(57)【要約】【課題】吸気バルブのバルブタイミング及び排気バルブのバルブタイミングのいずれか一方または双方を油圧にて可変に制御するバルブタイミング制御装置において、油圧の揺動（変動）等によるストッパ当たりを防止する。【解決手段】例えば、吸気バルブの目標バルブタイミング（ＩＮ仮目標値）が通常使用領域Ｄｎｏｒから使用制限領域Ｄｉｎに入った場合、その吸気バルブの実バルブタイミング（ＩＮ実目標値）を使用制限領域Ｄｉｎの上限値αに制限し、排気バルブの実バルブタイミング（ＥＸ実目標値）を目標オーバーラップを維持できるように制御する。このようにしてＩＮ実目標値及びＥＸ実目標値を制限することにより、ＩＮ、ＥＸ実バルブタイミングが使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘに入らないように制御することができ、ストッパ当たりを防止することができる。【選択図】図１２
2011007132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気バルブのバルブタイミング及び排気バルブのバルブタイミングのいずれか一方または双方を油圧式の可変バルブタイミング機構にて可変に制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記吸気バルブ及び／または排気バルブの可変バルブタイミング機構の可動範囲の限界値近傍に制限領域が設定されており、前記内燃機関の運転状態に基づく目標バルブタイミングが前記制限領域内となる場合は、実バルブタイミングが前記制限領域に入らないように制限を加えることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記吸気バルブまたは排気バルブのいずれか一方の機関バルブの目標バルブタイミングが通常使用領域から前記制限領域に入った場合、その一方の機関バルブの実バルブタイミングを前記制限領域の上限値または下限値に制限するとともに、他方の機関バルブの実バルブタイミングを前記内燃機関の運転状態に応じた目標バルブオーバーラップが実現されるように制御することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記吸気バルブまたは排気バルブのいずれか一方の機関バルブの目標バルブタイミングが通常使用領域から前記制限領域に入った場合、その一方の機関バルブの実バルブタイミングを前記制限領域の下限値に制限するとともに、他方の機関バルブの実バルブタイミングが前記目標バルブタイミングとなるように制御することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記吸気バルブまたは排気バルブのいずれか一方の機関バルブの目標バルブタイミングが初期状態から前記制限領域に入った場合、その一方の機関バルブの実バルブタイミングを前記制限領域の上限値または下限値に制限するとともに、他方の機関バルブの実バルブタイミングを前記内燃機関の運転状態に応じた目標バルブオーバーラップが実現されるように制御することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記吸気バルブまたは排気バルブのいずれか一方の機関バルブの目標バルブタイミングが初期状態から前記制限領域に入った場合、その一方の機関バルブの実バルブタイミングを前記制限領域の下限値に制限するとともに、他方の機関バルブの実バルブタイミングが前記目標バルブタイミングとなるように制御することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記吸気バルブ及び排気バルブの双方の機関バルブの目標バルブタイミングが通常使用領域から前記制限領域に入った場合、それら吸気バルブ及び排気バルブの双方の実バルブタイミングを前記制限領域の上限値または下限値に制限することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記吸気バルブ及び排気バルブの双方の機関バルブの目標バルブタイミングが初期状態から前記制限領域に入った場合、それら吸気バルブ及び排気バルブの双方の実バルブタイミングを前記制限領域の下限値または上限値に制限することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記吸気バルブの実バルブタイミング及び排気バルブの実バルブタイミングのいずれか一方または双方が前記制限領域の下限値から上限値以上に遷移する場合、バルブタイミングを徐々に変更する徐変処理を行うことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記可変バルブタイミング機構を駆動する作動油の油温、または、油温に関連する機関冷却水温に応じて前記制限領域の範囲を可変に設定することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の機関バルブのバルブタイミングを機関運転状態に応じて制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載される内燃機関（以下、エンジンともいう）においては、クランクシャフトの回転がタイミングチェーン等を介してカムシャフトに伝達される。エンジンの機関バルブ（吸気バルブ・排気バルブ）は、カムシャフトのカムにより周期的に押し下げられて往復動し、吸気通路・排気通路を開閉する。このタイプのエンジンでは、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相は常に一定である。
【０００３】
これに対し、近年では、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変化させて、機関バルブ（吸気バルブ・排気バルブ）のバルブタイミング（開閉タイミング）を可変に制御するバルブタイミング制御装置がエンジンに搭載されている。
【０００４】
エンジンのバルブタイミング制御装置としては、例えば、吸気バルブのバルブタイミングと排気バルブのバルブタイミングとをそれぞれ個別に可変とする可変バルブタイミング（ＶＶＴ：Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｔｉｍｉｎｇ）機構を備え、吸気バルブのバルブタイミング及び排気バルブのバルブタイミングのいずれか一方または双方を油圧にて可変に制御する装置がある。こうしたバルブタイミング制御装置では、エンジンの運転状態に応じてバルブオーバーラップ量（図５参照）を制御することにより、エンジンの出力向上、燃料消費率（燃費）の向上、排気エミッション低減などを図ることができる（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００５】
また、エンジンのバルブタイミング制御装置においては、バルブタイミングの可変範囲の限界位置（可変バルブタイミング機構の可動範囲の限界位置）を、当該可変バルブタイミング機構の可動部をストッパに当接させることで機械的に制限している。例えば、吸気バルブのバルブタイミングを油圧にて制御する場合、可変バルブタイミング機構の可動部を遅角側に設けたストッパに油圧にて押しつけることにより、吸気バルブタイミングの最遅角位置（初期値）を機械的に制限している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１２７１８０号公報
【特許文献２】特開平１１−０９３７１３号公報
【特許文献３】特開２００４−１５６４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したように、吸気バルブのバルブタイミングを油圧にて制御する場合、最遅角状態では機構可動部をストッパに油圧で押しつけた状態としているが、その最遅角位置から進角された進角状態では、可変バルブタイミング機構の遅角側油圧室と進角側油圧室との油圧バランスにより目標のバルブタイミングを確保している。このため、バルブタイミングが最遅角位置に対して進角側にある状態（ストッパから離れた状態）で油圧に揺動（変動）等が生じると、バルブタイミング位置も揺動（変動）する。そして、このようなバルブタイミング位置の揺動がストッパ付近で発生すると、可変バルブタイミング機構の可動部がストッパに当たってしまい（以下、この現象を「ストッパ当たり」ともいう）、音などが発生する場合がある。
【０００８】
なお、排気バルブのバルブタイミングを油圧にて制御する場合も、最進角位置を規制するためのストッパが設けられており、上記した吸気バルブの場合と同様に、油圧等の揺動（変動）によるストッパ当たりが発生する場合がある。
【０００９】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、吸気バルブのバルブタイミング及び排気バルブのバルブタイミングのいずれか一方または双方を油圧にて可変に制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、油圧の揺動（変動）等によるストッパ当たりを防止することが可能な制御の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、内燃機関の吸気バルブのバルブタイミング及び排気バルブのバルブタイミングのいずれか一方または双方を油圧式の可変バルブタイミング機構にて可変に制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置を前提としている。そして、このようなバルブタイミング制御装置において、前記吸気バルブ及び／または排気バルブの可変バルブタイミング機構の可動範囲の限界値近傍（最遅角位置・最進角位置を制限するストッパ付近）に制限領域が設定されており、前記内燃機関の運転状態に基づく目標バルブタイミング（具体的には、エンジン運転状態に基づいて算出される仮目標値）が前記制限領域内となる場合は、実バルブタイミングが前記制限領域（制限領域下限値及び制限領域上限値は除く）に入らないように制限（具体的には、バルブタイミングの実目標値に制限）を加えることを技術的特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、吸気バルブ及び／または排気バルブの実バルブタイミングが制限領域（制限領域下限値及び制限領域上限値は除く）に入らないように制御するので、油圧の揺動（変動）等によるストッパ当たりを防止することができる。
【００１２】
