JP4161880B2 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、カムシャフトの回転に応じて開閉する機関バルブのバルブタイミングを可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。

車載用エンジン等の内燃機関にあっては、出力の向上やエミッションの改善等を図るために同機関のバルブタイミングを適宜に変更するバルブタイミング制御装置が設けられたものがある。こうしたバルブタイミング制御装置においては、例えば内燃機関のクランクシャフトと同期して回転する回転体に相対回動可能に収容され同機関のカムシャフトに連結された可動部材と、回転体内において可動部材を挟むように配置される進角側圧力室及び遅角側圧力室とが設けられている。また同装置おいては例えば、外部からの供給電圧におけるデューティ比を調節することで両圧力室間の圧力差を制御可能な油圧制御弁（ＯＣＶ）が設けられている。

そして、前述のデューティ比に応じた上記圧力差の制御に基づき可動部材を回転体に対して相対回動させることで、回転体に対するカムシャフトの回転位相を進角側又は遅角側に変更する。このようにカムシャフトの回転位相を変更することにより、同機関のバルブタイミングが変更されることとなる。

また、こうしたバルブタイミング制御装置には、内燃機関の始動時等、油圧の低い状態においてバルブタイミングを所定のタイミングに固定すべく、カムシャフトの回転位相を上記所定のタイミングに対応する位相にてロックするロック機構が設けられることがある。このようなロック機構は、例えば前述の回転体に設けられるロック穴と、ばね等によって同ロック穴方向に付勢された状態で上記可動部材に設けられるロックピンとから構成される。そしてこうしたロック機構を備えたバルブタイミング制御装置においては、ロックピンとロック穴との係合によってバルブタイミングが上記所定のタイミングにロックされた状態から前述の係合を解除して同バルブタイミングを変更するようになっている。

こうした係合を通じたロックを行うロック機構においては、回転体に対する可動部材の相対回動力がゼロに近いほどこの回動方向におけるロックピン外周面とロック穴内周面との当接力が小さく、これらの係合を解除するときに同当接力に起因して解除を妨げる方向に生じる摩擦力即ち抵抗力が小さくなる。従ってこのような構成では、ロック機構において前述の係合を解除するために解除方向に作用させる力に対して、前述の抵抗力が最も小さくなる油圧状態が「最もロック解除され易い油圧状態」であると言える。

そしてこの場合、前述した「最もロック解除され易い油圧状態」を実現すべく油圧制御弁に対するデューティ比の値を設定することが、円滑かつ迅速なロック解除に繋がることとなる。しかし、この油圧状態が実際に実現されるのに最適なデューティ比の値（以下、最適デューティ比という）は、流体圧の発生源となるオイルポンプの吐出圧や作動油粘度等の影響を受けてばらつくため、前述の制御においてこの最適デューティ比を固定値として設定したのでは前述の油圧状態が実現され難くなる。

例えば、特許文献１には、カムシャフトの回転位相を保持するための保持デューティ比が前述の最適デューティ比に適したものであるとしたうえで、油圧制御弁に対するデューティ比の値を、この保持デューティ比を開始値として同値からカムシャフトを進角側に相対回動させるための値へと徐変する技術が記載されている。また、同特許文献１には、この技術とは別に、油圧制御弁に対するデューティ比の値を、カムシャフトを遅角側に相対回動させるための極限値（可変範囲の下限値）に設定した後、同値を開始値として、保持デューティ比を経由しつつ、カムシャフトを進角側に相対回動させるための値へと徐変する技術も記載されている。このようにすることで、前述のように最適デューティ比を固定値として設定した場合と比較して、油圧制御弁に対するデューティ比の値が最適デューティ比と一致する可能性が大となる。
特開２００２−１６１７６５号公報（第７，８頁、第６，８図）

しかしながら、前述した特許文献１に記載の技術のうち前者では、油圧制御弁に対するデューティ比の値が、保持デューティ比を開始値として同値からカムシャフトを進角側に相対回動させるための値へと徐変される。そのため、仮に最適デューティ比が保持デューティ比よりもカムシャフトを遅角側に相対回動させるための値側にあった場合には、上記徐変を行ったとしても、油圧制御弁に対するデューティ比の値が最適デューティ比と一致しない。また、後者の技術では、徐変の開始値が、油圧制御弁に対するデューティ比の値の可変範囲における下限値（可変範囲における両端値のうちの一つ）に設定されている。従って、前述の最適デューティ比が、例えば保持デューティ比に近接している等、前述の下限値から比較的離間している場合には、徐変が開始されてから最適デューティ比に至るまでの時間が長くなってしまう虞がある。こうした徐変の長期化はロック解除の遅れ、即ちバルブタイミングの変更開始時期の遅延要因となる。

本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロック機構において迅速にロックを解除することができる内燃機関のバルブタイミング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。
（１）請求項１に記載の発明は、クランクシャフトと同期して回転する回転体とカムシャフトとの間に設けられた進角側圧力室及び遅角側圧力室に対して流体圧制御装置により流体を供給し、それら各圧力室の流体圧差に基づいて前記回転体に対するカムシャフトの回転位相を変更することによりバルブタイミングを可変とする可変機構を備える内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記カムシャフトの回転位相が所定のロック位相となったときに、前記回転体及び前記カムシャフトの一方側に設けられた凸部と他方側に設けられた凹部との係合を通じて前記回転体に対する前記可変機構による前記カムシャフトの相対回動をロック可能であるとともに、前記係合を解除することで前記相対回動のロックを解除可能なロック機構と、前記ロックを解除して前記カムシャフトの回転位相を変更するに際し、前記流体圧制御装置への指令値である制御指令値を、最もロック解除され易い流体圧状態を実現するための一定の制御指令値である解除指令値とは異なり且つ前記制御指令値の可変範囲の両端値よりも中間側に設定された第１所定値を開始値として、同第１所定値とは異なる第２所定値へと前記解除指令値を経由して増加方向及び減少方向の一方に徐変させる指令値設定手段とを備えることを要旨としている。
（２）請求項２に記載の発明は、クランクシャフトと同期して回転する回転体とカムシャフトとの間に設けられた進角側圧力室及び遅角側圧力室に対して流体圧制御装置により流体を供給し、これら圧力室の圧力の差により前記回転体に対する前記カムシャフトの回転位相を変更し、これによりバルブタイミングを可変とする可変機構と、前記カムシャフトの回転位相がロック位相にあるときに前記回転体及び前記カムシャフトの一方に設けられた凸部と他方に設けられた凹部との係合を通じて前記可変機構による前記回転体に対する前記カムシャフトの回転をロックし、前記凸部と前記凹部との係合を解除することにより前記カムシャフトの回転のロックを解除するロック機構とを備える内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記流体圧制御装置への指令値である制御指令値について、バルブタイミングを最も遅角する流体圧状態を実現する制御指令値を最遅角指令値とし、前記ロック機構のロックが最も解除され易い流体圧状態を実現する理論上の制御指令値を仮想解除指令値とし、前記ロック機構のロックが最も解除され易い流体圧状態を実現する実際の制御指令値を実解除指令値とし、この実解除指令値のばらつきの範囲において最も大きいものを最大実解除指令値とし、前記実解除指令値のばらつきの範囲において最も小さいものを最小実解除指令値として、前記実解除指令値のばらつきの範囲よりも大きい制御指令値の範囲である徐変範囲が前記ばらつきの範囲及び前記仮想解除指令値を含む態様で制御指令値の変更可能範囲内に予め設定され、すなわちこの徐変範囲において最も小さいものを第１所定値とし、前記徐変範囲において最も大きいものを第２所定値としたときに、前記第１所定値が前記最遅角指令値と前記最小実解除指令値との間に設定され、前記第２所定値が前記最大実解除指令値よりも大きく設定されて、これら所定値による範囲が前記徐変範囲として予め設定されるとともに、前記ロック機構のロックを解除する際には、前記予め設定された徐変範囲に基づいて前記制御指令値を前記第１所定値から前記第２所定値に向けて徐変させる指令値設定手段が設けられることを要旨としている。
（３）請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、バルブタイミングを最も進角する流体圧状態を実現する前記制御指令値を最進角指令値としたときに、前記第２の所定値は、この最進角指令値と前記仮想解除指令値との間の値として予め設定されるものであることを要旨としている。
（４）請求項４に記載の発明は、クランクシャフトと同期して回転する回転体とカムシャフトとの間に設けられた進角側圧力室及び遅角側圧力室に対して流体圧制御装置により流体を供給し、これら圧力室の圧力の差により前記回転体に対する前記カムシャフトの回転位相を変更し、これによりバルブタイミングを可変とする可変機構と、前記カムシャフトの回転位相がロック位相にあるときに前記回転体及び前記カムシャフトの一方に設けられた凸部と他方に設けられた凹部との係合を通じて前記可変機構による前記回転体に対する前記カムシャフトの回転をロックし、前記凸部と前記凹部との係合を解除することにより前記カムシャフトの回転のロックを解除するロック機構とを備える内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記流体圧制御装置への指令値である制御指令値について、バルブタイミングを最も進角する流体圧状態を実現する制御指令値を最進角指令値とし、前記ロック機構のロックが最も解除され易い流体圧状態を実現する理論上の制御指令値を仮想解除指令値とし、前記ロック機構のロックが最も解除され易い流体圧状態を実現する実際の制御指令値を実解除指令値とし、この実解除指令値のばらつきの範囲において最も大きいものを最大実解除指令値とし、前記実解除指令値のばらつきの範囲において最も小さいものを最小実解除指令値として、前記実解除指令値のばらつきの範囲よりも大きい制御指令値の範囲である徐変範囲が前記ばらつきの範囲及び前記仮想解除指令値を含む態様で制御指令値の変更可能範囲内に予め設定され、すなわちこの徐変範囲において最も大きいものを第１所定値とし、前記徐変範囲において最も小さいものを第２所定値としたときに、前記第１所定値が前記最進角指令値と前記最大実解除指令値との間に設定され、前記第２所定値が前記最小実解除指令値よりも小さく設定されて、これら所定値による範囲が前記徐変範囲として予め設定されるとともに、前記ロック機構のロックを解除する際には、前記予め設定された徐変範囲に基づいて前記制御指令値を前記第１所定値から前記第２所定値に向けて徐変させる指令値設定手段が設けられることを要旨としている。
（５）請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、バルブタイミングを最も遅角する流体圧状態を実現する前記制御指令値を最遅角指令値としたときに、前記第２の所定値は、この最遅角指令値と前記仮想解除指令値との間の値として予め設定されるものであることを要旨としている。

上記（１）〜（５）に記載の構成においては、凸部と凹部との係合を通じてカムシャフトの相対回動をロックするロック機構が設けられているため、例えば両圧力室の流体圧がカムシャフトの回転位相を保持するのに不充分であったとしても、同回転位相をロック位相に保持することができる。こうした係合を通じたロックを行うロック機構においては、カムシャフトの相対回動力がゼロに近いほどこの回動方向における凸部と凹部との当接力が小さく、これらの係合を解除するときに同当接力に起因して解除を妨げる方向に生じる抵抗力が小さくなる。よって、この抵抗力を抑えるためにカムシャフトの相対回動力即ち両圧力室間の流体圧差を小さくすることが、円滑かつ迅速なロック解除の実現に繋がることとなる。即ち、本構成においては、例えば、可変機構においてこの抵抗力を抑制できる指令値が「最もロック解除され易い流体圧状態」を実現するための解除指令値として望ましいと言える。

