車両用内燃機関の制御装置
【課題】吸気バルブのバルブタイミングの制御によって、適切なエンジンブレーキ力を得ることができる車両用内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】走行中にアクセルを放した車両の減速要求状態において、吸気バルブの閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに固定する一方、車速ＶＳＰの変化量ΔＶＳＰが目標に近づくように、前記吸気バルブの開時期ＩＶＯを上死点ＴＤＣ後に遅角補正する。前記開時期ＩＶＯの遅角補正においては、排気バルブの閉時期ＥＶＣに応じて遅角限界値を設定し、該遅角限界値を超える遅角補正を禁止する。
【解決手段】走行中にアクセルを放した車両の減速要求状態において、吸気バルブの閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに固定する一方、車速ＶＳＰの変化量ΔＶＳＰが目標に近づくように、前記吸気バルブの開時期ＩＶＯを上死点ＴＤＣ後に遅角補正する。前記開時期ＩＶＯの遅角補正においては、排気バルブの閉時期ＥＶＣに応じて遅角限界値を設定し、該遅角限界値を超える遅角補正を禁止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、機関減速時に燃料カットを実施すると共に、吸気バルブの閉弁時期を略下死点に制御することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０８９３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１のものでは、減速時に吸気バルブの閉弁時期を略下死点とするだけであるため、エンジンブレーキ力は確保できるものの、エンジンブレーキ力を制御することが困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、吸気バルブのバルブタイミングの制御によって、適切なエンジンブレーキ力を得ることができる車両用内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため、本願発明では、車両の減速要求状態において、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制御して、車両の加速度に応じて吸気バルブの開時期を変化させるようにした。
【発明の効果】
【０００７】
上記発明によると、吸気バルブの開時期を変化させることで、内燃機関のポンピングロスが変化し、ポンピングロスの変化に応じてエンジンブレーキ力が変化するので、車両の減速要求状態において、車両の加速度に応じて吸気バルブの開時期を変化させることで、運転状態に適したエンジンブレーキ力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態における車両用内燃機関のシステム図である。
【図２】実施形態における吸気バルブの可変リフト機構を示す斜視図である。
【図３】前記可変リフト機構の要部を示す断面図である。
【図４】実施形態における可変バルブタイミング機構を示す図である。
【図５】実施形態における吸気バルブのバルブリフト量・バルブ作動角・バルブ作動角の中心位相の変化特性を示す線図である。
【図６】実施形態における減速時の吸気バルブのバルブタイミング制御を示すフローチャートである。
【図７】実施形態における平坦路走行時及び降坂時でのアクセルオフに伴う車速の減少変化を示すタイムチャートである。
【図８】実施形態における吸気バルブの開時期ＩＶＯの遅角変化と、車速変化量ΔＶＳＰとの相関を示すタイムチャートである。
【図９】実施形態における排気バルブの閉時期ＥＶＣと、吸気バルブの開時期ＩＶＯの遅角限界値との相関を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態における車両用の内燃機関を示す。
図１に示す内燃機関１０１は、２つのバンク１０１ａ，１０１ｂからなるＶ型６気筒機関であり、その出力軸が図外の変速機を介して車両の駆動輪に連結されている。
【００１０】
内燃機関１０１の各気筒の燃焼室１０２内は、吸気ダクト１０３、吸気マニホールド１０４ａ，１０４ｂ、吸気ポート１０５を介して大気側と連通している。
前記燃焼室１０２（シリンダ）の吸気口１０２ａは、吸気バルブ１０６で開閉され、ピストン１０７が降下するときに前記吸気バルブ１０６が開くと、燃焼室１０２内に空気が吸引される。
【００１１】
一方、前記吸気バルブ１０６の上流側の吸気通路である、前記吸気マニホールド１０４ａ，１０４ｂのブランチ部１４０ａ，１４０ｂには、各気筒それぞれに燃料噴射弁１０８が配設されており、この燃料噴射弁１０８から噴射された燃料が空気と共に燃焼室１０２内に吸引される。
【００１２】
前記燃料噴射弁１０８は、その噴霧の中心軸が略吸気バルブ１０６の傘部（吸気口１０２ａ）を指向するように配置されている。
尚、燃料噴射弁１０８が燃焼室１０２内に燃料を直接噴射する筒内直接噴射式内燃機関であってもよい。
【００１３】
前記シリンダ１０２内の燃料は、点火プラグ１０９による火花点火によって着火燃焼し、これによって発生する爆発力がピストン１０７を押し下げ、該押し下げ力によってクランクシャフト１１０が回転駆動される。
