(57)【要約】【課題】油圧供給系を共用する弁停止機構及び可変動弁機構が同時に駆動されることによる弁停止機構の切替不良を抑えることのできる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】ターボ側排気バルブ５０Ａのバルブ動作状態を開閉状態及び閉弁状態に切り替えるターボ側弁停止機構５４Ａと、バイパス側排気バルブ５０Ｂのバルブ動作状態を開閉状態及び閉弁状態に切り替えるバイパス側弁停止機構５４Ｂとが設けられている。可変動弁機構１００、ターボ側弁停止機構５４Ａ、及びバイパス側弁停止機構５４Ｂは油圧供給系が共用されている。制御装置２００は、弁停止機構に対するバルブ動作状態の切替要求と可変動弁機構１００に対するバルブ特性の変更要求とが重なるときには、可変動弁機構１００の駆動を停止させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブ及び排気バルブのうちの少なくとも一方のバルブ特性を変更する油圧駆動式の可変動弁機構と、１つの気筒について互いに独立して設けられた第１排気ポート及び第２排気ポートと、前記第１排気ポートから排出される排気をターボチャージャのタービンの上流側に導くターボ側排気通路と、前記第２排気ポートから排出される排気を前記タービンの下流側に導くバイパス側排気通路と、前記第１排気ポート及び前記第２排気ポートにそれぞれ設けられた排気バルブのうちの少なくとも一方についてそのバルブ動作状態を開閉状態及び閉弁状態に切り替える機構であって前記可変動弁機構と油圧供給系を共用する油圧駆動式の弁停止機構とを備え、前記可変動弁機構及び前記弁停止機構の駆動を機関運転状態に基づいて制御する内燃機関の制御装置であって、
前記弁停止機構に対するバルブ動作状態の切替要求と前記可変動弁機構に対するバルブ特性の変更要求とが重なるときには、前記可変動弁機構の駆動を制限する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記弁停止機構によるバルブ動作状態の切替が完了したか否かを判定し、同切替が完了したと判定されるときには、前記可変動弁機構の駆動に対する制限を解除する
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記可変動弁機構の駆動を制限するときには、前記可変動弁機構の駆動を停止させる
請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記可変動弁機構の駆動を制限するときには、前記変更要求のみがあるときに比して前記可変動弁機構の駆動速度を低下させる
請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記弁停止機構によるバルブ動作状態の切替完了を、前記バルブ動作状態の切替に伴って生じる排気系の圧力変化に基づいて判定する
請求項２〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記ターボ側排気通路及び前記バイパス側排気通路のうちの少なくとも一方に圧力センサを備え、同圧力センサの検出値に基づいて前記バルブ動作状態の切替完了を判定する
請求項５に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記弁停止機構は、油圧にて穴から出し入れされるピンを有しており、同ピンを前記穴から出し入れすることにより前記バルブ動作状態を切り替える機構である
請求項１から６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧供給系を共用する油圧駆動式の可変動弁機構及び弁停止機構を備える内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、こうした内燃機関の制御装置としては、例えば特許文献１や特許文献２に記載されるものがある。
特許文献１に記載の内燃機関には、１つの気筒にあって互いに独立した第１排気ポート及び第２排気ポートが設けられている。そして、第１排気ポートから排出される排気をターボチャージャのタービン上流側に導くターボ側排気通路と、第２排気ポートから排出される排気をターボチャージャのタービン下流側に導くバイパス側排気通路とが設けられている。さらに、第２排気ポートを開閉するバイパス側排気バルブについては常時開閉動作が行われる一方、第１排気ポートを開閉するターボ側排気バルブについてはそのバルブ動作状態が開閉状態及び閉弁状態のいずれかに切り替え可能にされている。
【０００３】
そして、機関の低温時には、ターボ側排気バルブについては閉弁状態が保持されるようにターボ側排気バルブのバルブ動作状態を制御するようにしている。こうした制御が行われる特許文献１に記載の内燃機関では、機関の低温時において、気筒から排出される排気の全てがターボチャージャを通過することなくバイパス側排気通路に導入されるようになるため、ターボチャージャを通過することによる排気の温度低下を回避することができる。そのため、タービンの下流側に設けられる排気浄化用触媒の早期昇温を図ることができるようになる。
【０００４】
一方、特許文献２に記載の内燃機関にも、１つの気筒にあって互いに独立した第１排気ポート及び第２排気ポートが設けられており、第１排気ポートから排出される排気をターボチャージャのタービン上流側に導くターボ側排気通路と、第２排気ポートから排出される排気をターボチャージャのタービン下流側に導くバイパス側排気通路とが設けられている。そして、第１排気ポートを開閉するターボ側排気バルブについては常時開閉動作が行われる一方、第２排気ポートを開閉するバイパス側排気バルブについてはそのバルブ動作状態が開閉状態及び閉弁状態のいずれかに切り替え可能にされている。
【０００５】
この特許文献２に記載の制御装置では、機関の低負荷時において、バイパス側排気バルブが閉弁状態に保持されるようにバイパス側排気バルブのバルブ動作状態を制御するようにしている。こうした制御が行われる特許文献２に記載の内燃機関では、機関の低負荷時において、気筒から排出される排気の全てがターボ側排気通路に導入されるようになるため、低負荷領域での過給圧を好適に確保することができるようになる。
【特許文献１】特表２００２−５２０５３５号公報（図２等）
【特許文献２】特開昭６３−５５３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、周知のように、内燃機関には、吸気バルブや排気バルブのバルブ特性を変更する油圧駆動式の可変動弁機構が設けられることがあり、こうした内燃機関においてはバルブ特性が変更されることにより、機関運転状態が最適化される。
【０００７】
ここで、上述したようなバルブ動作状態の切替は、バルブの開閉動作を停止させて閉弁状態に保持することの可能な機構、いわゆる弁停止機構によって行われるのであるが、こうした弁停止機構を油圧駆動式にするとともに、その油圧供給系を上記可変動弁機構と共用する場合には、次のような不都合の発生が懸念される。
【０００８】
すなわち、弁停止機構に対するバルブ動作状態の切替要求と可変動弁機構に対するバルブ特性の変更要求とが重なり、双方の機構が同時に駆動される状況が生じると、可変動弁機構に供給される油圧の分だけ、弁停止機構に供給される油圧は低下し、その弁停止機構ではバルブ動作状態の切替不良が生じてしまうおそれがある。
【０００９】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、油圧供給系を共用する弁停止機構及び可変動弁機構が同時に駆動されることによる弁停止機構の切替不良を抑えることのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、吸気バルブ及び排気バルブのうちの少なくとも一方のバルブ特性を変更する油圧駆動式の可変動弁機構と、１つの気筒について互いに独立して設けられた第１排気ポート及び第２排気ポートと、前記第１排気ポートから排出される排気をターボチャージャのタービンの上流側に導くターボ側排気通路と、前記第２排気ポートから排出される排気を前記タービンの下流側に導くバイパス側排気通路と、前記第１排気ポート及び前記第２排気ポートにそれぞれ設けられた排気バルブのうちの少なくとも一方についてそのバルブ動作状態を開閉状態及び閉弁状態に切り替える機構であって前記可変動弁機構と油圧供給系を共用する油圧駆動式の弁停止機構とを備え、前記可変動弁機構及び前記弁停止機構の駆動を機関運転状態に基づいて制御する内燃機関の制御装置であって、前記弁停止機構に対するバルブ動作状態の切替要求と前記可変動弁機構に対するバルブ特性の変更要求とが重なるときには、前記可変動弁機構の駆動を制限することをその要旨とする。
