の有効開口面積を絞る絞り２１０が設けられた診断機能評価専用のスプール弁であり、診断機能の評価を行う際に、前記絞り２１０を有しない通常のスプール弁本体５３に代えて取り付けられる。
【００５８】
前記図１０に示すスプール弁本体５３’を取り付けることで、スプール弁本体５３’に出入りする油量が低下し、可変バルブタイミング装置の応答が強制的に低下することになるので、前記図８及び図９のフローチャートに示した処理で、診断機能の評価を行わせることができる。
但し、図１０に示すスプール弁本体５３’は、通常の油量に戻す切換え手段（絞り２１０を迂回する手段）を備えないので、車両に対して標準的に備えることはできず、検査・点検作業においてのみ用いられることになる。
【００５９】
尚、他の油圧回路部品を、絞りを備えた診断機能評価専用の油圧回路部品に入れ替えることが可能であるが、スプール弁は比較的容易に入れ替え可能であるために他の油圧回路部品に比較して実現性が高い。
更に、油量を低下させる手段としては、図１１に示すように、供給通路４３、ドレン通路４４ａ，４４ｂの途中に、開度が制御される開度調整バルブ２０６ａ〜２０６ｃを介装し、診断機能の評価を行うときに、前記開度調整バルブ２０６ａ〜２０６ｃの開度を通常時よりも絞る構成とすることができる。
【００６０】
これにより、供給通路４３、ドレン通路４４ａ，４４ｂの有効開口面積が減少し、供給通路４３、ドレン通路４４ａ，４４ｂを流れる作動油の油量を低下させ、可変バルブタイミング装置の応答遅れを強制的に生じさせることができる。
また、図１２に示すように、供給通路４３の途中からオイルパン４６内に作動油を戻すリターン通路２１１を設けると共に、前記リターン通路２１１を閉じるか、又は、前記リターン通路２１１を開いて作動油の一部をオイルパン４６内に戻すかを切換える切換え弁２１２を設ける構成とすることができる。
【００６１】
この場合、前記切換え弁２１２によって、リターン通路２１１を介して作動油の一部をオイルパン４６内に戻すように切換えることで、切換え弁２１２下流の供給通路４３における油量がドレンを行わない通常時に比べて低下し、可変バルブタイミング装置の応答が遅れることになり、このときの応答診断が応答悪化を診断するか否かで、診断機能の評価が行える。
【００６２】
また、供給通路４３における油量を低下させる手段としては、オイルポンプ４７の吐出量を低下させる手段を用いることができ、特に、オイルポンプ４７が電動ポンプである場合には、ポンプの電圧・電流を制御することで、吐出量を容易に調整することができる。
尚、可変動弁機構が図１〜図６に示したベーン型の可変バルブタイミング装置に限定されるものでないことは明らかである。
【００６３】
また、油量を低下させる油圧回路部分が、スプール弁とオイルパンとの間に限定されるものでもない。
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）請求項９記載の可変動弁機構の診断装置において、
前記可変動弁機構が、スプール弁によって油圧の供給制御を行う構成であり、前記油圧回路部品としての前記スプール弁を、ポート部分に絞りが形成された診断機能評価用のスプール弁に置き換えることを特徴とする可変動弁機構の診断装置。
【００６４】
かかる構成によると、スプール弁の置き換えは比較的容易に行えるので、油圧回路における油量の低下、即ち、応答の強制的な低下を簡便に実現できる。
（ロ）請求項２〜４のいずれか１つに記載の可変動弁機構又は可変動弁機構の診断装置において、
前記作動遅れ発生手段が、油圧供給源としてのポンプからの作動油の吐出量を低下させることで、油圧回路における油量を通常量よりも低下させることを特徴とする可変動弁機構又は可変動弁機構の診断装置。
【００６５】
かかる構成によると、ポンプからの作動油の吐出量を低下させることで、油圧回路における油量が低下し、可変動弁機構における応答遅れを強制的に発生させることができ、特に、ポンプが電動ポンプであれば、吐出量を容易に低下させることができる。
（ハ）請求項３又は４記載の可変動弁機構の診断装置において、
前記診断手段が、目標の作動特性になるように前記可変動弁機構をフィードバック制御したときに目標の作動特性に収束するまでに要した時間に基づいて、応答遅れを診断することを特徴とする可変動弁機構の診断装置。
【００６６】
かかる構成によると、目標への収束時間が長くなったことによって、応答遅れの発生を診断する。
尚、収束時間の判断においては、目標の作動特性のステップ変化幅に応じて収束時間の閾値を変更することが好ましい。
（ニ）請求項３又は４記載の可変動弁機構の診断装置において、
前記診断手段が、目標の作動特性と実際値との偏差が所定以上である状態の継続時間に基づいて、応答遅れを診断することを特徴とする可変動弁機構の診断装置。
【００６７】
かかる構成によると、目標の作動特性に対して実際値が近づく速度が遅く、目標の作動特性と実際値との偏差が所定以上である状態が長く続く場合には、応答遅れの発生を診断する。
（ホ）請求項３又は４記載の可変動弁機構の診断装置において、
前記診断手段としての機能を有するコントロールユニットに対して、前記評価手段としての機能を有する外部ユニットを接続して、前記診断手段の機能評価を行うことを特徴とする可変動弁機構の診断装置。
【００６８】
かかる構成によると、診断機能を評価する必要に応じて外部ユニットをコントロールユニットに接続することで、診断機能が正常に機能しているか否かが評価される。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施の形態における可変バルブタイミング装置を示す断面図。
【図２】図１のＢ−Ｂ断面図。
【図３】上記可変バルブタイミング装置の分解斜視図。
【図４】上記可変バルブタイミング装置における電磁切換弁を示す縦断面図。
【図５】上記可変バルブタイミング装置における電磁切換弁を示す縦断面図。
【図６】上記可変バルブタイミング装置における電磁切換弁を示す縦断面図。
【図７】応答診断の評価に用いる油圧配管を示す油圧回路図。
【図８】応答診断の評価処理を示すフローチャート。
【図９】応答診断処理を示すフローチャート。
【図１０】応答診断の評価に用いるスプール弁を示す油圧回路図。
【図１１】応答診断の評価に用いる油圧配管を示す油圧回路図。
【図１２】応答診断の評価に用いる油圧配管を示す油圧回路図。
【符号の説明】
【００７０】
２…カムシャフト、４…油圧回路、３２…進角側油圧室、３３…遅角側油圧室、４３…供給通路、４４ａ，４４ｂ…ドレン通路、４５…電磁切換弁、４７…オイルポンプ、４８…エンジンコントロールユニット、５３…スプール弁体、１０１…回転センサ、１０２…エアフローメータ、１０３…クランク角センサ、１０４…カムセンサ、２０２，２１０…絞り、２０３〜２０５…油圧配管切換え弁、２０６ａ〜２０６ｃ…開度調整バルブ、２１１…リターン通路、２１２…切換え弁
【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】
2006118419.tif 000011
【図１０】
2006118419.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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