【００１４】
また、前記燃焼室１０２（シリンダ）の排気口１０２ｂは、排気バルブ１１１で開閉され、ピストン１０７が上昇するときに前記排気バルブ１１１が開くと、燃焼室１０２内の排気ガスが排気ポート１１２に排出される。
【００１５】
前記クランクシャフト１１０の回転駆動力が伝達される吸気カムシャフト１３１及び排気カムシャフト１３２が各バンク１０１ａ，１０１ｂそれぞれに備えられ、前記吸気バルブ１０６及び排気バルブ１１１は、前記吸気カムシャフト１３１及び排気カムシャフト１３２が回転することで開駆動される。
【００１６】
ここで、前記排気バルブ１１１は、前記排気カムシャフト１３２に一体的に設けられたカム１３２ａによって、一定のバルブリフト量・バルブ作動角・バルブタイミングで周期的に開駆動される。
【００１７】
一方、前記クランクシャフト１１０に対する吸気カムシャフト１３１の回転位相を連続的に可変とする可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂが各バンク１０１ａ，１０１ｂの吸気カムシャフト１３１それぞれに設けられており、この可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂによって吸気カムシャフト１３１の回転位相を可変とすることで、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相が連続的に変化するようになっている。
【００１８】
また、吸気カムシャフト１３１と、吸気バルブ１０６のバルブリフタ１０６ａに当接して吸気バルブ１０６を開駆動する後述の揺動カム４との間には、吸気バルブ１０６のバルブ作動角及びバルブリフト量（最大バルブリフト量）を連続的に変更するための可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂが各バンク１０１ａ，１０１ｂ毎に設けられている。
【００１９】
上記のように、本実施形態では、吸気バルブ１０６のバルブタイミングを可変とする可変動弁機構として、上記の可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂを備えており、例えば、吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに固定したまま、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯを遅角変化させることが、バルブ作動角の減少制御と中心位相の遅角制御とを並行して行わせることで可能である。
【００２０】
但し、可変動弁機構は、吸気バルブ１０６のバルブ作動角を変化させつつ、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯと閉時期ＩＶＣとを個別に変化させることができる機構であれば良く、例えば、電磁力で吸気バルブ１０６を開駆動する電磁駆動バルブを採用することができる。
【００２１】
前記排気ポート１１２には、排気マニホールド１１３ａ，１１３ｂの各ブランチ部が接続され、更に、排気マニホールド１１３ａ，１１３ｂの各集合部は合流して、排気ダクト１１４に接続されている。
【００２２】
前記排気ダクト１１４には、排気を浄化するための触媒コンバータ１１５が介装されている。
また、前記吸気ダクト１０３には、電子制御スロットル１１６（吸気絞り弁）が介装されている。
【００２３】
前記燃料噴射弁１０８による燃料噴射、点火プラグ１０９による点火、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂによる吸気バルブ１０６の開特性の変更、更に、電子制御スロットル１１６におけるスロットル開度などは、ＥＣＭ（エンジン・コントロール・モジュール）１２１によって制御される。
【００２４】
前記ＥＣＭ１２１は、マイクロコンピュータを含んで構成され、各種センサからの信号を入力し、該入力信号を予め記憶されているプログラムに従って演算処理して、各種の操作量（制御信号）を演算し、該操作量（制御信号）を出力する。
【００２５】
前記各種センサとしては、車両の運転者が操作するアクセルペダルの踏み込み量（ストローク量）に相当するアクセル開度ＡＣＣを検出するアクセル開度センサ１２２、内燃機関１０１の冷却水温度ＴＷ（機関温度）を検出する水温センサ１２３、内燃機関１０１が搭載される車両の走行速度（車速）ＶＳＰを検出する車速センサ１２４、クランクシャフト１１０が単位角度だけ回転する毎の単位クランク角信号ＰＯＳと基準クランク角位置毎の基準クランク角信号ＲＥＦとをそれぞれに出力するクランク角センサ１２５、各バンクの排気マニホールド１１３ａ，１１３ｂの集合部にそれぞれ配置され、排気中の酸素濃度に基づいて各バンクの空燃比ＡＦをそれぞれに検出する空燃比センサ１２６ａ，１２６ｂ、内燃機関１０１の吸入空気流量ＱＡを検出するエアフローセンサ１２７、前記電子制御スロットル１１６の開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ１２８、電子制御スロットル１１６下流側の吸気通路内の圧力（吸気管圧）ＰＢを検出する圧力センサ１２９などが設けられている。
