JP2010065605A - 内燃機関の可変バルブ機構制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より適切な時期に制御開始することのできる内燃機関の可変バルブ機構制御装置を提供する。
【解決手段】ＥＣＵ２１は、対応マップＭ１を用いて、可変バルブタイミング機構１８の使用回数に基づきオイル粘度を推定する。また、ＥＣＵ２１は、対応マップＭ２を用いて、内部のタイマを用いて推定したソーク時間及び油温センサ２６によって計測した油温に基づき遅延時間Ｔ１を算出するとともに、対応マップＭ３を用いて、上記ソーク時間及び上記オイル粘度に基づき遅延時間Ｔ２を算出し、これら遅延時間Ｔ１及びＴ２を合算して遅延時間Ｔｄを算出する。そして、ＥＣＵ２１は、エンジン１１が始動してから経過した時間が遅延時間Ｔｄ以上である場合に、可変バルブタイミング機構１８を制御開始する。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブタイミングを油圧により制御する可変バルブ機構を備えた内燃機関の可変バルブ機構制御装置に関する。

内燃機関（以下、エンジンと記載）の吸気バルブまたは排気バルブの少なくともいずれか一方の開閉タイミングを運転状態に応じて変更する可変バルブ制御装置が知られている。一般に、油圧式の可変バルブ制御装置の場合、可変バルブ機構に供給する作動油（以下、オイルとも記載）の油圧を制御することで、エンジンのクランク軸と吸気バルブまたは排気バルブのカム軸との回転位相差を変化させて、バルブの開閉タイミングであるバルブタイミングを変更している。

ところで、このような油圧式の可変バルブ制御装置の場合、エンジンを停止し暫く時間が経過すると、可変バルブ機構の油圧室や、可変バルブ機構にオイルを供給する油圧回路等からオイルが抜けてしまう。このような状態でエンジンを始動しバルブタイミングを変更すると、可変バルブ機構の油圧室の油圧不足に起因して、上記回転位相差を規制するロックピンにひっかかりが生じ、可変バルブ機構が制御不能となってしまう。あるいは、目標進角量へ到達せず、ＭＩＬが点灯してしまう。

このため、例えば特許文献１に記載の技術では、エンジン始動時には、一旦可変バルブ機構の油圧室（遅角室）に十分にオイルを供給してから、吸気バルブのバルブタイミングを変更する。なお、特許文献１に記載の技術では、エンジン始動時において、可変バルブ機構の油圧室（遅角室）に十分にオイルが供給されるまでの時間、つまり、エンジン始動時から可変バルブ制御機構の制御を開始することが可能となるまでの時間である遅延時間が油温を用いて推定されており、エンジン始動後の経過時間がこの遅延時間よりも長くなるとバルブタイミングが変更される。
特開２００４−６８８０９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、エンジン始動時にはオイルが抜けきっていることを前提に遅延時間が設定されている。そのため、オイルが抜けきる前にエンジンを始動した場合には、バルブタイミングの変更ができない期間、すなわち、可変バルブ制御機構の制御が開始されるまでの時間が必要以上に長くなり、可変バルブ制御機構の制御は適切な時期に開始されていない。

これに対し、エンジンが停止してから始動するまでの時間であるソーク時間を推定し、この推定したソーク時間に基づいて上記遅延時間を設定することが考えられる。ただし、このように改善したとしても、依然として改善の余地が残されている。詳しくは、上記ソーク時間が同一の場合であっても、使用されるオイルが劣化しているほど、エンジン始動時から可変バルブ制御機構の制御を開始することが可能となるまでに必要な時間が長くなる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、より適切な時期に制御開始することのできる内燃機関の可変バルブ機構制御装置を提供することにある。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、供給される作動油の油圧によって、内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの少なくともいずれか一方のバルブタイミングを可変可能な可変バルブ機構と、前記可変バルブ機構に供給する作動油の油圧を制御する油圧制御手段とを備えた内燃機関の可変バルブ機構制御装置において、前記内燃機関が始動してから経過した時間である経過時間を計測する経時手段と、前記作動油の劣化状態の程度を示す劣化度合を推定する劣化度合推定手段と、前記劣化度合推定手段により推定された作動油の劣化度合に基づいて、前記内燃機関が始動してから前記可変バルブ機構の制御を開始することが可能となるまでの時間である遅延時間を設定する遅延時間設定手段とを備え、前記油圧制御手段は、前記経時手段により計測された経過時間が、前記遅延時間設定手段により設定された前記遅延時間以上である場合に、前記可変バルブ機構を制御することを特徴とする。

内燃機関の可変バルブ機構制御装置としてのこのような構成では、劣化度合推定手段によって、作動油の使用状況に基づき作動油の劣化度合が推定され、遅延時間設定手段によって、劣化度合推定手段により推定された作動油の劣化度合に基づき上記遅延時間が設定され、さらに、経時手段によって、上記経時時間が計測される。そして、経時手段によって計測された経過時間が、遅延時間設定手段によって設定された遅延時間以上である場合には、油圧制御手段によって作動油の油圧が制御され、ひいては、可変バルブ機構が制御されるようになる。これにより、作動油の劣化度合が考慮されるため、より適切な時期に、可変バルブ機構の制御を開始することができるようになる。

劣化度合推定手段によって作動油の劣化度合を推定する方法としては、様々な方法が考えられる。例えば可変バルブ機構の使用回数が多くなるほど、作動油の劣化が進行すると考えられるため、例えば請求項２に記載の発明のように、前記作動油が交換されて以後の前記可変バルブ機構の使用回数をカウントし、前記劣化度合推定手段は、このカウントされた使用回数を前記作動油の使用状況として、前記作動油の劣化度合を推定することとしてもよい。これにより、可変バルブ機構の使用回数をカウントするという簡単な方法で、作動油の劣化度合を定めることができるようになる。

こうした請求項２に記載の構成においては、さらに、請求項３に記載の発明のように、前記可変バルブ機構の使用回数と前記作動油の劣化度合との対応マップを記憶保持し、前記劣化度合推定手段は、この対応マップを用いて、前記可変バルブ機構の使用回数に基づいて前記作動油の劣化度合を推定するとよい。これにより、対応マップで照らし合わせるという簡単な演算により、可変バルブ機構の使用回数から作動油の劣化度合を推定することができるようになる。

他にも、例えば車両の走行距離が長いほど、作動油の劣化が進行すると考えられるため、例えば請求項４に記載の発明のように、前記作動油が交換されて以後の前記車両の走行距離を計測し、前記劣化度合推定手段は、この計測された走行距離を前記作動油の使用状況として、前記作動油の劣化度合を推定することとしてもよい。これによっても、車両の走行距離を計測するという簡素な方法で、作動油の劣化度合を定めることができるようになる。

こうした請求項４に記載の構成においても、請求項５に記載の発明のように、前記車両の走行距離と前記作動油の劣化度合との対応マップを記憶保持し、前記劣化度合推定手段は、この対応マップを用いて、前記車両の走行距離に基づいて前記作動油の劣化度合を推定するとよい。これによっても、対応マップで照らし合わせるという簡単な演算により、車両の走行距離から作動油の劣化度合を推定することができるようになる。

また他にも、例えば可変バルブ機構の制御を行わない場合の基準バルブタイミングと可変バルブ機構の制御を行う場合の目標バルブタイミングとの偏差の積算値が大きいほど、作動油の劣化が進行すると考えられるため、例えば請求項６の発明のように、前記可変バルブ機構の制御を行わない場合の基準バルブタイミングと前記可変バルブ機構の制御を行う場合の目標バルブタイミングとの偏差を所定時間毎に繰り返し算出し、前記作動油が交換されて以後のこれら基準バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差の積算値を算出する積算値算出手段をさらに備え、前記劣化度合推定手段は、前記積算値算出手段によって算出された積算値を前記作動油の使用状況として、前記作動油の劣化度合を推定することとしてもよい。これによっても、作動油の劣化度合を定めることができるようになる。

