(57)【要約】【課題】間欠運転制御が適用される可変バルブタイミング機構付きのエンジンにおいて、可変バルブタイミング機構についての異物除去処理を適正に実行することを可能にする。【解決手段】可変バルブタイミング機構８０を有するエンジン１２について間欠運転制御を実行可能なエンジン制御装置１６は、可変バルブタイミング機構８０の異常を判定する判定部（ステップＳ１０）と、エンジン運転中に可変バルブタイミング機構８０に異常があることが判定部によって判定されたときに可変バルブタイミング機構８０について異物除去処理を実行させる異物除去処理実行部（ステップ１２）と、可変バルブタイミング機構８０の異物除去処理の実行中はエンジン１２の間欠運転制御を禁止する間欠運転制御禁止部（ステップＳ１６）と、を備える。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変バルブタイミング機構を有するエンジンについて間欠運転制御を実行可能なエンジン制御装置であって、
可変バルブタイミング機構の異常を判定する判定部と、
エンジン運転中に可変バルブタイミング機構に異常があることが判定部によって判定されたときに可変バルブタイミング機構について異常回復処理を実行させる異常回復処理実行部と、
可変バルブタイミング機構の異常回復処理の実行中はエンジンの間欠運転制御を禁止する間欠運転制御禁止部と、
を備える、エンジン制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジン制御装置において、
判定部は、カム角センサによって検出される可変バルブタイミング機構のカムシャフトの実際の位相角と目標位相角との差が所定角度よりも大きいときに可変バルブタイミング機構に異常があると判定する、エンジン制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載のエンジン制御装置において、
可変バルブタイミング機構は、エンジンの吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方を開閉させるカムが固定されたカムシャフトの端部に連結されるロータと、ロータを油圧制御により回動可能な状態で内部に収容し、エンジンのクランクシャフトと同期してロータと共に回転するハウジングと、ハウジングに対するロータの角度位置を進角側または遅角側へ回動させるようにハウジング内の作動油の供給および排出を制御する制御バルブとを有し、
前記異常回復処理は、ハウジングに対するロータの角度位置が進角側または遅角側へ所定の時間周期で交互に変化するようロータを回動させる動作である、エンジン制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のエンジン制御装置において、
異常回復処理の実行中は、制御バルブに供給される作動油の油圧を通常動作時よりも高くすることを特徴とする、エンジン制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載のエンジン制御装置において、
前記異常回復処理を所定時間継続しても可変バルブタイミング機構の異常が解消されたことが判定部によって判定されないとき、可変バルブタイミング機構の異常を表示部で表示させる、エンジン制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載のエンジン制御装置において、
走行用動力源であるエンジンに加えて、バッテリから電力供給を受けて駆動されるモータを走行用動力源として搭載したハイブリッド車両に装備される、エンジン制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１に記載のエンジン制御装置を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に係り、特に、間欠的にエンジンの始動および停止を行うハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸気バルブの開閉タイミングを可変とする可変バルブタイミング(ＶＶＴ：Variable Valve Timing)機構を備えたエンジンが知られており、このようなエンジンが自動車の走行用動力原として用いられている。
【０００３】
上記可変バルブタイミング機構では、吸気バルブを開閉するカムが固定されたカム軸の回転位相角をクランクシャフトの回転位相角に対して進めたり（進角）遅らせたり（遅角）できるように可変とすることで、エンジン回転数に応じてエンジン出力や排ガス性能を最適化している。このような可変バルブタイミング機構において、カムシャフトの位相角の変更に油圧制御が用いられる場合、そのための作動油にはエンジン内でピストンや動力伝達系の潤滑に用いられる潤滑油が兼用されることが多い。その場合、作動油に含まれる異物、例えば金属粉などが上記油圧制御により可動する部分に噛み込まれて、可変バルブタイミング機構が正常に作動しなくなることがある。
