JP5648742B2 - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸気バルブのバルブタイミングを変更する位相変更機構と、バルブタイミングが特定位相よりも進角されることを規制する位相規制機構とを含む内燃機関の可変動弁装置に関する。

上記可変動弁装置として、特許文献１に記載のものが知られている。

この可変動弁装置は、吸気バルブのバルブタイミングを変更する位相変更機構と、バルブタイミングを特定位相に固定する位相規制機構と、位相変更機構および位相規制機構の動作状態を変更する油圧制御弁とを備えている。

特開２０１０−１２７２５２号公報

ここで、上記可変動弁装置を備える車両において、バルブタイミングが位相規制機構により特定位相に固定されているときにバルブタイミングを進角する要求が設定された状況を想定する。このような状況の具体例としては、機関運転状態がアイドル運転状態にあり、かつバルブタイミングが位相規制機構により特定位相に固定されている状態において、アクセルペダルが踏み込まれた場合が挙げられる。

上記の状況においては、位相変更機構の動作状態を位相規制状態から位相解除状態に変更するための指令が内燃機関の制御装置から油圧制御弁に送信される。そして、油圧制御弁が同指令に応じて動作することにより、位相変更機構の動作状態が位相規制状態から位相解除状態に変更される。ただし、動作状態の変更が完了するまでには所定の時間がかかる。

このため、バルブタイミングの進角が開始される時期、すなわち内燃機関のトルクがバルブタイミングの進角に応じて増加しはじめる時期は、アクセルペダルの踏み込み操作に対して遅れを生じる。

そして、位相変更機構の動作状態が位相解除状態に変更された後、バルブタイミングが目標のバルブタイミングに向けて進角される。これにより、内燃機関のトルクがバルブタイミングの進角量に応じて増加する。

以上のことから、運転者は、アクセルペダルを踏んでから所定の期間が経過した後、バルブタイミングの進角に基づくトルクの増加を体感する。このため、運転者が違和感を覚えるおそれがある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、位相変更機構の動作状態が位相規制状態から位相解除状態に変更されたときに運転者が覚える違和感を低減することのできる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。

上記目的を達成するための手段を以下に記載する。

・本発明の内燃機関の可変動弁装置は、吸気バルブのバルブタイミングを変更する位相変更機構と、前記バルブタイミングが特定位相よりも進角されることを規制する位相規制機構とを含む内燃機関の可変動弁装置において、前記バルブタイミングの進角が前記位相規制機構により規制されている前記位相変更機構の動作状態を「位相規制状態」とし、前記バルブタイミングを前記特定位相よりも進角することが可能な前記位相変更機構の動作状態を「位相解除状態」とし、内燃機関の出力を増加するために運転者により行なわれる操作を「出力増加要求操作」として、前記位相変更機構の動作状態が前記位相規制状態のときに前記出力増加要求操作が行なわれた後、かつ前記出力増加要求操作に応じて前記位相変更機構の動作状態が前記位相規制状態から前記位相解除状態に変更された後、内燃機関のトルクの増加を抑制するトルク抑制制御を行なう制御部を備えることを特徴としている。

可変動弁装置を備える車両において、運転者により出力増加要求操作が行なわれたとき、［発明が解決しようとする課題］の欄に記載のとおり、出力増加要求操作に対するトルクの増加の遅れが生じる。

そのときの運転者の感覚として、トルクが増加しはじめた後のトルクの増加速度が大きい場合と、トルクが増加しはじめた後のトルクの増加速度が小さい場合とを比較したとき、後者の方が前者よりも運転者が違和感を覚えにくいことが確認されている。

すなわち、出力増加要求操作が行なわれてから所定の期間にわたり同操作に応じたトルクの増加が発生せず、その後に相対的に高い増加速度でトルクが増加した場合、運転者が体感するトルクの変化の度合いが大きいため、このことに起因して運転者が覚える違和感の度合いが大きくなる。一方、出力増加要求操作が行なわれてから所定の期間にわたり同操作に応じたトルクの増加が発生せず、その後に相対的に低い増加速度でトルクが増加した場合、運転者が体感するトルクの変化の度合いが上記の場合よりも小さいため、運転者が覚える違和感の度合いが小さくなる。

本発明においては、このような運転者の感覚に着目し、位相変更機構の動作状態が位相規制状態のときに出力増加要求操作が行なわれた後、かつ出力増加要求操作に応じて位相変更機構の動作状態が位相規制状態から位相解除状態に変更された後にトルク抑制制御を行なう構成が採用されている。これにより、出力増加要求操作に対する内燃機関のトルクの増加の遅れが生じたとき、その後にトルクが緩やかに増加するため、運転者が覚える違和感を低減することができる。

・本発明の内燃機関の可変動弁装置は、吸気バルブのバルブタイミングを変更する位相変更機構と、前記バルブタイミングが特定位相よりも進角されることを規制する位相規制機構とを含む内燃機関の可変動弁装置において、前記バルブタイミングの進角が前記位相規制機構により規制されている前記位相変更機構の動作状態を「位相規制状態」とし、前記バルブタイミングを前記特定位相よりも進角することが可能な前記位相変更機構の動作状態を「位相解除状態」とし、内燃機関の出力を増加するために運転者により行なわれる操作を「出力増加要求操作」として、前記位相変更機構の動作状態が前記位相規制状態のときに前記出力増加要求操作が行なわれたことに基づいて、前記位相変更機構の動作状態を前記位相規制状態から前記位相解除状態に変更する位相解除制御、および内燃機関のトルクの増加を抑制するトルク抑制制御を行なう制御部を備えることを特徴としている。

本発明においては、位相変更機構の動作状態が位相規制状態のときに出力増加要求操作が行なわれたことに基づいて、位相変更機構の動作状態を位相規制状態から位相解除状態に変更する位相解除制御、および内燃機関のトルクの増加を抑制するトルク抑制制御を行なう構成が採用されている。これにより、出力増加要求操作に対する内燃機関のトルクの増加の遅れが生じたとき、その後にトルクが緩やかに増加するため、運転者が覚える違和感を低減することができる。

・本発明の一態様では、前記トルク抑制制御が行なわれるときの内燃機関のトルクの増加速度を「第１トルク増加速度」とし、前記位相変更機構の動作状態が前記位相解除状態のときに前記出力増加要求操作が行なわれた後の内燃機関のトルクの増加速度を「第２トルク増加速度」として、前記制御部は前記第１トルク増加速度が前記第２トルク増加速度よりも小さくなるように前記トルク抑制制御を行なうことが好ましい。

本発明においては、第１トルク増加速度が第２トルク増加速度よりも小さくなるようにトルク抑制制御を行なう構成が採用されている。これにより、第１トルク増加速度が第２増加速度以上となる構成と比較して、内燃機関のトルクの増加の遅れが生じたときに運転者が覚える違和感を低減することができる。

・本発明の一態様では、前記位相変更機構の動作状態が前記位相規制状態から前記位相解除状態に変更された後の所定期間を「解除後期間」として、前記制御部は前記解除後期間においての内燃機関のトルクの増加速度が所定速度よりも小さくなるように前記トルク抑制制御を行なうことが好ましい。

本発明においては、解除後期間においての内燃機関のトルクの増加速度が所定速度よりも小さくなるようにトルク抑制制御を行なう構成が採用されている。これにより、内燃機関のトルクの増加速度が所定速度以上となる構成と比較して、内燃機関のトルクの増加の遅れが生じたときに運転者が覚える違和感を低減することができる。

・本発明の一態様では、前記トルク抑制制御の実行中においての内燃機関のトルクの増加速度を「抑制時増加速度」とし、前記位相変更機構の動作状態が前記位相規制状態から前記位相解除状態に変更された後に前記トルク抑制制御が実行されないときの内燃機関のトルクの増加速度を「通常時増加速度」として、前記制御部は前記抑制時増加速度が前記通常時増加速度よりも小さくなるように前記トルク抑制制御を行なうことが好ましい。

本発明においては、抑制時増加速度が通常時増加速度よりも小さくなるようにトルク抑制制御を行なう構成が採用されている。これにより、抑制時増加速度が通常時増加速度以上となる構成と比較して、内燃機関のトルクの増加の遅れが生じたときに運転者が覚える違和感を低減することができる。

・本発明の一態様では、前記トルク抑制制御は、点火時期を遅角する制御を含むことが好ましい。

・本発明の一態様では、前記点火時期を遅角する制御は、前記出力増加要求操作に応じて前記位相変更機構の動作状態が前記位相規制状態から前記位相解除状態に変更された後に点火時期の遅角補正量を設定する制御と、時間の経過に応じてこの遅角補正量を小さくする制御とを含むことが好ましい。

この発明によれば、点火時期の遅角補正量を一度に減少させる構成と比較して、点火時期の変化にともなう内燃機関のトルクの変化度合いが小さくなる。このため、内燃機関のトルクが過度に大きく変化することに起因して運転者に違和感を与えるおそれが小さくなる。

・本発明の一態様では、前記トルク抑制制御は、内燃機関のスロットルバルブの開度であるスロットル開度を小さくする制御を含むことが好ましい。

・本発明の一態様では、前記スロットル開度を小さくする制御は、前記出力増加要求操作に応じて前記位相変更機構の動作状態が前記位相規制状態から前記位相解除状態に変更された後にスロットル開度の減少補正量を設定する制御と、時間の経過に応じてこの減少補正量を小さくする制御とを含むことが好ましい。

この発明によれば、スロットル開度の減少補正量を一度に減少させる構成と比較して、スロットル開度の変化にともなう内燃機関のトルクの変化度合いが小さくなる。このため、内燃機関のトルクが過度に大きく変化することに起因して運転者に違和感を与えるおそれが小さくなる。

・本発明の一態様では、可変動弁装置は、前記吸気バルブの作用角を変更する作用角変更機構をさらに含み、前記トルク抑制制御は、前記作用角を小さくする制御を含むことが好ましい。

・本発明の一態様では、前記作用角を小さくする制御は、前記出力増加要求操作に応じて前記位相変更機構の動作状態が前記位相規制状態から前記位相解除状態に変更された後に作用角の減少補正量を設定する制御と、時間の経過に応じてこの減少補正量を小さくする制御とを含むことが好ましい。

この発明によれば、作用角の減少補正量を一度に減少させる構成と比較して、作用角の変化にともなう内燃機関のトルクの変化度合いが小さくなる。このため、内燃機関のトルクが過度に大きく変化することに起因して運転者に違和感を与えるおそれが小さくなる。

