JP5108811B2 - Variable valve operating device for internal combustion engine for vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、吸気バルブのバルブタイミングを可変とする可変動弁機構を備えた車両用内燃機関の可変動弁装置に関する。   The present invention relates to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine for a vehicle, which includes a variable valve operating mechanism that varies the valve timing of an intake valve.

特許文献１には、加速状態から定常状態に移行する場合に、加速状態においては吸気バルブおよび排気バルブのバルブタイミングを変更させずに、加速状態が収束してから吸気バルブおよび排気バルブのバルブタイミングを変更させることが記載されている。   In Patent Document 1, when shifting from an acceleration state to a steady state, the valve timing of the intake valve and the exhaust valve is not changed in the acceleration state, and the valve timing of the intake valve and the exhaust valve is converged after the acceleration state has converged. Is described.

特開２００７−３２５１５号公報JP 2007-32515 A

しかし、加速状態においてバルブタイミングを変更させないと、バルブタイミングが移行後の定常状態における目標値に収束するまでに多くの時間を要することになる。
一方、加速状態におけるシリンダ吸入空気量は吸気バルブの閉時期および吸気管圧の影響を受ける。このため、加速状態において吸気バルブのバルブタイミングを変更すると、例えば加速初期の吸気管圧の立ち上がりの遅れ期間に吸気バルブの閉時期が体積効率を低下させる方向に変化して、加速時のトルク応答が低下してしまうおそれがある。 However, if the valve timing is not changed in the acceleration state, a long time is required until the valve timing converges to the target value in the steady state after the transition.
On the other hand, the cylinder intake air amount in the acceleration state is affected by the closing timing of the intake valve and the intake pipe pressure. For this reason, if the valve timing of the intake valve is changed in the acceleration state, for example, the closing timing of the intake valve changes in the direction of decreasing the volumetric efficiency during the delay period of the rise of the intake pipe pressure in the early stage of acceleration, and the torque response during acceleration May decrease.

本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、吸気バルブのバルブタイミングを可変とする可変動弁機構を備えた車両用内燃機関において、加速後の定常状態における目標値への収束遅れを低減しつつ、加速運転時におけるトルク応答の低下を抑制することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to such a problem, and in a vehicular internal combustion engine having a variable valve mechanism that makes the valve timing of an intake valve variable, a target value in a steady state after acceleration is achieved. An object is to suppress a decrease in torque response during acceleration operation while reducing convergence delay.

本発明の一側面によると、吸気バルブのバルブタイミングを可変とする可変動弁機構を
備えた車両用内燃機関の可変動弁装置は、加速状態で前記吸気バルブの閉時期を下死点前で進角方向に変化させる場合には、機関運転状態の変化に対する吸気バルブのバルブタイミングの変化を遅延させる According to one aspect of the present invention, a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine for a vehicle having a variable valve operating mechanism that makes a valve timing of an intake valve variable is an acceleration state in which the closing timing of the intake valve is set before bottom dead center. When changing in the advance direction, the change in the valve timing of the intake valve with respect to the change in the engine operating state is delayed.

上記車両用内燃機関の可変動弁装置によれば、加速運転時には可変動弁機構の動作状態に応じて加速時目標値を設定して該可変動弁機構を制御するので、例えばトルク応答が低下する方向へのバルブタイミングの変化量を制限しながら吸気バルブのバルブタイミングを変化させることができる。これにより、加速後の定常状態における目標値への収束遅れを低減しつつ、加速運転時のトルク応答の低下を抑制できる。   According to the variable valve system for an internal combustion engine for a vehicle described above, during acceleration operation, the target value for acceleration is set according to the operating state of the variable valve mechanism, and the variable valve mechanism is controlled. It is possible to change the valve timing of the intake valve while limiting the amount of change in the valve timing in the direction in which the intake valve is moved. Thereby, the fall of the torque response at the time of acceleration operation can be suppressed, reducing the convergence delay to the target value in the steady state after acceleration.

実施形態による車両用内燃機関のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a vehicle internal combustion engine according to an embodiment. ＶＥＬ機構およびＶＴＣ機構を示す図である。It is a figure which shows a VEL mechanism and a VTC mechanism. ＶＥＬ機構の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of a VEL mechanism. ＶＴＣ機構の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of a VTC mechanism. 低回転・低中負荷領域におけるバルブタイミングの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the valve timing in a low rotation and low and medium load area | region. 減速領域におけるバルブタイミングの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the valve timing in a deceleration area | region. 緩加速状態を判定する処理の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the process which determines a slow acceleration state. 緩加速状態における吸気側のＶＴＣ機構の制御フローチャートである。It is a control flowchart of the VTC mechanism on the intake side in the slow acceleration state. 吸気バルブの進角量制限値を設定する処理の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the process which sets the advance amount limitation value of an intake valve. 吸気バルブの現在のバルブタイミングが進角許容範囲内にあるか否かを判定する処理の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the process which determines whether the present valve timing of an intake valve exists in an advance angle tolerance | permissible_range. 図８のステップＳ２における判定結果に基づくステップＳ３およびＳ４における処理を示す図である。It is a figure which shows the process in step S3 and S4 based on the determination result in step S2 of FIG. 緩加速状態におけるアクセル開度、エンジントルクおよび吸気バルブのバルブタイミングのそれぞれの変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows each change of the throttle opening in a slow acceleration state, an engine torque, and the valve timing of an intake valve.

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１は、実施形態による車両用内燃機関のシステム構成図である。図１において、内燃機関（エンジン）１０１の吸気管１０２には、スロットルモータ１０３ａでスロットルバルブ１０３ｂを開閉駆動する電子制御スロットル１０４が介装され、この電子制御スロットル１０４および吸気バルブ１０５を介して燃焼室１０６内に空気が吸入される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system configuration diagram of an internal combustion engine for a vehicle according to an embodiment. In FIG. 1, an electronic control throttle 104 that opens and closes a throttle valve 103b by a throttle motor 103a is interposed in an intake pipe 102 of an internal combustion engine (engine) 101, and combustion is performed via the electronic control throttle 104 and the intake valve 105. Air is sucked into the chamber 106.

各気筒の吸気バルブ１０５上流側の吸気ポート１３０には、電磁式の燃料噴射弁１３１がそれぞれ設けられている。この燃料噴射弁１３１は、後述するＥＣＵ１１４によって開弁駆動され、その開弁時間に比例する量の燃料を噴射する。なお、ここでは吸気ポート１３０に燃料を噴射する構成としているが、燃料噴射弁１３１を各気筒の燃焼室１０６に臨ませて配設し、燃焼室１０６内に燃料を直接噴射する構成としてもよい。   An electromagnetic fuel injection valve 131 is provided in each intake port 130 upstream of the intake valve 105 of each cylinder. The fuel injection valve 131 is driven to open by an ECU 114, which will be described later, and injects an amount of fuel proportional to the valve opening time. Here, the fuel is injected into the intake port 130. However, the fuel injection valve 131 may be disposed facing the combustion chamber 106 of each cylinder, and the fuel may be directly injected into the combustion chamber 106. .

燃料噴射弁１３１から噴射された燃料は、空気と共に燃焼室１０６内に吸引され、図示省略した点火プラグ等による火花点火によって着火し燃焼する。
燃焼排気は、燃焼室１０６から排気バルブ１０７を介して排気管１０８に排出され、フロント触媒１０９ａおよびリア触媒１０９ｂで浄化された後、大気中に放出される。 The fuel injected from the fuel injection valve 131 is sucked into the combustion chamber 106 together with air, and is ignited and burned by spark ignition by an ignition plug (not shown).
The combustion exhaust is discharged from the combustion chamber 106 through the exhaust valve 107 to the exhaust pipe 108, purified by the front catalyst 109a and the rear catalyst 109b, and then released into the atmosphere.

排気バルブ１０７は、排気側カム軸１１０に設けられたカム１１１によって開閉駆動される。排気バルブ１０７には、ＶＴＣ（Variable valve Timing Control）機構１１３ｂが設けられており、このＶＴＣ機構１１３ｂによって、その作動角（開弁作用角）およびリフト量（開弁期間中の最大リフト量）を一定に保ったまま、作動角の中心位相が可変とされる。ＶＴＣ機構１１３ｂは、クランク軸１２０に対する排気側カム軸１１０の回転位相を変化させることにより、排気バルブ１０７の作動角の中心位相を連続的に変更できる機構である。   The exhaust valve 107 is driven to open and close by a cam 111 provided on the exhaust side camshaft 110. The exhaust valve 107 is provided with a VTC (Variable valve Timing Control) mechanism 113b. The VTC mechanism 113b allows the operating angle (valve opening operating angle) and the lift amount (maximum lift amount during the valve opening period) to be increased. The central phase of the operating angle is made variable while keeping constant. The VTC mechanism 113b is a mechanism that can continuously change the center phase of the operating angle of the exhaust valve 107 by changing the rotational phase of the exhaust-side camshaft 110 with respect to the crankshaft 120.

吸気バルブ１０５は、吸気側カム軸３（図２参照）の回転によって開閉駆動される。吸気バルブ１０５には、ＶＥＬ（Variable valve Event and Lift）機構１１２およびＶＴＣ（Variable valve Timing Control）機構１１３ａが設けられおり、その開特性、すなわち、作動角（開弁作用角）、リフト量（開弁期間中の最大リフト量）および作動角の中心位相が可変とされる。ＶＥＬ機構１１２は、吸気バルブ１０５の作動角の中心位相を保持したまま作動角およびリフト量を連続的に変更できる機構であり、ＶＴＣ機構１１３ａは、クランク軸１２０に対する吸気側カム軸３の回転位相を変化させることにより、吸気バルブ１０５の作動角の中心位相を連続的に変更できる機構である。   The intake valve 105 is driven to open and close by the rotation of the intake side camshaft 3 (see FIG. 2). The intake valve 105 is provided with a VEL (Variable valve Event and Lift) mechanism 112 and a VTC (Variable valve Timing Control) mechanism 113a, and its opening characteristics, that is, an operating angle (valve opening operating angle) and a lift amount (opening). The maximum lift amount during the valve period) and the center phase of the operating angle are variable. The VEL mechanism 112 is a mechanism that can continuously change the operating angle and the lift amount while maintaining the center phase of the operating angle of the intake valve 105, and the VTC mechanism 113a is a rotational phase of the intake camshaft 3 with respect to the crankshaft 120. This is a mechanism that can continuously change the center phase of the operating angle of the intake valve 105 by changing.