さらに他にも、例えば可変バルブ機構の制御を行わない場合の基準バルブタイミングと可変バルブ機構の制御を行う場合の実バルブタイミングとの偏差の積算値が大きいほど、作動油の劣化が進行すると考えられるため、例えば請求項７に記載の発明のように、前記可変バルブ機構の制御を行わない場合の基準バルブタイミングと前記可変バルブ機構の制御を行う場合の実バルブタイミングとの偏差を所定時間毎に繰り返し算出し、前記作動油が交換されて以後のこれら基準バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差の積算値を算出する積算値算出手段をさらに備え、前記劣化度合推定手段は、前記積算値算出手段によって算出された積算値を前記作動油の使用状況として、前記作動油の劣化度合を推定することとしてもよい。

またさらに他にも、例えば可変バルブ機構の制御を行わない場合における油圧制御手段の基準制御値と可変バルブ機構の制御を行う場合における油圧制御手段の実制御値との偏差の積算値が大きいほど、作動油の劣化が進行すると考えられるため、例えば請求項８に記載の発明のように、前記可変バルブ機構の制御を行わない場合における前記油圧制御手段の基準制御値と前記可変バルブ機構の制御を行う場合における前記油圧制御手段の実制御値との偏差を所定時間毎に繰り返し算出し、前記作動油が交換されて以後のこれら基準制御値と実制御値との偏差を前記作動油の使用状況として、前記作動油の劣化度合を推定することとしてもよい。

ところで、作動油の劣化が進行していた（劣化度合が高い）としても、内燃機関の始動時における油温が高ければ、可変バルブ機構に作動油を短時間で供給することができるため、上記遅延時間を短くすることが望ましい。逆に、作動油がほとんど劣化していない（劣化度合が低い）としても、内燃機関の始動時における油温が低ければ、可変バルブ機構に作動油を短時間で供給することが難しいため、上記遅延時間を長くすることが望ましい。

その点、上記請求項１〜８のいずれかに記載の構成において、請求項９に記載の発明では、前記可変バルブ機構に供給される作動油の油温を検出する油温検出手段をさらに備え、前記遅延時間設定手段は、前記劣化度合推定手段により推定された作動油の劣化度合に加え、前記油温検出手段により前記内燃機関の始動時に検出された油温に基づいて、前記遅延時間を設定することとした。これにより、内燃機関の始動時に検出された油温も考慮されるため、より適切な時期に、可変バルブ機構の制御を開始することができるようになる。

また、内燃機関が停止してから始動するまでの時間であるソーク時間が長い場合、内燃機関の再始動時には可変バルブ機構から作動油が抜け切っており、可変バルブ機構に作動油が十分に供給された状態とするまでには時間が必要である。そのため、上記遅延時間を長くすることが望ましい。逆に、ソーク時間が短い場合、内燃機関の再始動時には可変バルブ機構に作動油が残っていることもあり、可変バルブ機構に作動油が十分に供給された状態とするまでに時間はそれほど必要とされない。

その点、上記請求項１〜８のいずれかに記載の構成において、請求項１０に記載の発明では、前記内燃機関が停止してから始動するまでの時間であるソーク時間を推定するソーク時間推定手段をさらに備え、前記遅延時間設定手段は、前記劣化度合推定手段により推定された作動油の劣化度合に加え、前記ソーク時間推定手段により推定されたソーク時間に基づいて、前記遅延時間を設定することとした。これにより、ソーク時間も考慮されるため、さらに適切な時期に、可変バルブ機構の制御を開始することができるようになる。

ところで、作動油の劣化度合を考慮することで可変バルブ機構の制御をより適切な時期に開始することができるようになるといっても、劣化した作動油をそのまま使用し続けていては、上記遅延時間が長く設定されるだけに過ぎない。結局は、可変バルブ機構の制御が開始される時期が遅れ、遅れた時間分、エミッションは悪化する。

その点、請求項１１に記載の発明のように、前記劣化度合推定手段により推定された作動油の劣化度合が所定度合を超えるか否かを判断し、この所定度合を超えると判断する場合、前記作動油を交換する必要がある旨を報知する報知手段をさらに備えることとしてもよく、請求項１２に記載の発明のように、前記遅延時間設定手段により設定された遅延時間が所定時間を超えるか否かを判断し、この所定時間を超えると判断する場合、前記作動油を交換する必要がある旨を報知する報知手段をさらに備えることとしてもよい。これにより、作動油を交換する必要がある旨を報知することで、作動油の交換をユーザに促すことができ、ひいては、劣化した作動油がそのまま使用し続けられることが低減されるようになる。すなわち、劣化した作動油がそのまま使用し続けられることに起因して遅れた時間分、エミッションの悪化を改善することができるようになる。

以下、本発明に係る内燃機関の可変バルブ機構制御装置の一実施の形態について、図１〜図１１を参照しつつ説明する。なお、図１は、本実施の形態の内燃機関の可変バルブ機構制御装置１の全体構成を模式的に示す図である。この図１に示されるように、内燃機関の可変バルブ機構制御装置１は、吸気バルブの可変バルブタイミング制御装置として具体化されている。

この図１に示されるように、内燃機関（以下、エンジンと記載）１１は、クランク軸１２からの動力がタイミングチェーン１３により各スプロケット１４及び１５を介して吸気側カム軸１６と排気側カム軸１７とに伝達されるようになっている。ただし、吸気側カム軸１６には、クランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の進角量を調整する可変バルブタイミング機構１８が設けられている。

吸気側カム軸１６の外周側には、カム角センサ１９が図示しないシグナルロータの外周部に対向するように設置されている。このカム角センサ１９は、吸気側カム軸１６（詳しくはシグナルロータ）の回転に伴って例えば１８０°ＣＡ毎にカム角信号を出力する。このカム角センサ１９の出力信号は、エンジン制御回路（以下、ＥＣＵと記載する）２１に入力され、このＥＣＵ２１によって気筒判別が行なわれる。また、クランク軸１２の外周側には、クランク角センサ２０が設置されており、このクランク角センサ２０は所定のクランク角毎にクランク角信号を出力する。そして、このクランク角センサ２０の出力信号はＥＣＵ２１に入力され、クランク角センサ２０の出力パルスの周波数からエンジン回転速度が演算される。なお、これらカム角センサ１９及びクランク角センサ２０の出力信号はＥＣＵ２１にそれぞれ入力され、このＥＣＵ２１によって吸気バルブの実バルブタイミングが演算される。

エンジン運転状態を検出する各種センサ（エアフロメータ２２、水温センサ２３、スロットルセンサ２４及び油温センサ２６）の出力信号と、イグニッションスイッチ２５の出力信号もＥＣＵ２１に入力される。そして、ＥＣＵ２１は、これら各種の入力信号に基づいて燃料噴射制御や点火制御を行うとともに、可変バルブタイミング制御を行う。

