(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（Ｅ）のカム位相を連続的に変化させ得るカム位相可変型のバルブ作動特性可変機構（Ｖ2 ）と；
内燃機関（Ｅ）の運転状態に応じて設定された目標カム位相（ＣＡＩＮＣＭＤ）と実際に検出された実カム位相（ＣＡＩＮ）との偏差（ＤＣＡＩＮＣＭＤ）に基づいて、該偏差（ＤＣＡＩＮＣＭＤ）をゼロに収束させるべく前記バルブ作動特性可変機構（Ｖ2 ）をフィードバック制御およびフィードフォワード制御し得る制御手段（Ｕ）と；
を備えてなり、
前記制御手段（Ｕ）は、
前記偏差（ＤＣＡＩＮＣＭＤ）が第１フィードフォワード制御判定値（＃ＤＣＡＩＮＦＦＯ）より大きいときに前記バルブ作動特性可変機構（Ｖ2 ）を第１基本操作量（＃ＤＶＬＭＴＨ０）でフィードフォワード制御する第１フィードフォワード制御手段と、
前記偏差（ＤＣＡＩＮＣＭＤ）が前記第１フィードフォワード制御判定値（＃ＤＣＡＩＮＦＦＯ）以下で且つ第２フィードフォワード制御判定値（＃ＤＣＡＩＮＦＦＲ）より大きいときに前記バルブ作動特性可変機構（Ｖ2 ）を第２基本操作量（＃ＤＶＬＭＴＨ２）でフィードフォワード制御する第２フィードフォワード制御手段と、
前記偏差（ＤＣＡＩＮＣＭＤ）が前記第２フィードフォワード制御判定値（＃ＤＣＡ  ＩＮＦＦＲ）以下のときに前記バルブ作動特性可変機構（Ｖ2 ）をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、
を有する内燃機関の動弁制御装置であって、
前記制御手段（Ｕ）は、前記第１基本操作量（＃ＤＶＬＭＴＨ０）として定数を用い、機関温度（ＴＷ）が高いほど前記第２基本操作量（＃ＤＶＬＭＴＨ２）を増加させることを特徴とする内燃機関の動弁制御装置。
【請求項２】
前記第１フィードフォワード制御手段は、前記バルブ作動特性可変機構（Ｖ2 ）の作動が禁止から許可に切り換わって前記カム位相が最遅角状態から進角を開始してから、前記偏差（ＤＣＡＩＮＣＭＤ）が前記第１フィードフォワード制御判定値（＃ＤＣＡＩＮＦＦＯ）以下になるまでの間のみ、前記バルブ作動特性可変機構（Ｖ2 ）を第１基本操作量（＃ＤＶＬＭＴＨ０）でフィードフォワード制御することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の動弁制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カム切換型のバルブ作動特性可変機構と、このバルブ作動特性可変機構をフィードバック制御およびフィードフォワード制御する制御手段とを備えた内燃機関の動弁制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸気バルブや排気バルブの開閉時期を無段階に制御するカム位相可変型のバルブ作動特性可変機構を備えた内燃機関は、特開昭５９−９３９６４号公報、特公平５−４３８４７号公報により公知である。
【０００３】
ところで、かかるバルブ作動特性可変機構において実カム位相と目標カム位相との偏差をゼロに収束させる制御を行う際に、偏差が大きいときにフィードバック制御を行うと応答性の確保は可能であるのに対して、実カム位相が目標カム位相をオーバーシュートして収束性の確保ができなくなる可能性がある。このような場合に、偏差が大きい間はフィードフォワード制御を行って収束性を確保し、偏差が小さくなってからフィードバック制御を行って応答性および収束性を両立させることが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記フィードバック制御およびフィードフォワード制御の併用を行う場合、内燃機関の特定の運転状態では効果を発揮することができても、内燃機関の実際の広範囲な運転状態、例えば機関温度の高低によって充分な効果が得られなくなる可能性がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、内燃機関の実カム位相と目標カム位相との偏差をゼロに収束させるバルブ作動特性可変制御を行う際に、内燃機関の運転状態によらずに応答性および収束性を両立させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、内燃機関のカム位相を連続的に変化させ得るカム位相可変型のバルブ作動特性可変機構と；内燃機関の運転状態に応じて設定された目標カム位相と実際に検出された実カム位相との偏差に基づいて、該偏差をゼロに収束させるべく前記バルブ作動特性可変機構をフィードバック制御およびフィードフォワード制御し得る制御手段と；を備えてなり、前記制御手段は、前記偏差が第１フィードフォワード制御判定値より大きいときに前記バルブ作動特性可変機構を第１基本操作量でフィードフォワード制御する第１フィードフォワード制御手段と、前記偏差が前記第１フィードフォワード制御判定値以下で且つ第２フィードフォワード制御判定値より大きいときに前記バルブ作動特性可変機構を第２基本操作量でフィードフォワード制御する第２フィードフォワード制御手段と、前記偏差が前記第２フィードフォワード制御判定値以下のときに前記バルブ作動特性可変機構をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、を有する内燃機関の動弁制御装置であって、前記制御手段は、前記第１基本操作量として定数を用い、機関温度が高いほど前記第２基本操作量を増加させることを特徴とする内燃機関の動弁制御装置が提案される。
【０００７】
上記構成によれば、目標カム位相と実カム位相との偏差が第１フィードフォワード判定値を越えるような大きいときには、内燃機関の運転状態に関わらず一定の定数である第１基本操作量でバルブ作動特性可変機構をフィードフォワード制御することにより、実カム位相を急速に目標カム位相に近づけて応答性を確保できる。
【０００８】
前記偏差が第１フィードフォワード制御判定値以下で且つ第２フィードフォワード制御判定値より大きい中間時には、機関温度の増加に応じて第２基本操作量を増加させることにより、内燃機関の運転状態に応じた応答性を確保することができる。
【０００９】
前記偏差が第２フィードフォワード制御判定値以下であるような小さいときには、バルブ作動特性可変機構をフィードバック制御することで収束性を確保することができる。
【００１０】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記第１フィードフォワード制御手段は、前記バルブ作動特性可変機構の作動が禁止から許可に切り換わって前記カム位相が最遅角状態から進角を開始してから、前記偏差が前記第１フィードフォワード制御判定値以下になるまでの間のみ、前記バルブ作動特性可変機構を第１基本操作量でフィードフォワード制御することを特徴とする内燃機関の動弁制御装置が提案される。
【００１１】
上記構成によれば、遅角状態に固定されたカム位相を目標カム位相に一致させるには大きい操作量が必要になるが、第１基本操作量を内燃機関の運転状態によらない大きな定数に設定してフィードフォワード制御することで高い応答性を得ることができる。しかも第１基本操作量によるフィードフォワード制御を、バルブ作動特性可変機構の作動が禁止から許可に切り換わってカム位相が最遅角状態から進角を開始してから、偏差が前記第１フィードフォワード制御判定値以下になるまでの期間に限定するので、上記期間以外に前記偏差が一時的に第１フィードフォワード制御判定値より大きくなっても第１基本操作量によるフィードフォワード制御は行われず、従って第１基本操作量を大きく設定してもオーバーシュートの発生を抑制して収束性を確保することができる。
【００１２】
