JP2000087769A - 内燃機関のバルブ特性制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 エンジンに要求される過渡時要求性能Ｈ
に、リフト量可変アクチュエータと回転位相差可変アク
チュエータとの両方の変化方向（変化パターンＳθ，Ｓ
Ｌ）が合致している場合（Ｓ５５０で「ＹＥＳ」）に
は、応答性の高い回転位相差可変アクチュエータを優先
（Ｓ５６０）し、１つのみ合致している場合は（Ｓ５５
０で「ＹＥＳ」／「ＮＯ」両方有り）合致している方の
アクチュエータを優先して、オイルポンプＰが出力する
作動油圧を供給する。このことにより、早期に過渡時の
要求性能に近づけることができる。したがって、過渡時
においてエンジンの性能を十分に発揮させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【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７−２４７８
１５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】請求項１記載の内燃機関
のバルブ特性制御装置は、内燃機関の運転状態に応じて
バルブ開閉時期の位相を連続的に変更するバルブタイミ
ング可変機構と、内燃機関の運転状態に応じてバルブリ
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
備えて、吸気バルブまたは排気バルブのいずれか一方ま
たは両方のバルブ特性を調整する内燃機関のバルブ特性
制御装置であって、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が同時に調整の過渡状態に
ある場合には、該過渡時に前記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を
制御する過渡時制御手段を備えたことを特徴とする。

【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。

【０００９】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。

【００１０】請求項２記載の内燃機関のバルブ特性制御
装置については、請求項１記載の構成に対して、前記過
渡時制御手段は、前記バルブタイミング可変機構および
前記バルブリフト量可変機構の両者の変化方向が、前記
内燃機関に要求される性能に合致する方向である場合に
は、前記バルブタイミング可変機構および前記バルブリ
フト量可変機構の内で、応答性の高い方を高い優先度と
して、該優先度に応じて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を制御することを特徴
とする。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】請求項３記載の内燃機関のバルブ特性制御
装置においては、請求項１または２記載の構成に対し
て、前記過渡時制御手段は、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一方の変化方向
が前記内燃機関に要求される性能に合致し、他方の変化
方向が合致しない方向である場合には、変化方向が前記
内燃機関に要求される性能に合致する方を高い優先度と
して、該優先度に応じて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を制御することを特徴
とする。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】請求項４記載の内燃機関のバルブ特性制御
装置おいては、請求項１〜３のいずれか記載の構成に対
して、前記過渡時制御手段は、前記バルブタイミング可
変機構および前記バルブリフト量可変機構の内で、優先
度が高い方の変化が完了するまで優先度が低い方の変化
を中断させ、優先度が高い方の変化が完了後、直ちに優
先度が低い方の変化を開始させることを特徴とする。

【００１９】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。

【００２０】請求項５記載の内燃機関のバルブ特性制御
装置においては、請求項１〜３のいずれか記載の構成に
対して、前記過渡時制御手段は、前記バルブタイミング
可変機構および前記バルブリフト量可変機構の内で、優
先度が低い方については、優先度が高い方に比較して変
化速度を抑制して駆動するよう制御することを特徴とす
る。

【００２１】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。

【００２２】請求項６記載の内燃機関のバルブ特性制御
装置においては、請求項５記載の構成に対して、前記過
渡時制御手段は、優先度が高い方の変化が完了した後
は、優先度が低い方の変化速度の抑制を停止することを
特徴とする。