【００２６】
そして、前記ＥＣＭ１２１は、燃料噴射弁１０８による燃料噴射量を以下のようにして制御する。
まず、前記エアフローセンサ１２７で検出される吸入空気流量ＱＡと、クランク角センサ１２５からの出力信号に基づいて算出される機関回転速度ＮＥとから基本燃料噴射パルス幅ＴＰを演算する。
【００２７】
更に、前記基本燃料噴射パルス幅ＴＰを、冷却水温度ＴＷに応じた補正係数や、空燃比センサ１２６ａ，１２６ｂの出力から検出される実際の空燃比を目標空燃比に近づけるように設定される空燃比フィードバック補正係数などによって補正することで、最終的な燃料噴射パルス幅ＴＩを演算する。
【００２８】
そして、各気筒の吸気行程にタイミングを合わせ、各気筒の燃料噴射弁１０８に対して個別に前記燃料噴射パルス幅ＴＩの噴射パルス信号を出力する。
前記燃料噴射弁１０８は、前記燃料噴射パルス幅ＴＩに相当する時間だけ開弁し、開弁時間に比例する量の燃料を噴射する。
【００２９】
また、内燃機関１０１の減速運転時には、前記燃料噴射弁１０８による燃料噴射を中止する、所謂減速燃料カットが行われるようになっている。
具体的には、アクセル開度が全閉でかつ機関回転速度ＮＥがカット開始回転速度よりも高い場合に、燃料噴射の中止を開始させ、アクセルが開かれるか（アクセルペダルが踏み込まれるか）、及び／又は、機関回転速度ＮＥがリカバー回転速度（０＜リカバー回転速度＜カット開始回転速度）を下回るようになると、燃料噴射弁１０８による燃料噴射を再開させる。
【００３０】
更に、前記点火プラグ１０９には、それぞれに点火コイル及び該点火コイルへの通電を制御するパワートランジスタを内蔵した点火モジュール１３８が直付けされている。
前記ＥＣＭ１２１は、例えば、機関負荷（基本燃料噴射パルス幅ＴＰ）と機関回転速度ＮＥとに基づいて点火時期を算出し、該点火時期及び点火エネルギを得るための通電時間とから、前記点火コイルへの通電開始時期及び通電遮断時期を決定し、該通電開始時期及び通電遮断時期に対応する点火制御信号で前記パワートランジスタのオン・オフを制御し、前記点火時期での火花点火を気筒毎に実行させる。
【００３１】
また、前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂの制御においては、例えば目標トルクと機関回転速度ＮＥとから目標中心位相及び目標バルブリフト量・バルブ作動角を演算し、実際の中心位相・実際のバルブリフト量・バルブ作動角が前記目標に近づくように操作量を算出して出力する。
【００３２】
前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂの制御においては、例えば、低負荷・低回転時に、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相を進角させ、吸気バルブ１０６の開期間と排気バルブ１１１の開期間とをオーバーラップさせることで、筒内の残留ガス量を増大させ、燃料消費量を低減させる。
【００３３】
また、高負荷・高回転時など、機関出力を必要とする機関運転状態では、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相を遅角させ、前記オーバーラップを小さくすることで、筒内の残留ガスが減少させて相対的に新気の導入量が増大させ、また、吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣよりも遅角側（下死点後）とすることで、有効圧縮比が増大させ、また、慣性過給効果によって充填効率を向上させ、出力を向上させる。
【００３４】
一方、可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂの制御においては、内燃機関１０１の要求空気量に応じた目標値が設定され、要求される吸入空気量が大きいほど、吸気バルブ１０６のバルブリフト量とバルブ作動角とが増大するように制御される。
【００３５】
従って、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂと、可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂとを制御することで、筒内への導入吸気量を制御するようになっており、機関運転状態に適した機関出力性能を得ることができる。
【００３６】
また、前記電子制御スロットル１１６におけるスロットル開度ＴＶＯの制御においては、目標負圧を算出し、圧力センサ１２９で検出される実際の吸気管圧ＰＢが、前記目標負圧に近づくように操作量を算出して出力する。
【００３７】
前記目標負圧は、内燃機関１０１の吸気負圧を用いるデバイスの要求から設定されるものであり、前記吸気負圧を用いるデバイスとして、本実施形態では、油圧ブレーキ装置２００、及び、排気還流装置２５０が、内燃機関１０１に備えられている。
【００３８】
前記油圧ブレーキ装置２００は、内燃機関１０１の吸気負圧（吸気管負圧）を利用してブレーキペダル２０１の操作力を倍力する負圧倍力手段としてのマスタバック２０２（ブレーキブースタ）と、該マスタバック２０２で倍力された操作力に応じてマスタシリンダ圧を発生するタンデム型のマスタシリンダ２０３と、前記マスタシリンダ圧を各ホイールシリンダ２０４〜２０７に供給する油圧ユニット２０８とから構成される。