尚、本発明の第１基本操作量は実施例の上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨ０に対応し、本発明の第２基本操作量は実施例の上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨ２に対応し、本発明の機関温度は実施例の冷却水温ＴＷに対応し、本発明の制御手段は実施例の電子制御ユニットＵに対応する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。  図１〜図１４は本発明の一実施例を示すもので、図１は内燃機関の全体斜視図、図２は図１の２方向拡大矢視図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図２の４−４線断面図、図５は図３の５−５線断面図、図６は図２の６−６線断面図、図７はバルブ作動特性可変機構の油圧回路図、図８は第２油圧制御弁の縦断面図、図９は目標カム位相算出ルーチンのフローチャートの第１分図、図１０は目標カム位相算出ルーチンのフローチャートの第２分図、図１１は第２バルブ作動特性可変機構のフィードバック制御ルーチンの第１分図、図１２は第２バルブ作動特性可変機構のフィードバック制御ルーチンの第２分図、図１３は冷却水温ＴＷから水温補正係数ＫＴＷＣＩを検索するマップを示す図、図１４は冷却水温ＴＷあるいは偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤから上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨ２を検索するマップを示す図である。
【００１４】
図１に示すように、４気筒ＤＯＨＣ型の内燃機関Ｅは、４個のピストン１…がコネクティングロッド２…を介して接続されたクランクシャフト３を備える。クランクシャフト３の軸端に設けた駆動スプロケット４と、吸気カムシャフト５および排気カムシャフト６の軸端にそれぞれ設けた従動スプロケット７，８とがタイミングチェーン９を介して接続されており、吸気カムシャフト５および排気カムシャフト６はクランクシャフト３の２回転について１回転の割合で回転駆動される。
【００１５】
４個の気筒のそれぞれについて、吸気カムシャフト５により駆動される２個の吸気バルブ１０，１０と、排気カムシャフト６により駆動される２個の排気バルブ１１，１１とが設けられる。吸気カムシャフト５および吸気バルブ１０，１０間、ならびに排気カムシャフト６および排気バルブ１１，１１間には、それらのバルブ１０，１０；１１，１１のバルブリフトおよび開角を２段階に変更する第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 ，Ｖ1 がそれぞれ設けられる。また吸気カムシャフト５の軸端部には、吸気バルブ１０，１０の開閉時期を無段階に進角または遅角する第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 が設けられる。
【００１６】
吸気バルブ１０，１０側の第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 と、排気バルブ１１，１１側の第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 とは実質的に同一構造であるため、以下その代表として吸気バルブ１０，１０側の第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 の構造を、図２〜図５に基づいて説明する。
【００１７】
吸気カムシャフト５には、各気筒に対応して一対の低速用カム１４，１４と、両低速用カム１４，１４に挟まれた高速用カム１５とが設けられ、また吸気カムシャフト５よりも下方に平行に固定されたロッカーシャフト１６には、前記低速用カム１４、高速用カム１５および低速用カム１４にそれぞれ対応して、第１ロッカーアーム１７、第２ロッカーアーム１８および第３ロッカーアーム１９が揺動自在に支持される。
【００１８】
一対の低速用カム１４，１４は、吸気カムシャフト５の半径方向に沿う突出量が比較的に小さい高位部１４1 と、ベース円部１４2 とから構成される。高速用カム１５は、その突出量が前記低速用カム１４，１４の高位部１４1 ，１４1 の突出量よりも大きく、かつ広い角度範囲に亘る高位部１５1 と、ベース円部１５2 とから構成される。
【００１９】
吸気バルブ１０，１０のバルブステム２０，２０の上端には鍔部２１，２１が設けられており、シリンダヘッド２２および鍔部２１，２１間に圧縮状態で装着されたバルブスプリング２３，２３によって吸気バルブ１０，１０は閉弁方向に付勢される。一端部をロッカーシャフト１６に揺動自在に支持された第１、第３ロッカーアーム１７，１９は、その中間部に形成したカムスリッパ１７1 ，１９1 が一対の低速用カム１４，１４にそれぞれ当接し、その他端部には吸気バルブ１０，１０のバルブステム２０，２０の上端に当接するタペットねじ２４，２４がそれぞれ進退自在に設けられる。
【００２０】
一対の吸気バルブ１０，１０間に配置され、その一端部をロッカーシャフト１６に揺動自在に支持された第２ロッカーアーム１８は、シリンダヘッド２２との間に圧縮状態で装着された弾発付勢手段２５で付勢され、その他端部に形成したカムスリッパ１８1 が高速用カム１５に当接する。前記弾発付勢手段２５は、閉塞端を第２ロッカーアーム１８に当接させた有底円筒状のリフタ２６と、リフタ２６を第２ロッカーアーム１８に向けて付勢するリフタスプリング２７とから構成される。
【００２１】
図５から明らかなように、第１、第２、第３ロッカーアーム１７〜１９間の連結状態を切り換える連結切換機構３１は、第３ロッカーアーム１９および第２ロッカーアーム１８間を連結し得る第１切換ピン３２と、第２ロッカーアーム１８および第１ロッカーアーム１７間を連結し得る第２切換ピン３３と、第１切換ピン３２および第２切換ピン３３の移動を規制する第３切換ピン３４と、各切換ピン３２〜３４を連結解除側に付勢する戻しばね３５とを備える。
【００２２】
第３ロッカーアーム１９には、ロッカーシャフト１６と平行な有底のガイド孔１９2 がその開放端を第２ロッカーアーム１８側にして形成されており、このガイド孔１９2 には前記第１切換ピン３２が摺動自在に嵌合し、第１切換ピン３２とガイド孔１９2 の閉塞端との間に油圧室３６が形成される。また第３ロッカーアーム１９には油圧室３６に連通する連通路３７が形成され、ロッカーシャフト１６内には油圧供給路３８が形成される。連通路３７および油圧供給路３８は、ロッカーシャフト１６の側壁に形成した連通路３９を介して、第３ロッカーアーム１９の揺動状態に関わらず常時連通する。
【００２３】
第２ロッカーアーム１８には、前記ガイド孔１９2 に対応する同一径のガイド孔１８2 がロッカーシャフト１６と平行に貫通しており、このガイド孔１８2 に前記第２切換ピン３３が摺動自在に嵌合する。
【００２４】
第１ロッカーアーム１７には、前記ガイド孔１８2 に対応する同一径の有底円筒状のガイド孔１７2 が、ロッカーシャフト１６と平行かつ開放端を第２ロッカーアーム１８側にして形成されており、このガイド孔１７2 に第３切換ピン３４が摺動自在に嵌合する。しかも第３切換ピン３４に一体に形成した軸部３４1 はガイド孔１７2 の閉塞端に形成した案内部１７3 に摺動自在に案内される。戻しばね３５は、第３切換ピン３４に軸部３４1 の外周に嵌合してガイド孔１７2 の閉塞端および第３切換ピン３４間に圧縮状態で装着され、この戻しばね３５の弾発力で３本の切換ピン３２〜３４は連結解除側、即ち油圧室３６側に付勢される。
【００２５】
油圧室３６に供給される油圧を解放すると３本の切換ピン３２〜３４は戻しばね３５の弾発力で連結解除側に移動し、この状態では第１切換ピン３２および第２切換ピン３３の当接面は第３ロッカーアーム１９および第２ロッカーアーム１８間にあり、第２切換ピン３３および第３切換ピン３４の当接面は第２ロッカーアーム１８および第１ロッカーアーム１７間にあり、従って第１〜第３ロッカーアーム１７〜１９は非連結状態になっている。油圧室３６に油圧を供給すると３本の切換ピン３２〜３４は戻しばね３５の弾発力に抗して連結側に移動し、第１切換ピン３２がガイド孔１８2 に嵌合し、第２切換ピン３３がガイド孔１７2 に嵌合して第１〜第３ロッカーアーム１７〜１９は一体に連結される。
【００２６】
次に、図２および図６に基づいて、吸気カムシャフト５の軸端部に設けられた第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の構造を説明する。
【００２７】
