(57)【要約】【課題】可変バルブタイミング装置を駆動制御するＶＴＣコントローラと、バルブタイミング制御指令を演算して転送するエンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）とを備える内燃機関において、バルブタイミング制御指令の入力に異常が発生したときの機関運転性の低下を抑制する。【解決手段】ＶＴＣコントローラ及びＥＣＭは、制御指令の転送に用いる通信回路の異常の有無をそれぞれに検出し、異常を検出したときにそれぞれが同特性で異常時用目標値を設定し、異常時用目標値に基づき制御動作を行う。また、ＶＴＣコントローラ及びＥＣＭは、異常時用目標値を機関回転速度やバッテリ電圧に基づいて可変に設定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のバルブタイミングを可変する可変バルブタイミング装置を制御する制御装置であって、
外部からのバルブタイミング制御指令の入力に異常が発生したときに、前記可変バルブタイミング装置を機械的なデフォルト位置からずれた所定位置に制御する、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記所定位置を機関回転速度に応じて変更する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記所定位置を機関回転速度の複数領域毎に変更する、請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記所定位置を機関回転速度の変化方向と変化量との少なくとも一方に応じて変更する、請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記所定位置を電源電圧に応じて変更する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関の始動状態において前記所定位置を電源電圧に応じて変更する、請求項５記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記バルブタイミング制御指令の入力異常が、前記バルブタイミング制御指令を出力する外部制御装置との間での通信異常であり、
前記外部制御装置は、通信異常が発生したときに、前記可変バルブタイミング装置が前記所定位置に向けて制御されていると仮定して処理を行う、請求項１から６のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
内燃機関のバルブタイミングを可変する可変バルブタイミング装置を制御する第１制御ユニットと、
前記可変バルブタイミング装置の目標値を演算し、当該目標値のデータを前記第１制御ユニットに転送する第２制御ユニットと、
を含み、
前記第１制御ユニット及び前記第２制御ユニットは、前記目標値の転送に用いる通信回路の異常の有無をそれぞれに検出し、前記通信回路の異常を検出したときにそれぞれが同特性で異常時用目標値を設定し、前記目標値に代えて異常時用目標値に基づき制御動作を行う、内燃機関の制御装置。
【請求項９】
内燃機関のバルブタイミングを可変する可変バルブタイミング装置を、外部から入力した制御指令に応じて制御する方法であって、
前記制御指令の入力異常の有無を検出し、
前記入力異常を検出したときに前記可変バルブタイミング装置を機械的なデフォルト位置からずれた所定位置に制御する、内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のバルブタイミングを可変する可変バルブタイミング装置を制御する制御装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、モータの回転トルクを利用してエンジンのバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置であって、制御回路が生成した制御信号を受信し、前記制御信号が周波数により表すモータ回転数の目標値に基づきモータを通電駆動する駆動回路を備え、前記周波数が閾値未満になったときに前記モータへの通電を停止するようにしたバルブタイミング調整装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２６９３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、制御指令の異常に基づき可変バルブタイミング装置のアクチュエータの駆動を停止すると、カム反力によってバルブタイミングが機械的なデフォルト位置（例えば、最遅角位置）にまで戻る場合がある。
しかし、制御指令の異常が検出されたときの機関運転状態によっては、バルブタイミングが機械的なデフォルト位置まで変化することで、そのときの運転状態での適切なバルブタイミングからずれてしまい、始動性や燃焼安定性などの機関運転性が損なわれる可能性があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、バルブタイミング制御指令の入力に異常が発生したときの機関運転性の低下を抑制することができる、内燃機関の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため、本願発明は、外部からのバルブタイミング制御指令の入力に異常が発生したときに、可変バルブタイミング装置を機械的なデフォルト位置からずれた所定位置に制御するようにした。
【発明の効果】
【０００７】
上記発明によると、所定位置の設定により、機械的なデフォルト位置に戻ってしまう場合よりも運転性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態における内燃機関のシステム構成図である。
【図２】本発明の実施形態におけるＶＴＣコントローラ及びＥＣＭの機能の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態におけるＶＴＣコントローラ及びＥＣＭの機能の一例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態における機関回転速度とＣＡＮ異常時目標位相角との相関の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における機関回転速度とＣＡＮ異常時目標位相角との相関の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態における機関回転速度の変化量及び変化方向とＣＡＮ異常時目標位相角との相関の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態におけるＶＴＣコントローラ及びＥＣＭの機能の一例を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態における機関回転速度及びバッテリ電圧とＣＡＮ異常時目標位相角との相関の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態におけるＶＴＣコントローラ及びＥＣＭの機能の一例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態におけるＣＡＮ異常が発生したときの目標位相角の変化を例示するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る制御装置及び方法を適用する内燃機関の一例を示す図である。