本発明の具体的な構成として、吸気バルブまたは排気バルブのいずれか一方の機関バルブの目標バルブタイミングが通常使用領域から前記制限領域に入った場合、その一方の機関バルブ（例えば吸気バルブ）の実バルブタイミングを前記制限領域の上限値または下限値に制限する（具体的には、実目標値の制限により実バルブタイミングを制限する）とともに、他方の機関バルブ（例えば排気バルブ）の実バルブタイミングを内燃機関の運転状態に応じた目標バルブオーバーラップが実現されるように制御するという構成を挙げることができる。この構成によれば、実バルブタイミングが制限領域に入らないように制限しても、目標バルブオーバーラップを実現することが可能になるので、ストッパ当たりを防止しながら、良好な機関燃焼状態及び燃費を維持することができる。なお、この構成において、一方の機関バルブの可変バルブタイミング機構の作動方式は油圧式であり、他方の機関バルブの可変バルブタイミング機構の作動方式ついては、油圧式であってもよいし、電動式であってもよい。
【００１３】
他の具体的な構成として、吸気バルブまたは排気バルブのいずれか一方の機関バルブの目標バルブタイミングが通常使用領域から前記制限領域に入った場合、その一方の機関バルブ（例えば吸気バルブ）の実バルブタイミングを前記制限領域の下限値に制限するとともに、他方の機関バルブ（例えば排気バルブ）の実バルブタイミングが前記目標バルブタイミング（仮目標値）となるように制御するという構成を挙げることができる。この構成においても、バルブタイミング制御を制限することにより、吸気バルブ及び排気バルブの実バルブタイミングが制限領域に入らないように制御することができ、ストッパ当たりを防止することができる。
【００１４】
他の具体的な構成として、吸気バルブまたは排気バルブのいずれか一方の機関バルブの目標バルブタイミングが初期状態から前記制限領域に入った場合、その一方の機関バルブ（例えば吸気バルブ）の実バルブタイミングを前記制限領域の上限値または下限値に制限する（具体的には、実目標値の制限により実バルブタイミングを制限する）とともに、他方の機関バルブ（例えば排気バルブ）の実バルブタイミングを内燃機関の運転状態に応じた目標バルブオーバーラップが実現されるように制御するという構成を挙げることができる。この構成によれば、実バルブタイミングが制限領域に入らないように制限しても、目標バルブオーバーラップを実現することが可能になるので、ストッパ当たりを防止しながら、良好な機関燃焼状態及び燃費を維持することができる。なお、この構成において、一方の機関バルブの可変バルブタイミング機構の作動方式は油圧式であり、他方の機関バルブの可変バルブタイミング機構の作動方式ついては、油圧式であってもよいし、電動式であってもよい。
【００１５】
他の具体的な構成として、吸気バルブまたは排気バルブのいずれか一方の機関バルブの目標バルブタイミングが初期状態から前記制限領域に入った場合、その一方の機関バルブ（例えば吸気バルブ）の実バルブタイミングを前記制限領域の下限値に制限するとともに、他方の機関バルブ（例えば排気バルブ）の実バルブタイミングが前記目標バルブタイミング（仮目標値）となるように制御するという構成を挙げることができる。この構成においても、バルブタイミング制御を制限することにより、吸気バルブ及び排気バルブの実バルブタイミングが制限領域に入らないように制御することができ、ストッパ当たりを防止することができる。
【００１６】
他の具体的な構成として、吸気バルブ及び排気バルブの双方の機関バルブの目標バルブタイミングが通常使用領域から前記制限領域に入った場合、それら吸気バルブ及び排気バルブの双方の実バルブタイミングを前記制限領域の上限値または下限値に制限するという構成を挙げることができる。また、吸気バルブ及び排気バルブの双方の機関バルブの目標バルブタイミングが初期状態から前記制限領域に入った場合、それら吸気バルブ及び排気バルブの双方の実バルブタイミングを、前記制限領域の下限値または上限値に制限するという構成を挙げることができる。これらの構成においても、吸気バルブ及び排気バルブの実バルブタイミングが制限領域に入らないように制御することができるので、油圧の揺動（変動）等によるストッパ当たりを防止することができる。
【００１７】
ここで、本発明のバルブタイミング制御装置において、吸気バルブの実バルブタイミング及び排気バルブの実バルブタイミングのいずれか一方または双方が前記制限領域の下限値から上限値以上に遷移する場合（制限領域をスキップする場合）、バルブタイミングを徐々に変更する徐変処理を行う。このような処理を行えば、実バルブタイミングが制限領域をスキップ（飛び越す）する状況となっても、バルブオーバーラップ量の急な増大を抑制することができ、機関燃焼状態の急激な変化を抑制することができる。
【００１８】
また、本発明のバルブタイミング制御装置において、可変バルブタイミング機構を作動する作動油が高油温である場合は、粘度低下によってオイル抜けが発生し、油圧変動が悪化する。一方、作動油が低油温である場合は、粘度上昇によって制御性悪化やクリアランス大によるオイル抜けが発生し、油圧変動が悪化する。これらのことを考慮して、可変バルブタイミング機構を作動する作動油の油温、または、油温に関連する機関冷却水温に応じて前記制限領域の範囲（制限領域の下限値から上限値までの範囲）を可変に設定するようにしてもよい。このような構成を採用すれば、油温による油圧変動を考慮した適性な制限領域を設定することが可能なる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用するエンジンの一例を示す概略構成図である。
【図２】図１のエンジンに搭載するＶＶＴの分解斜視図である。
【図３】図１のエンジンに搭載するＶＶＴの斜視図である。
【図４】図２及び図３のＶＶＴの断面図及びそのＶＶＴの油圧制御系の概略構成図を併記して示す図である。
【図５】吸気バルブ及び排気バルブのバルブタイミングを示す図である。
【図６】ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。
【図７】バルブタイミング制御の内容を示すフローチャートである。
【図８】バルブタイミング制御の内容を示すフローチャートである。
【図９】バルブタイミング制御の内容を示すフローチャートである。
【図１０】目標バルブタイミング（ＩＮ仮目標値）の算出に用いるマップを示す図である。
【図１１】オーバーラップ目標値の算出に用いるマップを示す図である。
【図１２】バルブタイミング制御制限処理の例を模式的に示す図である。
【図１３】バルブタイミング制御制限処理の例を模式的に示す図である。
【図１４】バルブタイミング制御制限処理の例を模式的に示す図である。
【図１５】バルブタイミング制御制限処理の例を模式的に示す図である。
【図１６】バルブタイミング制御制限処理の例を模式的に示す図である。
【図１７】バルブタイミング制御制限処理の例を模式的に示す図である。
【図１８】バルブタイミング制御制限処理の例を模式的に示す図である。
【図１９】バルブタイミング制御制限処理の例を模式的に示す図である。
【図２０】バルブタイミング制御制限処理の例を模式的に示す図である。
【図２１】バルブタイミング制御制限処理の例を模式的に示す図である。
【図２２】バルブタイミング制御制限処理の例を模式的に示す図である。
【図２３】バルブタイミング制御制限処理の例を模式的に示す図である。
【図２４】バルブタイミング制御制限処理の例を模式的に示す図である。
【図２５】バルブタイミング制御制限処理の例を模式的に示す図である。
【図２６】バルブタイミング制御制限処理の例を模式的に示す図である。
【図２７】バルブタイミング制御制限処理の例を模式的に示す図である。
【図２８】ＩＮ，ＥＸ使用制限領域の上限値α，βを求めるためのマップの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
まず、本発明を適用するエンジン（内燃機関）について説明する。
【００２２】
−エンジン−
図１は本発明を適用するエンジンの概略構成を示す図である。なお、図１にはエンジンの１気筒の構成のみを示している。
【００２３】
エンジン１は、車両に搭載されるポート噴射型多気筒ガソリンエンジンであって、その各気筒を構成するシリンダブロック１ａ内には上下方向に往復動するピストン１ｃが設けられている。ピストン１ｃはコネクティングロッド１６を介してクランクシャフト１５に連結されており、ピストン１ｃの往復運動がコネクティングロッド１６によってクランクシャフト１５の回転へと変換される。
【００２４】
クランクシャフト１５にはシグナルロータ１７が取り付けられている。シグナルロータ１７の外周面には複数の突起（歯）１７ａが等角度ごとに設けられている。シグナルロータ１７の側方近傍にはエンジン回転数センサ（クランクポジションセンサ）３７が配置されている。エンジン回転数センサ３７は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト１５が回転する際にシグナルロータ１７の突起１７ａに対応するパルス状の信号（出力パルス）を発生する。
【００２５】
エンジン１のシリンダブロック１ａにはエンジン冷却水の水温を検出する水温センサ３１が配置されている。また、シリンダブロック１ａの上端にはシリンダヘッド１ｂが設けられており、このシリンダヘッド１ｂとピストン１ｃとの間に燃焼室１ｄが形成されている。エンジン１の燃焼室１ｄには点火プラグ３が配置されている。点火プラグ３の点火タイミングはイグナイタ４によって調整される。
【００２６】
エンジン１のシリンダブロック１ａの下部には、潤滑油を貯留するオイルパン１８が設けられている。このオイルパン１８に貯留された潤滑油は、エンジン１の運転時に、異物を除去するオイルストレーナ２０（図４参照）を介してオイルポンプ１９によって汲み上げられて、ピストン１ｃ、クランクシャフト１５、コネクティングロッド１６などに供給され、各部の潤滑・冷却等に使用される。そして、このようにして供給された潤滑油は、エンジン１の各部の潤滑・冷却等のために使用された後、オイルパン１８に戻され、再びオイルポンプ１９によって汲み上げられるまでオイルパン１８内に貯留される。
【００２７】
また、この例においては、オイルパン１８に貯留された潤滑油を、後述する可変バルブタイミング機構（以下、ＶＶＴという）１００ｉｎ，１００ｅｘの作動油にも利用している。なお、オイルポンプ１９は、エンジン１のクランクシャフト１５の回転によって駆動される機械式ポンプである。
【００２８】
エンジン１の燃焼室１ｄには吸気通路１１と排気通路１２とが接続されている。吸気通路１１の一部は吸気ポート１１ａ及び吸気マニホールド１１ｂによって形成されている。また、排気通路１２の一部は排気ポート１２ａ及び排気マニホールド１２ｂによって形成されている。
【００２９】