概略円筒状のボス部材４１の中心に形成した支持孔４１1 が吸気カムシャフト５の軸端部に同軸に嵌合し、ピン４２およびボルト４３で相対回転不能に結合される。タイミングチェーン９が巻き掛けられる従動スプロケット７は円形の凹部７1 を有して概略カップ状に形成されており、その外周にスプロケット歯７2 …が形成される。従動スプロケット７の凹部７1 に嵌合する環状のハウジング４４と、更にその軸方向外側に重ね合わされたプレート４５とが、それらを貫通する４本のボルト４６…で従動スプロケット７に結合される。従って、吸気カムシャフト５と一体に結合されたボス部材４１は、従動スプロケット７、ハウジング４４およびプレート４５によって囲まれた空間に相対回転可能に収納される。ボス部材４１を軸方向に貫通するピン孔４１2 にロックピン４７が摺動自在に嵌合しており、このロックピン４７はプレート４５との間に圧縮状態で装着したスプリング４８によって従動スプロケット７に形成したロック孔７3 に係合する方向に付勢される。
【００２８】
ハウジング４４の内部には、吸気カムシャフト５の軸線を中心とする扇状の凹部４４1 …が９０°間隔で４個形成されており、ボス部材４１の外周から放射状に突出する４枚のベーン４９…が、３０°の中心角範囲で相対回転し得るように前記凹部４４1 …に嵌合する。４個のベーン４９…の先端に設けた４個のシール部材５０…が凹部４４1 …の天井壁に摺動自在に当接し、かつハウジング４４の内周面に設けた４個のシール部材５１…がボス部材４１の外周面に摺動自在に当接することにより、各ベーン４９の両側に進角室５２および遅角室５３がそれぞれ区画される。
【００２９】
吸気カムシャフト５の内部には進角用油路５４および遅角用油路５５が形成されており、進角用油路５４はボス部材４１を半径方向に貫通する４本の油路５６…を介して４個の進角室５２…にそれぞれ連通するとともに、遅角用油路５５はボス部材４１を半径方向に貫通する４本の油路５７…を介して４個の遅角室５３…にそれぞれ連通する。またロックピン４７の頭部が嵌合する従動スプロケット７のロック孔７3 は、図示せぬ油路を介して何れかの進角室５２に連通する。
【００３０】
而して、進角室５２…に油圧が供給されていないとき、ロックピン４７の頭部はスプリング４８の弾発力で従動スプロケット７のロック孔７3 に嵌合し、図６に示すように従動スプロケット７に対して吸気カムシャフト５が反時計方向に相対回転した最遅角状態（最変位基準位置）にロックされる。この状態から進角室５２…に供給する油圧を高めてゆくと、何れかの進角室５２から伝達される油圧でロックピン４７がスプリング４８の弾発力に抗して従動スプロケット７のロック孔７3 から離脱するとともに、進角室５２…および遅角室５３…の油圧差でベーン４９…で押されることにより従動スプロケット７に対して吸気カムシャフト５が時計方向（図１においては、内燃機関Ｅのクランクシャフト３の回転方向とは逆の反時計方向）に相対回転し、低速用カム１４，１４および高速用カム１５の位相が一体的に進角して吸気バルブ１０，１０の開弁タイミングおよび閉弁タイミングが共に進み側に変化する。従って、進角室５２…および遅角室５３…の油圧を制御することにより、吸気バルブ１０，１０の開閉時期を無段階に変化させることができる。
【００３１】
次に、図７に基づいて第１、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ1 ，Ｖ2 の制御系を説明する。
【００３２】
オイルポンプ６１がクランクケースの底部のオイルパン６２から油路Ｌ1 を介して汲み上げたオイルは、内燃機関Ｅのクランクシャフト３まわりや動弁機構の潤滑油として、また第１、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ1 ，Ｖ1 ，Ｖ2 の作動油として油路Ｌ2 に吐出される。油路Ｌ2 から分岐して吸気側および排気側の第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 ，Ｖ1 に連通する油路Ｌ3 には油圧を高低２段階に切り換えるＯＮ／ＯＦＦソレノイドバルブよりなる第１油圧制御弁６３が設けられる。また前記油路Ｌ2 から分岐して第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 に連通する油路Ｌ4 には油圧を無段階に制御するデューティソレノイドバルブよりなる第２油圧制御弁６４が設けられる。
【００３３】
吸気カムシャフト５の位相を検出するカムシャフトセンサＳ1 からの信号、排気カムシャフト６の位相に基づいてピストン１…の上死点を検出するＴＤＣセンサＳ2 からの信号、クランクシャフト３の位相を検出するクランクシャフトセンサＳ3 からの信号、吸気負圧を検出する吸気負圧センサＳ4 からの信号、冷却水温を検出する冷却水温センサＳ5 からの信号、スロットル開度を検出するスロットル開度センサＳ6 からの信号、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサＳ7 からの信号が入力される制御手段としての電子制御ユニットＵは、第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 ，Ｖ1 用の第１油圧制御弁６３および第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 用の第２油圧制御弁６４の作動を制御する。
【００３４】
次に、図８に基づいて第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 用の第２油圧制御弁６４の構造を説明する。
【００３５】
第２油圧制御弁６４は、円筒状のスリーブ６５と、スリーブ６５の内部に摺動自在に嵌合するスプール６６と、スリーブ６５に固定されてスプール６６を駆動するデューティソレノイド６７と、スプール６６をデューティソレノイド６７に向けて付勢するスプリング６８とを備える。電子制御ユニットＵからの指令でデューティソレノイド６７の電流をデューティ制御することにより、スリーブ６５に摺動自在に嵌合するスプール６６の軸方向位置を無段階に変化させることができる。
【００３６】
スリーブ６５には、中央の入力ポート６９と、その両側に位置する遅角ポート７０および進角ポート７１と、それらの両側に位置する一対のドレンポート７２，７３とが形成される。一方、スリーブ６５に摺動自在に嵌合するスプール６６には、中央のグルーブ７４と、その両側に位置する一対のランド７５，７６と、それらの両側に位置する一対のグルーブ７７，７８とが形成される。入力ポート６９はオイルポンプ６１に接続され、遅角ポート７０は第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の遅角室５３…に接続され、進角ポート７１は第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の進角室５２…に接続される。
【００３７】
次に、第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 の作用について説明する。
【００３８】
内燃機関Ｅの低速回転時には、電子制御ユニットＵからの指令によりＯＮ／ＯＦＦソレノイドバルブよりなる第１油圧制御弁６３がＯＦＦし、オイルポンプ６１から第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 の連結切換機構３１に供給される油圧が遮断されると、ロッカーシャフト１６内の油圧供給路３８に連なる油圧室３６に油圧が作用しなくなり、第１〜第３切換ピン３２〜３４は戻しばね３５の弾発力で図５に示す連結解除位置に移動する。その結果、第１〜第３ロッカーアーム１７〜１９は相互に切り離され、２個の低速用カム１４，１４にカムスリッパ１７1 ，１９1 を当接させた第１、第３ロッカーアーム１７，１９により２個の吸気バルブ１０，１０が開閉駆動される。このとき、高速用カム１５にカムスリッパ１８1 を当接させた第２ロッカーアーム１８は、吸気バルブ１０，１０の作動とは無関係に空動する。
【００３９】
