(57)【要約】      （修正有）【課題】油圧作動式ＶＶＴを所定の作動速度の制限下でバルブオーバーラップ量が縮小されるように作動させるようなエンジン運転状態移行の過渡期に、バルブオーバーラップ量の縮小遅れに伴ってエンジンの燃焼性が悪化することを防止する。【解決手段】過渡期に、エンジンの吸入空気量の減少が抑制されるように、スロットル開度を制御する。【選択図】図１５
2018071430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの運転状態に応じて、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開弁又は閉弁のタイミングを変更する油圧作動式の可変バルブタイミング機構を備えたエンジンの制御装置であって、
上記可変バルブタイミング機構の作動速度が所定速度以下に制限されているときにおいて、上記吸気弁の開弁期間と上記排気弁の開弁期間が重なるバルブオーバーラップ量が大きい状態から小さい状態になるように上記可変バルブタイミング機構を作動させる上記エンジンの運転状態の過渡期に、上記エンジンの吸入空気量の減少が抑制されるように、又は該吸入空気量が増大するように制御する手段を備えていることを特徴とする可変バルブタイミング機構付エンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記可変バルブタイミング機構を作動させるオイルの温度が所定値以下であるときに、上記可変バルブタイミング機構の作動速度が所定速度以下に制限され、上記過渡期に上記エンジンの吸入空気量の減少抑制制御又は増大制御がされることを特徴とする可変バルブタイミング機構付エンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２おいて、
上記エンジンの運転状態が低回転又は低負荷側に移行するときに、上記可変バルブタイミング機構が上記作動速度の制限下で上記バルブオーバーラップ量が大きい状態から小さい状態になるように作動され、このときに上記エンジンの吸入空気量の減少抑制制御又は増大制御がされることを特徴とする可変バルブタイミング機構付エンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
上記過渡期のエンジンの吸入空気量の制御は、上記エンジンのスロットル弁の開度を調整することによって実行されることを特徴とする可変バルブタイミング機構付エンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
所定の油圧で作動して上記エンジンのピストンに向けてオイルを噴射するオイルジェットと、
上記可変バルブタイミング機構、上記オイルジェット及び上記エンジンの潤滑要求部にオイルを供給する可変容量型オイルポンプとを備え、
上記オイルポンプは、上記可変バルブタイミング機構を作動させるときの吐出油圧が、上記オイルジェットを作動させるときの吐出油圧よりも低く設定されていることを特徴とする可変バルブタイミング機構付エンジンの制御装置。
【請求項６】
請求項５において、
上記オイルポンプによる油圧を受けて上記エンジンの一部の気筒の吸気弁及び／又は排気弁の作動を停止させることで、上記エンジンの減気筒運転を実行する油圧作動式の弁停止機構を備え、
上記減気筒運転時、上記オイルポンプから上記弁停止機構に対する供給油圧が当該弁停止状態の維持に必要な油圧を下回らないように、上記可変バルブタイミング機構の作動速度が制限されることを特徴とする可変バルブタイミング機構付エンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可変バルブタイミング機構付エンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、エンジンの減気筒運転時、該減気筒運転のための油圧作動式弁停止機構の要求油圧を確保するべく、可変バルブタイミング機構（以下、「ＶＶＴ」という。）の進角方向及び遅角方向への作動速度を制限することが記載されている。ＶＶＴの作動速度の制限により、該ＶＶＴへの供給油量を少なくして、油圧の低下を抑制するというものである。
【０００３】
特許文献２には、ＶＶＴを備えたエンジンにおいて、吸気弁の開弁期間と排気弁の開弁期間が重なるバルブオーバーラップによって燃焼不良または失火を招くおそれがあるときに、バルブオーバーラップ量を小さくすることが記載されている。バルブオーバーラップ量の縮小により、内部ＥＧＲに起因する燃焼不良や失火を防止するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１９４１３２号公報
【特許文献２】特開２０１４−００５７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載されているように、バルブオーバーラップ量の縮小はエンジンの燃焼性の悪化抑制に有効である。しかし、油圧環境等の観点からＶＶＴの作動速度が制限されるときは、エンジンの運転状態の変化によってバルブオーバーラップ量の縮小が要求されても、該バルブオーバーラップ量が速やかに小さくならない。その場合、エンジンの燃焼安定性が悪化する懸念がある。
【０００６】
そこで、本発明は、ＶＶＴの作動速度が制限されているときに、エンジンの燃焼性悪化を招くことなく、バルブオーバーラップ量を縮小することができるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、バルブオーバーラップ量が縮小する方向にエンジン運転状態が変わる過渡期に、エンジンの吸入空気量の減少を抑制する、又は該吸入空気量を増大させるようにした。
【０００８】
ここに開示するエンジンの制御装置は、エンジンの運転状態に応じて、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開弁又は閉弁のタイミングを変更する油圧作動式のＶＶＴを備え、
上記ＶＶＴの作動速度が所定速度以下に制限されているときにおいて、上記吸気弁の開弁期間と上記排気弁の開弁期間が重なるバルブオーバーラップ量が大きい状態から小さい状態になるように上記ＶＶＴを作動させる上記エンジンの運転状態の過渡期に、上記エンジンの吸入空気量の減少が抑制されるように、又は該吸入空気量が増大するように制御する手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、ＶＶＴの作動速度の制限によってバルブオーバーラップ量の縮小遅れを生ずる過渡期に、吸入空気量の減少が抑制される、又は吸入空気量が増大することによって、内部ＥＧＲ量が少なくなる。つまり、バルブオーバーラップによる内部ＥＧＲ量は、排圧（ないしは筒内圧力）と吸気管圧力の差の大きさに依存するから、吸入空気量の減少抑制又は増大によって当該差圧が大きくならず、その結果、内部ＥＧＲによるエンジンの燃焼性悪化が抑制される。
【００１０】
一実施形態では、上記ＶＶＴを作動させるオイルの温度が所定値以下であるときに、上記ＶＶＴの作動速度が所定速度以下に制限され、上記過渡期に上記吸入空気量の減少抑制制御又は増大制御がされる。