なお、吸気側のＶＴＣ機構１１３ａと排気側のＶＴＣ機構１１３ｂとは同一の構成を有するものである。
マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１４は、各種センサ等からの信号を入力し、これら入力した信号に基づいて電子制御スロットル１０４、ＶＥＬ機構１１２、ＶＴＣ機構１１３ａ，１１３ｂおよび燃料噴射弁１３１などを制御する。 The intake-side VTC mechanism 113a and the exhaust-side VTC mechanism 113b have the same configuration.
An engine control unit (ECU) 114 incorporating a microcomputer inputs signals from various sensors and the like, and based on these input signals, the electronic control throttle 104, the VEL mechanism 112, the VTC mechanisms 113a and 113b, and the fuel injection valve 131 are input. Control etc.

上記各種センサとして、エンジン１０１の吸入空気量Ｑを検出するエアフローメータ１１５、アクセル開度ＡＰＯを検出するアクセルセンサ１１６、クランク軸１２０から基準位置信号ＲＥＦおよび単位角度信号ＰＯＳを取り出すクランク角センサ１１７、スロットルバルブ１０３ｂの開度（スロットル開度）ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１１８、エンジン１０１の冷却水温度ＴＷを検出する水温センサ１１９、吸気側カム軸３から基準位置信号（カム信号）ＣＡＭｉを取り出すカムセンサ１３２、排気側カム軸１１０から基準位置信号（カム信号）ＣＡＭｅを取り出すカムセンサ１３３、ＶＥＬ機構１１２の制御軸１３（図２，３参照）の回転角度θを検出する角度センサ１３４、吸気管圧力（ブースト）ＰＢを検出する吸気管圧センサ１３５などが設けられている。なお、エンジン１０１の回転速度Ｎｅは、例えばクランク角センサ１１７から出力される基準位置信号ＲＥＦの検出間隔（時間間隔）に基づいて算出される。   As the various sensors, an air flow meter 115 that detects the intake air amount Q of the engine 101, an accelerator sensor 116 that detects the accelerator opening APO, a crank angle sensor 117 that extracts the reference position signal REF and the unit angle signal POS from the crankshaft 120, A throttle sensor 118 that detects the opening (throttle opening) TVO of the throttle valve 103b, a water temperature sensor 119 that detects the coolant temperature TW of the engine 101, and a cam sensor that extracts a reference position signal (cam signal) CAMi from the intake camshaft 3 132, a cam sensor 133 that extracts a reference position signal (cam signal) CAMe from the exhaust side camshaft 110, an angle sensor 134 that detects a rotation angle θ of the control shaft 13 (see FIGS. 2 and 3) of the VEL mechanism 112, an intake pipe pressure ( Boost) Intake pipe pressure sensor that detects PB Such as support 135 is provided. The rotational speed Ne of the engine 101 is calculated based on, for example, the detection interval (time interval) of the reference position signal REF output from the crank angle sensor 117.

ここでは、ＥＣＵ１１４がＶＥＬ機構１１２およびＶＴＣ機構１１３ａ，１１３ｂを制御しているが、ＥＣＵ１１４とは別に設けたコントロールユニットによってＶＥＬ機構１１２および／またはＶＴＣ機構１１３ａ、１１３ｂを制御するようにしてもよい。   Here, the ECU 114 controls the VEL mechanism 112 and the VTC mechanisms 113a and 113b. However, the VEL mechanism 112 and / or the VTC mechanisms 113a and 113b may be controlled by a control unit provided separately from the ECU 114.

図２は、吸気バルブ１０５側に設けられたＶＥＬ機構１１２およびＶＴＣ機構１１３を示している。本実施形態において、エンジン１０１は、各気筒に一対の吸気バルブ１０５を有しており、これら吸気バルブ１０５の上方に、クランク軸１２０によって回転駆動される吸気側カム軸３が気筒列方向に沿って回転可能に支持されている。吸気側カム軸３には、吸気バルブ１０５のバルブリフタ１０５ａに当接して吸気バルブ１０５を開閉駆動する揺動カム４が相対回転可能に外嵌されている。   FIG. 2 shows the VEL mechanism 112 and the VTC mechanism 113 provided on the intake valve 105 side. In the present embodiment, the engine 101 has a pair of intake valves 105 for each cylinder, and an intake side camshaft 3 that is rotationally driven by the crankshaft 120 extends along the cylinder row direction above the intake valves 105. And is rotatably supported. A swing cam 4 that contacts the valve lifter 105a of the intake valve 105 and opens and closes the intake valve 105 is fitted on the intake side camshaft 3 so as to be relatively rotatable.

ＶＥＬ機構１１２は、揺動カム４の姿勢を変化させることで吸気バルブ１０５の作動角およびリフト量を変更する。なお、図２においては、一対の吸気バルブ１０５の一方についてＶＥＬ機構１１２を図示することにし、他方についてはこれを省略する。また、ＶＴＣ機構１１３ａは吸気側カム軸３の一端部に配設される。   The VEL mechanism 112 changes the operating angle and lift amount of the intake valve 105 by changing the posture of the swing cam 4. In FIG. 2, the VEL mechanism 112 is illustrated for one of the pair of intake valves 105, and the other is omitted. Further, the VTC mechanism 113 a is disposed at one end of the intake side camshaft 3.

図３は、ＶＥＬ機構１１２の部分断面図である。図２，３に示すように、ＶＥＬ機構１１２は、吸気側カム軸３に対して偏心して固定された円形の駆動カム１１と、この駆動カム１１に相対回転可能に外嵌するリング状リンク１２と、吸気側カム軸３と略平行に気筒列方向へ延びる制御軸１３と、この制御軸１３に対して偏心して固定された円形の制御カム１４と、この制御カム１４に相対回転可能に外嵌すると共に一端がリング状リンク１２の先端に連結されたロッカアーム１５と、このロッカアーム１５の他端と揺動カム４とに連結されたロッド状リンク１６と、を有している。   FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the VEL mechanism 112. As shown in FIGS. 2 and 3, the VEL mechanism 112 includes a circular drive cam 11 that is eccentrically fixed with respect to the intake side camshaft 3, and a ring-shaped link 12 that is externally fitted to the drive cam 11 so as to be relatively rotatable. A control shaft 13 extending substantially parallel to the intake-side camshaft 3 in the cylinder row direction, a circular control cam 14 that is eccentrically fixed to the control shaft 13, and a control cam 14 that can be rotated relative to the control cam 14. It has a rocker arm 15 that is fitted and connected at one end to the tip of the ring-shaped link 12, and a rod-shaped link 16 that is connected to the other end of the rocker arm 15 and the swing cam 4.

制御軸１３は、モータ等のアクチュエータ１７によってギヤ列１８を介して回転駆動される。制御軸１３の外周には可動側ストッパ１３ａが突出形成されている。制御軸１３が回転して可動側ストッパ１３ａが例えばシリンダヘッドに設けられた固定側ストッパ（図示省略）に当接すると、制御軸１３のそれ以上の回転が制限される。ここで、可動側ストッパ１３ａが固定側ストッパに当接する制御軸１３の回転位置（角度）は、吸気バルブ１０５のリフト量が最も小さくなる回転位置（角度）となっている。なお、吸気バルブ１０５のリフト量が最も大きくなる回転位置（角度）で当接する可動側ストッパおよび固定側ストッパをさらに設けるようにしてもよい。   The control shaft 13 is rotationally driven via a gear train 18 by an actuator 17 such as a motor. A movable side stopper 13 a is formed on the outer periphery of the control shaft 13 so as to protrude. When the control shaft 13 rotates and the movable side stopper 13a comes into contact with, for example, a fixed side stopper (not shown) provided on the cylinder head, further rotation of the control shaft 13 is restricted. Here, the rotational position (angle) of the control shaft 13 at which the movable stopper 13a contacts the fixed stopper is the rotational position (angle) at which the lift amount of the intake valve 105 is minimized. A movable side stopper and a fixed side stopper that come into contact with each other at the rotational position (angle) at which the lift amount of the intake valve 105 is maximized may be further provided.

このような構成により、クランク軸１２０に連動して吸気側カム軸３が回転すると、駆動カム１１を介してリング状リンク１２がほぼ並進移動すると共に、ロッカアーム１５が制御カム１４の軸心回りに揺動し、ロッド状リンク１６を介して揺動カム４が揺動して吸気バルブ１０５が開閉駆動される。   With such a configuration, when the intake camshaft 3 rotates in conjunction with the crankshaft 120, the ring-shaped link 12 moves substantially in translation through the drive cam 11, and the rocker arm 15 moves around the axis of the control cam 14. The swing cam 4 swings through the rod-shaped link 16 and the intake valve 105 is driven to open and close.

また、モータ１７を制御して制御軸１３の回転角度を変化させることにより、ロッカアーム１５の揺動中心となる制御カム１４の軸心位置が変化して、揺動カム４の姿勢が変化する。これにより、吸気バルブ１０５は、その作動角の中心位相を略一定としたままで、リフト量（および作動角）が連続的に変化する。   Further, by changing the rotation angle of the control shaft 13 by controlling the motor 17, the axial center position of the control cam 14 that becomes the rocking center of the rocker arm 15 changes, and the posture of the rocking cam 4 changes. As a result, the lift amount (and the operating angle) of the intake valve 105 continuously changes while the central phase of the operating angle remains substantially constant.

そして、ＥＣＵ１１４は、エンジン運転条件に基づいて制御軸１３の目標角度（吸気バルブ１０５の目標リフト量・目標作動角に相当する）を設定し、角度センサ１３３により検出された制御軸１３の回転角度（吸気バルブ１０５の実際のリフト量および作動角に相当する）θが上記目標角度となるように、アクチュエータ１７に出力する制御信号をしてＶＥＬ機構１１２を制御する。   The ECU 114 sets a target angle of the control shaft 13 (corresponding to a target lift amount and a target operating angle of the intake valve 105) based on the engine operating conditions, and the rotation angle of the control shaft 13 detected by the angle sensor 133. The VEL mechanism 112 is controlled by outputting a control signal to the actuator 17 so that θ (corresponding to the actual lift amount and operating angle of the intake valve 105) becomes the target angle.

なお、角度センサ１３３としては、例えば、制御軸１３の端部に装着されるマグネットと、このマグネットの外周面に対向配置される磁電変換手段とを有し、制御軸１３の回転に伴う磁束の変化に基づいて制御軸１３の回転角度θを検出する非接触型の回転角センサを用いることができる。但し、これに限るものではなく、例えばポテンショメータを用いた接触型の回転角センサであってもよい。   The angle sensor 133 includes, for example, a magnet attached to the end of the control shaft 13 and magnetoelectric conversion means arranged to face the outer peripheral surface of the magnet. A non-contact rotation angle sensor that detects the rotation angle θ of the control shaft 13 based on the change can be used. However, the present invention is not limited to this. For example, a contact-type rotation angle sensor using a potentiometer may be used.

