JP4900217B2 - 可変動弁制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、可変動弁制御装置に関し、特に、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変更することで、吸気弁又は排気弁の開閉時期（バルブタイミング）を可変とする可変動弁制御装置に関するものである。

従来の内燃機関としてのエンジンは、例えば、出力の向上やエミッションの改善等を図るため、エンジンにおける吸気弁や排気弁の開閉時期（バルブタイミング）を適宜に変更する可変動弁制御装置が設けられたものがある。この可変動弁制御装置は、例えば、エンジンのカムシャフトにベーン部材が連結されると共に、クランクシャフトに連動回転するハウジングがこのカムシャフトに対して相対回転自在に設けられ、このハウジング内にベーン部材を収容することで、カムシャフトの回転方向においてベーン部材を挟むように進角室及び遅角室が設けられる可変動弁機構（ＶＶＴ：Variable Valve Timing-intelligent）を有し、このＶＶＴの進角室及び遅角室に対して選択的に作動油を供給可能な油圧制御装置が連結されて構成されている。したがって、油圧制御装置により進角室または遅角室に対して作動油を供給することで、各室に生じる圧力差によってベーン部材を移動し、エンジンのクランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を進角側または遅角側に変更することができ、吸気弁や排気弁の開閉時期を変更することができる。

ここで、このような可変動弁制御装置の油圧制御装置は、例えば、オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）を有している。このＯＣＶは、例えば、進角室又は遅角室にそれぞれ連通するポートから流出入する作動油の流量を変更可能なスプール弁子と、制御指令値としてのＯＣＶ駆動デューティに基づいた駆動電流に応じて駆動する電磁ソレノイドとを有する。そして、ＯＣＶは、電磁ソレノイドが入力されるＯＣＶ駆動デューティに基づいてスプール弁子を変位させることで、進角室及び遅角室に流出入する作動油の流量を制御しこの進角室及び遅角室の油圧を制御する。

このような従来の可変動弁制御装置として、例えば、特許文献１に記載されている連続可変バルブタイミング制御装置は、バルブタイミングを検出するバルブタイミング検出器と、流体の流入によってバルブタイミングを各々進角及び遅角させる進角室及び遅角室と、エンジンの駆動によって油圧を発生する流体ポンプと、前記流体ポンプから供給される油圧を前記遅角室及び進角室に供給する比率を調節するプロポーショナルバルブと、前記プロポーショナルバルブの作動を制御するアクチュエータと、前記アクチュエータをデューティ制御する電子制御ユニットとを備える。そして、前記電子制御ユニットは、バルブタイミングの目標タイミングが決定されると、前記アクチュエータの現在のデューティ率を学習された初期変位だけ変化させた後、バルブタイミングが前記目標タイミングになるまで前記デューティ率を漸進的に変化させる。

特開２００３−１２０３４７号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載されている連続可変バルブタイミング制御装置では、例えば、上述のハウジングとベーン部材との衝突を規制し打音などの騒音の発生を抑制するべくＶＶＴによる制御の基準となる位相としての初期位相にＶＶＴを突き当てるために、当該初期位相に応じたＯＣＶ駆動デューティを非常に小さなデューティに設定しベーン部材に対して遅角側への十分な油圧押圧力を作用させると、ＶＶＴ作動時におけるＯＣＶのスプール弁子の移動距離が長くなるおそれがあった。この結果、ＶＶＴ作動時に応答遅れが発生しＶＶＴの応答性が低下するおそれがあった。

そこで本発明は、初期位相を騒音が発生しない適正な位相に設定した上で作動時の応答遅れを低減することできる可変動弁制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明による可変動弁制御装置は、ハウジング部とベーン部とにより形成される進角室及び遅角室に導入される作動油の油圧に応じて内燃機関のクランクシャフトとカムシャフトとの回転位相を変更することで前記内燃機関の吸気弁又は排気弁の開閉時期を可変とする可変動弁手段と、前記進角室又は前記遅角室にそれぞれ連通するポートから流出入する前記作動油の流量を変更可能なスプール弁子と、入力される制御指令値に応じて前記スプール弁子を変位させる変位手段とを有し、前記スプール弁子を変位させることで前記進角室及び前記遅角室の油圧を制御すると共に、前記変位手段に入力される前記制御指令値の変動に対する前記可変動弁手段の応答性が低い該制御指令値の領域である不感帯を有する油圧制御手段と、前記可変動弁機構による前記吸気弁又は前記排気弁の開閉時期制御の基準となる位相である前記可変動弁手段の初期位相に応じた前記制御指令値であって前記ハウジング部と前記ベーン部との衝突を規制可能な該制御指令値である初期位相制御指令値を設定可能であると共に、該初期位相制御指令値を前記不感帯の下限に応じた前記制御指令値である不感帯下限制御指令値から所定の突き当て制御指令量を減じた値に設定する初期位相制御指令値設定手段とを備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明による可変動弁制御装置では、前記作動油の粘度又は油圧に基づいて前記所定の突き当て制御指令量を設定する突当制御指令量設定手段を備えることを特徴とする。

請求項３に係る発明による可変動弁制御装置では、前記突当制御指令量設定手段は、前記粘度が低粘度側での前記突き当て制御指令量を高粘度側での前記突き当て制御指令量より大きく設定し、前記油圧が低油圧側での前記突き当て制御指令量を高油圧側での前記突き当て制御指令量より大きく設定することを特徴とする。

本発明に係る可変動弁制御装置によれば、初期位相制御指令値設定手段が可変動弁手段のハウジング部とベーン部との衝突を規制可能な初期位相制御指令値を不感帯下限制御指令値から所定の突き当て制御指令量を減じた値に設定することで、可変動弁手段の作動時におけるスプール弁子の移動距離を相対的に短くすることができるので、可変動弁手段の初期位相を騒音が発生しない適正な位相に設定した上で作動時の応答遅れを低減することができる。

以下に、本発明に係る可変動弁制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本発明の実施例に係る可変動弁制御装置が適用されたエンジンを示す概略構成図、図２は、本発明の実施例に係る可変動弁制御装置の概略断面図、図３は、本発明の実施例に係る可変動弁制御装置における可変動弁機構を表す概略図、図４は、本発明の実施例に係る可変動弁制御装置における初期位相突き当てデューティを説明する線図、図５−１は、本発明の実施例に係る可変動弁制御装置における突き当てデューティ量と作動油油温との関係を表す線図、図５−２は、本発明の実施例に係る可変動弁制御装置における突き当てデューティ量と作動油油圧との関係を表す線図、図６は、本発明の実施例に係る可変動弁制御装置の初期位相突き当て制御を説明するフローチャートである。

本実施例に係る可変動弁制御装置１００は、内燃機関において、クランクシャフト１４に対するカムシャフトとしての吸気カムシャフト２１又は排気カムシャフト２２の回転位相を変更することで、吸気弁１９又は排気弁２０の開閉時期（バルブタイミング）を可変とするものであり、ここでは、図１に示すように、内燃機関としてのエンジン１に適用した場合で説明する。このエンジン１は、乗用車、トラックなどの車両に搭載されるエンジンであり、シリンダボア１２内に往復運動可能に設けられるピストン１３が２往復する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行う、いわゆる４サイクルエンジンであるが、可変動弁制御装置１００は、この形式の内燃機関に限らず、種々の内燃機関に適用することができる。

