JP4075811B2

JP4075811B2 - 内燃機関の可変動弁機構故障診断装置

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Publication number: JP4075811B2
Application number: JP2004007132A
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Inventors: 直秀不破; 晴文武藤
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Filing date: 2004-01-14
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Description

本発明は、バルブ特性を調節する可変動弁機構の調節状態をセンサにより検出し、このセンサの検出値に基づいて可変動弁機構に設けられたアクチュエータを駆動する可変動弁機構制御装置に関する。

内燃機関における燃費向上のためにバルブ作用角を可変とすることで吸入空気量を調節する可変動弁機構が知られている。このような可変動弁機構では、機構駆動のためのアクチュエータや、バルブ作用角の調節状態を検出するためのセンサが設けられている。しかしこれらアクチュエータやセンサが故障した場合には、バルブ作用角が調節できなくなるので、吸入空気量の低下により内燃機関が停止して退避走行ができなくなる場合がある。したがってこれらの故障を診断し、故障であると判断された場合には、バルブ作用角を退避走行が可能な状態に変更する技術が提案されている。例えばセンサが異常なときには、内燃機関運転状態に基づいてバルブ作用角を推定して、このバルブ作用角が故障時用の目標値になるように可変動弁機構のアクチュエータを駆動する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２０００−３１４３２９号公報（第６−７頁、図１１）

しかし上述した従来技術では、内燃機関運転状態に基づいてバルブ作用角を推定するので、センサ故障検出時には実際に内燃機関が運転状態にある必要があり、センサが故障していると検出された時点で内燃機関が停止していた場合あるいは内燃機関が過渡時である場合は、バルブ作用角を目標値に移動できない。このため、始動が困難となったり、継続して安定した機関運転が不可能となって、退避走行ができなくなる可能性が高い。

更に、センサではなく、アクチュエータが故障してバルブ作用角の変更自体が不可能となれば、バルブ作用角を大きくして機関出力を上げようとしてもできず、退避走行が不可能となる。又、可変動弁機構の構成によってはバルブ側から受ける力がバルブ作用角を小さくする方向に作用するが、アクチュエータが故障すると、この力に対抗することができなくなるので、内燃機関が停止してしまい、以後、始動や退避走行が不可能となる。

本発明は、可変動弁機構に故障が生じた場合における退避走行の確実性を高めることを目的とするものである。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の内燃機関の可変動弁機構故障診断装置は、内燃機関のバルブリフト量とバルブ作用角との一方又は両方のバルブ特性を調節する可変動弁機構に対する故障診断装置であって、前記可変動弁機構によるバルブ特性の調節範囲内に設定された退避走行可能領域にバルブ特性が存在すると判断された時に前記可変動弁機構の故障診断を実行する故障診断手段と、前記故障診断手段にて前記可変動弁機構が故障であると診断された場合に、バルブ特性を、前記退避走行可能領域に在る状態で保持する保持制御、あるいは前記退避走行可能領域よりも大きい状態で保持する保持制御を実行するバルブ状態保持手段とを備えたことを特徴とする。

このように故障診断手段による故障検出タイミングは、上記退避走行可能領域にバルブ特性が存在する場合である。したがってこのタイミングで可変動弁機構のセンサやアクチュエータが異常であると判定された場合、バルブ状態保持手段にて保持制御が実行される。

保持制御としては、バルブ特性が退避走行可能領域に在る状態で保持するか、あるいは退避走行可能領域よりも大きい状態で保持する処理である。上述したごとく故障診断タイミングは、バルブ特性が退避走行可能領域に存在する時であるので、保持制御としてバルブ特性を退避走行可能領域に在る状態に保持する場合には、バルブ特性の調節は不要となり、そのまま保持すれば良いのでアクチュエータやセンサが故障していても保持制御は可能である。

尚、センサが故障している場合、あるいはアクチュエータがバルブ特性を小さくする方向についてのみ故障している場合には、現在の退避走行可能領域よりもバルブ特性を大きくすることは可能である。したがって保持制御としてはバルブ特性を退避走行可能領域よりも大きい状態で保持することとしても良く、内燃機関の退避走行には十分に対処できる。

更に、故障診断を実行すると、診断開始時にバルブ特性が存在した退避走行可能領域よりもバルブ特性が大きい状態になることがある。しかし、このような状態に至った時にバルブ特性を保持しても、内燃機関の退避走行には十分に対処できる。

このように退避走行可能領域にバルブ特性が存在する場合に故障診断がなされることにより、故障と判定されても、バルブ特性を確実に退避走行可能領域あるいは退避走行可能領域よりも大きい状態に保持することができる。

したがって故障と判定された時に内燃機関が停止していたとしても確実に始動でき、退避走行も可能となる。又、内燃機関の運転状態が過渡状態にあっても内燃機関が停止するようなバルブ特性となる前にバルブ特性を十分に大きい状態で保持できるので退避走行ができなくなる事態が防止される。

このようにして可変動弁機構に故障が生じた場合における退避走行の確実性を高めることができる。
請求項２に記載の内燃機関の可変動弁機構故障診断装置では、請求項１において、前記可変動弁機構は、内燃機関のバルブリフト量とバルブ作用角との一方又は両方のバルブ特性を調節するコントロールシャフトをコントロールシャフト位置調節機構を介してアクチュエータにより駆動するとともに、前記コントロールシャフトによるバルブ特性をセンサにより検出し、該センサの検出値に基づいて前記アクチュエータが制御されることを特徴とする。
具体的には、請求項２に記載の内燃機関の可変動弁機構故障診断装置にあるように、内燃機関のバルブリフト量とバルブ作用角との一方又は両方のバルブ特性を調節するコントロールシャフトをコントロールシャフト位置調節機構を介してアクチュエータにより駆動するとともに、前記コントロールシャフトによるバルブ特性をセンサにより検出し、該センサの検出値に基づいて前記アクチュエータが制御される可変動弁機構に適用することができる。
請求項３に記載の内燃機関の可変動弁機構故障診断装置では、請求項２において、前記故障診断手段は前記センサの故障を判定することを特徴とする。

このようにセンサの故障の有無を、退避走行可能領域にバルブ特性が存在する場合に実行することになるので、以後、正常にバルブ特性の調節ができない状態が判明しても、故障判定後に確実に退避走行ができるバルブ特性に保持することが可能となる。したがって可変動弁機構に故障が生じた場合における退避走行の確実性を高めることができる。

請求項４に記載の内燃機関の可変動弁機構故障診断装置では、請求項２において、前記故障診断手段は前記アクチュエータの故障を判定することを特徴とする。
このようにアクチュエータの故障の有無を、退避走行可能領域にバルブ特性が存在する場合に実行することになるので、以後、正常にバルブ特性の調節ができない状態が判明しても、故障判定後に確実に退避走行ができるバルブ特性に保持することが可能となる。したがって可変動弁機構に故障が生じた場合における退避走行の確実性を高めることができる。

請求項５に記載の内燃機関の可変動弁機構故障診断装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記コントロールシャフト位置調節機構は、少なくとも前記退避走行可能領域にバルブ特性が存在する状態では前記アクチュエータの駆動力に寄らずにバルブ特性を保持可能であり、前記バルブ状態保持手段は、前記アクチュエータへの駆動力供給源からの駆動力出力を停止することにより、前記保持制御を実行することを特徴とする。

このようにコントロールシャフト位置調節機構が構成されている場合には、保持制御としては、アクチュエータへの駆動力供給源からの駆動力出力を停止することとしても良い。このことによりセンサあるいはアクチュエータのいずれが故障であっても、故障判定後に駆動エネルギーを消費させることなく確実に退避走行ができるバルブ特性に保持することが可能となる。したがって可変動弁機構に故障が生じた場合における退避走行の確実性を高めることができる。

請求項６に記載の内燃機関の可変動弁機構故障診断装置では、請求項３において、前記バルブ状態保持手段は、前記アクチュエータへの駆動力供給源からの駆動力出力を、バルブ特性が大きくなる方向とし、かつ正常時における駆動力出力よりも低レベルの出力状態に切り替えることにより、前記保持制御を実行することを特徴とする。

コントロールシャフト位置調節機構によってはコントロールシャフトがバルブ側から受ける力などにより次第にバルブ特性が小さくなって行く場合がある。又、コントロールシャフト位置調節機構が、少なくともバルブ特性が退避走行可能領域に存在する状態ではアクチュエータの駆動力に寄らずにバルブ特性を保持可能な構成であったとしても、内燃機関運転時の振動によりバルブ特性が退避走行可能領域からずれてしまう場合がある。

したがって保持制御として、アクチュエータへの駆動力供給源からの駆動力出力を、バルブ特性が大きくなる方向とし、かつ正常時における駆動力出力よりも低レベルの出力状態に切り替える。このことにより、バルブ特性が退避走行可能領域に在る状態、あるいは退避走行可能領域よりもバルブ特性が大きい状態に保持するようにしても良い。

更に、駆動力供給源からの駆動力出力を正常時における駆動力出力よりも低レベルの出力状態に切り替えているので、保持制御のためのエネルギーが少なくて良くなる。更にこのことにより、コントロールシャフト位置調節機構が高速にコントロールシャフトあるいはコントロールシャフトに連動する部材を移動させることが無い。したがってコントロールシャフトが終端まで移動したとしても、可変動弁機構の内部部材、コントロールシャフト位置調節機構あるいはコントロールシャフトなどが高速にストッパなどに衝突することが防止される。このため可変動弁機構の耐久性を高め、衝撃音による運転者への違和感を防止することができる。

請求項７に記載の内燃機関の可変動弁機構故障診断装置では、請求項１〜６のいずれかにおいて、前記可変動弁機構は、前記コントロールシャフト位置調節機構として渦巻きカムを備え、該渦巻きカムを前記アクチュエータにより回転させることで、前記コントロールシャフトを軸方向に移動させることにより内燃機関のバルブ特性を調節する機構であり、前記退避走行可能領域はバルブ特性が最大となる調節状態に設定され、前記渦巻きカムは前記退避走行可能領域に対応するカム面にカム回転軸を軸とする円弧面を有することを特徴とする。

コントロールシャフト位置調節機構としては上記渦巻きカムを用いた構成が挙げられる。このことによりアクチュエータにより渦巻きカムが回転するとカム面が次第に高くなり、逆転するとカム面が低くなる。このためコントロールシャフトの位置調節が回転アクチュエータにより容易にできる。

更に渦巻きカムは退避走行可能領域に対応するカム面にカム回転軸を軸とする円弧面を有するので、バルブ特性を調節するコントロールシャフトがこの円弧面にて調節される状態となると、コントロールシャフトに軸力が生じていても、渦巻きカムには、いずれの方向の回転力も生じないようになる。

したがってバルブ特性が退避走行可能領域にある時にはアクチュエータに駆動力を生じさせなくても良いし、内燃機関の振動によるずれを防止するためなら、駆動力は通常の駆動時よりも小さくても良い。したがって駆動エネルギーが少なくても、あるいは全くなくても保持制御が可能となる。

請求項８に記載の内燃機関の可変動弁機構故障診断装置では、請求項１〜６のいずれかにおいて、前記可変動弁機構は、前記コントロールシャフト位置調節機構としてウォームギアを備え、該ウォームギアを前記アクチュエータにより回転させて被駆動ギアを回転させることで、前記コントロールシャフトを軸方向に移動させることにより内燃機関のバルブ特性を調節する機構であることを特徴とする。

コントロールシャフト位置調節機構としては上記ウォームギアを用いることができる。このことによりアクチュエータによりウォームギアが回転するとウォームギアにより回転する被駆動ギアを介してコントロールシャフトを軸方向に移動させることができ、ウォームギアを逆回転させるとコントロールシャフトを逆方向に移動させることができる。このようにしてコントロールシャフトの位置調節がアクチュエータにより容易にできる。

更にウォームギアを用いているのでコントロールシャフトに生じている軸力によってウォームギア側を回転しないようにすることができる。したがってバルブ特性が退避走行可能領域にある時にはアクチュエータに駆動力を生じさせなくても良いし、内燃機関の振動によるずれを防止するためなら、駆動力は通常の駆動時よりも小さくても良い。したがって駆動エネルギーが少なくてあるいは全くなくても保持制御が可能となる。

更にバルブ特性がいかなる状態でもアクチュエータに駆動力を生じさせなくてもウォームギアの回転を停止できる。したがって退避走行可能領域の設定自由度が高くなり適用できるエンジンの種類が多くなる。