エンジン１の吸気通路１１には、エアクリーナ７、熱線式のエアフロメータ３２、吸気温センサ３３（エアフロメータ３２に内蔵）、エンジン１の吸入空気量を調整するための電子制御式のスロットルバルブ５などが配置されている。スロットルバルブ５はスロットルモータ６によって駆動される。スロットルバルブ５の開度はスロットル開度センサ３６によって検出される。
【００３０】
スロットルバルブ５のスロットル開度はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３００によって駆動制御される。具体的には、エンジン回転数センサ３７によって検出されるエンジン回転数、及び、運転者のアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）等のエンジン１の運転状態に応じた最適な吸入空気量（目標吸気量）が得られるようにスロットルバルブ５のスロットル開度を制御している。より詳細には、スロットル開度センサ３６を用いてスロットルバルブ５の実際のスロットル開度を検出し、その実スロットル開度が、上記目標吸気量が得られるスロットル開度（目標スロットル開度）に一致するようにスロットルバルブ５のスロットルモータ６をフィードバック制御している。
【００３１】
また、エンジン１の排気通路１２には、排気ガス中の酸素濃度を検出するＯ2センサ３４及び三元触媒８が配置されている。
【００３２】
吸気通路１１と燃焼室１ｄとの間に吸気バルブ１３が設けられており、この吸気バルブ１３を開閉駆動することにより、吸気通路１１と燃焼室１ｄとが連通または遮断される。また、排気通路１２と燃焼室１ｄとの間に排気バルブ１４が設けられており、この排気バルブ１４を開閉駆動することにより、排気通路１２と燃焼室１ｄとが連通または遮断される。これら吸気バルブ１３及び排気バルブ１４の開閉駆動は、クランクシャフト１５の回転がタイミングチェーン等を介して伝達される吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２の各回転によって行われる。吸気カムシャフト２１と排気カムシャフト２２の各端部にはそれぞれ吸気側ＶＶＴ１００ｉｎと排気側ＶＶＴ１００ｅｘとが設けられている。これら吸気側ＶＶＴ１００ｉｎ及び排気側ＶＶＴ１００ｅｘについては後述する。
【００３３】
また、吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２の近傍にはそれぞれカムポジションセンサ３８，３９が配置されている。各カムポジションセンサ３８，３９は、例えば電磁ピックアップであって、吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２に一体的に設けられたロータ外周面の１個の突起（図示せず）に対向するように配置されており、その各カムシャフト２１，２２が回転する際にパルス状の信号を出力する。
【００３４】
なお、吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２は、クランクシャフト１５の１／２の回転速度で回転するので、クランクシャフト１５が７２０°回転するごとに各カムポジションセンサ３８，３９が１つのパルス状の信号を発生する。
【００３５】
そして、吸気通路１１には燃料噴射用のインジェクタ（燃料噴射弁）２が配置されている。インジェクタ２には燃料タンクから燃料ポンプによって所定圧力の燃料が供給され、吸気通路１１の吸気ポート１１ａ内に燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となってエンジン１の燃焼室１ｄに導入される。燃焼室１ｄに導入された混合気（燃料＋空気）は点火プラグ３にて点火されて燃焼・爆発する。この混合気の燃焼室１ｄ内での燃焼・爆発によりピストン１ｃが往復運動してクランクシャフト１５が回転する。以上のエンジン１の運転状態はＥＣＵ３００によって制御される。
【００３６】
−ＶＶＴ−
次に、吸気側ＶＶＴ１００ｉｎ及び排気側ＶＶＴ１００ｅｘについて図２〜図４を参照して説明する。
【００３７】
吸気側ＶＶＴ１００ｉｎ及び排気側ＶＶＴ１００ｅｘは、略中空円盤状のハウジング１０１と、このハウジング１０１内に回転自在に収容されたベーンロータ１０４とを備えている。ベーンロータ１０４には複数（この例では４枚）のベーン１０５が一体形成されている。ベーンロータ１０４はセンタボルト１０６によって吸気カムシャフト２１（または排気カムシャフト２２）に固定されており、吸気カムシャフト２１（または排気カムシャフト２２）と一体となって回転する。
【００３８】
ハウジング１０１の前面側はフロントカバー１０７によって覆われている。これらハウジング１０１とフロントカバー１０７とはボルト１０８にてスプロケット１０９に固定されており、ハウジング１０１及びフロントカバー１０７はスプロケット１０９と一体となって回転する。スプロケット１０９は、タイミングチェーン１１０等を介してクランクシャフト１５（図１参照）に連結される。
【００３９】
なお、図３に示すように、排気側ＶＶＴ１００ｅｘのフロントカバー１０７ｅｘには、ベーンロータ１０４（図２及び図４参照）を進角方向に向けて付勢するねじりコイルばね１１５（進角アシストスプリング）が設けられており、エンジン停止時に排気バルブ１４のバルブタイミングが最進角位置となるようにベーンロータ１０４に進角方向へのトルクを付与している。
【００４０】
ハウジング１０１の内部には、ベーンロータ１０４のベーン１０５と同数の凸部１０２が形成されており、その各凸部１０２間に形成された凹部１０３内にベーンロータ１０４の各ベーン１０５が収容されている。各ベーン１０５の先端面は凹部１０３の内周面に摺動可能に接触している。ベーンロータ１０４は、作動油の圧力をベーン１０５で受けることによりハウジング１０１に対して相対回転する。この相対回転により、クランクシャフト１５に対する吸気カムシャフト２１（または排気カムシャフト２２）の回転位相が変化する。
【００４１】
ハウジング１０１の各凹部１０３には、ベーンロータ１０４のベーン１０５によって区画された２つの空間が形成されている。これら２つの空間のうち、ベーン１０５に対してカムシャフト回転方向（図４の矢印の方向）の後側の空間が進角側油圧室１１１を構成しており、カムシャフト回転方向の前側の空間が遅角側油圧室１１２を構成している。
【００４２】
以上の構造のＶＶＴ１００ｉｎ，１００ｅｘでは、進角側油圧室１１１内の油圧と遅角側油圧室１１２内の油圧によってベーンロータ１０４がハウジング１０１に対して相対回転する。すなわち、進角側油圧室１１１内の油圧を遅角側油圧室１１２内の油圧よりも高くすると、ベーンロータ１０４はハウジング１０１に対して吸気カムシャフト２１（または排気カムシャフト２２）の回転方向に相対回転する。このとき、吸気カムシャフト２１（または排気カムシャフト２２）の回転位相はクランクシャフト１５の回転位相に対して進められる（進角）。これとは逆に、遅角側油圧室１１２内の油圧を進角側油圧室１１１の油圧よりも高くすると、ベーンロータ１０４はハウジング１０１に対して吸気カムシャフト２１（または排気カムシャフト２２）の回転方向と逆方向に相対回転され、吸気カムシャフト２１（または排気カムシャフト２２）の回転位相はクランクシャフト１５の回転位相に対して遅らされる（遅角）。そして、このような回転位相の調整によって吸気バルブ１３（または排気バルブ１４）のバルブタイミング（開閉タイミング）を可変とすることができる。
【００４３】
ここで、この例においては、吸気側ＶＶＴ１００ｉｎ及び排気側ＶＶＴ１００ｅｘの各ハウジング１０１内部に形成された凸部１０２，１０２（図２及び図４参照）に、ベーンロータ１０４のベーン１０５が当接することによってカムシャフト２１，２２の回転位相の最遅角位置と最進角位置とが規制される。つまり、ハウジング１０１の凸部１０２，１０２が、当該ハウジング１０１に対するベーンロータ１０４の相対回動範囲（可変バルブタイミング機構の可動範囲）の遅角側と進角側とを規制するためのストッパとして機能する。なお、このような吸気側ＶＶＴ１００ｉｎ及び排気側ＶＶＴ１００ｅｘの各ベーンロータ１０４の回動範囲の遅角側と進角側とを規制するための機械的なストッパは他の部材で構成してもよい。
【００４４】
そして、エンジン停止時には、吸気側ＶＶＴ１００ｉｎのベーン１０５は最遅角位置にロックピン（図示せず）によって固定され、排気側ＶＶＴ１００ｅｘのベーン１０５は最進角位置にロックピン（図示せず）によって固定される。エンジン１が始動すると各ロックピンは油圧にて解除される。
【００４５】
次に、進角側油圧室１１１と遅角側油圧室１１２に供給する作動油の油圧を制御する油圧制御系の構成について図４を参照して説明する。
【００４６】
まず、吸気側ＶＶＴ１００ｉｎ及び排気側ＶＶＴ１００ｅｘには、その各進角側油圧室１１１と遅角側油圧室１１２とに供給する作動油の油圧を制御するオイルコントロールバルブ（以下、ＯＣＶという）２００ｉｎ，２００ｅｘが接続されている。
【００４７】
ＯＣＶ２００ｉｎ，２００ｅｘには、オイルポンプ１９によってオイルパン１８からオイルストレーナ２０を介して汲み上げられた潤滑油（作動油）がオイル供給通路１３１を介して供給される。また、各ＯＣＶ２００ｉｎ，２００ｅｘには２つのオイル排出通路１３２，１３３が接続されている。ＯＣＶ２００ｉｎ，２００ｅｘは電磁駆動式の流量制御弁であり、ＥＣＵ３００（図６参照）によって制御される。
【００４８】
ＯＣＶ２００ｉｎ，２００ｅｘは、４ポート弁であって、ケーシング２０１の内部に往復移動可能に配設されたスプール２０２と、スプール２０２に弾性力を付勢する圧縮コイルばね２０３と、電磁ソレノイド２０４とを備えており、電磁ソレノイド２０４に電圧が印加されたときにスプール２０２が吸引されるようになっている。電磁ソレノイド２０４に印加する電圧は、ＥＣＵ３００（図６参照）によってデューティ制御される。電磁ソレノイド２０４が発生する吸引力は印加電圧のデューティ比に応じて変化する。この電磁ソレノイド２０４が発生する吸引力と圧縮コイルばね２０３の付勢力との釣り合いによってスプール２０２の位置が決定される。
【００４９】
そして、スプール２０２が移動することによって、進角側通路１２１及び遅角側通路１２２と、オイル供給通路１３１及びオイル排出通路１３２，１３３との連通量が変化し、進角側通路１２１及び遅角側通路１２２に対して供給される作動油の量、あるいは、これら進角側通路１２１及び遅角側通路１２２から排出される作動油の量が変化する。
【００５０】
例えば、吸気側のＯＣＶ２００ｉｎは、電磁ソレノイド２０４に印加される電圧のデューティ比が大きいほど、進角側通路１２１に供給される作動油の供給量が多くなって吸気