【００１１】
オイルの温度が低いときは、その粘度が高くなって流動速度が低下し、ＶＶＴの作動応答性が低下する。従って、ＶＶＴをオイルの温度が高いとき同様に作動させようとすると、オイルポンプの吐出油圧を高めることが必要になって燃費の点で不利になる。或いは、燃費の観点からオイルポンプの吐出油圧を制限しているときは、油圧の低下が大きくなって、エンジンの他の部分へのオイルの供給に支障が出る。
【００１２】
そこで、当該実施形態ではオイルの温度が低いときにＶＶＴの作動速度を制限するものであり、このような制限下でも、上記過渡期にエンジンの吸入空気量の減少が抑制され、又は該吸入空気量が増大するから、バルブオーバーラップ量の縮小遅れによるエンジンの燃焼性悪化が抑制される。
【００１３】
一実施形態では、上記エンジンの運転状態が低回転又は低負荷側に移行するときに、上記ＶＶＴが上記作動速度の制限下で上記バルブオーバーラップ量が大きい状態から小さい状態になるように作動され、このときに上記エンジンの吸入空気量の減少抑制制御又は増大制御がされる。
【００１４】
エンジンの低回転又は低負荷の運転領域ではエンジンの燃焼性が不安定なりやすい。そこで、エンジンの運転状態が低回転又は低負荷側に移行するときにバルブオーバーラップ量を縮小するが、ＶＶＴの作動速度の制限に起因してその縮小遅れを生ずると、上記燃焼性の悪化を招く。そこで、当該実施形態では、上記移行時にエンジンの吸入空気量の減少抑制制御又は増大制御をするものである。
【００１５】
上記過渡期のエンジンの吸入空気量の制御は、エンジンのスロットル弁の開度の調整、或いは、エンジンの排気管から吸気管に排気を導入する外部ＥＧＲ弁の開度の調整のいずれかによって実行することができる。
【００１６】
但し、外部ＥＧＲ弁開度の縮小の場合は、吸入空気量の増大効果が出るまでには時間がかかる。すなわち、応答遅れがある。
【００１７】
従って、上記過渡期のエンジンの吸入空気量の制御は、上記エンジンのスロットル弁の開度を調整することによって実行されることが好ましい。もちろん、スロットル弁開度の制御と併せて、外部ＥＧＲ弁開度の縮小制御を行なうようにしてもよい。
【００１８】
一実施形態では、所定の油圧で作動して上記エンジンのピストンに向けてオイルを噴射するオイルジェットと、
上記可変バルブタイミング機構、上記オイルジェット及び上記エンジンの潤滑要求部にオイルを供給する可変容量型オイルポンプとを備え、
上記オイルポンプは、上記ＶＶＴを作動させるときの吐出油圧が、上記オイルジェットを作動させるときの吐出油圧よりも低く設定されている。
【００１９】
オイルジェットを作動させるには比較的大きな油圧が必要であるところ、その油圧を確保するために、オイルポンプを常時高い吐出油圧になるように作動させることは燃費の向上に不利になる。そして、オイルジェットは、その目的からして、エンジンの燃焼室が高温になるときに限って作動させることで足りる。
【００２０】
そこで、当該実施形態では、燃費向上の観点から、ＶＶＴを作動させるときのオイルポンプの吐出油圧を低く抑えている。この場合、当該吐出油圧が低く抑えられている結果、ＶＶＴの作動速度が制限され、そのため、バルブオーバーラップ量の縮小の遅れを生じ易くなるが、その場合でも、上記過渡期の吸入空気量の制御により、エンジンの燃焼性の悪化が抑制される。
【００２１】
一実施形態では、上記オイルポンプによる油圧を受けて上記エンジンの一部の気筒の吸気弁及び／又は排気弁の作動を停止させることで、上記エンジンの減気筒運転を実行する油圧作動式の弁停止機構を備え、
上記減気筒運転時、上記オイルポンプから上記弁停止機構に対する供給油圧が当該弁停止状態の維持に必要な油圧を下回らないように、上記ＶＶＴの作動速度が制限される。
【００２２】
すなわち、ＶＶＴを作動させるときのオイルポンプの吐出油圧は上述の如く低く設定されているが、弁停止機構が働いているときは、さらに、ＶＶＴが作動しても弁停止に必要な油圧を確保されなければならない。そのため、ＶＶＴの作動速度が大きく制限され、その結果、バルブオーバーラップ量の縮小の遅れを生じ易くなる。その場合でも、上述の如く、上記過渡期の吸入空気量の制御により、エンジンの燃焼性の悪化が抑制される。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明によれば、ＶＶＴの作動速度が所定速度以下に制限されているときにおいて、バルブオーバーラップ量が縮小されるようにＶＶＴを作動させる過渡期に、エンジンの吸入空気量の減少を抑制する、又は吸入空気量を増大させるから、バルブオーバーラップ量の縮小遅れを生じても、内部ＥＧＲによるエンジンの燃焼性悪化が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】エンジンの吸気及び排気の通路構成を示す図。
【図２】ＶＶＴ付エンジンの概略構成を示す断面図。
【図３】弁停止機構の構成及び作動状態を示す断面図。
【図４】吸排気ＶＶＴ及び吸排気カムの駆動系を模式的に示す側面図。
【図５】吸排気ＶＶＴ及び吸排気カムの駆動系を示す斜視図。
【図６】排気ＶＶＴの最進角状態における横断面図。
【図７】排気ＶＶＴの最遅角状態における横断面図。
【図８】排気ＶＶＴと油圧制御弁の関係を示す断面図。
【図９】エンジンのオイル供給系を示す図。
【図１０】吸気ＶＶＴの縦断面図（図５のIX−IX千断面図）。
【図１１】排気ＶＶＴの制御ブロック図。
【図１２】オイルポンプの吐出油圧が一定であるときの排気ＶＶＴの作動速度制限値の油温依存性を示すグラフ図。
【図１３】オイルポンプの吐出油圧を油温に応じて変えるときの排気ＶＶＴの作動速度制限値の油温依存性を示すグラフ図。
【図１４】バルブタイミングの変更例を示すグラフ図。
【図１５】目標スロットル開度の制御に係るタイムチャート図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２６】
（エンジンの構成）
図１に示すエンジン２は、例えば、第１気筒から第４気筒が図１の紙面に垂直な方向に直列に順次配置された直列４気筒ガソリンエンジンであって、自動車等の車両に搭載される。図１において、１０１は吸気通路、１０２は排気通路である。吸気通路１０１には、各気筒への吸入空気量を調節するスロットル弁１０３が配設されている。吸気通路１０１におけるスロットル弁１０３の下流側部分と、排気通路１０２とは、排気ガスの一部を吸気通路１０１に還流するためのＥＧＲ通１０４によって接続されている。ＥＧＲ通路１０４には、排気ガスの吸気通路１０１への還流量を調整するためのＥＧＲ弁１０５と、排気ガスを冷却するための水冷式のＥＧＲクーラ１０６が配設されている。
【００２７】
図２に示すように、エンジン２においては、ヘッドカバー３、シリンダヘッド４、シリンダブロック５、クランクケース（図示せず）及びオイルパン６（図９を参照。）が上下に連結されている。また、シリンダブロック５に形成された４つのシリンダボア７内をそれぞれに摺動可能なピストン８と、上記クランクケースに回転自在に支持されたクランク軸９とは、コネクティングロッド１０によって連結されている。シリンダブロック５のシリンダボア７とピストン８とシリンダヘッド４とによって燃焼室１１が気筒ごとに形成されている。
