JP2005083281A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両加速に伴う機関回転速度上昇の一時的なもたつきを抑制しつつ、バルブ特性の所望特性への追従性能低下を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関は、バルブオーバラップ量を機関運転状態に応じて変更する油圧駆動式の可変バルブタイミング機構と、同可変バルブタイミング機構に供給される流体圧を併用して可変バルブタイミング機構をロック状態及びアンロック状態に選択的に切り換えるロック機構とを備える。内燃機関が出力の増大する過渡運転状態にあるときにバルブオーバラップ量の増大が抑制されるように可変バルブタイミング機構の作動量を制限する（Ｓ１０８〜Ｓ１１２）。可変バルブタイミング機構がロック状態にある旨の判断がなされるときに（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、バルブオーバラップ量の増大にかかる制限を緩和する。
【選択図】 図５

Description

この発明は、機関バルブのバルブ特性を変更する可変動弁機構を備えた内燃機関の制御装置に関する。

通常、車両発進に際しては機関回転速度がある程度上昇した後に摩擦クラッチが接続されて機関出力軸から車軸への動力伝達が開始される。またトルクコンバータ等の流体クラッチが設けられた車両の発進に際しても同様に、機関回転速度がある程度上昇した後に車軸への動力伝達が開始される。このため、それら動力伝達の態様によっては、例えば図１８に示すように、動力伝達が開始される時、すなわちクラッチ出力軸の回転速度ＮＴが上昇し始める時（時刻ｔ３１）に機関回転速度ＮＥの上昇速度が一時的に停滞したり、機関回転速度ＮＥが一時的に低下したりすることがある。

ところで、車載内燃機関において吸気弁や排気弁の開閉弁時期（バルブタイミング）やリフト量といったバルブ特性を適宜変更する可変動弁機構が設けられたものがある。可変動弁機構は、例えば吸気弁の開弁期間と排気弁の開弁期間とのオーバラップ期間（バルブオーバラップ量）を調節して、いわゆる排気再循環（内部ＥＧＲ）を実行する。バルブオーバラップ量の調節制御は、ポンピングロスの低減や排気エミッションの改善等を図ることが可能なことから、近年多用されている。

この調節制御では通常、車両発進に際してバルブオーバラップ量が徐々に増大するように変更される。これは内部ＥＧＲ量を増加させて燃焼状態を悪化させることから、上述した機関回転速度上昇の一時的なもたつきを助長するおそれがある。

そこで従来、例えば特許文献１に見られるように、車両発進時におけるバルブオーバラップ量を機関運転状態に見合う量よりも少ない量に制限する装置が提案されている。
なお、本発明にかかる先行技術文献としては、前述した特許文献１のほかにも、以下の特許文献２が挙げられる。
特開平８−２７７７２９号公報 特開平１０−３１８００１号公報

上記従来の装置によれば、車両発進時における内部ＥＧＲ量の増大を抑制して、機関回転速度上昇の一時的なもたつきを抑制することはできる。しかしながら、そうした装置にあっても、以下のような不都合の生じるおそれがある。

例えば、可変動弁機構として、供給される油圧に応じて作動してバルブタイミングを可変設定する可変バルブタイミング機構が知られている。また同油圧によって作動し、可変バルブタイミング機構の作動をバルブタイミングが所定タイミングになるようにロックするロック機構を備えたものも知られている。

こうしたロック機構を備えた可変バルブタイミング機構ではロック状態であるときにバルブタイミングを変更するべく油圧が変更されると、同油圧によって先ずロックが解除され、その後バルブタイミングの変更が開始される。このため上述したバルブオーバラップ量の変更制限を実行すると、ロック機構に供給される油圧の変更についてもこれが制限されて、そのロック解除が遅くなったり、ロック解除ができなくなったりするおそれがある。これは上記変更制限の解除後にバルブオーバラップ量を機関運転状態に見合う量へと変更する際に、その速やかな変更を妨げる一因となり好ましくない。

一方、吸気弁及び排気弁に各別に可変動弁機構が設けられた内燃機関も知られている。こうした内燃機関にあっては、その特性上、各可変動弁機構によるバルブ特性の変更に際して実際のバルブ特性の所望特性への収束速度に各可変動弁機構間で差が生じることが避けられない。

それら収束速度を種々の態様で変更した場合に、各バルブ特性が変化する過渡時における吸気充填効率の推移が異なり、その推移によってはこれが機関トルクの上昇速度を鈍化させてしまう懸念がある。これは機関回転速度上昇の一時的なもたつきを助長する一因となるために好ましくない。

このように、上述した従来の装置によっても車両加速に伴う制御性の低下は避けられず、未だ改善の余地を残すものとなっている。なお、上記不都合は、車両発進時に限らず、比較的低い走行速度から車両が加速される場合にも同様に生じうる。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両加速に伴う機関回転速度上昇の一時的なもたつきを抑制しつつ、バルブ特性の所望特性への追従性能低下を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。

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。
先ず、請求項１記載の発明は、内燃機関のバルブオーバラップ量を機関運転状態に応じて変更する流体圧駆動式の可変動弁機構と、同可変動弁機構に供給される流体圧を併用して前記可変動弁機構をロック状態及びアンロック状態に選択的に切り換えるロック機構とを有する内燃機関について該機関が出力の増大する過渡運転状態にあるときに前記バルブオーバラップ量の増大が抑制されるように前記可変動弁機構の作動量を制限する制限手段を備える内燃機関の制御装置において、前記可変動弁機構がロック状態にあることを判断する判断手段と、前記判断手段により前記可変動弁機構がロック状態にある旨の判断がなされるときに前記作動量にかかる制限を緩和する緩和手段とを備えることをその要旨とする。

上記構成では、可変動弁機構の作動量の変更制限を通じて機関回転速度上昇の一時的なもたつきが抑制される。その一方で、上記変更制限によりロック機構の作動も制限されるが、可変動弁機構がロック状態である旨判断されるときには同変更制限が緩和されるために、このときロック機構の作動遅れが極力回避され、そのロックの速やかな解除が図られるようになる。これにより上記変更制限の解除後における速やかなバルブ特性の変更が可能になる。したがって上記構成によれば、車両加速に伴う機関回転速度上昇の一時的なもたつきを抑制しつつ、バルブ特性の所望特性への追従性能低下を抑制することができるようになる。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の制御装置において、前記緩和手段は前記作動量にかかる制限を禁止することをその要旨とする。
上記構成によれば、ロック機構によるロックをより速やかに解除することができるようになる。

また、請求項３記載の発明は、内燃機関のバルブオーバラップ量を機関運転状態に応じて変更する流体圧駆動式の可変動弁機構を吸気弁及び排気弁に対応して各別に有する内燃機関について該機関が出力の増大する過渡運転状態にあるときに前記バルブオーバラップ量の増大が抑制されるように前記可変動弁機構の作動量を制限する制限手段を備える内燃機関の制御装置において、前記制限手段は前記作動量の制限に際して前記吸気弁の可変動弁機構にかかる作動量制限度合いを前記排気弁の可変動弁機構にかかる作動量制限度合いよりも大きく設定することをその要旨とする。