カムシャフト２１の回転位相が進角される。一方、デューティ比が小さいほど、遅角側通路１２２に供給される作動油の供給量が多くなって吸気カムシャフト２１の回転位相が遅角される。このようにして進角側油圧室１１１及び遅角側油圧室１１２内の油圧を調整することにより、ベーンロータ１０４の回転位相（クランクシャフト１５に対する吸気カムシャフト２１の回転位相）を調整することができ、これによって吸気バルブ１３のバルブタイミングを最遅角位置から最進角位置までの範囲で任意に調整することができる。
【００５１】
なお、排気側のＯＣＶ２００ｅｘについても、吸気側のＯＣＶ２００ｉｎと同様にデューティ制御され、排気バルブ１４のバルブタイミングを最進角位置から最遅角位置までの範囲で任意に調整することができる。ただし、遅角と進角との関係が吸気側のＯＣＶ２００ｉｎの場合とは逆になる。
【００５２】
以上の吸気側ＶＶＴ１００ｉｎ及び排気側ＶＶＴ１００ｅｘの各作動（ＯＣＶ２００ｉｎ，２００ｅｘの制御）はＥＣＵ３００によって制御される。ＥＣＵ３００は、エンジン１の運転状態（例えばエンジン回転数Ｎｅ・負荷率ＫＬ・温度等）に基づいてマップ等を参照して、ＶＶＴ１００ｉｎ，１００ｅｘの作動を制御する。さらに、ＥＣＵ３００は、後述するように、エンジン回転数Ｎｅ及び負荷率ＫＬに基づいてマップを参照して目標バルブオーバーラップ量を算出し、吸気バルブ１３のバルブタイミング（以下、ＩＮバルブタイミングともいう）、及び、排気バルブ１４のバルブタイミング（以下、ＥＸバルブタイミングともいう）を制御する。なお、吸気バルブ１３と排気バルブ１４とのバルブオーバーラップを図５に示す。
【００５３】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ３００は、図６に示すように、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３及びバックアップＲＡＭ３０４などを備えている。ＲＯＭ３０２は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。
【００５４】
ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ３０３はＣＰＵ３０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ３０４はエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００５５】
これらＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、及び、バックアップＲＡＭ３０４はバス３０７を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース３０５及び出力インターフェース３０６と接続されている。
【００５６】
入力インターフェース３０５には、水温センサ３１、エアフロメータ３２、吸気温センサ３３、Ｏ2センサ３４、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ３５、スロットル開度センサ３６、エンジン回転数センサ３７、及び、カムポジションセンサ３８，３９などの各種センサが接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ３００に入力される。
【００５７】
出力インターフェース３０６には、インジェクタ２、点火プラグ３のイグナイタ４、スロットルバルブ５のスロットルモータ６、及び、ＯＣＶ２００ｉｎ，２００ｅｘなどが接続されている。
【００５８】
そして、ＥＣＵ３００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、吸入空気量の制御、インジェクタ２の噴射時期制御、及び、点火プラグ３の点火時期制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。さらに、ＥＣＵ３００は、吸気側ＶＶＴ１００ｉｎ及び排気側ＶＶＴ１００ｅｘの各作動（ＯＣＶ２００ｉｎ，２００ｅｘの制御）を制御して、ＩＮバルブタイミング及びＥＸバルブタイミングを可変に制御するバルブタイミング制御（下記の制限処理も含む）を実行する。
【００５９】
以上のＥＣＵ３００により実行されるプログラムによって本発明のエンジン（内燃機関）のバルブタイミング制御装置が実現される。
【００６０】
−バルブタイミング制御−
まず、この例のエンジン１では、吸気バルブ１３のバルブタイミングを油圧にて制御しており、最遅角状態のときには、吸気側ＶＶＴ１００ｉｎのベーンロータ１０４のベーン１０５をハウジング１０１の凸部１０２（ストッパ）に油圧によって押しつけた状態としている。これに対し、吸気バルブ１３のバルブタイミングが最遅角位置から進角された進角状態では、吸気側ＶＶＴ１００ｉｎの遅角側油圧室１１２と進角側油圧室１１１（図４参照）との油圧バランスにより目標とするバルブタイミングを確保している。このため、吸気バルブ１３のバルブタイミングが最遅角位置に対して進角側にある状態（ストッパから離れた状態）で油圧に揺動（変動）等が生じるとバルブタイミング位置も揺動（変動）する。そして、このようなバルブタイミング位置の揺動が、ハウジング１０１の凸部１０２（ストッパ）の付近で発生すると、吸気側ＶＶＴ１００ｉｎのベーンロータ１０４のベーン１０５（可動部）がハウジング１０１の凸部１０２（ストッパ）に当たってしまい、音などが発生する場合がある。また、排気側についても、同様に、油圧等の揺動（変動）によるバルブタイミング位置の揺動（変動）がハウジング１０１の凸部１０２（ストッパ）の付近で発生した場合、排気側ＶＶＴ１００ｅｘのベーンロータ１０４のベーン１０５がハウジング１０１の凸部１０２（ストッパ）に当たる場合がある。
【００６１】
このような問題を解消するため、この例では、図１２〜図２７に示すように、吸気バルブ１３のバルブタイミングの最遅角位置（ハウジング１０１の凸部１０２（ストッパ）で規制される最遅角位置）から進角値αまでの領域（可変バルブタイミング機構の可動範囲の限界値近傍の領域）をＩＮ使用制限領域Ｄｉｎとして、ハウジング１０１の凸部１０２（ストッパ）付近でのバルブタイミング制御を制限（禁止）して、吸気バルブ１３の実バルブタイミングが、ＩＮ使用制限領域Ｄｉｎ（制限領域下限値（初期値０）及び制限領域上限値（進角値α）は除く）に入らないようにすることで、ストッパ当たりを防止している。
【００６２】
また、排気側についても、排気バルブ１４のバルブタイミングの最進角位置（ハウジング１０１の凸部１０２（ストッパ）で規制される最進角位置）から遅角値βまでの領域（可変バルブタイミング機構の可動範囲の限界値近傍の領域）をＥＸ使用制限領域Ｄｅｘとして、ハウジング１０１の凸部１０２（ストッパ）付近でのバルブタイミング制御を制限（禁止）して、排気バルブ１４の実バルブタイミングがＥＸ使用制限領域Ｄｅｘ（制限領域下限値（初期値０）及び制限領域上限値（遅角値β）は除く）に入らないようにすることで、ストッパ当たりを防止している。
【００６３】
なお、この例では、ＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの幅（初期値（０）〜進角値（上限値）α）とＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの幅（初期値（０）〜遅角値（上限値）β）とを同じ値としているが、ＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの幅とＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの幅とは異なる値としてもよい。
【００６４】
また、各使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘの上限値α，βは、吸気側ＶＶＴ１００ｉｎ及び排気側ＶＶＴ１００ｅｘを作動する油圧等が揺動（変動）してもストッパ当たりが生じないような値（進角値、遅角値）が設定されている。
【００６５】
次に、この例で実行するバルブタイミング制御（制限処理も含む）の一例について図７〜図９のフローチャートを参照して説明する。図７〜図９の処理ルーチンはＥＣＵ３００において所定周期（例えば数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃ程度）毎に繰り返して実行される。
【００６６】
まず、図７のステップＳＴ１０１では、エンジン回転数センサ３７の出力信号から得られるエンジン回転数Ｎｅ及び負荷率ＫＬに基づいて図１０のマップを参照して、吸気バルブ１３の仮目標バルブタイミングＩｎＶＴ（以下、ＩＮ仮目標値ともいう）を算出する。また、エンジン回転数Ｎｅ及び負荷率ＫＬに基づいて図１１のマップを参照して目標バルブオーバーラップ量ＯＬ（以下、オーバーラップ目標値ともいう）を算出する。さらに、これら算出したＩＮ仮目標値及びオーバーラップ目標値を用いて、排気バルブ１４の仮目標バルブタイミング（以下、ＥＸ仮目標値ともいう）を、演算式［ＥＸ仮目標値＝オーバーラップ目標値−ＩＮ仮目標値］から算出する。
【００６７】
図１０のマップは、エンジン回転数Ｎｅ及び負荷率ＫＬをパラメータとして、吸気バルブ１３の目標バルブタイミングＩｎＶＴを実験・計算等によって適合した値をマップ化したものであって、ＥＣＵ３００のＲＯＭ３０２内に記憶されている。また、図１１のマップについても、エンジン回転数Ｎｅ及び負荷率ＫＬをパラメータとして、エンジン出力及び燃費などを考慮して、オーバーラップ目標値ＯＬを実験・計算等によって適合した値をマップ化したものであって、ＥＣＵ３００のＲＯＭ３０２内に記憶されている。ここで、負荷率ＫＬは、エンジン１への最大吸入空気量に対する現在の運転状態における吸入空気量の割合であって、例えば、エアフロメータ３２の出力信号から得られる吸入空気量とエンジン回転数センサ３７の出力信号から得られるエンジン回転数Ｎｅとに基づいて算出される。
【００６８】
なお、ＩＮ仮目標値及びオーバーラップ目標値については、エンジン回転数Ｎｅ及び負荷率ＫＬに加えて、エンジン１の冷却水温度などを考慮して算出するようにしてもよい。
【００６９】
次に、ステップＳＴ１０２において、ステップＳＴ１０１で算出したＩＮ仮目標値がＩＮ使用制限領域Ｄｉｎ（図１２等参照）内（下限値（初期値＝０）＜ＩＮ仮目標値＜上限値（進角値α））であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合、ステップＳＴ１０３において［ＩＮＯＫフラグ］をＯＦＦに設定してステップＳＴ１０５に進む。ステップＳＴ１０２の判定結果が否定判定である場合、ステップＳＴ１０４おいて［ＩＮＯＫフラグ］をＯＮに設定してステップＳＴ１０５に進む。
