JP4196441B2 - 内燃機関のバルブ特性制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の運転状態に応じてバルブの開閉時期やリフト量を連続的に調整する内燃機関のバルブ特性制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、吸気バルブや排気バルブの開閉タイミングを精密に制御して、内燃機関の性能を向上させるための動弁装置が知られている（特開平７−２４７８１５号公報）。この動弁装置においては、バルブ開閉時期の位相を変更するバルブタイミング可変機構と、バルブリフト量を変更するバルブリフト量可変機構とを備えて、吸気バルブまたは排気バルブの開閉弁時期を調整するものである。
【０００３】
バルブリフト量可変機構はバルブのリフト量を変更するため、開弁時期と閉弁時期とを近づけたり離したりする機能があり、バルブタイミング可変機構はリフト位相をずらすため、開弁時期と閉弁時期とを共に進角させたり遅角させたりする機能がある。前記従来技術は、この両機構を組み合わせることにより、自由度の高い開閉弁時期の制御を可能とし、内燃機関の性能を十分に発揮させることができるというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来技術では、バルブリフト量可変機構とバルブタイミング可変機構との開閉弁時期が目標値に収束している場合には内燃機関の性能を十分に発揮できていると考えられる。しかし、内燃機関運転状態の変化に応じて両機構の目標値が切り替わった場合に生じる目標値に実値が収束するまでの過渡状態に関しては何ら考慮がなされていない。
【０００５】
特に両機構が連続的にリフト量やリフト位相を調整するものであった場合には、この過渡状態での両機構の変化状態も内燃機関の性能に大きく影響する。したがって、両機構の過渡状態を考慮しない技術では、未だ十分に内燃機関の性能を発揮しているものとは言い難いものである。
【０００６】
本発明は、連続的に制御可能なバルブリフト量可変機構およびバルブタイミング可変機構を用いている内燃機関のバルブ特性制御装置において、両機構の過渡状態を考慮することにより、内燃機関の性能を十分に発揮させることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブ開閉時期を連続的に変更するバルブタイミング可変機構と、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブリフト量を連続的に変更するバルブリフト量可変機構とを備え、前記バルブタイミング可変機構の目標の制御位置である目標制御位置Ａ及び前記バルブリフト量可変機構の目標の制御位置である目標制御位置Ｂのそれぞれを機関回転速度及び機関負荷の少なくとも一方に基づいて設定し、前記バルブタイミング可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ａに一致させるべく前記バルブタイミング可変機構を操作し、前記バルブリフト量可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ｂに一致させるべく前記バルブリフト量可変機構を操作し、これにより吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方について、そのバルブ開閉時期及びバルブリフト量からなるバルブ特性を可変とする内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記バルブタイミング可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ａに向けて変更する操作と前記バルブリフト量可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ｂに向けて変更する操作とが重複する過渡状態が生じる旨判定したとき、この過渡状態において内燃機関に要求される性能に一致するバルブ特性の変化方向を過渡時要求変化方向として設定し、そのうえで前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向と前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向との双方が前記過渡時要求変化方向と一致する旨判定したとき、前記バルブタイミング可変機構と前記バルブリフト量可変機構とのうち当該制御装置からの指令に対する応答性の高い可変機構を操作に関する優先度の高い優先可変機構として位置付けるとともに他方の可変機構を非優先可変機構として位置付け、この設定した優先度に基づいて前記バルブタイミング可変機構及び前記バルブリフト量可変機構の操作を行う過渡時制御手段を備えることを要旨としている。
【０００８】
バルブタイミング可変機構はバルブ開閉時期の位相を連続的に変更し、バルブリフト量可変機構はバルブリフト量を連続的に変更するものであり、このような機構的な違いからバルブに対する調整が量的あるいは質的に異なるものである。このため、これらが共にバルブに対して変更を加えている場合は、最終的には同じ調整量に到達するとしても、その過渡時においていずれを優先するかにより、過渡時における内燃機関の運転状態は異なることになる。
したがって、過渡時制御手段は、過渡時に内燃機関に要求される性能に応じてバルブ開閉時期の位相変更とバルブリフト量変更との優先度を設定し、該優先度に応じてバルブタイミング可変機構とバルブリフト量可変機構とを制御する。このことにより、過渡時においても内燃機関の性能を制御でき、十分に内燃機関の性能を発揮することができる。
また、前述したごとくバルブの調整に対する量的あるいは質的な違いが両可変機構に存在する。このため、過渡時の内燃機関要求性能に対して、バルブタイミング可変機構の変化方向とバルブリフト量可変機構の変化方向との両者が共に合致している場合と、いずれか一方のみ合致している場合とが存在する。この内、バルブタイミング可変機構とバルブリフト量可変機構とが共にそのバルブ調整のための変化方向が過渡時の内燃機関要求性能に合致している場合を考える。
この場合には、単に両機構とも駆動させたのでは駆動源の出力上の限界があることから、両者の変化速度は単独に駆動する場合に比較して低下するのは避けられない。したがって、一方の機構を優先して駆動した方が迅速に内燃機関要求性能に合致させられる。
しかも、バルブタイミング可変機構とバルブリフト量可変機構とは、量的あるいは質的な違い、更には機構的な違いから調整の応答性においても差が存在する。したがって、優先対象としては、両機構の内で応答性の高い方を優先する方が、最も早期に内燃機関の要求性能に合致させることができる。
このため、過渡時制御手段は、両機構の変化方向が、内燃機関要求性能に合致する方向である場合には、応答性の高い方の機構を高い優先度として両機構を制御する。こうして過渡時において内燃機関の性能を十分に発揮させることができる。
【０００９】
（２）請求項２に記載の発明は、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブ開閉時期を連続的に変更するバルブタイミング可変機構と、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブリフト量を連続的に変更するバルブリフト量可変機構とを備え、前記バルブタイミング可変機構の目標の制御位置である目標制御位置Ａ及び前記バルブリフト量可変機構の目標の制御位置である目標制御位置Ｂのそれぞれを機関回転速度及び機関負荷の少なくとも一方に基づいて設定し、前記バルブタイミング可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ａに一致させるべく前記バルブタイミング可変機構を操作し、前記バルブリフト量可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ｂに一致させるべく前記バルブリフト量可変機構を操作し、これにより吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方について、そのバルブ開閉時期及びバルブリフト量からなるバルブ特性を可変とする内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記バルブタイミング可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ａに向けて変更する操作と前記バルブリフト量可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ｂに向けて変更する操作とが重複する過渡状態が生じる旨判定したとき、この過渡状態において内燃機関に要求される性能に一致するバルブ特性の変化方向を過渡時要求変化方向として設定し、そのうえで前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向と前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向とのいずれか一方のみが前記過渡時要求変化方向と一致する旨判定したとき、制御位置の変化方向が前記過渡時要求変化方向と一致する可変機構を操作に関する優先度の高い優先可変機構として位置付けるとともに他方の可変機構を非優先可変機構として位置付け、この設定した優先度に基づいて前記バルブタイミング可変機構及び前記バルブリフト量可変機構の操作を行う過渡時制御手段を備えることを要旨としている。
【００１０】
バルブタイミング可変機構とバルブリフト量可変機構との内で、その一方のバルブ調整方向が過渡時の内燃機関要求性能に合致しているが、他方が合致していない場合を考える。この場合には、内燃機関要求性能に合致している方を優先して駆動した方が過渡時の内燃機関の要求性能に合致させることができことは明らかである。
したがって、過渡時制御手段は、内燃機関要求性能に合致する機構の方を高い優先度として両機構を制御することにより、内燃機関の性能を十分に発揮させることができる。
【００１１】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記過渡状態が生じる旨の判定結果に基づいて前記優先度の設定を実行してから前記バルブタイミング可変機構の制御位置が前記目標制御位置Ａと一致する状態且つ前記バルブリフト量可変機構の制御位置が前記目標制御位置Ｂと一致する状態が得られるまでにわたり、前記設定した優先度に基づく前記バルブタイミング可変機構及び前記バルブリフト量可変機構の操作を継続することを要旨としている。
【００１２】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記優先可変機構についてはその制御位置の変化速度を過渡状態にないときの制御位置の変化速度よりも高く設定して当該優先可変機構の操作を行い、前記非優先可変機構についてはその制御位置の変化速度を過渡状態にないときの制御位置の変化速度よりも低く設定して当該非優先可変機構の操作を行うことを要旨としている。
優先度に応じて両機構を制御する手法としては、上述するごとく両機構の変化速度の差を設けることにより行うことができ、内燃機関の性能を十分に発揮させることができる。
【００１３】
（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記バルブタイミング可変機構及び前記バルブリフト量可変機構は、共通の駆動源からの出力に基づいてそれぞれ駆動するものであり、前記過渡時制御手段は、前記設定した優先度に基づく前記バルブタイミング可変機構及び前記バルブリフト量可変機構の操作に際して、前記駆動源から前記優先可変機構への出力を前記駆動源から前記非優先可変機構への出力よりも大きくすることを要旨としている。
【００１４】
（６）請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記優先可変機構の制御位置が目標制御位置に一致する旨判定したことに基づいて、前記非優先可変機構の制御位置の変化速度に制限を加える処理を終了することを要旨としている。
このようにすることにより、両機構の最終的な状態にも迅速に到達でき、内燃機関の性能を十分に発揮させることができる。
【００１５】
（７）請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記優先可変機構の制御位置が目標制御位置に一致している旨判定するまで前記非優先可変機構の制御位置の変更を中断することを要旨としている。
優先度に応じて両機構を制御する手法としては、上述するごとく両機構の駆動の順番付けをすることにより行うことができ、内燃機関の性能を十分に発揮させることができる。
【００１６】
（８）請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向と、前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向と、機関回転速度及び機関負荷の少なくとも一方の変化方向とに基づいて前記過渡時要求変化方向の設定を行うことを要旨としている。
【００１７】
（９）請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向がバルブ開閉時期を遅角させる方向であり且つ前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向がバルブリフト量を減少させる方向である条件のもと、機関回転速度が中回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関回転速度が低下する状態への変化態様を条件Ａとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ａにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが減少する方向及び吸気バルブの閉弁時期が進角する方向のいずれかを設定する処理と、機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が部分負荷にある状態から機関負荷が減少する状態への変化態様を条件Ｂとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｂにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向及びバルブオーバラップが減少する方向及び吸気バルブの閉弁時期が進角する方向のいずれかを設定する処理と、機関回転速度が高回転且つ部分負荷にある状態から機関負荷が増大する状態への変化態様を条件Ｃとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｃにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが減少する方向及び吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向のいずれかを設定する処理と、機関温間時においてのアイドル状態以外からアイドル状態への変化態様を条件Ｄとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｄにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが減少する方向を設定する処理と、機関負荷が低負荷にある状態から機関回転速度が低下する状態への変化態様を条件Ｅとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｅにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの閉弁時期が進角する方向を設定する処理とのうちの少なくとも一つを前記過渡時要求変化方向の設定にかかる処理として実行することを要旨としている。
【００１８】
（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向がバルブ開閉時期を遅角させる方向であり且つ前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向がバルブリフト量を増大させる方向である条件のもと、機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関回転速度が上昇する状態への変化態様を条件Ａとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ａにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向及び吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向のいずれかを設定する処理と、機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関負荷が減少する状態への変化態様を条件Ｂとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｂにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向及び吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向のいずれかを設定する処理と、機関回転速度が高回転且つ機関負荷が低負荷にある状態から機関負荷が増大する状態への変化態様を条件Ｃとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｃにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向及び吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向のいずれかを設定する処理と、機関回転速度が過回転にある条件のもとでの機関運転状態の変化態様を条件Ｄとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｄにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの開弁時期が遅角する方向及び吸気バルブのバルブリフト量が増大する方向のいずれかを設定する処理とのうちの少なくとも一つを前記過渡時要求変化方向の設定にかかる処理として実行することを要旨としている。
【００１９】
（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向がバルブ開閉時期を進角させる方向であり且つ前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向がバルブリフト量を減少させる方向である条件のもと、機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が部分負荷にある状態から機関負荷が増大する状態への変化態様を条件Ａとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ａにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの閉弁時期が進角する方向及びバルブオーバラップが減少する方向のいずれかを設定する処理と、機関回転速度が高回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関負荷が減少する状態への変化態様を条件Ｂとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｂにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向を設定する処理と、機関回転速度が高回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関回転速度が低下する状態への変化態様を条件Ｃとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｃにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが減少する方向を設定する処理とのうちの少なくとも一つを前記過渡時要求変化方向の設定にかかる処理として実行することを要旨としている。
【００２０】
（１２）請求項１２に記載の発明は、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向がバルブ開閉時期を進角させる方向であり且つ前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向がバルブリフト量を増大させる方向である条件のもと、アイドル状態から機関回転速度が上昇し且つ機関負荷が増大する状態への変化態様を条件Ａとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ａにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向及びバルブオーバラップが増大する方向のいずれかを設定する処理と、機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関回転速度が上昇する状態への変化態様を条件Ｂとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｂにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向を設定する処理と、機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関負荷が減少する状態への変化態様を条件Ｃとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｃにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向を設定する処理と、機関回転速度が高回転にある状態から機関回転速度が上昇する状態への変化態様を条件Ｄとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｄにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブのバルブリフト量が増大する方向を設定する処理と、機関回転速度が高回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関負荷が減少する状態への変化態様を条件Ｅとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｅにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向を設定する処理とのうちの少なくとも一つを前記過渡時要求変化方向の設定にかかる処理として実行することを要旨としている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１〜図９により、内燃機関の吸気側カムシャフトに対して設けられたバルブ特性制御装置１０について説明する。
【００２５】
図１には直列４気筒の車載用ガソリンエンジン（以下、単に「エンジン」という）１１が示されている。エンジン１１は、往復移動するピストン１２が設けられたシリンダブロック１３と、シリンダブロック１３の下側に設けられたオイルパン１３ａと、シリンダブロック１３の上側に設けられたシリンダヘッド１４とを備えている。
【００２６】
このエンジン１１の下部には出力軸であるクランクシャフト１５が回転可能に支持され、同クランクシャフト１５にはコンロッド１６を介してピストン１２が連結されている。そして、ピストン１２の往復移動は、そのコンロッド１６によって、クランクシャフト１５の回転へと変換される。また、ピストン１２の上側には燃焼室１７が設けられ、この燃焼室１７には吸気通路１８および排気通路１９が接続されている。そして、吸気通路１８と燃焼室１７とは吸気バルブ２０により連通・遮断され、排気通路１９と燃焼室１７とは排気バルブ２１により連通・遮断されるようになっている。
【００２７】
一方、シリンダヘッド１４には、吸気側カムシャフト２２および排気側カムシャフト２３が平行に設けられている。吸気側カムシャフト２２は回転可能かつ軸方向へ移動可能にシリンダヘッド１４上に支持されており、排気側カムシャフト２３は回転可能であるが軸方向には移動不可能にシリンダヘッド１４上に支持されている。
【００２８】