内燃機関１０１は、車両に搭載されて動力源として用いられる。
内燃機関１０１の吸気ダクト１０２には、内燃機関１０１の吸入空気流量ＱＡを検出する吸入空気量センサ１０３を設けてある。
【００１０】
吸気バルブ１０５は、各気筒の燃焼室１０４の吸気口を開閉する。
吸気バルブ１０５の上流側の吸気ポート１０２ａには、気筒毎に燃料噴射弁１０６を配置してある。
尚、図１に示した内燃機関１０１は、燃料噴射弁１０６が吸気ポート１０２ａ内に燃料を噴射する所謂ポート噴射式内燃機関であるが、燃料噴射弁１０６が燃焼室１０４内に直接燃料を噴射する所謂筒内直接噴射式内燃機関とすることができる。
【００１１】
燃料噴射弁１０６から噴射された燃料は、吸気バルブ１０５を介して燃焼室１０４内に空気と共に吸引され、点火プラグ１０７による火花点火によって着火燃焼し、該燃焼による圧力がピストン１０８をクランクシャフト１０９に向けて押し下げることで、クランクシャフト１０９を回転駆動する。
また、排気バルブ１１０は、燃焼室１０４の排気口を開閉し、排気バルブ１１０が開くことで燃焼室１０４内の排ガスが排気管１１１に排出される。
【００１２】
排気管１１１には三元触媒等を備えた触媒コンバータ１１２が設置され、触媒コンバータ１１２によって排気が浄化される。
吸気バルブ１０５は、クランクシャフト１０９によって回転駆動される吸気カムシャフト１１５ａの回転に伴って開動作する。また、排気バルブ１１０は、クランクシャフト１０９によって回転駆動される排気カムシャフト１１５ｂの回転に伴って開動作する。
【００１３】
可変バルブタイミング装置１１４は、一例として、アクチュエータとしてのモータによってクランクシャフト１０９に対する吸気カムシャフト１１５ａの相対回転位相角を変化させることで、吸気バルブ１０５のバルブ作動角の位相、つまり、吸気バルブ１０５のバルブタイミングを連続的に進角方向及び遅角方向に変化させる、電動式の可変バルブタイミング装置である。
なお、電動式の可変バルブタイミング装置１１４としては、例えば特開２０１３−２２７９１９号公報に開示される機構のものを採用することができる。また、可変バルブタイミング装置１１４は電動式の機構に限定されるものではなく、油圧式や電磁式などの公知の機構を適宜採用することができる。
【００１４】
また、気筒毎に設けた点火プラグ１０７には、点火プラグ１０７に点火エネルギを供給する点火モジュール１１６がそれぞれ直付けされている。点火モジュール１１６は、点火コイル及び点火コイルへの通電を制御するパワートランジスタを備えている。
また、制御ユニットとして、可変バルブタイミング装置１１４を駆動制御する第１制御ユニットとしてのＶＴＣコントローラ２０１Ａと、燃料噴射弁１０６や点火モジュール１１６などを制御する第２制御ユニット又は外部制御装置としてのエンジンコントロールモジュール（以下、ＥＣＭと称する）２０１Ｂとが設けられている。
【００１５】
ＶＴＣコントローラ２０１Ａ及びエンジンコントロールモジュール２０１Ｂは、それぞれがＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭなどを含むマイクロコンピュータを備えて構成され、ＲＯＭなどのメモリに予め格納されたプログラムに従って演算処理を行うことで各種デバイスの操作量を演算して出力する。
ＶＴＣコントローラ２０１Ａは、可変バルブタイミング装置１１４のモータを駆動するインバータなどの駆動回路を備えている。
【００１６】
また、ＶＴＣコントローラ２０１ＡとＥＣＭ２０１Ｂとは、ＣＡＮ（Controller Area Network）２１１を介して相互にデータ転送を行えるよう構成されている。
なお、通信回路としてのＣＡＮ２１１には、ＶＴＣコントローラ２０１Ａ、ＥＣＭ２０１Ｂの他、例えば内燃機関１０１と組み合わされる自動変速機を制御するＡＴコントローラなどが接続される。
【００１７】
内燃機関１０１の運転状態を検出する各種センサとして、吸入空気量センサ１０３の他、クランクシャフト１０９の回転角信号ＰＯＳを出力するクランク角センサ２０３、アクセルペダル２０７の踏込み量、換言すればアクセル開度ＡＣＣを検出するアクセル開度センサ２０６、吸気カムシャフト１１５ａの回転角信号ＣＡＭを出力するカム角センサ２０４、内燃機関１０１の冷却水の温度ＴＷを検出する水温センサ２０８、触媒コンバータ１１２の上流側の排気管１１１に設置され、排気中の酸素濃度に基づいて空燃比ＡＦを検出する空燃比センサ２０９、可変バルブタイミング装置１１４のアクチュエータであるモータの回転角θを検出するモータ回転角センサ２１０などを設けてある。
【００１８】
そして、ＶＴＣコントローラ２０１Ａ及びＥＣＭ２０１Ｂは、上記の各種センサの検出信号や、内燃機関１０１の運転及び停止のメインスイッチであるイグニッションスイッチ２０５のオン／オフ信号などに基づき、内燃機関１０１の運転状態を検出し、検出した機関運転状態に基づいて制御処理を実施する。
【００１９】
図２は、ＶＴＣコントローラ２０１Ａ及びＥＣＭ２０１Ｂの機能の一例を示すブロック図である。
ＥＣＭ２０１Ｂは、クランク角センサ２０３及びカム角センサ２０４を入力すると共に、図２では図示を省略したが、吸入空気量センサ１０３、アクセル開度センサ２０６、水温センサ２０８、空燃比センサ２０９の信号を入力し、更に、イグニッションスイッチ２０５の信号を入力する。
【００２０】
そして、ＥＣＭ２０１ＢのＶＴＣ目標角度演算部５０１は、各種センサの信号に基づいて検出された機関負荷や機関回転速度などの機関運転状態に基づき、可変バルブタイミング装置１１４の目標位相角ＴＧＰＡｂを演算する。この目標位相角ＴＧＰＡｂは、目標バルブタイミング、目標値、バルブタイミング制御指令値などに相当する。
ＶＴＣ目標角度演算部５０１から出力される目標位相角ＴＧＰＡｂのデータは、切替え出力部５０２に出力される。
【００２１】
切替え出力部５０２には、ＶＴＣ目標角度演算部５０１が演算した目標位相角ＴＧＰＡｂのデータと共に、ＣＡＮ２１１を介したデータ転送に異常が発生したときに適用するＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａのデータが入力され、更に、２つの目標値のいずれかを指定する信号として、ＣＡＮ２１１を介したデータ転送の異常の有無を示す診断情報信号（選択指令信号）が入力される。