図４は、ＶＴＣ機構１１３ａ，１１３ｂの構造を示している。
本実施形態では、ベーン式のＶＴＣ機構を採用している。但し、これに限るものではなく、クランク軸１２０に対する吸気側カム軸３または排気側カム軸１１０の回転位相を変化させる構成の種々のＶＴＣ機構を採用することが可能である。 FIG. 4 shows the structure of the VTC mechanisms 113a and 113b.
In this embodiment, a vane type VTC mechanism is employed. However, the present invention is not limited to this, and various VTC mechanisms configured to change the rotational phase of the intake side camshaft 3 or the exhaust side camshaft 110 with respect to the crankshaft 120 can be employed.

図４において、ＶＴＣ機構１１３ａ，１１３ｂは、クランク軸１２０によって図示しないタイミングチェーンまたはタイミングベルトを介して回転駆動されるカムスプロケット５１と、吸気側カム軸３の端部に固定されカムスプロケット５１内に回転自在に収容された回転部材５３と、この回転部材５３をカムスプロケット５１に対して相対的に回転させる油圧回路５４と、カムスプロケット５１と回転部材５３との相対回転位置を所定位置で選択的にロックするロック機構６０と、を備える。   In FIG. 4, the VTC mechanisms 113 a and 113 b are fixed to the cam sprocket 51 that is rotationally driven by a crankshaft 120 via a timing chain or a timing belt (not shown) and the end of the intake side camshaft 3. A rotary member 53 rotatably accommodated, a hydraulic circuit 54 for rotating the rotary member 53 relative to the cam sprocket 51, and a relative rotational position of the cam sprocket 51 and the rotary member 53 are selectively selected at predetermined positions. And a locking mechanism 60 that locks to.

カムスプロケット５１は、その外周にタイミングチェーンまたはタイミングベルトが噛合する歯部を有する回転部（図示省略）と、回転部材５３を回転自在に収容するハウジング５６と、カバー部材（図示省略）と、を備える。   The cam sprocket 51 includes a rotating portion (not shown) having a tooth portion with which a timing chain or a timing belt meshes with an outer periphery thereof, a housing 56 that rotatably accommodates the rotating member 53, and a cover member (not shown). Prepare.

ハウジング５６は、略円筒状に形成され、その両端の開口部がカバー部材によってそれぞれ閉塞される。ハウジング５６の内周面には、ハウジング５６の内側に向けて突出する４つ隔壁部６３が周方向に９０°間隔で設けられている。   The housing 56 is formed in a substantially cylindrical shape, and openings at both ends thereof are respectively closed by cover members. On the inner peripheral surface of the housing 56, four partition walls 63 projecting inward of the housing 56 are provided at intervals of 90 ° in the circumferential direction.

回転部材５３は、吸気側カム軸３の端部に固定されており、円環状の基部７７と、この基部７７の外周面に９０°間隔で設けられた４つのベーン（第１ベーン７８ａ〜第４ベーン７８ｄ）と、を有する。   The rotating member 53 is fixed to the end of the intake camshaft 3, and has an annular base 77 and four vanes (first vane 78a to first vane 78a to first vane) provided on the outer peripheral surface of the base 77 at 90 ° intervals. 4 vanes 78d).

回転部材５３の第１〜第４ベーン７８ａ〜７８ｄは、それぞれハウジング５６に形成された各隔壁部６３の間に配置される。第１〜第４ベーン７８ａ〜７８ｄは、それぞれ各隔壁部６３の間に形成される空間を回転方向（周方向）に２つ分けて、進角側油圧室８２と遅角側油圧室８３とを形成する。   The first to fourth vanes 78 a to 78 d of the rotating member 53 are disposed between the partition walls 63 formed in the housing 56, respectively. The first to fourth vanes 78a to 78d each divide the space formed between the partition walls 63 into two in the rotational direction (circumferential direction), and advance angle side hydraulic chamber 82 and retard angle side hydraulic chamber 83 Form.

油圧回路５４は、進角側油圧室８２に対して油圧の供給・排出を行う第１油圧通路９１と、遅角側油圧室８３に対して油圧の供給・排出を行う第２油圧通路９２との２系統の油圧通路を有している。第１，第２油圧通路９１，９２には、油圧供給通路９３と油圧排出通路９４ａ，９４ｂとがそれぞれ電磁式の通路切換弁９５を介して接続されている。   The hydraulic circuit 54 includes a first hydraulic passage 91 that supplies and discharges hydraulic pressure to the advance side hydraulic chamber 82, and a second hydraulic passage 92 that supplies and discharges hydraulic pressure to the retard side hydraulic chamber 83. The two hydraulic passages are provided. A hydraulic pressure supply passage 93 and hydraulic pressure discharge passages 94a and 94b are connected to the first and second hydraulic passages 91 and 92 through electromagnetic passage switching valves 95, respectively.

油圧供給通路９３の上流側には、オイルパン９６内の作動油を圧送するオイルポンプ９７が設けられており、油圧排出通路９４ａ，９４ｂの下流端は、オイルパン９６に接続されている。   An oil pump 97 that pumps hydraulic oil in the oil pan 96 is provided on the upstream side of the hydraulic pressure supply passage 93, and downstream ends of the hydraulic pressure discharge passages 94 a and 94 b are connected to the oil pan 96.

第１油圧通路９１は、回転部材５３の基部７７内に略放射状に形成されて各進角側油圧室８２に連通する４つの分岐通路９１ａ〜９１ｄに接続され、第２油圧通路９２は、各遅角側油圧室８３に開口する４つの油孔９２ａ〜９２ｄに接続されている。   The first hydraulic passage 91 is connected to four branch passages 91 a to 91 d that are formed substantially radially in the base portion 77 of the rotating member 53 and communicate with the advance side hydraulic chambers 82. It is connected to four oil holes 92 a to 92 d that open to the retard side hydraulic chamber 83.

通路切換弁９５は、内部のスプール弁体によって、第１，第２油圧通路９１，９２と、油圧供給通路９３および油圧排出通路９４ａ，９４ｂとの間の接続を切り換える。
ロック機構６０は、ロックピン８４およびピン孔（図示省略）を有し、回転部材５３の初期位置においてロックピン８４がピン孔に挿入してカムスプロケット５１と回転部材５３との相対回転位置をロックして、ＶＴＣ機構１１３ａ，１１３ｂを機械的に固定保持する。なお、本実施形態において、吸気側のＶＴＣ機構１１３ａの初期位置は、吸気バルブ１０５の作動角の中心位相が最も遅れた位置、すなわち、吸気バルブ１０５のバルブタイミングが最も遅れた時期となる「最遅角位置」とし、排気側のＶＴＣ機構１１３ｂの初期位置は、排気バルブ１０７の作動角の中心位相が最も進んだ位置、すなわち、排気バルブ１０７のバルブタイミングが最も進んだ時期となる「最進角位置」としている。 The passage switching valve 95 switches the connection between the first and second hydraulic passages 91 and 92 and the hydraulic supply passage 93 and the hydraulic discharge passages 94a and 94b by an internal spool valve body.
The lock mechanism 60 has a lock pin 84 and a pin hole (not shown), and the lock pin 84 is inserted into the pin hole at the initial position of the rotating member 53 to lock the relative rotational position of the cam sprocket 51 and the rotating member 53. Then, the VTC mechanisms 113a and 113b are mechanically fixed and held. In the present embodiment, the initial position of the intake-side VTC mechanism 113a is the position where the central phase of the operating angle of the intake valve 105 is most delayed, that is, the time when the valve timing of the intake valve 105 is most delayed. The initial position of the exhaust side VTC mechanism 113b is the position where the central phase of the operating angle of the exhaust valve 107 is most advanced, that is, the time when the valve timing of the exhaust valve 107 is most advanced. "Corner position".

ＥＣＵ１１４は、通路切換弁９５を駆動する電磁アクチュエータ９９に対する通電量をデューティ制御信号に基づいて制御する。
例えば、吸気側のＶＴＣ機構１１３ａにおいては、電磁アクチュエータ９９にデューティ比０％の制御信号（ＯＦＦ信号）が出力されると、オイルポンプ９７から圧送された作動油が第２油圧通路９２を通って遅角側油圧室８３に供給され、進角側油圧室８２内の作動油が第１油圧通路９１を通って油圧排出通路９４ａからオイルパン９６に排出される。この場合、遅角側油圧室８３内の圧力が高くなり、進角側油圧室８２内の圧力が低くなるため、回転部材５３は、第１〜第４ベーン７８ａ〜７８ｄを介して遅角側へと最大に回転して吸気バルブ１０５のバルブタイミング（作動角の中心位相）が遅くなる。 The ECU 114 controls the energization amount for the electromagnetic actuator 99 that drives the passage switching valve 95 based on the duty control signal.
For example, in the intake-side VTC mechanism 113 a, when a control signal (OFF signal) with a duty ratio of 0% is output to the electromagnetic actuator 99, the hydraulic oil pumped from the oil pump 97 passes through the second hydraulic passage 92. The hydraulic oil in the advance side hydraulic chamber 82 is supplied to the retard side hydraulic chamber 83 and discharged from the hydraulic pressure discharge passage 94 a to the oil pan 96 through the first hydraulic passage 91. In this case, since the pressure in the retard side hydraulic chamber 83 is increased and the pressure in the advance side hydraulic chamber 82 is decreased, the rotating member 53 is retarded via the first to fourth vanes 78a to 78d. The valve timing of the intake valve 105 (the center phase of the operating angle) is delayed.

また、電磁アクチュエータ９９にデューティ比１００％の制御信号（ＯＮ信号）が出力されると、オイルポンプ９７から圧送された作動油が第１油圧通路９１を通って進角側油圧室８２に供給され、遅角側油圧室８３内の作動油が第２油圧通路９２を通って油圧排出通路９４ｂからオイルパン９６に排出される。この場合、進角側油圧室８２内の圧力が高くなり、遅角側油圧室８３内の圧力が低くなるため、回転部材５３は、第１〜第４ベーン７８ａ〜７８ｄを介して進角側に最大に回転して吸気バルブ１０５のバルブタイミング（作動角の中心位相）が早くなる。   Further, when a control signal (ON signal) with a duty ratio of 100% is output to the electromagnetic actuator 99, the hydraulic oil pumped from the oil pump 97 is supplied to the advance side hydraulic chamber 82 through the first hydraulic passage 91. The hydraulic oil in the retard side hydraulic chamber 83 passes through the second hydraulic passage 92 and is discharged from the hydraulic discharge passage 94b to the oil pan 96. In this case, since the pressure in the advance side hydraulic chamber 82 becomes higher and the pressure in the retard side hydraulic chamber 83 becomes lower, the rotating member 53 is advanced side through the first to fourth vanes 78a to 78d. The valve timing of the intake valve 105 (the center phase of the operating angle) is accelerated.