【００１１】
同構成にあって、第１排気ポートに設けられた排気バルブのバルブ動作状態を弁停止機構で切り替える場合には、ターボ側排気通路への排気導入を停止させることが可能になり、気筒から排出される排気の全てをバイパス側排気通路に導入することができる。そのため、ターボチャージャを通過することによる排気の温度低下が回避できるようになり、触媒の早期昇温を図ることができるようになる。また、第２排気ポートに設けられた排気バルブのバルブ動作状態を弁停止機構で切り替える場合には、バイパス側排気通路への排気導入を停止させることが可能になり、気筒から排出される排気の全てをターボ側排気通路に導入することができる。そのため、過給圧を好適に確保することができるようになる。また、吸気バルブ及び排気バルブのうちの少なくとも一方のバルブ特性が可変動弁機構によって変更されることにより、機関運転状態が最適化される。
【００１２】
ここで、同構成では、弁停止機構に対するバルブ動作状態の切替要求と可変動弁機構に対するバルブ特性の変更要求とが重なるときには、可変動弁機構の駆動を制限するようにしている。そのため、そうした駆動制限が行われている間は、同駆動制限を行わない場合に比して可変動弁機構の駆動に伴う油圧の低下を抑えることができるようになり、その油圧低下の抑制分だけ、弁停止機構に供給される油圧を高めることができる。従って、可変動弁機構の駆動が制限されている間に、弁停止機構によるバルブ動作状態の切替を適切に行うことができる。このように同構成によれば、油圧供給系を共用する弁停止機構及び可変動弁機構が同時に駆動されることによる弁停止機構の切替不良を抑えることができるようになる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記弁停止機構によるバルブ動作状態の切替が完了したか否かを判定し、同切替が完了したと判定されるときには、前記可変動弁機構の駆動に対する制限を解除することをその要旨とする。
【００１４】
同構成によれば、弁停止機構によるバルブ動作状態の切替が完了したと判定されるとき、すなわち弁停止機構の駆動に伴う油圧の低下が解消され、可変動弁機構に対して十分な油圧を供給することができる状態になったときに、可変動弁機構に対する駆動制限が解除される。従って、同構成によれば、可変動弁機構の駆動に対する制限期間を適切に設定することができるようになる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、前記可変動弁機構の駆動を制限するときには、前記可変動弁機構の駆動を停止させることをその要旨とする。
【００１６】
同構成によれば、可変動弁機構の駆動を制限するに際し、その駆動自体が停止される。そのため、可変動弁機構の駆動に伴う油圧の低下が生じなくなり、弁停止機構に対して油圧を十分に供給することが可能になる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、前記可変動弁機構の駆動を制限するときには、前記変更要求のみがあるときに比して前記可変動弁機構の駆動速度を低下させることをその要旨とする。
【００１８】
同構成によれば、可変動弁機構の駆動を制限するに際し、その駆動速度が低下される。そのため可変動弁機構の駆動に伴う油圧の低下量が小さくなり、その分、弁停止機構に供給される油圧を高めることができるようになる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、前記弁停止機構によるバルブ動作状態の切替完了を、前記バルブ動作状態の切替に伴って生じる排気系の圧力変化に基づいて判定することをその要旨とする。
【００２０】
第１排気ポート及び第２排気ポートにそれぞれ設けられた排気バルブのうちの少なくとも一方についてそのバルブ動作状態を開閉状態や閉弁状態に切り替えると、その切替前後においては、排気系での排気の流動態様が大きく変化するため、排気系に圧力変化が生じる。そこで、同構成では、バルブ動作状態の切替に伴って生じる排気系の圧力変化に基づき、弁停止機構によるバルブ動作状態の切替完了を判定するようにしており、バルブ動作状態の切替が完了したか否かを適切に判定することができるようになる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項５記載の内燃機関の制御装置において、前記ターボ側排気通路及び前記バイパス側排気通路のうちの少なくとも一方に圧力センサを備え、同圧力センサの検出値に基づいて前記バルブ動作状態の切替完了を判定することをその要旨とする。
【００２２】
ターボ側排気通路内の圧力は、ターボ側排気通路の上流側に設けられる排気バルブ（以下、ターボ側排気バルブという）やバイパス側排気通路の上流側に設けられる排気バルブ（以下、バイパス側排気バルブという）のバルブ動作状態の切替に伴って次のように変化する。
【００２３】
まず、ターボ側排気バルブが開閉動作状態から閉弁状態に切り替えられると、ターボ側排気通路への排気の排出が停止されるためにターボ側排気通路内の圧力は低下する。また、ターボ側排気バルブが閉弁状態から開閉動作状態に切り替えられると、それまで停止されたターボ側排気通路への排気の排出が開始されるためにターボ側排気通路内の圧力は高くなる。また、バイパス側排気バルブが開閉動作状態から閉弁状態に切り替えられると、それまでバイパス側排気通路に排出されていた排気がターボ側排気通路に排出されるようになるため、ターボ側排気通路内の圧力は高くなる。また、バイパス側排気バルブが閉弁状態から開閉動作状態に切り替えられると、それまでターボ側排気通路に排出されていた排気の一部がバイパス側排気通路に排出されるようになるため、ターボ側排気通路内の圧力は低くなる。
【００２４】
このようにターボ側排気通路内の圧力は、ターボ側排気バルブやバイパス側排気バルブのバルブ動作状態の切替に伴って変化するため、ターボ側排気バルブやバイパス側排気バルブのバルブ動作状態の切替完了は、ターボ側排気通路内の圧力変化に基づいて判定することができる。
【００２５】
同様に、バイパス側排気通路内の圧力も、ターボ側排気バルブやバイパス側排気バルブのバルブ動作状態の切替に伴って次のように変化する。
まず、バイパス側排気バルブが開閉動作状態から閉弁状態に切り替えられると、バイパス側排気通路への排気の排出が停止されるためにバイパス側排気通路内の圧力は低下する。また、バイパス側排気バルブが閉弁状態から開閉動作状態に切り替えられると、それまで停止されたバイパス側排気通路への排気の排出が開始されるためにバイパス側排気通路内の圧力は高くなる。また、ターボ側排気バルブが開閉動作状態から閉弁状態に切り替えられると、それまでターボ側排気通路に排出されていた排気がバイパス側排気通路に排出されるようになるため、バイパス側排気通路内の圧力は高くなる。また、ターボ側排気バルブが閉弁状態から開閉動作状態に切り替えられると、それまでバイパス側排気通路に排出されていた排気の一部がターボ側排気通路に排出されるようになるため、バイパス側排気通路内の圧力は低くなる。
【００２６】
このようにバイパス側排気通路内の圧力は、ターボ側排気バルブやバイパス側排気バルブのバルブ動作状態の切替に伴って変化するため、ターボ側排気バルブやバイパス側排気バルブのバルブ動作状態の切替完了を、バイパス側排気通路内の圧力変化に基づいて判定することも可能である。
【００２７】
そこで、同構成では、ターボ側排気通路及びバイパス側排気通路のうちの少なくとも一方に圧力センサを備え、その圧力センサの検出値に基づいてバルブ動作状態の切替完了を判定するようにしており、こうした構成により、弁停止機構によるバルブ動作状態の切替完了を確実に判定することができるようになる。