そして、切替え出力部５０２は、ＣＡＮ２１１を介したデータ転送が正常に行われている場合、つまり、ＣＡＮ２１１を介してＶＴＣコントローラ２０１Ａに目標位相角ＴＧＰＡのデータを正しく転送できる状態では、ＶＴＣ目標角度演算部５０１が演算した目標位相角ＴＧＰＡｂを選択して最終的な目標値ＴＧＰＡｆとして出力する。
【００２２】
一方、切替え出力部５０２は、ＣＡＮ２１１を介したデータ転送に異常が発生している場合、つまり、ＣＡＮ２１１を介してＶＴＣコントローラ２０１Ａに目標位相角ＴＧＰＡのデータを正しく転送できない状態では、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを選択して最終的な目標値ＴＧＰＡｆとして出力する。
ＣＡＮ異常時目標演算部５０３は、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを出力する。
また、ＣＡＮ異常判定部５０４は、ＣＡＮ２１１を介してＶＴＣコントローラ２０１Ａから転送される信号などに基づいて、ＣＡＮ２１１を介したデータ転送の異常有無を判定する。
【００２３】
切替え出力部５０２が出力する目標位相角ＴＧＰＡｆは、ＣＡＮ送信部５０５に送られると共に、燃料噴射制御や点火時期制御などを行うエンジン制御部５０６に制御情報として送られる。
ＣＡＮ送信部５０５は、目標位相角ＴＧＰＡｆのデータを、ＣＡＮ２１１を介してＶＴＣコントローラ２０１ＡのＣＡＮ受信部６０１に転送する。
【００２４】
ＶＴＣコントローラ２０１Ａでは、ＣＡＮ受信部６０１で受信した目標位相角ＴＧＰＡｆのデータを、切替え出力部６０２に出力する。
切替え出力部６０２には、ＥＣＭ２０１Ｂから転送された目標位相角ＴＧＰＡｆのデータと共に、ＣＡＮ２１１を介したデータ転送に異常が発生したときに適用するＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａのデータが入力され、更に、２つの目標値のいずれかを指定する信号として、ＣＡＮ２１１を介したデータ転送の異常の有無を示す診断情報信号ＤＩＡが入力される。
【００２５】
そして、切替え出力部６０２は、ＣＡＮ２１１を介したデータ転送が正常に行われている場合、つまり、ＣＡＮ２１１を介してＥＣＭ２０１Ｂ側から目標位相角ＴＧＰＡのデータを正しく受信できる状態では、ＥＣＭ２０１Ｂから転送された目標位相角ＴＧＰＡｆを選択して最終的な目標値ＴＧＰＡとして出力する。
一方、切替え出力部６０２は、ＣＡＮ２１１を介したデータ転送に異常が発生している場合、つまり、ＣＡＮ２１１を介してＥＣＭ２０１Ｂ側から目標位相角ＴＧＰＡのデータを正しく受信できない状態では、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを選択して最終的な目標値ＴＧＰＡとして出力する。
【００２６】
ＣＡＮ異常時目標演算部６０３は、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを出力する。
ここで、ＶＴＣコントローラ２０１Ａ側のＣＡＮ異常時目標演算部６０３が出力するＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａと、ＥＣＭ２０１Ｂ側のＣＡＮ異常時目標演算部５０３が出力するＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａとは同じ値である。換言すれば、ＣＡＮ異常時目標演算部６０３とＣＡＮ異常時目標演算部５０３とは、同じ特性でＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを演算して出力するよう構成されている。
【００２７】
また、ＣＡＮ異常判定部６０４は、ＣＡＮ２１１を介してＥＣＭ２０１Ｂから転送される信号などに基づいて、ＣＡＮ２１１を介したデータ転送の異常有無を判定する。
つまり、ＶＴＣコントローラ２０１Ａ及びＥＣＭ２０１Ｂは、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを設定する機能をそれぞれ有すると共に、ＣＡＮ２１１を用いたデータ転送の異常の有無を個別に判定し、当該判定結果に基づきＥＣＭ２０１Ｂが演算した目標値と異常時用の目標値とのいずれか一方を選択する機能をそれぞれに備えている。
【００２８】
切替え出力部６０２が出力する目標位相角ＴＧＰＡのデータは、ＶＴＣ駆動制御部６０５に入力される。
ＶＴＣ駆動制御部６０５には、目標位相角ＴＧＰＡのデータと共に、実際の回転位相角ＡＣＰＡの検出データが入力される。そして、ＶＴＣ駆動制御部６０５は、実回転位相角ＡＣＰＡが目標位相角ＴＧＰＡに近づくように、例えば目標位相角ＴＧＰＡと実回転位相角ＡＣＰＡとの偏差に応じて可変バルブタイング装置１１４のモータ１１４ａの目標駆動電流を演算する。
【００２９】
ＶＴＣ検出角度演算部６０６は、クランク角センサ２０３の回転角信号ＰＯＳ、カム角センサ２０４の回転角信号ＣＡＭ、モータ回転角センサ２１０の回転角信号θを入力し、これらの信号に基づいてクランクシャフト１０９に対する吸気カムシャフト１１５ａの実回転位相角ＡＣＰＡを演算し、演算した実回転位相角ＡＣＰＡのデータをＶＴＣ駆動制御部６０５に出力する。
ＶＴＣ検出角度演算部６０６が入力するクランク角センサ２０３の回転角信号ＰＯＳ及びカム角センサ２０４の回転角信号ＣＡＭは、ＥＣＭ２０１Ｂの複製回路５０７から専用の信号線（電線）２１２ａ，２１２ｂを介してＶＴＣコントローラ２０１Ａに送信された信号である。
【００３０】
ＥＣＭ２０１Ｂの複製回路５０７は、クランク角センサ２０３及びカム角センサ２０４と直接に接続され、入力した回転角信号ＰＯＳ，ＣＡＭを複製してＶＴＣコントローラ２０１ＡのＶＴＣ検出角度演算部６０６に送信する。
つまり、ＶＴＣコントローラ２０１Ａ及びＥＣＭ２０１Ｂは、ＣＡＮ２１１を介さずに回転角信号ＰＯＳ，ＣＡＭを入力するよう構成されており、ＣＡＮ２１１の異常が発生している場合でも、ＶＴＣコントローラ２０１Ａ及びＥＣＭ２０１Ｂは、回転角信号ＰＯＳ，ＣＡＭを入力して制御情報として用いることができるようになっている。
【００３１】
ここで、ＶＴＣコントローラ２０１Ａで複製した回転角信号ＰＯＳ，ＣＡＭを、専用の信号線（電線）を介してＥＣＭ２０１Ｂへ送信する構成とすることができる。
ＰＷＭ出力部６０７は、ＶＴＣ駆動制御部６０５が出力する目標駆動電流を入力し、可変バルブタイミング装置１１４のモータ１１４ａのＰＷＭ制御におけるデューティ比を決定し、係るデューティ比のＰＷＭ制御信号によってモータ１１４ａの通電を制御する。
【００３２】
図２の機能ブロック図に示したＶＴＣコントローラ２０１Ａ及びＥＣＭ２０１Ｂは、以下のように動作する。
ＣＡＮ２１１を介したデータ転送が正常に行われる状態では、ＥＣＭ２０１ＢのＣＡＮ異常判定部５０４及びＶＴＣコントローラ２０１ＡのＣＡＮ異常判定部６０４が共にＣＡＮ通信が正常であると判定する。