詳しくは、ＥＣＵ２１によって後述する許可フラグがセットされると、オイルポンプ２８によって、オイルパン２７内のオイルが可変バルブタイミング機構１８の油圧回路に油圧制御弁２９を介して供給され油圧が制御される。具体的には、油圧制御弁２９の両端には、ソレノイド５３及びスプリング５４がそれぞれ両端に配置されており、ＥＣＵ２１によってソレノイド５３に通電される通電量に応じて油圧制御弁２９が図中で左右方向に変位する。油圧制御弁２９が図中で左右方向に変位すると、オイルの流路が切り替えられる。こうして油圧回路の油圧が油圧制御弁２９によって制御され、吸気側カム軸１６の実進角量（実バルブタイミング）が制御される。ちなみに、本実施の形態では、吸気バルブの実バルブタイミング（吸気側カム軸１６の実進角量）を目標バルブタイミング（目標進角量）に一致させるように、可変バルブタイミング機構１８がフィードバック制御される。なお、ＥＣＵ２１、オイルパン２７、オイルポンプ２８、油圧制御弁２９、ソレノイド５３及びスプリング５４が、特許請求の範囲に記載の油圧制御手段に相当する。

図２は、可変バルブタイミング機構１８の側面断面図である。この図２に示されるように、可変バルブタイミング機構１８のハウジング３１は、吸気側カム軸１６の外周に回動自在に支持されたスプロケット１４にボルト３２で締め付け固定されている。これにより、クランク軸１２の回転がタイミングチェーン１３を介してスプロケット１４とハウジング３１に伝達され、スプロケット１４とハウジング３１がクランク軸１２と同期して回転されるようになっている。

吸気側カム軸１６は、シリンダヘッド３３とベアリングキャップ３４により回動可能に支持され、この吸気側カム軸１６の一端部に、ロータ３５がストッパ３６を介してボルト３７で締め付け固定されている。このロータ３５は、ハウジング３１内に相対回転自在に収納されている。また、吸気側カム軸１６は、シリンダヘッド３３とベアリングキャップ３４により回動自在に支持され、この吸気側カム軸１６の一端部に、ロータ３５がストッパ３６を介してボルト３７で締め付け固定されている。このロータ３５は、ハウジング３１内に相対回転自在に収納されている。

図３は図２中のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図４は図２中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。これら図３及び図４に示すように、ハウジング３１の内部には、複数の流体室４０が形成され、各流体室４０が、ロータ３５の外周部に形成されたベーン４１によって進角室４２と遅角室４３とに区画されている。そして、ロータ３５の外周部とベーン４１の外周部には、それぞれシール部材４４が装着され、各シール部材４４が板ばね４５によって外周方向に付勢されている。これにより、ロータ３５の外周面とハウジング３１の内周面との隙間及びベーン４１の外周面と流体室４０の内周面との隙間がシール部材４４でシールされている。

先の図２に示すように、吸気側カム軸１６の外周部に形成された環状の進角溝４６と遅角溝４７が、それぞれ油圧制御弁２９の所定ポートに接続され、エンジン１１の動力でオイルポンプ２８が駆動されることにより、オイルパン２７から汲み上げたオイルが油圧制御弁２９を介して進角溝４６や遅角溝４７に供給される。進角溝４６に接続された進角油路４８は、吸気側カム軸１６の内部を貫通してロータ３５の左側面に形成された円弧状進角油路４９（図３参照）に連通するように形成され、この円弧状進角油路４９が各進角室４２に連通している。一方、遅角溝４７に接続された遅角油路５０は、吸気側カム軸１６の内部を貫通してロータ３５の右側面に形成された円弧状遅角油路５１（図４参照）に連通するように形成され、この円弧状遅角油路５１が各遅角室４３に連通している。

進角室４２と遅角室４３に所定圧以上の油圧が供給された状態では、進角室４２と遅角室４３の油圧でベーン４１が固定されて、クランク軸１２の回転によるハウジング３１の回転がオイルを介してロータ３５（ベーン４１）に伝達され、ロータ３５と一体的に吸気側カム軸１６が回転駆動される。エンジン運転中は、進角室４２と遅角室４３の油圧を油圧制御弁２９で制御してハウジング３１とロータ３５（ベーン４１）とを相対回動させることで、クランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の回転位相（以下「カム軸位相」という）を制御して吸気バルブのバルブタイミングを可変する。なお、スプロケット１４には、進角制御時にロータ３５を進角方向に相対回動させる油圧力をばね力で補助するねじりコイルばね５５（図２参照）が収容されている。

また、図３及び図４に示すように、いずれか１つのベーン４１の両側部には、ハウジング３１に対するロータ３５（ベーン４１）の相対回動範囲を規制するストッパ部５６が形成され、このストッパ部５６によってカム軸位相の最遅角位相と最進角位相が規制されている。更に、ベーン４１に形成されたロックピン収容孔５７には、ハウジング３１とロータ３５（ベーン４１）との相対回動をロックするためのロックピン５８が収容され、このロックピン５８がハウジング３１に設けられたロック穴５９（図２参照）に嵌り込むことで、カム軸の変位角が所定のロック位置でロックされる。このロック位置は、例えば、最遅角位置に設置する等、始動時に適した位置に設定されている。

図５及び図６に示すように、ロックピン５８は、ロックピン収容孔５７の内周に嵌合された円筒部材６１内に摺動可能に挿入され、スプリング６２によってロック方向（突出方向）に付勢されている。また、ロックピン５８の中央外周部に形成された弁部６３によって、円筒部材６１とロックピン５８との隙間が、ロック油圧室６４とロック解除保持用の油圧室６５とに区画されている。そして、ロック油圧室６４とロック解除保持用の油圧室６５に進角室４２から油圧を供給するために、ベーン４１には、進角室４２に連通するロック油路６６とロック解除保持用の油路６７が形成されている。また、ハウジング３１には、ロック穴５９と遅角室４３とを連通するロック解除油路６８が形成されている。

図５に示すように、ロックピン５８のロック時には、ロックピン５８の弁部６３がロック解除保持用の油路６７を塞いで、ロック油路６６をロック油圧室６４に連通させた状態となる。これにより、進角室４２からロック油圧室６４に油圧が供給され、この油圧とスプリング６２によってロックピン５８がロック穴５９に嵌まり込んだ状態に保持され、カム軸位相がロック位置でロックされる。

エンジン停止中は、ロック油圧室６４の油圧（進角室４２の油圧）が低下するが、スプリング６２によってロックピン５８がロック位置に保持される。したがって、エンジン始動は、ロックピン５８がロック位置に保持された状態（ロック位置）で行われ、エンジン始動後に、ロック穴５９の油圧（遅角室４３の油圧）が高くなると、その油圧によって次のようにしてロックピン５８のロックが解除される。エンジン始動後に、遅角室４３からロック解除油路６８を通してロック穴５９に供給される油圧（ロック解除方向の力）が、ロック油圧室６４の油圧（進角室４２の油圧）とスプリング６２のばね力との合力（ロック方向の力）よりも大きくなると、ロック穴５９の油圧によってロックピン５８がロック穴５９から押し出されて図６のロック解除位置に移動し、ロックピン５８のロックが解除される。

このロック解除状態では、図６に示すように、ロックピン５８の弁部６３がロック油路６６を塞いで、ロック解除保持用の油路６７をロック解除保持用の油圧室６５に連通させた状態となる。これにより、進角室４２からロック解除保持用の油圧室６５に油圧が供給され、このロック解除保持用の油圧室６５の油圧（進角室４２の油圧）とロック穴５９の油圧（遅角室４３の油圧）とによってロックピン５８がスプリング６２に抗してロック解除位置に保持される。

エンジン運転中は、進角室４２と遅角室４３のいずれかの油圧が高くなっているため、その油圧でロックピン５８がロック解除位置に保持され、ハウジング３１とロータ３５とが相対回動可能な状態（つまりバルブタイミング制御が可能な状態）に保持される。