内燃機関Ｅの高速回転時には、電子制御ユニットＵからの指令によりＯＮ／ＯＦＦソレノイドバルブよりなる第１油圧制御弁６３がＯＮし、オイルポンプ６１から第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 の連結切換機構３１に油圧が供給され、その油圧はロッカーシャフト１６内の油圧供給路３８から油圧室３６に伝達される。その結果、第１〜第３切換ピン３２〜３４が戻しばね３５の弾発力に抗して連結位置に移動し、第１、第２切換ピン３２，３３によって第１〜第３ロッカーアーム１７〜１９が一体に連結されるため、高位部１５1 の高さおよび角度範囲が大きい高速用カム１５にカムスリッパ１８1 を当接させた第２ロッカーアーム１８の揺動が、それと一体に連結された第１、第３ロッカーアーム１７，１９に伝達されて２個の吸気バルブ１０，１０が開閉駆動される。このとき、低速用カム１４，１４の高位部１４1 ，１４1 は第１、第３ロッカーアーム１７，１９のカムスリッパ１７1 ，１９1 から離れて空動する。
【００４０】
而して、内燃機関Ｅの低速回転時には吸気バルブ１０，１０を低バルブリフトおよび小開角で駆動し、内燃機関Ｅの高速回転時には吸気バルブ１０，１０を高バルブリフトおよび大開角で駆動することができる。尚、排気バルブ１１，１１のバルブリフトおよび開角も、それに対応する第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 によって、前述した吸気バルブ１０，１０と同様にして制御される。
【００４１】
次に、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の作用について説明する。
【００４２】
内燃機関Ｅの停止時に、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 は遅角室５３…が最大容積になり、かつ進角室５２…の容積がゼロになった図６の状態にあり、ロックピン４７が従動スプロケット７のロック孔７3 に嵌合した最遅角状態に保持される。内燃機関Ｅの始動によりオイルポンプ６１が作動し、第２油圧制御弁６４を介して進角室５２…に伝達される油圧が所定値（例えば、１ｋｇ／ｃｍ2 ）を越えると、前記油圧によりロックピン４７がロック孔７3 から離脱して第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 は作動可能な状態になる。
【００４３】
この状態から、デューティソレノイド６７のデューティ比を例えば５０％以上に増加させると、図８においてスプール６６がスプリング６８に抗して中立位置よりも左側に移動し、オイルポンプ６１に連なる入力ポート６９がグルーブ７４を介して進角ポート７１に連通するとともに、遅角ポート７０がグルーブ７７を介してドレンポート７２に連通する。その結果、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の進角室５２…に油圧が作用するため、図６において従動スプロケット７に対して吸気カムシャフト５が時計方向に相対回転し、吸気カムシャフト５のカム位相が進角側に連続的に変化する。そして目標とするカム位相が得られたときに、デューティソレノイド６７のデューティ比を後述する高速用バルブタイミングに見合った設定値（例えば、５０％）に設定して第２油圧制御弁６４のスプール６６を図８に示す中立位置に停止させ、入力ポート６９を一対のランド７５，７６間に閉塞し、かつ遅角ポート７０および進角ポート７１をそれぞれランド７５，７６で閉塞することにより、従動スプロケット７および吸気カムシャフト５を一体化して前記カム位相を保持することができる。
【００４４】
吸気カムシャフト５のカム位相を遅角側に連続的に変化させるには、デューティソレノイド６７のデューティ比を５０％以下に減少させてスプール６６を中立位置から右動させ、オイルポンプ６１に連なる入力ポート６９をグルーブ７４を介して遅角ポート７０に連通させるとともに、進角ポート７１をグルーブ７８を介してドレンポート７３に連通させれば良い。そして目標とする位相が得られたときに、デューティソレノイド６７のデューティ比を５０％に設定してスプール６６を図８に示す中立位置に停止させれば、入力ポート６９、遅角ポート７０および進角ポート７１を閉塞して前記カム位相を保持することができる。
【００４５】
而して、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 でクランクシャフト３の位相に対して吸気カムシャフト５の位相を変化させることにより、吸気バルブ１０，１０の開閉タイミングを、吸気カムシャフト５の回転角の３０°の範囲（クランクシャフト３の回転角に換算すると６０°の範囲）に亘って無段階に進角および遅角することが可能となる。
【００４６】
ところで、内燃機関Ｅが極低負荷・高速回転状態にあるとき、第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 は高速用バルブタンミング状態に制御され、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 は最遅角状態に制御される。第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 を最遅角状態に設定するには、第２油圧制御弁６４のデューティソレノイド６７のデューティ比を０％にしてスプール６６を図８中で右動させ、オイルポンプ６１からのオイルを遅角室５３…に供給すれば良いが、第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 および第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 は共通のオイルポンプ６１から油圧の供給を受けるようになっているため、このようにすると遅角室５３…からのオイルのリークによってオイルポンプ６１から第１油圧制御弁６３を経て第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 に供給されるオイルの量が減少し、オイルポンプ６１の容量を充分に大きく設定しないと第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 による高速用バルブタンミング状態の設定が不安定になる虞がある。
【００４７】
そこで本実施例では、第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 が高速用バルブタンミング状態に制御されているとき、第２油圧制御弁６４のデューティソレノイド６７のデューティ比を高速用バルブタイミングに見合った設定値（例えば、５０％）にして第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 を最遅角状態に固定する。即ち、デューティ比を０％にして遅角室５３…に油圧を供給することにより、スプール６６を図８中で右動させて第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 を最遅角状態に制御した後に、デューティ比を５０％に保持してスプール６６を中立位置に戻し、第２油圧制御弁６４のオイルポンプ６１に連なる入力ポート６９を閉塞し、かつ進角室５２…に連なる進角ポート７１および遅角室５３…に連なる遅角ポート７０を閉塞する。
【００４８】
上記制御により、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 が最遅角状態にあるときに、オイルポンプ６１からの油圧を第２油圧制御弁６４で遮断して第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 でのリークを防止することができるので、オイルポンプ６１の容量を増加させることなく、第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 に高速用バルブタンミング状態を確立させるための油圧を確保してバルブ作動特性可変制御の確実性を保証することができる。しかも、第２油圧制御弁６４のデューティソレノイド６７のデューティ比を５０％にしてスプール６６を中立状態に保持するので、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 のカム位相を最遅角状態から進角側に変化させる際に、進角室５２…の油圧を速やかに立ち上げて応答性を高めることができる。
