JP5515772B2 - 可変動弁機構の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、機関バルブの作用角及びリフト量の少なくとも一方を可変とする可変動弁機構の制御装置に関する。

車載等の内燃機関に適用される機構として、機関バルブ（吸／排気バルブ）のバルブ特性可変とする可変動弁機構が実用されている。そうした可変動弁機構としては、機関バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構や、機関バルブの作用角やリフト量を可変とする作用角／リフト量可変機構などが知られている。

作用角／リフト量可変機構を搭載する内燃機関では、作用角やリフト量が過大となると、機関バルブとピストンとの干渉、いわゆるバルブスタンプが発生することがある。そこで、そうした内燃機関では、バルブスタンプの発生が懸念される干渉領域の下限値以下に作用角やリフト量の制御範囲を制限することで、バルブスタンプを回避するようにしている。

一方、作用角／リフト量可変機構とバルブタイミング可変機構との双方の可変動弁機構を搭載する内燃機関では、バルブタイミングの設定により、上記干渉領域の下限値が変化する。具体的には、バルブリフト中心がピストン上死点に近づくようにバルブタイミングが変更される程、干渉領域の下限値、すなわちバルブスタンプを回避可能な作用角／リフト量の上限値は小さくなる。そこで、こうした内燃機関では、作用角やバルブリフト量の制御範囲の上限値を、バルブタイミングの現状値（実バルブタイミング）に応じて変更することで、バルブスタンプを回避しつつ、作用角やリフト量の可変制御を行うようにしている。

ところが、状況によっては、作用角やリフト量の実値が目標値を超えてオーバーシュートすることがある。そうした場合には、作用角やリフト量の目標値を上記干渉領域外に設定したとしても、作用角やリフト量が上記干渉領域に入ってしまい、バルブスタンプが発生することがある。

そこで従来、特許文献１に記載の可変動弁機構の制御装置では、作用角やバルブリフト量の実値がその目標値よりも所定値以上大きいときには、バルブタイミングの目標値（目標バルブタイミング）をバルブリフト中心がピストン上死点から離れる側に修正して、上記干渉領域の下限値を大きくするようにしている。

特開２００２−３３２８７６号公報

こうした従来の可変動弁機構の制御装置によれば、上記のような作用角、バルブリフト量のオーバーシュートによるバルブスタンプは確かに回避することができる。しかしながら、作用角やリフト量の実値が目標値よりも一定値以上大きくなる毎に、目標バルブタイミングが修正されてしまうため、機関運転状況に応じた最適なバルブタイミングの設定ができなくなるという問題がある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、バルブスタンプをより好適に回避することのできる可変動弁機構の制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、機関バルブの作用角及びリフト量の少なくとも一方を可変とする可変動弁機構の制御装置としての請求項１に記載の発明は、作用角及びバルブリフト量の少なくとも一方の実値がバルブスタンプ回避のために設定される作用角又はリフト量のガード値以上となるときには、そうでないときに比して、前記作用角及びリフト量の少なくとも一方の実値を小さくする方向に可変動弁機構の動作速度を増速するようにしている。

機関バルブの作用角やリフト量が過大となり、それらの値がバルブスタンプ発生の虞のある干渉領域に入ると、バルブスタンプの発生を回避するため、作用角／リフト量が、バルブスタンプ回避のために設定されたガード値以下となるように、可変動弁機構が駆動される。すなわち、作用角／リフト量が、バルブスタンプを確実に回避可能な上限値を超えると、上記干渉領域からの退避のための可変動弁機構の駆動が行われる。上記構成では、このときの干渉領域からの退避に際して、可変動弁機構の動作速度が増速されるため、作用角やリフト量を速やかに干渉領域外に退避させることができる。したがって、上記構成によれば、バルブスタンプをより好適に回避することができるようになる。

