JP4261291B2

JP4261291B2 - Variable valve controller for internal combustion engine

Info

Publication number: JP4261291B2
Application number: JP2003301323A
Authority: JP
Inventors: 博和清水
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2003-08-26
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2023-08-26
Also published as: JP2005069132A

Description

本発明は、内燃機関の可変動弁制御装置に関し、詳しくは、機関バルブの作動特性を可変とする可変動弁機構の制御技術に関する。 The present invention relates to a variable valve control apparatus for an internal combustion engine, and more particularly, to a control technique for a variable valve mechanism that makes an operation characteristic of an engine valve variable.

従来、スロットル全閉、かつ、高回転域での減速時に、吸気圧が低くなってシリンダとピストンとの間からエンジンオイルが燃焼室側へ吸引される所謂オイル上がりが生じることを防止すべく、吸気バルブのタイミングを早めてバルブオーバーラップを拡大する構成の可変バルブタイミング制御装置が知られている（特許文献１参照）。
特開平０５−０９９００７号公報 Conventionally, when the throttle is fully closed and when decelerating in a high rotation range, the so-called oil rise in which the intake air pressure is lowered and the engine oil is sucked into the combustion chamber from between the cylinder and the piston is prevented. 2. Description of the Related Art A variable valve timing control device configured to increase the valve overlap by advancing the intake valve timing is known (see Patent Document 1).
Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-099007

しかし、可変バルブタイミング機構と可変バルブリフト機構とを個別に備える機関では、吸気圧が所定値よりも低下しないように、吸気バルブのバルブタイミングを早めても、可変バルブリフト機構によりバルブリフト量が低く制御されると、筒内圧の低下を抑制することができず、オイル上がりを防止することができなくなってしまうという問題があった。 However, in an engine equipped with a variable valve timing mechanism and a variable valve lift mechanism separately, even if the intake valve timing is advanced so that the intake pressure does not drop below a predetermined value, the variable valve lift mechanism reduces the valve lift amount. If the pressure is controlled to be low, there is a problem that it is impossible to suppress a decrease in the in-cylinder pressure and it is impossible to prevent oil from rising.

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、可変バルブリフト機構を備えた内燃機関において、減速時におけるオイル上がりを確実に防止できる内燃機関の可変動弁制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a variable valve control device for an internal combustion engine that can reliably prevent oil from rising during deceleration in an internal combustion engine having a variable valve lift mechanism. To do.

そのため請求項１記載の発明では、筒内負圧が所定値以上にならないよう、機関回転速度が高いほど、吸気バルブのバルブリフト量の最小リミッタを大きな値に設定し、前記吸気バルブのバルブリフト量を前記吸気バルブのバルブリフト量の最小リミッタに基づいて制限する構成とした。
かかる構成によると、筒内負圧が所定値以上にならないバルブリフト量を、機関回転速度に応じて設定し、筒内圧が所定値以下に低下しないようにバルブリフト量を制御する。
また、かかる構成によると、機関回転速度が高いほど筒内圧が低下する特性に対応して、最小リミッタが適性に設定されることになる。 Therefore, in the first aspect of the invention, the minimum limiter of the valve lift amount of the intake valve is set to a larger value as the engine rotational speed is higher so that the in-cylinder negative pressure does not become a predetermined value or more, and the valve lift of the intake valve is increased. The amount is limited based on the minimum limiter of the valve lift amount of the intake valve .
According to such a configuration, the valve lift amount at which the in-cylinder negative pressure does not exceed the predetermined value is set according to the engine rotation speed, and the valve lift amount is controlled so that the in-cylinder pressure does not decrease below the predetermined value.
Further, according to such a configuration, the minimum limiter is appropriately set corresponding to the characteristic that the in-cylinder pressure decreases as the engine speed increases.

従って、バルブリフト量が小さく制御されることで、減速時に筒内圧が所定値以下にまで低下して、オイル上がりが生じてしまうことを回避できる。
請求項２記載の発明では、筒内負圧が所定値以上にならないようバルブタイミングの進角リミッタを設定し、吸気バルブ及び／又は排気バルブのバルブタイミングを前記進角リミッタに基づいて制限する構成とした。 Therefore, by controlling the valve lift amount to be small, it is possible to prevent the in-cylinder pressure from decreasing to a predetermined value or less during deceleration and causing an increase in oil.
In the invention according to claim 2, the valve timing advance limiter is set so that the in-cylinder negative pressure does not exceed a predetermined value, and the valve timing of the intake valve and / or the exhaust valve is limited based on the advance limiter. It was.

かかる構成によると、吸気バルブのバルブリフト量を筒内負圧が所定値以上にならないように制限すると共に、吸気バルブ及び／又は排気バルブのバルブタイミングを、筒内負圧が所定値以上にならないように設定した進角リミッタ（最大進角リミッタ及び／又は最小進角リミッタ）で制限し、バルブリフト量とバルブタイミングとの双方から、筒内圧が所定値以下に低下しないように制御する。 According to such a configuration, the valve lift amount of the intake valve is limited so that the in-cylinder negative pressure does not exceed the predetermined value, and the in-cylinder negative pressure does not exceed the predetermined value for the valve timing of the intake valve and / or the exhaust valve. The advance angle limiter (maximum advance angle limiter and / or minimum advance angle limiter) is set as described above, and control is performed so that the in-cylinder pressure does not decrease below a predetermined value from both the valve lift amount and the valve timing.

従って、減速時に筒内圧が所定値以下にまで低下してオイル上がりが生じてしまうことを、バルブリフト量及びバルブタイミングの制限によってより確実に回避できる。
請求項４記載の発明では、筒内負圧が所定値以上にならないようスロットルの開度の最小リミッタを設定し、スロットルの開度を前記スロットルの開度の最小リミッタに基づいて制限する構成とした。 Therefore, it is possible to more reliably avoid the increase in oil due to the in-cylinder pressure being reduced to a predetermined value or less during deceleration by limiting the valve lift amount and the valve timing.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a configuration in which a throttle opening minimum limiter is set so that the in-cylinder negative pressure does not exceed a predetermined value, and the throttle opening is limited based on the throttle opening minimum limiter. did.

かかる構成によると、吸気バルブのバルブリフト量を最小リミッタで制限すると共に、スロットルの開度を最小リミッタで制限することで、バルブリフト量とスロットル開度との双方から（又は、バルブリフト量，スロットル開度及びバルブタイミングから）筒内圧が所定値以下に低下しないように制御する。
従って、減速時に筒内圧が所定値以下にまで低下してオイル上がりが生じてしまうことを、バルブリフト量及びスロットル開度（又は、バルブリフト量，スロットル開度及びバルブタイミング）の制限によってより確実に回避できる。 According to such a configuration, the valve lift amount of the intake valve is limited by the minimum limiter, and the throttle opening is limited by the minimum limiter, so that both the valve lift amount and the throttle opening amount (or the valve lift amount, In-cylinder pressure is controlled so as not to fall below a predetermined value (from throttle opening and valve timing).
Therefore, it is more certain that the in-cylinder pressure will drop to a predetermined value or less during deceleration, resulting in oil increase by limiting the valve lift and throttle opening (or valve lift, throttle opening and valve timing). Can be avoided.