【００３９】
前記マスタバック２０２には、前記電子制御スロットル１１６下流の吸気負圧が、負圧導入管２０９を介して導入されるようになっており、前記負圧導入管２０９の途中には、負圧の漏れ出しを防止しつつ吸気負圧を導入するためのチェックバルブ（一方向弁）２１０が介装されている。
【００４０】
前記マスタバック２０２には、負圧室の負圧（ブースタ負圧）ＢＮＰを検出するブースタ負圧センサ２１１が設けられ、該ブースタ負圧センサ２１１の出力は、前記ＥＣＭ１２１に出力される。
【００４１】
一方、前記排気還流装置２５０は、排気マニホールド１１３ｂと前記電子制御スロットル１１６下流の吸気ダクト１０３（吸気管負圧発生領域）とを連通させる排気還流通路２５１と、該排気還流通路２５１に介装され、前記ＥＣＭ１２１からの制御信号によって開動作する排気還流制御弁２５２（電磁弁）とから構成される。
【００４２】
そして、吸気負圧の発生状態で前記排気還流制御弁２５２を開制御すると、排気マニホールド１１３ｂ内の圧力と前記電子制御スロットル１１６下流の吸気ダクト１０３内の圧力との差圧によって、排気の一部が吸気ダクト１０３内に還流するようになっている。
【００４３】
前記排気還流装置２５０によって排気を吸気系に還流させることで、排気は不活性ガスであるため最高燃焼温度が低下し、ＮＯｘの発生量を少なくすることができる。
このように、前記油圧ブレーキ装置２００では、マスタバック２０２で倍力作用を行わせるために吸気負圧が必要であり、また、排気還流装置２５０では、排気を吸気系に還流させるために吸気負圧が必要となる。
【００４４】
そこで、前記ＥＣＭ１２１は、目標トルク（機関負荷）や機関回転速度ＮＥなどから吸気負圧が要求される運転状態（減速運転状態や排気還流が要求される運転状態）を判断して目標負圧を設定し、該目標負圧に圧力センサ１２９で検出される実際の吸気負圧が近づくように、電子制御スロットル１１６の開度をフィードバック制御する。
【００４５】
また、前記ブースタ負圧センサ２１１の出力から、マスタバック２０２の負圧室の負圧が不足していると判断した場合に、前記負圧を回復させるべく目標負圧を設定させることができる。
【００４６】
尚、内燃機関１０１の吸気負圧を用いるデバイスとしては、この他、燃料タンクにて発生した燃料蒸気をキャニスタに一旦吸着させ、該キャニスタに吸着させた燃料蒸気を、内燃機関１０１の吸気負圧によって脱離させて電子制御スロットル１１６下流の吸気ダクト１０３内に吸引させる、燃料蒸気処理装置などがある。
【００４７】
図２は、吸気バルブ１０６のバルブリフト量及びバルブ作動角を連続的に可変とする可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂの構造を示す斜視図である。
前記吸気バルブ１０６の上方に、前記クランクシャフト１１０によって回転駆動される吸気カムシャフト１３１が、気筒列方向に沿って回転可能に図外のシリンダヘッドに支持されている。
【００４８】
前記吸気カムシャフト１３１には、吸気バルブ１０６のバルブリフタ１０６ａに当接して吸気バルブ１０６を開駆動する揺動カム４が相対回転可能に外嵌されている。
前記吸気カムシャフト１３１と揺動カム４との間には、吸気バルブ１０６のバルブ作動角及びバルブリフト量を連続的に変更するための可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂが設けられている。
【００４９】
また、前記吸気カムシャフト１３１の一端部には、クランクシャフト１１０に対する前記吸気カムシャフト１３１の回転位相を変化させることにより、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相を連続的に変更する可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂが配設されている。
【００５０】
可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂは、図２及び図３に示すように、吸気カムシャフト１３１に偏心して固定的に設けられる円形の駆動カム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、吸気カムシャフト１３１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に偏心して固定的に設けら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。
【００５１】
前記制御軸１３は、モータ１７等のアクチュエータによりギア列１８を介して所定の制御範囲内で回転駆動される。
上記の構成により、クランクシャフト１１０に連動して吸気カムシャフト１３１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の軸心周りに揺動し、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１０６が開駆動される。
【００５２】