エンジン運転中は、エンジン制御回路２１は、クランク角センサ２０及びカム角センサ１９の出力信号に基づいて吸気バルブの実バルブタイミングＶＴ（吸気側カム軸１６の実進角位置）を演算すると共に、エアフロメータ２２、水温センサ２３等のエンジン運転状態を検出する各種センサの出力に基づいて吸気バルブの目標バルブタイミングＶＴＴ（吸気側カム軸１６の目標進角位置）を演算する。そして、吸気バルブの実バルブタイミングＶＴを目標バルブタイミングＶＴＴに一致させるように可変バルブタイミング機構１８の油圧制御弁２９をフィードバック制御する。このように、進角室４２と遅角室４３の油圧を制御してハウジング３１とロータ３５とを相対回動させることで、カム軸位相を変化させて吸気バルブの実バルブタイミングＶＴを目標バルブタイミングＶＴＴに一致させる。

その後、エンジン１１を停止させる際に、エンジン回転数が低下すると、オイルポンプ２８の吐出圧が低下するため、進角室４２や遅角室４３の油圧が低下してくる。これにより、ロック解除保持用の油圧室６５の油圧（進角室４２の油圧）とロック穴５９の油圧（遅角室４３の油圧）が低下して、スプリング６２のばね力がこれらの油圧に打ち勝つようになると、スプリング６２のばね力によってロックピン５８が突出してロック穴５９に嵌まり込むようになる。ただし、ロックピン５８がロック穴５９に嵌まり込むには、両者の位置が一致していること、つまり、カム軸位相がロック位置に一致していることが条件となる。

エンジン１１が停止する際には、エンジン回転数（オイルポンプ２８の回転数）が低下して油圧が低下するため、吸気側カム軸１６の負荷トルクによりカム軸位相が自然に遅角側に変化していき、その過程で、図５に示すように、ロックピン５８をロック穴５９に嵌まり込ませてカム軸位相をロック位置でロックする。

既述したように、エンジン始動は、ロックピン５８がロック位置に保持された状態（ロック位置）で行われ、エンジン始動後に、ロック穴５９の油圧（遅角室４３の油圧）が高くなると、その油圧によってロックピン５８のロックが解除される。ここで、従来構成のものは、エンジン始動時に、遅角室４３に十分に作動油（エンジンオイル、以下オイルと記載）が供給されるまでの遅延時間を油温に基づいて推定を行い、この遅延時間経過後にバルブタイミングの変更が実行される。

以上のように構成された内燃機関の可変バルブ機構制御装置によって実行される処理について、図７及び図８を参照しつつ説明する。なお、図７は、本実施の形態によって実行されるオイル粘度推定処理の処理手順を示すフローチャートであり、図８は、可変バルブタイミング機構１８の使用回数とオイル粘度との対応マップの一例を示す図である。

イグニッションスイッチ２５がオン操作されて、図７に示すフローチャートが実行されると、ＥＣＵ２１は、ステップＳ１１の処理として、エンジンオイルが交換されて以後の可変バルブタイミング機構１８の使用回数を取得する。詳しくは、ＥＣＵ２１は、例えば図示しない回数カウンタ回路を有しており、この回数カウンタ回路にてイグニッションスイッチ２５がオン操作される回数をカウントする。そして、ＥＣＵ２１は、例えば図示しないフラッシュメモリ等の記憶保持部を有しており、回数カウンタ回路にてカウントされた回数を可変バルブタイミング機構１８の使用回数として記憶保持する。

可変バルブタイミング機構１８の使用回数を取得すると、ＥＣＵ２１は、続くステップＳ１２の処理として、可変バルブタイミング機構１８の使用回数に基づいてオイル粘度（劣化度合）を推定する。詳しくは、可変バルブタイミング機構１８の使用回数が多いほど、すなわち、オイルの使用回数が多いほど、オイルは劣化し、その粘度が高くなる。一方、可変バルブタイミング機構１８の使用回数が少ない場合、すなわち、オイルの使用回数が少ない場合、オイルはまだ劣化しておらず、その粘度は低くなる。図８に、こうした対応関係を捉えた対応マップＭ１の一例を示す。本実施の形態では、ＥＣＵ２１は、可変バルブタイミング機構１８の使用回数とオイル粘度との対応マップＭ１を記憶保持部に記憶保持しており、この対応マップＭ１を用いて、可変バルブタイミング機構１８の使用回数に基づきオイル粘度を推定する。なお、このステップＳ１２の処理が、特許請求の範囲に記載の劣化度合推定手段に相当する。

オイル粘度を推定すると、すなわち、オイル粘度推定値を取得すると、ＥＣＵ２１は、続くステップＳ１３の判断処理として、このオイル粘度推定値が所定粘度よりも高いか否かを判断する。なお、本実施の形態では、上記所定粘度として、可変バルブタイミング機構１８の進角制御に支障が生じないオイル粘度の上限値よりも小さい値を採用している。ここで、オイル粘度推定値が上記所定粘度よりも低いと判断される場合（ステップＳ１３の判断処理で「Ｎｏ」）、オイルはそれほど劣化しておらず、交換する必要はないことを意味する。そのため、ＥＣＵ２１は、このオイル粘度推定処理をそのまま終了する。

一方、オイル粘度推定値が上記所定粘度よりも高いと判断される場合（ステップＳ１３の判断処理で「Ｙｅｓ」）、オイルは劣化しており、交換する必要があることを意味する。そのため、ＥＣＵ２１は、続くステップＳ１４の処理として、オイル交換を行なうよう警告する。詳しくは、ＥＣＵ２１は、例えば「オイル交換をして下さい」と言ったメッセージを、車両に備えられた適宜の表示部（図示略）にユーザが視認できるようにグラフィック表示する。なお、メッセージのグラフィック表示による警告に限らず、車両に例えばスピーカ等の音声出力部を備え、この音声出力部によって音声による警告を行なってもよい。ちなみに、このステップＳ１４の処理が、特許請求の範囲に記載の報知手段に相当する。

ＥＣＵ２１は、続くステップＳ１５の判断処理として、オイル交換が済んだか否かを判断する。詳しくは、オイル交換が済んでいない場合、車両に備えられた適宜の手動スイッチ（図示略）がユーザによって操作されず、オイル交換が済んだ旨を示す信号はＥＣＵ２１に送信されない。そのため、ＥＣＵ２１は、オイル交換が済んでいないと判断する。一方、オイル交換が済んでいる場合、ユーザによって上記手動スイッチが操作され、オイル交換が済んだ旨を示す信号がＥＣＵ２１に送信される。そのため、ＥＣＵ２１は、オイル交換が済んだと判断する。なお、本実施の形態では、ＥＣＵ２１は、ユーザによって上記手動スイッチが操作されることでオイル交換が済んだか否かを判断していたが、これに限らない。他に例えば、ＥＣＵ２１は、イグニッションスイッチ２５がオン操作される都度オイル粘度を推定し、そのオイル粘度推定値を記憶保持部に記憶保持する。そして、ＥＣＵ２１は、イグニッションスイッチのオン操作時のオイル粘度推定値が前回のイグニッションスイッチ２５のオン操作時のオイル粘度推定値よりも急激に低くなった場合、オイル交換が済んだと判断する一方、イグニッションスイッチ２５のオン操作時のオイル粘度推定値が前回のイグニッションスイッチ２５のオン操作時のオイル粘度推定値とほぼ同一であった場合、オイル交換が済んでいないと判断してもよい。

このステップＳ１５の判断処理において、オイル交換が済んでいないと判断される場合（ステップＳ１５の判断処理で「Ｎｏ」）、ＥＣＵ２１は、このオイル粘度推定処理をそのまま終了する。一方、オイル交換が済んでいると判断される場合（ステップＳ１５の判断処理で「Ｙｅｓ」）、ＥＣＵ２１は、続くステップＳ１６の処理として、上記回数カウンタ回路に記憶保持されていた回数をリセットする。このようにして、ＥＣＵ２１は、オイルが交換されて以後の可変バルブタイミング機構１８の使用回数に基づいて、オイル粘度を推定する。