【００７０】
ステップＳＴ１０５では、ステップＳＴ１０１で算出したＥＸ仮目標値がＥＸ使用制限領域Ｄｅｘ（図１６等参照）内（下限値（初期値＝０）＜ＥＸ仮目標値＜上限値（遅角値β））であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合、ステップＳＴ１０６において［ＥＸＯＫフラグ］をＯＦＦに設定してステップＳＴ１０８に進む。ステップＳＴ１０５の判定結果が否定判定である場合、ステップＳＴ１０７において［ＥＸＯＫフラグ］をＯＮに設定してステップＳＴ１０８に進む。
【００７１】
ステップＳＴ１０８では、前回領域（実際にバルブタイミング制御を実行した前回の領域）が通常使用領域であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合は、［通常領域フラグ］をＯＮに設定し、［ＩＮ初期フラグ］をＯＦＦに設定する（ステップＳＴ１０９、ＳＴ１１１）。ステップＳＴ１０８の判定結果が否定判定である場合は、［通常領域フラグ］をＯＦＦに設定し、［ＩＮ初期フラグ］をＯＦＦに設定する（ステップＳＴ１１０、ＳＴ１１１）。
【００７２】
次に、ステップＳＴ１１２において、ＩＮ前回領域が初期領域、つまり、前回のＩＮ実バルブタイミング位置が最遅角位置（初期値）であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合は、［ＩＮ初期フラグ］をＯＮに設定し、［ＥＸ初期フラグ］をＯＦＦに設定する（ステップＳＴ１１３、ＳＴ１１４）。ステップＳＴ１１２の判定結果が否定判定である場合は［ＥＸ初期フラグ］をＯＦＦに設定する処理（ステップＳＴ１１４）のみを実行する。
【００７３】
さらに、ステップＳＴ１１５において、ＥＸ前回領域が初期領域、つまり、排気バルブ１４の前回の実バルブタイミング位置が最進角位置（初期値）であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合は［ＥＸ初期フラグ］をＯＮに設定する（ステップＳＴ１１６）。ステップＳＴ１１５の判定結果が否定判定である場合はフラグ処理を行わずに図８のステップＳＴ２０１に進む。
【００７４】
以上の［ＩＮＯＫフラグ］、［ＥＸＯＫフラグ］、［通常領域フラグ］、［ＩＮ初期フラグ］、及び、［ＥＸ初期フラグ］を総称して判定フラグという。
【００７５】
次に、図８のステップＳＴ２０１において、上記判定フラグのＯＮ／ＯＦＦ判定結果に基づいて、［ＩＮ仮目標値が通常使用領域Ｄｎｏｒ、かつ、ＥＸ仮目標値がＥＸ使用制限領域Ｄｅｘ］であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合（ＩＮＯＫフラグ：ＯＮであり、ＥＸＯＫフラグ：ＯＦＦである場合）はステップＳＴ２０２に進む。ステップＳＴ２０１の判定結果が否定判定である場合はステップＳＴ２０４に進む。
【００７６】
ステップＳＴ２０２では、上記判定フラグのＯＮ／ＯＦＦの判定結果に基づいて前回領域が通常使用領域であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合（通常領域フラグ：ＯＮである場合）は、ステップＳＴ１０１で求めたオーバーラップ目標値及びＥＸ使用制限領域Ｄｅｘ（図１２、図１６等参照）の上限値（ＥＸ制限上限値；遅角値β）を用いて、ＩＮ実目標値（実際にＩＮバルブタイミング制御を行うための目標値）を、演算式［ＩＮ実目標値＝オーバーラップ目標値−ＥＸ制限上限値］にて算出する（ステップＳＴ２０３）。ステップＳＴ２０２の判定結果が否定判定である場合はステップＳＴ２０４に進む。
【００７７】
ステップＳＴ２０４では、ステップＳＴ１０１で算出したＩＮ仮目標値がＩＮ使用制限領域Ｄｉｎであるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合（ＩＮＯＫフラグ：ＯＦＦである場合）はステップＳＴ２０５に進む。ステップＳＴ２０４の判定結果が否定判定である場合はステップＳＴ２０８に進む。
【００７８】
ステップＳＴ２０５においては、上記判定フラグのＯＮ／ＯＦＦ判定結果に基づいて前回領域（ＩＮ前回領域）が通常使用領域Ｄｎｏｒであるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合（通常領域フラグ：ＯＮである場合）は、ステップＳＴ２０６においてＩＮ実目標値をＩＮ使用制限領域Ｄｉｎ（図１２等参照）の上限値（ＩＮ制限上限値；進角値α）に制限してステップＳＴ２１１に進む。ステップＳＴ２０５の判定結果が否定判定である場合（前回領域が初期領域である場合）は、ステップＳＴ２０７においてＩＮ実目標値を初期値（ＩＮ制限下限値＝０）に制限してステップＳＴ２１１に進む。
【００７９】
一方、ステップＳＴ２０４の判定結果が否定判定である場合（ＩＮＯＫフラグ：ＯＮである場合）は、ステップＳＴ２０８において、ＩＮ実目標値をＩＮ制限上限値以上（ＩＮ実目標値≧制限上限値）に制限してステップＳＴ２１１に進む。
【００８０】
ステップＳＴ２１１では、上記判定フラグのＯＮ／ＯＦＦ判定結果に基づいて、［ＥＸ仮目標値が通常使用領域Ｄｎｏｒ、かつ、ＩＮ仮目標値がＩＮ使用制限領域Ｄｉｎ］であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合（ＥＸＯＫフラグ：ＯＮであり、ＩＮＯＫフラグ：ＯＦＦである場合）はステップＳＴ２１２に進む。ステップＳＴ２１１の判定結果が否定判定である場合はステップＳＴ２１４に進む。
【００８１】
ステップＳＴ２１２では、上記判定フラグのＯＮ／ＯＦＦの判定結果に基づいて前回領域が通常使用領域であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合（通常領域フラグ：ＯＮである場合）は、ステップＳＴ１０１で算出したオーバーラップ目標値及びＩＮ使用制限領域Ｄｉｎ（図１２等参照）の上限値（ＩＮ制限上限値；進角値α）を用いて、ＥＸ実目標値（実際にＥＸバルブタイミング制御を行うための目標値）を、演算式［ＥＸ実目標値＝オーバーラップ目標値−ＩＮ制限上限値］にて算出する（ステップＳＴ２１３）。ステップＳＴ２１２の判定結果が否定判定である場合はステップＳＴ２１４に進む。
【００８２】
ステップＳＴ２１４では、ステップＳＴ１０１で算出したＥＸ仮目標値がＥＸ使用制限領域Ｄｅｘであるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合（ＥＸＯＫフラグ：ＯＦＦである場合）はステップＳＴ２１５に進む。ステップＳＴ２１４の判定結果が否定判定である場合（ＥＸＯＫフラグ：ＯＮである場合）はステップＳＴ２１８に進む。
【００８３】
ステップＳＴ２１５においては、上記判定フラグのＯＮ／ＯＦＦ判定結果に基づいて前回領域（ＥＸ前回領域）が通常使用領域Ｄｎｏｒであるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合（通常領域フラグ：ＯＮである場合）は、ステップＳＴ２１６においてＥＸ実目標値をＥＸ使用制限領域Ｄｅｘ（図１６等参照）の上限値（ＥＸ制限上限値；遅角値β）に制限して図９のステップＳＴ３０１に進む。ステップＳＴ２１５の判定結果が否定判定である場合（前回領域が初期領域である場合）は、ステップＳＴ２１７においてＩＮ実目標値を初期値（ＩＮ制限下限値＝０）に制限して図９のステップＳＴ３０１に進む。
【００８４】
一方、ステップＳＴ２１４の判定結果が否定判定である場合（ＥＸＯＫフラグ：ＯＮである場合）は、ステップＳＴ２１８において、ＥＸ実目標値をＥＸ制限上限値以上（ＥＸ実目標値≧制限上限値）に制限して図９のステップＳＴ３０１に進む。
【００８５】
図９のステップＳＴ３０１では、上記判定フラグのＯＮ／ＯＦＦ判定結果に基づいて、［ＩＮ仮目標値がＩＮ使用制限領域Ｄｉｎ、かつ、ＥＸ仮目標値がＥＸ使用制限領域Ｄｅｘ］であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合（ＩＮＯＫフラグ：ＯＦＦであり、ＥＸＯＫフラグ：ＯＦＦである場合）、つまり、ＩＮ仮目標値及びＥＸ仮目標値がともに使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘである場合はステップＳＴ３０２に進む。ステップＳＴ３０１の判定結果が否定判定である場合はステップＳＴ３０５に進む。
【００８６】
ステップＳＴ３０２では、上記判定フラグのＯＮ／ＯＦＦの判定結果に基づいて前回領域が通常使用領域であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合（通常領域フラグ：ＯＮである場合）は、ステップＳＴ３０３において、ＩＮ実目標値をＩＮ使用制限領域Ｄｉｎ（図２４等参照）の上限値（ＩＮ制限上限値；進角値α）に制限するとともに、ＥＸ実目標値をＥＸ使用制限領域Ｄｅｘ（図２４等参照）の上限値（ＥＸ制限上限値；遅角値β）に制限する。
【００８７】
ステップＳＴ３０２の判定結果が否定判定である場合（前回領域が初期領域である場合）は、ステップＳＴ３０４においてＩＮ実目標値を初期値（ＩＮ制限下限値＝０）に制限するとともに、ＥＸ実目標値を初期値（ＥＸ制限下限値＝０）に制限する。
【００８８】
一方、ステップＳＴ３０１が否定判定である場合は、ステップＳＴ３０５において、上記判定フラグのＯＮ／ＯＦＦ判定結果に基づいて、［ＩＮ仮目標値が通常使用領域Ｄｎｏｒ、かつ、ＥＸ仮目標値が通常使用領域Ｄｎｏｒ］であるか否かを判定する。ステップＳＴ３０５の判定結果が肯定判定である場合（ＩＮＯＫフラグ：ＯＮであり、ＥＸＯＫフラグ：ＯＮである場合）、つまり、ＩＮ仮目標値及びＥＸ仮目標値がともに通常使用領域である場合はステップＳＴ３０６に進む。ステップＳＴ３０５の判定結果が否定判定である場合はリターンする。
【００８９】
ステップＳＴ３０６では、ステップＳＴ１０１で算出したＩＮ仮目標値及びＥＸ仮目標値を用い、そのＩＮ仮目標値をＩＮ実目標値とするとともに、ＥＸ仮目標値をＥＸ実目標値とする。つまり、バルブタイミング制御に制限を加えないでＩＮ実バルブタイミング及びＥＸ実バルブタイミングを制御する。
【００９０】
次に、図７〜図９に示すバルブタイミング制御の制限処理の具体的な例について図１２〜図２７を参照して説明する。
【００９１】
＜制限処理例（１−１）＞