請求項９に記載の内燃機関の可変動弁機構故障診断装置では、請求項４において、前記可変動弁機構は、前記コントロールシャフト位置調節機構として渦巻きカムを備え、該渦巻きカムを前記アクチュエータにより回転させることで、前記コントロールシャフトを軸方向に移動させることにより内燃機関のバルブ特性を調節する機構であり、前記退避走行可能領域はバルブ特性が最大となる調節状態に設定され、前記渦巻きカムは前記退避走行可能領域に対応するカム面にカム回転軸を軸とする円弧面を有するとともに、前記故障診断手段は、バルブ特性が大きくなる方へ前記アクチュエータを駆動することにより、前記アクチュエータの故障を判定することを特徴とする。

渦巻きカムをコントロールシャフト位置調節機構として用いている場合には、故障判定としては、バルブ特性が大きくなる方へアクチュエータを駆動することによりアクチュエータの故障を判定しても良い。

この渦巻きカムは、退避走行可能領域が最大のバルブ特性であり、退避走行可能領域内ではバルブ特性は一定である。したがって退避走行可能領域内でバルブ特性が大きくなる方へアクチュエータを駆動したとしても、バルブ特性は実際には変化せず一定に保持される。そして最終的には調節限界に来て、アクチュエータは駆動力が供給されていても停止することになる。

このようにアクチュエータが正常に駆動されている場合に調節限界に来ると、駆動力の状態や駆動力供給源側において何らかの変化が生じる。したがってこの変化が捉えられない場合には、アクチュエータが故障していると判定できる。

尚、直接、アクチュエータの駆動量を測定することでバルブ特性を検出しているセンサの場合にはセンサの出力変化からアクチュエータの故障有無を診断しても良い。
更にこのような故障診断処理では、バルブ特性が一定に維持されたままであるので、燃焼性に影響させずに故障診断ができる。

請求項１０に記載の内燃機関の可変動弁機構故障診断装置では、請求項４において、前記可変動弁機構は、前記コントロールシャフト位置調節機構としてウォームギアを備え、該ウォームギアを前記アクチュエータにより回転させて被駆動ギアを回転させることで、前記コントロールシャフトを軸方向に移動させることにより内燃機関のバルブ特性を調節する機構であり、前記故障診断手段は、バルブ特性が大きくなる方へ前記アクチュエータを駆動することにより、前記アクチュエータの故障を判定することを特徴とする。

ウォームギアをコントロールシャフト位置調節機構として用いている場合には、故障判定としては、バルブ特性が大きくなる方へアクチュエータを駆動することによりアクチュエータの故障を判定しても良い。

このウォームギアの場合には退避走行可能領域は最大バルブ特性に設定することもできるが、内燃機関によっては最大バルブ特性よりも小さいバルブ特性位置に設定する場合もある。

退避走行可能領域が最大バルブ特性に設定されている場合には、前記請求項９にて説明したごとくアクチュエータが正常に駆動されている場合には、バルブ特性が大きくなる方へアクチュエータを駆動すると直ちに調節限界に来る。そしてこのことにより駆動力の状態や駆動力供給源側において調節限界となる前と後とで何らかの変化が生じる。したがってこの変化が捉えられない場合には、アクチュエータが故障していると判定できる。

退避走行可能領域が最大バルブ特性よりも小さいバルブ特性に設定されている場合には、バルブ特性が大きくなる方へアクチュエータを駆動すれば正常ならばセンサの検出値に現れることになる。しかしこのセンサの検出値にバルブ特性変化が現れない場合にはアクチュエータが故障していると判定できる。

更にこのような故障診断処理後では、バルブ特性は退避走行可能領域に在る状態、あるいは退避走行可能領域よりもバルブ特性が大きい状態に保持されている。したがって内燃機関が停止していたとしても確実に始動でき、退避走行も可能となる。又、内燃機関の運転中であっても内燃機関が停止するようなバルブ特性となる前にバルブ特性を保持できる。

このようにして可変動弁機構に故障が生じた場合における退避走行の確実性を高めることができる。又、退避走行可能領域の設定自由度が高いことは前記請求項７にて述べたごとくである。

請求項１１に記載の内燃機関の可変動弁機構故障診断装置では、請求項９又は１０において、前記故障診断手段は、内燃機関の通常制御時における駆動力出力よりも低レベルの出力状態にて、バルブ特性が大きくなる方への前記アクチュエータの駆動を行うことを特徴とする。

このように故障診断のために行われるバルブ特性が大きくなる方へのアクチュエータの駆動は、正常時における駆動力出力、すなわち内燃機関の通常制御時のバルブ特性調節に比較して低レベルの出力状態にて行われる。このため調節限界に来たとしても衝突時の運動量が少なくて済むので、可変動弁機構の耐久性を高め、衝撃音による運転者への違和感を防止することができる。

請求項１２に記載の内燃機関の可変動弁機構故障診断装置では、請求項４、９、１０、１１のいずれかにおいて、前記故障診断手段は、バルブ特性が大きくなる方への前記アクチュエータの駆動が正常であった場合に、バルブ特性が小さくなる方へ前記アクチュエータを駆動することにより、バルブ特性を小さくする場合における前記アクチュエータの故障を判定することを特徴とする。

アクチュエータの故障には一方方向での駆動については異常ないが、それとは反対方向については駆動できない故障が存在する。したがって、バルブ特性を大きくする方向にてアクチュエータが故障していた場合、もし先にバルブ特性を小さくすることによりアクチュエータが故障ではないと判定した後に、バルブ特性を大きくしようとしてもできず、退避走行可能領域から小さい方へはずれたままとなる可能性がある。更にこのことに起因してバルブ特性が次第に小さくなって行く場合がある。

しかし、ここでは故障診断としてバルブ特性が大きくなる方への駆動を最初にする。このことによりバルブ特性が大きくなる方で故障であれば直ちに保持制御することによりバルブ特性が退避走行可能領域に在る状態に保持されるので、始動や退避走行が可能となる。

そしてバルブ特性が大きくなる方では故障ではないと判定された場合に初めてバルブ特性が小さくなる方へアクチュエータを駆動し、このことによりバルブ特性が小さくする場合におけるアクチュエータの故障を判定する。この判定にて故障が判明しても、バルブ特性が大きくなる方へは駆動できるので直ちにバルブ特性を大きくして退避走行可能領域あるいはこれ以上のバルブ特性とすることができる。

このことにより可変動弁機構に故障が生じた場合における退避走行の確実性を高めることができる。
請求項１３に記載の内燃機関の可変動弁機構故障診断装置では、請求項２において、前記可変動弁機構は、前記コントロールシャフト位置調整機構としてウォームギアを備え、該ウォームギアを前記アクチュエータにより回転させて被駆動ギアを回転させることで、前記コントロールシャフトを軸方向に移動させることにより内燃機関のバルブ特性を調節する機構であり、前記退避走行可能領域は退避走行可能なバルブ特性の調節位置の下限よりも大きい領域に設定されるとともに、前記故障診断手段は、バルブ特性が小さくなる方へ前記アクチュエータを駆動することにより、前記アクチュエータの故障を判定することを特徴とする。

このようにウォームギアをコントロールシャフト位置調節機構として用いている場合に、退避走行可能領域が退避走行可能なバルブ特性の調節位置の下限よりも大きい領域に設定されている場合には、故障判定としては、バルブ特性が小さくなる方へアクチュエータを駆動しても良い。

アクチュエータが正常であれば、センサの検出値が変化すると予想される調節位置までバルブ特性が小さくなる方へアクチュエータを駆動すればセンサの検出値に現れることになる。しかしセンサの検出値にバルブ特性変化が現れない場合にはアクチュエータが故障していると判定できる。

更に、退避走行可能領域は実際に退避走行可能なバルブ特性の調節位置の下限よりも大きい調節位置に設定されている。このためバルブ特性を小さくすることによる故障診断処理後でも、バルブ特性は事実上退避走行可能なバルブ特性状態に保持することが可能である。したがって内燃機関が停止していたとしても確実に始動でき、退避走行も可能となる。又、内燃機関の運転中であっても内燃機関が停止するようなバルブ特性となる前にバルブ特性を保持できる。

このようにして可変動弁機構に故障が生じた場合における退避走行の確実性を高めることができる。又、退避走行可能領域の設定自由度が高いことは前記請求項８にて述べたごとくである。

請求項１４に記載の内燃機関の可変動弁機構故障診断装置では、請求項１３において、前記故障診断手段は、バルブ特性が小さくなる方への前記アクチュエータの駆動が正常であった場合に、バルブ特性が大きくなる方へ前記アクチュエータを駆動することにより、バルブ特性を大きくする場合における前記アクチュエータの故障を判定することを特徴とする。

アクチュエータの故障には一方方向での駆動については異常ないが、それとは反対方向については駆動できない故障が存在する。したがって、バルブ特性を小さくする方向にてアクチュエータが故障していた場合、もし先にバルブ特性を大きくすることによりアクチュエータが故障ではないと判定した後に、バルブ特性を小さくしようとしてもできず、退避走行可能領域から大きい方へはずれたままとなる可能性がある。しかしこの場合にはバルブ特性は退避走行可能領域より大きい状態が確保されるため、始動や退避走行は可能である。

したがってこの場合にはバルブ特性を小さくする方向に駆動してアクチュエータの故障診断を行い、この故障診断にて故障ではないと判定されれば、バルブ特性を大きくする方向に駆動してアクチュエータの故障診断を行っても良い。

このことによって可変動弁機構に故障が生じた場合における退避走行の確実性を高めることができる。
請求項１５に記載の内燃機関の可変動弁機構故障診断装置では、請求項１〜１４のいずれかにおいて、内燃機関の停止時に、バルブ特性を、始動するために設定されたイニシャル状態となるように前記アクチュエータを駆動する始動時バルブ特性設定手段を備えるとともに、前記イニシャル状態は前記退避走行可能領域に設定されていることを特徴とする。

このような始動時バルブ特性設定手段が設けられていることにより、始動時においてはバルブ特性は退避走行可能領域に設定されていることになる。したがって始動時において内燃機関の運転前に故障診断を実行できる。しかも故障であると判定されれば、少なくともイニシャル状態を保持、あるいはイニシャル状態以上のバルブ特性を保持できる。したがって可変動弁機構に故障が生じた場合における退避走行の確実性を高めることができる。

［実施の形態１］
図１は、車両に搭載された内燃機関としてのガソリンエンジン（以下、「エンジン」と略す）２、及び制御装置としての電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」と称す）４の概略構成図を示している。エンジン２は複数気筒エンジン、ここでは４気筒エンジンであり、この内の１気筒についての可変動弁系を図２の縦断面図に示す。各気筒には吸気バルブ２ａと排気バルブ２ｂとが各２つ設けられて、４バルブエンジンとして構成されている。尚、気筒数は６気筒でも８気筒でも良く、更に２バルブエンジンでも５バルブエンジンでも良い。

エンジン２の出力は変速機を介して最終的に車輪に走行駆動力として伝達される。エンジン２には、ピストン６、シリンダブロック８及びシリンダヘッド１０により区画された燃焼室１２が形成されている。そしてシリンダヘッド１０には燃焼室１２内の混合気に点火するために点火プラグ１４及び燃焼室１２内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁１６（図１）が設けられている。尚、燃料噴射弁１６は燃焼室１２に接続している吸気ポート１８に燃料を噴射するものであっも良い。

吸気ポート１８は吸気バルブ２ａの駆動により開閉され、この吸気ポート１８に接続された各吸気通路２０はサージタンク２２に接続されている。サージタンク２２の上流側にはモータ２４によって開度（スロットル開度ＴＡ）が調節されるスロットルバルブ２６が設けられている。このスロットルバルブ２６は通常はほぼ全開状態にあるが、エンジン２の状態によっては、スロットル開度ＴＡを制御して吸入空気量ＧＡを調節する場合がある。例えば、後述するごとく可変動弁機構５４の故障が検出されて、吸気バルブ２ａのバルブ作用角がイニシャル状態に保持された時には、スロットル開度ＴＡの調節により退避走行を可能とする。このスロットル開度ＴＡはスロットル開度センサ２８により検出されＥＣＵ４に読み込まれている。吸入空気量ＧＡはスロットルバルブ２６の上流側に設けられた吸入空気量センサ３０により検出され、吸気温ＴＨＡはスロットルバルブ２６の上流側に設けられた吸気温センサ３２により検出されてＥＣＵ４に読み込まれている。

燃焼室１２に接続している排気ポート３４は排気バルブ２ｂの駆動により開閉される。排気ポート３４に接続された排気通路３６の途中には排気浄化用触媒コンバータ３８が配置されている。この排気浄化用触媒コンバータ３８の上流側の排気通路３６に設けられた空燃比センサ４０により、排気通路３６における排気成分に基づいて空燃比ＡＦが検出され、ＥＣＵ４に読み込まれている。