上記のように、バルブスタンプ発生の虞のある干渉領域に作用角やリフト量がある場合には、作用角／リフト量が、バルブスタンプ発生の回避のために設定されるガード値以下となるように可変動弁機構が駆動される。このときの可変動弁機構の動作速度を増速すると、作用角やバルブリフト量の実値がその目標値を超えてアンダーシュートすることがある。そして、アンダーシュート分のリカバリーのための作用角やリフト量の増大時にオーバーシュートが発生して、作用角／リフト量が再び干渉領域内に入ることがある。こうした場合、可変動弁機構の動作速度の増速とその解除とが不必要に繰り返されることが、すなわち増速制御のハンチングが発生する。

その点、機関バルブの作用角及びリフト量の少なくとも一方を可変とする可変動弁機構の制御装置としての請求項２に記載の発明では、バルブスタンプ回避のために設定される作用角又はリフト量のガード値よりも規定のオフセット値分大きい値に設定される値を規定の上限値とし、作用角及びリフト量の少なくとも一方の実値が規定の上限値以上となるときには、そうでないときに比して、作用角及びリフト量の少なくとも一方の実値を小さくする方向に可変動弁機構の動作速度を増速するようにしている。そのため、上記のようなアンダーシュートからのリカバリーに際して作用角／リフト量のオーバーシュートがある程度発生しても、動作速度の増速は再開されないようになる。すなわち、上記のような増速制御のハンチングを防止することができるようになる。

なお、ここでの「ガード値」は、バルブスタンプ回避のために、作用角又はリフト量の増大の制限を行う領域の下限値と言うこともできる。このときの作用角又はリフト量の増大の制限は、例えば上記ガード値を、作用角又はリフト量の目標値の上限値とすることで行うことができる。

ところで、何らかのハード的な要因で作用角やリフト量の収束性が悪化している場合には、干渉領域外への作用角やリフト量の退避に長い時間を要することがある。こうした場合、可変動弁機構のアクチュエーターでは、動作速度の増速により負荷が高くなった状態が長時間に亘って継続されるようになる。その点、請求項３によるように、動作速度の増速の実行時間が既定値を超えるときには、動作速度の増速を解除するようにすれば、負荷の高い状態が長期に亘り継続してアクチュエーターが過負荷となることを回避することができるようになる。

なお、干渉領域からの退避のための可変動弁機構の動作は、作用角やリフト量の値を小さくする方向に行われる。したがって、請求項４によるように、干渉領域外への退避のための可変動弁機構の動作速度の増速を、作用角及びリフト量の少なくとも一方の値を小さくする方向にのみ行っても、バルブスタンプの回避は可能である。

一方、作用角やリフト量の目標値が上記規定の上限値の近傍に設定されているときに、それらの収束性や制御性があまり良くないと、作用角やリフト量の実値が上記規定の上限値を挟んで頻繁に増減し、可変動弁機構の増速とその解除とが不必要に繰り返されることがある。その点、請求項５によるように、バルブスタンプ回避のための可変動弁機構の動作速度の増速を、作用角及びリフト量の少なくとも一方の変化速度が既定値以上であることを条件に行うようにすれば、作用角、リフト量の収束性や制御性の悪化による増速制御のハンチングを抑制することができるようになる。

また機関バルブの作用角／リフト量の可変制御に加え、機関バルブのバルブタイミングの可変制御も併せ行う場合には、バルブタイミングの設定に応じて上記干渉領域の下限値が変化する。そのため、バルブタイミングの収束性や制御性が悪ければ、可変動弁機構の増速の可否の判定に係る上記規定の上限値が上下して、可変動弁機構の増速とその解除とが不必要に繰り返されることがある。その点、請求項６によるように、バルブスタンプ回避のための可変動弁機構の動作速度の増速を、機関バルブのバルブタイミングの変化速度が既定値以上であることを条件に行うようにすれば、バルブタイミングの収束性や制御性の悪化による増速制御のハンチングを抑制することができるようになる。

