(57)【要約】【課題】従来、可変バルブタイミング機構の基準位置オフセット診断はエンジントルクが不要なアイドル運転状態になってから、所定時間経過後に実行されている。ところが、アイドルストップする車両や内燃機関と電動機とで駆動するハイブリット車では、アイドル運転状態がほとんど存在しないため、十分な学習時間や診断時間を確保することができない。そこでアイドルストップに移行するのを禁止して診断を実行する方法がある。しかし、本来エンジン停止すべき時間を所定時間遅らせてしまうと、燃費への影響が懸念される。【解決手段】エンジン始動時のロック機構制限状態で基準位置オフセット診断を実行するものである。バルブタイミング制御開始条件成立後に行う通常の基準位置オフセット診断に加えて、バルブタイミング制御開始条件成立前にも診断を実行することで、診断頻度を稼ぐことができる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体の供給により内燃機関のクランク軸に対するカム軸の位相を変更する可変バルブタイミング機構と、前記クランク軸に対するカム軸の位相を前記作動流体の流体圧に応じて制限又は解除するロック機構と、を備える車両の診断装置において、
前記ロック機構が、前記クランク軸に対するカム軸の位相を制限するときに前記可変バルブタイミング機構の第１基準位置オフセット診断を行うことを特徴とする診断装置。
【請求項２】
前記第１基準位置オフセット診断は、前記カム軸の位相が所定範囲にいる／いないの頻度を計測し、前記頻度が診断カウンタ閾値を超えた場合に診断判定を実行することを特徴とする請求項１記載の診断装置。
【請求項３】
前記第１基準位置オフセット診断は、ロック機構の状態に応じて前記診断カウンタ閾値を可変とすることを特徴とする請求項１，２記載の診断装置。
【請求項４】
エンジン回転数の変動に応じて前記所定範囲もしくは前記診断カウンタ閾値もしくはその両方を可変とすることを特徴とする請求項１〜３記載の診断装置。
【請求項５】
前記車両は、所定の運転条件が成立した場合にはエンジンを自動停止し、所定の運転条件が成立した場合にはエンジンを自動始動するアイドルストップ機能を有しており、
前記第１基準位置オフセット診断を完了できなかった場合には、アイドルストップを禁止して第２基準位置オフセット診断を実行することを特徴とする請求項１〜４記載の診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブタイミング装置の診断に関し、詳しくは内燃機関のクランク軸に対するカム軸の位相を変更して、カム軸の回転に応じて開閉される吸気バルブや排気バルブの開閉タイミングを変更するバルブタイミング装置の基準位置異常（基準位置オフセット）を診断する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸排気カムの開閉タイミングを調整する機構（以降可変バルブタイミング機構）として、油圧を利用したものが知られている。この装置では、可変バルブタイミング機構として、バルブを開閉するカム軸に回転力を伝達するベーンと、このベーンを格納し内燃機関のクランク軸からの回転力が伝達されるハウジングから構成されるベーン式を採用している。そしてベーンを格納したハウジングの中には進角室と遅角室があり、油圧を制御するためのオイルコントロールバルブで進角室もしくは遅角室にオイルを供給することによりハウジングとベーンを相対回転させることにより、クランク軸に対するカム軸の回転位相を変化させてバルブタイミングを可変制御するようにしている。このように油圧によって可変バルブタイミング機構を制御しているため、ある一定以上の油圧が必要となっている。そのため、始動時やエンジン停止時には油圧が低いために正確にバルブタイミングを制御することは難しい。
【０００３】