本発明の一実施形態の内燃機関の可変動弁装置について、これを備える内燃機関の構造を模式的に示す模式図。 同実施形態のバルブタイミング可変機構について、その径方向に沿う断面構造を示す断面図。 同実施形態のバルブタイミング可変機構について、図２の３−３線に沿う断面構造を平面上に展開したものを示す断面図。 同実施形態のバルブタイミング可変機構について、図２の３−３線に沿う断面構造を平面上に展開したものを示す断面図。 同実施形態のバルブタイミング可変機構について、油圧系統の構成を模式的に示す模式図。 同実施形態の内燃機関の可変動弁装置について、（ａ）はオイルコントロールバルブの動作状態とバルブタイミング可変機構およびバルブタイミング規制機構に対する作動油の給排状態との関係を示すテーブル、（ｂ）はオイルコントロールバルブの動作状態とバルブタイミング可変機構およびバルブタイミング規制機構の動作状態との関係を示すテーブル。 同実施形態の電子制御装置により実行される「位相進角制御」について、その手順を示すフローチャート。 同実施形態の電子制御装置により実行される「トルク抑制制御」について、同制御において参照される遅角補正量と補正反映時間との関係を示すマップ。 同実施形態の電子制御装置により実行される「位相進角制御」について、その実行態様の一例を示すタイミングチャート。

本実施形態では、本発明の内燃機関の可変動弁装置を備えた内燃機関について、これを車両に搭載した場合の一例を示している。車両としては、運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作に応じて内燃機関の出力が制御されるものが用いられている。

図１を参照して、内燃機関１の構成について説明する。

内燃機関１は、混合気の燃焼を通じてクランクシャフト１５を回転させる機関本体１０と、動弁系の各要素を備える可変動弁装置２０と、機関本体１０等に作動油を供給する油圧機構８０と、これら装置をはじめとする各種装置を統括的に制御する制御装置１００とを備えている。

機関本体１０は、混合気の燃焼が行われるシリンダブロック１１と、可変動弁装置２０が設けられるシリンダヘッド１２と、機関本体１０の各部位に供給する作動油を貯留するオイルパン１３と、混合気に点火するイグニッションプラグ１７とを備えている。

可変動弁装置２０は、燃焼室１４の吸気ポートを開放および閉鎖する吸気バルブ２１と、燃焼室１４の排気ポートを開放および閉鎖する排気バルブ２３と、吸気バルブ２１を押し下げる吸気カムシャフト２２と、排気バルブ２３を押し下げる排気カムシャフト２４とを備えている。またこの他に、吸気バルブ２１の最大のバルブリフト量（以下、「最大バルブリフト量ＩＮＶＬ」）を変更するバルブリフト量可変機構３０と、クランクシャフト１５の回転位相に対する吸気カムシャフト２２の回転位相（以下、「バルブタイミングＶＴ」）を変更するバルブタイミング可変機構４０と、バルブタイミングＶＴを固定するバルブタイミング規制機構５０とを備えている。

バルブリフト量可変機構３０は、最大バルブリフト量ＩＮＶＬを上限の最大バルブリフト量ＩＮＶＬから下限の最大バルブリフト量ＩＮＶＬまでの間で連続的に変更する。また、最大バルブリフト量ＩＮＶＬの変更に連動して吸気バルブ２１の作用角を最大の作用角から最小の作用角までの間で連続的に変更する。なお、吸気バルブ２１の作用角は、吸気バルブ２１が開弁してから閉弁するまでの期間におけるクランクシャフト１５の回転角度に相当する。

バルブタイミング可変機構４０は、バルブタイミングＶＴを最も進角側のバルブタイミング（以下、「最進角位相ＶＴｍａｘ」）から最も遅角側のバルブタイミング（以下、「最遅角位相ＶＴｍｉｎ」）までの間で変更する。

バルブタイミング規制機構５０は、バルブタイミングＶＴを最遅角位相ＶＴｍｉｎと最進角位相ＶＴｍａｘとの間の特定のバルブタイミング（以下、「中間角位相ＶＴｍｄｌ」）に固定する。

油圧機構８０は、オイルパン１３の作動油を吐出するオイルポンプ８１と、オイルポンプ８１から吐出された作動油を内燃機関１の各部位に供給する作動油路９０と、バルブタイミング可変機構４０およびバルブタイミング規制機構５０についての作動油の供給態様および排出態様を制御するオイルコントロールバルブ８２とを備えている。

制御装置１００は、内燃機関１を制御するための各種の演算処理等を行う電子制御装置１０１と、クランクポジションセンサ１０２、カムポジションセンサ１０３、およびスロットルポジションセンサ１０４、アクセルポジションセンサ１０５をはじめとする各種のセンサとを備えている。

クランクポジションセンサ１０２は、クランクシャフト１５の回転角度（以下、「クランク角度ＣＡ」）に応じた信号を電子制御装置１０１に出力する。カムポジションセンサ１０３は、吸気カムシャフト２２の回転角度（以下、「カム角度ＤＡ」）に応じた信号を電子制御装置１０１に出力する。スロットルポジションセンサ１０４は、吸気通路において吸気バルブ２１の上流に設けられるスロットルバルブ１６の開度（以下、「スロットル開度ＶＡ」）に応じた信号を電子制御装置１０１に出力する。アクセルポジションセンサ１０５は、アクセルペダル２の踏込量（以下、「アクセル踏込量ＡＰ」）に応じた信号を電子制御装置１０１に出力する。

制御部としての電子制御装置１０１により行なわれる制御等について説明する。なお、以下では、内燃機関１の始動要求が設定されてからアイドル運転状態に移行するまでの期間を「機関始動時」とする。また、内燃機関１の停止要求が設定されてから内燃機関１の回転が停止するまでの期間を「機関停止時」とする。また、内燃機関１の回転が停止している期間を「機関停止中」とする。また、機関始動時と機関停止時との間の機関運転中においてアイドル運転時を除いた機関運転状態を「通常機関運転時」とする。

電子制御装置１０１は、各センサの出力に基づいて以下の各パラメータを算出する。
（Ａ）クランクポジションセンサ１０２の出力信号に基づいて、クランク角度ＣＡに相当する演算値を算出する。
（Ｂ）クランク角度ＣＡの演算値に基づいて、クランクシャフト１５の回転速度（以下、「機関回転速度ＮＥ」）に相当する演算値を算出する。
（Ｃ）カムポジションセンサ１０３の出力信号に基づいて、カム角度ＤＡに相当する演算値を算出する。
（Ｄ）クランク角度ＣＡおよびカム角度ＤＡに基づいて、バルブタイミングＶＴに相当する演算値を算出する。
（Ｅ）スロットルポジションセンサ１０４の出力信号に基づいて、スロットル開度ＶＡに相当する演算値を算出する。
（Ｆ）アクセルポジションセンサ１０５の出力信号に基づいて、アクセル踏込量ＡＰに相当する演算値を算出する。

電子制御装置１０１は、アイドル運転時の機関回転速度ＮＥを目標アイドル回転速度に基づいて制御するためのアイドル回転速度制御、イグニッションプラグ１７の点火時期を機関運転状態に基づいて設定する点火時期制御、および機関運転状態に基づいてバルブタイミング可変機構４０およびバルブタイミング規制機構５０の動作を制御するバルブタイミング制御を行なう。

バルブタイミング制御には、通常機関運転時にバルブタイミングＶＴを進角するための位相進角制御、通常機関運転時にバルブタイミングＶＴを遅角するための位相遅角制御、通常機関運転時にバルブタイミングＶＴを油圧により保持するための位相保持制御、およびバルブタイミング規制機構５０によりバルブタイミングＶＴを固定するための位相規制制御が含まれる。

位相進角制御および位相遅角制御では、別途実行される制御によりバルブタイミングＶＴを進角する要求（以下、「位相進角要求」）またはバルブタイミングＶＴを遅角する要求（以下、「位相遅角要求」）が設定されたとき、機関運転状態に基づいて目標のバルブタイミングＶＴ（以下、「目標角位相ＶＴｔｒｇ」）を設定する。

そして、この目標角位相ＶＴｔｒｇおよびバルブタイミングＶＴの演算値に基づいて、バルブタイミング可変機構４０を進角動作または遅角動作させるためのオイルコントロールバルブ８２の制御を行なう。

また、バルブタイミング規制機構５０によりバルブタイミングＶＴが固定されている状態において位相進角要求または位相遅角要求が設定されたとき、バルブタイミング規制機構５０によるバルブタイミングＶＴの固定を解除した後にオイルコントロールバルブ８２を制御する。なお、機関運転状態を規定するパラメータとしては、機関回転速度ＮＥおよび機関負荷等が用いられる。

位相進角制御では、バルブタイミング規制機構５０によりバルブタイミングＶＴが固定されている状態からアクセルペダル２の操作に応じてバルブタイミングＶＴを進角するとき、点火時期の遅角補正量を設定する。点火時期制御では、位相進角制御により遅角補正量が設定されたとき、この補正量を反映して点火時期の指令信号を生成する。

位相保持制御では、位相進角制御または位相遅角制御によりバルブタイミングＶＴが目標角位相ＶＴｔｒｇに変更されたとき、または別途実行される制御によりバルブタイミングＶＴを油圧により所定の位相に保持する要求（以下、「位相保持要求」）が設定されたとき、バルブタイミング可変機構４０に保持動作を行なわせるためのオイルコントロールバルブ８２の制御を行なう。

位相規制制御では、バルブタイミングＶＴを中間角位相ＶＴｍｄｌに固定する要求（以下、「位相規制要求」）が設定されているとき、バルブタイミング規制機構５０を固定動作させるためのオイルコントロールバルブ８２の制御を行う。位相規制要求は、機関停止条件が成立していること、またはアイドル運転条件が成立していること基づいて設定される。なお、固定動作はバルブタイミングＶＴを中間角位相ＶＴｍｄｌに固定するためのバルブタイミング規制機構５０の動作を示す。

中間角位相ＶＴｍｄｌとしては、寒冷地において内燃機関１を始動することが可能なバルブタイミングＶＴが設定されている。機関始動時においてバルブタイミングＶＴが中間角位相ＶＴｍｄｌに維持されている場合と、これよりも遅角側のバルブタイミングＶＴに維持されている場合とを比較したとき、後者よりも前者の方が機関始動性が高い。

図２を参照して、バルブタイミング可変機構４０の構造について説明する。

バルブタイミング可変機構４０は、クランクシャフト１５に同期して回転するハウジングロータ４１と、吸気カムシャフト２２に同期して回転するベーンロータ４５とを備えている。

バルブタイミングＶＴは、ハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の回転位相に応じて変更される。なお、図中の矢印ＤＲは、スプロケット４３（クランクシャフト１５）および吸気カムシャフト２２の回転方向を示している。

ハウジングロータ４１は、その本体となるハウジング本体４２と、ハウジング本体４２の軸方向の一方の端部に取り付けられたスプロケット４３と、ハウジング本体４２の軸方向の他方の端部に取り付けられたカバー４４（図３参照）とを備えている。

ハウジング本体４２には、ハウジングロータ４１の回転軸の径方向に突出する３つの区画壁４２Ａが設けられている。ハウジング本体４２、スプロケット４３、およびカバー４４は、これらの軸方向に挿入された３つのボルトにより互いに固定されている。

ベーンロータ４５は、ハウジング本体４２内の空間に配置されている。また、吸気カムシャフト２２の端部に固定されている。ベーンロータ４５には、ハウジング本体４２に向けて突出した３つのベーン４５Ａが設けられている。