このように、ロック解除を円滑かつ迅速に行うためには、可変機構の指令値を「最もロック解除され易い流体圧状態」を実現するのに最適な値に設定することが望ましい。しかし実際には、流体圧が機関回転速度や流体粘度の影響を受けて変動するため、前述の「最適な値」は、可変機構において「最もロック解除され易い流体圧状態」を実現するための解除指令値とは異なる値となることが多い。

そこで本構成では、ロックを解除してカムシャフトの回転位相を変更するに際し、可変機構の指令値を、解除指令値とは異なる第１所定値を開始値として、同第１所定値とは異なる第２所定値へと解除指令値を経由して増加方向及び減少方向の一方に徐変させるようにしている。そのため、実際に「最もロック解除され易い流体圧状態」を実現するのに最適な指令値が、仮に解除指令値に対して第１所定値側及び第２所定値側のいずれ側にずれていたとしても、前述の徐変期間中において可変機構の指令値が、実際に前述の「最適な指令値」と一致し得るようになる。即ち、例えば、可変機構の指令値を、解除指令値を開始値として第１及び第２所定値の一方側に徐変させるようにした態様と比較して、「最もロック解除され易い流体圧状態」が実現され易くなる。更に、例えば、このような流体圧状態を実現するために、機関回転速度や流体粘度等を基に複雑な演算を行ったりマップを利用したりする必要がなくなり、より簡素な構成で迅速にロックを解除できるようになる。

更に本構成においては、前述の徐変においてその開始値を、前記指令値の可変範囲の両端値よりも中間側に設定された第１所定値とした。従って例えば、前述した可変範囲の両端値の一方から徐変が開始される態様と比較して、同じ徐変度合であれば、徐変が開始されてから指令値が「最もロック解除され易い流体圧状態」を実現するのに最適な値に至るまでの時間を短縮することができる。即ち、前述のロック解除を、より迅速に行うことができるようになる。

（６）請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記最もロック解除され易い流体圧状態は、前記ロック機構において前記係合を解除する方向に作用する力から、前記カムシャフトの相対回動に起因して前記解除を妨げるように前記方向と反対方向に作用する抵抗力を差し引いた値が最大となる流体圧状態であることを要旨としている。

この場合、例えば、ロック機構が、両圧力室の流体圧に基づき前述の係合が解除されることでロック解除可能な構成とされている場合には、流体圧に基づき解除方向に作用する力から、両圧力室間の流体圧差によって生じる相対回動に起因する前記抵抗力を差し引いた値が最大となるときの指令値が「最もロック解除され易い流体圧状態」を実現するのに最適な指令値となる。

（７）請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記指令値設定手段は、前記制御指令値の徐変範囲内の前記解除指令値を含む一部の範囲においてその制御指令値の増加度合又は減少度合を他の範囲に比較して緩やかなものに設定することを要旨としている。

指令値の増加度合又は減少度合が緩やかになることで、この指令値の徐変に伴う流体圧差の増加又は減少の傾向は緩慢なものとなる。解除指令値を含む前述の一部の範囲においては、実際に「最もロック解除され易い流体圧状態」を実現するのに最適な指令値が存在する可能性が他の範囲に比較して高いため、本構成によれば、「最もロック解除され易い流体圧状態」となる可能性が比較的高い範囲において流体圧差の増加又は減少の傾向を緩慢なものとすることができる。よって、ロック解除され易い流体圧状態が比較的長く継続されるようになるため、より確実にロック解除を行うことができるようになる。

一方、本構成では、「最もロック解除され易い流体圧状態」となる可能性が比較的低い範囲において、指令値の増加又は減少の度合が比較的急なものとされることになる。これによれば、例えば、前述の可能性が比較的高い範囲での指令値の緩やかな増加度合又は減少度合を、前記可能性が比較的低い範囲においても継続した場合と比較して、指令値の徐変操作においてその開始から終了までに要する時間が短縮されるようになる。仮にこの徐変操作に要する時間が長くなれば、その分、カムシャフトの回転位相の変更を開始するのが遅れることとなるため、本構成のようにして指令値の徐変操作の所要時間を短縮することは特に有用である。

（８）請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記ロック機構が前記相対回動をロックしたロック状態と、同ロックが解除されたロック解除状態とのいずれにあるかを判定するロック判定手段を更に備え、前記指令値設定手段は、前記ロック判定手段により前記ロック機構が前記ロック状態にある旨の判定がなされたときに前記第１所定値から前記第２所定値への徐変操作が行われるように前記制御指令値を設定するものであることを要旨としている。

本構成によれば、例えば、ロック機構がロック解除状態にあるにも拘わらず不必要に指令値の徐変操作がなされるのを防止することができる。その結果、カムシャフトの回転位相の変更を開始するのが遅れてしまうのを防止することができる。

（９）請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記指令値設定手段は、前記ロック判定手段により前記ロック機構が前記ロック解除状態にある旨の判定がなされないときに前記第１所定値から前記第２所定値への徐変操作が繰り返し行われるように前記制御指令値を設定するものであることを要旨としている。

本構成によれば、ロック機構がロック解除状態にある旨の判定がなされないときに指令値の徐変操作が繰り返し行われることとなるため、ロックの解除をより確実に行い得るようになる。

（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記第２所定値は前記指令値の可変範囲の両端値よりも中間側に設定されていることを要旨としている。

本構成によれば、例えば、指令値の可変範囲の両端値の片方を第２所定値とした態様と比較して、同じ徐変度合であれば、徐変操作が開始されてから指令値が第２所定値となるまでの時間を短縮することができる。特に本構成のように、第１所定値から第２所定値への徐変操作を繰り返し行うことがある態様においては、こうした時間短縮効果は大きいと言える。

（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記ロック機構は、内燃機関により駆動される圧力源によって発生され同ロック機構に作用する流体圧に基づき前記ロックを解除するものであり、前記ロック判定手段は、内燃機関の回転速度が所定値以上であるか否かに基づいて前記ロック機構が前記ロック状態と前記ロック解除状態とのいずれにあるかを判定するものであることを要旨としている。

本構成では、ロック機構に作用する流体圧と相関関係を有し得る内燃機関の回転速度に基づいてロック機構がロック状態とロック解除状態とのいずれにあるかの判定がなされる。これによれば、この判定を行うために、例えば、流体圧を直接的に検出する圧力センサ等を設ける必要がなくなる。

（１２）請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記ロック判定手段は、前記判定の基準となる前記所定値を前記ロックの解除に係る流体の温度に応じて変更するものであることを要旨としている。

本構成のようにロック機構が同機構に作用する流体圧に基づいてロックを解除するものとされている場合、この流体圧を発生させる圧力源においては、その発生圧力が流体の粘度に左右されることとなる。そしてこの流体粘度は、流体そのものの温度が高ければ低くなるといったように、流体温度の影響を受けて変化する。即ち、本構成のように圧力源が内燃機関によって駆動されるものとされている場合、ロック機構に作用する流体圧は、内燃機関の回転速度に加えて流体の温度の影響を受けて変化する。従って、本構成によれば、ロック判定手段において流体の温度の影響をも加味したより正確な判定を行うことができるようになる。

（１３）請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記ロック機構は、同機構に作用する流体圧に基づき前記ロックを解除するものであり、この流体圧は、前記両圧力室の少なくとも一方の流体圧を利用したものであることを要旨としている。

本構成によれば、例えば特段にロック解除用アクチェータを設け、同アクチェータの動作に基づきロックの解除を行うようにした態様などと比較して、内燃機関のバルブタイミング制御装置の構成を簡素にすることができる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図９に従って説明する。図１は本発明が適用される一実施形態としての車両用ガソリンエンジンシステムを示す概略構成図である。
内燃機関としてのＶ型６気筒エンジン１０は、複数のシリンダが図面を垂直方向に見て所定の角度間隔をおいてＶ字状に配置されているシリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の上部にそれぞれ連結される左側シリンダヘッド１２Ｌ、右側シリンダヘッド１２Ｒとを備え、左側気筒群ＬＳと右側気筒群ＲＳとを形成している。

また、エンジン１０は、シリンダブロック１１の各シリンダ内を略上下方向に往復移動するピストン１３を備え、各ピストン１３の下端部にはクランクシャフト１４が連結されており、各ピストン１３が上下動することによりクランクシャフト１４が回転させられる。

また、クランクシャフト１４の近傍には、クランク角センサ４０が配設されており、クランク角センサ４０は、クランクシャフト１４の回転速度に応じた周期でパルス状のクランク角度信号を発生させる。そして後述する気筒判別センサ４２による基準位置信号の発生後に、クランク角センサ４０からのクランク角度信号の発生数を計測することで、ＥＣＵ（電子制御装置）７０にてクランクシャフト１４の回転速度（エンジン回転速度）ｎｅが算出される。

各シリンダブロック１１、及び両シリンダヘッド１２Ｌ，１２Ｒの内壁と、ピストン１３の頂部とによって区画形成された空間は、混合気を燃焼させるための燃焼室１５として機能し、両シリンダヘッド１２Ｌ，１２Ｒの頂部には、混合気に点火するための点火プラグ１６が、燃焼室１５に突出するように配設されている。各点火プラグ１６はイグニッションコイル等（図示しない）を介してイグナイタ１９に接続されており、ＥＣＵ７０からの点火信号に基づきクランク角度に同期して高電圧が供給されるようになっている。

また、両シリンダヘッド１２Ｌ，１２Ｒの後述する両排気側カムシャフト３３Ｌ，３３Ｒ近傍には、それぞれ両排気側カムシャフト３３Ｌ，３３Ｒの回転に伴い、所定の割合で発生する基準位置信号を検出するための気筒判別センサ４２が配設されている。かかる基準位置信号は、クランクシャフト１４の基準位置の検出、気筒の判別に用いられる。

シリンダブロック１１には、冷却水通路を流れる冷却水の温度（冷却水温度）ｔｅを検出するための水温センサ４３が配設されている。ＥＣＵ７０はこの冷却水温度ｔｅを機関温度として把握する。さらに、両シリンダヘッド１２Ｌ，１２Ｒは、それぞれ吸気ポート２２、及び排気ポート３２を有しており、各吸気ポート２２には吸気通路２０が接続されており、各排気ポート３２には排気通路３０が接続されている。また、シリンダヘッド１２の各吸気ポート２２には、吸気バルブ２１が配設され、各排気ポート３２には排気バルブ３１が配設されている。

そして、左側気筒群ＬＳの各吸気バルブ２１の上方には、吸気バルブ２１を開閉駆動するための左側吸気側カムシャフト２３Ｌが配置され、右側気筒群ＲＳの各吸気バルブ２１の上方には、吸気バルブ２１を開閉駆動するための右側吸気側カムシャフト２３Ｒが配置されている。また、左側気筒群ＬＳの各排気バルブ３１の上方には、排気バルブ３１を開閉駆動するための左側排気側カムシャフト３３Ｌが配置され、右側気筒群ＲＳの各排気バルブ３１の上方には、排気バルブ３１を開閉駆動するための右側排気側カムシャフト３３Ｒが配置されている。

さらに、両吸気側カムシャフト２３Ｌ，２３Ｒの一端には、それぞれ吸気側タイミングプーリ２７が装着されており、両排気側カムシャフト３３Ｌ，３３Ｒの一端には、それぞれ排気側タイミングプーリ３４が装着されている。各タイミングプーリ２７，３４は、タイミングベルト３５を介して、クランクシャフト１４に同期回転可能に駆動連結されている。