ところで、可変バルブタイミング機構は、目標カム位相に対してフィードバック制御にて実カム位相を制御している。カム軸とクランク軸はベルトやチェーン，ギア等の駆動力伝達機構を介して駆動されるが、この駆動力伝達機構に経時劣化などで伸びや磨耗が生じると、カム軸とクランク軸との回転位相がずれる。ずれ量が大きくなるとフィードバック制御の精度が悪化するため、定期的に基準位置学習を行っている。（特許文献１）また、ずれ量が学習量を大きく超えた場合には、学習による補正が効かなくなるため、ずれ量が所定値を超えたかどうかの基準位置オフセット診断（特許文献２）を一般的には行っている。
【０００４】
上述のような学習や診断は過渡的なずれ量による誤診断を避けるために、目標カム位相に対して実カム位相が十分安定した状態で診断を行っている。一般的にはエンジントルクが不要なアイドル運転状態になってから、所定時間経過後に実行されている。
【０００５】
ところが、アイドルストップする車両や内燃機関と電動機とで駆動するハイブリット車では、アイドル運転状態がほとんど存在しないため、十分な学習時間や診断時間を確保することができない。特に診断は誤診断を防止するためにも、診断に長い時間が必要となり、ほとんど実行できない状態となっている。そこでその対応方法の一つとして、アイドルストップに移行するのを禁止して診断を実行する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２７０７５４号公報
【特許文献２】特開２００６−２９１７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の制御技術では本来エンジン停止すべき時間を所定時間遅らせてしまうため、燃費への影響が懸念される。特に燃費性能を重視したアイドルストップ車やハイブリッド車では、極力無駄なアイドル運転を無くすことが要求されている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明は、エンジン始動時のロック機構制限状態で基準位置オフセット診断を実行するものである。
【０００９】
請求項１において、バルブタイミング制御開始条件成立後に行う通常の基準位置オフセット診断に加えて、バルブタイミング制御開始条件成立前にも診断を実行することができるために、診断頻度を稼ぐことができる。バルブタイミング制御開始条件成立後では、実カム位相が目標カム位相に対して安定するまで診断を待つ必要があり、診断開始に時間がかかる。通常、エンジントルクが不要なアイドル状態でカム位置を基準位置に戻して診断を実行しているが、アイドル状態がほとんど無い車両においては、診断が終了する前にアイドルストップしてしまう。バルブタイミング制御開始条件成立前のロック機構制限状態では、作動流体圧状態によらず、常にクランク軸とカム軸の相対位相は固定されてるため、安定するまでの時間を確保する必要も無く、確実にクランク軸とカム軸の機械的なずれを検出することができる。なおロック機構は流体圧に応じて制限・解除を機械的に行っているため、作動流体の流体圧を測定することにより作動状態を精度良く検出することができる。
【００１０】
ロック機構状態は請求項１にあるにように流体圧で推定算出するため、推定誤りが発生する場合がある。ロック機構が解除されているにも関わらず、制限されていると推定して診断を実施すると、流体圧が十分高まっていない状態の場合には実カム位相がカム反力により振れてしまい基準位置を超えて誤診断してしまう場合がある。そのような誤診断を回避するため請求項２にあるように所定回数以上所定範囲にいる／いないの計測を行って診断を行うことをすればよい。
【００１１】
完全に制限状態にある場合には、機械的にクランク軸とカム軸は固定されているため、実カム位相の診断カウンタの閾値を小さく設定できる。一方解除状態にある場合には、流体圧が安定するまで診断を継続した方が誤診断を防止できることから診断カウンタの閾値を大きく設定する。請求項３記載のように診断カウンタ閾値を可変とすることにより、ロック機構の状態に応じて診断を確実にかつ短時間で終了させることが可能となる。
【００１２】