【０００４】
例えば特許文献１には、内燃機関のバルブ特性制御装置において、可変バルブタイミング機構に異常があると診断された場合、異物除去処理のために可変バルブタイミング機構を強制駆動させることが記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、内燃機関のリフト量可変制御装置において、可変動弁機構の故障により吸気バルブのリフト量が低リフト側で固着した場合に、目標アイドル回転数を増大補正することにより、エンストの発生を回避することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２５４６３７号公報
【特許文献２】特開２００５−２２０７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような可変バルブタイミング機構を備えたエンジンが、バッテリからの電力により駆動される別の走行用動力源としてモータを有するハイブリッド車両に搭載されている場合、車両走行中であってもモータ動力で走行するいわゆるＥＶ走行時等にエンジンの運転を停止する間欠運転制御が実行されることがある。このようなハイブリッド車両において可変バルブタイミング機構に異常が発生した場合に特許文献１に記載されるような異物除去処理を行っている途中にエンジンの運転が停止されると、異物除去処理を適切に遂行することができなくなる。そのため、可変バルブタイミング機構故障の発生を車両から報知されたユーザからのクレームおよびその対処費用が増加することが懸念される。
【０００８】
また、上記のような異物除去処理は排気悪化を伴う制御であると考えられるため、ある特定の国では異物除去処理を所定時間（例えば１０秒）以内に終了して可変バルブタイミング機構の故障判定を確定させることが法規制により求められている。その場合、上記のように異物除去処理の途中にエンジンが停止されると、上記所定時間内において可能な限り異物除去処理を実行すれば異常回復が可能な場合にも可変バルブタイミング機構の故障判定されてしまう可能性が高くなる。
【０００９】
さらに、上記特許文献３には、可変動弁機構が固着した場合に目標アイドル回転数を増大補正することによってエンストを回避するようにしているが、これはアイドル時にエンジン運転が消極的に停止してしまうのを抑制する効果はあっても、燃費向上を目的としてアイドル時に限らず積極的にエンジン運転を停止させる間欠運転制御を実行する車両について適用することはできない。
【００１０】
本発明の目的は、間欠運転制御が適用される可変バルブタイミング機構付きのエンジンにおいて、可変バルブタイミング機構についての異物除去処理を適正に実行することを可能にするエンジン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】
【００１１】
本発明に係るエンジン制御装置は、可変バルブタイミング機構を有するエンジンについて間欠運転制御を実行可能な制御装置であって、可変バルブタイミング機構の異常を判定する判定部と、エンジン運転中に可変バルブタイミング機構に異常があることが判定部によって判定されたときに可変バルブタイミング機構について異常回復処理を実行させる異常回復処理実行部と、可変バルブタイミング機構の異常回復処理の実行中はエンジンの間欠運転制御を禁止する間欠運転制御禁止部と、を備える。
【００１２】
本発明に係るエンジン制御装置において、判定部は、カム角センサによって検出される可変バルブタイミング機構のカムシャフトの実際の位相角と目標位相角との差が所定角度よりも大きいときに可変バルブタイミング機構に異常があると判定してもよい。
【００１３】
また、本発明に係るエンジン制御装置において、可変バルブタイミング機構は、エンジンの吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方を開閉させるカムが固定されたカムシャフトの端部に連結されるロータと、ロータを油圧制御により回動可能な状態で内部に収容し、エンジンのクランクシャフトと同期してロータと共に回転するハウジングと、ハウジングに対するロータの角度位置を進角側または遅角側へ回動させるようにハウジング内の作動油の供給および排出を制御する制御バルブとを有し、異常回復処理は、ハウジングに対するロータの角度位置が進角側または遅角側へ所定の時間周期で交互に変化するようロータを回動させる動作であってもよい。
この場合、異常回復処理の実行中は、制御バルブに供給される作動油の油圧を通常動作時よりも高くしてもよい。
【００１４】