吸気側カムシャフト２２の一端部には、タイミングプーリ２４ａを備えた回転位相差可変アクチュエータ２４（バルブタイミング可変機構に相当）が設けられている。また、吸気側カムシャフト２２の他端部には吸気側カムシャフト２２を軸方向へ移動させるためのリフト量可変アクチュエータ２２ａ（バルブリフト量可変機構に相当）が設けられている。また、排気側カムシャフト２３の一端部にはタイミングプーリ２５が取り付けられている。このタイミングプーリ２５および回転位相差可変アクチュエータ２４のタイミングプーリ２４ａは、タイミングベルト２６を介して、クランクシャフト１５に取り付けられたプーリ１５ａに連結されている。そして、駆動側回転軸としてのクランクシャフト１５の回転がタイミングベルト２６を介して、従動側回転軸としての吸気側カムシャフト２２および排気側カムシャフト２３に伝達される。このことによって、吸気側カムシャフト２２および排気側カムシャフト２３がクランクシャフト１５の回転に同期して回転するようになっている。
【００２９】
吸気側カムシャフト２２には、吸気バルブ２０の上端に取り付けられたバルブリフタに当接する吸気カム２７が設けられ、排気側カムシャフト２３には、排気バルブ２１の上端に取り付けられたバルブリフタに当接する排気カム２８が設けられている。そして、吸気側カムシャフト２２が回転すると、吸気カム２７により吸気バルブ２０が開閉駆動され、排気側カムシャフト２３が回転すると、排気カム２８により排気バルブ２１が開閉駆動されるようになっている。
【００３０】
ここで、排気カム２８のカムプロフィールは排気側カムシャフト２３の軸方向に対して一定となっているが、吸気カム２７のカムプロフィールは、図２に示すごとく吸気側カムシャフト２２の軸方向に連続的に変化している。すなわち、吸気カム２７は３次元カムとして構成されている。
【００３１】
吸気側カムシャフト２２が矢印Ａ方向へ移動すると、図１０（Ａ）に矢印にて示すごとく、吸気カム２７による吸気バルブ２０のバルブリフト量が全体的に徐々に大きくなるとともに、吸気バルブ２０の開弁時間が前後に徐々に長くなる。
【００３２】
また、矢印Ａ方向とは逆方向に吸気側カムシャフト２２が移動すると、図１０（Ａ）の場合とは逆に変化して、吸気カム２７による吸気バルブ２０のバルブリフト量が全体的に徐々に小さくなるとともに、吸気バルブ２０の開弁時間が徐々に短くなる。したがって、吸気側カムシャフト２２をその軸方向へ移動させることにより、吸気バルブ２０のバルブリフト量を変化させて、開弁時間の調整を行うことができる。
【００３３】
吸気側カムシャフト２２は、例えば、エンジン１１の低回転時には矢印Ａと逆方向へ移動し、エンジンの高回転時には矢印Ａ方向へ移動するよう制御される。これは、エンジン１１の低回転時には、吸気バルブ２０の開弁時間を短くするとともにバルブリフト量を小さくすることで燃焼室１７へ勢いよく混合ガスを吸入させるためである。また、エンジンの高回転時には、吸気バルブ２０の開弁時間を長くするとともにバルブリフト量を大きくすることで燃焼室１７への混合ガスの吸入効率を向上させるためである。
【００３４】
次に、吸気側カムシャフト２２をその軸方向へ移動させるためのリフト量可変アクチュエータ２２ａ、および、そのリフト量可変アクチュエータ２２ａを油圧により駆動するための給油構造について図３に基づき説明する。
【００３５】
図３に示すように、リフト量可変アクチュエータ２２ａは、筒状をなすシリンダチューブ３１と、シリンダチューブ３１内に設けられたピストン３２と、シリンダチューブ３１の両端開口部を塞ぐように設けられた一対のエンドカバー３３とから構成されている。このシリンダチューブ３１はシリンダヘッド１４に固定されている。
【００３６】
ピストン３２には一方のエンドカバー３３を貫通した吸気側カムシャフト２２が連結されている。また、シリンダチューブ３１内は、ピストン３２により第１圧力室３１ａおよび第２圧力室３１ｂに区画されている。 第１圧力室３１ａには、一方のエンドカバー３３に形成された第１給排通路３４が接続され、第２圧力室３１ｂには、他方のエンドカバー３３に形成された第２給排通路３５が接続されている。
【００３７】
そして、第１給排通路３４または第２給排通路３５を介して、第１圧力室３１ａと第２圧力室３１ｂとに対し選択的に作動油を供給すると、ピストン３２は吸気側カムシャフト２２の軸方向へ移動する。このピストン３２の移動に伴い、吸気側カムシャフト２２もその軸方向へ移動する。
【００３８】
第１給排通路３４および第２給排通路３５は、第１オイルコントロールバルブ３６に接続されている。この第１オイルコントロールバルブ３６には供給通路３７および排出通路３８が接続されている。そして、供給通路３７はクランクシャフト１５の回転に伴って駆動されるオイルポンプＰを介して前記オイルパン１３ａに接続されており、排出通路３８はオイルパン１３ａに直接接続されている。
【００３９】
第１オイルコントロールバルブ３６はケーシング３９を備え、ケーシング３９には、第１給排ポート４０、第２給排ポート４１、第１排出ポート４２、第２排出ポート４３、および供給ポート４４が設けられている。これら第１給排ポート４０には第１給排通路３４が接続され、第２給排ポート４１には第２給排通路３５が接続されている。更に、供給ポート４４には上記供給通路３７が接続され、第１排出ポート４２および第２排出ポート４３には上記排出通路３８が接続されている。また、ケーシング３９内には、４つの弁部４５を有してコイルスプリング４６および電磁ソレノイド４７によりそれぞれ逆の方向に付勢されるスプール４８が設けられている。
【００４０】
そして、電磁ソレノイド４７の消磁状態においては、スプール４８がコイルスプリング４６の弾性力によりケーシング３９の一端側（図３における右側）に配置されて、第１給排ポート４０と第１排出ポート４２とが連通し、第２給排ポート４１と供給ポート４４とが連通する。この状態では、オイルパン１３ａ内の作動油が供給通路３７、第１オイルコントロールバルブ３６および第２給排通路３５を介して、第２圧力室３１ｂへ供給される。また、第１圧力室３１ａ内にあった作動油が第１給排通路３４、第１オイルコントロールバルブ３６および排出通路３８を介してオイルパン１３ａ内へ戻される。その結果、ピストン３２および吸気側カムシャフト２２が矢印Ａと逆方向へ移動する。
【００４１】
一方、電磁ソレノイド４７が励磁されたときには、スプール４８がコイルスプリング４６の弾性力に抗してケーシング３９の他端側（図３において左側）に配置されて、第２給排ポート４１が第２排出ポート４３と連通し、第１給排ポート４０が供給ポート４４と連通する。この状態では、オイルパン１３ａ内の作動油が供給通路３７、第１オイルコントロールバルブ３６および第１給排通路３４を介して第１圧力室３１ａへ供給される。また、第２圧力室３１ｂ内にあった作動油が第２給排通路３５、第１オイルコントロールバルブ３６および排出通路３８を介してオイルパン１３ａ内に戻される。その結果、ピストン３２および吸気側カムシャフト２２が矢印Ａ方向へ移動する。
【００４２】
更に、電磁ソレノイド４７への給電を制御し、スプール４８をケーシング３９の中間に位置させると、第１給排ポート４０および第２給排ポート４１が閉塞され、それら給排ポート４０，４１を通じての作動油の移動が禁止される。この状態では、第１圧力室３１ａおよび第２圧力室３１ｂに対して作動油の給排が行われず、第１圧力室３１ａおよび第２圧力室３１ｂ内に作動油が充填保持されて、ピストン３２および吸気側カムシャフト２２が固定される。
【００４３】
また、電磁ソレノイド４７への給電をデューティ制御することで、第１給排ポート４０における開度あるいは第２給排ポート４１における開度を調整して、供給ポート４４から第１圧力室３１ａまたは第２圧力室３１ｂへの作動油の供給速度を制御できる。
【００４４】
次に、吸気バルブ２０の開閉タイミングを調整するための前記回転位相差可変アクチュエータ２４について図４に基づき詳しく説明する。
図４に示すように、回転位相差可変アクチュエータ２４はタイミングプーリ２４ａを備える。このタイミングプーリ２４ａは吸気側カムシャフト２２が貫通する筒部５１と、筒部５１の外周面から突出する円板部５２と、円板部５２の外周面に設けられた複数の外歯５３とを備えている。上記タイミングプーリ２４ａの筒部５１は、シリンダヘッド１４の軸受部１４ａに回転可能に支持されている。そして、吸気側カムシャフト２２は、その軸方向へ摺動して移動できるように筒部５１を貫通している。
【００４５】
また、吸気側カムシャフト２２の先端部を覆うように設けられたインナギヤ５４が、ボルト５５により固定されている。このインナギヤ５４は図５に示すごとく、平歯の大径ギヤ部５４ａと、斜歯の小径ギヤ部５４ｂとが２段に形成された構成をなしている。
【００４６】
更に、インナギヤ５４の小径ギヤ部５４ｂには、平歯の外歯５６ａと斜歯の内歯５６ｂとを備えたサブギヤ５６が、その内歯５６ｂにて、図４に示すごとく噛み合わされている。この噛み合せの際には、インナギヤ５４とサブギヤ５６との間にリング状のスプリングワッシャ５７が配置され、サブギヤ５６をインナギヤ５４から離すように軸方向に付勢している。なお、インナギヤ５４とサブギヤ５６との外径は同一である。
【００４７】
タイミングプーリ２４ａの円板部５２には、複数のボルト５８（ここでは４本のボルト）により、ハウジング５９と、ハウジング５９の内部の内、後述する第１圧力室７０および第２圧力室７１とを密閉するカバー６０とが取り付けられている。なお、カバー６０の中心には、後述する円筒状空間６１ｃを開放して吸気側カムシャフト２２の軸方向への摺動を円滑に行うための穴部６０ａが設けられている。
【００４８】
ボルト５８、カバー６０およびボルト５５を取り外してハウジング５９の内部を図４において左から見た状態を図６に示す。なお、図４の回転位相差可変アクチュエータ２４は、図６におけるＢ−Ｂ線での断面状態を示している。
【００４９】
ハウジング５９は、内周面５９ａから中心方向に向かって複数の壁部６２，６３，６４，６５（ここでは４つ）が突出している。そして、その壁部６２，６３，６４，６５の先端面に対して、外周面６１ａにて接して円盤状のベーンロータ６１が回動可能に配置されている。
【００５０】
円盤状のベーンロータ６１の中心部は円筒状空間６１ｃ（図４）が形成されて、その内周面は吸気側カムシャフト２２の軸方向に沿って直線状に延びるスプライン部６１ｂを形成している。前述したインナギヤ５４の大径ギヤ部５４ａとサブギヤ５６の外歯５６ａとは共にこのスプライン部６１ｂに噛み合わされている。
【００５１】
前述した斜歯の内歯５６ｂと斜歯の小径ギヤ部５４ｂとの噛み合わせと、スプリングワッシャ５７との作用により、インナギヤ５４の大径ギヤ部５４ａとサブギヤ５６の外歯５６ａとは相対的に逆方向に回動する付勢力を生じている。このため、スプライン部６１ｂとギヤ５４，５６間のバックラッシュによる誤差を吸収することができ、ベーンロータ６１に対してインナギヤ５４は設定される回転位相位置に高精度に配置される。したがって、ベーンロータ６１と吸気側カムシャフト２２とを、高精度の回転位相関係にて取り付けることができる。なお、図４においては、見やすくするため、スプライン部６１ｂは一部のみ示し、他は図示を省略しているが、スプライン部６１ｂはベーンロータ６１の円筒状空間６１ｃの内周面全体に形成されている。
【００５２】
また円盤状のベーンロータ６１の外周面６１ａには、壁部６２，６３，６４，６５の間の空間に突出して、先端をハウジング５９の内周面５９ａに接しているベーン６６，６７，６８，６９（受圧部材に相当する）を備えている。これらのベーン６６，６７，６８，６９が壁部６２，６３，６４，６５間の空間を区画することにより、第１圧力室７０と第２圧力室７１とを形成している。
【００５３】
この内の１つのベーン６６は、吸気側カムシャフト２２の軸方向に沿って延びる貫通孔７２を有する。貫通孔７２内において移動可能に収容されたロックピン７３は、その内部に収容孔７３ａを有する。この収容孔７３ａ内に設けられたスプリング７４は、ロックピン７３を円板部５２へ向かって付勢する。
【００５４】
また、ベーンロータ６１はその先端面に形成された油溝７２ａを有する。同油溝７２ａはカバー６０を貫通している円弧状の貫通開放口７２ｂ（図１）と貫通孔７２とを連通する。この貫通開放口７２ｂと油溝７２ａとは、貫通孔７２の内部においてロックピン７３よりも先端側にある空気あるいは油をカバー６０より外部に排出する機能を有する。
【００５５】
図６のＣ−Ｃ線における断面である図７および図８に示すごとく、ロックピン７３が円板部５２に設けられた係止穴７５に対向していた場合（図８）には、ロックピン７３がスプリング７４の付勢力により係止穴７５に係止し、円板部５２に対するベーンロータ６１の相対回動位置が固定される。また、図７においては、ベーンロータ６１は最遅角位置にあり、ベーン６６に設けられたロックピン７３は係止穴７５に対向しておらず、ロックピン７３の先端部７３ｂが係止穴７５に挿入されていない状態を示している。図６の状態は、図７と同じく、ロックピン７３の先端部７３ｂが係止穴７５に挿入されていない状態である。
【００５６】
エンジン１１が始動時などである場合、あるいは後述する電子制御装置（ＥＣＵ）による油圧制御が開始されていない場合などでは、第１圧力室７０および第２圧力室７１の油圧がゼロあるいは十分に上昇していない。このような場合には、始動時のクランキング動作により、吸気側カムシャフト２２に逆トルクが生じて、ベーンロータ６１がハウジング５９に対して進角方向に相対回動する。このことで、図７に示した状態から、ロックピン７３が係止穴７５に挿入できる相対回動位置に到達し、図８に示すごとくロックピン７３が係止穴７５に挿入し係止する。このようにロックピン７３が係止穴７５に係止した場合には、ベーンロータ６１とハウジング５９との相対回動が禁止され、ベーンロータ６１とハウジング５９とは一体となって回転することができる。
【００５７】
なお、係止穴７５に係止されたロックピン７３の解除は、エンジン１１の始動後に、図７および図８に示す油路７６を介して第２圧力室７１から環状油空間７７に油圧が供給されることにより行われる。すなわち、環状油空間７７に供給される油圧が上昇することにより、スプリング７４の付勢力に抗してロックピン７３が係止穴７５から外れ、ロックピン７３の係止が解除される。また、油路７８を介して第１圧力室７０から係止穴７５に油圧が供給されて、ロックピン７３の解除状態が確実に保持される。このように、ロックピン７３の係止が解除された状態で、ハウジング５９およびベーンロータ６１間の相対回動が許容され、第１圧力室７０および第２圧力室７１に供給される油圧に対応して、ハウジング５９に対するベーンロータ６１の相対回動位相が調整可能となる。例えば、図９に示すごとく、ベーンロータ６１をハウジング５９に対して更に進角させることができる。
【００５８】
したがって、エンジンの駆動によりクランクシャフト１５が回転すると、その回転がタイミングベルト２６を介してタイミングプーリ２４ａに伝達される。このとき、タイミングプーリ２４ａおよび吸気側カムシャフト２２が、調整されている回転位相差状態で一体に回転する。この吸気側カムシャフト２２の回転に伴なって吸気バルブ２０（図１）が開閉駆動される。
【００５９】
そして、エンジン１１の駆動時に、第１圧力室７０および第２圧力室７１に対する油圧制御により、ハウジング５９に対してベーンロータ６１を回転方向に相対的に回動させる。すなわち吸気側カムシャフト２２をクランクシャフト１５に対し進角する側に回転位相差の調整制御を行うと、図１０（Ｂ）にて矢印で示すごとく、吸気バルブ２０の開閉タイミングは早くなる。
【００６０】
また、逆に、ハウジング５９に対してベーンロータ６１を回転方向とは逆方向に相対的に回動させる。すなわち吸気側カムシャフト２２をクランクシャフト１５に対し遅角する側に回転位相差の調整制御を行うと、図１０（Ｂ）の場合と逆に吸気バルブ２０の開閉タイミングは遅くなる。
【００６１】
尚、吸気バルブ２０は、通常、エンジン１１の低回転時に開閉タイミングが遅らされ、エンジン１１の高回転時には開閉タイミングが早められる。これはエンジン１１の低回転時にはエンジン回転の安定を図るとともに、エンジン１１の高回転時には燃焼室１７への混合ガスの吸入効率を向上させるためである。
【００６２】
次に、回転位相差可変アクチュエータ２４にあって、吸気バルブ２０の開閉タイミングを調整するための、ハウジング５９とベーンロータ６１間の回転位相差を油圧制御する構造について説明する。
【００６３】
ハウジング５９の内部に突出する各壁部６２〜６５の第１圧力室７０側には、それぞれ進角用油路開口部８０が開口し、各壁部６２〜６５の第２圧力室７１側には、それぞれ遅角用油路開口部８１が開口している。また、進角用油路開口部８０に接する各壁部６２〜６５の内で円板部５２側には、ベーン６６〜６９が進角用油路開口部８０を塞いでいても、ベーンロータ６１が進角方向に回動する油圧を与えることができるように、凹部６２ａ〜６５ａが設けられている。同様に、遅角用油路開口部８１に接する各壁部６２〜６５の内で円板部５２側には、ベーン６６〜６９が遅角用油路開口部８１を塞いでいても、ベーンロータ６１が遅角方向に回動する油圧を与えることができるように、凹部６２ｂ〜６５ｂが設けられている。
【００６４】
各進角用油路開口部８０は、円板部５２内の進角制御油路８４、筒部５１内の進角制御油路８６，８８により、筒部５１の一方の外周溝５１ａに接続されている。また、各遅角用油路開口部８１は、円板部５２内の遅角制御油路８５、筒部５１内の遅角制御油路８７，８９により、筒部５１の他方の外周溝５１ｂに接続されている。
【００６５】
また、筒部５１内の遅角制御油路８７から分岐した潤滑油路９０は筒部５１の内周面５１ｃに設けられた幅広の内周溝９１に接続している。このことにより、遅角制御油路８７内を流れる作動油を、筒部５１の内周面５１ｃと吸気側カムシャフト２２の端部外周面２２ｂに潤滑油として導く。
【００６６】
筒部５１の一方の外周溝５１ａは、シリンダヘッド１４内の進角制御油路９２を介して第２オイルコントロールバルブ９４に接続され、筒部５１の他方の外周溝５１ｂはシリンダヘッド１４内の遅角制御油路９３を介して第２オイルコントロールバルブ９４に接続されている。
【００６７】
第２オイルコントロールバルブ９４には、供給通路９５および排出通路９６が接続されている。そして、供給通路９５は第１オイルコントロールバルブ３６にて用いたと同一のオイルポンプＰを介してオイルパン１３ａに接続しており、排出通路９６はオイルパン１３ａに直接接続している。したがって、オイルポンプＰは、オイルパン１３ａから二つの供給通路３７，９５へ作動油を送り出すようになっている。
【００６８】
第２オイルコントロールバルブ９４は第１オイルコントロールバルブ３６と同様に構成されている。すなわち、第２オイルコントロールバルブ９４は、ケーシング１０２、第１給排ポート１０４、第２給排ポート１０６、弁部１０７、第１排出ポート１０８、第２排出ポート１１０、供給ポート１１２、コイルスプリング１１４、電磁ソレノイド１１６、およびスプール１１８を備えている。そして、第１給排ポート１０４にはシリンダヘッド１４内の進角制御油路９２が接続され、第２給排ポート１０６にはシリンダヘッド１４内の遅角制御油路９３が接続されている。また、供給ポート１１２には供給通路９５が接続され、第１排出ポート１０８および第２排出ポート１１０には排出通路９６が接続されている。
【００６９】
したがって、電磁ソレノイド１１６の消磁状態においては、スプール１１８がコイルスプリング１１４の弾性力によりケーシング１０２の一端側（図４において右側）に配置される。このことにより、第１給排ポート１０４と第１排出ポート１０８とが連通し、第２給排ポート１０６が供給ポート１１２と連通する。この状態では、オイルパン１３ａ内の作動油が、供給通路９５、第２オイルコントロールバルブ９４、遅角制御油路９３、外周溝５１ｂ、遅角制御油路８９、遅角制御油路８７、遅角制御油路８５、遅角用油路開口部８１、および凹部６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ，６５ｂを介して回転位相差可変アクチュエータ２４の第２圧力室７１へ供給される。また、回転位相差可変アクチュエータ２４の第１圧力室７０内にあった作動油は、凹部６２ａ，６３ａ，６４ａ，６５ａ、進角用油路開口部８０、進角制御油路８４、進角制御油路８６、進角制御油路８８、外周溝５１ａ、進角制御油路９２、第２オイルコントロールバルブ９４、および排出通路９６を介してオイルパン１３ａ内へ戻される。その結果、ベーンロータ６１がハウジング５９に対して遅角方向へ相対回動し、前述したように吸気バルブ２０の開閉タイミングが遅くされる。
【００７０】
一方、電磁ソレノイド１１６が励磁されたときには、スプール１１８がコイルスプリング１１４の弾性力に抗してケーシング１０２の他端側（図４において左側）に配置される。このことにより、第２給排ポート１０６が第２排出ポート１１０と連通し、第１給排ポート１０４が供給ポート１１２と連通する。この状態では、オイルパン１３ａ内の作動油が、供給通路９５、第２オイルコントロールバルブ９４、進角制御油路９２、外周溝５１ａ、進角制御油路８８、進角制御油路８６、進角制御油路８４、進角用油路開口部８０、および凹部６２ａ，６３ａ，６４ａ，６５ａを介して、回転位相差可変アクチュエータ２４の第１圧力室７０へ供給される。また、回転位相差可変アクチュエータ２４の第２圧力室７１内にあった作動油は、凹部６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ，６５ｂ、遅角用油路開口部８１、遅角制御油路８５、遅角制御油路８７、遅角制御油路８９、外周溝５１ｂ、遅角制御油路９３、第２オイルコントロールバルブ９４、および排出通路９６を介してオイルパン１３ａ内へ戻される。その結果、ベーンロータ６１がハウジング５９に対して進角方向へ相対回動し、前述したように吸気バルブ２０の開閉タイミングが早められる。
【００７１】
更に、電磁ソレノイド１１６への給電を制御し、スプール１１８をケーシング１０２の中間に位置させると、第１給排ポート１０４および第２給排ポート１０６が閉塞され、それら給排ポート１０４，１０６を通じての作動油の移動が禁止される。この状態では、回転位相差可変アクチュエータ２４の第１圧力室７０あるいは第２圧力室７１に対して作動油の給排が行われない。この結果、第１圧力室７０および第２圧力室７１内には作動油が充填保持されて、ベーンロータ６１はハウジング５９に対する相対回動は停止する。したがって、吸気バルブ２０の開閉タイミングは、ベーンロータ６１が固定されたときの状態に保持される。
【００７２】
また、電磁ソレノイド１１６への給電をデューティ制御することで、第１給排ポート１０４における開度あるいは第２給排ポート１０６における開度を調整して、供給ポート１１２から第１圧力室７０あるいは第２圧力室７１への作動油の供給速度を制御できる。
【００７３】
上述したバルブ特性制御装置１０にあっては、第１オイルコントロールバルブ３６および第２オイルコントロールバルブ９４が電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）１３０を通じて駆動制御され、その制御により吸気バルブ２０の開閉特性が変更される。このＥＣＵ１３０は、ＣＰＵ１３２、ＲＯＭ１３３、ＲＡＭ１３４およびバックアップＲＡＭ１３５等を備える論理演算回路として構成されている。
【００７４】
ここで、ＲＯＭ１３３は後述する処理を含む各種制御プログラムや、その各種制御プログラムを実行する際に参照されるテーブルやマップ等が記憶されるメモリである。ＣＰＵ１３２はＲＯＭ１３３に記憶された各種制御プログラムに基づいて制御に必要な演算処理を実行する。また、ＲＡＭ１３４はＣＰＵ１３２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ＲＡＭ１３５はエンジン１１の停止時に保存すべきデータを記憶する不揮発性のメモリである。そして、ＣＰＵ１３２、ＲＯＭ１３３、ＲＡＭ１３４およびバックアップＲＡＭ１３５は、バス１３６を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路１３７および外部出力回路１３８と接続されている。
【００７５】
外部入力回路１３７には、図示しない回転数センサ、吸気圧センサおよびスロットルセンサ等、エンジン１１の運転状態を検出するための各種センサと、クランク側電磁ピックアップ１２３およびカム側電磁ピックアップ１２６が接続されている。また、外部出力回路１３８には、第１オイルコントロールバルブ３６および第２オイルコントロールバルブ９４が接続されている。
【００７６】
なお、クランク側電磁ピックアップ１２３はクランクシャフト１５の回転位相を検出し、カム側電磁ピックアップ１２６は吸気側カムシャフト２２の回転位相と回転軸方向（矢印Ａの正方向および逆方向）の移動位置とを検出している。
【００７７】