本発明の可変動弁機構の制御装置の第１実施形態についてその全体構造を模式的に示すブロック図。 同実施形態におけるバルブタイミングの可変態様を示すグラフ。 同実施形態における作用角及びリフト量の可変態様を示すグラフ。 同実施形態におけるガード値の設定態様を示すグラフ。 同実施形態に採用される動作速度制御ルーチンのフローチャート。 （ａ）〜（ｃ）本発明の可変動弁機構の制御装置の第２実施形態についてその制御態様を第１実施形態のものと比較して示すタイムチャート。 同実施形態に採用される動作速度制御ルーチンのフローチャート。 （ａ）〜（ｃ）本発明の可変動弁機構の制御装置の第３実施形態についてその制御態様を第２実施形態のものと比較して示すタイムチャート。 同実施形態に採用される動作速度制御ルーチンのフローチャート。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の可変動弁機構の制御装置を具体化した第１の実施の形態を、図１〜図５を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態の適用される内燃機関には、吸気バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構と、吸気バルブの作用角及びリフト量を可変とする作用角／リフト量可変機構との、２つの可変動弁機構が設けられている。

図１は、本実施の形態の全体構造を示している。同図に示すように、本実施の形態の可変動弁機構の制御装置は、機関制御全般を司る電子制御ユニット１を中心に構成されている。

電子制御ユニット１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、読込専用メモリー（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）及び入出力ポート（Ｉ／Ｏ）を備えている。ＣＰＵは、機関制御に係る各種演算処理を実施し、ＲＯＭは、機関制御用のプログラムやデータを記憶する。またＲＡＭは、ＣＰＵの演算結果やセンサーの検出結果等を一時記憶し、Ｉ／Ｏは、外部との信号の送受を司る。

こうした電子制御ユニット１のＩ／Ｏには、上記バルブタイミング可変機構２と作用角／リフト量可変機構３との２つの可変動弁機構の駆動回路が接続されている。また電子制御ユニット１のＩ／Ｏには、吸気バルブのバルブタイミングを検出するＶＶＴセンサー４、吸気バルブの作用角を検出する作用角センサー５を始めとする、機関運転状況を検出する各種センサーが接続されている。

図２は、本実施の形態でのバルブタイミング可変機構２による吸気バルブのバルブタイミングの可変態様を示している。同図に示すように、本実施の形態の適用される内燃機関では、バルブタイミング可変機構２によって吸気バルブのバルブリフト中心が連続的に変更されるようになっている。

図３は、本実施の形態での作用角／リフト量可変機構３による吸気バルブの作用角／リフト量の可変態様を示している。同図に示すように、本実施の形態の適用される内燃機関では、作用角／リフト量可変機構３によって吸気バルブの作用角、リフト量が連続的に変更されるようになっている。

なお、本実施の形態では、吸気バルブの作用角やリフト量の急変によるドライバビリティーの悪化や過負荷によるアクチュエーターの耐久性の低下を回避するため、作用角／リフト量可変機構３の動作速度に一定の制限を設けるようにしている。そのため、通常の機関運転時に作用角／リフト量可変機構３は、能力上は出力可能な最高速度よりも低い速度で動作されている。

さて、こうした２つの可変動弁機構を備える内燃機関では、吸気バルブのバルブタイミングの設定状況に応じて、バルブスタンプの発生する吸気バルブの作用角／リフト量が変化する。そこで電子制御ユニット１は、図４に示すように、作用角／リフト量可変機構３による吸気バルブの作用角の制御範囲の上限値となるスタンプ防止ガード値を、吸気バルブのバルブタイミングの実値（実バルブタイミング）に応じて可変設定するようにしている。なおスタンプ防止ガード値は、より厳密には、実作用角や目標バルブタイミング等も考慮して設定される値となっている。

こうした２つの可変動弁機構を備える内燃機関では、機関運転状況に応じたバルブタイミングの急激な変化によってスタンプ防止ガード値が急変すると、吸気バルブの作用角／リフト量が、バルブスタンプ発生の懸念のある干渉領域内に取り残されることがある。そこで本実施の形態では、作用角センサー５により検出される吸気バルブの作用角の実値（実作用角）がスタンプ防止ガード値以上となるときには、上記のような動作速度の制限を解除して、作用角／リフト量可変機構３の動作速度を増速することで、吸気バルブの作用角を早急に上記干渉領域から退避させるようにしている。