ここで車両加速に際して吸気弁及び排気弁のバルブ特性を関運転状態に見合う目標特性に変更する場合に、各バルブ特性の目標特性への収束速度の差によって吸気充填効率が次のように推移することが確認された。すなわち、先ず吸気弁のバルブ特性を変更した後に排気弁のバルブ特性を変更すると、吸気充填効率は当初の値から一旦上昇し、その後大きく低下する。逆に、先ず排気弁のバルブ特性を変更した後に吸気弁のバルブ特性を変更すると、吸気充填効率はそうした一時的な上昇を招くことなく徐々に低下する。このように吸気弁のバルブ特性が先に変更される場合には、排気弁のバルブ特性が先に変更される場合と比べて、その変更過渡時における吸気充填効率の最大値から最小値への落ち込み幅が大きくなる。この場合、排気弁のバルブ特性を先に変更する場合と比べて、各バルブ特性の変更過渡時における機関トルクの最大低下速度が高くなり、機関トルク上昇速度の一時的な鈍化、ひいては前述した機関回転速度上昇の一時的なもたつきを招き易くなる。

この点、上記構成によれば、車両加速に際して、こうした収束速度差に起因する機関トルクの上昇速度の鈍化を抑制することができ、機関回転速度上昇の一時的なもたつきを好適に抑制することができるようになる。

特に、排気弁の可変動弁機構にかかる作動量制限をせず、吸気弁の可変動弁機構にかかる作動量制限のみを行うといった構成を採用した場合には、機関回転速度上昇の一時的なもたつきを一層好適に抑制することができるようになる。しかも、排気弁の可変動弁機構にかかる作動量制限がなされないために、その作動量についてはこれを機関運転状態に見合う目標作動量に速やかに変更することができる。したがって、その分だけ、両弁の可変動弁機構にかかる作動量制限を共に行う構成と比べて、バルブ特性の所望特性への追従性能低下を抑制することができるようにもなる。

また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の内燃機関の制御装置において、前記制限手段は前記排気弁の可変動弁機構についてその実作動量と機関運転状態に応じた目標作動量との乖離が小さいときほど前記吸気弁の可変動弁機構にかかる作動量制限度合いを小さく設定することをその要旨とする。

上記構成によれば、上記収束速度差として所望の速度差を確保可能なように吸気弁の可変動弁機構にかかる作動量を制限することができ、機関回転速度上昇の一時的なもたつきを的確に抑制することができるようになる。

また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、前記制限手段は前記可変動弁機構の実作動量を機関運転状態に応じた目標作動量にまで徐々に変更することにより前記制限を行うことをその要旨とする。

上記構成によれば、可変動弁機構の作動量制限をなす際に、バルブ特性の急激な変化、ひいてはこれに伴う機関トルクの急激な変化を抑制することができるようになる。
なお上述した収束速度差は、請求項６記載の発明によるように、前記作動量の制限に際して、可変動弁機構の実作動量を機関運転状態に応じた目標作動量にまで変更する処理を所定時間遅延する、といった構成によっても生じさせることができる。

ここで、車両走行速度が低く変速機の変速比が高いときほど機関トルクの変動が車軸に伝達され易いために、その変動による車両挙動の不安定化を招き易い。
この点、請求項７記載の発明によるように、車両の走行速度が所定速度以下であることを前記作動量の制限にかかる実行条件とすることや、請求項８記載の発明によるように、変速比を変更可能な変速機を備えた車両にあって、該変速比が所定値よりも高いことを前記作動量の制限にかかる実行条件とすることにより、そうした車両挙動の不安定化を的確に抑制することができる。

なお、上記変速機として複数の変速段を選択的に切換可能な変速機が採用される構成にあっては、請求項９によるように、変速機の変速段として所定の低速変速段が選択されていることを条件に前記変更を制限するようにすればよい。

また、請求項１０記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は車載内燃機関であり、前記制限手段は車両発進時であることを前記作動量の制限にかかる実行条件とすることをその要旨とする。

車両発進時には車軸回転速度を「０」から上昇させる必要があることから、その上昇開始時に機関出力軸にかかる負荷が大きくなり易く、機関回転速度上昇の一時的なもたつきが発生し易い。この点、上記構成によれば、そうした車両発進時における機関回転速度上昇の一時的なもたつきを抑制することができる。

なお請求項１乃至１０のいずれかに記載の構成は、請求項１１記載の発明によるように、可変動弁機構としてバルブタイミングを可変設定する可変バルブタイミング機構が採用される装置に適用することができる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態について説明する。
図１に、本実施の形態の適用される車両の概略構成を示す。

同図に示すように、車両１に搭載される内燃機関１０の出力軸であるクランクシャフト１１の一端には、クランクプーリ１２が一体回転可能に固定されている。クランクプーリ１２は、排気側カムシャフトの一端に配設された排気側カムプーリ１４、及び吸気側カムシャフトの一端に配設された吸気側カムプーリ１５に、タイミングベルト１３を介して駆動連結されている。排気側カムプーリ１４は排気側カムシャフトに接続され、吸気側カムプーリ１５は可変バルブタイミング機構１７を介して吸気側カムシャフトに接続されている。

一方、クランクシャフト１１は、例えばタイミングベルト等を介してポンプ１８にも駆動連結されている。
他方、クランクシャフト１１は、オートマチックトランスミッション１９等を介して車軸２２に駆動連結されている。このオートマチックトランスミッション１９は、例えば１速〜４速といった複数の変速段を有して当該変速段の切り換えを自動的に行う自動変速機２０や、内燃機関１０及び自動変速機２０間で油を媒介した動力伝達を行うトルクコンバータ２１等を備えている。内燃機関１０の駆動によるクランクシャフト１１の回転は自動変速機２０やトルクコンバータ２１を介して車軸２２に伝達され、これにより車両１が走行する。

上記内燃機関１０の制御系は、電子制御装置２３を中心に構成されている。電子制御装置２３は、機関制御にかかる各種処理を実施するＣＰＵや、機関制御に必要な各種情報の記憶されるメモリ、外部との情報の入出力を司る入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。

電子制御装置２３の入力ポートには、機関回転速度ＮＥを検出するための回転速度センサ２４や、スロットルバルブ（図示略）の開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するためのスロットルセンサ２５等、機関制御に必要な情報を検出するための各種センサが接続されている。こうしたセンサとしては、車両１の走行速度（車速ＳＰＤ）を検出するための車速センサ２６や、トルクコンバータ２１の出力軸２１ａの回転速度ＮＴを検出するための回転速度センサ２７が挙げられる。その他、吸気弁のバルブタイミングＶＩを検出するための位置センサ２８や、内燃機関１０の吸入空気量ＧＡを検出するための吸気量センサ２９等も挙げられる。