【００２８】
シリンダヘッド４には、燃焼室１１にそれぞれ開口する吸気ポート１２及び排気ポート１３が設けられている。吸気ポート１２及び排気ポート１３には、それぞれを開閉する吸気弁１４及び排気弁１５が配設されている。吸気弁１４及び排気弁１５は、それぞれバルブスプリング１６、１７により閉方向（図２の上方）に付勢されている。吸気カム軸１８及び排気カム軸１９各々の外周に設けたカム部１８ａ、１９ａによって、スイングアーム２０、２１のほぼ中央部に回転自在に設けられたカムフォロア２０ａ、２１ａが下方に押される。これにより、スイングアーム２０、２１は、それぞれの一端側に設けられたピボット機構２５ａの頂部を支点として揺動する。これにより、各スイングアーム２０、２１の他端部において、吸気弁１４及び排気弁１５がバルブスプリング１６、１７の付勢力に抗して下方に押されて開動する。
【００２９】
エンジン２の気筒列方向の中央部に位置する第２気筒及び第３気筒のスイングアーム２０、２１におけるピボット機構（後述するＨＬＡ２５のピボット機構２５ａと同様の構成を採る。）として、油圧によりバルブクリアランスを自動的に０に調整する公知の油圧ラッシュアジャスタ２４（以下、Hydraulic Lash Adjusterの略記を用いてＨＬＡ２４と呼ぶ。）が設けられている。なお、ＨＬＡ２４は、図９にのみ示す。
【００３０】
エンジン２の気筒列方向の両端部に位置する第１気筒及び第４気筒のスイングアーム２０、２１に対しては、ピボット機構２５ａを有する弁停止機構付きＨＬＡ２５が設けられている。この弁停止機構付きＨＬＡ２５のピボット機構２５ａは、上記のＨＬＡ２４と同様に油圧によりバルブクリアランスを自動的に０に調整可能に構成されている。これに加え、ＨＬＡ２５の弁停止機構は、エンジン２の一部の気筒である第１気筒及び第４気筒の作動を休止させる減気筒運転時には、第１気筒及び第４気筒の吸排気弁１４、１５の作動を停止（開閉動作を停止）させる一方、全気筒（４気筒）を作動させる全気筒運転時には、第１気筒及び第４気筒の吸排気弁１４、１５を作動（開閉動作）させる。なお、第２気筒及び第３気筒の吸排気弁１４、１５は、減気筒運転時及び全気筒運転時の双方で作動する。減気筒運転及び全気筒運転は、エンジン２の運転状態に応じて適宜切り替えられる。
【００３１】
シリンダヘッド４における第１及び第４気筒に対応する吸気側及び排気側の部分には、弁停止機構付きＨＬＡ２５の下端部を挿入して装着するための装着穴２６、２７が設けられている。シリンダヘッド４における第２気筒及び第３気筒に対応する吸気側及び排気側の部分には、ＨＬＡ２４の下端部を挿入して装着するための装着穴が設けられている。さらに、シリンダヘッド４には、弁停止機構付きＨＬＡ２５用の装着穴２６、２７にそれぞれ連通する２つずつの油路（６１、６３）、（６２、６４）が穿設されている。弁停止機構付きＨＬＡ２５が装着穴２６、２７に嵌合された状態で、各油路６１、６２から、弁停止機構付きＨＬＡ２５の弁停止機構２５ｂ（図３（ａ）〜図３（ｃ）を参照。）に油圧（作動圧）が供給される。一方、油路６３、６４から、弁停止機構付きＨＬＡ２５のピボット機構２５ａがバルブクリアランスを自動的に０に調整するための油圧が供給される。ＨＬＡ２４用の装着穴には、油路６３、６４のみが連通している。各油路６１〜６４については、図９により後に詳述する。
【００３２】
シリンダブロック５には、シリンダボア７の排気側の側壁内を気筒列方向に延びるメインギャラリ５４が設けられている。メインギャラリ５４の下側の近傍には、該メインギャラリ５４と連通するピストン冷却用のオイルジェット２８が設けられている。オイルジェット２８は、ピストン８の下側に配置されたノズル部２８ａを有しており、該ノズル部２８ａからピストン８の頂部の裏面に向けてオイル（エンジンオイル）を噴射する。
【００３３】
各カム軸１８、１９の上方には、パイプで形成されたオイルシャワー２９、３０が設けられている。オイルシャワー２９、３０から潤滑用のオイルがカム軸１８、１９のカム部１８ａ、１９ａと、さらに下方に位置するスイングアーム２０、２１及びカムフォロア２０ａ、２１ａの接触部とに滴下する。
【００３４】
ここで、図３を参照しながら、弁停止機構２５ｂについて説明する。弁停止機構２５ｂは、エンジン２の一部の気筒である第１気筒及び第４気筒の吸排気弁１４、１５のうち少なくとも一方の弁（本実施形態では、両方の弁）の作動を停止する。エンジン２の減気筒運転時には、弁停止機構２５ｂによって第１気筒及び第４気筒の各吸排気弁１４、１５の開閉動作が停止する。また、エンジン２の全気筒運転時には、弁停止機構２５ｂによる弁の作動停止が解除され、第１気筒及び第４気筒の各吸排気弁１４、１５の開閉動作が行われる。
【００３５】
弁停止機構２５ｂには、図３（ａ）に示すように、ピボット機構２５ａの動作をロックするロック機構２５０が設けられている。ロック機構２５０は、一対のロックピン２５２（ロック部材）を備えている。各ロックピン２５２は、ピボット機構２５ａを軸方向に摺動自在に収納する有底外筒２５１の側面の径方向に対向する２箇所に形成した貫通孔２５１ａにそれぞれ出入り可能に設けられている。一対のロックピン２５２は、スプリング２５３により径方向の外側へ付勢されている。外筒２５１の内底部とピボット機構２５ａの底部との間には、ピボット機構２５ａを外筒２５１の上方に押圧して付勢するロストモーションスプリング２５４が設けられている。
【００３６】
上記の両ロックピン２５２が外筒２５１の貫通孔２５１ａに嵌合している場合には、該両ロックピン２５２の上方に位置するピボット機構２５ａが上方に突出した状態で固定される。この場合には、ピボット機構２５ａの頂部がスイングアーム２０、２１の揺動の支点となるため、カム軸１８、１９の回転によりそのカム部１８ａ、１９ａがカムフォロア２０ａ、２１ａを下方に押すと、吸排気弁１４、１５がバルブスプリング１６、１７の付勢力に抗して下方に押されて開弁する。このように、第１気筒及び第４気筒において、ロックピン２５２が弁停止機構２５ｂを貫通孔２５１ａに嵌合した状態とすることにより、エンジン２は全気筒運転を行うことができる。
【００３７】
一方、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、作動油圧によって上記の両ロックピン２５２の外側端面が押圧されると、スプリング２５３の付勢力に抗して、両ロックピン２５２が互いに接近するように外筒２５１の径方向の内側に後退する。その結果、両ロックピン２５２が外筒２５１の貫通孔２５１ａから抜けるので、ロックピン２５２の上方に位置するピボット機構２５ａがロックピン２５２と共に外筒２５１の軸方向の下側に移動して弁停止状態となる。
【００３８】