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内燃機関のシステム構成図である。
図１において、内燃機関１０１の吸気管１０２には、スロットルモータ１０３ａでスロットルバルブ１０３ｂを開閉駆動する電子制御スロットル１０４が介装され、該電子制御スロットル１０４及び吸気バルブ１０５を介して、燃焼室１０６内に空気が吸入される。 Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a system configuration diagram of an internal combustion engine for a vehicle according to an embodiment.
In FIG. 1, an electronic control throttle 104 that opens and closes a throttle valve 103 b by a throttle motor 103 a is interposed in an intake pipe 102 of the internal combustion engine 101, and a combustion chamber 106 is connected via the electronic control throttle 104 and the intake valve 105. Air is inhaled inside.

燃焼排気は燃焼室１０６から排気バルブ１０７を介して排出され、フロント触媒１０８及びリア触媒１０９で浄化された後、大気中に放出される。
前記吸気バルブ１０５，排気バルブ１０７は、それぞれ吸気側カム軸，排気側カム軸を介して開閉駆動される。
前記吸気バルブ１０５側には、バルブリフト量を作動角と共に連続的に可変制御するＶＥＬ（Variable valve Event and Lift）機構１１２が設けられる。 The combustion exhaust is discharged from the combustion chamber 106 through the exhaust valve 107, purified by the front catalyst 108 and the rear catalyst 109, and then released into the atmosphere.
The intake valve 105 and the exhaust valve 107 are driven to open and close via an intake camshaft and an exhaust camshaft, respectively.
On the intake valve 105 side, a variable valve event and lift (VEL) mechanism 112 that continuously and variably controls the valve lift amount along with the operating angle is provided.

また、吸気バルブ１０５側には、クランク軸に対するカム軸の回転位相を変化させることで、バルブ作動角の中心位相を連続的に可変制御するＶＴＣ（Variable valve Timing Control）機構１１３ａが設けられる。
一方、排気バルブ１０７は、排気側カム軸１１０に設けられるカム１１１によって一定のバルブリフト・作動角で開閉駆動されるが、クランク軸に対するカム軸の回転位相を変化させることで、バルブ作動角の中心位相を連続的に可変制御するＶＴＣ（Variable valve Timing Control）機構１１３ｂが設けられる。 Further, on the intake valve 105 side, a VTC (Variable valve Timing Control) mechanism 113a is provided that continuously and variably controls the center phase of the valve operating angle by changing the rotational phase of the camshaft with respect to the crankshaft.
On the other hand, the exhaust valve 107 is driven to open and close at a constant valve lift / operating angle by a cam 111 provided on the exhaust side camshaft 110, but by changing the rotational phase of the camshaft with respect to the crankshaft, the valve operating angle is controlled. A VTC (Variable valve Timing Control) mechanism 113b that continuously and variably controls the center phase is provided.

マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１４は、アクセル開度に対応する目標吸入空気量及び目標の排気残留率になるように、前記電子制御スロットル１０４，ＶＥＬ機構１１２及びＶＴＣ機構１１３ａ，１１３ｂを制御する。
前記ＥＣＵ１１４には、内燃機関１０１の吸入空気量を検出するエアフローメータ１１５、アクセルペダルセンサＡＰＳ１１６、クランク軸１２０から回転信号を取り出すクランク角センサ１１７、スロットルバルブ１０３ｂの開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１１８、内燃機関１０１の冷却水温度を検出する水温センサ１１９等からの検出信号が入力される。 An engine control unit (ECU) 114 incorporating a microcomputer has the electronic control throttle 104, the VEL mechanism 112, and the VTC mechanisms 113a, 113b so that the target intake air amount corresponding to the accelerator opening and the target exhaust residual ratio are obtained. To control.
The ECU 114 includes an air flow meter 115 that detects the intake air amount of the internal combustion engine 101, an accelerator pedal sensor APS116, a crank angle sensor 117 that extracts a rotation signal from the crankshaft 120, and a throttle sensor 118 that detects the opening TVO of the throttle valve 103b. A detection signal from a water temperature sensor 119 or the like that detects the cooling water temperature of the internal combustion engine 101 is input.

尚、前記クランク角センサ１１７の検出信号に基づき、前記ＥＣＵ１１４にて機関回転速度が演算される。
また、各気筒の吸気バルブ１０５上流側の吸気ポート１３０には、電磁式の燃料噴射弁１３１が設けられ、該燃料噴射弁１３１は、前記ＥＣＵ１１４からの噴射パルス信号によって開弁駆動されると、噴射パルス幅（開弁時間）に比例する量の燃料を噴射する。 The ECU 114 calculates the engine speed based on the detection signal of the crank angle sensor 117.
Further, an electromagnetic fuel injection valve 131 is provided in the intake port 130 upstream of the intake valve 105 of each cylinder. When the fuel injection valve 131 is driven to open by an injection pulse signal from the ECU 114, An amount of fuel proportional to the injection pulse width (valve opening time) is injected.

図２〜図４は、前記ＶＥＬ機構１１２の構造を詳細に示すものである。
但し、吸気バルブ１０５のバルブリフト量を可変制御する可変バルブリフト機構を、図２〜図４に示すＶＥＬ機構１１２に限定するものではない。
図２〜図４に示すＶＥＬ機構１１２は、一対の吸気バルブ１０５，１０５と、シリンダヘッド１１のカム軸受１４に回転自在に支持された中空状のカム軸１３（駆動軸）と、該カム軸１３に軸支された回転カムである２つの偏心カム１５，１５（駆動カム）と、前記カム軸１３の上方位置に同じカム軸受１４に回転自在に支持された制御軸１６と、該制御軸１６に制御カム１７を介して揺動自在に支持された一対のロッカアーム１８，１８と、各吸気バルブ１０５，１０５の上端部にバルブリフター１９，１９を介して配置された一対のそれぞれ独立した揺動カム２０，２０とを備えている。 2 to 4 show the structure of the VEL mechanism 112 in detail.
However, the variable valve lift mechanism that variably controls the valve lift amount of the intake valve 105 is not limited to the VEL mechanism 112 shown in FIGS.
The VEL mechanism 112 shown in FIGS. 2 to 4 includes a pair of intake valves 105, 105, a hollow cam shaft 13 (drive shaft) rotatably supported by the cam bearing 14 of the cylinder head 11, and the cam shaft. Two eccentric cams 15 and 15 (drive cams) which are rotary cams supported by the shaft 13, a control shaft 16 rotatably supported by the same cam bearing 14 above the cam shaft 13, and the control shaft 16, a pair of rocker arms 18 and 18 supported by a control cam 17 so as to be swingable, and a pair of independent rockers disposed at upper ends of the intake valves 105 and 105 via valve lifters 19 and 19, respectively. The moving cams 20 and 20 are provided.

前記偏心カム１５，１５とロッカアーム１８，１８とは、リンクアーム２５，２５によって連係され、ロッカアーム１８，１８と揺動カム２０，２０とは、リンク部材２６，２６によって連係されている。
上記ロッカアーム１８，１８，リンクアーム２５，２５，リンク部材２６，２６が伝達機構を構成する。 The eccentric cams 15 and 15 and the rocker arms 18 and 18 are linked by link arms 25 and 25, and the rocker arms 18 and 18 and the swing cams 20 and 20 are linked by link members 26 and 26.
The rocker arms 18, 18, the link arms 25, 25, and the link members 26, 26 constitute a transmission mechanism.