本実施例に係る可変動弁制御装置１００が適用される内燃機関としてのエンジン１は、図１に示すように、シリンダブロック１０上にシリンダヘッド１１が締結されており、このシリンダブロック１０に形成された複数のシリンダボア１２にピストン１３がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック１０の下部にクランクシャフト１４が回転自在に支持されており、各ピストン１３はコネクティングロッド１５を介してこのクランクシャフト１４にそれぞれ連結されている。

燃焼室１６は、シリンダブロック１０におけるシリンダボア１２の壁面とシリンダヘッド１１の下面とピストン１３の頂面により構成されており、この燃焼室１６は、上部（シリンダヘッド１１の下面）の中央部が高くなるように傾斜したペントルーフ形状をなしている。そして、この燃焼室１６の上部、つまり、シリンダヘッド１１の下面に吸気ポート１７及び排気ポート１８が対向して形成されており、この吸気ポート１７及び排気ポート１８に対して吸気弁１９及び排気弁２０の下端部がそれぞれ位置している。この吸気弁１９及び排気弁２０は、シリンダヘッド１１に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、吸気ポート１７及び排気ポート１８を閉止する方向（図１にて上方）に付勢支持されている。また、シリンダヘッド１１には、吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２が回転自在に支持されており、図示しない吸気カム及び排気カムが吸気弁１９及び排気弁２０の上端部に接触している。

また、クランクシャフト１４に固結されたクランクシャフトスプロケット１４ａと、吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２にそれぞれ装着された各カムシャフトスプロケット２３，２４とに、無端のタイミングチェーン２５が掛け回されており、クランクシャフト１４と吸気カムシャフト２１、排気カムシャフト２２が連動可能となっている。

従って、クランクシャフト１４の駆動力がタイミングチェーン２５を介して吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２に伝達されると、この吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２が同期して回転し、吸気カム及び排気カムが吸気弁１９及び排気弁２０を所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート１７及び排気ポート１８を開閉し、吸気ポート１７と燃焼室１６、燃焼室１６と排気ポート１８とをそれぞれ連通することができる。この場合、この吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２は、クランクシャフト１４が２回転（７２０度）する間に１回転（３６０度）するように設定されている。そのため、エンジン１は、クランクシャフト１４が２回転する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４行程を実行することとなり、このとき、吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２が１回転することとなる。

また、このエンジン１の動弁機構は、運転状態に応じて吸気弁１９及び排気弁２０を最適な開閉タイミング（開閉時期）に制御する吸気可変動弁機構（ＶＶＴ：Variable Valve Timing-intelligent）２６Ａ及び排気可変動弁機構２６Ｂとなっている。可変動弁手段としての吸気可変動弁機構２６Ａ、排気可変動弁機構２６Ｂは、可変動弁制御装置１００をなし、後述する進角室５６（図３参照）及び遅角室５７（図３参照）に導入される作動油の油圧に応じてクランクシャフト１４と吸気カムシャフト２１、排気カムシャフト２２との回転位相をそれぞれ変更することで吸気弁１９、排気弁２０の開閉時期（バルブタイミング）を可変とするものである。

なお、以下の説明では、吸気可変動弁機構２６Ａと排気可変動弁機構２６Ｂとはほぼ同様な構成であることから、主として吸気可変動弁機構２６Ａを説明し、排気可変動弁機構２６Ｂの説明はできるだけ省略する。また、吸気可変動弁機構２６Ａと排気可変動弁機構２６Ｂとを特に区別する必要がない場合、単に「可変動弁機構２６」と略記する。さらに、以下の説明では特に断りのない限り、吸気カムシャフト２１は、単に「カムシャフト２１」と略記し、吸気カムシャフトスプロケット２３は、単に「カムシャフトスプロケット２３」と略記する。

この可変動弁機構２６は、カムシャフト２１の軸端部にＶＶＴコントローラ２７が設けられて構成され、作動油の油圧（作動流体）をこのＶＶＴコントローラ２７の後述する進角室５６及び遅角室５７に作用させることによりカムシャフトスプロケット２３に対するカムシャフト２１の位相を変更し、吸気弁１９の開閉時期を進角または遅角することができるものである。この場合、可変動弁機構２６は、吸気弁１９の作用角（開放期間）を一定としてその開閉時期を進角または遅角する。また、カムシャフト２１には、その回転位相を検出するカムポジションセンサ２８が設けられている。

吸気ポート１７には、吸気マニホールド２９を介してサージタンク３０が連結され、このサージタンク３０に吸気管３１が連結されており、この吸気管３１の空気取入口にはエアクリーナ３２が取付けられている。そして、このエアクリーナ３２の下流側にスロットル弁３３を有する電子スロットル装置３４が設けられている。また、シリンダヘッド１１には、吸気ポート１７に燃料を噴射するインジェクタ３５が装着されており、このインジェクタ３５は、吸気ポート１７側に位置して上下方向に所定角度傾斜して配置されている。各気筒に装着されるインジェクタ３５は、図示しないが、燃料供給管を介して燃料ポンプ及び燃料タンクが連結されている。更に、シリンダヘッド１１には、燃焼室１６の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ３６が装着されている。

一方、排気ポート１８には、排気マニホールド３７を介して排気管３８が連結されており、この排気管３８には排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘなどの有害物質を浄化処理する三元触媒３９，４０が装着されている。

ところで、車両にはマイクロコンピュータを中心として構成されエンジン１の各部を制御可能な電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit、以下、特に断りのない限り「ＥＣＵ１１０」と略記する。）１１０が搭載されている。このＥＣＵ１１０は、インジェクタ３５の燃料噴射タイミングや点火プラグ３６の点火時期などを制御可能となっており、吸入空気量、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定している。

すなわち、吸気管３１の上流側にはエアフローセンサ４１が装着され、計測した吸入空気量をＥＣＵ１１０に出力している。また、電子スロットル装置３４にはスロットルポジションセンサ４２が設けられ、現在のスロットル開度をＥＣＵ１１０に出力している。また、シリンダブロック１０には水温センサ４３が設けられており、検出したエンジン冷却水温をＥＣＵ１１０に出力している。また、アクセルペダルにはアクセルポジションセンサ４４が設けられており、現在のアクセル開度をＥＣＵ１１０に出力している。なお、水温センサ４３に限らず、外気温センサなどを設けてもよい。

また、排気管３８における三元触媒３９，４０よりも上流側には、Ｏ_２（酸素）センサ４５が設けられている。このＯ_２センサ４５は、排気空燃比に対して理論空燃比を基準にしてリッチ側とリーン側とで出力が急変する出力特性を有する酸素センサであって、燃焼室１６から排気管３８に排出された排気ガスのストイキ空燃比を検出し、ストイキ検出信号をＥＣＵ１１０に出力している。ＥＣＵ１１０は、このＯ_２センサ４５が検出したストイキ検出信号に基づいて空燃比フィードバック制御を実行している。

更に、クランクシャフト１４にはクランク角センサ４６が設けられ、検出した各気筒のクランク角度をＥＣＵ１１０に出力し、ＥＣＵ１１０はクランク角度に基づいてエンジン回転数を算出すると共に、各気筒における吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を判別する。なおここで、エンジン回転数は、言い換えれば、クランクシャフト１４の回転速度に対応し、このクランクシャフト１４の回転速度が高くなれば、クランクシャフト１４の回転数、すなわち、エンジン１のエンジン回転数も高くなる。