また、前記モータ１７を駆動制御して制御軸１３の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。
【００５３】
これにより、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相が略一定のままで、吸気バルブ１０６のバルブ作動角及びバルブリフト量が連続的に変化する。
尚、バルブ作動角及びバルブリフト量が連続的に変化すると同時、バルブ作動角の中心位相が変化するように構成した可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂであってもよい。
【００５４】
また、前記制御軸１３を回転駆動するアクチュエータとしては、ブラシレスモータ，直流モータなどの電動アクチュエータ、電磁力を用いる電磁アクチュエータ、油圧式アクチュエータなどを用いることができる。
【００５５】
図４は、前記クランクシャフト１１０に対する吸気カムシャフト１３１の回転位相を連続的に可変とすることで、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相を可変とする前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂの構造を示す。
【００５６】
前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂは、クランクシャフト１１０によりタイミングチェーンを介して回転駆動されるカムスプロケット５１（タイミングスプロケット）と、前記吸気カムシャフト１３１の端部に固定されてカムスプロケット５１内に回転自在に収容された回転部材５３と、該回転部材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とを備えている。
【００５７】
前記カムスプロケット５１は、外周にタイミングチェーン（又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、該回転部の前方に配置されて前記回転部材５３を回転自在に収容するハウジング５６と、該ハウジング５６の前後開口を閉塞するフロントカバー，リアカバー（図示省略）とから構成される。
【００５８】
前記ハウジング５６は、前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面には、横断面台形状を呈し、それぞれハウジング５６の軸方向に沿って設けられる４つの隔壁部６３が９０°間隔で突設されている。
【００５９】
前記回転部材５３は、吸気カムシャフト１３１の前端部に固定されており、円環状の基部７７の外周面に９０°間隔で４つのベーン７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄが設けられている。
【００６０】
前記第１〜第４ベーン７８ａ〜７８ｄは、それぞれ断面が略逆台形状を呈し、各隔壁部６３間の凹部に配置され、前記凹部を回転方向の前後に隔成し、ベーン７８ａ〜７８ｄの両側と各隔壁部６３の両側面との間に、進角側油圧室８２と遅角側油圧室８３を構成する。
【００６１】
前記ロック機構６０は、ロックピン８４が、回転部材５３の初期位置において係合孔（図示省略）に係入するようになっている。
前記油圧回路５４は、進角側油圧室８２に対して油圧を給排する第１油圧通路９１と、遅角側油圧室８３に対して油圧を給排する第２油圧通路９２との２系統の油圧通路を有し、この両油圧通路９１，９２には、供給通路９３とドレン通路９４ａ，９４ｂとがそれぞれ通路切り換え用の電磁切換弁９５を介して接続されている。
【００６２】
前記供給通路９３には、オイルパン９６内の油を圧送する機関駆動のオイルポンプ９７が設けられている一方、ドレン通路９４ａ，９４ｂの下流端がオイルパン９６に連通している。
【００６３】
前記第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本の分岐路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９２ｄに接続される。
【００６４】
前記電磁切換弁９５は、内部のスプール弁体が各油圧通路９１，９２と供給通路９３及びドレン通路９４ａ，９４ｂとを相対的に切り換え制御するようになっている。
前記ＥＣＭ１２１は、前記電磁切換弁９５を駆動する電磁アクチュエータ９９に対する通電量を、ディザ信号が重畳されたデューティ制御信号（操作量）に基づいて制御する。
【００６５】
可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂにおいては、電磁アクチュエータ９９にデューティ比（オン時間割合）０％の制御信号（ＯＦＦ信号）を出力すると、オイルポンプ４７から圧送された作動油は、第２油圧通路９２を通って遅角側油圧室８３に供給されると共に、進角側油圧室８２内の作動油が、第１油圧通路９１を通って第１ドレン通路９４ａからオイルパン９６内に排出されるようにしてある。
【００６６】