本実施の形態１では、こうした構成のＥＣＵ１３０により、吸気バルブ２０のバルブ特性制御が行われる。その制御例を図１１〜図１４のフローチャートに示す。これらの処理は予め定められた制御周期（時間毎あるいはクランク角回転毎）で繰り返し実行される。ここでは各処理に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表している。
【００７８】
なお、フローチャートでは示していないが、カム側電磁ピックアップ１２６にて実シャフト位置Ｌａが検出されることにより、リフト量可変アクチュエータ２２ａによる吸気側カムシャフト２２の回転軸方向の移動位置フィードバック制御が行われる。この移動位置フィードバック制御は、後述する目標シャフト位置Ｌｔに対して実シャフト位置Ｌａが一致するようにリフト量可変アクチュエータ２２ａを制御するものである。
【００７９】
また、フローチャートでは示していないが、クランク側電磁ピックアップ１２３およびカム側電磁ピックアップ１２６からの検出値に基づいて、吸気側カムシャフト２２の実進角値θａが計算される。そして、この実進角値θａに基づいて、回転位相差可変アクチュエータ２４による吸気側カムシャフト２２の進角値フィードバック制御が行われる。この進角値フィードバック制御は、後述する目標進角値θｔに対して実進角値θａが一致するように回転位相差可変アクチュエータ２４を制御するものである。
【００８０】
まず、バルブ特性目標値設定処理（図１１）が開始されると、前述した各種センサ類の検出値や、別に実行している燃料噴射制御等に用いている各種制御量に基づいて、エンジン１１の運転状態を検出する（Ｓ２１０）。例えば、各種センサ類からの検出値としてはエンジン回転数や吸気圧などが挙げられ、制御量としては燃料噴射量などが挙げられる。
【００８１】
次に、マップｉから進角値フィードバック制御用の目標進角値θｔを設定する（Ｓ２２０）。ここで、マップｉは図１５（Ａ）に示すごとく、エンジン回転数とエンジン負荷（例えば、吸気圧、吸気量あるいは燃料噴射量などを用いる）とをパラメータとする目標進角値θｔのマップである。
【００８２】
次に、マップＬから移動位置フィードバック制御用の目標シャフト位置Ｌｔを設定する（Ｓ２３０）。ここで、マップＬは図１５（Ｂ）に示すごとく、エンジン回転数とエンジン負荷（例えば前述したごとく）とをパラメータとする目標シャフト位置Ｌｔのマップである。
【００８３】
これらマップｉ，Ｌは、特にエンジン１１に対して要求されている性能に対応して、バルブオーバラップや吸気バルブ２０の開閉時期を設定するためのものである。
【００８４】
次に、目標進角値θｔに変化が有ったか否かが判定される（Ｓ２４０）。前回の制御周期において設定された目標進角値θｔと今回の目標進角値θｔとに差が有れば目標進角値θｔに変化が有ったことになる（Ｓ２４０で「ＹＥＳ」）。したがって、目標進角値θｔの変化を表すフラグＦθに「ＯＮ」が設定される（Ｓ２５０）。なお、フラグＦθの初期値としては「ＯＦＦ」が設定されている。
【００８５】
また、目標進角値θｔに変化が無ければ（Ｓ２４０で「ＮＯ」）、特に処理はなされない。
ステップＳ２５０の次に、あるいはステップＳ２４０にて「ＮＯ」と判定された後に、目標シャフト位置Ｌｔに変化が有ったか否かが判定される（Ｓ２６０）。前回の制御周期において設定された目標シャフト位置Ｌｔと今回の目標シャフト位置Ｌｔとに差が有れば目標シャフト位置Ｌｔに変化が有ったことになる（Ｓ２６０で「ＹＥＳ」）。したがって、目標シャフト位置Ｌｔの変化を表すフラグＦＬに「ＯＮ」が設定される（Ｓ２７０）。なお、フラグＦＬの初期値としては「ＯＦＦ」が設定されている。
【００８６】
また、目標シャフト位置Ｌｔに変化が無ければ（Ｓ２６０で「ＮＯ」）、特に処理はなされない。
そして、ステップＳ２７０の次に、あるいはステップＳ２６０にて「ＮＯ」と判定されると一旦、処理を終了し、予め定められた制御周期後に再度ステップＳ２１０から処理を繰り返す。
【００８７】
図１２にフラグ・オフ処理のフローチャートを示す。
フラグ・オフ処理が開始されると、まず、吸気側カムシャフト２２の実進角値θａを、クランク側電磁ピックアップ１２３とカム側電磁ピックアップ１２６との位相検出値の比較から得る（Ｓ３１０）。
【００８８】
次に、吸気側カムシャフト２２の実シャフト位置Ｌａを、カム側電磁ピックアップ１２６の移動位置検出値から得る（Ｓ３２０）。
次に、実進角値θａと目標進角値θｔとが一致したか否かが判定される（Ｓ３３０）。θａ＝θｔであれば（Ｓ３３０で「ＹＥＳ」）、フラグＦθに「ＯＦＦ」が設定される（Ｓ３４０）。一致していなければ（Ｓ３３０で「ＮＯ」）、特に処理はなされない。
【００８９】
ステップＳ３４０の次に、あるいはステップＳ３３０にて「ＮＯ」と判定された後、実シャフト位置Ｌａと目標シャフト位置Ｌｔとが一致したか否かが判定される（Ｓ３５０）。Ｌａ＝Ｌｔであれば（Ｓ３５０で「ＹＥＳ」）、フラグＦＬに「ＯＦＦ」が設定される（Ｓ３６０）。一致していなければ（Ｓ３５０で「ＮＯ」）、特に処理はなされない。
【００９０】
ステップＳ３６０の次に、あるいはステップＳ３５０にて「ＮＯ」と判定されると一旦、処理を終了し、予め定められた制御周期後に再度ステップＳ３１０から処理を繰り返す。
【００９１】
図１３にアクチュエータ駆動速度設定処理のフローチャートを示す。
アクチュエータ駆動速度設定処理が開始されると、まず、フラグＦθに「ＯＮ」が設定されているか否かが判定される（Ｓ４００）。フラグＦθ＝「ＯＮ」であれば（Ｓ４００で「ＹＥＳ」）、次に、フラグＦＬに「ＯＮ」が設定されているか否かが判定される（Ｓ４１０）。
【００９２】
フラグＦθまたはフラグＦＬのいずれかが「ＯＦＦ」であれば（Ｓ４００で「ＮＯ」またはＳ４１０で「ＮＯ」）、次にデューティ値Ｄｕｔｙθに１００％が設定され（Ｓ４２０）、デューティ値ＤｕｔｙＬに１００％が設定される（Ｓ４３０）。
【００９３】
上記デューティ値Ｄｕｔｙθは、回転位相差可変アクチュエータ２４を駆動する場合の駆動速度を決定するものである。具体的には、ＥＣＵ１３０から第２オイルコントロールバルブ９４の電磁ソレノイド１１６へ出力される電流において、遅角制御油路９３または進角制御油路９２への作動油供給時の電流と作動油供給停止時の電流とのデューティ値Ｄｕｔｙθを調整する。このことで、第１給排ポート１０４における開度あるいは第２給排ポート１０６における開度を調整するのである。
【００９４】
このため、供給ポート１１２から第１圧力室７０あるいは第２圧力室７１への作動油の供給速度を制御することができ、回転位相差可変アクチュエータ２４の駆動速度を調整できる。
【００９５】
ここでは、デューティ値Ｄｕｔｙθが大きくなれば、ハウジング５９に対するベーンロータ６１の相対回動は速くなり、デューティ値Ｄｕｔｙθが小さくなれば、ハウジング５９に対するベーンロータ６１の相対回動は遅くなる。デューティ値Ｄｕｔｙθ＝１００％が最高駆動速度に対応し、デューティ値Ｄｕｔｙθ＝０％が駆動停止に対応する。
【００９６】
また、上記デューティ値ＤｕｔｙＬは、リフト量可変アクチュエータ２２ａを駆動する場合の駆動速度を決定するものである。具体的には、ＥＣＵ１３０から第１オイルコントロールバルブ３６の電磁ソレノイド４７へ出力される電流において、第１給排通路３４または第２給排通路３５への作動油供給時の電流と作動油供給停止時の電流とのデューティ値ＤｕｔｙＬを調整する。このことで、第１給排ポート４０における開度あるいは第２給排ポート４１における開度を調整するのである。
【００９７】
このため供給ポート４４から第１圧力室３１ａあるいは第２圧力室３１ｂへの作動油の供給速度を制御することができ、リフト量可変アクチュエータ２２ａの駆動速度を調整できる。
【００９８】
ここでは、デューティ値ＤｕｔｙＬが大きくなれば、シリンダチューブ３１に対するピストン３２の相対移動は速くなり、デューティ値ＤｕｔｙＬが小さくなれば、シリンダチューブ３１に対するピストン３２の相対移動は遅くなる。デューティ値ＤｕｔｙＬ＝１００％が最高駆動速度に対応し、デューティ値ＤｕｔｙＬ＝０％が駆動停止に対応する。
【００９９】
したがって、フラグＦθまたはフラグＦＬのいずれか一方あるいは両方が「ＯＦＦ」である場合は、回転位相差可変アクチュエータ２４とリフト量可変アクチュエータ２２ａとは共に最高速の駆動速度が設定される。
【０１００】
フラグＦθおよびフラグＦＬが共に「ＯＮ」であった場合には（Ｓ４００で「ＹＥＳ」、Ｓ４１０で「ＹＥＳ」）、優先度設定処理（Ｓ４４０）が実行される。
【０１０１】
優先度設定処理（Ｓ４４０）の詳細を図１４のフローチャートに示す。
まず、実進角値θａから目標進角値θｔへの変化パターンがいかなるパターンに分類されるかを判断して、その結果を変化パターンＳθに設定する（Ｓ５１０）。ここでは、バルブオーバラップの方向（大きくなる方向か小さくなる方向か）と、吸気バルブ２０の閉時期の方向（進角か遅角か）との２つのパターンを判断して変化パターンＳθに設定する。
【０１０２】
次に、実シャフト位置Ｌａから目標シャフト位置Ｌｔへの変化パターンがいかなるパターンに分類されるかを判断して、その結果を変化パターンＳＬに設定する（Ｓ５２０）。ここでは、ステップＳ５１０の場合と同様にバルブオーバラップの方向と、吸気バルブ２０の閉時期の方向との２つのパターンを判断して変化パターンＳＬに設定する。
【０１０３】
次に、エンジン１１の現在の運転状態を分類する（Ｓ５３０）。例えば、次のような分類の内から、現在の運転状態に該当する状態を抽出する。
（Ａ）．実進角値θａから目標進角値θｔへの変化が遅角方向への変化であり、実シャフト位置Ｌａから目標シャフト位置Ｌｔへの変化がリフト量が小さくなる方向の変化である場合。
【０１０４】
（ａ）エンジンが中回転・高負荷から回転が下がる方向の変化状態。
（ｂ）エンジンが低中回転・部分負荷（スロットルバルブ全開未満）から負荷が下がる方向の変化状態。
【０１０５】
（ｃ）エンジンが高回転・部分負荷から負荷が上がる方向の変化状態。
（ｄ）エンジンが温間時にアイドル回転への変化状態。
（ｅ）エンジンが軽負荷時に回転が下がる方向の変化状態。
【０１０６】
（Ｂ）．実進角値θａから目標進角値θｔへの変化が遅角方向への変化であり、実シャフト位置Ｌａから目標シャフト位置Ｌｔへの変化がリフト量が大きくなる方向の変化である場合。
【０１０７】
（ａ）エンジンが低中回転・高負荷から回転が上がる方向の変化状態。
（ｂ）エンジンが低中回転・高負荷から負荷が下がる方向の変化状態。
（ｃ）エンジンが高回転・低負荷から負荷が上がる方向の変化状態。
【０１０８】
（ｄ）エンジンが過回転状態。
（Ｃ）．実進角値θａから目標進角値θｔへの変化が進角方向への変化であり、実シャフト位置Ｌａから目標シャフト位置Ｌｔへの変化がリフト量が小さくなる方向の変化である場合。
【０１０９】
（ａ）エンジンが低中回転・部分負荷から、負荷が上がるまたは回転が下がる方向の変化状態。
（ｂ）エンジンが高回転・高負荷から負荷が下がる方向の変化状態。
【０１１０】
（ｃ）エンジンが高回転・高負荷から回転が下がる方向の変化状態。
（Ｄ）．実進角値θａから目標進角値θｔへの変化が進角方向への変化であり、実シャフト位置Ｌａから目標シャフト位置Ｌｔへの変化がリフト量が大きくなる方向の変化である場合。
【０１１１】
（ａ）エンジンがアイドル状態から回転および負荷が上がる方向の変化状態。
（ｂ）エンジンが低中回転・高負荷から回転が上がる方向の変化状態。
【０１１２】
（ｃ）エンジンが低中回転・高負荷から負荷が下がる方向の変化状態。
（ｄ）エンジンが高回転から回転が上がる方向の変化状態。
（ｅ）エンジンが高回転・高負荷から負荷が下がる方向の変化状態。
【０１１３】
次に、こうして分類されたエンジン１１の運転状態に対応する過渡時要求性能Ｈが設定される（Ｓ５４０）。
例えば、前述した運転状態の各分類に対する過渡時要求性能として、次のようなテーブルが予めＲＯＭ１３３に記憶されている。なお、括弧内に記載した観点は、括弧の前に記載した過渡時要求性能により期待される効果を示している。また１つの運転状態に過渡時要求性能が複数記述されている場合は、実際にはその内の１つのみが記憶されている。
【０１１４】
（Ａ）−（ａ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ小（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）、または（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の早期化（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）のいずれか。
【０１１５】
（Ａ）−（ｂ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化（燃費の向上の観点）、（ｉｉ）バルブオーバラップ小（過大な状態からの適正化：排気対策の観点）、または（ｉｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の早期化（排気対策、燃焼安定性向上の観点）の内の１つ。
【０１１６】
（Ａ）−（ｃ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ小（過大な状態からの適正化：出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）、または（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）のいずれか。
【０１１７】
（Ａ）−（ｄ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ小（アイドル安定性の観点）。
（Ａ）−（ｅ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の早期化（閉時期の適正化：燃焼安定性の観点）。
【０１１８】
（Ｂ）−（ａ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）、または（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）のいずれか。
【０１１９】
（Ｂ）−（ｂ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大（排気対策の観点）、または（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化（燃費向上の観点）のいずれか。
【０１２０】
（Ｂ）−（ｃ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）、または（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）のいずれか。
【０１２１】
（Ｂ）−（ｄ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の開時期の遅延化（ピストン１２に対するバルブスタンプ回避の観点）、または（ｉｉ）吸気バルブ２０の高リフト化（エンジン１１の許容回転数を高くして破損防止の観点）のいずれか。
【０１２２】
（Ｃ）−（ａ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の早期化（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）、または（ｉｉ）バルブオーバラップ小（過大な状態からの適正化：排気対策の観点）のいずれか。
【０１２３】
（Ｃ）−（ｂ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大（排気対策の観点）。
（Ｃ）−（ｃ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ小（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）。
【０１２４】
（Ｄ）−（ａ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化（燃費向上の観点）、または（ｉｉ）バルブオーバラップ大（排気対策の観点）のいずれか。
【０１２５】
（Ｄ）−（ｂ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）。
【０１２６】
（Ｄ）−（ｃ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）。
【０１２７】
（Ｄ）−（ｄ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の高リフト化（エンジン１１の許容回転数を高くして破損防止の観点）。
【０１２８】
（Ｄ）− （ｅ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大（排気対策の観点）。
次に、ステップＳ５４０にて過渡時要求性能Ｈとして設定された内容と、回転位相差可変アクチュエータ２４の変化パターンＳθとが、制御の方向が一致しているか否かにより比較される（Ｓ５５０）。
【０１２９】
変化パターンＳθには、遅角化する変化方向または進角化する変化方向のいずれかが設定されている。この方向が、前述した過渡時要求性能Ｈに合致する方向か否かが判定されるのである。
【０１３０】
ここでは、前記ステップＳ５３０にてエンジン１１の運転状態が（Ａ）−（ａ）に分類された場合を例に挙げる。なお、この（Ａ）−（ａ）の分類に対しては、「（ｉ）バルブオーバラップ小（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）」との過渡時要求性能が対応しているものとする。
【０１３１】
前述したごとく（Ａ）は、実進角値θａから目標進角値θｔへの変化が遅角方向への変化であり、実シャフト位置Ｌａから目標シャフト位置Ｌｔへの変化がリフト量が小さくなる方向の変化の場合である。したがって、図１０からも判るように、回転位相差可変アクチュエータ２４についても、リフト量可変アクチュエータ２２ａについても、その変化方向は「バルブオーバラップ小」に合致している。すなわち、回転位相差可変アクチュエータ２４についての変化パターンＳθは過渡時要求性能Ｈと一致する（Ｓ５５０で「ＹＥＳ」）。
【０１３２】
このため、実進角値θａ制御の優先度が実シャフト位置Ｌａ制御の優先度よりも高く設定される（Ｓ５６０）。
次に図１３の処理に戻り、実進角値θａの制御の方が、実シャフト位置Ｌａの制御よりも優先度が高いか否かが判定される（Ｓ４５０）。今回の例では実進角値θａの制御の方が優先度が高いので（Ｓ４５０で「ＹＥＳ」）、デューティ値Ｄｕｔｙθに１００％を設定する（Ｓ４６０）。そして、デューティ値ＤｕｔｙＬに３０％（１００％未満であればよい）を設定し（Ｓ４７０）、一旦、処理を終了する。
【０１３３】
このことにより、回転位相差可変アクチュエータ２４側の駆動速度は高速に維持されるが、リフト量可変アクチュエータ２２ａ側の駆動速度は通常よりも低下されることになる。
【０１３４】
なお、本実施の形態１では、回転位相差可変アクチュエータ２４は、リフト量可変アクチュエータ２２ａよりもＥＣＵ１３０の制御に対する応答性が高いものとする。これは両アクチュエータの機構が異なることにより生じる違いである。ただし、機構によってはあるいは取り付け位置によっては、リフト量可変アクチュエータ２２ａの方が回転位相差可変アクチュエータ２４よりも応答性が高い場合もあり得る。
【０１３５】
したがって、進角値フィードバック制御と移動位置フィードバック制御とでは、元来応答性の低いリフト量可変アクチュエータ２２ａの駆動速度が低下し、元来応答性の高い回転位相差可変アクチュエータ２４の駆動速度が高速に維持される。
【０１３６】
以後、同じ過渡状態が継続して、フラグＦθ＝「ＯＮ」およびフラグＦＬ＝「ＯＮ」である限り、アクチュエータ駆動速度設定処理（図１３）では、ステップＳ４００，Ｓ４１０，Ｓ４４０，Ｓ４５０，Ｓ４６０，Ｓ４７０の処理が継続する。このため、リフト量可変アクチュエータ２２ａが目標シャフト位置Ｌｔに到達するよりも、回転位相差可変アクチュエータ２４の方が先に目標進角値θｔに到達する。しかも、オイルポンプＰの出力は、リフト量可変アクチュエータ２２ａに対する駆動出力を小さくしている分、回転位相差可変アクチュエータ２４に対する配分が大きくなり、通常よりも早期に実進角値θａは目標進角値θｔに到達する。
【０１３７】
この時、フラグ・オフ処理（図１２）においては、実進角値θａ＝目標進角値θｔとなっていることから（Ｓ３３０で「ＹＥＳ」）、フラグＦθに「ＯＦＦ」が設定される（Ｓ３４０）。このため、アクチュエータ駆動速度設定処理（図１３）では、Ｆθ＝「ＯＦＦ」でなったことから（Ｓ４００で「ＮＯ」）、デューティ値Ｄｕｔｙθとデューティ値ＤｕｔｙＬとは共に１００％とされる（Ｓ４２０，Ｓ４３０）。
【０１３８】
したがって、以後、リフト量可変アクチュエータ２２ａ側も高速に目標シャフト位置Ｌｔに収束する。
次に、別の運転状態の例を挙げて説明する。
【０１３９】
ここでは、前記ステップＳ５３０にてエンジン１１の運転状態が（Ｂ）−（ａ）に分類された場合を例に挙げる。なお、この（Ｂ）−（ａ）の分類に対しては、「（ｉ）バルブオーバラップ大（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）」との過渡時要求性能が対応しているものとする。
【０１４０】
前述したごとく（Ｂ）は、実進角値θａから目標進角値θｔへの変化が遅角方向への変化であり、実シャフト位置Ｌａから目標シャフト位置Ｌｔへの変化がリフト量が大きくなる方向の変化である。したがって、図１０からも判るように、過渡時要求性能Ｈ（バルブオーバラップ大）に合致するのは、リフト量可変アクチュエータ２２ａ側の変化方向であり、回転位相差可変アクチュエータ２４の変化方向は逆方向である。すなわち、過渡時要求性能Ｈに対して変化パターンＳθは合致していない（Ｓ５５０で「ＮＯ」）。
【０１４１】
このため、実シャフト位置Ｌａ制御の優先度が実進角値θａ制御の優先度よりも高く設定される（Ｓ５７０）。
次に図１３の処理に戻り、実進角値θａの制御の方が優先度が高いか否かが判定される（Ｓ４５０）。今度の例では実シャフト位置Ｌａ制御の方が優先度が高いので（Ｓ４５０で「ＮＯ」）、デューティ値Ｄｕｔｙθに３０％（１００％未満であればよい）を設定する（Ｓ４８０）。そして、デューティ値ＤｕｔｙＬに１００％を設定し（Ｓ４９０）、一旦、処理を終了する。
【０１４２】
このことにより、回転位相差可変アクチュエータ２４側の駆動速度は通常よりも低下されることになる。リフト量可変アクチュエータ２２ａの駆動速度は高速に維持される。
【０１４３】
以後、同じ過渡状態が継続して、フラグＦθ＝「ＯＮ」およびフラグＦＬ＝「ＯＮ」である限り、アクチュエータ駆動速度設定処理（図１３）では、ステップＳ４００，Ｓ４１０，Ｓ４４０，Ｓ４５０，Ｓ４８０，Ｓ４９０の処理が継続する。このため、回転位相差可変アクチュエータ２４が目標進角値θｔに到達するよりもリフト量可変アクチュエータ２２ａの方が先に目標シャフト位置Ｌｔに到達する。しかも、オイルポンプＰの出力は、回転位相差可変アクチュエータ２４に対する駆動出力を小さくしている分、リフト量可変アクチュエータ２２ａに対する配分が大きくなり、通常よりも早期に実シャフト位置Ｌａは目標シャフト位置Ｌｔに到達する。
【０１４４】
この時、フラグ・オフ処理（図１２）においては、実シャフト位置Ｌａ＝目標シャフト位置Ｌｔとなっていることから（Ｓ３５０で「ＹＥＳ」）、フラグＦＬに「ＯＦＦ」が設定される（Ｓ３６０）。このため、アクチュエータ駆動速度設定処理（図１３）では、ＦＬ＝「ＯＦＦ」であることから（Ｓ４１０で「ＮＯ」）、デューティ値Ｄｕｔｙθとデューティ値ＤｕｔｙＬとは共に１００％とされる（Ｓ４２０，Ｓ４３０）。
【０１４５】
したがって、以後、回転位相差可変アクチュエータ２４側も高速に目標進角値θｔに収束する。
上述したごとく、優先度の設定は、回転位相差可変アクチュエータ２４とリフト量可変アクチュエータ２２ａとの変化方向が、過渡時要求性能Ｈに合致している場合には、元来応答性の高い方の回転位相差可変アクチュエータ２４の駆動を優先している。また、回転位相差可変アクチュエータ２４とリフト量可変アクチュエータ２２ａとの一方の変化方向が過渡時要求性能Ｈに合致し、他方の変化方向が合致しない場合には、合致している方のアクチュエータの駆動が優先されることになる。
【０１４６】
以上、（Ａ）−（ａ）に対応する過渡時要求性能として（ｉ）が記憶され、（Ｂ）−（ａ）に対応する過渡時要求性能として（ｉ）が記憶されている場合になされる処理例を示した。これ以外の例として、上述した例も含めて、各エンジン運転状態に対応する過渡時要求性能と優先されるアクチュエータとの関係を以下に示す。