ＥＣＵ４はデジタルコンピュータを中心として構成されているエンジン制御回路である。このＥＣＵ４は、上述したスロットル開度センサ２８、吸入空気量センサ３０、吸気温センサ３２、空燃比センサ４０以外にもエンジン２の運転状態を検出するセンサ類から信号を入力している。すなわちアクセルペダル４２の踏み込み量（アクセル開度ＡＣＣＰ）を検出するアクセル開度センサ４４、クランクシャフト６ａの回転からエンジン回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサ４６、及び吸気カムシャフトの回転から基準クランク角を決定する基準クランク角センサ４８から信号を入力している。又、吸気バルブ２ａのバルブ作用角を検出するためのスライドセンサ５０、エンジン冷却水温ＴＨＷを検出する冷却水温センサ５２からも信号を入力している。更に上述したセンサ以外にも各種のデータを検出するセンサが設けられている。

尚、本実施の形態ではバルブリフト量もバルブ作用角に連動して変化するので、上記スライドセンサ５０はバルブリフト量を検出しているセンサでもある。以下、バルブ作用角について説明される調節や挙動は、同時にバルブリフト量についての調節や挙動を説明しているものでもある。

ＥＣＵ４は、上述した各センサからの検出内容に基づいて、燃料噴射弁１６、スロットルバルブ用モータ２４あるいは点火プラグ１４に対する制御信号によりエンジン２の燃料噴射時期、燃料噴射量、スロットル開度ＴＡ及び点火時期等を適宜制御する。更にＥＣＵ４は、アクセル開度ＡＣＣＰ及びエンジン回転数ＮＥに基づいて、吸気バルブ２ａのバルブ作用角とバルブタイミングとを調節する可変動弁機構５４に対する制御信号により、吸気バルブ２ａのバルブ作用角とバルブタイミングとを調節している。この内、主としてバルブ作用角の調節により吸入空気量が調節されている。

可変動弁機構５４はバルブ作用角調節機構５６とバルブタイミング調節機構５８とから構成されている。バルブ作用角調節機構５６は、図２〜図５に示す仲介駆動機構６０と、図９に示すシャフトスライド機構１００とを備えている。

図２に示したごとく仲介駆動機構６０は、吸気バルブ２ａに対して設けられたローラロッカーアーム６２と、吸気カムシャフト６４に設けられた吸気カム６４ａとの間に配置されて、吸気カム６４ａからのバルブ駆動力を仲介してローラロッカーアーム６２に与えることで、吸気バルブ２ａを駆動させている。

各気筒毎に設けられている仲介駆動機構６０は図３の斜視図及び図４の水平破断斜視図に示すごとく、図示中央に設けられた入力部６６、入力部６６の一端側に設けられた第１揺動カム６８、第１揺動カム６８とは反対側に設けられた第２揺動カム７０及び内部に配置されたスライダギア７２を備えている。

入力部６６のハウジング６６ａは内部に軸方向に空間を形成し、この空間の内周面には軸方向に右ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン６６ｂを設けている。又、ハウジング６６ａの外周面からは平行な２つのアーム６６ｃ，６６ｄが突出して形成されている。これらアーム６６ｃ，６６ｄの先端には、ハウジング６６ａの軸方向と平行なシャフト６６ｅを有するローラ６６ｆが回転可能に取り付けられている。尚、図２に示したごとく、ローラ６６ｆが吸気カム６４ａ側に常に接触するように、スプリング６６ｇの付勢力がアーム６６ｃ，６６ｄあるいはハウジング６６ａに与えられている。

第１揺動カム６８のハウジング６８ａは、内部に軸方向に空間を形成し、この内部空間の内周面には軸方向に左ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン６８ｂを設けている。又、このハウジング６８ａの内部空間は径の小さい中心孔を有するリング状の軸受部６８ｃにて一端が覆われている。又、ハウジング６８ａの外周面からは略三角形状のノーズ６８ｄが突出して形成されている。このノーズ６８ｄの一辺は凹状に湾曲するカム面６８ｅを形成している。

第２揺動カム７０のハウジング７０ａは、内部に軸方向に空間を形成し、この内部空間の内周面には軸方向に左ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン７０ｂを設けている。又、このハウジング７０ａの内部空間は径の小さい中心孔を有するリング状の軸受部７０ｃにて一端が覆われている。又、ハウジング７０ａの外周面からは略三角形状のノーズ７０ｄが突出して形成されている。このノーズ７０ｄの一辺は凹状に湾曲するカム面７０ｅを形成している。

これらの第１揺動カム６８および第２揺動カム７０は、軸受部６８ｃ，７０ｃを外側にして、入力部６６に対して両側から各端面を同軸上で接触させるように配置され、全体が図３に示したごとく内部空間を有する略円柱状となる。

入力部６６及び２つの揺動カム６８，７０から構成される内部空間には、スライダギア７２が配置されている。スライダギア７２は略円柱状をなし、外周面中央には右ネジの螺旋状に形成された入力用ヘリカルスプライン７２ａが設けられている。この入力用ヘリカルスプライン７２ａの一端側には小径部７２ｂを挟んで左ネジの螺旋状に形成された第１出力用ヘリカルスプライン７２ｃが設けられている。第１出力用ヘリカルスプライン７２ｃとは反対側には小径部７２ｄを挟んで左ネジの螺旋状に形成された第２出力用ヘリカルスプライン７２ｅが設けられている。尚、これら出力用ヘリカルスプライン７２ｃ，７２ｅは入力用ヘリカルスプライン７２ａに対して外径が小さく形成されている。

スライダギア７２の内部には中心軸方向に貫通孔７２ｆが形成されている。そして図５に縦断面で示したごとく、入力用ヘリカルスプライン７２ａの位置にて、貫通孔７２ｆの内周面に周方向に周溝７２ｇが形成されている。この周溝７２ｇには一カ所にて径方向に外部に貫通するピン挿入孔７２ｈが形成されている。

スライダギア７２の貫通孔７２ｆ内には支持パイプ８０が周方向に摺動可能に配置される。この支持パイプ８０は全気筒の仲介駆動機構６０に対して共通の１本が設けられている。支持パイプ８０には各仲介駆動機構６０に対応する位置に軸方向に長く形成された長孔８０ａが開口している。

更に支持パイプ８０内には、コントロールシャフト８２が軸方向に摺動可能に貫通して配置されている。そして支持パイプ８０の各長孔８０ａに対応する位置には、軸直角方向の支持穴８２ｂが設けられている。この支持穴８２ｂにはそれぞれコントロールピン８２ａの基端部が挿入されることにより、コントロールピン８２ａが軸直角方向に突出するように支持されている。

そしてコントロールシャフト８２が支持パイプ８０の内部に配置されている状態では、各コントロールピン８２ａの先端は、支持パイプ８０に形成されている軸方向の長孔８０ａを貫通し、スライダギア７２の内周面に形成されている周溝７２ｇに挿入されている。

このような構成により、各スライダギア７２はコントロールシャフト８２の移動により軸方向への移動が可能であり、コントロールシャフト８２の位置制御により各仲介駆動機構６０におけるスライダギア７２の位置を決定できる。ただし、各スライダギア７２は周溝７２ｇにてコントロールピン８２ａに係止されているので、軸周りについてはコントロールピン８２ａの位置に関わらず揺動可能となっている。

スライダギア７２の内で、入力用ヘリカルスプライン７２ａは入力部６６内部のヘリカルスプライン６６ｂに噛み合わされている。そして第１出力用ヘリカルスプライン７２ｃは第１揺動カム６８内部のヘリカルスプライン６８ｂに噛み合わされ、第２出力用ヘリカルスプライン７２ｅは第２揺動カム７０内部のヘリカルスプライン７０ｂに噛み合わされている。

そして各仲介駆動機構６０は、揺動カム６８，７０の軸受部６８ｃ，７０ｃ側にてシリンダヘッド１０上に軸方向への移動が阻止される状態で取り付けられている。このためコントロールシャフト８２がスライダギア７２を軸方向に移動させても、入力部６６及び揺動カム６８，７０は軸方向に移動することはない。

したがって仲介駆動機構６０の内部空間内でスライダギア７２の軸方向移動量を調節することにより、ヘリカルスプライン７２ａ，６６ｂ，７２ｃ，６８ｂ，７２ｅ，７０ｂの機能により、入力部６６と揺動カム６８，７０との位相差を変更できる。そしてこのことにより、ローラ６６ｆとノーズ６８ｄ，７０ｄとの位置関係を変更することができる。

ここで図６はコントロールシャフト８２を最大限Ｌ方向（図３，４の矢印）へ移動させた場合の仲介駆動機構６０の作動状態を示している。図６の(Ａ)が閉弁時、図６の(Ｂ)が開弁時である。この場合には入力部６６のローラ６６ｆと揺動カム６８，７０のノーズ６８ｄ，７０ｄとの相対的位置関係が最も近い状態となる。このため図６の(Ｂ)に示すごとく吸気カム６４ａが最大限に入力部６６のローラ６６ｆを押し下げても、ノーズ６８ｄ，７０ｄのカム面６８ｅ，７０ｅによるロッカーローラ６２ａの押し下げ量は最小、ここでは押し下げ量は０となる。このため吸気バルブ２ａのバルブ作用角（開弁時から閉弁時までのクランク角幅）は０となる。したがって吸気バルブ２ａは閉じたままとなり、吸気ポート１８から燃焼室１２内への吸入空気量は０となる。

図７は、コントロールシャフト８２を最大限Ｈ方向（図３，４の矢印）へ移動させた場合の仲介駆動機構６０の作動状態を示している。図７の(Ａ)が閉弁時、図７の(Ｂ)が開弁時である。この場合には入力部６６のローラ６６ｆと揺動カム６８，７０のノーズ６８ｄ，７０ｄとの相対的位置関係が最も遠い状態となる。このため図７の(Ｂ)に示すごとく吸気カム６４ａが最大限に入力部６６のローラ６６ｆを押し下げた時には、ノーズ６８ｄ，７０ｄのカム面６８ｅ，７０ｅによるロッカーローラ６２ａの押し下げ量は最大となり、吸気バルブ２ａのバルブ作用角は最大となる。したがって図６の場合とは異なり、吸気バルブ２ａは吸気行程で最大に開き、吸気ポート１８から燃焼室１２内への吸入空気量も最大限の状態となる。

そしてコントロールシャフト８２の軸方向位置を調節することで、図６の状態と図７の状態との間で連続的に吸気バルブ２ａのバルブ作用角を調節できる。このようなバルブ作用角の連続調節状態を図８のグラフに示す。図８においてＭＩＮで示す状態が図６の場合に該当し、吸気行程となっても吸気バルブ２ａは開弁しない。図８においてＭＡＸで示す状態が図７の場合に該当し、吸気行程では最大限のバルブ作用角とすることができる。このことによりスロットルバルブ２６によることなく、吸入空気量の調節が可能となる。尚、図８においてはバルブタイミング調節機構５８によるバルブタイミングの変更も同時に実行された場合を示している。

コントロールシャフト８２を軸方向に移動させるシャフトスライド機構１００を図９に示す。シャフトスライド機構１００は、駆動用モータ１０２（アクチュエータに相当）、渦巻きカム１０４（コントロールシャフト位置調節機構に相当）及びスライドセンサ５０（コントロールシャフトによるバルブ特性を検出するセンサに相当）を備えている。

駆動用モータ１０２は、シリンダヘッド１０に固定され、ＥＣＵ４からの駆動信号により、駆動力供給源に相当するバッテリからの電力供給が制御される。このことで駆動用モータ１０２はカム軸１０４ａを回転させて渦巻きカム１０４の回転位相を変化させることができる。尚、駆動用モータ１０２は直接、渦巻きカム１０４を回転させても良いが、ギヤを介して減速回転させても良い。渦巻きカム１０４の回転は３６０°より小さい範囲Ｋθに限定されている。この範囲Ｋθを超えて回転しようとするとストッパにて機械的にカム軸１０４ａの回転が阻止される。

スライドセンサ５０の検出ロッド５０ａは図１２に示すごとくコントロールシャフト８２の一端に設けられたカムフレーム１１０に固定されている。ＥＣＵ４は、シリンダヘッド１０側に固定したスライドセンサ５０の検出コイル５０ｂから、コントロールシャフト８２に連動するカムフレーム１１０の移動量を測定することで、吸気バルブ２ａのバルブ作用角を検出している。

上述した渦巻きカム１０４の機能により図１０に示すごとくのカム軸１０４ａの回転角θｖとバルブ作用角ＶＬとの関係が実現されている。この図１０の関係を設定している渦巻きカム１０４とコントロールシャフト８２と関係及び動作を図１２に示す。