すなわち、吸排気弁１４、１５を上方に付勢するバルブスプリング１６、１７が、ピボット機構２５ａを上方に付勢するロストモーションスプリング２５４よりも付勢力が強くなるように構成されている。これにより、カム軸１８、１９の回転により各カム部１８ａ、１９ａがカムフォロア２０ａ、２１ａをそれぞれ下方に押すと、吸排気弁１４、１５の頂部が各スイングアーム２０、２１の揺動の支点となる。その結果、吸排気弁１４、１５は閉弁されたまま、ピボット機構２５ａがロストモーションスプリング２５４の付勢力に抗して下方に押される。従って、作動油圧によりロックピン２５２を貫通孔２５１ａに対して非嵌合の状態にすることにより、減気筒運転を行うことができる。
【００３９】
（吸気ＶＶＴ及び排気ＶＶＴ）
図４及び図５に示すように、クランク軸プーリ（スプロケット）９Ａと吸気側カムプーリ（スプロケット）２０４と排気側カムプーリ（スプロケット）２０３にタイミングチェーン１１４が巻き掛けられている。吸気側カムプーリ２０４に電動式の吸気ＶＶＴ９０が固定され、排気側カムプーリ２０３に油圧作動式の排気ＶＶＴ３３が固定されている。クランク軸プーリ９Ａと排気側カムプーリ２０３との間には、油圧式のチェーンテンショナ１１１が配設されている。吸気側カムプーリ２０４とクランク軸プーリ９Ａとの間には、チェーンガイド１１２が配設されている。吸気ＶＶＴ９０は、電動モータ９１と、吸気側カムプーリ２０４に取り付けられた位相（クランク軸９に対する吸気カム軸１８の位相角）変換部９２とから構成される。
【００４０】
（油圧作動式排気ＶＶＴ３３）
図６〜図８は排気ＶＶＴ３３を示している。なお、図８には、排気ＶＶＴ３３の動作を油圧により制御する油圧制御弁（Oil Control Valve）３５も図示している。
【００４１】
排気ＶＶＴ３３は、ほぼ円環状のハウジング２０１と、該ハウジング２０１の内部に収容されたベーン体２０２とを有する。ハウジング２０１は、クランク軸９と同期して回転するカムプーリ２０３と一体回転可能に連結されており、クランク軸９と連動して回転する。ベーン体２０２は、複数のベーン２０２ａを有し、図８に示すように、締結ボルト２０５により、排気カム軸１９と一体回転可能に連結されている。
【００４２】
ハウジング２０１の内部には、該ハウジング２０１とベーン体２０２とによって区画された複数の進角室２０７及び複数の遅角室２０８が形成されている。進角室２０７及び遅角室２０８は、図８及び図９に示すように、それぞれ進角側油路２１１及び遅角側油路２１２を介して、油圧制御弁（排気側第１方向切替弁）３５と接続されている。油圧制御弁３５は、可変容量型オイルポンプ３６と接続されている。排気カム軸１９及びベーン体２０２には、これら進角側油路２１１及び遅角側油路２１２の一部を構成する進角側通路２１５及び遅角側通路２１６がそれぞれ形成されている。
【００４３】
図６は、各進角側通路２１５を通して供給されたオイルにより、各ベーン２０２ａがカムプーリ２０３に対して、すなわちクランク軸９に対して、最進角位置に保持されている状態を示す。これとは逆に、図７は、各遅角側通路２１６を通して供給されたオイルにより、各ベーン２０２ａがカムプーリ２０３に対して最遅角位置に保持されている状態を示す。
【００４４】
進角側通路２１５は、ベーン体２０２において中心部近傍から放射状に延びて各進角室２０７とそれぞれ接続されている。遅角側通路２１６は、ベーン体２０２において中心部近傍から放射状に延びて各遅角室２０８とそれぞれ接続されている。ベーン体２０２における中心部近傍から放射状に延びる複数の進角側通路２１５のうちの１つは、ベーン体２０２の外周面におけるベーン２０２ａが形成されていない部分に形成され、且つ後述するロックピン２３１が嵌合する嵌合凹部２０２ｂの底面と接続され（図８参照）、この嵌合凹部２０２ｂを介して、複数の進角室２０７のうちの１つと接続される。
【００４５】
図７に示す室２０８ａは遅角側通路２１６と連通しておらず、オイルの供給はなく、ベーン２０２ａに対する回転トルクは生じない。すなわち、遅角室２０８の室数は、進角室２０７の室数と比べて少ない。従って、遅角に必要な油量も少なくなるので、遅角速度を上げやすくなる。
【００４６】
図８に示すように、排気ＶＶＴ３３には、該排気ＶＶＴ３３の動作をロックするロック機構２３０が設けられている。なお、図６及び図７ではロック機構２３０の図示を省略している。ロック機構２３０は、排気カム軸１９のクランク軸９に対する位相角を特定の位相角で固定するためのロックピン２３１を有する。本実施形態では、この特定の位相角は最進角の位相角である。但し、最進角の位相角に限られず、どのような位相角であってもよい。
【００４７】
ロックピン２３１は、ハウジング２０１の径方向に摺動可能に配設されている。ハウジング２０１におけるロックピン２３１に対する該ハウジング２０１の径方向の外側の部分には、ばねホルダ２３２が固定されている。このばねホルダ２３２とロックピン２３１との間には、該ロックピン２３１をハウジング２０１の径方向の内側に付勢するロックピン付勢ばね２３３が設けられている。上記の嵌合凹部２０２ｂがロックピン２３１と対向する位置にあるときには、ロックピン付勢ばね２３３によって、ロックピン２３１が嵌合凹部２０２ｂと嵌合してロック状態となる。これにより、ベーン体２０２がハウジング２０１に固定されて、排気カム軸１９のクランク軸９に対する位相角が固定される。
【００４８】
図８に示すように、油圧制御弁３５は、３ポート３位置の電磁弁であり、供給ポート３５１がオイルポンプ３６に接続され、出力ポート３５２，３５３が進角側通路２１５及び遅角側通路２１６にそれぞれ接続されている。図８において、符号３５４は、スプール３５６に電磁力を作用させるソレノイドである。
【００４９】
図８は供給ポート３５１が出力ポート３５２に連通した状態を示している。その連通度に応じた量のオイルが排気ＶＶＴ３３の進角室２０７に供給される。これにより、ベーン体２０２が進角方向に回動し、遅角室２０８の容積が縮小される。この容積縮小に伴って遅角室２０８から排出されるオイルが出力ポート３５３からドレンポート３５７を通ってオイルパン６にドレンされる。
【００５０】
スプール３５６がリターンスプリング３５９の付勢に抗して前進（図８における下方へ移動）し、出力ポート３５２及び３５３の両方が閉じられた中立位置になると、進角室２０７及び遅角室２０８へのオイルの供給が遮断される。
【００５１】
スプール３５６がリターンスプリング３５９の付勢に抗してさらに前進すると、供給ポート３５１が出力ポート３５３に連通した状態になる。これにより、オイルが排気ＶＶＴ３３の遅角室２０８に供給されてベーン体２０２が遅角方向に回動し、進角室２０７の容積縮小に伴ってこの進角室２０７から排出されるオイルが出力ポート３５２からドレンポート３５８を通ってオイルパン６にドレンされる。
【００５２】
以上のように、油圧制御弁３５によって、排気ＶＶＴ３３の進角室２０７及び遅角室２０８へのオイルの供給を制御し、排気側のバルブタイミングを変更することができる。具体的には、進角室２０７に遅角室２０８よりも多くの供給量（高い油圧）でもってオイルを供給すると、排気カム軸１９がハウジング２０１に対して該カム軸１９の回転方向（図６及び図７の矢印方向）に回動して、排気弁１５の開時期が早くなる。排気カム軸１９の最進角位置（図６の状態）ではロックピン２３１が嵌合凹部２０２ｂに嵌合する。