また、本発明に係るエンジン制御装置において、異常回復処理を所定時間継続しても可変バルブタイミング機構の異常が解消されたことが判定部によって判定されないとき、可変バルブタイミング機構の異常を表示部で表示させてもよい。
【００１５】
また、本発明に係るエンジン制御装置は、走行用動力源であるエンジンに加えて、バッテリから電力供給を受けて駆動されるモータを走行用動力源として搭載したハイブリッド車両に装備されてもよい。
【００１６】
本発明に係る車両は、本発明に係る上記いずれかの態様のエンジン制御装置を備えている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るエンジン制御装置によれば、可変バルブタイミング機構を有するエンジンにおいて、エンジン運転中に可変バルブタイミング機構に異常があると判定されて異常回復処理が実行されているとき、エンジンの間欠運転制御を禁止する。これにより、異常回復処理の途中でエンジンが停止されてしまうのを防止でき、異常回復処理を確実に遂行することができる。その結果、異常回復処理によって異物が除去されることにより可変バルブタイミング機構が正常動作に復帰可能な場合にも可変バルブタイミング機構が故障判定されてしまうのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態であるエンジン制御装置が適用されるハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】可変バルブタイミング機構のコントローラを示す斜視図である。
【図３】図２のコントローラを矢印Ａ方向から見た正面図である。
【図４】図３に示すコントローラのＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】可変バルブタイミング機構においてカムシャフトの位相角を進角させる動作を説明するための図である。
【図６】可変バルブタイミング機構においてカムシャフトの位相角を遅角させる動作を説明するための図である。
【図７】可変バルブタイミング機構においてカムシャフトの位相角を保持する動作を説明するための図である。
【図８】本実施形態のエンジン制御装置において実行される、異物除去処理中にエンジン間欠運転制御を禁止する処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。
【００２０】
なお、下記においては、間欠運転制御されるエンジンに加えて、バッテリからの電力によって駆動されるモータを走行用動力源として更に備えるハイブリッド車両を例に本実施形態のエンジン制御装置について説明するが、本発明は、間欠運転制御されるエンジンのみを走行用動力源として備える自動車等の車両に適用されてもよい。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態であるエンジン制御装置を含むハイブリッド車両１０の概略構成を示す図である。図１において、動力伝達系は実線で、電力ラインは一点鎖線で、信号ラインは点線でそれぞれ示されている。ハイブリッド車両１０は、走行用の動力を出力可能なエンジン１２と、２つの３相交流同期型モータジェネレータ（以下、単に「モータ」という。）ＭＧ１，ＭＧ２と、動力分配統合機構１４とを備える。
【００２２】
エンジン１２は、ガソリンや軽油等を燃料とする内燃機関である。エンジン１２は、エンジン用ＥＣＵ(Electronic Control Unit)（以下、「エンジンＥＣＵ」という。）１６と電気的に接続されており、エンジンＥＣＵ１６からの制御信号を受けて燃料噴射、点火、吸引空気量、吸気バルブタイミング等が調節されることで始動および停止を含む運転または作動が制御されるようになっている。エンジン１２のクランクシャフトに連結される出力軸１３には、クランクシャフトの回転角θｃｒを検出するクランク角センサ１１が近接配置されている。クランク角センサ１１の検出結果は、エンジンＥＣＵ１６に入力されて、エンジン回転数Ｎｅの算出および監視や、可変バルブタイミング機構による吸気バルブタイミングの変更等に用いられる。なお、エンジン１２に含まれる可変バルブタイミング機構については後に詳述する。また、エンジンＥＣＵ１６が本発明におけるエンジン制御装置に相当する。
【００２３】
動力分配統合機構１４は、中心部に配置されるサンギヤ１８と、サンギヤ１８と同心上に配置され円環内周部に内歯を有するリングギヤ２０と、サンギヤ１８とリングギヤ２０の両方にそれぞれ噛合する複数のプラネタリギヤ２２とを含んで構成される遊星歯車機構からなっている。複数のプラネタリギヤ２２は、キャリア２６の端部にそれぞれ回転可能に取り付けられている。
【００２４】