従ってエンジン１０の作動時には、クランクシャフト１４からタイミングベルト３５及び各タイミングプーリ２７，３４を介して各カムシャフト２３Ｌ，２３Ｒ，３３Ｌ，３３Ｒに回転駆動力が伝達される。そしてこの回転駆動力に基づき各カムシャフト２３Ｌ，２３Ｒ，３３Ｌ，３３Ｒが回転することにより、各吸気バルブ２１、及び各排気バルブ３１が開閉駆動される。これら各バルブ２１，３１は、クランクシャフト１４の回転及びピストン１３の上下動に同期して、すなわち、吸気行程、圧縮行程、爆発・膨張行程、及び排気行程よりなるエンジン１０における一連の４行程に同期して、所定の開閉タイミングで駆動される。

更に両吸気側カムシャフト２３Ｌ，２３Ｒの近傍には、それぞれカム角センサ４４Ｌ，４４Ｒが配設されており、各カム角センサ４４Ｌ，４４Ｒは、両吸気側カムシャフト２３Ｌ，２３Ｒに連結された磁性体ロータ（図示しない）と電磁ピックアップ（図示しない）とから構成されている。また、磁性体ロータの外周には、複数の歯が等角度毎に形成され、吸気側カムシャフト２３の回転にともなうパルス状のカム角度信号が検出されるようになっている。

吸気通路２０の空気取り入れ側にはエアクリーナ２４が接続されており、吸気通路２０の途中にはアクセルペダル（図示しない）に連動して開閉駆動されるスロットルバルブ２６が配設されている。そして、かかるアクセルペダルが開閉されることにより、吸入空気量が調整される。

そして、スロットルバルブ２６の近傍には、スロットル開度ｔａを検出するスロットルセンサ４５が配設されている。さらに、スロットルバルブ２６の下流側には、吸気脈動を抑制するためのサージタンク２５が形成されている。そして、サージタンク２５には、サージタンク２５内における吸気圧力を検出する吸気圧力センサ４６が配設されている。また、各シリンダの吸気ポート２２の近傍には、燃焼室１５へ燃料を供給するためのインジェクタ１７が配設されている。各インジェクタ１７は、通電により開弁される電磁弁であり、各インジェクタ１７には、燃料ポンプ（図示しない）から圧送される燃料が供給される。

したがって、エンジン１０の作動時には、吸気通路２０には、エアクリーナ２４によって濾過された空気が取り込まれ、その空気の取り込みと同時に各インジェクタ１７から各吸気ポート２２に向けて燃料が噴射される。この結果、吸気ポート２２では混合気が生成され、混合気は、吸入行程において開弁される吸気バルブ２１の開弁にともなって、燃焼室１５に吸入される。そして、燃焼室１５における燃焼により発生した排ガスは、排気通路３０に配設された触媒コンバータ２８を通って、大気中に排出される。

また、本実施形態のエンジン１０には、吸気バルブ２１のバルブタイミング、即ち、吸気バルブ２１の開閉タイミングを変更してバルブオーバラップ量の変更を実現するためのバルブタイミング可変機構（以下「ＶＶＴ」という。）５０Ｌ，５０Ｒが配設されている。各ＶＶＴ５０Ｌ，５０Ｒはそれぞれ左側気筒群ＬＳ、右側気筒群ＲＳの吸気側タイミングプーリ２７に設けられ、油圧により駆動されるようになっている。このＶＶＴ５０Ｌ，５０Ｒは、各吸気側タイミングプーリ２７に対する吸気側カムシャフト２３Ｌ，２３Ｒの実相対回転位相を変化させることにより、吸気バルブ２１のバルブタイミングを連続的（無段階）に変更させるための機構である。これらＶＶＴ５０Ｌ，５０Ｒには、それぞれ対応する油圧制御弁（以下「ＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）」という。）８０Ｌ，８０Ｒ、及び、オイルポンプ（圧力源）６４Ｌ，６４Ｒが接続されている。

なお本実施形態では、前述の各吸気側タイミングプーリ２７が、クランクシャフト１４と同期して回転する回転体に相当する。
次に、これらＶＶＴ５０Ｌ，５０Ｒのシステム構成について、図２及び図３を参照して説明する。なお、説明の便宜上、図２には左側気筒群ＬＳにおけるＶＶＴ５０Ｌと、右側気筒群ＲＳにおけるＶＶＴ５０Ｒとを区別することなく、単にＶＶＴ５０が配設された吸気側カムシャフト２３近傍の模式面、及びＶＶＴ５０の制御システム即ち本実施形態におけるバルブタイミング制御装置の概略構成図を示すものとする。

ＶＶＴ５０の制御システムは前述のＥＣＵ７０を備えており、同ＥＣＵ７０は各種センサからの入力信号に基づいてＯＣＶ８０を作動制御することで、吸気バルブ２１を目標となるバルブタイミングに調整するためのＶＶＴ制御を行う。

図２に示すようにＶＶＴ５０は、略円環形状のハウジング５１と、その内部に収容されたベーン体５２とを有している。ハウジング５１は吸気側タイミングプーリ２７に、またベーン体５２は吸気側カムシャフト２３に、それぞれ一体回転可能に連結されている。なおこの例では、吸気側カムシャフト２３は同図２の時計回り方向に回転するものとする。

ベーン体５２の外周には、その径方向に延びる複数のベーン５３が形成されている。また、ハウジング５１の内周には、その周方向に延びる複数の収容凹部５４が形成されており、ベーン５３はこの収容凹部５４内にそれぞれ配設されている。そして各収容凹部５４内には、ベーン５３によって区画されることで、進角側圧力室５５と遅角側圧力室５６とがそれぞれ形成されている。なお、図２では、ベーン５３並びに収容凹部５４をそれぞれ２つずつ示すが、この数は適宜に変更してよい。

これら進角側圧力室５５、遅角側圧力室５６は適宜の油通路を介してＯＣＶ８０に接続されており、同ＯＣＶ８０には、クランクシャフト１４に駆動連結されたオイルポンプ６４から送られる作動油が供給される。ＯＣＶ８０は、同ＯＣＶ８０に印加される電圧のデューティ比ｄｖｔに応じて、進角側圧力室５５あるいは遅角側圧力室５６への作動油供給量を調整可能な弁となっている。そしてＯＣＶ８０は、ＥＣＵ７０からの指令値に基づいて動作し、作動油を進角側圧力室５５や遅角側圧力室５６に供給、あるいは進角側圧力室５５や遅角側圧力室５６から排出させる。その結果ベーン体５２は、進角側圧力室５５と遅角側圧力室５６との油圧の差によりハウジング５１に対して相対回動され、ひいては吸気側タイミングプーリ２７に対する吸気側カムシャフト２３の実相対回転位相が変更されて、吸気バルブ２１のバルブタイミングが変更される。本実施形態においてＯＣＶ８０は、両圧力室５５，５６間の圧力差（油圧差）を調節するためのアクチェータとして機能する。

ＶＶＴ５０におけるバルブタイミング制御は、具体的には次のように行われる。
ＥＣＵ７０には、水温センサ４３からの冷却水温度情報に関する信号、クランク角センサ４０からのクランク角度信号、気筒判別センサ４２からの基準位置信号、カム角センサ４４Ｌ，４４Ｒからのカム角度信号、及びスロットルセンサ４５からのスロットル開度ｔａに関する信号等の機関運転状態を表すパラメータが入力される。そしてＥＣＵ７０は、これらのパラメータを基に機関運転状態に応じた適切なバルブタイミングを実現すべくベーン体５２の目標相対回転位相（以下、単に目標位相という）ｖｔｔを算出する。なおＥＣＵ７０は、前述したクランク角度信号、及び、カム角度信号に基づいてベーン体５２の実相対回転位相（以下、単に実位相という）ｖｔを把握するようになっている。

この実位相ｖｔが目標位相ｖｔｔと異なる場合、ＥＣＵ７０は、進角側圧力室５５及び遅角側圧力室５６のいずれか一方から作動油を排出するとともに他方に対して作動油を供給するようにデューティ比ｄｖｔを設定してＯＣＶ８０を作動制御する。その結果生じる進角側圧力室５５と遅角側圧力室５６との圧力差に応じてベーン体５２はハウジング５１に対して相対回動し、実位相ｖｔが目標位相ｖｔｔとなるように調整される。なおデューティ比ｄｖｔはＥＣＵ７０から出力されるＶＶＴ５０の指令値に相当する。

そして、こうした調整の結果、目標位相ｖｔｔが実位相ｖｔと一致した場合、ＥＣＵ７０は、進角側圧力室５５及び遅角側圧力室５６に対する作動油の供給及び排出を停止するべくデューティ比ｄｖｔを保持デューティ比Ｋ（例えば約５０％）に設定する。この結果進角側圧力室５５及び遅角側圧力室５６の圧力が均等に保持されることで、ベーン体５２の実位相ｖｔが維持されるようになる。

なおＥＣＵ７０は上記したＯＣＶ８０の作動制御において、目標位相ｖｔｔと実位相ｖｔとの偏差に応じた大きさのデューティ比ｄｖｔを設定する。即ち、前記偏差が大きいほど、デューティ比ｄｖｔを、前記両圧力室５５，５６の圧力を均等とする保持デューティ比Ｋからかけ離れた値に設定する。なおデューティ比ｄｖｔは、０％から１００％までをその可変範囲とされており、同可変範囲の両端値の一方である最小デューティ比（例えば０％）が遅角側の限界値であり、他方である最大デューティ比（例えば１００％）が進角側の限界値である。

この場合例えば、目標位相ｖｔｔが実位相ｖｔよりも進角側にある際には、前記偏差が大きいほどデューティ比ｄｖｔは保持デューティ比Ｋからかけ離れた１００％側の値に設定される。こうした設定によりデューティ比ｄｖｔが保持デューティ比Ｋからかけ離れるほど、遅角側圧力室５６の圧力に対して進角側圧力室５５の圧力は大きなものとなる。逆に、目標位相ｖｔｔが実位相ｖｔよりも遅角側にある際には、前記偏差が大きいほどデューティ比ｄｖｔは保持デューティ比Ｋからかけ離れた０％側の値に設定される。こうした設定によりデューティ比ｄｖｔが保持デューティ比Ｋからかけ離れるほど、進角側圧力室５５の圧力に対して遅角側圧力室５６の圧力がより大きなものとなる。即ち、前記偏差が大きいほど両圧力室５５，５６間の圧力差が増大され、速やかに実位相ｖｔが目標位相ｖｔｔに収束されることとなる。

ＶＶＴ５０においてベーン体５２は、ベーン５３が収容凹部５４の一方の側壁に当接する位相から同収容凹部５４の反対側の側壁に当接する位相までの範囲で相対回動できるようになっている。即ち、この相対回動可能な位相の範囲が、本実施形態のバルブタイミング制御における実位相ｖｔの制御範囲となる。以下では、ベーン体５２が最も遅角方向（吸気側カムシャフト２３の回転方向とは逆方向）に相対回動したときの位置、即ち上記制御範囲の遅角側の最大制御位置を「最遅角位置」という。そしてこの位置は、上記ＯＣＶ８０がＥＣＵ７０によって作動制御されていないときの初期位置、即ち機関停止時の位置として設定されている。一方、最も進角方向（吸気側カムシャフト２３の回転方向）に相対回動したときの位置、すなわち上記制御範囲の進角側の最大制御位置を「最進角位置」という。このように本実施形態のＶＶＴ５０では、進角側圧力室５５及び遅角側圧力室５６の圧力制御に基づき、ベーン体５２を上記「最遅角位置」から「最進角位置」までの範囲で相対回動させている。

