(57)【要約】【課題】逆止弁付きのベーン式可変バルブタイミング調整機構のドレーン切替弁や逆止弁の異常を早期に検出できるようにする。【解決手段】進角室１８の油圧供給油路２８と遅角室１９の油圧供給油路２９に、それぞれ逆止弁３０，３１を設けると共に、各室１８，１９の油圧供給油路２８，２９に、それぞれ逆止弁３０，３１をバイパスするドレーン油路３２，３３を並列に設け、各ドレーン油路３２，３３に、それぞれドレーン切替弁３４，３５を設ける。進角室１８と遅角室１９に供給する油圧を制御する油圧制御弁２１に、各ドレーン切替弁３４，３５を駆動する油圧を切り替えるドレーン切替制御機能３８を一体化する。保持動作中に、油圧制御弁２１の保持電流を振動させて、その振動によるＶＣＴ変位角の変化度合が大きいか否かでドレーン切替弁３４，３５及び／又は逆止弁３０，３１の異常の有無を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベーン式の可変バルブタイミング調整機構のハウジング内に形成された複数のベーン収納室内をそれぞれベーンによって進角室と遅角室とに区画し、少なくとも１つのベーン収納室の進角室の油圧供給油路と遅角室の油圧供給油路に、それぞれ各油圧室（「油圧室」とは「進角室」と「遅角室」のいずれかを意味する）からの作動油の逆流を防止する逆止弁を設けると共に、各油圧室の油圧供給油路に、それぞれ前記逆止弁をバイパスするドレーン油路を並列に設け、各ドレーン油路にそれぞれ油圧で駆動されるドレーン切替弁を設けると共に、各ドレーン切替弁を駆動する油圧を切り替える油圧切替弁を設け、
前記可変バルブタイミング調整機構の変位角（以下「ＶＣＴ変位角」という）を目標変位角に保持する保持動作中には、進角室側と遅角室側の両方のドレーン切替弁を閉じて進角室側と遅角室側の両方の逆止弁を有効に機能させて両方の油圧室からの作動油の逆流を防止するように前記油圧切替弁を制御すると共に、前記各油圧室の油圧を制御する油圧制御弁の制御電流を所定の保持電流に制御し、
前記ＶＣＴ変位角を進角方向又は遅角方向に変位させる進角・遅角動作中には、その変位方向に応じて進角室側と遅角室側のいずれか一方のドレーン切替弁を開いていずれか一方の逆止弁が機能しないように前記油圧切替弁を制御すると共に、前記油圧制御弁の制御電流を制御して各油圧室の油圧を可変することで前記ＶＣＴ変位角を目標変位角に向けて変位させるベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置において、
前記保持動作中に、所定の異常診断実行条件が成立したときに前記保持電流を所定の振幅で振動させて、その保持電流の振動によるＶＣＴ変位角の変化度合に基づいて前記ドレーン切替弁及び／又は前記逆止弁の異常の有無を判定する異常診断手段を備えていることを特徴とするベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項２】
前記油圧切替弁は、前記油圧制御弁に一体化されていることを特徴とする請求項１に記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項３】
前記異常診断手段は、前記保持電流の振動の振幅及び周期を、正常時のＶＣＴ変位角の変化度合が通常の保持動作中のＶＣＴ変位角の許容変動量の範囲内に収まるように設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項４】
前記異常診断手段は、前記保持電流の振動の振幅を、該保持電流の増加方向振幅によるＶＣＴ変位角変化量と減少方向振幅によるＶＣＴ変位角変化量とがほぼ同じとなるように設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項５】
前記異常診断手段は、前記保持電流の振動の周期を、前記各油圧室への油圧伝達系の遅れを考慮して該保持電流の増加方向振幅と減少方向振幅で各油圧室に油圧を伝達可能な最小時間付近に設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項６】
前記異常診断手段は、前記保持動作開始から所定期間が経過してから前記保持電流の振動を開始し、この保持電流の振動を所定期間行って前記異常の有無を判定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項７】
前記保持電流を学習する保持電流学習手段を備え、
前記異常診断手段は、前記保持電流学習手段で学習した保持電流学習値を中心として前記保持電流を振動させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項８】
前記各ドレーン切替弁は、エンジン発生油圧が高くなる高回転側の領域で常時開いた状態となるように構成され、
前記異常診断手段は、正常時に前記両方のドレーン切替弁が閉じた状態となる低回転側の領域では、ＶＣＴ変位角の変化度合が所定の異常判定しきい値を越えて進角又は遅角方向に大きくなったか否かで遅角室側又は進角室側のドレーン切替弁及び／又は前記逆止弁が開いたまま動かない開異常が発生したか否かを判定し、
正常時に前記両方のドレーン切替弁が開いた状態となる高回転側の領域では、ＶＣＴ変位角の変化度合が所定の異常判定しきい値を越えて進角又は遅角方向に大きくなったか否かで進角室側又は遅角室側のドレーン切替弁が閉じたまま動かない閉異常が発生したか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項９】
ベーン式の可変バルブタイミング調整機構（以下「ＶＣＴ」と表記する）のハウジング内に形成された複数のベーン収納室内がそれぞれベーンによって進角室と遅角室とに区画されており、少なくとも１つのベーン収納室内の進角室の油圧供給油路に設けられた、前記進角室からの作動油の逆流を防止する第１の逆止弁と、前記第１の逆止弁をバイパスする第１のドレーン油路に設けられた、油圧で駆動される第１のドレーン切替弁と、少なくとも１つのベーン収納室の遅角室の油圧供給油路に設けられた、前記遅角室からの作動油の逆流を防止する第２の逆止弁と、前記第２の逆止弁をバイパスする第２のドレーン油路に設けられた、油圧で駆動される第２のドレーン切替弁と、
前記ＶＣＴへ供給する油圧を制御する第１の油圧制御弁と、
前記第１及び第２のドレーン切替弁を駆動する油圧を制御する第２の油圧制御弁とが設けられており、
前記ＶＣＴの変位角を目標変位角に保持する保持動作中には、進角室側と遅角室側の両方のドレーン切替弁を閉じて進角室側と遅角室側の両方の逆止弁を有効に機能させて進角室及び遅角室からの作動油の逆流を防止するように前記第２の油圧制御弁を制御すると共に、前記ＶＣＴへ供給する油圧を制御する第１の油圧制御弁の制御電流を所定の保持電流に制御し、
前記ＶＣＴ変位角を進角方向又は遅角方向に変位させる進角・遅角動作中には、その変位方向に応じて進角室側と遅角室側のいずれか一方のドレーン切替弁を開いていずれか一方の逆止弁が機能しないように前記第２の油圧制御弁を制御すると共に、前記第１の油圧制御弁の制御電流を制御して前記ＶＣＴへ供給する油圧を可変することで前記ＶＣＴ変位角を目標変位角に向けて変位させるベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置において、
前記保持動作中に、所定の異常診断実行条件が成立したときに前記保持電流を所定の振幅で振動させて、その保持電流の振動によるＶＣＴ変位角の変化度合に基づいて前記ドレーン切替弁及び／又は前記逆止弁の異常の有無を判定する異常診断手段を備えていることを特徴とするベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項１０】
前記第１の油圧制御弁と前記第２の油圧制御弁とを駆動する軸が一体化されていることを特徴とする請求項９に記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項１１】
前記異常診断手段は、前記保持電流の振動の振幅及び周期を、正常時のＶＣＴ変位角の変化度合が通常の保持動作中のＶＣＴ変位角の許容変動量の範囲内に収まるように設定することを特徴とする請求項９又は１０に記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項１２】
前記異常診断手段は、前記保持電流の振動の振幅を、該保持電流の増加方向振幅によるＶＣＴ変位角変化量と減少方向振幅によるＶＣＴ変位角変化量とがほぼ同じとなるように設定することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項１３】
前記異常診断手段は、前記保持電流の振動の周期を、前記ＶＣＴへ油圧を供給する油圧伝達系の遅れを考慮して該保持電流の増加方向振幅と減少方向振幅で各油圧室に油圧を伝達可能な最小時間付近に設定することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項１４】
前記異常診断手段は、前記保持動作開始から所定期間が経過してから前記保持電流の振動を開始し、この保持電流の振動を所定期間行って前記異常の有無を判定することを特徴とする請求項９乃至１３のいずれかに記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項１５】
前記保持電流を学習する保持電流学習手段を備え、
前記異常診断手段は、前記保持電流学習手段で学習した保持電流学習値を中心として前記保持電流を振動させることを特徴とする請求項９乃至１４のいずれかに記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項１６】
前記各ドレーン切替弁は、エンジン発生油圧が高くなる高回転側の領域で常時開いた状態となるように構成され、
前記異常診断手段は、正常時に前記両方のドレーン切替弁が閉じた状態となる低回転側の領域では、ＶＣＴ変位角の変化度合が所定の異常判定しきい値を越えて進角又は遅角方向に大きくなったか否かで遅角室側又は進角室側のドレーン切替弁及び／又は前記逆止弁が開いたまま動かない開異常が発生したか否かを判定し、
正常時に前記両方のドレーン切替弁が開いた状態となる高回転側の領域では、ＶＣＴ変位角の変化度合が所定の異常判定しきい値を越えて進角又は遅角方向に大きくなったか否かで進角室側又は遅角室側のドレーン切替弁が閉じたまま動かない閉異常が発生したか否かを判定することを特徴とする請求項９乃至１５のいずれかに記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項１７】
ベーン式の可変バルブタイミング調整機構（以下「ＶＣＴ」と表記する）のハウジング内に形成された複数のベーン収納室内がそれぞれベーンによって進角室と遅角室とに区画されており、少なくとも１つのベーン収納室内の進角室の油圧供給油路に設けられた、前記進角室からの作動油の逆流を防止する第１の逆止弁と、前記第１の逆止弁をバイパスする第１のドレーン油路に設けられた、油圧で駆動される第１のドレーン切替弁と、少なくとも１つのベーン収納室の遅角室の油圧供給油路に設けられた、前記遅角室からの作動油の逆流を防止する第２の逆止弁と、前記第２の逆止弁をバイパスする第２のドレーン油路に設けられた、油圧で駆動される第２のドレーン切替弁と、