前記偏心カム１５は、図５に示すように、略リング状を呈し、小径なカム本体１５ａと、該カム本体１５ａの外端面に一体に設けられたフランジ部１５ｂとからなり、内部軸方向にカム軸挿通孔１５ｃが貫通形成されていると共に、カム本体１５ａの軸心Ｘがカム軸１３の軸心Ｙから所定量だけ偏心している。
また、前記偏心カム１５は、カム軸１３に対し前記バルブリフター１９に干渉しない両外側にカム軸挿通孔１５ｃを介して圧入固定されている。 As shown in FIG. 5, the eccentric cam 15 has a substantially ring shape and includes a small-diameter cam main body 15a and a flange portion 15b integrally provided on the outer end surface of the cam main body 15a. A cam shaft insertion hole 15 c is formed through the shaft, and the shaft center X of the cam body 15 a is eccentric from the shaft center Y of the cam shaft 13 by a predetermined amount.
The eccentric cam 15 is press-fitted and fixed to the camshaft 13 on both outer sides that do not interfere with the valve lifter 19 via a camshaft insertion hole 15c.

前記ロッカアーム１８は、図４に示すように、略クランク状に屈曲形成され、中央の基部１８ａが制御カム１７に回転自在に支持されている。
また、基部１８ａの外端部に突設された一端部１８ｂには、リンクアーム２５の先端部と連結するピン２１が圧入されるピン孔１８ｄが貫通形成されている一方、基部１８ａの内端部に突設された他端部１８ｃには、各リンク部材２６の後述する一端部２６ａと連結するピン２８が圧入されるピン孔１８ｅが形成されている。 As shown in FIG. 4, the rocker arm 18 is bent in a substantially crank shape, and a central base 18 a is rotatably supported by the control cam 17.
A pin hole 18d into which a pin 21 connected to the tip end of the link arm 25 is press-fitted is formed at one end 18b protruding from the outer end of the base 18a, while the inner end of the base 18a is formed. A pin hole 18e into which a pin 28 connected to one end portion 26a (described later) of each link member 26 is press-fitted is formed in the other end portion 18c projecting from the portion.

前記制御カム１７は、円筒状を呈し、制御軸１６外周に固定されていると共に、図２に示すように軸心Ｐ１位置が制御軸１６の軸心Ｐ２からαだけ偏心している。
前記揺動カム２０は、図２及び図６，図７に示すように略横Ｕ字形状を呈し、略円環状の基端部２２にカム軸１３が嵌挿されて回転自在に支持される支持孔２２ａが貫通形成されていると共に、ロッカアーム１８の他端部１８ｃ側に位置する端部２３にピン孔２３ａが貫通形成されている。 The control cam 17 has a cylindrical shape, is fixed to the outer periphery of the control shaft 16, and the position of the axis P1 is eccentric from the axis P2 of the control shaft 16 by α as shown in FIG.
As shown in FIGS. 2, 6, and 7, the rocking cam 20 has a substantially horizontal U shape, and a cam shaft 13 is fitted into a substantially annular base end portion 22 so as to be rotatably supported. A support hole 22a is formed through, and a pin hole 23a is formed through the end 23 located on the other end 18c side of the rocker arm 18.

また、揺動カム２０の下面には、基端部２２側の基円面２４ａと該基円面２４ａから端部２３端縁側に円弧状に延びるカム面２４ｂとが形成されており、該基円面２４ａとカム面２４ｂとが、揺動カム２０の揺動位置に応じて各バルブリフター１９の上面所定位置に当接するようになっている。
即ち、図８に示すバルブリフト特性からみると、図２に示すように基円面２４ａの所定角度範囲θ１がベースサークル区間になり、カム面２４ｂの前記ベースサークル区間θ１から所定角度範囲θ２が所謂ランプ区間となり、更に、カム面２４ｂのランプ区間θ２から所定角度範囲θ３がリフト区間になるように設定されている。 Further, a base circle surface 24a on the base end portion 22 side and a cam surface 24b extending in an arc shape from the base circle surface 24a toward the end edge side of the end portion 23 are formed on the lower surface of the swing cam 20. The circular surface 24 a and the cam surface 24 b come into contact with predetermined positions on the upper surfaces of the valve lifters 19 in accordance with the swing position of the swing cam 20.
That is, when viewed from the valve lift characteristics shown in FIG. 8, as shown in FIG. 2, the predetermined angle range θ1 of the base circle surface 24a becomes the base circle section, and the predetermined angle range θ2 from the base circle section θ1 of the cam surface 24b changes. This is a so-called ramp section, and further, a predetermined angle range θ3 from the ramp section θ2 of the cam surface 24b is set to be a lift section.

また、前記リンクアーム２５は、円環状の基部２５ａと、該基部２５ａの外周面所定位置に突設された突出端２５ｂとを備え、基部２５ａの中央位置には、前記偏心カム１５のカム本体１５ａの外周面に回転自在に嵌合する嵌合穴２５ｃが形成されている一方、突出端２５ｂには、前記ピン２１が回転自在に挿通するピン孔２５ｄが貫通形成されている。
更に、前記リンク部材２６は、所定長さの直線状に形成され、円形状の両端部２６ａ，２６ｂには前記ロッカアーム１８の他端部１８ｃと揺動カム２０の端部２３の各ピン孔１８ｄ，２３ａに圧入した各ピン２８，２９の端部が回転自在に挿通するピン挿通孔２６ｃ，２６ｄが貫通形成されている。 The link arm 25 includes an annular base portion 25a and a projecting end 25b projecting at a predetermined position on the outer peripheral surface of the base portion 25a. At the center position of the base portion 25a, the cam body of the eccentric cam 15 is provided. A fitting hole 25c is formed in the outer peripheral surface of 15a so as to be freely rotatable, and a pin hole 25d through which the pin 21 is rotatably inserted is formed in the protruding end 25b.
Further, the link member 26 is formed in a straight line having a predetermined length, and circular pin ends 26a and 26b have pin holes 18d in the other end 18c of the rocker arm 18 and the end 23 of the swing cam 20, respectively. , 23a, and pin insertion holes 26c and 26d through which end portions of the pins 28 and 29 are rotatably inserted are formed.

尚、各ピン２１，２８，２９の一端部には、リンクアーム２５やリンク部材２６の軸方向の移動を規制するスナップリング３０，３１，３２が設けられている。
上記構成において、制御軸１６の軸心Ｐ２と制御カム１７の軸心Ｐ１との位置関係によって、図６，７に示すように、バルブリフト量が変化することになり、前記制御軸１６を回転駆動させることで、制御カム１７の軸心Ｐ１に対する制御軸１６の軸心Ｐ２の位置を変化させる。 In addition, snap rings 30, 31, and 32 that restrict the axial movement of the link arm 25 and the link member 26 are provided at one end of each pin 21, 28, and 29.
In the above configuration, the valve lift amount changes as shown in FIGS. 6 and 7 depending on the positional relationship between the axis P2 of the control shaft 16 and the axis P1 of the control cam 17, and the control shaft 16 is rotated. By driving, the position of the axis P2 of the control shaft 16 with respect to the axis P1 of the control cam 17 is changed.

前記制御軸１６は、図１０に示すような構成によって、ストッパにより制限される所定回転角度範囲内でＤＣサーボモータ（アクチュエータ）１２１により回転駆動されるようになっており、前記制御軸１６の角度を前記アクチュエータ１２１で変化させることで、吸気バルブ１０５のバルブリフト量及びバルブ作動角が連続的に変化する（図９参照）。
図１０において、ＤＣサーボモータ１２１は、その回転軸が制御軸１６と平行になるように配置され、回転軸の先端には、かさ歯車１２２が軸支されている。 The control shaft 16 is configured to be rotationally driven by a DC servo motor (actuator) 121 within a predetermined rotational angle range limited by a stopper with the configuration shown in FIG. Is changed by the actuator 121, the valve lift amount and the valve operating angle of the intake valve 105 are continuously changed (see FIG. 9).
In FIG. 10, the DC servo motor 121 is arranged so that its rotation shaft is parallel to the control shaft 16, and a bevel gear 122 is pivotally supported at the tip of the rotation shaft.