一方、排気側のＶＴＣ機構１１３ｂにおいては、電磁アクチュエータ９９にデューティ比０％の制御信号（ＯＦＦ信号）を出力されると、進角側油圧室８２内の圧力が高く、進角側油圧室８３内の圧力が低くなり、回転部材５３が、第１〜第４ベーン７８ａ〜７８ｄを介して進角側へと最大に回転して排気バルブ１０７のバルブタイミング（作動角の中心位相）が早くなる。   On the other hand, in the exhaust-side VTC mechanism 113b, when a control signal (OFF signal) with a duty ratio of 0% is output to the electromagnetic actuator 99, the pressure in the advance side hydraulic chamber 82 is high, and the advance side hydraulic chamber 83 is high. The internal pressure is reduced, and the rotary member 53 rotates to the maximum advance side via the first to fourth vanes 78a to 78d, and the valve timing of the exhaust valve 107 (the central phase of the operating angle) is accelerated. .

また、電磁アクチュエータ９９にデューティ比１００％の制御信号（ＯＮ信号）が出力されると、進角側油圧室８２内の圧力が低く、遅角側油圧室８３内の圧力が高くなり、回転部材５３が、第１〜第４ベーン７８ａ〜７８ｄを介して遅角側に最大に回転して排気バルブ１０７のバルブタイミング（作動角の中心位相）が遅くなる。   Further, when a control signal (ON signal) with a duty ratio of 100% is output to the electromagnetic actuator 99, the pressure in the advance side hydraulic chamber 82 becomes low, the pressure in the retard side hydraulic chamber 83 becomes high, and the rotating member 53 rotates to the retard side to the maximum via the first to fourth vanes 78a to 78d, and the valve timing (center phase of the operating angle) of the exhaust valve 107 is delayed.

そして、ＥＣＵ１１４は、エンジン運転条件に基づいて吸気バルブ１０５および排気バルブ１０７についてそれぞれ作動角の中心位相の目標値を設定し、吸気バルブ１０５の作動角の中心位相（実際値）および排気バルブ１０７の作動角の中心位相（実際値）がそれぞれの目標値となるように電磁アクチュエータ９９をフィードバック制御する。   Then, the ECU 114 sets the target value of the center phase of the operating angle for each of the intake valve 105 and the exhaust valve 107 based on the engine operating conditions, and sets the center phase (actual value) of the operating angle of the intake valve 105 and the exhaust valve 107. The electromagnetic actuator 99 is feedback-controlled so that the center phase (actual value) of the operating angle becomes the respective target value.

ここで、吸気バルブ１０５の作動角の中心位相の目標値は上記「最遅角位置」からの進角値（以下「吸気バルブ１０５の目標進角値」という）として設定され、排気バルブ１０７の作動角の中心位相の目標値は上記「最進角位置」からの遅角値（以下「排気バルブ１０７の目標遅角値」という）として設定される。また、吸気バルブ１０５の作動角の中心位相（実際値）、すなわち、吸気バルブ１０５の実際（現在）のバルブタイミングは、クランク角センサ１１７から出力される基準位置信号ＲＥＦおよびカムセンサ１３２から出力されるカム信号ＣＡＭｉに基づいて算出される。同様に、排気バルブ１０７の作動角の中心位相（実際値）、すなわち、排気バルブ１０７の実際（現在）のバルブタイミングは、クランク角センサ１１７から出力される基準位置信号ＲＥＦおよびカムセンサ１３３から出力されるカム信号ＣＡＭｅに基づいて算出される。   Here, the target value of the center phase of the operating angle of the intake valve 105 is set as an advance value from the “most retarded position” (hereinafter referred to as “target advance value of the intake valve 105”). The target value of the central phase of the operating angle is set as a retard value from the “most advanced position” (hereinafter referred to as “target retard value of the exhaust valve 107”). Further, the center phase (actual value) of the operating angle of the intake valve 105, that is, the actual (current) valve timing of the intake valve 105 is output from the reference position signal REF output from the crank angle sensor 117 and the cam sensor 132. It is calculated based on the cam signal CAMi. Similarly, the center phase (actual value) of the operating angle of the exhaust valve 107, that is, the actual (current) valve timing of the exhaust valve 107 is output from the reference position signal REF output from the crank angle sensor 117 and the cam sensor 133. Calculated based on the cam signal CAMe.

ＥＣＵ１１４による制御をより具体的に説明すれば、本実施形態において、ＥＣＵ１１４は、エンジン回転速度Ｎｅおよびエンジン負荷に応じて制御軸１３の目標角度を記憶したマップ、エンジン回転速度Ｎｅおよびエンジン負荷に応じた吸気バルブ１０５の目標進角値を記憶したマップ、および、エンジン回転速度Ｎｅおよびエンジン負荷に応じた排気バルブ１０７の目標遅角値を記憶したマップを有している。そして、ＥＣＵ１１４は、エンジン回転速度Ｎｅおよびエンジン負荷を入力し、入力したエンジン回転速度Ｎｅおよびエンジン負荷に基づいて各マップを参照してＶＥＬ機構１１２の制御軸１３の目標角度（ＴＲＧ＿θ）、吸気バルブ１０５の目標進角値（ＴＲＧ＿ＶＴＣｉ）および排気バルブ１０７の目標遅角値（ＴＲＧ＿ＶＴＣｅ）を設定し、これら設定した各目標値に基づいてＶＥＬ機構１１２、ＶＴＣ機構１１３ａおよびＶＴＣ機構１１３ｂを制御する。   If the control by ECU114 is demonstrated more concretely, in this embodiment, ECU114 will be based on the map which memorize | stored the target angle of the control shaft 13 according to engine rotational speed Ne and engine load, engine rotational speed Ne, and engine load. A map storing the target advance value of the intake valve 105 and a map storing the target retard value of the exhaust valve 107 according to the engine speed Ne and the engine load. Then, the ECU 114 inputs the engine rotational speed Ne and the engine load, refers to each map based on the input engine rotational speed Ne and the engine load, the target angle (TRG_θ) of the control shaft 13 of the VEL mechanism 112, the intake valve A target advance angle value (TRG_VTCi) 105 and a target retard angle value (TRG_VTCe) of the exhaust valve 107 are set, and the VEL mechanism 112, the VTC mechanism 113a, and the VTC mechanism 113b are controlled based on these set target values.

ここで、以下の説明においては上記各マップを参照して設定した各目標値を「基本目標値」という場合がある。また、上記エンジン負荷としては、アクセル開度ＡＰＯ、エンジントルク、吸気管圧ＰＢ、吸入空気量Ｑなどを用いることができる。   Here, in the following description, each target value set with reference to each map may be referred to as a “basic target value”. Further, as the engine load, accelerator opening APO, engine torque, intake pipe pressure PB, intake air amount Q, and the like can be used.

但し、本実施形態においては、エンジン回転速度Ｎｅおよびアクセル開度ＡＰＯに基づいて目標エンジントルク（ＴＲＧ＿ＴＲＱ）を演算し、この目標エンジントルク（ＴＲＧ＿ＴＲＱ）およびエンジン回転速度Ｎｅに基づいて上記各目標値（基本目標値）を設定するものとする。   However, in the present embodiment, the target engine torque (TRG_TRQ) is calculated based on the engine rotational speed Ne and the accelerator opening APO, and the target values (the above-described target values (TRG_TRQ) and the engine rotational speed Ne are calculated based on the target engine torque (TRG_TRQ)). Basic target value) shall be set.

図５、６は、本実施形態において設定される吸気バルブ１０５および排気バルブ１０７のバルブタイミングの例を示している。
図５は、低回転・低中負荷領域におけるバルブタイミングの例を示し、図６は、減速領域（減速状態）におけるバルブタイミングの例を示している。なお、図５、６において、吸気上死点が０°ＣＡ、吸気下死点が１８０°ＣＡ、排気上死点が３６０°ＣＡ、排気下死点が５４０°ＣＡである。 5 and 6 show examples of valve timings of the intake valve 105 and the exhaust valve 107 set in this embodiment.
FIG. 5 shows an example of valve timing in the low rotation / low / medium load region, and FIG. 6 shows an example of valve timing in the deceleration region (deceleration state). 5 and 6, the intake top dead center is 0 ° CA, the intake bottom dead center is 180 ° CA, the exhaust top dead center is 360 ° CA, and the exhaust bottom dead center is 540 ° CA.

本実施形態において、低回転・低中負荷領域では、図５に示すように、吸気バルブ１０５の開時期（ＩＶＯ）を上死点またはその近傍に設定すると共に、吸気バルブ１０５の閉時期（ＩＶＣ）を下死点よりも進角側に設定する。また、排気バルブ１０７の閉時期（ＥＶＣ）を上死点よりも遅角側に設定する。このような設定とすることにより、低回転・低中負荷領域においては、有効圧縮比を下げてポンプロスを低減させると共に、排気管１０８から燃焼ガスを燃焼室１０６内に導入することで燃料消費率の低減を図っている。吸気バルブ１０５の開時期（ＩＶＯ）を上死点よりも進角側に設定することもできる。このようにすれば、吸気管１０２への吹き返しを生じさせ、この吹き返しガスを燃焼室１０６内に再導入させることができ、さらに燃料消費率の低減を図ることができる。   In this embodiment, in the low rotation / low / medium load region, as shown in FIG. 5, the opening timing (IVO) of the intake valve 105 is set at or near the top dead center, and the closing timing (IVC) of the intake valve 105 is set. ) Is set to the more advanced side than the bottom dead center. Further, the closing timing (EVC) of the exhaust valve 107 is set to be retarded from the top dead center. With such a setting, in the low rotation / low / medium load region, the effective compression ratio is lowered to reduce the pump loss, and the fuel consumption rate is reduced by introducing the combustion gas into the combustion chamber 106 from the exhaust pipe 108. We are trying to reduce it. The opening timing (IVO) of the intake valve 105 can also be set to an advance side with respect to the top dead center. In this way, blowback to the intake pipe 102 can be caused, and the blowback gas can be reintroduced into the combustion chamber 106, and the fuel consumption rate can be further reduced.

一方、減速領域（アクセルオフ領域）では、図６に示すように、吸気バルブ１０５の閉時期（ＩＶＣ）を下死点またはその近傍に設定し、排気バルブ１０７の閉時期（ＥＶＣ）を上死点またはその近傍に設定する。これにより、スロットルバルブ１０３ｂが閉じられて吸入空気量が減少する減速領域（減速状態）において、例えば比較的低いエンジン回転速度で減速状態に移行して燃料カットが実施されなかった場合に、吸入空気（新気）量を増加させる（体積効率を高める）方向に制御すると共に排気管１０８からの燃焼ガスの導入を抑制するようにして、燃焼室１０６内の燃焼ガスの割合が増大して燃焼が不安定となることを抑制する。   On the other hand, in the deceleration region (accelerator off region), as shown in FIG. 6, the closing timing (IVC) of the intake valve 105 is set at or near the bottom dead center, and the closing timing (EVC) of the exhaust valve 107 is top dead. Set at or near a point. Thereby, in the deceleration region (deceleration state) where the throttle valve 103b is closed and the intake air amount is reduced, for example, when the fuel cut is not performed due to the transition to the deceleration state at a relatively low engine speed, the intake air The amount of (fresh air) is controlled to increase (increase volumetric efficiency) and the introduction of combustion gas from the exhaust pipe 108 is suppressed, so that the ratio of combustion gas in the combustion chamber 106 increases and combustion occurs. Suppresses instability.