【００４９】
次に、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の作用をフローチャートを参照しながら更に詳細に説明する。
【００５０】
図９および図１０のフローチャートは、目標カム位相ＣＡＩＮＣＭＤを算出するルーチンを示すもので、このルーチンは所定時間毎に実行される。先ず、ステップＳ１１で内燃機関Ｅが始動モードにあるとき、ステップＳ１２で始動後カム位相可変制御禁止タイマＴＭＣＡＡＳＴを所定時間＃ＴＭＣＡＡＳＴ（例えば、５ｓｅｃ）にセットし、ステップＳ１３で第２バルブ作動特性可変機構作動用ディレイタイマＴＭＣＡＤＬＹを所定時間＃ＴＭＣＡＤＬＹ（例えば、５００ｍｓ）にセットし、ステップＳ１４で目標カム位相ＣＡＩＮＣＭＤを０に設定し、ステップＳ１５で第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の作動を許可するか否かを示す第２バルブ作動特性可変機構制御許可フラグＦ  ＶＴＣを「０」（作動禁止中）にセットする。
【００５１】
内燃機関Ｅが始動し、前記ステップＳ１１で始動モードを脱して基本モードになった後、ステップＳ１６で始動後カム位相可変制御禁止タイマＴＭＣＡＡＳＴがタイムアップするまでは、前記ステップＳ１３〜Ｓ１５に移行して第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の作動を禁止し、始動後カム位相可変制御禁止タイマＴＭＣＡＡＳＴがタイムアップして始動後に５ｓｅｃが経過すると、ステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７で第２バルブ作動特性可変機構故障フラグＦ  ＶＴＣＮＧが「１」（故障）にセットされているか、あるいはステップＳ１８で他の故障が発生していれば、前記ステップＳ１３〜Ｓ１５に移行して第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の作動を禁止する。
【００５２】
前記ステップＳ１７，Ｓ１８で故障が発生していなければ、ステップＳ１９でアイドルフラグＦ  ＩＤＬＥを参照する。アイドルフラグＦ  ＩＤＬＥが「１」にセットされていて内燃機関Ｅがアイドル運転状態にあるとき、例えば、スロットル開度センサＳ6 で検出したスロットル開度ＴＨが全閉開度であり、かつエンジン回転数センサＳ7 で検出したエンジン回転数ＮＥが７００ｒｐｍ近傍のとき、前記ステップＳ１３〜Ｓ１５に移行して第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の作動を禁止する。
【００５３】
前記ステップＳ１９でアイドルフラグＦ  ＩＤＬＥが「０」にセットされていて内燃機関Ｅがアイドル運転状態でなければ、ステップＳ２０で、冷却水温センサＳ5 で検出した冷却水温ＴＷが下限値＃ＴＷＶＴＣＬ（例えば、０℃）および上限値＃ＴＷＶＴＣＨ（例えば、１１０℃）間にあり、かつエンジン回転数センサＳ7 で検出したエンジン回転数ＮＥが下限値＃ＮＥＶＴＣＬ（例えば、１５００ｒｐｍ）未満であるか否かを判定し、上記条件の何れかが不成立であれば前記前記ステップＳ１３〜Ｓ１５に移行して第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の作動を禁止する。
【００５４】
前記ステップＳ１１，Ｓ１６〜Ｓ２０の条件が全て成立すれば、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 を作動させるべくステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１で第１バルブ作動特性可変機構制御許可フラグＦ  ＶＴＥＣが「０」であって第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 が低速用バルブタイミングを確立していれば、ステップＳ２２で低速用バルブタイミングに対応する目標カム位相＃ＣＩＣＭＤ  Ｌをマップ検索し、また第１バルブ作動特性可変機構制御許可フラグＦ  ＶＴＥＣが「１」であって第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 が高速用バルブタイミングを確立していれば、ステップＳ２３で高速用バルブタイミングに対応する目標カム位相＃ＣＩＣＭＤ  Ｈをマップ検索する。前記ステップＳ２２，Ｓ２３で使用されるマップは、吸気負圧センサＳ4 で検出した吸気負圧ＰＢＡと、エンジン回転数センサＳ7 で検出したエンジン回転数ＮＥとをパラメータとして設定されている。  続くステップＳ２４で、前記ステップＳ２２，Ｓ２３で検索したマップ値である目標カム位相＃ＣＩＣＭＤ  Ｌ，＃ＣＩＣＭＤ  Ｈを目標カム位相ＣＡＩＮＣＭＤＸとする。続くステップＳ２５で、目標カム位相ＣＡＩＮＣＭＤＸから目標カム位相の前回値ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ−１）を減算した偏差の絶対値をカム位相操作量リミット値＃ＤＣＡＣＭＤＸ（例えば、クランク角相当で２°）と比較し、その結果、｜ＣＡＩＮＣＭＤＸ−ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ−１）｜＜＃ＤＣＡＣＭＤＸが成立して偏差の絶対値が比較的に小さいときには、ステップＳ２６で目標カム位相ＣＡＩＮＣＭＤＸを目標カム位相の今回値ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ）とする。
【００５５】
一方、前記ステップＳ２５が不成立で偏差の絶対値が比較的に大きいときには、ステップＳ２７で前記偏差ＣＡＩＮＣＭＤＸ−ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ−１）の符号を判定する。その結果、偏差ＣＡＩＮＣＭＤＸ−ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ−１）＞０が成立すれば、ステップＳ２８で、カム位相を段階的に進角側に変化させるべく、目標カム位相の前回値ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ−１）に前記カム位相操作量リミット値＃ＤＣＡＣＭＤＸを加算した値を目標カム位相の今回値ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ）とする。逆に、前記ステップＳ２７で偏差ＣＡＩＮＣＭＤＸ−ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ−１）＞０が成立しなければ、ステップＳ２９で、カム位相を段階的に遅角側に変化させるべく、目標カム位相の前回値ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ−１）から前記カム位相操作量リミット値＃ＤＣＡＣＭＤＸを減算した値を目標カム位相の今回値ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ）とする。
【００５６】
前記ステップＳ２５〜Ｓ２９により、目標カム位相の今回値ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ）と前回値ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ−１）との偏差がカム位相操作量リミット値＃ＤＣＡＣＭＤＸを越えた場合には、一気に目標カム位相を切り換えずに徐々に切り換えることで、急激なカム位相の変化によるカム位相フィードバック制御時のオーバーシュートを防止するとともに、例えばシフトチェンジ時等にエンジン回転数が瞬間的に上昇して直ぐに元に戻る際の不要なカム位相変更を防止することができる。
【００５７】