次に、図９及び図１０を参照しつつ説明する。なお、図９は、本実施の形態によって実行される可変バルブタイミング機構１８の制御処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図１０（ａ）は、エンジン１１の始動時油温とソーク時間との対応マップＭ２の一例を示す図であり、図１０（ｂ）は、エンジン１１の始動時油温とオイル粘度との対応マップＭ３の一例を示す図である。なお、ＥＣＵ２１は、図９に示す可変バルブタイミング機構１８の制御処理を、先の図７に示したオイル粘度推定処理と並行して実行する。

イグニッションスイッチ２５がオン操作されて、図９に示すフローチャートが実行されると、ＥＣＵ２１は、まず、ステップＳ２１の処理として、可変バルブタイミング機構１８に供給するオイルの温度（オイル油温）を検出する。本実施の形態では、可変バルブタイミング機構１８に供給するオイルの油温を、例えば油圧回路に設けられた油温センサ２６を用いて計測する。なお、油温センサ２６によって計測するのではなく、オイルの油温を推定しても良い。具体的には、エンジン冷却水温度と可変バルブタイミング機構１８の油圧回路の油温と間に相関関係があるため、水温センサ２３により検出されたエンジン冷却水温度に基づいて、オイルの油温を推定しても良い。この場合、エンジン冷却水温度が高いほど、油圧回路の油温が高くなるようにマップ等を用いる。また他にも、外気温に基づいてオイルの油温を推定しても良い。

オイル油温を検出すると、ＥＣＵ２１は、続くステップＳ２２の処理として、エンジン１１が停止してから再始動するまでの時間であるソーク時間を推定する。本実施の形態では、例えばＥＣＵ２１内部のタイマを用いてエンジン停止時の時刻を上記記憶保持部に記憶保持しておき、エンジンの再始動時に、エンジン停止時の時刻とのエンジン始動時の時刻との差分によりソーク時間を推定する。なお、ＥＣＵ２１内部のタイマに限らず、他に例えば、カーナビゲーション装置でＧＰＳから受信した信号（タイマ）を用いてエンジン停止時の時刻を上記記憶保持部に記憶保持しておき、エンジンの再始動時に、エンジン停止時の時刻とエンジン始動時の時刻との差分によりソーク時間を推定してもよい。また、エンジン停止時からの経過時刻をカウントする機能を備えている場合には、そのカウントされた時間を用いても良い。このステップＳ２２の処理が特許請求の範囲に記載したソーク時間推定手段に相当する。

ソーク時間を推定すると、ＥＣＵ２１は、続くステップＳ２３の処理として、エンジン１１が始動してから経過した時間である経過時間を計測する。詳しくは、本実施の形態では、イグニッションスイッチ２５がオン操作されてエンジン１１が自立運転可能となったことをもってエンジン１１の始動としており、エンジン１１が自立運転可能となったか否かについての判断は、例えばエンジン回転速度が所定の閾値（例えば「１５０［ｒｐｍ］」）以上となったか否かで判断する。なお、この所定の閾値として「１５０［ｒｐｍ］」に限らず、クランキング時のエンジン回転速度以上、且つ、アイドル回転速度以下のエンジン回転速度であればよい。また、イグニッションスイッチ２５がオン操作されたことをもってエンジン１１の始動としてもよいし、エンジン回転速度が所定のエンジン回転速度に到達したことをもってエンジン１１の始動としてもよい。ステップＳ２３の処理が特許請求の範囲に記載した経時手段に相当する。

経時時間を計測すると、ＥＣＵ２１は、続くステップＳ２４の処理として、エンジン１１が始動してから可変バルブタイミング機構１８の制御を開始することが可能となるまでの時間である遅延時間を設定する。

ここで、エンジン１１の始動時における油温が高い場合、可変バルブタイミング機構１８にオイルを短時間で供給することができるため、上記遅延時間を短くすることが望ましく、逆に、エンジン１１の始動時における油温が低い場合、可変バルブタイミング機構１８にオイルを短時間で供給することが難しいため、上記遅延時間を長くすることが望ましい。

また、エンジン１１が停止してから始動するまでの時間であるソーク時間が長い場合、エンジン１１の再始動時には可変バルブタイミング機構１８からオイルが抜け切っており、可変バルブタイミング機構１８にオイルが十分に供給された状態とするまでには時間が必要であるため、上記遅延時間を長くすることが望ましい。逆に、ソーク時間が短い場合、エンジン１１の再始動時には可変バルブタイミング機構１８にオイルが残っていることもあり、可変バルブタイミング機構１８にオイルが十分に供給された状態とするまでに時間はそれほど必要とされないため、上記遅延時間を短くすることが望ましい。

さらに、オイルの粘度が高い場合、可変バルブタイミング機構１８にオイルが十分に供給された状態とするまでには時間が必要であるため、上記遅延時間を長くすることが望ましい。逆に、オイルの粘度が低い場合、可変バルブタイミング機構１８にオイルが十分に供給された状態とするまでに時間はそれほど必要とされないため、上記遅延時間を短くすることが望ましい。

こうした傾向を捉えた対応マップＭ２及びＭ３を図１０（ａ）及び１０（ｂ）にそれぞれ示す。なお、対応マップＭ２は、始動時油温及びソーク時間により遅延時間を設定するためのものであり、上記記憶保持部に記憶保持されている。また、対応マップＭ３は、始動時油温及びオイル粘度により遅延時間を設定するためのものであり、上記記憶保持部に記憶保持されている。

ＥＣＵ２１は、ステップＳ２４の処理として、先のステップＳ２１の処理において検出したオイル油温及び先のステップＳ２２の処理において推定した上記ソーク時間により、上記記憶保持部に記憶保持された対応マップＭ２を用いて遅延時間Ｔ１を算出する。また、ＥＣＵ２１は、このステップＳ２４の処理として、先のステップＳ２１の処理において検出したオイル油温及び先のステップＳ１２の処理において推定した上記オイル粘度により、上記記憶保持部に記憶保持された対応マップＭ３を用いて遅延時間Ｔ２を算出する。そして、ＥＣＵ２１は、これら遅延時間Ｔ１及びＴ２を合算し、遅延時間Ｔｄ（＝Ｔ１＋Ｔ２）を設定する。このステップＳ２４の処理が、特許請求の範囲に記載の遅延時間設定手段に相当する。

遅延時間Ｔｄを設定すると、ＥＣＵ２１は、続くステップＳ２５の判断処理として、先のステップＳ２３の処理にて計測する経過時間が、先のステップＳ２４の処理にて設定する遅延時間Ｔｄよりも長くなったか否かを判定する。つまり、ＥＣＵ２１は、ステップＳ２５の判断処理として、可変バルブタイミング機構１８の油圧室（遅角室）に十分にオイルが供給されているか否かを判定する。

ここで、上記経過時間が上記遅延時間Ｔｄよりも経過したと判定される場合（ステップＳ２５の判断処理で「Ｙｅｓ」）、ＥＣＵ２１は、続くステップＳ２６の処理として、後述の許可フラグをセットする。これにより、オイルポンプ２８及び油圧制御弁２９等の油圧制御手段によって、要求に応じた可変バルブタイミング機構１８の進角制御が実行開始される。一方、上記経過時間が上記遅延時間Ｔｄよりも経過していないと判定される場合（ステップＳ２５の判断処理で「Ｎｏ」）、ＥＣＵ２１は、続くステップＳ２７の処理として、後述の許可フラグをリセットする。これにより、オイルポンプ２８及び油圧制御弁２９等の油圧制御手段によって、可変バルブタイミング機構１８の遅角室にオイルが供給される。このように、ＥＣＵ２１は、許可フラグをセットことで可変バルブタイミング機構１８の進角制御を実行する、あるいは、許可フラグをリセットすることで可変バルブタイミング機構１８の遅角室にオイルを供給すると、そのままこの制御処理を終了する。