【００２８】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記弁停止機構は、油圧にて穴から出し入れされるピンを有しており、同ピンを前記穴から出し入れすることにより前記バルブ動作状態を切り替える機構であることをその要旨とする。
【００２９】
ピンを穴から油圧で出し入れすることによりバルブ動作状態を切り替える弁停止機構の場合、その切替動作時に油圧が不足すると、穴に対するピンの挿脱が不十分になり、穴やピンに摩耗等が生じてしまうおそれがある。この点、同構成によれば、弁停止機構の切替動作時における油圧を適切に確保することができるため、そうした穴やピンの摩耗等を抑えることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、この発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。
図１に、本実施形態にかかる制御装置が適用されたエンジン１の吸気系及び排気系の構造を示す。
【００３１】
エンジン１には複数の気筒２が設けられており、シリンダヘッド３には各気筒２毎に第１吸気ポート４Ａ、第２吸気ポート４Ｂ、第１排気ポート５Ａ、及び第２排気ポート５Ｂが設けられている。
【００３２】
第１吸気ポート４Ａ及び第２吸気ポート４Ｂは、その一端がそれぞれエンジン１の燃焼室側に開口されており、他端はシリンダヘッド３内で合流されている。また、シリンダヘッド３には、第１吸気ポート４Ａ及び第２吸気ポート４Ｂをそれぞれ開閉する吸気バルブ３０が設けられている。気筒２毎に対応して設けられた第１吸気ポート４Ａ及び第２吸気ポート４Ｂの合流部には、吸気通路４が接続されている。この吸気通路４には、吸入空気量を調量するスロットルバルブ６が設けられており、スロットルバルブ６の上流側には、吸気を過給するターボチャージャ２０のコンプレッサ２１が接続されている。
【００３３】
第１排気ポート５Ａ及び第２排気ポート５Ｂは、その一端がそれぞれエンジン１の燃焼室側に開口されており、他端もそれぞれシリンダヘッド３の外側に向けて開口されている。このように第１排気ポート５Ａ及び第２排気ポート５Ｂは、互いに独立してシリンダヘッド３内に設けられている。また、シリンダヘッド３には、第１排気ポート５Ａを開閉するターボ側排気バルブ５０Ａと、第２排気ポート５Ｂを開閉するバイパス側排気バルブ５０Ｂとが設けられている。
【００３４】
各気筒２毎に設けられた第１排気ポート５Ａと、ターボチャージャ２０のタービン２２とは、ターボ側排気通路７Ａにて接続されている。このターボ側排気通路７Ａにより、各第１排気ポート５Ａから排出された排気がターボチャージャ２０にあってタービン２２の上流側に導かれ、ターボチャージャ２０への排気の供給が行われる。タービン２２の出口側（排気の下流側）には排気通路８が接続されており、その排気通路８の途中には、排気成分を浄化する触媒９が設けられている。
【００３５】
各気筒２毎に設けられた第２排気ポート５Ｂと、上記排気通路８とは、バイパス側排気通路７Ｂで接続されている。このバイパス側排気通路７Ｂにより、各第２排気ポート５Ｂから排出された排気がタービン２２の下流側に導かれ、これにより各第２排気ポート５Ｂから排出された排気は、ターボチャージャ２０を通過することなく触媒９に導入される。
【００３６】
また、ターボ側排気通路７Ａと排気通路８とは、連通配管６０にて接続されており、その連通配管６０の途中には、開度調整の可能なウェイストゲートバルブ（以下、ＷＧＶ）６１が設けられている。このＷＧＶ６１の開度調整を通じてターボチャージャ２０に供給される排気の量が調整されることにより、過給圧の過剰な上昇が抑制される。
【００３７】
図２に、エンジン１の断面についてその模式図を示す。この図２に示すように、シリンダヘッド３には燃料噴射弁１０が設けられており、エンジン１の吸入空気量に対応した量の燃料が燃料噴射弁１０から気筒２内に向けて直接噴射供給される。その結果、エンジン１における各気筒の燃焼室１１内に空気と燃料とからなる混合気が形成され、その混合気に対し点火プラグ１２による点火が行われることにより機関出力が得られる。
【００３８】
次に、吸気バルブ３０及びターボ側排気バルブ５０Ａの駆動構造について説明する。なお、バイパス側排気バルブ５０Ｂの駆動構造はターボ側排気バルブ５０Ａの駆動構造と同一であるため、以下では基本的にターボ側排気バルブ５０Ａの駆動構造について説明する。
【００３９】
吸気バルブ３０は、吸気カムシャフト３１の回転に伴って開閉動作される。より詳しくは、吸気バルブ３０は、吸気側バルブスプリング３２によって閉弁方向に付勢されており、吸気カムシャフト３１に設けられた吸気カム３１Ａと吸気バルブ３０との間には、ローラ３３Ａを備えた吸気側ロッカアーム３３が設けられている。そして、回転する吸気カム３１Ａがローラ３３Ａを押圧することにより、吸気側ロッカアーム３３はその一端を支持するラッシュアジャスタ３５との接点を中心に揺動し、吸気側バルブスプリング３２の反力に抗して吸気バルブ３０を押圧する。こうした吸気側ロッカアーム３３による吸気バルブ３０の押圧及び吸気側バルブスプリング３２の反力によって吸気バルブ３０は開閉動作される。
【００４０】
エンジン１には、吸気バルブ３０のバルブ特性を連続的に変更する油圧駆動式の可変動弁機構１００が設けられている。この可変動弁機構１００は、エンジン１のクランクシャフトに対する吸気カムシャフト３１の相対回転位相を変更する機構である。そして、可変動弁機構１００の駆動を通じて吸気バルブ３０のバルブタイミングの実値ＶＴが、機関運転状態に基づいて設定される目標値ＶＴｐに変更されることにより、機関運転状態は最適化され、例えば機関出力や排気浄化性能などの向上が図られる。
【００４１】
図３に、可変動弁機構１００の構造を模式的に示す。この図３に示すように、可変動弁機構１００は、略円環形状のハウジング１０３と、その内部に収容されたロータ１０１とを有している。ロータ１０１は、吸気バルブ３０を開閉させる吸気カムシャフト３１に、またハウジング１０３はエンジン１のクランクシャフトに同期して回転するカムプーリ１０５に、それぞれ一体回転可能に連結されている。
【００４２】
ハウジング１０３の内部には、同ハウジング１０３の内周面とロータ１０１に設けられたベーン１０２とで区画された進角圧力室１０６及び遅角圧力室１０７がそれぞれ複数形成されている。なお、進角圧力室１０６及び遅角圧力室１０７の数は適宜変更可能することができる。
【００４３】
これら進角圧力室１０６、遅角圧力室１０７はそれぞれ適宜の油通路を介して油圧制御弁１２０に接続されている。この油圧制御弁１２０は、各種のポートが形成されたスリーブ１２１、スリーブ１２１内に往復動可能に収納された弁体であるスプール１２２、同スプール１２２を往復動させるためのソレノイド１２３及びスプリング１２４等を備えている。
【００４４】
上記スリーブ１２１には、進角圧力室１０６に接続される進角用ポート１２５、遅角圧力室１０７に接続される遅角用ポート１２６、オイルポンプ１５０に接続されるポンプポート１２７、オイルパン１６０に接続されるドレンポート１２８、１２９がそれぞれ形成されている。そして、上記スプール１２２に設けられた弁体の位置が変化することで進角圧力室１０６への油圧供給、遅角圧力室１０７への油圧供給、進角圧力室１０６及び遅角圧力室１０７の油圧保持がそれぞれ切り換えられる。なお、スプール１２２の位置は、上記ソレノイド１２３に印加される駆動電圧信号のデューティ比によって決定される。
【００４５】
例えば、デューティ比が「０％≦デューティ比＜５０％」の範囲にある場合には、スプール１２２の移動を通じてポンプポート１２７及び遅角用ポート１２６が連通されるとともに、ドレンポート１２８及び進角用ポート１２５が連通される。これにより遅角圧力室１０７への油圧供給がなされてロータ１０１は遅角側に回動され、バルブタイミングは遅角側に変更される。また、デューティ比が「５０％＜デューティ比≦１００％」の範囲にある場合には、スプール１２２の移動を通じてポンプポート１２７及び進角用ポート１２５が連通されるとともに、ドレンポート１２８及び遅角用ポート１２６が連通される。これにより進角圧力室１０６への油圧供給がなされてロータ１０１は進角側に回動され、バルブタイミングは進角側に変更される。そして、デューティ比が５０％近傍の値となっているときには、スプール１２２の位置が、進角用ポート１２５及び遅角用ポート１２６をともに閉鎖する中立位置にされることにより、進角圧力室１０６及び遅角圧力室１０７の油圧保持がなされ、これにより基本的にはバルブタイミングが現在の状態に保持される。