【００５３】
一方、遅角室２０８に進角室２０７よりも多くの供給量（高い油圧）でもってオイルを供給すると、排気カム軸１９がその回転方向とは逆方向に回動して、排気弁１５の開時期が遅くなる（図７参照）。排気カム軸１９を最進角位置から遅角させる場合には、油圧により、ロックピン２３１をロックピン付勢ばね２３３に抗してハウジング２０１の径方向の外側に押し出すことにより、ロックピン２３１によるロックを解除する。この時点では、嵌合凹部２０２ｂと連通する遅角室２０８を除く他の遅角室２０８には既にオイルが充填されている。このため、ロック解除の直後に、排気カム軸１９を回動させて、排気弁１５の開時期を遅く（遅角）することができる。
【００５４】
なお、ＶＶＴ３３のロックピン２３１のロック解除には、ロックピン付勢ばね２３３の付勢力に打ち克つ油圧を遅角室２０８に供給する必要があり、この油圧を遅角室２０８に供給しながら、該油圧よりも低い油圧（基本的には、０に近い油圧）を進角室２０７に供給することにより、ロックピン２３１のロック解除の直後に排気カム軸１９が遅角方向に回動して、ロック位置から外れる。
【００５５】
また、排気ＶＶＴ３３の各ベーン２０２ａと、ハウジング２０１における該ベーン２０２ａに対し、カム軸１９の回転方向とは反対側に対向する部分との間（すなわち、進角室２０７）には、少なくとも１つのアシストばね（圧縮コイルばね，図示省略）が配設されている。アシストばねは、ベーン体２０２を進角側に付勢して、該ベーン体２０２の進角側への回動をアシストする。これは、排気カム軸１９には、後述する燃料ポンプ８１及びバキュームポンプ８２（図９を参照。）の負荷が加わっており、この負荷に打ち克ってベーン体２０２を最進角位置にまで確実に移動させる（ロックピン２３１を嵌合凹部２０２ｂに確実に嵌合させる）ためである。
【００５６】
（オイル供給装置）
図９に示すように、エンジン２にオイルを供給するオイル供給装置１は、クランク軸９の回転によって駆動される可変容量型オイルポンプ３６と、該オイルポンプ３６と接続され、オイルポンプ３６によって昇圧されたオイルをエンジン２の潤滑部及び排気ＶＶＴ３３等の油圧作動装置に導く給油路５０（油圧経路）とを備えている。
【００５７】
給油路５０は、第１連通路５１と、メインギャラリ５４と、第２連通路５２と、第３連通路５３と、複数の油路６１〜６９とから構成されている。
【００５８】
第１連通路５１は、オイルポンプ３６の吐出口３６１ｂから、シリンダブロック５内の分岐点５４ａまで延びている。メインギャラリ５４は、シリンダブロック５内で気筒列方向に延びている。第２連通路５２は、メインギャラリ５４上の分岐点５４ｂからシリンダヘッド４まで延びている。第３連通路５３は、シリンダヘッド４内で吸気側と排気側との間をほぼ水平方向に延びている。複数の油路６１〜６９は、シリンダヘッド４内で第３連通路５３から分岐している。
【００５９】
オイルポンプ３６は、ハウジング３６１と、駆動軸３６２と、ポンプ要素と、カムリング３６６と、スプリング３６７と、リング部材３６８とを有している。
【００６０】
ハウジング３６１は、一端側が開口するように形成され、且つ内部が断面円形状の空間からなるポンプ収容室を有するポンプボディと該ポンプボディの上記一端側の開口を閉塞するカバー部材とから構成される。駆動軸３６２は、ハウジング３６１に回転自在に支持され、ポンプ収容室のほぼ中心部を貫通し、且つクランク軸９によって回転駆動される。ポンプ要素は、ポンプ収容室内に回転自在に収容されて中心部が駆動軸３６２に結合されたロータ３６３及び該ロータ３６３の外周部に放射状に切欠き形成された複数のスリット内にそれぞれ出没自在に収容されたべーン３６４から構成される。カムリング３６６は、ポンプ要素の外周側にロータ３６３の回転中心に対して偏心可能に配置され、ロータ３６３及び相隣接するベーン３６４と共に複数の作動油室であるポンプ室３６５を画成する。スプリング３６７は、ポンプボディ内に収容され、ロータ３６３の回転中心に対するカムリング３６６の偏心量が増大する側へ、カムリング３６６を常時付勢する付勢部材である。リング部材３６８は、ロータ３６３の内周側の両側部に摺動自在に配置され、ロータ３６３よりも小径の一対のリング状部材である。
【００６１】
また、ハウジング３６１は、内部のポンプ室３６５にオイルを供給する吸入口３６１ａと、ポンプ室３６５からオイルを吐出する吐出口３６１ｂとを有している。ハウジング３６１の内部には、該ハウジング３６１の内周面とカムリング３６６の外周面とによって画成された圧力室３６９が形成されており、該圧力室３６９にはそれに開口する導入孔３６９ａが設けられている。
【００６２】
このように、オイルポンプ３６は、導入孔３６９ａから圧力室３６９にオイルを導入することにより、カムリング３６６が支点３６１ｃに対して揺動して、ロータ３６３がカムリング３６６に対して相対的に偏心し、該オイルポンプ３６の吐出容量が変化するように構成されている。
【００６３】
オイルポンプ３６の吸入口３６１ａには、オイルパン６に臨むオイルストレーナ３９が接続されている。オイルポンプ３６の吐出口３６１ｂと連通する第１連通路５１には、上流側から下流側に順に、オイルフィルタ３７及びオイルクーラ３８が配置されている。オイルパン６内に貯留されたオイルは、オイルポンプ３６により、オイルストレーナ３９を通して汲み上げられ、その後、オイルフィルタ３７で濾過され、且つオイルクーラ３８で冷却された後、シリンダブロック５内のメインギャラリ５４に導入される。
【００６４】
メインギャラリ５４は、上述した、４つのピストン８の背面側に冷却用オイルを噴射するためのオイルジェット２８と、クランク軸９を回動自在に支持する５つのメインジャーナルに配置されたメタルベアリングのオイル供給部４１と、４つのコネクティングロッドを回転自在に連結する、クランク軸９のクランクピンに配置されたメタルベアリングのオイル供給部４２とに接続されている。メインギャラリ５４には、オイルが常時供給される。
【００６５】
メインギャラリ５４上の分岐点５４ｃの下流側には、油圧式チェーンテンショナにオイルを供給するオイル供給部４３と、リニアソレノイド弁４９を介してオイルポンプ３６の圧力室３６９に、導入孔３６９ａからオイルを供給する油路４０とが接続されている。
【００６６】
第３連通路５３の分岐点５３ａから分岐する油路６８は、排気ＶＶＴ３３の油圧制御弁３５と接続されている。分岐点５３ａから分岐する油路６４は、オイル供給部４５（図９の白抜き三角△を参照。）と、ＨＬＡ２４（図９の黒三角▲を参照。）と、弁停止機構付きＨＬＡ２５（図９の白抜き楕円を参照。）と、燃料ポンプ８１と、バキュームポンプ８２とに接続されている。オイル供給部４５は、排気側のカム軸１９のカムジャーナルにオイルを供給する。燃料ポンプ８１は、カム軸１９により駆動され、燃焼室１１に燃料を供給する燃料噴射弁に高圧の燃料を供給する。バキュームポンプ８２は、カム軸１９により駆動され、ブレーキマスタシリンダの圧力を確保する。該油路６４には、オイルが常時供給される。さらに、油路６４の分岐点６４ａから分岐する油路６６は、排気側のスイングアーム２１に潤滑用オイルを供給するオイルシャワー３０と接続されており、該油路６６にもオイルが常時供給される。