カム軸位置は、クランク軸信号による角度制御分とクランク軸信号とカム軸信号による時間制御分により算出されるため、エンジン回転数が変動する始動時に診断を行う場合には、時間制御分の精度が低下する。そのため実カム位相検出の精度が低下することにより誤診断してしまう恐れがある。そこで請求項４記載のように基準位置オフセットの閾値や診断カウンタの閾値を変えることにより誤診断を防止することが可能となる。例えば回転数が大きく振れている場合には基準位置オフセットの閾値を緩くすることにより誤診断を防止できるとともに診断カウンタの閾値を大きくすることにより診断時間を長く確保し、より正確な診断を実行することができる。
【００１３】
アイドルストップする車両においては、第１基準位置オフセット診断が完了しなかった場合には、第２基準位置オフセット診断を実行できる可能性は極めて低い。そこで、請求項５記載のように第１基準位置オフセット診断が完了しなかった場合には、アイドルストップを禁止することにより、確実に診断できる領域を作れるとともに、第１基準位置オフセット診断が完了している場合には通常のアイドルストップ制御を実行するため、燃費の悪化を最小限に抑えることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、余分なアイドル運転をすることなく従来に比べ、基準位置オフセット診断の頻度を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明によるバルブタイミング装置が適用されるエンジンの構成例を示す図。
【図２】カム軸を駆動する構造を概略的に示す斜視図。
【図３】エンジン制御装置の内部構成図。
【図４】バルブタイミング装置の可変バルブタイミング機構の構造とロック機構の動作を説明する図。
【図５】ロック機構制限状態時の基準位置オフセット診断のフローチャート。
【図６】アイドルストップする車両の基準位置オフセット診断のフローチャート。
【図７】基準位置オフセット診断の動作タイムチャート。
【図８】エンジン回転数変動によるオフセット許容値設定の動作タイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、バルブタイミング装置５１が適用されるエンジン１の構成例を示す図である。エンジン１のエンジン本体２は、シリンダヘッド３に吸気バルブ３２用のカム軸３１と、排気バルブ３４用のカム軸３３を備えたＤＯＨＣ型の多気筒４サイクルエンジンである。
ただし図１では簡略化のため気筒は１つのみ示す。
【００１７】
吸気バルブ３２用のカム軸３１の一端には、可変バルブタイミング機構を有するカムプーリ３７が設けられ、排気バルブ３４用のカム軸３３の一端には、クランク軸６に対するカム軸３３の位相が変化しないカムプーリ３８が設けられている。カムプーリ３７，３８は、クランク軸６のクランクプーリ６ａとの間に掛け渡されたタイミングベルト３９によってクランク軸６に連結されており、クランク軸６からの回転力が伝達されて回転駆動される。
【００１８】
クランク軸６にはオイルポンプ７が接続されていて、クランク軸６に同期して回転することにより作動流体である作動油を吐出し、流体圧である油圧を発生させてエンジン本体２内の潤滑やオイルコントロールバルブ２４等の油圧駆動アクチュエータへのオイル供給を行っている。
【００１９】
エンジン本体２の吸気側には、エアクリーナ１１，エアフローセンサ４３，スロットルボディ１３，コレクタ１４，吸気管１５が取り付けられている。エアフローセンサ４３は、エアクリーナ１１から取り入れられた空気の吸入空気量を検出する。スロットルボディ１３には、エンジン本体２に供給される空気の吸入空気量を制御するスロットル弁１３ａが収容されており、スロットル弁１３ａの開度を検出するスロットルセンサ４２が取り付けられている。吸気管１５には、吸気管１５の管内圧力を検出する吸気管内圧センサ４４が取り付けられている。
【００２０】