また、ＶＶＴ５０には、機関始動時など油圧が低い状態においてベーン体５２の相対回動を規制（ロック）するロック機構９０が設けられている。即ち、図２に示すように、ベーン５３の一つには、吸気側カムシャフト２３の軸方向と平行に延びる段付きの収容孔９１が形成されており、この収容孔９１の内部の空間には、ロックピン９２が往復摺動可能に配設されている。

このロックピン９２は、図３及び図４にその断面構造を示すように、外周面が上記収容孔９１の内周面に摺接した状態で、図３に示す位置から図４に示す位置までの間を吸気側カムシャフト２３の軸方向に移動するようになっている。また、ロックピン９２はコイルばね９３によってハウジング５１側に向けて付勢されている。このロックピン９２の端部には拡径された段部９２ａが形成されており、この段部９２ａと上記収容孔９１の段部９１ａとの間には環状の空間であるロック解除用圧力室９４が形成されている。このロック解除用圧力室９４は、ベーン５３に形成された遅角側油通路９５を通じて遅角側圧力室５６に接続されており、同遅角側圧力室５６の圧力が伝達されるようになっている。

一方、ハウジング５１には、ベーン体５２が上記最遅角位置に位置するときに、ロックピン９２が挿入されることで同ロックピン９２と係合可能なロック穴９６が形成されている。図３に示すように、ロックピン９２がコイルばね９３の付勢力によってこのロック穴９６内に挿入されてロックピン９２とロック穴９６とが係合されることで、ベーン体５２はハウジング５１に機械的に位置固定され、その相対回動が規制（ロック）されるようになる。即ち、この相対回動が規制された状態（ロック状態）においては、実位相ｖｔが最も遅角側の位相（ロック位相）に維持される。なお本実施形態では、互いの凹凸係合を通じてカムシャフト２３の相対回動をロック可能な凸部をロックピン９２が構成し、凹部をロック穴９６が構成している。

このロック穴９６とロックピン９２の先端部とで形成される空間はロック解除用圧力室９７となっており、ベーン５３とハウジング５１との摺接面に形成された進角側油通路９８を通じて進角側圧力室５５に接続され、同進角側圧力室５５の圧力が伝達されるようになっている。

上記ロック解除用圧力室９４，９７の作動油の圧力は、ロックピン９２をロック穴９６から離脱させる方向、即ちロックピン９２とロック穴９６との係合を解除する方向に作用する。したがって、進角側圧力室５５及び遅角側圧力室５６の一方若しくは両方の圧力が高まり、ロック解除用圧力室９４，９７の油圧が充分に高まると、図４に示すように、ロックピン９２がロック穴９６から離脱する方向に移動して前述の係合が解除されることで、上記相対回動のロックが解除される。即ちロック機構９０において、ロックピン９２に対して前述の係合を解除する方向に作用する力は、各ロック解除用圧力室９４，９７の油圧に基づく同方向への押圧力がその支配的な要素となって構成されている。なお本実施形態においては、前述のロックが解除された状態をロック解除状態ということとする。

また本実施形態では、遅角側圧力室５６に連通したロック解除用圧力室９４よりも、進角側圧力室５５に連通したロック解除用圧力室９７の方が、ロックピン９２をロック穴９６から離脱（係合解除）させる方向への油圧の作用面積が大きくなっている。即ち、ロックピン９２に対してロック穴９６からの離脱方向（係合解除方向）に作用する力は、遅角側圧力室５６の油圧よりも、進角側圧力室５５の油圧の影響を大きく受けて左右されることとなる。

こうして本実施形態では、機関始動直後等の低圧時にはベーン体５２の相対回動が最遅角位置即ちロック位相でロックされ、エンジン１０の回転速度ｎｅの上昇等に伴いオイルポンプ６４Ｌ，６４Ｒが充分な油圧を供給できるようになると上記ロックが解除されて実位相ｖｔの変更を行うことができるようになっている。そしてＥＣＵ７０は、エンジン１０における両気筒群ＬＳ，ＲＳ間の実位相ｖｔの差異即ちバルブタイミングの差異に起因したトルク変動を抑制するとともに、エンジン１０の運転状態に適したバルブタイミングへの速やかな変更を実現すべく、早期の確実なロック解除を図るための制御を行うようになっている。

以下、こうしたＶＶＴ５０の制御の詳細な処理手順について、図５〜８に示すフローチャートやマップを参照して説明する。
なお、これらフローチャートに示される一連の処理は、ＥＣＵ７０によって所定の制御周期をもって、左側気筒群ＬＳ側と右側気筒群ＲＳ側とで交互に繰り返し実行される。

図５のフローチャートに示すように、ＥＣＵ７０は先ずステップＳ１００において、目標位相ｖｔｔの算出を行う。この目標位相ｖｔｔは前述したように、エンジン１０の運転状態に適したバルブタイミングを実現すべく前述の各パラメータを基に算出される。なお本実施形態において目標位相ｖｔｔ、及び、実位相ｖｔは、前述のロック位相を基準（「０」）とした、ベーン体５２が同ロック位相から進角側に離間するほど大きい値とされている。

そしてステップＳ１０５では、両気筒群ＬＳ，ＲＳの少なくとも一方において抜け完了フラグがＯＦＦであるか否かが判定される。この「抜け完了フラグ」は、ロックピン９２がロック穴９６から離脱した（抜けが完了した）状態にあるか否か、即ち、ロック機構９０がロック解除状態にあるか否かを示すものである。この抜け完了フラグは、ロックピン９２がロック穴９６に挿入されてロック状態となっている状態で「ＯＦＦ」とされ、ロックピン９２がロック穴９６から離脱してロック解除状態となっている状態で「ＯＮ」とされる。なお、初期状態において前記抜け完了フラグは、予め両気筒群ＬＳ，ＲＳともにＯＦＦに設定されている。

この判定結果がＹＥＳである場合、即ち、両気筒群ＬＳ，ＲＳの少なくとも一方においてロック機構９０がロック状態にあると判定された場合、処理はステップＳ１１０に移行される。他方、前記判定結果がＮＯである場合、即ち、両気筒群ＬＳ，ＲＳともロック機構９０がロック解除状態にあると判定された場合には、処理がステップＳ１２０に移行される。

即ちこのステップＳ１１０では、ステップＳ１００において算出された目標位相ｖｔｔが所定位相ｄ１以上であるか否かが判定される。なお、この所定位相ｄ１は、「０」より大きい値、即ちロック位相よりも進角側の位相に設定されている。

そしてこの判定結果がＹＥＳである場合、即ち目標位相ｖｔｔが所定位相ｄ１以上であると判定された場合、ステップＳ１１５において、前記目標位相ｖｔｔが前記所定位相ｄ１に設定される。即ち、ステップＳ１００で算出された目標位相ｖｔｔが所定位相ｄ１よりも大きい場合には前記目標位相ｖｔｔが所定位相ｄ１に置き換えられ、所定位相ｄ１と等しい場合はそのまま値が維持される。他方、前記判定結果がＮＯである場合、即ちステップＳ１００で算出された目標位相ｖｔｔが所定位相ｄ１未満であると判定された場合には、前記目標位相ｖｔｔの値が置き換えられることなく処理はステップＳ１２０に移行される。これらよって、目標位相ｖｔｔが所定位相ｄ１以下の範囲に制限されることとなる。

従って例えば、ベーン体５２の実位相ｖｔがこの制限された目標位相ｖｔｔとなるようにＯＣＶ８０が駆動された場合には、前記実位相ｖｔが所定位相ｄ１以下に制限されることとなる。即ち、両ＶＶＴ５０の一方においてロック状態が解除されず他方においてのみロック解除状態となっているときに、このロック解除状態にある側のベーン体５２が前述のようにＯＣＶ８０の駆動によって相対回動されたとしても、両ＶＶＴ５０間即ち両気筒群ＬＳ，ＲＳ間における実位相ｖｔの差異は所定位相ｄ１以下に制限されることとなる。この所定位相ｄ１は、前述の実位相ｖｔの差異、即ちバルブタイミングの差異に起因するエンジン１０のトルク変動を充分に抑制可能な値に設定されている。

ステップＳ１２０では、目標位相ｖｔｔが所定位相ｄ２以上であるか否かが判定される。なお、この所定位相ｄ２は、「０＜ｄ２≦ｄ１」の関係を満たす値である。そしてこの判定結果がＮＯである場合、即ち目標位相ｖｔｔが所定位相ｄ２よりも小さいと判定された場合、ステップＳ１２５において、突当制御が実行される。この突当制御においては、実位相ｖｔを確実に「０」とすべく、ベーン体５２を最遅角位置に向けて相対回動させるための油圧制御が行われる。

具体的には、ＯＣＶ８０に印加される電圧のデューティ比ｄｖｔが、ベーン体５２を最遅角位置まで確実に相対回動させることのできるデューティ比「Ｋ−Ｘ」に設定される。なお、Ｋは前述の保持デューティ比であり、Ｘは、ＫからＸを差し引いた値である「Ｋ−Ｘ」が、ベーン体５２を最遅角位置まで確実に相対回動することのできる値となるように設定された所定値（例えば２０％）である。従って本実施形態においては、ステップＳ１２０での処理時点において目標位相ｖｔｔが所定位相ｄ２以上となっていない限り、ベーン体５２は最遅角位置に向けて相対回動されることとなり、目標位相ｖｔｔに向けた相対回動が行われ得ないというヒステリシスが設けられていることになる。

他方、ステップＳ１２０における判定結果がＹＥＳである場合、ステップＳ１３０において、抜け完了フラグ設定処理が行われる。この抜け完了フラグ設定処理は、前述のステップＳ１０５での判定処理での判定対象となるフラグのＯＮ／ＯＦＦを、エンジン１０の運転状態等に基づいて設定するためのものである。

即ち図６のフローチャートに示すようにこの抜け完了フラグ設定処理では、先ずステップＳ２００において、エンジン１０が全開加速状態にあるか否かが判定される。この判定は、例えば、スロットルセンサ４５によって検出されたスロットル開度ｔａが所定角度（例えば３０°）を超えた状態にあるか否かに基づいて行われる。スロットル開度ｔａが前記所定角度を超えていれば全開加速状態と判定され、超えていなければ全開加速状態ではないと判定される。

この判定結果がＹＥＳである場合、即ち全開加速状態にあると判定された場合には、回転速度ｎｅが急上昇されており、これに伴い急上昇されたオイルポンプ６４の吐出圧が、ロックピン９２をロック穴９６から離脱させロック解除状態とするのに充分な状態に達しているとみなされ、ステップＳ２１０において抜け完了フラグがＯＮに設定される。他方、前記判定結果がＮＯである場合、処理はステップＳ２２０に移行される。

このステップＳ２２０においては、実位相ｖｔが所定位相ｄ３以上である状態、及び、回転速度ｎｅが所定速度ｒ１以上である状態の少なくとも一方の状態にあるか否かが判定される。なお、所定位相ｄ３は「０＜ｄ３＜ｄ１」の関係を満たす値であり、実位相ｖｔがこの所定位相ｄ３以上であれば、ベーン体５２がロック位置（前記最遅角位置）から完全に外れてロック機構９０がロック解除状態にあるとみなされる。また、所定速度ｒ１は、エンジン１０によって駆動されるオイルポンプ６４の吐出圧が、ロック機構９０をロック解除状態とするのに充分なほど高くなっていると想定される状態でのエンジン回転速度の値である。即ち、ステップＳ２２０での判定結果がＹＥＳである場合には、ステップＳ２１０において抜け完了フラグがＯＮに設定される。