図２に、上記可変バルブタイミング機構１７の斜視断面構造を示す。以下、同図に基づいて可変バルブタイミング機構１７の構成を詳細に説明する。
同図に示すように、可変バルブタイミング機構１７は、吸気弁を開閉させるカム３０ａの配設された吸気側カムシャフト３０の一端に配設されており、大きくは、ベーンロータ３１とハウジング３２とを備えて構成されている。

可変バルブタイミング機構１７の配設された吸気側カムシャフト３０の端部には、同吸気側カムシャフト３０に対して相対回動可能に上記吸気側カムプーリ１５が配設されている。そして上記ハウジング３２は、その吸気側カムプーリ１５に一体回転可能に固定されている。

ハウジング３２の内部には、同ハウジング３２に対してベーンロータ３１が相対回動可能に収容されている。ベーンロータ３１は、吸気側カムシャフト３０に一体回転可能に固定されている。ベーンロータ３１の外周には、複数（同図では４つ）のベーン３４が形成されており、各ベーン３４は、ハウジング３２の内周に形成されたそのベーン３４と同数の凹部３５内に、それぞれ周方向に移動可能に収容されている。各ベーン３４の周方向両側には、ベーンロータ３１の外周面やハウジング３２の内周面等によって区画されて、油圧の導入される２つの油室がそれぞれ形成されている。ここでは、これら油室のうち、ベーン３４に対して吸気側カムシャフト３０の反回転方向に形成されたものを「遅角室３７」といい、回転方向に形成されたものを「進角室３６」という。

なお、こうした可変バルブタイミング機構１７の上記ベーン３４の一つには、油圧供給の途絶える機関停止中などに、バルブタイミングＶＩを機械的に保持するロック機構４０が配設されている。

図３に、そうしたロック機構４０及びその周辺部の断面構造を示す。同図（ａ）は、ロック機構４０によって、吸気側カムプーリ１５と吸気側カムシャフト３０とが一体回転するようにロックされているときの状態を、同図（ｂ）はそのロックが解除されたときの状態をそれぞれ示している。

同図に示すように、ベーンロータ３１のベーン３４の一つには、回転軸方向に延びる貫通孔３４ａが形成されており、その内部にはロックピン４１がその延伸方向に往復動可能に配設されている。またその貫通孔３４ａ内には、コイルスプリング４２が配設されており、そのばね力によってロックピン４１が吸気側カムプーリ１５側に付勢されている。

吸気側カムプーリ１５には、上記ロックピン４１先端部と係合可能なロック穴４３が形成されている。ロック穴４３は、ハウジング３２に対する相対回動範囲の最遅角位置にベーンロータ３１が位置しているときに、上記ロックピン４１の先端と対向する位置に形成されている。

上記貫通孔３４ａ内及びロック穴４３内には、上記遅角室３７内及び進角室３６内への油圧の導入と同時に油圧が導入されるようになっている。こうして導入された油圧によって、上記ロックピン４１は、上記コイルスプリング４２の付勢力に抗する側に押圧されるようになっている。

上記遅角室３７内及び進角室３６内に十分な油圧が導入されていない状態で、ベーンロータが上記最遅角位置に位置されていると、コイルスプリング４２の付勢力によって同図（ａ）に示すようにロックピン４１先端がロック穴４３内に嵌入され、係合される。これにより、ベーンロータ３１とハウジング３２との相対回動が規制されて、吸気側カムプーリ１５と吸気側カムシャフト３０とは一体回転可能にロックされたロック状態になる。そしてその結果、バルブタイミングＶＩは、その可変範囲の最遅角に固定保持される。

ここで上記遅角室３７内及び進角室３６内の少なくとも一方に十分な油圧が導入されると、同図（ｂ）に示すようにその油圧によってロックピン４１がロック穴４３内から離脱する。これにより、ベーンロータ３１とハウジング３２との相対回動の規制が解除されたアンロック状態になり、可変バルブタイミング機構１７の作動、すなわちバルブタイミングＶＩの変更が許容されるようになる。

図４に、可変バルブタイミング機構１７の油圧制御回路の構成を示す。同図に示すように、可変バルブタイミング機構１７の油圧制御回路には、上記ポンプ１８及び油圧制御弁４５が配設されている。

ポンプ１８の吸入側は、内燃機関１０の潤滑等に供される油が一時貯留されるタンク４６に接続され、その吐出側は油圧供給路Ｌ１に接続され、その油圧供給路Ｌ１の上流側は、上記油圧制御弁４５に接続されている。

油圧制御弁４５には、上記油圧供給路Ｌ１に加え、タンク４６内に油を還流するためのドレイン通路Ｌ２が接続されている。更に油圧制御弁４５には、可変バルブタイミング機構１７の遅角室３７及び進角室３６がそれぞれ接続されている。油圧制御弁４５は、電子制御装置２３によって駆動制御される電磁ソレノイド弁で、上記油圧供給路Ｌ１及びドレイン通路Ｌ２に対して、遅角室３７及び進角室３６のいずれかを選択的に連通可能となっている。

吸気弁のバルブタイミング制御は以下のように行われる。
すなわち、先ず機関回転速度ＮＥや吸入空気量ＧＡ等の機関運転状態に基づいてバルブタイミングＶＩについての制御目標値ＶＴＩが設定され、その制御目標値ＶＴＩと実際のバルブタイミングＶＩとが一致するように、上記油圧制御弁４５の作動がフィードバック制御される。

例えばバルブタイミングＶＩがその制御目標値ＶＴＩよりも遅角側にあるときには、進角室３６と油圧供給路Ｌ１とを連通させるとともに遅角室３７とドレイン通路Ｌ２とを連通させるように、油圧制御弁４５が制御される。これにより、進角室３６の油圧が高められ、遅角室３７の油圧が低下されるようになり、可変バルブタイミング機構１７のベーンロータ３１がハウジング３２に対して進角側に相対回動されて、バルブタイミングＶＩが進角側に変更される。

一方、バルブタイミングＶＩがその制御目標値ＶＴＩよりも進角側にあるときには、進角室３６とドレイン通路Ｌ２とを連通させるとともに遅角室３７と油圧供給路Ｌ１とを連通させるように、油圧制御弁４５が制御される。これにより、進角室３６の油圧が低下され、遅角室３７の油圧が高められるようになり、可変バルブタイミング機構１７のベーンロータ３１がハウジング３２に対して遅角側に相対回動されて、バルブタイミングＶＩが遅角側に変更される。

以上のようなフィードバック制御を通じて、吸気弁のバルブタイミングＶＩが、機関運転状況に応じた最適なタイミングに設定されるようになっている。例えば内燃機関１０の中負荷運転域では、吸気弁の開時期を早い時期に設定することで、吸排気弁のバルブオーバラップ量を増大させて、内部ＥＧＲ量を増大させることで、排気性能が向上されている。