エアクリーナ１１から取り入れられた空気は、エアフローセンサ４３，スロットルボディ１３を通過し、コレクタ１４内に導入され、吸気管１５によってシリンダブロック４の各シリンダ４ａに分配された後、ピストン５及びシリンダ４ａ等によって形成される燃焼室２ａに導かれる。
【００２１】
エンジン本体２には、インジェクタ２１と点火プラグ２２が各気筒別に設けられている。インジェクタ２１は、燃料配管（図示せず）を通して燃料タンク（図示せず）から供給されたガソリン等の燃料を所定のタイミングで噴射する。インジェクタ２１から噴射された燃料は、エンジン本体２の吸気管１５内で空気と混合されて混合気として燃焼室２ａに供給される。火プラグ２２は、点火コイル２３で高電圧化された点火信号により燃焼室２ａ内で点火を行う。
【００２２】
また、エンジン本体２には、水温センサ４１，クランク角センサ４５，カム角センサ４６が取り付けられている。水温センサ４１は、エンジン本体２を冷却する冷却水の水温を測定し、その信号をエンジン制御装置８に出力する。クランク角センサ４５は、エンジン本体のクランク軸６に取り付けられた回転体３６の回転角度を検出して、クランク軸６の回転位置を表す角度信号をエンジン制御装置８に出力する。カム角センサ４６は、吸気バルブ３２を駆動するカム軸３１に、一体に回転可能に取り付けられた回転体３５の回転角度を検出して、カム軸３１の回転位置を表す角度信号をエンジン制御装置８に出力する。
【００２３】
エンジン本体２の排気側には、排気管１６が取り付けられている。排気管１６には、排気ガス中の酸素濃度を検出してその検出信号をエンジン制御装置８に出力する空燃比センサ１７や、排気ガス浄化用触媒１８等が設けられている。
【００２４】
図３は、エンジン制御装置８の内部構成図である。エンジン制御装置８の主要部は、ＭＰＵ８ａ，ＥＰ−ＲＯＭ８ｂ，ＲＡＭ８ｃ、及びＡ／Ｄ変換器を含むＩ／Ｏ  ＬＳＩ８ｄ等で構成される。
【００２５】
Ｉ／Ｏ  ＬＳＩ８ｄの入力側には、クランク角センサ４５，カム角センサ４６，水温センサ４１，スロットルセンサ４２，エアフローセンサ４３，吸気管内圧センサ４４を含む各種のセンサ等が接続されており、エンジン制御装置８は、これら各種のセンサ等からの入力信号を取り込む。
【００２６】
エンジン制御装置８は、これらの入力信号に基づいて所定の演算処理を実行し、この演算結果として算定された各種の制御信号をＩ／Ｏ  ＬＳＩ８ｄから出力し、アクチュエータである燃料ポンプ（図示せず），スロットル弁１３ａ，インジェクタ２１，点火コイル２３，オイルコントロールバルブ２４等に所定の制御信号を供給して燃料噴射量制御，点火時期制御およびカム位相制御等を実行する。
【００２７】
バルブタイミング装置５１は、上述のエンジン制御装置８によって実行されるカム位相制御手段と、後述する可変バルブタイミング機構５２及びロック機構６１によって構成される。
【００２８】
図２は、カム軸３１，３３を駆動する構造を概略的に示す斜視図、図４はバルブタイミング装置５１の機構と動作を説明する図である。
【００２９】
可変バルブタイミング機構５２は、図４に示すように、第１の回転体である略円環状のハウジング５３（第一の回転体）と、その内部に収容された第２の回転体であるベーン体５４（第二の回転体）とを有する。ハウジング５３は、カムプーリ３７に一体回転可能に連結され、ベーン体５４は、吸気バルブ３２用のカム軸３１に一体回転可能に連結されている。
【００３０】
ハウジング５３は、ハウジング５３の内周面から径方向外側に向かって凹設されて、周方向に所定間隔をおいて形成された複数の凹部５３ａを有する。ベーン体５４は、径方向外側に向かって突出して各凹部５３ａ内にて回動方向に往復移動可能に配置される複数のベーン５４ａを有する。
【００３１】