図５は、こうした本実施の形態に採用される動作速度制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、機関運転中に電子制御ユニット１によって、所定の制御周期毎に繰り返し実施されるものとなっている。

さて本ルーチンが開始されると、電子制御ユニット１は、まずステップＳ１００において、現在の機関運転状況に応じて、吸気バルブのバルブタイミング及び作用角の目標値、すなわち目標バルブタイミングと目標作用角とを算出する。そして電子制御ユニット１は、ここで算出した目標バルブタイミング及び目標作用角を、バルブタイミング可変機構２及び作用角／リフト量可変機構３にそれぞれ指令する。

続いて電子制御ユニット１は、ステップＳ１０１において、実作用角、実バルブタイミング、目標バルブタイミング等からスタンプ防止ガード値を算出する。なお、目標作用角は、ここで算出したスタンプ防止ガード値以下となるようにガードがかけられるようになっている。またここで算出するスタンプ防止ガード値は、瞬断などの影響による作用角の推定誤差分を考慮した上で、バルブスタンプを確実に防止可能な値に設定しておくことが望ましい。

次に電子制御ユニット１は、ステップＳ１０２において、実作用角がスタンプ防止ガード値以上となっているか否かを判断する。ここで実作用角がスタンプ防止ガード値未満であれば（Ｓ１０２：ＮＯ）、電子制御ユニット１はステップＳ１０３に移行し、そのステップＳ１０３において、通常通りに動作速度の制限を行なった上で作用角／リフト量可変機構３を駆動する。

一方、実作用角がスタンプ防止ガード値以上であれば（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、電子制御ユニット１は、ステップＳ１０４に移行し、そのステップＳ１０４において、動作速度の制限を解除し、動作速度を通常よりも増速した上で作用角／リフト量可変機構３を駆動する。

なお、こうした本実施の形態では、スタンプ防止ガード値が、上記の「規定の上限値」及び「バルブスタンプ回避のために設定される作用角又はリフト量のガード値」に相当する値となっている。

以上説明した本実施の形態の可変動弁機構の制御装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施の形態では、実作用角が規定の上限値（スタンプ防止ガード値）以上となるときには、動作速度の制限を解除することで、作用角／リフト量可変機構３の動作速度をそうでないときに比して増速するようにしている。そのため、本実施の形態では、作用角やリフト量を干渉領域外に早急に退避させることができるようになる。

（２）本実施の形態では、作用角／リフト量可変機構３の制御のみでバルブスタンプの回避を行っているため、バルブタイミング制御等の他の制御に与える影響を必要最小限に留めることができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の可変動弁機構の制御装置を具体化した第２の実施の形態を、図６及び図７を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施の形態にあって、上記実施の形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

上記のように、第１の実施の形態では、実作用角がスタンプ防止ガード値以上のときには、作用角／リフト量可変機構３の動作速度を通常よりも増速するようにしていた。こうした場合、実作用角がスタンプ防止ガード値未満となるまで、作用角／リフト量可変機構３が急速に動作されるようになる。なお、このときには、作用角／リフト量可変機構３の動作速度が高いため、図６（ａ）に示すように、実作用角がスタンプ防止ガード値を大きく超えてアンダーシュートしてしまうことがある。こうした場合、電子制御ユニット１は、アンダーシュート分をリカバリーするため、作用角を増大させるが、このときに作用角がオーバーシュートしてしまい、再びスタンプ防止ガード値を超えてしまうことがある。こうしてオーバーシュートが発生すると、図６（ｂ）に示すように、実作用角がスタンプ防止ガード値を下回った時点で一旦は解除された動作速度の増速が再び実施されることになり、動作速度の増速が不必要に繰り返されることに、すなわち増速制御のハンチングが発生することになる。