なお上記ロック機構４０にあって、遅角室３７の圧力のみが高められる場合には、同圧力が所定圧力Ｐａ以上になることでロックピン４１のロック穴４３からの離脱が可能になる。一方、進角室３６の圧力が高められる場合には同圧力が上記所定圧力Ｐａよりも低い所定圧力Ｐｂ以上になることで、ロックピン４１は離脱可能になる。すなわち、進角室３６の圧力を高めることで、遅角室３７の圧力を高める場合よりも速やかにロックピン４１の離脱、すなわちロックの解除がなされるようになっている。

また本実施の形態では、車両１が停止されて内燃機関１０がアイドル運転状態であるときには、可変バルブタイミング機構１７がロック状態となっている。すなわち、ベーンロータ３１とハウジング３２との相対回動が最遅角位置でロックされた状態となっている。

そして、車両発進等に際して制御目標値ＶＴＩが進角側の値に変更され、進角室３６の圧力が高められると、これによりロック機構４０のロックピン４１がロック穴４３から離脱されて、ロックが解除され、ハウジング３２に対するベーンロータ３１の相対回動が許容される。このようにロック解除がなされた後、バルブタイミングＶＩの進角側のタイミングへの変更が開始される。

さて本実施の形態では、前述した機関回転速度ＮＥ上昇の一時的なもたつきを抑制するために、内燃機関１０が出力の増大する過渡運転状態にあるとき、具体的には車両加速時に、上記バルブオーバラップ量の増大する側（進角側）へのバルブタイミングＶＩの変更を制限するようにしている。また、その変更制限の実行に際して上記ロック機構４０がロック状態であるか否かを判断し、ロック状態である旨の判断がなされるときには同制限を行わないようにしている。

以下、そうした変更制限にかかる処理を含むバルブタイミング変更処理の処理手順について説明する。
図５は、バルブタイミング変更処理の具体的な処理手順を示すフローチャートであり、このフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の処理として、上記電子制御装置２３により実行される。なお、本処理では制御目標値ＶＴＩが進角側の値であるほど大きい値であるとする。

同図５に示すように、この処理では先ず、機関回転速度ＮＥ及び吸入空気量ＧＡに基づいてＡマップから上記制御目標値ＶＴＩが算出される（ステップＳ１００）。
次に、今回算出された制御目標値ＶＴＩと前回算出された制御目標値ＶＴＩｉとに基づいて関係式「ΔＶＴＩ←ＶＴＩ−ＶＴＩｉ」から目標値変化量ΔＶＴＩが算出される（ステップＳ１０２）。

次に、スロットル開度ＴＡが所定開度αよりも大きいか否かが判断される（ステップＳ１０４）。ここでは、スロットル開度ＴＡが所定開度αよりも大きいことをもって、前記スロットルバルブが全開近くまで開かれ、車両１がほぼフルスロットルで加速されていると判断される。

そしてスロットル開度ＴＡが所定開度α以下である場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、次に制御目標値ＶＴＩが所定値β１よりも小さいか否かが判断される（ステップＳ１０６）。この所定値β１としては、最遅角位置からのバルブタイミングＶＩの変化を極力小さく抑えつつ、前記ロック状態をアンロック状態へと移行させて且つそのアンロック状態を維持することの可能なバルブタイミングに対応する値が実験等に基づき求められ設定されている。したがって、ここでは可変バルブタイミング機構１７がロック状態になっていること、若しくは制御目標値ＶＴＩがロック状態をアンロック状態に移行させることの可能な値になっていないことが判断される。本実施の形態では、このステップＳ１０６の処理が、可変動弁機構がロック状態にあることを判断する判断手段として機能する。

制御目標値ＶＴＩが所定値β１以上である場合には（ステップＳ１０６：ＮＯ）、トルクコンバータ２１の出力軸２１ａの回転速度ＮＴと機関回転速度ＮＥとの速度差、すなわちトルクコンバータ２１の入出力軸間における速度差ΔＮ（＝ＮＥ−ＮＴ）が算出される。そして、その速度差ΔＮ及び車速ＳＰＤに基づいてＢマップ（図６）から、上記制御目標値ＶＴＩの変更量についての上限値γ１が算出され（ステップＳ１０８）、その上限値γ１よりも上記目標値変化量ΔＶＴＩが大きいか否かが判断される（ステップＳ１１０）。

そして、目標値変化量ΔＶＴＩが上限値γ１よりも大きい場合には（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）目標値変化量ΔＶＴＩとして上限値γ１が設定され（ステップＳ１１２）、目標値変化量ΔＶＴＩが上記上限値γ１以下である場合には（ステップＳ１１０：ＮＯ）目標値変化量ΔＶＴＩが変更されない。このように、上限値γ１に基づいて目標値変化量ΔＶＴＩについての上限ガード処理が実行される。本実施の形態では、この上限ガード処理が、内燃機関が出力の増大する過渡運転状態にバルブオーバラップ量の増大が抑制されるように可変動弁機構の作動量を制限する制限手段として機能する。

なお上限値γ１は、同上限値γ１よりも制御目標値ＶＴＩの変更量、すなわち目標値変化量ΔＶＴＩが大きくなった場合に機関回転速度ＮＥ上昇の一時的なもたつきが生じるおそれが生じる値であり、以下のような観点に基づき設定されている。

車両発進や加速に際しては機関回転速度ＮＥがある程度上昇した後にトルクコンバータ２１によって伝達されるトルクが増加し始め、車両１が加速するようになる。そして、そうした伝達トルクの増加量は上記速度差ΔＮが大きくなるときほど大きくなる。このため、速度差ΔＮが大きいほど、機関トルクの不足を招き易く、上述した機関回転速度ＮＥ上昇の一時的なもたつきが生じ易いと云える。

また車速ＳＰＤが低いときには自動変速機２０の変速段として１速が選択されている。このとき機関トルクの変動が車軸２２に伝わり易いために、上記「もたつき」が生じると、それに伴う車両挙動の不安定化が顕著に現われ、ドライバビリティが大きく低下することとなる。

このように速度差ΔＮが大きく車速ＳＰＤが低いときにはドライバビリティの低下を招く可能性が高いことから、図６に示すように、このとき上限値γ１として小さい値が算出される。なお、この運転領域（制限領域）では、基本的に、上限値γ１として「０」が算出されて、バルブタイミングＶＩの変更が禁止される。但し、速度差ΔＮが比較的小さい領域では、上限値γ１として小さい値が設定され、バルブタイミングＶＩの若干の変更が許容される。一方、速度差ΔＮが十分に小さい運転領域や車速ＳＰＤが十分に高い運転領域（制限解除領域）では上限値γ１として十分に大きい値が算出され、バルブタイミングＶＩの変更が制限されない。

このように本処理では、本来ならステップＳ１０２で算出される目標値変化量ΔＶＴＩだけ制御目標値ＶＴＩを変更して、可変バルブタイミング機構１７の作動量を変更するべきところを、車両加速時には上限ガード処理を通じて上記作動量の変更量が減らされる。