前記第１、第２のドレーン切替弁及び前記ＶＣＴへ供給する油圧を制御する１つの油圧制御弁とが設けられており、
前記ＶＣＴの変位角を目標変位角に保持する保持動作中には、前記油圧制御弁の制御電流を所定の保持電流に制御して、進角室側と遅角室側の両方のドレーン切替弁を閉じて進角室側と遅角室側の両方の逆止弁を有効に機能させて進角室及び遅角室からの作動油の逆流を防止するように制御すると共に、前記ＶＣＴへ供給する油圧を制御し、
前記ＶＣＴ変位角を進角方向又は遅角方向に変位させる進角・遅角動作中には、前記油圧制御弁の制御電流を制御して、その変位方向に応じて進角室側と遅角室側のいずれか一方のドレーン切替弁を開いていずれか一方の逆止弁が機能しないように制御すると共に、前記ＶＣＴへ供給する油圧を可変することで前記ＶＣＴ変位角を目標変位角に向けて変位させるように制御するベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置において、
前記保持動作中に、所定の異常診断実行条件が成立したときに前記保持電流を所定の振幅で振動させて、その保持電流の振動によるＶＣＴ変位角の変化度合に基づいて前記ドレーン切替弁及び／又は前記逆止弁の異常の有無を判定する異常診断手段を備えていることを特徴とするベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項１８】
前記異常診断手段は、前記保持電流の振動の振幅及び周期を、正常時のＶＣＴ変位角の変化度合が通常の保持動作中のＶＣＴ変位角の許容変動量の範囲内に収まるように設定することを特徴とする請求項１７に記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項１９】
前記異常診断手段は、前記保持電流の振動の振幅を、該保持電流の増加方向振幅によるＶＣＴ変位角変化量と減少方向振幅によるＶＣＴ変位角変化量とがほぼ同じとなるように設定することを特徴とする請求項１７又は１８に記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項２０】
前記異常診断手段は、前記保持電流の振動の周期を、前記ＶＣＴへ油圧を供給する油圧伝達系の遅れを考慮して該保持電流の増加方向振幅と減少方向振幅で各油圧室に油圧を伝達可能な最小時間付近に設定することを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれかに記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項２１】
前記異常診断手段は、前記保持動作開始から所定期間が経過してから前記保持電流の振動を開始し、この保持電流の振動を所定期間行って前記異常の有無を判定することを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれかに記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項２２】
前記保持電流を学習する保持電流学習手段を備え、
前記異常診断手段は、前記保持電流学習手段で学習した保持電流学習値を中心として前記保持電流を振動させることを特徴とする請求項１７乃至２１のいずれかに記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項２３】
前記各ドレーン切替弁は、エンジン発生油圧が高くなる高回転側の領域で常時開いた状態となるように構成され、
前記異常診断手段は、正常時に前記両方のドレーン切替弁が閉じた状態となる低回転側の領域では、ＶＣＴ変位角の変化度合が所定の異常判定しきい値を越えて進角又は遅角方向に大きくなったか否かで遅角室側又は進角室側のドレーン切替弁及び／又は前記逆止弁が開いたまま動かない開異常が発生したか否かを判定し、
正常時に前記両方のドレーン切替弁が開いた状態となる高回転側の領域では、ＶＣＴ変位角の変化度合が所定の異常判定しきい値を越えて進角又は遅角方向に大きくなったか否かで進角室側又は遅角室側のドレーン切替弁が閉じたまま動かない閉異常が発生したか否かを判定することを特徴とする請求項１７乃至２２のいずれかに記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、進角室の油圧供給油路と遅角室の油圧供給油路に、それぞれ、各油圧室からの作動油の逆流を防止する逆止弁を設けたベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に搭載される内燃機関においては、出力向上、燃費節減、排気エミッション低減等を目的として、吸気バルブや排気バルブのバルブタイミング（カム軸の変位角）を可変する可変バルブタイミング装置を採用したものが増加しつつある。例えば、ベーン式の可変バルブタイミング装置の基本的な構成は、特許文献１（特開２００１−１５９３３０号公報）に示すように、エンジンのクランク軸に同期して回転するハウジングと、吸気バルブ（又は排気バルブ）のカム軸に連結されたベーンロータとを同軸状に配置し、ハウジング内に形成された複数のベーン収納室内をベーンロータ外周側のベーン（羽根部）で進角室と遅角室とに区画する。そして、各油圧室の油圧を油圧制御弁で制御して、ハウジングに対してベーンロータを相対回動させることで、クランク軸に対するカム軸の変位角（カム軸位相）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。
【０００３】
このようなベーン式の可変バルブタイミング装置では、エンジン運転中に吸気バルブや排気バルブを開閉駆動するときに、吸気バルブや排気バルブからカム軸が受けるトルク変動がベーンロータに伝わり、それによって、ベーンロータに対して遅角方向及び進角方向へのトルク変動が作用する。これにより、ベーンロータが遅角方向にトルク変動を受けると、進角室の作動油が進角室から押し出される圧力を受け、また、ベーンロータが進角方向にトルク変動を受けると、遅角室の作動油が遅角室から押し出される圧力を受けることになる。このため、油圧供給源から供給される油圧が低い低回転領域では、進角室に油圧を供給してカム軸の変位角を進角させようとしても、図３に点線で示すように、ベーンロータが上記トルク変動により遅角方向に押し戻されてしまい、目標変位角に到達するまでの応答時間が長くなってしまうという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために、特許文献２（特開２００３−１０６１１５号公報）に示すように、遅角室の油圧供給油路と進角室の油圧供給油路にそれぞれ逆止弁を設け、ベーンロータがトルク変動を受けても遅角室や進角室からの作動油の逆流を逆止弁によって防止することで、図３に実線で示すように、可変バルブタイミング制御中にベーンロータが目標変位角の方向とは逆方向に戻されることを防止して、可変バルブタイミング制御の応答性を向上させることが考えられている。
【特許文献１】特開２００１−１５９３３０号公報（第４頁〜第６頁等）
【特許文献２】特開２００３−１０６１１５号公報（第１頁等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献２の可変バルブタイミング装置では、進角室の油圧供給油路と遅角室の油圧供給油路（油圧導入ライン）に、それぞれ逆止弁を設けると共に、各油圧室の油圧供給油路に、それぞれ逆止弁をバイパスする戻りライン（油圧排出ライン）を並列に設け、各油圧室に供給する油圧を制御する油圧制御弁（スプール式電磁弁）に、各油圧室の戻りラインを開閉するライン切替弁としての機能を一体化した構成となっている。そして、この油圧制御弁の制御電流値を制御することで、各油圧室に供給する油圧を制御すると同時に、各油圧室の戻りラインの開放／閉鎖の切り替えを制御して、いずれかの油圧室の油圧を抜く必要があるときに、その油圧室の戻りラインを開放して当該戻りラインを通して油圧を速やかに抜くことができるようにしている。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２の可変バルブタイミング装置では、電動式可変力ソレノイドにより油圧制御弁のアーマチュアを駆動しており、カム軸方向の全長が長くなるため、搭載性が悪くなるという問題があった。
【０００７】
そこで、本出願人は、逆止弁をバイパスするドレーン油路に、油圧で駆動されるドレーン切替弁を設けると共に、各ドレーン切替弁を駆動する油圧を切り替える電磁式の油圧切替弁を設ける構成の可変バルブタイミング装置を提案している。この構成では、ドレーン切替弁を小型化できると共にドレーン切替弁への電気的な配線が不要であるため、ドレーン切替弁を逆止弁と共に可変バルブタイミング調整機構の内部の狭いスペースにコンパクトに組み付けることが可能となる。また、油圧切替弁と、可変バルブタイミング装置の各油圧室に供給する油圧を制御する油圧制御弁とをカム軸に直接搭載する必要がないため、上記特許文献２のものに比べ、可変バルブタイミング装置の搭載性が改善されるという利点がある。なお、本出願人は、上記可変バルブタイミング装置を更に改良し、１つの油圧制御弁で、各ドレーン切替弁を駆動する油圧を切り替えるとともに、可変バルブタイミング装置の各油圧室に供給する油圧を制御することができる構成の可変バルブタイミング装置についても提案している。
【０００８】