そこで本実施の形態では、動作速度の増速の可否判定に係る判定値βを、スタンプ防止ガード値よりも規定のオフセット値α分大きい値に設定するようにしている。こうした本実施の形態では、図６（ｃ）に示すように、アンダーシュートからのリカバリーによる作用角のオーバーシュートが発生しても、動作速度の増速は再開されないようになる。なお、こうした本実施の形態では、スタンプ防止ガード値が上記の「バルブスタンプ回避のために設定される作用角又はリフト量のガード値」に、スタンプ防止ガード値にオフセット値αを加算して設定される判定値βが上記の「規定の上限値」にそれぞれ相当する値となっている。

一方、何らかのハード的な要因で作用角の収束性が悪化している場合には、干渉領域外への作用角の退避に長い時間を要することがある。こうした場合、作用角／リフト量可変機構３のアクチュエーターは、長時間に亘って負荷の高い状態に維持されるため、その耐久性が低下する虞がある。そこで本実施の形態では、動作速度の増速の実行時間が既定値を超えるときには、動作速度の増速を解除することで、アクチュエーターの過負荷を回避するようにしている。

また干渉領域外への退避のための作用角／リフト量可変機構３の動作は、作用角やリフト量の値を小さくする方向に行われる。したがって、作用角やリフト量を縮小する方向への作用角／リフト量可変機構３の動作速度のみを増速すれば、作用角やリフト量を拡大する方向への作用角／リフト量可変機構３の動作速度を敢えて増速せずとも、バルブスタンプの回避は可能である。そこで本実施の形態では、作用角やリフト量を縮小する方向への作用角／リフト量可変機構３の動作速度のみを増速するようにもしている。

図７は、こうした本実施の形態に採用される動作速度制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、機関運転中に電子制御ユニット１によって、所定の制御周期毎に繰り返し実施されるものとなっている。

さて本ルーチンが開始されると、電子制御ユニット１は、まずステップＳ２００において、現在の機関運転状況に応じて、吸気バルブの目標バルブタイミングと目標作用角とを算出する。続いて電子制御ユニット１は、ステップＳ２０１において、実作用角、実バルブタイミング、目標バルブタイミング等からスタンプ防止ガード値を算出する。

次に電子制御ユニット１は、ステップＳ２０２において、スタンプ防止ガード値に規定のオフセット値αを加算した値として判定値βを算出する。なおここで加算されるオフセット値αは、アンダーシュートからのリカバリーによる作用角のオーバーシュート量の想定値よりも若干大きい値に設定されている。

続いて電子制御ユニット１は、ステップＳ２０３において、実作用角が上記判定値β以上であるか否かを確認する。ここで電子制御ユニット１は、実作用角が上記判定値β未満であれば（Ｓ２０３：ＮＯ）、ステップＳ２０４にて後述する速度制限解除用のカウンターの値をリセットし、続くステップＳ２０５にて通常通りに動作速度の制限を行なった上で作用角／リフト量可変機構３を駆動する。

一方、実作用角が上記判定値β以上であれば（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、電子制御ユニット１は処理をステップＳ２０６に移行し、そのステップＳ２０６において速度制限解除用の上記カウンターの値をカウントアップする。また電子制御ユニット１は、続くステップＳ２０７において、そのカウンターの値が既定値γ以内であるか否かを確認する。そして電子制御ユニット１は、そのカウンターの値が既定値γ以内であれば（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、処理をステップＳ２０８に移行し、そのステップＳ２０８にて、動作速度の制限を解除して動作速度を通常よりも増速した上で作用角／リフト量可変機構３を駆動する。

上記速度制限解除用のカウンターの値は、作用角／リフト量可変機構３の動作速度の増速を開始してからの本ルーチンの実行回数を表している。すなわち、このカウンターの値は、動作速度の増速の実行時間の指標値となっている。そこで、電子制御ユニット１は、こうしたカウンターの値が既定値γを超える場合には（Ｓ２０７：ＮＯ）、処理をステップＳ２０５に移行し、そのステップＳ２０５において、通常通りに動作速度の制限を行なった上で作用角／リフト量可変機構３を駆動する。すなわち、本実施の形態では、動作速度の増速の実行時間が既定値を超えるときには、動作速度の増速を解除するようにしている。