さらに、このエンジン１は、油温センサ４７と、油圧センサ４８とを備える。油温センサ４７は、後述する可変動弁機構２６の進角室５６（図３参照）及び遅角室５７（図３参照）などのエンジン１の各部に供給される作動油の温度を検出し、油圧センサ４８は、当該作動油の油圧を検出する。油温センサ４７と、油圧センサ４８は、ＥＣＵ１１０に電気的に接続されており、それぞれ、検出した作動油油温、作動油油圧をＥＣＵ１１０に出力している。

従って、ＥＣＵ１１０は、検出した吸入空気量、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、エンジン冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量（燃料噴射期間）、噴射時期、点火時期などを決定し、インジェクタ３５及び点火プラグ３６を駆動して燃料噴射及び点火を実行する。

また、ＥＣＵ１１０は、エンジン運転状態に基づいて可変動弁機構２６を制御可能となっている。即ち、低温時、エンジン始動時、アイドル運転時や軽負荷時には、排気弁２０の開放時期と吸気弁１９の開放時期のオーバーラップとをなくすことで、排気ガスが吸気ポート１７または燃焼室１６に吹き返す量を少なくし、燃焼安定及び燃費向上を可能とする。また、中負荷時には、このオーバーラップを大きくすることで、内部ＥＧＲ率を高めて排ガス浄化効率を向上させると共に、ポンピングロスを低減して燃費向上を可能とする。更に、高負荷低中回転時には、吸気弁１９の閉止時期を進角することで、吸気が吸気ポート１７に吹き返す量を少なくして体積効率を向上させる。そして、高負荷高回転時には、吸気弁１９の閉止時期を回転数にあわせて遅角することで、吸入空気の慣性力に合わせたタイミングとして体積効率を向上させる。

ここで、可変動弁機構２６について詳細に説明する。この可変動弁機構２６において、図２及び図３に示すように、カムシャフト２１は、そのジャーナル部２１ａがシリンダヘッド１１の軸受部１１ａにより回転可能に支持されている。そして、このカムシャフト２１の端部には、ロータ５１が密着し、締結ボルト５２により固定されており、カムシャフト２１とロータ５１は、一体に回転可能となっている。このカムシャフト２１の端部外周には、カムシャフトスプロケット２３が相対回転自在に嵌合し、このカムシャフトスプロケット２３の端面に接し、かつ、ロータ５１の外周部を囲うようにハウジング部としてのリングカバー５３が設けられ、このリングカバー５３の先端開口部がリング形状をなす閉塞板５４によって塞がれ、カムシャフトスプロケット２３、リングカバー５３、閉塞板５４は、締結ボルト５５によって固定され、一体回転可能となっている。

したがって、カムシャフト２１とロータ５１とは、このカムシャフト２１の軸線Ｌを中心に一体回転可能となっており、このカムシャフト２１及びロータ５１に対して、カムシャフトスプロケット２３とリングカバー５３と閉塞板５４は、同じ軸線Ｌを中心に相対回転可能となっている。

リングカバー５３は、その内周面５３ａにカムシャフト２１の軸線Ｌ側へ向かって突出する四つの張出部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄが、このリングカバー５３の周方向について所定間隔毎に形成されている。この各張出部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ間には、それぞれ溝部７２ａ，７２ａ，７２ｃ，７２ｄがリングカバー５３の周方向において所定間隔毎に形成されている。

また、ロータ５１は、その外周面から各溝部７２ａ，７２ａ，７２ｃ，７２ｄに挿入されるように外側方へ突出する四つのベーン部としてのベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄが形成されている。そして、各ベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄが挿入された各溝部７２ａ，７２ａ，７２ｃ，７２ｄ内に、このベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄにより進角室５６及び遅角室５７が区画されている。すなわち、進角室５６及び遅角室５７は、リングカバー５３とベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄとにより区画されている。これら進角室５６及び遅角室５７は、ベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄをロータ５１の周方向両側から挟むように位置している。

そして、ＶＶＴコントローラ２７は、カムシャフト２１及びロータ５１とリングカバー５３との間に、進角室５６及び遅角室５７が区画されると共に、カムシャフト２１に、この進角室５６及び遅角室５７に選択的に油圧を供給する進角側油路５８及び遅角側油路５９が設けられている。したがって、進角側油路５８及び遅角側油路５９から進角室５６及び遅角室５７に作動油が供給され油圧が供給されることで、進角室５６と遅角室５７との差圧に応じて各ベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄがリングカバー５３に対して図３の矢印Ａ側又は矢印Ｂ側に相対回転することにより、ロータ５１も相対回動する。これにより、カムシャフトスプロケット２３、言い換えれば、クランクシャフト１４に対するカムシャフト２１の回転位相が変更されることとなり、カムシャフトスプロケット２３とカムシャフト２１との回転位相が変更され、この結果、クランクシャフト１４に対するカムシャフト２１の回転位相が進角側または遅角側に変更され、吸気弁１９又は排気弁２０の開閉時期を変更することができる。

進角側油路５８及び遅角側油路５９は、油圧制御手段としてのオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）６０に接続されている。また、ＯＣＶ６０には、供給通路６１及び排出通路６２が接続されている。供給通路６１は、クランクシャフト１４の回転に伴って駆動するオイルポンプ６３を介してエンジン１の下部に設けられたオイルパン６４に連結されている。排出通路６２は、直接このオイルパン６４に連結されている。オイルパン６４は、エンジン１の各部に供給する作動油を貯留している。オイルポンプ６３は、クランクシャフト１４の回転に連動して作動し、オイルパン６４に貯留されている作動油を吸引、加圧し、吐出するものである。

ＯＣＶ６０は、進角側油路５８、遅角側油路５９を介して進角室５６、遅角室５７に作動油を供給、あるいは、進角室５６、遅角室５７から作動油を排出するものである。このＯＣＶ６０は、油路構成本体部６５と、スプール弁子６６と、付勢手段としてのコイルバネ６７と、変位手段としての電磁ソレノイド６８とを有し、ＥＣＵ１１０から電磁ソレノイド６８に入力される制御指令値としてのＯＣＶ駆動デューティに応じてスプール弁子６６を変位させることで進角室５６、遅角室５７の油圧を制御する。

具体的には、油路構成本体部６５は、油路を構成するものであり、構成された油路と連通する作動油供給ポート６５ａと、作動油排出ポート６５ｂ、６５ｃと、進角室連通ポート６５ｄと、遅角室連通ポート６５ｅとが形成される。油路構成本体部６５に構成される油路には、スプール弁子６６が挿入されている。

作動油供給ポート６５ａは、供給通路６１を介してオイルポンプ６３と接続されており、この作動油供給ポート６５ａにはオイルポンプ６３により所定のライン圧に加圧された作動油が供給される。作動油排出ポート６５ｂ、６５ｃは、排出通路６２を介してオイルパン６４と接続されている。進角室連通ポート６５ｄは、進角側油路５８を介して進角室５６と接続される。遅角室連通ポート６５ｅは、遅角側油路５９を介して遅角室５７と接続される。

スプール弁子６６は、四つの弁部６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄが設けられており、その位置が変位されることでこれら四つの弁部６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄにより作動油供給ポート６５ａ、作動油排出ポート６５ｂ、６５ｃ、進角室連通ポート６５ｄ、遅角室連通ポート６５ｅの連通状態を切り替えるものである。さらに言えば、スプール弁子６６は、四つの弁部６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄにより作動油供給ポート６５ａ、作動油排出ポート６５ｂ、６５ｃ、進角室連通ポート６５ｄ、遅角室連通ポート６５ｅの連通状態を切り替えることで、進角室５６、遅角室５７にそれぞれ連通する進角室連通ポート６５ｄ、遅角室連通ポート６５ｅから流出入する作動油の流量を変更可能である。

