JPH1130134A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内燃機関始動時の振動低減と同機関始動完了後
の冷間期間の出力向上との両立を図るとともに、吸気バ
ルブ開閉タイミングの変動増大を防止することのできる
内燃機関の制御装置を提供する。 【解決手段】エンジン１１には吸気バルブ２８の開閉タ
イミングを調整するためのバルブタイミング調整機構１
７が設けられる。そして、エンジン１１の始動時には、
同機構１７により吸気バルブ２８の閉弁時期が最遅角状
態にされる。この状態では、燃焼室２５内の空気の圧縮
比が小さくなるため、圧縮行程の際における燃焼室２５
内の圧力が低く抑えられてエンジン１１の振動が低減す
る。また、エンジン１１の始動完了後の冷間期間には、
同機構１７により吸気バルブ２８の閉弁時期が最進角状
態にされる。この状態では、燃焼室２５内の空気の圧縮
比が大きくなるため、圧縮行程の際における燃焼室２５
内の圧力が高められてエンジン１１の出力が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関始動時及
び同機関始動完了後の冷間期間における吸気バルブの開
閉タイミング制御を行う内燃機関の制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車載用エンジン等の内燃機関
は、吸気通路を介して燃焼室に吸入された混合ガスの燃
焼でピストンを往復移動させ、そのピストンの往復移動
によって駆動力を得るとともに燃焼後の混合ガスを排気
ガスとして排気通路へ排出するようになっている。ま
た、こうした内燃機関では、吸気及び排気バルブの開閉
によって燃焼室と吸気及び排気通路とを連通・遮断さ
せ、燃焼室に対する混合ガスの吸入及び排気ガスの排出
を行うようにしている。

【０００３】これら吸気及び排気バルブは、内燃機関の
出力軸であるクランクシャフトにベルト等を介して連結
された吸気及び排気シャフトの回転によって開閉する。
そして、燃焼室に混合ガスを吸入する際には排気バルブ
が閉じるとともに吸気バルブが開き、同燃焼室から排気
ガスを排出する際には吸気バルブが閉じるとともに排気
バルブが開くようになる。

【０００４】また、上記のように構成された内燃機関に
あっては、出力向上やエミッション低減等を意図して、
吸気バルブや排気バルブの開閉タイミングを適宜に変更
することが行われる。このように吸気バルブや排気バル
ブの開閉タイミングを変更する装置としては、例えば特
開平６−３４６７６４号公報に記載されたバルブタイミ
ング制御装置が知られている。

【０００５】同装置は、例えば吸気カムシャフトのクラ
ンクシャフトに対する相対回転位相を変更させるように
移動する駆動部材と、駆動部材の移動方向両側に設けら
れた油圧室と、それら油圧室に対してオイルを供給する
油圧制御機構とを備えている。そして、油圧制御機構に
よって油圧室に適宜オイルを給排し、同オイルの油圧で
駆動部材を移動させることで、クランクシャフトに対す
る吸気カムシャフトの相対回転位相が変更される。この
ようにクランクシャフトに対する吸気カムシャフトの相
対回転位相を変更することで、吸気バルブの開閉タイミ
ングが変更されることとなる。

【０００６】なお、こうした吸気バルブの開閉タイミン
グ変更は、例えば内燃機関の低回転時に吸気バルブの開
閉タイミングを遅らせたり、内燃機関の高回転時に吸気
バルブの開閉タイミングを早めたりする際に行われる。
これは内燃機関の低回転時にはバルブオーバラップを短
くして回転の安定を図り、内燃機関の高回転時には吸気
バルブの開弁を早めて同機関の吸気効率を高めるためで
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、内燃機関の
始動時、即ちスタータモータ等でクランクシャフトを回
転させ始めてから同機関が運転開始するまでの間は、自
動車の乗り心地を向上させるために圧縮行程時の燃焼室
内圧力を低く抑え、同機関の振動を低減することが好ま
しい。そこで従来は、内燃機関の始動時にバルブタイミ
ング制御装置によって吸気バルブの開閉タイミングを遅
らせ、燃焼室における空気の圧縮比を低減して圧縮行程
時の燃焼室内圧力を低減するようにしている。

【０００８】しかしこの場合、内燃機関が運転開始して
同機関の始動が完了したときも、吸気バルブの開閉タイ
ミングが遅らされた状態に保持され、燃焼室における空
気の圧縮比が低いままとなるため、同機関の運転開始完
了直後の冷間期間に機関出力が低くなる。

【０００９】また、上記内燃機関の冷間期間において、
同機関が暖まってから行われるような吸気バルブ開閉タ
イミングのフィードバック制御を実行し、内燃機関の出
力向上を図ることも考えられる。なお、このフィードバ
ック制御は、吸気バルブの開閉タイミングを同機関の運
転状態に基づき求められる目標開閉タイミングと一致す
るよう油圧制御機構を制御するものである。

【００１０】しかしながら、内燃機関の冷間期間では、
同機関の運転開始からの時間経過に伴い駆動部材を駆動
するためのオイルの温度が徐々に上昇し、その温度上昇
に起因してオイルの粘度も徐々に変化する。そのため、
吸気バルブの開閉タイミングを目標開閉タイミングと一
致させるには、上記フィードバック制御実行時の補正量
を上記オイル温度上昇に応じて可変設定する必要がある
が、その可変設定にかかる手間も無視できないものとな
っている。

【００１１】また、その補正量を可変設定しない場合に
は、上記フィードバック制御実行時において、油圧制御
機構によるオイルの給排に対して吸気バルブの開閉タイ
ミング変化に応答遅れや応答の早すぎが発生する。そし
てその結果、吸気バルブの開閉タイミングが目標開閉タ
イミングと一致せずに所定範囲内を頻繁に変動し、ドラ
イバビリティが低下することともなる。

【００１２】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、内燃機関始動時の振動低減
と同機関始動完了後の冷間期間の出力向上との両立を図
るとともに、吸気バルブにおける開閉タイミングの変動
増大を防止することのできる内燃機関の制御装置を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
め、請求項１記載の発明では、内燃機関に設けられた吸
気バルブの開閉タイミングを調整するバルブタイミング
調整機構と、内燃機関の運手状態を検出する運転状態検
出手段と、該検出される機関運転状態に応じて前記バル
ブタイミング調整機構の駆動を制御する制御手段と、同
検出される機関運転状態に基づき、機関始動時には前記
吸気バルブの開閉タイミングを遅角補正し、機関始動完
了後の所定期間、同吸気バルブの開閉タイミングを進角
補正する補正手段とを備えた。

【００１４】同構成によれば、内燃機関始動時には吸気
バルブの開閉タイミングが遅角補正されるため、同機関
の圧縮行程時における燃焼室内の圧力が下がる。また、
内燃機関始動完了後の所定期間には吸気バルブの開閉タ
イミングが進角補正されるため、同機関の燃焼室内空気
の圧縮比が高められる。このように吸気バルブの開閉タ
イミングを補正することで、内燃機関始動時の振動低減
と同機関始動完了後の所定期間における出力向上との両
立が図られる。

【００１５】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
内燃機関の制御装置において、前記補正手段による前記
吸気バルブの開閉タイミングの進角補正時、当該機関の
点火時期を遅角補正する点火時期補正手段を更に備え
た。

【００１６】同構成によれば、内燃機関始動完了後の所
定期間に吸気バルブの開閉タイミングが進角補正されて
いるとき、燃焼室内空気の圧縮比が高まることに起因す
るノッキングを点火時期の遅角によって防止することが
できるようになる。