一方、前記制御軸１６の先端に一対のステー１２３ａ，１２３ｂが固定され、一対のステー１２３ａ，１２３ｂの先端部を連結する制御軸１６と平行な軸周りに、ナット１２４が揺動可能に支持される。
前記ナット１２４に噛み合わされるネジ棒１２５の先端には、前記かさ歯車１２２に噛み合わされるかさ歯車１２６が軸支されており、ＤＣサーボモータ１２１の回転によってネジ棒１２５が回転し、該ネジ棒１２５に噛み合うナット１２４の位置が、ネジ棒１２５の軸方向に変位することで、制御軸１６が回転されるようになっている。 On the other hand, a pair of stays 123a and 123b are fixed to the tip of the control shaft 16, and a nut 124 is swingably supported around an axis parallel to the control shaft 16 connecting the tips of the pair of stays 123a and 123b. The
A bevel gear 126 meshed with the bevel gear 122 is pivotally supported at the tip of the screw rod 125 meshed with the nut 124, and the screw rod 125 is rotated by the rotation of the DC servo motor 121. The position of the nut 124 that meshes with the 125 is displaced in the axial direction of the screw rod 125 so that the control shaft 16 is rotated.

ここで、ナット１２４の位置をかさ歯車１２６に近づける方向が、バルブリフト量が小さくなる方向で、逆に、ナット１２４の位置をかさ歯車１２６から遠ざける方向が、バルブリフト量が大きくなる方向となっている。
前記制御軸１６の先端には、図１０に示すように、制御軸１６の角度を検出するポテンショメータ式の角度センサ１２７が設けられており、該角度センサ１２７で検出される実際の角度が目標角度に一致するように、前記ＥＣＵ１１４が前記ＤＣサーボモータ１２１をフィードバック制御する。 Here, the direction in which the position of the nut 124 is brought closer to the bevel gear 126 is a direction in which the valve lift amount is reduced, and conversely, the direction in which the position of the nut 124 is moved away from the bevel gear 126 is a direction in which the valve lift amount is increased. ing.
As shown in FIG. 10, a potentiometer type angle sensor 127 for detecting the angle of the control shaft 16 is provided at the tip of the control shaft 16, and the actual angle detected by the angle sensor 127 is the target angle. The ECU 114 feedback-controls the DC servo motor 121 so as to match the above.

尚、本実施形態では、角度センサ１２７で認識される制御軸１６の角度の増大方向が、バルブリフト量が大きくなる方向である。
次に、吸気側のＶＴＣ機構１１３ａの構成を、図１１に基づいて説明する。
尚、排気側のＶＴＣ機構１１３ｂの構成も、吸気側のＶＴＣ機構１１３ａと同様である。 In the present embodiment, the increasing direction of the angle of the control shaft 16 recognized by the angle sensor 127 is the direction in which the valve lift amount increases.
Next, the configuration of the intake-side VTC mechanism 113a will be described with reference to FIG.
The configuration of the exhaust-side VTC mechanism 113b is the same as that of the intake-side VTC mechanism 113a.

本実施形態におけるＶＴＣ機構１１３は、ベーン式の可変バルブタイミング機構であり、クランク軸１２０によりタイミングチェーンを介して回転駆動されるカムスプロケット５１（タイミングスプロケット）と、吸気側カム軸１３の端部に固定されてカムスプロケット５１内に回転自在に収容された回転部材５３と、該回転部材５３をカムスプロケット５１に対して相対的に回転させる油圧回路５４と、カムスプロケット５１と回転部材５３との相対回転位置を所定位置で選択的にロックするロック機構６０とを備えている。 The VTC mechanism 113 in this embodiment is a vane type variable valve timing mechanism, and is connected to a cam sprocket 51 (timing sprocket) that is driven to rotate by a crankshaft 120 via a timing chain, and an end portion of the intake camshaft 13. A rotating member 53 that is fixed and rotatably accommodated in the cam sprocket 51, a hydraulic circuit 54 that rotates the rotating member 53 relative to the cam sprocket 51, and a relative relationship between the cam sprocket 51 and the rotating member 53. And a lock mechanism 60 that selectively locks the rotational position at a predetermined position.

前記カムスプロケット５１は、外周にタイミングチェーン（又はタイミングベルト）が噛合する歯部を有する回転部（図示省略）と、該回転部の前方に配置されて前記回転部材５３を回転自在に収容するハウジング５６と、該ハウジング５６の前後開口を閉塞するフロントカバー，リアカバー（図示省略）とから構成される。
前記ハウジング５６は、前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面には、横断面台形状を呈し、それぞれハウジング５６の軸方向に沿って設けられる４つの隔壁部６３が９０°間隔で突設されている。 The cam sprocket 51 includes a rotating part (not shown) having a tooth part meshed with a timing chain (or timing belt) on the outer periphery, and a housing that is disposed in front of the rotating part and rotatably accommodates the rotating member 53. 56, and a front cover and a rear cover (not shown) for closing the front and rear openings of the housing 56.
The housing 56 has a cylindrical shape with openings at the front and rear ends, and has a trapezoidal shape in cross section on the inner peripheral surface, and four partition walls 63 provided along the axial direction of the housing 56 are spaced by 90 °. It is projecting at.

前記回転部材５３は、吸気側カム軸１４の前端部に固定されており、円環状の基部７７の外周面に９０°間隔で４つのベーン７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄが設けられている。
前記第１〜第４ベーン７８ａ〜７８ｄは、それぞれ断面が略逆台形状を呈し、各隔壁部６３間の凹部に配置され、前記凹部を回転方向の前後に隔成し、ベーン７８ａ〜７８ｄの両側と各隔壁部６３の両側面との間に、進角側油圧室８２と遅角側油圧室８３を構成する。 The rotating member 53 is fixed to the front end portion of the intake side camshaft 14, and four vanes 78 a, 78 b, 78 c, 78 d are provided on the outer peripheral surface of the annular base 77 at 90 ° intervals.
Each of the first to fourth vanes 78a to 78d has a substantially inverted trapezoidal cross section, and is disposed in a recess between the partition walls 63. The recesses are separated from each other in the rotational direction, and the vanes 78a to 78d. An advance side hydraulic chamber 82 and a retard side hydraulic chamber 83 are formed between both sides and both side surfaces of each partition wall 63.

前記ロック機構６０は、ロックピン８４が、回転部材５３の最大遅角側の回動位置（基準作動状態）において係合孔（図示省略）に係入するようになっている。
前記油圧回路５４は、進角側油圧室８２に対して油圧を給排する第１油圧通路９１と、遅角側油圧室８３に対して油圧を給排する第２油圧通路９２との２系統の油圧通路を有し、この両油圧通路９１，９２には、供給通路９３とドレン通路９４ａ，９４ｂとがそれぞれ通路切り換え用の電磁切換弁９５を介して接続されている。 The lock mechanism 60 is configured such that the lock pin 84 engages with an engagement hole (not shown) at the rotation position (reference operation state) on the maximum retard angle side of the rotation member 53.
The hydraulic circuit 54 includes two systems, a first hydraulic passage 91 that supplies and discharges hydraulic pressure to the advance side hydraulic chamber 82 and a second hydraulic passage 92 that supplies and discharges hydraulic pressure to the retard side hydraulic chamber 83. These hydraulic passages 91 and 92 are connected to a supply passage 93 and drain passages 94a and 94b through passage switching electromagnetic switching valves 95, respectively.

