可変動弁装置の制御装置
【課題】第１吸気バルブを駆動する第１カム及び第２吸気バルブを駆動する第２カムの回転位相を可変とするメイン位相可変機構と、第１カムに対する第２カムの回転位相を可変とするサブ位相可変機構と、第１カムの回転信号を出力するメインセンサと、第２カムの回転信号を出力するサブセンサと、を備えた可変動弁装置において、メインセンサが故障した場合のエンジン運転性能の低下を抑制する。
【解決手段】メインセンサが故障した場合に、エンジンの低負荷域では、メイン位相可変機構の制御を停止することで、メイン位相可変機構による位相を最遅角位置に戻し、サブ位相可変機構をサブセンサの出力に基づき制御することで、第１，第２吸気バルブのトータル開弁期間を増大制御する。一方、エンジンの高負荷域では、サブ位相可変機構の制御を停止することで、サブ位相可変機構による位相を最進角位置に戻し、メイン位相可変機構をサブセンサの出力に基づき制御することで、トータル開弁期間の中心位相を進角制御する。
【解決手段】メインセンサが故障した場合に、エンジンの低負荷域では、メイン位相可変機構の制御を停止することで、メイン位相可変機構による位相を最遅角位置に戻し、サブ位相可変機構をサブセンサの出力に基づき制御することで、第１，第２吸気バルブのトータル開弁期間を増大制御する。一方、エンジンの高負荷域では、サブ位相可変機構の制御を停止することで、サブ位相可変機構による位相を最進角位置に戻し、メイン位相可変機構をサブセンサの出力に基づき制御することで、トータル開弁期間の中心位相を進角制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトに対するカムの回転位相を可変とする可変動弁装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第１カムを備える内軸と、第２カムを備える外軸とが、同心的に入れ子に配置され、内軸と外軸とが相対的に回動させられることで、位相調整がなされるカムシャフトが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５１９２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記カムシャフトを備えたエンジンでは、クランクシャフトに対する外軸の回転位相を可変とするメイン位相可変機構を設けることで、クランクシャフトに対する第１カム及び第２カムの位相を可変とすることができ、更に、外軸に対する内軸の回転位相を可変とするサブ位相可変機構を設けることで、第１カムに対する第２カムの回転位相を可変とすることが可能である。
【０００５】
ここで、第１カム（外軸）の回転信号を出力するメインセンサと、第２カム（内軸）の回転信号を出力するサブセンサとを設けることで、これらセンサからの回転信号と、クランクシャフトの回転信号とから、各位相可変機構による変換角度を検出することが可能である。
しかし、メインセンサが故障した場合に、メイン位相可変機構の制御を停止させてしまうと、エンジンの運転性能が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、メインセンサが故障した場合のエンジン運転性能の低下を抑制できる、可変動弁装置の制御装置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】
【０００７】
そのため、本願発明は、メインセンサの故障時に、メイン位相可変機構とサブ位相可変機構とのいずれか一方の制御を停止させ、他方を、サブ位相可変機構で可変とされる回転位相を検出するためのサブセンサの検出結果に基づき制御するようにした。
【発明の効果】
【０００８】
上記発明によると、メインセンサが故障しても、サブ位相可変機構の制御を停止させることで、サブセンサの検出結果に基づきメイン位相可変機構を制御でき、エンジンの運転性能の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態におけるエンジンのシステム図である。
【図２】実施形態のエンジンにおける吸気バルブ及び排気バルブの配置を示す図である。
【図３】実施形態におけるメインセンサ、サブセンサ及び可変動弁装置の構造を示す図である。
【図４】実施形態における可変動弁装置による位相変化の様子を示す線図である。
【図５】実施形態におけるクランク角センサの構造を示す図である。
【図６】実施形態における可変動弁装置の制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図７】実施形態におけるメインセンサの診断処理を示すフローチャートである。
【図８】実施形態における位相可変機構の目標値の設定処理を示すフローチャートである。
【図９】実施形態におけるメインセンサ故障時での目標値の設定処理を示すフローチャートである。
【図１０】実施形態におけるメイン位相可変機構の制御を示すフローチャートである。
【図１１】実施形態におけるサブ位相可変機構の制御を示すフローチャートである。
【図１２】実施形態におけるメイン位相可変機構の目標値の特性を示す線図である。
【図１３】実施形態におけるサブ位相可変機構の目標値の特性を示す線図である。
【図１４】実施形態における吸気バルブのバルブタイミングのエンジン負荷に応じた変化を示す図である。
【図１５】実施形態におけるメイン位相可変機構及びサブ位相可変機構の目標値のエンジン負荷に応じた変化を示す図である。
【図１６】実施形態におけるメイン位相可変機構とサブ位相可変機構とのいずれを制御対象とするかの切り替えタイミングを示す図である。
【図１７】実施形態におけるメイン位相可変機構とサブ位相可変機構とのいずれを制御対象とするかの切り替えタイミングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態における車両用のエンジン（内燃機関）のシステム構成を示す図である。尚、図１に示すエンジン１０１は、直列エンジンであるが、Ｖ型エンジンや水平対向エンジンなどであってもよい。
【００１１】
エンジン１０１の各気筒に空気を導入するための吸気管１０２には、エンジン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。
また、図２に示すように、エンジン１０１は、気筒毎に２つの吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂを備え、これらの吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂは、各気筒の燃焼室１０４の２つの吸気口をそれぞれ開閉する。
【００１２】
吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂの上流側の吸気管１０２には、各吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂを指向して２方向に燃料を噴射する燃料噴射弁１０６を、気筒毎に配置してある。尚、エンジン１０１は、燃料噴射弁１０６が燃焼室１０４内に直接燃料を噴射する筒内直接噴射式エンジンであってもよい。
燃料噴射弁１０６が噴射した燃料は、吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂ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。
【００１３】
また、エンジン１０１は、図２に示すように、気筒毎に２つの排気バルブ１１０ａ，１１０ｂを備え、これらの排気バルブ１１０ａ，１１０ｂは、各気筒の燃焼室１０４の２つの排気口をそれぞれ開閉する。
排気管１１１には、三元触媒等を備えた触媒コンバータ１１２を備えている。
吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂ及び排気バルブ１１０ａ，１１０ｂ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１１５及び排気カムシャフト２１１の回転に伴って開動作する。
【００１４】
排気バルブ１１０ａ，１１０ｂは、一定のバルブタイミングで開動作するが、吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂのバルブタイミングは、可変動弁装置１１４によって可変とされる。尚、クランクシャフト１０９に対する排気カムシャフト２１１の回転位相を可変とすることで、排気バルブ１１０ａ，１１０ｂ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機構を備えることができる。
【００１５】
図３に示すように、吸気カムシャフト１１５は、第１カム１１７ａを備えた外側カムシャフト（外軸）１１５ａと、この外側カムシャフト１１５ａの軸心に設けた円柱状の中空部に嵌挿され、外側カムシャフト１１５ａに対して相対的に回転可能な、第２カム１１７ｂを備えた内側カムシャフト（内軸）１１５ｂとからなる。
そして、第１カム１１７ａは、吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂのうちの第１吸気バルブ１０５ａを開駆動し、第２カム１１７ｂは、吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂのうちの第２吸気バルブ１０５ｂを開駆動する。
【００１６】
可変動弁装置１１４は、クランクシャフト１０９（カムスプロケット１１５ｃ）に対する外側カムシャフト１１５ａ（第１カム１１７ａ）の回転位相を可変とするメイン位相可変機構１１４ａと、外側カムシャフト１１５ａ（第１カム１１７ａ）に対する内側カムシャフト１１５ｂ（第２カム１１７ｂ）の回転位相を可変とするサブ位相可変機構１１４ｂとからなる。
ここで、サブ位相可変機構１１４ｂによる変換角度が一定の状態で、メイン位相可変機構１１４ａによる変換角度を変更すると、吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂのバルブタイミングが一体的に変化する。
【００１７】
一方、メイン位相可変機構１１４ａによる変換角度が一定の状態で、サブ位相可変機構１１４ｂによる変換角度を変更すると、第１吸気バルブ１０５のバルブタイミングは変わらずに、第２吸気バルブ１０５のバルブタイミングが変化する。
このため、メイン位相可変機構１１４ａによる変換角度が一定の状態で、サブ位相可変機構１１４ｂによる変換角度を変更すると、第１吸気バルブ１０５ａの開期間（開時期ＩＶＯ１から閉時期ＩＶＣ１までの角度）と第２吸気バルブ１０５ｂの開期間との位相（重なり）が変化する。
【００１８】
これにより、図４に示すように、第１吸気バルブ１０５ａの開弁時期ＩＶＯ１と第２吸気バルブ１０５ｂの開弁時期ＩＶＯ２との早い方から、第１吸気バルブ１０５ａの閉弁時期ＩＶＣ１と第２吸気バルブ１０５ｂの閉弁時期ＩＶＣ２との遅い方までのクランク角であるトータル開弁期間が変化する。
尚、本実施形態では、メイン位相可変機構１１４ａにおいて、制御停止によって戻る回転位相（デフォルト位置、初期位置）が可変範囲の最遅角側であり、サブ位相可変機構１１４ｂにおいて、制御停止によって戻る回転位相（デフォルト位置、初期位置）が可変範囲の最進角側である。
【００１９】
そして、サブ位相可変機構１１４ｂによって第２吸気バルブ１０５ｂのバルブタイミングを遅角させると、第２吸気バルブ１０５ｂの閉時期ＩＶＣ２が、第１吸気バルブ１０５ａの閉時期ＩＶＣ１よりも遅角することで、トータル開弁期間が増大し、逆にサブ位相可変機構１１４ｂによって第２吸気バルブ１０５ｂのバルブタイミングを進角させると、第２吸気バルブ１０５ｂの閉時期ＩＶＣ２が、第１吸気バルブ１０５ａの閉時期ＩＶＣ１に近づくことで、トータル開弁期間が減少する。
一方、サブ位相可変機構１１４ｂによる変換角度が一定の状態で、メイン位相可変機構１１４ａによる変換角度を変更すると、トータル開弁期間の角度を変化させずに、トータル開弁期間の位相を変化させることができるようになっている。
【００２０】
このように、サブ位相可変機構１１４ｂは、トータル開弁期間（トータルの作動角）を可変とする機構であり、メイン位相可変機構１１４ａは、トータル開弁期間の位相を可変とする機構である。
メイン位相可変機構１１４ａ及びサブ位相可変機構１１４ｂとしては、位相変換（組み付け角度の変換）を行う公知の機構を適宜採用することができ、例えば、ヘリカルスプラインを用いて角度変換を行う機構や、油圧によってベーンとハウジングとの相対角度を変化させる機構や、電磁力で角度変換を行う機構などを用いることができる。
【００２１】
また、サブ位相可変機構１１４ｂによる回転位相の遅角量を０degとした状態（最進角位置）で、第１吸気バルブ１０５ａの作動角の中心位相と、第２吸気バルブ１０５ｂの作動角の中心位相とが一致又はずれている設定とすることができ、また、第１カム１１７ａによるバルブ作動角と第２カム１１７ｂによるバルブ作動角とが同等又は異なる設定とすることができる。