【００１７】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
内燃機関の制御装置において、前記吸気バルブの開閉タ
イミングを検出する開閉タイミング検出手段を更に備
え、前記点火時期補正手段は、その遅角補正量を前記開
閉タイミング検出手段により検出される前記吸気バルブ
の開閉タイミングに基づき決定するものとした。

【００１８】同構成によれば、吸気バルブの開閉タイミ
ングが進角補正されるとき、その開閉タイミングに基づ
き点火時期の遅角補正量が決定される。従って、内燃機
関始動完了後の所定期間に、吸気バルブの開閉タイミン
グ進角補正に基づくノッキングを好適に防止し、且つ同
機関の出力を好適に維持することができるようになる。

【００１９】請求項４記載の発明では、油圧駆動されて
内燃機関に設けられた吸気バルブの開閉タイミングを調
整するバルブタイミング調整機構と、前記吸気バルブの
開閉タイミングを検出する開閉タイミング検出手段と、
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前
記検出される吸気バルブの開閉タイミングが前記検出さ
れる機関運転状態に基づき求められる目標開閉タイミン
グに近づくよう前記バルブタイミング調整機構の駆動を
フィードバック制御するフィードバック制御手段と、前
記検出される機関運転状態に基づき、機関始動時には前
記吸気バルブの開閉タイミングを遅角補正し、機関始動
完了後の冷間期間、前記フィードバック制御を禁止して
同吸気バルブの開閉タイミングを進角補正する補正手段
とを備えた。 同構成によれば、内燃機関始動完了後の
冷間期間に、バルブタイミング調整機構を駆動するため
のオイルの温度が徐々に上昇して同オイルの粘度が変化
するとき、そのオイル粘度の変化に起因してフィードバ
ック制御量が不適正になる上記フィードバック制御は行
われない。従って、上記フィードバック制御量が不適正
になることによって吸気バルブの開閉タイミング変更に
応答遅れや応答の早すぎなどが発生するのを防止し、そ
れらに基づく吸気バルブ開閉タイミングの変動増大を抑
制することができるようになる。

【００２０】請求項５記載の発明では、請求項４記載の
内燃機関の制御装置において、前記補正手段による前記
吸気バルブの開閉タイミングの進角補正時、当該機関の
点火時期を遅角補正する点火時期補正手段を更に備え
た。

【００２１】同構成によれば、内燃機関始動完了後の冷
間期間に吸気バルブの開閉タイミングが進角補正されて
いるとき、燃焼室内空気の圧縮比が高まることに起因す
るノッキングを点火時期の遅角によって防止することが
できるようになる。

【００２２】請求項６記載の発明では、請求項５記載の
内燃機関の制御装置において、前記点火時期補正手段
は、その遅角補正量を前記開閉タイミング検出手段によ
り検出される前記吸気バルブの開閉タイミングに基づき
決定するものとした。

【００２３】同構成によれば、吸気バルブの開閉タイミ
ングが進角補正されるとき、その開閉タイミングに基づ
き点火時期の遅角補正量が決定される。従って、内燃機
関始動完了後の冷間期間に、吸気バルブの開閉タイミン
グ進角補正に基づくノッキングを好適に防止し、且つ同
機関の出力を好適に維持することができるようになる。

【００２４】請求項７記載の発明では、請求項１〜６の
何れかに記載の内燃機関の制御装置において、前記補正
手段は、前記吸気バルブの開閉タイミングの遅角補正に
際し、同吸気バルブの開閉タイミングを最遅角タイミン
グに補正するものとした。

【００２５】同構成によれば、吸気バルブの開閉タイミ
ングを最遅角タイミングとすることで、内燃機関始動時
の燃焼室内圧力を極めて低く抑え、同機関の振動を好適
に低減することができるようになる。

【００２６】請求項８記載の発明では、請求項１〜７の
何れかに記載の内燃機関の制御装置において、前記補正
手段は、前記吸気バルブの開閉タイミングの進角補正に
際し、同吸気バルブの開閉タイミングを最進角タイミン
グに補正するものとした。

【００２７】同構成によれば、内燃機関始動完了後の冷
間期間には、吸気バルブの開閉タイミングが最進角タイ
ミングとなるようバルブタイミング調整機構を制御する
だけでよい。そのため、吸気バルブの開閉タイミングを
目標開閉タイミングに近づくようフィードバック制御す
る場合に比べ、同吸気バルブの進角補正を行う際の制御
負担が軽減する。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、エンジンと電動
モータとの二種類の原動機によって走行する、いわゆる
ハイブリット自動車に搭載されるエンジンに適用した一
実施形態を図１〜図１２に従って説明する。なお、こう
したハイブリット自動車用のエンジンとしては、通常の
オットーサイクルエンジンよりも熱効率の高い、いわゆ
るアトキンソンサイクルエンジンが採用される。このア
トキンソンサイクルエンジンとは、吸気バルブの閉弁時
期をオットーサイクルエンジンよりも遅角させること
で、圧縮比を過度に高くすることなく膨張比を高め、混
合ガスの燃焼エネルギーを効率よくエンジン出力へと変
換するようにしたエンジンのことである。

【００２９】図１及び図２は、それぞれエンジン１１の
側面図及び平面図を示すものである。同エンジン１１
は、シリンダブロック１３、シリンダヘッド１４及びオ
イルパン５３を備えている。そして、シリンダブロック
１３は、その上端にシリンダヘッド１４が取り付けられ
るとともに、その下端にオイルパン５３が取り付けられ
ている。

【００３０】エンジン１１の下部には、クランクシャフ
ト１２が回転可能に支持されている。このクランクシャ
フト１２にはプーリ１２ａが取り付けられている。ま
た、シリンダヘッド１４にはクランクシャフト１２に対
し平行に延びる吸気カムシャフト１５及び排気カムシャ
フト１６が回転可能に支持されている。この吸気カムシ
ャフト１５には複数の吸気カム２０が取り付けられ、排
気カムシャフト１６には複数の排気カム２２が取り付け
られている。更に、吸気カムシャフト１５の端部にはプ
ーリ１７ａを備えたバルブタイミング調整機構（ＶＶＴ
機構）１７が取り付けられ、排気カムシャフト１６の端
部にはプーリ１６ａが取り付けられている。

【００３１】吸気カムシャフト１５側のプーリ１７ａと
排気カムシャフト１６側のプーリ１６ａとは、タイミン
グベルト１８を介してクランクシャフト１２のプーリ１
２ａに連結されている。そして、エンジン１１の駆動に
よりクランクシャフト１２が回転すると、その回転がタ
イミングベルト１８を介して吸気及び排気カムシャフト
１５，１６に伝達されるようになる。

【００３２】そのクランクシャフト１２にはシグナルロ
ータ５４が取り付けられている。シグナルロータ５４の
外周面には、複数の突起５４ａがクランクシャフト１２
の軸線を中心とする等角度毎に設けられている。また、
シグナルロータ５４の側方には、同ロータ５４の突起５
４ａを検出して検出信号を出力するクランクポジション
センサ５５が設けられている。そして、クランクシャフ
ト１２が回転して、シグナルロータ５４の各突起５４ａ
が順次クランクポジションセンサ５５の側方を通過する
ことにより、同センサ５５からそれら各突起５４ａに対
応したパルス状の検出信号が出力されるようになる。

【００３３】また、吸気カムシャフト１５の外周面には
一つの突起３４が設けられている。この吸気カムシャフ
ト１５の側方には、突起３４を検出して検出信号を出力
するカムポジションセンサ３６が設けられている。そし
て、吸気カムシャフト１５が回転して、突起３４が所定
の周期でカムポジションセンサ３６の側方を通過するこ
とにより、同センサ３６から突起３４に対応した検出信
号が所定の周期で出力されるようになる。