動力分配統合機構１４において、キャリア２６にはトルク衝撃緩和用のダンパ２４を介してエンジン１２の出力軸１３が連結され、サンギヤ１８にはモータＭＧ１のロータ２９に接続される回転軸３０が連結され、リングギヤ２０にはリングギヤ軸３２を介して減速機３４が連結されている。これにより、動力分配統合機構１４では、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア２６から入力されるエンジン１２からの動力がサンギヤ１８側とリングギヤ２０側とにそのギヤ比に応じて分配され、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア２６から入力されるエンジン１２の動力とサンギヤ１８から入力されるＭＧ１からの動力が統合されてリングギヤ２０からリングギヤ軸３２を介して所定減速比のギヤ列を含む減速機３４へ入力されるよう構成されている。
【００２５】
モータＭＧ２のロータ３６に接続される回転軸３８もまた減速機３４に接続されており、モータＭＧ２が電動機として機能するときにはモータＭＧ２からの動力が減速機３４へ入力されるようになっている。
【００２６】
リングギヤ軸３２およびＭＧ２の回転軸３８の少なくとも一方から入力される動力は、減速機３４を介して車軸４０へ伝達され、これにより車輪４２が回転駆動される。一方、回生制動時に車輪４２および車軸４０から減速機３４を介して回転軸３８に動力が入力されるとき、モータＭＧ２は発電機として機能する。ここで、回生制動時は、運転者がブレーキ操作を行って車両速度を減速した場合に限らず、運転者がアクセルペダルの踏み込みを解除して車両加速を中止した場合や、車両が下り坂を重力作用によって走行している場合等を含む。
【００２７】
モータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれ対応するインバータ４４，４６に電気的にそれぞれ接続され、各インバータ４４，４６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、単に「コンバータ」という。）４８を介して電源装置としてのバッテリ５０に電気的に接続されている。バッテリ５０には、リチウムイオン電池等の二次電池が好適に用いられる。ただし、バッテリに代えて、化学反応を伴わずに蓄電可能なキャパシタや、水素を燃料として発電する燃料電池等が電源装置として用いられてもよい。
【００２８】
モータＭＧ１，ＭＧ２が電動機として機能するとき、コンバータ４８にはバッテリ５０から平滑コンデンサ５２を介してバッテリ電圧である直流電圧Ｖｂが供給される。コンバータ４８は、入力電圧Ｖｂを所定値Ｖｃにまで昇圧して出力する機能を有する。コンバータ４８は、一般に、１つのリアクトルと、２つの電力用スイッチング素子（例えばＩＧＢＴ）およびこれらに逆並列に接続された２つのダイオードを含んで構成されるが、これに限定されるものではなく、直流電圧の昇降圧機能を有する如何なる構成のコンバータが用いられてもよい。
【００２９】
コンバータ４８から出力される直流電圧Ｖｃは、平滑コンデンサ５４を介してインバータ４４，４６に入力される。各インバータ４４，４６は、入力された直流電圧Ｖｃを三相交流電圧に変換して、モータＭＧ１，ＭＧ２に印加し、これにより各モータＭＧ１，ＭＧ２が電動機として回転駆動されるようになっている。上記のようにコンバータ出力電圧Ｖｃはインバータ入力電圧であり、以下これをシステム電圧ＶＨということがある。
【００３０】
各インバータ４４，４６は、それぞれダイオードが逆並列接続された２つの電力用スイッチング素子（例えばＩＧＢＴ）を直列接続して各々構成されるＵ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含んで構成され、上記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相アームの中間点がモータＭＧ１，ＭＧ２の各相コイルにそれぞれ接続されている。ただし、インバータは、上述した構成のものに限定されず、直流・交流変換機能を有する如何なる構成のものが用いられてもよい。
【００３１】
モータＭＧ１は、動力分配統合機構１４を介してエンジン１２に連結されていることから、電動機として駆動してエンジン始動時のセルモータとしても用いることができ、さらには、電動機として駆動してトルク制御を行うことによりエンジン１２の回転数Ｎｅを変速するための変速機として用いることもできる。
【００３２】
一方、モータＭＧ１，ＭＧ２が発電機として機能するとき、モータＭＧ１，ＭＧ２から出力される三相交流電圧をインバータ４４，４６で直流変換した後、コンバータ４８で降圧してバッテリ５０に充電する。また、インバータ４４，４６は、コンバータ４８に接続される電力ライン５６，５８を共通にしていることから、モータＭＧ１，ＭＧ２のうち一方のモータで発電した電力をコンバータ４８を介さずに他方のモータに供給して回転駆動させることもできる。
【００３３】