上記Ｂマップは、上述した要件を満たす上限値γ１と、速度差ΔＮや車速ＳＰＤとの関係が実験等により求められ、電子制御装置２３に記憶されている。
上限ガード処理が実行された後、制御目標値ＶＴＩが、目標値変化量ΔＶＴＩ及び前回算出された制御目標値ＶＴＩｉに基づいて以下の関係式（１）を通じて更新される（ステップＳ１１４）。

ＶＴＩ←ＶＴＩｉ＋ΔＶＴＩ …（１）

その後、制御目標値ＶＴＩと実際のバルブタイミングＶＩとの偏差に応じて油圧制御弁４５の駆動が制御された後（ステップＳ１１６）、本処理は一旦終了される。

なお、スロットル開度ＴＡが所定開度αよりも大きい場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、すなわち車両１がフルスロットルで加速されている場合には上限ガード処理（ステップＳ１０８〜Ｓ１１２）がジャンプされる。そして、上式（１）を通じて制御目標値ＶＴＩが更新され（ステップＳ１１４）、同制御目標値ＶＴＩに基づき油圧制御弁４５の駆動が制御された後（ステップＳ１１６）、本処理は一旦終了される。

ここで車両１がフルスロットルで加速される場合には、機関回転速度ＮＥが急上昇するために、機関回転速度ＮＥが十分に高くなった状態で上記伝達トルクの増加が始まる。したがって、このとき前記速度差ΔＮが大きくなるとはいえ、機関回転速度ＮＥ上昇の一時的なもたつきを招くことはない。本処理では、こうした場合に、バルブタイミングＶＩの変更制限がなされないために、バルブタイミングＶＩが速やかに変更される。

また、制御目標値ＶＴＩが所定値β１よりも小さい場合には（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、可変バルブタイミング機構１７がロック状態である旨の判断がなされ、この場合にも上限ガード処理がジャンプされる。これにより、制御目標値ＶＴＩが所定値β１になるまでの期間、すなわち制御目標値ＶＴＩが可変バルブタイミング機構１７をアンロック状態とすることの可能な値になるまでの期間、バルブタイミングＶＩの変更制限が強制解除される。本実施の形態では、ステップＳ１０６の処理が、可変動弁機構がロック状態にある旨の判断がなされるときにバルブオーバラップ量の増大にかかる制限を緩和する緩和手段として機能する。

以下、こうしたバルブタイミング変更処理を実行することによる作用を説明する。
図７にバルブタイミング変更処理の処理態様の一例を示すように、アクセルペダルが踏み込まれて車両１が発進されると（時刻ｔ１１）、その後において機関回転速度ＮＥが上昇し（同図（ａ））、これに伴い速度差ΔＮが大きくなる（同図（ｂ））。

そして、制御目標値ＶＴＩ（同図（ｃ））が所定値β１以上になるまでの期間（時刻ｔ１１〜ｔ１２）、その更新が制限されないために、同図（ｃ）に一点鎖線で示す更新が禁止される従来の装置と比べて、制御目標値ＶＴＩは速やかに進角側の値に更新される。これによりロック機構４０によるロックが速やかに解除されるようになる。

制御目標値ＶＴＩが所定値β１以上になると（時刻ｔ１２）、制御目標値ＶＴＩの変更制限が開始されるようになる。本例では、このとき速度差ΔＮが大きく、車速ＳＰＤ（同図（ｄ））が低いことから、制御目標値ＶＴＩの更新が禁止される。

これにより、トルクコンバータ２１の出力軸２１ａの回転速度ＮＴが上昇し始めるとき（時刻ｔ１３）、及びその直後におけるバルブオーバラップ量の増大が回避され、その増大に起因する機関回転速度ＮＥ上昇の一時的なもたつきが抑制されるようになる。

その後、速度差ΔＮが小さくなって車速ＳＰＤが高くなると（時刻ｔ１４）、それに伴って制御目標値ＶＴＩの更新禁止が解除されて、バルブタイミングＶＩの変更が開始される。これにより、先ず制御目標値ＶＴＩの若干の変更が許容され、その後変更制限が解除されるといったように制御目標値ＶＴＩが変更されて、バルブタイミングＶＩが機関運転状態に見合う所定のタイミングへと変更される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）車両加速時におけるバルブタイミングＶＩの変更制限を通じて機関回転速度ＮＥ上昇の一時的なもたつきを抑制することができる。しかも、その制限開始に際してロック状態であるときに上記変更制限を強制解除するようにしために、ロック機構４０の作動遅れが極力回避され、そのロックを速やかに解除することができる。これにより上記変更制限の解除後においてバルブタイミングＶＩを速やかに変更することができるようになる。したがって、車両加速に伴う機関回転速度上昇の一時的なもたつきを抑制しつつ、バルブタイミングＶＩの所望のバルブタイミングへの追従性能低下を抑制することができるようになる。

（第２の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施の形態について説明する。
なお、以下では上述した第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

図８に示すように、本実施の形態にかかる内燃機関１０には、吸気側の可変バルブタイミング機構１７に加えて、排気側にも可変バルブタイミング機構５０が設けられている。また、この排気側の可変バルブタイミング機構５０にも、バルブタイミングを固定保持するためのロック機構５１が設けられている。更に排気弁のバルブタイミングＶＥを検出するための位置センサ５２が設けられている。

上記排気側の可変バルブタイミング機構５０及びロック機構５１の構成は、前述した吸気側の可変バルブタイミング機構１７及びロック機構４０と概ね共通した構成となっている。ただし排気側の可変バルブタイミング機構５０では、ハウジング３２に対するベーンロータ３１の相対回動範囲の最進角位置にて、上記ロック機構４０による相対回動の規制がなされるようになっている。なお、最進角に設定されたこのときの排気弁のバルブタイミングは、始動性の向上に最適なタイミングとなっている。

図９に、本実施の形態にかかる油圧制御回路の構成を示す。同図に示すように、油圧制御回路には、吸気側の可変バルブタイミング機構１７への供給油圧を調節するための油圧制御弁４５に加えて、排気側の可変バルブタイミング機構５０への供給油圧を調節するための油圧制御弁５３が配設されている。

この油圧制御弁５３には、油圧制御弁４５に接続されている油圧供給路Ｌ１及びドレイン通路Ｌ２がそれぞれ分岐されて接続されている。また油圧制御弁５３には、排気側の可変バルブタイミング機構５０の遅角室３７及び進角室３６がそれぞれ接続されている。この油圧制御弁５３についても油圧制御弁４５と同様に、電子制御装置２３によって駆動制御される電磁ソレノイド弁であり、上記油圧供給路Ｌ１及びドレイン通路Ｌ２に対して、排気側の可変バルブタイミング機構５０の遅角室３７及び進角室３６のいずれかを選択的に連通可能となっている。