【００３４】一方、図３に示すように、シリンダブロッ
ク１３には、エンジン１１の冷却水温を検出するための
水温センサ１３ａと、同ブロック１３内で往復移動可能
なピストン２３とが設けられている。ピストン２３はコ
ンロッド２４を介してクランクシャフト１２に連結さ
れ、そのコンロッド２４によりピストン２３の往復移動
がクランクシャフト１２の回転へと変換される。また、
ピストン２３の頭部とシリンダヘッド１４との間には燃
焼室２５が設けられている。この燃焼室２５には、シリ
ンダヘッド１４に設けられた吸気ポート２６及び排気ポ
ート２７が連通している。

【００３５】吸気ポート２６及び排気ポート２７には、
それぞれ吸気バルブ２８及び排気バルブ２９が設けられ
ている。そして、吸気バルブ２８は、吸気カムシャフト
１５の回転により開閉駆動されて吸気ポート２６と燃焼
室２５とを連通・遮断する。また、排気バルブ２９は、
排気カムシャフト１６の回転により開閉駆動されて排気
ポート２７と燃焼室２５とを連通・遮断する。更に、吸
気ポート２６及び排気ポート２７には、それぞれ吸気管
３０及び排気管３１が接続されている。この吸気管３０
内及び吸気ポート２６内は吸気通路３２となっており、
排気管３１内及び排気ポート２７内は排気通路３３とな
っている。

【００３６】吸気管３０の上流部には、燃焼室２５に吸
入される空気の量を調節するためのスロットルバルブ３
５が設けられている。このスロットルバルブ３５の開度
は自動車の室内に設けられたアクセルペダル（図示せ
ず）の踏込量に基づき調節され、同バルブ３５の開度調
節により燃焼室２５内へ吸入される空気の量が調整され
るようになる。また、吸気管３０には、スロットルバル
ブ３５よりも下流側に位置する吸気通路３２内の圧力を
検出するための吸気圧センサ３７が設けられている。更
に、吸気管３０の下流部には、燃焼室２５内へ向かって
燃料を噴射するための燃料噴射弁３８が設けられてい
る。この燃料噴射弁３８は、空気が吸気通路３２を通っ
て燃焼室２５へ吸入されるとき、燃焼室２５へ向けて燃
料を噴射し、燃料及び空気からなる混合ガスを形成す
る。

【００３７】一方、シリンダヘッド１４には、燃焼室２
５内に充填された混合ガスに対して点火を行うための点
火プラグ３９ａが設けられている。この点火プラグ３９
ａは、エンジン１１に設けられたディストリビュータ３
９を介してイグナイタモジュール４０に接続されてい
る。イグナイタモジュール４０は、ディストリビュータ
３９及び自動車のバッテリ（図示せず）に接続されたイ
グニッションコイル４０ａと、点火プラグ３０ａの点火
時期を調整するためのイグナイタ４０ｂとから構成され
ている。

【００３８】イグナイタ４０ｂは、バッテリから出力さ
れる高電圧をディストリビュータ３９を介して点火プラ
グ３９ａへ印加させるようになっている。この点火プラ
グ３９ａの点火時期は、イグナイタ４０ｂによって調整
される上記バッテリからの高電圧の出力タイミングに基
づき決定される。そして、点火プラグ３９ａによって燃
焼室２５内に充填された混合ガスに点火がなされると、
その混合ガスが燃焼してエンジン１１が駆動力を得るよ
うになる。また、燃焼室２５内で燃焼した後の混合ガス
は、排気ガスとして排気通路３３へ送り出される。

【００３９】次に、前記バルブタイミング調整機構１７
の具体的構成を説明する。図４に示すように、バルブタ
イミング調整機構１７が設けられた吸気カムシャフト１
５は、そのジャーナル１５ａがシリンダヘッド１４の軸
受部１４ａにより回転可能に支持されている。また、吸
気カムシャフト１５の先端（図４中において左端）は、
前記プーリ１７ａの中心部を貫通している。このプーリ
１７ａは、吸気カムシャフト１５に対して回転可能とな
っている。また、吸気カムシャフト１５の先端面には回
転部材４１がボルト４２によって固定され、回転部材４
１は吸気カムシャフト１５の軸線Ｌを中心に同シャフト
１５と一体回転するようになっている。

【００４０】一方、プーリ１７ａの先端側面には、回転
部材４１を覆うように設けられたハウジング４３が当接
している。このハウジング４３は、回転部材４１の外周
を囲うように設けられたリングカバー４４と、リングカ
バー４４の先端開口部を塞ぐように設けられた閉塞板４
５とから構成されている。そして、プーリ１７ａ、リン
グカバー４４及び閉塞板４５は、ボルト４６によって吸
気カムシャフト１５の軸線Ｌを中心にして一体回転でき
るように連結されている。

【００４１】上記吸気カムシャフト１５には、バルブタ
イミング調整機構１７に対してオイルを給排するための
進角制御油路４７及び遅角制御油路４８が設けられてい
る。この進角制御油路４７及び遅角制御油路４８は回転
部材４１の内部まで延びるとともに、シリンダヘッド１
４の軸受部１４ａの内部を通ってオイルコントロールバ
ルブ（ＯＣＶ）４９に接続されている。また、ＯＣＶ４
９には供給通路５０及び排出通路５１が接続されてい
る。そして、供給通路５０はクランクシャフト１２の回
転に伴って駆動されるオイルポンプ５２を介してエンジ
ン１１の下部に設けられたオイルパン５３に繋がってお
り、排出通路５１は直接オイルパン５３に繋がってい
る。

【００４２】ＯＣＶ４９はケーシング５６を備え、ケー
シング５６には第１及び第２の給排ポート５７，５８
と、第１及び第２の排出ポート５９，６０と、供給ポー
ト６１とが設けられている。その第１の給排ポート５７
には遅角制御油路４８が連通し、第２の給排ポート５８
には進角制御油路４７が連通している。更に、供給ポー
ト６１には供給通路５０が連通し、排出ポート５９，６
０には排出通路５１が連通している。また、同ケーシン
グ５６内には、四つの弁部６４を有してコイルスプリン
グ６２及び電磁ソレノイド６５によりそれぞれ逆の方向
に付勢されるスプール６３が設けられている。

【００４３】そして、電磁ソレノイド６５の消磁状態に
おいては、スプール６３がコイルスプリング６２の付勢
力によりケーシング５６の一端側（図４中右側）に配置
されて、第１の給排ポート５７と第１の排出ポート５９
とが連通し、第２の給排ポート５８が供給ポート６１と
連通する。この状態では、オイルパン５３内のオイルが
オイルポンプ５２により供給通路５０及びＯＣＶ４９を
介して進角制御油路４７へ送り出され、且つ遅角制御油
路４８内にあったオイルがＯＣＶ４９及び排出通路５１
を介してオイルパン５３内へ戻される。

【００４４】また、電磁ソレノイド６５が励磁されたと
きには、スプール６３がコイルスプリング６２の付勢力
に抗してケーシング５６の他端側（図４中左側）に配置
されて、第２の給排ポート５８が第２の排出ポート６０
と連通し、第１の給排ポート５７が供給ポート６１と連
通する。この状態では、オイルパン５３内のオイルはオ
イルポンプ５２により供給通路５０及びＯＣＶ４９を介
して遅角制御油路４８へ送り出され、且つ進角制御油路
４７内にあったオイルがＯＣＶ４９及び排出通路５１を
介してオイルパン５３内へ戻される。

【００４５】更に、電磁ソレノイド６５への電圧印加を
デューティ制御し、スプール６３をケーシング５６の中
間に位置させると、第１及び第２の給排ポート５７，５
８が閉塞され、それら給排ポート５７，５８を通じての
オイルの移動が禁止されるようになる。