他方、ステップＳ２２０における判定結果がＮＯである場合、ステップＳ２３０において、実位相ｖｔが所定位相ｄ４未満であり、且つ、回転速度ｎｅが所定速度ｒ２未満である状態か否かが判定される。なお、所定位相ｄ４は「０＜ｄ４＜ｄ３」の関係を満たす値であり、実位相ｖｔがこの所定位相ｄ４未満のときベーン体５２がほぼロック位置にあってロック機構９０はロック状態にある可能性が大きいとみなされる。また、所定速度ｒ２は「０＜ｒ２＜ｒ１」の関係を満たす値であり、オイルポンプ６４の吐出圧が、ロック機構９０をロック解除状態とするためには不充分であると想定される状態でのエンジン回転速度の値である。

即ち、ステップＳ２３０での判定結果がＹＥＳである場合には、前述の実位相ｖｔ及び回転速度ｎｅの大きさではロック機構９０をロック解除状態にあるとみなすことが不可能であるとされて、Ｓ２４０において抜け完了フラグがＯＦＦに設定される。なお、ステップＳ２３０での判定結果がＮＯである場合には、ステップＳ２２０，Ｓ２３０の条件のいずれにも属さないとして、ステップＳ２１０，Ｓ２４０での抜け完了フラグ設定が行われることなく、図６のフローチャートの処理が終了される。即ち本実施形態の抜け完了フラグ設定処理においては、ステップＳ２２０における判定基準値（所定位相ｄ３、所定速度ｒ１）とステップＳ２３０における判定基準値（所定位相ｄ４、所定速度ｒ２）との間にヒステリシスとなる数値差が設けられている。

なお本実施形態においてＥＣＵ７０は、水温センサ４３によって検出された前述の冷却水温度ｔｅに応じた所定速度ｒ１を設定するようになっており、この設定は例えば図７に示すようなマップＭ１０１に基づいて行われる。同マップＭ１０１は、予めＥＣＵ７０に記憶されたものであり、冷却水温度ｔｅと所定速度ｒ１との関係を示すものである。同マップＭ１０１に示すように、冷却水温度ｔｅが高いほど所定速度ｒ１も高い値を示すように設定されている。そして所定速度ｒ２は、上記所定速度ｒ１から前述のヒステリシス分を差し引いた値に設定されている。

こうした設定がなされているのは、オイルポンプ６４の吐出圧が、油温に応じて変化する油粘度の影響により、同じエンジン回転速度ｎｅであっても異なる値を示すためである。例えば冷却水温度ｔｅが高ければ、その影響により油温が高く油粘度が低いと推定されるため、オイルポンプ６４の油圧が比較的低いものになると考えられる。このようにしてＥＣＵ７０は、油温を推定するためのパラメータとして冷却水温度ｔｅを利用し、この温度ｔｅに応じた所定速度ｒ１，ｒ２を設定することで、ステップＳ２２０，Ｓ２３０において所定の判定基準値として用いられるこれら所定速度ｒ１，ｒ２を、油温がオイルポンプ６４の吐出圧に与える影響を加味したものとするようにしている。

次にステップＳ１３５では、現在このフローチャート処理の対象となっている側の気筒群ＬＳ，ＲＳ（演算対象気筒群）の抜け完了フラグがＯＮであるか否かが判定される。このステップＳ１３５は、前述のステップＳ１３０とで、ロック機構９０がロック状態とロック解除状態とのいずれにあるかを判定するロック判定手段として機能する。この判定結果がＹＥＳである場合、即ち演算対象気筒群のロック機構９０がロック解除状態にあるとみなされる場合、処理はステップＳ１４０に移行され、通常フィードバック制御が行われる。この通常フィードバック制御では、前述したような、目標位相ｖｔｔと実位相ｖｔとの偏差に応じたデューティ比ｄｖｔの算出が行われ、実位相ｖｔが目標位相ｖｔｔとなるように、前述の算出結果に応じてＯＣＶ８０の作動制御が行われる。

従ってここでは、演算対象気筒群のロック機構９０がロック解除状態にあり、他方の気筒群のロック機構９０がロック状態にある場合に、演算対象気筒群のＶＶＴ５０は、実位相ｖｔが、所定位相ｄ１以下に制限された目標位相ｖｔｔとなるように駆動制御される。一方ロック状態にある側のＶＶＴ５０のベーン体５２はロック位置にあるため、両気筒群ＬＳ，ＲＳ間における実位相ｖｔの差異は所定位相ｄ１以下に制限されることとなる。これにより、前述したように実位相ｖｔの差異即ちバルブタイミングの差異に起因したエンジン１０のトルク変動が制限されるようになる。

ところで、両圧力室５５，５６間に圧力差が存在する状態で、ロック機構９０をロック状態からロック解除状態に移行させる、即ちロックピン９２をロック穴９６から離脱させる場合、上記圧力差に基づき発生するベーン体５２の相対回動力によってロックピン９２はロック穴９６に対して回動方向に押し付けられることとなる。従って、ロック穴９６及び収容孔９１とロックピン９２との間においては、ロックピン９２の離脱を妨げるように、同ロックピン９２に対して離脱方向と反対方向に作用する摩擦力（抵抗力）が生じることとなる。この摩擦力は、前述の圧力差が大きいほど、即ちベーン体５２の相対回動力が大きいほど大きくなる。従って、オイルポンプ６４の吐出圧が同じ状態で比較すれば、デューティ比ｄｖｔが保持デューティ比Ｋからかけ離れるほど、この摩擦力は大きくなることとなる。また、この摩擦力は前述の離脱に対する抵抗力となるため、ロック状態からロック解除状態への移行が阻害される、即ちロック解除不良が生じる一つの要因となり得る。

近年では、エンジン１０の実用回転速度域の低域側へのシフトが推し進められており、これに伴いオイルポンプ６４の吐出圧の確保が困難となる傾向にあるため、ロックピン９２を離脱方向に押圧する力が不足するなど、前述のロック解除不良が生じやすい状況にある。また、ＶＶＴ５０のレスポンスを向上すべく、吸気バルブ２１と吸気側カムシャフト２３との摩擦抵抗の低減やＶＶＴ５０の高容量化が図られる傾向にあり、こうした施策によるレスポンスの向上が、皮肉にもロックピン９２の離脱完了前における前記相対回動力の急増の誘因となって前述のロック解除不良が更に生じやすい状況となっている。

このようなロック解除不良状態にあるロック機構９０を円滑かつ迅速にロック解除状態に移行させるためには、ＯＣＶ８０による油圧制御によって、両圧力室５５，５６間に圧力差が存在しない、即ちベーン体５２に対して油圧による相対回動力が作用しない状態を実現することが有効である。この状態では、前述の抵抗力が生じることなく、ロックピン９２の離脱が円滑かつ迅速に行われることとなる。この相対回動力がゼロとなる状態は、デューティ比ｄｖｔを保持デューティ比Ｋに設定することで実現され得る。

しかし、前述したように本実施形態においては、ロックピン９２に対してロック穴９６からの離脱方向に作用する力が、遅角側圧力室５６の油圧よりも、進角側圧力室５５の油圧の影響を大きく受けて左右されるようになっている。従って本実施形態では、オイルポンプ６４の吐出圧が同じ状態で比較すれば、デューティ比ｄｖｔが高いほど、即ち１００％に近いほど、離脱方向に作用する前述の力が大きくなる。

従って本実施形態では、遅角側圧力室５６よりも進角側圧力室５５がやや高圧なときに、前述の離脱方向に作用する力から前述の抵抗力を差し引いた値が最大となる油圧状態、言い換えれば、ロック機構９０において「最もロック解除され易い油圧状態」となるようになっている。以下では、この「最もロック解除され易い油圧状態」を実現するためのデューティ比（指令値）を、解除デューティ比Ｒということとする。この解除デューティ比Ｒは、保持デューティ比Ｋよりも所定の値ｒだけ大きい値であり、「Ｋ＋ｒ」と等しい。ここで所定値ｒは、「０＜ｒ＜Ｘ」の関係を満たす微少値（例えば５％）である。解除デューティ比Ｒは、「最もロック解除され易い流体圧状態」を実現するための解除指令値に相当する。

従って、前述した「最もロック解除され易い油圧状態」を実現するには、ＯＣＶ８０の駆動制御においてデューティ比ｄｖｔを解除デューティ比Ｒに設定すればよい。しかし実際には、作動油粘度に影響を与える油温や回転速度ｎｅの変動等により、実際に「最もロック解除され易い油圧状態」を実現するのに最適なデューティ比（以下、このデューティ比を実最適デューティ比ＤＦという）がばらついて解除デューティ比Ｒと異なる値になってしまうことがある。この場合、デューティ比ｄｖｔを解除デューティ比Ｒに設定したとしても、前述のばらつきの分だけ油圧状態が変化して、「最もロック解除され易い油圧状態」を実現することができなくなる。

そこで本実施形態では、ステップＳ１３５における判定結果がＮＯである場合、即ち演算対象気筒群のロック機構９０がロック状態にあるとみなされる場合に、ステップＳ１４５においてロックピン抜き制御が行われるようになっている。このロックピン抜き制御は、ロック状態にあるロック機構９０を可能な限り速やかにロック解除状態へ移行すべく行われるＶＶＴ５０の油圧制御である。具体的には、デューティ比ｄｖｔを、所定範囲においてその下限値（第１所定値）を開始値として同下限値から上限値（第２所定値）へと前述の解除デューティ比Ｒを経由して増加方向に徐変させることでロック解除状態への移行の迅速化を図るものである。この「所定範囲（以下、徐変範囲という）」は、ＯＣＶ８０の駆動制御におけるデューティ比ｄｖｔの可変範囲に含まれるその一部分とされており、前述の保持デューティ比Ｋ、及び解除デューティ比Ｒを含むものとされている。そしてこの徐変範囲の下限値は、デューティ比ｄｖｔの可変範囲における最小デューティ比（同可変範囲の両端値の一方）よりも大きく、かつ保持デューティ比Ｋよりも小さく設定されている。また上限値は、解除デューティ比Ｒよりも大きく、かつ前述の可変範囲における最大デューティ比（同可変範囲の両端値の他方）よりも小さく設定されている。

図８のフローチャートに示すようにこのロックピン抜き制御では、先ずステップＳ３００において、ＯＣＶ８０への出力値として現在設定されているデューティ比ｄｖｔが「Ｋ＋γ」以上、及び、「Ｋ−α」未満のいずれかの範囲にあるか否かが判定される。ここで、Ｋは前述の保持デューティ比である。そしてαは、「０＜α＜Ｘ」の関係を満たすとともに、「（ＤＬｍａｘ）＜（ｒ＋α）」の関係を満たす所定の値（例えば５％）とされている。なお「ＤＬｍａｘ」は、前述の実最適デューティ比ＤＦが解除デューティ比Ｒから遅角側にばらつく量の推定最大値である。また「ｒ＋α」は解除デューティ比Ｒ（＝Ｋ＋ｒ）から値「Ｋ−α」を差し引いた値である。ちなみに前述の「Ｋ−α」は、前述の徐変範囲の下限値に相当する。即ち本実施形態では、実最適デューティ比ＤＦが遅角側に最大限ばらついたとしても、同実最適デューティ比ＤＦが前述の下限値を超えることのないように徐変範囲が設定されている。