このような可変バルブタイミング機構の開発過程で、耐久試験等で長期間運転したときに、ドレーン切替弁や逆止弁に異物が噛み込まれたりそれらの弁体が固着したりしてドレーン切替弁や逆止弁が正常に動作しなくなる異常が発生する可能性があることが判明した。このような異常は、エンジン性能を悪化させるため、できるだけ早期に検出して運転者に知らせて修理を促す必要がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、ドレーン切替弁や逆止弁が正常に動作しなくなる異常を早期に検出できるようにしたベーン式の可変バルブタイミング調整機構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】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ベーン式の可変バルブタイミング調整機構のハウジング内に形成された複数のベーン収納室内をそれぞれベーンによって進角室と遅角室とに区画し、少なくとも１つのベーン収納室の進角室の油圧供給油路と遅角室の油圧供給油路に、それぞれ各油圧室（「油圧室」とは「進角室」と「遅角室」のいずれかを意味する）からの作動油の逆流を防止する逆止弁を設けると共に、各油圧室の油圧供給油路に、それぞれ前記逆止弁をバイパスするドレーン油路を並列に設け、各ドレーン油路にそれぞれ油圧で駆動されるドレーン切替弁を設けると共に、各ドレーン切替弁を駆動する油圧を切り替える油圧切替弁を設けたベーン式の可変バルブタイミング調整機構の異常診断装置において、前記可変バルブタイミング調整機構の変位角（以下「ＶＣＴ変位角」という）を目標変位角に保持する保持動作中には、進角室側と遅角室側の両方のドレーン切替弁を閉じて進角室側と遅角室側の両方の逆止弁を有効に機能させて両方の油圧室からの作動油の逆流を防止するように前記油圧切替弁を制御すると共に、前記各油圧室の油圧を制御する油圧制御弁の制御電流を所定の保持電流に制御し、前記ＶＣＴ変位角を進角方向又は遅角方向に変位させる進角・遅角動作中には、その変位方向に応じて進角室側と遅角室側のいずれか一方のドレーン切替弁を開いていずれか一方の逆止弁が機能しないように前記油圧切替弁を制御すると共に、前記油圧制御弁の制御電流を制御して各油圧室の油圧を可変することで前記ＶＣＴ変位角を目標変位角に向けて変位させる。そして、異常診断手段は、保持動作中に所定の異常診断実行条件が成立したときに、保持電流を所定の振幅で振動させて、その保持電流の振動によるＶＣＴ変位角の変化度合を判定し、そのＶＣＴ変位角の変化度合に基づいてドレーン切替弁及び／又は逆止弁の異常の有無を判定するようにしたものである。
【００１１】
保持動作中は、進角室側と遅角室側の両方のドレーン切替弁が正常に動作すれば、両方のドレーン切替弁が閉じるため、両方の逆止弁が正常であれば、両方の逆止弁の逆流防止機能を有効に働かせることができるが、いずれか一方のドレーン切替弁（又は逆止弁）が開いたまま動かない“開異常”が発生すると、保持動作中でも、いずれか一方のドレーン切替弁（又は逆止弁）が開いたままの状態に固定される。従って、保持動作中に、保持電流を所定の振幅で振動させて、その保持電流の振動によるＶＣＴ変位角の変化量を判定すると、両方のドレーン切替弁が正常に閉じて逆止弁の機能が有効に働いていれば、両方の油圧室からの油圧の漏れが両方の逆止弁によって有効に防止されるため、ＶＣＴ変位角の変化量が少なくなるが、いずれか一方のドレーン切替弁（又は逆止弁）が開異常になっていると、その開異常が発生している側の油圧室の油圧がドレーン切替弁（又は逆止弁）を通して漏れて低下するため、両方の油圧室の油圧のバランスが崩れて、ＶＣＴ変位角を一定位置に保持できなくなり、ＶＣＴ変位角の変化量が大きくなる。従って、本発明のように、保持動作中に保持電流を振動させれば、その保持電流の振動によるＶＣＴ変位角の変化度合が大きいか否かでドレーン切替弁及び／又は逆止弁の異常の有無を判定することができ、ドレーン切替弁や逆止弁の異常を早期に検出することができる。
【００１２】
尚、本発明の異常診断方法では、進角室側と遅角室側の両方のドレーン切替弁（又は逆止弁）が同時に両方とも開異常になった場合は、その異常を検出しにくいかもしれないが、一般に、両方のドレーン切替弁（又は逆止弁）が同時に両方とも異常になる確率は、いずれか一方のドレーン切替弁（又は逆止弁）が異常になる確率と比べれば、遥かに小さいため、本発明の異常診断方法によって大多数の異常を早期に検出することができる。
【００１３】
本発明は、ドレーン切替弁を駆動する油圧を切り替える油圧切替弁を、油圧制御弁とは別体に設けるようにしても良いが、請求項２のように、油圧切替弁を油圧制御弁に一体化した構成とすると良い。これにより、部品点数削減、低コスト化、コンパクト化の要求を満たすことができる。
【００１４】
この場合、請求項３のように、保持電流の振動の振幅及び周期を、正常時のＶＣＴ変位角の変化度合が通常の保持動作中のＶＣＴ変位角の許容変動量の範囲内に収まるように設定するようにすると良い。このようにすれば、両方のドレーン切替弁が正常な場合には、保持電流の振動期間中でも、保持動作中のＶＣＴ変位角の変動量が通常の許容範囲内に収まり、エンジン性能に悪影響を及ぼさずに異常診断を行うことができる。
【００１５】
また、保持電流の振動の振幅は、増加方向と減少方向とが同一になるように設定しても良いが、ベーン式の可変バルブタイミング調整機構の構造上、進角室の油圧の方が遅角室の油圧よりも漏れやすいという事情を考慮して、請求項４のように、保持電流の振動の振幅を、保持電流の増加方向振幅によるＶＣＴ変位角変化量と減少方向振幅によるＶＣＴ変位角変化量とがほぼ同じとなるように設定しても良い。このようにすれば、保持電流の振動期間中のＶＣＴ変位角の変動をより効果的に少なくすることができる。
【００１６】
また、請求項５のように、保持電流の振動の周期を、各油圧室への油圧伝達系の遅れを考慮して保持電流の増加方向振幅と減少方向振幅で各油圧室に油圧を伝達可能な最小時間付近に設定するようにしても良い。このようにすれば、正常時のＶＣＴ変位角変化量を少なくしながら、異常発生時のＶＣＴ変位角変化量を大きくすることができ、正常時と異常時とのＶＣＴ変位角変化量の違いを明確にして異常を検出しやすくすることができる。
【００１７】
また、保持動作開始からＶＣＴ変位角が安定保持されるまでに遅れがあることを考慮して、請求項６のように、保持動作開始から所定期間（上記遅れに相当する期間）が経過してから保持電流の振動を開始し、この保持電流の振動を所定期間行ってドレーン切替弁の異常の有無を判定するようにすると良い。このようにすれば、保持動作開始直後のＶＣＴ変位角の変動を異常と誤判定することを未然に防止でき、異常診断の精度・信頼性を向上させることができる。
【００１８】
また、請求項７に示すように、保持電流学習手段で学習した保持電流学習値を中心として保持電流を振動させるようにすると良い。これにより、保持電流の振動中心（つまり振動させない場合の保持電流値相当値）を適正な値に設定することができ、保持電流の振動中心のずれによるＶＣＴ変位角の変動を防止でき、異常診断精度を向上できる。
【００１９】
また、請求項８のように、各ドレーン切替弁を、エンジン発生油圧が高くなる高回転側の領域で常時開いた状態となるように構成したシステムに本発明を適用する場合は、正常時に前記両方のドレーン切替弁が閉じた状態となる低回転側の領域では、ＶＣＴ変位角の変化度合が所定の異常判定しきい値を越えて進角又は遅角方向に大きくなったか否かで遅角室側又は進角室側のドレーン切替弁及び／又は逆止弁が開いたまま動かない開異常が発生したか否かを判定し、正常時に前記両方のドレーン切替弁が開いた状態となる高回転側の領域では、ＶＣＴ変位角の変化度合が所定の異常判定しきい値を越えて進角又は遅角方向に大きくなったか否かで進角室側又は遅角室側のドレーン切替弁が閉じたまま動かない閉異常が発生したか否かを判定するようにすれば良い。これにより、ドレーン切替弁の開異常と閉異常及び逆止弁の開異常を早期に検出することができる。
【００２０】
本発明は、ベーン式の可変バルブタイミング調整機構の構成が請求項１とは異なる構成のものにも適用して実施できる。
【００２１】
例えば、請求項９のように、ベーン式の可変バルブタイミング調整機構（以下「ＶＣＴ」と表記する）の少なくとも１つのベーン収納室内の進角室の油圧供給油路に設けられた、前記進角室からの作動油の逆流を防止する第１の逆止弁と、前記第１の逆止弁をバイパスする第１のドレーン油路に設けられた、油圧で駆動される第１のドレーン切替弁と、少なくとも１つのベーン収納室の遅角室の油圧供給油路に設けられた、前記遅角室からの作動油の逆流を防止する第２の逆止弁と、前記第２の逆止弁をバイパスする第２のドレーン油路に設けられた、油圧で駆動される第２のドレーン切替弁と、前記ＶＣＴへ供給する油圧を制御する第１の油圧制御弁と、前記第１及び第２のドレーン切替弁を駆動する油圧を制御する第２の油圧制御弁とが設けられた構成としても良い。この構成では、ＶＣＴ変位角を目標変位角に保持する保持動作中には、進角室側と遅角室側の両方のドレーン切替弁を閉じて進角室側と遅角室側の両方の逆止弁を有効に機能させて進角室及び遅角室からの作動油の逆流を防止するように前記第２の油圧制御弁を制御すると共に、前記ＶＣＴへ供給する油圧を制御する第１の油圧制御弁の制御電流を所定の保持電流に制御し、前記ＶＣＴ変位角を進角方向又は遅角方向に変位させる進角・遅角動作中には、その変位方向に応じて進角室側と遅角室側のいずれか一方のドレーン切替弁を開いていずれか一方の逆止弁が機能しないように前記第２の油圧制御弁を制御すると共に、前記第１の油圧制御弁の制御電流を制御して前記ＶＣＴへ供給する油圧を可変することで前記ＶＣＴ変位角を目標変位角に向けて変位させる。
【００２２】
このような構成のＶＣＴに対しても、前記請求項１〜８に係る発明を適用して実施できる（請求項９〜１６）。
【００２３】
また、請求項１７のように、ＶＣＴの少なくとも１つのベーン収納室内の進角室の油圧供給油路に設けられた、前記進角室からの作動油の逆流を防止する第１の逆止弁と、前記第１の逆止弁をバイパスする第１のドレーン油路に設けられた、油圧で駆動される第１のドレーン切替弁と、少なくとも１つのベーン収納室の遅角室の油圧供給油路に設けられた、前記遅角室からの作動油の逆流を防止する第２の逆止弁と、前記第２の逆止弁をバイパスする第２のドレーン油路に設けられた、油圧で駆動される第２のドレーン切替弁と、前記第１、第２のドレーン切替弁及び前記ＶＣＴへ供給する油圧を制御する１つの油圧制御弁とが設けられた構成としても良い。この構成では、ＶＣＴ変位角を目標変位角に保持する保持動作中には、前記油圧制御弁の制御電流を所定の保持電流に制御して、進角室側と遅角室側の両方のドレーン切替弁を閉じて進角室側と遅角室側の両方の逆止弁を有効に機能させて進角室及び遅角室からの作動油の逆流を防止するように制御すると共に、前記ＶＣＴへ供給する油圧を制御し、前記ＶＣＴ変位角を進角方向又は遅角方向に変位させる進角・遅角動作中には、前記油圧制御弁の制御電流を制御して、その変位方向に応じて進角室側と遅角室側のいずれか一方のドレーン切替弁を開いていずれか一方の逆止弁が機能しないように制御すると共に、前記ＶＣＴへ供給する油圧を可変することで前記ＶＣＴ変位角を目標変位角に向けて変位させる。
【００２４】
このような構成のＶＣＴに対しても、前記請求項１，３〜８に係る発明を適用して実施できる（請求項１７〜２３）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてベーン式の可変バルブタイミング調整機構１１の構成を説明する。可変バルブタイミング調整機構１１のハウジング１２は、図示しない吸気側又は排気側のカム軸の外周に回動自在に支持されたスプロケットにボルト１３で締め付け固定されている。これにより、エンジンのクランク軸の回転がタイミングチェーンを介してスプロケットとハウジング１２に伝達され、スプロケットとハウジング１２がクランク軸と同期して回転する。ハウジング１２内には、ベーンロータ１４が相対回動自在に収納され、このベーンロータ１４がボルト１５によりカム軸の一端部に締め付け固定されている。
【００２６】