【００４６】次に、バルブタイミング調整機構１７にお
ける回転部材４１及びハウジング４３の詳細構造を図５
を参照して説明する。図５に示すように、ハウジング４
３におけるリングカバー４４の内周面４４ａには、吸気
カムシャフト１５の軸線Ｌへ向かって突出する三つの張
出部６６が、ハウジング４３の周方向に等間隔に形成さ
れている。この各張出部６６間には、それぞれ溝部６７
がハウジング４３の周方向に等間隔に形成されている。
また、回転部材４１の外周面には、各溝部６７に挿入さ
れるように外側方へ突出する三つのベーン６８が、回転
部材４１の周方向に等間隔に設けられている。この各ベ
ーン６８が挿入された各溝部６７内は、同ベーン６８に
より進角側油圧室６９及び遅角側油圧室７０に区画され
ている。これら進角側油圧室６９及び遅角側油圧室７０
は、ベーン６８を回転部材４１の周方向両側から挟むよ
うに位置している。そして、進角側油圧室６９及び遅角
側油圧室７０には、それぞれ前記進角制御油路４７及び
遅角制御油路４８が連通している。

【００４７】こうしたバルブタイミング調整機構１７に
あって、上記ＯＣＶ４９の電磁ソレノイド６５が消磁さ
れると、進角制御油路４７から進角側油圧室６９へオイ
ルが供給されるとともに、遅角側油圧室７０から遅角制
御油路４８を介してオイルが排出される。その結果、各
ベーン６８が矢印Ａ方向へ移動することにより回転部材
４１が図中右方向に回動し、プーリ１７ａに対する吸気
カムシャフト１５の相対回転位相が変更される。因みに
同バルブタイミング調整機構１７にあっては、前記タイ
ミングベルト１８を介して伝達されるクランクシャフト
１２の回転に基づき、プーリ１７ａ（ハウジング４３）
及び吸気カムシャフト１５は共に、図中右方向に回転す
る。従って、この場合、吸気カムシャフト１５がクラン
クシャフト１２に対して進角し、その結果、吸気バルブ
２８の開閉タイミングも進角するようになる。

【００４８】また、ＯＣＶ４９の電磁ソレノイド６５が
励磁されると、遅角制御油路４８から遅角側油圧室７０
へオイルが供給されるとともに、進角側油圧室６９から
進角側制御油路４７を介してオイルが排出される。その
結果、各ベーン６８が矢印Ａと逆方向へ移動することに
より回転部材４１が同中左方向に回転し、プーリ１７ａ
に対する吸気カムシャフト１５の相対回転位相が上記と
逆方向に変更される。同バルブタイミング調整機構１７
にあっては、この場合、吸気カムシャフト１５がクラン
クシャフト１２に対して遅角し、その結果、吸気バルブ
２８の開閉タイミングも遅角するようになる。

【００４９】更に、ＯＣＶ４９における電磁ソレノイド
６５への電圧印加がデューティ制御され、第１及び第２
の給排ポート５７，５８が閉塞されると、進角制御油路
４７及び遅角制御油路４８を介してのオイル流通が禁止
される。その結果、進角側油圧室６９及び遅角側油圧室
７０の内、少なくともいずれか一方にオイルが充填保持
され、プーリ１７ａに対する吸気カムシャフト１５の相
対回転位相が固定される。この場合、吸気カムシャフト
１５のクランクシャフト１２に対する相対回転位相が固
定されるため、吸気バルブ２８の開閉タイミングも固定
されることとなる。

【００５０】なお、上述した吸気バルブ２８の開閉タイ
ミングの変更は、例えばエンジン１１の低回転時に吸気
バルブ２８の開閉タイミングを遅角させたり、エンジン
１１の高回転時に吸気バルブ２８の開閉タイミングを進
角させたりする際に行われる。これはエンジン１１の低
回転時にバルブオーバラップを短くして回転の安定を図
り、エンジンの高回転時に吸気バルブ２８の開弁を早め
て同エンジン１１の吸気効率を高めるためである。

【００５１】ここで、バルブタイミング調整機構１７に
よる吸気バルブ２８の開閉タイミング変化態様と、同開
閉タイミングが変化したときの燃焼室２５内の圧力変化
態様とを図７及び図８に基づいて説明する。なお、図７
は吸気バルブ２８が開弁及び閉弁するときのクランク角
を示すものであって、図８はクランク角の変化に対する
燃焼室２５内の圧力の推移を示すグラフである。

【００５２】通常、吸気バルブ２８の開閉タイミング
は、図７（ａ）に示すような状態となるようにバルブタ
イミング調整機構１７によって調整される。この場合、
吸気バルブ２８は、クランク角が上死点前（ＢＴＤＣ）
６°になったときに開弁し、同クランク角が下死点後
（ＡＢＤＣ）９０°になったときに閉弁する。即ち、ク
ランク角が上死点前６°から下死点後９０°の間は、吸
気バルブ２８が開いた状態に保持されることとなる。こ
のように吸気バルブ２８の開閉タイミングが調整されて
いる場合にクランクシャフト１２を回転させると、燃焼
室２５内の圧力はクランク角の変化に対して図８に実線
で示すように推移する。この燃焼室２５内の圧力は、ク
ランク角が上死点に近づくほど徐々に高くなり、クラン
ク角が上死点を過ぎた後には徐々に低くなる。

【００５３】また、バルブタイミング調整機構１７によ
って吸気バルブ２８の開閉タイミンが最進角タイミング
にされた場合、その吸気バルブ２８は、図７（ｂ）に示
すようにクランク角が上死点前１６°になったときに開
弁し、同クランク角が下死点後８０°になったときに閉
弁する。即ち、クランク角が上死点前１６°から下死点
後８０°までの間は、吸気バルブ２８が開いた状態に保
持されることとなる。このように吸気バルブ２８の開閉
タイミングが調整されている場合にクランクシャフト１
２を回転させると、燃焼室２５内の圧力は図８に破線で
示すように推移する。この破線で示す圧力は、実線で示
すものと同様の推移傾向を示すが、最高値は実線で示す
ものよりも大きい値になる。これは吸気バルブ２８の閉
弁時期が上記通常時よりも進角すると、燃焼室２５内に
おける空気の圧縮比が上記通常時よりも大きくなるため
である。

【００５４】更に、バルブタイミング１７によって吸気
バルブ２８の開閉タイミングが最遅角タイミングにされ
た場合、その吸気バルブ２８は、図７（ｃ）に示すよう
にクランク角が上死点後２４°になったときに開弁し、
同クランク角が下死点後１２０°になったときに閉弁す
る。即ち、クランク角が上死点後２４°から下死点後１
２０°の間は、吸気バルブが開いた状態に保持されるこ
ととなる。このように吸気バルブ２８の開閉タイミング
が調整されている場合にクランクシャフト１２を回転さ
せると、燃焼室２５内の圧力は図８に一点鎖線で示すよ
うに推移する。この一点鎖線で示す圧力は、実線で示す
ものと同様の推移傾向を示すが、最高値は実線で示すも
のよりも小さい値になる。これは吸気バルブ２８の閉弁
時期が上記通常時よりも遅角すると、燃焼室２５内にお
ける空気の圧縮比が上記通常時よりも小さくなるためで
ある。

【００５５】次に、吸気バルブ２８の開閉タイミングを
最遅角状態に固定するためにバルブタイミング調整機構
１７に設けられたロック機構７１について、図４を参照
して説明する。