インバータ４４，４６は、モータ用ＥＣＵ（以下、「モータＥＣＵ」という。）６０にそれぞれ電気的に接続されており、モータＥＣＵ６０から送信される電力用スイッチング素子のオン・オフ制御信号に基づいて作動制御される。また、モータＭＧ１，ＭＧ２には、各ロータ２９，３６の回転角を検出する回転角センサ３１，３７が設けられている。回転角センサ３１，３７は、例えばレゾルバ等によって好適に構成される。各回転角センサ３１，３７による検出値は、モータＥＣＵ６０に入力されて各モータ回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２の算出等に用いられる。
【００３４】
モータＥＣＵ６０は、後述するハイブリッドＥＣＵ６６から入力されるトルク指令Ｔｒ＊に基づき要求される動力をモータＭＧ１および／またはＭＧ２から出力させるようコンバータ４８およびインバータ４４，４６を制御する。また、モータＥＣＵ６０は、ハイブリッドＥＣＵ６６から回生指令を受信したとき、モータＭＧ２から出力される発電電力をバッテリ５０に充電するようコンバータ４８およびインバータ４６を制御する。
【００３５】
バッテリ５０には、充電状態または残容量（ＳＯＣ：State Of Charge）を検出するためのＳＯＣセンサ６２が設けられている。ＳＯＣセンサ６２は、バッテリ５０の充放電電流を検出する電流センサで構成されることができる。ＳＯＣセンサ６２による検出値は、バッテリ用ＥＣＵ（以下、「バッテリＥＣＵ」という。）６４に入力される。また、バッテリＥＣＵ６４には、電圧センサで検出されるバッテリ電圧Ｖｂや、図示しない温度センサによって検出されるバッテリ温度等が入力されるようになっている。バッテリＥＣＵ６４は、ＳＯＣセンサ６２により検出される充放電電流の積算値に基づいてバッテリ残容量ＳＯＣが適正範囲に維持されるように監視および制御しており、バッテリ残容量ＳＯＣに応じて充電制限信号や放電制限信号をハイブリッド用ＥＣＵ（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という。）６６へ出力する。
【００３６】
ハイブリッドＥＣＵ６６は、エンジンＥＣＵ１６、モータＥＣＵ６０およびバッテリＥＣＵ６４と電気的にそれぞれ接続されており、エンジン１２およびモータＭＧ１，ＭＧ２を統括的に作動制御すると共にバッテリ５０を管理する機能を有する。ハイブリッドＥＣＵ６６は、車両制御のための各種プログラムを実行するＣＰＵ、制御プログラムや制御用マップ等を予め記憶するＲＯＭ、各種検出値を随時に記憶および読み出し可能なＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータで好適に構成されることができる。上記ＲＯＭに記憶されるマップには、エンジン間欠運転制御プログラムや、暖房用エンジン始動禁止プログラムが予め格納されている。
【００３７】
ハイブリッドＥＣＵ６６は、エンジンＥＣＵ１６との間で、必要に応じてエンジン制御信号を送信し、必要に応じてエンジン作動状態に関するデータ（例えばエンジン回転数Ｎｅ等）を受信する。また、ハイブリッドＥＣＵ６６は、モータＥＣＵ６０との間で、必要に応じて要求トルク指令Ｔｒ＊を送信し、必要に応じてモータ作動状態に関するデータ（例えばモータ回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、モータ電流等）を受信する。さらに、ハイブリッドＥＣＵ６６は、バッテリＥＣＵ６４からバッテリ残容量ＳＯＣ、バッテリ電圧、バッテリ温度、充放電制限信号等のバッテリ管理に必要なデータを受信する。
【００３８】
ハイブリッドＥＣＵ６６には、車速センサ６８およびアクセル開度センサ７０が電気的に接続されており、ハイブリッド車両１０の走行速度である車速Ｓｖと、図示しないアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度情報Ａｃとがそれぞれ入力される。
【００３９】
また、ハイブリッドＥＣＵ６６には、運転者が視認しやすい場所に設置される表示ランプ（表示部）７１が電気的に接続されている。表示ランプ７１は、エンジン１２の可変バルブタイミング機構の異常判定が確定したことを示すエンジンＥＣＵ１６からの信号に基づいて点灯表示され、可変バルブタイミング機構の異常または故障を運転者や修理者に対して報知するためのものである。なお、可変バルブタイミング機構の異常を運転者等に対して報知する表示部は、表示ランプに限定されず、例えばナビゲーションシステムのディスプレイ等の他の表示形態の表示部であってもよいし、あるいは、光や文字による視覚的な報知と合わせて自動音声によって可変バルブタイミング機構の異常を運転者等に対して報知してもよい。
【００４０】
次に、エンジン１２に設けられる可変バルブタイミング機構８０の要部について、図２ないし４を参照して説明する。図２は可変バルブタイミング機構８０のコントローラ８２を示す斜視図、図３はコントローラ８２を矢印Ａ方向から見た正面図、図４は図３に示すコントローラ８２のＢ−Ｂ線断面図である。