ハウジング１２の内部には、ベーンロータ１４の外周部の複数のベーン１７を進角方向及び遅角方向に相対回動自在に収納する複数のベーン収納室１６が形成され、各ベーン収納室１６が各ベーン１７によって進角室１８と遅角室１９とに区画されている。
【００２７】
進角室１８と遅角室１９に所定圧以上の油圧が供給された状態では、進角室１８と遅角室１９の油圧でベーン１７が保持されて、クランク軸の回転によるハウジング１２の回転が油圧を介してベーンロータ１４に伝達され、このベーンロータ１４と一体的にカム軸が回転駆動される。エンジン運転中は、進角室１８と遅角室１９の油圧を油圧制御弁２１で制御してハウジング１２に対してベーンロータ１４を相対回動させることで、クランク軸に対するカム軸の変位角（カム軸位相）を制御して吸気バルブ（又は排気バルブ）のバルブタイミングを可変する。
【００２８】
また、いずれか１つのベーン１７の両側部には、ハウジング１２に対するベーンロータ１４の相対回動範囲を規制するストッパ部２２，２３が形成され、このストッパ部２２，２３によってカム軸の変位角（カム軸位相）の最遅角位置と最進角位置が規制されている。また、いずれか１つのベーン１７には、エンジン停止時等にカム軸の変位角を所定のロック位置でロックするためのロックピン２４が設けられ、このロックピン２４がハウジング１２に設けられたロック穴（図示せず）に嵌り込むことで、カム軸の変位角が所定のロック位置でロックされる。このロック位置は、始動に適した位置（例えばカム軸変位角の調整可能範囲の略中間位置）に設定されている。
【００２９】
可変バルブタイミング調整機構１１の油圧制御回路には、オイルパン２６内のオイル（作動油）がオイルポンプ２７により油圧制御弁２１を介して供給される。この油圧制御回路は、油圧制御弁２１の進角圧ポートから吐出されるオイルを複数の進角室１８に供給する油圧供給油路２８と、油圧制御弁２１の遅角圧ポートから吐出されるオイルを複数の遅角室１９に供給する油圧供給油路２９とが設けられている。
【００３０】
そして、進角室１８の油圧供給油路２８と遅角室１９の油圧供給油路２９には、それぞれ各室１８，１９からの作動油の逆流を防止する逆止弁３０，３１が設けられている。本実施例では、１つのベーン収納室１６の進角室１８と遅角室１９の油圧供給油路２８，２９についてのみ逆止弁３０，３１が設けられている。勿論、２つ以上のベーン収納室１６の進角室１８と遅角室１９の油圧供給油路２８，２９にそれぞれ逆止弁３０，３１を設ける構成としても良い。
【００３１】
各室１８，１９の油圧供給油路２８，２９には、それぞれ逆止弁３０，３１をバイパスするドレーン油路３２，３３が並列に設けられ、各ドレーン油路３２，３３には、それぞれドレーン切替弁３４，３５が設けられている。各ドレーン切替弁３４，３５は、油圧制御弁２１から供給される油圧（パイロット圧）で閉弁方向に駆動されるスプール弁により構成され、油圧が加えられないときには、スプリング４１，４２によって開弁位置に保持される。ドレーン切替弁３４，３５が開弁すると、ドレーン油路３２，３３が開放されて、逆止弁３０，３１の機能が働かない状態となる。ドレーン切替弁３４，３５が閉弁すると、ドレーン油路３２，３３が閉鎖されて、逆止弁３０，３１の機能が有効に働く状態となり、油圧室１８，１９からのオイルの逆流が防止されて油圧室１８，１９の油圧が保持される。
【００３２】
各ドレーン切替弁３４，３５は、電気的な配線が不要であるため、逆止弁３０，３１と共に可変バルブタイミング調整機構１１内部のベーンロータ１４にコンパクトに組み付けられている。これにより、各油圧室１８，１９の近くにドレーン切替弁３４，３５が配置され、進角・遅角動作時に各ドレーン油路３２，３３を各油圧室１８，１９の近くで応答良く開放／閉鎖できるようになっている。
【００３３】
更に、本実施例では、エンジン運転中にクランク軸の回転に連動して可変バルブタイミング調整機構１１全体が回転して各ドレーン切替弁３４，３５に回転遠心力が作用する構成になっていることを考慮して、ベーンロータ１４に対する各ドレーン切替弁３４，３５の取り付け方向をその弁体の開弁方向に回転遠心力が作用するように設定することで、エンジン回転速度が所定値以上となる高回転側の領域では、各ドレーン切替弁３４，３５の制御油圧とは関係なく、常に回転遠心力により各ドレーン切替弁３４，３５が強制的に開弁されて各逆止弁３０，３１の機能が働かない状態となるように構成されている。これにより、高回転側の領域では、逆止弁３０，３１を持たない従来構成のものと同じ制御プログラムを適用できるようになっている。
【００３４】
一方、油圧制御弁２１は、リニアソレノイド３６によって駆動されるスプール弁により構成され、進角室１８と遅角室１９に供給する油圧を制御する進角／遅角油圧制御機能３７と、各ドレーン切替弁３４，３５を駆動する油圧を切り替えるドレーン切替制御機能３８とが一体化されている。この油圧制御弁２１のリニアソレノイド３６に通電する電流値（制御デューティ）は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」という）４３によって制御される。
【００３５】
このＥＣＵ４３は、クランク角センサ４４及びカム角センサ４５の出力信号に基づいて吸気バルブ（又は排気バルブ）の実バルブタイミング（実変位角）を演算すると共に、吸気圧センサ、水温センサ等のエンジン運転状態を検出する各種センサの出力に基づいて吸気バルブ（又は排気バルブ）の目標バルブタイミング（目標変位角）を演算する。そして、ＥＣＵ４３は、実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させるように可変バルブタイミング調整機構１１の油圧制御弁２１の制御電流値をフィードバック制御（又はフィードフォワード制御）する。これにより、進角室１８と遅角室１９の油圧を制御してハウジング１２に対してベーンロータ１４を相対回動させることで、カム軸の変位角を変化させて実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させる。
【００３６】
ところで、エンジン運転中に吸気バルブや排気バルブを開閉駆動するときに、吸気バルブや排気バルブからカム軸が受けるトルク変動がベーンロータ１４に伝わり、それによって、ベーンロータ１４に対して遅角方向及び進角方向へのトルク変動が作用する。これにより、ベーンロータ１４が遅角方向にトルク変動を受けると、進角室１８の作動油が進角室１８から押し出される圧力を受け、ベーンロータ１４が進角方向にトルク変動を受けると、遅角室１９の作動油が遅角室１９から押し出される圧力を受けることになる。このため、油圧供給源であるオイルポンプ２７の吐出油圧が低くなる低回転領域では、逆止弁３０，３１が無いと、進角室１８に油圧を供給してカム軸の変位角を進角させようとしても、図３に点線で示すように、ベーンロータ１４が上記トルク変動により遅角方向に押し戻されてしまい、目標変位角に到達するまでの応答時間が長くなってしまうという問題があった。
【００３７】
これに対して、本実施例では、進角室１８の油圧供給油路２８と遅角室１９の油圧供給油路２９に、それぞれ各室１８，１９からのオイルの逆流を防止する逆止弁３０，３１を設けると共に、各室１８，１９の油圧供給油路２８，２９に、それぞれ逆止弁３０，３１をバイパスするドレーン油路３２，３３を並列に設け、各ドレーン油路３２，３３に、それぞれドレーン切替弁３４，３５を設けた構成となっている。これにより、図２に示すように、遅角動作、保持動作、進角動作に応じて各室１８，１９の油圧が次のように制御される。
【００３８】
［遅角動作］
実バルブタイミングを遅角側の目標バルブタイミングに向けて遅角させる遅角動作中は、進角室１８のドレーン切替弁３４への油圧供給を停止することで、進角室１８のドレーン切替弁３４を開弁して進角室１８の逆止弁３０を機能させない状態にすると共に、遅角室１９のドレーン切替弁３５へ油圧制御弁２１から油圧を加えることで、遅角室１９のドレーン切替弁３５を閉弁して遅角室１９の逆止弁３１を機能させる状態にする。これにより、低油圧時でも、ベーンロータ１４の進角方向へのトルク変動に対して遅角室１９からのオイルの逆流を逆止弁３１により防止しながら効率良く遅角室１９に油圧を供給して遅角応答性を向上させる。
【００３９】
尚、本実施例では、エンジン回転速度が所定値以上となる高回転側の領域では、各ドレーン切替弁３４，３５の制御油圧とは関係なく、常に回転遠心力により両方のドレーン切替弁３４，３５が強制的に開弁されて両方の逆止弁３０，３１の機能が働かない状態となるように構成されているため、当該高回転側の領域では、遅角動作時でも、回転遠心力により両方のドレーン切替弁３４，３５が強制的に開弁されて両方の逆止弁３０，３１の機能が働かない状態となるが、当該高回転側の領域では、オイルポンプ２７の吐出油圧が十分に高くなって遅角室１９に十分に高い油圧を供給できるため、遅角応答性が低下することはない。
【００４０】
［保持動作］
実バルブタイミングを目標バルブタイミングに保持する保持動作中は、進角室１８と遅角室１９の両方のドレーン切替弁３４，３５へ油圧制御弁２１から油圧を加えることで、両方のドレーン切替弁３４，３５を共に閉弁して、進角室１８と遅角室１９の両方の逆止弁３０，３１を機能させる状態にする。この状態では、吸気バルブや排気バルブからカム軸が受けるトルク変動によってベーンロータ１４に対して遅角方向及び進角方向へのトルク変動が作用しても、進角室１８と遅角室１９の両方のオイルの逆流を逆止弁３１により防止して、ベーン１７をその両側から保持する油圧が低下するのを防止して、保持安定性を向上させる。
【００４１】
この保持動作においても、高回転側の領域では、回転遠心力により両方のドレーン切替弁３４，３５が強制的に開弁されて両方の逆止弁３０，３１の機能が働かない状態となるが、当該高回転側の領域では、オイルポンプ２７の吐出油圧が十分に高くなって進角室１８と遅角室１９の両方に十分に高い油圧を供給できるため、保持安定性が低下することはない。
【００４２】
［進角動作］
実バルブタイミングを進角側の目標バルブタイミングに向けて進角させる進角動作中は、進角室１８のドレーン切替弁３４へ油圧制御弁２１から油圧を加えることで、進角室１８のドレーン切替弁３４を閉弁して進角室１８の逆止弁３０を機能させる状態にすると共に、遅角室１９のドレーン切替弁３５への油圧供給を停止することで、遅角室１９のドレーン切替弁３５を開弁して遅角室１９の逆止弁３１を機能させない状態にする。これにより、低油圧時でも、ベーンロータ１４の遅角方向へのトルク変動に対して進角室１８からのオイルの逆流を逆止弁３０により防止しながら効率良く油圧を進角室１８に供給して進角応答性を向上させる。
【００４３】
この進角動作においても、高回転側の領域では、回転遠心力により両方のドレーン切替弁３４，３５が強制的に開弁されて両方の逆止弁３０，３１の機能が働かない状態となるが、当該高回転側の領域では、オイルポンプ２７の吐出油圧が十分に高くなって進角室１８に十分に高い油圧を供給できるため、進角応答性が低下することはない。
【００４４】