【００２３】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。

【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１
３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１
２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１
５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２
３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２２
ａ、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３
３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３１
ｂ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４
２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３
６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４
３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１
４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５
４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６
０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２
２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６
１ａ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６
０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６
１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６
１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１
１の低回転時に開閉タイミングが遅らされ、エンジン１
１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６
２〜６５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７
１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〜６５
ｂ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８
７，８９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２
２ｂ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９
３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３
６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１
３ａ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１１
８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１
１４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９
５、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５
１ａ、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，６
４ｂ，６５ｂ、遅角用油路開口部８１、遅角制御油路８
５、遅角制御油路８７、遅角制御油路８９、外周溝５１
ｂ、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、ＲＡ
Ｍ１３４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、ＲＯＭ１３
３、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ＥＣ
Ｕ１３０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Ｌ
ｔ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２
４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１
１）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（Ｓ２３
０）。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θ
ｔの変化を表すフラグＦθに「ＯＮ」が設定される（Ｓ
２５０）。なお、フラグＦθの初期値としては「ＯＦ
Ｆ」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「ＹＥ
Ｓ」）。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Ｓ
２６０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（Ｓ３
３０）。θａ＝θｔであれば（Ｓ３３０で「ＹＥ
Ｓ」）、フラグＦθに「ＯＦＦ」が設定される（Ｓ３４
０）。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「Ｎ
Ｏ」）、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Ｓ３１
０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Ｓ４１
０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１１
６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２
４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３
１ａ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２２
ａ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＝１０
０％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「Ｏ
Ｎ」であった場合には（Ｓ４００で「ＹＥＳ」、Ｓ４１
０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１
４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２
０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Ｌ
ａ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（Ｓ
５４０）。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ＲＯ
Ｍ１３３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Ｄｕｔｙ
Ｌに３０％（１００％未満であればよい）を設定し（Ｓ
４７０）、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２
４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Ｆ
θ＝「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，Ｓ４６
０，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「ＯＦ
Ｆ」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＝「ＯＦ
Ｆ」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１
００％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（Ｓ４５
０）。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Ｄ
ｕｔｙθ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Ｆ
θ＝「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，Ｓ４８
０，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「Ｎ
Ｏ」）、デューティ値Ｄｕｔｙθとデューティ値Ｄｕｔ
ｙＬとは共に１００％とされる（Ｓ４２０，Ｓ４３
０）。

【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２
４，２２ａ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「Ｙ
ＥＳ」と判定される場合の一部である。ステップＳ５５
０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２
４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２
３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。

【０１７６】

【発明の効果】請求項１記載の内燃機関のバルブ特性制
御装置においては、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。

【０１７７】請求項２記載の内燃機関のバルブ特性制御
装置においては、請求項１記載の構成に対して、前記過
渡時制御手段は、前記バルブタイミング可変機構および
前記バルブリフト量可変機構の両者の変化方向が、前記
内燃機関に要求される性能に合致する方向である場合に
は、前記バルブタイミング可変機構および前記バルブリ
フト量可変機構の内で、応答性の高い方を高い優先度と
して、該優先度に応じて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を制御することとして
いる。このように優先度を設定することにより、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。

【０１７８】請求項３記載の内燃機関のバルブ特性制御
装置においては、請求項１または２記載の構成に対し
て、前記過渡時制御手段は、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一方の変化方向
が前記内燃機関に要求される性能に合致し、他方の変化
方向が合致しない方向である場合には、変化方向が前記
内燃機関に要求される性能に合致する方を高い優先度と
して、該優先度に応じて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を制御することとして
いる。このように優先度を設定することにより、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。

【０１７９】請求項４記載の内燃機関のバルブ特性制御
装置おいては、請求項１〜３のいずれか記載の構成に対
して、前記過渡時制御手段は、前記バルブタイミング可
変機構および前記バルブリフト量可変機構の内で、優先
度が高い方の変化が完了するまで優先度が低い方の変化
を中断させ、優先度が高い方の変化が完了後、直ちに優
先度が低い方の変化を開始させることとしている。この
ように、優先度に応じて両機構を制御する手法として両
機構の駆動の順番付けをすることにより、内燃機関の性
能を十分に発揮させることができる。

【０１８０】請求項５記載の内燃機関のバルブ特性制御
装置においては、請求項１〜３のいずれか記載の構成に
対して、前記過渡時制御手段は、前記バルブタイミング
可変機構および前記バルブリフト量可変機構の内で、優
先度が低い方については、優先度が高い方に比較して変
化速度を抑制して駆動するよう制御することとしてい
る。このように、優先度に応じて両機構を制御する手法
として両機構の変化速度の差を設けることにより、内燃
機関の性能を十分に発揮させることができる。