従って、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ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）を出力すると、遅角側油圧室８３の内圧が高くなる一方で、進角側油圧室８２の内圧が低くなり、回転部材５３は、ベーン７８ａ〜７８ｂを介して最大遅角側に回転し、この結果、吸気バルブ１０６の開期間（バルブ作動角の中心位相）がピストン位置に対して相対的に遅角変化する。
【００６７】
即ち、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂの電磁アクチュエータ９９への通電を遮断すると、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相は遅角変化し、最終的には、最遅角位置で停止する。
【００６８】
また、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂにおいて、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）を出力すると、作動油は、第１油圧通路９１を通って進角側油圧室８２内に供給されると共に、遅角側油圧室８３内の作動油が第２油圧通路９２及び第２ドレン通路９４ｂを通ってオイルパン９６に排出され、遅角側油圧室８３が低圧になる。
【００６９】
このため、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂにおいて、デューティ比１００％の制御信号（ＯＮ信号）を出力すると、回転部材５３は、ベーン７８ａ〜７８ｄを介して進角側へ最大に回転し、これによって、吸気バルブ１０６の開期間（バルブ作動角の中心位相）がピストン位置に対して相対的に進角変化する。
【００７０】
尚、吸気バルブ１０６の作動角・リフト量を連続的に可変とする可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂ、及び、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相を連続的に可変とする可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂを、上記の図２〜図４に示した構造のものに限定されない。
【００７１】
例えば、バルブ作動角の中心位相を連続的に可変とする可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂとしては、上記のベーン式の他、歯車を用いてクランクシャフト１１０に対し前記吸気カムシャフト１３１を相対回転させる機構などを用いることができ、更に、油圧アクチュエータの他、モータや電磁ブレーキをアクチュエータとして用いる機構を採用できる。
【００７２】
前記ＥＣＭ１２１には、前記制御軸１３の角度を検出する角度センサ１３５の信号が入力され、角度センサ１３５で検出される前記制御軸１３の実際の角度が、前記吸気バルブ１０６のバルブ作動角・バルブリフト量の目標値に相当する制御軸１３の目標角度に近づくように、可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂのモータ１７の操作量をフィードバック制御する。
【００７３】
また、前記ＥＣＭ１２１は、クランク角センサ１２５で検出されるクランクシャフト１１０の基準角度位置から、吸気カムセンサ１３６で検出される吸気カムシャフト１３１の基準角度位置までの角度を計測することで、バルブ作動角の中心位相を検出し、該中心位相が目標値に近づくように、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂの電磁アクチュエータ９９に出力する制御信号（操作量）をフィードバック制御する。
【００７４】
尚、前述のように、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂにおいては、電磁アクチュエータ９９をオフすることで、初期位置（デフォルト位置）である最遅角位置に戻るようになっているため、中心位相の目標が、最遅角位置からの進角量（進角角度）として設定されるようになっている。
【００７５】
図５は、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂによる吸気バルブ１０６の開特性の変化を示す。
図５に示すように、可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂを動作させると、矢印（イ）に示すように、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相が略一定のままで、吸気バルブ１０６のバルブ作動角及びバルブリフト量の双方が連続的に増減変化する。
【００７６】
一方、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂを動作させると、矢印（ロ）に示すように、吸気バルブ１０６のバルブ作動角及びバルブリフト量が一定のままで、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相（開時期ＩＶＯ及び閉時期ＩＶＣ）が変化する。
【００７７】
