(57)【要約】【課題】可変バルブタイミング機構付内燃機関において、内部ＥＧＲガス量の急激な変動を抑制し過渡的な燃焼の悪化を未然に防止できるようにする。【解決手段】吸排気弁のバルブオーバラップ量を機関運転状態に応じて可変制御する可変バルブタイミング機構１０Ａ，１０Ｂを備えた、可変バルブタイミング機構付内燃機関１において、該機関運転状態に応じて吸気弁及び/又は排気弁の目標位相Ｔｉ1，Ｔｅ1を設定する目標位相設定手段２１と、該機関運転状態における吸入空気量の変化の応答性に対応した弁位相の変化の目標応答性指標Ｋ1を設定する目標応答性設定手段２２と、目標応答性指標Ｋ1に応じた応答性となるよう目標位相Ｔｉ1，Ｔｅ1を補正する目標位相補正手段２３と、上記の補正後の目標位相となるよう可変バルブタイミング機構１０Ａ，１０Ｂの作動を制御する作動制御手段２４とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸排気弁のバルブオーバラップ量を機関運転状態に応じて可変制御する可変バルブタイミング機構を備えた、可変バルブタイミング機構付内燃機関において、
該機関運転状態に応じて吸気弁及び/又は排気弁の目標位相を設定する目標位相設定手段と、
該機関運転状態における吸入空気量の変化の応答性に対応した弁位相の変化の目標応答性指標を設定する目標応答性設定手段と、
該弁位相の変化の応答性が該目標応答性指標に応じた応答性となるよう、該目標位相を補正する目標位相補正手段と、
上記の補正後の目標位相となるよう該可変バルブタイミング機構の作動を制御する作動制御手段とを備えた
ことを特徴とする、可変バルブタイミング機構付内燃機関。
【請求項２】
該可変バルブタイミング機構が油圧式であり、
該作動制御手段は、油温を含む機関運転状態に応じて求められる弁位相の実応答性指標に基づいて上記の補正後の目標位相を得るための制御目標位相を求め、該制御目標位相に対応した制御量で該可変バルブタイミング機構の作動を制御するよう構成された
ことを特徴とする、請求項１記載の可変バルブタイミング機構付内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸排気弁のバルブオーバラップ量を機関運転状態に応じて可変制御する可変バルブタイミング機構を備えた、可変バルブタイミング機構付内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等の車両用のエンジン（内燃機関）では、部分負荷での燃費の低減やＮＯｘの低減を実現する手法として、排気を筒内に再循環させるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）を利用するのが一般的である。ＥＧＲの態様としては、排気系統と吸気系統とを接続するＥＧＲ管を介して筒内に排気（外部ＥＧＲガス）を環流させるもの（外部ＥＧＲ）が一般的であるが、可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）により吸気弁と排気弁とのバルブオーバラップ量を拡大して直接排気ポートから排気（内部ＥＧＲガス）を筒内に環流させるもの（内部ＥＧＲ）も採用されている。特に吸排ＶＶＴ（吸気弁と排気弁とのそれぞれにＶＶＴを装備すること）としてバルブオーバラップ量を大幅に拡大することで大量の内部ＥＧＲガスを筒内に再循環させることが可能となる。
【０００３】
さて、内部ＥＧＲの特徴の一つとして、外部ＥＧＲに較べ、ＥＧＲガスの筒内への導入の応答性が高いことがある。これは、外部ＥＧＲでは、ＥＧＲガスが吸気系統を経て筒内に導入されるため、サージタンクの容量や吸気ポートを介して筒内に順次吸入される過程などで発生する制御遅れ（つまり吸気系統の容量に対する制御遅れ）が存在するのに対し、内部ＥＧＲでは直接排気ポートからＥＧＲガスが筒内に導入されるため、吸気系統の容量に対する応答遅れが殆どないためである。