バルブタイミング可変機構４０内には、３つの収容室４６が形成されている。各収容室４６は、ハウジング本体４２の外周の壁部、隣り合う区画壁４２Ａ、ベーンロータ４５の回転軸周囲の壁部、スプロケット４３、およびカバー４４に囲まれて形成されている。１つの収容室４６には、１つのベーン４５Ａが配置されている。各収容室４６は、対応するベーン４５Ａにより進角室４７および遅角室４８に区画されている。

進角室４７は、収容室４６内においてベーン４５Ａよりも吸気カムシャフトの回転方向ＤＲの後方側に形成されている。遅角室４８は、収容室４６内においてベーン４５Ａよりも吸気カムシャフト２２の回転方向ＤＲの前方側に形成されている。進角室４７および遅角室４８の容積は、バルブタイミング可変機構４０に対する作動油の給排状態に応じて変化する。

バルブタイミング規制機構５０は、ハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の回転範囲を第１の範囲に規制する第１規制機構６０、およびハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の回転範囲を第２の範囲に規制する第２規制機構７０を備えている。第１規制機構６０および第２規制機構７０は、互いに異なるベーン４５Ａに配置されている。

バルブタイミング可変機構４０の動作について説明する。

進角室４７への作動油の供給および遅角室４８からの作動油の排出により、ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して進角側すなわち回転方向ＤＲに回転するとき、バルブタイミングＶＴが進角する。ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して最も進角側に回転したとき、すなわちハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の回転位相が回転方向ＤＲの最も前方側の回転位相にあるとき、バルブタイミングＶＴが最進角位相ＶＴｍａｘに設定される。

進角室４７からの作動油の排出および遅角室４８への作動油の供給により、ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して遅角側すなわち回転方向ＤＲとは反対側に回転するとき、バルブタイミングＶＴが遅角する。ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して最も遅角側に回転したとき、すなわちハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の回転位相が回転方向ＤＲの最も後方側の回転位相にあるとき、バルブタイミングＶＴが最遅角位相ＶＴｍｉｎに設定される。

図３および図４を参照して、第１規制機構６０および第２規制機構７０の構成について説明する。なお、図３および図４は、図２の３−３線に沿うバルブタイミング可変機構４０の断面構造を平面上に展開したものを示している。

以下では、ハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の回転位相のうち中間角位相ＶＴｍｄｌに対応する回転位相を「中間回転位相」とする。また、第１規制機構６０の第１規制ピン６１および第２規制機構７０の第２規制ピン７１がベーン４５Ａから突出する方向を「突出方向ＺＡ」とし、第１規制ピン６１および第２規制ピン７１がベーン４５Ａに収容される方向を「収容方向ＺＢ」とする。なお、図３および図４には、ハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の回転位相が中間回転位相のときのバルブタイミング可変機構４０の動作状態が示されている。

第１規制機構６０の構成を以下に示す。

第１規制機構６０は、ベーン４５Ａに対してベーンロータ４５の軸方向に移動する第１規制ピン６１と、第１規制ピン６１を突出方向ＺＡに押すための第１規制ばね６２とを備えている。またこの他に、第１規制ピン６１および第１規制ばね６２を収容する第１規制室６３と、第１規制ピン６１の周方向の軌跡に対応して形成された第１係合溝６６とを備えている。

第１規制室６３は、ベーン４５Ａ内に形成されている。また、第１規制ピン６１により第１解除室６４および第１ばね室６５に区画されている。このため、第１規制機構６０を構成する各部品のクリアランスを介しての作動油の流れがないとしたとき、第１解除室６４と第１ばね室６５との間では作動油の流れが形成されない。

第１係合溝６６は、互いに深さの異なる２つの溝すなわち、相対的に深さの大きい第１下段溝６７、および相対的に深さの小さい第１上段溝６８により構成されている。第１上段溝６８は、第１下段溝６７よりも遅角側に設けられている。

第１下段溝６７の進角側の端部である第１進角端部６６Ａは、ベーンロータ４４の回転位相が中間回転位相のときに第１規制ピン６１の進角側の端面と接触する位置に形成されている。第１上段溝６８の遅角側の端部である第１遅角端部６６Ｂは、第１進角端部６６Ａよりも遅角側に形成されている。第１下段溝６７の遅角側の端部である第２遅角端部６６Ｃは、第１進角端部６６Ａと第１遅角端部６６Ｂとの間に形成されている。

第２規制機構７０の構成を以下に示す。

第２規制機構７０は、ベーン４５Ａに対してベーンロータ４５の軸方向に移動する第２規制ピン７１と、第２規制ピン７１を突出方向ＺＡに押すための第２規制ばね７２とを備えている。またこの他に、第２規制ピン７１および第２規制ばね７２を収容する第２規制室７３と、第２規制ピン７１の周方向の軌跡に対応して形成された第２係合溝７６とを備えている。

第２規制室７３は、ベーン４５Ａ内に形成されている。また、第２規制ピン７１により第２解除室７４および第２ばね室７５に区画されている。このため、第２規制機構７０を構成する各部品のクリアランスを介しての作動油の流れがないとしたとき、第２解除室７４と第２ばね室７５との間では作動油の流れが形成されない。

第２係合溝７６は、互いに深さの異なる２つの溝すなわち、相対的に深さの大きい第２下段溝７７、および相対的に深さの小さい第２上段溝７８により構成されている。第２上段溝７８は、第２下段溝７７よりも遅角側に設けられている。

第２下段溝７７の遅角側の端部である第４遅角端部７６Ｃは、ベーンロータ４４の回転位相が中間回転位相のときに第２規制ピン７１の遅角側の端面と接触する位置に形成されている。第２上段溝７８の遅角側の端部である第３遅角端部７６Ｂは、第４遅角端部７６Ｃよりも遅角側に形成されている。第２下段溝７７の進角側の端部である第２進角端部７６Ａは、第４遅角端部７６Ｃよりも進角側に形成されている。

図５を参照して、可変動弁装置２０と油圧機構８０との関係について説明する。なお、図５は、油圧機構８０とバルブタイミング可変機構４０およびバルブタイミング規制機構５０との間の油路の構成を模式的に示している。

油圧機構８０は、作動油路９０として供給油路９１、排出油路９２、進角油路９３、遅角油路９４、および解除油路９５を備えている。供給油路９１は、オイルコントロールバルブ８２とオイルポンプ８１とを互いに接続している。排出油路９２は、オイルコントロールバルブ８２とオイルパン１３とを互いに接続している。進角油路９３は、オイルコントロールバルブ８２と進角室４７とを互いに接続している。遅角油路９４は、オイルコントロールバルブ８２と遅角室４８とを互いに接続している。解除油路９５は、オイルコントロールバルブ８２と第１解除室６４および第２解除室７４とを互いに接続している。

図３および図４を参照して、バルブタイミング規制機構５０の動作について説明する。

第１規制ピン６１および第２規制ピン７１は、第１解除室６４または第２解除室７４の油圧に基づいて第１規制ピン６１または第２規制ピン７１に作用する力と第１規制ばね６２または第２規制ばね７２のばね力との関係に応じて、図３に示される収容位置から図４に示される突出位置までの範囲で動作する。

突出位置は、第１規制ピン６１または第２規制ピン７１がベーン４５Ａから最大限に突出している位置を示す。また収容位置は、第１規制ピン６１または第２規制ピン７１の先端がベーン４５Ａ内に収容される位置を示す。

なお、第１規制ピン６１がベーン４５Ａから最大限に突出している位置とは、第１規制ピン６１の先端が第１係合溝６６の第１下段溝６７の底面に接触しているときの位置を示す。また、第２規制ピン７１がベーン４５Ａから最大限に突出している位置とは、第２規制ピン７１の先端が第２係合溝７６の第２下段溝７７の底面に接触しているときの位置を示す。

ベーン４５Ａに対する第１規制ピン６１の具体的な動作態様を以下の（Ａ）および（Ｂ）に示す。なお、第２規制ピン７１も第１規制ピン６１に準じた態様で動作するため、ここでは第２規制ピン７１の動作についての説明を省略する。

（Ａ）オイルコントロールバルブ８２により第１解除室６４が排出油路９２に接続されているとき、第１解除室６４から作動油が排出される。また、第１解除室６４の油圧に基づいて第１規制ピン６１に作用する力が第１規制ばね６２のばね力よりも小さいとき、第１規制ピン６１を突出方向ＺＡに動作させる力（以下、「突出力」）が第１規制ピン６１に継続して付与される。そして、第１規制ピン６１が第１係合溝６６の第１下段溝６７と対応する位置にあり、かつベーン４５Ａに対する第１規制ピン６１の位置が収容位置にあり、かつ第１規制ピン６１に突出力が作用しているとき、第１規制ピン６１の位置が収容位置から突出位置に変更される。

（Ｂ）オイルコントロールバルブ８２により第１解除室６４が供給油路９１に接続されているとき、第１解除室６４に作動油が供給される。また、第１解除室６４の油圧に基づいて第１規制ピン６１に作用する力が第１規制ばね６２のばね力よりも大きいとき、第１規制ピン６１を収容方向ＺＢに動作させる力（以下、「収容力」）が第１規制ピン６１に継続して付与される。そして、ベーン４５Ａに対する第１規制ピン６１の位置が突出位置にあり、かつ第１規制ピン６１に突出力が作用しているとき、第１規制ピン６１の位置が突出位置から収容位置に変更される。

バルブタイミング規制機構５０は、次のようにバルブタイミングＶＴを固定する。

ベーン４５Ａに対する第１規制ピン６１の位置が突出位置のとき、ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して中間回転位相よりも進角方向に回転することが規制される。また、ベーン４５Ａに対する第２規制ピン７１の位置が突出位置のとき、ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して中間回転位相よりも遅角方向に回転することが規制される。

このため、第１規制ピン６１および第２規制ピン７１の位置が突出位置のとき、ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して中間回転位相から進角方向および遅角方向に回転することができない。すなわち、第１規制ピン６１および第２規制ピン７１とハウジングロータ４１とが互いに接触した状態にあることにより、バルブタイミングＶＴが中間角位相ＶＴｍｄｌに固定される。

ここで、バルブタイミング可変機構４０の動作状態およびバルブタイミング規制機構５０の動作状態について、それぞれ以下のように「位相解除状態」および「位相規制状態」を定義する。

ベーン４５Ａに対する第１規制ピン６１および第２規制ピン７１の位置が収容位置にあるときのバルブタイミング規制機構５０の動作状態を「バルブタイミング規制機構５０の位相解除状態」とする。また、バルブタイミング規制機構５０の動作状態が位相解除状態に設定されていることにより、バルブタイミングＶＴの変更が可能なバルブタイミング可変機構４０の動作状態を「バルブタイミング可変機構４０の位相解除状態」とする。図３には、バルブタイミング可変機構４０およびバルブタイミング規制機構５０の動作状態が位相解除状態にあるときの一例が示されている。