【００４１】
図２に示すように、コントローラ８２は、図示しない吸気バルブを開閉させるカム８３が固定されたカムシャフト８４の一端部にスプロケット８５と共に連結されている。スプロケット８５は、カムシャフト８４に平行に設けられる排気バルブ用カムシャフトのスプロケットと共に、エンジン１２のクランクシャフトに固定されたスプロケットにエンドレス状のチェーンを介して接続されている。これにより、カムシャフト８４はエンジン１２が運転されるときクランクシャフト１３に同期して回転するようになっている。
【００４２】
また、カムシャフト８４の外周面に対向してカム角センサ８６が設けられている。カム角センサ８６は、カムシャフト８４の表面に形成した１つ又は複数の被検出部８７（図２には１つのみを図示）を検出することによって、カムシャフト８４の回転角θｃａｍを検出するためのものである。カム角センサ８６による検出値は、エンジンＥＣＵ１６に入力される。
【００４３】
なお、本実施形態では、可変バルブタイミング機構８０を構成するコントローラ８２が吸気バルブ用カムシャフト８４に設けられているものとして説明するが、同様のコントローラが排気バルブ用カムシャフトに設けられてもよい。
【００４４】
コントローラ８２は、ロータ９０と、ロータ９０を内部に収容するハウジング９２とを有する。図４に示すように、ロータ９０は、カムシャフト８４の端部にボルト９４によって固定され、カムシャフト８４と共に回転する。一方、ロータ９０を回動可能な状態で収容するハウジング９２は、複数のボルト９５によってスプロケット８５の側面に固定され、スプロケット８５と共に回転する。これにより、スプロケット８５にチェーンを介して入力される回転駆動力は、ハウジング９２からロータ９０に伝達されて、カムシャフト８４を回転させることになる。
【００４５】
ロータ９０は、図３に示すように、略円柱状をなす中央部分９６と、この中央部分９６の外周面から径方向外側へ突出するとともに周方向に関して均等配置された複数（本実施形態では４つ）のベーン部９８とを有する。一方、ハウジング９２は、略円筒状をなす外周部１００と、この外周部１００の内周面から径方向内側に突出するとともに周方向に均等配置された複数（本実施形態では４つ）の仕切り壁部１０２とを有する。
【００４６】
ロータ９０のベーン部９８の外周端面とハウジング９２の外周部１００の内周壁面とが、摺動可能に接触している。また、ハウジング９２の仕切り壁部１０２の内周端面と、ロータ９０の中央部分９６の外周壁面とが、摺動可能に接触している。このように配置されたロータ９０およびハウジング９２によって、矢印Ｒで示すカムシャフト８４およびスプロケット８５の回転方向に関し、ベーン部９８の下流側側面と仕切り壁部１０２の上流側側面との間に進角室１０４がそれぞれ形成され、ベーン部９８の上流側側面と仕切り壁部１０２の下流側側面との間に遅角室１０６がそれぞれ形成されている。
【００４７】
本実施形態では各４つの進角室１０４および遅角室１０６は、上記ボルト９５によりハウジング９２に固定されたカバー部材１０８によって気密状態に閉じられている。また、周方向に互いに隣接する進角室１０４および遅角室１０６間の気密性を確保するため、ロータ９０の各ベーン部９８の外周端面およびハウジング９２の各仕切り壁部１０２の内周端面にはシール部材１１０がそれぞれ設けられている。
【００４８】
各進角室１０４には、カムシャフト８４の端部内に形成された進角用作動油通路１１４が開口してそれぞれ連通している。これにより、カムシャフト８４の端部外周面に形成された進角用作動油給排口１１５から進角用作動油通路１１４を介して各進角室１０４に流入または各進角室１０４から流出する作動油は、均等な圧力で各進角室１０４に対して供給または排出されるようになっている。
【００４９】
また、各遅角室１０６には、カムシャフト８４の端部内に形成された遅角用作動油通路１１６が開口してそれぞれ連通している。これにより、カムシャフトの端部外周面に形成された遅角用作動油給排口１１７から遅角用作動油通路１１６を介して各遅角室１０６に流入または各遅角室１０６から流出する作動油は、均等が圧力で各遅角室１０６に対して供給または排出されるようになっている。
【００５０】
続いて、上記のように進角室１０４および遅角室１０６を含むコントローラ８２の油圧制御について図５ないし７を参照して説明する。図５は、可変バルブタイミング機構８０においてカムシャフト８４（すなわちカム８３、以下に同じ。）の位相角を進角させる動作を説明するための図、図６は可変バルブタイミング機構８０においてカムシャフト８４の位相角を遅角させる動作を説明するための図、および、図７は可変バルブタイミング機構８０においてカムシャフト８４の位相角を保持する動作を説明するための図である。
【００５１】