【０００４】
ところが、エンジンの低負荷及び中負荷（中低負荷）では、内部ＥＧＲを行なった場合、高負荷に較べて筒内への吸入空気量（吸気量）が少ないため吸気量の応答性が低いことから過渡的に筒内の燃焼が悪化してしまう。以下、このように燃焼が悪化する理由を、図５を参照して内部ＥＧＲと外部ＥＧＲとを比較しながら説明する。なお、図５に示す例は、内部ＥＧＲは吸排ＶＶＴにより行なわれ、各ＶＶＴは、吸気弁や排気弁を駆動する各カムのクランク軸に対する位相をそれぞれ連続的に変更する形式のものである。
【０００５】
図５は、横軸が時間、縦軸が、下から内部ＥＧＲ（吸排ＶＶＴ）における吸気弁開時期ＩＯ及び排気弁開時期ＥＯ〔何れも圧縮上死点を基準としたクランク角度（ＣＡ）〕，外部ＥＧＲにおけるＥＧＲバルブ（ＥＧＲ−Ｖ）開度，吸気マニホールド（インマニ）内の圧力（以下、単にマニ圧という），ＥＧＲ率，体積効率Ｅｖである。また、図中の実線は外部ＥＧＲについて示し、一点鎖線は内部ＥＧＲについて示す。
【０００６】
ここでは、共に時間ＴSにおいて、内部ＥＧＲでは、吸気弁開弁時期ＩＯの進角が開始されるとともに排気弁開弁時期ＥＯの遅角（ひいては排気弁閉弁時期の遅角）が開始されてバルブオーバラップ量の拡大制御が開始され、一方、外部ＥＧＲでは、ＥＧＲバルブの開弁制御が開始される。また、共に時間ＴEにおいて、内部ＥＧＲでは、吸気弁開弁時期ＩＯの遅角制御及び排気弁開弁時期ＥＯの進角制御が開始され、外部ＥＧＲでは、ＥＧＲバルブの閉弁制御が開始される。
【０００７】
内部ＥＧＲにおけるマニ圧と外部ＥＧＲにおけるマニ圧とは略同じ挙動となり、マニ圧は、ＥＧＲが開始されるとＥＧＲガスの導入により上昇するが、このマニ圧の変化には、吸気系統の容量に起因する応答遅れがある。特にエンジンの中低負荷では上述したように吸気量が比較的少ないため、この応答遅れが顕著になる。
【０００８】
マニ圧が速やかに上昇しないことから筒内に吸入される新気量の増加が遅いことに加え、内部ＥＧＲでは、上述したようにＥＧＲガスの変化の応答性が比較的高くＥＧＲガスが速やかに筒内に導入されることから、過渡的に吸気量に較べＥＧＲガス量が過多となってＥＧＲ率がオーバシュートしてしまったり、体積効率Ｅｖが過渡的に低下したりしてしまう。この結果、上述したようにエンジンの中低負荷では筒内の燃焼が過渡的に悪化してしまうのである。
【０００９】
なお、外部ＥＧＲでは、上述したようにＥＧＲガスの応答性が内部ＥＧＲに較べ低く吸気量に対してＥＧＲガス量は過多にはならず（即ち図示するようにＥＧＲ率はオーバシュートせず）、逆に、マニ圧の上昇により新気量がＥＧＲガス量よりも先行して増加し体積効率Ｅｖが過渡的に増加する。
このようなエンジン中低負荷における内部ＥＧＲの燃焼悪化を防止するには弁位相（吸排気弁の位相）の変化速度を調整して内部ＥＧＲガスの応答性を調整することが考えられる。このような弁位相の変化速度を調整する技術としては、例えば特許文献１に開示された技術がある。この技術では、吸気管負圧が小さい条件下で吸排気弁のリフト特性（弁リフト特性）を切り換える場合には、吸気管負圧が大きい条件下で弁リフト特性を切り換える場合よりも、弁リフト特性の切替制御を開始してからエンジンの全気筒の弁リフト特性の切替が完了するまでの期間（切替時間）が長くなるように、その切替速度を減少させることで、この切替によるエンジン出力トルクの変化を滑らかなものとしてトルク変化により車体に発生するショックを軽減するようにしている。
【００１０】
【特許文献１】
特公平７−４２８４５