図１２に示すように、図７のステップＳＴ１０１で算出したＩＮ仮目標値及びＥＸ仮目標値のうち、片方のＩＮ仮目標値が、通常使用領域Ｄｎｏｒ（前回領域）からＩＮ使用制限領域Ｄｉｎに入った場合（図８のステップＳＴ２０１が否定判定であり、ステップＳＴ２０４及びＳＴ２０５が肯定判定である場合）、ＩＮ実目標値をＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの上限値（進角値α）に制限する。
【００９２】
そして、このようにＩＮ仮目標値が通常使用領域ＤｎｏｒからＩＮ使用制限領域Ｄｉｎに入った場合、図８のステップＳＴ２１１及びステップＳＴ２１４がともに否定判定となるので、他方のＥＸ実目標値についてはＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの上限値（遅角値β）以上（ＥＸ実目標値≧制限上限値）に設定する。このとき、ＥＸ実目標値として、図７のステップＳＴ１０１で算出した計算値（ＥＸ仮目標値）をそのまま用いると、バルブタイミングの制御値（実バルブタイミング）が図１２の破線丸印の値となってしまい、目標とするバルブオーバーラップ量（オーバーラップ目標値）を得ることができず、バルブオーバーラップ量が増加する側となってしまう。
【００９３】
こうした点を解消するため、この例では、ＩＮ実目標値をＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの上限値（進角値α）に制限した上で、そのＩＮ実目標値及びオーバーラップ目標値を用いて目標オーバーラップを維持できるようにＥＸ実目標値を再計算する。つまり、図１２においてバルブタイミングの実目標値が同一オーバーラップライン上となるように、ＥＸ実目標値を再計算する（ＥＸ実目標値＝オーバーラップ目標値−ＩＮ実目標値）。
【００９４】
このような処理によってＩＮ実目標値及びＥＸ実目標値を制限することにより、ＩＮ実バルブタイミング及びＥＸ実バルブタイミングの双方が使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘに入らないように制御することができる。これによってストッパ当たりを防止することができる。しかも、この例では、ＩＮ実目標値及びＥＸ実目標値を制限しても、目標バルブオーバーラップを維持することができるので、ストッパ当たりを防止しながら、良好な機関燃焼状態及び燃費を維持することができる。
【００９５】
なお、ＩＮバルブタイミングとＥＸバルブタイミングとのバルブオーバーラップ量（図５参照）は、[オーバーラップ量＝ＩＮバルブタイミング（進角値）＋ＥＸバルブタイミング（遅角値）］の関係があるので、図１２に示すように、同一オーバーラップラインは破線で示すような１次直線となる。
【００９６】
＜制限処理例（１−２）＞
制限処理例（１−１）の変形例について図１３を参照して説明する。
【００９７】
この例では、ＩＮ仮目標値が通常使用領域ＤｎｏｒからＩＮ使用制限領域Ｄｉｎに入った場合、そのＩＮ仮目標値が、ＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの上限値αに近い値（図１３に示すヒステリシスラインよりも上限値α側の値）である場合は、上記した制限処理例（１−１）と同様に、ＩＮ実目標値をＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの上限値αに制限し、ＥＸ実目標値については目標バルブオーバーラップを維持できるように再計算を行う。
【００９８】
一方、ＩＮ仮目標値が、ＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの下限値（初期値＝０）に近い値（図１３に示すヒステリシスラインよりも下限値側の値）である場合は、ＩＮ実目標値をＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの下限値（初期値＝０）に制限する。この場合、ＥＸ実目標値については、図７のステップＳＴ１０１で算出した計算値（ＥＸ仮目標値）そのままの値としてもよいし（黒丸印）、バルブタイミングの実目標値が同一オーバーラップライン上となるようにＥＸ実目標値を再計算してもよい（破線丸印）。なお、ＥＸ実目標値を、図７のステップＳＴ１０１で算出した計算値（ＥＸ仮目標値）そのままの値（黒丸印）としても、実目標値（実バルブタイミング）は、図１３に示すようにバルブオーバーラップ量が減少する側の値となるので、エンジン１の燃焼状態の安定性を維持することができる。
【００９９】
＜制限処理例（１−３）＞
制限処理例（１−１）の他の変形例について図１４を参照して説明する。
【０１００】
図１４に示すように、ＩＮ仮目標値が、通常使用領域Ｄｎｏｒ（前回領域）からＩＮ使用制限領域Ｄｉｎに入った場合に、ＥＸ仮目標値がＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの上限値（遅角値β）に近い値である場合、目標とするバルブオーバーラップを維持しようとすると、ＥＸ実目標値がＥＸ使用制限領域Ｄｅｘ内の値（破線丸印）になってしまう。これを避けるために、この例では、ＥＸ実目標値に対して［ＥＸ実目標値≧制限上限値］という制限を加える（図８のステップＳＴ２１８の処理）。このような処理によって、ＥＸ実バルブタイミングがＥＸ使用制限領域Ｄｅｘに入らないように制御することができる。
【０１０１】
＜制限処理例（１−４）＞
上記した制限処理例（１−２）において、図１５に示すように、ＥＸバルブタイミングのＥＸ使用制限領域Ｄｅｘを上側（最遅角値近傍）にも設定する場合、上記した制限処理例（１−２）の処理（目標オーバーラップを維持する処理）を行うと、図１５（ａ）に示すように、ＥＸ実目標値（ＥＸ実バルブタイミング）がＥＸ使用制限領域Ｄｅｘに入ってしまう。
【０１０２】
これを解消するため、この例では、図１５（ｂ）に示すように、ＩＮ実目標値をＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの下限値（初期値＝０）に制限し、ＥＸ実目標値については、図７のステップＳＴ１０１で算出した計算値（ＥＸ仮目標値）そのままの値とする。このような処理によってＩＮ実目標値及びＥＸ実目標値を設定することにより、ＩＮ実バルブタイミング及びＥＸ実バルブタイミングの双方が使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘに入らないように制御することができる。
【０１０３】
＜制限処理例（２−１）＞
図１６に示すように、図７のステップＳＴ１０１で算出したＩＮ仮目標値及びＥＸ仮目標値のうち、片方のＥＸ仮目標値が、通常使用領域Ｄｎｏｒ（前回領域）からＥＸ使用制限領域Ｄｅｘに入った場合（図８のステップＳＴ２１１が否定判定であり、ステップＳＴ２１４及びＳＴ２１５が肯定判定である場合）、ＥＸ実目標値をＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの上限値（遅角値β）に制限する。
【０１０４】
そして、このようにＥＸ仮目標値が通常使用領域ＤｎｏｒからＥＸ使用制限領域Ｄｅｘに入った場合、図８のステップＳＴ２０１及びステップＳＴ２０４がともに否定判定となるので、他方のＩＮ実目標値についてはＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの上限値（進角値α）以上（ＩＮ実目標値≧制限上限値）に設定する。このとき、ＩＮ実目標値について、図７のステップＳＴ１０１で算出した計算値（ＩＮ仮目標値）をそのまま用いると、バルブタイミングの制御値（実バルブタイミング）が図１６の破線丸印の値となってしまい、目標とするバルブオーバーラップ量（オーバーラップ目標値）を得ることができず、バルブオーバーラップ量が増加する側となってしまう。
【０１０５】
こうした点を解消するため、この例では、ＥＸ実目標値をＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの上限値（遅角値β）に制限した上で、そのＥＸ実目標値及びオーバーラップ目標値を用いて目標オーバーラップを維持できるようにＩＮ実目標値を再計算する。つまり、図１６においてバルブタイミングの実目標値が同一オーバーラップライン上となるように、ＩＮ実目標値を再計算する（ＩＮ実目標値＝オーバーラップ目標値−ＥＸ実目標値）。
【０１０６】
このような処理によってＩＮ実目標値及びＥＸ実目標値を制限することにより、ＩＮ実バルブタイミング及びＥＸ実バルブタイミングの双方が使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘに入らないように制御することができる。しかも、この例では、ＩＮ実目標値及びＥＸ実目標値を制限しても、目標バルブオーバーラップを維持することができるので、ストッパ当たりを防止しながら、良好な機関燃焼状態及び燃費を維持することができる。
【０１０７】
＜制限処理例（２−２）＞
制限処理例（２−１）の変形例について図１７を参照して説明する。
【０１０８】
この例では、ＥＸ仮目標値が通常使用領域ＤｎｏｒからＥＸ使用制限領域Ｄｅｘに入った場合、そのＥＸ仮目標値が、ＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの上限値βに近い値（図１７に示すヒステリシスラインよりも上限値β側の値）である場合は、上記した制限処理例（２−１）と同様に、ＥＸ実目標値をＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの上限値βに制限し、ＩＮ実目標値については目標バルブオーバーラップを維持できるように再計算を行う。
【０１０９】
一方、ＥＸ仮目標値が、ＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの下限値（初期値＝０）に近い値（図１７に示すヒステリシスラインよりも下限値側の値）である場合は、ＥＸ実目標値をＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの下限値（初期値＝０）に制限する。この場合、ＩＮ実目標値については、図７のステップＳＴ１０１で算出した計算値（ＩＮ仮目標値）そのままの値としてもよいし（黒丸印）、バルブタイミングの実目標値が同一オーバーラップライン上となるようにＩＮ実目標値を再計算してもよい（破線丸印）。なお、ＩＮ実目標値を、図７のステップＳＴ１０１で算出した計算値（ＩＮ仮目標値）そのままの値（黒丸印）としても、実目標値（実バルブタイミング）は、図１７に示すようにバルブオーバーラップ量が減少する側の値となるので、エンジン１の燃焼状態の安定性を維持することができる。
【０１１０】