そして、コイルバネ６７は、スプール弁子６６の一端側に設けられる一方、電磁ソレノイド６８は、スプール弁子６６の他端側に設けられる。コイルバネ６７は、スプール弁子６６を電磁ソレノイド６８側（図２中右側）に移動させる付勢力をスプール弁子６６に作用させる。一方、電磁ソレノイド６８は、入力される制御指令値としてのＯＣＶ駆動デューティに基づいて供給される駆動電流に応じて発生する電磁力により、コイルバネ６７による付勢力に抵抗してスプール弁子６６をコイルバネ６７側（図２中左側）に移動させる押圧力を作用させる。

つまり、電磁ソレノイド６８は、入力される制御指令値としてのＯＣＶ駆動デューティに応じてスプール弁子６６を変位させるものである。電磁ソレノイド６８は、ＥＣＵ１１０と電気的に接続されており、このＥＣＵ１１０により駆動制御されている。ＥＣＵ１１０は、電磁ソレノイド６８をデューティ制御している。

したがって、ＯＣＶ６０は、ＥＣＵ１１０から電磁ソレノイド６８に制御指令値としてのＯＣＶ駆動デューティが入力されることで、電磁ソレノイド６８がＯＣＶ駆動デューティに応じた押圧力をスプール弁子６６に作用させることができる。これにより、ＯＣＶ６０は、ＥＣＵ１１０が電磁ソレノイド６８に供給する駆動電流のデューティ（ＯＣＶ駆動デューティ）によってスプール弁子６６の位置を制御することができる。

そして、このＯＣＶ６０は、スプール弁子６６の位置に応じて作動油供給ポート６５ａ、作動油排出ポート６５ｂ、６５ｃ、進角室連通ポート６５ｄ、遅角室連通ポート６５ｅの連通状態を切り替えることで、各ポートの開度を調節することができる。この結果、ＯＣＶ６０は、スプール弁子６６の位置に応じて作動油供給ポート６５ａ、作動油排出ポート６５ｂ、６５ｃ、進角室連通ポート６５ｄ、遅角室連通ポート６５ｅの開度を調節することで、進角室連通ポート６５ｄ、遅角室連通ポート６５ｅから流出入する作動油の流量を調節し、進角室５６、遅角室５７内の作動油の圧力を調節することができる。そして、このＯＣＶ６０は、進角室連通ポート６５ｄ、遅角室連通ポート６５ｅから流出入する作動油の流量を調節し、進角室５６、遅角室５７内の作動油の圧力を調節することで、進角室５６と遅角室５７とに差圧を生じさせることができる。この結果、可変動弁機構２６は、この進角室５６と遅角室５７とに生じる圧力差によって、リングカバー５３に対してベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄが相対的に回転することで、クランクシャフト１４とカムシャフト２１との回転位相を進角側または遅角側に変更し、吸気弁１９又は排気弁２０の開閉時期（バルブタイミング）を可変とすることができる。

さらに具体的には、ＯＣＶ６０は、ＥＣＵ１１０から入力されるＯＣＶ駆動デューティに基づいて電磁ソレノイド６８がスプール弁子６６を変位させることで、このスプール弁子６６の位置を中立域（保持位置）、進角域及び遅角域に変位させることができる。

図４は、本実施例のＯＣＶ６０の電磁ソレノイド６８に入力されるＯＣＶ駆動デューティ［％］と、可変動弁機構２６の進角室５６と遅角室５７との差圧との関係及びＯＣＶ駆動デューティ［％］とスプール弁子６６の位置との関係の一例を示す特性図である。ここで、可変動弁機構２６の進角室５６と遅角室５７との差圧は、可変動弁機構２６の変位速度［ＣＡ／ｓｅｃ］、すなわち、クランクシャフト１４に対するカムシャフト２１の変位角の変化速度に相当する。

まず、スプール弁子６６の中立域とは、作動油供給ポート６５ａ、作動油排出ポート６５ｂ、６５ｃと進角室連通ポート６５ｄ、遅角室連通ポート６５ｅとの連通がほぼ遮断され、進角室５６、遅角室５７への作動油供給量、進角室５６、遅角室５７からの作動油排出量がほぼ０となるようなスプール弁子６６の動作域である。言い換えれば、可変動弁機構２６は、スプール弁子６６が中立域にある状態では、進角室５６と遅角室５７との差圧がほぼ０となり可変動弁機構２６の変位速度［ＣＡ／ｓｅｃ］、すなわち、クランクシャフト１４に対するカムシャフト２１の変位角の変化速度がほぼ０となる。このため、可変動弁機構２６は、スプール弁子６６が中立域にある状態では、クランクシャフト１４に対するカムシャフト２１の変位角をその時点での変位角に保持することができ、その時点の遅角量又は進角量、言い換えれば、その時点での吸気弁１９又は排気弁２０の開閉時期（バルブタイミング）を保持することができる。

また、可変動弁機構２６は、スプール弁子６６が中立域にある状態では、可変動弁機構２６の変位速度［ＣＡ／ｓｅｃ］がほぼ０となることから、電磁ソレノイド６８に入力されるＯＣＶ駆動デューティの変動に対する応答性が低くなる。つまり、ＯＣＶ６０には、電磁ソレノイド６８に入力されるＯＣＶ駆動デューティの変動に対する可変動弁機構２６の応答が無い、又は、応答性が低いＯＣＶ駆動デューティの領域として、いわゆる、不感帯が存在する。すなわち、スプール弁子６６が中立域にある状態でのＯＣＶ駆動デューティの領域がこのＯＣＶ６０の不感帯に相当する。

スプール弁子６６の進角域とは、作動油供給ポート６５ａと進角室連通ポート６５ｄとが連通され進角室５６へ作動油が供給される一方、作動油排出ポート６５ｃと遅角室連通ポート６５ｅとが連通され遅角室５７から作動油が排出されるようなスプール弁子６６の動作域である。

すなわち、電磁ソレノイド６８に入力するＯＣＶ駆動デューティが不感帯の上限を超えて増加されると、スプール弁子６６は、電磁ソレノイド６８の押圧力により中立域からコイルバネ６７側の進角域に変位し始める。ＯＣＶ６０は、スプール弁子６６がコイルバネ６７側に近接し始めると、作動油供給ポート６５ａと進角室連通ポート６５ｄとの連通面積及び作動油排出ポート６５ｃと遅角室連通ポート６５ｅとの連通面積が徐々に増加する。そして、ＯＣＶ６０は、作動油供給ポート６５ａと進角室連通ポート６５ｄとの連通面積及び作動油排出ポート６５ｃと遅角室連通ポート６５ｅとの連通面積が増加すると、進角室５６への作動油供給量が増加すると共に遅角室５７からの作動油排出量も増加し、進角室５６内の作動油による押圧力が遅角室５７内の作動油による押圧力より大きくなり、進角室５６と遅角室５７とに差圧が生じる。この結果、可変動弁機構２６は、この進角室５６と遅角室５７とに生じる圧力差が大きくなるにしたがって、リングカバー５３に対するベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄの進角側（図３の矢印Ａ側）への相対的な回転の速度が増大し始め、可変動弁機構２６の変位速度は、進角側に増大しＯＣＶ駆動デューティの変化に対して線形に変化する。