一方、気筒毎に設けた点火プラグ１０７それぞれには、点火プラグ１０７に対して点火エネルギを供給する点火モジュール１１６が直付けされている。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。
【００２２】
また、エンジン制御装置２０１は、コンピュータを備え、各種のセンサやスイッチからの信号などを入力し、予め内蔵するメモリに記憶されているプログラムに従って演算処理を行うことで、燃料噴射弁１０６、可変動弁装置１１４（メイン位相可変機構１１４ａ及びサブ位相可変機構１１４ｂ）、点火モジュール１１６などの各種デバイスの操作量を演算して出力する。
【００２３】
エンジン制御装置２０１は、吸入空気量センサ１０３の出力信号を入力する他、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（アクセル開度ＡＣＣ）を検出するアクセル開度センサ２０６、外側カムシャフト１１５ａ（第１カム１１７ａ）の回転角信号ＣＡＭａを出力するメインセンサ（メインカム角センサ）２０２、内側カムシャフト１１５ｂ（第２カム１１７ｂ）の回転角信号ＣＡＭｂを出力するサブセンサ（サブカム角センサ）２０４、エンジン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などからの出力信号を入力し、更に、エンジン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（ＩＧＮスイッチ）２０５の信号を入力する。
【００２４】
クランク角センサ２０３は、図５に示すように、クランクシャフト１０９に軸支され、周囲に突起（被検出部）２０３ｃを備えたシグナルプレート２０３ａと、シグナルプレート２０３ａの突起２０３ｃを検知してパルス状の回転角信号ＰＯＳを出力するピックアップ２０３ｂとを備える。
シグナルプレート２０３ａの突起２０３は、一定のクランク角度毎（例えばクランク角１０deg）に設けてあるが、中心軸を挟んで対向する位置それぞれで突起部２０３を欠落させてあり、欠落箇所で回転角信号ＰＯＳの発生周期が変化することに基づき、欠落箇所を検出することができ、欠落箇所を基準に回転角信号ＰＯＳを計数することで、クランク角位置、即ち、各気筒の上死点を基準とする角度位置を検出できるようになっている。
即ち、本実施形態の４気筒エンジン１０１では、気筒間の行程位相差（点火間隔）がクランク角で１８０degであり、１８０deg間隔で各気筒が上死点になる。そこで、クランク角１８０deg間隔で回転角信号ＰＯＳの欠落箇所を設けることで、１８０deg毎に基準角度位置が検出されるようにしてある。
【００２５】
また、メインセンサ２０２は、図３に示したように、外側カムシャフト１１５ａに軸支され、周囲に突起（被検出部）２０２ｃを備えたシグナルプレート２０２ａと、シグナルプレート２０２ａの突起２０２ｃを検知してパルス状の回転角信号ＣＡＭａを出力するピックアップ２０２ｂとを備える。
同様に、サブセンサ２０４は、内側カムシャフト１１５ｂに軸支され、周囲に突起（被検出部）２０４ｃを備えたシグナルプレート２０４ａと、シグナルプレート２０４ａの突起２０４ｃを検知してパルス状の回転角信号ＣＡＭｂを出力するピックアップ２０４ｂとを備える。
【００２６】
シグナルプレート２０２ａ，２０４ａの突起部２０２ｃ，２０４ｃは、９０deg毎に１個、３個、４個、２個だけ設けられており、４気筒エンジン１０１の場合、吸気カムシャフト１１５の９０degは、クランクシャフト１０９の１８０degに相当し、クランクシャフト１０９の１８０degは、前述のように、気筒間における行程位相差（点火間隔）に相当する。
そして、クランクシャフト１０９の１８０deg毎に出力される回転角信号ＣＡＭａ，ＣＡＭｂのパルス数は、特定のピストン位置になっている気筒を示すようになっており、本実施形態では、点火順が第１気筒→第３気筒→第４気筒→第２気筒の順であることから、気筒番号に対応する数の回転角信号ＣＡＭａ，ＣＡＭｂ、即ち、１個、３個、４個、２個のパルス信号が順次出力され、エンジン制御装置２０１は、回転角信号ＣＡＭａ，ＣＡＭｂのパルス数から、特定のピストン位置になっている気筒を判別する。
【００２７】
また、エンジン制御装置２０１は、クランク角センサ２０３が出力する回転角信号ＰＯＳと、メインセンサ２０２が出力する回転角信号ＣＡＭａとから、メイン位相可変機構１１４ａによる変換角度（位相の進角量）であるメイン回転位相ＰＨ１を検出し、更に、クランク角センサ２０３が出力する回転角信号ＰＯＳと、サブセンサ２０４が出力する回転角信号ＣＡＭｂとから、サブ位相可変機構１１４ｂによる変換角度（位相の遅角量）であるサブ回転位相ＰＨ２を検出する。
【００２８】
詳細には、回転角信号ＰＯＳに基づき検出される基準クランク角位置から、回転角信号ＣＡＭａ又は回転角信号ＣＡＭｂが出力されるまでの角度と、既知の初期位置とから、回転位相ＰＨ１，ＰＨ２が検出される。
即ち、回転角信号ＰＯＳに基づき検出される基準クランク角位置から、回転角信号ＣＡＭａが出力されるまでの角度と、当該角度の初期位置に対応する基準角度との差から、メイン位相可変機構１１４ａによる進角角度を検出でき、また、回転角信号ＰＯＳに基づき検出される基準クランク角位置から、回転角信号ＣＡＭａが出力されるまでの角度と、回転角信号ＰＯＳに基づき検出される基準クランク角位置から、回転角信号ＣＡＭｂが出力されるまでの角度との差から、サブ位相可変機構１１４ｂによる遅角角度を検出できる。
【００２９】
エンジン制御装置２０１は、エンジン１０１の運転条件（エンジン負荷、エンジン回転速度、エンジン温度など）に基づき、回転位相ＰＨ１，ＰＨ２の目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２を設定し、実際の回転位相ＰＨ１，ＰＨ２が目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２に近づくように、メイン位相可変機構１１４ａ及びサブ位相可変機構１１４ｂのアクチュエータの操作量をそれぞれに演算して出力する。
尚、エンジン負荷は、吸入空気流量ＱＡとエンジン回転速度から演算されるシリンダ吸入空気量や、当該シリンダ吸入空気量に対応する基本噴射量や、吸気管負圧などで代表させることができる。
【００３０】
以下では、エンジン制御装置２０１による可変動弁装置１１４（メイン位相可変機構１１４ａ及びサブ位相可変機構１１４ｂ）の制御を、図６〜図１１のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
図６のフローチャートは、可変動弁装置１１４の制御のメインルーチンを示す。このメインルーチンは、所定時間毎に割り込み実行されるようになっている。
【００３１】
まず、ステップＳ１００では、メイン回転位相ＰＨ１の検出を行い、ステップＳ２００では、サブ回転位相ＰＨ２の検出を行う。
ステップＳ３００では、メイン回転位相ＰＨ１の検出に用いるメインセンサ２０２の故障診断を行う。
ステップＳ４００では、回転位相ＰＨ１，ＰＨ２の目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２を演算する。
【００３２】
ステップＳ５００では、メイン回転位相ＰＨ１の検出値及びメイン目標値ＴＧＰＨ１に基づき、メイン位相可変機構１１４ａのアクチュエータの操作量を演算して出力する、メイン位相可変機構１１４ａの制御を実行する。
次のステップＳ６００では、サブ回転位相ＰＨ２の検出値及びサブ目標値ＴＧＰＨ２に基づき、サブ位相可変機構１１４ｂのアクチュエータの操作量を演算して出力する、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を実行する。
【００３３】
図７のフローチャートは、上記ステップＳ３００におけるメインセンサ２０２の故障診断の内容を詳細に示すものである。
まず、ステップＳ３０１では、エンジン１０１が回転中（運転中）であるか否かを、例えば、クランク角センサ２０３が回転角信号ＰＯＳを出力しているか否かに基づいて判断する。ここで、回転角信号ＰＯＳが判定時間ＴＨ１以上継続して出力されていない場合には、エンジン１０１が停止状態であると判断し、判定時間ＴＨ１未満の間隔で継続して回転角信号ＰＯＳが出力されていれば、エンジン１０１が回転中であると判断する。
【００３４】
エンジン１０１が回転中であれば、ステップＳ３０２へ進み、メインセンサ２０２の回転角信号ＣＡＭａの入力が無い状態が、判定時間ＴＨ２以上継続しているか否かを判断する。
そして、回転角信号ＣＡＭａの入力が無い状態が判定時間ＴＨ２以上継続していれば、ステップＳ３０３へ進み、メインセンサ２０２の故障を判定し、異常／正常の診断結果を示すフラグｆＣＡＭ１ＮＧに、故障状態であることを示す「１」を設定する。
【００３５】
一方、回転角信号ＣＡＭａが判定時間ＴＨ２未満の周期で順次入力されている場合には、ステップＳ３０４へ進み、メインセンサ２０２の正常を判定し、故障／正常の診断結果を示すフラグｆＣＡＭ１ＮＧに、正常状態であることを示す「０」を設定する。
尚、メインセンサ２０２の故障診断の方法を、上記の方法に限定するものではなく、公知の種々の診断方法を適宜採用できる。
また、判定時間ＴＨ１、ＴＨ２は、回転角信号ＰＯＳや回転角信号ＣＡＭａの発生周期が長くなる、エンジン１０１のアイドル運転状態であっても、センサの正常／故障を診断できるように予め適合されている。
【００３６】
図８のフローチャートは、上記ステップＳ４００における目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２の演算処理の内容を詳細に示すものである。
ステップＳ４０１では、メインセンサ２０２が正常である場合の目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２をそれぞれ演算する。
前述のように、メイン位相可変機構１１４ａは、回転位相の可変範囲の最遅角側を初期位置とし、メイン目標値ＴＧＰＨ１は、前記初期位置（最遅角位置）からの進角角度として設定される。
【００３７】
そして、ステップＳ４０１では、図１２に示すように、エンジン１０１の低中負荷域では、メイン目標値ＴＧＰＨ１を０deg（初期位置）に設定し、クランクシャフト１０９に対する外側カムシャフト１１５ａ（第１カム１１７ａ）の回転位相、即ち、メイン回転位相ＰＨ１を最遅角位置に保持する。
一方、エンジン１０１の高負荷域では、エンジン負荷が高くなるほど、メイン目標値ＴＧＰＨ１をより大きな角度として、クランクシャフト１０９に対する外側カムシャフト１１５ａ（第１カム１１７ａ）の回転位相を進角させる。
【００３８】
ここで、エンジン回転速度に対しては、低回転域ほど、クランクシャフト１０９に対する外側カムシャフト１１５ａ（第１カム１１７ａ）の回転位相がより進角するように、目標値ＴＧＰＨ１をエンジン回転速度が低くなるほどより大きな角度に設定する。
一方、サブ位相可変機構１１４ｂは、前述のように、回転位相の可変範囲の最進角側を初期位置とし、サブ目標値ＴＧＰＨ２は、前記初期位置（最進角位置）からの遅角角度として設定される。
【００３９】
そして、ステップＳ４０１では、図１３に示すように、中負荷中回転域でサブ目標値ＴＧＰＨ２を最も大きな角度に設定し、クランクシャフト１０９に対する内側カムシャフト１１５ｂ（第２カム１１７ｂ）の回転位相が遅角されることで、トータル開弁期間の開弁時期ＩＶＣをそのままに閉弁時期ＩＶＣを遅らせてトータル開弁期間を増大させる。一方、中負荷中回転域から低回転高負荷側及び低回転低負荷側に移行すると、サブ目標値ＴＧＰＨ２をより小さく変更することで、トータル開弁期間を減少変化させる。
【００４０】
図１４は、目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２の設定によるトータル開弁期間の変化の一例を示すものである。
エンジン１０１のアイドル運転域を含む低負荷域では、メイン目標値ＴＧＰＨ１＝０deg、及び、サブ目標値ＴＧＰＨ２＝０degのデフォルトに設定することで、例えば、トータル開弁期間の開弁時期ＩＶＯは上死点後７deg、トータル開弁期間の閉弁時期ＩＶＣは下死点後４３degに設定され、トータル開弁期間は２１６deg、トータル開弁期間の中心位相は、上死点後１１５degに設定される。
【００４１】
そして、低負荷域から中負荷域に移行すると、メイン目標値ＴＧＰＨ１＝０degのまま、サブ目標値ＴＧＰＨ２が０degから例えば５０degに変更される結果、第１吸気バルブ１０５ａは低負荷域と同じバルブタイミングを維持するのに対して、第２吸気バルブ１０５ｂは、バルブタイミングが５０degだけ遅角される結果、トータル開弁期間の閉時期ＩＶＣが５０degだけ遅角し、トータル開弁期間は２１６degから２６６degに拡大し、トータル開弁期間の中心位相は、上死点後１１５degから上死点後１４０degにまで遅角される。
【００４２】