【０１４７】
なお、以下の例では、「回転位相差可変アクチュエータ２４優先」と記述してある場合は、過渡時要求性能Ｈと変化パターンＳθとが合致する（変化パターンＳＬについてはいずれでもよい）ことを示している。また、「リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先」と記述してある場合は、過渡時要求性能Ｈと変化パターンＳθとが合致せず、過渡時要求性能Ｈと変化パターンＳＬが合致していることを示している。
【０１４８】
（Ａ）−（ａ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ小＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の早期化＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
【０１４９】
（Ａ）−（ｂ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１５０】
（ｉｉ）バルブオーバラップ小＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
（ｉｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の早期化＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
【０１５１】
（Ａ）−（ｃ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ小＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１５２】
（Ａ）−（ｄ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ小＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
（Ａ）−（ｅ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の早期化＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
【０１５３】
（Ｂ）−（ａ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１５４】
（Ｂ）−（ｂ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１５５】
（Ｂ）−（ｃ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１５６】
（Ｂ）−（ｄ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の開時期の遅延化＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１５７】
（ｉｉ）吸気バルブ２０の高リフト化＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
（Ｃ）−（ａ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の早期化＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１５８】
（ｉｉ）バルブオーバラップ小＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
（Ｃ）−（ｂ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１５９】
（Ｃ）−（ｃ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ小＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
（Ｄ）−（ａ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
【０１６０】
（ｉｉ）バルブオーバラップ大＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
（Ｄ）−（ｂ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１６１】
（Ｄ）−（ｃ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
【０１６２】
（Ｄ）−（ｄ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の高リフト化＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
【０１６３】
（Ｄ）− （ｅ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。本実施の形態１にて述べた構成において、ステップＳ２４０〜Ｓ５７０が、過渡時制御手段としての処理に相当する。
【０１６４】
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前述したごとく本実施の形態１の構成においては、回転位相差可変アクチュエータ２４はリフト量可変アクチュエータ２２ａよりも応答性が高い。しかも、回転位相差可変アクチュエータ２４もリフト量可変アクチュエータ２２ａも共に、オイルポンプＰの出力に基づく作動油圧を利用している。
【０１６５】
そして、過渡時においてエンジン１１に要求される過渡時要求性能Ｈに、両アクチュエータ２４，２２ａの変化方向（変化パターンＳθ，ＳＬ）が合致している場合には、応答性の高い方である回転位相差可変アクチュエータ２４を優先している。この優先は、本実施の形態１ではリフト量可変アクチュエータ２２ａの駆動速度を低下させることにより実現している。
【０１６６】
このように、回転位相差可変アクチュエータ２４に対して、オイルポンプＰが出力する作動油圧を優先的に供給することにより、両方のアクチュエータ２４，２２ａが普通に作動している場合よりも、回転位相差可変アクチュエータ２４は高速に駆動できる。しかも、元来応答性の高い方のアクチュエータを優先しているので、より一層早期に過渡時の要求性能に近づけることができる。
【０１６７】
したがって、過渡時においてエンジン１１の性能を十分に発揮させることができる。
なお、両アクチュエータ２４，２２ａの変化パターンＳθ，ＳＬが合致しているとの判断は、ステップＳ５５０において「ＹＥＳ」と判定される場合の一部である。ステップＳ５５０にて「ＹＥＳ」と判定される場合の残りの一部は、回転位相差可変アクチュエータ２４の変化パターンＳθは過渡時要求性能Ｈに合致しているが、リフト量可変アクチュエータ２２ａの変化パターンＳＬは合致していない場合である。この場合は次の（ロ）に述べる。
【０１６８】
（ロ）．回転位相差可変アクチュエータ２４の変化パターンＳθは過渡時要求性能Ｈに合致しているが、リフト量可変アクチュエータ２２ａの変化パターンＳＬは合致していない場合は、回転位相差可変アクチュエータ２４を優先している。そして、リフト量可変アクチュエータ２２ａの変化パターンＳＬは過渡時要求性能Ｈに合致しているが、回転位相差可変アクチュエータ２４の変化パターンＳθは合致していない場合は、リフト量可変アクチュエータ２２ａを優先している。
【０１６９】
このように両アクチュエータ２４，２２ａの変化方向が過渡時要求性能Ｈに合致しているものと合致いしていないものとに分かれる場合は、合致している方のアクチュエータを優先している。このため、過渡時においてエンジン要求性能に合致した状態にすることができ、エンジン１１の性能を十分に発揮させることができる。
【０１７０】
（ハ）．優先度が高い方のアクチュエータの駆動が完了した後は、優先度が低い方のアクチュエータの変化速度の抑制を停止している。
このようにすることにより、両アクチュエータ２４，２２ａの最終的な状態についても迅速に到達でき、エンジン１１の性能を十分に発揮させることができる。
【０１７１】
［その他の実施の形態］
・前記実施の形態１において、回転位相差可変アクチュエータ２４およびリフト量可変アクチュエータ２２ａの構成は一例であり、他の構成であっても、バルブ開閉時期の位相とバルブのリフト量とを調整する機能を備えていればよい。
【０１７２】
・前記実施の形態１においては、オイルポンプＰの出力配分に差を設けることにより両アクチュエータ２４，２２ａに駆動速度の優劣をつけたが、これ以外の優劣の付け方として、優先度の高い方をＤｕｔｙ＝１００％として、低い方を０％としてもよい。すなわち、優先度の低いアクチュエータは一時停止して、優先度の高いアクチュエータのみ先に駆動し、優先度の高いアクチュエータの駆動が完了（目標値への到達）後に、優先度の低い方のアクチュエータをＤｕｔｙ＝１００％で駆動してもよい。
【０１７３】
・前記実施の形態１においては回転位相差可変アクチュエータ２４とリフト量可変アクチュエータ２２ａとは共に、吸気側カムシャフト２２に取り付けられていたが、これ以外の構成でもよい。例えば、排気側カムシャフト２３に両アクチュエータ２４，２２ａを取り付けてもよい。また、吸気側カムシャフト２２にリフト量可変アクチュエータ２２ａを、排気側カムシャフト２３に回転位相差可変アクチュエータ２４を取り付けてもよいし、この逆に、吸気側カムシャフト２２に回転位相差可変アクチュエータ２４を、排気側カムシャフト２３にリフト量可変アクチュエータ２２ａを取り付けてもよい。
【０１７４】
また、クランクシャフト１５に回転位相差可変アクチュエータ２４を取り付け、吸気側カムシャフト２２または排気側カムシャフト２３にリフト量可変アクチュエータ２２ａを取り付けてもよい。このように回転位相差可変アクチュエータ２４あるいはリフト量可変アクチュエータ２２ａの配置を変更した場合には、これに対応して、前述した（Ａ）−（ａ）〜（Ｄ）−（ｅ）に対して設定される過渡時要求性能と優先度とは、請求項に述べた構成を満足するように変更される。
【０１７５】
更にこのように配置を変更した場合は、リフト量可変アクチュエータ２２ａが設けられた方のカムは３次元カムとされシャフトは回転軸方向に移動可能な構成とされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１としてのバルブ特性制御装置を組み込んだガソリンエンジンの斜視図。
【図２】 実施の形態１において吸気側カムシャフトに用いられる吸気カムの形状を説明する斜視図。
【図３】 実施の形態１においてバルブ特性制御装置に備えられているリフト量可変アクチュエータの構成説明図。
【図４】 実施の形態１においてバルブ特性制御装置に備えられている回転位相差可変アクチュエータの構成説明図。
【図５】 実施の形態１の回転位相差可変アクチュエータに用いられるインナギヤおよびサブギヤの形状を示す斜視図。
【図６】 実施の形態１の回転位相差可変アクチュエータにおける内部構成説明図。
【図７】 実施の形態１の回転位相差可変アクチュエータにおけるロックピン周辺の構成説明図。
【図８】 実施の形態１の回転位相差可変アクチュエータにおけるロックピン周辺の構成説明図。
【図９】 実施の形態１の回転位相差可変アクチュエータにおけるベーンロータの回転状態説明図。
【図１０】 実施の形態１における吸気バルブの開閉時期調整説明図。
【図１１】 実施の形態１においてＥＣＵが実行するバルブ特性目標値設定処理のフローチャート。
【図１２】 実施の形態１においてＥＣＵが実行するフラグ・オフ処理のフローチャート。
【図１３】 実施の形態１においてＥＣＵが実行するアクチュエータ駆動速度設定処理のフローチャート。
【図１４】 実施の形態１においてＥＣＵが実行する優先度設定処理のフローチャート。
【図１５】 実施の形態１において目標進角値および目標シャフト位置を設定するためのマップの構成説明図。
【符号の説明】
１０…バルブ特性制御装置、１１…エンジン、１２…ピストン、１３…シリンダブロック、１３ａ…オイルパン、１４…シリンダヘッド、１４ａ…軸受部、１５…クランクシャフト、１５ａ…プーリ、１６…コンロッド、１７… 燃焼室、１８…吸気通路、１９…排気通路、２０…吸気バルブ、２１…排気バルブ、２２…吸気側カムシャフト、２２ａ…リフト量可変アクチュエータ、２２ｂ…端部外周面、２３…排気側カムシャフト、２４…回転位相差可変アクチュエータ、２４ａ…タイミングプーリ、２５…タイミングプーリ、２６…タイミングベルト、２７…吸気カム、２８…排気カム、３１…シリンダチューブ、３１ａ…第１圧力室、３１ｂ…第２圧力室、３２…ピストン、３３…エンドカバー、３４…第１給排通路、３５…第２給排通路、３６…第１オイルコントロールバルブ、３７…供給通路、３８…排出通路、３９…ケーシング、４０…第１給排ポート、４１…第２給排ポート、４２…第１排出ポート、４３…第２排出ポート、４４…供給ポート、４５…弁部、４６…コイルスプリング、４７…電磁ソレノイド、４８…スプール、５１…筒部、５１ａ…外周溝、５１ｂ…外周溝、５１ｃ…内周面、５２…円板部、５３…外歯、５４…インナギヤ、５４ａ…大径ギヤ部、５４ｂ…小径ギヤ部、５５…ボルト、５６…サブギヤ、５６ａ…外歯、５６ｂ…内歯、５７…スプリングワッシャ、５８…ボルト、５９…ハウジング、５９ａ…内周面、６０…カバー、６０ａ…穴部、６１…ベーンロータ、６１ａ…外周面、６１ｂ…スプライン部、６１ｃ…円筒状空間、６２，６３，６４，６５…壁部、６２ａ，６３ａ，６４ａ，６５ａ…凹部、６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ，６５ｂ…凹部、６６，６７，６８，６９…ベーン、７０…第１圧力室、７１…第２圧力室、７２…貫通孔、７２ａ…油溝、７２ｂ…貫通開放口、７３…ロックピン、７３ａ…収容孔、７３ｂ…先端部、７４…スプリング、７５…係止穴、７６…油路、７７…環状油空間、７８…油路、８０…進角用油路開口部、８１…遅角用油路開口部、８４…進角制御油路、８５…遅角制御油路、８６…進角制御油路、８７…遅角制御油路、８８…進角制御油路、８９…遅角制御油路、９０…潤滑油路、９１…内周溝、９２…進角制御油路、９３…遅角制御油路、９４…第２オイルコントロールバルブ、９５…供給通路、９６…排出通路、１０２…ケーシング、１０４…第１給排ポート、１０６…第２給排ポート、１０７…弁部、１０８…第１排出ポート、１１０…第２排出ポート、１１２…供給ポート、１１４…コイルスプリング、１１６…電磁ソレノイド、１１８…スプール、１２３…クランク側電磁ピックアップ、１２６…カム側電磁ピックアップ、１３０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、１３２…ＣＰＵ、１３３…ＲＯＭ、１３４…ＲＡＭ、１３５…バックアップＲＡＭ、１３６…バス、１３７…外部入力回路、１３８…外部出力回路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の運転状態に応じてバルブの開閉時期やリフト量を連続的に調整する内燃機関のバルブ特性制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、吸気バルブや排気バルブの開閉タイミングを精密に制御して、内燃機関の性能を向上させるための動弁装置が知られている（特開平７−２４７８１５号公報）。この動弁装置においては、バルブ開閉時期の位相を変更するバルブタイミング可変機構と、バルブリフト量を変更するバルブリフト量可変機構とを備えて、吸気バルブまたは排気バルブの開閉弁時期を調整するものである。
【０００３】
バルブリフト量可変機構はバルブのリフト量を変更するため、開弁時期と閉弁時期とを近づけたり離したりする機能があり、バルブタイミング可変機構はリフト位相をずらすため、開弁時期と閉弁時期とを共に進角させたり遅角させたりする機能がある。前記従来技術は、この両機構を組み合わせることにより、自由度の高い開閉弁時期の制御を可能とし、内燃機関の性能を十分に発揮させることができるというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来技術では、バルブリフト量可変機構とバルブタイミング可変機構との開閉弁時期が目標値に収束している場合には内燃機関の性能を十分に発揮できていると考えられる。しかし、内燃機関運転状態の変化に応じて両機構の目標値が切り替わった場合に生じる目標値に実値が収束するまでの過渡状態に関しては何ら考慮がなされていない。
【０００５】
特に両機構が連続的にリフト量やリフト位相を調整するものであった場合には、この過渡状態での両機構の変化状態も内燃機関の性能に大きく影響する。したがって、両機構の過渡状態を考慮しない技術では、未だ十分に内燃機関の性能を発揮しているものとは言い難いものである。
【０００６】
本発明は、連続的に制御可能なバルブリフト量可変機構およびバルブタイミング可変機構を用いている内燃機関のバルブ特性制御装置において、両機構の過渡状態を考慮することにより、内燃機関の性能を十分に発揮させることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブ開閉時期を連続的に変更するバルブタイミング可変機構と、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブリフト量を連続的に変更するバルブリフト量可変機構とを備え、前記バルブタイミング可変機構の目標の制御位置である目標制御位置Ａ及び前記バルブリフト量可変機構の目標の制御位置である目標制御位置Ｂのそれぞれを機関回転速度及び機関負荷の少なくとも一方に基づいて設定し、前記バルブタイミング可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ａに一致させるべく前記バルブタイミング可変機構を操作し、前記バルブリフト量可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ｂに一致させるべく前記バルブリフト量可変機構を操作し、これにより吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方について、そのバルブ開閉時期及びバルブリフト量からなるバルブ特性を可変とする内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記バルブタイミング可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ａに向けて変更する操作と前記バルブリフト量可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ｂに向けて変更する操作とが重複する過渡状態が生じる旨判定したとき、この過渡状態において内燃機関に要求される性能に一致するバルブ特性の変化方向を過渡時要求変化方向として設定し、そのうえで前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向と前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向との双方が前記過渡時要求変化方向と一致する旨判定したとき、前記バルブタイミング可変機構と前記バルブリフト量可変機構とのうち当該制御装置からの指令に対する応答性の高い可変機構を操作に関する優先度の高い優先可変機構として位置付けるとともに他方の可変機構を非優先可変機構として位置付け、この設定した優先度に基づいて前記バルブタイミング可変機構及び前記バルブリフト量可変機構の操作を行う過渡時制御手段を備えることを要旨としている。
【０００８】
バルブタイミング可変機構はバルブ開閉時期の位相を連続的に変更し、バルブリフト量可変機構はバルブリフト量を連続的に変更するものであり、このような機構的な違いからバルブに対する調整が量的あるいは質的に異なるものである。このため、これらが共にバルブに対して変更を加えている場合は、最終的には同じ調整量に到達するとしても、その過渡時においていずれを優先するかにより、過渡時における内燃機関の運転状態は異なることになる。
したがって、過渡時制御手段は、過渡時に内燃機関に要求される性能に応じてバルブ開閉時期の位相変更とバルブリフト量変更との優先度を設定し、該優先度に応じてバルブタイミング可変機構とバルブリフト量可変機構とを制御する。このことにより、過渡時においても内燃機関の性能を制御でき、十分に内燃機関の性能を発揮することができる。
また、前述したごとくバルブの調整に対する量的あるいは質的な違いが両可変機構に存在する。このため、過渡時の内燃機関要求性能に対して、バルブタイミング可変機構の変化方向とバルブリフト量可変機構の変化方向との両者が共に合致している場合と、いずれか一方のみ合致している場合とが存在する。この内、バルブタイミング可変機構とバルブリフト量可変機構とが共にそのバルブ調整のための変化方向が過渡時の内燃機関要求性能に合致している場合を考える。
この場合には、単に両機構とも駆動させたのでは駆動源の出力上の限界があることから、両者の変化速度は単独に駆動する場合に比較して低下するのは避けられない。したがって、一方の機構を優先して駆動した方が迅速に内燃機関要求性能に合致させられる。
しかも、バルブタイミング可変機構とバルブリフト量可変機構とは、量的あるいは質的な違い、更には機構的な違いから調整の応答性においても差が存在する。したがって、優先対象としては、両機構の内で応答性の高い方を優先する方が、最も早期に内燃機関の要求性能に合致させることができる。
このため、過渡時制御手段は、両機構の変化方向が、内燃機関要求性能に合致する方向である場合には、応答性の高い方の機構を高い優先度として両機構を制御する。こうして過渡時において内燃機関の性能を十分に発揮させることができる。
【０００９】
（２）請求項２に記載の発明は、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブ開閉時期を連続的に変更するバルブタイミング可変機構と、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブリフト量を連続的に変更するバルブリフト量可変機構とを備え、前記バルブタイミング可変機構の目標の制御位置である目標制御位置Ａ及び前記バルブリフト量可変機構の目標の制御位置である目標制御位置Ｂのそれぞれを機関回転速度及び機関負荷の少なくとも一方に基づいて設定し、前記バルブタイミング可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ａに一致させるべく前記バルブタイミング可変機構を操作し、前記バルブリフト量可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ｂに一致させるべく前記バルブリフト量可変機構を操作し、これにより吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方について、そのバルブ開閉時期及びバルブリフト量からなるバルブ特性を可変とする内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記バルブタイミング可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ａに向けて変更する操作と前記バルブリフト量可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ｂに向けて変更する操作とが重複する過渡状態が生じる旨判定したとき、この過渡状態において内燃機関に要求される性能に一致するバルブ特性の変化方向を過渡時要求変化方向として設定し、そのうえで前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向と前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向とのいずれか一方のみが前記過渡時要求変化方向と一致する旨判定したとき、制御位置の変化方向が前記過渡時要求変化方向と一致する可変機構を操作に関する優先度の高い優先可変機構として位置付けるとともに他方の可変機構を非優先可変機構として位置付け、この設定した優先度に基づいて前記バルブタイミング可変機構及び前記バルブリフト量可変機構の操作を行う過渡時制御手段を備えることを要旨としている。
【００１０】
バルブタイミング可変機構とバルブリフト量可変機構との内で、その一方のバルブ調整方向が過渡時の内燃機関要求性能に合致しているが、他方が合致していない場合を考える。この場合には、内燃機関要求性能に合致している方を優先して駆動した方が過渡時の内燃機関の要求性能に合致させることができことは明らかである。