つまり、可変動弁機構２６は、電磁ソレノイド６８に入力するＯＣＶ駆動デューティを不感帯の上限を超えて増加し、スプール弁子６６の位置を進角域に変位させることで、進角室５６内の圧力が遅角室５７内の圧力より大きくなり可変動弁機構２６の変位速度［ＣＡ／ｓｅｃ］、すなわち、クランクシャフト１４に対するカムシャフト２１の変位角の変化速度が進角側に増大する。このため、可変動弁機構２６は、スプール弁子６６が進角域にある状態では、クランクシャフト１４に対するカムシャフト２１の変位角を進角側に変更することができ、吸気弁１９又は排気弁２０の開閉時期（バルブタイミング）を進角側に変更することができる。そして、ＯＣＶ駆動デューティがある程度（例えば、ＯＣＶ駆動デューティ＝１００［％］）まで増加した時点で可変動弁機構２６の変位速度は最大進角速度に達し、それ以上ＯＣＶ駆動デューティを増加させても変位速度は一定に保持される。このとき、スプール弁子６６は進角域の限界位置まで移動し、作動油供給ポート６５ａと進角室連通ポート６５ｄとが、作動油排出ポート６５ｃと遅角室連通ポート６５ｅとが完全に連通した状態となる。

一方、スプール弁子６６の遅角域とは、作動油供給ポート６５ａと遅角室連通ポート６５ｅとが連通され遅角室５７へ作動油が供給される一方、作動油排出ポート６５ｂと進角室連通ポート６５ｄとが連通され進角室５６から作動油が排出されるようなスプール弁子６６の動作域である。

すなわち、電磁ソレノイド６８に入力するＯＣＶ駆動デューティが不感帯の下限を超えて低減されると、スプール弁子６６は、コイルバネ６７の付勢力により中立域から電磁ソレノイド６８側の遅角域に変位し始める。ＯＣＶ６０は、スプール弁子６６が電磁ソレノイド６８側に近接し始めると、作動油供給ポート６５ａと遅角室連通ポート６５ｅとの連通面積及び作動油排出ポート６５ｂと進角室連通ポート６５ｄとの連通面積が徐々に増加する。そして、ＯＣＶ６０は、作動油供給ポート６５ａと遅角室連通ポート６５ｅとの連通面積及び作動油排出ポート６５ｂと進角室連通ポート６５ｄとの連通面積が増加すると、遅角室５７への作動油供給量が増加すると共に進角室５６からの作動油排出量も増加し、遅角室５７内の作動油による押圧力が進角室５６内の作動油による押圧力より大きくなり、進角室５６と遅角室５７とに差圧が生じる。この結果、可変動弁機構２６は、この進角室５６と遅角室５７とに生じる圧力差が大きくなるにしたがって、リングカバー５３に対するベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄの遅角側（図３の矢印Ｂ側）への相対的な回転の速度が増大し始め、可変動弁機構２６の変位速度は、遅角側に増大しＯＣＶ駆動デューティの変化に対して線形に変化する。

つまり、可変動弁機構２６は、電磁ソレノイド６８に入力するＯＣＶ駆動デューティを不感帯の下限を超えて低減し、スプール弁子６６の位置を遅角域に変位させることで、遅角室５７内の圧力が進角室５６内の圧力より大きくなり可変動弁機構２６の変位速度［ＣＡ／ｓｅｃ］、すなわち、クランクシャフト１４に対するカムシャフト２１の変位角の変化速度が遅角側に増大する。このため、可変動弁機構２６は、スプール弁子６６が遅角域にある状態では、クランクシャフト１４に対するカムシャフト２１の変位角を遅角側に変更することができ、吸気弁１９又は排気弁２０の開閉時期（バルブタイミング）を遅角側に変更することができる。そして、ＯＣＶ駆動デューティがある程度（例えば、ＯＣＶ駆動デューティ＝０［％］）まで減少した時点で可変動弁機構２６の変位速度は最大遅角速度に達し、それ以上ＯＣＶ駆動デューティを減少させても変位速度は一定に保持される。このとき、スプール弁子６６は遅角域の限界位置まで移動し、作動油供給ポート６５ａと遅角室連通ポート６５ｅとが、作動油排出ポート６５ｂと進角室連通ポート６５ｄとが完全に連通した状態となる。

そして、ＥＣＵ１１０は、上記各種センサからエンジン１の運転条件に関する種々のパラメータを取得し、機関運転条件に最適な吸気弁１９又は排気弁２０の開閉時期（バルブタイミング）を設定するための可変動弁機構２６の目標変位角を設定し、この可変動弁機構２６の目標変位角と、クランク角センサ４６及びカムポジションセンサ２８によって検出される現時点での実際の変位角である制御変位角との偏差に基づいてフィードバック制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ１１０は、目標変位角と制御変位角との偏差に基づいて、制御変位角が目標変位角となるようにＯＣＶ駆動デューティを算出し、算出したＯＣＶ駆動デューティを制御信号としてＯＣＶ６０の電磁ソレノイド６８に出力して電磁ソレノイド６８をデューティ制御することで、可変動弁機構２６のフィードバック制御を実行する。

上記のように構成されるエンジン１では、インジェクタ３５から噴射される燃料と吸気ポート１７を介して吸入される空気とが混合して混合気を形成し、ピストン１３がシリンダボア１２内を下降することで、燃焼室１６内にこの混合気が吸入される（吸気行程）。そして、このピストン１３が吸気行程下死点を経てシリンダボア１２内を上昇することで混合気が圧縮され（圧縮行程）、ピストン１３が圧縮行程上死点付近に近づくと点火プラグ３６により混合気に点火され、該混合気が燃焼し、その燃焼圧力によりピストン１３を下降させる（膨張行程）。燃焼後の混合気は、ピストン１３が膨張行程下死点を経て吸気行程上死点に向かって再び上昇することで排気ポート１８を介して排気ガスとして放出される（排気行程）。このピストン１３のシリンダボア１２内での往復運動は、コネクティングロッド１５を介してクランクシャフト１４に伝えられ、ここで回転運動に変換され、出力として取り出されると共に、このピストン１３は、カウンタウェイトと共にクランクシャフト１４が慣性力によりさらに回転することで、このクランクシャフト１４の回転に伴ってシリンダボア１２内を往復する。このクランクシャフト１４が２回転することで、ピストン１３はシリンダボア１２を２往復し、この間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行い、燃焼室１６内で１回の爆発が行われる。

このとき、可変動弁制御装置１００は、ＥＣＵ１１０が運転状態に応じて可変動弁機構２６を制御し、吸気弁１９及び排気弁２０の開閉時期（バルブタイミング）を運転状態に応じた最適な開閉時期に適宜に変更することで、エンジン１の出力の向上やエミッションの改善等を図ることができる。

ところで、上述した可変動弁制御装置１００では、例えば、上述のリングカバー５３とベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄとの衝突を規制し打音などの騒音の発生を抑制するべく可変動弁機構２６による吸気弁１９及び排気弁２０の開閉時期制御の基準となる位相としての初期位相に可変動弁機構２６を突き当てる場合に、例えば、当該初期位相に応じたＯＣＶ駆動デューティを非常に小さなデューティに設定し、ベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄに対して遅角側（図３の矢印Ｂ側）への十分な油圧押圧力を作用させると、可変動弁機構２６の作動時におけるＯＣＶ６０のスプール弁子６６の移動距離が長くなるおそれがある。この結果、例えば、可変動弁機構２６の作動時に応答遅れが発生し可変動弁機構２６の応答性が低下するおそれがある。