【００３３】
そして、ＣＡＮ２１１の正常判定を受け、ＥＣＭ２０１Ｂの切替え出力部５０２は、ＶＴＣ目標角度演算部５０１が演算した目標位相角ＴＧＰＡｂを出力し、この目標位相角ＴＧＰＡｂが正常なＣＡＮ２１１を介してＶＴＣコントローラ２０１Ａに転送される。
ＶＴＣコントローラ２０１Ａの切替え出力部６０２は、ＣＡＮ２１１の正常判定を受け、ＥＣＭ２０１ＢからＣＡＮ２１１を介して転送された目標位相角ＴＧＰＡｂを出力し、ＶＴＣ駆動制御部６０５は、目標位相角ＴＧＰＡｂ、つまり、機関運転状態に応じて可変に設定される目標値に基づいて可変バルブタイミング装置１１４を駆動制御する。
これにより、吸気バルブ１０５のバルブタイミングは、機関運転状態に応じた最適値に制御されることになる。
【００３４】
一方、ＣＡＮ２１１を介したデータ転送が正常に行われないＣＡＮ２１１の異常状態では、ＶＴＣコントローラ２０１Ａは、ＣＡＮ２１１を介してＥＣＭ２０１Ｂ側から目標位相角ＴＧＰＡのデータを受け取ることができなくなる。
このとき、ＥＣＭ２０１ＢのＣＡＮ異常判定部５０４及びＶＴＣコントローラ２０１ＡのＣＡＮ異常判定部６０４が共にＣＡＮ通信が異常であると判定することで、ＥＣＭ２０１Ｂの切替え出力部５０２は、ＣＡＮ異常時目標演算部５０３が出力するＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを選択して出力し、ＶＴＣコントローラ２０１Ａの切替え出力部６０２は、ＣＡＮ異常時目標演算部６０３が出力するＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを選択して出力するようになる。
【００３５】
ここで、ＥＣＭ２０１Ｂ側のＣＡＮ異常時目標演算部５０３及びＶＴＣコントローラ２０１Ａ側のＣＡＮ異常時目標演算部６０３は、同じ値のＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを演算して出力し、かつ、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａは、可変バルブタイミング装置１１４の機械的なデフォルト位置からずれた固定位置として演算されるようにしてある。
吸気バルブ１０５のバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング装置１１４において、デフォルト位置は、ストッパで機械的に定められる位相可変範囲の最遅角側であり、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａは、このデフォルト位置である最遅角位置から進角側にずれた位相角として、ＥＣＭ２０１Ｂ側及びＶＴＣコントローラ２０１Ａ側のメモリにそれぞれ予め格納されている。
【００３６】
ＶＴＣコントローラ２０１Ａが、ＥＣＭ２０１Ｂ側から目標位相角ＴＧＰＡ、つまり、バルブタイミング制御指令を入力できなくなったときに、可変バルブタイミング装置１１４の制御を停止すると、カム反力の影響を受けて吸気バルブ１０５のバルブタイミングが最遅角位置であるデフォルト位置に戻ってしまう。この場合、最遅角位置よりも進角したバルブタイミングが要求される機関運転状態での運転性が低下することになる。
例えば、内燃機関１０１を始動させるときに、吸気バルブ１０５のバルブタイミングを最遅角位置よりも進角させる要求がある場合に、ＣＡＮ異常によってバルブタイミングが最遅角位置に固定されてしまうと、内燃機関１０１を始動させることができなくなり、また、内燃機関１０１の回転速度を上げる加速状態では、ＣＡＮ異常によりバルブタイミングが最遅角位置に固定されると、バルブオーバーラップ量が過少になることなどから燃焼安定性が損なわれてエンストに至る可能性がある。
【００３７】
そこで、例えば、内燃機関１０１を始動させることができ、また、内燃機関１０１がエンストすることを十分に抑制できる固定のバルブタイミングとして、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを適合し、ＣＡＮ異常状態では、ＶＴＣコントローラ２０１Ａが、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａに基づいて可変バルブタイミング装置１１４を制御するようにしてある。
従って、ＣＡＮ異常が発生しても、内燃機関１０１を始動させることができ、また、内燃機関１０１の運転を継続させることができ、内燃機関１０１を動力源とする車両を安全な場所まで移動させることが可能となる。
【００３８】
また、ＣＡＮ異常が発生したときに、ＥＣＭ２０１Ｂ側でも、正常状態での目標位相角ＴＧＰＡｂに代えてＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａが選択され、ＥＣＭ２０１Ｂは、このＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａに向けて可変バルブタイミング装置１１４が制御されていると仮定して、内燃機関１０１の燃料噴射量や点火時期などを制御するから、ＶＴＣコントローラ２０１Ａにおいて実際に制御目標とされているバルブタイミングに応じて内燃機関１０１を制御することができる。
【００３９】
また、ＥＣＭ２０１Ｂが、例えば、目標位相角ＴＧＰＡと回転角信号ＰＯＳ，ＣＡＭに基づき検出した実際の回転位相とを比較して、可変バルブタイミング装置１１４及び／又はＶＴＣコントローラ２０１Ａの故障を診断する機能を備える場合に、ＣＡＮ２１１に異常が発生しても、ＶＴＣコントローラ２０１Ａにおいて実際に制御目標とされているバルブタイミングを診断情報として用いることができるので、バルブタイミング制御系の異常を誤診断することを抑制できる。
【００４０】
従って、例えば、ＥＣＭ２０１Ｂが、バルブタイミング制御系の異常を判定したときに、可変バルブタイミング装置１１４の駆動回路への電源供給を遮断する（電源リレーをオフする）などのフェイル処理を実施する機能を備える場合に、ＶＴＣコントローラ２０１Ａ側で目標値に向けて実回転位相角を制御できているのに、誤って駆動回路への電源供給が遮断されてしまうことを抑制できる。
【００４１】
ここで、駆動回路への電源供給が遮断されると、バルブタイミングが最遅角位置に戻ることになるから、駆動回路への電源供給が誤って遮断されることを抑制できることで、ＶＴＣコントローラ２０１ＡによりバルブタイミングをＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａに制御させることができ、これによっても、ＣＡＮ異常状態での機関運転性の低下を抑制できる。
なお、ＣＡＮ異常によりＶＴＣコントローラ２０１ＡがＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａに基づき可変バルブタイミング装置１１４を制御する場合に、ＥＣＭ２０１Ｂは、内燃機関１０１の負荷の増大を正常時よりも低く制限し、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａに制御したときに運転性の低下を十分に抑制できる機関負荷の範囲内で、内燃機関１０１を運転させることができる。