したがって、過渡時制御手段は、内燃機関要求性能に合致する機構の方を高い優先度として両機構を制御することにより、内燃機関の性能を十分に発揮させることができる。
【００１１】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記過渡状態が生じる旨の判定結果に基づいて前記優先度の設定を実行してから前記バルブタイミング可変機構の制御位置が前記目標制御位置Ａと一致する状態且つ前記バルブリフト量可変機構の制御位置が前記目標制御位置Ｂと一致する状態が得られるまでにわたり、前記設定した優先度に基づく前記バルブタイミング可変機構及び前記バルブリフト量可変機構の操作を継続することを要旨としている。
【００１２】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記優先可変機構についてはその制御位置の変化速度を過渡状態にないときの制御位置の変化速度よりも高く設定して当該優先可変機構の操作を行い、前記非優先可変機構についてはその制御位置の変化速度を過渡状態にないときの制御位置の変化速度よりも低く設定して当該非優先可変機構の操作を行うことを要旨としている。
優先度に応じて両機構を制御する手法としては、上述するごとく両機構の変化速度の差を設けることにより行うことができ、内燃機関の性能を十分に発揮させることができる。
【００１３】
（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記バルブタイミング可変機構及び前記バルブリフト量可変機構は、共通の駆動源からの出力に基づいてそれぞれ駆動するものであり、前記過渡時制御手段は、前記設定した優先度に基づく前記バルブタイミング可変機構及び前記バルブリフト量可変機構の操作に際して、前記駆動源から前記優先可変機構への出力を前記駆動源から前記非優先可変機構への出力よりも大きくすることを要旨としている。
【００１４】
（６）請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記優先可変機構の制御位置が目標制御位置に一致する旨判定したことに基づいて、前記非優先可変機構の制御位置の変化速度に制限を加える処理を終了することを要旨としている。
このようにすることにより、両機構の最終的な状態にも迅速に到達でき、内燃機関の性能を十分に発揮させることができる。
【００１５】
（７）請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記優先可変機構の制御位置が目標制御位置に一致している旨判定するまで前記非優先可変機構の制御位置の変更を中断することを要旨としている。
優先度に応じて両機構を制御する手法としては、上述するごとく両機構の駆動の順番付けをすることにより行うことができ、内燃機関の性能を十分に発揮させることができる。
【００１６】
（８）請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向と、前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向と、機関回転速度及び機関負荷の少なくとも一方の変化方向とに基づいて前記過渡時要求変化方向の設定を行うことを要旨としている。
【００１７】
（９）請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向がバルブ開閉時期を遅角させる方向であり且つ前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向がバルブリフト量を減少させる方向である条件のもと、機関回転速度が中回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関回転速度が低下する状態への変化態様を条件Ａとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ａにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが減少する方向及び吸気バルブの閉弁時期が進角する方向のいずれかを設定する処理と、機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が部分負荷にある状態から機関負荷が減少する状態への変化態様を条件Ｂとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｂにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向及びバルブオーバラップが減少する方向及び吸気バルブの閉弁時期が進角する方向のいずれかを設定する処理と、機関回転速度が高回転且つ部分負荷にある状態から機関負荷が増大する状態への変化態様を条件Ｃとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｃにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが減少する方向及び吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向のいずれかを設定する処理と、機関温間時においてのアイドル状態以外からアイドル状態への変化態様を条件Ｄとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｄにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが減少する方向を設定する処理と、機関負荷が低負荷にある状態から機関回転速度が低下する状態への変化態様を条件Ｅとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｅにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの閉弁時期が進角する方向を設定する処理とのうちの少なくとも一つを前記過渡時要求変化方向の設定にかかる処理として実行することを要旨としている。
【００１８】
（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向がバルブ開閉時期を遅角させる方向であり且つ前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向がバルブリフト量を増大させる方向である条件のもと、機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関回転速度が上昇する状態への変化態様を条件Ａとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ａにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向及び吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向のいずれかを設定する処理と、機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関負荷が減少する状態への変化態様を条件Ｂとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｂにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向及び吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向のいずれかを設定する処理と、機関回転速度が高回転且つ機関負荷が低負荷にある状態から機関負荷が増大する状態への変化態様を条件Ｃとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｃにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向及び吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向のいずれかを設定する処理と、機関回転速度が過回転にある条件のもとでの機関運転状態の変化態様を条件Ｄとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｄにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの開弁時期が遅角する方向及び吸気バルブのバルブリフト量が増大する方向のいずれかを設定する処理とのうちの少なくとも一つを前記過渡時要求変化方向の設定にかかる処理として実行することを要旨としている。
【００１９】
（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向がバルブ開閉時期を進角させる方向であり且つ前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向がバルブリフト量を減少させる方向である条件のもと、機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が部分負荷にある状態から機関負荷が増大する状態への変化態様を条件Ａとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ａにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの閉弁時期が進角する方向及びバルブオーバラップが減少する方向のいずれかを設定する処理と、機関回転速度が高回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関負荷が減少する状態への変化態様を条件Ｂとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｂにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向を設定する処理と、機関回転速度が高回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関回転速度が低下する状態への変化態様を条件Ｃとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｃにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが減少する方向を設定する処理とのうちの少なくとも一つを前記過渡時要求変化方向の設定にかかる処理として実行することを要旨としている。
【００２０】
（１２）請求項１２に記載の発明は、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記過渡時制御手段は、前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向がバルブ開閉時期を進角させる方向であり且つ前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向がバルブリフト量を増大させる方向である条件のもと、アイドル状態から機関回転速度が上昇し且つ機関負荷が増大する状態への変化態様を条件Ａとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ａにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向及びバルブオーバラップが増大する方向のいずれかを設定する処理と、機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関回転速度が上昇する状態への変化態様を条件Ｂとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｂにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向を設定する処理と、機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関負荷が減少する状態への変化態様を条件Ｃとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｃにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向を設定する処理と、機関回転速度が高回転にある状態から機関回転速度が上昇する状態への変化態様を条件Ｄとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｄにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブのバルブリフト量が増大する方向を設定する処理と、機関回転速度が高回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関負荷が減少する状態への変化態様を条件Ｅとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｅにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向を設定する処理とのうちの少なくとも一つを前記過渡時要求変化方向の設定にかかる処理として実行することを要旨としている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１〜図９により、内燃機関の吸気側カムシャフトに対して設けられたバルブ特性制御装置１０について説明する。
【００２５】
図１には直列４気筒の車載用ガソリンエンジン（以下、単に「エンジン」という）１１が示されている。エンジン１１は、往復移動するピストン１２が設けられたシリンダブロック１３と、シリンダブロック１３の下側に設けられたオイルパン１３ａと、シリンダブロック１３の上側に設けられたシリンダヘッド１４とを備えている。
【００２６】
このエンジン１１の下部には出力軸であるクランクシャフト１５が回転可能に支持され、同クランクシャフト１５にはコンロッド１６を介してピストン１２が連結されている。そして、ピストン１２の往復移動は、そのコンロッド１６によって、クランクシャフト１５の回転へと変換される。また、ピストン１２の上側には燃焼室１７が設けられ、この燃焼室１７には吸気通路１８および排気通路１９が接続されている。そして、吸気通路１８と燃焼室１７とは吸気バルブ２０により連通・遮断され、排気通路１９と燃焼室１７とは排気バルブ２１により連通・遮断されるようになっている。
【００２７】
一方、シリンダヘッド１４には、吸気側カムシャフト２２および排気側カムシャフト２３が平行に設けられている。吸気側カムシャフト２２は回転可能かつ軸方向へ移動可能にシリンダヘッド１４上に支持されており、排気側カムシャフト２３は回転可能であるが軸方向には移動不可能にシリンダヘッド１４上に支持されている。
【００２８】
吸気側カムシャフト２２の一端部には、タイミングプーリ２４ａを備えた回転位相差可変アクチュエータ２４（バルブタイミング可変機構に相当）が設けられている。また、吸気側カムシャフト２２の他端部には吸気側カムシャフト２２を軸方向へ移動させるためのリフト量可変アクチュエータ２２ａ（バルブリフト量可変機構に相当）が設けられている。また、排気側カムシャフト２３の一端部にはタイミングプーリ２５が取り付けられている。このタイミングプーリ２５および回転位相差可変アクチュエータ２４のタイミングプーリ２４ａは、タイミングベルト２６を介して、クランクシャフト１５に取り付けられたプーリ１５ａに連結されている。そして、駆動側回転軸としてのクランクシャフト１５の回転がタイミングベルト２６を介して、従動側回転軸としての吸気側カムシャフト２２および排気側カムシャフト２３に伝達される。このことによって、吸気側カムシャフト２２および排気側カムシャフト２３がクランクシャフト１５の回転に同期して回転するようになっている。
【００２９】
吸気側カムシャフト２２には、吸気バルブ２０の上端に取り付けられたバルブリフタに当接する吸気カム２７が設けられ、排気側カムシャフト２３には、排気バルブ２１の上端に取り付けられたバルブリフタに当接する排気カム２８が設けられている。そして、吸気側カムシャフト２２が回転すると、吸気カム２７により吸気バルブ２０が開閉駆動され、排気側カムシャフト２３が回転すると、排気カム２８により排気バルブ２１が開閉駆動されるようになっている。
【００３０】
ここで、排気カム２８のカムプロフィールは排気側カムシャフト２３の軸方向に対して一定となっているが、吸気カム２７のカムプロフィールは、図２に示すごとく吸気側カムシャフト２２の軸方向に連続的に変化している。すなわち、吸気カム２７は３次元カムとして構成されている。
【００３１】
吸気側カムシャフト２２が矢印Ａ方向へ移動すると、図１０（Ａ）に矢印にて示すごとく、吸気カム２７による吸気バルブ２０のバルブリフト量が全体的に徐々に大きくなるとともに、吸気バルブ２０の開弁時間が前後に徐々に長くなる。
【００３２】
また、矢印Ａ方向とは逆方向に吸気側カムシャフト２２が移動すると、図１０（Ａ）の場合とは逆に変化して、吸気カム２７による吸気バルブ２０のバルブリフト量が全体的に徐々に小さくなるとともに、吸気バルブ２０の開弁時間が徐々に短くなる。したがって、吸気側カムシャフト２２をその軸方向へ移動させることにより、吸気バルブ２０のバルブリフト量を変化させて、開弁時間の調整を行うことができる。
【００３３】
吸気側カムシャフト２２は、例えば、エンジン１１の低回転時には矢印Ａと逆方向へ移動し、エンジンの高回転時には矢印Ａ方向へ移動するよう制御される。これは、エンジン１１の低回転時には、吸気バルブ２０の開弁時間を短くするとともにバルブリフト量を小さくすることで燃焼室１７へ勢いよく混合ガスを吸入させるためである。また、エンジンの高回転時には、吸気バルブ２０の開弁時間を長くするとともにバルブリフト量を大きくすることで燃焼室１７への混合ガスの吸入効率を向上させるためである。
【００３４】
次に、吸気側カムシャフト２２をその軸方向へ移動させるためのリフト量可変アクチュエータ２２ａ、および、そのリフト量可変アクチュエータ２２ａを油圧により駆動するための給油構造について図３に基づき説明する。
【００３５】
図３に示すように、リフト量可変アクチュエータ２２ａは、筒状をなすシリンダチューブ３１と、シリンダチューブ３１内に設けられたピストン３２と、シリンダチューブ３１の両端開口部を塞ぐように設けられた一対のエンドカバー３３とから構成されている。このシリンダチューブ３１はシリンダヘッド１４に固定されている。
【００３６】
ピストン３２には一方のエンドカバー３３を貫通した吸気側カムシャフト２２が連結されている。また、シリンダチューブ３１内は、ピストン３２により第１圧力室３１ａおよび第２圧力室３１ｂに区画されている。 第１圧力室３１ａには、一方のエンドカバー３３に形成された第１給排通路３４が接続され、第２圧力室３１ｂには、他方のエンドカバー３３に形成された第２給排通路３５が接続されている。
【００３７】
そして、第１給排通路３４または第２給排通路３５を介して、第１圧力室３１ａと第２圧力室３１ｂとに対し選択的に作動油を供給すると、ピストン３２は吸気側カムシャフト２２の軸方向へ移動する。このピストン３２の移動に伴い、吸気側カムシャフト２２もその軸方向へ移動する。
【００３８】
第１給排通路３４および第２給排通路３５は、第１オイルコントロールバルブ３６に接続されている。この第１オイルコントロールバルブ３６には供給通路３７および排出通路３８が接続されている。そして、供給通路３７はクランクシャフト１５の回転に伴って駆動されるオイルポンプＰを介して前記オイルパン１３ａに接続されており、排出通路３８はオイルパン１３ａに直接接続されている。
【００３９】
第１オイルコントロールバルブ３６はケーシング３９を備え、ケーシング３９には、第１給排ポート４０、第２給排ポート４１、第１排出ポート４２、第２排出ポート４３、および供給ポート４４が設けられている。これら第１給排ポート４０には第１給排通路３４が接続され、第２給排ポート４１には第２給排通路３５が接続されている。更に、供給ポート４４には上記供給通路３７が接続され、第１排出ポート４２および第２排出ポート４３には上記排出通路３８が接続されている。また、ケーシング３９内には、４つの弁部４５を有してコイルスプリング４６および電磁ソレノイド４７によりそれぞれ逆の方向に付勢されるスプール４８が設けられている。
【００４０】
そして、電磁ソレノイド４７の消磁状態においては、スプール４８がコイルスプリング４６の弾性力によりケーシング３９の一端側（図３における右側）に配置されて、第１給排ポート４０と第１排出ポート４２とが連通し、第２給排ポート４１と供給ポート４４とが連通する。この状態では、オイルパン１３ａ内の作動油が供給通路３７、第１オイルコントロールバルブ３６および第２給排通路３５を介して、第２圧力室３１ｂへ供給される。また、第１圧力室３１ａ内にあった作動油が第１給排通路３４、第１オイルコントロールバルブ３６および排出通路３８を介してオイルパン１３ａ内へ戻される。その結果、ピストン３２および吸気側カムシャフト２２が矢印Ａと逆方向へ移動する。
【００４１】
一方、電磁ソレノイド４７が励磁されたときには、スプール４８がコイルスプリング４６の弾性力に抗してケーシング３９の他端側（図３において左側）に配置されて、第２給排ポート４１が第２排出ポート４３と連通し、第１給排ポート４０が供給ポート４４と連通する。この状態では、オイルパン１３ａ内の作動油が供給通路３７、第１オイルコントロールバルブ３６および第１給排通路３４を介して第１圧力室３１ａへ供給される。また、第２圧力室３１ｂ内にあった作動油が第２給排通路３５、第１オイルコントロールバルブ３６および排出通路３８を介してオイルパン１３ａ内に戻される。その結果、ピストン３２および吸気側カムシャフト２２が矢印Ａ方向へ移動する。
【００４２】
更に、電磁ソレノイド４７への給電を制御し、スプール４８をケーシング３９の中間に位置させると、第１給排ポート４０および第２給排ポート４１が閉塞され、それら給排ポート４０，４１を通じての作動油の移動が禁止される。この状態では、第１圧力室３１ａおよび第２圧力室３１ｂに対して作動油の給排が行われず、第１圧力室３１ａおよび第２圧力室３１ｂ内に作動油が充填保持されて、ピストン３２および吸気側カムシャフト２２が固定される。
【００４３】
また、電磁ソレノイド４７への給電をデューティ制御することで、第１給排ポート４０における開度あるいは第２給排ポート４１における開度を調整して、供給ポート４４から第１圧力室３１ａまたは第２圧力室３１ｂへの作動油の供給速度を制御できる。
【００４４】
次に、吸気バルブ２０の開閉タイミングを調整するための前記回転位相差可変アクチュエータ２４について図４に基づき詳しく説明する。
図４に示すように、回転位相差可変アクチュエータ２４はタイミングプーリ２４ａを備える。このタイミングプーリ２４ａは吸気側カムシャフト２２が貫通する筒部５１と、筒部５１の外周面から突出する円板部５２と、円板部５２の外周面に設けられた複数の外歯５３とを備えている。上記タイミングプーリ２４ａの筒部５１は、シリンダヘッド１４の軸受部１４ａに回転可能に支持されている。そして、吸気側カムシャフト２２は、その軸方向へ摺動して移動できるように筒部５１を貫通している。
【００４５】
また、吸気側カムシャフト２２の先端部を覆うように設けられたインナギヤ５４が、ボルト５５により固定されている。このインナギヤ５４は図５に示すごとく、平歯の大径ギヤ部５４ａと、斜歯の小径ギヤ部５４ｂとが２段に形成された構成をなしている。
【００４６】
更に、インナギヤ５４の小径ギヤ部５４ｂには、平歯の外歯５６ａと斜歯の内歯５６ｂとを備えたサブギヤ５６が、その内歯５６ｂにて、図４に示すごとく噛み合わされている。この噛み合せの際には、インナギヤ５４とサブギヤ５６との間にリング状のスプリングワッシャ５７が配置され、サブギヤ５６をインナギヤ５４から離すように軸方向に付勢している。なお、インナギヤ５４とサブギヤ５６との外径は同一である。
【００４７】
タイミングプーリ２４ａの円板部５２には、複数のボルト５８（ここでは４本のボルト）により、ハウジング５９と、ハウジング５９の内部の内、後述する第１圧力室７０および第２圧力室７１とを密閉するカバー６０とが取り付けられている。なお、カバー６０の中心には、後述する円筒状空間６１ｃを開放して吸気側カムシャフト２２の軸方向への摺動を円滑に行うための穴部６０ａが設けられている。
【００４８】
ボルト５８、カバー６０およびボルト５５を取り外してハウジング５９の内部を図４において左から見た状態を図６に示す。なお、図４の回転位相差可変アクチュエータ２４は、図６におけるＢ−Ｂ線での断面状態を示している。