前記供給通路９３には、オイルパン９６内の油を圧送する機関駆動のオイルポンプ９７が設けられている一方、ドレン通路９４ａ，９４ｂの下流端がオイルパン９６に連通している。
前記第１油圧通路９１は、回転部材５３の基部７７内に略放射状に形成されて各進角側油圧室８２に連通する４本の分岐路９１ｄに接続され、第２油圧通路９２は、各遅角側油圧室８３に開口する４つの油孔９２ｄに接続される。 The supply passage 93 is provided with an engine-driven oil pump 97 that pumps oil in the oil pan 96, while the downstream ends of the drain passages 94 a and 94 b communicate with the oil pan 96.
The first hydraulic passage 91 is connected to four branch passages 91 d that are formed substantially radially in the base 77 of the rotating member 53 and communicate with the advance-side hydraulic chambers 82. It is connected to four oil holes 92 d that open to the retard side hydraulic chamber 83.

前記電磁切換弁９５は、内部のスプール弁体が各油圧通路９１，９２と供給通路９３及びドレン通路９４ａ，９４ｂとを相対的に切り換え制御するようになっている。
前記ＥＣＵ１１４は、前記電磁切換弁９５を駆動する電磁アクチュエータ９９に対する通電量を、ディザ信号が重畳されたデューティ制御信号に基づいて制御する。
例えば、電磁アクチュエータ９９にデューティ比０％の制御信号（ＯＦＦ信号）を出力すると、オイルポンプ４７から圧送された作動油は、第２油圧通路９２を通って遅角側油圧室８３に供給されると共に、進角側油圧室８２内の作動油が、第１油圧通路９１を通って第１ドレン通路９４ａからオイルパン９６内に排出される。 The electromagnetic switching valve 95 is configured such that an internal spool valve body relatively switches and controls the hydraulic passages 91 and 92, the supply passage 93, and the drain passages 94a and 94b.
The ECU 114 controls the energization amount for the electromagnetic actuator 99 that drives the electromagnetic switching valve 95 based on a duty control signal on which a dither signal is superimposed.
For example, when a control signal (OFF signal) with a duty ratio of 0% is output to the electromagnetic actuator 99, the hydraulic oil pressure-fed from the oil pump 47 is supplied to the retard-side hydraulic chamber 83 through the second hydraulic passage 92. At the same time, the hydraulic oil in the advance side hydraulic chamber 82 is discharged from the first drain passage 94 a into the oil pan 96 through the first hydraulic passage 91.

従って、遅角側油圧室８３の内圧が高、進角側油圧室８２の内圧が低となって、回転部材５３は、ベーン７８ａ〜７８ｂを介して最大遅角側に回転し、この結果、吸気バルブ１０５の開期間（開時期及び閉時期）が遅くなる。
一方、電磁アクチュエータ９９にデューティ比１００％の制御信号（ＯＮ信号）を出力すると、作動油は、第１油圧通路９１を通って進角側油圧室８２内に供給されると共に、遅角側油圧室８３内の作動油が第２油圧通路９２及び第２ドレン通路９４ｂを通ってオイルパン９６に排出され、遅角側油圧室８３が低圧になる。 Therefore, the internal pressure of the retard side hydraulic chamber 83 is high and the internal pressure of the advance side hydraulic chamber 82 is low, and the rotating member 53 rotates to the maximum retard side via the vanes 78a to 78b. The opening period (opening timing and closing timing) of the intake valve 105 is delayed.
On the other hand, when a control signal (ON signal) with a duty ratio of 100% is output to the electromagnetic actuator 99, the hydraulic oil is supplied into the advance side hydraulic chamber 82 through the first hydraulic passage 91 and the retard side hydraulic pressure is supplied. The hydraulic oil in the chamber 83 is discharged to the oil pan 96 through the second hydraulic passage 92 and the second drain passage 94b, and the retard side hydraulic chamber 83 becomes low pressure.

このため、回転部材５３は、ベーン７８ａ〜７８ｄを介して進角側へ最大に回転し、これによって、吸気バルブ１０５の開期間（開時期及び閉時期）が早くなる。
尚、可変バルブタイミング機構は、上記のベーン式のものに限定されず、例えば、特開２００１−０４１０１３号公報や特開２００１−１６４９５１号公報に開示されるように、電磁クラッチ（電磁ブレーキ）の摩擦制動によってクランク軸に対するカム軸の回転位相を変化させる構成の可変バルブタイミング機構や、特開平９−１９５８４０号公報に開示される油圧によってヘリカルギヤを作動させる方式の可変バルブタイミング機構であっても良い。 For this reason, the rotating member 53 rotates to the maximum advance side via the vanes 78a to 78d, and thereby the opening period (opening timing and closing timing) of the intake valve 105 is advanced.
The variable valve timing mechanism is not limited to the vane type described above. For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-041013 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-164951, an electromagnetic clutch (electromagnetic brake) is used. A variable valve timing mechanism configured to change the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft by friction braking, or a variable valve timing mechanism operated by a hydraulic gear disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-195840 may be used. .

ここで、前記ＥＣＵ１１４による前記電子制御スロットル１０４，ＶＥＬ機構１１２及びＶＴＣ機構１１３ａ，１１３ｂの制御を、図１２〜図１６のフローチャートに従って説明する。
図１２のフローチャートは、メインルーチンを示し、まず、ステップＳ１では、アクセル開度，機関回転速度などの機関運転条件に応じた目標吸入空気量や目標排気残留率などの要求に基づいて、目標スロットル開度vTGTVO，目標バルブリフト量vTGVEL，目標吸気ＶＴＣ進角値vTGVTCI，目標排気ＶＴＣ進角値vTGVTCEを演算する。 Here, the control of the electronic control throttle 104, the VEL mechanism 112, and the VTC mechanisms 113a and 113b by the ECU 114 will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
The flowchart of FIG. 12 shows the main routine. First, in step S1, the target throttle is determined based on the request for the target intake air amount and the target exhaust residual rate according to the engine operating conditions such as the accelerator opening and the engine speed. The opening vTGTVO, the target valve lift vTGVEL, the target intake VTC advance value vTGVTCI, and the target exhaust VTC advance value vTGVTCE are calculated.

ステップＳ２では、目標スロットル開度vTGTVOのリミッタ処理を行う。
前記ステップＳ２のリミッタ処理の詳細は、図１３のフローチャートに示してある。
図１３のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１では、機関回転速度vKNRPMに応じて最小リミッタ開度vTGTVOMINを記憶したテーブルから、そのときの機関回転速度vKNRPMに対応する最小リミッタ開度vTGTVOMINを検索する。 In step S2, a limiter process for the target throttle opening vTGTVO is performed.
Details of the limiter processing in step S2 are shown in the flowchart of FIG.
In the flowchart of FIG. 13, in step S201, a minimum limiter opening vTGTVOMIN corresponding to the engine speed vKNRPM at that time is retrieved from a table storing the minimum limiter opening vTGTVOMIN according to the engine speed vKNRPM.