なお、他の運転領域については図示省略するが、基本的には、排気バルブ１０７の閉時期（ＥＶＣ）を上死点よりも遅角側に設定し、吸気バルブ１０５については、その開時期（ＩＶＯ）を上死点またはその近傍に設定すると共に、その閉時期（ＩＶＣ）を下死点またはその近傍に設定する。これにより、有効圧縮比を増加させて出力の向上を図る。このとき、適切なバルブオーバーラップを設けることにより、吸気管１０２に吹き返した燃焼ガスの再導入および排気管１０８からの燃焼ガスの導入によって、要求出力を維持しつつ燃料消費率の低減を図ることができる。ここで、高回転領域においては、吸気バルブ１０５の閉時期（ＩＶＣ）を下死点よりも遅角側に設定することも可能である。この場合には、慣性過給効果によってシリンダ充填効率が増大し、出力の向上を図ることができるからである。   Although not shown in the other operation regions, basically, the closing timing (EVC) of the exhaust valve 107 is set to the retarded side from the top dead center, and the opening timing ( IVO) is set at or near its top dead center, and its closing timing (IVC) is set at or near its bottom dead center. As a result, the effective compression ratio is increased to improve the output. At this time, by providing an appropriate valve overlap, the fuel consumption rate can be reduced while maintaining the required output by reintroducing the combustion gas blown back into the intake pipe 102 and introducing the combustion gas from the exhaust pipe 108. Can do. Here, in the high rotation region, the closing timing (IVC) of the intake valve 105 can be set to the retard side from the bottom dead center. In this case, the cylinder charging efficiency is increased by the inertia supercharging effect, and the output can be improved.

ところで、以上のようにバルブタイミングを可変とする本実施形態においては、減速状態にてアクセルがオンされて加速運転となると、吸気バルブ１０５のバルブタイミングの進角要求が発生することになる。これにより、吸気バルブ１０５の閉時期（ＩＶＣ）は下死点またはその近傍の位置から更に進角側の位置へと変化する。   By the way, in the present embodiment in which the valve timing is variable as described above, when the accelerator is turned on in the deceleration state and the acceleration operation is performed, a request for advancement of the valve timing of the intake valve 105 is generated. As a result, the closing timing (IVC) of the intake valve 105 changes from a position at or near the bottom dead center to a position on the further advance side.

加速によってスロットルバルブ１０３ｂを開いていくが、吸気管圧ＰＢの立ち上がり等には遅れがあり、上記進角要求に応じて吸気バルブ１０５のバルブタイミングを進角してしまうと、体積効率が低下し、空気（新気）が燃焼室１０６内に吸入されにくくなって所望のトルク応答を得られないおそれがある。   The throttle valve 103b is opened by acceleration, but there is a delay in the rise of the intake pipe pressure PB and the like. If the valve timing of the intake valve 105 is advanced in response to the advance angle request, the volumetric efficiency decreases. The air (fresh air) is not easily taken into the combustion chamber 106 and a desired torque response may not be obtained.

そこで、ＥＣＵ１１４は、減速運転からの加速運転時、特にエンジン運転条件が減速領域から低回転・低中負荷領域へと変化する緩加速状態においては、吸気バルブ１０５の閉時期（ＩＶＣ）の進角方向の変化量を制限することにより、エンジン運転条件の変化に対する吸気バルブ１０５のバルブタイミングの変化を遅延させて、トルク応答の低下を抑制する。   Therefore, the ECU 114 advances the intake valve 105 closing timing (IVC) at the time of acceleration operation from deceleration operation, particularly in the slow acceleration state where the engine operating condition changes from the deceleration region to the low rotation / low / medium load region. By limiting the amount of change in direction, a change in valve timing of the intake valve 105 with respect to a change in engine operating conditions is delayed, and a decrease in torque response is suppressed.

図７は、上記緩加速状態を判定する処理の一例を示している。この処理は、減速状態にてアクセルが踏み込まれたとき、すなわち、アクセルオフの状態からアクセルオンの状態となったときに実施される。   FIG. 7 shows an example of the process for determining the slow acceleration state. This process is performed when the accelerator is depressed in the deceleration state, that is, when the accelerator is turned off to the accelerator on state.

図７において、目標エンジントルク演算部Ｂ１は、アクセル開度ＡＰＯおよびエンジン回転速度Ｎｅを入力し、これら入力したアクセル開度ＡＰＯおよびエンジン回転速度Ｎｅに基づいて目標エンジントルク（ＴＲＧ＿ＴＲＱ）を演算する。そして、その演算結果を運転領域判定部Ｂ２に出力する。   In FIG. 7, the target engine torque calculation unit B1 inputs the accelerator opening APO and the engine rotation speed Ne, and calculates the target engine torque (TRG_TRQ) based on the input accelerator opening APO and the engine rotation speed Ne. And the calculation result is output to driving | running | working area | region determination part B2.

運転領域判定部Ｂ２は、目標エンジントルク（ＴＲＧ＿ＴＲＱ）およびエンジン回転速度Ｎｅを入力し、これら目標エンジントルク（ＴＲＧ＿ＴＲＱ）およびエンジン回転速度Ｎｅに基づいて目標とする運転領域を演算する。そして、この目標とする運転領域が低回転・低中負荷領域（図中のハッチング部）である場合に緩加速状態であると判定する。但し、これに限るものではなく、簡易には、減速状態にてアクセルが踏み込まれ、そのアクセル開度ＡＰＯが予め設定された所定値（しきい値）以下の場合に緩加速状態であると判定することもできる。   The operation region determination unit B2 receives the target engine torque (TRG_TRQ) and the engine rotation speed Ne, and calculates a target operation region based on the target engine torque (TRG_TRQ) and the engine rotation speed Ne. And when this target driving | running area | region is a low rotation and low / medium load area | region (hatching part in a figure), it determines with it being a slow acceleration state. However, the present invention is not limited to this. For simplicity, it is determined that the vehicle is in the slow acceleration state when the accelerator is depressed in the deceleration state and the accelerator opening APO is equal to or less than a predetermined value (threshold value) set in advance. You can also

図８は、緩加速状態における吸気側のＶＴＣ機構１１３ａの制御フローチャートであり、図７に示した処理によって緩加速状態であると判定したときに実行される。
図８において、ステップＳ１では、吸気バルブ１０５のバルブタイミングの進角量制限値（ＶＴＣｉ＿ＬＩＭ）を設定する。進角量制限値（ＶＴＣｉ＿ＬＩＭ）の設定は、例えば図９に示すような処理によって行う。 FIG. 8 is a control flowchart of the VTC mechanism 113a on the intake side in the slow acceleration state, and is executed when it is determined that the slow acceleration state is obtained by the processing shown in FIG.
In FIG. 8, in step S1, an advance amount limit value (VTCi_LIM) of the valve timing of the intake valve 105 is set. The advance amount limit value (VTCi_LIM) is set by a process as shown in FIG. 9, for example.

図９は、進角量制限値（ＶＴＣｉ＿ＬＩＭ）を設定する処理の一例を示している。図９において、目標エンジントルク演算部Ｂ１１は、図６の目標エンジントルク演算部Ｂ１と同様、アクセル開度ＡＰＯおよびエンジン回転速度Ｎｅに基づいて目標エンジントルク（ＴＲＧ＿ＴＲＱ）を演算し、その演算結果を目標体積効率演算部Ｂ１２に出力する。   FIG. 9 shows an example of processing for setting the advance amount limit value (VTCi_LIM). In FIG. 9, the target engine torque calculation unit B11 calculates the target engine torque (TRG_TRQ) based on the accelerator opening APO and the engine rotational speed Ne, similarly to the target engine torque calculation unit B1 of FIG. It outputs to target volume efficiency calculating part B12.

目標体積効率演算部Ｂ１２は、目標エンジントルク（ＴＲＧ＿ＴＲＱ）およびエンジン回転速度Ｎｅを入力し、エンジン回転速度Ｎｅに応じて目標エンジントルク（ＴＲＧ＿ＴＲＱ）を体積効率（ＩＴＡＶ）に変換する。そして、その変換結果を目標体積効率（ＴＲＧ＿ＩＴＡＶ）として出力する。   The target volume efficiency calculation unit B12 receives the target engine torque (TRG_TRQ) and the engine rotation speed Ne, and converts the target engine torque (TRG_TRQ) into volume efficiency (ITAV) according to the engine rotation speed Ne. Then, the conversion result is output as the target volume efficiency (TRG_ITAV).

一方、ＢＤＣ体積効率演算部Ｂ１３は、アクセル開度ＡＰＯおよびエンジン回転速度Ｎｅを入力し、これらアクセル開度ＡＰＯおよびエンジン回転速度Ｎｅに基づいて吸気バルブ１０５の閉時期（ＩＶＣ）が下死点（ＢＤＣ）であるときの体積効率を演算する。そして、その演算結果をＢＤＣ時体積効率（ＩＴＡＶ＿ＢＤＣ）として出力する。   On the other hand, the BDC volumetric efficiency calculation unit B13 inputs the accelerator opening APO and the engine rotational speed Ne, and the closing timing (IVC) of the intake valve 105 is based on the accelerator opening APO and the engine rotational speed Ne. BDC) is calculated. Then, the calculation result is output as BDC volumetric efficiency (ITAV_BDC).

除算部Ｂ１４は、上記目標体積効率（ＴＲＧ＿ＩＴＡＶ）を上記ＢＤＣ時体積効率（ＩＴＡＶ＿ＢＤＣ）で除算し、その結果を目標体積効率比（ＴＲＧ＿ＩＴＡＶＲ＝ＴＲＧ＿ＩＴＡＶ／ＩＴＡＶ＿ＢＤＣ）として出力する。   The division unit B14 divides the target volume efficiency (TRG_ITAV) by the BDC volumetric efficiency (ITAV_BDC) and outputs the result as a target volume efficiency ratio (TRG_ITAVR = TRG_ITAV / ITAV_BDC).