ところで、前記ＥＣＭ１２１は、前述のように、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂを制御することによって、内燃機関１０１における残留ガス量，シリンダ吸入空気量を制御するが、車両の減速運転時には、前記残留ガス量，シリンダ吸入空気量の制御に代えて、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂによってエンジンブレーキ力（ポンピングロス）を調整し、車両の加速度を制御する機能を有しており、以下では、前記減速時の制御を詳細に説明する。
【００７８】
図６のフローチャートに示すルーチンは、前記ＥＣＭ１２１で実行される、減速時のエンジンブレーキ力制御を示し、このルーチンは、一定の微小時間毎に割り込み実行されるようになっている。
【００７９】
まず、ステップＳ６０１では、アクセル開度センサ１２２で検出されるアクセル開度ＡＣＣが全閉であるか否かを判断する。
そして、アクセル開度ＡＣＣが全閉でなく、車両の運転者がアクセルペダルを踏んでいる場合には、ステップＳ６０２へ進み、前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂを、残留ガス量，シリンダ吸入空気量の要求（運転条件に対応してマップに記憶されている目標値）に基づいて制御する通常制御を実施する。
【００８０】
一方、運転者がアクセルを放した状態、より詳細には、車速ＶＳＰが零でなく走行中であって、かつ、アクセルを放した状態であれば、車両の減速要求状態であると判断し、ステップＳ６０３へ進む。
【００８１】
尚、アクセルの踏み込み状態に基づき車両の減速要求状態を判断する構成に限定されず、例えば、ブレーキスイッチのオン・オフ、車速の変化速度、車両の加速度など、更に、これらのパラメータを適宜組み合わせて車両の減速要求状態を判断させることができる。
【００８２】
ステップＳ６０３では、運転者によるブレーキ操作（ブレーキペダルの踏み込み）に備え、前記マスタバック２０２（ブレーキブースタ）に対して、倍力に必要な負圧が蓄えられるように、圧力センサ１２９で検出される実際の吸気負圧に基づいて、電子制御スロットル１１６の開度をフィードバック制御する。
【００８３】
次のステップＳ６０４では、車速ＶＳＰの単位時間当たりの変化量ΔＶＳＰ（車両の加速度）を算出する。
ステップＳ６０５では、前記変化量ΔＶＳＰ（車両の加速度）と予め記憶された閾値ＶＳＰＳＬとを比較し、変化量ΔＶＳＰが閾値ＶＳＰＳＬを超えているか否かを判断する。
【００８４】
ここで、前記変化量ΔＶＳＰは、最新に検出された車速ＶＳＰから単位時間前に検出された車速ＶＳＰを減算した値であって、車速ＶＳＰの上昇変化時にはプラスの値に、車速ＶＳＰの減少変化時にはマイナスの値に算出され、車速ＶＳＰの減少変化が速いほど絶対値の大きな値に算出される。
【００８５】
そして、平坦路を走行している状態でアクセルペダルから足を離した場合の車速ＶＳＰの落ち込み速度ΔＶＳＰを基準とすると、図７に示すように、降坂時における車速の落ち込みは緩やかになるので、平坦路を走行している状態であるか、降坂状態であるかを、アクセルのオフに伴う前記車速ＶＳＰの落ち込み速度に基づいて判断することができる。
【００８６】
そこで、前記閾値ＶＳＰＳＬは、アクセルのオフに伴う車速ＶＳＰの落ち込み速度ΔＶＳＰから、平坦路を走行している状態であるか、降坂状態であるかを判別できるように、予め設定されており、変化量ΔＶＳＰが閾値ＶＳＰＳＬ以下であって、平坦路と略同等に車速が低下する場合には平坦路と判断し、逆に、ΔＶＳＰが閾値ＶＳＰＳＬを超えていて、平坦路に比べて車速ＶＳＰの落ち込みが緩やかであれば、降坂状態であると判断できるようになっている。
【００８７】
ステップＳ６０５で変化量ΔＶＳＰが閾値ＶＳＰＳＬを超えていると判断された場合、即ち、車速ＶＳＰの落ち込みが閾値ＶＳＰＳＬよりも緩やかである場合には、ステップＳ６０８へ進んで、車両が下り坂を走行している（降坂状態である）と判定する。
【００８８】
一方、ステップＳ６０５で変化量ΔＶＳＰが閾値ＶＳＰＳＬ以下であると判断された場合、即ち、車速ＶＳＰの落ち込みが閾値ＶＳＰＳＬよりも急である場合には、ステップＳ６０６へ進んで、車両が平地を走行していると判定する。
【００８９】
ステップＳ６０６に進んだ場合、次のステップＳ６０７では、ステップＳ６０２と同様に、前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂを、残留ガス量，シリンダ吸入空気量の要求（運転条件に対応してマップに記憶されている目標値）に基づいて制御する通常制御を実施する。
【００９０】
尚、本実施形態では、平地走行状態か降坂状態かを判別するための値として、前記閾値ＶＳＰＳＬを適合させるようにしたが、減速要求時にエンジンブレーキが必要とされる状態かどうかを判定するための値として前記閾値ＶＳＰＳＬを適合させることができる。
【００９１】
例えば平地路又は緩やかな降坂路を走行している状態で減速要求が発生した場合など、エンジンブレーキを殆ど必要としない走行状態では、エンジンブレーキ力の増大制御は無用であり、逆に、エンジンブレーキ力を増大させると減速感が強まり、運転者に違和感を与える。
【００９２】