前記最小リミッタ開度vTGTVOMINは、機関回転速度vKNRPMが高いときほどより大きな値に設定される。
ステップＳ２０２では、前記ステップＳ１で設定した目標スロットル開度vTGTVOが前記最小リミッタ開度vTGTVOMINよりも小さいか否かを判別する。
そして、vTGTVO＜vTGTVOMINであるときには、ステップＳ２０３へ進み、前記目標スロットル開度vTGTVOに最小リミッタ開度vTGTVOMINをセットする。 The minimum limiter opening vTGTVOMIN is set to a larger value as the engine speed vKNRPM is higher.
In step S202, it is determined whether or not the target throttle opening vTGTVO set in step S1 is smaller than the minimum limiter opening vTGTVOMIN.
If vTGTVO <vTGTVOMIN, the process proceeds to step S203, and the minimum limiter opening vTGTVOMIN is set to the target throttle opening vTGTVO.

一方、vTGTVO≧vTGTVOMINであれば、ステップＳ２０３を迂回して本ルーチンを終了させる。
即ち、目標スロットル開度vTGTVOは、最小リミッタ開度vTGTVOMIN以上に制限されることになり、前記最小リミッタ開度vTGTVOMINは機関回転速度vKNRPMが高いときほどより大きな値に設定されるから、機関回転速度vKNRPMが高いほどスロットル開度の最小値はより大きな値に制限される。 On the other hand, if vTGTVO ≧ vTGTVOMIN, step S203 is bypassed and this routine is terminated.
That is, the target throttle opening vTGTVO is limited to the minimum limiter opening vTGTVOMIN or more, and the minimum limiter opening vTGTVOMIN is set to a larger value as the engine speed vKNRPM is higher. As vKNRPM is higher, the minimum value of the throttle opening is limited to a larger value.

これにより、高回転域でスロットル開度が絞られることにより、吸気負圧がオイル上がりを発生させるレベルにまで増大してしまうことが回避される。
図１２のフローチャートにおいて、ステップＳ３では、目標バルブリフト量vTGVELのリミッタ処理を行う。
前記ステップＳ３のリミッタ処理の詳細は、図１４のフローチャートに示してある。 Thus, it is avoided that the intake negative pressure is increased to a level at which oil rise occurs due to the throttle opening being reduced in the high rotation range.
In the flowchart of FIG. 12, in step S3, a limiter process for the target valve lift amount vTGVEL is performed.
Details of the limiter processing in step S3 are shown in the flowchart of FIG.

図１４のフローチャートにおいて、ステップＳ３０１では、機関回転速度vKNRPMに応じて最小リミッタリフト量vTGVELMINを記憶したテーブルから、そのときの機関回転速度vKNRPMに対応する最小リミッタリフト量vTGVELMINを検索する。
前記最小リミッタリフト量vTGVELMINは、機関回転速度vKNRPMが高いときほどより大きな値に設定される。 In the flowchart of FIG. 14, in step S301, the minimum limiter lift amount vTGVELMIN corresponding to the engine speed vKNRPM at that time is retrieved from the table storing the minimum limiter lift amount vTGVELMIN according to the engine speed vKNRPM.
The minimum limiter lift amount vTGVELMIN is set to a larger value as the engine speed vKNRPM is higher.

ステップＳ３０２では、前記ステップＳ１で設定した目標バルブリフト量vTGVELが前記最小リミッタリフト量vTGVELMINよりも小さいか否かを判別する。
そして、vTGVEL＜vTGVELMINであるときには、ステップＳ３０３へ進み、前記目標バルブリフト量vTGVELに最小リミッタリフト量vTGVELMINをセットする。
一方、vTGVEL≧vTGVELMINであれば、ステップＳ３０３を迂回して本ルーチンを終了させる。 In step S302, it is determined whether or not the target valve lift amount vTGVEL set in step S1 is smaller than the minimum limiter lift amount vTGVELMIN.
When vTGVEL <vTGVELMIN, the process proceeds to step S303, and the minimum limiter lift amount vTGVELMIN is set to the target valve lift amount vTGVEL.
On the other hand, if vTGVEL ≧ vTGVELMIN, step S303 is bypassed and this routine is terminated.

即ち、目標バルブリフト量vTGVELは、最小リミッタリフト量vTGVELMIN以上に制限されることになり、前記最小リミッタリフト量vTGVELMINは機関回転速度vKNRPMが高いときほどより大きな値に設定されるから、機関回転速度vKNRPMが高いほど吸気バルブ１０５のバルブリフトの最小値はより大きな値に制限される。
これにより、高回転域で吸気バルブ１０５のバルブリフト量が低く制御されることにより、筒内負圧がオイル上がりを発生させるレベルにまで増大してしまうことが回避される。 That is, the target valve lift amount vTGVEL is limited to the minimum limiter lift amount vTGVELMIN or more, and the minimum limiter lift amount vTGVELMIN is set to a larger value as the engine speed vKNRPM is higher. As vKNRPM increases, the minimum value of the valve lift of the intake valve 105 is limited to a larger value.
As a result, the valve lift amount of the intake valve 105 is controlled to be low in the high rotation range, so that the in-cylinder negative pressure is prevented from increasing to a level that causes an oil rise.

図１２のフローチャートにおいて、ステップＳ４では、目標吸気ＶＴＣ進角値vTGVTCIのリミッタ処理を行う。
前記ステップＳ４のリミッタ処理の詳細は、図１５のフローチャートに示してある。
図１５のフローチャートにおいて、ステップＳ４０１では、機関回転速度vKNRPMに応じて最大進角リミッタvTGVTCIMAX及び最小進角リミッタvTGVTCIMINを記憶したテーブルから、そのときの機関回転速度vKNRPMに対応する最大進角リミッタvTGVTCIMAX及び最小進角リミッタvTGVTCIMINを検索する。 In the flowchart of FIG. 12, in step S4, a limiter process for the target intake VTC advance value vTGVTCI is performed.
Details of the limiter processing in step S4 are shown in the flowchart of FIG.
In the flowchart of FIG. 15, in step S401, the maximum advance angle limiter vTGVTCIMAX and the maximum advance angle limiter vTGVTCIMAX corresponding to the engine rotation speed vKNRPM at that time are stored from the table storing the maximum advance angle limiter vTGVTCIMAX and the minimum advance angle limiter vTGVTCIMIN according to the engine rotation speed vKNRPM. Search for minimum advance limiter vTGVTCIMIN.

前記最大進角リミッタvTGVTCIMAXは機関回転速度vKNRPMが高いときほどより小さい値に設定され、最小進角リミッタvTGVTCIMIN（遅角リミッタ）は機関回転速度vKNRPMが高いときほどより大きな値に設定される。
ステップＳ４０２では、前記ステップＳ１で設定した目標吸気ＶＴＣ進角値vTGVTCIが前記最小進角リミッタvTGVTCIMINよりも小さいか否かを判別する。 The maximum advance angle limiter vTGVTCIMAX is set to a smaller value as the engine speed vKNRPM is higher, and the minimum advance angle limiter vTGVTCIMIN (retard angle limiter) is set to a larger value as the engine speed vKNRPM is higher.
In step S402, it is determined whether or not the target intake VTC advance value vTGVTCI set in step S1 is smaller than the minimum advance limiter vTGVTCIMIN.