ベーン４５Ａに対する第１規制ピン６１および第２規制ピン７１の位置が突出位置にあるときのバルブタイミング規制機構５０の動作状態を「バルブタイミング規制機構５０の位相規制状態」とする。また、バルブタイミング規制機構５０の動作状態が位相規制状態に設定されていることにより、バルブタイミングＶＴが中間角位相ＶＴｍｄｌに固定されているバルブタイミング可変機構４０の動作状態を「バルブタイミング可変機構４０の位相規制状態」とする。図４には、バルブタイミング可変機構４０およびバルブタイミング規制機構５０の位相規制状態が示されている。

図６を参照して、バルブタイミング可変機構４０およびバルブタイミング規制機構５０の動作状態とオイルコントロールバルブ８２の動作状態（以下、「バルブ動作モード」）との関係について説明する。なお、以下の説明ではオイルポンプ８１の吐出量が同一と仮定した条件のもと、各バルブ動作モード間においての作動油の流量およびバルブタイミング可変機構４０の動作速度を対比している。

図６（ａ）には、各バルブ動作モードと進角室４７、遅角室４８、および各解除室６４，７４の作動油の給排状態との関係が示されている。また図６（ｂ）には、各バルブ動作モードとバルブタイミング可変機構４０およびバルブタイミング規制機構５０の動作状態との関係が示されている。

図６（ｂ）の各項目の内容について説明する。
（Ａ）「保持」は、ハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の回転位置が油圧により保持されている状態を示す。
（Ｂ）「進角」は、ベーンロータ４５をハウジングロータ４１に対して進角方向に回転させようとする力が同ロータ４５に加えられている状態、およびベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して進角方向に回転している状態を示す。
（Ｃ）「遅角」は、ベーンロータ４５をハウジングロータ４１に対して遅角方向に回転させようとする力が同ロータ４５に加えられている状態、およびベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して遅角方向に回転している状態を示す。
（Ｄ）「突出」は、第１規制ピン６１および第２規制ピン７１に対して突出力が作用している状態、およびベーン４５Ａに対する第１規制ピン６１および第２規制ピン７１の位置が突出位置にある状態を示す。
（Ｅ）「収容」は、第１規制ピン６１および第２規制ピン７１に対して収容力が作用している状態、およびベーン４５Ａに対する第１規制ピン６１および第２規制ピン７１の位置が収容位置にある状態を示す。

各バルブ動作モードの内容を以下の（Ａ）〜（Ｅ）に示す。

（Ａ）オイルコントロールバルブ８２は、バルブ動作モードが第１固定モードＡ１に設定されているとき、進角室４７に作動油を供給し、かつ遅角室４８から作動油を排出し、かつ第１解除室６４および第２解除室７４から作動油を排出する動作状態にある。このため、ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して進角方向に回転する。また、第１規制ピン６１および第２規制ピン７１に対して突出力が作用する。

（Ｂ）オイルコントロールバルブ８２は、バルブ動作モードが第２固定モードＡ２に設定されているとき、第１固定モードＡ１および進角モードＡ３よりも少量の作動油を進角室４７に供給し、かつ遅角室４８から作動油を排出し、かつ第１解除室６４および第２解除室７４から作動油を排出する動作状態にある。このため、第１固定モードＡ１のときよりも小さい速度でベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して進角方向に回転する。また、第１規制ピン６１および第２規制ピン７１に対して突出力が作用する。

（Ｃ）オイルコントロールバルブ８２は、バルブ動作モードが進角モードＡ３に設定されているとき、進角室４７に作動油を供給し、かつ遅角室４８から作動油を排出し、かつ第１解除室６４および第２解除室７４に作動油を供給する動作状態にある。このため、ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して進角方向に回転する。また、第１規制ピン６１および第２規制ピン７１に収容力が作用する。

（Ｄ）オイルコントロールバルブ８２は、バルブ動作モードが保持モードＡ４に設定されているとき、進角室４７および遅角室４８を閉鎖し、かつ第１解除室６４および第２解除室７４に作動油を供給する動作状態にある。このため、ハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の回転位置が保持される。また、第１規制ピン６１および第２規制ピン７１に収容力が作用する。

（Ｅ）オイルコントロールバルブ８２は、バルブ動作モードが遅角モードＡ５に設定されているとき、進角室４７から作動油を排出し、かつ遅角室４８に作動油を供給し、かつ第１解除室６４および第２解除室７４に作動油を供給する動作状態にある。このため、ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して遅角方向に回転する。また、第１規制ピン６１および第２規制ピン７１に収容力が作用する。

電子制御装置１０１は、機関運転状態に応じてバルブタイミング可変機構４０およびバルブタイミング規制機構５０の動作を制御するため、以下の（Ａ）〜（Ｇ）のようにオイルコントロールバルブ８２の制御を行なう。

（Ａ）基本的には次のようにバルブ動作モードを選択する。すなわち通常機関運転時には、機関運転状態に応じて進角モードＡ３、保持モードＡ４、および遅角モードＡ５のいずれかを選択する。また機関始動時には、第１固定モードＡ１を選択する。またアイドル運転時には、第２固定モードＡ２を選択する。また機関停止時には、第１固定モードＡ１を選択する。

（Ｂ）通常機関運転時において位相規制要求が設定されたとき、かつバルブタイミングＶＴが中間角位相ＶＴｍｄｌよりも遅角側の位相のとき、バルブ動作モードをそのときに選択しているバルブ動作モードから第１固定モードＡ１または第２固定モードＡ２に変更する。なお、通常機関運転時において位相規制要求が設定されるときの例としては、通常機関運転時に機関停止条件が成立したとき、および通常機関運転時にアイドル運転条件が成立したときが挙げられる。

（Ｃ）通常機関運転時において位相規制要求が設定されたとき、かつバルブタイミングＶＴが中間角位相ＶＴｍｄｌよりも進角側の位相のとき、バルブ動作モードをそのときに選択しているバルブ動作モードから遅角モードＡ５に変更する。そして、バルブタイミングＶＴが中間角位相ＶＴｍｄｌよりも遅角した状態においてバルブ動作モードを第１固定モードＡ１または第２固定モードＡ２に変更する。

（Ｄ）機関始動時またはアイドル運転時において、バルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態にあり、かつ位相進角要求または位相遅角要求が設定されたとき、バルブ動作モードを第１固定モードＡ１または第２固定モードＡ２から保持モードＡ４に変更する。そして、保持モードＡ４に変更してからの経過時間（以下、「解除待機時間ＴＡ」）が予め設定された要求待機時間ＴＸ以上となるまで、保持モードＡ４を継続して選択する。

要求待機時間ＴＸは、バルブタイミング規制機構５０の動作状態を位相規制状態から位相解除状態に変更するために必要な時間として、予め実施された試験等の結果に基づいて設定されている。以下では、解除待機時間ＴＡのカウントを開始してからバルブ動作モードを進角モードＡ３または遅角モードＡ５に変更するまでの状態を「解除待機中」として示す。なお、バルブ動作モードを第１固定モードＡ１または第２固定モードＡ２から保持モードＡ４に変更する制御は、「位相解除制御」に相当する。

（Ｅ）解除待機中において解除待機時間ＴＡが要求待機時間ＴＸ未満から要求待機時間ＴＸ以上に変化したとき、かつ位相進角要求が設定されているとき、バルブ動作モードを保持モードＡ４から進角モードＡ３に変更する。

（Ｆ）解除待機中において解除待機時間ＴＡが要求待機時間ＴＸ未満から要求待機時間ＴＸ以上に変化したとき、かつ位相遅角要求が設定されているとき、バルブ動作モードを保持モードＡ４から遅角モードＡ５に変更する。

（Ｇ）機関始動時において、バルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態にあり、かつ始動時解除条件が成立していないとき、位相進角要求、位相遅角要求、または位相保持要求に基づくバルブタイミング可変機構４０の動作状態の変更を禁止する。この制御は、上記（Ｄ）の制御に優先して行なわれる。なお、始動時解除条件は、機関始動時にバルブタイミング可変機構４０の動作状態を位相解除状態に変更してもバルブタイミングＶＴが不安定な状態となるおそれが小さいことを確認するための条件として設定されている。

図９を参照して、比較例としての内燃機関（以下、「仮想内燃機関」）により行なわれるバルブタイミングＶＴの進角制御について説明する。なお、図中の実線および二点鎖線は、本実施形態の内燃機関１においての各パラメータの変化態様を、また図中の一点鎖線は、仮想内燃機関においての各パラメータの変化態様をそれぞれ示している。

仮想内燃機関は、本実施形態の電子制御装置１０１により行なわれる位相進角制御（図７）からステップＳ２５の処理（トルク抑制制御）が省略されている点において内燃機関１と相違し、その他の点については内燃機関１と同じ構成を備えている。

ここで、仮想内燃機関の機関運転状態がアイドル運転状態にあり、かつバルブタイミングＶＴがバルブタイミング規制機構５０により中間角位相ＶＴｍｄｌに固定されている状態において、アクセルペダル２の踏み込み操作にともない位相進角要求が設定された状況を想定する。この場合に仮想内燃機関の電子制御装置により行なわれる一連の制御の流れを以下に示す。なお、アクセルペダル２の踏み込み操作は、「出力増加要求操作」相当する。

時刻ｔ１０すなわち、アクセルペダル２が踏み込まれたとき、これに基づいて位相進角要求が設定される。このため、バルブ動作モードが第２固定モードＡ２から保持モードＡ４に変更される。また、解除待機時間ＴＡのカウントが開始される。

時刻ｔ１１すなわち、解除待機時間ＴＡが要求待機時間ＴＸ未満から要求待機時間ＴＸ以上に変化したとき、バルブ動作モードが保持モードＡ４から進角モードＡ３に変更される。これにより、バルブタイミングＶＴが中間角位相ＶＴｍｄｌから目標角位相ＶＴｔｒｇに向けて進角する。また、内燃機関１のトルクがバルブタイミングＶＴの進角速度に対応して増加する。

時刻ｔ１３すなわち、アクセルペダル２が踏み込まれてから所定時間が経過したとき、バルブタイミングＶＴが目標角位相ＶＴｔｒｇに設定される。このとき、バルブ動作モードが進角モードＡ３から保持モードＡ４に変更される。これにより、バルブタイミングＶＴの進角に応じたトルクの増加も停止する。

このように、バルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相固定状態にあり、かつアクセルペダル２の踏み込み操作が行なわれたとき、バルブタイミングＶＴの進角が開始される時期、すなわち仮想内燃機関のトルクがバルブタイミングＶＴの進角に応じて増加しはじめる時期は、アクセルペダル２の踏み込み動作に対して遅れを生じる。

このため、運転者はアクセルペダル２を踏み込んでからバルブタイミングＶＴの進角が開始されるまでの期間において、仮想内燃機関のトルクの増加を体感することができない。そして、アクセルペダル２を踏み込んでから所定時間が経過した後に仮想内燃機関のトルクの増加を体感する。