【００６７】
第３連通路５３の分岐点５３ｃから分岐する油路６７には、該油路６７の油圧を検出する油圧センサ７０が配設されている。また、分岐点５３ｄから分岐する油路６３は、吸気カム軸１８のカムジャーナルのオイル供給部４４（図９の白抜き三角△を参照。）と、ＨＬＡ２４（図９の黒三角▲を参照。）と、弁停止機構付きＨＬＡ２５（図９の白抜き楕円を参照。）とに接続されている。さらに、油路６３の分岐点６３ａから分岐する油路６５は、吸気側のスイングアーム２０に潤滑用オイルを供給するオイルシャワー２９と接続されている。
【００６８】
第３連通路５３の分岐点５３ｃから分岐する油路６９には、オイルが流れる方向を上流側から下流側への一方向のみに規制する逆止弁４８が配設されている。この油路６９は、逆止弁４８の下流側の分岐点６９ａで、弁停止機構付きＨＬＡ２５用の装着穴２６、２７と連通する上記の２つの油路６１、６２に分岐する。油路６１、６２各々は、油圧制御弁４６，４７を介して、吸気側及び排気側の各弁停止機構付きＨＬＡ２５の弁停止機構２５ｂとそれぞれ接続されている。これら油圧制御弁４６，４７をそれぞれ制御することにより、各弁停止機構２５ｂにオイルが供給されるように構成されている。
【００６９】
クランク軸９を回転自在に支持するメタルベアリング、ピストン８並びにカム軸１８、１９等に供給された潤滑用及び冷却用のオイルは、冷却及び潤滑を終えた後には、図示しないドレイン油路を通ってオイルパン６内に滴下し、オイルポンプ３６により環流される。
【００７０】
（制御系）
エンジン２の作動は、コントローラ１００によって制御される。コントローラ１００には、エンジン２の運転状態を検出する各種センサからの検出情報が入力される。コントローラ１００は、例えば、クランク角センサ７１によりクランク軸９の回転角度を検出し、この検出信号に基づいてエンジン回転速度を検出する。また、アクセルポジションセンサ７２により、エンジン２が搭載された車両の乗員によるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出し、これに基づいて要求トルクを算出する。さらに、油圧センサ７０により油路６７の圧力を検出する。また、油圧センサ７０とほぼ同じ位置に設けた油温センサ７３により、油路６７におけるオイルの温度を検出する。なお、油圧センサ７０及び油温センサ７３は、給油路５０におけるいずれの場所に配設してもよい。さらに、カム軸１８、１９の近傍に設けられたカム角センサ７４により、該カム軸１８、１９の回転位相を検出し、検出したカム角に基づいて各ＶＶＴ３３、９０の位相角を検出する。また、水温センサ７５によって、エンジン２を冷却する冷却水の温度（以下、水温という）を検出する。
【００７１】
コントローラ１００は、公知のマイクロコンピュータをベースとする制御装置であって、各種センサ（油圧センサ７０、クランク角センサ７１、スロットルポジションセンサ７２、油温センサ７３、カム角センサ７４、及び水温センサ７５等）からの検出信号を入力する信号入力部と、制御に係る演算処理を行う演算部と、制御対象となる装置（油圧制御弁３５，４６，４７、及びリニアソレノイド弁４９等）に制御信号を出力する信号出力部と、制御に必要なプログラム及びデータ（油圧制御マップ及びデューティ比マップ等）を記憶する記憶部とを有している。
【００７２】
リニアソレノイド弁４９は、エンジン２の運転状態に応じてオイルポンプ３６の吐出量を制御するための流量（吐出量）制御弁である。リニアソレノイド弁４９の開弁時に、オイルポンプ３６の圧力室３６９にオイルが供給されるように構成されている。ここでは、リニアソレノイド弁４９自体の構成は公知であるため説明を省略する。
【００７３】
コントローラ１００は、リニアソレノイド弁４９に対し、エンジン２の運転状態に応じたデューティ比の制御信号を送信して、該リニアソレノイド弁４９を介して、オイルポンプ３６の圧力室３６９に供給する油圧を制御する。この圧力室３６９の油圧により、カムリング３６６の偏心量を制御してポンプ室３６５の内部容積の変化量を制御することによって、オイルポンプ３６の流量（吐出量）を制御する。すなわち、上記のデューティ比によって、オイルポンプ３６の容量が制御される。
【００７４】
（電動式吸気ＶＶＴ９０）
図１０に示すように、吸気ＶＶＴ９０の変換部９２は、ギヤプーリ（スプロケット）９３と、ギヤプラネタリ９４と、ギヤカム軸９５とから構成されている。ギヤプーリ９３は、カムプーリ２０３の周縁部にねじ留めされ、且つ、例えば３４個の内歯を有し、タイミングチェーン１１４からカムプーリ２０３に伝わった回転力（トルク）をギヤプラネタリ９４に伝える。ギヤプラネタリ９４は、ギヤプーリ９３の内歯と噛み合う、例えば３３個の大外歯及び２７個の小外歯を有している。ギヤカム軸９５は、ギヤプラネタリ９４の小外歯と噛み合う、例えば２８個の内歯を有し、カム軸１９の端部に固持されている。ここで、電動モータ９１の変換部９２による減速比は１５４となる。
【００７５】
（排気ＶＶＴ３３の制御）
図１１は排気ＶＶＴ３３の制御方法を示すブロック図である。エンジン運転状態（エンジン回転数及び空気充填効率）に対応して設定された排気ＶＶＴ要求進角マップＣ０１から、エンジン運転状態に応じて、排気ＶＶＴ３３の要求進角量が取得される。取得されたマップ要求進角量は、排気ＶＶＴ速度制限要求ブロックＣ０４に入力される。
【００７６】
一方、ブロックＣ０２において、エンジン油温に基づいて、排気ＶＶＴ３３の作動速度の制限値が取得される。減気筒運転と全気筒運転各々について、別個の油温−速度制限テーブルが予め作成されており、そのテーブルから排気ＶＶＴ３３の作動速度の制限値が取得される。
【００７７】
各テーブルから取得された速度制限値は、スイッチブロックＣ０３に入力される。スイッチブロックＣ０３には、上記テーブルの速度制限値の他、減気筒運転時には「減気筒判定運転判定」が入力され、全気筒運転時には、弁停止維持のための「速度制限なし」が入力される。そして、減気筒運転時には、減気筒運転用の油温−速度制限テーブルから取得された速度制限値が排気ＶＶＴ速度制限要求ブロックＣ０４に入力される。全気筒運転時には、全気筒運転用の油温−速度制限テーブルから取得された速度制限値が排気ＶＶＴ速度制限要求ブロックＣ０４に入力される。
【００７８】
排気ＶＶＴ速度制限要求ブロックＣ０４からは、排気ＶＶＴ要求進角量が出力される。この排気ＶＶＴ要求進角量と現時点の排気ＶＶＴ実進角量との差分が算出される。この差分から、進角量の要求値（目標値）と実進角量との偏差が算出されて、進角Ｆ／Ｂ制御ブロックＣ０５に入力される。
【００７９】
進角Ｆ／Ｂ制御ブロックＣ０５において、入力された進角量の目／実偏差に基づいて、例えばＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）制御法により上記排気ＶＶＴ３３の作動速度の制限値に応じたＯＣＶ駆動デューティ比が求められ、油圧制御弁３５が駆動される。
【００８０】