【００４６】
ターボ側排気バルブ５０Ａ及びバイパス側排気バルブ５０Ｂは、排気カムシャフト５１の回転に伴って開閉動作される。このターボ側排気バルブ５０Ａは、排気側バルブスプリング５２によって閉弁方向に付勢されており、排気カムシャフト５１に設けられた排気カム５１Ａとターボ側排気バルブ５０Ａとの間には、排気カム５１Ａに当接するローラ５３Ａを備えた排気側ロッカアーム５３が設けられている。そして、回転する排気カム５１Ａがローラ５３Ａを介して排気側ロッカアーム５３を押圧することにより、排気側ロッカアーム５３はその一端を支持するラッシュアジャスタ５５との接点を中心に揺動し、排気側バルブスプリング５２の反力に抗してターボ側排気バルブ５０Ａを押圧する。こうした排気側ロッカアーム５３によるターボ側排気バルブ５０Ａの押圧及び排気側バルブスプリング５２の反力によってターボ側排気バルブ５０Ａは開閉動作される。
【００４７】
上記排気側ロッカアーム５３には、ターボ側排気バルブ５０Ａのバルブ動作状態を開閉状態及び閉弁状態に切り替えるターボ側弁停止機構５４Ａが設けられている。このターボ側弁停止機構５４Ａは、排気カム５１Ａが排気側ロッカアーム５３を押圧することによるターボ側排気バルブ５０Ａの開閉動作についてその動作を停止させることが可能な機構になっている。
【００４８】
図４に、ターボ側弁停止機構５４Ａの構造についてその部分断面を模式的に示す。この図４に示すように、排気側ロッカアーム５３にあってターボ側排気バルブ５０Ａやラッシュアジャスタ５５が当接するボディ５３Ｄの内側には、上記ローラ５３Ａが回転可能に軸支された揺動部５３Ｃが設けられている。
【００４９】
この揺動部５３Ｃの一方端にはトーションバー５３Ｅが固定されており、このトーションバー５３Ｅの両端は、排気側ロッカアーム５３のボディ５３Ｄに固定されている。揺動部５３Ｃは、そのトーションバー５３Ｅの軸心を中心にして、ボディ５３Ｄに対し揺動可能にされている。
【００５０】
揺動部５３Ｃの他方端には、穴形状の第１油圧室５３Ｆが設けられている。この第１油圧室５３Ｆ内には、その内径とほぼ同じ径を有したピン５３Ｐが配設されている。
ボディ５３Ｄにあって、第１油圧室５３Ｆに対向する部位には、第１油圧室５３Ｆとほぼ同径の穴形状をなす第２油圧室５３Ｈが形成されている。この第２油圧室５３Ｈの深さはピン５３Ｐの長さよりも短くされている。
【００５１】
第２油圧室５３Ｈは、第２油圧通路３００Ｈを介して制御弁３１０に接続されている。第１油圧室５３Ｆは、揺動部５３Ｃの内部及びトーションバー５３Ｅの内部に形成された油路３００Ａと、この油路３００Ａに接続される第１油圧通路３００Ｆとを介して上記制御弁３１０に接続されている。そして制御弁３１０は、油圧通路３００Ｃを介して上記オイルポンプ１５０に接続されている。
【００５２】
図４に示すように、ターボ側弁停止機構５４Ａの非作動時には、第１油圧室５３Ｆに油圧が供給されるように制御弁３１０の駆動制御がなされ、これによりピン５３Ｐが第２油圧室５３Ｈ及び第１油圧室５３Ｆの双方に挿入された状態にされる。この場合には、ボディ５３Ｄに対する揺動部５３Ｃの揺動が規制されて、排気カム５１Ａによってローラ５３Ａが押圧されると、それに基づき排気側ロッカアーム５３が揺動してターボ側排気バルブ５０Ａが開閉動作される。
【００５３】
一方、図５に示すように、ターボ側弁停止機構５４Ａの作動時には、第２油圧室５３Ｈに油圧が供給されるように制御弁３１０の駆動制御がなされ、これによりピン５３Ｐが第２油圧室５３Ｈから離脱されて、第１油圧室５３Ｆにのみ挿入された状態にされる。この場合には、揺動部５３Ｃはボディ５３Ｄに対して揺動可能になる。従って、排気カム５１Ａによってローラ５３Ａが押圧されると、ローラ５３Ａは排気側ロッカアーム５３（ボディ５３）に対して相対移動し、いわば空振りのような状態になる。そのため、排気側ロッカアーム５３の揺動は停止され、これにより排気カム５１Ａの回転に伴うターボ側排気バルブ５０Ａの開閉動作は停止されて、ターボ側排気バルブ５０Ａは閉弁状態に保持される。
【００５４】
なお、バイパス側排気バルブ５０Ｂを開閉動作させる排気側ロッカアーム５３にも、ターボ側弁停止機構５４Ａと同様な構造を有したバイパス側弁停止機構５４Ｂが設けられており、このバイパス側弁停止機構５４Ｂも、上述したターボ側弁停止機構５４Ａに対応する制御弁３１０と同様な制御弁３１０にてその作動状態が切り替えられる。そして、バイパス側弁停止機構５４Ｂの非作動時にはバイパス側排気バルブ５０Ｂが開閉動作され、作動時にはバイパス側排気バルブ５０Ｂが閉弁状態に保持される。また、ターボ側弁停止機構５４Ａに対応する制御弁３１０やバイパス側弁停止機構５４Ｂに対応する制御弁３１０にて行われる油路切替は、後述する制御装置２００からの切替信号に基づいて行われる。
【００５５】
図６に、本実施形態における排気バルブの駆動系を模式的に示す。この図６に示すように、ターボ側排気バルブ５０Ａを開閉させる排気カム５１Ａの回転は、ターボ側弁停止機構５４Ａを備える排気側ロッカアーム５３を介してターボ側排気バルブ５０Ａに伝達される。同様に、バイパス側排気バルブ５０Ｂを開閉させる排気カム５１Ａの回転は、バイパス側弁停止機構５４Ｂを備える排気側ロッカアーム５３を介してバイパス側排気バルブ５０Ｂに伝達される。
【００５６】
先の図１に示すように、エンジン１には各種センサが設けられている。例えば、アクセルポジションセンサ２１０により、車両運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル操作量ＡＣＣＰ）が検出される。また、スロットルポジションセンサ２２０により、スロットルバルブ６の開度（スロットル開度ＴＡ）が検出される。また、エアフロメータ２３０により、エンジン１に吸入される空気の量（吸入空気量ＧＡ）が検出される。また、クランクポジションセンサ２４０により、エンジン１のクランクシャフトの回転角度、すなわちクランク角が検出され、その検出信号に基づいて機関回転速度ＮＥが算出される。また、水温センサ２５０により、エンジン１の冷却水温ＴＨＷが検出される。また、吸気カムシャフト３１の近傍に設けられたカム角センサ２６０により、吸気カムシャフト３１の回転位相が検出され、同カム角センサ２６０及び上記クランクポジションセンサ２４０の検出値に基づき、可変とされる吸気バルブ３０のバルブタイミングについてその実値ＶＴが算出される。また、コンプレッサ２１とスロットルバルブ６との間に設けられた過給圧センサ２７０により、ターボチャージャ２０によって過給される吸気の圧力、即ち過給圧ＣＰが検出される。また、ターボ側排気通路７Ａに設けられた排圧センサ２８０により、ターボ側排気通路７Ａ内の排気の圧力ＥＰが検出される。
【００５７】
エンジン１の各種制御は、制御装置２００によって行われる。この制御装置２００は、各種制御にかかる演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果が一時的に記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。その入力ポートには、上記各種センサなどの信号線が接続されている。また、出力ポートには、燃料噴射弁１０、点火プラグ１２、スロットルバルブ６、ＷＧＶ６１、可変動弁機構１００の駆動を制御する油圧制御弁１２０、ターボ側弁停止機構５４Ａに対応する制御弁３１０やバイパス側弁停止機構５４Ｂに対応する制御弁３１０等の駆動制御回路が接続されている。そして、制御装置２００は、各種センサ等にて検出された機関運転状態に応じて上記出力ポートに接続された各種駆動制御回路に指令信号を出力する。これにより、燃料噴射制御、点火時期制御、吸入空気量制御、ＷＧＶ６１の開度制御、可変動弁機構１００の駆動制御、ターボ側弁停止機構５４Ａ及びバイパス側弁停止機構５４Ｂの駆動制御等が制御装置２００によって実施される。
【００５８】