ハウジング５３の凹部５３ａは、ベーン体５４のベーン５４ａによって回動方向の一方側である進角方向の側と回動方向の他方側である遅角方向の側に区画される。凹部５３ａとベーン５４ａとにより第１の圧力室である進角室Ｆと第２の圧力室である遅角室Ｂを形成する。なお、本実施の形態では、進角方向を、図４で時計回りに示されるプーリ回転方向として設定している。ベーン体５４は、ベーン５４ａが凹部５３ａの進角方向の側壁に当接する位相から、遅角方向の側壁に当接する位相までの範囲で相対回動することができる。ハウジング５３とベーン体５４との位相の変化は、クランク軸６に対するカム軸３１の位相の変化と一致する。そして、ベーン体５４をハウジング５３に対して遅角側に相対的に最も相対回動させた最遅角位置（回動制限位相）を、エンジン停止状態における位置、すなわち、オイルコントロールバルブ２４がエンジン制御装置８によって作動制御されていないときの初期位置として設定している。クランク軸６に対するカム軸３１の実際の位相である実カム位相は、クランク角センサ４５から出力されたクランク軸６の回転位置を表す角度信号と、カム角センサ４６から出力されたカム軸３１の回転位置を表す角度信号を用いて、エンジン制御装置８によって算出される。
【００３２】
オイルポンプ７から供給された作動油をオイルコントロールバルブ２４を介して遅角室Ｂに導き、進角室Ｆ内の作動油をオイルパンに排出すれば、ハウジング５３に対してベーン体５４を遅角側に相対回動させることができ、カム位相を遅角側に変更することができる。一方作動油を進角室Ｆに導き、遅角室Ｂ内の作動油をオイルパンに排出すれば、ハウジング５３に対してベーン体５４を進角側に相対回動させることができ、カム位相を進角側に変更することができる。オイルコントロールバルブ２４はソレノイド（図示せず）を有しており、電流値を制御することにより、ソレノイドを駆動させ、作動油を遅角室もしくは進角室に導くことができる。
【００３３】
エンジン制御装置８は、各センサから検出した運転状態に基づいて算出した目標カム位相と実カム位相が等しくなるように、ソレノイドの電流値をフィードバック制御する。ここでは、ソレノイドの電流値を制御する方法として、単位時間内にソレノイドに電圧を印加する時間と印加しない時間の割合（デューティ比）を変化させる方法を用いる。
【００３４】
次に、バルブタイミング装置５１のロック機構６１とその動作原理について述べる。
【００３５】
上述の可変バルブタイミング機構５２には、作動油の油圧低下時に、ベーン体５４の相対回動を制限するロック機構６１が設けられている。ロック機構６１は、最遅角位置でハウジング５３に対するベーン体５４が相対回動することを制限し、進角室Ｆと遅角室Ｂの少なくとも一方に供給される作動油の油圧に基づいて相対回動の制限を解除する構成を有する。
【００３６】
ベーン５４ａのひとつには、ベーン体５４の回動軸方向と同方向に延在する段付の収容孔６３が形成されており、この収容孔６３にロックピン６２が往復移動可能に配設されている。ロックピン６２は、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、ロックピン６２の外周面が収容孔６３の内周面に摺接し、ロックピン６２の先端部６２ａがベーン５４ａから突出する突出位置（図４（ａ）を参照）と、ベーン５４ａ内に待避する待避位置との間を往復移動するようになっている。
【００３７】
そして、ロックピン６２は、ロックピン用スプリング６４によって、突出側に向かって付勢されている。ロックピン６２の基端には、段差を介して拡径された拡径部６２ａが形成されており、拡径部６２ａと収容孔６３の段部との間に、ロック解除用圧力室Ｒ１が形成されている。ロック解除用圧力室Ｒ１は、ベーン５４ａに形成された遅角側作動油通路ｒ１を介して遅角室Ｂに連通しており、遅角室Ｂ内の圧力が伝達されるようになっている。
【００３８】
ハウジング５３には、ベーン体５４が最遅角位置に位置するときに、ロックピン６２の先端を挿入可能なロック穴６６が凹設されており、ロックピン６２を突出位置に移動させてロックピン６２の先端部６２ａをロック穴６６に挿入することによって、ベーン体５４をハウジング５３に機械的に締結し、ベーン体５４の相対回動を制限する。
【００３９】