【００４２】
図２の機能ブロック図に示した例では、ＣＡＮ２１１の異常状態で用いるＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを機関運転状態が異なっても一律の固定値としたが、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを機関運転状態に応じて可変に設定することができる。
図３の機能ブロック図は、ＣＡＮ異常時目標演算部５０３及びＣＡＮ異常時目標演算部６０３が、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを機関運転状態に応じて可変に設定する構成の一例を示す。
なお、図３において、図２に示したブロックと同じブロックについては、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４３】
図３において、ＥＣＭ２０１Ｂは、クランク角センサ２０３から出力される回転角信号ＰＯＳに基づいて機関回転速度ＮＥを演算する機関回転速度演算部５０８を備え、機関回転速度演算部５０８は、演算した機関回転速度ＮＥのデータをＣＡＮ異常時目標演算部５０３に出力する。
ＣＡＮ異常時目標演算部５０３は、機関回転速度ＮＥに基づいてＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを変更する機能を備える。
【００４４】
また、ＶＴＣコントローラ２０１Ａは、ＥＣＭ２０１Ｂの複製回路５０７から送信される回転角信号ＰＯＳに基づいて機関回転速度ＮＥを演算する機関回転速度演算部６０８を備え、機関回転速度演算部６０８は、演算した機関回転速度ＮＥのデータをＣＡＮ異常時目標演算部６０３に出力する。
ＣＡＮ異常時目標演算部６０３は、ＣＡＮ異常時目標演算部５０３と同様に、機関回転速度ＮＥに基づいてＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを変更する機能を備える。
【００４５】
ここで、ＣＡＮ異常時目標演算部５０３とＣＡＮ異常時目標演算部６０３とは、機関回転速度ＮＥに基づくＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａの設定特性が同じに設定されており、同一の機関回転速度ＮＥ条件で同一のＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａをそれぞれ設定する。
【００４６】
図４は、ＣＡＮ異常時目標演算部５０３及びＣＡＮ異常時目標演算部６０３における、機関回転速度ＮＥに基づくＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａの設定処理の一例を示し、機関回転速度ＮＥの領域毎に複数の異なるＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを設定する例である。
図４は、ＣＡＮ異常時目標演算部５０３及びＣＡＮ異常時目標演算部６０３に共通したＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａの設定特性を示し、ＴＤＣは上死点、ＢＤＣは下死点、ＩＶＯは吸気バルブ１０５の開時期、ＩＶＣは吸気バルブ１０５の閉時期、ＥＶＯは排気バルブ１１０の開時期、ＥＶＣは排気バルブ１１０の閉時期を示す。
【００４７】
ＣＡＮ異常時目標演算部５０３及びＣＡＮ異常時目標演算部６０３は、図４に示したように、機関回転速度の複数領域毎にＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを記憶し、そのときの機関回転速度が該当する速度領域のＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを選択して出力する。
図４に示す例では、機関回転速度を３領域に区分し、３領域毎に異なるＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを設定する例を示す。
【００４８】
図４において、機関回転速度ＮＥが第１閾値以下である第１回転速度領域は、内燃機関１０１のアイドル回転速度よりも低く、内燃機関１０１を始動させるためのクランキング状態で該当することになる回転速度領域である。
また、機関回転速度ＮＥが第１閾値よりも高く第２閾値よりも低い第２回転速度領域は、内燃機関１０１のアイドル運転状態、換言すれば、無負荷状態又は軽負荷状態で該当することになる回転速度領域である。
【００４９】
また、機関回転速度ＮＥが第２閾値よりも高い第３回転速度領域は、内燃機関１０１のアイドル状態よりも負荷が高い中負荷状態、高負荷状態で該当することになる回転速度領域である。
そして、内燃機関１０１の始動状態で該当することになる第１回転速度領域では、吸気バルブ１０５のバルブタイミングをデフォルト位置よりも進角させることで、吸気バルブ１０５の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに近づけ、始動状態での吸入空気量がデフォルト位置よりも多くなるようにして、内燃機関１０１の始動性を確保する。換言すれば、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを、デフォルト位置よりも進角側であって閉時期ＩＶＣが下死点ＢＤＣ付近となる位置に設定することで、ＣＡＮ異常状態でも内燃機関１０１を始動できるようにする。
【００５０】
例えば、可変バルブタイミング装置１１４をデフォルト位置としたときの吸気バルブ１０５の閉時期ＩＶＣが下死点ＢＤＣよりも遅角した位置となって遅閉じミラーサイクルを実現できるように位相角の可変範囲を設定し、低速一定などの運転条件でデフォルト位置若しくはデフォルト位置近傍の位相角を選択して燃費向上を図る場合がある。
このように位相角の可変範囲が設定される場合、閉時期ＩＶＣが下死点ＢＤＣよりも遅角するデフォルト位置では内燃機関１０１の充填効率が低くなる。このため、吸気バルブ１０５のバルブタイミングをデフォルト位置とした状態でクランキングを行うと、内燃機関１０１の始動状態において十分な吸入空気量が得られずに内燃機関１０１の始動性が低下し、内燃機関１０１を始動させることができなくなる可能性がある。
【００５１】
そこで、内燃機関１０１の始動状態であると推定される第１回転速度領域に該当する場合は、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａをデフォルト位置よりも進角側であって吸気バルブ１０５の閉時期ＩＶＣがデフォルト位置での閉時期ＩＶＣよりも下死点ＢＤＣに近づく位相角とすることで、始動状態で十分な吸入空気量が得られ、内燃機関１０１を安定して始動できるようにする。