以下、制御装置２００によって実施されるターボ側弁停止機構５４Ａ及びバイパス側弁停止機構５４Ｂの駆動制御によりその動作状態が切り替えられるターボ側排気バルブ５０Ａ及びバイパス側排気バルブ５０Ｂの作動処理について説明する。
【００５９】
図７に、排気バルブの作動処理についてその手順を示す。なお、本処理は、制御装置２００により所定周期毎に繰り返し実行される。
本処理が開始されるとまず、冷却水温ＴＨＷが暖機完了判定値ＴＨｄ以下であるか否かが判定される（Ｓ１００）。そして、冷却水温ＴＨＷが暖機完了判定値ＴＨｄ以下である場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、エンジン１が冷間状態にあると判断されて、ステップＳ１１０の処理が行われ、本処理は一旦終了される。
【００６０】
ステップＳ１１０では、バイパス側弁停止機構５４Ｂを非作動にすることでバイパス側排気バルブ５０Ｂが開閉動作されるとともに、ターボ側弁停止機構５４Ａを作動させることによりターボ側排気バルブ５０Ａが閉弁状態に保持される。これにより、各気筒２から排出される排気の全てがバイパス側排気通路７Ｂに導入されるようになり、ターボチャージャ２０を通過することによる排気の温度低下が回避できるようになるため、機関冷間時における触媒９の早期昇温が図られる。
【００６１】
一方、冷却水温ＴＨＷが暖機完了判定値ＴＨｄを超えている場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、エンジン１の暖機が完了していると判断されて、ステップＳ１２０以降の各処理が行われる。
【００６２】
まず、ステップＳ１２０では、機関回転速度ＮＥに基づいて切替圧ＣＰ１が設定される。この切替圧ＣＰ１は、機関負荷が予め設定された規定負荷よりも低い低負荷状態にあるか否かを判定するための判定値として設定される。すなわち、機関負荷に相関する吸入空気量と過給圧ＣＰとは相関関係にあり、過給圧ＣＰが低いほど吸入空気量が少なくなり、機関負荷は低いと判断することができる。ここで、過給圧ＣＰが同一であっても、機関回転速度ＮＥが高くなるほど単位時間当たりの吸入空気量は多くなり、その結果、機関負荷も高い状態になる。従って、過給圧ＣＰに基づく機関負荷の判定に際して、吸入空気量に対する機関回転速度の影響を考慮すると、切替圧ＣＰ１は機関回転速度ＮＥが高くなるほど低くなるように可変設定することが望ましい。そこで、このステップＳ１２０では、機関回転速度ＮＥが高くなるほど切替圧ＣＰ１が低くなるように、その切替圧ＣＰ１が機関回転速度ＮＥに基づいて可変設定される。これにより、過給圧ＣＰによる機関負荷の状態判定が精度よく行われることとなる。
【００６３】
次に、現在の過給圧ＣＰが上記態様にて設定された切替圧ＣＰ１以上であるか否かが判定される（Ｓ１３０）。そして、過給圧ＣＰが切替圧ＣＰ１に満たない場合には（Ｓ１３０：ＮＯ）、現在の機関負荷が規定負荷以下の低負荷状態になっていると判断されて、ステップＳ１４０の処理が行われ、本処理は一旦終了される。
【００６４】
ステップＳ１４０では、バイパス側弁停止機構５４Ｂを作動させることでバイパス側排気バルブ５０Ｂが閉弁状態に保持されるとともに、ターボ側弁停止機構５４Ａを非作動にすることによりターボ側排気バルブ５０Ａが開閉動作される。これにより、各気筒２から排出される排気の全てがターボ側排気通路７Ａに導入されるようになる。従って、低負荷状態、或いは低負荷状態から機関負荷が増大していく過程において、ターボチャージャ２０に対する排気流量は十分に確保され、低負荷状態、或いは低負荷状態から機関負荷が増大する過程での過給圧ＣＰは十分に高められるようになる。そのため、低負荷状態から機関負荷が増大していく過程では機関出力の増大要求が高くなるのであるが、そうした機関出力の増大に影響する過給圧ＣＰを十分に高めることができ、例えば低負荷状態からの加速レスポンス等が向上される。
【００６５】
上記ステップＳ１３０にて、過給圧ＣＰが切替圧ＣＰ１以上であると判定される場合には（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、現在の機関負荷が低負荷状態と判断される状態よりも高い状態にあると判断されて、ステップＳ１５０の処理が行われ、本処理は一旦終了される。
【００６６】
ステップＳ１５０では、バイパス側弁停止機構５４Ｂを非作動にすることでバイパス側排気バルブ５０Ｂが開閉動作されるとともに、ターボ側弁停止機構５４Ａを非作動にすることによりターボ側排気バルブ５０Ａも開閉動作される。これにより、過給圧ＣＰが切替圧ＣＰ１未満の状態から切替圧ＣＰ１以上の状態に変化した場合には、それまで開閉動作されていたターボ側排気バルブ５０Ａに加え、バイパス側排気バルブ５０Ｂも閉弁状態から開閉動作状態に切り替えられる。このように過給圧ＣＰが切替圧ＣＰ１以上となった場合に、バイパス側排気バルブ５０Ｂの動作状態を閉弁状態から開閉動作に切り替えることにより、次のような効果が得られる。
【００６７】
すなわち、過給圧ＣＰが切替圧ＣＰ１以上となっており、機関負荷が低負荷状態と判断される状態よりも高い状態になっているときには、過給圧ＣＰが切替圧ＣＰ１未満になっているときに比して排気流量が増大している。このように排気流量が増大しているときに各気筒２から排出される排気の全てがターボチャージャ２０に供給されてしまうと、場合によっては、過剰な量の排気がターボチャージャ２０に供給されることにより、ターボチャージャ２０での圧力損失が増大し、機関出力が低下してしまうおそれがある。この点、上記ステップＳ１５０の処理を行うことにより、過給圧ＣＰが切替圧ＣＰ１以上となってとき、すなわち機関負荷が低負荷状態と判断される状態よりも高い状態になっており、それまでよりも排気流量が増大する機関運転状態になっているときには、バイパス側排気バルブ５０Ｂの動作状態が閉弁状態から開閉動作に切り替えられる。これにより各気筒２から排出される排気の一部がバイパス側排気通路７Ｂに分流されるようになり、ターボチャージャ２０への過剰な排気供給が抑制される。そのため、排気流量が増大する機関運転状態でのターボチャージャ２０における圧力損失の増大が抑制されるようになり、そうした機関運転状態での機関出力の低下を抑えることが可能になる。
【００６８】
ところで、ターボ側弁停止機構５４Ａ、バイパス側弁停止機構５４Ｂ、及び可変動弁機構１００は、ともにオイルポンプ１５０で発生する油圧を駆動源としており、油圧供給系が共用されている。そのため、場合によっては、次のような不都合の発生が懸念される。
【００６９】
すなわち、弁停止機構に対するバルブ動作状態の切替要求と、可変動弁機構１００に対するバルブタイミングの変更要求とが重なり、双方の機構が同時に駆動される状況が生じると、可変動弁機構１００に供給される油圧の分だけ、弁停止機構に供給される油圧は低下し、弁停止機構ではバルブ動作状態の切替不良が生じてしまうおそれがある。また、こうした油圧不足による弁停止機構（ターボ側弁停止機構５４Ａやバイパス側弁停止機構５４Ｂ）の切替不良が生じると、第２油圧室５３Ｈに対するピン５３Ｐの挿脱が不十分になり、第２油圧室５３Ｈの壁面やピン５３Ｐの外周面などに摩耗等が生じてしまうおそれもある。
【００７０】
そこで、本実施形態では、そうした切替不良を抑えるために、次のような可変動弁機構の駆動制限処理を行うようにしている。
図８に、上記駆動制限処理の手順を示す。なお、本処理は、制御装置２００によって繰り返し実行される。
【００７１】
本処理が開始されるとまず、可変動弁機構１００に対するバルブタイミングの変更要求があるか否かが判定される（Ｓ２００）。ここでは、現在のバルブタイミングの目標値ＶＴｐが前回の本処理実行時における目標値ＶＴｐと異なっている場合に、バルブタイミングの変更要求があると判定される。そして、バルブタイミングの変更要求がない場合には（Ｓ２００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
【００７２】