【００５６】ロック機構７１は、バルブタイミング調整
機構１７の回転部材４１に設けられたロックピン７２及
びコイルスプリング７３と、同機構１７の閉塞板４５に
凹設されたピン用油圧室７４とによって構成されてい
る。そのロックピン７２及びコイルスプリング７３は、
回転部材４１に形成された収容穴７５内に挿入されてい
る。収容穴７５は、その閉塞板４５側が開口するととも
に吸気カムシャフト１５の軸線Ｌと同方向へ延びてい
る。そして、ロックピン７２は、軸線Ｌ方向へ移動する
ことで収容穴７５の開口部から出没するようになる。

【００５７】一方、ピン用油圧室７４は、図示しない油
路を介してバルブタイミング調整機構１７の進角側油圧
室６９と連通している。また、ピン用油圧室７４は、閉
塞板４５において、吸気バルブ２８の開閉タイミングを
最遅角タイミングとしたときのロックピン７２の位置に
対応する部分に位置している。従って、吸気バルブ２８
の開閉タイミングが最遅角タイミングとなるよう回転部
材４１を回動させた場合、ロックピン７２がピン用油圧
室７４に対応して位置したときに吸気バルブ２８の開閉
タイミングが最遅角タイミングになる。

【００５８】そして、吸気バルブ２９の開閉タイミング
が最遅角タイミングになると、ロックピン７２は収容穴
７５の底と同ピン７２との間のコイルスプリング６２の
付勢力により、収容穴７５の開口部から突出してピン用
油圧室７４に挿入される。この状態にあっては、ピン用
油圧室７４に挿入されたロックピン７２によって回転部
材４１が固定され、吸気バルブ２８の開閉タイミングも
最遅角タイミングで固定されることになる。

【００５９】また、吸気バルブ２８の開閉タイミングを
進角させるべく進角側油圧室６９にオイルが供給される
と、そのオイルの一部が進角側油圧室６９から油路を介
してピン用油圧室７４に流れる。このピン用油圧室７４
へのオイルの流入により、同オイルの油圧がロックピン
７２の先端面（図４中左端面）に働き、ロックピン７２
がコイルスプリング７３の付勢力に抗して移動する。そ
して、ロックピン７２が移動してピン用油圧室７４から
抜き出されると、回転部材４１の固定が解除されて同部
材４１の回動が可能な状態となる。

【００６０】次に、本実施形態における制御装置の電気
的構成を図６に基づいて説明する。この制御装置は、点
火時期制御、燃料噴射時期制御、燃料噴射量制御及びア
イドル回転数制御など、エンジン１１の運転状態を制御
するための電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）
９２を備えている。このＥＣＵ９２は、ＲＯＭ９３、Ｃ
ＰＵ９４、ＲＡＭ９５及びバックアップＲＡＭ９６等を
備える論理演算回路として構成されている。

【００６１】ここで、ＲＯＭ６２は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
マップ等が記憶されるメモリであり、ＣＰＵ９４はＲＯ
Ｍ９３に記憶された各種制御プログラムやマップに基づ
いて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ９５はＣＰＵ９
４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ＲＡＭ９６
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、ＲＯＭ９３、ＣＰＵ
９４、ＲＡＭ９５及びバックアップＲＡＭ９６は、バス
９７を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路
９８及び外部出力回路９９と接続されている。

【００６２】外部入力回路９８には、水温センサ１３
ｂ、吸気圧センサ３７、カムポジションセンサ３６及び
クランクポジションセンサ５５が接続されている。一
方、外部出力回路９９には、イグナイタ４０ｂ及びＯＣ
Ｖ４９が接続されている。

【００６３】次に、上記構成のＥＣＵ９２を通じて実行
される吸気バルブ２８の開閉タイミング（閉弁時期）制
御態様及び点火時期制御態様の概要を、図９のタイムチ
ャートに基づいて説明する。

【００６４】エンジン１１の始動時、即ちスタータモー
タ等でクランクシャフト１２が回転されてからエンジン
１１が運転開始するまでは、吸気バルブ２８の閉弁時期
が最遅角状態（下死点後１２０°ＣＡ）となるよう遅角
補正されるとともに、その最遅角状態に保持される。こ
の状態では、燃焼室２５内における空気の圧縮比が小さ
くなるため、圧縮行程時の燃焼室２５内の圧力が通常よ
りも低く抑えられ、その圧力低減によってエンジン１１
の始動時に発生する振動が低減される。

【００６５】そして、エンジン１１の始動完了後には、
吸気バルブ２８の閉弁時期が最進角状態（下死点後８０
°ＣＡ）になるまで徐々に進角補正され、その後に最進
角状態に保持される。このように吸気バルブ２８の閉弁
時期を進角補正することで、燃焼室２５内における空気
の圧縮比が大きくなり、圧縮行程時の燃焼室２５内の圧
力が通常よりも高められてエンジン１１の運転開始完了
直後における冷間期間の出力向上が図られる。

【００６６】また、吸気バルブ２８の閉弁時期が徐々に
進角補正されるとき、点火時期は徐々に遅角補正され
る。そして、吸気バルブ２８の閉弁時期が最進角状態に
なったとき、点火時期は最も遅角された状態となる。こ
のように点火時期を遅角補正することで、吸気バルブ２
８の閉弁時期進角に基づき燃焼室２５内の圧力が過度に
高まった場合、その圧力上昇によって発生するノッキン
グが防止されるようになる。

【００６７】その後、エンジン１１の冷却水温が上昇し
て１０℃以上になると、吸気バルブ２８における実際の
開閉タイミングは、エンジン１１の運転状態に基づき求
められる目標開閉タイミングに近づくようフィードバッ
ク制御される。従って、吸気バルブ２８の閉弁時期は、
最進角状態に保持されることがなくなる。また、点火時
期は遅角した状態から元の状態に戻される。

【００６８】次に、本実施形態における吸気バルブ２８
の開閉タイミング制御手順を図１１に基づき説明する。
この図１１は、上記開閉タイミング制御のための処理ル
ーチンを示すフローチャートである。同処理ルーチン
は、ＥＣＵ９２を通じて所定時間毎の時間割り込みにて
実行される。

【００６９】同処理ルーチンにおいてＥＣＵ９２は、ス
テップＳ１０１の処理として、エンジン１１が始動モー
ドであるか否かを判断する。即ち、クランクポジション
センサ５５からの検出信号に基づき求められるエンジン
回転数が、スタータモータ等でクランクシャフト１２を
回転させているときの値（例えば３００〜５００ｒｐ
ｍ）である場合、ステップＳ１０１で始動モードである
旨の判断がなされてステップＳ１０２に進む。

【００７０】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０２の処理と
して、吸気バルブ２８の開閉タイミングが最遅角タイミ
ングへと遅角補正されるように、ＯＣＶ４９の電磁ソレ
ノイド６５を励磁状態に保持する。そして、吸気バルブ
２８の開閉タイミングが最遅角タイミングになると、ロ
ック機構７１によってバルブタイミング調整機構１７の
回転部材４０が回動しないように固定される。この回転
部材４０の固定により、吸気バルブ２８の開閉タイミン
グは最遅角タイミングに固定されることとなる。

【００７１】このように吸気バルブ２８の開閉タイミン
グが最遅角タイミングへと遅角補正されると、同バルブ
２８の閉弁時期が通常よりも遅角するため、燃焼室２５
内における空気の圧縮比が小さくなる。そしてその結
果、圧縮行程時の燃焼室２５内の圧力が通常よりも低く
抑えられ、その圧力低減によってエンジン１１の始動時
に発生する振動が低減されるようになる。上記のような
ステップＳ１０２の処理が実行された後、ＥＣＵ９２は
当該処理ルーチンを一旦終了させる。