ＩＶＣ制限値演算部Ｂ１５は、例えば図中に示すような変換テーブルを用いて、入力した目標体積効率比（ＴＲＧ＿ＩＴＡＶＲ）からＩＶＣ制限値（ＩＶＣｉ＿ＬＩＭ）を演算し、その演算結果を出力する。なお、上記変換テーブルは、吸気バルブ１０５の閉時期（ＩＶＣ）の変化と有効圧縮比の変化との関係から設定することができる。また、演算されたＩＶＣ制限値（ＩＶＣｉ＿ＬＩＭ）は、上記目標体積効率（ＴＲＧ＿ＩＴＡＶ）を実現できる吸気バルブ１０５の閉時期（ＩＶＣ）に相当する。更に言えば、吸気バルブ１０５の閉時期（ＩＶＣ）をＩＶＣ制限値（ＩＶＣｉ＿ＬＩＭ）よりも進角させると、体積効率が上記目標体積効率（ＴＲＧ＿ＩＴＡＶ）を下回り、トルク低下を招くおそれがある。   The IVC limit value calculation unit B15 calculates an IVC limit value (IVCi_LIM) from the inputted target volume efficiency ratio (TRG_ITAVR) using, for example, a conversion table as shown in the figure, and outputs the calculation result. The conversion table can be set based on the relationship between the change in the closing timing (IVC) of the intake valve 105 and the change in the effective compression ratio. The calculated IVC limit value (IVCi_LIM) corresponds to the closing timing (IVC) of the intake valve 105 that can achieve the target volume efficiency (TRG_ITAV). Furthermore, if the closing timing (IVC) of the intake valve 105 is advanced from the IVC limit value (IVCi_LIM), the volumetric efficiency is less than the target volumetric efficiency (TRG_ITAV), which may cause a reduction in torque.

中心角制限値演算部Ｂ１６は、吸気バルブ１０５の実際の閉時期（ＩＶＣｉ＿Ｒ）が上記ＩＶＣ制限値（ＩＶＣｉ＿ＬＩＭ）となるような吸気バルブ１０５の作動角の中央位置（中心角）を演算し、その演算結果を中心角制限値（ＣＥＮＴｉ＿ＬＩＭ）として出力する。   The center angle limit value calculation unit B16 calculates the center position (center angle) of the operating angle of the intake valve 105 such that the actual closing timing (IVCi_R) of the intake valve 105 becomes the IVC limit value (IVCi_LIM). The calculation result is output as a central angle limit value (CENTi_LIM).

本実施形態では、吸気バルブ１０５についてはＶＥＬ機構１１２によって作動角の中心位相を保持したまま作動角（およびリフト量）が変更されるようになっており、吸気バルブ１０５の作動角は制御軸１３の回転角度θによって決まる。そして、吸気バルブ１０５の作動角は吸気バルブ１０５の開期間のクランク角度であるから、吸気バルブ１０５の開期間の中央位置から作動角の半分の角度だけ前のクランク角が吸気バルブ１０５の開時期（ＩＶＯ）となり、吸気バルブ１０５の開期間の中央位置から作動角の半分の角度だけ後のクランク角が吸気バルブ１０５の閉時期（ＩＶＣ）となる。そこで、中心角制限値演算部Ｂ１６は、制御軸１３の回転角度θ（または目標角度ＴＲＧ＿θ）から吸気バルブ１０５の作動角（開期間のクランク角度）を求め、その半分の角度（図中、ＶＥＬ／２と記す）を上記ＩＶＣ制限値（ＩＶＣｉ＿ＬＩＭ）から減算することで中心角制限値（ＣＥＮＴｉ＿ＬＩＭ）を算出する。   In the present embodiment, the operation angle (and lift amount) of the intake valve 105 is changed by the VEL mechanism 112 while maintaining the central phase of the operation angle, and the operation angle of the intake valve 105 is controlled by the control shaft 13. Determined by the rotation angle θ. Since the operating angle of the intake valve 105 is the crank angle during the opening period of the intake valve 105, the crank angle that is half the operating angle from the center position during the opening period of the intake valve 105 is the opening timing of the intake valve 105. (IVO), and the crank angle after the half of the operating angle from the center position of the opening period of the intake valve 105 becomes the closing timing (IVC) of the intake valve 105. Therefore, the central angle limit value calculation unit B16 obtains the operating angle (crank angle in the open period) of the intake valve 105 from the rotation angle θ (or target angle TRG_θ) of the control shaft 13, and half that angle (VEL in the figure). The central angle limit value (CENTi_LIM) is calculated by subtracting the value from the IVC limit value (IVCi_LIM).

進角量制限値演算部Ｂ１７は、中心角制限値（ＣＥＮＴｉ＿ＬＩＭ）から最遅角時の中心角を減算し、その結果を進角量制限値（ＶＴＣｉ＿ＬＩＭ）とする。なお、最遅角時の中心角は、ＶＴＣ機構１１３ａを初期位置（最遅角位置）としたときの吸気バルブ１０５の作動角の中心位置であり、制御軸１３の回転角度θ（または目標角度ＴＲＧ＿θ）から吸気バルブ１０５の作動角（開期間のクランク角度）を求め、この求めた作動角の半分の角度を最遅角値の閉時期（ＩＶＣ）から減算することで算出できる。   The advance angle limit value calculating unit B17 subtracts the center angle at the most retarded angle from the center angle limit value (CENTi_LIM), and sets the result as the advance angle limit value (VTCi_LIM). The central angle at the time of the most retarded angle is the center position of the operating angle of the intake valve 105 when the VTC mechanism 113a is set to the initial position (most retarded angle position), and the rotation angle θ (or the target angle) of the control shaft 13 TRG_θ) can be calculated by determining the operating angle of the intake valve 105 (the crank angle during the open period) and subtracting half of the determined operating angle from the closing timing (IVC) of the most retarded angle value.

図８に戻って、ステップＳ２では、吸気バルブ１０５の現在のバルブタイミング（ＶＴＣｉ＿ＮＯＷ）が進角許容範囲内にあるか否か、すなわち、ＶＴＣ機構１１３ａによるバルブタイミングの進角方向への変更が許容されるか否かを判定する。そして、現在のバルブタイミング（ＶＴＣｉ＿ＮＯＷ）が進角許容範囲内にあればステップＳ３に進み、進角許容範囲内になければステップＳ４に進む。   Returning to FIG. 8, in step S2, whether or not the current valve timing (VTCi_NOW) of the intake valve 105 is within the advance angle allowable range, that is, the change of the valve timing in the advance angle direction by the VTC mechanism 113a is allowed. It is determined whether or not. If the current valve timing (VTCi_NOW) is within the allowable advance angle range, the process proceeds to step S3, and if not within the allowable advance angle range, the process proceeds to step S4.

図１０は、現在のバルブタイミング（ＶＴＣｉ＿ＮＯＷ）が進角許容範囲内にあるか否かを判定する処理の一例を示している。
図１０において、差分演算部Ｂ２１は、進角量制限値（ＶＴＣｉ＿ＬＩＭ）と現在のバルブタイミング、すなわち、進角量（ＶＴＣｉ＿ＮＯＷ）との差分ΔＶＴＣｉ（＝ＶＴＣｉ＿ＬＩＭ−ＶＴＣｉ＿ＮＯＷ）を演算し、その演算結果を比較部Ｂ２２に出力する。 FIG. 10 shows an example of processing for determining whether or not the current valve timing (VTCi_NOW) is within the advance angle allowable range.
In FIG. 10, the difference calculation unit B21 calculates a difference ΔVTCi (= VTCi_LIM−VTCi_NOW) between the advance amount limit value (VTCi_LIM) and the current valve timing, that is, the advance amount (VTCi_NOW), and the calculation result is calculated. Output to the comparison unit B22.

比較部Ｂ２２は、ΔＶＴＣｉと所定値（許容値）Ａとを比較し、ΔＶＴＣｉ＞Ａであれば、現在のバルブタイミングから更に進角側に制御しても進角量制限値（ＶＴＣｉ＿ＬＩＭ）を超えないと判断し現在のバルブタイミングが進角許容範囲内にあると判定する。一方、ΔＶＴＣｉ≦Ａであれば、現在のバルブタイミングから更に進角側に制御すると進角量制限値（ＶＴＣｉ＿ＬＩＭ）を超えるおそれがあると判断し現在のバルブタイミングが進角許容範囲外にあると判定する。   The comparison unit B22 compares ΔVTCi with a predetermined value (allowable value) A. If ΔVTCi> A, the advance amount limit value (VTCi_LIM) is exceeded even if the current valve timing is further controlled to the advance side. It is determined that the current valve timing is within the allowable advance angle range. On the other hand, if ΔVTCi ≦ A, it is determined that there is a risk of exceeding the advance amount limit value (VTCi_LIM) if the current valve timing is further controlled from the current valve timing, and the current valve timing is outside the advance angle allowable range. judge.

ここで、比較部Ｂ２２は、現在のバルブタイミングが進角許容範囲外にあると判定したときに出力（判定フラグｆＶＴＣｉ＿ＯＵＴ＿ＬＩＭ）を１（ハイレベル）とし、現在のバルブタイミングが許容範囲内にあると判定したときに出力（判定フラグｆＶＴＣｉ＿ＯＵＴ＿ＬＩＭ）を０（ローレベル）とする。   Here, the comparison unit B22 sets the output (determination flag fVTCi_OUT_LIM) to 1 (high level) when it is determined that the current valve timing is outside the advance angle allowable range, and the current valve timing is within the allowable range. When it is determined, the output (determination flag fVTCi_OUT_LIM) is set to 0 (low level).

また、上記判定値（許容値）Ａとしては、例えば一回の操作によってＶＴＣ機構１１３ａが変更可能な進角量（最大進角量）を設定することができる。
ステップＳ３では、既述したように目標エンジントルク（ＴＲＧ＿ＴＲＱ）およびエンジン回転速度Ｎｅに基づいて演算される基本目標値（ＴＲＧ＿ＶＴＣｉ）を、緩加速状態における吸気バルブ１０５のバルブタイミングの目標進角値（ＴＲＧ＿ＶＴＣｉ＿Ａ）として設定する。すなわち、目標進角値（ＴＲＧ＿ＶＴＣｉ＿Ａ）が新たに設定される（更新される）。 As the determination value (allowable value) A, for example, an advance amount (maximum advance amount) that can be changed by the VTC mechanism 113a by a single operation can be set.
In step S3, as described above, the basic target value (TRG_VTCi) calculated based on the target engine torque (TRG_TRQ) and the engine speed Ne is used as the target advance value (valve timing value of the intake valve 105 in the slow acceleration state). TRG_VTCi_A). That is, the target advance value (TRG_VTCi_A) is newly set (updated).

一方、ステップＳ４では、前回設定された緩加速状態における目標進角値、すなわち、ステップＳ３において現在のバルブタイミングが進角許容範囲外にあると判定される前に設定された目標進角値（ＴＲＧ＿ＶＴＣｉ＿Ａ（前回値））をそのまま保持する。   On the other hand, in step S4, the previously set target advance value in the slow acceleration state, that is, the target advance value (step S3) set before it is determined that the current valve timing is outside the advance angle allowable range ( TRG_VTCi_A (previous value)) is held as it is.