高負荷域になると、サブ目標値ＴＧＰＨ２が０degに戻される結果、トータル開弁期間は２１６degに縮小されるが、メイン目標値ＴＧＰＨ１が例えば３０degに設定されることで、第１吸気バルブ１０５ａ及び第２吸気バルブ１０５ｂのバルブタイミングが共に進角され、トータル開弁期間の開弁時期ＩＶＯは、低負荷域での上死点後７degから３０degだけ進角して上死点前２３degになり、トータル開弁期間の閉弁時期ＩＶＣは、低負荷域での下死点後４３degから下死点後１３degに進角される。
【００４３】
図１５は、エンジン負荷に対するメイン目標値ＴＧＰＨ１及びサブ目標値ＴＧＰＨ２の変化を示す。この図１５に示すように、メイン目標値ＴＧＰＨ１（進角目標）は、エンジン負荷が閾値ＴＰ１以下の領域では、０deg（最遅角位置）に保持されるのに対し、エンジン負荷が閾値ＴＰ１を超えると、エンジン負荷の増大に応じてメイン目標値ＴＧＰＨ１（進角量）は増大される。
一方、閾値ＴＰ１以下のエンジン負荷領域の中間付近で、サブ目標値ＴＧＰＨ２（遅角目標）は、最も大きくなり、この最大遅角量となるエンジン負荷よりも大きくなるほど、又、小さいなるほど、サブ目標値ＴＧＰＨ２はより小さい変更され、エンジン負荷が閾値ＴＰ２（ＴＰ２＞ＴＰ１）を超える領域では、０deg（最進角位置）に保持される。
【００４４】
そして、閾値ＴＰ１と閾値ＴＰ２との間で、メイン目標値ＴＧＰＨ１＝サブ目標値ＴＧＰＨ２となる。
尚、上記では、エンジン１０１の運転条件としてのエンジン負荷及びエンジン回転速度に応じて、目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２を可変に設定したが、エンジン負荷、エンジン回転速度の他、エンジン温度（冷却水温度）などに応じて目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２を可変とすることができる。
【００４５】
ステップＳ４０１で、メインセンサ２０２が正常である場合の目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２をそれぞれ演算すると、次のステップＳ４０２では、フラグｆＣＡＭ１ＮＧに「１」が設定されているか否かを判別することで、メインセンサ２０２の正常／故障を判別する。
ここで、フラグｆＣＡＭ１ＮＧに「０」が設定されていて、メインセンサ２０２が正常であると診断されている状態であれば、ステップＳ４０１で設定した目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２に従って、メイン位相可変機構１１４ａ及びサブ位相可変機構１１４ｂの制御（操作量の演算及び出力）を行わせるべく、そのまま本ルーチンを終了させる。
【００４６】
メイン位相可変機構１１４ａ及びサブ位相可変機構１１４ｂの操作量の演算においては、例えば、目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２と、メインセンサ２０２、サブセンサ２０４及びクランク角センサ２０３の出力から検出した実際値ＰＨ１，ＰＨ２との偏差に基づく、比例積分微分制御（ＰＩＤ制御）によって操作量を決定することで、実際値ＰＨ１，ＰＨ２が目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２に近づくように操作量を演算する、フィードバック制御が行われる。
一方、フラグｆＣＡＭ１ＮＧに「１」が設定されていて、メインセンサ２０２が故障していると診断されている状態であれば、ステップＳ４０３へ進む。
ステップＳ４０３では、メインセンサ２０２が故障している場合に対応して、目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２を変更する。
【００４７】
ステップＳ４０３における詳細な処理内容は、図９のフローチャートに示してある。
図９のフローチャートにおいて、ステップＳ４２１では、エンジン回転速度とエンジン負荷とに基づき、メイン位相可変機構１１４ａとサブ位相可変機構１１４ｂとのどちらを制御し、どちらの制御停止とするかを決定する。
即ち、メインセンサ２０２の故障時であって、メイン回転位相ＰＨ１を検出できなくなった場合には、メイン位相可変機構１１４ａを制御し、サブ位相可変機構１１４ｂを制御停止とする状態と、メイン位相可変機構１１４ａを制御停止とし、サブ位相可変機構１１４ｂを制御する状態とのいずれかを、エンジン運転状態に応じて選択する。
【００４８】
具体的には、予めエンジン回転速度とエンジン負荷とに基づき、エンジン１０１の運転領域を、メイン位相可変機構１１４ａを制御し、サブ位相可変機構１１４ｂを制御停止とする高負荷側の第１領域と、メイン位相可変機構１１４ａを制御停止とし、サブ位相可変機構１１４ｂを制御させる低負荷側の第２領域とに２分してある。
尚、第１領域と第２領域との境界は、メイン位相可変機構１１４ａの目標値ＴＧＰＨ１が０deg（初期位置）に設定される最大エンジン負荷付近に設定してある。
【００４９】
そして、現在のエンジン回転速度及びエンジン負荷が、第１領域に該当している場合には、フラグｆＦＬＧＭに「１」を設定し、第２領域に該当している場合には、フラグｆＦＬＧＭに「０」を設定する。
ステップＳ４２２では、ステップＳ４２１におけるフラグｆＦＬＧＭの設定処理の結果、フラグｆＦＬＧＭに、「１」と「０」とのいずれが設定されたかを判別する。
【００５０】
ステップＳ４２２でフラグｆＦＬＧＭ＝１であると判断した場合、即ち、メイン位相可変機構１１４ａを制御し、サブ位相可変機構１１４ｂを制御停止とする高負荷側の第１領域に、そのときのエンジン運転条件が該当している場合には、ステップＳ４２３へ進む。
ステップＳ４２３では、サブ位相可変機構１１４ｂの制御動作を停止させるべく、サブ目標値ＴＧＰＨ２を０degにリセットし、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止し、サブ位相可変機構１１４ｂによる変換角度がデフォルトの最進角位置に保持されるようにする。
【００５１】
即ち、サブ目標値ＴＧＰＨ２＝０degは、サブ位相可変機構１１４ｂのアクチュエータに対する駆動出力（通電）を停止させることで実現できる目標であって、実際値ＰＨ２が不明であっても、駆動出力（通電）を停止させることで到達しているものと推定できる目標である。
但し、制御停止は、通電の停止でなくてもよく、例えば、サブ位相可変機構１１４ｂにおいて、回転位相を進角方向（初期位置）に向けて付勢する弾性部材を備え、アクチュエータが逆の遅角方向の駆動力を発生する場合、弾性付勢力が優勢となって初期位置に戻る程度の電力を与え続ける状態も、制御停止に含まれるものとする。
【００５２】
一方、ステップＳ４２２でフラグｆＦＬＧＭ＝０であると判断した場合、即ち、サブ位相可変機構１１４ｂを制御し、メイン位相可変機構１１４ａを制御停止とする低負荷側の第２領域に、そのときのエンジン運転条件が該当している場合には、ステップＳ４２４へ進む。
ステップＳ４２４では、メイン位相可変機構１１４ａの制御動作を停止させるべく、メイン位相可変機構１１４ａのメイン目標値ＴＧＰＨ１を０degにリセットし、メイン位相可変機構１１４ａの制御を停止し、メイン位相可変機構１１４ａによる変換角度がデフォルトの最遅角位置に保持されるようにする。
【００５３】
即ち、メイン目標値ＴＧＰＨ１＝０degは、メイン位相可変機構１１４ａのアクチュエータに対する駆動出力（通電）を停止させることで実現できる目標であって、実際値ＰＨ１が不明であっても、駆動出力（通電）を停止させることで到達しているものと推定できる目標である。
ここでも、初期位置に戻る程度の電力を与え続ける状態も、メイン位相可変機構１１４ａの制御停止に含まれるものとする。
【００５４】
図１０のフローチャートは、上記ステップＳ５００でのメイン位相可変機構１１４ａの制御を詳細に示す。
まず、ステップＳ５０１では、メインセンサ２０２の故障／正常を示すフラグｆＣＡＭ１ＮＧを判別する。
ステップＳ５０１で、フラグｆＣＡＭ１ＮＧ＝０であると判断した場合、即ち、メインセンサ２０２が正常である場合は、ステップＳ５０５へ進む。
【００５５】
ステップＳ５０５では、メイン位相可変機構１１４ａの制御を実施する。具体的には、メインセンサ２０２が出力する回転角信号ＣＡＭａと、回転角信号ＰＯＳとから、メイン回転位相ＰＨ１を検出し、このメイン回転位相ＰＨ１が目標値ＴＧＰＨ１に近づくように、メイン位相可変機構１１４ａのアクチュエータの操作量を演算して出力する。
上記ステップＳ５０５での制御が、メインセンサ２０２が正常である場合のメイン位相可変機構１１４ａの制御となる。
【００５６】
メイン位相可変機構１１４ａの操作量は、例えばモータや電磁弁などの電動アクチュエータへの通電をデューティ制御する場合のデューティ信号であり、デューティ信号のデューティ比を変化させることでアクチュエータの通電量を変化させ、回転位相ＰＨ１を変化させる。
一方、ステップＳ５０１で、フラグｆＣＡＭ１ＮＧ＝１であると判断した場合、即ち、メインセンサ２０２が故障時である場合は、ステップＳ５０２へ進む。
【００５７】
ステップＳ５０２では、回転角信号ＰＯＳに基づき検出される基準クランク角位置から、サブセンサ２０４から回転角信号ＣＡＭｂが出力されるまでの角度と、当該角度の初期位置に対応する基準角度との差が、メイン位相可変機構１１４ａによる進角角度を示すものとする検出処理を設定する。
サブ位相可変機構１１４ｂの制御が行われ、第２カム１１７ｂの位相が遅角される場合には、基準クランク角位置から、サブセンサ２０４から回転角信号ＣＡＭｂが出力されるまでの角度は、メイン位相可変機構１１４ａによって進角された位相位置からサブ位相可変機構１１４ｂによって遅角された分を含む角度になる。
【００５８】
しかし、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止させれば、サブ位相可変機構１１４ｂによる遅角分が０になることで、基準クランク角位置から、サブセンサ２０４から回転角信号ＣＡＭｂが出力されるまでの角度は、メイン位相可変機構１１４ａによって進角された位相位置を示すことになる。即ち、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止させれば、サブセンサ２０４の出力から回転位相ＰＨ１を検出することが可能である。
そこで、ステップＳ５０２では、サブ位相可変機構１１４ｂの制御が停止されることを前提として、サブセンサ２０４が出力する回転角信号ＣＡＭａに基づき、メイン位相可変機構１１４ａによる回転位相ＰＨ１を検出させる設定を行い、故障しているメインセンサ２０２は、メイン位相可変機構１１４ａの制御に用いないようにする。
【００５９】
ステップＳ５０３では、フラグｆＦＬＧＭの判別を行うことで、メイン位相可変機構１１４ａとサブ位相可変機構１１４ｂとのどちらを制御し、どちらの制御を停止させるべき、エンジン運転条件であるかを判断する。
そして、フラグｆＦＬＧＭ＝１であって、メイン位相可変機構１１４ａを制御する条件である場合は、後で詳細に説明するステップＳ６００での処理で、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止させる処理が行われるので、ステップＳ５０５へ進んで、サブセンサ２０４が出力する回転角信号ＣＡＭａに基づき検出したメイン回転位相ＰＨ１と目標回転位相ＴＧＰＨ１に基づき、メイン位相可変機構１１４ａのアクチュエータの操作量を演算して出力する。
【００６０】
従って、メインセンサ２０２が故障しても、メイン位相可変機構１１４ａを高負荷側の第１領域で制御することができ、エンジン１０１の高負荷側においてトータル開弁期間の閉弁時期ＩＶＣをメイン位相可変機構１１４ａによって進角させることで、バルブオーバーラップの拡大により充填効率を増加させ、出力向上を図ることができる。
一方、フラグｆＦＬＧＭ＝０であって、メイン位相可変機構１１４ａの制御を停止させる条件である場合は、ステップＳ５０４へ進んで、メイン位相可変機構１１４ａの操作量としてのデューティ比を０％として、メイン位相可変機構１１４ａのアクチュエータへの通電を遮断し、メイン位相可変機構１１４ａによる変換角度をデフォルトの最遅角位置に保持させる。
【００６１】
このとき、ステップＳ６００では、サブセンサ２０４が出力する回転角信号ＣＡＭａに基づき検出したサブ回転位相ＰＨ２と、目標回転位相ＴＧＰＨ２とに基づき、サブ位相可変機構１１４ｂのアクチュエータの操作量が演算され出力される。
即ち、メイン位相可変機構１１４ａの制御を停止していれば、サブ位相可変機構１１４ｂは、メイン位相可変機構１１４ａの初期位置を基準に、第２カム１１７ｂの回転位相を遅角することになるから、メインセンサ２０２が故障していても、サブ位相可変機構１１４ｂによる回転位相ＰＨ２（遅角量）を検出することができる。
【００６２】
図１１のフローチャートは、上記ステップＳ６００でのサブ位相可変機構１１４ｂの制御を詳細に示す。
まず、ステップＳ６０１では、メインセンサ２０２の故障／正常を示すフラグｆＣＡＭ１ＮＧを判別する。