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された技術では次のような課題がある。即ち、吸気管負圧が小さいほど（つまりスロットル開度が大きいほど）、弁リフト特性の切替時間を長くする設定となっているため、吸気量が多くその変化が速い（応答性が高い）エンジンの高負荷運転領域では切替時間を長くして吸排気弁のバルブオーバラップ量の変化速度を遅くする一方、吸気量が少なくその変化が遅い（応答性が低い）エンジンの中低負荷運転領域では切替時間を短くしてバルブオーバラップ量の変化速度を速くしていることになる。このため、上述したバルブオーバラップ量の変化で内部ＥＧＲガス量を調整するようなエンジンに適用すると、エンジンの中低負荷運転領域において、吸気の応答性に対してさらにＥＧＲガスの応答性を高めてしまい、上述したような燃焼の悪化を却って助長してしまうのである。
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、内部ＥＧＲガス量の急激な変動を抑制し過渡的な燃焼の悪化を未然に防止できるようにした、可変バルブタイミング機構付内燃機関を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の可変バルブタイミング機構付内燃機関では、機関運転状態に応じて吸排気弁の目標位相が設定され、吸排気弁の位相変化の応答性が上記機関運転状態における吸入空気量変化の応答性に対応した目標応答性指標に応じたものとなるよう上記の目標位相が補正され、この補正後の目標位相となるよう上記可変バルブタイミング機構の作動が制御される。
【００１４】
請求項２記載の本発明の可変バルブタイミング機構付内燃機関では、可変バルブタイミング機構が油圧式であり、油温を含む機関運転状態に応じて求められる実応答性指標に基づいて、補正後の目標位相が得られるような制御目標位相が演算され、この制御目標位相に対応した制御量で可変バルブタイミング機構の作動が制御される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態としての可変バルブタイミング機構付内燃機関（以下、エンジンともいう）について図１〜図４を参照しながら説明する。
本発明の一実施形態にかかるエンジン１は、図１に示すように構成され、その吸気系には、上流側からエアクリーナ２Ａ，吸気管２Ｂ，サージタンク２Ｃ，吸気マニホールド２Ｄが順にそなえら、上記の吸気管２Ｂとサージタンク２Ｃとの間には、運転者のアクセル踏込量に応じて開度を調整されるスロットルバルブ３が介装されている。また、吸気管２Ｂには、エアフローセンサ５が介装され、スロットルバルブ３には、スロットルバルブ３の開度情報を検出するスロットルポジションセンサ６が取り付けられている。これらのセンサ類５，６による検出信号はＥＣＵ２０に送られるようになっている。
【００１６】
また、このエンジン１には、吸気弁及び排気弁（以下、吸気弁と排気弁とをあわせて吸排気弁ともいう）のそれぞれのバルブタイミングを連続的に変更する可変バルブタイミング機構１０Ａ，１０Ｂ（以下、特に吸気側と排気側とで区別しない場合には可変バルブタイミング機構１０という）がそれぞれ装備されており、これらの可変バルブタイミング機構１０により、吸排気弁を駆動する各カムのクランクシャフト４に対する位相をそれぞれ変更することで、吸気弁と排気弁とのバルブオーバラップ量を変更できるようになっている。
【００１７】
可変バルブタイミング機構１０には、公知の種々のものを適用できる。ここでは、油圧式のものが使用され、図１では簡略して示しているが、この可変バルブタイミング機構１０では、カムシャフトに固定されたベーンが、クランクシャフト４と同期回転するハウジング内に回転自在に嵌挿されており、ハウジングとベーンとの間に形成される進角油圧室及び遅角油圧室への油圧の供給（具体的には可変バルブタイミング機構１０の油圧供給系統に設けられた電磁弁の作動）を制御することにより、クランクシャフト４に対するカムシャフト及びカムの位相、ひいては弁位相やバルブタイミングを連続的に変更できるようになっている。
【００１８】
なお、ここでは可変バルブタイミング機構１０が各吸排気弁にそれぞれ設けられているが、可変バルブタイミング機構１０が吸排気弁の何れか一方にだけ設けられた構成でも良い。