次に、可変バルブタイミング調整機構１１の応答特性（以下「ＶＣＴ応答特性」という）について図４を用いて説明する。図４は、油圧制御弁２１の制御電流値（以下「ＯＣＶ電流値」という）と可変バルブタイミング調整機構１１の応答速度（以下「ＶＣＴ応答速度」という）との関係を測定して得られたＶＣＴ応答特性の一例を示している。
【００４５】
本実施例では、進角室１８と遅角室１９の両方に逆止弁３０，３１とドレーン切替弁３４，３５を設けているため、ＯＣＶ電流値の変化に対してＶＣＴ応答速度がリニアに変化せず、ドレーン切替弁３４，３５の開弁／閉弁が切り替えられることによりＶＣＴ応答速度が２箇所で急変する。図４のＶＣＴ応答特性において、遅角側のＶＣＴ応答速度の急変点は、進角室１８のドレーン切替弁３４が閉弁から開弁に切り替わる点であり、進角側のＶＣＴ応答速度の急変点は、遅角室１９のドレーン切替弁３５が閉弁から開弁に切り替わる点である。保持動作は、遅角側のＶＣＴ応答速度急変点と進角側のＶＣＴ応答速度急変点との間のＶＣＴ応答速度変化の勾配が小さい領域で行われる。
【００４６】
ところで、使用年数が長くなると、ドレーン切替弁３４，３５や逆止弁３０，３１に異物が噛み込まれたりそれらの弁体が固着したりしてドレーン切替弁３４，３５や逆止弁３０，３１が正常に動作しなくなる異常が発生する可能性がある。このような異常は、エンジン性能を悪化させるため、できるだけ早期に検出して運転者に知らせて修理を促す必要がある。
【００４７】
そこで、本実施例では、エンジン回転速度が所定値以上となる高回転側の領域では、各ドレーン切替弁３４，３５の制御油圧とは関係なく、常に回転遠心力により両方のドレーン切替弁３４，３５が強制的に開弁されて両方の逆止弁３０，３１の機能が働かない状態となるように構成されていることを考慮して、次のような方法で異常を検出する。
【００４８】
［低回転側の領域での異常診断］
保持動作中に、正常であれば両方のドレーン切替弁３４，３５が閉じた状態となる所定回転速度以下の低回転側の領域で、図５に示すように、油圧制御弁２１の保持電流（保持デューティ）を所定の振幅／周期で振動（ディザ）させて、その保持電流の振動によるＶＣＴ変位角の変化度合を判定する。そして、このＶＣＴ変位角の変化度合が所定の異常判定しきい値を越えて遅角方向に大きくなったか否かで進角室１８側のドレーン切替弁３４及び／又は逆止弁３０が開いたまま動かない開異常が発生したか否かを判定する。
【００４９】
低回転側の領域で保持動作を行う場合は、進角室１８側と遅角室１９側の両方のドレーン切替弁３４，３５が正常に動作すれば、両方のドレーン切替弁３４，３５が閉じるため、両方の逆止弁３０，３１が正常であれば、両方の逆止弁３０，３１の逆流防止機能を有効に働かせることができるが、進角室１８側のドレーン切替弁３４及び／又は逆止弁３０が開異常になると、その開異常が発生している進角室１８の油圧がドレーン切替弁３４又は逆止弁３０を通して漏れて低下するため、遅角室１９の油圧が進角室１８の油圧よりも高くなってＶＣＴ変位角が進角方向にずれる現象が発生する。この特性を利用して、ＶＣＴ変位角の変化度合が所定の異常判定しきい値を越えて遅角方向に大きくなったか否かで進角室１８側のドレーン切替弁３４及び／又は逆止弁３０の開異常を検出するものである。
【００５０】
同様に、保持電流の振動によるＶＣＴ変位角の変化度合が所定の異常判定しきい値を越えて進角方向に大きくなったか否かで遅角室１９側のドレーン切替弁３５及び／又は逆止弁３１が開いたまま動かない開異常が発生したか否かを判定する。これは、遅角室１９側のドレーン切替弁３５及び／又は逆止弁３１が開異常になると、その開異常が発生している遅角室１９の油圧がドレーン切替弁３５又は逆止弁３１を通して漏れて低下するため、進角室１８の油圧が遅角室１９の油圧よりも高くなってＶＣＴ変位角が遅角方向にずれるという特性を利用して、遅角室１９側のドレーン切替弁３５及び／又は逆止弁３１の開異常を検出するものである。
【００５１】
［高回転側の領域での異常診断］
保持動作中に、正常であれば両方のドレーン切替弁３４，３５が回転遠心力により強制的に開弁されて両方の逆止弁３０，３１の機能が働かない状態となる高回転側の領域でも、低回転側の領域と同様に、油圧制御弁２１の保持電流を所定の振幅／周期で振動（ディザ）させて、その保持電流の振動によるＶＣＴ変位角の変化度合を判定する。そして、このＶＣＴ変位角の変化度合が所定の異常判定しきい値を越えて進角方向に大きくなったか否かで進角室１８側のドレーン切替弁３４が閉じたまま動かない閉異常が発生したか否かを判定する。
【００５２】
高回転側の領域で保持動作を行う場合は、進角室１８側と遅角室１９側の両方のドレーン切替弁３４，３５が正常に動作すれば、両方のドレーン切替弁３４，３５が回転遠心力により強制的に開弁されるが、進角室１８側のドレーン切替弁３４が閉異常になると、その閉異常が発生している進角室１８の油圧が保持電流の振動により相対的に上昇するため、進角室１８の油圧が遅角室１９の油圧よりも高くなってＶＣＴ変位角が進角方向にずれる現象が発生する。この特性を利用して、ＶＣＴ変位角の変化度合が所定の異常判定しきい値を越えて進角方向に大きくなったか否かで進角室１８側のドレーン切替弁３４の閉異常を検出するものである。
【００５３】
同様に、ＶＣＴ変位角の変化度合が所定の異常判定しきい値を越えて遅角方向に大きくなったか否かで遅角室１９側のドレーン切替弁３５が閉じたまま動かない閉異常が発生したか否かを判定する。これは、遅角室１９側のドレーン切替弁３５が閉異常になると、その閉異常が発生している遅角室１９の油圧が保持電流の振動により相対的に上昇するため、遅角室１９の油圧が進角室１８の油圧よりも高くなってＶＣＴ変位角が遅角方向にずれるという特性を利用して、遅角室１９側のドレーン切替弁３５の閉異常を検出するものである。
【００５４】
また、本実施例では、異常診断期間中の保持電流の振動（ディザ）の振幅及び周期を、正常時のＶＣＴ変位角の変化度合が通常の保持動作中のＶＣＴ変位角の許容変動量の範囲内に収まるように設定している。この場合、保持動作は、遅角側のＶＣＴ応答速度急変点と進角側のＶＣＴ応答速度急変点との間のＶＣＴ応答速度変化の勾配が小さい領域で行われれ、保持電流の振幅が遅角側のＶＣＴ応答速度急変点と進角側のＶＣＴ応答速度急変点を越えないように設定される。このようにすれば、両方のドレーン切替弁３４，３５が正常な場合には、保持電流の振動期間中でも、保持動作中のＶＣＴ変位角の変動量が通常の許容範囲内に収まり、エンジン性能に悪影響を及ぼさずに異常診断を行うことができる。      
【００５５】
この場合、保持電流の振動の振幅は、増加方向と減少方向とが同一になるように設定しても良いが、ベーン式の可変バルブタイミング調整機構１１の構造上、進角室１８の油圧の方が遅角室１９の油圧よりも漏れやすいという事情を考慮して、保持電流の振動の振幅を、保持電流の増加方向振幅（進角方向振幅）によるＶＣＴ変位角変化量と減少方向振幅（遅角方向振幅）によるＶＣＴ変位角変化量とがほぼ同じとなるようにするために、保持電流の増加方向振幅（進角方向振幅）が減少方向振幅（遅角方向振幅）よりも少しだけ大きくなるように設定している（図１０、図１１参照）。このようにすれば、保持電流の振動期間中のＶＣＴ変位角の変動をより効果的に少なくすることができる。
【００５６】
また、本実施例では、保持電流の振動の周期（ディザ周期）を、各油圧室１８，１９への油圧伝達系の遅れを考慮して保持電流の増加方向振幅と減少方向振幅で各油圧室１８，１９に油圧を伝達可能な最小時間付近に設定している。このようにすれば、正常時のＶＣＴ変位角変化量を少なくしながら、異常発生時のＶＣＴ変位角変化量を大きくすることができ、正常時と異常時とのＶＣＴ変位角変化量の違いを明確にして異常を検出しやすくすることができる。
【００５７】
また、保持動作開始からＶＣＴ変位角が安定保持されるまでに遅れがあることを考慮して、本実施例では、図５に示すように、保持動作開始から上記遅れに相当する所定期間が経過してから保持電流の振動を開始し、この保持電流の振動を所定期間行って異常診断を行うようにしている。このようにすれば、保持動作開始直後のＶＣＴ変位角の変動を異常と誤判定することを未然に防止することができ、異常診断の精度・信頼性を向上させることができる。
【００５８】
以上説明した本実施例の異常診断処理は、ＥＣＵ４３によって図６乃至図９の各ルーチンに従って実行され、特許請求の範囲でいう異常診断手段としての機能を実現する。以下、これら各ルーチンの処理内容を説明する。
【００５９】
［異常診断ルーチン］
図６乃至図８の異常診断ルーチンは、エンジン運転中にエンジン回転速度の演算タイミング毎（例えば４気筒エンジンであれば１８０℃Ａ毎）に実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ１０１で、現在のエンジン運転条件（エンジン回転速度、吸気圧等）に応じた目標変位角ｖｖｔｔｇｔ（目標バルブタイミング）をマップ等により演算する。この後、ステップ１０２に進み、現在のＶＣＴ変位角ｖｖｔと目標変位角ｖｖｔｔｇｔとの偏差が小さくなるようにＯＣＶ電流値（制御デューティｄｕｔｙｖｖｔ）をフィードバック制御（Ｆ／Ｂ制御）する。
【００６０】
この後、ステップ１０３に進み、異常診断実行中フラグｘｖｖｔｃｈｋが異常診断実行中（ディザ制御実行中）でないことを意味する“０”にセットされているか否かを判定し、異常診断実行中フラグｘｖｖｔｃｈｋが“１”にセットされていれば、異常診断実行中であると判断して、ステップ１０５の判定処理に進む。
【００６１】
これに対して、上記ステップ１０３で、異常診断実行中フラグｘｖｖｔｃｈｋが“０”にセットされていると判定されれば、異常診断実行中（ディザ制御実行中）ではないと判断して、ステップ１０４に進み、現在の目標変位角ｖｖｔｔｇｔとＶＣＴ変位角ｖｖｔとの偏差の絶対値｜ｖｖｔｔｇｔ−ｖｖｔ｜が第１の保持動作判定しきい値Ｋ１以下（例えば１ｄｅｇ以下）であるか否かを判定する。その結果、当該偏差の絶対値｜ｖｖｔｔｇｔ−ｖｖｔ｜が第１の保持動作判定しきい値Ｋ１よりも大きいと判定されれば、保持動作実行条件が成立していないと判断して、ステップ１０６に進み、保持動作フラグｘｖｖｔｒｅｔを“０”に維持し、更に、現在の目標変位角ｖｖｔｔｇｔを保持動作開始時の目標変位角ｖｖｔｔｇｔ０として記憶すると共に、異常診断実行中フラグｘｖｖｔｃｈｋを“０”にリセットして、図７のステップ１２１に進む。
【００６２】
一方、上記ステップ１０４で、現在の目標変位角ｖｖｔｔｇｔとＶＣＴ変位角ｖｖｔとの偏差の絶対値｜ｖｖｔｔｇｔ−ｖｖｔ｜が第１の保持動作判定しきい値Ｋ１以下と判定されれば、ステップ１０５に進み、現在の目標変位角ｖｖｔｔｇｔと保持動作開始時の目標変位角ｖｖｔｔｇｔ０との偏差｜ｖｖｔｔｇｔ−ｖｖｔｔｇｔ０｜が第２の保持動作判定しきい値Ｋ２以下（例えば２ｄｅｇ以下）であるか否かを判定する。その結果、当該偏差の絶対値｜ｖｖｔｔｇｔ−ｖｖｔｔｇｔ０｜が第２の保持動作判定しきい値Ｋ２よりも大きいと判定されれば、保持動作実行中に目標変位角変化の要求が発生したと判断して、ステップ１０７以降の保持動作実行ステップから抜けてステップ１０６に進み、保持動作フラグｘｖｖｔｒｅｔを“０”に維持し、現在の目標変位角ｖｖｔｔｇｔを保持動作開始時の目標変位角ｖｖｔｔｇｔ０として記憶すると共に、異常診断実行中フラグｘｖｖｔｃｈｋを“０”にリセットして、図７のステップ１２１に進む。