ステップＳ６０１で、フラグｆＣＡＭ１ＮＧ＝０であると判断した場合、即ち、メインセンサ２０２が正常である場合は、ステップＳ６０４へ進む。
【００６３】
ステップＳ６０４では、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を実施する。具体的には、サブセンサ２０４が出力する回転角信号ＣＡＭｂに基づき、回転位相ＰＨ２を検出し、この回転位相ＰＨ２が目標値ＴＧＰＨ２に近づくように、サブ位相可変機構１１４ｂの操作量を演算して出力する。
サブ位相可変機構１１４ｂの操作量は、例えばモータや電磁弁などの電動アクチュエータへの通電をデューティ制御する場合のデューティ信号であり、デューティ信号のデューティ比を変化させることでアクチュエータの通電量を変化させ、回転位相ＰＨ２を変化させる。
【００６４】
一方、ステップＳ６０１で、フラグｆＣＡＭ１ＮＧ＝１であると判断した場合、即ち、メインセンサ２０２が異常である場合は、ステップＳ６０２へ進む。
ステップＳ６０２では、フラグｆＦＬＧＭの判別を行うことで、メイン位相可変機構１１４ａとサブ位相可変機構１１４ｂとのいずれを制御させるべき、エンジン運転条件であるかを判断する。
【００６５】
そして、フラグｆＦＬＧＭ＝１であって、メイン位相可変機構１１４ａを制御させ、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止させる条件である場合は、ステップＳ６０３へ進んで、サブ位相可変機構１１４ｂを停止させるべく、操作量としてのデューティ比を０％として、サブ位相可変機構１１４ｂによる変換角度を変更する電動アクチュエータへの通電を遮断し、サブ位相可変機構１１４ｂによる変換角度をデフォルトの最進角位置に保持させる。
これにより、サブセンサ２０４を用いて回転位相ＰＨ１を検出して、メイン位相可変機構１１４ａを制御できるようになる。
【００６６】
フラグｆＦＬＧＭ＝１である場合、前述のステップＳ５００での処理で、メイン位相可変機構１１４ａを制御させることで、高負荷側の第１領域においてトータル開弁期間の閉弁時期ＩＶＣを進角させることで、出力の向上が図られる。
また、フラグｆＦＬＧＭ＝０であって、メイン位相可変機構１１４ａの制御を停止させる条件である場合は、ステップＳ６０４へ進んで、サブセンサ２０４が出力する回転角信号ＣＡＭｂに基づき回転位相ＰＨ２を検出し、この回転位相ＰＨ２が目標値ＴＧＰＨ２に近づくように、サブ位相可変機構１１４ｂの操作量を演算する。
【００６７】
即ち、フラグｆＦＬＧＭ＝０である場合、メイン位相可変機構１１４ａの制御が停止され、第１カム１１７ａの回転位相ＰＨ１が最遅角位置（デフォルト位置）に保持され、係る最遅角位置を基準にサブ位相可変機構１１４ｂを動作させることで、トータル開弁期間の閉時期ＩＶＣを遅角変化させることができる。
従って、メインセンサ２０２が異常になっても、サブ位相可変機構１１４ｂを低負荷側の第２領域で動作させることができ、かつ、低負荷側の第２領域においてトータル開弁期間の閉弁時期ＩＶＣをサブ位相可変機構１１４ｂによって遅角させることで、圧縮開始時期を遅らせ、ポンピングロスの低減によって燃費性能を向上させることができる。
【００６８】
このように、メインセンサ２０２に異常が発生しても、サブセンサ２０４を用いてクランクシャフト１０９に対する外側カムシャフト１１５ａ（第１カム１１７ａ）の回転位相ＰＨ１を検出して、メイン位相可変機構１１４ａの制御を行える。
また、メイン位相可変機構１１４ａを制御する場合、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止させることになるが、メイン位相可変機構１１４ａを制御しサブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止する状態と、メイン位相可変機構１１４ａの制御を停止しサブ位相可変機構１１４ｂを制御する状態とを、エンジン１０１の運転条件に応じて切り替えるので、メイン位相可変機構１１４ａによってトータル開弁期間の中心位相を進角させること（開弁時期ＩＶＯ及び閉弁時期ＩＶＣの進角）が要求される運転領域と、サブ位相可変機構１１４ｂによってトータル開弁期間の増大（閉弁時期ＩＶＣの遅角）が要求される運転領域とのそれぞれで、要求に近いバルブタイミングに制御して、エンジン１０１の運転性能の低下を抑制できる。
【００６９】
尚、メインセンサ２０２の故障時に、メイン位相可変機構１１４ａの制御を停止しサブ位相可変機構１１４ｂを制御する領域と、メイン位相可変機構１１４ａを制御しサブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止する領域との境界は、例えば、メインセンサ２０２の正常時におけるエンジン負荷に対する各位相可変機構１１４ａ，１１４ｂの目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２が図１５に示すように設定される場合、図１６に示すように、目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２のうちの大きい方、換言すれば、進遅角要求角度の絶対値の大きい方が、制御対象の位相可変機構として選択されるように設定することができる。
【００７０】
進遅角要求の大きい方を選択させる場合、メイン位相可変機構１１４ａによる進角目標角度ＴＧＰＨ１と、サブ位相可変機構１１４ｂによる遅角目標角度ＴＧＰＨ２とが略一致するエンジン負荷よりも、エンジン負荷が高い領域では、メイン位相可変機構１１４ａを制御しサブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止させ、前記一致点よりもエンジン負荷が低い領域では、メイン位相可変機構１１４ａの制御を停止しサブ位相可変機構１１４ｂを制御する。
係る構成であれば、メインセンサ２０２が故障しても、トータル開弁期間の中心位相の進角要求と、トータル開弁期間の増大要求とを、略満足させることができ、エンジン１０１の運転性の低下を抑制できる。
【００７１】
また、トータル開弁期間の開弁時期ＩＶＯによって、内部ＥＧＲ（残留排ガス）の量が変化するので、内部ＥＧＲの量の制御を優先させるべく、図１７に示すように、メイン位相可変機構１１４ａによる進角要求が発生し始めるエンジン負荷付近を、メイン位相可変機構１１４ａの制御を停止しサブ位相可変機構１１４ｂを制御する領域と、メイン位相可変機構１１４ａを制御しサブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止させる領域との境界に設定することができる。
係る構成であれば、トータル開弁期間の開弁時期ＩＶＯの進角制御を、メインセンサ２０２の正常時に近似する形で実施でき、内部ＥＧＲ（残留排ガス）の制御精度の低下を抑制できる。
【００７２】
以上、好ましい実施形態を具体的に説明したが、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。
例えば、排気カムシャフト２１１を外側カムシャフト（外軸）と内側カムシャフト（内軸）とからなる２重構造として、メイン位相可変機構とサブ位相可変機構とを備え、上記実施形態と同様に、メイン位相可変機構による回転位相を検出するためのメインセンサの故障時に、サブ位相可変機構による回転位相を検出するためのサブセンサを用いて、メイン位相可変機構とサブ位相可変機構とのいずれか一方を制御することができる。
【００７３】
また、排気バルブ１１０ａ，１１０ｂのバルブタイミングを変更する場合、メイン位相可変機構の初期位置（デフォルト位置）を最進角位置とし、サブ位相可変機構の初期位置（デフォルト位置）を最遅角位置とすることができる。従って、前述の実施形態のように、メイン位相可変機構の初期位置（デフォルト位置）を最遅角位置とし、サブ位相可変機構の初期位置（デフォルト位置）を最進角位置とする構成に限定されるものではない。
また、吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂと排気バルブ１１０ａ，１１０ｂとの双方が、メイン位相可変機構とサブ位相可変機構とからなる可変動弁装置によってバルブタイミングが可変とされるエンジン１０１とすることができる。
【００７４】
また、メインセンサ２０２の異常を診断したことを、車両の運転者に警告する警告装置を備えることができる。
また、サブセンサ２０４に異常が発生した場合には、メインセンサ２０２の出力に基づきメイン位相可変機構１１４ａの制御を継続させる一方で、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止させて、サブ位相可変機構１１４ｂによる回転位相を初期位置（デフォルト位置）に保持させるようにできる。また、サブセンサ２０４に異常が発生した場合に、メイン位相可変機構１１４ａ及びサブ位相可変機構１１４ｂを共に停止させて、双方を初期位置（デフォルト位置）に保持させることができる。
【００７５】
また、メイン位相可変機構及び／又はサブ位相可変機構の制御の停止によって復帰させる基準位相は、回転位相の可変範囲の一方端に限定されず、例えば回転位相を中間位置にロックするロック機構を備える場合には、当該ロック機構によるロックが行われる位置に復帰させることができ、また、予め設定された操作量を固定することで、係る操作量に対応する中間の又は可変範囲の一方端の回転位相に復帰させることができる。
また、気筒毎に吸気バルブ又は排気バルブを３つ備えたエンジン１０１において、３つのバルブのうちの１つ又は２つを第１カム（外側カムシャフト）で駆動し、残る２つ又は１つを第２カム（内側カムシャフト）で駆動することができる。
【００７６】
また、サブ位相可変機構１１４ｂの回転位相を、メインセンサ２０２とサブセンサ２０４とに基づき、外側カムシャフトに対する内側カムシャフトの相対位相として検出させることができる。
【００７７】
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）請求項２記載の可変動弁装置の制御装置において、
エンジンの運転条件に応じた前記メイン位相可変機構の目標回転位相と、エンジンの運転条件に応じた前記サブ位相可変機構の目標回転位相とのうち、制御の停止による初期位相からの変換角度が小さい方を、前記メインセンサの故障時に、制御を停止させる位相可変機構として選択する、可変動弁装置の制御装置。
上記発明によると、基準位相からの変換角度の要求が大きい方の位相可変機構を制御することで、一方の位相可変機構の制御停止によるエンジン運転性能の低下を抑制できる。
【００７８】
（ロ）請求項２記載の可変動弁装置の制御装置において、
前記可変動弁装置が、複数の吸気バルブを駆動する装置であり、前記メイン位相可変機構が、最遅角位置を制御の停止による基準位相とし、前記サブ位相可変機構が、最進角位置を制御の停止による基準位相とし、
前記メイン位相可変機構のエンジン運転条件に応じた目標回転位相が前記基準位相に設定される領域で、前記メイン位相可変機構の制御を停止させ、前記メイン位相可変機構の目標回転位相が前記基準位相よりも進角される領域で、前記サブ位相可変機構の制御を停止させる、可変動弁装置の制御装置。
上記発明によると、メイン位相可変機構による回転位相の進角制御が優先されることになり、吸気バルブのトータル開弁期間における開時期の進角によって内部ＥＧＲ量を確保し、燃費性能を維持できる。
【符号の説明】
【００７９】
１０１…エンジン（内燃機関）、１０５ａ，１０５ｂ…吸気バルブ、１０６…燃料噴射弁、１０７…点火プラグ、１０９…クランクシャフト、１１０ａ，１１０ｂ…排気バルブ、１１４…可変動弁装置、１１４ａ…メイン位相可変機構、１１４ｂ…サブ位相可変機構、１１５…吸気カムシャフト、１１５ａ…外側カムシャフト（外軸）、１１５ｂ…内側カムシャフト（内軸）、１１７ａ…第１カム、１１７ｂ…第２カム、２０１…エンジン制御装置、２０２…メインセンサ、２０３…クランク角センサ、２０４…サブセンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトに対するカムの回転位相を可変とする可変動弁装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第１カムを備える内軸と、第２カムを備える外軸とが、同心的に入れ子に配置され、内軸と外軸とが相対的に回動させられることで、位相調整がなされるカムシャフトが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５１９２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記カムシャフトを備えたエンジンでは、クランクシャフトに対する外軸の回転位相を可変とするメイン位相可変機構を設けることで、クランクシャフトに対する第１カム及び第２カムの位相を可変とすることができ、更に、外軸に対する内軸の回転位相を可変とするサブ位相可変機構を設けることで、第１カムに対する第２カムの回転位相を可変とすることが可能である。