【０１８１】請求項６記載の内燃機関のバルブ特性制御
装置においては、請求項５記載の構成に対して、前記過
渡時制御手段は、優先度が高い方の変化が完了した後
は、優先度が低い方の変化速度の抑制を停止することと
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。

【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、２
０…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、２２
ｂ…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、５
４ａ…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、５
７…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、６２
ｂ，６３ｂ，６４ｂ，６５ｂ…凹部、６６，６７，６
８，６９…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、７
７…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、８
５…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、９
０…潤滑油路、９１…内周溝、９２…進角制御油路、９
３…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（Ｅ
ＣＵ）、１３２…ＣＰＵ、１３３…ＲＯＭ、１３４…Ｒ
ＡＭ、１３５…バックアップＲＡＭ、１３６…バス、１
３７…外部入力回路、１３８…外部出力回路。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１０Ｈ (72)発明者 永長 秀男 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 中野 修司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G016 AA08 AA19 BA36 BB04 DA06 DA22 GA06 3G084 BA23 CA00 DA01 EB05 FA10 FA11 FA33 FA38 3G092 AA11 DA01 DA02 DA04 DA09 DA12 DF04 DF09 DG05 DG09 EA02 EA03 EA04 EA12 EA14 EA22 EC08 FA01 GA11 HA05Z HA06Z HA11Z HA13X HA13Z HE01Z HE03Z 3G301 HA19 JA03 KA11 LA07 LC08 NE00 PA07Z PA11Z PA17Z PE01Z PE03Z PE10A PE10Z

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の運転状態に応じてバルブ開閉
   時期の位相を連続的に変更するバルブタイミング可変機
   構と、内燃機関の運転状態に応じて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て、吸
   気バルブまたは排気バルブのいずれか一方または両方の
   バルブ特性を調整する内燃機関のバルブ特性制御装置で
   あって、 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
   変機構とが同時に調整の過渡状態にある場合には、該過
   渡時に前記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を制御する過渡時制御
   手段を備えたことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制
   御装置。
2. 【請求項２】 前記過渡時制御手段は、前記バルブタイ
   ミング可変機構および前記バルブリフト量可変機構の両
   者の変化方向が、前記内燃機関に要求される性能に合致
   する方向である場合には、前記バルブタイミング可変機
   構および前記バルブリフト量可変機構の内で、応答性の
   高い方を高い優先度として、該優先度に応じて前記バル
   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
   を制御することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の
   バルブ特性制御装置。
3. 【請求項３】 前記過渡時制御手段は、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一方
   の変化方向が前記内燃機関に要求される性能に合致し、
   他方の変化方向が合致しない方向である場合には、変化
   方向が前記内燃機関に要求される性能に合致する方を高
   い優先度として、該優先度に応じて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を制御する
   ことを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関のバ
   ルブ特性制御装置。
4. 【請求項４】 前記過渡時制御手段は、前記バルブタイ
   ミング可変機構および前記バルブリフト量可変機構の内
   で、優先度が高い方の変化が完了するまで優先度が低い
   方の変化を中断させ、優先度が高い方の変化が完了後、
   直ちに優先度が低い方の変化を開始させることを特徴と
   する請求項１〜３のいずれか記載の内燃機関のバルブ特
   性制御装置。
5. 【請求項５】 前記過渡時制御手段は、前記バルブタイ
   ミング可変機構および前記バルブリフト量可変機構の内
   で、優先度が低い方については、優先度が高い方に比較
   して変化速度を抑制して駆動するよう制御することを特
   徴とする請求項１〜３のいずれか記載の内燃機関のバル
   ブ特性制御装置。
6. 【請求項６】 前記過渡時制御手段は、優先度が高い方
   の変化が完了した後は、優先度が低い方の変化速度の抑
   制を停止することを特徴とする請求項５記載の内燃機関
   のバルブ特性制御装置。