図５を参照すると、コントローラ８２の進角室１０４および遅角室１０６は、進角用作動油通路１１４および遅角用作動油通路１１６を介してオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）の筒状のバルブハウジング１２１に形成された開口部１２２，１２４にそれぞれ接続されている。オイルコントロールバルブ１２０のバルブハウジング１２１内には、スプール弁体１２６が移動可能に収納されており、このスプール弁体１２６の位置が例えば電磁式アクチュエータによって位置決めされるようになっている。この電磁式アクチュエータは、エンジンＥＣＵ１６からの信号に応じて、完全励磁、中間的励磁、または消磁される。また、バルブハウジング１２１には、矢印１３０で示すように作動油溜まり部（図示せず）から作動油が所定圧力で供給される作動油供給口１３２と、オイルコントロールバルブ１２０から作動油溜まり部へと作動油が排出される作動油排出口１３４，１３６が形成されている。
【００５２】
上記電磁式アクチュエータが消磁されるとき、スプール弁体１２６が図５に示す位置に位置決めされる。このとき、バルブハウジング１２１においてスプール弁体１２６は、作動油供給口１３２と進角用作動油通路１１４が接続する開口部１２２とを連通させ、かつ、作動油排出口１３６と遅角用作動油通路１１６が接続する開口部１２４とを連通させる。これにより、作動油は、進角用作動油通路１１４を介して流入して進角室１０４を拡大する一方、遅角用作動油通路１１６を介して流出して遅角室１０６を縮小させる。その結果、コントローラ８２において、ハウジング９２に対するロータ９０の角度位置が回転方向（矢印Ｒ方向）に回動して、カムシャフト８４が進角する。
【００５３】
一方、図６を参照すると、上記電磁式アクチュエータが完全励磁されるとき、バルブハウジング１２１においてスプール弁体１２６は、作動油供給口１３２と遅角用作動油通路１１６が接続する開口部１２４とを連通させ、かつ、作動油排出口１３４と進角用作動油通路１１４が接続する開口部１２２とを連通させる。これにより、作動油は、遅角用作動油通路１１６を介して流入して遅角室１０６を拡大する一方、進角用作動油通路１１４を介して流出して進角室１０４を縮小させる。その結果、コントローラ８２において、ハウジング９２に対するロータ９０の角度位置が回転方向（矢印Ｒ方向）と反対方向に回動して、カムシャフト８４が遅角する。
【００５４】
これらに対し、図７を参照すると、上記電磁式アクチュエータが中間的励磁されたとき、バルブハウジング１２１においてスプール弁体１２６は２つの開口部１２２，１２４の両方を閉じる位置に位置決めされる。これにより、進角室１０４および遅角室１０６のいずれについても作動油の出入りが停止され、ハウジング９２に対するロータ９０の角度位置が保持された状態になり、その結果、カムシャフト８４の進角または遅角も目標位相角のままで一定に維持されることになる。
【００５５】
次に、図８を参照して、エンジンＥＣＵ１６において実行される制御について説明する。図８は、可変バルブタイミング機構８０のコントローラ８２において実行される異物除去処理中に、エンジン１２の間欠運転制御を禁止する処理手順を示すフローチャートである。図８に示す処理は、エンジン運転中に所定時間（例えば数ｍｓｅｃ）ごとに実行される。
【００５６】
エンジンＥＣＵ１６は、エンジン１２が運転されているとき、クランク角センサ１１（図１参照）により検出されるクランク角θｃｒおよびカム角センサ８６（図２参照）により検出されるカム角θｃａｍを常時監視している。カム角θｃａｍは、エンジンの運転状態、例えばエンジン回転数Ｎｅに応じて、上述したオイルコントロールバルブ１２０による油圧制御によって目標位相角θｃａｍ＊に設定される。この目標位相角θｃａｍ＊は、エンジンＥＣＵ１６に含まれるＲＯＭにテーブルまたはマップ等の形式で予め記憶されている値を読み出して用いる。
【００５７】
まず、図８の処理が開始されると、ステップＳ１０において、可変バルブタイミング機構８０の固着異常が発生しているか否かが仮判定される。ここで、可変バルブタイミング機構８０の固着異常は、作動油に含まれる金属粉等の異物が可変バルブタイミング機構８０の可動部分、例えばオイルコントロールバルブ１２０のスプール弁体１２６とバルブハウジング１２１との間や、コントローラ８２のロータ９０とハウジング９２との間等に噛み込まれて、動作不良となることにより発生することが多い。
【００５８】
上記ステップＳ１０では、カム角センサ８６により検出される実際のカム角θｃａｍと、上記目標位相角θｃａｍ＊との差が所定角度範囲（例えば±５度）よりも大きい状態が所定時間（例えば１０秒）以上継続したときに、可変バルブタイミング機構８０に固着異常があると仮判定される。一方、そうでないときは固着異常なしと判定されて、そのままエンド処理する。
【００５９】