また、本実施形態では、バルブタイミングを遅角位置に制御する際にオイルを供給する側の可変バルブタイミング機構１８の油圧室を遅角室としている。また、ステップＳ２６の処理において、ＥＣＵ２１は、要求に応じて可変バルブタイミング機構１８の進角制御を実行するようにしたが、要求に応じてバルブタイミングの位置が目標位置となるようにフィードバック制御しても良い。なお、このフィードバック制御では、運転状態に応じて吸気バルブの実バルブタイミング（吸気側カム軸の実進角量）を目標バルブタイミング（目標進角量）に一致させるように可変バルブタイミング機構１８を制御する。

次に、可変バルブタイミング機構１８の制御処理がＥＣＵ２１によって実行されるときのタイミングチャートを図１１を参照して説明する。なお、図１１において、（ａ）はイグニッションスイッチ２５のオンオフ状態の推移を、（ｂ）はエンジン回転速度の推移を、（ｃ）は経時カウンタの推移を、それぞれ示すタイミングチャートである。また、図１１（ｄ）は、従来構成における許可フラグの推移を、（ｅ）は、従来構成における目標値の推移及び実進角量の推移を、それぞれ示すタイミングチャートである。さらに、図１１（ｆ）は、本実施の形態における許可フラグの推移を、（ｇ）は、本実施の形態における目標値の推移及び実進角量の推移を、それぞれ示すタイミングチャートである。

図１１（ａ）に示されるように、例えば時刻ｔ１において、イグニッションスイッチ２５がオン操作されたとする。すると、図１１（ｂ）に示されるように、時刻ｔ１以後、クランキングが行なわれ、例えば時刻ｔ２において、エンジン回転速度が、エンジン１１が自立運転可能となったか否かを判定する所定の閾値（本実施の形態では例えば「１５０［ｒｐｍ］」）よりも大きくなると、エンジン１１が自立運転可能となったと判定される。そして、図１１（ｃ）に示されるように、エンジン始動時からの経過時間が経時カウンタによってカウントされる。エンジン１１が始動されると、可変バルブタイミング機構１８の遅角室にオイルが供給される。

図１１（ｄ）に示されるように、従来構成では、例えば時刻ｔ３において、エンジン始動時からの経過時間が、可変バルブタイミング機構１８の遅角室に十分に供給されたか否かを判定する遅延時間Ｔよりも長くなり、可変バルブタイミング機構１８の進角制御実行を許可する許可フラグがオンになる。つまり、時刻ｔ３において、要求に応じて可変バルブタイミング機構１８の進角制御を実行することが可能であると判断され、吸気バルブのバルブタイミングが所定の進角位置に制御開始される。

しかしながら、従来構成では、遅延時間Ｔは、オイル粘度（劣化度合）が考慮されることなく設定されている。そのため、可変バルブタイミング機構の油圧室に十分にオイルが供給されていない状態で、要求に応じて吸気バルブのバルブタイミング（実進角量）が所定の進角位置（目標値）に制御されてしまう。したがって、図１１（ｅ）に示すように、実進角量の挙動に遅れが発生、最悪、挙動が乱れるおそれがある。

その点、図１１（ｆ）に示されるように、本実施の形態では、例えば時刻ｔ４において、エンジン始動時からの経過時間が、可変バルブタイミング機構１８の遅角室に十分に供給されたか否かを判定する遅延時間Ｔｄよりも長くなり、可変バルブタイミング機構１８の進角制御実行を許可する許可フラグがオンになる。つまり、時刻ｔ４において、要求に応じて可変バルブタイミング機構１８の進角制御を実行することが可能であると判断され、吸気バルブのバルブタイミングが所定の進角位置に制御開始される。

本実施の形態では、遅延時間Ｔｄは、オイル粘度及びオイル油温並びにソーク時間に基づき設定されている。そのため、可変バルブタイミング機構の油圧室に十分にオイルが供給された状態で、要求に応じて吸気バルブのバルブタイミング（実進角量）が所定の進角位置（目標値）に制御される。したがって、図１１（ｇ）に示すように、実進角量は、挙動が乱れることなく、目標値を追従して推移する。

以上説明したように、本実施形態では、オイル油温及びソーク時間に基づいて遅延時間Ｔ１を求めるとともに、オイル粘度及びオイル油温に基づいて遅延時間Ｔ２を求め、これら遅延時間Ｔ１及びＴ２を合算して遅延時間Ｔｄを設定しているため、エンジン始動時において、可変バルブタイミング機構１８の遅角室に十分にオイルを供給した後（遅延時間Ｔｄ後）に、要求に応じて吸気バルブのバルブタイミングを所定の進角位置に制御することが可能となる。換言すれば、オイル粘度を考慮して遅延時間Ｔｄを設定するため、より適切な時期に、可変バルブタイミング機構１８の制御を開始することができるようになる。

本実施の形態では、可変バルブタイミング機構１８の使用回数に基づいて推定されたオイル粘度推定値が所定粘度よりも高いと判断される場合、オイル交換を行なうよう警告することとした。これにより、オイルの交換をユーザに促すことができ、劣化したオイルがそのまま使用し続けられることが低減されるようになる。そして、ひいては、劣化したオイルがそのまま使用し続けられなくなることで、使用し続けられた場合に生じたはずのエミッションの悪化を改善することができるようになる。

なお、本発明に係る内燃機関の可変バルブ機構制御装置は、上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々に変形して実施することが可能である。すなわち、上記実施の形態を適宜変更した例えば次の形態として実施することもできる。

上記実施の形態では、エンジン始動時における吸気バルブに設定された可変バルブタイミング機構１８の制御について説明した。ここで、上記実施の形態では、可変バルブタイミング機構１８の油圧室（遅角室）に十分にオイルが供給されるまでの時間を遅延時間として設定したが、可変バルブタイミング機構１８の油圧室の進角室及び遅角室に十分にオイルが供給されるまでの時間を遅延時間として設定しても良い。この場合、進角室及び遅角室に十分にオイルが供給された状態になると、要求に応じて可変バルブタイミング機構１８のフィードバック制御を実行することが可能となる。また、その他に、ロックピンの解除を保持することが可能となるまでの時間を遅延時間として設定しても良い。

上記実施の形態を、排気バルブに設置された可変バルブタイミング機構にも適用することができる。例えば、エンジン始動時において、排気バルブのバルブタイミングを最進角位置から制御する場合は、エンジン始動時において、可変バルブタイミング機構の油圧室（進角室）に十分にオイルが供給されるまでの時間を遅延時間として設定すると良い。つまり、排気バルブに設置された可変バルブタイミング機構では、エンジン始動時からの経過時間が遅延時間に達するまでは、可変バルブタイミング機構の進角室にオイルを供給し、エンジン始動時からの経過時間が遅延時間以上になると、必要に応じて可変バルブタイミング機構の遅角制御またはフィードバック制御を実行すると良い。また、可変バルブタイミング機構の油圧室の進角室及び遅角室に十分にオイルが供給されるまでの時間を遅延時間として設定しても良い。この場合、進角室及び遅角室に十分にオイルが供給された状態になると、可変バルブタイミング機構のフィードバック制御を実行することが可能となる。また、その他に、ロックピンの解除を保持することが可能となるまでの時間を遅延時間として設定しても良い。