すなわち、可変動弁機構２６は、例えば、吸気系において、カムシャフト２１の端部に吸気カムが設けられており、この吸気カムが吸気弁１９に接触すると共にカムシャフト２１と共に回転することで、吸気弁１９を所定のタイミングで上下移動させている。したがって、カムシャフト２１には吸気カムを介してフリクションが作用している。このため、可変動弁機構２６の初期位相において、当該フリクションによりリングカバー５３とベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄとが衝突することで打音などの騒音が発生しないようにするためには、カムシャフト２１に連結されるベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄに遅角側（図３の矢印Ｂ側）への油圧押圧力を作用させ、リングカバー５３に対するベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄの進角側（図３の矢印Ａ側）への回転変位を抑制し、当該ベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄを押さえつけておく必要がある。

このとき、可変動弁機構２６を初期位相に突き当てるために、例えば、図７に示す従来の可変動弁制御装置のように、当該初期位相に応じたＯＣＶ駆動デューティを０［％］近傍の非常に小さなデューティに設定し、ベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄに対して遅角側への十分な油圧押圧力を作用させると、リングカバー５３とベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄとの衝突による打音などの騒音の発生を防止することができる。しかしながら、この場合、初期位相に応じたＯＣＶ駆動デューティを０［％］近傍の非常に小さなデューティに設定することで、可変動弁機構２６の初期位相におけるスプール弁子６６の位置が電磁ソレノイド６８側（遅角側）に近接した位置に設定される。そして、この状態から電磁ソレノイド６８に入力するＯＣＶ駆動デューティを増大し、スプール弁子６６をコイルバネ６７側（進角側）に移動させ、可変動弁機構２６を作動させ制御変位角を目標変位角に追従させる場合、可変動弁機構２６の初期位相におけるスプール弁子６６の位置が電磁ソレノイド６８側（遅角側）に近接した位置であるために、スプール弁子６６の移動距離が長くなるおそれがある。この結果、可変動弁機構２６の作動時に応答遅れが発生し可変動弁機構２６の応答性が低下するおそれがある。

そこで、本実施例の可変動弁制御装置１００は、図１、図２に示すように、上述の可変動弁機構２６と、ＯＣＶ６０とを備えると共に、ＥＣＵ１１０に初期位相制御指令値設定手段としての初期位相突き当てデューティ設定部１１１が設けられている。そして、可変動弁制御装置１００は、この初期位相突き当てデューティ設定部１１１が可変動弁機構２６のリングカバー５３とベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄとの衝突を規制可能な初期位相突き当てデューティ（初期位相制御指令値）を不感帯下限デューティ（不感帯下限制御指令値）から所定の突き当てデューティ量（所定の突き当て制御指令量）を減じた値に設定することで、可変動弁機構２６の初期位相を騒音が発生しない適正な位相に設定した上で可変動弁機構２６の作動時の応答遅れを低減している。

具体的には、本実施例のＥＣＵ１１０は、初期位相突き当てデューティ設定部１１１が設けられると共に、さらに、突当制御指令量設定手段としての突き当てデューティ量設定部１１２が設けられる。

ここで、このＥＣＵ１１０は、マイクロコンピュータを中心として構成され処理部、記憶部及び入出力部を有し、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。入出力部にはエンジン１の可変動弁制御装置１００を含む各部を駆動する不図示の駆動回路、上述した各種センサが接続されており、この入出力部は、これらのセンサ等との間で信号の入出力を行なう。また、記憶部には、エンジン１の可変動弁制御装置１００を含む各部を制御するコンピュータプログラムが格納されている。この記憶部は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。処理部は、不図示のメモリ及びＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）により構成されており、上述の初期位相突き当てデューティ設定部１１１、突き当てデューティ量設定部１１２を有している。図６で説明するエンジン１の可変動弁制御装置１００の初期位相突き当て制御は、各部に設けられたセンサによる検出結果に基づいて、処理部が前記コンピュータプログラムを当該処理部に組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算の結果に応じて制御信号を送ることにより実行される。その際に処理部は、適宜記憶部へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。なお、このエンジン１、可変動弁制御装置１００を制御する場合には、前記コンピュータプログラムの代わりに、ＥＣＵ１１０とは異なる専用のハードウェアによって制御してもよい。

そして、初期位相突き当てデューティ設定部１１１は、可変動弁機構２６の初期位相に応じたＯＣＶ駆動デューティであってリングカバー５３とベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄとの衝突を規制可能なＯＣＶ駆動デューティである初期位相制御指令値としての初期位相突き当てデューティを設定可能である。初期位相突き当てデューティ設定部１１１は、この初期位相突き当てデューティを不感帯下限制御指令値としての不感帯下限デューティから所定の突き当て制御指令量としての所定の突き当てデューティ量を減じた値に設定する。ここで、不感帯下限デューティは、上述のＯＣＶ６０の不感帯の下限に応じたＯＣＶ駆動デューティである。

すなわち、初期位相突き当てデューティ設定部１１１は、不感帯下限デューティから所定の突き当てデューティ量を減じた値を初期位相突き当てデューティに設定することで、リングカバー５３に対するベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄの回転変位を抑制し、当該ベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄを押さえつけておくために必要最低限の油圧押圧力をベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄに作用させる。このとき、初期位相突き当てデューティ設定部１１１は、必要以上の油圧押圧力がベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄに作用しないように初期位相突き当てデューティを設定することで、可変動弁機構２６の初期位相におけるスプール弁子６６の位置を遅角域内の中立域側の位置に設定することができる。この結果、次に可変動弁機構２６を作動させる際のスプール弁子６６の移動距離を短くすることができる。

言い換えれば、例えば、初期位相突き当てデューティを不感帯下限デューティから所定の突き当てデューティ量を減じた値より大きな値に設定すると、ベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄを押さえつけておくために必要最低限の油圧押圧力をベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄに作用させることができない。一方、初期位相突き当てデューティを不感帯下限デューティから所定の突き当てデューティ量を減じた値より小さな値に設定すると、可変動弁機構２６を作動させる際のスプール弁子６６の移動距離が長くなる。しかしながら、本実施例の可変動弁制御装置１００は、初期位相突き当てデューティを不感帯下限デューティから所定の突き当てデューティ量を減じた値に設定することで、可変動弁機構２６の初期位相を騒音が発生しない適正な位相に設定した上で、次に可変動弁機構２６を作動させる際のスプール弁子６６の移動距離を短くすることができる。

ここで、ＯＣＶ６０の不感帯は、電磁ソレノイド６８に入力されるＯＣＶ駆動デューティの変動に対する可変動弁機構２６の応答が無い、又は、応答性が低いＯＣＶ駆動デューティの領域を予め実験等により学習するなどして仕様等に応じて予めＥＣＵ１１０の記憶部に記憶させておいてもよいし、ＥＣＵ１１０に不感帯学習手段を設け、ＯＣＶ６０のデューティ制御により可変動弁機構２６の動作を制御する中でこの不感帯学習手段により学習するようにしてもよい。不感帯の学習方法は、種々の公知の方法を用いればよく、例えば、可変動弁機構２６の変位速度の絶対値を計算し、その前回値は所定の基準値より小さいが、今回値は所定の基準値より大きくなったとき、その時点でのＯＣＶ駆動デューティを不感帯の上限値或いは下限値として学習する、などの種々の方法を用いることができる。また、不感帯の学習方法としては、可変動弁機構２６の変位速度の絶対値が所定の基準値以下の範囲でＯＣＶ駆動デューティの最大値を不感帯の上限値として学習し、同範囲でのＯＣＶ駆動デューティの最小値を不感帯の下限値として学習する方法もある。