ここで、この制限処理例（２−２）において、ＩＮバルブタイミングのＩＮ使用制限領域Ｄｉｎを上側（最進角値近傍）にも設定する場合、上記した制限処理例（１−４）と同様な処理（ＩＮとＥＸとを逆にした処理）により、ＥＸ実目標値をＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの下限値（初期値＝０）に制限し、ＩＮ実目標値については、図７のステップＳＴ１０１で算出した計算値（ＩＮ仮目標値）そのままの値を設定することによって、ＥＸ実バルブタイミング及びＩＮ実バルブタイミングの双方が使用制限領域Ｄｅｘ，Ｄｉｎに入らないように制御することができる。
【０１１１】
＜制限処理例（２−３）＞
制限処理例（２−１）の他の変形例について図１８を参照して説明する。
【０１１２】
図１８に示すように、ＥＸ仮目標値が、通常使用領域Ｄｎｏｒ（前回領域）からＥＸ使用制限領域Ｄｅｘに入った場合に、ＩＮ仮目標値がＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの上限値（進角値α）に近い値である場合、目標とするバルブオーバーラップを維持しようとすると、ＩＮ実目標値がＩＮ使用制限領域Ｄｉｎ内の値（破線丸印）になってしまう。これを避けるために、この例では、ＩＮ実目標値に対して［ＩＮ実目標値≧制限上限値］という制限を加える（図８のステップＳＴ２０８の処理）。このような処理によって、ＩＮ実バルブタイミングがＩＮ使用制限領域Ｄｉｎに入らないように制御することができる。
【０１１３】
＜制限処理例（３−１）＞
図１９に示すように、図７のステップＳＴ１０１で算出したＩＮ仮目標値及びＥＸ仮目標値のうち、片方のＩＮ仮目標値が、初期領域（初期値＝０；前回領域）からＩＮ使用制限領域Ｄｉｎに入った場合（図８のステップＳＴ２０１が否定判定、ステップＳＴ２０４が肯定判定、及び、ステップＳＴ２０５が否定判定である場合）、ＩＮ実目標値をＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの下限値（初期値＝０）に制限する。
【０１１４】
そして、このようにＩＮ仮目標値が初期領域からＩＮ使用制限領域Ｄｉｎに入った場合には、図８のステップＳＴ２１１及びステップＳＴ２１４がともに否定判定となるので、他方のＥＸ実目標値についてはＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの上限値（遅角値β）以上の値に設定する。図１９の例の場合、ＥＸ実目標値を、図７のステップＳＴ１０１で算出した計算値（ＥＸ仮目標値）そのままの値としている。
【０１１５】
このような処理によってＩＮ実目標値及びＥＸ実目標値を設定することにより、ＩＮ実バルブタイミング及びＥＸ実バルブタイミングの双方が使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘに入らないように制御することができる。これによってストッパ当たりを防止することができる。
【０１１６】
なお、ＩＮ実目標値をＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの下限値（初期値＝０）に制限すると、吸気側ＶＶＴ１００ｉｎのベーン１０５がハウジング１０１の凸部１０２（ストッパ）に油圧にて押しつけられた状態となるので、吸気側ＶＶＴ１００ｉｎを作動する油圧等が揺動（変動）しても、ベーン１０５が動くことがなく、ストッパ当たりが発生することはない。
【０１１７】
＜制限処理例（３−２）＞
制限処理例（３−１）の変形例について図２０を参照して説明する。
【０１１８】
この例では、ＩＮ仮目標値が初期領域（初期値＝０；前回領域）からＩＮ使用制限領域Ｄｉｎに入った場合、そのＩＮ仮目標値が、ＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの上限値αに近い値（図２０に示すヒステリシスラインよりも上限値α側の値）である場合は、ＩＮ実目標値をＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの上限値αに制限し、ＥＸ実目標値については目標オーバーラップを維持できるように再計算する。つまり、図２０においてバルブタイミングの実目標値が同一オーバーラップライン上となるようにＥＸ実目標値を再計算する（ＥＸ実目標値＝オーバーラップ目標値−ＩＮ実目標値）。
【０１１９】
一方、ＩＮ仮目標値が、ＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの下限値（初期値＝０）に近い値（図２０に示すヒステリシスラインよりも下限値側の値）である場合は、ＩＮ実目標値をＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの下限値（初期値＝０）に制限する。この場合、ＥＸ実目標値については、図７のステップＳＴ１０１で算出した計算値（ＥＸ仮目標値）そのままの値としてもよいし（黒丸印）、バルブタイミングの実目標値が同一オーバーラップライン上となるようにＥＸ実目標値を再計算してもよい（破線丸印）。なお、ＥＸ実目標値を、図７のステップＳＴ１０１で算出した計算値（ＥＸ仮目標値）そのままの値（黒丸印）としても、実目標値（実バルブタイミング）は、図２０に示すようにバルブオーバーラップ量が減少する側の値となるので、エンジン１の燃焼状態の安定性を維持することができる。
【０１２０】
＜制限処理例（３−３）＞
例えば図２１に示すように、前回制御によりＩＮ実目標値（ＩＮ実バルブタイミング）がＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの下限値（初期値＝０）に制限されている状態から、ＩＮ仮目標値が大きく変化した場合、今回のＩＮ仮目標値がＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの制限上限値以上となることがある。こうした状況になると、ＩＮ実目標値（ＩＮ実バルブタイミング）がＩＮ使用制限領域Ｄｉｎをスキップ（飛び越し）してしまう。そして、このような領域スキップが発生すると、バルブオーバーラップ量が急に増大してしまい、エンジン１の燃焼状態が悪化する場合がある。
【０１２１】
こうした点を解消するため、この例では、前回のＩＮ実目標値（ＩＮ実バルブタイミング）が初期値であり、次回のＩＮ実目標値がＩＮ使用制限領域Ｄｉｎをスキップする状況となる場合（ＩＮ実バルブタイミングがＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの下限値から上限値以上に遷移する場合）は、ＩＮバルブタイミングを徐々に変更する徐変処理（なまし処理）を行う。このような処理によって、エンジン１の燃焼状態の急激な変化を抑制することができ、燃焼状態を良好に維持することができる。
【０１２２】
なお、ＥＸバルブタイミングについても、ＥＸ実目標値がＥＸ使用制限領域Ｄｅｘをスキップする状況となる場合（ＥＸ実バルブタイミングがＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの下限値から上限値以上に遷移する場合）は、ＥＸバルブタイミングを徐々に変更する徐変処理（なまし処理）を行う。さらに、ＩＮ実目標値及びＥＸ実目標値が使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘをスキップする状況となる場合も同様に徐変処理（なまし処理）を行う。
【０１２３】
＜制限処理例（４−１）＞
図２２に示すように、図７のステップＳＴ１０１で算出したＩＮ仮目標値及びＥＸ仮目標値のうち、片方のＥＸ仮目標値が、初期領域（初期値＝０；前回領域）からＥＸ使用制限領域Ｄｅｘに入った場合（図８のステップＳＴ２１１が否定判定、ステップＳＴ２１４が肯定判定、及び、ステップＳＴ２１５が否定判定である場合）、ＥＸ実目標値をＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの下限値（初期値＝０）に制限する。
【０１２４】
そして、このように、ＥＸ仮目標値が初期領域からＥＸ使用制限領域Ｄｅｘに入った場合、図８のステップＳＴ２０１が肯定判定で、ステップＳＴ２０２及びステップＳＴ２０４がともに否定判定となるので、ＩＮ実目標値についてはＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの上限値（進角値α）以上の値に設定する。図２２の例の場合、ＩＮ実目標値を、図７のステップＳＴ１０１で算出した計算値（ＩＮ仮目標値）そのままの値とする。
【０１２５】
このような処理によってＩＮ実目標値及びＥＸ実目標値を設定することにより、ＩＮ実バルブタイミング及びＥＸ実バルブタイミングの双方が使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘに入らないように制御することができる。これによってストッパ当たりを防止することができる。
【０１２６】
なお、ＥＸ実目標値をＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの下限値（初期値＝０）に制限すると、排気側ＶＶＴ１００ｅｘのベーン１０５がハウジング１０１の凸部１０２（ストッパ）に油圧にて押しつけられた状態となるので、排気側ＶＶＴ１００ｅｎを作動する油圧等が揺動（変動）しても、ベーン１０５が動くことがなく、ストッパ当たりが発生することはない。
【０１２７】
＜制限処理例（４−２）＞
制限処理例（４−１）の変形例について図２３を参照して説明する。
【０１２８】
この例では、ＥＸ仮目標値が初期領域（初期値＝０；前回領域）からＥＸ使用制限領域Ｄｅｘに入った場合、そのＥＸ仮目標値が、ＥＸ使用制限領域Ｄｅｎの上限値βに近い値（図２３に示すヒステリシスラインよりも上限値β側の値）である場合は、ＥＸ実目標値をＥＸ使用制限領域Ｄｅｎの上限値βに制限し、ＩＮ実目標値については目標オーバーラップを維持できるように再計算する。つまり、図２３においてバルブタイミングの実目標値が同一オーバーラップライン上となるようにＩＮ実目標値を再計算する（ＩＮ実目標値＝オーバーラップ目標値−ＥＸ実目標値）。
【０１２９】
一方、ＥＸ仮目標値が、ＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの下限値（初期値＝０）に近い値（図２３に示すヒステリシスラインよりも下限値側の値）である場合は、ＥＸ実目標値をＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの下限値（初期値＝０）に制限する。この場合、ＩＮ実目標値については、図７のステップＳＴ１０１で算出した計算値（ＩＮ仮目標値）そのままの値としてもよいし（黒丸印）、バルブタイミングの実目標値が同一オーバーラップライン上となるようにＩＮ実目標値を再計算してもよい（破線丸印）。なお、ＩＮ実目標値を、図７のステップＳＴ１０１で算出した計算値（ＩＮ仮目標値）そのままの値（黒丸印）としても、実目標値（実バルブタイミング）は、図２３に示すようにバルブオーバーラップ量が減少する側の値となるので、エンジン１の燃焼状態の安定性を維持することができる。