なお、上記実施の形態では、吸気バルブまたは排気バルブのバルブタイミングを進角位置に制御する際にオイルを供給する可変バルブタイミング機構の油圧室を進角室として、吸気バルブまたは排気バルブのバルブタイミングを遅角位置に制御する際にオイルを供給する可変バルブタイミング機構の油圧室を遅角室として、それぞれ定義した。

上記実施の形態を、吸気バルブまたは排気バルブに設置された可変バルブリフト機構に適用しても良い。例えば、カム切換機構に供給するオイルが十分に供給されるまでの時間を遅延時間として設定すると良い。

上記実施の形態では、可変バルブタイミング機構１８の使用回数に基づいて推定されたオイル粘度推定値が所定粘度よりも高いか否かを判断し、オイル粘度推定値が所定粘度よりも高いと判断される場合、オイル交換を行なうよう警告することとした（図７参照）が、これに限らない。図７中に示すステップＳ１３の処理に対応する処理として図１２中に示すステップＳ１３ａの処理のように、オイル粘度及びオイル油温並びにソーク時間に基づき設定される遅延時間Ｔｄ（ステップＳ２４の処理（図９参照））が所定時間を超えるか否かを判断し、この所定時間を超えると判断する場合、オイル交換を行なうよう警告することとしてもよい。あるいは、オイル粘度及びオイル油温に基づき設定される遅延時間Ｔ２が所定時間を超えるか否かを判断し、この所定時間を超えると判断する場合、オイル交換を行なうよう警告することとしてもよい。これら別例によっても、オイルを交換する必要がある旨を報知することで、ユーザに対し、オイルの交換を促すことができるようになる。

上記実施の形態では、オイル油温及びソーク時間に基づいて遅延時間Ｔ１を求めるとともに、オイル粘度及びオイル油温に基づいて遅延時間Ｔ２を求め、これら遅延時間Ｔ１及びＴ２を合算して遅延時間Ｔｄを設定していたが、これに限らない。最終的な遅延時間Ｔｄを設定するにあたり、ソーク時間を考慮しなくてもよい。すなわち、遅延時間Ｔ１及びＴ２を合算することなく、遅延時間Ｔ２を最終的な遅延時間Ｔｄとして設定することとしてもよい。あるいは、最終的な遅延時間Ｔｄを設定するにあたり、オイル油温を考慮しなくてもよい。さらには、オイル油温及びソーク時間を考慮することなく、最終的な遅延時間Ｔｄを設定してもよい。要は、オイル粘度（作動油の劣化度合）を考慮して遅延時間ｔｄを設定すればよい。

上記実施の形態では、可変バルブタイミング機構１８の使用回数とオイル粘度との対応マップＭ１を記憶保持し、この対応マップＭ１を用いて、可変バルブタイミング機構１８機構の使用回数に基づいてオイル粘度を推定していた（ステップＳ１２の処理（図７）参照）が、これに限らない。他に例えば、対応マップＭ１を用いるのではなく、可変バルブタイミング機構１８の使用回数をパラメータとする数式を、シミュレーションや実験等によって予め定めておき、この数式を用いてオイル粘度推定値を算出することとしてもよい。要は、可変バルブタイミング機構１８の使用回数に基づいてオイル粘度を推定できれば、その方法については任意である。

上記実施の形態では、オイルの使用状況として、オイルが交換されて以後の可変バルブタイミング機構１８の使用回数を用いてオイル粘度を推定していた（図７参照）が、これに限らない。図７中に示すステップＳ１１の処理に対応する処理として図１３中に示すステップＳ１１ａの処理のように、オイルが交換されて以後の当該装置が搭載される車両の走行距離を用いてオイル粘度を推定することとしてもよい。なお、車両の走行距離を用いてオイル粘度を推定するにあたり、先の図８に示す対応マップＭ１に対応する対応マップとして、図１４に示す対応マップＭ１ａを用いてもよく、対応マップＭ１ａを用いるのではなく、当該装置が搭載される車両の走行距離をパラメータとする数式を、シミュレーションや実験等によって予め定めておき、この数式を用いてオイル粘度推定値を算出することとしてもよい。要は、当該装置が搭載される車両の走行距離に基づいてオイル粘度を推定できれば、その方法については任意である。

また、次のようにしてオイル粘度を推定してもよい。すなわち、ＥＣＵ２１は、可変バルブタイミング機構１８の制御を行わない場合の基準バルブタイミング（基準進角量、図１１（ｇ）参照）と可変バルブタイミング機構１８の制御を行う場合の目標バルブタイミング（目標値、図１１（ｇ）参照）との偏差を所定時間毎に繰り返し算出し、オイルが交換されて以後のこれら基準バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差の積算する。そして、ＥＣＵ２１は、基準バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差の積算値に基づいてオイル粘度を推定してもよい。なお、基準バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差の積算値が大きいほど、オイルの劣化が進行していることを意味している。また、ＥＣＵ２１が特許請求の範囲に記載の積算値算出手段に相当する。

他にも次のようにしてオイル粘度を推定してもよい。すなわち、ＥＣＵ２１は、可変バルブタイミング機構１８の制御を行わない場合の基準バルブタイミングと可変バルブタイミング機構１８の制御を行う場合の実バルブタイミング（実進角量、図１１（ｇ）参照）との偏差を所定時間毎に繰り返し算出し、オイルが交換されて以後のこれら基準バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差を積算する。そして、ＥＣＵ２１は、基準バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差の積算値に基づいてオイル粘度を推定してもよい。なお、基準バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差の積算値が大きいほど、オイルの劣化が進行していることを意味している。

また他にも次のようにしてオイル粘度を推定してもよい。すなわち、ＥＣＵ２１は、可変バルブタイミング機構１８の制御を行わない場合のソレノイド５３への基準制御値（電流値）と可変バルブタイミング機構１８の制御を行う場合の実制御値（電流値）との偏差を所定時間毎に繰り返し算出し、オイルが交換されて以後のこれら基準制御値と実制御値との偏差を積算する。そして、ＥＣＵ２１は、基準制御値と実制御値との偏差の積算値に基づいてオイル粘度を推定してもよい。なお、基準制御値と実制御値との偏差の積算値が大きいほど、オイルの劣化が進行していることを意味している。

上記実施の形態（変形例を含む）では、オイルの使用状況として、オイルが交換されて以後の可変バルブタイミング機構１８の使用回数を用いてオイル粘度を推定したり、オイルが交換されて以後の当該装置が搭載される車両の走行距離を用いてオイル粘度を推定したりしていたが、これに限らない。要は、オイルの使用状況に基づいて、オイル粘度を推定することができればよい。

本発明に係る内燃機関の可変バルブ機構制御装置の一実施の形態について、その全体構成を示す図。 上記一実施の形態を構成する可変バルブ機構について、その側面断面構造を示す図。 図２におけるＡ−Ａ線に沿った断面構造を示す図。 図２におけるＢ−Ｂ線に沿った断面構造を示す図。 上記一実施の形態を構成するロックピンについて、そのロック状態を部分的に拡大して示す断面図。 上記一実施の形態を構成するロックピンについて、そのロック解除状態を部分的に拡大して示す断面図。 上記一実施の形態によって実行される粘度推定処理について、その処理手順を示すフローチャート。 可変バルブ機構の使用回数とオイル粘度との対応マップの一例を示す図。 上記一実施の形態によって実行される可変バルブ機構制御処理について、その処理手順を示すフローチャート。 （ａ）は、始動時油温及びソーク時間により遅延時間を設定するための対応マップの一例を示す図。（ｂ）は、始動時油温及びオイル粘度により遅延時間を設定するための対応マップの一例を示す図。 （ａ）は、イグニッションスイッチのオンオフ状態の推移を示すタイミングチャート。（ｂ）は、エンジン回転速度の推移を示すタイミングチャート。（ｃ）は、タイムカウンタの推移を示すタイミングチャート。（ｄ）は、従来構成における許可フラグの推移を示すタイミングチャート。（ｅ）は、従来構成における目標値の推移及び実進角量の推移を併せ示すタイミングチャート。（ｆ）は、上記一実施の形態における許可フラグの推移を示すタイミングチャート。（ｇ）は、上記一実施の形態における目標値の推移及び実進角量の推移を併せ示すタイミングチャート。 粘度推定処理の変形例について、その処理手順を示すフローチャート。 粘度推定処理の他の変形例について、その処理手順を示すフローチャート。 当該装置が搭載される車両の走行距離とオイル粘度との対応マップの一例を示す図。