またγは、「α＜γ」及び「ｒ＜γ」の関係を満たし、且つ、「（ＤＥｍａｘ）＜（γ−ｒ）」の関係を満たす所定の値とされている。なお「ＤＥｍａｘ」は、前述の実最適デューティ比ＤＦが解除デューティ比Ｒから進角側にばらつく量の推定最大値である。また「γ−ｒ」は値「Ｋ＋γ」から解除デューティ比Ｒ（＝Ｋ＋ｒ）を差し引いた値である。ちなみに前述の「Ｋ＋γ」は、前述の徐変範囲の上限値に相当する。即ち本実施形態では、実最適デューティ比ＤＦが進角側に最大限ばらついたとしても、同実最適デューティ比ＤＦが前述の上限値を超えることのないように徐変範囲が設定されている。

このステップＳ３００での判定結果がＹＥＳである場合、判定対象とされている前記デューティ比ｄｖｔが前述の徐変範囲から外れた状態（但し上限側に関しては上限値以上である状態）であるとみなされ、ステップＳ３１０においてデューティ比ｄｖｔの値が、前記下限値「Ｋ−α」に置き換えられる。そしてこのデューティ比ｄｖｔでのＯＣＶ８０駆動が行われる。

なお、図５のフローチャートの処理が開始されてから、ステップＳ１２５やステップＳ１４０でのデューティ比ｄｖｔの設定処理が一度も行われることなくステップＳ３００での判定処理がなされる場合、判定対象となるデューティ比ｄｖｔには、初期値として予め設定された、例えば「Ｋ−α」よりも小さい所定値が用いられる。即ちこの場合、ステップＳ３１０においてデューティ比ｄｖｔに「Ｋ−α」が与えられる。

他方、前記判定結果がＮＯである場合には、ステップＳ３２０において、ステップＳ３００で判定対象とされたデューティ比ｄｖｔが「Ｋ＋β」未満であるか否かが判定される。ここで、βは「β＜γ」の関係を満たす所定の値であり、本実施形態では実験等によって、実最適デューティ比ＤＦが、前述の徐変範囲の中でも前述の「Ｋ−α」から「Ｋ＋β」まで（但し「Ｋ＋β」は含まれない）の範囲において存在する確率が高いことが判明している。即ちこのステップでは、判定対象となっている前述のデューティ比ｄｖｔが徐変範囲においてロック解除状態への移行の実現性が高い側の範囲にあるか否かが判定される。

そしてこのステップＳ３２０での判定結果がＹＥＳである場合、即ち前述のロック解除状態への移行の実現性が高い側の範囲にあると判定された場合には、処理がステップＳ３３０に移行される。逆に前記判定結果がＮＯである場合、即ち前記実現性が低い側の範囲にあると判定された場合には、処理がステップＳ３４０に移行される。

ステップＳ３３０では、デューティ比ｄｖｔの値が、ステップＳ３２０で判定対象とされたデューティ比ｄｖｔの値に所定更新量Ａが加算されたものに置き換えられる。そしてこの置換後のデューティ比ｄｖｔでのＯＣＶ８０駆動が行われる。他方ステップＳ３４０では、デューティ比ｄｖｔの値が、ステップＳ３２０で判定対象とされたデューティ比ｄｖｔの値に所定更新量Ｂが加算されたものに置き換えられる。そしてこの置換後のデューティ比ｄｖｔでのＯＣＶ８０駆動が行われる。

従って、ステップＳ３３０，Ｓ３４０の処理が繰り返し実行された場合には、デューティ比ｄｖｔが徐々に増加されることとなる。なおここで、各所定更新量Ａ，Ｂは、「０＜Ａ＜Ｂ」の関係を満たすものとされている。よって例えば、ステップＳ３３０処理が繰り返されたときには、ステップＳ３４０処理が繰り返されたときよりもデューティ比ｄｖｔが緩やかな増加度合で徐変されることとなる。こうして、前述の徐変範囲においてロック解除状態への移行の実現性が高い側の範囲では、同実現性が低い側の範囲に比べて緩やかな増加度合でデューティ比ｄｖｔが徐変されることとなる。

なお本実施形態においてステップＳ１４５即ちステップＳ３００〜Ｓ３４０は、ロック機構９０におけるロックを解除してカムシャフト２３の実位相ｖｔを変更するに際し、ＶＶＴ５０の指令値を、第１所定値を開始値として第２所定値へと解除指令値を経由して増加方向に徐変させる指令値設定手段として機能する。

図５、図６及び図８に示したこれら一連の処理が複数サイクル繰り返されることにより、演算対象気筒群においては、例えば、図９のタイムチャートにおいて線図１０１で示すようなデューティ比ｄｖｔの時系列変化が見られるようになる。

即ち、時点ｔ１以降、突当制御によって「Ｋ−Ｘ」に維持されたデューティ比ｄｖｔは、目標位相ｖｔｔがｄ２以上となることで（但し演算対象気筒群がロック状態となっていることが条件）、時点ｔ２において「Ｋ−α」に切り替えられ、その後「Ｋ＋β」に向けて、前述したように緩やかな増加度合で直線的に徐変される。そして時点ｔ３においてデューティ比ｄｖｔが「Ｋ＋β」に至ると、同デューティ比ｄｖｔは、これまでよりも急な増加傾向で「Ｋ＋γ」に向けて直線的に徐変される。そして「Ｋ＋γ」に至ると、ＥＣＵ７０によってデューティ比ｄｖｔが「Ｋ＋γ」以上の範囲に入ったと判断されて、時点ｔ４においてデューティ比ｄｖｔは再び「Ｋ−α」とされる。

この「Ｋ−α」から「Ｋ＋γ」への徐変中においては、デューティ比ｄｖｔが実最適デューティ比ＤＦと一致する瞬間が存在することとなる。この瞬間には、言うまでもなく、両圧力室５５，５６の油圧状態が「最もロック解除され易い状態」となる。本実施形態では前述したように、実際にこの油圧状態となる実最適デューティ比ＤＦが「Ｋ−α」から「Ｋ＋β」まで（但し「Ｋ＋β」は含まれない）の範囲に存在する確率が高いとされていることから、この範囲における徐変の増加度合を、「Ｋ＋β」から「Ｋ＋γ」への徐変における増加度合に比較して緩やかなものとしている。即ち、ロック解除状態への移行の実現性が高い範囲では、デューティ比ｄｖｔを緩やかに増加徐変させることで、これに伴う両圧力室５５，５６間の圧力差の増加傾向を緩慢にし、これによりロックピン９２の離脱に対する前述の抵抗力の増加傾向を緩慢とするようにしている。よって、この増加傾向が急激であるためにロック解除され易い期間が充分確保されずロックピン９２の離脱が間に合わないといった状況の回避が可能となり、より確実にロック解除を行うことができるようになる。

一方、比較的ロック解除状態への移行の実現性が低いとされる「Ｋ＋β」から「Ｋ＋γ」までの範囲では、前述の「Ｋ−α」から「Ｋ＋β」への徐変における増加度合に比較して急な増加度合での徐変が行われるようになっている。こうすることで、例えば「Ｋ−α」から「Ｋ＋β」への徐変における増加度合を「Ｋ＋β」から「Ｋ＋γ」への徐変においても継続した場合と比較して、「Ｋ＋γ」までの徐変に要する時間が短縮されるようになる。仮にロックピン抜き制御に要する時間が長くなれば、その分、通常フィードバック制御の開始が遅れ、ひいては、機関運転状態に応じた適切なバルブタイミングの実現が遅れることとなり、運転フィーリングの悪化等の要因となる。従って、その防止のためにロックピン抜き制御の所要時間を前述のようにして短縮することは特に有用である。

前述したような、時点ｔ２〜ｔ４におけるこうしたデューティ比ｄｖｔの増減制御は、演算対象気筒群の抜け完了フラグがＯＮとなるまで繰り返されることとなる（時点ｔ４〜ｔ７）。そして前述の徐変期間中に前記抜き完了フラグがＯＦＦからＯＮに切り替わると（時点ｔ７）、通常フィードバック制御に移行される。線図１０１においては、目標位相ｖｔｔと実位相ｖｔとの偏差の大きさに応じて、デューティ比ｄｖｔが一旦、「Ｋ＋γ」を超えた値ｄｖｔｍａｘとされた後に、収束方向に向けて徐々に減少されている。

本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
（１）ロック機構９０のロックを解除して実位相ｖｔを変更するに際し、デューティ比ｄｖｔを、解除デューティ比Ｒとは異なる第１所定値「Ｋ−α」を開始値として第２所定値「Ｋ＋γ」へと、解除デューティ比Ｒを経由して増加方向に徐変させるようにした。そのため、実際に「最もロック解除され易い流体圧状態」を実現するのに最適な実最適デューティ比ＤＦが、仮に解除デューティ比Ｒに対して第１所定値側及び第２所定値側のいずれ側にずれていたとしても、前述の徐変期間中においてデューティ比ｄｖｔが、実際に実最適デューティ比ＤＦと一致し得るようになる。即ち、例えば、デューティ比ｄｖｔを、解除デューティ比Ｒを開始値として第１及び第２所定値の一方側に徐変させるようにした態様と比較して、「最もロック解除され易い流体圧状態」が実現され易くなる。更に、例えば、このような流体圧状態を実現するために、エンジン１０の回転速度ｎｅや流体粘度等を基に複雑な演算を行ったりマップを利用したりする必要がなくなり、より簡素な構成で迅速にロックを解除できるようになる。

（２）更に本実施形態においては、前述の徐変においてその開始値即ち下限値「Ｋ−α」を、ＯＣＶ８０の駆動制御におけるデューティ比ｄｖｔの可変範囲の両端値よりも同可変範囲の中間側に設定した。従って例えば、前述の両端値の一方である最小デューティ比から徐変が開始される態様と比較して、同じ増加度合であれば、徐変が開始されてからデューティ比ｄｖｔが実最適デューティ比ＤＦに至るまでの時間を短縮することができる。即ち、前述のロック解除を、より迅速に行うことができるようになる。

（３）デューティ比ｄｖｔの徐変範囲内の解除デューティ比Ｒを含む一部の範囲において、徐変の増加度合を他の範囲に比較して緩やかなものに設定した。解除デューティ比Ｒを含む前述の一部の範囲においては、実最適デューティ比ＤＦが存在する可能性が他の範囲に比較して高いため、本実施形態によれば、「最もロック解除され易い油圧状態」となる可能性が比較的高い範囲において油圧差の増加傾向を緩慢なものとすることができる。よって、ロック解除され易い油圧状態が比較的長く継続されるようになるため、より確実にロック解除を行うことができるようになる。

一方、本実施形態では、「最もロック解除され易い油圧状態」となる可能性が比較的低い範囲において、デューティ比ｄｖｔの増加度合が比較的急なものとされることとなる。これによれば、例えば、ロック解除の可能性が比較的高い範囲でのデューティ比ｄｖｔの緩やかな増加度合を、同可能性が比較的低い範囲においても継続した場合と比較して、下限値「Ｋ−α」から上限値「Ｋ＋γ」への徐変操作においてその開始から終了までに要する時間が短縮されるようになる。

（４）ロック機構９０がロック状態とロック解除状態とのいずれにあるかを判定するとともに、ロック状態にある旨の判定がなされたときに下限値「Ｋ−α」から上限値「Ｋ＋γ」への徐変操作が行われるようにした。従って、例えば、ロック機構９０がロック解除状態にあるにも拘わらず不必要にデューティ比ｄｖｔの徐変操作がなされるのを防止することができる。その結果、実位相ｖｔの変更即ちバルブタイミングの変更を開始するのが遅れてしまうのを防止することができる。

（５）ロック機構９０がロック解除状態にある旨の判定がなされないときに下限値「Ｋ−α」から上限値「Ｋ＋γ」への徐変操作が繰り返し行われるようにした。よって、ロックの解除をより確実に行い得るようになる。