以上説明した本実施の形態によれば、上記（１）、（２）に記載の効果に加え、更に次の効果を奏することができる。
（３）本実施の形態では、動作速度の増速の可否判定に係る判定値βを、スタンプ防止ガード値よりも規定のオフセット値α分大きい値に設定するようにしている。そのため、アンダーシュートからのリカバリーによる作用角のオーバーシュートが発生しても、動作速度の増速が再開されないようにすることができる。

（４）本実施の形態では、動作速度の増速の実行時間が既定値を超えるときには、動作速度の増速を解除するようにしている。そのため、作用角／リフト量可変機構３の動作速度の増速が長時間に亘り行われて、アクチュエーターが過負荷となることを回避することができる。

（５）本実施の形態では、作用角やリフト量を縮小する方向への作用角／リフト量可変機構３の動作速度のみを増速するようにしている。そのため、干渉領域からの退避には不要な、作用角／リフト量の拡大方向への作用角／リフト量可変機構３の動作については、その動作速度の増速は行われないようになる。そのため、作用角／リフト量可変機構３のアクチュエーターの負荷が不必要に高くなることや、不必要な動作速度の増速により作用角の収束性が悪化することを防止することができるようになる。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の可変動弁機構の制御装置を具体化した第３の実施の形態を、図８及び図９を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施の形態にあって、上記実施の形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

目標作用角が上記判定値βの近傍に設定されているときに、作用角の収束性や制御性があまり良くないと、実作用角がその判定値βを跨いで増減し、可変動弁機構の増速とその解除とが不必要に繰り返されることがある。また吸気バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構２が併設された内燃機関では、実バルブタイミングの変化に応じて上記干渉領域の下限値が変化する。そのため、バルブタイミングの収束性や制御性が悪ければ、動作速度増速の可否の判定に係る上記判定値βが上下して、作用角／リフト量可変機構３の増速とその解除とが不必要に繰り返されることがある。

たとえば、図８に示す制御例では、時刻ｔ１に実作用角が判定値βを下回り、作用角／リフト量可変機構３の動作速度の増速が解除（速度制限解除フラグがオフ）されている。その後の実作用角の値や、実バルブタイミング等に応じて設定される判定値βの値には、小幅な変化しか生じていない。それにも拘わらず、時刻ｔ２には、実作用角が判定値βを超えるため、第２の実施の形態の制御装置では、同図（ｂ）に示すように、作用角／リフト量可変機構３の動作速度の増速が再開されてしまう。

こうした実作用角や判定値βの小幅な動きによる上記干渉領域への侵入に対しては、わざわざ作用角／リフト量可変機構３の動作速度を増速させずとも、その解消を速やかに行うことが可能である。そこで本実施の形態では、（Ａ）吸気バルブの作用角の変化速度が既定値以上であること、及び（Ｂ）吸気バルブのバルブタイミングの変化速度が既定値以上であること、の双方が成立するときに限り、バルブスタンプ回避のための作用角／リフト量可変機構３の増速を行うようにしている。こうした場合には、バルブタイミングや作用角の急激な変化があったときにのみ、作用角／リフト量可変機構３の動作速度の増速が行われるようになる。そのため、収束性や制御性の悪さに起因したバルブタイミングや作用角の小幅な動きに対して一々反応して、作用角／リフト量可変機構３の動作速度が増速されることを回避することができる。そのため、本実施の形態では、同図（ｃ）に示すように、上記時刻ｔ２に実作用角が判定値βを超えても、作用角／リフト量可変機構３の動作速度の増速は再開されないようになる。

図９は、こうした本実施の形態に採用される動作速度制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、機関運転中に電子制御ユニット１によって、所定の制御周期毎に繰り返し実施されるものとなっている。