【００４９】
ハウジング５９は、内周面５９ａから中心方向に向かって複数の壁部６２，６３，６４，６５（ここでは４つ）が突出している。そして、その壁部６２，６３，６４，６５の先端面に対して、外周面６１ａにて接して円盤状のベーンロータ６１が回動可能に配置されている。
【００５０】
円盤状のベーンロータ６１の中心部は円筒状空間６１ｃ（図４）が形成されて、その内周面は吸気側カムシャフト２２の軸方向に沿って直線状に延びるスプライン部６１ｂを形成している。前述したインナギヤ５４の大径ギヤ部５４ａとサブギヤ５６の外歯５６ａとは共にこのスプライン部６１ｂに噛み合わされている。
【００５１】
前述した斜歯の内歯５６ｂと斜歯の小径ギヤ部５４ｂとの噛み合わせと、スプリングワッシャ５７との作用により、インナギヤ５４の大径ギヤ部５４ａとサブギヤ５６の外歯５６ａとは相対的に逆方向に回動する付勢力を生じている。このため、スプライン部６１ｂとギヤ５４，５６間のバックラッシュによる誤差を吸収することができ、ベーンロータ６１に対してインナギヤ５４は設定される回転位相位置に高精度に配置される。したがって、ベーンロータ６１と吸気側カムシャフト２２とを、高精度の回転位相関係にて取り付けることができる。なお、図４においては、見やすくするため、スプライン部６１ｂは一部のみ示し、他は図示を省略しているが、スプライン部６１ｂはベーンロータ６１の円筒状空間６１ｃの内周面全体に形成されている。
【００５２】
また円盤状のベーンロータ６１の外周面６１ａには、壁部６２，６３，６４，６５の間の空間に突出して、先端をハウジング５９の内周面５９ａに接しているベーン６６，６７，６８，６９（受圧部材に相当する）を備えている。これらのベーン６６，６７，６８，６９が壁部６２，６３，６４，６５間の空間を区画することにより、第１圧力室７０と第２圧力室７１とを形成している。
【００５３】
この内の１つのベーン６６は、吸気側カムシャフト２２の軸方向に沿って延びる貫通孔７２を有する。貫通孔７２内において移動可能に収容されたロックピン７３は、その内部に収容孔７３ａを有する。この収容孔７３ａ内に設けられたスプリング７４は、ロックピン７３を円板部５２へ向かって付勢する。
【００５４】
また、ベーンロータ６１はその先端面に形成された油溝７２ａを有する。同油溝７２ａはカバー６０を貫通している円弧状の貫通開放口７２ｂ（図１）と貫通孔７２とを連通する。この貫通開放口７２ｂと油溝７２ａとは、貫通孔７２の内部においてロックピン７３よりも先端側にある空気あるいは油をカバー６０より外部に排出する機能を有する。
【００５５】
図６のＣ−Ｃ線における断面である図７および図８に示すごとく、ロックピン７３が円板部５２に設けられた係止穴７５に対向していた場合（図８）には、ロックピン７３がスプリング７４の付勢力により係止穴７５に係止し、円板部５２に対するベーンロータ６１の相対回動位置が固定される。また、図７においては、ベーンロータ６１は最遅角位置にあり、ベーン６６に設けられたロックピン７３は係止穴７５に対向しておらず、ロックピン７３の先端部７３ｂが係止穴７５に挿入されていない状態を示している。図６の状態は、図７と同じく、ロックピン７３の先端部７３ｂが係止穴７５に挿入されていない状態である。
【００５６】
エンジン１１が始動時などである場合、あるいは後述する電子制御装置（ＥＣＵ）による油圧制御が開始されていない場合などでは、第１圧力室７０および第２圧力室７１の油圧がゼロあるいは十分に上昇していない。このような場合には、始動時のクランキング動作により、吸気側カムシャフト２２に逆トルクが生じて、ベーンロータ６１がハウジング５９に対して進角方向に相対回動する。このことで、図７に示した状態から、ロックピン７３が係止穴７５に挿入できる相対回動位置に到達し、図８に示すごとくロックピン７３が係止穴７５に挿入し係止する。このようにロックピン７３が係止穴７５に係止した場合には、ベーンロータ６１とハウジング５９との相対回動が禁止され、ベーンロータ６１とハウジング５９とは一体となって回転することができる。
【００５７】
なお、係止穴７５に係止されたロックピン７３の解除は、エンジン１１の始動後に、図７および図８に示す油路７６を介して第２圧力室７１から環状油空間７７に油圧が供給されることにより行われる。すなわち、環状油空間７７に供給される油圧が上昇することにより、スプリング７４の付勢力に抗してロックピン７３が係止穴７５から外れ、ロックピン７３の係止が解除される。また、油路７８を介して第１圧力室７０から係止穴７５に油圧が供給されて、ロックピン７３の解除状態が確実に保持される。このように、ロックピン７３の係止が解除された状態で、ハウジング５９およびベーンロータ６１間の相対回動が許容され、第１圧力室７０および第２圧力室７１に供給される油圧に対応して、ハウジング５９に対するベーンロータ６１の相対回動位相が調整可能となる。例えば、図９に示すごとく、ベーンロータ６１をハウジング５９に対して更に進角させることができる。
【００５８】
したがって、エンジンの駆動によりクランクシャフト１５が回転すると、その回転がタイミングベルト２６を介してタイミングプーリ２４ａに伝達される。このとき、タイミングプーリ２４ａおよび吸気側カムシャフト２２が、調整されている回転位相差状態で一体に回転する。この吸気側カムシャフト２２の回転に伴なって吸気バルブ２０（図１）が開閉駆動される。
【００５９】
そして、エンジン１１の駆動時に、第１圧力室７０および第２圧力室７１に対する油圧制御により、ハウジング５９に対してベーンロータ６１を回転方向に相対的に回動させる。すなわち吸気側カムシャフト２２をクランクシャフト１５に対し進角する側に回転位相差の調整制御を行うと、図１０（Ｂ）にて矢印で示すごとく、吸気バルブ２０の開閉タイミングは早くなる。
【００６０】
また、逆に、ハウジング５９に対してベーンロータ６１を回転方向とは逆方向に相対的に回動させる。すなわち吸気側カムシャフト２２をクランクシャフト１５に対し遅角する側に回転位相差の調整制御を行うと、図１０（Ｂ）の場合と逆に吸気バルブ２０の開閉タイミングは遅くなる。
【００６１】
尚、吸気バルブ２０は、通常、エンジン１１の低回転時に開閉タイミングが遅らされ、エンジン１１の高回転時には開閉タイミングが早められる。これはエンジン１１の低回転時にはエンジン回転の安定を図るとともに、エンジン１１の高回転時には燃焼室１７への混合ガスの吸入効率を向上させるためである。
【００６２】
次に、回転位相差可変アクチュエータ２４にあって、吸気バルブ２０の開閉タイミングを調整するための、ハウジング５９とベーンロータ６１間の回転位相差を油圧制御する構造について説明する。
【００６３】
ハウジング５９の内部に突出する各壁部６２〜６５の第１圧力室７０側には、それぞれ進角用油路開口部８０が開口し、各壁部６２〜６５の第２圧力室７１側には、それぞれ遅角用油路開口部８１が開口している。また、進角用油路開口部８０に接する各壁部６２〜６５の内で円板部５２側には、ベーン６６〜６９が進角用油路開口部８０を塞いでいても、ベーンロータ６１が進角方向に回動する油圧を与えることができるように、凹部６２ａ〜６５ａが設けられている。同様に、遅角用油路開口部８１に接する各壁部６２〜６５の内で円板部５２側には、ベーン６６〜６９が遅角用油路開口部８１を塞いでいても、ベーンロータ６１が遅角方向に回動する油圧を与えることができるように、凹部６２ｂ〜６５ｂが設けられている。
【００６４】
各進角用油路開口部８０は、円板部５２内の進角制御油路８４、筒部５１内の進角制御油路８６，８８により、筒部５１の一方の外周溝５１ａに接続されている。また、各遅角用油路開口部８１は、円板部５２内の遅角制御油路８５、筒部５１内の遅角制御油路８７，８９により、筒部５１の他方の外周溝５１ｂに接続されている。
【００６５】
また、筒部５１内の遅角制御油路８７から分岐した潤滑油路９０は筒部５１の内周面５１ｃに設けられた幅広の内周溝９１に接続している。このことにより、遅角制御油路８７内を流れる作動油を、筒部５１の内周面５１ｃと吸気側カムシャフト２２の端部外周面２２ｂに潤滑油として導く。
【００６６】
筒部５１の一方の外周溝５１ａは、シリンダヘッド１４内の進角制御油路９２を介して第２オイルコントロールバルブ９４に接続され、筒部５１の他方の外周溝５１ｂはシリンダヘッド１４内の遅角制御油路９３を介して第２オイルコントロールバルブ９４に接続されている。
【００６７】
第２オイルコントロールバルブ９４には、供給通路９５および排出通路９６が接続されている。そして、供給通路９５は第１オイルコントロールバルブ３６にて用いたと同一のオイルポンプＰを介してオイルパン１３ａに接続しており、排出通路９６はオイルパン１３ａに直接接続している。したがって、オイルポンプＰは、オイルパン１３ａから二つの供給通路３７，９５へ作動油を送り出すようになっている。
【００６８】
第２オイルコントロールバルブ９４は第１オイルコントロールバルブ３６と同様に構成されている。すなわち、第２オイルコントロールバルブ９４は、ケーシング１０２、第１給排ポート１０４、第２給排ポート１０６、弁部１０７、第１排出ポート１０８、第２排出ポート１１０、供給ポート１１２、コイルスプリング１１４、電磁ソレノイド１１６、およびスプール１１８を備えている。そして、第１給排ポート１０４にはシリンダヘッド１４内の進角制御油路９２が接続され、第２給排ポート１０６にはシリンダヘッド１４内の遅角制御油路９３が接続されている。また、供給ポート１１２には供給通路９５が接続され、第１排出ポート１０８および第２排出ポート１１０には排出通路９６が接続されている。
【００６９】
したがって、電磁ソレノイド１１６の消磁状態においては、スプール１１８がコイルスプリング１１４の弾性力によりケーシング１０２の一端側（図４において右側）に配置される。このことにより、第１給排ポート１０４と第１排出ポート１０８とが連通し、第２給排ポート１０６が供給ポート１１２と連通する。この状態では、オイルパン１３ａ内の作動油が、供給通路９５、第２オイルコントロールバルブ９４、遅角制御油路９３、外周溝５１ｂ、遅角制御油路８９、遅角制御油路８７、遅角制御油路８５、遅角用油路開口部８１、および凹部６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ，６５ｂを介して回転位相差可変アクチュエータ２４の第２圧力室７１へ供給される。また、回転位相差可変アクチュエータ２４の第１圧力室７０内にあった作動油は、凹部６２ａ，６３ａ，６４ａ，６５ａ、進角用油路開口部８０、進角制御油路８４、進角制御油路８６、進角制御油路８８、外周溝５１ａ、進角制御油路９２、第２オイルコントロールバルブ９４、および排出通路９６を介してオイルパン１３ａ内へ戻される。その結果、ベーンロータ６１がハウジング５９に対して遅角方向へ相対回動し、前述したように吸気バルブ２０の開閉タイミングが遅くされる。
【００７０】
一方、電磁ソレノイド１１６が励磁されたときには、スプール１１８がコイルスプリング１１４の弾性力に抗してケーシング１０２の他端側（図４において左側）に配置される。このことにより、第２給排ポート１０６が第２排出ポート１１０と連通し、第１給排ポート１０４が供給ポート１１２と連通する。この状態では、オイルパン１３ａ内の作動油が、供給通路９５、第２オイルコントロールバルブ９４、進角制御油路９２、外周溝５１ａ、進角制御油路８８、進角制御油路８６、進角制御油路８４、進角用油路開口部８０、および凹部６２ａ，６３ａ，６４ａ，６５ａを介して、回転位相差可変アクチュエータ２４の第１圧力室７０へ供給される。また、回転位相差可変アクチュエータ２４の第２圧力室７１内にあった作動油は、凹部６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ，６５ｂ、遅角用油路開口部８１、遅角制御油路８５、遅角制御油路８７、遅角制御油路８９、外周溝５１ｂ、遅角制御油路９３、第２オイルコントロールバルブ９４、および排出通路９６を介してオイルパン１３ａ内へ戻される。その結果、ベーンロータ６１がハウジング５９に対して進角方向へ相対回動し、前述したように吸気バルブ２０の開閉タイミングが早められる。
【００７１】
更に、電磁ソレノイド１１６への給電を制御し、スプール１１８をケーシング１０２の中間に位置させると、第１給排ポート１０４および第２給排ポート１０６が閉塞され、それら給排ポート１０４，１０６を通じての作動油の移動が禁止される。この状態では、回転位相差可変アクチュエータ２４の第１圧力室７０あるいは第２圧力室７１に対して作動油の給排が行われない。この結果、第１圧力室７０および第２圧力室７１内には作動油が充填保持されて、ベーンロータ６１はハウジング５９に対する相対回動は停止する。したがって、吸気バルブ２０の開閉タイミングは、ベーンロータ６１が固定されたときの状態に保持される。
【００７２】
また、電磁ソレノイド１１６への給電をデューティ制御することで、第１給排ポート１０４における開度あるいは第２給排ポート１０６における開度を調整して、供給ポート１１２から第１圧力室７０あるいは第２圧力室７１への作動油の供給速度を制御できる。
【００７３】
上述したバルブ特性制御装置１０にあっては、第１オイルコントロールバルブ３６および第２オイルコントロールバルブ９４が電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）１３０を通じて駆動制御され、その制御により吸気バルブ２０の開閉特性が変更される。このＥＣＵ１３０は、ＣＰＵ１３２、ＲＯＭ１３３、ＲＡＭ１３４およびバックアップＲＡＭ１３５等を備える論理演算回路として構成されている。
【００７４】
ここで、ＲＯＭ１３３は後述する処理を含む各種制御プログラムや、その各種制御プログラムを実行する際に参照されるテーブルやマップ等が記憶されるメモリである。ＣＰＵ１３２はＲＯＭ１３３に記憶された各種制御プログラムに基づいて制御に必要な演算処理を実行する。また、ＲＡＭ１３４はＣＰＵ１３２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ＲＡＭ１３５はエンジン１１の停止時に保存すべきデータを記憶する不揮発性のメモリである。そして、ＣＰＵ１３２、ＲＯＭ１３３、ＲＡＭ１３４およびバックアップＲＡＭ１３５は、バス１３６を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路１３７および外部出力回路１３８と接続されている。
【００７５】
外部入力回路１３７には、図示しない回転数センサ、吸気圧センサおよびスロットルセンサ等、エンジン１１の運転状態を検出するための各種センサと、クランク側電磁ピックアップ１２３およびカム側電磁ピックアップ１２６が接続されている。また、外部出力回路１３８には、第１オイルコントロールバルブ３６および第２オイルコントロールバルブ９４が接続されている。
【００７６】
なお、クランク側電磁ピックアップ１２３はクランクシャフト１５の回転位相を検出し、カム側電磁ピックアップ１２６は吸気側カムシャフト２２の回転位相と回転軸方向（矢印Ａの正方向および逆方向）の移動位置とを検出している。
【００７７】
本実施の形態１では、こうした構成のＥＣＵ１３０により、吸気バルブ２０のバルブ特性制御が行われる。その制御例を図１１〜図１４のフローチャートに示す。これらの処理は予め定められた制御周期（時間毎あるいはクランク角回転毎）で繰り返し実行される。ここでは各処理に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表している。
【００７８】
なお、フローチャートでは示していないが、カム側電磁ピックアップ１２６にて実シャフト位置Ｌａが検出されることにより、リフト量可変アクチュエータ２２ａによる吸気側カムシャフト２２の回転軸方向の移動位置フィードバック制御が行われる。この移動位置フィードバック制御は、後述する目標シャフト位置Ｌｔに対して実シャフト位置Ｌａが一致するようにリフト量可変アクチュエータ２２ａを制御するものである。
【００７９】
また、フローチャートでは示していないが、クランク側電磁ピックアップ１２３およびカム側電磁ピックアップ１２６からの検出値に基づいて、吸気側カムシャフト２２の実進角値θａが計算される。そして、この実進角値θａに基づいて、回転位相差可変アクチュエータ２４による吸気側カムシャフト２２の進角値フィードバック制御が行われる。この進角値フィードバック制御は、後述する目標進角値θｔに対して実進角値θａが一致するように回転位相差可変アクチュエータ２４を制御するものである。
【００８０】
まず、バルブ特性目標値設定処理（図１１）が開始されると、前述した各種センサ類の検出値や、別に実行している燃料噴射制御等に用いている各種制御量に基づいて、エンジン１１の運転状態を検出する（Ｓ２１０）。例えば、各種センサ類からの検出値としてはエンジン回転数や吸気圧などが挙げられ、制御量としては燃料噴射量などが挙げられる。
【００８１】
次に、マップｉから進角値フィードバック制御用の目標進角値θｔを設定する（Ｓ２２０）。ここで、マップｉは図１５（Ａ）に示すごとく、エンジン回転数とエンジン負荷（例えば、吸気圧、吸気量あるいは燃料噴射量などを用いる）とをパラメータとする目標進角値θｔのマップである。
【００８２】
次に、マップＬから移動位置フィードバック制御用の目標シャフト位置Ｌｔを設定する（Ｓ２３０）。ここで、マップＬは図１５（Ｂ）に示すごとく、エンジン回転数とエンジン負荷（例えば前述したごとく）とをパラメータとする目標シャフト位置Ｌｔのマップである。
【００８３】
これらマップｉ，Ｌは、特にエンジン１１に対して要求されている性能に対応して、バルブオーバラップや吸気バルブ２０の開閉時期を設定するためのものである。
【００８４】
次に、目標進角値θｔに変化が有ったか否かが判定される（Ｓ２４０）。前回の制御周期において設定された目標進角値θｔと今回の目標進角値θｔとに差が有れば目標進角値θｔに変化が有ったことになる（Ｓ２４０で「ＹＥＳ」）。したがって、目標進角値θｔの変化を表すフラグＦθに「ＯＮ」が設定される（Ｓ２５０）。なお、フラグＦθの初期値としては「ＯＦＦ」が設定されている。
【００８５】
また、目標進角値θｔに変化が無ければ（Ｓ２４０で「ＮＯ」）、特に処理はなされない。
ステップＳ２５０の次に、あるいはステップＳ２４０にて「ＮＯ」と判定された後に、目標シャフト位置Ｌｔに変化が有ったか否かが判定される（Ｓ２６０）。前回の制御周期において設定された目標シャフト位置Ｌｔと今回の目標シャフト位置Ｌｔとに差が有れば目標シャフト位置Ｌｔに変化が有ったことになる（Ｓ２６０で「ＹＥＳ」）。したがって、目標シャフト位置Ｌｔの変化を表すフラグＦＬに「ＯＮ」が設定される（Ｓ２７０）。なお、フラグＦＬの初期値としては「ＯＦＦ」が設定されている。
【００８６】
また、目標シャフト位置Ｌｔに変化が無ければ（Ｓ２６０で「ＮＯ」）、特に処理はなされない。
そして、ステップＳ２７０の次に、あるいはステップＳ２６０にて「ＮＯ」と判定されると一旦、処理を終了し、予め定められた制御周期後に再度ステップＳ２１０から処理を繰り返す。
【００８７】
図１２にフラグ・オフ処理のフローチャートを示す。
フラグ・オフ処理が開始されると、まず、吸気側カムシャフト２２の実進角値θａを、クランク側電磁ピックアップ１２３とカム側電磁ピックアップ１２６との位相検出値の比較から得る（Ｓ３１０）。
【００８８】
次に、吸気側カムシャフト２２の実シャフト位置Ｌａを、カム側電磁ピックアップ１２６の移動位置検出値から得る（Ｓ３２０）。
次に、実進角値θａと目標進角値θｔとが一致したか否かが判定される（Ｓ３３０）。θａ＝θｔであれば（Ｓ３３０で「ＹＥＳ」）、フラグＦθに「ＯＦＦ」が設定される（Ｓ３４０）。一致していなければ（Ｓ３３０で「ＮＯ」）、特に処理はなされない。
【００８９】
ステップＳ３４０の次に、あるいはステップＳ３３０にて「ＮＯ」と判定された後、実シャフト位置Ｌａと目標シャフト位置Ｌｔとが一致したか否かが判定される（Ｓ３５０）。Ｌａ＝Ｌｔであれば（Ｓ３５０で「ＹＥＳ」）、フラグＦＬに「ＯＦＦ」が設定される（Ｓ３６０）。一致していなければ（Ｓ３５０で「ＮＯ」）、特に処理はなされない。
【００９０】
ステップＳ３６０の次に、あるいはステップＳ３５０にて「ＮＯ」と判定されると一旦、処理を終了し、予め定められた制御周期後に再度ステップＳ３１０から処理を繰り返す。
【００９１】
図１３にアクチュエータ駆動速度設定処理のフローチャートを示す。
アクチュエータ駆動速度設定処理が開始されると、まず、フラグＦθに「ＯＮ」が設定されているか否かが判定される（Ｓ４００）。フラグＦθ＝「ＯＮ」であれば（Ｓ４００で「ＹＥＳ」）、次に、フラグＦＬに「ＯＮ」が設定されているか否かが判定される（Ｓ４１０）。
【００９２】
フラグＦθまたはフラグＦＬのいずれかが「ＯＦＦ」であれば（Ｓ４００で「ＮＯ」またはＳ４１０で「ＮＯ」）、次にデューティ値Ｄｕｔｙθに１００％が設定され（Ｓ４２０）、デューティ値ＤｕｔｙＬに１００％が設定される（Ｓ４３０）。
【００９３】
上記デューティ値Ｄｕｔｙθは、回転位相差可変アクチュエータ２４を駆動する場合の駆動速度を決定するものである。具体的には、ＥＣＵ１３０から第２オイルコントロールバルブ９４の電磁ソレノイド１１６へ出力される電流において、遅角制御油路９３または進角制御油路９２への作動油供給時の電流と作動油供給停止時の電流とのデューティ値Ｄｕｔｙθを調整する。このことで、第１給排ポート１０４における開度あるいは第２給排ポート１０６における開度を調整するのである。
【００９４】
このため、供給ポート１１２から第１圧力室７０あるいは第２圧力室７１への作動油の供給速度を制御することができ、回転位相差可変アクチュエータ２４の駆動速度を調整できる。
【００９５】
ここでは、デューティ値Ｄｕｔｙθが大きくなれば、ハウジング５９に対するベーンロータ６１の相対回動は速くなり、デューティ値Ｄｕｔｙθが小さくなれば、ハウジング５９に対するベーンロータ６１の相対回動は遅くなる。デューティ値Ｄｕｔｙθ＝１００％が最高駆動速度に対応し、デューティ値Ｄｕｔｙθ＝０％が駆動停止に対応する。
【００９６】
また、上記デューティ値ＤｕｔｙＬは、リフト量可変アクチュエータ２２ａを駆動する場合の駆動速度を決定するものである。具体的には、ＥＣＵ１３０から第１オイルコントロールバルブ３６の電磁ソレノイド４７へ出力される電流において、第１給排通路３４または第２給排通路３５への作動油供給時の電流と作動油供給停止時の電流とのデューティ値ＤｕｔｙＬを調整する。このことで、第１給排ポート４０における開度あるいは第２給排ポート４１における開度を調整するのである。
【００９７】
このため供給ポート４４から第１圧力室３１ａあるいは第２圧力室３１ｂへの作動油の供給速度を制御することができ、リフト量可変アクチュエータ２２ａの駆動速度を調整できる。
【００９８】
ここでは、デューティ値ＤｕｔｙＬが大きくなれば、シリンダチューブ３１に対するピストン３２の相対移動は速くなり、デューティ値ＤｕｔｙＬが小さくなれば、シリンダチューブ３１に対するピストン３２の相対移動は遅くなる。デューティ値ＤｕｔｙＬ＝１００％が最高駆動速度に対応し、デューティ値ＤｕｔｙＬ＝０％が駆動停止に対応する。
【００９９】
したがって、フラグＦθまたはフラグＦＬのいずれか一方あるいは両方が「ＯＦＦ」である場合は、回転位相差可変アクチュエータ２４とリフト量可変アクチュエータ２２ａとは共に最高速の駆動速度が設定される。
【０１００】
フラグＦθおよびフラグＦＬが共に「ＯＮ」であった場合には（Ｓ４００で「ＹＥＳ」、Ｓ４１０で「ＹＥＳ」）、優先度設定処理（Ｓ４４０）が実行される。
【０１０１】
優先度設定処理（Ｓ４４０）の詳細を図１４のフローチャートに示す。
まず、実進角値θａから目標進角値θｔへの変化パターンがいかなるパターンに分類されるかを判断して、その結果を変化パターンＳθに設定する（Ｓ５１０）。ここでは、バルブオーバラップの方向（大きくなる方向か小さくなる方向か）と、吸気バルブ２０の閉時期の方向（進角か遅角か）との２つのパターンを判断して変化パターンＳθに設定する。
【０１０２】
次に、実シャフト位置Ｌａから目標シャフト位置Ｌｔへの変化パターンがいかなるパターンに分類されるかを判断して、その結果を変化パターンＳＬに設定する（Ｓ５２０）。ここでは、ステップＳ５１０の場合と同様にバルブオーバラップの方向と、吸気バルブ２０の閉時期の方向との２つのパターンを判断して変化パターンＳＬに設定する。
【０１０３】
次に、エンジン１１の現在の運転状態を分類する（Ｓ５３０）。例えば、次のような分類の内から、現在の運転状態に該当する状態を抽出する。
（Ａ）．実進角値θａから目標進角値θｔへの変化が遅角方向への変化であり、実シャフト位置Ｌａから目標シャフト位置Ｌｔへの変化がリフト量が小さくなる方向の変化である場合。
【０１０４】
（ａ）エンジンが中回転・高負荷から回転が下がる方向の変化状態。
（ｂ）エンジンが低中回転・部分負荷（スロットルバルブ全開未満）から負荷が下がる方向の変化状態。