コントロールシャフト８２の一端に設けられたカムフレーム１１０は、内部空間に渦巻きカム１０４を収納している。カムフレーム１１０は、コントロールシャフト８２が取り付けられている側とは反対側の内周面１１０ａにて、渦巻きカム１０４の渦巻き状カム面１０８に接触している。この内周面１１０ａはコントロールシャフト８２の軸方向とは垂直に形成された平面であるが、平面でなく渦巻き状カム面１０８に向けて突起状に形成されていても良い。尚、内周面１１０ａが常に渦巻き状カム面１０８に接触するように、カムフレーム１１０あるいはコントロールシャフト８２には図示するごとくの方向にバネ力が付与されている。尚、吸気バルブ２ａから仲介駆動機構６０を介してコントロールシャフト８２に与えられる軸力が或る程度あれば、バネ力を付与する必要はない。

ここでカムフレーム１１０の位置調節は次のようになされる。図１２の(Ａ)に示すごとく渦巻きカム１０４が最小バルブ作用角側の限界位置となるまで駆動用モータ１０２（図９）を回転させると、渦巻きカム１０４は渦巻き状カム面１０８内で最もカム軸１０４ａに近い側、すなわち最も低いカム面部分がカムフレーム１１０の内周面１１０ａに当接する。この時、カムフレーム１１０は最大限Ｌ方向に移動し、カムフレーム１１０に連動して、コントロールシャフト８２もバネ力あるいは軸力により最大限Ｌ方向に移動している。したがって図６に示した最小バルブ作用角の状態が実現される。

駆動用モータ１０２を回転させて、渦巻きカム１０４を図１２の(Ｂ)に示すごとく矢印方向に回転させると、渦巻き状カム面１０８の高さは次第に高くなり、これによりカムフレーム１１０の内周面１１０ａが図示右側に押されてカムフレーム１１０全体もＨ方向に移動する。これに連動してコントロールシャフト８２もバネ力あるいは軸力に抗してＨ方向に移動する。したがってバルブ作用角が増加する。

そして図１２の(Ｃ)に示すごとく更に矢印方向に回転すると、渦巻き状カム面１０８内で最も高い場所がカムフレーム１１０の内周面１１０ａに当接するようになる。この時、カムフレーム１１０は最大限Ｈ方向に移動しており、カムフレーム１１０に連動して、コントロールシャフト８２もバネ力あるいは軸力に抗して最大限Ｈ方向に移動している。したがって図７に示した最大バルブ作用角の状態が実現される。

尚、図９，１０に示したごとく渦巻き状カム面１０８には、最大バルブ作用角側において幅ｄθｘの範囲で渦巻きカム１０４の回転角θｖが変化してもカム面の高さが変化しない不変作用角領域１０８ａが存在する。この不変作用角領域１０８ａのカム面部分はカム軸１０４ａの回転中心Ｐを軸とする円弧面をなしている。したがって不変作用角領域１０８ａでは、渦巻きカム１０４の回転位相にかかわらずコントロールシャフト８２は移動せず、吸気バルブ２ａのバルブ作用角は最大バルブ作用角に維持されることになる。

すなわち図１２の(Ｃ)から図１２の(Ｄ)の状態まで渦巻きカム１０４は回転可能であり、図１２の(Ｄ)の状態ではシャフトスライド機構１００の内部に設けられているストッパによりこれ以上の回転が阻止される。この図１２の(Ｃ)の状態でカムフレーム１１０の内周面１１０ａが当接しているカム面部分が不変作用角領域１０８ａの開始位置である。そして、図１２の(Ｄ)の状態では、まだカムフレーム１１０の内周面１１０ａは不変作用角領域１０８ａに当接しているので、図１２の(Ｃ)〜図１２の(Ｄ)の回転では吸気バルブ２ａは最大バルブ作用角に維持されることになる。

渦巻きカム１０４の渦巻き状カム面１０８は、バネ力や軸力を、カムフレーム１１０の内周面１１０ａから受けている。この力を、不変作用角領域１０８ａ以外の渦巻き状カム面１０８で受けている場合は図示矢印とは反対方向の回転力を受ける。このため渦巻きカム１０４の位相を保持するためには、駆動用モータ１０２には上記回転力に対抗するトルクを継続的に出力する必要がある。この保持用の出力トルクは図１１に示すごとく回転角θｖが増加してバルブ作用角が増加するのに応じて大きくなる。しかし不変作用角領域１０８ａで受けている場合は回転力は生じることはない。したがって不変作用角領域１０８ａでは渦巻きカム１０４の位相を保持するための駆動用モータ１０２の出力は０となる。

ＥＣＵ４は、エンジン２の停止時に駆動用モータ１０２を制御してカムフレーム１１０の内周面１１０ａが当接する位置を不変作用角領域１０８ａとするイニシャル状態化処理を実行している。例えばエンジン停止要求時に燃料噴射弁１６からの燃料噴射を停止してエンジン運転を停止した後、スライドセンサ５０にて図１２の(Ｃ)の状態に移動させる。そして更に駆動用モータ１０２をゆっくり回転させて図１２の(Ｄ)の状態として駆動用モータ１０２を停止する。この図１２の(Ｄ)への到達はストッパにて停止した場合の電流量の増加により判定する。そして、このようにして図１２の(Ｄ)への状態移動が完了した場合には不揮発メモリにイニシャル状態を示すイニシャルフラグを「ＯＮ」として立てておく。

したがって通常、エンジン始動時には吸気バルブ２ａのバルブ作用角は最大バルブ作用角となっている。このことにより、エンジン２はイニシャル状態（＝最大バルブ作用角）にて始動されることになる。

尚、図１に示したバルブタイミング調節機構５８は、オイルコントロールバルブ（以下、「ＯＣＶ」と称する）と油圧回転機構とから構成されている。そしてＥＣＵ４によるデューティ制御により、ＯＣＶから油圧回転機構の各油圧室への油圧配分を制御して、吸気カムシャフト６４とクランクシャフト６ａとの回転位相をずらすことにより、バルブタイミングを変更している。そして上述したバルブ作用角調節機構５６と共に機能することで前記図８のごとくのバルブ作用角及びバルブタイミングの制御を行っている。

次にＥＣＵ４によるスライドセンサ５０の検出値に基づくバルブ作用角制御処理について説明する。
図１３にバルブ作用角制御処理のフローチャートを示す。本処理は一定の時間周期で繰り返し実行される処理である。

本処理が開始されると、まずバルブ作用角が前述したイニシャル状態にあるか否かが判定される（Ｓ１０２）。ここでは前述したごとく不揮発メモリに記録されているイニシャル状態を示すイニシャルフラグが「ＯＮ」か否かを判定する。ここでエンジン始動の場合であると考えると、イニシャルフラグ＝「ＯＮ」であれば（Ｓ１０２で「ＹＥＳ」）、スライドセンサ５０の異常を診断する（Ｓ１０４）。スライドセンサ５０は自己異常診断のために内部に備えられた２つのコイルによりそれぞれ測定しており、ＥＣＵ４はこれらの２つのコイルからの出力値の差が大きくなった場合には異常があるものとする診断処理ができる。本実施の形態ではバルブ作用角がイニシャル状態にある時には必ずスライドセンサ５０の異常を診断することになる。

次にステップＳ１０４の異常診断処理にてスライドセンサ５０が異常であると診断されたか否かが判定される（Ｓ１０６）。異常でない場合には（Ｓ１０６で「ＮＯ」）、通常運転時のバルブ作用角可変制御処理が実行される（Ｓ１１０）。すなわちエンジン２の運転状態、ここではアクセル開度ＡＣＣＰとエンジン回転数ＮＥとに基づいて予め実験により定められたマップから負荷率（最大機関負荷に対する負荷の割合）が計算され、この負荷率に基づいて目標バルブ作用角が設定される。そしてこの目標バルブ作用角となるようにスライドセンサ５０の検出値に基づいて駆動用モータ１０２を制御する処理が行われる。

尚、冷間始動時であった場合には、ステップＳ１１０のバルブ作用角制御処理では、暖機完了までバルブ作用角をイニシャル状態に維持する処理が優先的に行われる。このため、暖機完了まではスライドセンサ５０に異常がないと判断されていても、ステップＳ１０２にて「ＹＥＳ」と判定されて、スライドセンサ５０の異常診断（Ｓ１０４）は継続する。

例えば既にエンジン２の停止中にスライドセンサ５０に異常が生じていた場合には（Ｓ１０６で「ＹＥＳ」）、次に異常時におけるバルブ作用角保持処理を実行する（Ｓ１０８）。このバルブ作用角保持処理は、バルブ作用角がイニシャル状態とされている現状を維持する処理である。すなわち前記ステップＳ１１０で述べたごとくの通常運転時のバルブ作用角可変制御処理は実行せずにバルブ作用角をイニシャル状態から変更しないように保持する処理である。

イニシャル状態では、カムフレーム１１０に当接しているのは不変作用角領域１０８ａであるので渦巻きカム１０４に回転トルクを生じさせることない。このためバルブ作用角保持処理としては、単に駆動用モータ１０２に対する通電を停止して駆動力を生じさせないようにしても良い。ただし、退避走行におけるエンジン運転で生じる機関振動によりカムフレーム１１０の当接位置が不変作用角領域１０８ａからずれるおそれもある。したがって本実施の形態では、この振動を考慮して駆動用モータ１０２により渦巻きカム１０４に対してバルブ作用角が大きくなる方向へのトルクを、通常の駆動時よりも出力を低下させた状態で与えている。このような駆動用モータ１０２に対する駆動制御を継続することで渦巻きカム１０４が回転しようとしてもシャフトスライド機構１００内に設けられたストッパにより図１２の(Ｄ)に示した状態で保持される。

このようにして可変動弁機構５４の内でスライドセンサ５０が故障状態であると判断されると、この異常はダッシュボードの警告ランプにて運転者に知らされる。しかし吸気バルブ２ａのバルブ作用角はイニシャル状態であるためエンジン２は始動可能であり、スロットルバルブ２６の制御や燃料噴射弁１６からの燃料噴射量制御により退避走行も可能であることから、運転者は車両を修理工場まで走行させることができる。

そしてバルブ作用角保持処理（Ｓ１０８）の継続により、始動後においてもステップＳ１０２では「ＹＥＳ」と判定されて、スライドセンサ５０の異常診断（Ｓ１０４）が繰り返される。異常であるとの診断が繰り返されれば（Ｓ１０６で「ＹＥＳ」）、バルブ作用角保持処理（Ｓ１０８）を継続することになる。

又、スライドセンサ５０が正常な状態に復帰した場合には、ステップＳ１０６にて「ＮＯ」と判定されるようになるので、通常運転時のバルブ作用角可変制御処理（Ｓ１１０）が実行されるようになる。このことによりバルブ作用角がイニシャル状態を脱すると、ステップＳ１０２では「ＮＯ」と判定され、以後、通常運転時のバルブ作用角可変制御処理（Ｓ１１０）が継続する。

又、ＥＣＵ４は、エンジン運転中においても、バルブタイミング調節機構５８が故障した場合には、バルブオーパラップ状態が異常な状態になって安定したエンジン運転ができなくなるのを防止するため、バルブ作用角＝イニシャル位置とすることがある。この時にもイニシャルフラグ＝「ＯＮ」に設定される。

このような場合においても、ステップＳ１０２にて「ＹＥＳ」と判定されることにより、スライドセンサ５０の異常診断が実行される。したがって、バルブタイミング調節機構５８の故障後に、更にスライドセンサ５０が異常となれば、その後、バルブタイミング調節機構５８が回復しても、スライドセンサ５０の異常が継続する限りバルブ作用角保持処理（Ｓ１０８）も継続されてバルブ作用角はイニシャル状態に保持される。

図１４のタイミングチャートに本実施の形態における制御の一例を示す。図１４の(Ａ)の例では、エンジン停止（ｔ０）の後、駆動用モータ１０２により渦巻きカム１０４を回転させて、バルブ作用角をイニシャル状態にしている（ｔ１）。その後、エンジン始動のためにイグニッション・オンにすると（ｔ２）、バルブ作用角をイニシャル状態に保持したままで、スライドセンサ５０の異常診断を実行する（ｔ２〜ｔ３）。尚、この間（ｔ２〜ｔ３）にクランキングによるエンジン始動も開始される。そして異常でないと判定されたので（ｔ３）、通常運転時のバルブ作用角可変制御処理に移行し（ｔ３〜ｔ４）、通常運転時のバルブ作用角可変制御処理が実行される（ｔ４〜）。