図１２はオイルポンプ３６の吐出油圧を１７５ｋＰａに固定したケースの減気筒運転における排気ＶＶＴ３３の作動速度制限テーブルに係るグラフである。
【００８１】
燃費向上の観点から、排気ＶＶＴ３３が作動するときの吐出油圧（１７５ｋＰａ）は、オイルジェット２８が作動するときの吐出油圧（例えば、２００ｋＰａ）よりも低く設定されている。そうして、排気ＶＶＴ３３が作動すると、進角室２０７又は遅角室２０８にオイルが供給されることに伴って、給油路５０の油圧が低下する。一方、減気筒運転を維持するためには、弁停止機構２５ｂに所定値以上の油圧をかけておく必要がある。すなわち、排気ＶＶＴ３３の作動によって油圧が低下しても、その低下したときの油圧が、減気筒運転（弁停止）の維持に必要な油圧、例えば１０５ｋＰａを下回らないようにしなければならない。
【００８２】
図１２に示す排気ＶＶＴ３３の作動速度の上限値（制限速度）は、１７５ｋＰａから許容される油圧降下代が７０ｋＰａという条件下で設定されたものである。遅角方向の制限速度が進角方向の制限速度よりも高いのは、遅角室２０８の数が進角室２０７の数よりも少ないため、排気ＶＶＴ作動時の油圧降下量が少ないこと、並びに、バルブスプリング１７の付勢力がベーン体２０２に対して遅角方向に働いていることによる。また、オイルの温度（油温）が低くなると、上記制限速度が低くなっているのは、オイルの温度が低くなるほど、その粘度が高くなることによる。同図によれば、オイルの温度が２０℃になると、当該制限速度は５０゜ＣＡ／秒以下になっている。
【００８３】
一方、電動式の吸気ＶＶＴ９０の作動速度は、エンジン運転状態の変化に応じて吸気のバルブタイミングを速やかに変更する必要から、排気ＶＶＴ３３の作動速度の制限値よりも高く（例えば、２００゜ＣＡ／秒）設定されている。すなわち、排気ＶＶＴ３３の作動速度は吸気ＶＶＴ９０の作動速度に比べてかなり遅いということである。
【００８４】
図１３はオイルポンプ３６の吐出油圧をオイルの温度（油温）に応じて低減するケースの減気筒運転における排気ＶＶＴ３３の作動速度制限テーブルに係るグラフである。
【００８５】
同図の例では、オイルの温度が４０℃以上に上昇した時点で、オイルポンプ３６の吐出油圧を１７５ｋＰａから１５０ｋＰａに低減している。オイル温度が高くなると、排気ＶＶＴ３３の作動時の油圧の落ち込みが少なくなる。そのことを踏まえて、吐出油圧を下げているものであり、これにより燃費の向上に有利になる。換言すれば、４０℃未満のときの吐出油圧を高くしているのは、オイルの粘度の上昇による油圧の落ち込みが大きくなることを補うためである。
【００８６】
当該ケースにおいても、先のケース（図１２）と同じ理由から、オイル温度が低いときは排気ＶＶＴ３３の作動速度の制限値を低くせざるを得ない。なお、本ケースでは、遅角方向の作動速度の制限値をオイルの温度に応じて段階的に変化させているが、リニアに変化させるようにしてもよい。また、進角方向の作動速度の制限値をオイルの温度に拘わらず一定にしているが、該温度が高くなるにしたがって段階的又はリニアに上昇する設定にしてもよい。
【００８７】
次に全気筒運転時における排気ＶＶＴ３３の作動速度の制限について説明する。全気筒運転時には、弁停止状態を維持するための油圧は必要ないから、その観点からの速度制限は不要である。しかし、減気筒運転時と同様にオイルポンプ３６の吐出油圧は制限されているから、作動速度は制限される。図示は省略するが、作動速度の上限値を図１２に示すケースよりも２０〜４０゜ＣＡ／秒程度高めることが可能になる。しかし、この場合でも、オイル温度が２０〜３０℃程度の低いときの作動速度は７０゜ＣＡ以下に制限される。
【００８８】
（吸入空気量制御）
コントローラ１００は、エンジン運転状態に応じてバルブタイミングを設定するために、目標空気充填効率とエンジン回転数に対応して設定された吸排気カム軸１８，１９の位相マップを備えている。
【００８９】
図１４はエンジン２が中回転・中負荷運転状態から低回転・低負荷運転状態に移行するときの、上記位相マップに基づいて設定される吸排気弁１４，１５の開閉タイミング（バルブタイミング）の変化を示す。同図の細実線は移行前の開閉タイミングを示し、太実線は移行後の開閉タイミングを示す。これは、吸排気弁１４，１５の開閉タイミングを進角させて、バルブオーバーラップ量が大きい運転状態から小さい運転状態へ移行するケースである。
【００９０】
上述の如く、油圧作動式の排気ＶＶＴ３３の作動速度は電動式の吸気ＶＶＴ９０は作動速度よりも遅い。そのため、排気ＶＶＴ３３及び吸気ＶＶＴ９０を同時に作動させたとき、吸気弁１４が太実線の開閉タイミングになった時点では、排気弁１５の開閉タイミングは未だ同図の例えば破線の位置にあり、バルブオーバーラップ量の縮小遅れを生じている。エンジン２が低回転・低負荷運転状態に移行すると、その燃焼安定性が低下しやすいところ、バルブオーバーラップ量の縮小遅れは内部ＥＧＲ量の減少遅れとなるため、この運転状態の移行過渡期にエンジンの燃焼性が悪化しやすい。
【００９１】
そこで、コントローラ１００は、エンジン２がバルブオーバーラップ量が大きい中回転・中負荷運転状態からバルブオーバーラップ量が小さい低回転・低負荷運転状態に移行するときに、エンジン２の吸入空気量を補正する吸入空気量制御手段を備えている。この吸入空気量制御手段は、吸入空気量の目標値をエンジンの運転状態に応じて設定し、該目標値に基づいて燃焼室への空気の吸入を制御する。以下、具体的に説明する。
【００９２】
吸入空気量制御手段は、エンジン回転数及びアクセル開度に基づいてエンジン２の目標負荷を設定する。この目標負荷に応じて、スロットル弁１０３を制御すべく、目標空気充填効率を演算し、目標空気充填効率とエンジン回転数とに基づいて目標スロットル開度を演算する。その際、エンジン回転数とスロットル開度との対応関係はＥＧＲの有無によって異なるので、ＥＧＲ時と非ＥＧＲ時とで異なるマップが設定されて記憶されており、いずれかのマップから目標スロットル開度を読み込む。この目標スロットル開度に応じてスロットル弁１０３の駆動モータに制御信号を出力されて、スロットル弁１０３の開度が調節される
そうして、吸入空気量制御手段は、上記位相マップから得られるエンジン２の運転状態の移行前の位相と移行後の位相から、当該移行がバルブオーバーラップ量が縮小するエンジン低回転・低負荷方向への移行か否かを判定する。バルブオーバーラップ量が縮小するエンジン低回転・低負荷方向への移行であるときは、図１５に実線で示すように、目標スロットル開度がＶＶＴ３３，９０の作動開始に遅れて減少するように、目標スロットル開度を補正する。
【００９３】
図１５の例では、目標スロットル開度は、バルブオーバーラップ量が予定の大きさに縮小するまで、移行前の開度に保たれ、バルブオーバーラップ量が縮小した後に移行後の目標スロットル開度とされる。
【００９４】
これにより、上記バルブオーバーラップ量の縮小遅れに拘わらず、内部ＥＧＲ量が多い状態が続くことが避けられ、エンジン２の燃焼安定性の確保に有利になる。
【００９５】