また、内燃機関１０１のアイドル状態で該当することになる第２回転速度領域では、吸気バルブ１０５のバルブタイミングをデフォルト位置よりも進角させるが、第１回転速度領域よりデフォルト位置からの進角量を小さくして、バルブオーバーラップが過大となることを抑制する。これにより、ＣＡＮ異常状態でのアイドル運転における燃焼安定性が確保され、十分な耐エンスト性が得られる。
【００５２】
更に、アイドル状態よりも機関負荷が増大したときに該当することになる第３回転速度領域では、機関回転速度がアイドル状態よりも高いために、バルブオーバーラップ量をより大きくすることで燃焼安定性を確保できることになる。
そこで、第３回転速度領域では、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを、第２回転速度領域に該当する場合よりも進角した位置でかつ第１回転速度領域に該当する場合よりも遅角した位置として、第２回転速度領域に該当する場合よりもバルブオーバーラップ量を拡大し、中負荷状態での燃焼安定性を確保し、十分な耐エンスト性が得られるようにする。
【００５３】
上記のように、ＣＡＮ異常状態において、機関回転速度の高低レベルに応じてＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを変化させるようにすれば、機関回転速度の違いによる要求バルブタイミングの違いに応じて実際のバルブタイミングを変更でき、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを固定値とする場合に比べてＣＡＮ異常状態での内燃機関１０１の始動性や燃焼安定性などの機関運転性を改善できる。
なお、図４に示した例では、内燃機関１０１の始動後における回転速度領域をアイドル回転域と非アイドル回転域との２領域に区分するが、回転速度領域をより細かく区分してＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａをより細かいステップで変化させることができる。
【００５４】
また、例えば、クランキング状態及びアイドル状態を含む低回転領域と、アイドルよりも回転速度が高い高回転領域との２領域に区分し、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを機関回転速度に応じて２種類に切り替える構成とすることができ、機関回転速度の領域分けは任意に設定可能である。
また、同じクランキング状態でも、冷機状態での始動と暖機完了状態での始動とでは、要求されるバルブタイミングが異なるので、図５に示すように、クランキング状態での機関回転速度を冷機状態での低回転域と暖機完了状態での高回転域とに分け、クランキング回転速度の違いに応じてＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを異ならせることができる。
【００５５】
つまり、冷機状態での始動では、内燃機関１０１のフリクションが大きいことでクランキング回転速度が暖機完了状態での始動よりも低くなるから、クランキング回転速度が冷機状態であると推定できる低回転域に該当する場合には、冷機状態での始動に適したＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを設定する。
一方、暖機完了状態であって内燃機関１０１のフリクションが低い状態では、冷機始動状態よりもクランキング回転速度が高くなるから、クランキング回転速度が暖機完了状態であると推定できる高回転域に該当する場合には、暖機完了状態での始動に適したＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを設定する。
【００５６】
例えば、冷機始動状態では、始動性確保のために、吸気バルブ１０５の閉時期ＩＶＣが例えば下死点ＢＤＣ付近になるような進角量となるＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを設定し、暖機完了状態での始動では、プレイグニッションの発生を抑制すべく、吸気バルブ１０５の閉時期ＩＶＣを冷機始動状態よりも下死点ＢＤＣ後に遅らせることで有効圧縮比を冷機始動状態よりも低くする。
また、図４，５に示した例では、機関回転速度ＮＥの高低に応じてＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを切り替える構成としたが、図６に例示するように、機関回転速度ＮＥの変化、詳細には変化方向及び／又は変化量に応じてＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを切り替える構成とすることができる。
【００５７】
図６に示す例では、機関回転速度ＮＥの変化に基づき５つの条件に場合分けし、それぞれでＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを切り替える。
ここで、アイドル回転速度から機関回転速度が上がる加速状態の第１条件と、機関回転速度が上がった状態からアイドル回転速度に向けて低下する減速状態の第２条件と、クランキング回転速度からアイドル回転速度に向けて上がるファーストアイドル状態の第３条件と、機関停止状態から高クランキング回転速度に上がる高温始動状態の第４条件と、機関停止状態から低クランキング回転速度に上がる通常始動状態である第５条件との５条件が設定される。
【００５８】
そして、第１条件が成立する場合には、デフォルト位置よりも進角側であってアイドル状態に適合するバルブオーバーラップ量を小とするＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａから、バルブオーバーラップ量を拡大させて燃焼安定性を維持させるためにＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを進角変化させ、加速状態での燃焼安定性を確保する。
また、第２条件が成立する場合には、バルブオーバーラップ量を大とするＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａからアイドル回転速度状態に適合するバルブオーバーラップ量を小とするＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａに遅角変化させ、減速状態での燃焼安定性を確保する。
【００５９】
また、第３条件が成立する場合、換言すれば、暖機中であると推定される場合には、暖機後のアイドル運転でのバルブタイミングよりも進角したＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを設定し、進角によってバルブオーバーラップを拡大させ、拡大したバルブオーバーラップによって吸気の吹き返しを発生させ、吸気吹き返しによって燃料の気化促進を図り、暖機中の燃焼安定性を確保する。