一方、バルブタイミングの変更要求がある場合には（Ｓ２００：ＹＥＳ）、ターボ側弁停止機構５４Ａやバイパス側弁停止機構５４Ｂといった各弁停止機構に対してバルブ動作状態の切替要求があるか否か、より詳細にはそれら各弁停止機構の駆動に伴う油圧低下が生じる状態にあるか否かが判定される（Ｓ２１０）。ここでは、ターボ側弁停止機構５４Ａ及びバイパス側弁停止機構５４Ｂのうちの少なくとも一方に対して非作動状態から作動状態への切替要求がある場合や、作動状態から非作動状態への切替要求がある場合に肯定判定される。換言すれば、ターボ側排気バルブ５０Ａやバイパス側排気バルブ５０Ｂのバルブ動作状態を開閉動作状態から閉弁状態に切り替える切替要求がある場合に、または閉弁状態から開閉動作状態に切り替える切替要求がある場合に肯定判定される。そして、バルブ動作状態の切替要求がない場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
【００７３】
一方、バルブ動作状態の切替要求がある場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、弁停止機構によるバルブ動作状態の切替が完了したか否かが判定される（Ｓ２２０）。ここでは、次のような原理に基づいて切替完了の判定が行われる。
【００７４】
すなわち、第１排気ポート５Ａ及び第２排気ポート５Ｂにそれぞれ設けられた排気バルブのうちの少なくとも一方についてそのバルブ動作状態が開閉状態や閉弁状態に切り替えられると、その切替前後においては、排気系での排気の流動態様が大きく変化するため、排気系に圧力変化が生じる。そこで、バルブ動作状態の切替に伴って生じる排気系の圧力変化に基づき、弁停止機構によるバルブ動作状態の切替完了を判定するようにしている。より具体的には、ターボ側排気バルブ５０Ａが開閉動作状態から閉弁状態に切り替えられると、ターボ側排気通路７Ａへの排気の排出が停止されるためにターボ側排気通路７Ａ内の圧力は低下する。また、ターボ側排気バルブ５０Ａが閉弁状態から開閉動作状態に切り替えられると、それまで停止されたターボ側排気通路７Ａへの排気の排出が開始されるためにターボ側排気通路７Ａ内の圧力は高くなる。
【００７５】
また、バイパス側排気バルブ５０Ｂが開閉動作状態から閉弁状態に切り替えられると、それまでバイパス側排気通路７Ｂに排出されていた排気がターボ側排気通路７Ａに排出されるようになるため、ターボ側排気通路７Ａ内の圧力は高くなる。また、バイパス側排気バルブ５０Ｂが閉弁状態から開閉動作状態に切り替えられると、それまでターボ側排気通路７Ａに排出されていた排気の一部がバイパス側排気通路７Ｂに排出されるようになるため、ターボ側排気通路７Ａ内の圧力は低くなる。
【００７６】
このように、ターボ側排気通路７Ａ内の圧力は、ターボ側排気バルブ５０Ａやバイパス側排気バルブ５０Ｂのバルブ動作状態の切替に伴って変化する。そこで、ステップＳ２２０では、排圧センサ２８０によって検出されるターボ側排気通路７Ａ内の圧力ＥＰについて、予め設定された時間内での変化量を算出し、算出された圧力変化量ＥＰｈが予め設定された判定値α以上である場合には、切替が完了したと判定される。
【００７７】
なお、機関負荷の変化に伴う排気流量の変化によっても圧力ＥＰは変化する。しかし、排気バルブが開閉動作状態から閉弁状態に切り替えられたときの時間当たりにおける圧力ＥＰの変化量は、機関負荷の変化による圧力ＥＰの変化量に対して十分に大きい。そのため、上記判定値αを適切に設定することにより、そうした機関負荷の変化による圧力ＥＰの変化を切替完了と誤判定してしまうといった不都合の発生は抑えることが可能である。
【００７８】
そして、バルブ動作状態の切替が完了していないと判定される場合には（Ｓ２２０：ＮＯ）、可変動弁機構１００の駆動が停止されて（Ｓ２３０）、本処理は一旦終了される。このように可変動弁機構１００の駆動が制限されると、そうした駆動制限が行われている間は、同駆動制限を行わない場合に比して可変動弁機構１００の駆動に伴う油圧の低下が抑えられ、その油圧低下の抑制分だけ、弁停止機構に供給される油圧は高められる。従って、可変動弁機構１００の駆動が制限されている間に、弁停止機構によるバルブ動作状態の切替を行うことが可能になり、弁停止機構の切替不良を抑えることができる。特に、ステップＳ２３０では、可変動弁機構１００の駆動自体を停止させるといった駆動制限を行うようにしているため、可変動弁機構１００の駆動に伴う油圧の低下が生じなくなり、弁停止機構に対して油圧が十分に供給される。
【００７９】
一方、バルブ動作状態の切替が完了したと判定される場合には（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、可変動弁機構１００の駆動停止が解除されて（Ｓ２４０）、本処理は一旦終了される。このよに、弁停止機構によるバルブ動作状態の切替が完了したと判定されるとき、すなわち弁停止機構の駆動に伴う油圧の低下が解消され、可変動弁機構１００に対して十分な油圧を供給することができる状態になったときに、可変動弁機構１００に対する駆動制限が解除される。そのため、可変動弁機構１００の駆動に対する制限期間が適切に設定される。
【００８０】
図９に、上記駆動制限処理による作用についてその一例を示す。
この図９に示すように、時刻ｔ１においてバルブタイミングの目標値ＶＴｐが変更されることにより、可変動弁機構１００に対するバルブタイミングの変更要求がなされると、可変動弁機構１００が駆動されて、バルブタイミングの実値ＶＴは目標値ＶＴｐに向けて徐々に変更されていく。こうしたバルブタイミングの変更途中では、可変動弁機構１００に油圧が供給されるため、その駆動に要する油圧低下分ＰＶの分だけ、油圧供給系の油圧Ｐは低下する。より詳細には、可変動弁機構１００の駆動開始前における初期油圧Ｐ０に対して、油圧低下分ＰＶの分だけ低下した第１油圧Ｐ１になる。
【００８１】
そして、バルブタイミングの変更途中にあって、ターボ側弁停止機構５４Ａ及びバイパス側弁停止機構５４Ｂのうちの少なくとも一方に、非作動から作動への切替を要求する切替要求がなされ、制御装置２００から上記制御弁３１０に対して切替信号が出力されると（時刻ｔ２）、弁停止機構にも油圧が供給されて切替動作が開始される。こうした切替動作中には弁停止機構に油圧が供給されるため、その切替動作に要する油圧低下分ＰＢの分だけ、油圧供給系の油圧Ｐは低下する。
【００８２】
ここで、上記駆動制限処理を実行しない場合、すなわち弁停止機構に対するバルブ動作状態の切替要求と可変動弁機構１００に対するバルブタイミングの変更要求とが重なるときにあって、可変動弁機構１００の駆動を制限することなく、実値ＶＴの変更を継続させる場合（二点鎖線Ｌ１にて図示）には、油圧Ｐが大きく低下する。すなわち、可変動弁機構１００の駆動により第１油圧Ｐ１にまで低下していた油圧Ｐが、弁停止機構の駆動による油圧低下分ＰＢ（二点鎖線Ｌ２にて図示）の分だけさらに低下して第２油圧Ｐ２になるため、この第２油圧Ｐ２が、弁停止機構の作動に必要な油圧よりも低くなる可能性がある。
【００８３】
一方、上記駆動制限処理が実行される場合には、弁停止機構に対するバルブ動作状態の切替要求と可変動弁機構１００に対するバルブタイミングの変更要求とが重なるときに、可変動弁機構１００の駆動が停止される。これにより、弁停止機構の駆動による油圧低下分ＰＢは、可変動弁機構１００の駆動停止による油圧低下分ＰＶの解消によってある程度相殺され、弁停止機構の切替動作途中における油圧Ｐは、上記第２油圧Ｐ２よりも高くなる。従って、油圧不足に起因する弁停止機構の切替不良の発生が抑制される。
【００８４】
そして、バルブ動作状態の切替が完了すると（時刻ｔ３）、可変動弁機構１００の駆動停止が解除されることによりバルブタイミングの変更が再開され、バルブタイミングの実値ＶＴは目標値ＶＴｐに向けて変更されていく。この時刻ｔ３以降においては、弁停止機構の切替動作に伴う油圧の低下が解消されているため、油圧Ｐは上記第１油圧Ｐ１になり、可変動弁機構１００に対して十分な油圧を供給することができる。
【００８５】
なお、図９には、バルブ動作状態の切替要求とバルブタイミングの変更要求とが重なる場合の一例として、バルブタイミングの変更途中にバルブ動作状態の切替要求がなされた場合を例示した。この他にもそうした各要求が重なる例として、バルブ動作状態の切替途中にバルブタイミングの変更要求がなされた場合や、バルブタイミングの変更要求とバルブ動作状態の切替要求とが同時になされた場合が挙げられるが、こうした場合にも上記駆動制限処理が実行されることにより、同様な効果が得られる。