【００６３】
ステップ１０５の判定により、保持動作に入った後でも目標変位角の要求値が変化した場合は、保持動作、及び、異常診断処理を中断して通常の目標変位角Ｆ／Ｂ処理を行うことができる。
【００６４】
また、上記ステップ１０５で、現在の目標変位角ｖｖｔｔｇｔと保持動作開始時の目標変位角ｖｖｔｔｇｔ０との偏差｜ｖｖｔｔｇｔ−ｖｖｔｔｇｔ０｜が第２の保持動作判定しきい値Ｋ２以下と判定されれば、保持動作実行条件が成立していると判断して、ステップ１０７に進み、保持動作フラグｘｖｖｔｒｅｔを保持動作中を意味する“１”にセットした後、ステップ１０８に進み、保持動作フラグｘｖｖｔｒｅｔの前回値が“０”であるか否かで、保持動作開始タイミングであるか否かを判定する。
【００６５】
その結果、保持動作開始タイミングではないと判定されれば、図７のステップ１１１に進むが、保持動作開始タイミングと判定されれば、ステップ１０９に進み、保持動作時間カウンタｃｖｖｔｒｅｔを０に初期化する。この保持動作時間カウンタｃｖｖｔｒｅｔは本ルーチンとは別の時間同期処理ににより保持動作開始後の経過時間をカウントするタイムカウンタである。そして、次のステップ１１０で、現在の目標変位角ｖｖｔｔｇｔを保持動作開始時の目標変位角ｖｖｔｔｇｔ０として記憶する。
【００６６】
この後、図７のステップ１１１とステップ１１２で、所定の異常診断実行条件（ディザ制御実行条件）が成立しているか否かを次のようにして判定する。まず、ステップ１１１で、保持動作時間カウンタｃｖｖｔｒｅｔでカウントした保持動作開始後の経過時間が所定時間Ｋ３以上（例えば５００ｍｓ以上）であるか否かを判定する。この所定時間Ｋ３は、保持動作開始からＶＣＴ変位角ｖｖｔが目標変位角ｖｖｔｔｇｔに一致して安定保持されるまでに必要な時間に設定されている。このステップ１１１で、保持動作開始後の経過時間ｃｖｖｔｒｅｔが所定時間Ｋ３未満と判定されれば、異常診断実行条件（ディザ制御実行条件）が不成立となる。
【００６７】
このステップ１１１で、保持動作開始後の経過時間ｃｖｖｔｒｅｔが所定時間Ｋ３以上と判定されれば、異常診断実行前提条件が成立しているか否かを、例えば次の条件(1) 〜(3) を全て満たすか否かで判定する。
(1) エンジン回転速度が所定回転速度以上であること
(2) エンジンの油温が所定温度以上であること
(3) オイルポンプ２７の吐出油圧が安定していること
【００６８】
上記２つのステップ１１１とステップ１１２のいずれか一方で「Ｎｏ」と判定された場合（つまり保持動作開始後の経過時間ｃｖｖｔｒｅｔが所定時間Ｋ３未満であるか又は異常診断実行前提条件が成立していない場合）は、異常診断実行条件（ディザ制御実行条件）が成立していないと判断して、ステップ１１６に進み、保持デューティのディザ補正デューティｄｉｚ［％］を０にセットした後、ステップ１１７に進み、現在のＶＣＴ変位角ｖｖｔをディザ無し時のＶＣＴ変位角ｖｖｔｒｅｔ０として記憶し、次のステップ１１８で、異常診断実行中フラグｘｖｖｔｃｈｋを“０”にリセットして、ステップ１１９に進む。
【００６９】
これに対して、上記ステップ１１１とステップ１１２で共に「Ｙｅｓ」と判定された場合（つまり保持動作開始後の経過時間ｃｖｖｔｒｅｔが所定時間Ｋ３以上で、且つ、異常診断実行前提条件が成立している場合）には、異常診断実行条件（ディザ制御実行条件）が成立していると判断して、ステップ１１３に進み、図１０の増加方向振幅マップを参照して、現在のエンジン回転速度ｎｅに応じて保持デューティのディザの増加方向振幅ｄｉｚｐ［％］を算出すると共に、図１１の減少方向振幅マップを参照して、現在のエンジン回転速度ｎｅに応じて保持デューティのディザの減少方向振幅ｄｉｚｍ［％］を算出する。
【００７０】
図１０、図１１のディザの両方向の振幅マップは、エンジン回転速度ｎｅが高くなるほど（オイルポンプ２７の吐出油圧が高くなるほど）、ディザの両方向の振幅ｄｉｚｐ，ｄｉｚｍが段階的に大きくなるように設定されている。但し、本発明は、ディザの両方向の振幅ｄｉｚｐ，ｄｉｚｍをエンジン回転速度ｎｅによらず一定値に設定しても良い。
【００７１】
また、ベーン式の可変バルブタイミング調整機構１１の構造上、進角室１８の油圧の方が遅角室１９の油圧よりも漏れやすいという事情を考慮して、保持デューティのディザの増加方向振幅ｄｉｚｐ（進角方向振幅）が減少方向振幅ｄｉｚｍ（遅角方向振幅）よりも少しだけ大きくなるように設定されている。これにより、保持デューティのディザの増加方向振幅ｄｉｚｐ（進角方向振幅）によるＶＣＴ変位角変化量と減少方向振幅ｄｉｚｍ（遅角方向振幅）によるＶＣＴ変位角変化量とがほぼ同じとなるように設定されている。但し、本発明は、増加方向振幅ｄｉｚｐ（進角方向振幅）と減少方向振幅ｄｉｚｍ（遅角方向振幅）とを同一に設定しても良い。
【００７２】
その後、ステップ１１４に進み、異常診断実行中フラグｘｖｖｔｃｈｋを“１”にセットした後、ステップ１１５に進み、後述する図９のディザ補正デューティ算出ルーチンを実行して、保持デューティｄｒｅｔｓに対するディザ補正デューティｄｉｚ［％］を算出する。
【００７３】
この後、ステップ１１９に進み、予め学習された保持デューティｄｒｅｔｓ（保持電流）を読み出す。この保持デューティｄｒｅｔｓの学習は、保持動作の実行毎に所定の保持デューティ学習条件が成立すれば、その都度、保持デューティｄｒｅｔｓの学習値を更新するようにしても良いし、保持デューティｄｒｅｔｓの学習頻度をこれよりも少なくするようにしても良い。また、目標変位角ｖｖｔｔｇｔの領域毎（又はエンジン運転領域毎）に保持デューティｄｒｅｔｓを学習しても良いし、勿論、全ての目標変位角ｖｖｔｔｇｔ（又は全てのエンジン運転領域）に共通する１つの保持デューティｄｒｅｔｓを学習するようにしても良い。このようにして学習した保持デューティｄｒｅｔｓは、ＥＣＵ４３のバックアップＲＡＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリに更新記憶される。この保持デューティｄｒｅｔｓを学習するＥＣＵ４３の学習機能が、特許請求の範囲でいう保持電流学習手段に相当する役割を果たす。
【００７４】
そして、次のステップ１２０で、保持デューティｄｒｅｔｓにディザ補正デューティｄｉｚを加算して制御デューティｄｕｔｙｖｖｔを求める。
ｄｕｔｙｖｖｔ＝ｄｒｅｔｓ＋ｄｉｚ
【００７５】
この後、ステップ１２１に進み、油圧制御弁２１に制御デューティｄｕｔｙｖｖｔを出力する。これにより、制御デューティｄｕｔｙｖｖｔのディザ制御期間中は、ディザ補正デューティｄｉｚによって制御デューティｄｕｔｙｖｖｔにディザが付与される。
【００７６】
この後、ステップ１２２に進み、保持動作フラグｘｖｖｔｒｅｔが“１”にセットされているか否かで、保持動作中であるか否かを判定し、保持動作中でなければ、そのまま本ルーチンを終了する。
【００７７】
これに対して、上記ステップ１２２で、保持動作中（ｘｖｖｔｒｅｔ＝１）と判定されれば、ステップ１２３に進み、異常診断実行中フラグｘｖｖｔｃｈｋが“１”にセットされているか否かで、異常診断実行中（ディザ制御実行中）であるか否かを判定し、異常診断実行中でなければ、そのまま本ルーチンを終了する。
【００７８】
また、上記ステップ１２３で、異常診断実行中（ｘｖｖｔｃｈｋ＝１）と判定されれば、ステップ１２４に進み、保持動作時間カウンタｃｖｖｔｒｅｔでカウントした保持動作開始後の経過時間が所定時間Ｋ４以上（例えば２０００ｍｓ以上）であるか否かを判定する。この所定時間Ｋ４は、保持動作開始から異常診断（ディザ制御）が終了するまでの所要時間である。このステップ１２４で、保持動作開始後の経過時間ｃｖｖｔｒｅｔが所定時間Ｋ４未満と判定されれば、異常診断実行中（ディザ制御実行中）と判断してそのまま本ルーチンを終了する。
【００７９】
その後、保持動作開始後の経過時間ｃｖｖｔｒｅｔが所定時間Ｋ４に達した時点で、上記ステップ１２４で「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップ１２５に進み、ディザ無し時（ディザ制御開始直前）のＶＣＴ変位角ｖｖｔｒｅｔ０と現在（異常診断終了時）のＶＣＴ変位角ｖｖｔとの偏差を異常診断用偏差ｄｖｖｔｄｇとして算出する。
ｄｖｖｔｄｇ＝ｖｖｔｒｅｔ０−ｖｖｔ
【００８０】
この後、図８のステップ１２６に進み、現在のエンジン回転速度が所定値ｎｅ１以下（例えば１８００ｒｐｍ以下）であるか否かで、保持動作中にドレーン切替弁３４，３５が正常であればドレーン切替弁３４，３５が確実に閉じた状態となる低回転側の領域であるか否かを判定し、当該低回転側の領域（エンジン回転速度≦ｎｅ１）であれば、ステップ１２８〜１３４の処理によって、ドレーン切替弁３４，３５及び／又は逆止弁３０，３１の開異常の有無を判定する“開異常判定処理”を次のようにして実行する。
【００８１】
まず、ステップ１２８で、異常診断用偏差ｄｖｖｔｄｇを進角室１８側開異常の判定しきい値Ｋ５（例えば＋５℃Ａ）と比較し、異常診断用偏差ｄｖｖｔｄｇが進角室１８側開異常の判定しきい値Ｋ５以上（つまり異常診断期間中のＶＣＴ変位角の遅角側への変化量が判定しきい値Ｋ５以上）と判定されれば、進角室１８側のドレーン切替弁３４及び／又は逆止弁３０の開異常が発生していると判断して、ステップ１２９に進み、進角室側開異常フラグｘ１ａｄｖｆａｉｌを開異常ありを意味する“１”にセットする。一方、異常診断用偏差ｄｖｖｔｄｇが進角室１８側開異常の判定しきい値Ｋ５未満（つまり異常診断期間中のＶＣＴ変位角の遅角側への変化量が判定しきい値Ｋ５未満）と判定されれば、進角室１８側のドレーン切替弁３４及び／又は逆止弁３０の開異常が発生していないと判断して、ステップ１３０に進み、進角室側開異常フラグｘ１ａｄｖｆａｉｌを開異常なし（正常）を意味する“０”にセットする。
【００８２】
この後、ステップ１３１に進み、異常診断用偏差ｄｖｖｔｄｇを遅角室１９側開異常の判定しきい値Ｋ６（例えば−５℃Ａ）と比較し、異常診断用偏差ｄｖｖｔｄｇが遅角室１９側開異常の判定しきい値Ｋ６以下（つまり異常診断期間中のＶＣＴ変位角の進角側への変化量が判定しきい値Ｋ６の絶対値以上）と判定されれば、遅角室１９側のドレーン切替弁３５及び／又は逆止弁３１の開異常が発生していると判断して、ステップ１３２に進み、遅角室側開異常フラグｘ１ｒｅｔｆａｉｌを開異常ありを意味する“１”にセットする。一方、異常診断用偏差ｄｖｖｔｄｇが遅角室１９側開異常の判定しきい値Ｋ６よりも大きい（つまり異常診断期間中のＶＣＴ変位角の進角側への変化量が判定しきい値Ｋ６の絶対値よりも小さい）と判定されれば、遅角室１９側のドレーン切替弁３５及び／又は逆止弁３１の開異常が発生していないと判断して、ステップ１３３に進み、遅角室側開異常フラグｘ１ｒｅｔｆａｉｌを開異常なし（正常）を意味する“０”にセットする。