【０１３０】
＜制限処理例（５−１）＞
図２４に示すように、図７のステップＳＴ１０１で算出したＩＮ仮目標値及びＥＸ仮目標値の双方が、通常使用領域Ｄｎｏｒ（前回領域）からＩＮ使用制限領域Ｄｉｎ及びＥＸ使用制限領域Ｄｅｘに入った場合（図９のステップＳＴ３０１及びステップＳＴ３０２が肯定判定である場合）、ＩＮ実目標値をＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの上限値（進角値α）に制限し、ＥＸ実目標値をＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの上限値（遅角値β）に制限する。
【０１３１】
このような処理によってＩＮ実目標値及びＥＸ実目標値を制限することにより、ＩＮ実バルブタイミング及びＥＸ実バルブタイミングの双方が使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘに入らないように制御することができる。これによってストッパ当たりを防止することができる。
【０１３２】
＜制限処理例（５−２）＞
制限処理例（５−１）の変形例について図２５を参照して説明する。
【０１３３】
この例では、ＩＮ仮目標値及びＥＸ仮目標値の双方が、通常使用領域Ｄｎｏｒ（前回領域）からＩＮ使用制限領域Ｄｉｎ及びＥＸ使用制限領域Ｄｅｘに入った場合、ＩＮ，ＥＸ仮目標値が使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘの上限値α，βに近い値である場合（例えば図１３、図１７に示すヒステリシスラインを考慮して判定）、上記した制限処理例（５−１）と同様に、ＩＮ実目標値及びＥＸ実目標値をそれぞれ使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘの上限値（進角値α、遅角値β）に制限する。一方、ＩＮ，ＥＸ仮目標値が使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘの下限値（初期値＝０）に近い値である場合は、図２５に示すように、ＩＮ実目標値及びＥＸ実目標値をそれぞれ使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘの下限値（初期値＝０）に制限する。
【０１３４】
＜制限処理例（６−１）＞
図２６に示すように、図７のステップＳＴ１０１で算出したＩＮ仮目標値及びＥＸ仮目標値の双方が、初期領域（初期値＝０；前回領域）からＩＮ使用制限領域Ｄｉｎ及びＥＸ使用制限領域Ｄｅｘに入った場合（図９のステップＳＴ３０１が肯定判定であり、ステップＳＴ３０２が否定判定である場合）、ＩＮ実目標値をＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの下限値（初期値＝０）に制限し、ＥＸ実目標値をＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの下限値（初期値＝０）に制限する。
【０１３５】
このような処理によってＩＮ実目標値及びＥＸ実目標値を制限することにより、ＩＮ実バルブタイミング及びＥＸ実バルブタイミングの双方が使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘに入らないように制御することができる。これによってストッパ当たりを防止することができる。
【０１３６】
＜制限処理例（６−２）＞
制限処理例（６−１）の変形例について図２７を参照して説明する。
【０１３７】
この例では、ＩＮ仮目標値及びＥＸ仮目標値の双方が、初期領域（初期値＝０；前回領域）からＩＮ使用制限領域Ｄｉｎ及びＥＸ使用制限領域Ｄｅｘに入った場合、ＩＮ，ＥＸ仮目標値が使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘの下限値（初期値＝０）に近い値である場合（例えば図１３、図１７に示すヒステリシスラインを考慮して判定）、上記した制限処理例（６−１）と同様に、ＩＮ実目標値及びＥＸ実目標値をそれぞれ使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘの下限値（初期値＝０）に制限する。一方、ＩＮ，ＥＸ仮目標値が使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘの上限値α，βに近い値である場合は、図２７に示すように、ＩＮ実目標値及びＥＸ実目標値をそれぞれ使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘの上限値（進角値α、遅角値β）に制限する。
【０１３８】
−他の実施形態−
以上の例において、ＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの上限値α（制限領域の範囲）、及び、ＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの上限値β（制限領域の範囲）は、一定の値（固定値）としてもよいし、それら上限値α、βを可変に設定するようにしてもよい。
【０１３９】
例えば、吸気側ＶＶＴ１００ｉｎ及び排気側ＶＶＴ１００ｅｘを作動する作動油が高油温である場合は、粘度低下によってオイル抜けが発生し、油圧変動が悪化する。一方、作動油が低油温である場合は、粘度上昇によって制御性悪化やクリアランス大によるオイル抜けが発生し、油圧変動が悪化する。これらのことを考慮して、例えば、油温に関連するエンジン冷却水温に基づいて図２８に示すマップを参照して、使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘの上限値α、βを可変に設定するようにしてもよい。また、作動油の油温を検出する油温センサが装備されている場合、その油温センサの出力信号から得られる油温に応じて使用制限領域Ｄｉｎ，Ｄｅｘの上限値α、βを可変に設定するようにしてもよい。
【０１４０】
なお、ＩＮ使用制限領域Ｄｉｎの上限値αとＥＸ使用制限領域Ｄｅｘの上限値βとは異なるマップを用いて可変に設定するようにしてもよい。
【０１４１】
以上の例では、吸気バルブのバルブタイミング及び排気バルブのバルブタイミングの双方を油圧にて可変に制御するバルブタイミング制御装置に本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限られることなく、吸気バルブまたは排気バルブのいずれか一方の機関バルブの可変バルブタイミング機構の作動方式が油圧式であり、他方の機関バルブの可変バルブタイミング機構の作動方式が、電動式等の油圧以外の作動方式であるバルブタイミング装置にも適用可能である。
【０１４２】
また、本発明は吸気バルブまたは排気バルブのいずれか一方の機関バルブに油圧式の可変バルブタイミング機構が設けられ、他方の機関バルブには可変バルブタイミング機構が設けられていないエンジンのバルブタイミング装置にも適用可能である。
【０１４３】
以上の例では、ベーン式ＶＶＴを搭載したエンジンの制御について説明したが、これに替えて、例えばヘリカルスプライン式ＶＶＴ等の他の方式のＶＶＴを搭載したエンジンの制御にも本発明を適用することができる。
【０１４４】
以上の例では、ポート噴射型ガソリンエンジンのバルブタイミング制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、筒内直噴型ガソリンエンジンの制御にも適用可能である。また、直列多気筒ガソリンエンジンのほか、Ｖ型多気筒ガソリンエンジンのバルブタイミング制御にも本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
本発明は、エンジン（内燃機関）の吸気バルブ及び排気バルブのバルブタイミングをエンジン運転状態に応じて可変に制御するバルブタイミング制御装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１４６】
１  エンジン
１ｄ  燃焼室
５  スロットルバルブ
１１  吸気通路
１２  排気通路
１３  吸気バルブ
１４  排気バルブ
１５  クランクシャフト
２１  吸気カムシャフト
２２  排気カムシャフト
１００ｉｎ  吸気側ＶＶＴ
１００ｅｘ  排気側ＶＶＴ
１０１  ハウジング
１０２  凸部（ストッパ）
１０４  ベーンロータ
１０５  ベーン
２００ｉｎ，２００ｅｘ  ＯＣＶ
３００  ＥＣＵ
【図１】
2011007132.tif 000003
【図２】
2011007132.tif 000004
【図３】
2011007132.tif 000005
【図４】
2011007132.tif 000006
【図５】
2011007132.tif 000007
【図６】
2011007132.tif 000008
【図７】
2011007132.tif 000009
【図８】
2011007132.tif 000010
【図９】
2011007132.tif 000011
【図１０】
2011007132.tif 000012
【図１１】
2011007132.tif 000013
【図１２】
2011007132.tif 000014
【図１３】
2011007132.tif 000015
【図１４】
2011007132.tif 000016
【図１５】
2011007132.tif 000017
【図１６】
2011007132.tif 000018
【図１７】
2011007132.tif 000019
【図１８】
2011007132.tif 000020
【図１９】
2011007132.tif 000021
【図２０】
2011007132.tif 000022
【図２１】
2011007132.tif 000023
【図２２】
2011007132.tif 000024
【図２３】
2011007132.tif 000025
【図２４】
2011007132.tif 000026
【図２５】
2011007132.tif 000027
【図２６】
2011007132.tif 000028
【図２７】
2011007132.tif 000029
【図２８】
2011007132.tif 000030