図１４の(Ｂ)は冷間始動時の例である。時刻ｔ１０〜ｔ１３の間は上記(Ａ)の場合の時刻ｔ０〜ｔ３と同様に推移して、スライドセンサ５０は異常ではないと判定されるが、暖機中はバルブ作用角はイニシャル状態を保持している（ｔ１３〜ｔ１４）。そして暖機が完了すると（ｔ１４）、通常運転時のバルブ作用角可変制御処理に移行し（ｔ１４〜ｔ１５）、以後、通常運転時のバルブ作用角可変制御処理が実行される（ｔ１５〜）。

図１４の(Ｃ)は異常診断にてスライドセンサ５０が異常であると診断された例である。時刻ｔ２０〜ｔ２３の間は上記(Ａ)の場合の時刻ｔ０〜ｔ３と同様に推移し、異常診断（ｔ２２〜ｔ２３）ではスライドセンサ５０が異常であると判定される。したがって以後（ｔ２３〜）も、バルブ作用角はイニシャル状態を保持し続ける。このことにより始動と退避走行とが可能となる。

上述した構成において、請求項との関係は、バルブ作用角制御処理（図１３）のステップＳ１０２，Ｓ１０４が故障診断手段としての処理に、ステップＳ１０６，Ｓ１０８がバルブ状態保持手段としての処理に相当する。又、前述したＥＣＵ４がエンジン２の停止時に実行することで始動時にはバルブ作用角のイニシャル状態が実現されているイニシャル状態化処理が始動時バルブ特性設定手段としての処理に相当する。

以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．スライドセンサ５０の異常診断（Ｓ１０４）はバルブ作用角がイニシャル状態にある時に実行される。イニシャル状態はバルブ作用角が最大であるバルブ特性状態に設定されている。この最大バルブ作用角は退避走行可能領域に対応しており、エンジン２の始動と退避走行運転とが可能なバルブ作用角である。

したがってスライドセンサ５０の故障により渦巻きカム１０４の回転によるバルブ作用角の調節が困難な状態であっても、保持制御（Ｓ１０８）により現状のイニシャル状態を保持するのみで、退避走行を可能とすることができる。

このようにして可変動弁機構５４に故障が生じた場合における退避走行の確実性を高めることができる。
（ロ）．本実施の形態では、前述したごとくに構成した渦巻きカム１０４を用いている。このため不変作用角領域１０８ａにカムフレーム１１０を当接した状態を維持しても、渦巻きカム１０４にはカムフレーム１１０からの圧力によるトルクは生じない。したがって、バルブ作用角保持処理中は駆動用モータ１０２への電力供給を停止しておくことができる。このように制御した場合には、故障との判定後に駆動エネルギーを消費させることなく確実に退避走行ができるバルブ特性に保持することが可能となる。

又、本実施の形態にて述べた例では、エンジン運転時の振動によりイニシャル状態からバルブ作用角がずれるのを防止するためにバルブ作用角が大きくなる方向に駆動用モータ１０２を回転させている。この場合においても駆動用モータ１０２の駆動力出力は、正常時における出力よりも低レベルの出力で良いので、駆動のためのエネルギーが少なくて済む。

更にこの低レベル出力によりバルブ作用角調節機構５６が高速にコントロールシャフト８２を移動させることが無い。したがってコントロールシャフト８２が終端まで移動したとしても、可変動弁機構５４の内部部材やコントロールシャフト８２が高速にストッパなどに衝突することが防止されるので、可変動弁機構５４の耐久性を高め、衝撃音による運転者への違和感を防止することができる。

（ハ）．特にイニシャル状態化処理により停止時にバルブ作用角をイニシャル状態にしているので、少なくとも始動時にはバルブ作用角＝イニシャル状態となっている。このことから、始動時には直ちにスライドセンサ５０の異常診断ができ、しかも故障であった場合には保持制御のみで直ちに始動して退避走行に移行できる。

このようにして可変動弁機構５４に故障が生じた場合における退避走行の確実性を一層高めることができる。
［実施の形態２］
本実施の形態ではアクチュエータである駆動用モータ１０２の故障の場合にバルブ作用角保持処理を実行するものである。このために前記バルブ作用角制御処理（図１３）の代わりに、図１５に示すバルブ作用角制御処理及び図１６に示す駆動用モータ故障診断処理を実行する。他の構成は前記実施の形態１と同じであるので、図１〜１２を参照して説明する。

バルブ作用角制御処理（図１５）について説明する。本処理は一定の時間周期で繰り返し実行される処理である。
本処理が開始されると、まずバルブ作用角がイニシャル状態にあるか否かが判定される（Ｓ２０２）。この判定は前記バルブ作用角制御処理（図１３）のステップＳ１０２で説明したごとくである。すなわちイニシャルフラグ＝「ＯＮ」であれば（Ｓ２０２で「ＹＥＳ」）、駆動用モータ１０２の故障診断が今回の始動時において未だ実施されていない状態か否かが判定される（Ｓ２０４）。

ここで駆動用モータ１０２の故障診断が未実施であれば（Ｓ２０４で「ＹＥＳ」）、駆動用モータ１０２の故障診断処理の実施が設定される（Ｓ２０６）。この駆動用モータ故障診断処理は図１６のフローチャートに示すごとくであり、時間周期で繰り返し実行される処理である。

駆動用モータ故障診断処理（図１６）について説明する。まず、バルブ作用角増加側の故障診断結果が正常であったか否かが判定される（Ｓ２５２）。故障診断の開始時であれば、未だ何らの診断結果も出ていないので（Ｓ２５２で「ＮＯ」）、次にバルブ作用角増加側故障診断が実施される（Ｓ２５４）。このバルブ作用角増加側故障診断では、まず駆動用モータ１０２に対して微駆動させるため通常制御時よりも少ない電力供給により、バルブ作用角が大きくなる方へ渦巻きカム１０４を回転させる処理を行う。この微駆動処理は、実際に駆動用モータ１０２が正常に駆動して、カムフレーム１１０の当接位置が不変作用角領域１０８ａ上で移動している場合にバルブ作用角調節機構５６内のストッパにより移動が阻止されると予定される時間内に行われる。そしてこの微駆動処理の間、ＥＣＵ４は駆動用モータ１０２へ流れる電流量を計測する。

もし駆動用モータ１０２が正常に駆動している時にストッパにより移動が阻止され、駆動用モータ１０２が強制的に停止されると駆動用モータ１０２への電流量が増加する。したがって、ＥＣＵ４はこの電流量増加が上述した予定時間内に生じたか否かを検出し、該当する電流量増加が生じれば駆動用モータ１０２はバルブ作用角増加側では故障していないとし、生じなければ故障していると診断する。

ステップＳ２５４にてバルブ作用角増加側故障診断処理を開始させた後、バルブ作用角増加側故障診断が完了したか否かが判定される（Ｓ２５６）。ここでバルブ作用角増加側の故障診断が完了していなければ（Ｓ２５６で「ＮＯ」）、一旦本処理を終了する。

次の制御周期以後、バルブ作用角制御処理（図１５）では駆動用モータ故障診断処理における診断が完了するまでは、ステップＳ２０２，Ｓ２０４で「ＹＥＳ」と判定されるのでステップＳ２０６の処理が繰り返される。そして駆動用モータ故障診断処理（図１６）ではステップＳ２５２，Ｓ２５６で「ＮＯ」と判定されるので、ステップＳ２５４の処理が繰り返される。

そして駆動用モータ故障診断処理（図１６）において駆動用モータ１０２のバルブ作用角増加側の故障診断結果が出た場合には（Ｓ２５６で「ＹＥＳ」）、診断結果がバルブ作用角増加側について正常か否かが判定される（Ｓ２５８）。

正常との診断結果であれば（Ｓ２５８で「ＹＥＳ」）、このまま一旦終了し、次の制御周期にてステップＳ２５２にて「ＹＥＳ」と判定される。そしてバルブ作用角減少側故障診断が実施される（Ｓ２６０）。このバルブ作用角減少側故障診断では、まず駆動用モータ１０２に対して微駆動させるため通常制御時よりも少ない電力供給により、バルブ作用角が小さくなる方へ渦巻きカム１０４を回転させる処理を行う。この場合の微駆動処理は、実際に駆動用モータ１０２が正常に駆動して、カムフレーム１１０の当接位置が不変作用角領域１０８ａから実際に渦巻き状に傾斜しているカム面部分に到達してスライドセンサ５０の検出値に現れると予定される時間内に行われる。

このことにより駆動用モータ１０２が正常に駆動すれば、スライドセンサ５０の検出値がバルブ作用角の減少を検出する。したがって、ＥＣＵ４はこの検出値の変化が上記予定時間内に生じたか否かを検出し、変化が生じれば駆動用モータ１０２はバルブ作用角減少側では故障していないとし、生じなければ故障していると判定する。

ステップＳ２６０にてバルブ作用角減少側故障診断処理を開始させた後、バルブ作用角減少側故障診断が完了したか否かが判定される（Ｓ２６２）。ここでバルブ作用角減少側の故障診断が完了していなければ（Ｓ２６２で「ＮＯ」）、一旦本処理を終了する。

次の制御周期以後、バルブ作用角制御処理（図１５）では駆動用モータ故障診断処理における診断が完了するまでは、ステップＳ２０２，Ｓ２０４で「ＹＥＳ」と判定されるのでステップＳ２０６の処理が繰り返される。そして駆動用モータ故障診断処理（図１６）ではステップＳ２５２で「ＹＥＳ」、ステップＳ２６２で「ＮＯ」と判定されるので、ステップＳ２６０の処理が繰り返される。

そして駆動用モータ故障診断処理（図１６）において駆動用モータ１０２のバルブ作用角減少側の故障診断結果が出た場合には（Ｓ２６２で「ＹＥＳ」）、スライドセンサ５０の検出値に基づいて、イニシャル状態復帰処理（Ｓ２６３）が実行される。

このイニシャル状態復帰処理は、バルブ作用角をイニシャル状態に確実に戻す処理を実行するものである。直前に行われたバルブ作用角減少側故障診断処理において駆動用モータ１０２が正常に駆動された場合には渦巻き状カム面１０８の内で実際に螺旋状にされている部分にカムフレーム１１０が当接している状態となっている。このためこのまま放置したのでは、始動中にあるいはバルブタイミング調節機構５８の故障時のエンジン運転において、次第にバルブ作用角が減少して、始動や退避走行が困難となるおそれがある。このような状況を防止するために、駆動用モータ１０２をバルブ作用角が大きくなる方向へ駆動してバルブ作用角をイニシャル状態に戻す処理を行っている。尚、バルブ作用角減少側で故障していた場合にはカムフレーム１１０は不変作用角領域１０８ａから外れていないので、イニシャル状態復帰処理（Ｓ２６３）は実行しなくても良い。しかし、スライドセンサ５０によりバルブ作用角の減少が検出されなくても不変作用角領域１０８ａから外れかかっている場合もあるので、確実にバルブ作用角を維持するために必ずイニシャル状態復帰処理（Ｓ２６３）を実行するようにしても良い。

尚、故障診断処理中にエンジン２が始動完了していて、かつ故障であるとの診断がなされていなければ、通常時のバルブ作用角制御処理に移行することになるので、この場合にはイニシャル状態復帰処理（Ｓ２６３）は実行しないようにしても良い。

そしてステップＳ２６３の次には故障診断完了設定がなされて（Ｓ２６４）、一旦本処理を終了する。尚、ステップＳ２５８にてバルブ作用角増加側で異常であるとの診断が出た場合も（Ｓ２５８で「ＮＯ」）、故障診断完了設定（Ｓ２６４）がなされる。

このように駆動用モータ１０２の診断結果が出たら、バルブ作用角制御処理（図１５）では、故障検出処理は実施したと判定されるので（Ｓ２０４で「ＮＯ」）、次に診断結果が駆動用モータ１０２の故障を示しているか否かが判定される（Ｓ２０８）。

ここで駆動用モータ１０２が故障、すなわちバルブ作用角増加時故障と減少時故障とのいずれかであると診断されていれば（Ｓ２０８で「ＹＥＳ」）、次に異常時におけるバルブ作用角保持処理を実行する（Ｓ２１０）。このバルブ作用角保持処理は前記バルブ作用角制御処理（図１３）のステップＳ１０８で説明したごとくである。バルブ作用角は既にイニシャル状態にあるので、前述したごとく微駆動を実行しても良いし、駆動用モータ１０２への電力供給を停止しても良い。

故障の場合、以後の制御周期では、ステップＳ２０２で「ＹＥＳ」、ステップＳ２０４で「ＮＯ」、ステップＳ２０８で「ＹＥＳ」と判定されて、ステップＳ２１０の処理が継続することになる。