そして、vTGVTCI＜vTGVTCIMINであるときには、ステップＳ４０３へ進み、前記目標吸気ＶＴＣ進角値vTGVTCIに最小進角リミッタvTGVTCIMINをセットする。
一方、vTGVTCI≧vTGVTCIMINであれば、ステップＳ４０３を迂回してステップＳ４０４へ進む。
ステップＳ４０４では、前記ステップＳ１で設定した目標吸気ＶＴＣ進角値vTGVTCIが前記最大進角リミッタvTGVTCIMAXよりも大きいか否かを判別する。 When vTGVTCI <vTGVTCIMIN, the process proceeds to step S403, and the minimum advance angle limiter vTGVTCIMIN is set to the target intake VTC advance value vTGVTCI.
On the other hand, if vTGVTCI ≧ vTGVTCIMIN, the process bypasses step S403 and proceeds to step S404.
In step S404, it is determined whether or not the target intake VTC advance value vTGVTCI set in step S1 is larger than the maximum advance limiter vTGVTCIMAX.

そして、vTGVTCI＞vTGVTCIMAXであるときには、ステップＳ４０５へ進み、前記目標吸気ＶＴＣ進角値vTGVTCIに最大進角リミッタvTGVTCIMAXをセットする。
一方、vTGVTCI≦vTGVTCIMAXであれば、ステップＳ４０５を迂回して本ルーチンを終了する。
即ち、目標吸気ＶＴＣ進角値vTGVTCIは、最大進角リミッタvTGVTCIMAXよりも小さく、かつ、最小進角リミッタvTGVTCIMINよりも大きな値に制限される。 When vTGVTCI> vTGVTCIMAX, the process proceeds to step S405, and the maximum advance limiter vTGVTCIMAX is set to the target intake VTC advance value vTGVTCI.
On the other hand, if vTGVTCI ≦ vTGVTCIMAX, step S405 is bypassed and this routine is terminated.
That is, the target intake VTC advance value vTGVTCI is limited to a value smaller than the maximum advance limiter vTGVTCIMAX and larger than the minimum advance limiter vTGVTCIMIN.

ここで、最小進角リミッタvTGVTCIMIN（遅角リミッタ）は、機関回転速度vKNRPMが高くなるほど大きな値に設定され、最大進角リミッタvTGVTCIMAXは、機関回転速度vKNRPMが高くなるほど小さい値に設定されるから、目標吸気ＶＴＣ進角値vTGVTCIは、機関回転速度vKNRPMが高いときほど、より狭い範囲内に制限されることになり、吸気バルブ１０５のバルブタイミングの進角及び遅角がより小さく制限される。 Here, the minimum advance angle limiter vTGVTCIMIN (retard angle limiter) is set to a larger value as the engine rotation speed vKNRPM increases, and the maximum advance angle limiter vTGVTCIMAX is set to a smaller value as the engine rotation speed vKNRPM increases. The target intake VTC advance angle value vTGVTCI is limited to a narrower range as the engine rotational speed vKNRPM is higher, and the advance timing and retard angle of the valve timing of the intake valve 105 are limited to be smaller.

即ち、吸気バルブ１０５の開タイミングが過剰に遅角されることによるバルブオーバーラップ量の減少で筒圧負圧が増大することを回避しつつ、過剰な進角によって吸気バルブ１０５の閉タイミンングが下死点前となって筒内負圧が増大することを回避する。
図１２のフローチャートにおいて、ステップＳ５では、目標排気ＶＴＣ進角値vTGVTCEのリミッタ処理を行う。 That is, while the opening timing of the intake valve 105 is excessively retarded, the cylinder pressure negative pressure is increased due to a decrease in the valve overlap amount, and the closing timing of the intake valve 105 is decreased due to the excessive advance angle. Avoid increasing cylinder negative pressure before dead center.
In the flowchart of FIG. 12, in step S5, limiter processing of the target exhaust VTC advance value vTGVTCE is performed.

前記ステップＳ５のリミッタ処理の詳細は、図１６のフローチャートに示してある。
図１６のフローチャートにおいて、ステップＳ５０１では、機関回転速度vKNRPMに応じて排気進角リミッタvTGVTCEMAXを記憶したテーブルから、そのときの機関回転速度vKNRPMに対応する排気進角リミッタvTGVTCEMAXを検索する。
前記排気進角リミッタvTGVTCEMAXは、機関回転速度vKNRPMが高いときほどより小さい値に設定される。 Details of the limiter processing in step S5 are shown in the flowchart of FIG.
In the flowchart of FIG. 16, in step S501, an exhaust advance limiter vTGVTCEMAX corresponding to the engine rotational speed vKNRPM at that time is retrieved from a table storing the exhaust advance limiter vTGVTCEMAX according to the engine rotational speed vKNRPM.
The exhaust advance limiter vTGVTCEMAX is set to a smaller value as the engine speed vKNRPM is higher.

ステップＳ５０２では、前記ステップＳ１で設定した目標排気ＶＴＣ進角値vTGVTCEが前記排気進角リミッタvTGVTCEMAXよりも大きいか否かを判別する。
そして、vTGVTCEが＞vTGVTCEMAXであるときには、ステップＳ５０３へ進み、目標排気ＶＴＣ進角値vTGVTCEに排気進角リミッタvTGVTCEMAXをセットする。
一方、vTGVTCEが≦vTGVTCEMAXであれば、ステップＳ５０３を迂回して本ルーチンを終了させる。 In step S502, it is determined whether or not the target exhaust VTC advance value vTGVTCE set in step S1 is larger than the exhaust advance limiter vTGVTCEMAX.
If vTGVTCE is> vTGVTCEMAX, the process proceeds to step S503, and the exhaust advance limiter vTGVTCEMAX is set to the target exhaust VTC advance value vTGVTCE.
On the other hand, if vTGVTCE is ≦ vTGVTCEMAX, step S503 is bypassed and this routine is terminated.

即ち、目標排気ＶＴＣ進角値vTGVTCEは、その最大値が排気進角リミッタvTGVTCEMAXに制限されることになり、前記排気進角リミッタvTGVTCEMAXは機関回転速度vKNRPMが高いときほどより小さい値に設定されるから、機関回転速度vKNRPMが高いほど排気バルブ１０７のバルブタイミングの進角がより小さく制限される。
換言すれば、機関回転速度vKNRPMが高いときほど、排気バルブ１０７のバルブタイミングがより遅く補正され、バルブオーバーラップ量の確保が図られ、筒内負圧がオイル上がりを発生させるレベルにまで増大してしまうことが回避される。 That is, the maximum value of the target exhaust VTC advance value vTGVTCE is limited to the exhaust advance limiter vTGVTCEMAX, and the exhaust advance limiter vTGVTCEMAX is set to a smaller value as the engine speed vKNRPM is higher. Thus, the higher the engine speed vKNRPM, the smaller the advance timing of the valve timing of the exhaust valve 107 is limited.
In other words, the higher the engine rotational speed vKNRPM, the later the valve timing of the exhaust valve 107 is corrected, the valve overlap amount is secured, and the in-cylinder negative pressure increases to a level that causes oil rise. Is avoided.