続くステップＳ３０で、目標カム位相の今回値ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ）を、それに水温補正係数ＫＴＷＣＩを乗算することにより補正する。図１３に示すように、冷却水温センサＳ5 で検出した冷却水温ＴＷをパラメータとして検索される水温補正係数ＫＴＷＣＩは、冷却水温ＴＷが所定値以上で１に設定され、冷却水温ＴＷが所定値未満で１からリニアに減少するように設定される。
【００５８】
続くステップＳ３１で、目標カム位相の今回値ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ）を最遅角位置からの制御実施カム位相＃ＣＡＩＮＬ０（例えば、クランク角相当で３°あるいは５°）と比較し、目標カム位相の今回値ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ）が制御実施カム位相＃ＣＡＩＮＬ０未満である場合には、つまり最遅角位置からの制御量が極小の目標カム位相である場合（例えば、アイドル解除状態直後の低負荷運転時等）には、第２油圧制御弁６４や第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 に駆動力を作用させる場合と比較して運転状態にそれ程の差異が生じることがなく、カム位相の変更をした場合としない場合とで大差がないため、前記ステップＳ１３〜Ｓ１５に移行して第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の作動を禁止する。
【００５９】
そして前記ステップＳ３１で目標カム位相の今回値ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ）が制御実施カム位相＃ＣＡＩＮＬ０以上である場合には、ステップＳ３２で始動モードおよび基本モードの切換時のハンチングを防止すべく前記第２バルブ作動特性可変機構作動用ディレイタイマＴＭＣＡＤＬＹがタイムアップするのを待った後に、ステップＳ３３でバルブ作動特性可変機構制御許可フラグＦ  ＶＴＣを「１」にセットして第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の作動を許可する。
【００６０】
図１１および図１２のフローチャートは、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 によりカム位相をフィードバック制御するルーチンを示すもので、このルーチンは所定時間毎に実行される。先ず、ステップＳ４１で第２バルブ作動特性可変機構故障フラグＦ  ＶＴＣＮＧが「０」にセットされていて第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 が正常であり、かつステップＳ４２で第２バルブ作動特性可変機構制御許可フラグＦ  ＶＴＣが「１」にセットされていて第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 が作動中であるとき、ステップＳ４３で、前記図９および図１０のルーチンで算出した目標カム位相ＣＡＩＮＣＭＤと、カムシャフトセンサＳ1 およびクランクシャフトセンサＳ3 の出力から算出した実カム位相ＣＡＩＮとの偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤを算出するとともに、ステップＳ４４で実カム位相の前回値ＣＡＩＮ（ｎ−１）および今回値ＣＡＩＮ（ｎ）の偏差ＤＣＡＮＩＮを算出する。
【００６１】
続くステップＳ４５で第２バルブ作動特性可変機構制御許可フラグＦ  ＶＴＣが「０」から「１」に変化していれば、即ち、今回のループで第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の作動が禁止から許可に切り換わった場合には、ステップＳ４６に移行して偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤを第１フィードフォワード制御判定値＃ＤＣＡＩＮＦＦＯ（例えば、クランク角相当で１０°）と比較する。その結果、前記偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤが第１フィードフォワード処理判定値＃ＤＣＡＩＮＦＦＯよりも大きければ、ステップＳ４７で第２バルブ作動特性可変機構フィードフォワード制御フラグＦ  ＶＴＣＦＦを「１」にセットし、本来はフィードバック制御すべき第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 をフィードフォワード制御する。
【００６２】
即ち、ステップＳ４８で第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 をＰＩＤフィードバック制御する際のＩ項の今回値ＤＶＩＩＮ（ｎ）を０に設定するとともに、ステップＳ４９で第２バルブ作動特性可変制御の操作量の今回値ＤＶＩＮを上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨＯに設定した後、ステップＳ６７で第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の第２油圧制御弁６４のデューティ比ＤＯＵＴＶＴを前記操作量の今回値ＤＶＩＮ（ｎ）とする。以後のループでは、前記ステップＳ４５の答がＮＯになり、かつステップＳ５０の答がＹＥＳになるため、再び前記ステップＳ４６で偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤと第１フィードフォワード処理判定値＃ＤＣＡＩＮＦＦＯとの大小を比較し、偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤが大きい間はステップＳ４７〜Ｓ４９を経てステップＳ６７に移行する。
【００６３】
従って、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の制御が開始されたときに目標カム位相ＣＡＩＮＣＭＤと実カム位相ＣＡＩＮとの偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤが大きければ、その状態が続く間、第２バルブ作動特性可変制御の操作量の今回値ＤＶＩＮを定数である上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨＯに設定することにより、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 を実質的にフィードフォワード制御することになる。
【００６４】
上記制御手法を採用する意味は以下のとおりである。第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 を最初からフィードバック制御しても応答性を確保することは可能であるが、カム位相が目標値に達した後のオーバーシュートを避けられない可能性が高く、精度の高い収束性を確保するのは困難である。そこで制御開始当初はフィードフォワード制御を採用し、偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤが大きいために収束性が懸念される間だけフィードフォワード制御を継続することにより、応答性および収束性を両立させることができる。
【００６５】
前記ステップＳ４６で、制御開始当初から偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤが第１フィードフォワード処理判定値＃ＤＣＡＩＮＦＦＯ以下である場合、あるいは上述したフィードフォワード制御中に偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤが第１フィードフォワード処理判定値＃ＤＣＡＩＮＦＦＯ以下になった場合、ステップＳ５１で第２バルブ作動特性可変機構フィードフォワード制御フラグＦ  ＶＴＣＦＦを「０」にセットしてステップＳ５２に移行する。ステップＳ５２でＰＩＤフィードバック制御のＩ項の前回値ＤＶＩＩＮ（ｎ−１）が０であれば、ステップＳ５３で前記Ｉ項の前回値ＤＶＩＩＮ（ｎ−１）をＩ項初期値＃ＤＶＩＳＥＮに設定する。
【００６６】