ロック穴６６とロックピン６２の先端部６２ａとの間に形成される空間は、ロック解除用圧力室Ｒ２となっており、ベーン５４とハウジング５３との摺動面に形成された進角側作動油通路ｒ２を介して進角室Ｆに連通され、進角室Ｆ内の圧力が伝達されるようになっている。
【００４０】
ロック解除用圧力室Ｒ１，Ｒ２内の作動油の圧力は、ロックピン６２をロック穴６６から抜脱させる方向に作用する。例えば遅角室Ｂの圧力が十分に高まり、その圧力が、遅角側作動油通路ｒ１を通じて遅角室Ｂ内の油圧がロック解除用圧力室Ｒ１に伝達されると、図４（ｂ）に示すように、ロックピン６２の先端部６２ａをロック穴６６から完全に抜脱させ、ロックピン６２を突出位置から待避位置まで移動させることができ、ロック機構６１による制限を解除することができる。
【００４１】
そして、進角室Ｆの圧力が十分に高まると、図４（ｃ）に示すように、進角側作動油通路ｒ２を通じて進角室Ｆ内の油圧がロック解除用圧力室Ｒ２に伝達され、ロックピン６２を待避位置に保持し、ベーン体５４を進角側に円滑に相対回動させることができる。
【００４２】
また、ベーン体５４を遅角側に相対回動させるべく、遅角室Ｂに作動油を供給し、遅角室Ｂの圧力が十分に高まると、図４（ｄ）に示すように、遅角側作動油通路ｒ１を通じて遅角室Ｂ内の油圧がロック解除用圧力室Ｒ１に伝達され、ロックピン６２を待避位置に保持し、ベーン体５４を遅角側に円滑に相対回動させることができる。
【００４３】
上記構成を有するロック機構６１は、例えばエンジン停止時のようにロック解除用圧力室Ｒ１，Ｒ２に作動油の油圧がかかっていない場合は、図４（ａ）に示すように、ロックピン６２の先端部６２ａがロック穴６６に挿入されて、ハウジング５３に対するベーン体５４の相対回動を制限する制限状態となる。
【００４４】
そして、エンジン始動により遅角室Ｂの油圧が上昇してロック解除用圧力室Ｒ１の油圧がロックピン用スプリング６４の付勢力を上回ると、ロックピン６２が突出位置から待避側に移動され、ロックピン６２の先端部６２ａがロック穴６６から抜脱され、ロック機構６１の制限が解除された解除状態となる。かかる解除状態から、図４（ｃ）に示すように、進角室Ｆに作動油を供給すると、上述したようにベーン体５４を進角側に相対回動させることができる。
【００４５】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００４６】
図５にロック機構６１が制限状態の場合に可変バルブタイミング機構５２の基準位置がオフセットするのを診断する基準位置オフセット診断を行うフローチャートを示す。
【００４７】
プログラムスタート後、ステップＳ１０２では通常バルブタイミング制御（以下ＶＴＣ）開始条件が成立してるか否かを判定する。ＶＴＣは暖機後油圧が十分発達した後に駆動することができるため、冷機後の始動では条件は成立しない。Ｓ１０２でＶＴＣ開始条件が成立している場合には、暖機後であり直ぐにステップＳ１２２でＶＴＣを駆動させ、通常バルブタイミング制御を行う。一方ステップＳ１０２で条件が不成立の場合には、ステップＳ１０４に進みロック機構の状態を判定する。ロック機構が制限状態で無い場合には第１基準位置オフセット診断は行わずステップＳ１０２に戻り、通常ＶＴＣ開始条件が成立するまで診断を行わずＶＴＣ駆動を待機する。ロック機構６１が制限状態の場合には、ステップＳ１０６に進み第１規準位置オフセット診断を開始する。その後ステップＳ１０８で診断カウンタが所定の閾値を超えているかどうかを判定し、超えていない場合にはステップＳ１０２に戻り、診断カウンタが所定の閾値を超えるまでステップＳ１０２からステップＳ１０８を繰り返す。診断カウンタが所定の閾値を超えない状態で通常ＶＴＣ開始条件が成立した場合には、第１基準位置オフセット診断を終了し、ステップＳ１２２の通常ＶＴＣ駆動制御を実行する。ステップＳ１０８で診断カウンタが所定の閾値を超えた場合にはステップＳ１１０へ進み第１基準位置オフセット診断が異常か否かを判定する。第１基準位置オフセット診断が異常でないと判定された場合にはステップＳ１０２に戻り通常ＶＴＣ駆動条件が成立するまでＶＴＣ駆動を待つ。