【００７２】一方、ステップＳ１０１で始動モードでな
い旨の判断がなされた場合、即ちエンジン回転数がスタ
ータモータ等でクランクシャフト１２を回転させている
ときの値（３００〜５００ｒｐｍ）でない場合には、ス
テップＳ１０３に進む。ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０
３の処理として、水温センサ１３ｂからの検出信号に基
づいて、エンジン１１の冷却水温が例えば１０℃以上か
否かを判断する。そして、冷却水温が１０℃より低い場
合には、エンジン１１が始動完了直後の冷間期間である
旨の判断がなされてステップＳ１０４に進む。

【００７３】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０４の処理と
して、ＯＣＶ４９の電磁ソレノイド６５を消磁させ、吸
気バルブ２８の開閉タイミングを最進角タイミングへと
進角補正する。そして、ＯＣＶ４９の電磁ソレノイド６
５を消磁状態に保持することで、吸気バルブ２８の開閉
タイミングが最進角タイミングになるとともに、その最
進角タイミングに保持される。そして、吸気バルブ２８
の開閉タイミングが最進角タイミングになると、同バル
ブ２８の閉弁時期が通常よりも進角するため、燃焼室２
５内における空気の圧縮比が大きくなる。そしてその結
果、圧縮行程時の燃焼室２５内の圧力が通常よりも高め
られ、その圧力増加によってエンジン１１の運転開始完
了直後における冷間期間の出力向上が図られるようにな
る。上記のようなステップＳ１０４の処理が実行された
後、ＥＣＵ９２は当該処理ルーチンを一旦終了させる。

【００７４】また、上記ステップ１０３でエンジン１１
が始動完了直後の冷間状態でない旨の判断がなされた場
合、即ちエンジン１１の冷却水温が１０℃以上の場合に
は、ステップＳ１０５に進む。ＥＣＵ９２は、ステップ
Ｓ１０５の処理として、吸気バルブ２８における実際の
開閉タイミングが、エンジン負荷及びエンジン回転数に
基づき算出される目標開閉タイミングに近づくようＯＣ
Ｖ４９に対してフィードバック制御を実行する。

【００７５】なお、上記吸気バルブ２８における実際の
開閉タイミングは、カムポジションセンサ３６及びクラ
ンクポジションセンサ５５からの検出信号に基づき求め
られる。また、エンジン負荷及びエンジン回転数は、そ
れぞれ吸気圧センサ３７及びクランクポジションセンサ
５５からの検出信号に基づき求められる。そして、目標
開閉タイミングを算出する際には、予め実験により求め
られてＲＯＭ９３に記憶された周知のマップが参照され
る。上記のようなステップＳ１０５の処理が実行された
後、ＥＣＵ９２は当該処理ルーチンを一旦終了させる。

【００７６】次に、本実施形態における点火時期の遅角
制御手順を図１２に基づいて説明する。この図１２は、
上記点火時期遅角制御のための処理ルーチンを示すフロ
ーチャートである。同処理ルーチンは、ＥＣＵ９２を通
じて所定クランク角毎の角度割り込みにて実行される。

【００７７】同処理ルーチンにおいてＥＣＵ９２は、ス
テップＳ２０１の処理として、カムポジションセンサ３
６及びクランクポジションセンサ５５からの検出信号に
基づき、吸気バルブ２８の開閉タイミングが最進角タイ
ミングに進角補正されているか否かを判断する。そし
て、吸気バルブ２８の開閉タイミングが最進角タイミン
グへと進角補正されていない場合、ＥＣＵ９２はこの処
理ルーチンを一旦終了させる。また、吸気バルブ２８の
開閉タイミングが最進角タイミングに進角補正されてい
る場合には、ステップＳ２０２に進む。

【００７８】このステップＳ２０２の処理においてＥＣ
Ｕ９２は、エンジン負荷及びエンジン回転数等から算出
される基本点火時期ＡＢＳＥに、吸気バルブ２８の閉弁
時期（同バルブ２８の開閉タイミング）に基づき算出さ
れる点火時期補正量ＡＶＶＴを加算した値を最終点火時
期ＡＯＰとして設定し、その後に当該処理ルーチンを一
旦終了させる。なお、基本点火時期ＡＢＳＥを算出する
際には、予め実験により求められてＲＯＭ９３に記憶さ
れた周知のマップが参照される。また、点火時期補正量
ＡＶＶＴを算出する際には、予め実験により求められて
ＲＯＭ９３に記憶された図１０（ａ）に示すマップが参
照される。

【００７９】このマップから明らかなように、算出され
る点火時期補正量ＡＶＶＴは、吸気バルブ２８の閉弁時
期が下死点後９０°よりも遅角側にあるとき「０」とな
る。また、吸気バルブ２８の閉弁時期が下死点後９０°
から８０°の間にあるとき、上記算出される点火時期補
正量ＡＶＶＴは、吸気バルブ２８の閉弁時期が進角側に
移行するほど増加するような推移傾向を示す。

【００８０】従って、ステップＳ２０２の処理にて算出
される最終点火時期ＡＯＰは、吸気バルブ２８の閉弁時
期の変化に対して図１０（ｂ）のグラフに実線で示すよ
うに推移する。即ち、最終点火時期ＡＯＰは、吸気バル
ブ２８の閉弁時期が下死点後９０°よりも進角側にある
ときには同閉弁時期の変化に対して一定となり、その閉
弁時期が下死点後９０°から８０°の間にあるときには
同閉弁時期の進角に伴い徐々に遅角側に移行するように
なる。

【００８１】ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０２で算出さ
れた最終点火時期ＡＯＰに基づきイグナイタ４０ｂによ
って調整される点火プラグ３９ａへの高電圧の出力タイ
ミングを制御して実際の点火時期を調整する。このよう
な点火時期調整により、エンジン１１における始動完了
直後の冷間期間には、吸気バルブ２８の開閉タイミング
が最進角タイミングへと移行するに伴い点火時期が徐々
に遅角側へ移行するようになる。

【００８２】従って、エンジン１１における始動完了直
後の冷間期間に、吸気バルブ２８の閉弁時期進角に基づ
き燃焼室２５内の圧力が過度に高まってノッキングが発
生するのを、上記点火時期の遅角補正によって好適に防
止することができるようなる。また、その点火時期補正
量ＡＶＶＴは吸気バルブ２８の閉弁時期が進角するほど
大きい値となるため、同バルブ２８の閉弁時期進角量が
比較的小さくて燃焼室２５内の圧力が過度に高まること
のないとき、点火時期を遅角補正し過ぎてエンジン１１
の出力を低下させてしまうのを防止できるようにもな
る。

【００８３】以上詳述した処理が行われる本実施形態に
よれば、以下に示す効果が得られるようになる。 ・エンジン１１の始動時には、吸気バルブ２８の閉弁時
期が最遅角状態（下死点後１２０°ＣＡ）へと遅角補正
され、燃焼室２５内における空気の圧縮比が極めて小さ
い値になる。そのため、エンジン１１の始動時に燃焼室
２５内の圧力を極めて低く抑えることができ、始動時に
おける同エンジン１１の振動を好適に低減することがで
きる。

【００８４】・エンジン１１が搭載されるハイブリット
自動車は、エンジン１１と電動モータとを切り換えて走
行するため、同エンジン１１の始動・停止が頻繁に行わ
れる。そのため、エンジン１１の始動時に吸気バルブ２
８の閉弁時期を遅角補正してて振動低減を図ることで、
通常の自動車の場合よりも一層好適に乗り心地が向上す
るようになる。