また、そのときの運転者の感覚として、トルクが増加しはじめた後のトルクの増加速度が大きい場合と、トルクが増加しはじめた後のトルクの増加速度が小さい場合とを比較したとき、後者の方が前者よりも運転者が違和感を覚えにくいことが確認されている。

すなわち、アクセルペダル２の踏み込み操作が行なわれてから所定の期間にわたり同操作に応じたトルクの増加が発生せず、その後に相対的に高い増加速度でトルクが増加した場合、運転者が覚える違和感の度合いが大きくなる。一方、アクセルペダル２の踏み込み操作が行なわれてから所定の期間にわたり同操作に応じたトルクの増加が発生せず、その後に相対的に低い増加速度でトルクが増加した場合、運転者が覚える違和感の度合いが小さくなる。

そこで、本実施形態の内燃機関１の位相進角制御では、バルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態のときにアクセルペダル２の踏み込み操作が行なわれた後、かつ同踏み込み操作に応じてバルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態から位相解除状態に変更された後（以下、「解除後進角時」）、内燃機関１のトルクの増加を抑制するトルク抑制制御を行なう。これにより、アクセルペダル２の踏み込み操作に対する内燃機関１のトルクの増加の遅れが生じたとき、その後にトルクが緩やかに増加するため、運転者が覚える違和感が低減される。

本位相進角制御においては、解除後進角時のトルクの増加速度が図９（ｃ）に示される仮想内燃機関のトルクの増加速度よりも小さくなるように、すなわちバルブタイミングＶＴの進角速度に対応するトルクの増加速度よりも小さくなるように、内燃機関１のトルクの増加を抑制する。また、解除後進角時のトルクの増加速度を抑制する手段として、点火時期を遅角側に補正するための遅角補正量を設定する手段を採用している。

図７を参照して、位相進角制御の具体的な手順について説明する。

この制御は、電子制御装置１０１により所定の制御周期毎に繰り替えし行われる。すなわち、最後のステップの処理が終了した後、所定の制御周期が経過するまでは同制御の実行が保留され、所定の制御周期が経過したときに再び最初のステップからバルブタイミング進角制御が行われる。

ステップＳ１１では、バルブタイミング可変機構４０の解除待機中か否かを判定する。ステップＳ１１において否定判定したとき、すなわちバルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相解除状態にあるとき、またはバルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態にありかつ位相進角要求が設定されていないとき、ステップＳ１２の処理に移行する。ステップＳ１１において肯定判定したとき、ステップＳ１４の処理に移行する。

ステップＳ１２では、位相進角要求が設定されているか否かを判定する。またステップＳ１３では、バルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態に設定されているか否かを判定する。そして、ステップＳ１２およびステップＳ１３の少なくとも一方の判定結果に応じて以下の（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの処理を行なう。

（Ａ）ステップＳ１２において否定判定したとき、所定の制御周期が経過した後に再びステップＳ１１の判定処理を行なう。ステップＳ１１、ステップＳ１２、およびステップＳ１１の流れをたどる場合の機関運転状態の代表的な例としては、通常機関運転時において位相進角要求が設定されない機関運転状態が継続されている場合が挙げられる。

（Ｂ）ステップＳ１２において肯定判定し、かつステップＳ１３において否定判定したとき、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、オイルコントロールバルブ８２のバルブ動作モードをそのときのバルブ動作モードから進角モードＡ３に変更する。ステップＳ１１〜Ｓ１３、およびステップＳ２３の流れをたどる場合の機関運転状態の代表的な例としては、通常機関運転時においてアクセル踏込量ＡＰが増加したことにより位相進角要求が設定された場合が挙げられる。

（Ｃ）ステップＳ１２において肯定判定し、かつステップＳ１３において肯定判定したとき、ステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１では、オイルコントロールバルブ８２のバルブ動作モードをそのときのバルブ動作モードから保持モードＡ４に変更する。ステップＳ２２では、バルブ動作モードを保持モードＡ４から進角モードＡ３に変更してからの経過時間（以下、「補正反映時間ＴＢ」）のカウントを開始する。

ステップＳ１４では、解除待機時間ＴＡが要求待機時間ＴＸ以上か否かを判定する。ステップＳ１４において否定判定したとき、所定の制御周期が経過した後に再びステップＳ１１およびステップＳ１４の判定処理を行なう。ステップＳ１４において肯定判定したとき、ステップＳ２４の処理に移行する。

ステップＳ２４では、オイルコントロールバルブ８２のバルブ動作モードを保持モードＡ４から進角モードＡ３に変更する。ステップＳ２５では、図８に示される遅角補正量マップを参照して、点火時期の遅角補正量Ｒを算出する。ステップＳ１１、Ｓ１４、Ｓ２４、およびＳ２５の流れをたどる場合の機関運転状態の代表的な例としては、アクセルペダル２の踏み込み操作に応じてバルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態から位相解除状態に変更された後にバルブタイミングＶＴが進角される場合が挙げられる。

図８を参照して、遅角補正量Ｒの具体的な算出手順について説明する。

遅角補正量マップにおいては、補正反映時間ＴＢが長くなるにつれて遅角補正量Ｒが次第に小さくなるように補正反映時間ＴＢと遅角補正量Ｒとの関係が規定されている。遅角補正量Ｒは、補正反映時間ＴＢが最小値のとき、すなわち補正反映時間ＴＢのカウント開始直後のとき、開始時補正量ＲＡに設定される。また、補正反映時間ＴＢが反映終了時間ＴＺのとき、「０」に設定される。

本位相進角制御においては、トルク抑制制御によりトルクの増加速度をアクセルペダル２の踏み込み操作に対応する増加速度よりも小さくするため、トルク抑制制御が行なわれない場合と比較して運転者の加速要求に対する応答性が低下する。このため、運転者の加速要求に応じるという観点からすれば、遅角補正量Ｒの減少速度をできるだけ大きく設定することが好ましい。

一方、解除後進角時のトルクの増加により運転者が違和感を覚えることを抑制するというトルク抑制制御の本来の目的があるため、遅角補正量Ｒの減少速度についてはこの点も考慮のうえ設定することが必要となる。

そこで本位相進角制御では、上記の２つの観点に基づいて補正反映時間ＴＢと遅角補正量Ｒとの関係を設定した遅角補正量マップを用いている。このため、解除後進角時のトルクの増加により運転者が違和感を覚えることを抑制する効果、および運転者の加速要求に対する応答性が過度に低下することを抑制する効果が得られる。

図９を参照して、位相進角制御の実行態様の一例について説明する。

ここでは、位相進角制御によりバルブタイミングＶＴが変更されるケースの一例として、以下の（ケースＡ）および（ケースＢ）を取りあげる。
（ケースＡ）バルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態のときにアクセルペダル２が踏み込まれたことにより位相進角要求が設定された場合（図中の実線）。
（ケースＢ）バルブタイミングＶＴが油圧により中間角位相ＶＴｍｄｌに保持されているときにアクセルペダル２が踏み込まれたことにより位相進角要求が設定された場合（図中の二点鎖線）。

ケースＡにおいての位相進角制御の流れを以下に示す。

時刻ｔ１０すなわち、アクセルペダル２が踏み込まれたとき、これに基づいて位相進角要求が設定される。このため、バルブ動作モードが第２固定モードＡ２から保持モードＡ４に変更される。また、解除待機時間ＴＡのカウントが開始される。

時刻ｔ１１すなわち、解除待機時間ＴＡが要求待機時間ＴＸ未満から要求待機時間ＴＸ以上に変化したとき、バルブ動作モードが保持モードＡ４から進角モードＡ３に変更される。これにより、バルブタイミングＶＴが中間角位相ＶＴｍｄｌから目標角位相ＶＴｔｒｇに向けて進角する。

また時刻ｔ１１においては、点火時期の遅角補正量Ｒとして開始時補正量ＲＡが設定される。これにより、解除後進角時のトルクの増加速度が仮想内燃機関のトルクの増加速度（一点鎖線）よりも小さくなる。すなわち、バルブタイミングＶＴの進角速度に対応するトルクの増加速度よりも小さくなる。

図９（ｃ）の実線は、内燃機関１のトルクに影響を及ぼす各種の因子のうち、バルブタイミングＶＴおよび点火時期の遅角補正量Ｒ以外のものについては一定に維持されているとの仮定した条件のもとでのトルクの変化傾向を示している。また、図９（ｃ）の一点鎖線および二点鎖線は、内燃機関１のトルクに影響を及ぼす各種の因子のうち、バルブタイミングＶＴ以外のものについては一定に維持されているとの仮定した条件のもとでのトルクの変化傾向を示している。なお、仮想内燃機関の解除後進角時のトルクの増加速度は、「通常時トルク増加速度」に相当する。また、ケースＡにおいての解除後進角時のトルクの増加速度は、「第１トルク増加速度」および「抑制時増加速度」に相当する。また、ケースＢにおいての解除後進角時のトルクの増加速度は、「第２トルク増加速度」に相当する。

時刻ｔ１３すなわち、アクセルペダル２が踏み込まれてから所定時間が経過したとき、バルブタイミングＶＴが目標角位相ＶＴｔｒｇに設定される。このとき、バルブ動作モードが進角モードＡ３から保持モードＡ４に変更される。仮想内燃機関においては、バルブタイミングＶＴの進角速度に応じてトルクが増加するため、バルブタイミングＶＴの進角が停止する時刻ｔ１３のときにトルクの増加も停止する。一方、内燃機関１では点火時期の遅角補正量Ｒが「０」に向けて減少している過程にあるため、すなわち点火時期が進角される過程にあるため、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４の期間においてもトルクが増加する。

時刻ｔ１４すなわち、補正反映時間ＴＢが反映終了時間ＴＺに達したとき、点火時期の遅角補正量Ｒが「０」に設定される。すなわち、位相進角制御のトルク抑制制御に基づく点火時期の遅角補正が停止される。

ケースＢにおいての位相進角制御の流れを以下に示す。

時刻ｔ１０すなわち、アクセルペダル２が踏み込まれたとき、これに基づいて位相進角要求が設定される。このため、バルブ動作モードが保持モードＡ４から進角モードＡ３に変更される。これにより、バルブタイミングＶＴが中間角位相ＶＴｍｄｌから目標角位相ＶＴｔｒｇに向けて進角する。ケースＢにおいては、アクセルペダル２が踏み込まれた後の進角時のトルクの増加速度がケースＡにおいての解除後進角時のトルクの増加速度（実線）よりも大きくなる。

時刻ｔ１２すなわち、アクセルペダル２が踏み込まれてから所定時間が経過したとき、バルブタイミングＶＴが目標角位相ＶＴｔｒｇに設定される。このとき、バルブ動作モードが進角モードＡ３から保持モードＡ４に変更される。

（実施形態の効果）
本実施形態の内燃機関１によれば以下の効果が得られる。

（１）内燃機関１の位相進角制御では、バルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態のときにアクセルペダル２が踏み込まれたことにより位相進角要求が設定された後、トルク抑制制御を行なう。