この他、このエンジン１には、可変バルブタイミング機構１０の上記油圧供給系統の作動油の温度ＴOを検出する油温センサや、アクセル開度θAを検出するためのアクセルポジションセンサなどがそなえられている（油温センサ及びアクセルポジションセンサは何れも図示略）。
【００１９】
さて、本発明の要部であるＥＣＵ２０の構成について説明すると、ＥＣＵ２０は、目標位相設定手段２１，目標応答性指標設定手段２２，目標位相補正手段２３及び可変バルブタイミング機構１０の作動制御手段２４をそなえて構成されている。以下、上記手段２１〜２４について説明する。
先ず、目標位相設定手段２１について説明すると、目標位相設定手段２１は、エンジン回転速度Ｎｅ及びエンジン負荷状態を示す有効圧力Ｐｅ（機関運転状態）に応じて、その機関運転状態に対し最適な内部ＥＧＲガス量が得られるバルブオーバラップ量となるように、吸気弁の目標位相Ｔｉ1及び排気弁の目標位相Ｔｅ1を設定するものである。なお、エンジン回転数Ｎｅは、クランクシャフト４に設けられたクランク角センサ７の検出情報に基づき、有効圧力Ｐｅはエンジン回転速度Ｎｅ及びアクセル開度θAに基づき、それぞれＥＣＵ２０で演算されるようになっている。
【００２０】
次に目標応答性指標設定手段２２について説明する。目標応答性指標設定手段２２は、吸気弁及び排気弁の各弁位相の変化の応答性が、吸気量の変化の応答性に対応したものとなるように、上記の弁位相の変化の応答性の指標となる持定数の目標値（目標応答性指標）Ｋ1を設定するものである。つまり、従来技術の説明として上述したように、バルブオーバラップ量の変更指令が出力されてからの内部ＥＧＲガス量の変化の応答性が、筒内への吸気量の変化の応答性よりも高いため燃焼不良を引き起こす虞があることから、この吸気量の変化の応答性に見合うまで内部ＥＧＲガス量の変化の応答性を低下させるべく機関運転状態に応じて上記時定数Ｋ1を目標値として設定するようになっているのである。
【００２１】
具体的には、時定数Ｋ1は、予め目標応答性指標設定手段２２に記憶された図２（ａ）に示すようなマップに基づいて、エンジン回転速度Ｎｅ及び有効圧力Ｐｅに応じて０から１の範囲で設定されるようになっており、エンジン回転速度Ｎｅ及び有効圧力Ｐｅが高いほど、吸気量が多く吸気量の変化の応答性が高くなるので、内部ＥＧＲガス量の変化の応答性を遅らせるための上記目標応答性指標Ｋ1は小さく設定されるようになっている。
【００２２】
次いで目標位相補正手段２３について説明する。目標位相補正手段２３は、吸排気弁の変化の応答性が上記目標応答性設定手段２２により設定された時定数Ｋ1に応じた応答性となるように、上記目標位相設定手段２１により設定された吸排気弁の目標位相Ｔｉ1，Ｔｅ1を補正するものである。
具体的には、目標位相補正手段２３は、吸排気弁の応答性、即ち各弁位相が上記目標位相Ｔｉ1，Ｔｅ1になるまでに要する期間を吸気応答性と見合ったものとすべく、吸気弁の補正目標位相Ｔｉ2（ｎ）及び排気弁の補正目標位相Ｔｅ2（ｎ）を、下式（１），（２）に基づき上記目標位相Ｔｉ1，Ｔｅ1の補正値として制御周期毎に設定するようになっている。下式（１），（２）のＴｉ2（ｎ−１）及びＴｅ2（ｎ−１）はそれぞれ前制御周期における吸排気弁の補正目標位相である。
Ｔｉ2（ｎ）＝Ｔｉ1×（１−Ｋ1）＋Ｔｉ2（ｎ−１）×Ｋ1  ・・・（１）
Ｔｅ2（ｎ）＝Ｔｅ1×（１−Ｋ1）＋Ｔｅ2（ｎ−１）×Ｋ1  ・・・（２）
【００２３】
次いで、作動制御手段２４について説明すると、作動制御手段２４は、吸排弁の位相が目標位相となるように各可変バルブタイミング機構１０の作動を制御するものである。作動制御手段２４は、ここでは実応答性指標設定手段２４ａをそなえている。