図１１は、ステップＳ２における判定結果に基づくステップＳ３およびＳ４における処理を示している。図１１において、基本目標値演算部Ｂ３１は、目標エンジントルク（ＴＲＧ＿ＴＲＱ）およびエンジン回転速度Ｎｅを入力し、吸気バルブ１０５のバルブタイミングの基本目標値（ＴＲＧ＿ＶＴＣｉ）を演算する。   FIG. 11 shows processing in steps S3 and S4 based on the determination result in step S2. In FIG. 11, a basic target value calculation unit B31 inputs a target engine torque (TRG_TRQ) and an engine rotation speed Ne, and calculates a basic target value (TRG_VTCi) of the valve timing of the intake valve 105.

目標進角値設定部Ｂ３２、図１０の比較部Ｂ２２からの出力（ｆＶＴＣｉ＿ＯＵＴ＿ＬＩＭ）に応じて次のように動作する。すなわち、ｆＶＴＣｉ＿ＯＵＴ＿ＬＩＭ＝０であれば、基本目標値演算部Ｂ３１で演算された基本目標値（ＴＲＧ＿ＶＴＣｉ）をそのまま緩加速状態における目標進角値（ＴＲＧ＿ＶＴＣｉ＿Ａ）とする。一方、ｆＶＴＣｉ＿ＯＵＴ＿ＬＩＭ＝１であれば、緩加速状態における目標進角値を前回設定された緩加速状態における目標進角値のままとし、目標進角値を変化させない。   It operates as follows according to the output (fVTCi_OUT_LIM) from the target advance value setting unit B32 and the comparison unit B22 of FIG. That is, if fVTCi_OUT_LIM = 0, the basic target value (TRG_VTCi) calculated by the basic target value calculation unit B31 is directly used as the target advance value (TRG_VTCi_A) in the slow acceleration state. On the other hand, if fVTCi_OUT_LIM = 1, the target advance value in the slow acceleration state remains the same as the previously set target advance value in the slow acceleration state, and the target advance value is not changed.

ステップＳ５では、緩加速状態が終了したか否かを判定する。そして、緩加速状態が終了していなければステップＳ１〜Ｓ４の処理を継続し、緩加速状態が終了していれば本フローを終了する。例えば、吸気管圧センサ１３５によって検出された吸気管圧ＰＢが予め設定された所定値（しきい値）以上となったときに緩加速状態が終了したと判定する。この場合において、スロットル開度ＴＶＯやエンジン回転速度Ｎｅに応じて上記所定値（しきい値）を可変とすることができる。   In step S5, it is determined whether or not the slow acceleration state has ended. And if the slow acceleration state is not complete | finished, the process of step S1-S4 is continued, and if the slow acceleration state is complete | finished, this flow will be complete | finished. For example, when the intake pipe pressure PB detected by the intake pipe pressure sensor 135 exceeds a predetermined value (threshold value) set in advance, it is determined that the slow acceleration state has ended. In this case, the predetermined value (threshold value) can be made variable according to the throttle opening TVO and the engine speed Ne.

本実施形態において、吸気側のＶＴＣ機構１１３ａが本発明の「可変動弁機構」に相当し、ＥＣＵ１１４が上記図８に示すフローチャートに従った処理を実行することにより本発明の「制御手段」が実現される。   In the present embodiment, the VTC mechanism 113a on the intake side corresponds to the “variable valve mechanism” of the present invention, and the ECU 114 executes the processing according to the flowchart shown in FIG. Realized.

図１２は、緩加速状態におけるアクセル開度ＡＰＯ、エンジントルクＴＲＱおよび吸気バルブ１０５のバルブタイミングのそれぞれの変化を示すタイムチャートである。
本実施形態において、緩加速状態には、エンジン運転条件と、吸気バルブ１０５のバルブタイミング（換言すれば、吸気側のＶＴＣ機構１１３ａの動作状態）とに応じて、吸気バルブ１０５のバルブタイミングの緩加速状態における目標進角値（ＴＲＧ＿ＶＴＣｉ＿Ａ）が決定される。そして、この緩加速状態における目標進角値（ＴＲＧ＿ＶＴＣｉ＿Ａ）に基づいてＶＴＣ機構１１３ａを制御することにより、吸気バルブ１０５の閉時期（ＩＶＣ）がＩＶＣ制限値（ＩＶＣ＿ＬＩＭ）を超えて進角されることが抑制される。 FIG. 12 is a time chart showing changes in the accelerator opening APO, the engine torque TRQ, and the valve timing of the intake valve 105 in the slow acceleration state.
In the present embodiment, in the slow acceleration state, the valve timing of the intake valve 105 is reduced according to the engine operating conditions and the valve timing of the intake valve 105 (in other words, the operating state of the VTC mechanism 113a on the intake side). A target advance value (TRG_VTCi_A) in the acceleration state is determined. Then, by controlling the VTC mechanism 113a based on the target advance value (TRG_VTCi_A) in the slow acceleration state, the closing timing (IVC) of the intake valve 105 is advanced beyond the IVC limit value (IVC_LIM). Is suppressed.

この結果、図１２に示すように、本実施形態（実線）では、単に基本目標値（ＴＲＧ＿ＶＴＣｉ）に基づいてＶＴＣ機構１１３ａを制御していた従来（破線）に比べて、吸気バルブ１０５のバルブタイミングの進角方向の変化量が制限され、エンジン運転条件の変化に対する吸気バルブ１０５のバルブタイミングの変化が遅延される。そして、この遅れによって、吸気管圧ＰＢが増大傾向を示すようになってから（シリンダ充填効率が高くなってから）吸気バルブ１０５の閉時期（ＩＶＣ）を進角変化させることとなり、シリンダ吸入空気量の落ち込みが抑制され、加速のもたつき感を軽減できる。   As a result, as shown in FIG. 12, in the present embodiment (solid line), the valve timing of the intake valve 105 is compared with the conventional case (dashed line) in which the VTC mechanism 113a is simply controlled based on the basic target value (TRG_VTCi). The amount of change in the advance angle direction is limited, and the change in the valve timing of the intake valve 105 with respect to the change in the engine operating condition is delayed. Due to this delay, after the intake pipe pressure PB starts to increase (after the cylinder charging efficiency becomes high), the closing timing (IVC) of the intake valve 105 is advanced, and the cylinder intake air is changed. The drop in volume is suppressed, and the feeling of acceleration can be reduced.

これにより、本実施形態によれば、シリンダ吸入空気量が落ち込んでエンジントルクの立ち上がり応答が十分に得ることができなかった従来（破線）に比べて、加速運転時におけるエンジントルクの立ち上がり応答が改善され、ほぼリニアなトルク上昇が得ることができる。   As a result, according to the present embodiment, the rising response of the engine torque during the acceleration operation is improved as compared with the conventional case (dashed line) in which the rising amount of the engine intake air cannot be obtained due to a decrease in the cylinder intake air amount. Thus, a substantially linear torque increase can be obtained.

なお、上記実施形態では緩加速状態（すなわち、減速状態からの加速運転時）を対象としているが、これに限るものではなく、加速運転時であって前記吸気バルブの閉時期を下死点前で進角方向に変化させる場合に適用することができる。   In the above-described embodiment, the slow acceleration state (that is, the acceleration operation from the deceleration state) is targeted. However, the present invention is not limited to this, and the closing timing of the intake valve is set before the bottom dead center during the acceleration operation. This can be applied when changing in the advance direction.

例えばアイドル運転などの低回転・低負荷領域からの加速時に吸気バルブの閉時期を下死点前の領域で進角方向に変化させる場合には、加速によって吸気管圧ＰＢが低い状態から高い状態へと制御されることになる。ここで、例えば加速初期時の吸気管圧ＰＢの増大変化が鈍い状態で（すなわち、吸気管圧ＰＢの立ち上がりの遅れ期間中に）吸気バルブの閉時期を進角させてしまうと、シリンダ吸入空気量（シリンダ充填効率）が落ち込んで、トルクの立ち上がり応答が遅れて加速のもたつき感を運転者に与えるおそれがある。このような場合においても、上述の制御を適用してエンジン運転条件の変化に対する吸気バルブのバルブタイミングの変化を遅延させることにより、加速のもたつき感を軽減することができる。   For example, when changing the closing timing of the intake valve in the advance direction in the region before the bottom dead center during acceleration from a low rotation / low load region such as idling, the intake pipe pressure PB is changed from a low state to a high state by acceleration. Will be controlled. Here, for example, if the intake valve closing timing is advanced while the increase in the intake pipe pressure PB at the initial stage of acceleration is slow (that is, during the delay period of the rise of the intake pipe pressure PB), the cylinder intake air The amount (cylinder filling efficiency) drops, and the rising response of the torque is delayed, which may give the driver a feeling of acceleration. Even in such a case, the feeling of acceleration can be reduced by delaying the change of the valve timing of the intake valve with respect to the change of the engine operating condition by applying the above-described control.

また、上記実施形態では吸気バルブ１０５のバルブタイミングが進角許可領域内にあるときには基本目標値（ＴＲＧ_ＶＴＣｉ）をそのまま緩加速状態における目標進角値（ＴＲＧ＿ＶＴＣｉ＿Ａ）とし、進角許可領域内にないときは前回設定した目標進角値をそのまま今回の目標進角値として用いるようにしている。   In the above embodiment, when the valve timing of the intake valve 105 is within the advance angle allowance region, the basic target value (TRG_VTCi) is set as the target advance angle value (TRG_VTCi_A) in the slow acceleration state as it is, and when it is not within the advance angle allowance region. Uses the previously set target advance value as it is as the current target advance value.

しかし、これに限るものではなく、進角量制限値（ＶＴＣｉ＿ＬＩＭ）に基づいて緩加速状態における目標進角値（ＴＲＧ＿ＶＴＣｉ＿Ａ）を設定してもよい。また、基本目標値（ＴＲＧ＿ＶＴＣｉ）と進角量制限値（ＶＴＣｉ＿ＬＩＭ）とを比較して小さい方を選択し、選択した値に基づいて緩加速状態における目標進角値（ＴＲＧ＿ＶＴＣｉ＿Ａ）を設定してもよい。これらの場合において、進角量制限値（ＶＴＣｉ＿ＬＩＭ）に代えて該進角量制限値（ＶＴＣｉ＿ＬＩＭ）に１未満の係数ｋ（例えば、ｋ＝０．７〜０．９）を乗算した値とすることもできる。このようにすれば、緩加速状態において、吸気バルブ１０５の閉時期（ＩＶＣ）がＩＶＣ制限値（ＩＶＣ＿ＬＩＭ）を超えて進角されることがさらに抑制される。   However, the present invention is not limited to this, and the target advance value (TRG_VTCi_A) in the slow acceleration state may be set based on the advance amount limit value (VTCi_LIM). Also, the smaller one is selected by comparing the basic target value (TRG_VTCi) and the advance amount limit value (VTCi_LIM), and the target advance value (TRG_VTCi_A) in the slow acceleration state is set based on the selected value. Good. In these cases, instead of the advance amount limit value (VTCi_LIM), the advance amount limit value (VTCi_LIM) is multiplied by a coefficient k (for example, k = 0.7 to 0.9) less than 1. You can also. This further suppresses the closing timing (IVC) of the intake valve 105 from being advanced beyond the IVC limit value (IVC_LIM) in the slow acceleration state.