【００８５】・エンジン１１の始動完了後の冷間期間に
は、吸気バルブ２８の閉弁時期が進角補正され、燃焼室
２５内における空気の圧縮比が高められる。そのため、
始動完了後のエンジン冷間期間では圧縮行程の際におけ
る燃焼室２５内の圧力が高められてエンジン１１の出力
が向上する。従って、本実施形態では、始動時の振動低
減と始動完了後冷間期間の出力向上との両立が図られる
ようになる。

【００８６】・上記冷間期間における吸気バルブ２８の
閉弁時期進角補正は、その閉弁時期が最進角状態となる
ように行われるだけである。従って、フィードバック制
御を行って吸気バルブ２８の閉弁時期を進角補正する場
合に比べ、その進角補正を行う際の制御負担を軽減する
ことができる。

【００８７】・一般に、エンジン１１の始動完了後の冷
間期間には、バルブタイミング調整機構１７を駆動する
ためのオイルの温度が徐々に上昇し、その温度変化に起
因してオイル粘度が変化するようになる。こうしたオイ
ル粘度変化が生じる状況のとき、吸気バルブ２８の閉弁
時期に対するフィードバック制御を実行すると、その制
御量がオイル粘度変化によって不適正な値となり、吸気
バルブ２８の閉弁時期変更時に応答の遅れや応答の早す
ぎが生じるようになる。しかし、本実施形態では、エン
ジン１１の冷間期間時に吸気バルブ２８の閉弁時期をフ
ィードバック制御せずに進角補正するため、上記閉弁時
期変更の応答遅れや応答早すぎに起因する同閉弁時期の
変動増大を抑制することができる。

【００８８】・エンジン１１の始動時に吸気バルブ２８
の閉弁時期が最遅角状態へと遅角補正されると、バルブ
タイミング調整機構１７に設けられたロック機構７１に
よって吸気バルブ２８の閉弁時期が固定される。そのた
め、吸気バルブ２８の閉弁時期が的確に最遅角状態に保
持され、圧縮行程時の燃焼室２５内の圧力を的確に極め
て低い状態に保持することができる。

【００８９】・エンジン１１における始動完了直後の冷
間期間には、吸気バルブ２８の閉弁時期進角に伴い点火
時期が遅角補正されるため、同吸気バルブ２８の閉弁時
期進角補正に基づき燃焼室２５内の圧力が過度に高まっ
てノッキングが発生するのを防止することができる。

【００９０】・上記点火時期遅角補正の補正量は、吸気
バルブ２８の閉弁時期が進角するほど大きい値となる。
そのため、吸気バルブ２８の閉弁時期進角量が比較的小
さくて燃焼室２５内の圧力が過度に高まることのないと
き、点火時期が遅角し過ぎてエンジン１１の出力を低下
させてしまうのを防止することができる。従って、エン
ジン１１における始動完了後の冷間期間には、吸気バル
ブ２８の閉弁時期進角に基づくノッキングを好適に防止
し、且つエンジン１１の出力を好適に維持することがで
きるようになる。

【００９１】なお、本実施形態は、例えば以下のように
変更することもできる。 ・本実施形態では、吸気バルブ２８の閉弁時期が進角す
るほど点火時期の遅角補正量を大きくしたが、その点火
時期遅角補正を一定量だけ行うようにしてもよい。この
場合、吸気バルブ２８の閉弁時期を検出し、その閉弁時
期の進角量に基づき点火時期補正量ＡＶＶＴを算出しな
くてもよいため、点火時期遅角補正を行う際の制御負担
を軽減することができる。

【００９２】・エンジン１１の始動完了後の冷間期間に
吸気バルブ２８の閉弁時期が進角したとき、必ずしも点
火時期を遅角させる必要はない。この場合、エンジン１
１の冷間期間における点火時期の遅角補正を行わなくて
もよい分、ＥＣＵ９２の制御負担を軽減することができ
る。

【００９３】・本実施形態のロック機構７１では、ロッ
クピン７２を回転部材４１に設け、ピン用油圧室７４を
閉塞板４５に設けたが、本発明はこれに限定されない。
即ち、ロックピン７２を閉塞板４５に設け、ピン用油圧
室７４を回転部材４１に設け、両者の位置関係を実施形
態の場合と逆にしてもよい。

【００９４】・本実施形態では、吸気バルブ２８の閉弁
時期を最遅角状態に固定するロック機構７１のみを例示
したが、同閉弁時期を最進角状態に固定する別のロック
機構を設けてもよい。この場合には、エンジン１１の始
動完了後の冷間期間に、吸気バルブ２８の閉弁時時期が
最進角状態になると、同バルブ２８の閉弁時期が上記ロ
ック機構によって最進角状態に保持される。従って、エ
ンジン１１の始動完了後の冷間期間に、燃焼室２５内の
空気の圧縮比を的確に高い状態に保持し、圧縮行程の際
における燃焼室２５内の圧力を的確に極めて高い状態に
保持することができる。

【００９５】・ロック機構７１を省略し、バルブタイミ
ング調整機構１７の構成を簡略化してもよい。 ・本実施形態では、エンジン１１の始動完了後の冷間期
間に、吸気バルブ２８の閉弁時期を最進角状態になるま
で進角補正したが、必ずしも最進角状態にする必要はな
い。

【００９６】・本実施形態では、エンジン１１の始動時
に、吸気バルブ２８の閉弁時期を最遅角状態になるまで
遅角補正したが、必ずしも最遅角状態にする必要はな
い。 ・本実施形態では、ベーン式のバルブタイミング調整機
構１７を例示したが、これに代えて他の形式のバルブタ
イミング調整機構を用いることもできる。例えば、リン
グギヤを吸気カムシャフト１５の軸線方向へ移動させこ
とでクランクシャフト１２に対する吸気カムシャフト１
５の相対回転位相を変更するタイプのバルブタイミング
調整機構を採用してもよい。また、カムプロフィールが
吸気カムシャフト１５の軸線Ｌ方向に対して連続的に変
化する吸気カムを設け、その吸気カムを同シャフト１５
の軸線Ｌ方向へ移動させることで吸気バルブ２８の開閉
タイミングを変更するタイプのバルブタイミング調整機
構を採用してもよい。この場合、吸気カムのカムプロフ
ィール設定によっては、吸気バルブ２８の開弁時期を変
更させずに閉弁時期のみを変更させることもできるよう
になる。このタイプのバルブタイミング調整機構を採用
した場合でも、上記実施形態と同様の効果を得ることが
できる。また、このタイプのバルブタイミング調整機構
では、油圧駆動を採用する変わりにステップモータ等に
よる駆動を採用することもできる。

【００９７】・ガソリンエンジンの代わりにディーゼル
エンジンに本発明を適用してもよい。 ・本実施形態では、ハイブリット自動車に搭載されるア
トキンソンサイクルのエンジン１１に本発明を適用した
が、これに代えて通常の自動車に搭載されるオットーサ
イクルのエンジンに本発明を適用してもよい。この場
合、吸気バルブ２８の開閉タイミングは、本実施形態の
場合に比べて全体的に進角側へ移行させた状態となる。

【００９８】次に、以上の実施形態から把握することの
できる請求項以外の技術的思想を、その効果とともに以
下に記載する。請求項７又は８記載の内燃機関の制御装
置において、前記バルブタイミング調整機構は、前記吸
気バルブが最進角タイミング及び最遅角タイミングのう
ちの少なくとも一方に補正されたとき、同吸気バルブの
開閉タイミングを固定するタイミング固定手段を有する
ものである内燃機関の制御装置。

【００９９】同構成によれば、内燃機関始動時にタイミ
ング固定手段によって吸気バルブ開閉タイミングが最遅
角タイミングに固定されたときには、同機関圧縮行程の
燃焼室内圧力を的確に極めて低い状態に保持することが
できるようになる。また、内燃機関始動完了後にタイミ
ング固定手段によって吸気バルブ開閉タイミングが最進
角タイミングに固定されたときには、上記燃焼室内圧力
を的確に高い状態に保持することができるようになる。