実応答性指標設定手段２４ａは、油温センサにより検出された油温ＴOを含む機関運転状態に応じて求められる弁位相の実応答性指標、つまり、可変バルブタイミング機構１０の作動ひいては吸排気弁の弁位相の実応答性の指標となる時定数（実応答性指標）Ｋ2を設定するものである。
【００２４】
具体的には、上記時定数Ｋ2は、予め実応答性指標設定手段２４ａに記憶された図２（ｂ）に示すようなマップに基づき油温ＴO及びエンジン回転速度Ｎｅに応じて０から１の範囲で設定されるようになっている。これは、油温ＴO及びエンジン回転速度Ｎｅに応じて作動油の状態が変化するためである。つまり、油温ＴOに応じて油の粘度が変化し、また、油はエンジン駆動のポンプにより送給されることからエンジン回転速度Ｎｅに応じて油圧が変化するためであり、作動油の状態が変化すると可変バルブタイミング機構１０の作動性ひいては吸排気弁の弁位相変化の実応答性が変化するため、油温ＴO及びエンジン回転速度Ｎｅに応じて時定数Ｋ2を設定するようになっているのである。吸排気弁の実応答性は、油温ＴO及びエンジン回転速度Ｎｅにより規定される状態が、図２（ｂ）において矢印で示す側にあるほど高くなる傾向にあるので、時定数Ｋ2はかかる状態が矢印で示す側にあるほど低く設定されるようになっている。
【００２５】
そして、作動制御手段２４は、下式（３），（４）に基づき、上記実応答性指標設定手段２４ａにより設定された時定数Ｋ2に応じて上記の吸排気弁の補正目標位相Ｔｉ2（ｎ），Ｔｅ2（ｎ）を補正して、次回の制御周期における吸排気弁の設定値（制御目標位相）Ｔｉ3（ｎ），Ｔｅ3（ｎ）とするようになっている。
【数１】
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【数２】
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【００２６】
ここで、上式（１）〜（４）についてさらに説明すると、上式（１），（２）は、制御目標値（設定値）ＸT，時定数Ｋ，次回状態値（次回の制御周期における制御対象の状態値）Ｘ（ｎ）、及び前状態値（前回の制御周期における制御対象の状態値）Ｘ（ｎ−１）の関係を示す一般的な式である下式（５）に対応する式である。そして、時定数Ｋ〔上式（１）〜（４）の時定数Ｋ1，Ｋ2に対応するもの〕は０から１の範囲で設定され、次回状態値Ｘ（ｎ）は、時定数Ｋが１であれば前回状態値Ｘ（ｎ−１）となり、時定数Ｋが０であれば制御目標値ＸTとなる。つまり、時定数Ｋが大きいほど、応答遅れが大きいことを意味する。
Ｘ（ｎ）＝ＸT×（１−Ｋ）＋Ｘ（ｎ−１）×Ｋ            ・・・（５）
【００２７】
また、上式（３），（４）は、上式（５）を変形して得られる下式（６）に対応する式である
ＸT＝〔Ｘ（ｎ）−Ｘ（ｎ−１）×Ｋ〕／（１−Ｋ）        ・・・（６）
つまり、式（５）に対応する式（１），（２）では（即ち目標位相補正手段２３による補正では）、吸排気弁の弁位相が目標弁位相Ｔｉ1，Ｔｅ1になるまでの応答遅れが時定数Ｋ1に対応したものとなるように（即ち吸排気弁の弁位相の応答性が吸気の応答性に対応するように）、上記目標弁位相Ｔｉ1，Ｔｅ1の補正値として目標弁位相Ｔｉ2，Ｔｅ2を設定しているのに対し、式（６）に対応する式（３），（４）では（即ち実応答性指標設定手段２４ａによる補正では）、逆に油供給系統の応答遅れがあったとしても実際の制御量が上記の補正後の目標弁位相Ｔｉ2，Ｔｅ2と対応したものとなるように、上記時定数Ｋ2を使用して、目標弁位相Ｔｉ2，Ｔｅ2の補正値として制御目標値Ｔｉ3，Ｔｅ3を設定しているのである。
【００２８】
本発明の一実施形態にかかるエンジンは、上述したように構成されているので、そのＥＣＵ２０により、例えば図３のフローチャートに示すようにバルブオーバラップ量の制御が行なわれる。
つまり、先ず、ステップＳ１０でクランク角センサ７の検出情報に基づきエンジン回転速度Ｎｅが、ステップＳ２０でアクセルポジションセンサの検出情報などに基づきエンジン負荷（有効圧力）Ｐｅが、ステップＳ３０で油温センサから油温ＴOが、それぞれＥＣＵ２０に読み取られる。