【０００５】
ここで、第１カム（外軸）の回転信号を出力するメインセンサと、第２カム（内軸）の回転信号を出力するサブセンサとを設けることで、これらセンサからの回転信号と、クランクシャフトの回転信号とから、各位相可変機構による変換角度を検出することが可能である。
しかし、メインセンサが故障した場合に、メイン位相可変機構の制御を停止させてしまうと、エンジンの運転性能が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、メインセンサが故障した場合のエンジン運転性能の低下を抑制できる、可変動弁装置の制御装置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】
【０００７】
そのため、本願発明は、メインセンサの故障時に、メイン位相可変機構とサブ位相可変機構とのいずれか一方の制御を停止させ、他方を、サブ位相可変機構で可変とされる回転位相を検出するためのサブセンサの検出結果に基づき制御するようにした。
【発明の効果】
【０００８】
上記発明によると、メインセンサが故障しても、サブ位相可変機構の制御を停止させることで、サブセンサの検出結果に基づきメイン位相可変機構を制御でき、エンジンの運転性能の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態におけるエンジンのシステム図である。
【図２】実施形態のエンジンにおける吸気バルブ及び排気バルブの配置を示す図である。
【図３】実施形態におけるメインセンサ、サブセンサ及び可変動弁装置の構造を示す図である。
【図４】実施形態における可変動弁装置による位相変化の様子を示す線図である。
【図５】実施形態におけるクランク角センサの構造を示す図である。
【図６】実施形態における可変動弁装置の制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図７】実施形態におけるメインセンサの診断処理を示すフローチャートである。
【図８】実施形態における位相可変機構の目標値の設定処理を示すフローチャートである。
【図９】実施形態におけるメインセンサ故障時での目標値の設定処理を示すフローチャートである。
【図１０】実施形態におけるメイン位相可変機構の制御を示すフローチャートである。
【図１１】実施形態におけるサブ位相可変機構の制御を示すフローチャートである。
【図１２】実施形態におけるメイン位相可変機構の目標値の特性を示す線図である。
【図１３】実施形態におけるサブ位相可変機構の目標値の特性を示す線図である。
【図１４】実施形態における吸気バルブのバルブタイミングのエンジン負荷に応じた変化を示す図である。
【図１５】実施形態におけるメイン位相可変機構及びサブ位相可変機構の目標値のエンジン負荷に応じた変化を示す図である。
【図１６】実施形態におけるメイン位相可変機構とサブ位相可変機構とのいずれを制御対象とするかの切り替えタイミングを示す図である。
【図１７】実施形態におけるメイン位相可変機構とサブ位相可変機構とのいずれを制御対象とするかの切り替えタイミングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態における車両用のエンジン（内燃機関）のシステム構成を示す図である。尚、図１に示すエンジン１０１は、直列エンジンであるが、Ｖ型エンジンや水平対向エンジンなどであってもよい。
【００１１】
エンジン１０１の各気筒に空気を導入するための吸気管１０２には、エンジン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。
また、図２に示すように、エンジン１０１は、気筒毎に２つの吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂを備え、これらの吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂは、各気筒の燃焼室１０４の２つの吸気口をそれぞれ開閉する。
【００１２】
吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂの上流側の吸気管１０２には、各吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂを指向して２方向に燃料を噴射する燃料噴射弁１０６を、気筒毎に配置してある。尚、エンジン１０１は、燃料噴射弁１０６が燃焼室１０４内に直接燃料を噴射する筒内直接噴射式エンジンであってもよい。
燃料噴射弁１０６が噴射した燃料は、吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂ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。
【００１３】
また、エンジン１０１は、図２に示すように、気筒毎に２つの排気バルブ１１０ａ，１１０ｂを備え、これらの排気バルブ１１０ａ，１１０ｂは、各気筒の燃焼室１０４の２つの排気口をそれぞれ開閉する。
排気管１１１には、三元触媒等を備えた触媒コンバータ１１２を備えている。
吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂ及び排気バルブ１１０ａ，１１０ｂ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１１５及び排気カムシャフト２１１の回転に伴って開動作する。
【００１４】
排気バルブ１１０ａ，１１０ｂは、一定のバルブタイミングで開動作するが、吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂのバルブタイミングは、可変動弁装置１１４によって可変とされる。尚、クランクシャフト１０９に対する排気カムシャフト２１１の回転位相を可変とすることで、排気バルブ１１０ａ，１１０ｂ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機構を備えることができる。
【００１５】
図３に示すように、吸気カムシャフト１１５は、第１カム１１７ａを備えた外側カムシャフト（外軸）１１５ａと、この外側カムシャフト１１５ａの軸心に設けた円柱状の中空部に嵌挿され、外側カムシャフト１１５ａに対して相対的に回転可能な、第２カム１１７ｂを備えた内側カムシャフト（内軸）１１５ｂとからなる。
そして、第１カム１１７ａは、吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂのうちの第１吸気バルブ１０５ａを開駆動し、第２カム１１７ｂは、吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂのうちの第２吸気バルブ１０５ｂを開駆動する。
【００１６】
可変動弁装置１１４は、クランクシャフト１０９（カムスプロケット１１５ｃ）に対する外側カムシャフト１１５ａ（第１カム１１７ａ）の回転位相を可変とするメイン位相可変機構１１４ａと、外側カムシャフト１１５ａ（第１カム１１７ａ）に対する内側カムシャフト１１５ｂ（第２カム１１７ｂ）の回転位相を可変とするサブ位相可変機構１１４ｂとからなる。
ここで、サブ位相可変機構１１４ｂによる変換角度が一定の状態で、メイン位相可変機構１１４ａによる変換角度を変更すると、吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂのバルブタイミングが一体的に変化する。
【００１７】
一方、メイン位相可変機構１１４ａによる変換角度が一定の状態で、サブ位相可変機構１１４ｂによる変換角度を変更すると、第１吸気バルブ１０５のバルブタイミングは変わらずに、第２吸気バルブ１０５のバルブタイミングが変化する。
このため、メイン位相可変機構１１４ａによる変換角度が一定の状態で、サブ位相可変機構１１４ｂによる変換角度を変更すると、第１吸気バルブ１０５ａの開期間（開時期ＩＶＯ１から閉時期ＩＶＣ１までの角度）と第２吸気バルブ１０５ｂの開期間との位相（重なり）が変化する。
【００１８】
これにより、図４に示すように、第１吸気バルブ１０５ａの開弁時期ＩＶＯ１と第２吸気バルブ１０５ｂの開弁時期ＩＶＯ２との早い方から、第１吸気バルブ１０５ａの閉弁時期ＩＶＣ１と第２吸気バルブ１０５ｂの閉弁時期ＩＶＣ２との遅い方までのクランク角であるトータル開弁期間が変化する。
尚、本実施形態では、メイン位相可変機構１１４ａにおいて、制御停止によって戻る回転位相（デフォルト位置、初期位置）が可変範囲の最遅角側であり、サブ位相可変機構１１４ｂにおいて、制御停止によって戻る回転位相（デフォルト位置、初期位置）が可変範囲の最進角側である。
【００１９】
そして、サブ位相可変機構１１４ｂによって第２吸気バルブ１０５ｂのバルブタイミングを遅角させると、第２吸気バルブ１０５ｂの閉時期ＩＶＣ２が、第１吸気バルブ１０５ａの閉時期ＩＶＣ１よりも遅角することで、トータル開弁期間が増大し、逆にサブ位相可変機構１１４ｂによって第２吸気バルブ１０５ｂのバルブタイミングを進角させると、第２吸気バルブ１０５ｂの閉時期ＩＶＣ２が、第１吸気バルブ１０５ａの閉時期ＩＶＣ１に近づくことで、トータル開弁期間が減少する。
一方、サブ位相可変機構１１４ｂによる変換角度が一定の状態で、メイン位相可変機構１１４ａによる変換角度を変更すると、トータル開弁期間の角度を変化させずに、トータル開弁期間の位相を変化させることができるようになっている。
【００２０】
このように、サブ位相可変機構１１４ｂは、トータル開弁期間（トータルの作動角）を可変とする機構であり、メイン位相可変機構１１４ａは、トータル開弁期間の位相を可変とする機構である。
メイン位相可変機構１１４ａ及びサブ位相可変機構１１４ｂとしては、位相変換（組み付け角度の変換）を行う公知の機構を適宜採用することができ、例えば、ヘリカルスプラインを用いて角度変換を行う機構や、油圧によってベーンとハウジングとの相対角度を変化させる機構や、電磁力で角度変換を行う機構などを用いることができる。
【００２１】
また、サブ位相可変機構１１４ｂによる回転位相の遅角量を０degとした状態（最進角位置）で、第１吸気バルブ１０５ａの作動角の中心位相と、第２吸気バルブ１０５ｂの作動角の中心位相とが一致又はずれている設定とすることができ、また、第１カム１１７ａによるバルブ作動角と第２カム１１７ｂによるバルブ作動角とが同等又は異なる設定とすることができる。
一方、気筒毎に設けた点火プラグ１０７それぞれには、点火プラグ１０７に対して点火エネルギを供給する点火モジュール１１６が直付けされている。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。
【００２２】
また、エンジン制御装置２０１は、コンピュータを備え、各種のセンサやスイッチからの信号などを入力し、予め内蔵するメモリに記憶されているプログラムに従って演算処理を行うことで、燃料噴射弁１０６、可変動弁装置１１４（メイン位相可変機構１１４ａ及びサブ位相可変機構１１４ｂ）、点火モジュール１１６などの各種デバイスの操作量を演算して出力する。
【００２３】
エンジン制御装置２０１は、吸入空気量センサ１０３の出力信号を入力する他、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（アクセル開度ＡＣＣ）を検出するアクセル開度センサ２０６、外側カムシャフト１１５ａ（第１カム１１７ａ）の回転角信号ＣＡＭａを出力するメインセンサ（メインカム角センサ）２０２、内側カムシャフト１１５ｂ（第２カム１１７ｂ）の回転角信号ＣＡＭｂを出力するサブセンサ（サブカム角センサ）２０４、エンジン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などからの出力信号を入力し、更に、エンジン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（ＩＧＮスイッチ）２０５の信号を入力する。
【００２４】
クランク角センサ２０３は、図５に示すように、クランクシャフト１０９に軸支され、周囲に突起（被検出部）２０３ｃを備えたシグナルプレート２０３ａと、シグナルプレート２０３ａの突起２０３ｃを検知してパルス状の回転角信号ＰＯＳを出力するピックアップ２０３ｂとを備える。
シグナルプレート２０３ａの突起２０３は、一定のクランク角度毎（例えばクランク角１０deg）に設けてあるが、中心軸を挟んで対向する位置それぞれで突起部２０３を欠落させてあり、欠落箇所で回転角信号ＰＯＳの発生周期が変化することに基づき、欠落箇所を検出することができ、欠落箇所を基準に回転角信号ＰＯＳを計数することで、クランク角位置、即ち、各気筒の上死点を基準とする角度位置を検出できるようになっている。
即ち、本実施形態の４気筒エンジン１０１では、気筒間の行程位相差（点火間隔）がクランク角で１８０degであり、１８０deg間隔で各気筒が上死点になる。そこで、クランク角１８０deg間隔で回転角信号ＰＯＳの欠落箇所を設けることで、１８０deg毎に基準角度位置が検出されるようにしてある。