続くステップＳ５４で、偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤ（正値；目標カム位相が実カム位相より大きい場合）を、前記第１フィードフォワード制御判定値＃ＤＣＡＩＮＦＦＯよりも小さい第２フィードフォワード制御判定値＃ＤＣＡＩＮＦＦＲと比較する。その結果、両者間の偏差が大きければ、ステップＳ５６で操作量の今回値ＤＶＩＮ（ｎ）を上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨ２に設定した後、ステップＳ６７で第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の第２油圧制御弁６４のデューティ比ＤＯＵＴＶＴを前記操作量の今回値ＤＶＩＮ（ｎ）とする。
【００６７】
同様に、ステップＳ５５で偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤ（負値；実カム位相が目標カム位相より大きい場合）を、前記第１フィードフォワード制御判定値＃ＤＣＡＩＮＦＦＯよりも絶対値が小さい第３フィードフォワード制御判定値＃ＤＣＡＩＮＦＦＡと比較する。その結果、両者間の偏差が大きければ、ステップＳ５７で操作量の今回値ＤＶＩＮ（ｎ）を下限リミット値＃ＤＶＬＭＴＬ１に設定した後、ステップＳ６７で第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の第２油圧制御弁６４のデューティ比ＤＯＵＴＶＴを前記操作量の今回値ＤＶＩＮ（ｎ）とする。
【００６８】
このように、前記ステップＳ４６で偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤが第１フィードフォワード制御判定値＃ＤＣＡＩＮＦＦＯ以下になった後も、前記ステップＳ５４，Ｓ５５で偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤが第２、第３フィードフォワード制御判定値＃ＤＣＡＩＮＦＦＲ，＃ＤＣＡＩＮＦＦＡ以下になるまでは、操作量の今回値ＤＶＩＮ（ｎ）を上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨＯから上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨ２あるいは下限リミット値＃ＤＶＬＭＴＬ１に持ち換えてフィードフォワード制御を続行することにより、応答性および収束性の両立を図ることができる。
【００６９】
ところで、前記下限リミット値＃ＤＶＬＭＴＬ１（ステップＳ５７参照）は固定値であるのに対し、前記上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨ２（ステップＳ５６参照）はフィードフォワード制御の収束性を高めるべく可変値とされ、冷却水温センサＳ5 で検出した冷却水温ＴＷをパラメータとして、あるいは偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤをパラメータとして図１４に示すマップから検索される。
【００７０】
冷却水温ＴＷの上昇に応じて上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨ２を増加させる理由は、冷却水温ＴＷが上昇するに伴って油温が上昇して油圧が低めになり、かつデューティソレノイド６７のコイル温が上昇して電気抵抗が増加するのを、操作量ＤＶＩＮを決定する上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨ２を増加させることにより補償するためである。また偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤの増加に応じて上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨ２を増加させる理由は、偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤが大きいときに操作量ＤＶＩＮを増加させて実カム位相ＣＡＩＮを目標カム位相ＣＡＩＮＣＭＤに速やかに収束性させるためである。
【００７１】
また目標カム位相ＣＡＩＮＣＭＤが実カム位相ＣＡＩＮよりも大きいとき、つまり第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 が進角方向に作動する場合だけに可変値である上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨ２を採用する理由は、吸気カムシャフト５が吸気バルブ１０，１０側から受ける反力がカム位相を遅角側に変化させるように作用するため、その反力に抗してカム位相を確実に進角させる必要があるからである。尚、上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨ２だけでなく、下限リミット値＃ＤＶＬＭＴＬ１も冷却水温ＴＷや偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤをパラメータとして持ち換えることができ、このようにすれば一層精密な制御が可能になることは言うまでもない。
【００７２】
さて、上述したフィードフォワード制御により偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤが充分に小さくなって前記ステップＳ５４，Ｓ５５が共に不成立になると、ＰＩＤフィードバック制御を行うべく、ステップＳ５８でＰ項ゲインＫＶＰ、Ｉ項ゲインＫＶＩおよびＤ項ゲインＫＶＤを算出した後、ステップＳ５９でＰ項ＤＶＰＩＮ、Ｉ項ＤＶＩＩＮおよびＤ項ＤＶＤＩＮを、
ＤＶＰＩＮ←ＫＶＰ＊ＤＣＡＩＮＣＭＤ
ＤＶＩＩＮ（ｎ）←ＫＶＩ＊ＤＣＡＩＮＣＭＤ＋ＤＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ−１）  ＤＶＤＩＮ←ＫＶＤ＊ＤＣＡＮＩＮ
により算出する。
【００７３】
続くステップＳ６０〜Ｓ６３で、Ｉ項ＤＶＩＩＮのリミット処理を実行することにより、該Ｉ項ＤＶＩＩＮの過成長を抑制して収束性の低下を防止する。即ち、ステップＳ６０でＩ項の今回値ＤＶＩＩＮ（ｎ）が上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨ１を越えていれば、ステップＳ６２で前記上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨ１をＩ項の今回値ＤＶＩＩＮ（ｎ）とし、またステップＳ６１でＩ項の今回値ＤＶＩＩＮ（ｎ）が下限リミット値＃ＤＶＬＭＴＬ未満であれば、ステップＳ６３で前記下限リミット値＃ＤＶＬＭＴＬ１をＩ項の今回値ＤＶＩＩＮ（ｎ）とする。
【００７４】
前記ステップＳ６０，Ｓ６１で、Ｉ項の今回値ＤＶＩＩＮ（ｎ）が上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨ１および下限リミット値＃ＤＶＬＭＴＬ間に納まっていれば、ステップＳ６４でＰＩＤフィードバック制御の操作量の今回値ＤＶＩＮ（ｎ）を、Ｐ項ＤＶＰＩＮ、Ｉ項ＤＶＩＩＮおよびＤ項ＤＶＤＩＮの和として算出する。
【００７５】
続いて、ステップＳ６５，Ｓ６６，Ｓ５６，Ｓ５７で、操作量の今回値ＤＶＩＮのリミット処理を実行する。即ち、ステップＳ６５で操作量の今回値ＤＶＩＮ（ｎ）が上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨを越えていれば、前記ステップＳ５６で前記上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨを操作量の今回値ＤＶＩＮ（ｎ）とし、またステップＳ６６で操作量の今回値ＤＶＩＮ（ｎ）が下限リミット値＃ＤＶＬＭＴＬ未満であれば、前記ステップＳ５７で前記下限リミット値＃ＤＶＬＭＴＬ１を操作量の今回値ＤＶＩＮ（ｎ）とする。そして前記ステップＳ６７で前記操作量ＤＶＩＮを第２油圧制御弁６４のデューティ比ＤＯＵＴＶＴとして、目標カム位相ＣＡＩＮＣＭＤと実カム位相ＣＡＩＮとの偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤを０に収束させるべく第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 をフィードバック制御する。