符号の説明

１１…エンジン（内燃機関）、１２…クランク軸、１３…タイミングチェーン、１４、１５…スプロケット、１６…吸気側カム軸、１７…排気側カム軸、１８…バルブタイミング制御装置、１９…カム角センサ、２１…エンジン制御回路、２２…エアフロメータ、２３…水温センサ、２４…スロットルセンサ、２５…イグニッションスイッチ、２６…油温センサ、２７…オイルパン、２８…オイルポンプ、２９…油圧制御弁、３１…ハウジング、３２…ボルト、３３…シリンダヘッド、３４…ベアリングキャップ、３５…ロータ、３６…ストッパ、４０…流体室、４１…ベーン、４２…進角室、４３…遅角室、４４…シール部材、４５…板ばね、４６…進角溝、４７…遅角溝、４８…進角油路、４９…円弧状進角油路、５０…遅角油路、５１…円弧状遅角油路、５５…コイルばね、５６…ストッパ部、５７…ロックピン収容孔、５８…ロックピン、５９…ロック穴、６１…円筒部材、６２…スプリング、６３…弁部、６４…ロック油圧室、６５…油圧室、６６…ロック油路、６７…ロック解除保持用の油路、６８…ロック解除油路。

Claims (12)

1. 供給される作動油の油圧によって、内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの少なくともいずれか一方のバルブタイミングを可変可能な可変バルブ機構と、
   前記可変バルブ機構に供給する作動油の油圧を制御する油圧制御手段とを備えた内燃機関の可変バルブ機構制御装置において、
   前記内燃機関が始動してから経過した時間である経過時間を計測する経時手段と、
   前記作動油の劣化状態の程度を示す劣化度合を推定する劣化度合推定手段と、
   前記劣化度合推定手段により推定された作動油の劣化度合に基づいて、前記内燃機関が始動してから前記可変バルブ機構の制御を開始することが可能となるまでの時間である遅延時間を設定する遅延時間設定手段とを備え、
   前記油圧制御手段は、前記経時手段により計測された経過時間が、前記遅延時間設定手段により設定された前記遅延時間以上である場合に、前記可変バルブ機構を制御することを特徴とする内燃機関の可変バルブ機構制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の可変バルブ機構制御装置において、
   前記作動油が交換されて以後の前記可変バルブ機構の使用回数をカウントし、
   前記劣化度合推定手段は、このカウントされた使用回数を前記作動油の使用状況として、前記作動油の劣化度合を推定することを特徴とする内燃機関の可変バルブ機構制御装置。
3. 請求項２に記載の内燃機関の可変バルブ機構制御装置において、
   前記可変バルブ機構の使用回数と前記作動油の劣化度合との対応マップを記憶保持し、
   前記劣化度合推定手段は、この対応マップを用いて、前記可変バルブ機構の使用回数に基づいて前記作動油の劣化度合を推定することを特徴とする内燃機関の可変バルブ機構制御装置。
4. 請求項１に記載の内燃機関の可変バルブ機構制御装置において、
   前記作動油が交換されて以後の当該装置が搭載される車両の走行距離を計測し、
   前記劣化度合推定手段は、この計測された走行距離を前記作動油の使用状況として、前記作動油の劣化度合を推定することを特徴とする内燃機関の可変バルブ機構制御装置。
5. 請求項４に記載の内燃機関の可変バルブ機構制御装置において、
   前記車両の走行距離と前記作動油の劣化度合との対応マップを記憶保持し、
   前記劣化度合推定手段は、この対応マップを用いて、前記車両の走行距離に基づいて前記作動油の劣化度合を推定することを特徴とする内燃機関の可変バルブ機構制御装置。
6. 請求項１に記載の内燃機関の可変バルブ機構制御装置において、
   前記可変バルブ機構の制御を行わない場合の基準バルブタイミングと前記可変バルブ機構の制御を行う場合の目標バルブタイミングとの偏差を所定時間毎に繰り返し算出し、前記作動油が交換されて以後のこれら基準バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差の積算値を算出する積算値算出手段をさらに備え、
   前記劣化度合推定手段は、前記積算値算出手段によって算出された積算値を前記作動油の使用状況として、前記作動油の劣化度合を推定することを特徴とする内燃機関の可変バルブ機構制御装置。
7. 請求項１に記載の内燃機関の可変バルブ機構制御装置において、
   前記可変バルブ機構の制御を行わない場合の基準バルブタイミングと前記可変バルブ機構の制御を行う場合の実バルブタイミングとの偏差を所定時間毎に繰り返し算出し、前記作動油が交換されて以後のこれら基準バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差の積算値を算出する積算値算出手段をさらに備え、
   前記劣化度合推定手段は、前記積算値算出手段によって算出された積算値を前記作動油の使用状況として、前記作動油の劣化度合を推定することを特徴とする内燃機関の可変バルブ機構制御装置。
8. 請求項１に記載の内燃機関の可変バルブ機構制御装置において、
   前記可変バルブ機構の制御を行わない場合における前記油圧制御手段の基準制御値と前記可変バルブ機構の制御を行う場合における前記油圧制御手段の実制御値との偏差を所定時間毎に繰り返し算出し、前記作動油が交換されて以後のこれら基準制御値と実制御値との偏差を前記作動油の使用状況として、前記作動油の劣化度合を推定することを特徴とする内燃機関の可変バルブ機構制御装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の可変バルブ機構制御装置において、
   前記可変バルブ機構に供給される作動油の油温を検出する油温検出手段をさらに備え、
   前記遅延時間設定手段は、前記劣化度合推定手段により推定された作動油の劣化度合に加え、前記油温検出手段により前記内燃機関の始動時に検出された油温に基づいて、前記遅延時間を設定することを特徴とする内燃機関の可変バルブ機構制御装置。
10. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の可変バルブ機構制御装置において、
    前記内燃機関が停止してから始動するまでの時間であるソーク時間を推定するソーク時間推定手段をさらに備え、
    前記遅延時間設定手段は、前記劣化度合推定手段により推定された作動油の劣化度合に加え、前記ソーク時間推定手段により推定されたソーク時間に基づいて、前記遅延時間を設定することを特徴とする内燃機関の可変バルブ機構制御装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関の可変バルブ機構制御装置において、
    前記劣化度合推定手段により推定された作動油の劣化度合が所定度合を超えるか否かを判断し、この所定度合を超えると判断する場合、前記作動油を交換する必要がある旨を報知する報知手段をさらに備えることを特徴とする内燃機関の可変バルブ機構制御装置。
12. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関の可変バルブ機構制御装置において、
    前記遅延時間設定手段により設定された遅延時間が所定時間を超えるか否かを判断し、この所定時間を超えると判断する場合、前記作動油を交換する必要がある旨を報知する報知手段をさらに備えることを特徴とする内燃機関の可変バルブ機構制御装置。

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