（６）上限値「Ｋ＋γ」は、デューティ比ｄｖｔの可変範囲の両端値よりも同可変範囲の中間側に設定されている。従って、例えば、前述の両端値の片方である最大デューティ比を徐変範囲の上限値とした態様と比較して、同じ増加度合であれば、徐変操作が開始されてからデューティ比ｄｖｔが上限値となるまでの時間を短縮することができる。特に本実施形態のように、解除デューティ比Ｒを経由した下限値から上限値への徐変操作を繰り返し実行することがある態様においては、こうした時間短縮効果は大きいと言える。

（７）本実施形態では、エンジン１０の回転速度ｎｅが所定値以上であるか否かに基づいてロック機構９０がロック状態とロック解除状態とのいずれにあるかを判定するようにした。即ち、ロック機構９０に作用する油圧と相関関係を有し得る回転速度ｎｅに基づいて上記判定が行われることとなる。これによれば、クランク角センサ４０及びカム角センサ４４の検出結果を用いるがために比較的検出に時間を要する実位相ｖｔのみに基づいて上記判定を行うようにした場合に比較して、上記判定に要する時間を短くすることが可能となる。また、この判定を行うために、例えば、油圧を直接的に検出する圧力センサ等を設ける必要がなくなる。

（８）本実施形態では、ロック機構９０がロック状態とロック解除状態とのいずれにあるかの判定基準となる所定値（所定速度ｒ１，ｒ２）を、ロック解除に影響を与える作動油の温度に応じて設定するようにしている。即ち、上記判定におけるその判定態様を、ロックの解除に係る作動油の温度に応じて変更するようにしている。

本実施形態のようにロック機構９０が同機構９０に作用する油圧に基づいてロックを解除するものとされている場合、この油圧を発生させるオイルポンプ６４においては、その発生圧力が作動油の粘度に左右されることとなる。そしてこの作動油粘度は、油温が高ければ低くなるといったように、同油温の影響を受けて変化する。よってオイルポンプ６４の発生圧力は、油温が変化すると仮に他の条件が一定であったとしても変動するといった不安定性を有することとなる。

従って、本構成によれば、例えば、作動油粘度が高く実際の油圧がロック解除を行うのに充分な状態となっている（実際には既にロック解除されている）にも拘わらず不必要にデューティ比ｄｖｔの徐変操作が行われることで実位相ｖｔの変更を開始するのが遅れてしまうのを防止することができるようになる。また逆に、例えば作動油粘度が低く実際の油圧がロック解除を行うのに不充分である（実際には未だロック状態にある）にも拘わらず上記徐変操作が行われないといったことを防止し得るようになる。

そして本実施形態のようにオイルポンプ６４がエンジン１０によって駆動される場合、ロック機構９０に作用する油圧は、前述した油温に加えてエンジン１０の回転速度ｎｅの影響をも受けることとなる。従って、油温に応じて前述の判定基準となる所定値（所定速度ｒ１，ｒ２）を設定するようにした、即ち油温と回転速度ｎｅとを総合的に加味してその影響に対応するようにした本実施形態によれば、前述の判定精度を更に向上させることができるようになる。

（９）ロック機構９０は、両圧力室５５，５６の油圧に基づいてロックを解除するものとされている。これによれば、例えば特段にロック解除用アクチェータを設け、同アクチェータの動作に基づきロックの解除を行うようにした態様などと比較して構成が簡素となる。

なお、実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、以下の様態としてもよい。
・前記実施形態では、ロック機構９０がロック状態とロック解除状態とのいずれにあるかの判定基準となる所定値（所定速度ｒ１，ｒ２）が、ロック解除に影響を与える油温に応じて変更されるようになっていたが、これに限定されず、例えば、予め設定された単一の固定値とされてもよい。

・前記実施形態では、ロック機構９０がロック状態とロック解除状態とのいずれにあるかの判定が、エンジン１０の回転速度ｎｅに基づいて行われたが、これに基づくことなく、実位相ｖｔのみに基づいて行われるようにしてもよい。また、例えば、収容孔９１内でのストローク方向におけるロックピン９２の位置をセンサ等により検出し、同検出結果に基づいて行うようにしてもよい。

・前記実施形態ではロックピン抜き制御において、ロック機構９０がロック解除状態にある旨の判定がなされないとき、下限値「Ｋ−α」から上限値「Ｋ＋γ」への徐変操作が繰り返し実行されるようになっていた。しかしこれに限らず、徐変操作によってデューティ比ｄｖｔが上限値に一旦至った後には再度徐変操作が開始されることなく、このロックピン抜き制御が終了されるようになっていてもよい。

・前記実施形態では、ロックピン抜き制御における徐変範囲の上限値「Ｋ＋γ」が、ＯＣＶ８０の駆動制御におけるデューティ比ｄｖｔの可変範囲の最大デューティ比よりも小さい、即ち同可変範囲の中間側とされたが、前述の最大デューティ比が上限値に設定されていてもよい。

・前記実施形態では、ロック判定手段によってロック機構９０がロック状態にある旨の判定がなされた場合にのみロックピン抜き制御が行われるようになっていたが、これに限らず例えば、この判定に関する処理を省略し、前述の徐変を所定回数だけ行った後に、同判定処理を行うことなく通常フィードバック制御に移行するようにしてもよい。

・前記実施形態では、ロックピン抜き制御におけるデューティ比の徐変範囲内に保持デューティ比Ｋが含まれたが、例えば徐変範囲の下限値が保持デューティ比Ｋと解除デューティ比Ｒとの間に設定される等、保持デューティ比Ｋが徐変範囲から外れていてもよい。

・前記実施形態では、図５のフローチャートの処理が開始されてから、ステップＳ１２５やステップＳ１４０でのデューティ比ｄｖｔの設定処理が一度も行われることなくステップＳ３００での判定処理がなされる場合、判定対象となるデューティ比ｄｖｔの初期値として、「Ｋ−α」よりも小さい所定値が用いられた。しかしこれに代えて、前記初期値として「Ｋ−α」を用いるようにしてもよい。但しこの場合、ステップＳ３００における判定結果がＮＯとなることから、ステップＳ３３０においてデューティ比ｄｖｔが「Ｋ−α＋Ａ」に置き換えられることとなる。

・デューティ比ｄｖｔの徐変範囲内の解除デューティ比Ｒを含む一部の範囲においてそのデューティ比ｄｖｔの増加度合は、必ずしも他の範囲に比較して緩やかでなくてもよい。急であっても同じ度合であってもよい。

・前記実施形態では、ロックピン抜き制御におけるデューティ比ｄｖｔの徐変度合が、所定更新量Ａに対応する緩やかな増加度合と所定更新量Ｂに対応する急な増加度合との二つの増加度合に設定されたが、この徐変における増加度合は、例えば、一つのみでもよく三つ以上でもよい。また、図９の線図１０１に示すような直線的な増加度合に限らず、例えば２次曲線など、曲線的な増加度合としてもよい。

・前述のロックピン抜き制御において、デューティ比ｄｖｔを、前述の徐変範囲においてその上限値から下限値に向けて徐変させるようにしてもよい。また前記実施形態では、前記上限値と保持デューティ比Ｋとの差を、下限値と保持デューティ比Ｋとの差よりも大きく設定したが、逆に小さく設定してもよい。

・保持デューティ比Ｋを、両圧力室５５，５６間の圧力差が実際にゼロとなるデューティ比とすべく、学習処理を通じて定期的に置き換えるようにしてもよい。この場合、両圧力室５５，５６間の圧力差が実際にゼロとなるデューティ比と、保持デューティ比Ｋの学習値との誤差を考慮してロックピン抜き制御におけるデューティ比ｄｖｔの徐変範囲を設定するのが望ましい。即ち、前述の誤差が最大となった場合であっても実最適デューティ比ＤＦが徐変範囲から外れないように設定するのが望ましい。

・ロックピン抜き制御におけるデューティ比ｄｖｔの徐変範囲は、実最適デューティ比ＤＦに対する解除デューティ比Ｒのばらつきの範囲よりも小さくてもよい。即ち、前述のばらつきが生じた場合に解除デューティ比Ｒが徐変範囲から外れることがあってもよい。例えこのような場合であっても、例えば、徐変を行うことなくデューティ比ｄｖｔを解除デューティ比Ｒに固定するようにした態様と比較して、デューティ比ｄｖｔが実最適デューティ比ＤＦと一致する可能性は大きいものとなる。

・前記実施形態では、両気筒群ＬＳ，ＲＳの少なくとも一方のロック機構９０がロック状態にあり、且つ、ステップＳ１００で算出された目標位相ｖｔｔが所定位相ｄ１以上であると判定されたとき、前記目標位相ｖｔｔが一定の所定位相ｄ１に置き換えられた。しかしこのとき、前述の所定位相ｄ１以下の範囲内であれば、所定位相ｄ１以外の位相に置き換えられるようにしてもよい。また、一定値に置き換えられる必要はなく、状況に応じて所定位相ｄ１以下の範囲内で変動する値に置き換えられるようにしてもよい。但し前記実施形態においては、図５のフローチャートにおけるステップＳ１４０の通常フィードバック制御への移行を可能とするために、所定位相ｄ２以上の値に置き換えられる必要がある。

・前記実施形態では、両気筒群ＬＳ，ＲＳの少なくとも一方のロック機構９０がロック状態にあると判定されたとき、目標位相ｖｔｔを、両気筒群ＬＳ，ＲＳについて同一の値となるように制限したが、これに限らず、前述のトルク変動を抑制できる程度であれば両気筒群ＬＳ，ＲＳの相互間で異なる値となるように制限してもよい。

・前記実施形態では、ステップＳ１００で算出された目標位相ｖｔｔが所定位相ｄ１未満であるか否かについての判定処理（ステップＳ１１０処理）を行い、この処理において所定位相ｄ１未満であると判定されたときに前記目標位相ｖｔｔを変更することなくそのまま維持するようにしたが、この判定処理を省略してもよい。即ちこの場合、両気筒群ＬＳ，ＲＳの少なくとも一方のロック機構９０がロック状態にあると判定されたときには、ステップＳ１００で算出された目標位相ｖｔｔの大小に拘わらず同目標位相ｖｔｔが所定位相ｄ１に置き換えられることとなる。

・両気筒群ＬＳ，ＲＳのロック機構９０が共にロック状態にあると判定された場合には、目標位相ｖｔｔの制限を行わないようにしてもよい。即ち両ロック機構９０の一方がロック状態にあると判定された場合にのみ、前述の制限を行うようにしてもよい。

・前記実施形態では、所定位相ｄ１を「０」とは異なる値とすることで、目標位相ｖｔｔをロック位相とは異なる位相に制限するようにしたが、これに代えて、所定位相ｄ１を「０」とすることで目標位相ｖｔｔをロック位相とするようにしてもよい。

・ＥＣＵ７０による前述のＶＶＴ制御（図５等のフローチャートに示す一連の処理に相当）において、ステップＳ１０５，Ｓ１１０，Ｓ１１５処理や突当制御に関連する処理（例えばステップＳ１２０，Ｓ１２５）を省略してもよい。

・前記実施形態では、遅角側圧力室５６に連通したロック解除用圧力室９４よりも、進角側圧力室５５に連通したロック解除用圧力室９７の方が、ロックピン９２をロック穴９６から離脱させる方向への油圧の作用面積が大きく設定されたが、これに限定されない。進角側のロック解除用圧力室９７における前記作用面積が遅角側のロック解除用圧力室９４における前記作用面積以下であってもよい。但しこの場合、前述の実最適デューティ比ＤＦは、例えば保持デューティ比Ｋ以下となる。