以上のように、目標スロットル開度vTGTVO，目標バルブリフト量vTGVEL，目標吸気ＶＴＣ進角値vTGVTCI，目標排気ＶＴＣ進角値vTGVTCEを、機関回転速度vKNRPMに応じたリミッタでそれぞれ制限することで、高回転域での負圧の増大を抑制することができ、オイル上がりの発生を未然に防止できる。
尚、上記実施形態では、目標バルブリフト量vTGVELの他、目標スロットル開度vTGTVO，目標吸気ＶＴＣ進角値vTGVTCI，目標排気ＶＴＣ進角値vTGVTCEに制限を加える構成としたが、目標バルブリフト量vTGVELのみ、或いは、目標バルブリフト量vTGVELと、目標スロットル開度vTGTVO，目標吸気ＶＴＣ進角値vTGVTCI，目標排気ＶＴＣ進角値vTGVTCEのうちの少なくとも１つについて制限を加える構成とすることができる。 As described above, the target throttle opening vTGTVO, the target valve lift amount vTGVEL, the target intake VTC advance value vTGVTCI, and the target exhaust VTC advance value vTGVTCE are respectively limited by the limiters corresponding to the engine speed vKNRPM. An increase in negative pressure in the rotation region can be suppressed, and the occurrence of oil rise can be prevented beforehand.
In the above embodiment, the target valve lift amount vTGVEL, the target throttle opening vTGTVO, the target intake VTC advance value vTGVTCI, and the target exhaust VTC advance value vTGVTCE are limited. However, the target valve lift amount vTGVEL Only, or at least one of the target valve lift amount vTGVEL, the target throttle opening vTGTVO, the target intake VTC advance value vTGVTCI, and the target exhaust VTC advance value vTGVTCE may be limited.

ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。 Here, technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiment will be described together with the effects thereof.

（イ）請求項２記載の内燃機関の可変動弁制御装置において、
前記吸気バルブのバルブタイミングを可変にする可変バルブタイミング機構を備え、
機関回転速度に応じて前記吸気バルブのバルブタイミングの最大進角リミッタ及び最小進角リミッタを設定し、
前記吸気バルブのバルブタイミングの進角値を前記最大進角リミッタ及び最小進角リミッタで制限することを特徴とする内燃機関の可変動弁制御装置。 (A) In the variable valve control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2,
A variable valve timing mechanism that makes the valve timing of the intake valve variable;
Set the maximum advance angle limiter and the minimum advance angle limiter of the valve timing of the intake valve according to the engine speed,
A variable valve control apparatus for an internal combustion engine, wherein an advance value of valve timing of the intake valve is limited by the maximum advance angle limiter and the minimum advance angle limiter.

かかる構成によると、吸気バルブの開タイミングが過剰に遅角されることによるバルブオーバーラップの減少で筒内負圧が増大することを回避し、かつ、吸気バルブの閉タイミングが過剰に進角されることにより筒内負圧が増大することを回避する。
（ロ）請求項２記載の内燃機関の可変動弁制御装置において、
排気バルブのバルブタイミングを可変にする可変バルブタイミング機構を備え、
機関回転速度に応じて前記排気バルブのバルブタイミングの最大進角リミッタを設定し、
前記排気バルブのバルブタイミングの進角値を前記最大進角リミッタで制限することを特徴とする内燃機関の可変動弁制御装置。 According to such a configuration, it is possible to avoid an increase in the in-cylinder negative pressure due to a decrease in valve overlap caused by excessively retarding the opening timing of the intake valve, and to advance the closing timing of the intake valve excessively. This avoids an increase in the in-cylinder negative pressure.
(B) The variable valve control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2,
Equipped with a variable valve timing mechanism that makes the valve timing of the exhaust valve variable,
Set the maximum advance angle limiter of the valve timing of the exhaust valve according to the engine speed,
A variable valve control apparatus for an internal combustion engine, wherein an advance value of valve timing of the exhaust valve is limited by the maximum advance angle limiter.

かかる構成によると、排気バルブの閉タイミングが過剰に進角されることによるバルブオーバーラップの減少で筒内負圧が増大することを回避する。 According to this configuration, it is possible to avoid an increase in the in-cylinder negative pressure due to a decrease in valve overlap caused by excessive advance of the closing timing of the exhaust valve.

実施形態における内燃機関のシステム構成図。1 is a system configuration diagram of an internal combustion engine in an embodiment. ＶＥＬ（Variable valve Event and Lift）機構を示す断面図（図３のＡ−Ａ断面図）。Sectional drawing (AA sectional drawing of FIG. 3) which shows a VEL (Variable valve Event and Lift) mechanism. 上記ＶＥＬ機構の側面図。The side view of the said VEL mechanism. 上記ＶＥＬ機構の平面図。The top view of the said VEL mechanism. 上記ＶＥＬ機構に使用される偏心カムを示す斜視図。The perspective view which shows the eccentric cam used for the said VEL mechanism. 上記ＶＥＬ機構の低リフト時の作用を示す断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）。Sectional drawing which shows the effect | action at the time of the low lift of the said VEL mechanism (BB sectional drawing of FIG. 3). 上記ＶＥＬ機構の高リフト時の作用を示す断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）。Sectional drawing which shows the effect | action at the time of the high lift of the said VEL mechanism (BB sectional drawing of FIG. 3). 上記ＶＥＬ機構における揺動カムの基端面とカム面に対応したバルブリフト特性図。The valve lift characteristic view corresponding to the base end surface and cam surface of the swing cam in the VEL mechanism. 上記ＶＥＬ機構のバルブタイミングとバルブリフトの特性図。FIG. 6 is a characteristic diagram of valve timing and valve lift of the VEL mechanism. 上記ＶＥＬ機構における制御軸の回転駆動機構を示す斜視図。The perspective view which shows the rotational drive mechanism of the control shaft in the said VEL mechanism. ＶＴＣ（Variable valve Timing Control）機構を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows a VTC (Variable valve Timing Control) mechanism. 実施形態における吸気系制御のメインルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the main routine of the intake system control in embodiment. 実施形態におけるスロットル開度のリミッタ処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the limiter process of the throttle opening in embodiment. 実施形態における吸気側バルブリフト量のリミッタ処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the limiter process of the intake side valve lift amount in embodiment. 実施形態における吸気側バルブタイミングのリミッタ処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the limiter process of the intake side valve timing in embodiment. 実施形態における排気側バルブタイミングのリミッタ処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the limiter process of the exhaust side valve timing in embodiment.

Explanation of symbols

１０１…エンジン、１０４…電子制御スロットル、１０５…吸気バルブ、１０７…排気バルブ、１１２…ＶＥＬ機構（可変バルブリフト機構）、１１３…ＶＴＣ機構（可変バルブタイミング機構）、１１４…エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ） DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Engine, 104 ... Electronically controlled throttle, 105 ... Intake valve, 107 ... Exhaust valve, 112 ... VEL mechanism (variable valve lift mechanism), 113 ... VTC mechanism (variable valve timing mechanism), 114 ... Engine control unit (ECU)

Claims

In an internal combustion engine equipped with a variable valve lift mechanism that makes the valve lift amount of the intake valve variable,
The minimum limiter of the valve lift amount of the intake valve is set to a larger value as the engine rotational speed is higher so that the in-cylinder negative pressure does not exceed a predetermined value,
A variable valve control apparatus for an internal combustion engine, wherein the valve lift amount of the intake valve is limited based on a minimum limiter of the valve lift amount of the intake valve.

A variable valve timing mechanism that makes the valve timing of the intake valve and / or the exhaust valve variable,
Set the advance limiter of the valve timing so that the in-cylinder negative pressure does not exceed a predetermined value,
The variable valve control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the valve timing is limited based on the advance angle limiter.

3. The variable valve control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the advance angle limiter is set according to an engine speed .

An electronically controlled throttle that drives the throttle with an actuator
Set the minimum limit of the throttle opening so that the in-cylinder negative pressure does not exceed the predetermined value,
The variable valve control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the throttle opening is limited based on a minimum limiter of the throttle opening.

5. The variable valve control apparatus for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the minimum limiter of the throttle opening is set to a larger value as the engine speed is higher.