【００８３】
この後、ステップ１３４に進み、開異常判定処理済みフラグｘ１ｄｉａｇｅｎｄを、開異常判定処理済みを意味する“１”にセットして本ルーチンを終了する。この開異常判定処理済みフラグｘ１ｄｉａｇｅｎｄは、ＥＣＵ４３への電源投入時の初期化処理により、“０”にクリアされ、その後のエンジン運転中に上述した開異常判定処理が実行されたか否かを判定するのに用いられる。
【００８４】
一方、前述したステップ１２６で、低回転側の領域（エンジン回転速度≦ｎｅ１）ではないと判定されれば、ステップ１２７に進み、現在のエンジン回転速度が所定値ｎｅ２以上（例えば１８００ｒｐｍ以上）であるか否かで、保持動作中でもドレーン切替弁３４，３５が正常であれば回転遠心力により強制的に開弁されて両方の逆止弁３０，３１の機能が働かない状態となる高回転側の領域であるか否かを判定し、当該高回転側の領域でもない場合、つまり、現在のエンジン回転速度が低回転側の領域の判定しきい値ｎｅ１から高回転側の領域の判定しきい値ｎｅ２までの中間領域である場合は、ドレーン切替弁３４，３５が回転遠心力により開いているかどうか曖昧であるため、異常診断処理を全く行わず、そのまま本ルーチンを終了する。
【００８５】
これに対して、上記ステップ１２７で、エンジン回転速度が所定値ｎｅ２以上と判定されれば、保持動作中でもドレーン切替弁３４，３５が正常であれば回転遠心力により強制的に開弁されて両方の逆止弁３０，３１の機能が働かない状態となる高回転側の領域であると判断して、ステップ１３５〜１４１の処理によって、ドレーン切替弁３４，３５の閉異常の有無を判定する“閉異常判定処理”を次のようにして実行する。
【００８６】
まず、ステップ１２８で、異常診断用偏差ｄｖｖｔｄｇを遅角室１９側閉異常の判定しきい値Ｋ７（例えば＋５℃Ａ）と比較し、異常診断用偏差ｄｖｖｔｄｇが遅角室１９側閉異常の判定しきい値Ｋ７以上（つまり異常診断期間中のＶＣＴ変位角の遅角側への変化量が判定しきい値Ｋ７以上）と判定されれば、遅角室１９側のドレーン切替弁３５の閉異常が発生していると判断して、ステップ１３６に進み、遅角室側閉異常フラグｘ２ｒｅｔｆａｉｌを閉異常ありを意味する“１”にセットする。一方、異常診断用偏差ｄｖｖｔｄｇが遅角室１９側閉異常の判定しきい値Ｋ７未満（つまり異常診断期間中のＶＣＴ変位角の遅角側への変化量が判定しきい値Ｋ７未満）と判定されれば、遅角室１９側のドレーン切替弁３５の閉異常が発生していないと判断して、ステップ１３７に進み、遅角室側閉異常フラグｘ２ｒｅｔｆａｉｌを閉異常なし（正常）を意味する“０”にセットする。
【００８７】
この後、ステップ１３８に進み、異常診断用偏差ｄｖｖｔｄｇを進角室１８側閉異常の判定しきい値Ｋ８（例えば−５℃Ａ）と比較し、異常診断用偏差ｄｖｖｔｄｇが進角室１８側閉異常の判定しきい値Ｋ８以下（つまり異常診断期間中のＶＣＴ変位角の進角側への変化量が判定しきい値Ｋ８の絶対値以上）と判定されれば、進角室１８側のドレーン切替弁３４の閉異常が発生していると判断して、ステップ１３９に進み、進角室側閉異常フラグｘ２ａｄｖｆａｉｌを閉異常ありを意味する“１”にセットする。一方、異常診断用偏差ｄｖｖｔｄｇが進角室１８側閉異常の判定しきい値Ｋ８よりも大きい（つまり異常診断期間中のＶＣＴ変位角の進角側への変化量が判定しきい値Ｋ８の絶対値よりも小さい）と判定されれば、進角室１８側のドレーン切替弁３４の閉異常が発生していないと判断して、ステップ１４０に進み、進角室側閉異常フラグｘ２ａｄｖｆａｉｌを閉異常なし（正常）を意味する“０”にセットする。
【００８８】
この後、ステップ１４１に進み、閉異常判定処理済みフラグｘ２ｄｉａｇｅｎｄを、閉異常判定処理済みを意味する“１”にセットして本ルーチンを終了する。この閉異常判定処理済みフラグｘ２ｄｉａｇｅｎｄは、ＥＣＵ４３への電源投入時の初期化処理により、“０”にクリアされ、その後のエンジン運転中に上述した閉異常判定処理が実行されたか否かを判定するのに用いられる。
【００８９】
［ディザ補正デューティ算出ルーチン］
図９のディザ補正デューティ算出ルーチンは、図７のステップ１１５で実行されるサブルーチンである。但し、本ルーチンは、所定時間毎（例えば２ｍｓ毎）に実行される。
【００９０】
本ルーチンが起動されると、まずステップ２０１で、前回ｄｉｚが“０”であったか否か、すなわち、ｄｉｚの計算を最初に実行するサイクルか否かを判定する。このステップ２０１で、前回ｄｉｚが０であったと判定されれば、ステップ２０２に進み、ディザの振幅方向を切り替えてからの経過時間をカウントする振幅方向切替カウンタｃｄｉｚを０に初期化し、次のステップ２０３で、ディザ補正デューティｄｉｚとして、図７のステップ１１３で算出した増加方向振幅ｄｉｚｐ（進角方向振幅）をセットすると共に、振幅方向判定フラグｘｄｉｚを増加方向振幅を意味する“０”にセットして、ステップ２０４に進む。
【００９１】
一方、上記ステップ２０１で、前回ｄｉｚが“０”ではないと判定されれば、上記ステップ２０２、２０３の処理を飛び越してステップ２０４に進む。
このステップ２０４では、振幅方向切替カウンタｃｄｉｚを前回値ｃｄｉｚ[i-1] を１だけカウントアップする。
ｃｄｉｚ＝ｃｄｉｚ[i-1] ＋１
【００９２】
この後、ステップ２０５に進み、図１２の振幅方向切替時間マップを参照して、現在のエンジン回転速度ｎｅに応じた振幅方向切替時間ｔｍｄｉｚを算出する。この振幅方向切替時間ｔｍｄｉｚは、振幅方向を切り替えるまでの時間であり、ディザ周期の１／２に相当する時間である。図１２の振幅方向切替時間マップは、エンジン回転速度ｎｅが高くなるほど、オイルポンプ２７の吐出油圧が高くなることを考慮して、エンジン回転速度ｎｅが高くなるほど、振幅方向切替時間ｔｍｄｉｚが段階的に短くなるように設定されている。但し、本発明は、エンジン回転速度ｎｅによらず振幅方向切替時間ｔｍｄｉｚを一定時間に設定しても良い。
【００９３】
更に、図１２の振幅方向切替時間マップにおいては、各エンジン回転速度ｎｅにおける振幅方向切替時間ｔｍｄｉｚ（ディザ周期／２）は、各油圧室１８，１９への油圧伝達系の遅れを考慮して保持電流の増加方向振幅と減少方向振幅で各油圧室１８，１９に油圧を伝達可能な最小時間付近に設定されている。このようにすれば、正常時のＶＣＴ変位角変化量を少なくしながら、異常発生時のＶＣＴ変位角変化量を大きくすることができ、正常時と異常時とのＶＣＴ変位角変化量の違いを明確にして異常を検出しやすくすることができる。
【００９４】
この後、ステップ２０６に進み、振幅方向切替カウンタｃｄｉｚでカウントした時間が上記ステップ２０５で算出した振幅方向切替時間ｔｍｄｉｚ以上になったか否かを判定し、まだ、振幅方向切替時間ｔｍｄｉｚ以上になっていなければ、そのまま本ルーチンを終了する。
【００９５】
その後、振幅方向切替カウンタｃｄｉｚでカウントした時間が上記ステップ２０５で算出した振幅方向切替時間ｔｍｄｉｚに達した時点で、ステップ２０７に進み、振幅方向判定フラグｘｄｉｚが減少方向振幅を意味する“１”にセットされているか否かを判定する。ディザ開始時は、上記ステップ２０３で、振幅方向判定フラグｘｄｉｚが増加方向振幅を意味する“０”にセットされているため、ステップ２０７で、「Ｎｏ」と判定されるため、ステップ２０９に進み、ディザ補正デューティｄｉｚとして、図７のステップ１１３で算出した減少方向振幅ｄｉｚｍ（遅角方向振幅）をセットすると共に、振幅方向判定フラグｘｄｉｚを減少方向振幅を意味する“１”にセットし、次のステップ２１０で、振幅方向切替カウンタｃｄｉｚを０に初期化して本ルーチンを終了する。これにより、ディザの振幅方向が増加方向から減少方向に反転される。
【００９６】
その後は、振幅方向切替カウンタｃｄｉｚでカウントした時間が上記ステップ２０５で算出した振幅方向切替時間ｔｍｄｉｚに達した時点で、ステップ２０７で「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップ２０８に進み、ディザ補正デューティｄｉｚとして、図７のステップ１１３で算出した増加方向振幅ｄｉｚｐ（進角方向振幅）をセットすると共に、振幅方向判定フラグｘｄｉｚを増加方向振幅を意味する“０”にセットし、次のステップ２１０で、振幅方向切替カウンタｃｄｉｚを０に初期化して本ルーチンを終了する。これにより、ディザの振幅方向が減少方向から増加方向に反転される。
以上の処理を繰り返すことで、振幅方向切替カウンタｃｄｉｚでカウントした時間が振幅方向切替時間ｔｍｄｉｚに達する毎に、ディザの振幅方向が反転される。
【００９７】
以上説明した本実施例の異常診断の一例が図５のタイムチャートに示されている。この図５の例では、時刻ｔ1 で、目標変位角ｖｖｔｔｇｔが進角方向に変化し、それに追従して、ＶＣＴ変位角ｖｖｔが進角方向に変化するようにＦ／Ｂ制御される。これにより、目標変位角ｖｖｔｔｇｔとＶＣＴ変位角ｖｖｔとの偏差の絶対値が所定値以下になって、所定の保持動作実行条件が成立した時点ｔ2 で、保持動作を開始する。この保持動作開始から所定時間Ｋ３が経過するまでの期間は、ＶＣＴ変位角ｖｖｔを目標変位角ｖｖｔｔｇｔに一致させて安定保持するのに必要な期間と判断して、制御デューティｄｕｔｙｖｖｔを保持デューティｄｒｅｔｓの学習値のみに設定し、制御デューティｄｕｔｙｖｖｔにディザは付与しない。
【００９８】
その後、保持動作開始から所定時間Ｋ３が経過した時点ｔ3 で、異常診断実行条件（ディザ制御実行条件）が成立して、ディザ制御を開始する。このディザ制御中は、油圧制御弁２１の保持デューティｄｒｅｔｓ（学習値）に対して振幅方向切替時間ｔｍｄｉｚ毎に、増加方向振幅ｄｉｚｐ（進角方向振幅）と減少方向振幅ｄｉｚｍ（遅角方向振幅）とを交互に加算することで、油圧制御弁２１の制御デューティｄｕｔｙｖｖｔを、保持デューティｄｒｅｔｓを中心にして、振幅方向切替時間ｔｍｄｉｚ毎にディザの振幅方向を交互に切り替えて、振幅ｄｉｚｐ，ｄｉｚｍのディザ制御を実行する。
【００９９】
図５の例では、低回転側の領域で保持動作を行う場合に、進角室１８側のドレーン切替弁３４及び／又は逆止弁３０が開いたまま動かない開異常が発生した時のＶＣＴ変位角ｖｖｔの挙動が一点鎖線で示されている。
【０１００】
進角室１８側と遅角室１９側の両方のドレーン切替弁３４，３５が正常に動作すれば、低回転側の領域で保持動作を行うと、両方のドレーン切替弁３４，３５が閉じるため、両方の逆止弁３０，３１が正常であれば、両方の逆止弁３０，３１の逆流防止機能が有効に働くため、保持デューティｄｒｅｔｓにディザを付与しても、ＶＣＴ変位角ｖｖｔが目標変位角ｖｖｔｔｇｔ付近に保持されるが、進角室１８側のドレーン切替弁３４及び／又は逆止弁３０が開異常になると、その開異常が発生している進角室１８の油圧がドレーン切替弁３４又は逆止弁３０を通して漏れて低下するため、遅角室１９の油圧が進角室１８の油圧よりも高くなってＶＣＴ変位角が遅角方向にずれる現象が発生する。