駆動用モータ１０２は故障でないと診断されていれば（Ｓ２０８で「ＮＯ」）、通常運転時のバルブ作用角可変制御処理が実行される（Ｓ２１２）。この通常運転時のバルブ作用角可変制御処理は前記バルブ作用角制御処理（図１３）のステップＳ１１０にて説明したごとくである。

故障していない場合は、以後のバルブ作用角制御処理（図１５）の制御周期では、バルブ作用角がイニシャル状態にある過渡時では、ステップＳ２０２で「ＹＥＳ」、ステップＳ２０４で「ＮＯ」、ステップＳ２０８で「ＮＯ」と判定されて、ステップＳ２１２の処理が行われる。そしてバルブ作用角がイニシャル状態から離れると、以後、ステップＳ２０２で「ＮＯ」、ステップＳ２０８で「ＮＯ」と判定されて、ステップＳ２１２の処理が継続することになる。

又、ＥＣＵ４は、前述したごとくバルブタイミング調節機構５８が故障した場合にはバルブ作用角＝イニシャル位置としてイニシャルフラグ＝「ＯＮ」にすることがある。このような場合においてもステップＳ２０２で「ＹＥＳ」と判定されることで上述したエンジン始動時と同様な処理が行われる。

尚、本実施の形態における制御の一例を図１７のタイミングチャートに示す。(Ａ)は駆動用モータ１０２が故障していない場合、(Ｂ)は冷間始動時で駆動用モータ１０２が故障していない場合、(Ｃ)は故障診断にて駆動用モータ１０２が故障していると判定された場合の例である。それぞれ、スライドセンサ５０の異常診断の代わりに駆動用モータ１０２の故障診断期間（ｔ３２〜ｔ３３、ｔ４２〜ｔ４３、ｔ５２〜ｔ５３）が存在し、この期間が長くなったのみで、処理の流れは図１４にて説明したごとくである。

上述した構成において、請求項との関係は、バルブ作用角制御処理（図１５）のステップＳ２０２，Ｓ２０６及び駆動用モータ故障診断処理（図１６）が故障診断手段としての処理に、ステップＳ２０８，Ｓ２１０がバルブ状態保持手段としての処理に相当する。

以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．駆動用モータ１０２の故障に対しても前記実施の形態１の（イ）〜（ハ）にて説明したごとくの効果を生じる。

（ロ）．故障診断のために行われる駆動用モータ１０２の駆動についても、正常時における駆動力出力に比較して低レベルの出力状態にて行われる。このためストッパに衝突しても衝突時の運動量が少なくて済むので、バルブ作用角調節機構５６の耐久性を高め、衝撃音による運転者への違和感を防止することができる。

（ハ）．故障診断として駆動用モータ１０２の駆動は、バルブ作用角が大きくなる方への駆動を最初にする。このことによりバルブ作用角が大きくなる方で故障であれば直ちに保持制御することによりバルブ作用角がイニシャル状態に保持されるので、始動や退避走行が可能となる。

そしてバルブ作用角が大きくなる方では故障ではないと判定された場合に初めてバルブ作用角が小さくなる方へ駆動用モータ１０２を駆動して、バルブ作用角を小さくする場合における駆動用モータ１０２の故障を判定している。この判定にて故障が判明しても、バルブ作用角が大きくなる方へは駆動できるので直ちにバルブ作用角を大きくしてイニシャル状態あるいはこれ以上のバルブ作用角とすることができる。

このことにより可変動弁機構５４に故障が生じた場合における退避走行の確実性を高めることができる。
［実施の形態３］
本実施の形態では前記実施の形態２のシャフトスライド機構１００の代わりに、図１８に示すごとくウォームギアを備えたシャフトスライド機構３００を用いており、スライドセンサ３１４の故障を検出して対処する点が異なる。尚、前記バルブ作用角制御処理（図１３）と同じ流れで処理を実行するが、ウォームギアを備えたシャフトスライド機構３００を用いていることにより、後述するごとく処理内容が異なる。他の構成は前記実施の形態１と同じであるので、図１〜８を参照して説明する。

シャフトスライド機構３００について説明する。シャフトスライド機構３００は、駆動用モータ３０２にて回転されるウォームギア３０４とこのウォームギア３０４にて回転される被駆動ギア３０６とを備えている。この被駆動ギア３０６は減速機３０８の雌ネジ部３１０と一体に形成されている。雌ネジ部３１０と螺合している減速機３０８の雄ネジ部３１２はコントロールシャフト８２の一端に固定されている。このことにより駆動用モータ３０２が回転するとウォームギア３０４と被駆動ギア３０６とを介して雌ネジ部３１０が回転し、この結果、減速機３０８の雄ネジ部３１２がコントロールシャフト８２とともに軸方向に移動する。このことにより吸気バルブ２ａのバルブ作用角の調節が可能となっている。

コントロールシャフト８２の軸方向位置はスライドセンサ３１４により検出される。スライドセンサ３１４は、減速機３０８の雄ネジ部３１２に固定された検出ロッド３１４ａとシリンダヘッド１０側に固定されている検出コイル３１４ｂとからなる。ＥＣＵ４は、検出ロッド３１４ａの先端が挿入されている検出コイル３１４ｂからの信号に基づいてコントロールシャフト８２のスライド量を測定でき、吸気バルブ２ａのバルブ作用角を検出することができる。

このシャフトスライド機構３００を用いた場合のウォームギア３０４の回転角θｗとバルブ作用角ＶＬとの関係は図１９に示すごとくである。図１９では回転角θｗの変化に応じて単調にバルブ作用角は変化し、前記実施の形態１の図１０で述べたごとくの不変作用角領域は存在しない。

駆動用モータ３０２の出力トルクとコントロールシャフト８２の移動速度との関係を図２０に示す。シャフトスライド機構３００はウォームギア３０４を用いているので、駆動用モータ３０２からトルクが出力されても、出力トルク＝０の前後に摩擦によりコントロールシャフト８２を移動できない非動作領域が存在する。したがって不変作用角領域が存在しなくても駆動用モータ３０２の出力トルクを「０」とすることによりバルブ作用角を保持できる。しかも任意のバルブ作用角に保持できる。

このようなシャフトスライド機構３００の機能を利用して、ＥＣＵ４はバルブ作用角制御処理を実行する。尚、処理の内容が異なるが前記図１３と同じ流れであるので、前記図１３を参照して説明する。

本処理が開始されると、まずバルブ作用角が前述したイニシャル状態にあるか否かが判定される（Ｓ１０２）。ここでエンジン始動時であるとすると、不揮発メモリに記録されているイニシャル状態を示すイニシャルフラグが「ＯＮ」か否かを判定する。

尚、本実施の形態では、図１９に示すごとくイニシャル状態は最大バルブ作用角ＶＬｍａｘではなく少し小さい位置にイニシャル状態ＶＬｉｎｉが設定されている。
したがってＥＣＵ４は、イニシャル状態化処理として、エンジン２の停止時にスライドセンサ３１４の測定値に基づいて駆動用モータ３０２を制御して、バルブ作用角をイニシャル状態ＶＬｉｎｉとする処理を実行している。そしてイニシャル状態ＶＬｉｎｉへの移動が完了した場合には不揮発メモリにイニシャル状態を示すイニシャルフラグを「ＯＮ」として立てておく。

このため少なくともエンジン始動時には吸気バルブ２ａのバルブ作用角はイニシャル状態ＶＬｉｎｉとなっている。このイニシャル状態ＶＬｉｎｉはバルブオーパラップによる排気再循環率や吸気効率などから適合させたものであり、エンジンの種類により異なるものである。

ここでイニシャルフラグ＝「ＯＮ」であれば（Ｓ１０２で「ＹＥＳ」）、スライドセンサ３１４の異常を診断する（Ｓ１０４）。スライドセンサ３１４は前記実施の形態１にて述べたごとく自己異常診断のために内部に２つのコイルを備えているので、ＥＣＵ４はこのコイルの出力の比較から故障診断ができる。

次に異常診断処理にてスライドセンサ３１４が異常であると診断されたか否かが判定される（Ｓ１０６）。異常でない場合には（Ｓ１０６で「ＮＯ」）、通常運転時のバルブ作用角可変制御処理が実行される（Ｓ１１０）。すなわちエンジン２の運転状態に基づいて予め実験により定められたマップから負荷率が計算され、この負荷率に基づいて目標バルブ作用角が設定される。そしてこの目標バルブ作用角となるようにスライドセンサ３１４の検出値に基づいて駆動用モータ３０２を制御する処理が行われる。

尚、冷間始動時であった場合には、暖機完了まではバルブ作用角をイニシャル状態に維持する処理が優先的に行われる点は前記実施の形態１にて述べたごとくである。
エンジン２の停止中にスライドセンサ３１４に異常が生じていた場合には（Ｓ１０６で「ＹＥＳ」）、次に異常時におけるバルブ作用角保持処理を実行する（Ｓ１０８）。このバルブ作用角保持処理は、バルブ作用角がイニシャル状態ＶＬｉｎｉとされている現状を維持する処理である。すなわち前記ステップＳ１１０で述べたごとくの通常運転時のバルブ作用角可変制御処理は実行せずにバルブ作用角をイニシャル状態ＶＬｉｎｉに保持する処理である。

シャフトスライド機構３００はウォームギア３０４を用いているので、図２０において説明したごとく、駆動用モータ３０２への電力供給を停止してもイニシャル状態ＶＬｉｎｉを保持可能である。したがってバルブ作用角保持処理としては、単に駆動用モータ３０２に対する通電を停止して駆動力を生じさせないようにすることとしても良い。

ただし、この場合に置いても、退避走行時のエンジン運転による振動により駆動用モータ３０２に通電されていなくてもウォームギア３０４と被駆動ギア３０６との間の相対的トルクが非動作領域を超えてしまうことがある。特に振動によりバルブ作用角を小さくする側にて非動作領域を超えると、被駆動ギア３０６が回転してバルブ作用角がイニシャル状態ＶＬｉｎｉより小さくなるおそれがある。このことを考慮して駆動用モータ３０２に給電してバルブ作用角が大きくなる方向にトルクを出力させるようにしても良い。すなわち、例えば図２０にてＦで示した範囲の出力トルクを駆動用モータ３０２に発生させるようにしても良い。このことにより振動が生じていてもバルブ作用角をイニシャル状態ＶＬｉｎｉに一層確実に保持できるようになる。

このようにバルブ作用角がイニシャル状態ＶＬｉｎｉに保持されると、吸気バルブ２ａのバルブ作用角は始動と退避走行とが可能な状態であるため、エンジン２を始動して、スロットルバルブ２６の制御や燃料噴射弁１６からの燃料噴射量制御により、運転者は車両を修理工場まで退避走行させることができる。

そしてバルブ作用角保持処理（Ｓ１０８）を実行したことにより、始動後においても、バルブ作用角＝イニシャル状態ＶＬｉｎｉであり（Ｓ１０２で「ＹＥＳ」）、スライドセンサ３１４の異常診断（Ｓ１０４）が繰り返される。再度、異常であれば（Ｓ１０６で「ＹＥＳ」）、バルブ作用角保持処理（Ｓ１０８）を継続することになる。又、スライドセンサ３１４が正常な状態に復帰した場合には、ステップＳ１０６にて「ＮＯ」と判定されるようになるので、通常運転時のバルブ作用角可変制御処理（Ｓ１１０）が実行されるようになる。このことによりバルブ作用角がイニシャル状態を脱すると、ステップＳ１０２では「ＮＯ」と判定され、以後、通常運転時のバルブ作用角可変制御処理（Ｓ１１０）が継続する。

又、ＥＣＵ４は、エンジン運転中においても、バルブタイミング調節機構５８が故障した場合には、前記実施の形態１にて述べた理由によりバルブ作用角＝イニシャル位置としてイニシャルフラグ＝「ＯＮ」にすることがある。

このような場合においても、ステップＳ１０２にて「ＹＥＳ」と判定されることにより、スライドセンサ３１４の異常診断が実行される（Ｓ１０４）。したがって、バルブタイミング調節機構５８の故障後に、更にスライドセンサ３１４が異常となれば、その後、バルブタイミング調節機構５８が回復しても、スライドセンサ３１４の異常が継続する限りバルブ作用角保持処理（Ｓ１０８）も継続される。

上述した構成において、請求項との関係は前記実施の形態１にて述べたごとくである。
以上説明した本実施の形態３によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．シャフトスライド機構３００としてはウォームギア３０４を用いている点、及び退避走行可能領域が最大バルブ作用角ではない点が異なるが、前記実施の形態１の（イ）〜（ハ）の効果を生じる。