さて本ルーチンが開始されると、電子制御ユニット１は、まずステップＳ３００において、現在の機関運転状況に応じて、吸気バルブの目標バルブタイミングと目標作用角とを算出する。続いて電子制御ユニット１は、ステップＳ３０１において、実作用角、実バルブタイミング、目標バルブタイミング等からスタンプ防止ガード値を算出する。また電子制御ユニット１は、次のステップＳ３０２において、スタンプ防止ガード値に規定のオフセット値αを加算した値として判定値βを算出する。

その後、電子制御ユニット１は、ステップＳ３０３において、実作用角が上記判定値β以上であり、且つ実作用角及び実バルブタイミングの単位時間における変化量が、すなわちそれらの変化速度が既定値以上であるか否かを判定する。ここで否定判定（ＮＯ）がなされると、電子制御ユニット１は、ステップＳ３０４にて速度制限解除用のカウンターの値をリセットし、ステップＳ３０５にて通常通りに動作速度の制限を行なった上で作用角／リフト量可変機構３を駆動する。

一方、ステップＳ３０３にて肯定判定（ＹＥＳ）されたときには、電子制御ユニット１は処理をステップＳ３０６に移行し、そのステップＳ３０６において速度制限解除用の上記カウンターの値をカウントアップする。また電子制御ユニット１は、続くステップＳ３０７において、そのカウンターの値が既定値γ以内であるか否かを確認する。そして電子制御ユニット１は、そのカウンターの値が既定値γ以内であれば（Ｓ３０７：ＹＥＳ）、処理をステップＳ３０８に移行し、そのステップＳ３０８にて、動作速度の制限を解除し、動作速度を通常よりも増速した上で作用角／リフト量可変機構３を駆動する。また電子制御ユニット１は、カウンターの値が既定値γを超える場合には（Ｓ３０７：ＮＯ）、処理をステップＳ３０５に移行し、そのステップＳ３０５において、通常通りに動作速度の制限を行なった上で作用角／リフト量可変機構３を駆動する。

以上説明した本実施の形態によれば、上記（１）〜（５）に記載の効果に加え、更に次の効果を奏することができる。
（６）本実施の形態では、実作用角の変化速度が既定値以上であることを条件に、バルブスタンプ回避のための作用角／リフト量可変機構３の動作速度の増速を行うようにしている。そのため、実作用角の小幅な変化に一々反応して、動作速度の増速が不必要に行われることを回避することができるようになる。

（７）本実施の形態では、実バルブタイミングの変化速度が既定値以上であることを条件に、バルブスタンプ回避のための作用角／リフト量可変機構３の動作速度の増速を行うようにしている。そのため、実バルブタイミングの小幅な変化に一々反応して、動作速度の増速が不必要に行われることを回避することができるようになる。

なお、上記実施の形態は以下のように変更して実施することもできる。
・第３の実施の形態では、（Ａ）吸気バルブの作用角の変化速度が既定値以上であること、及び（Ｂ）吸気バルブのバルブタイミングの変化速度が既定値以上であること、の双方が成立するときに限り、バルブスタンプ回避のための作用角／リフト量可変機構３の増速を行うようにしていた。もっとも、作用角／リフト量可変機構３の増速の実行条件として、上記条件（Ａ）のみ、或いは上記条件（Ｂ）のみを採用するようにしても良い。そうした場合にも、作用角又はバルブタイミングのいずれか一方の小幅な変化に起因した不必要な動作速度の増速を回避することは可能である。

・第２及び第３の実施の形態では、作用角及びリフト量の値を小さくする方向についてのみ、作用角／リフト量可変機構３の動作速度の増速を行うようにしていたが、必要であれば、作用角及びリフト量の値を大きくする方向についても動作速度の増速を行うようにしても良い。