【００２５】
また、メインセンサ２０２は、図３に示したように、外側カムシャフト１１５ａに軸支され、周囲に突起（被検出部）２０２ｃを備えたシグナルプレート２０２ａと、シグナルプレート２０２ａの突起２０２ｃを検知してパルス状の回転角信号ＣＡＭａを出力するピックアップ２０２ｂとを備える。
同様に、サブセンサ２０４は、内側カムシャフト１１５ｂに軸支され、周囲に突起（被検出部）２０４ｃを備えたシグナルプレート２０４ａと、シグナルプレート２０４ａの突起２０４ｃを検知してパルス状の回転角信号ＣＡＭｂを出力するピックアップ２０４ｂとを備える。
【００２６】
シグナルプレート２０２ａ，２０４ａの突起部２０２ｃ，２０４ｃは、９０deg毎に１個、３個、４個、２個だけ設けられており、４気筒エンジン１０１の場合、吸気カムシャフト１１５の９０degは、クランクシャフト１０９の１８０degに相当し、クランクシャフト１０９の１８０degは、前述のように、気筒間における行程位相差（点火間隔）に相当する。
そして、クランクシャフト１０９の１８０deg毎に出力される回転角信号ＣＡＭａ，ＣＡＭｂのパルス数は、特定のピストン位置になっている気筒を示すようになっており、本実施形態では、点火順が第１気筒→第３気筒→第４気筒→第２気筒の順であることから、気筒番号に対応する数の回転角信号ＣＡＭａ，ＣＡＭｂ、即ち、１個、３個、４個、２個のパルス信号が順次出力され、エンジン制御装置２０１は、回転角信号ＣＡＭａ，ＣＡＭｂのパルス数から、特定のピストン位置になっている気筒を判別する。
【００２７】
また、エンジン制御装置２０１は、クランク角センサ２０３が出力する回転角信号ＰＯＳと、メインセンサ２０２が出力する回転角信号ＣＡＭａとから、メイン位相可変機構１１４ａによる変換角度（位相の進角量）であるメイン回転位相ＰＨ１を検出し、更に、クランク角センサ２０３が出力する回転角信号ＰＯＳと、サブセンサ２０４が出力する回転角信号ＣＡＭｂとから、サブ位相可変機構１１４ｂによる変換角度（位相の遅角量）であるサブ回転位相ＰＨ２を検出する。
【００２８】
詳細には、回転角信号ＰＯＳに基づき検出される基準クランク角位置から、回転角信号ＣＡＭａ又は回転角信号ＣＡＭｂが出力されるまでの角度と、既知の初期位置とから、回転位相ＰＨ１，ＰＨ２が検出される。
即ち、回転角信号ＰＯＳに基づき検出される基準クランク角位置から、回転角信号ＣＡＭａが出力されるまでの角度と、当該角度の初期位置に対応する基準角度との差から、メイン位相可変機構１１４ａによる進角角度を検出でき、また、回転角信号ＰＯＳに基づき検出される基準クランク角位置から、回転角信号ＣＡＭａが出力されるまでの角度と、回転角信号ＰＯＳに基づき検出される基準クランク角位置から、回転角信号ＣＡＭｂが出力されるまでの角度との差から、サブ位相可変機構１１４ｂによる遅角角度を検出できる。
【００２９】
エンジン制御装置２０１は、エンジン１０１の運転条件（エンジン負荷、エンジン回転速度、エンジン温度など）に基づき、回転位相ＰＨ１，ＰＨ２の目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２を設定し、実際の回転位相ＰＨ１，ＰＨ２が目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２に近づくように、メイン位相可変機構１１４ａ及びサブ位相可変機構１１４ｂのアクチュエータの操作量をそれぞれに演算して出力する。
尚、エンジン負荷は、吸入空気流量ＱＡとエンジン回転速度から演算されるシリンダ吸入空気量や、当該シリンダ吸入空気量に対応する基本噴射量や、吸気管負圧などで代表させることができる。
【００３０】
以下では、エンジン制御装置２０１による可変動弁装置１１４（メイン位相可変機構１１４ａ及びサブ位相可変機構１１４ｂ）の制御を、図６〜図１１のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
図６のフローチャートは、可変動弁装置１１４の制御のメインルーチンを示す。このメインルーチンは、所定時間毎に割り込み実行されるようになっている。
【００３１】
まず、ステップＳ１００では、メイン回転位相ＰＨ１の検出を行い、ステップＳ２００では、サブ回転位相ＰＨ２の検出を行う。
ステップＳ３００では、メイン回転位相ＰＨ１の検出に用いるメインセンサ２０２の故障診断を行う。
ステップＳ４００では、回転位相ＰＨ１，ＰＨ２の目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２を演算する。
【００３２】
ステップＳ５００では、メイン回転位相ＰＨ１の検出値及びメイン目標値ＴＧＰＨ１に基づき、メイン位相可変機構１１４ａのアクチュエータの操作量を演算して出力する、メイン位相可変機構１１４ａの制御を実行する。
次のステップＳ６００では、サブ回転位相ＰＨ２の検出値及びサブ目標値ＴＧＰＨ２に基づき、サブ位相可変機構１１４ｂのアクチュエータの操作量を演算して出力する、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を実行する。
【００３３】
図７のフローチャートは、上記ステップＳ３００におけるメインセンサ２０２の故障診断の内容を詳細に示すものである。
まず、ステップＳ３０１では、エンジン１０１が回転中（運転中）であるか否かを、例えば、クランク角センサ２０３が回転角信号ＰＯＳを出力しているか否かに基づいて判断する。ここで、回転角信号ＰＯＳが判定時間ＴＨ１以上継続して出力されていない場合には、エンジン１０１が停止状態であると判断し、判定時間ＴＨ１未満の間隔で継続して回転角信号ＰＯＳが出力されていれば、エンジン１０１が回転中であると判断する。
【００３４】
エンジン１０１が回転中であれば、ステップＳ３０２へ進み、メインセンサ２０２の回転角信号ＣＡＭａの入力が無い状態が、判定時間ＴＨ２以上継続しているか否かを判断する。
そして、回転角信号ＣＡＭａの入力が無い状態が判定時間ＴＨ２以上継続していれば、ステップＳ３０３へ進み、メインセンサ２０２の故障を判定し、異常／正常の診断結果を示すフラグｆＣＡＭ１ＮＧに、故障状態であることを示す「１」を設定する。
【００３５】
一方、回転角信号ＣＡＭａが判定時間ＴＨ２未満の周期で順次入力されている場合には、ステップＳ３０４へ進み、メインセンサ２０２の正常を判定し、故障／正常の診断結果を示すフラグｆＣＡＭ１ＮＧに、正常状態であることを示す「０」を設定する。
尚、メインセンサ２０２の故障診断の方法を、上記の方法に限定するものではなく、公知の種々の診断方法を適宜採用できる。
また、判定時間ＴＨ１、ＴＨ２は、回転角信号ＰＯＳや回転角信号ＣＡＭａの発生周期が長くなる、エンジン１０１のアイドル運転状態であっても、センサの正常／故障を診断できるように予め適合されている。
【００３６】
図８のフローチャートは、上記ステップＳ４００における目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２の演算処理の内容を詳細に示すものである。
ステップＳ４０１では、メインセンサ２０２が正常である場合の目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２をそれぞれ演算する。
前述のように、メイン位相可変機構１１４ａは、回転位相の可変範囲の最遅角側を初期位置とし、メイン目標値ＴＧＰＨ１は、前記初期位置（最遅角位置）からの進角角度として設定される。
【００３７】
そして、ステップＳ４０１では、図１２に示すように、エンジン１０１の低中負荷域では、メイン目標値ＴＧＰＨ１を０deg（初期位置）に設定し、クランクシャフト１０９に対する外側カムシャフト１１５ａ（第１カム１１７ａ）の回転位相、即ち、メイン回転位相ＰＨ１を最遅角位置に保持する。
一方、エンジン１０１の高負荷域では、エンジン負荷が高くなるほど、メイン目標値ＴＧＰＨ１をより大きな角度として、クランクシャフト１０９に対する外側カムシャフト１１５ａ（第１カム１１７ａ）の回転位相を進角させる。
【００３８】
ここで、エンジン回転速度に対しては、低回転域ほど、クランクシャフト１０９に対する外側カムシャフト１１５ａ（第１カム１１７ａ）の回転位相がより進角するように、目標値ＴＧＰＨ１をエンジン回転速度が低くなるほどより大きな角度に設定する。
一方、サブ位相可変機構１１４ｂは、前述のように、回転位相の可変範囲の最進角側を初期位置とし、サブ目標値ＴＧＰＨ２は、前記初期位置（最進角位置）からの遅角角度として設定される。
【００３９】
そして、ステップＳ４０１では、図１３に示すように、中負荷中回転域でサブ目標値ＴＧＰＨ２を最も大きな角度に設定し、クランクシャフト１０９に対する内側カムシャフト１１５ｂ（第２カム１１７ｂ）の回転位相が遅角されることで、トータル開弁期間の開弁時期ＩＶＣをそのままに閉弁時期ＩＶＣを遅らせてトータル開弁期間を増大させる。一方、中負荷中回転域から低回転高負荷側及び低回転低負荷側に移行すると、サブ目標値ＴＧＰＨ２をより小さく変更することで、トータル開弁期間を減少変化させる。
【００４０】
図１４は、目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２の設定によるトータル開弁期間の変化の一例を示すものである。
エンジン１０１のアイドル運転域を含む低負荷域では、メイン目標値ＴＧＰＨ１＝０deg、及び、サブ目標値ＴＧＰＨ２＝０degのデフォルトに設定することで、例えば、トータル開弁期間の開弁時期ＩＶＯは上死点後７deg、トータル開弁期間の閉弁時期ＩＶＣは下死点後４３degに設定され、トータル開弁期間は２１６deg、トータル開弁期間の中心位相は、上死点後１１５degに設定される。
【００４１】
そして、低負荷域から中負荷域に移行すると、メイン目標値ＴＧＰＨ１＝０degのまま、サブ目標値ＴＧＰＨ２が０degから例えば５０degに変更される結果、第１吸気バルブ１０５ａは低負荷域と同じバルブタイミングを維持するのに対して、第２吸気バルブ１０５ｂは、バルブタイミングが５０degだけ遅角される結果、トータル開弁期間の閉時期ＩＶＣが５０degだけ遅角し、トータル開弁期間は２１６degから２６６degに拡大し、トータル開弁期間の中心位相は、上死点後１１５degから上死点後１４０degにまで遅角される。
【００４２】
高負荷域になると、サブ目標値ＴＧＰＨ２が０degに戻される結果、トータル開弁期間は２１６degに縮小されるが、メイン目標値ＴＧＰＨ１が例えば３０degに設定されることで、第１吸気バルブ１０５ａ及び第２吸気バルブ１０５ｂのバルブタイミングが共に進角され、トータル開弁期間の開弁時期ＩＶＯは、低負荷域での上死点後７degから３０degだけ進角して上死点前２３degになり、トータル開弁期間の閉弁時期ＩＶＣは、低負荷域での下死点後４３degから下死点後１３degに進角される。
【００４３】
図１５は、エンジン負荷に対するメイン目標値ＴＧＰＨ１及びサブ目標値ＴＧＰＨ２の変化を示す。この図１５に示すように、メイン目標値ＴＧＰＨ１（進角目標）は、エンジン負荷が閾値ＴＰ１以下の領域では、０deg（最遅角位置）に保持されるのに対し、エンジン負荷が閾値ＴＰ１を超えると、エンジン負荷の増大に応じてメイン目標値ＴＧＰＨ１（進角量）は増大される。
一方、閾値ＴＰ１以下のエンジン負荷領域の中間付近で、サブ目標値ＴＧＰＨ２（遅角目標）は、最も大きくなり、この最大遅角量となるエンジン負荷よりも大きくなるほど、又、小さいなるほど、サブ目標値ＴＧＰＨ２はより小さい変更され、エンジン負荷が閾値ＴＰ２（ＴＰ２＞ＴＰ１）を超える領域では、０deg（最進角位置）に保持される。
【００４４】
そして、閾値ＴＰ１と閾値ＴＰ２との間で、メイン目標値ＴＧＰＨ１＝サブ目標値ＴＧＰＨ２となる。
尚、上記では、エンジン１０１の運転条件としてのエンジン負荷及びエンジン回転速度に応じて、目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２を可変に設定したが、エンジン負荷、エンジン回転速度の他、エンジン温度（冷却水温度）などに応じて目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２を可変とすることができる。
【００４５】
ステップＳ４０１で、メインセンサ２０２が正常である場合の目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２をそれぞれ演算すると、次のステップＳ４０２では、フラグｆＣＡＭ１ＮＧに「１」が設定されているか否かを判別することで、メインセンサ２０２の正常／故障を判別する。
ここで、フラグｆＣＡＭ１ＮＧに「０」が設定されていて、メインセンサ２０２が正常であると診断されている状態であれば、ステップＳ４０１で設定した目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２に従って、メイン位相可変機構１１４ａ及びサブ位相可変機構１１４ｂの制御（操作量の演算及び出力）を行わせるべく、そのまま本ルーチンを終了させる。