【００２９】
そして、ステップＳ４０で、このエンジン回転速度Ｎｅ及びエンジン負荷Ｐｅにおいて最適な内部ＥＧＲガス量が得られるバルブオーバラップ量となるような、吸気弁の目標位相Ｔｉ1及び排気弁の目標位相Ｔｅ1が目標位相設定手段２１により設定される。
次いで、ステップＳ５０で、目標応答性指標設定手段２２により図２（ａ）に示すようなマップに基づき時定数Ｋ1が設定され、ステップＳ６０において、上記ステップＳ４０で得られた目標位相Ｔｉ1及び排気弁の目標位相Ｔｅ1が、この時定数Ｋ1に応じて上式（１），（２）に基づき補正され、筒内への吸気量の変化の応答性に対応した吸排気弁の補正目標位相Ｔｉ2（ｎ），Ｔｅ2（ｎ）が得られる。
【００３０】
そして、ステップＳ７０で、実応答性指標設定手段２４ａにより図２（ｂ）に示すようなマップに基づき油温ＴO及びエンジン回転速度Ｎｅに応じて時定数Ｋ2が設定され、ステップＳ８０において、上記ステップＳ６０で得られた補正目標位相Ｔｉ2（ｎ），Ｔｅ2（ｎ）が、この時定数Ｋ2に応じて上式（３），（４）に基づき補正される。この結果、可変バルブタイミング機構１０への油供給系統の応答遅れを見込んで、この応答遅れ分、吸排気弁の応答性（変化速度）が速くなるように補正目標位相Ｔｉ2（ｎ），Ｔｅ2（ｎ）がさらに補正されることとなり、最終の制御指令値として制御目標位相Ｔｉ3（ｎ），Ｔｅ3（ｎ）が得られる。即ち、実弁位相が上記の目標位相Ｔｉ2（ｎ），Ｔｅ2（ｎ）となるように、油供給系統の応答遅れを予め考慮してＴｉ3（ｎ），Ｔｅ3（ｎ）を制御目標位相とするのである。
【００３１】
次いで、ステップＳ９０で、作動制御手段２４により、吸排弁の位相が上記の補正目標位相Ｔｉ3（ｎ），Ｔｅ3（ｎ）と対応した制御量で各可変バルブタイミング機構１０の作動が制御される。
そして、リターンしてステップＳ１０に戻り、上述した制御が、以降、繰り返し行なわれる。
【００３２】
このような制御の特に中低負荷における作用・効果を図４を参照して説明する。  図４は、横軸が時間、縦軸が、下から、吸排ＶＶＴにおける吸気弁開時期ＩＯ及び排気弁開時期ＥＯ〔何れも圧縮上死点を基準としたクランク角度（ＣＡ）〕，吸気マニ圧，ＥＧＲ率，体積効率Ｅｖである。図４に示す例では、実線は、本エンジンの制御について示し、一方、一点鎖線は、従来の制御について示す。何れの場合においても、バルブオーバラップ量拡大の制御指令が共に時間ＴSにおいて出力され、また、バルブオーバラップ量縮小の制御指令が共に時間ＴEにおいて出力される例を示している。
【００３３】
上記時間ＴSにおいてバルブオーバラップ量の変更（ここでは拡大）制御が開始されると、本制御では、上述したように吸排気弁の位相変化の応答性が吸気量変化の応答性に見合う従来よりも低い応答性となるように、吸排気弁の目標位相が補正される。このため、従来では吸排気弁の動作時間（位相変更指令が出力されてから吸排気弁が目標位相になるまでにかかる時間）ｔが例えば０．２秒程度だったのに対し、本制御では、上記動作時間ｔが例えば１．０秒程度となる。
【００３４】
この結果、本エンジンでは、内部ＥＧＲガス量は従来エンジンに較べ緩やかに増大するようになり、これに応じて、図示するようにマニ圧の上昇（ひいては吸気量の増加する速度）が従来エンジンに較べ遅くなるが、内部ＥＧＲガス量の増大速度が十分に抑制されているので、内部ＥＧＲガス量と吸気量とのバランスが適正に保持され（ＥＧＲガスが吸気に対し過多となることが防止され）、過渡的なＥＧＲ率のオーバシュートや体積効率Ｅｖの低下を防止でき、筒内の燃焼の悪化を防止できるようになる。
【００３５】
また、バルブオーバラップ量の縮小時においても、同様に、吸気量の応答性に合わせて吸排気弁の位相の変更が緩やかに行なわれるようになるので、ＥＧＲ率や体積効率の急変を抑制でき、筒内の燃焼の悪化を防止できるようになる。