・前記実施形態では、両圧力室５５，５６の油圧に基づく外力によってロックピン９２を移動させるようにしたが、これに限定されない。例えば、両圧力室５５，５６に油圧を供給するための油圧経路とは別に、油圧経路を特段に設けてオイルポンプ６４とは別の油圧源を同経路に設け、同油圧源を用いてロックピン９２に油圧を供給するようにしてもよい。この場合、このロック機構９０を、ロックピン９２に作用する油圧が所定圧以上となることでロック解除可能となるように構成してもよく、所定圧未満となることでロック解除可能となるように構成してもよい。また油圧を利用した態様に限らず、例えば、電磁アクチェータ等の専用のアクチェータを用いてロックピン９２を移動させるようにしてもよい。但しこれら場合、前述の実最適デューティ比ＤＦは、例えば保持デューティ比Ｋと同等となる。

・前記実施形態では、ピン形状のロックピン９２を用い、これとロック穴９６との係合によってベーン体５２の相対回動をロックするようにしたが、これに限らず、ピン形状ではない部材を用いてベーン体５２の相対回動をロックするようにしてもよい。

・前記実施形態では、前記最遅角位置においてベーン体５２の相対回動をロック可能なロック機構９０を備えた態様において本発明を適用したが、これに限定されない。例えば、前記最進角位置と前記最遅角位置との中間位置において前記相対回動をロック可能なロック機構を備えた態様にいて本発明を適用してもよい。

・排気側カムシャフト３３（３３Ｌ，３３Ｒ）側にＶＶＴを設け、排気バルブ３１のバルブタイミングを可変とした態様においてこの排気側に本発明を適用してもよい。この場合、排気バルブ３１のバルブタイミングのみ可変とした態様に限らず、吸気バルブ２１及び排気バルブ３１の両バルブタイミングを可変とした態様において、吸気側及び排気側の両方に本発明を適用するようにしてもよい。

・前記内燃機関は、前記実施形態において記載したＶ型に限定されず、例えば、水平対向型であってもよい。また、直列配置された複数の気筒を、それぞれ別個のカムシャフト及びＶＶＴを有する複数の気筒群に群分けしたタイプのエンジンであってもよい。

・気筒群の数は二つに限定されない。例えば三つ以上であってもよい。
・前記実施形態では複数の気筒群を有する内燃機関において本発明を適用したが、共通のカムシャフト及びＶＶＴを有する気筒群が一つのみ設けられた内燃機関において適用してもよい。また、単気筒の内燃機関において適用してもよい。

一実施形態のガソリンエンジンシステムの概略構成を示す図。 同実施形態のバルブタイミング制御装置の概略構成を示す模式図。 同実施形態のロック機構の断面構造を示す図。 同実施形態のロック機構の断面構造を示す図。 同実施形態のＥＣＵによる処理の手順を示すメインフローチャート。 同実施形態の抜け完了フラグ設定処理における処理手順を示すフローチャート。 同実施形態の冷却水温度と所定速度との関係を示すマップ。 同実施形態のロックピン抜き制御における処理手順を示すフローチャート。 同実施形態におけるデューティ比の変化を示すタイムチャート。

符号の説明

１０…Ｖ型６気筒エンジン、１４…クランクシャフト、２３，２３Ｌ，２３Ｒ…吸気側カムシャフト、２７…吸気側タイミングプーリ、５５…進角側圧力室、５６…遅角側圧力室、７０…ＥＣＵ（指令値設定手段、ロック判定手段）、９０…ロック機構、９２…ロックピン、９６…ロック穴、ｄｖｔ…デューティ比、ｎｅ…回転速度、Ｒ…解除デューティ比、ｒ１，ｒ２…所定速度、ｔｅ…冷却水温度、ｖｔ…実相対回転位相。

Claims (13)

1. クランクシャフトと同期して回転する回転体とカムシャフトとの間に設けられた進角側圧力室及び遅角側圧力室に対して流体圧制御装置により流体を供給し、それら各圧力室の流体圧差に基づいて前記回転体に対するカムシャフトの回転位相を変更することによりバルブタイミングを可変とする可変機構を備える内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記カムシャフトの回転位相が所定のロック位相となったときに、前記回転体及び前記カムシャフトの一方側に設けられた凸部と他方側に設けられた凹部との係合を通じて前記回転体に対する前記可変機構による前記カムシャフトの相対回動をロック可能であるとともに、前記係合を解除することで前記相対回動のロックを解除可能なロック機構と、
   前記ロックを解除して前記カムシャフトの回転位相を変更するに際し、前記流体圧制御装置への指令値である制御指令値を、最もロック解除され易い流体圧状態を実現するための一定の制御指令値である解除指令値とは異なり且つ前記制御指令値の可変範囲の両端値よりも中間側に設定された第１所定値を開始値として、同第１所定値とは異なる第２所定値へと前記解除指令値を経由して増加方向及び減少方向の一方に徐変させる指令値設定手段とを備える
   ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
2. クランクシャフトと同期して回転する回転体とカムシャフトとの間に設けられた進角側圧力室及び遅角側圧力室に対して流体圧制御装置により流体を供給し、これら圧力室の圧力の差により前記回転体に対する前記カムシャフトの回転位相を変更し、これによりバルブタイミングを可変とする可変機構と、
   前記カムシャフトの回転位相がロック位相にあるときに前記回転体及び前記カムシャフトの一方に設けられた凸部と他方に設けられた凹部との係合を通じて前記可変機構による前記回転体に対する前記カムシャフトの回転をロックし、前記凸部と前記凹部との係合を解除することにより前記カムシャフトの回転のロックを解除するロック機構と
   を備える内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記流体圧制御装置への指令値である制御指令値について、バルブタイミングを最も遅角する流体圧状態を実現する制御指令値を最遅角指令値とし、前記ロック機構のロックが最も解除され易い流体圧状態を実現する理論上の制御指令値を仮想解除指令値とし、前記ロック機構のロックが最も解除され易い流体圧状態を実現する実際の制御指令値を実解除指令値とし、この実解除指令値のばらつきの範囲において最も大きいものを最大実解除指令値とし、前記実解除指令値のばらつきの範囲において最も小さいものを最小実解除指令値として、
   前記実解除指令値のばらつきの範囲よりも大きい制御指令値の範囲である徐変範囲が前記ばらつきの範囲及び前記仮想解除指令値を含む態様で制御指令値の変更可能範囲内に予め設定され、すなわちこの徐変範囲において最も小さいものを第１所定値とし、前記徐変範囲において最も大きいものを第２所定値としたときに、前記第１所定値が前記最遅角指令値と前記最小実解除指令値との間に設定され、前記第２所定値が前記最大実解除指令値よりも大きく設定されて、これら所定値による範囲が前記徐変範囲として予め設定されるとともに、
   前記ロック機構のロックを解除する際には、前記予め設定された徐変範囲に基づいて前記制御指令値を前記第１所定値から前記第２所定値に向けて徐変させる指令値設定手段が設けられる
   ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
3. 請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   バルブタイミングを最も進角する流体圧状態を実現する前記制御指令値を最進角指令値としたときに、前記第２の所定値は、この最進角指令値と前記仮想解除指令値との間の値として予め設定されるものである
   ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
4. クランクシャフトと同期して回転する回転体とカムシャフトとの間に設けられた進角側圧力室及び遅角側圧力室に対して流体圧制御装置により流体を供給し、これら圧力室の圧力の差により前記回転体に対する前記カムシャフトの回転位相を変更し、これによりバルブタイミングを可変とする可変機構と、
   前記カムシャフトの回転位相がロック位相にあるときに前記回転体及び前記カムシャフトの一方に設けられた凸部と他方に設けられた凹部との係合を通じて前記可変機構による前記回転体に対する前記カムシャフトの回転をロックし、前記凸部と前記凹部との係合を解除することにより前記カムシャフトの回転のロックを解除するロック機構と
   を備える内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記流体圧制御装置への指令値である制御指令値について、バルブタイミングを最も進角する流体圧状態を実現する制御指令値を最進角指令値とし、前記ロック機構のロックが最も解除され易い流体圧状態を実現する理論上の制御指令値を仮想解除指令値とし、前記ロック機構のロックが最も解除され易い流体圧状態を実現する実際の制御指令値を実解除指令値とし、この実解除指令値のばらつきの範囲において最も大きいものを最大実解除指令値とし、前記実解除指令値のばらつきの範囲において最も小さいものを最小実解除指令値として、
   前記実解除指令値のばらつきの範囲よりも大きい制御指令値の範囲である徐変範囲が前記ばらつきの範囲及び前記仮想解除指令値を含む態様で制御指令値の変更可能範囲内に予め設定され、すなわちこの徐変範囲において最も大きいものを第１所定値とし、前記徐変範囲において最も小さいものを第２所定値としたときに、前記第１所定値が前記最進角指令値と前記最大実解除指令値との間に設定され、前記第２所定値が前記最小実解除指令値よりも小さく設定されて、これら所定値による範囲が前記徐変範囲として予め設定されるとともに、
   前記ロック機構のロックを解除する際には、前記予め設定された徐変範囲に基づいて前記制御指令値を前記第１所定値から前記第２所定値に向けて徐変させる指令値設定手段が設けられる
   ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
5. 請求項４に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   バルブタイミングを最も遅角する流体圧状態を実現する前記制御指令値を最遅角指令値としたときに、前記第２の所定値は、この最遅角指令値と前記仮想解除指令値との間の値として予め設定されるものである
   ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記最もロック解除され易い流体圧状態は、前記ロック機構において前記係合を解除する方向に作用する力から、前記カムシャフトの相対回動に起因して前記解除を妨げるように前記方向と反対方向に作用する抵抗力を差し引いた値が最大となる流体圧状態である
   ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記指令値設定手段は、前記制御指令値の徐変範囲内の前記解除指令値を含む一部の範囲においてその制御指令値の増加度合又は減少度合を他の範囲に比較して緩やかなものに設定する
   ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記ロック機構が前記相対回動をロックしたロック状態と、同ロックが解除されたロック解除状態とのいずれにあるかを判定するロック判定手段を更に備え、
   前記指令値設定手段は、前記ロック判定手段により前記ロック機構が前記ロック状態にある旨の判定がなされたときに前記第１所定値から前記第２所定値への徐変操作が行われるように前記制御指令値を設定するものである
   ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
9. 請求項８に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記指令値設定手段は、前記ロック判定手段により前記ロック機構が前記ロック解除状態にある旨の判定がなされないときに前記第１所定値から前記第２所定値への徐変操作が繰り返し行われるように前記制御指令値を設定するものである
   ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
10. 請求項９に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    前記第２所定値は前記指令値の可変範囲の両端値よりも中間側に設定されている
    ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
11. 請求項８〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    前記ロック機構は、内燃機関により駆動される圧力源によって発生され同ロック機構に作用する流体圧に基づき前記ロックを解除するものであり、
    前記ロック判定手段は、内燃機関の回転速度が所定値以上であるか否かに基づいて前記ロック機構が前記ロック状態と前記ロック解除状態とのいずれにあるかを判定するものである
    ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
12. 請求項１１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    前記ロック判定手段は、前記判定の基準となる前記所定値を前記ロックの解除に係る流体の温度に応じて変更するものである
    ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    前記ロック機構は、同機構に作用する流体圧に基づき前記ロックを解除するものであり、この流体圧は、前記両圧力室の少なくとも一方の流体圧を利用したものである
    ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。

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