また、第４条件は、クランキング回転速度が低温〜常温始動条件の場合よりも高く、換言すれば、停止状態からの回転速度の上昇変化量が大きく、始動状態での内燃機関１０１が完暖状態であると推定される条件であり、係る条件では、冷機始動状態であるときよりも吸気バルブ１０５の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣから遠ざけるように遅角させるＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを設定し、これにより有効圧縮比を低下させてプレイグニッションの抑制などを図る。
【００６０】
また、第５条件は、クランキング回転速度が高温始動状態よりも低く、換言すれば、停止からの回転速度の上昇変化量が小さく、始動状態での機関温度が低温〜常温条件であると推定される条件であり、係る条件では、第４条件の場合よりもＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを進角させることで、吸気バルブ１０５の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに近づけ、これによる充填効率の増加によって機関始動性を確保する。
なお、図６に示した第１条件は、アイドル回転からの回転上昇する場合であるが、例えば、アイドル回転からの回転上昇条件と、中間回転速度からの回転上昇条件とに場合分けすることができ、同様に、高回転速度から中間回転速度の間の回転低下と、中間回転速度からアイドル回転速度の間での回転低下とに場合分けすることができる。
【００６１】
また、図４，５，６に例示したように、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを機関回転速度ＮＥに基づいて変更することができる他、スタータモータの電源として用いられるバッテリ電圧ＶＢに基づきＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを変更する構成とすることができる。
図７は、機関回転速度ＮＥ及びバッテリ電圧ＶＢに応じてＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを変更する場合におけるＶＴＣコントローラ２０１Ａ及びＥＣＭ２０１Ｂの機能ブロック図である。
【００６２】
図７の機能ブロック図は、ＣＡＮ異常時目標演算部６０３とＣＡＮ異常時目標演算部５０３とに、機関回転速度ＮＥの信号と共にバッテリ電圧ＶＢの信号が入力される点が、図３と異なり、図７に示すＣＡＮ異常時目標演算部６０３及びＣＡＮ異常時目標演算部５０３は、機関回転速度ＮＥ及びバッテリ電圧ＶＢに応じてＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを変更する。
図８は、機関回転速度ＮＥ及びバッテリ電圧ＶＢに基づくＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａの変更を例示するものであり、図４に示した機関回転速度ＮＥの領域に応じたＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａの設定におけるクランキング回転速度領域において、バッテリ電圧ＶＢに基づきＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを変更する。
【００６３】
具体的には、図８に例示するＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａの変更特性では、図４に示した特性と同様に、機関回転速度ＮＥの領域がクランキング回転速度領域、アイドル回転速度領域、中回転速度領域の３領域に分けられていて、アイドル回転速度領域、中回転速度領域に機関回転速度ＮＥが該当する場合には、図４に例示した特性と同様にＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを設定する。
一方、図８に例示するＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａの変更特性では、機関回転速度ＮＥがクランキング回転速度領域に該当する場合に、そのときのバッテリ電圧ＶＢに応じてＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを変更する。
【００６４】
即ち、バッテリ電圧ＶＢが設定電圧よりも高い場合にはバッテリの環境温度が高いものと推定でき、環境温度が高いことは、バッテリがエンジンルーム内に設置される場合、内燃機関１０１の温度が高い完暖状態であると推定できる。
一方、バッテリ電圧ＶＢが設定電圧よりも低い場合にはバッテリの環境温度が低いものと推定でき、環境温度が低いことは、バッテリがエンジンルーム内に設置される場合、内燃機関１０１の温度が低温〜常温状態であると推定できる。
【００６５】
そこで、バッテリ電圧ＶＢが設定電圧よりも低く、内燃機関１０１の冷機状態での始動あると推定される場合、吸気バルブ１０５の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣ付近として吸入空気量が可及的に増やして始動性を確保できるように、ＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを設定する。
一方、バッテリ電圧ＶＢが設定電圧よりも高く、内燃機関１０１の暖機完了状態での始動あると推定される場合、吸気バルブ１０５の閉時期ＩＶＣを冷機始動状態よりも遅角させて下死点ＢＤＣから遠ざけることで有効圧縮比を低下させてプレイグニッションの発生を抑制できるように、バッテリ電圧ＶＢが設定電圧よりも低い場合よりも遅角側のＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを設定する。
【００６６】
なお、図８に示した特性例では、機関回転速度ＮＥ及びバッテリ電圧ＶＢに基づいてＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを可変に設定するが、機関回転速度ＮＥの情報を用いることなくバッテリ電圧ＶＢに基づいてＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを可変に設定する構成とすることができる。
ところで、可変バルブタイミング装置１１４を内燃機関１０１の停止中に操作して回転位相を変化させようとすると、モータトルクがカムトルクに打ち勝てずに実際の位相が変化しないことで、ロック電流が発生して過熱が起こり、可変バルブタイミング装置１１４やモータ駆動回路の故障要因となったり、ロックトルクによってモータ出力軸の減速機構の噛み込みなどの故障が発生したりする可能性がある。