ステップＳ１１０で診断異常と判定された場合にはステップＳ１１２へ進みフェールセーフ制御を実行する。通常、フェールセーフ制御はＶＴＣ駆動を禁止して基準位置固定にする。ここでは、最遅角位置に固定する。一方、通常ＶＴＣ開始条件が成立してステップＳ１２２で通常ＶＴＣ駆動を実行しているときに、ＶＴＣが基準位置に戻るタイミングでステップＳ１２４の第２基準位置オフセット診断を実行する。一般にＶＴＣが基準位置に戻るのは、エンジントルクが不要なときであり、アイドル状態が多い。第２基準位置オフセット診断は、油圧が発生してＶＴＣ駆動した後の診断であり、診断を実行するには、実カム位相が基準位置に戻るまで所定の時間ディレイが必要であり、診断開始が遅くなる。第２基準位置オフセット診断開始後、ステップＳ１２６へ進み、第２基準位置オフセット診断が異常か否かを判定する。異常でない場合には、ステップＳ１２２へ戻り通常ＶＴＣ駆動を行う。異常と判断された場合には、ステップＳ１１２へ進みフェールセーフ制御を実行して終了する。
【００４８】
図５のフローチャートでは、第１基準位置オフセット診断を終了しなかった場合には、ＶＴＣ駆動後の第２基準位置オフセット診断にて診断を実行できる構成となっているが、アイドル状態が非常に少ないアイドルストップ車やハイブリット車では第２基準位置オフセット診断も実行できなくなってしまう恐れがある。そこで図６にアイドル状態が非常に少ない車両に適した診断フローチャートを示す。
【００４９】
通常ＶＴＣ開始条件が成立していない時（ステップＳ２０２：ＮＯ）のフローは、図５と同じなので説明を省略する。
【００５０】
ステップＳ２０２で通常ＶＴＣ駆動開始条件が成立した場合にはステップＳ２２２に進み、第１基準位置オフセット診断終了済みか否かを判定する。第１基準位置オフセット診断が終了している場合には、ステップＳ２３４に進み通常ＶＴＣ駆動を行う。一方、第１基準位置オフセット診断が終了していない場合には、ステップＳ２２４へ進みアイドルストップ禁止状態とする。その後ステップＳ２２６に進み通常ＶＴＣ駆動を実行する。エンジントルクが不要となった場合には通常アイドルストップするが、ステップＳ２２４でアイドルストップ禁止にしているため、アイドル状態となる。このときＶＴＣは基準位置に戻るため、ステップＳ２２８で第２基準位置オフセット診断を開始することができる。第２基準位置オフセット診断開始後、ステップＳ２３０へ進み診断が異常か否かを判定する。診断が異常の場合にはステップＳ２１２に進みフェールセーフ制御へ移行する。一方Ｓ２３０で診断が異常でないと判断された場合には、ステップＳ２３２へ進みアイドルストップ禁止を解除する。これによりこのままエンジントルクが不要な場合にはアイドルストップに移行し、一方トルクが必要となってＶＴＣが駆動された場合にはステップＳ２３４にて通常ＶＴＣ駆動を行う。以上の実施例では、アイドル状態が無いか、少ない車両においても、診断頻度を確保しつつ燃費の悪化を最低限に留めることが可能となる。
【００５１】
図７に基準位置オフセット診断のタイムチャートを示す。
【００５２】
実カム位置のチャートにある実線はロック機構が解除された状態の実カム位置の動きを示す。破線はロック機構が作動し、カム角センサで検出されるカム軸の位相である実カム位相が制限状態にある実カム位置の動きを表す。ある程度の油圧が発生してロック機構が解除された状態の場合、油圧が安定するまで実カムはカム反力に応じて変動する。例えば油圧配管への圧力が均一になっていない場合、ロック機構が解除状態になるほど油圧が一瞬発生したが、カム反力によりその圧力が別の油圧配管へ移動した場合などである。また、ロック機構がうまく規制されない状態でエンジンが停止し、その状態でエンジンが始動した場合も同様に、実カムはカム反力に応じて変動する。このような場合、もともとチェーンの伸び等によりオフセット量が許容値以上の場合は、診断ＮＧとなり誤診断はしないが、オフセット量が許容値以下の場合には誤診断する恐れがある（図中のハンチング領域）。