上記ステップＳ１０において可変バルブタイミング機構８０に固着異常があると仮判定されると、ステップＳ１２に進んで異物除去処理（異常回復処理）を実行する。この異物除去処理は、オイルコントロールバルブ１２０のスプール弁体１２６の位置が短い時間周期で図５に示す位置と図６に示す位置とを交互に移動する。これにより、ハウジング９２に対してロータ９０が進角側または遅角側に交互に回動することとなり、その結果、作動不良の原因となっていた異物が除去され得る。
【００６０】
上記異物除去処理では、通常動作時よりも高い油圧で作動油１３０を供給するようにしてもよい。そのためには、作動油１３０をオイルコントロールバルブ１２０に供給するオイルポンプの回転数を上昇させる制御を実行すればよい。このようにすれば、異物除去処理の効果をより一層向上させることができる。
【００６１】
続くステップＳ１４において、異物除去処理が実行中であるか否かが判定される。このとき、異物除去処理が実行中である場合、次のステップＳ１６において、エンジン１２の間欠運転制御を禁止する。これにより、所定時間（例えば９秒間）だけ継続して実行されるようプログラムされている異物除去処理の途中にエンジン１２が停止されるのを防止することで、異物除去処理を確実に遂行することができる。その結果、
異物除去処理によって異物が除去されることにより可変バルブタイミング機構８０が正常動作に復帰可能な場合にも可変バルブタイミング機構８０が故障判定されてしまうのを抑制することができる。
【００６２】
上記ステップＳ１４およびＳ１５によって異物除去処理が実行されている所定時間中はエンジン間欠運転制御が禁止され、異物除去処理が終了すると（ステップＳ１４でＮＯ）、ステップＳ１８においてエンジン１２の間欠運転制御が許可され、通常のエンジン制御状態に復帰する。
【００６３】
上記のように所定時間だけ異物除去処理を行った後、カムシャフト８４を目標位相角θｃａｍ＊に設定されるようオイルコントロールバルブ１２０による油圧制御を実行する。そして、カム角センサ８６により検出される実際のカム角θｃａｍと上記目標位相角θｃａｍ＊との角度差が所定角度範囲（例えば±５度）内に収まっていれば、可変バルブタイミング機構８０の固着異常が解消されて正常動作に復帰したと判定される。一方、上記角度差が所定角度範囲から外れているとき、可変バルブタイミング機構８０の固着異常が確定され、その確定信号がエンジンＥＣＵ１６からハイブリッドＥＣＵ６６に送信される。ハイブリッドＥＣＵ６６は、この確定信号を受けて表示ランプを点灯させ、運転者に対して可変バルブタイミング機構８０に異常が発生したことを知らせる。
【００６４】
なお、上述した実施形態では、エンジンＥＣＵ１６が異物除去処理中にエンジン間欠運転制御を禁止する処理を実行するものとして説明したが、エンジンＥＣＵ１６に代わってハイブリッドＥＣＵ６６が同様の処理を実行してもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０  ハイブリッド車両、１１  クランク角センサ、１２  エンジン、１３  出力軸、１４  動力分配統合機構、１６  エンジン制御装置またはエンジンＥＣＵ、１８  サンギヤ、２０  リングギヤ、２２  プラネタリギヤ、２４  ダンパ、２６  キャリア、２９，３６  ロータ、３０，３８  回転軸、３１，３７  回転角センサ、３２  リングギヤ軸、３４  減速機、４０  車軸、４２  車輪、４４，４６  インバータ、４８  ＤＣ／ＤＣコンバータ、５０  バッテリ、５２，５４  平滑コンデンサ、５６，５８  電力ライン、６０  モータＥＣＵ、６２  ＳＯＣセンサ、６４  バッテリＥＣＵ、６６  ハイブリッドＥＣＵ、６８  車速センサ、７０  アクセル開度センサ、７１  表示ランプ、８０  可変バルブタイミング機構、８０  可変バルブタイミング機構、８２  コントローラ、８３  カム、８４  カムシャフト、８５  スプロケット、８６  カム角センサ、８７  被検出部、９０  ロータ、９２  ハウジング、９８  ベーン部、１０４  進角室、１０６  遅角室、１０８  カバー部材、１１０  シール部材、１１４  進角用作動油通路、１１５  進角用作動油給排口、１１６  遅角用作動油通路、１１７  遅角用作動油給排口、１２０  オイルコントロールバルブ、１２１  バルブハウジング、１２２，１２４  開口部、１２６  スプール弁体、１３０  作動油、１３２  作動油供給口、１３４，１３６  作動油排出口、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【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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