この構成によれば、アクセルペダル２の踏み込み操作が行われたことに対する内燃機関１のトルクの増加の遅れが生じたとき、その後にトルクが緩やかに増加するため、運転者が覚える違和感を低減することができる。

（２）内燃機関１のトルク抑制制御では、点火時期の遅角補正量Ｒを設定することにより、解除後進角時のトルクの増加速度をバルブタイミングＶＴの進角速度に対応するトルクの増加速度よりも小さくする。

この構成によれば、解除後進角時のトルクの増加速度がバルブタイミングＶＴの進角速度に対応する構成と比較して、内燃機関１のトルクの増加の遅れが生じたときの運転者が覚える違和感をより的確に低減することができる。

（３）内燃機関１のトルク抑制制御では、アクセルペダル２の踏み込み操作に応じてバルブタイミング可変機構４０の動作状態を位相規制状態から位相解除状態に変更した後に点火時期の遅角補正量Ｒを設定し、補正反映時間ＴＢが長くなるにつれて遅角補正量Ｒを小さくする。

この構成によれば、トルク抑制制御の実行中に遅角補正量Ｒを一度に「０」に変更する構成と比較して、点火時期の変更にともなう内燃機関１のトルクの変化度合いが小さくなる。このため、内燃機関１のトルクが過度に大きく変化することに起因して運転者に違和感を与えるおそれが小さくなる。

（４）バルブタイミング規制機構５０の動作状態を位相規制状態から位相解除状態に変更するため、オイルコントロールバルブ８２のバルブ動作モードとして進角モードＡ３を選択することもできる。ただし、この場合には第１規制ピン６１が第１係合溝６６の第１進角端部６６Ａに押し付けられるため、第１規制ピン６１が突出位置から収容位置に移動する時間が長くなるおそれがある。すなわち、バルブタイミング可変機構４０の動作状態を位相規制状態から位相解除状態に変更するために必要となる時間が長くなるおそれがある。また、第１規制ピン６１が第１進角端部６６Ａに押し付けられることにより、第１規制ピン６１に過度に大きな応力が生じるおそれがある。

そこで内燃機関１においては、バルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態のときにアクセルペダル２の踏み込み操作が行われたとき、オイルコントロールバルブ８２のバルブ動作モードとして保持モードＡ４を選択し、解除待機時間ＴＡが要求待機時間ＴＸ以上のときに保持モードＡ４から進角モードＡ３に変更している。これにより、バルブタイミング可変機構４０の動作状態を位相規制状態から位相解除状態に変更するために必要となる時間を短くする効果、および第１規制ピン６１に過度に大きな応力が生じることを抑制する効果が得られる。なお、以下ではこれらの効果をまとめて「保持選択効果」とする。

ここで、要求待機時間ＴＸとしては、バルブタイミング規制機構５０の動作状態が位相規制状態から位相解除状態に変更するために必要となる時間として予め設定されたものが用いられている。

すなわち、解除待機時間ＴＡが要求待機時間ＴＸ以上のときに保持モードＡ４から進角モードＡ３に変更する上記制御は、要求待機時間ＴＸの設定にあたり予め想定した機関運転条件の範囲内において解除待機時間ＴＡが要求待機時間ＴＸ以上のとき、バルブタイミング規制機構５０の動作状態がすでに位相解除状態に変更されているものとみなして進角モードＡ３を選択する制御と記述することができる。

なお、位相進角制御の実行中において、解除待機時間ＴＡが要求待機時間ＴＸ以上の状態において、実際にはバルブタイミング規制機構５０の動作状態が位相解除状態に変更されていない状況が生じたとしても、進角モードＡ３の選択により第１解除室６４および第２解除室７４から作動油が排出される。このため、所期の目的すなわち、バルブタイミング規制機構５０の動作状態を位相解除状態に変更し、その後にバルブタイミングＶＴを進角することは実現される。

一方、バルブタイミング規制機構５０の動作状態が位相規制状態から位相解除状態に変更するまでに要する時間は、作動油の温度や機関回転速度等に応じて変化する。このため、要求待機時間ＴＸを適合するときには、バルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態から位相解除状態に変更するまでに要する時間の変動を考慮する必要がある。

そして、解除待機時間ＴＡが要求待機時間ＴＸ以上のときにバルブタイミング規制機構５０の動作状態が位相解除状態に変更されていない度合いが所定の度合いよりも小さくなるように要求待機時間ＴＸを適合したときには（適合態様１）、同度合いが所定の度合いよりも大きくなることを許容して要求待機時間ＴＸを適合したとき（適合態様２）よりも要求待機時間ＴＸが長くなる。

一方、バルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態のときにアクセルペダル２の踏み込み操作が行なわれた後のトルクの増加について、これにともない運転者が覚える違和感の度合いは、アクセルペダル２の踏み込み操作に対するバルブタイミングＶＴの進角が遅れる時間が長くなるにつれて大きくなる傾向にある。

このため、要求待機時間ＴＸが相対的に短い時間として設定される場合と、要求待機時間ＴＸが相対的に長い時間として設定される場合とを比較したとき、解除後進角時に運転者が覚える違和感は前者よりも後者の方が大きくなる。

本位相進角制御では、適合態様１により適合された要求待機時間ＴＸが採用されているため、アクセルペダル２の踏み込み操作に応じて位相進角要求が設定されてからバルブタイミングＶＴの進角が開始されるまでの時間が適合態様２により適合された要求待機時間ＴＸが採用される場合よりも長くなる。

以上のことから、内燃機関１は、上記の保持選択効果を奏することが可能となる一方、潜在的には、解除後進角時に運転者が覚える違和感がより大きくなるおそれを有するものといえる。なお、適合態様２により適合された要求待機時間ＴＸが採用された場合においても、アクセルペダル２の踏み込み操作に対するバルブタイミングＶＴの進角の遅れは生じるため、いずれにしても解除後進角時に運転者が違和感を覚えるおそれがある。

しかし、内燃機関１においてはトルク抑制制御が行なわれるため、上記（１）に記載のとおり解除後進角時に運転者が覚える違和感が低減される。すなわち内燃機関１は、解除後進角時に運転者が覚える違和感を低減する効果と保持選択効果との双方を奏することができる。

（５）内燃機関１においては、第１規制機構６０および第２規制機構７０の協働によりバルブタイミングＶＴを中間角位相ＶＴｍｄｌに固定するバルブタイミング規制機構５０を採用している。一方、位相規制機構としては１つの規制ピンを同ピンに対応する穴に嵌め込むことにより、バルブタイミングＶＴを中間角位相ＶＴｍｄｌ等の特定位相に固定するものもある（以下、「単独規制機構」）。

単独規制機構においては、規制ピンを同ピンに対応する穴に嵌め込む構造のため、ハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の回転速度が大きいときには、規制ピンが穴に嵌め込まれないおそれが高くなる。

この点を改善する構成として、穴に接続される係合溝をハウジングロータ４１に形成する構成が採用されるが、バルブタイミング可変機構４０の大きさ等の制約から通常は係合溝を１段しか形成することができない。

このため、バルブタイミングＶＴが中間角位相ＶＴｍｄｌよりも遅角側にある状態からバルブタイミングＶＴを中間角位相ＶＴｍｄｌに固定するとき、次の２つの段階を経て規制ピンによりベーンロータ４５の相対回転が規制される。すなわち、規制ピンが係合溝に突出する第１段階、および規制ピンが穴に突出する第２段階を経てベーンロータ４５の相対回転が規制される。

これに対して、バルブタイミング規制機構５０では、バルブタイミングＶＴが中間角位相ＶＴｍｄｌよりも遅角側にある状態からバルブタイミングＶＴを中間角位相ＶＴｍｄｌに固定するとき、次の４つの段階を経て第１規制ピン６１および第２規制ピン７１によりベーンロータ４５の相対回転が規制される。すなわち、第２規制ピン７１が第２上段溝７８に突出する第１段階、第１規制ピン６１が第１上段溝６８に突出する第２段階、第１規制ピン６１が第１下段溝６７に突出する第３段階、および第２規制ピン７１が第２下段溝７７に突出する第４段階を経て、ベーンロータ４５の相対回転が規制される。

このため、単独規制機構と比較して、ベーンロータ４５の回転が規制されるまでの過程においてベーンロータ４５が遅角側に戻される量が小さくなる。すなわち、ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して揺動する量が小さくなる。なお、以下では単独規制機構との比較により得られる効果を「規制ピン効果」とする。

他方、バルブタイミング規制機構５０においては、第１規制機構６０の第１規制ピン６１および第２規制機構７０の第２規制ピン７１の双方が突出位置から収容位置に移動するまでの時間を考慮して要求待機時間ＴＸを設定する必要がある。すなわち、第１規制機構６０の第１規制ピン６１が突出位置から収容位置に移動するまでの時間（以下、「第１移動時間」）と、第２規制機構７０の第２規制ピン７１が突出位置から収容位置に移動するまでの時間（以下、「第２移動時間」）とが互いに異なる場合、上記（４）に記載の保持選択効果がより確実に得られるようにするためには、第１移動時間および第２移動時間のうちの長い方の時間に基づいて要求待機時間ＴＸを設定することが必要となる。

そして、本位相進角制御では、第１移動時間および第２移動時間のうちの長い方の時間に基づいて要求待機時間ＴＸを適合しているため、潜在的には、解除後進角時に運転者が覚える違和感がより大きくなるおそれを有するものといえる。なお、第１移動時間および第２移動時間のうちの短い方の時間に基づいて要求待機時間ＴＸを適合した場合においても、アクセルペダル２の踏み込み操作に対するバルブタイミングＶＴの進角の遅れは生じるため、いずれにしても解除後進角時に運転者が違和感を覚えるおそれがある。

しかし、内燃機関１においてはトルク抑制制御が行なわれるため、上記（１）に記載のとおり解除後進角時に運転者が覚える違和感が低減される。すなわち内燃機関１は、解除後進角時に運転者が覚える違和感を低減する効果と規制ピン効果との双方を奏することができる。

（６）内燃機関１においては、アイドル運転状態においてバルブタイミング規制機構５０によりバルブタイミングＶＴを中間角位相ＶＴｍｄｌに固定するため、バルブタイミングＶＴが中間角位相ＶＴｍｄｌに固定された状態で次回の機関始動が行なわれる頻度が高くなる。このため、機関始動性が高い状態で機関始動が行なわれやすい。

一方、位相規制機構としてバルブタイミングＶＴを最遅角位相ＶＴｍｉｎに固定するものが知られているが、この位相規制機構を備える内燃機関では一般にはアイドル運転時に位相規制機構によりバルブタイミングＶＴを固定する制御は行なわれない。

このため、バルブタイミング規制機構５０を備える内燃機関１は、上記の位相規制機構を備える内燃機関と比較して、バルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態に設定される頻度が高い。このことは、バルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態にあるときにアクセルペダル２の踏み込み操作が行われる頻度が高くなること、すなわち解除後進角時のトルクの増加にともない運転者が違和感を覚える頻度が潜在的に高いことを意味している。