そして、この油圧制御弁５３の作動がフィードバック制御されて、排気弁のバルブタイミングＶＥが可変設定される。具体的には、機関回転速度ＮＥや吸入空気量ＧＡ等の機関運転状態に基づいて排気弁のバルブタイミングＶＥの制御目標値ＶＴＥが設定され、その制御目標値ＶＴＥがバルブタイミングＶＥと一致するように、上記油圧制御弁５３の作動がフィードバック制御される。このフィードバック制御を通じて、バルブタイミングＶＥが、機関運転状況に応じた最適なタイミングに設定されるようになっている。なお、排気弁のバルブタイミングＶＥは、吸気弁のバルブタイミングＶＩの変更に併せて、機関運転状況に応じた最適なバルブオーバラップ量が確保されるように設定されている。

ここで本実施の形態にかかる内燃機関１０では、車両加速に際して各弁のバルブタイミングを機関運転状態に見合うタイミングに変更する場合に、各バルブタイミングが目標とするタイミングに収束する際における収束速度差により吸気充填効率が以下のように推移することが発明者等によって確認された。

すなわち、先ず吸気弁のバルブタイミングＶＩを変更した後に排気弁のバルブタイミングＶＥを変更すると、図１０に実線で示すように、吸気充填効率は当初の値Ａから値Ｂまで一旦上昇し、その後値Ｃまで大きく低下する。逆に、先ず排気弁のバルブタイミングＶＥを変更した後に吸気弁のバルブタイミングＶＩを変更すると、図１０に一点鎖線で示すように、吸気充填効率はそうした一時的な上昇を招くことなく徐々に低下する。

吸気弁のバルブタイミングＶＩが先に変更される場合には、その過渡時における吸気充填効率の最大値（値Ｂ）から最小値（値Ｃ）への落ち込み幅が大きくなる。この場合、排気弁のバルブタイミングＶＥを先に変更する場合と比べて、各バルブタイミングの変更過渡時における機関トルクの最大低下速度が高くなり、機関トルク上昇速度の一時的な鈍化、ひいては前述した機関回転速度ＮＥ上昇の一時的なもたつきを招き易くなる。

そこで本実施の形態では、車両加速時に各バルブタイミングを変更する際に、排気弁のバルブタイミングＶＥが制御目標値ＶＴＥに近い値になるまでの間、吸気弁のバルブタイミングＶＩの変更を禁止することにより、バルブタイミングＶＥの変更開始をバルブタイミングＶＩの変更開始よりも所定期間遅延させるようにしている。

以下、図１１に示すフローチャートを参照して、本実施の形態にかかるバルブタイミング変更処理の処理手順を説明する。
なお、このフローチャートに示す一連の処理は吸気弁のバルブタイミングＶＩを変更する際の処理手順を示したものであり、この処理では、第１の実施の形態にかかるバルブタイミング変更処理のステップＳ１０８〜Ｓ１１２の処理に代えて、ステップＳ２００〜Ｓ２０４の処理を実行するようにしている。本実施の形態では、上記ステップＳ２００〜Ｓ２０４の処理が、内燃機関が出力の増大する過渡運転状態にあるときにバルブオーバラップ量の増大が抑制されるように可変動弁機構の作動量を制限する制限手段として機能する。

具体的には、先ずステップＳ２００において、排気弁のバルブタイミングＶＥについての制御目標値ＶＴＥと同バルブタイミングＶＥとの偏差ΔＶＥ（＝ＶＴＥ−ＶＥ）が算出されるとともに、その偏差ΔＶＥ及び機関回転速度ＮＥに基づいてＣマップ（図１２）から、上限値γ２が算出される。

次に、前記目標値変化量ΔＶＴＩが上限値γ２よりも大きいか否かが判断される（ステップＳ２０２）。そして、前記目標値変化量ΔＶＴＩが上限値γ２よりも大きい場合には（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）目標値変化量ΔＶＴＩとして上限値γ２が設定され（ステップＳ２０４）、上限値γ２以下である場合には（ステップＳ２０２：ＮＯ）目標値変化量ΔＶＴＩが変更されない、といった上限ガード処理が実行される。

上限値γ２は、同上限値γ２よりも制御目標値ＶＴＩの変更量、すなわち目標値変化量ΔＶＴＩが大きくなった場合に機関回転速度ＮＥの一時的なもたつきが生じるおそれのある値であり、以下のような観点に基づき算出される。

上記「もたつき」は、車両発進時、若しくは車速ＳＰＤがごく低い状態からの加速時において生じ易い。そうした状況下において機関回転速度ＮＥが取り得る最大速度は実験などにより求めることができる。このため、その最大速度以下の速度領域においてバルブタイミングＶＩの変更を制限することにより、上記「もたつき」の発生を的確に抑制することが可能である。一方、上記偏差ΔＶＥが十分に小さくなった後であれば、バルブタイミングＶＩの変更を開始しても、上述した吸気充填効率の一時的な上昇を招くことはない。

これら実情をふまえ、図１２に示すように、機関回転速度ＮＥが低く上記偏差ΔＶＥが大きいときには、上限値γ２として小さい値が算出される。なお、この運転領域（制限領域）では、基本的に、上限値γ２として「０」が算出されて、バルブタイミングＶＩの変更が禁止される。但し、中でも機関回転速度ＮＥが比較的高い領域では上記「もたつき」が発生する可能性が低くなるために、上限値γ２として小さい値が設定され、バルブタイミングＶＩの若干の変更が許容される。一方、機関回転速度ＮＥが高い運転領域や、偏差ΔＶＥが小さい運転領域（制限解除領域）では、上限値γ２として十分に大きい値が算出されてバルブタイミングＶＩの変更が制限されない。

このように本処理では、本来ならステップＳ１０２で算出される目標値変化量ΔＶＴＩだけ制御目標値ＶＴＩを変更して、可変バルブタイミング機構１７の作動量を変更するべきところを、車両加速時には上限ガード処理を通じて上記作動量の変更量が減らされる。

上記Ｃマップは、上述した要件を満たす上限値γ２と、機関回転速度ＮＥや偏差ΔＶＥとの関係が実験等により求められ、電子制御装置２３に記憶されている。
以下、こうしたバルブタイミング変更処理を実行することによる作用を説明する。

図１３にバルブタイミング変更処理の処理態様の一例を示すように、アクセルペダルが操作されると（時刻ｔ２１）、このとき前記スロットル開度ＴＡが大きくなって吸入空気量ＧＡが増加し、これに伴い排気弁のバルブタイミングＶＥ（同図（ａ））についての制御目標値ＶＴＥが遅角側の値になる。その後において、その制御目標値ＶＴＥとバルブタイミングＶＥとの差に基づいて油圧制御弁５３の作動が制御されて、バルブタイミングＶＥが遅角側の値に変更される。

一方、吸気弁のバルブタイミングＶＩについての制御目標値ＶＴＩが所定値β１になるまでの期間（時刻ｔ２１〜ｔ２２）、同制御目標値ＶＴＩの更新が制限されない。このため同期間において制御目標値ＶＴＩは速やかに所定値β１まで更新され、ロック機構５１によるロックが速やかに解除される。