【００８６】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果を得ることができる。
（１）ターボ側弁停止機構５４Ａやバイパス側弁停止機構５４Ｂといった油圧駆動式の弁停止機構と、油圧駆動式の可変動弁機構１００とが油圧供給系を共用しているエンジン１において、次のような制御を行うようにしている。
【００８７】
すなわち、弁停止機構に対するバルブ動作状態の切替要求と可変動弁機構１００に対するバルブタイミングの変更要求とが重なるときには、可変動弁機構１００の駆動を制限するようにしている。そのため、そうした駆動制限が行われている間は、同駆動制限を行わない場合に比して可変動弁機構１００の駆動に伴う油圧の低下を抑えることができるようになり、その油圧低下の抑制分だけ、弁停止機構に供給される油圧を高めることができる。従って、可変動弁機構１００の駆動が制限されている間に、弁停止機構によるバルブ動作状態の切替を適切に行うことができるようになる。このように、本実施形態によれば、油圧供給系を共用する弁停止機構（ターボ側弁停止機構５４Ａやバイパス側弁停止機構５４Ｂ）及び可変動弁機構１００が同時に駆動されることによる弁停止機構の切替不良を抑えることができるようになる。
【００８８】
（２）弁停止機構によるバルブ動作状態の切替が完了したか否かを判定し、バルブ動作状態の切替が完了したと判定されるとき、すなわち弁停止機構の駆動に伴う油圧の低下が解消され、可変動弁機構１００に対して十分な油圧を供給することができる状態になったときに、可変動弁機構１００に対する駆動制限を解除するようにしている。従って、可変動弁機構１００の駆動を制限する際の制限期間を適切に設定することができるようになる。
【００８９】
（３）可変動弁機構１００の駆動を制限するときには、可変動弁機構１００の駆動を停止させるようにしている。そのため、可変動弁機構１００の駆動に伴う油圧の低下が生じなくなり、弁停止機構に対して油圧を十分に供給することが可能になる。
【００９０】
（４）第１排気ポート５Ａ及び第２排気ポート５Ｂにそれぞれ設けられた排気バルブのうちの少なくとも一方についてそのバルブ動作状態が開閉状態や閉弁状態に切り替えられると、その切替前後においては、排気系での排気の流動態様が大きく変化するため、排気系に圧力変化が生じる。そこで、バルブ動作状態の切替に伴って生じる排気系の圧力変化に基づき、弁停止機構によるバルブ動作状態の切替完了を判定するようにしている。より詳細には、ターボ側排気通路７Ａに設けられた排圧センサ２８０によって検出されるターボ側排気通路７Ａ内の排気の圧力ＥＰに基づいてそうした切替完了を判定するようにしている。従って、バルブ動作状態の切替が完了したか否かを確実に判定することができるようになる。
【００９１】
（５）弁停止機構（ターボ側弁停止機構５４Ａやバイパス側弁停止機構５４Ｂ）に、油圧にて穴形状の第２油圧室５３Ｈから油圧にて出し入れされるピン５３Ｐを設けるようにしており、このピン５３Ｐを第２油圧室５３Ｈから出し入れすることによりバルブ動作状態を切り替えるようにしている。このように穴形状の第２油圧室５３Ｈからピン５３Ｐを油圧で出し入れすることによりバルブ動作状態を切り替える弁停止機構の場合、その切替動作時に油圧が不足すると、第２油圧室５３Ｈに対するピン５３Ｐの挿脱が不十分になり、第２油圧室５３Ｈやピン５３Ｐに摩耗等が生じてしまうおそれがある。この点、本実施形態によれば、弁停止機構の切替動作時における油圧を適切に確保することができるため、そうした第２油圧室５３Ｈやピン５３Ｐの摩耗等を抑えることができるようになる。
【００９２】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・可変動弁機構１００の駆動を制限するときには、その駆動自体を停止させるようにした。この他、可変動弁機構１００の駆動を制限するときには、可変動弁機構１００の駆動速度を、バルブタイミングの変更要求のみがあるときに比して低下させるようにしてもよい。この場合には、可変動弁機構１００の駆動速度を低下させることにより、可変動弁機構１００の駆動に伴う油圧の低下量（上記油圧低下分ＰＶ）が小さくなり、その分、弁停止機構に供給される油圧を高めることができるようになる。なお、この変形例の実施に際しては、例えば先の図８に示したステップＳ２３０及びステップＳ２４０の処理を、図１０に示すステップＳ３３０及びステップＳ３４０の処理に変更すればよい。すなわち、ステップＳ２２０にて否定判定される場合には、弁停止機構への油圧が十分に確保されるように可変動弁機構１００の駆動速度を低下させるようにし（Ｓ３３０）、ステップＳ２２０にて肯定判定される場合には、可変動弁機構１００の駆動速度を制限前の速度にまで復帰させるようにすればよい（Ｓ３４０）。
【００９３】
・ターボ側排気通路７Ａ内の圧力と同様に、バイパス側排気通路７Ｂ内の圧力も、ターボ側排気バルブ５０Ａやバイパス側排気バルブ５０Ｂのバルブ動作状態の切替に伴って次のように変化する。
【００９４】
まず、バイパス側排気バルブ５０Ｂが開閉動作状態から閉弁状態に切り替えられると、バイパス側排気通路７Ｂへの排気の排出が停止されるためにバイパス側排気通路７Ｂ内の圧力は低下する。また、バイパス側排気バルブ５０Ｂが閉弁状態から開閉動作状態に切り替えられると、それまで停止されたバイパス側排気通路７Ｂへの排気の排出が開始されるためにバイパス側排気通路７Ｂ内の圧力は高くなる。また、ターボ側排気バルブ５０Ａが開閉動作状態から閉弁状態に切り替えられると、それまでターボ側排気通路７Ａに排出されていた排気がバイパス側排気通路７Ｂに排出されるようになるため、バイパス側排気通路７Ｂ内の圧力は高くなる。また、ターボ側排気バルブ５０Ａが閉弁状態から開閉動作状態に切り替えられると、それまでバイパス側排気通路７Ｂに排出されていた排気の一部がターボ側排気通路７Ａに排出されるようになるため、バイパス側排気通路７Ｂ内の圧力は低くなる。
【００９５】
このようにバイパス側排気通路７Ｂ内の圧力も、ターボ側排気バルブ５０Ａやバイパス側排気バルブ５０Ｂのバルブ動作状態の切替に伴って変化する。そこで、ターボ側排気通路７Ａ内の圧力変化に代えて、バイパス側排気通路７Ｂ内の圧力変化に基づき、ターボ側排気バルブ５０Ａやバイパス側排気バルブ５０Ｂのバルブ動作状態の切替完了を判定するようにしてもよい。この変形例の実施に際しては、上記排圧センサ２８０を廃止して、先の図１に二点鎖線にて示すように、バイパス側排気通路７Ｂに排圧センサ４８０を設け、バイパス側排気通路７Ｂ内の排気の圧力ＥＰを検出するようにすればよい。ちなみに、ターボ側排気通路７Ａ及びバイパス側排気通路７Ｂの双方に排圧センサを設ける。そして、ターボ側排気バルブ５０Ａのバルブ動作状態の切替完了については、ターボ側排気通路７Ａ内の圧力変化に基づいて判定し、バイパス側排気バルブ５０Ｂのバルブ動作状態の切替完了については、バイパス側排気通路７Ｂ内の圧力変化に基づいて判定するようにしてもよい。また、上記排気通路８内の圧力も、ターボ側排気バルブ５０Ａやバイパス側排気バルブ５０Ｂのバルブ動作状態の切替によって変化するため、排気通路８内の圧力を検出する排圧センサを設け、この排圧センサの検出値に基づいてバルブ動作状態の切替完了を判定するようにしてもよい。
【００９６】
・バルブ動作状態の切替判定を他の態様で行うようにしてもよい。例えば、ターボ側排気バルブ５０Ａやバイパス側排気バルブ５０Ｂのバルブ動作状態が切り替えられると、ターボチャージャ２０のタービン２２に対する排気流量が変化するため、過給圧ＣＰも変化する。従って、過給圧ＣＰに基づいてバルブ動作状態の切替判定を行うようにすることも可能である。また、制御弁３１０に対して切替信号が出力されてから実際に切替が完了したと推定することができる程度の経過時間が経過したときに、バルブ動作状態の切替が完了したと判定するようにしてもよい。また、弁停止機構にその切替完了を検出するセンサやスイッチを設けるようにしてもよい。
【００９７】
・機関温度が規定温度以下の冷間状態にあるか否かを冷却水温ＴＨＷに基づいて判定するようにしたが、この他のパラメータ、例えば吸気温度や油温などに基づいて判定するようにしてもよい。
【００９８】