一方、ロック機構が制限状態の場合には、ＶＴＣが揺らぐことはなく比較的安定した実カム位置を示す。このようにロック機構状態によって実カム位置の動きがかわるため、診断カウンタの閾値を個別に設定することで、早期診断完了と誤診断防止を両立させることができる。具体的にはロック機構が制限状態の場合には、診断カウンタの閾値を低く設定し（ｔ１）、早期に診断を終了させる。ロック機構が解除もしくは制限か解除か不明な状態には、ある程度油圧が安定するまで診断を継続するように、診断カウンタの閾値を高めに設定する（ｔ２）ことで誤診断を防止する。ちなみに図５，図６の実施例ではロック機構が制限状態のときのみ第１基準位置オフセット診断を行う構成としている（ロック機構が解除もしくは制限か解除か不明な状態のフローは示していない）。第１基準位置オフセット診断完了後は、水温条件等によりＶＴＣ開始条件が成立すると（ｔ３）、診断異常時には目標カム位相は基準値固定となり、診断正常時には要求トルク実現に向けた設定となる。
【００５３】
図８はエンジン回転数変動に応じたオフセット許容値の変更のタイムチャートを示す。エンジン始動時は回転数が安定していないため、図に示すようにエンジン回転数が変動する。実カム位置は角度制御と時間制御の組み合わせで算出されているため、エンジンの変動に応じて時間制御の精度が劣化する。それに伴い実カム位置の精度が劣化することから、エンジン回転数変動によりオフセット許容値を超えて誤診断してしまう可能性がある。そこで、エンジン回転数に応じてオフセットの許容値を可変とすることにより、誤診断を防止することが可能となる。
【００５４】
エンジン回転数が上昇しているシーン（ｔ０〜ｔ１）では実カム位置は進角側にずれるため、進角側のオフセット許容値を増加させる。一方エンジン回転数が下降しているシーン（ｔ１〜ｔ２）では実カム位置は遅角側にずれるため、遅角側のオフセット許容値を増加させる。なおオフセット許容値はエンジン回転数変動の変化率に応じて算出することにより、エンジン回転数変動分のみの影響を吸収することが可能となる。
【００５５】
なお本対応により、オフセット許容値の誤差が生じやすくなるため、より確実に誤診断を防止させるためには、その分診断カウンタ閾値を大きくして、診断時間を長くしてもよい。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱することなく、設計において種々の変更ができるものである。
【００５７】
例えば、前記実施形態では、吸気バルブの動作について記載したが、排気バルブにおいても同様に適用できるものである。
【符号の説明】
【００５８】
１  エンジン
２  エンジン本体
２ａ  燃焼室
３  シリンダヘッド
４  シリンダブロック
４ａ  シリンダ
５  ピストン
６  クランク軸
７  オイルポンプ
８  エンジン制御装置
８ａ  ＭＰＵ
８ｂ  ＥＰ−ＲＯＭ
８ｃ  ＲＡＭ
８ｄ  Ｉ／Ｏ  ＬＳＩ
１１  エアクリーナ
１３  スロットルボディ
１３ａ  スロットル弁
１４  コレクタ
１５  吸気管
１６  排気管
１７  空燃比センサ
１８  触媒
２１  インジェクタ
２２  点火プラグ
２４  オイルコントロールバルブ
３１，３３  カム軸
３２  吸気バルブ
３４  排気バルブ
３７，３８  カムプーリ
３９  タイミングベルト
４１  水温センサ
４２  スロットルセンサ
４３  エアフローセンサ
４４  吸気管内圧センサ
５１  バルブタイミング装置
５２  可変バルブタイミング機構
５３  ハウジング
５４  ベーン体
６０  クランクプーリ
６１  ロック機構
６２  ロックピン
６４  ロックピン用スプリング
６６  ロック穴
【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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