制御目標値ＶＴＩが所定値β１になると（時刻ｔ２２）、制御目標値ＶＴＩの更新制限が開始される。本例では、このとき制御目標値ＶＴＥとバルブタイミングＶＥとの偏差ΔＶＥ（同図（ｂ））が大きいために、制御目標値ＶＴＩの変更が禁止される。その後、偏差ΔＶＥが十分に小さくなると（時刻ｔ２３）、制御目標値ＶＴＩの更新が開始され、バルブタイミングＶＩの変更が開始される。

このように本実施の形態では、各バルブタイミングの変更を制限する際に、先ず排気弁のバルブタイミングＶＥの変更が開始され、その制御目標値ＶＴＥとの偏差ΔＶＥが十分に小さくなった後に、吸気弁のバルブタイミングＶＩの変更が開始される。すなわち各可変バルブタイミング機構１７，５０の作動量についての変更制限が、排気弁のバルブタイミングＶＥの変更を制限せず、吸気弁のバルブタイミングＶＩの変更についてのみ制限するといったように機関トルクの最大低下速度が小さくなるように行われる。これにより車両加速に際して前記収束速度差に起因する機関トルクの上昇速度の鈍化が抑制される。

なお各可変バルブタイミング機構１７，５０の作動を同時に開始すると、各可変バルブタイミング機構１７，５０に供給される油量が一時的に不足して、その収束速度が不要に低下することがある。この点、本実施の形態によれば、吸気側の可変バルブタイミング機構１７の作動開始に先立って、排気側の可変バルブタイミング機構５０の作動が開始されるために、その分だけ必要な油量を低減することができ、上記収束速度の不要な低下を抑制することができるようにもなる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、前述した第１の実施の形態に記載した効果に準じた効果に加えて、以下に記載する効果が得られるようになる。
（２）車両加速に際して、上記収束速度差に起因する機関トルク上昇速度の一時的な鈍化を抑制することができ、機関回転速度ＮＥ上昇の一時的なもたつきを好適に抑制することができるようになる。

（３）また排気弁のバルブタイミングＶＥの変更を制限せず、吸気弁のバルブタイミングＶＩの変更についてのみ制限するようにしたために、機関回転速度ＮＥ上昇の一時的なもたつきを一層好適に抑制することができるようになる。

（４）また、排気弁のバルブタイミングＶＥの変更を制限しないために、同バルブタイミングＶＥについてはこれを機関運転状態に見合うタイミングに速やかに変更することができる。したがって、その分だけ、各バルブタイミングの変更を共に制限する構成と比べて、バルブタイミングの所望のタイミングへの追従性能低下を抑制することができるようにもなる。

（５）排気弁のバルブタイミングＶＥの変更開始を吸気弁のバルブタイミングＶＩの変更開始よりも所定期間遅延させることにより、各バルブタイミングＶＩ，ＶＥの制御目標値ＶＴＩ，ＶＴＥへの収束速度に差を生じさせることができる。

（その他の実施の形態）
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記各実施の形態において、例えば図１４に示すように、車両発進時であることを条件に（ステップＳ３００：ＹＥＳ）、上限ガード処理を実行するようにしてもよい。同構成によれば、車軸回転速度を「０」から上昇させる必要があることから、その上昇開始時にクランクシャフト１１にかかる負荷が大きくなり易く、機関回転速度ＮＥ上昇の一時的なもたつきが発生し易い車両発進時に、その「もたつき」の発生を好適に抑制することができる。

・上記各実施の形態において、図１５に示すように、自動変速機２０の変速段として１速が選択されていることを条件に（ステップＳ４００：ＹＥＳ）、上限ガード処理を実行するようにしてもよい。同構成によれば、自動変速機２０の変速比が高く、機関トルクの変動による車両挙動の不安定化を招き易いときに、その不安定化を的確に抑制することができるようになる。なお、自動変速機２０として無段変速機が搭載される車両にあっては、その変速比が所定値よりも高いことを条件に、上限ガード処理を実行するようにすればよい。

・また、図１６に示すように、車速ＳＰＤが所定速度よりも低いことを条件に（ステップＳ５００：ＹＥＳ）、上限ガード処理を実行するようにしてもよい。通常、車速ＳＰＤが低いときには変速機の変速比が高い比率に設定されている。したがって、こうした構成によっても、上記車両挙動の不安定化を的確に抑制することが可能である。

・上記第１の実施の形態において、上限ガード処理に代えて、前記「もたつき」が生じるおそれのある期間、バルブタイミングＶＩの変更開始時期を遅延させる処理を実行するようにしてもよい。そうした処理は、例えば図１７に示す処理等により実現可能である。この処理では、制御目標値ＶＴＩが所定値β１以上になった後の経過時間が所定時間未満であるときには（ステップＳ６００：ＮＯ）目標値変化量ΔＶＴＩとして「０」が設定される（ステップＳ６０２）。このとき制御目標値ＶＴＩは更新されず、吸気弁のバルブタイミングＶＩも変更されない。その後上記経過時間が所定時間を超えると（ステップＳ６００：ＹＥＳ）、前記ステップＳ１０２の処理で算出された目標値変化量ΔＶＴＩに基づく制御目標値ＶＴＩの更新が開始され、これによりバルブタイミングＶＩの変更が開始される。

また、これに代えて、バルブタイミングＶＩを制御目標値ＶＴＩへと所定速度をもって変化させるようにしてもよい。こうした構成によれば、バルブタイミングＶＩの変更を制限するに際して、その急激な変化、ひいては機関トルクの急激な変化を抑制することができるようになる。なお、その変化態様としては、一定速度で変化させることや、変化速度を可変設定すること等、種々の態様が考えられる。

なお、これら構成にあって、可変バルブタイミング機構１７がロック状態である旨の判断がなされているときには、バルブタイミングＶＩの変更開始時期を遅延させる処理や、バルブタイミングＶＩを制御目標値ＶＴＩへと所定速度をもって変化させる処理の実行を禁止するようにすればよい。これにより、ロック機構４０によるロックの速やかな解除を図ることができ、ひいてはバルブタイミングＶＩの所望のタイミングへの追従性能低下を抑制することができる。

・上記第１の実施の形態において、ロック状態である旨の判断がなされるときにバルブタイミングＶＩの変更制限を強制解除することに限らず、その制限を緩和することによってもロック機構４０によるロックの速やかな解除を図ることはできる。

・上記第１の実施の形態では、制御目標値ＶＴＩが所定値β１よりも遅角側の値であるときに、可変バルブタイミング機構１７がロック状態である旨判断するようにした。これに代えて、ロックピン４１の位置を直接検出し、その検出位置がロック位置であることや、バルブタイミングＶＩが所定のタイミングよりも遅角側のタイミングになっていることをもってロック状態である旨の判断をなすようにしてもよい。