突き当てデューティ量設定部１１２は、進角室５６、遅角室５７に供給される作動油の粘度又は油圧に基づいて所定の突き当てデューティ量を設定する。作動油の粘度は、例えば、油温センサ４７が検出する作動油油温に基づいて検出することができる。すなわち、作動油油温が相対的に高ければ作動油の粘度は相対的に低くなる一方、作動油油温が相対的に低ければ作動油の粘度は相対的に高くなる。作動油油圧は、油圧センサ４８により検出することができる。

この突き当てデューティ量設定部１１２によって設定される突き当てデューティ量は、作動油供給ポート６５ａと遅角室連通ポート６５ｅとの連通面積及び作動油排出ポート６５ｂと進角室連通ポート６５ｄとの連通面積に応じた量である。突き当てデューティ量が大きくなれば、これに応じて作動油供給ポート６５ａと遅角室連通ポート６５ｅとの連通面積及び作動油排出ポート６５ｂと進角室連通ポート６５ｄとの連通面積も増加する。一方、進角室５６、遅角室５７内の油圧、言い換えれば、進角室５６と遅角室５７との差圧は、ＯＣＶ６０の各ポートの連通面積がそれぞれ一定でであっても、作動油の粘度及び油圧の変動に応じて変化する。つまり、作動油供給ポート６５ａと遅角室連通ポート６５ｅとの連通面積及び作動油排出ポート６５ｂと進角室連通ポート６５ｄとの連通面積が一定であっても、作動油の粘度及び油圧が変動すると、進角室５６と遅角室５７との差圧も変動する。しかしながら、本実施例の初期位相突き当てデューティ設定部１１１は、突き当てデューティ量設定部１１２により作動油の粘度及び油圧に基づいて設定される突き当てデューティ量を用いて初期位相突き当てデューティを設定することで、作動油の粘度及び油圧が変動してもこの作動油の粘度及び油圧の変動に応じた適正な初期位相突き当てデューティを設定することができる。

具体的には、突き当てデューティ量設定部１１２は、図５−１の突き当てデューティ量と作動油油温との関係を表す線図に示すように、作動油油温（作動油粘度）が高温（低粘度）側での突き当てデューティ量を低温（高粘度）側での突き当てデューティ量より大きく設定する。すなわち、作動油油温が相対的に高温となり作動油粘度が低くなると作動油油圧が相対的に減少する。しかしながら、突き当てデューティ量設定部１１２は、作動油油温（作動油粘度）が高温（低粘度）側での突き当てデューティ量を低温（高粘度）側での突き当てデューティ量より大きく設定することで、作動油油温が相対的に高温となり作動油粘度が低くなっても、高温（低粘度）側での作動油供給ポート６５ａと遅角室連通ポート６５ｅとの連通面積及び作動油排出ポート６５ｂと進角室連通ポート６５ｄとの連通面積を低温（高粘度）側での連通面積より増加させ、遅角室５７への作動油供給量、進角室５６からの作動油排出量を相対的に増加させることができる。したがって、作動油油温（作動油粘度）に応じた適正な油圧押圧力をベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄに作用させ、打音などの騒音が発生しないように押さえつけておくことができる。

また、突き当てデューティ量設定部１１２は、図５−２の突き当てデューティ量と作動油油圧との関係を表す線図に示すように、作動油油圧が低圧側での突き当てデューティ量を高圧側での突き当てデューティ量より大きく設定するようにしてもよい。すなわち、突き当てデューティ量設定部１１２は、作動油油圧が低圧側での突き当てデューティ量を高圧側での突き当てデューティ量より大きく設定することで、作動油油圧が相対的に低油圧となっても、低油圧側での作動油供給ポート６５ａと遅角室連通ポート６５ｅとの連通面積及び作動油排出ポート６５ｂと進角室連通ポート６５ｄとの連通面積を高油圧側での連通面積より増加させ、遅角室５７への作動油供給量、進角室５６からの作動油排出量を相対的に増加させることができる。したがって、作動油油圧に応じた適正な油圧押圧力をベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄに作用させ、打音などの騒音が発生しないように押さえつけておくことができる。

次に、図６のフローチャートを参照して、本実施例に係るエンジン１の可変動弁制御装置１００の初期位相突き当て制御を説明する。

まず、ＥＣＵ１１０は、上記各種センサからエンジン１の運転条件に関する種々のパラメータを取得し、このエンジン１の運転条件に関する種々のパラメータに基づいて設定される可変動弁機構２６の目標変位角が０°ＣＡ付近であるか否かを判定する（Ｓ１００）。ＥＣＵ１１０は、例えば、可変動弁機構２６の目標変位角が０．３°ＣＡより小さいか否かを判定することで、可変動弁機構２６の目標変位角が０°ＣＡ付近であるか否かを判定することができる。可変動弁機構２６の目標変位角が０°ＣＡ付近でないと判定された場合（Ｓ１００：Ｎｏ）、ＥＣＵ１１０は、エンジン１の運転状態で定まる目標変位角と現時点での実際の変位角である制御変位角との偏差に基づくフィードバック制御（例えば、ＰＤ制御）によって電磁ソレノイド６８のデューティ制御を行い（Ｓ１０２）、次の制御周期に移行する。

可変動弁機構２６の目標変位角が０°ＣＡ付近であると判定された場合（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１１０の突き当てデューティ量設定部１１２は、進角室５６、遅角室５７に供給される作動油の粘度又は油圧に基づいて、図５−１に示した突き当てデューティ量と作動油油温とのマップや図５−２で示した突き当てデューティ量と作動油油圧とのマップを用いて所定の突き当てデューティ量を設定する。図５−１に示した突き当てデューティ量と作動油油温とのマップや図５−２で示した突き当てデューティ量と作動油油圧とのマップは、予め実験等により作成しＥＣＵ１１０の記憶部に記憶しておけばよい。そして、初期位相突き当てデューティ設定部１１１は、［初期位相突き当てデューティ＝不感帯下限デューティ−突き当てデューティ量］を算出して初期位相突き当てデューティを設定し、この初期位相突き当てデューティを電磁ソレノイド６８に入力し、可変動弁機構２６を初期位相に突き当てて（Ｓ１０４）、次の制御周期に移行する。

以上で説明した本発明の実施例に係るエンジン１の可変動弁制御装置１００によれば、リングカバー５３とベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄとにより形成される進角室５６及び遅角室５７に導入される作動油の油圧に応じてエンジン１のクランクシャフト１４と吸気カムシャフト２１、排気カムシャフト２２との回転位相を変更することでエンジン１の吸気弁１９又は排気弁２０の開閉時期を可変とする吸気可変動弁機構２６Ａ、排気可変動弁機構２６Ｂと、進角室５６又は遅角室５７にそれぞれ連通する進角室連通ポート６５ｄ、遅角室連通ポート６５ｅから流出入する作動油の流量を変更可能なスプール弁子６６と、入力されるＯＣＶ駆動デューティに応じてスプール弁子６６を変位させる電磁ソレノイド６８とを有し、スプール弁子６６を変位させることで進角室５６及び遅角室５７の油圧を制御すると共に、電磁ソレノイド６８に入力されるＯＣＶ駆動デューティの変動に対する吸気可変動弁機構２６Ａ、排気可変動弁機構２６Ｂの応答性が低いＯＣＶ駆動デューティの領域である不感帯を有するＯＣＶ６０と、吸気可変動弁機構２６Ａ、排気可変動弁機構２６Ｂの初期位相に応じたＯＣＶ駆動デューティであってリングカバー５３とベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄとの衝突を規制可能なＯＣＶ駆動デューティである初期位相突き当てデューティを設定可能であると共に、この初期位相突き当てデューティを不感帯の下限に応じたＯＣＶ駆動デューティである不感帯下限デューティから所定の突き当てデューティ量を減じた値に設定する初期位相突き当てデューティ設定部１１１とを備える。