エンジン２がバルブオーバーラップ量が大きい中回転・中負荷運転状態からバルブオーバーラップ量が小さい低回転・低負荷運転状態に移行する過渡期に、目標スロットル開度を一時的に大きくするようにしてもよい。
【００９６】
また、上記過渡期に外部ＥＧＲ弁１０５を閉じ方向に制御する（外部ＥＧＲ量を減少させる）ことによって、吸入空気量を増大させるようにしてもよい。
【００９７】
なお、上記実施形態では、バルブオーバーラップ量が大きい中回転・中負荷運転状態からバルブオーバーラップ量が小さい低回転・低負荷運転状態に移行する過渡期に吸入空気量を補正するが、これに限らず、油圧作動式ＶＶＴを所定の作動速度の制限下でバルブオーバーラップ量が縮小されるように作動させる他の過渡期においても、内部ＥＧＲによるエンジン燃焼性の悪化が懸念されるときは、上述の吸入空気量の減少抑制又は増大の制御を行なうようにしてもよい。
【００９８】
また、上記実施形態は、排気ＶＶＴ３３を油圧作動式とし、吸気ＶＶＴ９０を電動式としたケースであるが、これに限らず、排気ＶＶＴ３３を電動式とし、吸気ＶＶＴ９０を油圧作動式とするケースや、この両ＶＶＴ３３，９０を油圧作動式とするケースにおいて、油圧作動式ＶＶＴを所定の作動速度の制限下でバルブオーバーラップ量が縮小されるように作動させる過渡期に、内部ＥＧＲによるエンジン燃焼性の悪化が懸念されるときは、上述の吸入空気量の減少抑制又は増大の制御を行なうようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１      オイル供給装置
２      エンジン
８      ピストン
１４    吸気弁
１５    排気弁
１８    吸気カム軸
１９    排気カム軸
２５    弁停止機構付ＨＬＡ
２５ａ  ピボット機構
２５ｂ  弁停止機構
２８    オイルジェット
３３    排気ＶＶＴ
３５    油圧制御弁
３６    オイルポンプ
９０    吸気ＶＶＴ
１０３  スロットル弁
１０５  外部ＥＧＲ弁
２０７  進角室
２０８  遅角室
【図１】
2018071430.tif 000003
【図２】
2018071430.tif 000004
【図３】
2018071430.tif 000005
【図４】
2018071430.tif 000006
【図５】
2018071430.tif 000007
【図６】
2018071430.tif 000008
【図７】
2018071430.tif 000009
【図８】
2018071430.tif 000010
【図９】
2018071430.tif 000011
【図１０】
2018071430.tif 000012
【図１１】
2018071430.tif 000013
【図１２】
2018071430.tif 000014
【図１３】
2018071430.tif 000015
【図１４】
2018071430.tif 000016
【図１５】
2018071430.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月28日(2017.12.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
ここに開示するエンジンの制御装置は、エンジンの運転状態に応じて、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開弁又は閉弁のタイミングを変更する油圧作動式のＶＶＴを備え、
上記ＶＶＴの作動速度が所定速度以下に制限されているときにおいて、上記吸気弁の開弁期間と上記排気弁の開弁期間が重なるバルブオーバーラップ量が大きい状態から小さい状態になるように上記ＶＶＴを作動させる上記エンジンの運転状態の過渡期に、上記バルブオーバーラップ量が予定の大きさに縮小するまで、上記エンジンの吸入空気量の減少が抑制されるように、又は該吸入空気量が増大するように制御する手段を備えていることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの運転状態に応じて、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開弁又は閉弁のタイミングを変更する油圧作動式の可変バルブタイミング機構を備えたエンジンの制御装置であって、
上記可変バルブタイミング機構の作動速度が所定速度以下に制限されているときにおいて、上記吸気弁の開弁期間と上記排気弁の開弁期間が重なるバルブオーバーラップ量が大きい状態から小さい状態になるように上記可変バルブタイミング機構を作動させる上記エンジンの運転状態の過渡期に、上記バルブオーバーラップ量が予定の大きさに縮小するまで、上記エンジンの吸入空気量の減少が抑制されるように、又は該吸入空気量が増大するように制御する手段を備えていることを特徴とする可変バルブタイミング機構付エンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記可変バルブタイミング機構を作動させるオイルの温度が所定値以下であるときに、上記可変バルブタイミング機構の作動速度が所定速度以下に制限され、上記過渡期に上記エンジンの吸入空気量の減少抑制制御又は増大制御がされることを特徴とする可変バルブタイミング機構付エンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２おいて、
上記エンジンの運転状態が低回転又は低負荷側に移行するときに、上記可変バルブタイミング機構が上記作動速度の制限下で上記バルブオーバーラップ量が大きい状態から小さい状態になるように作動され、このときに上記エンジンの吸入空気量の減少抑制制御又は増大制御がされることを特徴とする可変バルブタイミング機構付エンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
上記過渡期のエンジンの吸入空気量の制御は、上記エンジンのスロットル弁の開度を調整することによって実行されることを特徴とする可変バルブタイミング機構付エンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
所定の油圧で作動して上記エンジンのピストンに向けてオイルを噴射するオイルジェットと、
上記可変バルブタイミング機構、上記オイルジェット及び上記エンジンの潤滑要求部にオイルを供給する可変容量型オイルポンプとを備え、
上記オイルポンプは、上記可変バルブタイミング機構を作動させるときの吐出油圧が、上記オイルジェットを作動させるときの吐出油圧よりも低く設定されていることを特徴とする可変バルブタイミング機構付エンジンの制御装置。
【請求項６】
請求項５において、
上記オイルポンプによる油圧を受けて上記エンジンの一部の気筒の吸気弁及び／又は排気弁の作動を停止させることで、上記エンジンの減気筒運転を実行する油圧作動式の弁停止機構を備え、
上記減気筒運転時、上記オイルポンプから上記弁停止機構に対する供給油圧が当該弁停止状態の維持に必要な油圧を下回らないように、上記可変バルブタイミング機構の作動速度が制限されることを特徴とする可変バルブタイミング機構付エンジンの制御装置。