さらに、本実施形態においては、減速状態にてアクセルがオンされて加速運転となると、排気バルブ１０７のバルブタイミングについては遅角要求が発生し、これにより、排気バルブ１０７の閉時期（ＥＶＣ）が上死点またはその近傍の位置から更に遅角側の位置へと変化することになる（図５，６参照）。排気バルブ１０７の閉時期（ＥＶＣ）が遅角制御されると、排気管１０８から燃焼室１０６に燃焼ガスが導入されて燃焼室１０６内における燃焼ガスの割合が増加して（すなわち、新気の割合が減少して）トルク応答が低下するおそれがある。そこで、排気バルブ１０７のバルブタイミングについても、上記実施形態における吸気バルブ１０５のバルブタイミングについての処理と同様の処理を施し、加速運転時に燃焼室１０６内に導入される燃焼ガス量を調整するようにしてもよい。   Further, in this embodiment, when the accelerator is turned on in the deceleration state and the acceleration operation is performed, a request for retarding the valve timing of the exhaust valve 107 is generated, whereby the closing timing (EVC) of the exhaust valve 107 is set. The position changes from a position at or near the top dead center to a position on the retard side (see FIGS. 5 and 6). If the closing timing (EVC) of the exhaust valve 107 is retarded, the combustion gas is introduced from the exhaust pipe 108 into the combustion chamber 106 and the ratio of the combustion gas in the combustion chamber 106 increases (that is, fresh air There is a risk that the torque response will be reduced). Accordingly, the valve timing of the exhaust valve 107 is also processed in the same manner as the processing of the valve timing of the intake valve 105 in the above embodiment, and the amount of combustion gas introduced into the combustion chamber 106 during acceleration operation is adjusted. May be.

この場合、例えばトルク応答が低下する限界燃焼ガス量を予め設定しておき、燃焼室１０６内に導入される燃料ガス量が設定された限界燃焼ガス量を超えないように、排気バルブ１０７のバルブタイミングの遅角方向への変化量を制限する。これにより、エンジン運転条件の変化に対する排気バルブ１０７のバルブタイミングの変化を遅延させる。   In this case, for example, a limit combustion gas amount that lowers the torque response is set in advance, and the valve of the exhaust valve 107 is set so that the fuel gas amount introduced into the combustion chamber 106 does not exceed the set limit combustion gas amount. Limit the amount of timing change in the retard direction. Thereby, the change of the valve timing of the exhaust valve 107 with respect to the change of the engine operating condition is delayed.

燃焼室１０６内に導入される燃焼ガス量は、例えば特開２００１−２２１００５号公報に記載されているように、吸気バルブ１０５のバルブタイミング（吸気バルブ１０５の開時期ＩＶＯ）、排気バルブ１０７のバルブタイミング（排気バルブ１０７の閉時期ＥＶＣ）およびエンジン回転速度Ｎｅに基づいて推定できる。よって、上記限界燃焼ガス量となる排気バルブ１０７の閉時期（ＥＶＣ）をＥＶＣ制限値として設定し、上記実施形態と同様の処理を行えばよい。   The amount of combustion gas introduced into the combustion chamber 106 is determined by the valve timing of the intake valve 105 (open timing IVO of the intake valve 105), the valve of the exhaust valve 107, as described in, for example, JP-A-2001-221005. It can be estimated based on the timing (exhaust valve 107 closing timing EVC) and the engine speed Ne. Therefore, the closing timing (EVC) of the exhaust valve 107 that becomes the above limit combustion gas amount may be set as the EVC limit value, and the same processing as in the above embodiment may be performed.

ここで、上記実施形態およびその変形例から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）前記加速運転時は減速状態からの加速運転時である、請求項１〜３のいずれか1つに記載の車両用内燃機関の可変動弁装置。
（ロ）前記加速運転時は減速状態にてアクセルがオンされた場合であってそのアクセル開度が所定値（しきい値）以下のときである、請求項１〜３および（イ）のいずれか１つに記載の車両用内燃機関の可変動弁装置。 Here, technical ideas other than the claims that can be grasped from the embodiment and the modifications thereof will be described together with the effects thereof.
(A) The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine for a vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the acceleration operation is an acceleration operation from a deceleration state.
(B) In the acceleration operation, when the accelerator is turned on in a decelerating state and the accelerator opening is equal to or less than a predetermined value (threshold value), any one of claims 1 to 3 and (a) The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 1.

（イ）および（ロ）によれば、例えば加速後の燃費要求などによって減速状態から加速した場合に吸気バルブの閉時期を進角制御する構成において、加速途中に吸気バルブの閉時期が進角されることで空気（新気）が吸入されにくい状態となり、加速がもたつく減少が発生することを抑制できる。
（ハ）吸気管圧を検出する吸気管圧検出手段を備え、
前記制御手段は、前記吸気管圧検出手段によって検出される吸気管圧が所定値（しきい値）に達するまで前記加速時目標値を設定する、請求項１〜３、（イ）および（ロ）のいずれか１つに記載の車両用内燃機関の可変動弁装置。 According to (a) and (b), for example, in the configuration in which the closing timing of the intake valve is advanced when acceleration is performed from a decelerated state due to a fuel consumption requirement after acceleration, the closing timing of the intake valve is advanced during acceleration. As a result, it becomes difficult for air (fresh air) to be inhaled, and it is possible to suppress a decrease in acceleration.
(C) Intake pipe pressure detecting means for detecting the intake pipe pressure is provided;
The control means sets the target value for acceleration until the intake pipe pressure detected by the intake pipe pressure detection means reaches a predetermined value (threshold value). The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine for a vehicle according to any one of the above.

（ハ）によれば、緩加速状態にあるときや吸気管圧が十分に立ち上がっていないとき等の加速運転時にトルク応答が低下するおそれのある場合にのみ加速時目標値を設定するので、制御負荷を抑制できる。
（ニ）前記制御手段は、加速運転時の前記可変動弁機構の動作状態に応じて、機関回転速度および機関負荷に基づいて加速時目標値を新たな設定するか、または、前回設定された加速時目標値をそのまま保持するかを決定する、車両用内燃機関の可変動弁装置。 According to (c), the target value for acceleration is set only when there is a possibility that the torque response may be reduced during acceleration operation, such as when the engine is in a slow acceleration state or when the intake pipe pressure is not rising sufficiently. The load can be suppressed.
(D) The control means sets a new acceleration target value based on the engine rotational speed and the engine load, or is set last time, according to the operating state of the variable valve mechanism during acceleration operation. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine for a vehicle, which determines whether or not to maintain a target value during acceleration.

（ニ）によれば、例えば吸気バルブのバルブタイミングを変化させることによってトルク応答性が低下するおそれがあるか否かを可変動弁機構の動作状態によって判定し、そのおそれがある場合に前回設定された加速時目標値をそのまま保持する。これにより、機関運転状態の変化に対する吸気バルブのバルブタイミングの変化を遅延させて、トルク応答性の低下を抑制できる。
（ホ）前記制御手段は、加速運転時に、機関回転速度および機関負荷に基づいて目標体積効率を演算し、この演算した目標体積効率に基づいて前記吸気バルブのバルブタイミングの進角量制限値を演算し、この演算した進角量制限値によって前記吸気バルブのバルブタイミングの進角方向への変化量を制限する、請求項３に記載の車両用内燃機関の可変動弁装置。 According to (d), for example, whether or not there is a possibility that the torque responsiveness may be lowered by changing the valve timing of the intake valve is determined based on the operating state of the variable valve mechanism, and if there is a possibility, the previous setting The acceleration target value is kept as it is. Thereby, the change of the valve timing of the intake valve with respect to the change of the engine operating state can be delayed to suppress the decrease in torque response.
(E) During the acceleration operation, the control means calculates a target volume efficiency based on the engine rotational speed and the engine load, and sets the advance amount limit value of the valve timing of the intake valve based on the calculated target volume efficiency. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 3, wherein the variable valve operating device for the vehicle internal combustion engine according to claim 3, wherein the variable valve timing is calculated and the change amount of the valve timing of the intake valve in the advance direction is limited by the calculated advance amount limit value.

（ホ）によれば、吸気バルブのバルブタイミングを変化させることによるトルク低下が抑制され、加速時のトルク応答を改善できる。   According to (e), a torque drop due to changing the valve timing of the intake valve is suppressed, and the torque response during acceleration can be improved.

３…吸気カム軸、１３…制御軸、１７…モータ、１０１…内燃機関（エンジン）、１０５…吸気バルブ、１１２…ＶＥＬ機構、１１３ａ，１１３ｂ…ＶＴＣ機構、１１４…エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、１１６…アクセルセンサ、１１７…クランク角センサ、１３２，１３３…カムセンサ、１３４…角度センサ、１３５…吸気管圧センサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Intake cam shaft, 13 ... Control shaft, 17 ... Motor, 101 ... Internal combustion engine (engine), 105 ... Intake valve, 112 ... VEL mechanism, 113a, 113b ... VTC mechanism, 114 ... Engine control unit (ECU), 116 ... Accelerator sensor, 117 ... Crank angle sensor, 132, 133 ... Cam sensor, 134 ... Angle sensor, 135 ... Intake pipe pressure sensor

Claims (3)

吸気バルブのバルブタイミングを可変とする可変動弁機構と、
機関の運転条件に基づいて前記可変動弁機構を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、加速状態で前記吸気バルブの閉時期を下死点前で進角方向に変化させる場合には、機関運転状態の変化に対する吸気バルブのバルブタイミングの変化を遅延させる、車両用内燃機関の可変動弁装置。 A variable valve mechanism that makes the valve timing of the intake valve variable;
Control means for controlling the variable valve mechanism based on the operating conditions of the engine,
The control means delays the change in the valve timing of the intake valve with respect to the change in the engine operating state when the closing timing of the intake valve in the acceleration state is changed in the advance direction before the bottom dead center. Variable valve gear for engine. 前記加速状態は、減速状態又は低回転・低負荷状態からの加速運転時である、請求項１に記載の車両用内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 1, wherein the acceleration state is during acceleration operation from a deceleration state or a low rotation / low load state . 前記加速状態は、アクセルオフの状態からアクセルが踏み込まれ、かつ、そのアクセル開度がしきい値以下の場合である、請求項１または２に記載の車両用内燃機関の可変動弁装置。
 The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 1 or 2, wherein the acceleration state is a case where the accelerator is depressed from an accelerator-off state and the accelerator opening is equal to or less than a threshold value .
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