尚、エンジン運転時の振動対策のためにバルブ作用角が大きくなる方向に駆動用モータ３０２からトルクを発生させているが、この場合においても駆動用モータ３０２の駆動力出力は、正常時における出力よりも低レベルの出力で良いので、トルク発生のためのエネルギーが少なくて済む。更にこの低レベル出力はコントロールシャフト８２を移動させることはないので、可変動弁機構５４の内部部材やコントロールシャフト８２が高速にストッパなどに衝突することが防止される。このため可変動弁機構５４の耐久性を高め、衝撃音による運転者への違和感を防止することができる。

（ロ）．バルブ作用角のいかなる位置においても図２０に示した関係によりイニシャル状態とすることができるので、エンジンの種類によらず適用自由度が高くなる。
［実施の形態４］
本実施の形態では前記図１８に示した駆動用モータ３０２の故障の場合にバルブ作用角保持処理を実行するものである。このために前記バルブ作用角制御処理（図１３）の代わりに、前記実施の形態２の図１５，１６に示した処理を行う。ただし処理の流れについては図１５，１６で示されている通りであるが、前記図１８にて示したシャフトスライド機構３００を用いているので処理の内容は異なる。他の構成は前記実施の形態３と同じであるので、図１〜８、１８〜２０を参照して説明する。

バルブ作用角制御処理（図１５）について説明する。本処理は一定の時間周期で繰り返し実行される処理である。
本処理が開始されると、まずバルブ作用角が前述したイニシャル状態にあるか否かが判定される（Ｓ２０２）。この判定は前記実施の形態３において説明したステップＳ１０２と同じである。すなわちイニシャルフラグ＝「ＯＮ」であれば（Ｓ２０２で「ＹＥＳ」）、駆動用モータ３０２の故障診断が、今回のバルブ作用角＝イニシャル状態ＶＬｉｎｉとなってから未だ実施されていない状態か否かが判定される（Ｓ２０４）。

ここで駆動用モータ３０２の故障診断が未実施であれば（Ｓ２０４で「ＹＥＳ」）、駆動用モータ３０２の故障診断処理の実施が設定される（Ｓ２０６）。この駆動用モータ故障診断処理は前記図１６に示す流れで行われる。次に駆動用モータ故障診断処理（図１６）について説明する。

まずバルブ作用角増加側の故障診断結果が正常であったか否かが判定される（Ｓ２５２）。故障診断の開始時であれば、未だ何らの診断結果も出ていないので（Ｓ２５２で「ＮＯ」）、次にバルブ作用角増加側故障診断が実施される（Ｓ２５４）。このバルブ作用角増加側故障診断では、まずバルブ作用角が大きくなる方へ駆動用モータ３０２に対して徐々に出力トルクを増加させる処理を行う。駆動用モータ３０２が正常である場合には、図２０に示したごとく出力トルクが非動作領域をプラス側に越えればバルブ作用角が増加する。したがってスライドセンサ３１４によりバルブ作用角が増加したと確認されるまで、次第に出力トルクを増加させる処理を行う。ただし駆動用モータ３０２が正常であれば確実にスライドセンサ３１４の出力が変化する予定時間を越えてもスライドセンサ３１４によりバルブ作用角が増加したと確認されなければ出力トルクは０に戻される。

したがってＥＣＵ４はスライドセンサ３１４により検出されるバルブ作用角の増加が予定時間内に生じたか否かを検出し、バルブ作用角の増加が生じれば駆動用モータ３０２は故障していないと判定し生じなければ故障していると判定する。

ステップＳ２５４にてバルブ作用角増加側故障診断処理を開始させた後、バルブ作用角増加側故障診断が完了したか否かが判定される（Ｓ２５６）。ここでバルブ作用角増加側故障診断が完了していなければ（Ｓ２５６で「ＮＯ」）、一旦本処理を終了する。

そして駆動用モータ故障診断処理（図１６）において駆動用モータ３０２のバルブ作用角増加側の故障診断結果が出た場合には（Ｓ２５６で「ＹＥＳ」）、診断結果がバルブ作用角増加側について正常か否かが判定される（Ｓ２５８）。

正常との診断結果であれば（Ｓ２５８で「ＹＥＳ」）、このまま一旦終了し、次の制御周期にてステップＳ２５２にて「ＹＥＳ」と判定される。そしてバルブ作用角減少側故障診断が実施される（Ｓ２６０）。このバルブ作用角減少側故障診断では、まずバルブ作用角が小さくなる方へ駆動用モータ３０２に対して徐々に出力トルクを増加させる処理を行う。駆動用モータ３０２が正常である場合には、図２０に示したごとく出力トルクが非動作領域をマイナス側に越えればバルブ作用角が減少する。したがってスライドセンサ３１４によりバルブ作用角が減少したと確認されるまで、次第に出力トルクを増加させる処理を行う。ただし駆動用モータ３０２が正常であれば確実にスライドセンサ３１４の出力が変化する予定時間を越えてもスライドセンサ３１４によりバルブ作用角が減少したと確認されなければ出力トルクは０に戻される。

ステップＳ２６０にてバルブ作用角減少側故障診断処理を開始させた後、バルブ作用角減少側故障診断が完了したか否かが判定される（Ｓ２６２）。ここでバルブ作用角減少側故障診断が完了していなければ（Ｓ２６２で「ＮＯ」）、一旦本処理を終了する。

そして駆動用モータ故障診断処理（図１６）において駆動用モータ３０２のバルブ作用角減少側の故障診断結果が出た場合には（Ｓ２６２で「ＹＥＳ」）、スライドセンサ３１４の検出値に基づいて、イニシャル状態復帰処理（Ｓ２６３）が実行される。

このイニシャル状態復帰処理は、バルブ作用角をイニシャル状態に確実に戻す処理を実行するものである。直前に行われたバルブ作用角減少側故障診断処理において駆動用モータ３０２が正常に駆動された場合には、直前のバルブ作用角増加側故障診断処理でのバルブ作用角変化を相殺して、図１９に示したイニシャル状態ＶＬｉｎｉにバルブ作用角は戻っているはずである。しかしバルブ作用角増加側故障診断によるバルブ作用角の変化とバルブ作用角減少側故障診断によるバルブ作用角の変化とは同一であるとは限らない。特にバルブ作用角がイニシャル状態ＶＬｉｎｉよりも小さい状態にある場合には、このまま放置したのでは、始動が安定してできなくなるおそれがある。このような状況を防止するために、駆動用モータ３０２によりバルブ作用角をイニシャル状態ＶＬｉｎｉに復帰する処理（Ｓ２６３）を行っている。

尚、バルブ作用角減少側で故障していた場合においてはバルブ作用角はイニシャル状態ＶＬｉｎｉよりも大きくなっている。この場合もバルブ作用角をイニシャル状態ＶＬｉｎｉに復帰するが、バルブ作用角は大きいのでイニシャル状態ＶＬｉｎｉに復帰しなくても良い。

ステップＳ２６３の次には故障診断完了設定がなされて（Ｓ２６４）、一旦本処理を終了する。尚、ステップＳ２５８にてバルブ作用角増加側で異常であるとの診断が出た場合も（Ｓ２５８で「ＮＯ」）、故障診断完了設定がなされる（Ｓ２６４）。

このように駆動用モータ３０２の診断結果が出たら、バルブ作用角制御処理（図１５）では、故障検出処理は実施したと判定されるので（Ｓ２０４で「ＮＯ」）、次に診断結果が駆動用モータ３０２の故障を示しているか否かが判定される（Ｓ２０８）。

ここで駆動用モータ３０２が故障、すなわちバルブ作用角増加時故障と減少時故障とのいずれかであると診断されていれば（Ｓ２０８で「ＹＥＳ」）、次に異常時におけるバルブ作用角保持処理を実行する（Ｓ２１０）。このバルブ作用角保持処理は前記実施の形態３において述べた前記バルブ作用角制御処理（図１３）のバルブ作用角保持処理（Ｓ１０８）と同じ処理である。

故障の場合、実際にはバルブ作用角はイニシャル状態ＶＬｉｎｉか、イニシャル状態ＶＬｉｎｉより大きくなっている。この故障状態では、イニシャルフラグ＝「ＯＮ」のままとされるので、以後の制御周期では、ステップＳ２０２で「ＹＥＳ」、ステップＳ２０４で「ＮＯ」、ステップＳ２０８で「ＹＥＳ」と判定されて、ステップＳ２１０の処理が継続することになる。

駆動用モータ３０２は故障でないと診断されていれば（Ｓ２０８で「ＮＯ」）、通常運転時のバルブ作用角可変制御処理が実行される（Ｓ２１２）。この通常運転時のバルブ作用角可変制御処理は前記実施の形態３において述べた前記バルブ作用角制御処理（図１３）のステップＳ１１０にて説明したごとくである。

故障していない場合は、イニシャルフラグ＝「ＯＦＦ」とされるので、以後のバルブ作用角制御処理（図１５）の制御周期では、ステップＳ２０２で「ＮＯ」、ステップＳ２０８で「ＮＯ」と判定されて、ステップＳ２１２の処理が継続することになる。

以上説明した本実施の形態４によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．駆動用モータ３０２の故障に対しても前記実施の形態３の（イ）、（ロ）にて説明したごとくの効果を生じる。

［その他の実施の形態］
（ａ）．前記実施の形態において、バルブ作用角の最小値は「０」であったが、バルブ作用角の最小値としては、或る程度、吸気バルブ２ａが開くようなバルブ作用角としても良い。この場合に置いても、始動に適切なバルブ作用角は更に大きい値であるので、本発明によりセンサやアクチュエータの故障時に始動や退避走行できなくなることを防止できる。

（ｂ）．前記実施の形態においてバルブ作用角を検出するのにスライドセンサ５０，３１４を用いたが、駆動用モータ１０２，３０２、渦巻きカム１０４あるいは減速機３０８の回転位相を検出する回転角センサにて、バルブ作用角を検出するようにしても良い。

（ｃ）．前記実施の形態４では、駆動用モータ３０２の故障診断において初めにバルブ作用角増加側故障診断（図１６：Ｓ２５４）を実行し、バルブ作用角増加側で故障でなければ次にバルブ作用角減少側故障診断（図１６：Ｓ２６０）を実行していた。この代わりに初めにバルブ作用角減少側故障診断を実行し、バルブ作用角減少側で故障でなければ次にバルブ作用角増加側故障診断を実行しても良い。この場合には、イニシャル状態は少しバルブ作用角を大きくする。具体的にはイニシャル状態は、エンジン始動も含めた退避走行可能なバルブ作用角の下限よりも大きいバルブ作用角に設定する。

このことにより最初にバルブ作用角減少側故障診断を実行して、次にバルブ作用角増加側故障診断を実行した時に故障であれば、イニシャル状態よりもバルブ作用角は小さくなっていて、これ以上バルブ作用角は大きくできない。しかし、この状態のバルブ作用角は退避走行が可能であるので、保持制御を実行しても始動及び退避走行は可能となる。

（ｄ）．前記実施の形態においては、コントロールシャフトの軸方向移動により仲介駆動機構がバルブ作用角及びバルブリフト量を調節するタイプであったが、仲介駆動機構を設けなくても図２１，２２に示すごとく構成することでバルブ作用角及びバルブリフト量を調節しても良い。すなわち吸気カム４６４ａを３次元カムとし、吸気カムシャフト４６４にコントロールシャフトを兼ねさせて軸方向に移動しても良い。ここでは、吸気カムシャフト４６４の端部にはストレートスプライン４６４ｂが設けられて、このストレートスプライン４６４ｂによりバルブタイミング調節機構５８内部にて短円筒状のケーシングとの位相差が調節可能なベーンに係合している。したがってベーンが短円筒状のケーシング内で軸方向移動が不能でも、吸気カムシャフト４６４は軸方向に移動可能となる。

ここでシャフトスライド機構１００は前記実施の形態１にて説明したごとくである。ただしカムフレーム１１０は転がり軸受部４６６を介して吸気カムシャフト４６４に接続されている。このことにより、バルブタイミング調節機構５８を介してクランクシャフトの回転に連動している吸気カムシャフト４６４に対して、カムフレーム１１０は回転することなく吸気カムシャフト４６４を軸方向に移動できる。

そして図２２の(Ａ)に示すごとく渦巻きカム１０４の位相が最小バルブ作用角である状態では、吸気カムシャフト４６４はＬ方向の限界位置に存在する。したがって吸気バルブ２ａは吸気カム４６４ａの低バルブ作用角側に接触して駆動され、バルブ作用角及びバルブリフト量は最も小さいものとなる。

図２２の(Ａ)の状態からモータ駆動により渦巻きカム１０４を回転させると、吸気カムシャフト４６４はＨ方向に移動する。このことにより吸気バルブ２ａは吸気カム４６４ａの低バルブ作用角側から離れた位置に接触するようになり、バルブ作用角及びバルブリフト量は次第に大きくなる。