【０１０１】
そして、ディザ制御を所定時間実行した時点ｔ4 （保持動作開始から所定時間Ｋ４が経過した時点ｔ4 ）で、ディザ制御を終了して、油圧制御弁２１の制御デューティｄｕｔｙｖｖｔを保持デューティｄｒｅｔｓのみに戻すと共に、ディザ無し時（ディザ制御開始直前）のＶＣＴ変位角ｖｖｔｒｅｔ０とディザ制御終了時ｔ4 （異常診断終了時）のＶＣＴ変位角ｖｖｔとの偏差を異常診断用偏差ｄｖｖｔｄｇとして算出する。そして、この異常診断用偏差ｄｖｖｔｄｇを進角室１８側開異常の判定しきい値Ｋ５（例えば＋５℃Ａ）と比較し、異常診断用偏差ｄｖｖｔｄｇが進角室１８側開異常の判定しきい値Ｋ５以上（つまり異常診断期間中のＶＣＴ変位角の遅角側への変化量が判定しきい値Ｋ５以上）であるか否かで、進角室１８側のドレーン切替弁３４及び／又は逆止弁３０の開異常が発生しているか否かを判定する。
【０１０２】
図５に一点鎖線で示すＶＣＴ変位角ｖｖｔの挙動は、異常診断用偏差ｄｖｖｔｄｇが進角室１８側開異常の判定しきい値Ｋ５以上となり、進角室１８側開異常と判定されて、進角室側開異常フラグｘ１ａｄｖｆａｉｌが開異常ありを意味する“１”にセットされる。      
【０１０３】
以上説明した本実施例によれば、保持動作中に油圧制御弁２１の制御デューティｄｕｔｙｖｖｔを振動させるようにしたので、その制御デューティｄｕｔｙｖｖｔの振動によるＶＣＴ変位角ｖｖｔの変化度合が大きいか否かでドレーン切替弁３４，３５及び／又は逆止弁３０，３１の異常の有無を判定することができ、ドレーン切替弁３４，３５や逆止弁３０，３１の異常を早期に検出することができる。
【０１０４】
尚、本実施例の異常診断方法では、進角室１８側と遅角室１９側の両方のドレーン切替弁３４，３５（又は逆止弁３０，３１）が同時に両方とも開異常になった場合は、その異常を検出しにくいかもしれないが、一般に、両方のドレーン切替弁３４，３５（又は逆止弁３０，３１）が同時に両方とも異常になる確率は、いずれか一方のドレーン切替弁（又は逆止弁）が異常になる確率と比べれば、遥かに小さいため、本実施例の異常診断方法によって大多数の異常を早期に検出することができる。
【０１０５】
また、本発明は、ドレーン切替弁３４，３５を駆動する油圧を切り替える油圧切替弁を、油圧制御弁２１とは別体に設けるようにしても良いが、本実施例では、油圧切替弁を油圧制御弁２１に一体化した構成としているため、部品点数削減、低コスト化、コンパクト化の要求を満たすことができる利点がある。
【０１０６】
また、本実施例では、エンジン回転速度が所定値以上となる高回転側の領域では、各ドレーン切替弁３４，３５の制御油圧とは関係なく、常に回転遠心力により両方のドレーン切替弁３４，３５が強制的に開弁されて両方の逆止弁３０，３１の機能が働かない状態となるように構成されていることに着目して、低回転側の領域で保持動作を行う場合に、油圧制御弁２１の制御デューティｄｕｔｙｖｖｔを振動させて、ドレーン切替弁３４，３５及び／又は逆止弁３０，３１の“開異常”の有無を判定すると共に、高回転側の領域で保持動作を行う場合に、油圧制御弁２１の制御デューティｄｕｔｙｖｖｔを振動させてドレーン切替弁３４，３５の閉異常の有無を判定するようにしている。これにより、“開異常”と“閉異常”の両方を早期に検出することができる。
【０１０７】
但し、本発明は、高回転側の領域で各ドレーン切替弁３４，３５が回転遠心力により開弁されないように構成しても良い。
本発明は、図１に示される可変バルブタイミング調整機構１１の構成に限定されず、例えば、図１３又は図１４に示される他の実施例の可変バルブタイミング調整機構７１，７２に適用することもできる。
【０１０８】
図１３に示される可変バルブタイミング調整機構７１においては、図１に示される可変バルブタイミング調整機構１１に対して以下の点が相違している。なお、図１３において図１と同等の構成部品については同じ符号を付して説明を省略する。
【０１０９】
まず、図１の油圧制御弁２１は１つのリニアソレノイド３６により進角／遅角油圧制御機能３７とドレーン切替制御機能３８とを駆動しているが、図１３では、進角／遅角油圧制御機能を実現する第１の油圧制御弁３７とドレーン切替制御機能を実現する第２の油圧制御弁３８とにそれぞれソレノイド３６，５１を設け、各ソレノイド３６，５１をそれぞれ別のＥＣＵ４３，５２で制御する構成としている。
【０１１０】
ドレーン切替弁３４，３５については、図１では、油圧が加えられていないときには、スプリング４１，４２によって開弁位置に保持される、いわゆるノーマリ・オープン型（常開型）の切替弁を用いている。これに対して、図１３では、油圧が加えられていないときに、スプリング４１，４２によって閉弁位置に保持される、いわゆるノーマリ・クローズ型（常閉型）の切替弁を用いている。またこれに伴い、ドレーン切替制御機能３８も、図１ではドレーン切替弁３４，３５を閉弁するときに油圧を供給する構成となっているが、図１３ではドレーン切替弁３４，３５を閉弁するときに油圧供給を停止する構成となっている。
【０１１１】
また、図１においては、ある１つのベーン１７で仕切られた１つのベーン収納室１６の進角室１８及び遅角室１９に対応する油圧供給通路２８，２９に逆止弁３０，３１及びドレーン切替弁３４，３５を設ける構成としているが、図１３では、あるベーン収納室１６の進角室１８に対する油圧供給通路２８と別のベーン収納室１６の遅角室１９に対する油圧供給通路２９とに逆止弁３０，３１及びドレーン切替弁３４，３５を設けている。
【０１１２】
この構成では、ＶＣＴ変位角を目標変位角に保持する保持動作中には、進角室１８側と遅角室１９側の両方のドレーン切替弁３４，３５を閉じて進角室１８側と遅角室１９側の両方の逆止弁３０，３１を有効に機能させて進角室１８及び遅角室１９からの作動油の逆流を防止するように第２の油圧制御弁３８を制御すると共に、可変バルブタイミング調整機構７１へ供給する油圧を制御する第１の油圧制御弁３７の制御電流を所定の保持電流に制御する。
【０１１３】
一方、ＶＣＴ変位角を進角方向又は遅角方向に変位させる進角・遅角動作中には、その変位方向に応じて進角室１８側と遅角室１９側のいずれか一方のドレーン切替弁３４又は３５を開いていずれか一方の逆止弁３０又は３１が機能しないように第２の油圧制御弁３８を制御すると共に、前記第１の油圧制御弁３７の制御電流を制御して可変バルブタイミング調整機構７１へ供給する油圧を可変することでＶＣＴ変位角を目標変位角に向けて変位させる。
以上のように構成した図１３の可変バルブタイミング調整機構７１に対しても本発明を適用することができる。
【０１１４】
次に、図１４の可変バルブタイミング調整機構７２の構成について、図１との相違点を中心に説明する。図１４においても、図１３と同様に図１と同等の構成部品については同じ符号が付されている。
【０１１５】
まず、図１においては進角／遅角油圧制御機能３７のための油路を切換える弁とドレーン切替制御機能３８のための油路を切換える弁との２つの弁を備える構成としている。これに対して、図１４においては、１つの油圧制御弁６０で進角／遅角油圧制御機能とドレーン切替制御機能とを達成する構成としている。また、このために油圧供給通路２８，２９を油圧制御弁６０と逆止弁３０，３１との間で分岐させ、各々ドレーン切替弁３４，３５と接続する構成としている。
【０１１６】
この構成では、ＶＣＴ変位角を目標変位角に保持する保持動作中には、油圧制御弁６０の制御電流を所定の保持電流に制御して、進角室１８側と遅角室１９側の両方のドレーン切替弁３４，３５を閉じて進角室１８側と遅角室１９側の両方の逆止弁３０，３１を有効に機能させて進角室１８及び遅角室１９からの作動油の逆流を防止するように制御すると共に、可変バルブタイミング調整機構７２へ供給する油圧を制御する。
【０１１７】
一方、ＶＣＴ変位角を進角方向又は遅角方向に変位させる進角・遅角動作中には、油圧制御弁６０の制御電流を制御して、その変位方向に応じて進角室１８側と遅角室１９側のいずれか一方のドレーン切替弁３４又は３５を開いていずれか一方の逆止弁３０又は３１が機能しないように制御すると共に、可変バルブタイミング調整機構７２へ供給する油圧を可変することでＶＣＴ変位角を目標変位角に向けて変位させる。
【０１１８】
以上のように構成した図１４の可変バルブタイミング調整機構７２に対しても本願発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の一実施例における可変バルブタイミング調整機構とその油圧制御回路を概略的に示す図である。
【図２】可変バルブタイミング調整機構の遅角動作、保持動作、進角動作を説明するための図である。
【図３】逆止弁の有無による進角作動時のＶＣＴ応答速度の相違を説明するための特性図である。
【図４】逆止弁付きの可変バルブタイミング調整機構の応答特性の一例を示す特性図である。
【図５】本発明の一実施例における異常診断方法を説明するタイムチャートである。
【図６】異常診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである（その１）。
【図７】異常診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである（その２）。
【図８】異常診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである（その３）。
【図９】ディザ補正デューティ算出ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１０】保持デューティのディザの増加方向振幅ｄｉｚｐのマップの一例を示す図である。
【図１１】保持デューティのディザの減少方向振幅ｄｉｚｍのマップの一例を示す図である。
【図１２】保持デューティのディザの振幅方向切替時間ｔｍｄｉｚのマップの一例を示す図である。
【図１３】本発明の他の実施例（その１）における可変バルブタイミング調整機構とその油圧制御回路を概略的に示す図である。
【図１４】本発明の他の実施例（その２）における可変バルブタイミング調整機構とその油圧制御回路を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１１…可変バルブタイミング調整機構、１２…ハウジング、１４…ベーンロータ、１６…ベーン収納室、１７…ベーン、１８…進角室、１９…遅角室、２１…油圧制御弁、２４…ロックピン、２７…オイルポンプ、２８，２９…油圧供給油路、３０，３１…逆止弁、３２，３３…ドレーン油路、３４，３５…ドレーン切替弁、３７…進角／遅角油圧制御機能（第１の油圧制御弁）、３８…ドレーン切替制御機能（第２の油圧制御弁）、４３…ＥＣＵ（異常診断手段，保持電流学習手段）、６０…油圧制御弁、７１，７２…可変バルブタイミング調整機構
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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