・上記切替圧ＣＰ１を機関回転速度ＮＥに基づいて可変設定するようにしたが、より簡易的には、予め設定された一定値で固定するようにしてもよい。
・機関負荷が規定負荷以下の低負荷状態であるか否かを、過給圧ＣＰに基づいて判定するようにした。この他、吸入空気量ＧＡや、アクセル操作量ＡＣＣＰ、あるいは燃料噴射弁１０の燃料噴射量等に基づき、機関負荷が規定負荷以下の低負荷状態であるか否かを判定するようにしてもよい。
【００９９】
・冷却水温ＴＨＷが暖機完了判定値ＴＨｄ以下のときには、バイパス側排気バルブ５０Ｂを開閉動作させるとともにターボ側排気バルブ５０Ａを閉弁状態に保持することにより、機関出力の確保よりも暖機の早期完了を優先させるようにした。この他、冷却水温ＴＨＷが暖機完了判定値ＴＨｄ以下のときでも、過給圧ＣＰが切替圧ＣＰ１を超えたときには、ターボ側排気バルブ５０Ａを開閉動作させるようにして、暖機の早期完了よりも機関出力の確保を優先させるようにしてもよい。
【０１００】
・先の図６に示したように、上記実施形態では、ターボ側排気バルブ５０Ａ及びバイパス側排気バルブ５０Ｂの双方に弁停止機構を設けるようにした。この他、図１１に示すように、ターボ側排気バルブ５０Ａのみに弁停止機構を設けてバイパス側排気バルブ５０Ｂについては常時開閉動作させるようにしてもよい。この場合には、例えば、図１２に示すように、冷却水温ＴＨＷが上記暖機完了判定値ＴＨｄ以下であってエンジン１が冷間状態にあると判断されるときには、ターボ側排気バルブ５０Ａのバルブ動作状態を閉弁状態にする。そして、冷却水温ＴＨＷが上記暖機完了判定値ＴＨｄを超えておりエンジン１の暖機が完了していると判断されるときには、ターボ側排気バルブ５０Ａのバルブ動作状態を開閉動作状態にするようにしてもよい。この場合でも、触媒９の早期昇温を図ることができるようになる。
【０１０１】
また、図１３に示すように、バイパス側排気バルブ５０Ｂにのみ弁停止機構を設けてターボ側排気バルブ５０Ａについては常時開閉動作させるようにしてもよい。この場合には、例えば、図１４に示すように、過給圧ＣＰが上記切替圧ＣＰ１未満であって現在の機関負荷が規定負荷以下の低負荷状態になっていると判断されるときには、バイパス側排気バルブ５０Ｂを閉弁状態にする。そして、過給圧ＣＰが切替圧ＣＰ１以上であって現在の機関負荷が低負荷状態と判断される状態よりも高い状態にあると判断されるときには、バイパス側排気バルブ５０Ｂを開閉動作状態にするようにしてもよい。この場合にも、低負荷運転時の過給圧ＣＰを好適に確保することができるとともに、排気流量が増大する機関運転状態でのターボチャージャ２０における圧力損失の増大が抑制することができる。
【０１０２】
また、同図１４に示すように、冷却水温ＴＨＷが上記暖機完了判定値ＴＨｄ以下であってエンジン１が冷間状態にあると判断されるときには、バイパス側排気バルブ５０Ｂを開閉動作状態にする。そして、冷却水温ＴＨＷが上記暖機完了判定値ＴＨｄを超えておりエンジン１の暖機が完了していると判断されるときには、バイパス側排気バルブ５０Ｂを閉弁状態にするようにしてもよい。この場合でも、冷間時における触媒９の早期昇温を図ることができるようになる。
【０１０３】
・ターボ側弁停止機構５４Ａやバイパス側弁停止機構５４Ｂは、その作動時に排気バルブが閉弁状態に保持され、その非作動時に排気バルブが開閉動作される機構であったが、逆に、その作動時に排気バルブが開閉動作され、その非作動時に排気バルブが閉弁状態に保持される機構であってもよい。
【０１０４】
・上述したターボ側弁停止機構５４Ａ及びバイパス側弁停止機構５４Ｂに限らず、他の構成でターボ側排気バルブ５０Ａやバイパス側排気バルブ５０Ｂの動作態様を開閉動作状態及び閉弁状態のいずれかに切り替えることのできる機構であってもよい。
【０１０５】
・上記実施形態では、吸気バルブ３０にのみ可変動弁機構１００を設けるようにしたが、ターボ側排気バルブ５０Ａやバイパス側排気バルブ５０Ｂといった各排気バルブにもそのバルブ特性を変更する可変動弁機構を設けるようにしてもよい。例えば図１５に示すように、排気カムシャフト５１に上記可変動弁機構１００と同様な機構を設けるようにしてもよい。また、排気バルブにのみ可変動弁機構１００を設けるようにしてもよい。
【０１０６】
・上記可変動弁機構１００に限らず、他の構成でバルブタイミングを変更する機構や、バルブの最大リフト量を可変とする機構であってもよい。
・上記エンジン１は、気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射式の内燃機関であった。この他、吸気通路内に燃料を噴射するポート噴射式の内燃機関にも本発明は同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明にかかる内燃機関の制御装置の一実施形態について、これが適用される内燃機関の吸気系及び排気系の構成を示す概略図。
【図２】同実施形態における内燃機関の断面図。
【図３】同実施形態における可変動弁機構の構造を示す模式図。
【図４】同実施形態における弁停止機構の構造を示す部分断面図。
【図５】同実施形態における弁停止機構の構造を示す部分断面図。
【図６】同実施形態における排気バルブの駆動系を示す模式図。
【図７】同実施形態における排気バルブの作動処理についてその手順を示すフローチャート。
【図８】同実施形態における可変動弁機構の駆動制限処理についてその手順を示すフローチャート。
【図９】同実施形態において駆動制限処理が実行されるときの排気バルブの動作状態、油圧供給系の油圧、及びバルブタイミングについてそれらの変化態様を示すタイミングチャート。
【図１０】同実施形態の変形例における排気バルブの作動処理についてその一部の手順を示すフローチャート。
【図１１】同実施形態の変形例における排気バルブの駆動系を示す模式図。
【図１２】同実施形態の変形例における排気バルブの動作状態を示す一覧図。
【図１３】同実施形態の変形例における排気バルブの駆動系を示す模式図。
【図１４】同実施形態の変形例における排気バルブの動作状態を示す一覧図。
【図１５】同実施形態の変形例における排気バルブの駆動系を示す模式図。
【符号の説明】
【０１０８】
１…エンジン、２…気筒、３…シリンダヘッド、４…吸気通路、４Ａ…第１吸気ポート、４Ｂ…第２吸気ポート、５Ａ…第１排気ポート、５Ｂ…第２排気ポート、６…スロットルバルブ、７Ａ…ターボ側排気通路、７Ｂ…バイパス側排気通路、８…排気通路、９…触媒、１０…燃料噴射弁、１１…燃焼室、１２…点火プラグ、２０…ターボチャージャ、２１…コンプレッサ、２２…タービン、３０…吸気バルブ、３１吸気カムシャフト、３１Ａ…吸気カム、３２…吸気側バルブスプリング、３３…吸気側ロッカアーム、３３Ａ…ローラ、３５…ラッシュアジャスタ、５０Ａ…ターボ側排気バルブ、５０Ｂ…バイパス側排気バルブ、５１…排気カムシャフト、５１Ａ…排気カム、５２…排気側バルブスプリング、５３…排気側ロッカアーム、５３Ａ…ローラ、５３Ｃ…揺動部、５３Ｄ…ボディ、５３Ｅ…トーションバー、５３Ｆ…第１油圧室、５３Ｈ…第２油圧室、５３Ｐ…ピン、５４Ａ…ターボ側弁停止機構、５４Ｂ…バイパス側弁停止機構、５５…ラッシュアジャスタ、６０…連通配管、６１…ウェイストゲートバルブ(ＷＧＶ)、１００…可変動弁機構、１０１…ロータ、１０２…ベーン、１０３…ハウジング、１０５…カムプーリ、１０６…進角圧力室、１０７…遅角圧力室、１２０…油圧制御弁、１２１…スリーブ、１２２…スプール、１２３…ソレノイド、１２４…スプリング、１２５…進角用ポート、１２６…遅角用ポート、１２７…ポンプポート、１２８…ドレンポート、１５０…オイルポンプ、１６０…オイルパン、２００…制御装置、２１０…アクセルポジションセンサ、２２０…スロットルポジションセンサ、２３０…エアフロメータ、２４０…クランクポジションセンサ、２５０…水温センサ、２６０…カム角センサ、２７０…過給圧センサ、２８０…排圧センサ、３００Ａ…油路、３００Ｃ…油圧通路、３００Ｆ…第１油圧通路、３００Ｈ…第２油圧通路、３１０…制御弁、４８０…排圧センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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