【００７６】
ところで、前記ステップＳ４１で第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 が故障中であって第２バルブ作動特性可変機構故障フラグＦ  ＶＴＣＮＧが「１」にセットされているとき、ステップＳ６８を経てステップＳ６９で、操作量の今回値ＤＶＩＮ（ｎ）を、例えばデューティソレノイド６７のデューティ比５０％に相当する故障復帰設定値＃ＤＶＬＭＴＭに設定し、続くステップＳ７０で故障復帰タイマーＴＭＶＴＣＮＧ（例えば、３ｓｅｃ）をセットする。次のループから故障復帰タイマーＴＭＶＴＣＮＧがタイムアップするまでの間、ステップＳ６８の答がＮＯになるため、ステップＳ７１で操作量の今回値ＤＶＩＮ（ｎ）を０に設定する。
【００７７】
上記制御により、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 が故障した場合に、第２油圧制御弁６４を最遅角状態にした上で、所定時間間隔で瞬間的に進角側に作動させることができる。その結果、ゴミの噛み込みによる故障が発生した場合や、油圧回路の脈動等によって瞬間的に故障判断がなされた場合に、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 あるいは第２油圧制御弁６４を自動的に正常状態に復帰させることができる。
【００７８】
また前記ステップＳ４２で第２バルブ作動特性可変機構制御許可フラグＦ  ＶＴＣを「０」にセットされていて第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の作動が禁止されているとき、ステップＳ７２で第２バルブ作動特性可変機構フィードフォワード制御フラグＦ  ＶＴＣＦＦを「０」にセットし、更にステップＳ７３でＩ項の今回値ＤＶＩＩＮ（ｎ）を０に設定した後にステップＳ７４に移行する。
【００７９】
そしてステップＳ７４で第１バルブ作動特性可変機構制御許可フラグＦ  ＶＴＥＣが「０」（低速用バルブタイミング）であれば、ステップＳ７５で操作量の今回値ＤＶＩＮ（ｎ）を低速用バルブタイミングに見合った設定値＃ＤＶＬＭＴＬＯＬ（デューティ比１０％相当）に固定し、またステップＳ７４で第１バルブ作動特性可変機構制御許可フラグＦ  ＶＴＥＣが「１」（高速用バルブタイミング）であれば、ステップＳ７６で操作量の今回値ＤＶＩＮ（ｎ）を高速用バルブタイミングに見合った設定値＃ＤＶＬＭＴＬＯＨ（デューティ比５０％相当）に固定する。
【００８０】
尚、低速用バルブタイミングに見合った設定値＃ＤＶＬＭＴＬＯＬ（デューティ比１０％相当）は、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 のロックピン４７がロック孔７3 から離脱する直前の値に相当し、また高速用バルブタイミングに見合った設定値＃ＤＶＬＭＴＬＯＨ（デューティ比５０％相当）は、第２油圧制御弁６４のスプール６６が中立位置に保持される値に相当する。
【００８１】
このように、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 の作動を禁止してカム位相を最遅角状態に固定するとき、第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 により高速用バルブタイミングが選択されている場合に限って、第２油圧制御弁６４のデューティ比を高速用バルブタイミングに見合った設定値（例えば、５０％）に設定して第２油圧制御弁６４のスプール６６を中立位置に保持することにより、前述したように第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 における油圧のリークを防止し、第１バルブ作動特性可変機構Ｖ1 による高速用バルブタイミングの確立を確実なものとすることができる。
【００８２】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００８３】
例えば、本発明のバルブ作動特性可変機構は実施例の第２バルブ作動特性可変機構Ｖ2 に限定されず、電気アクチュエータでカム位相を変化させるものでも良い。また実施例では機関温度として冷却水温ＴＷを採用しているが、油温等の他の温度を採用することができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、目標カム位相と実カム位相との偏差が第１フィードフォワード判定値を越えるような大きいときには、内燃機関の運転状態に関わらず一定の定数である第１基本操作量でバルブ作動特性可変機構をフィードフォワード制御することにより、実カム位相を急速に目標カム位相に近づけて応答性を確保できる。
【００８５】
前記偏差が第１フィードフォワード制御判定値以下で且つ第２フィードフォワード制御判定値より大きい中間時には、機関温度の増加に応じて第２基本操作量を増加させることにより、内燃機関の運転状態に応じた応答性を確保することができる。
【００８６】
前記偏差が第２フィードフォワード制御判定値以下であるような小さいときには、バルブ作動特性可変機構をフィードバック制御することで収束性を確保することができる。
【００８７】
また請求項２に記載された発明によれば、遅角状態に固定されたカム位相を目標カム位相に一致させるには大きい操作量が必要になるが、第１基本操作量を内燃機関の運転状態によらない大きな定数に設定してフィードフォワード制御することで高い応答性を得ることができる。しかも第１基本操作量によるフィードフォワード制御を、バルブ作動特性可変機構の作動が禁止から許可に切り換わってカム位相が最遅角状態から進角を開始してから、偏差が前記第１フィードフォワード制御判定値以下になるまでの期間に限定するので、上記期間以外に前記偏差が一時的に第１フィードフォワード制御判定値より大きくなっても第１基本操作量によるフィードフォワード制御は行われず、従って第１基本操作量を大きく設定してもオーバーシュートの発生を抑制して収束性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  内燃機関の全体斜視図
【図２】  図１の２方向拡大矢視図
【図３】  図２の３−３線断面図
【図４】  図２の４−４線断面図
【図５】  図３の５−５線断面図
【図６】  図２の６−６線断面図
【図７】  バルブ作動特性可変機構の油圧回路図
【図８】  第２油圧制御弁の縦断面図
【図９】  目標カム位相算出ルーチンのフローチャートの第１分図
【図１０】  目標カム位相算出ルーチンのフローチャートの第２分図
【図１１】  第２バルブ作動特性可変機構のフィードバック制御ルーチンの第１分図
【図１２】  第２バルブ作動特性可変機構のフィードバック制御ルーチンの第２分図
【図１３】  冷却水温ＴＷから水温補正係数ＫＴＷＣＩを検索するマップを示す図
【図１４】  冷却水温ＴＷあるいは偏差ＤＣＡＩＮＣＭＤから上限リミット値＃ＤＶＬＭＴＨ２を検索するマップを示す図
【符号の説明】
ＣＡＩＮ              実カム位相
ＣＡＩＮＣＭＤ        目標カム位相
ＤＣＡＩＮＣＭＤ      偏差
＃ＤＣＡＩＮＦＦＯ    第１フィードフォワード制御判定値
＃ＤＣＡＩＮＦＦＲ    第２フィードフォワード制御判定値
＃ＤＶＬＭＴＨ０      上限リミット値（第１基本操作量）
＃ＤＶＬＭＴＨ２      上限リミット値（第２基本操作量）
Ｅ          内燃機関
ＴＷ        冷却水温（機関温度）
Ｕ          電子制御ユニット（制御手段）
Ｖ2         第２バルブ作動特性可変機構（バルブ作動特性可変機構）
【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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