【００６７】
そこで、図９の機能ブロック図に示す構成によって、ＣＡＮ異常状態での可変バルブタイミング装置１１４の駆動許可／不許可を指令させることができる。
図９の機能ブロック図において、ＥＣＭ２０１Ｂは、可変バルブタイミング装置１１４の駆動を許可するか否かを判定する駆動許可判定部として、内燃機関１０１や車両状態に基づき駆動許可判定を行うＶＴＣ駆動許可判定部５１０と、機関回転速度ＮＥに基づき駆動許可判定を行うＣＡＮ異常時ＶＴＣ駆動許可判定部５１１とを有する。
【００６８】
更に、ＥＣＭ２０１Ｂは、ＶＴＣ駆動許可判定部５１０の許可／不許可の信号及びＣＡＮ異常時ＶＴＣ駆動許可判定部５１１の許可／不許可の信号を入力し、ＣＡＮ通信の診断結果に基づきいずれか一方の信号を選択して出力する出力切替え部５１２を有する。
そして、出力切替え部５１２が出力する駆動許可／不許可の指令信号は、ＣＡＮ２１１を介してＶＴＣコントローラ２０１Ａ側に転送されるよう構成されている。
【００６９】
ＶＴＣコントローラ２０１Ａは、機関回転速度ＮＥに基づき駆動許可判定を行うＣＡＮ異常時ＶＴＣ駆動許可判定部６１１と、ＥＣＭ２０１Ｂ側から転送された駆動許可／不許可の指令信号とＣＡＮ異常時ＶＴＣ駆動許可判定部６１１が出力する駆動許可／不許可の指令信号とを入力し、ＣＡＮ通信の診断結果に基づきいずれか一方の信号を選択して出力する出力切替え部６１２とを有する。
ＶＴＣコントローラ２０１ＡのＶＴＣ駆動制御部６０５は、出力切替え部６１２が駆動許可の指令信号を出力する場合に可変バルブタイミング装置１１４を目標位相角に基づき駆動制御し、出力切替え部６１２が駆動不許可の指令信号を出力する場合には、可変バルブタイミング装置１１４の駆動を停止する。
【００７０】
なお、ＶＴＣ駆動制御部６０５が入力する目標位相角は、前述のように、ＥＣＭ２０１Ｂから転送された目標位相角と、ＣＡＮ異常時目標演算部６０３が演算した目標位相角とのいずれか一方をＣＡＮ異常の有無に応じて選択して決定される目標値である。つまり、図９には、目標位相角の設定を行うためのブロックの記載を省略してあるが、図２、図３、図７に示したＣＡＮ異常時目標演算部６０３，５０３などの構成を有する。
【００７１】
そして、ＥＣＭ２０１Ｂ側の出力切替え部５１２は、ＣＡＮ正常状態ではＶＴＣ駆動許可判定部５１０の駆動許可／不許可の指令信号を選択して出力し、ＣＡＮ異常状態ではＣＡＮ異常時ＶＴＣ駆動許可判定部５１１の駆動許可／不許可の指令信号を選択して出力する。
同様に、ＶＴＣコントローラ２０１Ａ側の出力切替え部６１２は、ＣＡＮ正常状態ではＥＣＭ２０１Ｂ側から転送された駆動許可／不許可の指令信号を選択して出力し、ＣＡＮ異常状態ではＣＡＮ異常時ＶＴＣ駆動許可判定部６１１の駆動許可／不許可の指令信号を選択して出力する。
【００７２】
また、ＣＡＮ異常時ＶＴＣ駆動許可判定部５１１には、機関回転速度演算部５０８が演算した機関回転速度ＮＥのデータが入力され、ＣＡＮ異常時ＶＴＣ駆動許可判定部６１１には、機関回転速度演算部５０８が演算した機関回転速度ＮＥのデータが入力される。そして、ＣＡＮ異常時ＶＴＣ駆動許可判定部５１１及びＣＡＮ異常時ＶＴＣ駆動許可判定部６１１は、機関回転速度ＮＥが０rpmである内燃機関１０１の停止状態では駆動不許可の指令信号を出力し、機関回転速度ＮＥが０rpmでなく吸気カムシャフト１１５ａが回転している状態では、駆動許可の指令信号を出力するよう構成されている。
【００７３】
図９に示した構成によると、ＥＣＭ２０１Ｂ側で設定した駆動許可／不許可の指令信号を、ＣＡＮ異常によってＶＴＣコントローラ２０１Ａ側が正しく入力することができなくなっても、ＣＡＮ異常が発生したときにＣＡＮ異常時ＶＴＣ駆動許可判定部６１１からの指令が選択され、ＣＡＮ異常時ＶＴＣ駆動許可判定部６１１からの指令に基づき駆動／駆動停止が行われるので、少なくとも内燃機関１０１の停止状態で可変バルブタイミング装置１１４が駆動されてしまうことを抑制できる。
従って、内燃機関１０１の停止状態でＣＡＮ異常が発生したときに、可変バルブタイミング装置１１４が誤って駆動されることによって、駆動回路の過熱故障や減速機の噛み込み故障などが発生することを抑制することができる。
【００７４】
ところで、上記のように、ＶＴＣコントローラ２０１Ａは、ＣＡＮ異常が発生すると、ＥＣＭ２０１Ｂ側から転送された目標位相角からＣＡＮ異常時目標演算部６０３で演算した目標位相角に切り替え、ＶＴＣ駆動制御部６０５による可変バルブタイミング装置１１４の駆動制御を継続するが、ＣＡＮ異常の発生に伴って目標位相角がステップ的に変化することで内燃機関１０１の出力などが急激に変化する可能性がある。
そこで、図１０に示すように、ＣＡＮ正常状態での目標位相角から、ＣＡＮ異常状態での目標位相角にまで徐々に変化させる移行期間を設けることで、ＣＡＮ異常の発生に伴って内燃機関１０１の運転性が急変することを抑制することができる。
【００７５】
以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば種々の変形態様を採り得ることは自明である。
上記実施形態では、吸気バルブ１０５のバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング装置１１４の制御を例示したが、排気バルブ１１０のバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング装置の制御に、本発明の制御装置及び制御方法を適用できることは明らかである。
【００７６】
また、機関回転速度領域、バッテリ電圧、機関回転速度の変化方向、機関回転速度の変化量のうちの複数の組み合わせに応じてＣＡＮ異常時目標位相角ＴＧＰＡａを可変に設定することができる。
また、ＥＣＭ２０１ＢとＶＴＣコントローラ２０１Ａとの間におけるデータ通信は、ＣＡＮ規格に基づく通信に限定されるものではなく、公知の種々の通信を適宜採用できる。
【符号の説明】
【００７７】
１０１…内燃機関、１０５…吸気バルブ、１０９…クランクシャフト、１１４…可変バルブタイミング機構、１１４ａ…モータ、１１５ａ…吸気カムシャフト、２０１Ａ…ＶＴＣコントローラ、２０１Ｂ…エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）、２０３…クランク角センサ、２０４…カム角センサ、２１０…モータ回転角センサ、２１１…ＣＡＮ
【図１】
2015166587.tif 000003
【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】
2015166587.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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