【０１０５】
（ｃ）エンジンが高回転・部分負荷から負荷が上がる方向の変化状態。
（ｄ）エンジンが温間時にアイドル回転への変化状態。
（ｅ）エンジンが軽負荷時に回転が下がる方向の変化状態。
【０１０６】
（Ｂ）．実進角値θａから目標進角値θｔへの変化が遅角方向への変化であり、実シャフト位置Ｌａから目標シャフト位置Ｌｔへの変化がリフト量が大きくなる方向の変化である場合。
【０１０７】
（ａ）エンジンが低中回転・高負荷から回転が上がる方向の変化状態。
（ｂ）エンジンが低中回転・高負荷から負荷が下がる方向の変化状態。
（ｃ）エンジンが高回転・低負荷から負荷が上がる方向の変化状態。
【０１０８】
（ｄ）エンジンが過回転状態。
（Ｃ）．実進角値θａから目標進角値θｔへの変化が進角方向への変化であり、実シャフト位置Ｌａから目標シャフト位置Ｌｔへの変化がリフト量が小さくなる方向の変化である場合。
【０１０９】
（ａ）エンジンが低中回転・部分負荷から、負荷が上がるまたは回転が下がる方向の変化状態。
（ｂ）エンジンが高回転・高負荷から負荷が下がる方向の変化状態。
【０１１０】
（ｃ）エンジンが高回転・高負荷から回転が下がる方向の変化状態。
（Ｄ）．実進角値θａから目標進角値θｔへの変化が進角方向への変化であり、実シャフト位置Ｌａから目標シャフト位置Ｌｔへの変化がリフト量が大きくなる方向の変化である場合。
【０１１１】
（ａ）エンジンがアイドル状態から回転および負荷が上がる方向の変化状態。
（ｂ）エンジンが低中回転・高負荷から回転が上がる方向の変化状態。
【０１１２】
（ｃ）エンジンが低中回転・高負荷から負荷が下がる方向の変化状態。
（ｄ）エンジンが高回転から回転が上がる方向の変化状態。
（ｅ）エンジンが高回転・高負荷から負荷が下がる方向の変化状態。
【０１１３】
次に、こうして分類されたエンジン１１の運転状態に対応する過渡時要求性能Ｈが設定される（Ｓ５４０）。
例えば、前述した運転状態の各分類に対する過渡時要求性能として、次のようなテーブルが予めＲＯＭ１３３に記憶されている。なお、括弧内に記載した観点は、括弧の前に記載した過渡時要求性能により期待される効果を示している。また１つの運転状態に過渡時要求性能が複数記述されている場合は、実際にはその内の１つのみが記憶されている。
【０１１４】
（Ａ）−（ａ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ小（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）、または（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の早期化（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）のいずれか。
【０１１５】
（Ａ）−（ｂ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化（燃費の向上の観点）、（ｉｉ）バルブオーバラップ小（過大な状態からの適正化：排気対策の観点）、または（ｉｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の早期化（排気対策、燃焼安定性向上の観点）の内の１つ。
【０１１６】
（Ａ）−（ｃ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ小（過大な状態からの適正化：出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）、または（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）のいずれか。
【０１１７】
（Ａ）−（ｄ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ小（アイドル安定性の観点）。
（Ａ）−（ｅ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の早期化（閉時期の適正化：燃焼安定性の観点）。
【０１１８】
（Ｂ）−（ａ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）、または（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）のいずれか。
【０１１９】
（Ｂ）−（ｂ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大（排気対策の観点）、または（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化（燃費向上の観点）のいずれか。
【０１２０】
（Ｂ）−（ｃ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）、または（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）のいずれか。
【０１２１】
（Ｂ）−（ｄ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の開時期の遅延化（ピストン１２に対するバルブスタンプ回避の観点）、または（ｉｉ）吸気バルブ２０の高リフト化（エンジン１１の許容回転数を高くして破損防止の観点）のいずれか。
【０１２２】
（Ｃ）−（ａ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の早期化（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）、または（ｉｉ）バルブオーバラップ小（過大な状態からの適正化：排気対策の観点）のいずれか。
【０１２３】
（Ｃ）−（ｂ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大（排気対策の観点）。
（Ｃ）−（ｃ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ小（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）。
【０１２４】
（Ｄ）−（ａ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化（燃費向上の観点）、または（ｉｉ）バルブオーバラップ大（排気対策の観点）のいずれか。
【０１２５】
（Ｄ）−（ｂ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）。
【０１２６】
（Ｄ）−（ｃ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）。
【０１２７】
（Ｄ）−（ｄ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の高リフト化（エンジン１１の許容回転数を高くして破損防止の観点）。
【０１２８】
（Ｄ）− （ｅ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大（排気対策の観点）。
次に、ステップＳ５４０にて過渡時要求性能Ｈとして設定された内容と、回転位相差可変アクチュエータ２４の変化パターンＳθとが、制御の方向が一致しているか否かにより比較される（Ｓ５５０）。
【０１２９】
変化パターンＳθには、遅角化する変化方向または進角化する変化方向のいずれかが設定されている。この方向が、前述した過渡時要求性能Ｈに合致する方向か否かが判定されるのである。
【０１３０】
ここでは、前記ステップＳ５３０にてエンジン１１の運転状態が（Ａ）−（ａ）に分類された場合を例に挙げる。なお、この（Ａ）−（ａ）の分類に対しては、「（ｉ）バルブオーバラップ小（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）」との過渡時要求性能が対応しているものとする。
【０１３１】
前述したごとく（Ａ）は、実進角値θａから目標進角値θｔへの変化が遅角方向への変化であり、実シャフト位置Ｌａから目標シャフト位置Ｌｔへの変化がリフト量が小さくなる方向の変化の場合である。したがって、図１０からも判るように、回転位相差可変アクチュエータ２４についても、リフト量可変アクチュエータ２２ａについても、その変化方向は「バルブオーバラップ小」に合致している。すなわち、回転位相差可変アクチュエータ２４についての変化パターンＳθは過渡時要求性能Ｈと一致する（Ｓ５５０で「ＹＥＳ」）。
【０１３２】
このため、実進角値θａ制御の優先度が実シャフト位置Ｌａ制御の優先度よりも高く設定される（Ｓ５６０）。
次に図１３の処理に戻り、実進角値θａの制御の方が、実シャフト位置Ｌａの制御よりも優先度が高いか否かが判定される（Ｓ４５０）。今回の例では実進角値θａの制御の方が優先度が高いので（Ｓ４５０で「ＹＥＳ」）、デューティ値Ｄｕｔｙθに１００％を設定する（Ｓ４６０）。そして、デューティ値ＤｕｔｙＬに３０％（１００％未満であればよい）を設定し（Ｓ４７０）、一旦、処理を終了する。
【０１３３】
このことにより、回転位相差可変アクチュエータ２４側の駆動速度は高速に維持されるが、リフト量可変アクチュエータ２２ａ側の駆動速度は通常よりも低下されることになる。
【０１３４】
なお、本実施の形態１では、回転位相差可変アクチュエータ２４は、リフト量可変アクチュエータ２２ａよりもＥＣＵ１３０の制御に対する応答性が高いものとする。これは両アクチュエータの機構が異なることにより生じる違いである。ただし、機構によってはあるいは取り付け位置によっては、リフト量可変アクチュエータ２２ａの方が回転位相差可変アクチュエータ２４よりも応答性が高い場合もあり得る。
【０１３５】
したがって、進角値フィードバック制御と移動位置フィードバック制御とでは、元来応答性の低いリフト量可変アクチュエータ２２ａの駆動速度が低下し、元来応答性の高い回転位相差可変アクチュエータ２４の駆動速度が高速に維持される。
【０１３６】
以後、同じ過渡状態が継続して、フラグＦθ＝「ＯＮ」およびフラグＦＬ＝「ＯＮ」である限り、アクチュエータ駆動速度設定処理（図１３）では、ステップＳ４００，Ｓ４１０，Ｓ４４０，Ｓ４５０，Ｓ４６０，Ｓ４７０の処理が継続する。このため、リフト量可変アクチュエータ２２ａが目標シャフト位置Ｌｔに到達するよりも、回転位相差可変アクチュエータ２４の方が先に目標進角値θｔに到達する。しかも、オイルポンプＰの出力は、リフト量可変アクチュエータ２２ａに対する駆動出力を小さくしている分、回転位相差可変アクチュエータ２４に対する配分が大きくなり、通常よりも早期に実進角値θａは目標進角値θｔに到達する。
【０１３７】
この時、フラグ・オフ処理（図１２）においては、実進角値θａ＝目標進角値θｔとなっていることから（Ｓ３３０で「ＹＥＳ」）、フラグＦθに「ＯＦＦ」が設定される（Ｓ３４０）。このため、アクチュエータ駆動速度設定処理（図１３）では、Ｆθ＝「ＯＦＦ」でなったことから（Ｓ４００で「ＮＯ」）、デューティ値Ｄｕｔｙθとデューティ値ＤｕｔｙＬとは共に１００％とされる（Ｓ４２０，Ｓ４３０）。
【０１３８】
したがって、以後、リフト量可変アクチュエータ２２ａ側も高速に目標シャフト位置Ｌｔに収束する。
次に、別の運転状態の例を挙げて説明する。
【０１３９】
ここでは、前記ステップＳ５３０にてエンジン１１の運転状態が（Ｂ）−（ａ）に分類された場合を例に挙げる。なお、この（Ｂ）−（ａ）の分類に対しては、「（ｉ）バルブオーバラップ大（出力トルク高くして高レスポンスおよび良好な運転性の観点）」との過渡時要求性能が対応しているものとする。
【０１４０】
前述したごとく（Ｂ）は、実進角値θａから目標進角値θｔへの変化が遅角方向への変化であり、実シャフト位置Ｌａから目標シャフト位置Ｌｔへの変化がリフト量が大きくなる方向の変化である。したがって、図１０からも判るように、過渡時要求性能Ｈ（バルブオーバラップ大）に合致するのは、リフト量可変アクチュエータ２２ａ側の変化方向であり、回転位相差可変アクチュエータ２４の変化方向は逆方向である。すなわち、過渡時要求性能Ｈに対して変化パターンＳθは合致していない（Ｓ５５０で「ＮＯ」）。
【０１４１】
このため、実シャフト位置Ｌａ制御の優先度が実進角値θａ制御の優先度よりも高く設定される（Ｓ５７０）。
次に図１３の処理に戻り、実進角値θａの制御の方が優先度が高いか否かが判定される（Ｓ４５０）。今度の例では実シャフト位置Ｌａ制御の方が優先度が高いので（Ｓ４５０で「ＮＯ」）、デューティ値Ｄｕｔｙθに３０％（１００％未満であればよい）を設定する（Ｓ４８０）。そして、デューティ値ＤｕｔｙＬに１００％を設定し（Ｓ４９０）、一旦、処理を終了する。
【０１４２】
このことにより、回転位相差可変アクチュエータ２４側の駆動速度は通常よりも低下されることになる。リフト量可変アクチュエータ２２ａの駆動速度は高速に維持される。
【０１４３】
以後、同じ過渡状態が継続して、フラグＦθ＝「ＯＮ」およびフラグＦＬ＝「ＯＮ」である限り、アクチュエータ駆動速度設定処理（図１３）では、ステップＳ４００，Ｓ４１０，Ｓ４４０，Ｓ４５０，Ｓ４８０，Ｓ４９０の処理が継続する。このため、回転位相差可変アクチュエータ２４が目標進角値θｔに到達するよりもリフト量可変アクチュエータ２２ａの方が先に目標シャフト位置Ｌｔに到達する。しかも、オイルポンプＰの出力は、回転位相差可変アクチュエータ２４に対する駆動出力を小さくしている分、リフト量可変アクチュエータ２２ａに対する配分が大きくなり、通常よりも早期に実シャフト位置Ｌａは目標シャフト位置Ｌｔに到達する。
【０１４４】
この時、フラグ・オフ処理（図１２）においては、実シャフト位置Ｌａ＝目標シャフト位置Ｌｔとなっていることから（Ｓ３５０で「ＹＥＳ」）、フラグＦＬに「ＯＦＦ」が設定される（Ｓ３６０）。このため、アクチュエータ駆動速度設定処理（図１３）では、ＦＬ＝「ＯＦＦ」であることから（Ｓ４１０で「ＮＯ」）、デューティ値Ｄｕｔｙθとデューティ値ＤｕｔｙＬとは共に１００％とされる（Ｓ４２０，Ｓ４３０）。
【０１４５】
したがって、以後、回転位相差可変アクチュエータ２４側も高速に目標進角値θｔに収束する。
上述したごとく、優先度の設定は、回転位相差可変アクチュエータ２４とリフト量可変アクチュエータ２２ａとの変化方向が、過渡時要求性能Ｈに合致している場合には、元来応答性の高い方の回転位相差可変アクチュエータ２４の駆動を優先している。また、回転位相差可変アクチュエータ２４とリフト量可変アクチュエータ２２ａとの一方の変化方向が過渡時要求性能Ｈに合致し、他方の変化方向が合致しない場合には、合致している方のアクチュエータの駆動が優先されることになる。
【０１４６】
以上、（Ａ）−（ａ）に対応する過渡時要求性能として（ｉ）が記憶され、（Ｂ）−（ａ）に対応する過渡時要求性能として（ｉ）が記憶されている場合になされる処理例を示した。これ以外の例として、上述した例も含めて、各エンジン運転状態に対応する過渡時要求性能と優先されるアクチュエータとの関係を以下に示す。
【０１４７】
なお、以下の例では、「回転位相差可変アクチュエータ２４優先」と記述してある場合は、過渡時要求性能Ｈと変化パターンＳθとが合致する（変化パターンＳＬについてはいずれでもよい）ことを示している。また、「リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先」と記述してある場合は、過渡時要求性能Ｈと変化パターンＳθとが合致せず、過渡時要求性能Ｈと変化パターンＳＬが合致していることを示している。
【０１４８】
（Ａ）−（ａ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ小＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の早期化＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
【０１４９】
（Ａ）−（ｂ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１５０】
（ｉｉ）バルブオーバラップ小＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
（ｉｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の早期化＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
【０１５１】
（Ａ）−（ｃ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ小＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１５２】
（Ａ）−（ｄ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ小＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
（Ａ）−（ｅ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の早期化＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
【０１５３】
（Ｂ）−（ａ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１５４】
（Ｂ）−（ｂ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１５５】
（Ｂ）−（ｃ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。（ｉｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１５６】
（Ｂ）−（ｄ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の開時期の遅延化＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１５７】
（ｉｉ）吸気バルブ２０の高リフト化＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
（Ｃ）−（ａ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の早期化＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１５８】
（ｉｉ）バルブオーバラップ小＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
（Ｃ）−（ｂ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１５９】
（Ｃ）−（ｃ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ小＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
（Ｄ）−（ａ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
【０１６０】
（ｉｉ）バルブオーバラップ大＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
（Ｄ）−（ｂ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。
【０１６１】
（Ｄ）−（ｃ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の閉時期の遅延化＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
【０１６２】
（Ｄ）−（ｄ）の場合：
（ｉ）吸気バルブ２０の高リフト化＝リフト量可変アクチュエータ２２ａ優先。
【０１６３】
（Ｄ）− （ｅ）の場合：
（ｉ）バルブオーバラップ大＝回転位相差可変アクチュエータ２４優先。本実施の形態１にて述べた構成において、ステップＳ２４０〜Ｓ５７０が、過渡時制御手段としての処理に相当する。
【０１６４】
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前述したごとく本実施の形態１の構成においては、回転位相差可変アクチュエータ２４はリフト量可変アクチュエータ２２ａよりも応答性が高い。しかも、回転位相差可変アクチュエータ２４もリフト量可変アクチュエータ２２ａも共に、オイルポンプＰの出力に基づく作動油圧を利用している。
【０１６５】
そして、過渡時においてエンジン１１に要求される過渡時要求性能Ｈに、両アクチュエータ２４，２２ａの変化方向（変化パターンＳθ，ＳＬ）が合致している場合には、応答性の高い方である回転位相差可変アクチュエータ２４を優先している。この優先は、本実施の形態１ではリフト量可変アクチュエータ２２ａの駆動速度を低下させることにより実現している。
【０１６６】
このように、回転位相差可変アクチュエータ２４に対して、オイルポンプＰが出力する作動油圧を優先的に供給することにより、両方のアクチュエータ２４，２２ａが普通に作動している場合よりも、回転位相差可変アクチュエータ２４は高速に駆動できる。しかも、元来応答性の高い方のアクチュエータを優先しているので、より一層早期に過渡時の要求性能に近づけることができる。
【０１６７】
したがって、過渡時においてエンジン１１の性能を十分に発揮させることができる。
なお、両アクチュエータ２４，２２ａの変化パターンＳθ，ＳＬが合致しているとの判断は、ステップＳ５５０において「ＹＥＳ」と判定される場合の一部である。ステップＳ５５０にて「ＹＥＳ」と判定される場合の残りの一部は、回転位相差可変アクチュエータ２４の変化パターンＳθは過渡時要求性能Ｈに合致しているが、リフト量可変アクチュエータ２２ａの変化パターンＳＬは合致していない場合である。この場合は次の（ロ）に述べる。
【０１６８】
（ロ）．回転位相差可変アクチュエータ２４の変化パターンＳθは過渡時要求性能Ｈに合致しているが、リフト量可変アクチュエータ２２ａの変化パターンＳＬは合致していない場合は、回転位相差可変アクチュエータ２４を優先している。そして、リフト量可変アクチュエータ２２ａの変化パターンＳＬは過渡時要求性能Ｈに合致しているが、回転位相差可変アクチュエータ２４の変化パターンＳθは合致していない場合は、リフト量可変アクチュエータ２２ａを優先している。
【０１６９】
このように両アクチュエータ２４，２２ａの変化方向が過渡時要求性能Ｈに合致しているものと合致いしていないものとに分かれる場合は、合致している方のアクチュエータを優先している。このため、過渡時においてエンジン要求性能に合致した状態にすることができ、エンジン１１の性能を十分に発揮させることができる。
【０１７０】
（ハ）．優先度が高い方のアクチュエータの駆動が完了した後は、優先度が低い方のアクチュエータの変化速度の抑制を停止している。
このようにすることにより、両アクチュエータ２４，２２ａの最終的な状態についても迅速に到達でき、エンジン１１の性能を十分に発揮させることができる。
【０１７１】
［その他の実施の形態］
・前記実施の形態１において、回転位相差可変アクチュエータ２４およびリフト量可変アクチュエータ２２ａの構成は一例であり、他の構成であっても、バルブ開閉時期の位相とバルブのリフト量とを調整する機能を備えていればよい。
【０１７２】
・前記実施の形態１においては、オイルポンプＰの出力配分に差を設けることにより両アクチュエータ２４，２２ａに駆動速度の優劣をつけたが、これ以外の優劣の付け方として、優先度の高い方をＤｕｔｙ＝１００％として、低い方を０％としてもよい。すなわち、優先度の低いアクチュエータは一時停止して、優先度の高いアクチュエータのみ先に駆動し、優先度の高いアクチュエータの駆動が完了（目標値への到達）後に、優先度の低い方のアクチュエータをＤｕｔｙ＝１００％で駆動してもよい。
【０１７３】
・前記実施の形態１においては回転位相差可変アクチュエータ２４とリフト量可変アクチュエータ２２ａとは共に、吸気側カムシャフト２２に取り付けられていたが、これ以外の構成でもよい。例えば、排気側カムシャフト２３に両アクチュエータ２４，２２ａを取り付けてもよい。また、吸気側カムシャフト２２にリフト量可変アクチュエータ２２ａを、排気側カムシャフト２３に回転位相差可変アクチュエータ２４を取り付けてもよいし、この逆に、吸気側カムシャフト２２に回転位相差可変アクチュエータ２４を、排気側カムシャフト２３にリフト量可変アクチュエータ２２ａを取り付けてもよい。
【０１７４】