そして図２２の(Ｂ)に示すごとく渦巻きカム１０４の位相が最大バルブ作用角の状態となると、吸気カムシャフト４６４はＨ方向の限界位置となる。したがって吸気バルブ２ａは吸気カム４６４ａの高バルブ作用角側に接触して駆動され、バルブ作用角及びバルブリフト量は最も大きいものとなる。

このようにして前記図８に示したごとくの吸気バルブ２ａのバルブ作用角及びバルブリフト量の調節が可能となり、実施の形態１，２のごとく故障診断や保持制御が可能となる。

尚、シャフトスライド機構１００の代わりに、図１８に示したウォームギア利用のシャフトスライド機構３００を用いても良い。このことにより実施の形態３，４のごとく故障診断や保持制御が可能となる。

（ｅ）．前記実施の形態では、図８に示したごとくバルブ作用角調節機構によりバルブ作用角とバルブリフト量とが同時に調節されていたが、バルブ作用角のみが調節されるバルブ作用角調節機構であっても良く、又、バルブリフト量のみが調節されるバルブリフト量調節機構であっても良い。

（ｆ）．前記実施の形態においては、吸気バルブ２ａについてのバルブ作用角及びバルブリフト量の制御例であったが、排気バルブ２ｂのバルブ作用角又はバルブリフト量を可変とする場合にも適用できる。

（ｇ）．前記実施の形態では電動の駆動用モータ１０２，３０２を用いたが、油圧式アクチュエータを用いて、油圧にて渦巻きカム１０４や被駆動ギア３０６を回転してコントロールシャフト８２を軸方向に移動させても良い。

（ｈ）．前記実施の形態３，４ではエンジン始動時のイニシャル状態ＶＬｉｎｉと、センサやアクチュエータ故障時に設定する退避走行可能領域とは一致していたが、一致させなくても良い。例えば、退避走行可能領域はイニシャル状態よりも最大バルブ作用角に近づけて設定しても良い。

実施の形態のエンジン及びＥＣＵの概略構成図。上記エンジンの可変動弁系の縦断面図。上記可変動弁系の仲介駆動機構の斜視図。上記仲介駆動機構の水平破断斜視図。上記仲介駆動機構の水平及び垂直破断斜視図。上記仲介駆動機構のバルブ作用角・バルブリフト量最小時の駆動説明図。上記仲介駆動機構のバルブ作用角・バルブリフト量最大時の駆動説明図。上記仲介駆動機構によるバルブ作用角・バルブリフト量変化を説明するグラフ。実施の形態１，２のシャフトスライド機構の構成説明図。上記渦巻きカムの回転角θｖとバルブ作用角ＶＬとの関係を示すグラフ。上記渦巻きカムの回転角θｖとバルブ作用角保持に必要な駆動用モータの出力トルクとの関係を示すグラフ。上記シャフトスライド機構によるバルブリフト量調節の説明図。実施の形態１，３のバルブ作用角制御処理のフローチャート。実施の形態１における処理の一例を示すタイミングチャート。実施の形態２，４のバルブ作用角制御処理のフローチャート。実施の形態２，４のバルブ作用角制御処理にて行われる駆動用モータ故障診断処理のフローチャート。実施の形態２における処理の一例を示すタイミングチャート。実施の形態３，４にて用いられるウォームギア利用のシャフトスライド機構の構成説明図。上記ウォームギアにより回転される被駆動ギアの回転角θｗとバルブ作用角ＶＬとの関係を示すグラフ。上記ウォームギア利用のシャフトスライド機構におけるモータ出力トルクとコントロールシャフト速度との関係を示すグラフ。他のエンジンの可変動弁系の例を示す斜視図。他のエンジンの可変動弁系の駆動状態の説明図。

符号の説明

２…エンジン、２ａ…吸気バルブ、２ｂ…排気バルブ、４…ＥＣＵ、６…ピストン、６ａ…クランクシャフト、８…シリンダブロック、１０…シリンダヘッド、１２…燃焼室、１４…点火プラグ、１６…燃料噴射弁、１８…吸気ポート、２０…吸気通路、２２…サージタンク、２４…スロットルバルブ用モータ、２６…スロットルバルブ、２８…スロットル開度センサ、３０…吸入空気量センサ、３２…吸気温センサ、３４…排気ポート、３６…排気通路、３８…排気浄化用触媒コンバータ、４０…空燃比センサ、４２…アクセルペダル、４４…アクセル開度センサ、４６…エンジン回転数センサ、４８…基準クランク角センサ、５０…スライドセンサ、５０ａ…検出ロッド、５０ｂ…検出コイル、５２…冷却水温センサ、５４…可変動弁機構、５６…バルブ作用角調節機構、５８…バルブタイミング調節機構、６０…仲介駆動機構、６２…ローラロッカーアーム、６２ａ…ロッカーローラ、６４…吸気カムシャフト、６４ａ…吸気カム、６６…入力部、６６ａ…ハウジング、６６ｂ…ヘリカルスプライン、６６ｃ，６６ｄ…アーム、６６ｅ…シャフト、６６ｆ…ローラ、６６ｇ…スプリング、６８…第１揺動カム、６８ａ…ハウジング、６８ｂ…ヘリカルスプライン、６８ｃ…軸受部、６８ｄ…ノーズ、６８ｅ…カム面、７０…第２揺動カム、７０ａ…ハウジング、７０ｂ…ヘリカルスプライン、７０ｃ…軸受部、７０ｄ…ノーズ、７０ｅ…カム面、７２…スライダギア、７２ａ…入力用ヘリカルスプライン、７２ｂ…小径部、７２ｃ…第１出力用ヘリカルスプライン、７２ｄ…小径部、７２ｅ…第２出力用ヘリカルスプライン、７２ｆ…貫通孔、７２ｇ…周溝、７２ｈ…ピン挿入孔、８０…支持パイプ、８０ａ…長孔、８２…コントロールシャフト、８２ａ…コントロールピン、８２ｂ…支持穴、１００…シャフトスライド機構、１０２…駆動用モータ、１０４…渦巻きカム、１０４ａ…カム軸、１０８…渦巻き状カム面、１０８ａ…不変作用角領域、１１０…カムフレーム、１１０ａ…内周面、３００…シャフトスライド機構、３０２…駆動用モータ、３０４…ウォームギア、３０６…被駆動ギア、３０８…減速機、３１０…雌ネジ部、３１２…雄ネジ部、３１４…スライドセンサ、３１４ａ…検出ロッド、３１４ｂ…検出コイル、４６４…吸気カムシャフト、４６４ａ…吸気カム、４６４ｂ…ストレートスプライン、４６６…軸受部。

Claims

内燃機関のバルブリフト量とバルブ作用角との一方又は両方のバルブ特性を調節する可変動弁機構に対する故障診断装置であって、
前記可変動弁機構によるバルブ特性の調節範囲内に設定された退避走行可能領域にバルブ特性が存在すると判断された時に前記可変動弁機構の故障診断を実行する故障診断手段と、
前記故障診断手段にて前記可変動弁機構が故障であると診断された場合に、バルブ特性を、前記退避走行可能領域に在る状態で保持する保持制御、あるいは前記退避走行可能領域よりも大きい状態で保持する保持制御を実行するバルブ状態保持手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構故障診断装置。
請求項１において、前記可変動弁機構は、内燃機関のバルブリフト量とバルブ作用角との一方又は両方のバルブ特性を調節するコントロールシャフトをコントロールシャフト位置調節機構を介してアクチュエータにより駆動するとともに、前記コントロールシャフトによるバルブ特性をセンサにより検出し、該センサの検出値に基づいて前記アクチュエータが制御されることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構故障診断装置。
請求項２において、前記故障診断手段は前記センサの故障を判定することを特徴とする内燃機関の可変動弁機構故障診断装置。
請求項２において、前記故障診断手段は前記アクチュエータの故障を判定することを特徴とする内燃機関の可変動弁機構故障診断装置。
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記コントロールシャフト位置調節機構は、少なくとも前記退避走行可能領域にバルブ特性が存在する状態では前記アクチュエータの駆動力に寄らずにバルブ特性を保持可能であり、前記バルブ状態保持手段は、前記アクチュエータへの駆動力供給源からの駆動力出力を停止することにより、前記保持制御を実行することを特徴とする内燃機関の可変動弁機構故障診断装置。
請求項３において、前記バルブ状態保持手段は、前記アクチュエータへの駆動力供給源からの駆動力出力を、バルブ特性が大きくなる方向とし、かつ正常時における駆動力出力よりも低レベルの出力状態に切り替えることにより、前記保持制御を実行することを特徴とする内燃機関の可変動弁機構故障診断装置。
請求項１〜６のいずれかにおいて、前記可変動弁機構は、前記コントロールシャフト位置調節機構として渦巻きカムを備え、該渦巻きカムを前記アクチュエータにより回転させることで、前記コントロールシャフトを軸方向に移動させることにより内燃機関のバルブ特性を調節する機構であり、前記退避走行可能領域はバルブ特性が最大となる調節状態に設定され、前記渦巻きカムは前記退避走行可能領域に対応するカム面にカム回転軸を軸とする円弧面を有することを特徴とする内燃機関の可変動弁機構故障診断装置。
請求項１〜６のいずれかにおいて、前記可変動弁機構は、前記コントロールシャフト位置調節機構としてウォームギアを備え、該ウォームギアを前記アクチュエータにより回転させて被駆動ギアを回転させることで、前記コントロールシャフトを軸方向に移動させることにより内燃機関のバルブ特性を調節する機構であることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構故障診断装置。
請求項４において、前記可変動弁機構は、前記コントロールシャフト位置調節機構として渦巻きカムを備え、該渦巻きカムを前記アクチュエータにより回転させることで、前記コントロールシャフトを軸方向に移動させることにより内燃機関のバルブ特性を調節する機構であり、前記退避走行可能領域はバルブ特性が最大となる調節状態に設定され、前記渦巻きカムは前記退避走行可能領域に対応するカム面にカム回転軸を軸とする円弧面を有するとともに、
前記故障診断手段は、バルブ特性が大きくなる方へ前記アクチュエータを駆動することにより、前記アクチュエータの故障を判定することを特徴とする内燃機関の可変動弁機構故障診断装置。
請求項４において、前記可変動弁機構は、前記コントロールシャフト位置調節機構としてウォームギアを備え、該ウォームギアを前記アクチュエータにより回転させて被駆動ギアを回転させることで、前記コントロールシャフトを軸方向に移動させることにより内燃機関のバルブ特性を調節する機構であり、
前記故障診断手段は、バルブ特性が大きくなる方へ前記アクチュエータを駆動することにより、前記アクチュエータの故障を判定することを特徴とする内燃機関の可変動弁機構故障診断装置。
請求項９又は１０において、前記故障診断手段は、内燃機関の通常制御時における駆動力出力よりも低レベルの出力状態にて、バルブ特性が大きくなる方への前記アクチュエータの駆動を行うことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構故障診断装置。
請求項４、９、１０、１１のいずれかにおいて、前記故障診断手段は、バルブ特性が大きくなる方への前記アクチュエータの駆動が正常であった場合に、バルブ特性が小さくなる方へ前記アクチュエータを駆動することにより、バルブ特性を小さくする場合における前記アクチュエータの故障を判定することを特徴とする内燃機関の可変動弁機構故障診断装置。
請求項２において、前記可変動弁機構は、前記コントロールシャフト位置調節機構としてウォームギアを備え、該ウォームギアを前記アクチュエータにより回転させて被駆動ギアを回転させることで、前記コントロールシャフトを軸方向に移動させることにより内燃機関のバルブ特性を調節する機構であり、前記退避走行可能領域は退避走行可能なバルブ特性の調節位置の下限よりも大きい領域に設定されるとともに、
前記故障診断手段は、バルブ特性が小さくなる方へ前記アクチュエータを駆動することにより、前記アクチュエータの故障を判定することを特徴とする内燃機関の可変動弁機構故障診断装置。
請求項１３において、前記故障診断手段は、バルブ特性が小さくなる方への前記アクチュエータの駆動が正常であった場合に、バルブ特性が大きくなる方へ前記アクチュエータを駆動することにより、バルブ特性を大きくする場合における前記アクチュエータの故障を判定することを特徴とする内燃機関の可変動弁機構故障診断装置。
請求項１〜１４のいずれかにおいて、内燃機関の停止時に、バルブ特性を、始動するために設定されたイニシャル状態となるように前記アクチュエータを駆動する始動時バルブ特性設定手段を備えるとともに、前記イニシャル状態は前記退避走行可能領域に設定されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構故障診断装置。