【００４６】
メイン位相可変機構１１４ａ及びサブ位相可変機構１１４ｂの操作量の演算においては、例えば、目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２と、メインセンサ２０２、サブセンサ２０４及びクランク角センサ２０３の出力から検出した実際値ＰＨ１，ＰＨ２との偏差に基づく、比例積分微分制御（ＰＩＤ制御）によって操作量を決定することで、実際値ＰＨ１，ＰＨ２が目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２に近づくように操作量を演算する、フィードバック制御が行われる。
一方、フラグｆＣＡＭ１ＮＧに「１」が設定されていて、メインセンサ２０２が故障していると診断されている状態であれば、ステップＳ４０３へ進む。
ステップＳ４０３では、メインセンサ２０２が故障している場合に対応して、目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２を変更する。
【００４７】
ステップＳ４０３における詳細な処理内容は、図９のフローチャートに示してある。
図９のフローチャートにおいて、ステップＳ４２１では、エンジン回転速度とエンジン負荷とに基づき、メイン位相可変機構１１４ａとサブ位相可変機構１１４ｂとのどちらを制御し、どちらの制御停止とするかを決定する。
即ち、メインセンサ２０２の故障時であって、メイン回転位相ＰＨ１を検出できなくなった場合には、メイン位相可変機構１１４ａを制御し、サブ位相可変機構１１４ｂを制御停止とする状態と、メイン位相可変機構１１４ａを制御停止とし、サブ位相可変機構１１４ｂを制御する状態とのいずれかを、エンジン運転状態に応じて選択する。
【００４８】
具体的には、予めエンジン回転速度とエンジン負荷とに基づき、エンジン１０１の運転領域を、メイン位相可変機構１１４ａを制御し、サブ位相可変機構１１４ｂを制御停止とする高負荷側の第１領域と、メイン位相可変機構１１４ａを制御停止とし、サブ位相可変機構１１４ｂを制御させる低負荷側の第２領域とに２分してある。
尚、第１領域と第２領域との境界は、メイン位相可変機構１１４ａの目標値ＴＧＰＨ１が０deg（初期位置）に設定される最大エンジン負荷付近に設定してある。
【００４９】
そして、現在のエンジン回転速度及びエンジン負荷が、第１領域に該当している場合には、フラグｆＦＬＧＭに「１」を設定し、第２領域に該当している場合には、フラグｆＦＬＧＭに「０」を設定する。
ステップＳ４２２では、ステップＳ４２１におけるフラグｆＦＬＧＭの設定処理の結果、フラグｆＦＬＧＭに、「１」と「０」とのいずれが設定されたかを判別する。
【００５０】
ステップＳ４２２でフラグｆＦＬＧＭ＝１であると判断した場合、即ち、メイン位相可変機構１１４ａを制御し、サブ位相可変機構１１４ｂを制御停止とする高負荷側の第１領域に、そのときのエンジン運転条件が該当している場合には、ステップＳ４２３へ進む。
ステップＳ４２３では、サブ位相可変機構１１４ｂの制御動作を停止させるべく、サブ目標値ＴＧＰＨ２を０degにリセットし、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止し、サブ位相可変機構１１４ｂによる変換角度がデフォルトの最進角位置に保持されるようにする。
【００５１】
即ち、サブ目標値ＴＧＰＨ２＝０degは、サブ位相可変機構１１４ｂのアクチュエータに対する駆動出力（通電）を停止させることで実現できる目標であって、実際値ＰＨ２が不明であっても、駆動出力（通電）を停止させることで到達しているものと推定できる目標である。
但し、制御停止は、通電の停止でなくてもよく、例えば、サブ位相可変機構１１４ｂにおいて、回転位相を進角方向（初期位置）に向けて付勢する弾性部材を備え、アクチュエータが逆の遅角方向の駆動力を発生する場合、弾性付勢力が優勢となって初期位置に戻る程度の電力を与え続ける状態も、制御停止に含まれるものとする。
【００５２】
一方、ステップＳ４２２でフラグｆＦＬＧＭ＝０であると判断した場合、即ち、サブ位相可変機構１１４ｂを制御し、メイン位相可変機構１１４ａを制御停止とする低負荷側の第２領域に、そのときのエンジン運転条件が該当している場合には、ステップＳ４２４へ進む。
ステップＳ４２４では、メイン位相可変機構１１４ａの制御動作を停止させるべく、メイン位相可変機構１１４ａのメイン目標値ＴＧＰＨ１を０degにリセットし、メイン位相可変機構１１４ａの制御を停止し、メイン位相可変機構１１４ａによる変換角度がデフォルトの最遅角位置に保持されるようにする。
【００５３】
即ち、メイン目標値ＴＧＰＨ１＝０degは、メイン位相可変機構１１４ａのアクチュエータに対する駆動出力（通電）を停止させることで実現できる目標であって、実際値ＰＨ１が不明であっても、駆動出力（通電）を停止させることで到達しているものと推定できる目標である。
ここでも、初期位置に戻る程度の電力を与え続ける状態も、メイン位相可変機構１１４ａの制御停止に含まれるものとする。
【００５４】
図１０のフローチャートは、上記ステップＳ５００でのメイン位相可変機構１１４ａの制御を詳細に示す。
まず、ステップＳ５０１では、メインセンサ２０２の故障／正常を示すフラグｆＣＡＭ１ＮＧを判別する。
ステップＳ５０１で、フラグｆＣＡＭ１ＮＧ＝０であると判断した場合、即ち、メインセンサ２０２が正常である場合は、ステップＳ５０５へ進む。
【００５５】
ステップＳ５０５では、メイン位相可変機構１１４ａの制御を実施する。具体的には、メインセンサ２０２が出力する回転角信号ＣＡＭａと、回転角信号ＰＯＳとから、メイン回転位相ＰＨ１を検出し、このメイン回転位相ＰＨ１が目標値ＴＧＰＨ１に近づくように、メイン位相可変機構１１４ａのアクチュエータの操作量を演算して出力する。
上記ステップＳ５０５での制御が、メインセンサ２０２が正常である場合のメイン位相可変機構１１４ａの制御となる。
【００５６】
メイン位相可変機構１１４ａの操作量は、例えばモータや電磁弁などの電動アクチュエータへの通電をデューティ制御する場合のデューティ信号であり、デューティ信号のデューティ比を変化させることでアクチュエータの通電量を変化させ、回転位相ＰＨ１を変化させる。
一方、ステップＳ５０１で、フラグｆＣＡＭ１ＮＧ＝１であると判断した場合、即ち、メインセンサ２０２が故障時である場合は、ステップＳ５０２へ進む。
【００５７】
ステップＳ５０２では、回転角信号ＰＯＳに基づき検出される基準クランク角位置から、サブセンサ２０４から回転角信号ＣＡＭｂが出力されるまでの角度と、当該角度の初期位置に対応する基準角度との差が、メイン位相可変機構１１４ａによる進角角度を示すものとする検出処理を設定する。
サブ位相可変機構１１４ｂの制御が行われ、第２カム１１７ｂの位相が遅角される場合には、基準クランク角位置から、サブセンサ２０４から回転角信号ＣＡＭｂが出力されるまでの角度は、メイン位相可変機構１１４ａによって進角された位相位置からサブ位相可変機構１１４ｂによって遅角された分を含む角度になる。
【００５８】
しかし、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止させれば、サブ位相可変機構１１４ｂによる遅角分が０になることで、基準クランク角位置から、サブセンサ２０４から回転角信号ＣＡＭｂが出力されるまでの角度は、メイン位相可変機構１１４ａによって進角された位相位置を示すことになる。即ち、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止させれば、サブセンサ２０４の出力から回転位相ＰＨ１を検出することが可能である。
そこで、ステップＳ５０２では、サブ位相可変機構１１４ｂの制御が停止されることを前提として、サブセンサ２０４が出力する回転角信号ＣＡＭａに基づき、メイン位相可変機構１１４ａによる回転位相ＰＨ１を検出させる設定を行い、故障しているメインセンサ２０２は、メイン位相可変機構１１４ａの制御に用いないようにする。
【００５９】
ステップＳ５０３では、フラグｆＦＬＧＭの判別を行うことで、メイン位相可変機構１１４ａとサブ位相可変機構１１４ｂとのどちらを制御し、どちらの制御を停止させるべき、エンジン運転条件であるかを判断する。
そして、フラグｆＦＬＧＭ＝１であって、メイン位相可変機構１１４ａを制御する条件である場合は、後で詳細に説明するステップＳ６００での処理で、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止させる処理が行われるので、ステップＳ５０５へ進んで、サブセンサ２０４が出力する回転角信号ＣＡＭａに基づき検出したメイン回転位相ＰＨ１と目標回転位相ＴＧＰＨ１に基づき、メイン位相可変機構１１４ａのアクチュエータの操作量を演算して出力する。
【００６０】
従って、メインセンサ２０２が故障しても、メイン位相可変機構１１４ａを高負荷側の第１領域で制御することができ、エンジン１０１の高負荷側においてトータル開弁期間の閉弁時期ＩＶＣをメイン位相可変機構１１４ａによって進角させることで、バルブオーバーラップの拡大により充填効率を増加させ、出力向上を図ることができる。
一方、フラグｆＦＬＧＭ＝０であって、メイン位相可変機構１１４ａの制御を停止させる条件である場合は、ステップＳ５０４へ進んで、メイン位相可変機構１１４ａの操作量としてのデューティ比を０％として、メイン位相可変機構１１４ａのアクチュエータへの通電を遮断し、メイン位相可変機構１１４ａによる変換角度をデフォルトの最遅角位置に保持させる。
【００６１】
このとき、ステップＳ６００では、サブセンサ２０４が出力する回転角信号ＣＡＭａに基づき検出したサブ回転位相ＰＨ２と、目標回転位相ＴＧＰＨ２とに基づき、サブ位相可変機構１１４ｂのアクチュエータの操作量が演算され出力される。
即ち、メイン位相可変機構１１４ａの制御を停止していれば、サブ位相可変機構１１４ｂは、メイン位相可変機構１１４ａの初期位置を基準に、第２カム１１７ｂの回転位相を遅角することになるから、メインセンサ２０２が故障していても、サブ位相可変機構１１４ｂによる回転位相ＰＨ２（遅角量）を検出することができる。
【００６２】
図１１のフローチャートは、上記ステップＳ６００でのサブ位相可変機構１１４ｂの制御を詳細に示す。
まず、ステップＳ６０１では、メインセンサ２０２の故障／正常を示すフラグｆＣＡＭ１ＮＧを判別する。
ステップＳ６０１で、フラグｆＣＡＭ１ＮＧ＝０であると判断した場合、即ち、メインセンサ２０２が正常である場合は、ステップＳ６０４へ進む。
【００６３】
ステップＳ６０４では、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を実施する。具体的には、サブセンサ２０４が出力する回転角信号ＣＡＭｂに基づき、回転位相ＰＨ２を検出し、この回転位相ＰＨ２が目標値ＴＧＰＨ２に近づくように、サブ位相可変機構１１４ｂの操作量を演算して出力する。
サブ位相可変機構１１４ｂの操作量は、例えばモータや電磁弁などの電動アクチュエータへの通電をデューティ制御する場合のデューティ信号であり、デューティ信号のデューティ比を変化させることでアクチュエータの通電量を変化させ、回転位相ＰＨ２を変化させる。
【００６４】
一方、ステップＳ６０１で、フラグｆＣＡＭ１ＮＧ＝１であると判断した場合、即ち、メインセンサ２０２が異常である場合は、ステップＳ６０２へ進む。
ステップＳ６０２では、フラグｆＦＬＧＭの判別を行うことで、メイン位相可変機構１１４ａとサブ位相可変機構１１４ｂとのいずれを制御させるべき、エンジン運転条件であるかを判断する。
【００６５】
そして、フラグｆＦＬＧＭ＝１であって、メイン位相可変機構１１４ａを制御させ、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止させる条件である場合は、ステップＳ６０３へ進んで、サブ位相可変機構１１４ｂを停止させるべく、操作量としてのデューティ比を０％として、サブ位相可変機構１１４ｂによる変換角度を変更する電動アクチュエータへの通電を遮断し、サブ位相可変機構１１４ｂによる変換角度をデフォルトの最進角位置に保持させる。
これにより、サブセンサ２０４を用いて回転位相ＰＨ１を検出して、メイン位相可変機構１１４ａを制御できるようになる。
【００６６】
フラグｆＦＬＧＭ＝１である場合、前述のステップＳ５００での処理で、メイン位相可変機構１１４ａを制御させることで、高負荷側の第１領域においてトータル開弁期間の閉弁時期ＩＶＣを進角させることで、出力の向上が図られる。
また、フラグｆＦＬＧＭ＝０であって、メイン位相可変機構１１４ａの制御を停止させる条件である場合は、ステップＳ６０４へ進んで、サブセンサ２０４が出力する回転角信号ＣＡＭｂに基づき回転位相ＰＨ２を検出し、この回転位相ＰＨ２が目標値ＴＧＰＨ２に近づくように、サブ位相可変機構１１４ｂの操作量を演算する。
【００６７】