また、クランクシャフト１５に回転位相差可変アクチュエータ２４を取り付け、吸気側カムシャフト２２または排気側カムシャフト２３にリフト量可変アクチュエータ２２ａを取り付けてもよい。このように回転位相差可変アクチュエータ２４あるいはリフト量可変アクチュエータ２２ａの配置を変更した場合には、これに対応して、前述した（Ａ）−（ａ）〜（Ｄ）−（ｅ）に対して設定される過渡時要求性能と優先度とは、請求項に述べた構成を満足するように変更される。
【０１７５】
更にこのように配置を変更した場合は、リフト量可変アクチュエータ２２ａが設けられた方のカムは３次元カムとされシャフトは回転軸方向に移動可能な構成とされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１としてのバルブ特性制御装置を組み込んだガソリンエンジンの斜視図。
【図２】 実施の形態１において吸気側カムシャフトに用いられる吸気カムの形状を説明する斜視図。
【図３】 実施の形態１においてバルブ特性制御装置に備えられているリフト量可変アクチュエータの構成説明図。
【図４】 実施の形態１においてバルブ特性制御装置に備えられている回転位相差可変アクチュエータの構成説明図。
【図５】 実施の形態１の回転位相差可変アクチュエータに用いられるインナギヤおよびサブギヤの形状を示す斜視図。
【図６】 実施の形態１の回転位相差可変アクチュエータにおける内部構成説明図。
【図７】 実施の形態１の回転位相差可変アクチュエータにおけるロックピン周辺の構成説明図。
【図８】 実施の形態１の回転位相差可変アクチュエータにおけるロックピン周辺の構成説明図。
【図９】 実施の形態１の回転位相差可変アクチュエータにおけるベーンロータの回転状態説明図。
【図１０】 実施の形態１における吸気バルブの開閉時期調整説明図。
【図１１】 実施の形態１においてＥＣＵが実行するバルブ特性目標値設定処理のフローチャート。
【図１２】 実施の形態１においてＥＣＵが実行するフラグ・オフ処理のフローチャート。
【図１３】 実施の形態１においてＥＣＵが実行するアクチュエータ駆動速度設定処理のフローチャート。
【図１４】 実施の形態１においてＥＣＵが実行する優先度設定処理のフローチャート。
【図１５】 実施の形態１において目標進角値および目標シャフト位置を設定するためのマップの構成説明図。
【符号の説明】
１０…バルブ特性制御装置、１１…エンジン、１２…ピストン、１３…シリンダブロック、１３ａ…オイルパン、１４…シリンダヘッド、１４ａ…軸受部、１５…クランクシャフト、１５ａ…プーリ、１６…コンロッド、１７… 燃焼室、１８…吸気通路、１９…排気通路、２０…吸気バルブ、２１…排気バルブ、２２…吸気側カムシャフト、２２ａ…リフト量可変アクチュエータ、２２ｂ…端部外周面、２３…排気側カムシャフト、２４…回転位相差可変アクチュエータ、２４ａ…タイミングプーリ、２５…タイミングプーリ、２６…タイミングベルト、２７…吸気カム、２８…排気カム、３１…シリンダチューブ、３１ａ…第１圧力室、３１ｂ…第２圧力室、３２…ピストン、３３…エンドカバー、３４…第１給排通路、３５…第２給排通路、３６…第１オイルコントロールバルブ、３７…供給通路、３８…排出通路、３９…ケーシング、４０…第１給排ポート、４１…第２給排ポート、４２…第１排出ポート、４３…第２排出ポート、４４…供給ポート、４５…弁部、４６…コイルスプリング、４７…電磁ソレノイド、４８…スプール、５１…筒部、５１ａ…外周溝、５１ｂ…外周溝、５１ｃ…内周面、５２…円板部、５３…外歯、５４…インナギヤ、５４ａ…大径ギヤ部、５４ｂ…小径ギヤ部、５５…ボルト、５６…サブギヤ、５６ａ…外歯、５６ｂ…内歯、５７…スプリングワッシャ、５８…ボルト、５９…ハウジング、５９ａ…内周面、６０…カバー、６０ａ…穴部、６１…ベーンロータ、６１ａ…外周面、６１ｂ…スプライン部、６１ｃ…円筒状空間、６２，６３，６４，６５…壁部、６２ａ，６３ａ，６４ａ，６５ａ…凹部、６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ，６５ｂ…凹部、６６，６７，６８，６９…ベーン、７０…第１圧力室、７１…第２圧力室、７２…貫通孔、７２ａ…油溝、７２ｂ…貫通開放口、７３…ロックピン、７３ａ…収容孔、７３ｂ…先端部、７４…スプリング、７５…係止穴、７６…油路、７７…環状油空間、７８…油路、８０…進角用油路開口部、８１…遅角用油路開口部、８４…進角制御油路、８５…遅角制御油路、８６…進角制御油路、８７…遅角制御油路、８８…進角制御油路、８９…遅角制御油路、９０…潤滑油路、９１…内周溝、９２…進角制御油路、９３…遅角制御油路、９４…第２オイルコントロールバルブ、９５…供給通路、９６…排出通路、１０２…ケーシング、１０４…第１給排ポート、１０６…第２給排ポート、１０７…弁部、１０８…第１排出ポート、１１０…第２排出ポート、１１２…供給ポート、１１４…コイルスプリング、１１６…電磁ソレノイド、１１８…スプール、１２３…クランク側電磁ピックアップ、１２６…カム側電磁ピックアップ、１３０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、１３２…ＣＰＵ、１３３…ＲＯＭ、１３４…ＲＡＭ、１３５…バックアップＲＡＭ、１３６…バス、１３７…外部入力回路、１３８…外部出力回路。
Claims (12)
- 吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブ開閉時期を連続的に変更するバルブタイミング可変機構と、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブリフト量を連続的に変更するバルブリフト量可変機構とを備え、前記バルブタイミング可変機構の目標の制御位置である目標制御位置Ａ及び前記バルブリフト量可変機構の目標の制御位置である目標制御位置Ｂのそれぞれを機関回転速度及び機関負荷の少なくとも一方に基づいて設定し、前記バルブタイミング可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ａに一致させるべく前記バルブタイミング可変機構を操作し、前記バルブリフト量可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ｂに一致させるべく前記バルブリフト量可変機構を操作し、これにより吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方について、そのバルブ開閉時期及びバルブリフト量からなるバルブ特性を可変とする内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記バルブタイミング可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ａに向けて変更する操作と前記バルブリフト量可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ｂに向けて変更する操作とが重複する過渡状態が生じる旨判定したとき、この過渡状態において内燃機関に要求される性能に一致するバルブ特性の変化方向を過渡時要求変化方向として設定し、そのうえで前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向と前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向との双方が前記過渡時要求変化方向と一致する旨判定したとき、前記バルブタイミング可変機構と前記バルブリフト量可変機構とのうち当該制御装置からの指令に対する応答性の高い可変機構を操作に関する優先度の高い優先可変機構として位置付けるとともに他方の可変機構を非優先可変機構として位置付け、この設定した優先度に基づいて前記バルブタイミング可変機構及び前記バルブリフト量可変機構の操作を行う過渡時制御手段を備える
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。 - 吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブ開閉時期を連続的に変更するバルブタイミング可変機構と、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブリフト量を連続的に変更するバルブリフト量可変機構とを備え、前記バルブタイミング可変機構の目標の制御位置である目標制御位置Ａ及び前記バルブリフト量可変機構の目標の制御位置である目標制御位置Ｂのそれぞれを機関回転速度及び機関負荷の少なくとも一方に基づいて設定し、前記バルブタイミング可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ａに一致させるべく前記バルブタイミング可変機構を操作し、前記バルブリフト量可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ｂに一致させるべく前記バルブリフト量可変機構を操作し、これにより吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方について、そのバルブ開閉時期及びバルブリフト量からなるバルブ特性を可変とする内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記バルブタイミング可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ａに向けて変更する操作と前記バルブリフト量可変機構の制御位置を前記目標制御位置Ｂに向けて変更する操作とが重複する過渡状態が生じる旨判定したとき、この過渡状態において内燃機関に要求される性能に一致するバルブ特性の変化方向を過渡時要求変化方向として設定し、そのうえで前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向と前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向とのいずれか一方のみが前記過渡時要求変化方向と一致する旨判定したとき、制御位置の変化方向が前記過渡時要求変化方向と一致する可変機構を操作に関する優先度の高い優先可変機構として位置付けるとともに他方の可変機構を非優先可変機構として位置付け、この設定した優先度に基づいて前記バルブタイミング可変機構及び前記バルブリフト量可変機構の操作を行う過渡時制御手段を備える
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。 - 請求項１または２に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記過渡時制御手段は、前記過渡状態が生じる旨の判定結果に基づいて前記優先度の設定を実行してから前記バルブタイミング可変機構の制御位置が前記目標制御位置Ａと一致する状態且つ前記バルブリフト量可変機構の制御位置が前記目標制御位置Ｂと一致する状態が得られるまでにわたり、前記設定した優先度に基づく前記バルブタイミング可変機構及び前記バルブリフト量可変機構の操作を継続する
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。 - 請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記過渡時制御手段は、前記優先可変機構についてはその制御位置の変化速度を過渡状態にないときの制御位置の変化速度よりも高く設定して当該優先可変機構の操作を行い、前記非優先可変機構についてはその制御位置の変化速度を過渡状態にないときの制御位置の変化速度よりも低く設定して当該非優先可変機構の操作を行う
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。 - 請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記バルブタイミング可変機構及び前記バルブリフト量可変機構は、共通の駆動源からの出力に基づいてそれぞれ駆動するものであり、
前記過渡時制御手段は、前記設定した優先度に基づく前記バルブタイミング可変機構及び前記バルブリフト量可変機構の操作に際して、前記駆動源から前記優先可変機構への出力を前記駆動源から前記非優先可変機構への出力よりも大きくする
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。 - 請求項４または５に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記過渡時制御手段は、前記優先可変機構の制御位置が目標制御位置に一致する旨判定したことに基づいて、前記非優先可変機構の制御位置の変化速度に制限を加える処理を終了する
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。 - 請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記過渡時制御手段は、前記優先可変機構の制御位置が目標制御位置に一致している旨判定するまで前記非優先可変機構の制御位置の変更を中断する
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。 - 請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記過渡時制御手段は、前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向と、前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向と、機関回転速度及び機関負荷の少なくとも一方の変化方向とに基づいて前記過渡時要求変化方向の設定を行う
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。 - 請求項８に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記過渡時制御手段は、前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向がバルブ開閉時期を遅角させる方向であり且つ前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向がバルブリフト量を減少させる方向である条件のもと、
機関回転速度が中回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関回転速度が低下する状態への変化態様を条件Ａとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ａにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが減少する方向及び吸気バルブの閉弁時期が進角する方向のいずれかを設定する処理と、 機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が部分負荷にある状態から機関負荷が減少する状態への変化態様を条件Ｂとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｂにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向及びバルブオーバラップが減少する方向及び吸気バルブの閉弁時期が進角する方向のいずれかを設定する処理と、
機関回転速度が高回転且つ部分負荷にある状態から機関負荷が増大する状態への変化態様を条件Ｃとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｃにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが減少する方向及び吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向のいずれかを設定する処理と、
機関温間時においてのアイドル状態以外からアイドル状態への変化態様を条件Ｄとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｄにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが減少する方向を設定する処理と、
機関負荷が低負荷にある状態から機関回転速度が低下する状態への変化態様を条件Ｅとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｅにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの閉弁時期が進角する方向を設定する処理と
のうちの少なくとも一つを前記過渡時要求変化方向の設定にかかる処理として実行する
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。 - 請求項８または９に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記過渡時制御手段は、前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向がバルブ開閉時期を遅角させる方向であり且つ前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向がバルブリフト量を増大させる方向である条件のもと、
機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関回転速度が上昇する状態への変化態様を条件Ａとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ａにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向及び吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向のいずれかを設定する処理と、
機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関負荷が減少する状態への変化態様を条件Ｂとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｂにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向及び吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向のいずれかを設定する処理と、
機関回転速度が高回転且つ機関負荷が低負荷にある状態から機関負荷が増大する状態への変化態様を条件Ｃとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｃにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向及び吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向のいずれかを設定する処理と、
機関回転速度が過回転にある条件のもとでの機関運転状態の変化態様を条件Ｄとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｄにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの開弁時期が遅角する方向及び吸気バルブのバルブリフト量が増大する方向のいずれかを設定する処理と
のうちの少なくとも一つを前記過渡時要求変化方向の設定にかかる処理として実行する
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。 - 請求項８〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記過渡時制御手段は、前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向がバルブ開閉時期を進角させる方向であり且つ前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向がバルブリフト量を減少させる方向である条件のもと、
機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が部分負荷にある状態から機関負荷が増大する状態への変化態様を条件Ａとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ａにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの閉弁時期が進角する方向及びバルブオーバラップが減少する方向のいずれかを設定する処理と、
機関回転速度が高回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関負荷が減少する状態への変化態様を条件Ｂとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｂにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向を設定する処理と、
機関回転速度が高回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関回転速度が低下する状態への変化態様を条件Ｃとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｃにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが減少する方向を設定する処理と
のうちの少なくとも一つを前記過渡時要求変化方向の設定にかかる処理として実行する
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。 - 請求項８〜１１のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記過渡時制御手段は、前記目標制御位置Ａに向けての前記バルブタイミング可変機構の制御位置の変化方向がバルブ開閉時期を進角させる方向であり且つ前記目標制御位置Ｂに向けての前記バルブリフト量可変機構の制御位置の変化方向がバルブリフト量を増大させる方向である条件のもと、
アイドル状態から機関回転速度が上昇し且つ機関負荷が増大する状態への変化態様を条件Ａとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ａにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向及びバルブオーバラップが増大する方向のいずれかを設定する処理と、
機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関回転速度が上昇する状態への変化態様を条件Ｂとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｂにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向を設定する処理と、
機関回転速度が低回転または中回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関負荷が減少する状態への変化態様を条件Ｃとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｃにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブの閉弁時期が遅角する方向を設定する処理と、
機関回転速度が高回転にある状態から機関回転速度が上昇する状態への変化態様を条件Ｄとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｄにあるとき、前記過渡時要求変化方向として吸気バルブのバルブリフト量が増大する方向を設定する処理と、
機関回転速度が高回転且つ機関負荷が高負荷にある状態から機関負荷が減少する状態への変化態様を条件Ｅとして、前記過渡時要求変化方向の設定に際して機関運転状態の変化態様がこの条件Ｅにあるとき、前記過渡時要求変化方向としてバルブオーバラップが増大する方向を設定する処理と
のうちの少なくとも一つを前記過渡時要求変化方向の設定にかかる処理として実行する
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。
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