・第２及び第３の実施の形態では、動作速度の増速の実行時間が既定値を超えるときには、作用角／リフト量可変機構３の動作速度の増速を解除するようにしていた。もっとも、動作速度の増速開始から干渉領域からの退避が完了するまでの時間が、アクチュエーターが過負荷となる程、長引く懸念がないのであれば、そうした処理は割愛しても良い。

・第２及び第３の実施の形態では、スタンプ防止ガード値に規定のオフセット値αを加算した値を、作用角／リフト量可変機構３の動作速度の増速の可否判定に用いる判定値βとして用いるようにしていた。もっとも、作用角の収束性が十分に高く、アンダーシュートからのリカバリーによる作用角のオーバーシュートが十分に小さいのであれば、そうした処理は割愛しても良い。

・上記実施の形態では、速度制限を解除することで、バルブスタンプ回避のための作用角／リフト量可変機構３の動作速度を増速していたが、制御ゲインや駆動デューティーの増大といった、他の態様で動作速度の増速を行うようにしても良い。

・上記実施の形態では、作用角を制御量として、作用角／リフト量可変機構３の駆動制御を行うようにしていたが、リフト量を制御量としてその駆動制御を行うようにすることもできる。そうした場合、スタンプ防止ガード値や判定値β等の値は、リフト量に対して設定されることになる。

・上記実施の形態では、吸気バルブの作用角及びリフト量を可変とする可変動弁機構の制御装置として本発明を具体化した場合を説明したが、本発明は、排気バルブの作用角及びリフト量を可変とする可変動弁機構の制御装置としても同様に具体化することができる。

・上記実施の形態では、作用角、リフト量の可変制御に加え、バルブタイミングの可変制御も行う内燃機関に設けられた可変動弁機構に本発明を適用した場合を説明したが、本発明は、バルブタイミングの可変制御は行わず、作用角やリフト量の可変制御のみを行う内燃機関に設けられる可変動弁機構にもその適用が可能である。そうした場合には、スタンプ防止ガード値や判定値β等を、固定値として設定することができる。

・上記実施の形態の作用角／リフト量可変機構３は、作用角及びリフト量の双方を可変とする可変動弁機構として構成されていたが、本発明は、作用角のみ、或いはリフト量のみを可変とする可変動弁機構にも適用することができる。

１…電子制御ユニット、２…バルブタイミング可変機構、３…作用角／リフト量可変機構（可変動弁機構）、４…ＶＶＴセンサー、５…作用角センサー。

Claims (6)

1. 機関バルブの作用角及びリフト量の少なくとも一方を可変とする可変動弁機構の制御装置において、
   前記作用角及びリフト量の少なくとも一方の実値がバルブスタンプ回避のために設定される前記作用角又はリフト量のガード値以上となるときには、そうでないときに比して、前記作用角及びリフト量の少なくとも一方の実値を小さくする方向に前記可変動弁機構の動作速度を増速する
   ことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
2. 機関バルブの作用角及びリフト量の少なくとも一方を可変とする可変動弁機構の制御装置において、
   バルブスタンプ回避のために設定される前記作用角又はリフト量のガード値よりも規定のオフセット値分大きい値に設定される値を規定の上限値とし、
   前記作用角及びリフト量の少なくとも一方の実値が前記規定の上限値以上となるときには、そうでないときに比して、前記作用角及びリフト量の少なくとも一方の実値を小さくする方向に前記可変動弁機構の動作速度を増速する
   ことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
3. 前記動作速度の増速の実行時間が既定値を超えるときには、前記動作速度の増速を解除する
   請求項１又は２に記載の可変動弁機構の制御装置。
4. 前記動作速度の増速は、前記作用角及びリフト量の少なくとも一方の値を小さくする方向にのみ行われる
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の可変動弁機構の制御装置。
5. 前記動作速度の増速は、前記作用角及びリフト量の少なくとも一方の変化速度が既定値以上であることを条件に行われる
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の可変動弁機構の制御装置。
6. 前記動作速度の増速は、前記機関バルブのバルブタイミングの変化速度が既定値以上であることを条件に行われる
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の可変動弁機構の制御装置。

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