しかし、内燃機関１においてはトルク抑制制御が行なわれるため、上記（１）に記載のとおり解除後進角時に運転者が覚える違和感が低減される。すなわち内燃機関１は、解除後進角時に運転者が覚える違和感を低減する効果と、バルブタイミングＶＴが中間角位相ＶＴｍｄｌに固定された状態で次回の機関始動が行なわれる頻度を高くする効果との双方を奏することができる。

内燃機関１においては、バルブタイミングＶＴが中間角位相ＶＴｍｄｌに保持するバルブタイミング規制機構５０を採用する構成において位相規制機構としてバルブタイミングＶＴを最遅角角位相に保持するバルブタイミング可変機構を備える内燃機関よりも高頻度に生じる上記の違和感をトルク抑制制御により抑制することができる。

（その他の実施形態）
本発明の実施態様は上記実施形態に限られるものではなく、例えば以下に示すように変更することもできる。また以下の各変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。

・上記実施形態（図７）では、トルク抑制制御においてトルクの増加を抑制する手段として点火時期の遅角補正量Ｒを設定する手段を採用しているが、同手段に代えて以下の（Ａ）〜（Ｅ）のいずれかを採用することもできる。なお、上記実施形態の内燃機関１においては、最大バルブリフト量および吸気バルブ２１の作用角を同期して変更するバルブリフト量可変機構３０が用いられているため、下記（Ｂ）および（Ｃ）の一方の制御を実行することにより他方の制御も実質的に実行することになる。

（Ａ）スロットル開度ＶＡを減少させることによりトルクの増加を抑制する。この場合の具体的な制御態様としては、例えば次のものが挙げられる。すなわち、アクセルペダル２の踏み込み操作に応じてバルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態から位相解除状態に変更された後にスロットル開度ＶＡの減少補正量を設定し、補正反映時間ＴＢの経過に応じてこの減少補正量を小さくする。減少補正量としては、スロットル開度ＶＡの絶対量を示す補正量、またはトルク抑制制御の開始時のスロットル開度ＶＡに対する割合を示す補正量を設定することができる。

（Ｂ）吸気バルブ２１の作用角を減少させることによりトルクの増加を抑制する。この場合の具体的な制御態様としては、例えば次のものが挙げられる。すなわち、アクセルペダル２の踏み込み操作に応じてバルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態から位相解除状態に変更された後にバルブ作用角の減少補正量を設定し、補正反映時間ＴＢの経過に応じてこの減少補正量を小さくする。減少補正量としては、吸気バルブ２１の作用角の絶対量を示す補正量、またはトルク抑制制御の開始時の吸気バルブ２１の作用角に対する割合を示す補正量を設定することができる。

（Ｃ）最大バルブリフト量ＩＮＶＬを減少させることによりトルクの増加を抑制する。この場合の具体的な制御態様としては、例えば次のものが挙げられる。すなわち、アクセルペダル２の踏み込み操作に応じてバルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態から位相解除状態に変更された後に最大バルブリフト量ＩＮＶＬの減少補正量を設定し、補正反映時間ＴＢの経過に応じてこの減少補正量を小さくする。減少補正量としては、最大バルブリフト量ＩＮＶＬの絶対量を示す補正量、またはトルク抑制制御の開始時の最大バルブリフト量ＩＮＶＬに対する割合を示す補正量を設定することができる。

（Ｄ）インジェクタの燃料噴射量を減少させることによりトルクの増加を抑制する。この場合の具体的な制御態様としては、例えば次のものが挙げられる。すなわち、アクセルペダル２の踏み込み操作に応じてバルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態から位相解除状態に変更された後に燃料噴射量の減少補正量を設定し、補正反映時間ＴＢの経過に応じてこの減少補正量を小さくする。減少補正量としては、燃料噴射量の絶対量を示す補正量、またはトルク抑制制御の開始時の燃料噴射量に対する割合を示す補正量を設定することができる。

（Ｅ）バルブタイミングＶＴの進角速度を減少させることによりトルクの増加を抑制する。すなわち、解除後進角時の進角速度をアクセルペダル２の踏み込み操作に対応した進角速度、または位相進角制御において進角速度の基準として設定されている進角速度よりも小さくすることにより、トルクの増加を抑制する。この場合の具体的な制御態様としては、例えば次のものが挙げられる。すなわち、アクセルペダル２の踏み込み操作に応じてバルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態から位相解除状態に変更された後に進角速度の減少補正量を設定し、補正反映時間ＴＢの経過に応じてこの減少補正量を小さくする。減少補正量としては、進角速度の絶対量を示す補正量、またはトルク抑制制御の開始時の進角速度に対する割合を示す補正量を設定することができる。

・上記実施形態の位相進角制御（図７）において、仮想内燃機関により行なわれるものと仮定したバルブタイミングＶＴの進角制御、すなわち解除後進角時にトルク抑制制御を行なわない構成を取り入れることもできる。この場合の具体的な構成としては例えば以下のものが挙げられる。

位相進角制御において、ステップＳ２４とステップＳ２５との間にトルク抑制制御の実行条件が成立しているか否かを判定するステップを追加する。同実行条件としては、例えばアクセルペダル２の踏込量ＡＰが所定踏込量未満か否かというものが挙げられる。

踏込量ＡＰが所定踏込量未満のとき、バルブタイミングＶＴの進角にともなうトルクの増加速度が小さいことにより、解除後進角時のトルクの増加に対して運転者が違和感を覚えるおそれが小さい。

そこで、踏込量ＡＰが所定踏込量未満のときにトルク抑制制御の実行を省略し、踏込量ＡＰが所定踏込量以上のときにトルク抑制制御を実行する構成を採用しても、解除後進角時に運転者が覚える違和感を適切に低減することが可能になる。また、トルク抑制制御の実行を省略したときには、解除後進角時のトルクの増加速度を運転者の出力増加要求に対応したものに維持することができる。なお、トルク抑制制御を実行したときのトルクの増加速度は「抑制時増加速度」に相当する。また、トルク抑制制御の実行を省略したときのトルクの増加速度は「通常時増加速度」に相当する。

・上記実施形態（図８）では、トルク抑制制御において補正反映時間ＴＢが長くなるにつれて遅角補正量Ｒを次第に減少させているが、遅角補正量Ｒの制御態様を以下の（Ａ）〜（Ｄ）のいずれかに変更することもできる。

（Ａ）補正反映時間ＴＢが所定時間未満のとき、遅角補正量Ｒを一定に維持する。また、補正反映時間ＴＢが所定時間以上のときに遅角補正量Ｒを「０」に設定する。なお、所定時間は、例えば反映終了時間ＴＺ以下の範囲の時間として設定することができる。

（Ｂ）補正反映時間ＴＢが所定時間未満のとき、遅角補正量Ｒを第１減少速度で減少させる。また、補正反映時間ＴＢが所定時間以上のとき、遅角補正量Ｒを第２減少速度で減少させる。この場合、第１減少速度を第２減少速度よりも小さく設定することにより、運転者が覚える違和感を低減する効果が高くなる。また、解除後進角時においてバルブタイミングＶＴが目標角位相ＶＴｔｒｇに到達する時期、またはバルブタイミングＶＴが目標角位相ＶＴｔｒｇに到達する時期よりも前に遅角補正量Ｒが「０」となるように第１減少速度および第２減少速度を設定することもできる。なお、所定時間は、例えば反映終了時間ＴＺ未満の範囲の時間として設定することができる。

（Ｃ）補正反映時間ＴＢに代えて、トルクの増加速度に応じて遅角補正量Ｒを減少させる。この場合、トルクの増加速度が所定速度以上とならない範囲において遅角補正量Ｒの減少速度を変更することができる。

（Ｄ）補正反映時間ＴＢに代えて、トルク抑制制御を開始した後のバルブタイミングＶＴの進角量に応じて遅角補正量Ｒを減少させる。この場合、バルブタイミングＶＴの進角にともなうトルクの増加速度が所定増加速度以上とならない範囲において遅角補正量Ｒの減少速度を変更することができる。

・上記実施形態（図７）では、解除待機時間ＴＡが要求待機時間ＴＸ未満から要求待機時間ＴＸ以上に変化したとき、バルブ動作モードを保持モードＡ４から進角モードＡ３に変更しているが、バルブ動作モードを保持モードＡ４から進角モードＡ３に変更する条件を以下のように変更することもできる。

すなわち、バルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態から位相解除状態に変更されたことを示す位相解除条件が成立しているか否かを判定し、位相解除条件が成立している旨判定したとき、バルブ動作モードを保持モードＡ４から進角モードＡ３に変更する。

・上記実施形態（図７）では、バルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態にあり、かつアクセルペダル２の踏み込み操作に基づいて位相進角要求が設定されたとき、バルブ動作モードを保持モードＡ４に設定して位相規制状態から位相解除状態に変更しているが、保持モードＡ４に代えて進角モードＡ３を設定することもできる。

・上記実施形態（図６）では、バルブタイミング可変機構４０の動作状態が位相規制状態にあり、かつ機関運転状態に応じて位相遅角要求が設定されたとき、バルブ動作モードを保持モードＡ４に設定して位相規制状態から位相解除状態に変更しているが、保持モードＡ４に代えて遅角モードＡ５を設定することもできる。

・上記実施形態（図６）では、オイルコントロールバルブ８２として５つのバルブ動作モードを備えるものを用いているが、同バルブ８２さらに別のバルブ動作モードを加えることもできる。別のバルブ動作モードとしては、例えば以下の第３固定モードＢ１、第４固定モードＢ２、第５固定モードＢ３が挙げられる。
（Ａ）第３固定モードＢ１は、進角室４７から作動油を排出し、かつ遅角室４８に作動油を供給し、かつ第１解除室６４および第２解除室７４から作動油を排出する。
（Ｂ）第４固定モードＢ２は、進角室４７から作動油を排出し、かつ遅角室４８に第３固定モードＢ１よりも少量の作動油を供給し、かつ第１解除室６４および第２解除室７４から作動油を排出する。
（Ｃ）第５固定モードＢ３は、進角室４７および遅角室４８に作動油を供給し、かつ第１解除室６４および第２解除室７４から作動油を排出する。

・上記実施形態（図６）では、オイルコントロールバルブ８２のバルブ動作モードとして第１固定モードＡ１および第２固定モードＡ２を備えているが、これらのバルブ動作モードに関する構成を以下のように変更することもできる。
（Ａ）第１固定モードＡ１および第２固定モードＡ２の一方を省略する。
（Ｂ）第１固定モードＡ１および第２固定モードＡ２の少なくとも一方に代えて上記変形例の第３固定モードＢ１〜第５固定モードＢ３の少なくとも１つを備える。

・上記実施形態（図５）では、単一のオイルコントロールバルブ８２により、進角室４７、遅角室４８、および各解除室６４，７４についての作動油の給排態様を制御しているが、オイルコントロールバルブ８２に関する構成を次のように変更することもできる。すなわち、オイルコントロールバルブ８２に代えて、進角室４７および遅角室４８の作動油の給排態様を制御する第１のオイルコントロールバルブと、各解除室６４，７４の作動油の給排態様を制御する第２のオイルコントロールバルブとを備えることもできる。