・上記第１の実施の形態にかかる構成は、吸気側の可変バルブタイミング機構１７に代えて或いは加えて排気側の可変バルブタイミング機構が設けられる内燃機関にも適宜適用可能である。

・上記第２の実施の形態において、偏差ΔＶＥが大きいほど、吸気弁のバルブタイミングＶＩの変更制限度合いを大きく設定するようにしてもよい。こうした構成によれば、各弁間における上記収束速度の差が所望の速度差になるように吸気弁のバルブタイミングＶＩの変更を制限することができ、機関回転速度ＮＥ上昇の一時的なもたつきを的確に抑制することができるようになる。なお、こうした構成は、例えば上記偏差ΔＶＥが大きいほど前記上限値γ２として小さい値を算出する等といった構成により実現可能である。

・上記第２の実施の形態において、バルブタイミング変更処理のステップＳ１０６の処理を省略してもよい。また同構成はロック機構４０やロック機構５１を有していない内燃機関にも適用可能である。

・本発明は、油圧駆動式の可変バルブタイミング機構に限らず、空気や水等の流体によって駆動される流体圧駆動式の可変バルブタイミング機構であれば適用可能である。
・また本発明は、可変バルブタイミング機構に限らず、バルブタイミングに代えて或いは併せてバルブリフト量を可変設定する可変動弁機構であれば、その構成を適宜変更した上で適用可能である。

・本発明は、トルクコンバータに代えて、フルードカップリングが設けられた車両に搭載される内燃機関にも適用可能である。またそれら流体クラッチに限らず、摩擦クラッチが設けられた車両に搭載される内燃機関にも適用可能である。

本発明の第１の実施の形態の概略構成を示すブロック図。 同実施の形態にかかる可変バルブタイミング機構を示す斜視断面図。 （ａ）、（ｂ）同実施の形態にかかるロック機構を示す断面図。 同実施の形態にかかる油圧制御回路を示すブロック図。 同実施の形態にかかるバルブタイミング変更処理の処理手順を示すフローチャート。 同実施の形態にかかる上限値を算出するためのマップを示す略図。 （ａ）〜（ｄ）同実施の形態にかかるバルブタイミング変更処理の処理態様の一例を示すタイミングチャート。 本発明の第２の実施の形態の概略構成を示すブロック図。 同実施の形態にかかる油圧制御回路を示すブロック図。 各バルブタイミングの変更態様と吸気充填効率の推移との関係を示すグラフ。 同実施の形態にかかるバルブタイミング変更処理の処理手順を示すフローチャート。 同実施の形態にかかる上限値を算出するためのマップを示す略図。 （ａ）〜（ｃ）同実施の形態にかかるバルブタイミング変更処理の処理態様の一例を示すタイミングチャート。 バルブタイミング変更処理の変形例を示すフローチャート。 バルブタイミング変更処理の変形例を示すフローチャート。 バルブタイミング変更処理の変形例を示すフローチャート。 バルブタイミング変更処理の変形例を示すフローチャート。 従来の車両発進時における機関回転速度の推移の一例を示すタイミングチャート。

符号の説明

１…車両、１０…内燃機関、１１…機関出力軸としてのクランクシャフト、１２…クランクプーリ、１３…タイミングベルト、１４…排気側カムプーリ、１５…吸気側カムプーリ、１７，５０…可変動弁機構としての可変バルブタイミング機構、１８…ポンプ、１９…オートマチックトランスミッション、２０…自動変速機、２１…クラッチ機構としてのトルクコンバータ、２１ａ…出力軸、２２…車軸、２３…電子制御装置、２４，２７…回転速度センサ、２５…スロットルセンサ、２６…車速センサ、２８，５２…位置センサ、２９…吸気量センサ、３０…吸気側カムシャフト、３０ａ…カム、３１…ベーンロータ、３２…ハウジング、３４…ベーン、３４ａ…貫通孔、３５…凹部、３６…進角室、３７…遅角室、４０，５１…ロック機構、４１…ロックピン、４２…コイルスプリング、４３…ロック穴、４５，５３…油圧制御弁、４６…タンク。

Claims (11)

1. 内燃機関のバルブオーバラップ量を機関運転状態に応じて変更する流体圧駆動式の可変動弁機構と、同可変動弁機構に供給される流体圧を併用して前記可変動弁機構をロック状態及びアンロック状態に選択的に切り換えるロック機構とを有する内燃機関について該機関が出力の増大する過渡運転状態にあるときに前記バルブオーバラップ量の増大が抑制されるように前記可変動弁機構の作動量を制限する制限手段を備える内燃機関の制御装置において、
   前記可変動弁機構がロック状態にあることを判断する判断手段と、
   前記判断手段により前記可変動弁機構がロック状態にある旨の判断がなされるときに前記作動量にかかる制限を緩和する緩和手段と
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記緩和手段は前記作動量にかかる制限を禁止する
   請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 内燃機関のバルブオーバラップ量を機関運転状態に応じて変更する流体圧駆動式の可変動弁機構を吸気弁及び排気弁に対応して各別に有する内燃機関について該機関が出力の増大する過渡運転状態にあるときに前記バルブオーバラップ量の増大が抑制されるように前記可変動弁機構の作動量を制限する制限手段を備える内燃機関の制御装置において、
   前記制限手段は前記作動量の制限に際して前記吸気弁の可変動弁機構にかかる作動量制限度合いを前記排気弁の可変動弁機構にかかる作動量制限度合いよりも大きく設定する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
4. 前記制限手段は前記排気弁の可変動弁機構についてその実作動量と機関運転状態に応じた目標作動量との乖離が小さいときほど前記吸気弁の可変動弁機構にかかる作動量制限度合いを小さく設定する
   請求項３記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記制限手段は前記可変動弁機構の実作動量を機関運転状態に応じた目標作動量にまで徐々に変更することにより前記制限を行う
   請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記制限手段は前記作動量の制限に際して、可変動弁機構の実作動量を機関運転状態に応じた目標作動量にまで変更する処理を所定時間遅延する
   請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記内燃機関は車載内燃機関であり、前記制限手段は車両の走行速度が所定速度以下であることを前記作動量の制限にかかる実行条件とする
   請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
8. 前記内燃機関は車載内燃機関であり、車両は変速比を変更可能な変速機を備え、前記制限手段は該変速比が所定値よりも高いことを前記作動量の制限にかかる実行条件とする
   請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
9. 前記変速機は複数の変速段を選択的に切り換え可能な変速機であり、前記制限手段は前記変速段として所定の低速変速段が選択されていることを前記作動量の制限にかかる実行条件とする
   請求項８記載の内燃機関の制御装置。
10. 前記内燃機関は車載内燃機関であり、前記制限手段は車両発進時であることを前記作動量の制限にかかる実行条件とする
    請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
11. 前記可変動弁機構はバルブタイミングを可変設定する可変バルブタイミング機構である
    請求項１乃至１０のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。

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