即ち、フラグｆＦＬＧＭ＝０である場合、メイン位相可変機構１１４ａの制御が停止され、第１カム１１７ａの回転位相ＰＨ１が最遅角位置（デフォルト位置）に保持され、係る最遅角位置を基準にサブ位相可変機構１１４ｂを動作させることで、トータル開弁期間の閉時期ＩＶＣを遅角変化させることができる。
従って、メインセンサ２０２が異常になっても、サブ位相可変機構１１４ｂを低負荷側の第２領域で動作させることができ、かつ、低負荷側の第２領域においてトータル開弁期間の閉弁時期ＩＶＣをサブ位相可変機構１１４ｂによって遅角させることで、圧縮開始時期を遅らせ、ポンピングロスの低減によって燃費性能を向上させることができる。
【００６８】
このように、メインセンサ２０２に異常が発生しても、サブセンサ２０４を用いてクランクシャフト１０９に対する外側カムシャフト１１５ａ（第１カム１１７ａ）の回転位相ＰＨ１を検出して、メイン位相可変機構１１４ａの制御を行える。
また、メイン位相可変機構１１４ａを制御する場合、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止させることになるが、メイン位相可変機構１１４ａを制御しサブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止する状態と、メイン位相可変機構１１４ａの制御を停止しサブ位相可変機構１１４ｂを制御する状態とを、エンジン１０１の運転条件に応じて切り替えるので、メイン位相可変機構１１４ａによってトータル開弁期間の中心位相を進角させること（開弁時期ＩＶＯ及び閉弁時期ＩＶＣの進角）が要求される運転領域と、サブ位相可変機構１１４ｂによってトータル開弁期間の増大（閉弁時期ＩＶＣの遅角）が要求される運転領域とのそれぞれで、要求に近いバルブタイミングに制御して、エンジン１０１の運転性能の低下を抑制できる。
【００６９】
尚、メインセンサ２０２の故障時に、メイン位相可変機構１１４ａの制御を停止しサブ位相可変機構１１４ｂを制御する領域と、メイン位相可変機構１１４ａを制御しサブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止する領域との境界は、例えば、メインセンサ２０２の正常時におけるエンジン負荷に対する各位相可変機構１１４ａ，１１４ｂの目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２が図１５に示すように設定される場合、図１６に示すように、目標値ＴＧＰＨ１，ＴＧＰＨ２のうちの大きい方、換言すれば、進遅角要求角度の絶対値の大きい方が、制御対象の位相可変機構として選択されるように設定することができる。
【００７０】
進遅角要求の大きい方を選択させる場合、メイン位相可変機構１１４ａによる進角目標角度ＴＧＰＨ１と、サブ位相可変機構１１４ｂによる遅角目標角度ＴＧＰＨ２とが略一致するエンジン負荷よりも、エンジン負荷が高い領域では、メイン位相可変機構１１４ａを制御しサブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止させ、前記一致点よりもエンジン負荷が低い領域では、メイン位相可変機構１１４ａの制御を停止しサブ位相可変機構１１４ｂを制御する。
係る構成であれば、メインセンサ２０２が故障しても、トータル開弁期間の中心位相の進角要求と、トータル開弁期間の増大要求とを、略満足させることができ、エンジン１０１の運転性の低下を抑制できる。
【００７１】
また、トータル開弁期間の開弁時期ＩＶＯによって、内部ＥＧＲ（残留排ガス）の量が変化するので、内部ＥＧＲの量の制御を優先させるべく、図１７に示すように、メイン位相可変機構１１４ａによる進角要求が発生し始めるエンジン負荷付近を、メイン位相可変機構１１４ａの制御を停止しサブ位相可変機構１１４ｂを制御する領域と、メイン位相可変機構１１４ａを制御しサブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止させる領域との境界に設定することができる。
係る構成であれば、トータル開弁期間の開弁時期ＩＶＯの進角制御を、メインセンサ２０２の正常時に近似する形で実施でき、内部ＥＧＲ（残留排ガス）の制御精度の低下を抑制できる。
【００７２】
以上、好ましい実施形態を具体的に説明したが、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。
例えば、排気カムシャフト２１１を外側カムシャフト（外軸）と内側カムシャフト（内軸）とからなる２重構造として、メイン位相可変機構とサブ位相可変機構とを備え、上記実施形態と同様に、メイン位相可変機構による回転位相を検出するためのメインセンサの故障時に、サブ位相可変機構による回転位相を検出するためのサブセンサを用いて、メイン位相可変機構とサブ位相可変機構とのいずれか一方を制御することができる。
【００７３】
また、排気バルブ１１０ａ，１１０ｂのバルブタイミングを変更する場合、メイン位相可変機構の初期位置（デフォルト位置）を最進角位置とし、サブ位相可変機構の初期位置（デフォルト位置）を最遅角位置とすることができる。従って、前述の実施形態のように、メイン位相可変機構の初期位置（デフォルト位置）を最遅角位置とし、サブ位相可変機構の初期位置（デフォルト位置）を最進角位置とする構成に限定されるものではない。
また、吸気バルブ１０５ａ，１０５ｂと排気バルブ１１０ａ，１１０ｂとの双方が、メイン位相可変機構とサブ位相可変機構とからなる可変動弁装置によってバルブタイミングが可変とされるエンジン１０１とすることができる。
【００７４】
また、メインセンサ２０２の異常を診断したことを、車両の運転者に警告する警告装置を備えることができる。
また、サブセンサ２０４に異常が発生した場合には、メインセンサ２０２の出力に基づきメイン位相可変機構１１４ａの制御を継続させる一方で、サブ位相可変機構１１４ｂの制御を停止させて、サブ位相可変機構１１４ｂによる回転位相を初期位置（デフォルト位置）に保持させるようにできる。また、サブセンサ２０４に異常が発生した場合に、メイン位相可変機構１１４ａ及びサブ位相可変機構１１４ｂを共に停止させて、双方を初期位置（デフォルト位置）に保持させることができる。
【００７５】
また、メイン位相可変機構及び／又はサブ位相可変機構の制御の停止によって復帰させる基準位相は、回転位相の可変範囲の一方端に限定されず、例えば回転位相を中間位置にロックするロック機構を備える場合には、当該ロック機構によるロックが行われる位置に復帰させることができ、また、予め設定された操作量を固定することで、係る操作量に対応する中間の又は可変範囲の一方端の回転位相に復帰させることができる。
また、気筒毎に吸気バルブ又は排気バルブを３つ備えたエンジン１０１において、３つのバルブのうちの１つ又は２つを第１カム（外側カムシャフト）で駆動し、残る２つ又は１つを第２カム（内側カムシャフト）で駆動することができる。
【００７６】
また、サブ位相可変機構１１４ｂの回転位相を、メインセンサ２０２とサブセンサ２０４とに基づき、外側カムシャフトに対する内側カムシャフトの相対位相として検出させることができる。
【００７７】
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）請求項２記載の可変動弁装置の制御装置において、
エンジンの運転条件に応じた前記メイン位相可変機構の目標回転位相と、エンジンの運転条件に応じた前記サブ位相可変機構の目標回転位相とのうち、制御の停止による初期位相からの変換角度が小さい方を、前記メインセンサの故障時に、制御を停止させる位相可変機構として選択する、可変動弁装置の制御装置。
上記発明によると、基準位相からの変換角度の要求が大きい方の位相可変機構を制御することで、一方の位相可変機構の制御停止によるエンジン運転性能の低下を抑制できる。
【００７８】
（ロ）請求項２記載の可変動弁装置の制御装置において、
前記可変動弁装置が、複数の吸気バルブを駆動する装置であり、前記メイン位相可変機構が、最遅角位置を制御の停止による基準位相とし、前記サブ位相可変機構が、最進角位置を制御の停止による基準位相とし、
前記メイン位相可変機構のエンジン運転条件に応じた目標回転位相が前記基準位相に設定される領域で、前記メイン位相可変機構の制御を停止させ、前記メイン位相可変機構の目標回転位相が前記基準位相よりも進角される領域で、前記サブ位相可変機構の制御を停止させる、可変動弁装置の制御装置。
上記発明によると、メイン位相可変機構による回転位相の進角制御が優先されることになり、吸気バルブのトータル開弁期間における開時期の進角によって内部ＥＧＲ量を確保し、燃費性能を維持できる。
【符号の説明】
【００７９】
１０１…エンジン（内燃機関）、１０５ａ，１０５ｂ…吸気バルブ、１０６…燃料噴射弁、１０７…点火プラグ、１０９…クランクシャフト、１１０ａ，１１０ｂ…排気バルブ、１１４…可変動弁装置、１１４ａ…メイン位相可変機構、１１４ｂ…サブ位相可変機構、１１５…吸気カムシャフト、１１５ａ…外側カムシャフト（外軸）、１１５ｂ…内側カムシャフト（内軸）、１１７ａ…第１カム、１１７ｂ…第２カム、２０１…エンジン制御装置、２０２…メインセンサ、２０３…クランク角センサ、２０４…サブセンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの気筒毎に、吸気バルブ又は排気バルブを駆動する第１カムと第２カムとを設け、
クランクシャフトに対する前記第１カム及び前記第２カムの回転位相を可変とするメイン位相可変機構と、前記第１カムに対する前記第２カムの回転位相を可変とするサブ位相可変機構と、前記第１カムの回転信号を出力するメインセンサと、前記第２カムの回転信号を出力するサブセンサと、を備えた可変動弁装置において、
前記メインセンサの故障時に、前記メイン位相可変機構と前記サブ位相可変機構とのいずれか一方の制御を停止させ、他方を前記サブセンサの検出結果に基づき制御する、可変動弁装置の制御装置。
【請求項２】
前記メインセンサの故障時に、制御を停止させる位相可変機構を、前記エンジンの運転条件に応じて選択する、請求項１記載の可変動弁装置の制御装置。
【請求項３】
エンジンが気筒毎に２つの吸気バルブを備え、前記可変動弁装置が、前記第１カムで一方の吸気バルブを駆動し、前記第２カムで他方の吸気バルブを駆動し、前記メイン位相可変機構が、制御の停止によって最遅角位置に戻り、前記サブ位相可変機構が、制御の停止によって最進角位置に戻り、
前記メインセンサの故障時に、制御を停止させる位相可変機構を、エンジン負荷の増大に応じて前記メイン位相可変機構から前記サブ位相可変機構に切り替える、請求項２記載の可変動弁装置の制御装置。
【請求項４】
前記エンジンの回転速度が低いほど、より低いエンジン負荷で、制御を停止させる位相可変機構の切り替えを行う、請求項３記載の可変動弁装置の制御装置。
【請求項１】
エンジンの気筒毎に、吸気バルブ又は排気バルブを駆動する第１カムと第２カムとを設け、
クランクシャフトに対する前記第１カム及び前記第２カムの回転位相を可変とするメイン位相可変機構と、前記第１カムに対する前記第２カムの回転位相を可変とするサブ位相可変機構と、前記第１カムの回転信号を出力するメインセンサと、前記第２カムの回転信号を出力するサブセンサと、を備えた可変動弁装置において、
前記メインセンサの故障時に、前記メイン位相可変機構と前記サブ位相可変機構とのいずれか一方の制御を停止させ、他方を前記サブセンサの検出結果に基づき制御する、可変動弁装置の制御装置。
【請求項２】
前記メインセンサの故障時に、制御を停止させる位相可変機構を、前記エンジンの運転条件に応じて選択する、請求項１記載の可変動弁装置の制御装置。
【請求項３】
エンジンが気筒毎に２つの吸気バルブを備え、前記可変動弁装置が、前記第１カムで一方の吸気バルブを駆動し、前記第２カムで他方の吸気バルブを駆動し、前記メイン位相可変機構が、制御の停止によって最遅角位置に戻り、前記サブ位相可変機構が、制御の停止によって最進角位置に戻り、
前記メインセンサの故障時に、制御を停止させる位相可変機構を、エンジン負荷の増大に応じて前記メイン位相可変機構から前記サブ位相可変機構に切り替える、請求項２記載の可変動弁装置の制御装置。
【請求項４】
前記エンジンの回転速度が低いほど、より低いエンジン負荷で、制御を停止させる位相可変機構の切り替えを行う、請求項３記載の可変動弁装置の制御装置。
【図１】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図１４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−６０８６５（Ｐ２０１３−６０８６５Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９９３２５（Ｐ２０１１−１９９３２５）
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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