・上記実施形態（図３）では、第１下段溝６７および第１上段溝６８を含む第１係合溝６６を第１規制機構６０に形成しているが、第１係合溝６６に対して次の（Ａ）および（Ｂ）の少なくとも一方の変更を加えることもできる。
（Ａ）第１下段溝６７に代えて、第１規制ピン６１が嵌め込まれることによりベーンロータ４５の回転位相を中間回転位相に固定する穴を形成する。この穴は、ベーンロータ４５が中間回転位相のときの第１規制ピン６１の周方向の位置に対応して形成される。なお、この構成においては、第１上段溝６８の端が穴まで延長される。
（Ｂ）第１上段溝６８を省略する。

・上記実施形態（図３）では、第２下段溝７７および第２上段溝７８を含む第２係合溝７６を第２規制機構７０に形成しているが、第２係合溝７６に対して次の（Ａ）および（Ｂ）の少なくとも一方の変更を加えることもできる。
（Ａ）第２下段溝７７に代えて、第２規制ピン７１が嵌め込まれることによりベーンロータ４５の回転位相を中間回転位相に固定する穴を形成する。この穴は、ベーンロータ４５が中間回転位相のときの第２規制ピン７１の周方向の位置に対応して形成される。
（Ｂ）第２上段溝７８を省略する。

・上記実施形態（図３）では、ベーンロータ４５に第１規制ピン６１および第２規制ピン７１を設け、かつハウジングロータ４１に第１係合溝６６および第２係合溝７６を形成しているが、各規制ピン６１，７１および各係合溝６６，７６に関する構成を次のように変更することもできる。すなわち、第１係合溝６６および第２係合溝７６の少なくとも一方をベーンロータ４５に形成し、第１規制ピン６１および第２規制ピン７１の少なくとも一方をハウジングロータ４１に設けることもできる。

・上記実施形態（図２）では、バルブタイミング規制機構５０として第１規制ピン６１および第２規制ピン７１がベーン４５Ａに対して軸方向に移動するものを採用しているが、各規制ピン６１，７１に関する構成を次のように変更することもできる。すなわち、第１規制ピン６１および第２規制ピン７１の少なくとも一方がベーン４５Ａに対して径方向に突出動作および収容動作するようにバルブタイミング規制機構５０を構成することもできる。この場合には、ベーン４５Ａに対する第１規制ピン６１および第２規制ピン７１の動作に対応して、第１係合溝６６に相当する係合溝および第２係合溝７６に相当する係合溝の少なくとも一方がハウジングロータ４１に形成される。

・上記実施形態（図４）では、バルブタイミングＶＴを中間角位相ＶＴｍｄｌに固定するためのバルブタイミング規制機構５０を可変動弁装置２０に備えているが、これに代えてまたは加えて、バルブタイミングＶＴを最遅角位相ＶＴｍｉｎに固定するための位相固定機構を可変動弁装置２０に備えることもできる。

・上記実施形態（図４）では、バルブタイミング規制機構５０により固定するバルブタイミングＶＴを中間角位相ＶＴｍｄｌに設定しているが、最進角位相ＶＴｍａｘを除く他のバルブタイミングＶＴをバルブタイミング規制機構５０により固定するバルブタイミングＶＴとして設定することもできる。

・上記実施形態（図４）では、バルブタイミング規制機構５０としてバルブタイミングＶＴを中間角位相ＶＴｍｄｌに固定する機能を備えたもの、すなわちハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の回転を不能にする機能を備えたものが用いられているが、バルブタイミング規制機構５０の構成を次のように変更することもできる。すなわち、バルブタイミングＶＴが中間角位相ＶＴｍｄｌよりも進角することを規制し、かつその状態においてバルブタイミングＶＴが遅角することを許容する機能を備えたものに変更することもできる。このような位相可変機構の具体的な構成の例としては、例えば上記実施形態のバルブタイミング規制機構５０から第２規制機構７０を省略したものが挙げられる。

・上記変形例において、ベーンロータ４５の進角方向への相対回転が規制されるバルブタイミングＶＴを中間角位相ＶＴｍｄｌとは別のバルブタイミングＶＴに設定することもできる。ただし、最進角位相ＶＴｍａｘは除くものとする。

・上記実施形態（図３）では、油圧式のバルブタイミング可変機構４０を採用しているが、電動式のバルブタイミング可変機構を採用することもできる。

・上記実施形態（図７）では、位相進角制御においてアクセルペダル２の踏み込み操作を出力増加要求操作としてバルブタイミング可変機構４０の制御等を実行しているが、アクセルペダル２の踏み込み操作以外のものを運転者の出力増加要求操作として取り扱うこともできる。例えば、手により操作可能なアクセルレバーを備える車両においては、同レバーの操作を出力増加要求操作として取り扱うことができる。また、その他にも内燃機関の出力を調整するための操作手段を備える車両であれば、同操作手段の操作を出力増加要求操作として取り扱うことができる。そして、いずれの場合にも上記実施形態の位相進角制御と同様の態様でバルブタイミング可変機構４０等の制御を行なうことにより、同実施形態の効果に準じた効果が得られる。

・本発明の適用対象となる内燃機関の可変動弁装置の構成は上記実施形態に例示の構成に限られるものではない。すなわち、位相変更機構および位相固定機構を備える可変動弁装置であれば、いずれの構成を有する可変動弁装置に対しても本発明を適用することができる。また、その場合にも上記実施形態の効果に準じた効果が得られる。

１…内燃機関、２…アクセルペダル、１０…機関本体、１１…シリンダブロック、１２…シリンダヘッド、１３…オイルパン、１４…燃焼室、１５…クランクシャフト、１６…スロットルバルブ、１７…イグニッションプラグ、２０…可変動弁装置、２１…吸気バルブ、２２…吸気カムシャフト、２３…排気バルブ、２４…排気カムシャフト、３０…バルブリフト量可変機構（作用角変更機構）、４０…バルブタイミング可変機構（位相変更機構）、４１…ハウジングロータ、４２…ハウジング本体、４２Ａ…区画壁、４３…スプロケット、４４…カバー、４５…ベーンロータ、４５Ａ…ベーン、４６…収容室、４７…進角室、４８…遅角室、５０…バルブタイミング規制機構（位相規制機構）、６０…第１規制機構、６１…第１規制ピン、６２…第１規制ばね、６３…第１規制室、６４…第１解除室、６５…第１ばね室、６６…第１係合溝、６６Ａ…第１進角端部、６６Ｂ…第１遅角端部、６６Ｃ…第２遅角端部、６７…第１下段溝、６８…第１上段溝、７０…第２規制機構、７１…第２規制ピン、７２…第２規制ばね、７３…第２規制室、７４…第２解除室、７５…第２ばね室、７６…第２係合溝、７６Ａ…第２進角端部、７６Ｂ…第３遅角端部、７６Ｃ…第４遅角端部、７７…第２下段溝、７８…第２上段溝、８０…油圧機構、８１…オイルポンプ、８２…オイルコントロールバルブ、９０…作動油路、９１…供給油路、９２…排出油路、９３…進角油路、９４…遅角油路、９５…解除油路、１００…制御装置、１０１…電子制御装置、１０２…クランクポジションセンサ、１０３…カムポジションセンサ、１０４…スロットルポジションセンサ、１０５…アクセルポジションセンサ。

Claims (10)

1. 吸気バルブのバルブタイミングを変更する位相変更機構と、前記バルブタイミングが特定位相よりも進角されることを規制する位相規制機構とを含む、内燃機関の可変動弁装置において、
   前記バルブタイミングの進角が前記位相規制機構により規制されている前記位相変更機構の動作状態を「位相規制状態」とし、前記バルブタイミングを前記特定位相よりも進角することが可能な前記位相変更機構の動作状態を「位相解除状態」とし、内燃機関の出力を増加するために運転者により行なわれる操作を「出力増加要求操作」として、
   前記位相変更機構の動作状態が前記位相規制状態のときに前記出力増加要求操作が行なわれた後、かつ前記出力増加要求操作に応じて前記位相変更機構の動作状態が前記位相規制状態から前記位相解除状態に変更された後、前記バルブタイミングの進角に応じた内燃機関のトルクの増加を抑制するトルク抑制制御を行なう制御部を備えること
   を特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記トルク抑制制御が行なわれるときの内燃機関のトルクの増加速度を「第１トルク増加速度」とし、前記位相変更機構の動作状態が前記位相解除状態のときに前記出力増加要求操作が行なわれた後の内燃機関のトルクの増加速度を「第２トルク増加速度」として、
   前記制御部は前記第１トルク増加速度が前記第２トルク増加速度よりも小さくなるように前記トルク抑制制御を行なうこと
   を特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
3. 請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記位相変更機構の動作状態が前記位相規制状態から前記位相解除状態に変更された後の所定期間を「解除後期間」として、
   前記制御部は前記解除後期間においての内燃機関のトルクの増加速度が所定速度よりも小さくなるように前記トルク抑制制御を行なうこと
   を特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
4. 請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において
   前記トルク抑制制御の実行中においての内燃機関のトルクの増加速度を「抑制時増加速度」とし、前記位相変更機構の動作状態が前記位相規制状態から前記位相解除状態に変更された後に前記トルク抑制制御が実行されないときの内燃機関のトルクの増加速度を「通常時増加速度」として、
   前記制御部は前記抑制時増加速度が前記通常時増加速度よりも小さくなるように前記トルク抑制制御を行なうこと
   を特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記トルク抑制制御は、点火時期を遅角する制御を含むこと
   を特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
6. 請求項５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記点火時期を遅角する制御は、前記出力増加要求操作に応じて前記位相変更機構の動作状態が前記位相規制状態から前記位相解除状態に変更された後に点火時期の遅角補正量を設定する制御と、時間の経過に応じてこの遅角補正量を小さくする制御とを含むこと
   を特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記トルク抑制制御は、内燃機関のスロットルバルブの開度であるスロットル開度を小さくする制御を含むこと
   を特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
8. 請求項７に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記スロットル開度を小さくする制御は、前記出力増加要求操作に応じて前記位相変更機構の動作状態が前記位相規制状態から前記位相解除状態に変更された後にスロットル開度の減少補正量を設定する制御と、時間の経過に応じてこの減少補正量を小さくする制御とを含むこと
   を特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記吸気バルブの作用角を変更する作用角変更機構をさらに含み、
   前記トルク抑制制御は、前記作用角を小さくする制御を含むこと
   を特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
10. 請求項９に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
    前記作用角を小さくする制御は、前記出力増加要求操作に応じて前記位相変更機構の動作状態が前記位相規制状態から前記位相解除状態に変更された後に作用角の減少補正量を設定する制御と、時間の経過に応じてこの減少補正量を小さくする制御とを含むこと
    を特徴とする内燃機関の可変動弁装置。

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