したがって、初期位相突き当てデューティ設定部１１１が吸気可変動弁機構２６Ａ、排気可変動弁機構２６Ｂのリングカバー５３とベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄとの衝突を規制可能な初期位相突き当てデューティを不感帯下限デューティから所定の突き当てデューティ量を減じた値に設定することから、吸気可変動弁機構２６Ａ、排気可変動弁機構２６Ｂの作動時におけるスプール弁子６６の移動距離を相対的に短くすることができるので、吸気可変動弁機構２６Ａ、排気可変動弁機構２６Ｂの初期位相を騒音が発生しない適正な位相に設定した上で作動時の応答遅れを低減することできる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るエンジン１の可変動弁制御装置１００によれば、作動油の粘度又は油圧に基づいて所定の突き当てデューティ量を設定する突き当てデューティ量設定部１１２を備える。したがって、初期位相突き当てデューティ設定部１１１は、突き当てデューティ量設定部１１２により作動油の粘度及び油圧に基づいて設定される突き当てデューティ量を用いて初期位相突き当てデューティを設定することで、作動油の粘度及び油圧が変動してもこの作動油の粘度及び油圧の変動に応じた適正な初期位相突き当てデューティを設定することができる。この結果、作動油の粘度及び油圧が変動しても、吸気可変動弁機構２６Ａ、排気可変動弁機構２６Ｂの初期位相を騒音が発生しない適正な位相に設定した上で、次に吸気可変動弁機構２６Ａ、排気可変動弁機構２６Ｂを作動させる際のスプール弁子６６の移動距離を短くすることができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るエンジン１の可変動弁制御装置１００によれば、突き当てデューティ量設定部１１２は、作動油の粘度が低粘度側での突き当てデューティ量を高粘度側での突き当てデューティ量より大きく設定し、作動油の油圧が低油圧側での突き当てデューティ量を高油圧側での突き当てデューティ量より大きく設定する。したがって、作動油粘度又は作動油油圧に応じた適正な油圧押圧力をベーン部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄに作用させ、打音などの騒音が発生しないように押さえつけておくことができる。

なお、上述した本発明の実施例に係る可変動弁制御装置は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。以上の説明では、可変動弁制御装置が適用される内燃機関としてのエンジン１は、いわゆる、ポート噴射式の内燃機関であるものとして説明したが、これに限らず、例えば、燃焼室１６に直接燃料を噴射する、いわゆる、筒内直接噴射式の内燃機関であってもよい。

以上のように、本発明に係る可変動弁制御装置は、可変動弁手段の初期位相を騒音が発生しない適正な位相に設定した上で作動時の応答遅れを低減することができるものであり、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変更することで、吸気弁又は排気弁の開閉時期（バルブタイミング）を可変とする種々の可変動弁制御装置に適用して好適である。

本発明の実施例に係る可変動弁制御装置が適用されたエンジンを示す概略構成図である。 本発明の実施例に係る可変動弁制御装置の概略断面図である。 本発明の実施例に係る可変動弁制御装置における可変動弁機構を表す概略図である。 本発明の実施例に係る可変動弁制御装置における初期位相突き当てデューティを説明する線図である。 本発明の実施例に係る可変動弁制御装置における突き当てデューティ量と作動油油温（作動油粘度）との関係を表す線図である。 本発明の実施例に係る可変動弁制御装置における突き当てデューティ量と作動油油圧との関係を表す線図である。 本発明の実施例に係る可変動弁制御装置の初期位相突き当て制御を説明するフローチャートである。 従来の可変動弁制御装置を説明する線図である。

符号の説明

１ エンジン（内燃機関）
１７ 吸気ポート
１８ 排気ポート
１９ 吸気弁
２０ 排気弁
２１ 吸気カムシャフト（カムシャフト）
２２ 排気カムシャフト（カムシャフト）
２３ 吸気カムシャフトスプロケット（カムシャフトスプロケット）
２４ 排気カムシャフトスプロケット（カムシャフトスプロケット）
２６ 可変動弁機構（可変動弁手段）
２６Ａ 吸気可変動弁機構（可変動弁手段）
２６Ｂ 排気可変動弁機構（可変動弁手段）
２７ ＶＶＴコントローラ
２８ カムポジションセンサ
４６ クランク角センサ
４７ 油温センサ
４８ 油圧センサ
５３ リングカバー（ハウジング部）
５６ 進角室
５７ 遅角室
６０ ＯＣＶ（油圧制御手段）
６５ 油路構成本体部
６５ａ 作動油供給ポート
６５ｂ、６５ｃ 作動油排出ポート
６５ｄ 進角室連通ポート
６５ｅ 遅角室連通ポート
６６ スプール弁子
６７ コイルバネ
６８ 電磁ソレノイド（変位手段）
７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄ ベーン部材（ベーン部）
１００ 可変動弁制御装置
１１０ ＥＣＵ
１１１ 初期位相突き当てデューティ設定部（初期位相制御指令値設定手段）
１１２ 突き当てデューティ量設定部（突当制御指令量設定手段）

Claims (3)

1. ハウジング部とベーン部とにより形成される進角室及び遅角室に導入される作動油の油圧に応じて内燃機関のクランクシャフトとカムシャフトとの回転位相を変更することで前記内燃機関の吸気弁又は排気弁の開閉時期を可変とする可変動弁手段と、
   前記進角室又は前記遅角室にそれぞれ連通するポートから流出入する前記作動油の流量を変更可能なスプール弁子と、入力される制御指令値に応じて前記スプール弁子を変位させる変位手段とを有し、前記スプール弁子を変位させることで前記進角室及び前記遅角室の油圧を制御すると共に、前記変位手段に入力される前記制御指令値の変動に対する前記可変動弁手段の応答性が低い該制御指令値の領域である不感帯を有する油圧制御手段と、
   前記可変動弁機構による前記吸気弁又は前記排気弁の開閉時期制御の基準となる位相である前記可変動弁手段の初期位相に応じた前記制御指令値であって前記ハウジング部と前記ベーン部との衝突を規制可能な該制御指令値である初期位相制御指令値を設定可能であると共に、該初期位相制御指令値を前記不感帯の下限に応じた前記制御指令値である不感帯下限制御指令値から所定の突き当て制御指令量を減じた値に設定する初期位相制御指令値設定手段とを備えることを特徴とする、
   可変動弁制御装置。
2. 前記作動油の粘度又は油圧に基づいて前記所定の突き当て制御指令量を設定する突当制御指令量設定手段を備えることを特徴とする、
   請求項１に記載の可変動弁制御装置。
3. 前記突当制御指令量設定手段は、前記粘度が低粘度側での前記突き当て制御指令量を高粘度側での前記突き当て制御指令量より大きく設定し、前記油圧が低油圧側での前記突き当て制御指令量を高油圧側での前記突き当て制御指令量より大きく設定することを特徴とする、
   請求項２に記載の可変動弁制御装置。

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