さらに、ここでは可変バルブタイミング機構１０が油圧式であることから、可変バルブタイミング機構１０の作動応答性への影響が予想される油温ＴO及びエンジン回転速度Ｎｅの影響が図２（ｂ）に示すマップ及び上式（３），（４）により予め考慮されることとなり、油温ＴO及びエンジン回転速度Ｎｅの影響を排除して内部ＥＧＲの変動を効果的に抑制できるようになる。
【００３６】
なお、本発明の可変バルブタイミング機構付内燃機関は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、上記実施形態では、可変バルブタイミング機構を、カムのクランクシャフトに対する位相を作動油圧の制御により変更する油圧式のものとしたが、カムのクランクシャフトに対する位相を電動モータを使用して変更する形式の可変バルブタイミング機構を使用しても良い。この場合、油圧式とは異なり、運転条件などの影響により可変バルブタイミング機構の作動応答性が変化することはないので、上記実応答性指標設定手段２４ａは不要となる。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の可変バルブタイミング機構付内燃機関によれば、機関運転状態に応じて設定された吸排気弁の目標位相を、吸排気弁の位相変化の応答性が上記機関運転状態における吸入空気量変化の応答性に対応した目標応答性指標に応じたものとなるよう補正し、この補正後の目標位相となるよう上記可変バルブタイミング機構の作動を制御するので、吸排気弁の位相変化の応答性を吸入空気量変化の応答性に合わせることができ、これにより、オーバラップ量の変化特性を吸気量の変化特性にあわせることができるので、内部ＥＧＲガス量の急激な変動を抑制でき、従来では内部ＥＧＲを行なった際に過渡的に生じていた燃焼の悪化を防止できるようになる。
【００３８】
また、請求項２記載の可変バルブタイミング機構付内燃機関によれば、可変バルブタイミング機構が油圧式であり、油温を含む機関運転状態に応じて求められる実応答性指標に基づいて、油温などの影響で発生する誤差分を見込んだ制御目標位相が設定され、この制御目標位相に対応した制御量で可変バルブタイミング機構が制御されるので、油温などの影響を受けることなく補正後の目標位相に正確に制御することができ、内部ＥＧＲの変動を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての可変バルブタイミング機構付内燃機関の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる可変バルブタイミング機構の目標位相の補正について説明するための図であって、（ａ）は目標応答性指標Ｋ1の設定用のマップを示す模式図、（ｂ）は実応答性指標Ｋ2の設定用のマップを示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態としての可変バルブタイミング機構付内燃機関にかかるバルブオーバラップ量の制御を説明するための模式的なフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態としての可変バルブタイミング機構付内燃機関の作用・効果を説明するための模式的なタイミングチャートである。
【図５】従来技術における内部ＥＧＲの課題を説明するための模式的なタイミングチャートである。
【符号の説明】
１  エンジン（内燃機関）
１０Ａ，１０Ｂ  可変バルブタイミング機構
２０  ＥＣＵ
２１  目標位相設定手段
２２  目標応答性指標設定手段
２３  目標位相補正手段
２４  作動制御手段
２４ａ  実応答性指標設定手段
【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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