【０１００】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、内燃機関
始動時には吸気バルブの開閉タイミングが遅角補正され
ることで圧縮行程時における燃焼室内の圧力が下がり、
同機関始動完了後の所定期間には吸気バルブの開閉タイ
ミングが進角補正されることで燃焼室内空気の圧縮比が
高められる。従って、内燃機関始動時の振動低減と同機
関始動完了後の所定期間における出力向上との両立を図
ることができる。

【０１０１】請求項２記載の発明によれば、内燃機関始
動完了後の所定期間に吸気バルブの開閉タイミングが進
角補正されているとき、燃焼室内空気の圧縮比が高まる
ことに起因するノッキングを点火時期の遅角によって防
止することができる。

【０１０２】請求項３記載の発明によれば、吸気バルブ
の開閉タイミングが進角補正されるとき、その開閉タイ
ミングに基づき点火時期の遅角補正量が決定される。従
って、内燃機関始動完了後の所定期間に、吸気バルブの
開閉タイミング進角補正に基づくノッキングを好適に防
止し、且つ同機関の出力を好適に維持することができ
る。

【０１０３】請求項４記載の発明によれば、内燃機関始
動完了後の冷間期間には、吸気バルブの開閉タイミング
が目標開閉タイミングとなるようフィードバック制御が
行われることはない。従って、バルブタイミング調整機
構駆動用オイルが同機関の冷間期間に徐々に温度上昇し
てその粘度が変化するとき、そのオイル粘度の変化に起
因してフィードバック制御量が不適正になることが防止
される。そしてその結果、フィードバック制御量が不適
正になることによって吸気バルブの開閉タイミング変更
に応答遅れや応答の早すぎなどが発生するのを防止し、
それらに基づく吸気バルブ開閉タイミングの変動増大を
抑制することができる。

【０１０４】請求項５記載の発明によれば、内燃機関始
動完了後の冷間期間に吸気バルブの開閉タイミングが進
角補正されているとき、燃焼室内空気の圧縮比が高まる
ことに起因するノッキングを点火時期の遅角によって防
止することができる。

【０１０５】請求項６記載の発明によれば、吸気バルブ
の開閉タイミングが進角補正されるとき、その開閉タイ
ミングに基づき点火時期の遅角補正量が決定される。従
って、内燃機関始動完了後の冷間期間に、吸気バルブの
開閉タイミング進角補正に基づくノッキングを好適に防
止し、且つ同機関の出力を好適に維持することができ
る。

【０１０６】請求項７記載の発明によれば、吸気バルブ
の開閉タイミングを最遅角タイミングとすることで、内
燃機関始動時の燃焼室内圧力を極めて低く抑え、同機関
の振動を好適に低減することができる。

【０１０７】請求項８記載の発明によれば、内燃機関始
動完了後の冷間期間には、吸気バルブの開閉タイミング
が最進角タイミングとなるようバルブタイミング調整機
構を制御するだけでよい。そのため、吸気バルブの開閉
タイミングを目標開閉タイミングに近づくようフィード
バック制御する場合に比べ、同吸気バルブの進角補正を
行う際の制御負担が軽減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の制御装置が適用されたエンジン全
体を示す正面図。

【図２】同エンジンのシリンダヘッドを示す平面図。

【図３】同エンジンの内部構造を示す断面図。

【図４】バルブタイミング調整機構及び同機構に対する
オイルの給排構造を示す断面図。

【図５】バルブタイミング調整機構の内部構造を示す断
面図。

【図６】上記制御装置の電気的構成を示すブロック図。

【図７】吸気バルブの開閉タイミングを示すタイミング
図。

【図８】エンジン始動時の燃焼室内圧力を示すグラフ。

【図９】本実施形態における吸気バルブの閉弁時期制御
態様、及び点火時期制御態様を示すタイムチャート。

【図１０】点火時期補正量を算出する際に参照されるマ
ップ、及び吸気バルブの閉弁時期と最終点火時期との関
係を示すグラフ。

【図１１】本実施形態における吸気バルブの開閉タイミ
ング制御手順を示すフローチャート。

【図１２】本実施形態における点火時期制御手順を示す
フローチャート。

【符号の説明】

１１…エンジン、１３ｂ…水温センサ、１７…バルブタ
イミング調整機構、２８…吸気バルブ、３６…カムポジ
ションセンサ、３７…吸気圧センサ、３９ａ…点火プラ
グ、４０…イグナイタモジュール、４０ａ…イグニッシ
ョンコイル、４０ｂ…イグナイタ、４９…オイルコント
ロールバルブ（ＯＣＶ）、５５…クランクポジションセ
ンサ、９２…電子制御ユニット（ＥＣＵ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｂ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関に設けられた吸気バルブの開閉タ
   イミングを調整するバルブタイミング調整機構と、 内燃機関の運手状態を検出する運転状態検出手段と、 該検出される機関運転状態に応じて前記バルブタイミン
   グ調整機構の駆動を制御する制御手段と、 同検出される機関運転状態に基づき、機関始動時には前
   記吸気バルブの開閉タイミングを遅角補正し、機関始動
   完了後の所定期間、同吸気バルブの開閉タイミングを進
   角補正する補正手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の内燃機関の制御装置におい
   て、 前記補正手段による前記吸気バルブの開閉タイミングの
   進角補正時、当該機関の点火時期を遅角補正する点火時
   期補正手段を更に備えることを特徴とする内燃機関の制
   御装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の内燃機関の制御装置におい
   て、 前記吸気バルブの開閉タイミングを検出する開閉タイミ
   ング検出手段を更に備え、前記点火時期補正手段は、そ
   の遅角補正量を前記開閉タイミング検出手段により検出
   される前記吸気バルブの開閉タイミングに基づき決定す
   るものであることを特徴とする内燃機関の制御装置。
4. 【請求項４】油圧駆動されて内燃機関に設けられた吸気
   バルブの開閉タイミングを調整するバルブタイミング調
   整機構と、 前記吸気バルブの開閉タイミングを検出する開閉タイミ
   ング検出手段と、 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 前記検出される吸気バルブの開閉タイミングが前記検出
   される機関運転状態に基づき求められる目標開閉タイミ
   ングに近づくよう前記バルブタイミング調整機構の駆動
   をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、 前記検出される機関運転状態に基づき、機関始動時には
   前記吸気バルブの開閉タイミングを遅角補正し、機関始
   動完了後の冷間期間、前記フィードバック制御を禁止し
   て同吸気バルブの開閉タイミングを進角補正する補正手
   段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の内燃機関の制御装置におい
   て、 前記補正手段による前記吸気バルブの開閉タイミングの
   進角補正時、当該機関の点火時期を遅角補正する点火時
   期補正手段を更に備えることを特徴とする内燃機関の制
   御装置。
6. 【請求項６】前記点火時期補正手段は、その遅角補正量
   を前記開閉タイミング検出手段により検出される前記吸
   気バルブの開閉タイミングに基づき決定する請求項５記
   載の内燃機関の制御装置。
7. 【請求項７】前記補正手段は、前記吸気バルブの開閉タ
   イミングの遅角補正に際し、同吸気バルブの開閉タイミ
   ングを最遅角タイミングに補正する請求項１〜６の何れ
   かに記載の内燃機関の制御装置。
8. 【請求項８】前記補正手段は、前記吸気バルブの開閉タ
   イミングの進角補正に際し、同吸気バルブの開閉タイミ
   ングを最進角タイミングに補正する請求項１〜７の何れ
   かに記載の内燃機関の制御装置。