特に、平坦路での渋滞などで、アクセルのオン・オフを繰り返すような運転状態では、エンジンブレーキ力が過剰でアクセルのオフに伴って急減速すると、運転性が大きく損なわれることになってしまう。
【００９３】
そこで、前記変化量ΔＶＳＰと閾値ＶＳＰＳＬとの比較によって、エンジンブレーキ（エンジンブレーキ力の増大）が必要とされる状態であるか否かが判断されるように、前記閾値ＶＳＰＳＬを適合し、平地路又は緩やかな降坂路を走行している状態では、ステップＳ６０６に進むようにすれば、過剰なエンジンブレーキ力の発生によって、運転者に違和感を与えたり、運転性が大きく損なわれることを抑制できる。
【００９４】
一方、比較的急勾配の降坂路を走行している場合や、運転者がブレーキ操作を行った場合など、エンジンブレーキを必要とする走行状態で、後述の如く、エンジンブレーキが発生するように（エンジンブレーキ力を増大させるように）可変動弁機構を制御することで、制動性能を向上させることができる。
【００９５】
従って、例えば車両の駆動力と加速度との相関から、降坂走行であるか否かを判断し、降坂走行時であってアクセルを放したときを、車両の減速要求状態として判定させることができる。
【００９６】
ステップＳ６０８で、降坂判定を行った後は、ステップＳ６０９へ進み、吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに固定する設定を行う。
上記閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに固定する設定は、ポンピングロスを大きくし、より強いエンジンブレーキを発生させるために行われる。
【００９７】
ステップＳ６０９で、閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに固定する設定を行うと、閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに固定するために、残留ガス量，シリンダ吸入空気量の要求に基づく通常制御におけるバルブ作動角・中心位相の目標をそれぞれ減少補正し、通常制御時よりも小さいバルブ作動角・バルブリフト量で閉時期ＩＶＣが下死点ＢＤＣになるように制御する。
【００９８】
前記閉時期ＩＶＣが下死点ＢＤＣになるように制御する場合、開時期ＩＶＯを、排気バルブ１１１の閉時期ＥＶＣとオーバーラップしない範囲まで、例えば、オーバーラップしない範囲の最大進角位置まで制御することが好ましい。
【００９９】
上記のように、開時期ＩＶＯを制御すれば、オーバーラップによって吸気が排気側に吹き抜けてしまうことにより、閉時期ＩＶＣ制御によるエンジンブレーキ力が弱められるのを抑制することができる。
【０１００】
また、減速時に燃焼が行われている状態では、バルブ作動角・バルブリフト量の減少などによって筒内の充填効率が低下するため、燃焼が比較的不安定となる傾向となり、更に、オーバーラップが発生していると、内部ＥＧＲ分が増大して燃焼性が悪化するため、オーバーラップしない範囲に開時期ＩＶＯを制御することで、オーバーラップによる燃焼性の悪化を抑制することができる。
【０１０１】
また、開時期ＩＶＯを、オーバーラップしない範囲の最大進角位置とすることで減速のしすぎを抑制することができる。
尚、車両の減速要求状態での閉時期ＩＶＣの目標は、下死点ＢＤＣに限定するものではなく、閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣよりも僅かに進角又は遅角した位置としても、充分なエンジンブレーキ力が得られるのであれば、下死点ＢＤＣから僅かにずれた位置を閉時期ＩＶＣとすべく、可変動弁機構（可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂ）の目標値を設定させることができる。
【０１０２】
また、減速要求時の加速度が小さいほど、即ち、ΔＶＳＰが小さいほど、閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣから進角又は遅角させることで、エンジンブレーキ力を弱め、走行状態に適したエンジンブレーキ力を得るようにすることができる。
【０１０３】
閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣから進角又は遅角させ、その進角量又は遅角量でエンジンブレーキ力を調整する場合には、減速要求時の機関運転状態に応じて、遅角側と進角側とを使い分けることができ、また、常に遅角側と進角側とのいずれか一方側にのみ制御することができる。
【０１０４】
次のステップＳ６１０では、前記ステップＳ６０４で演算した実際の変化量ΔＶＳＰ（実際の加速度）と、前記変化量ΔＶＳＰの目標値とを比較し、実際の変化量ΔＶＳＰが目標値以上であるか否かを判断する。
【０１０５】
前記変化量ΔＶＳＰの目標値はマイナスの値であって、平地でアクセルペダルを放したときに発生するマイナスの加速度を基準に設定されるものであり、平地で得られる減速度が実現できているか否かを判断させるようにしてある。
【０１０６】
前記ステップＳ６０９では、吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣとして、実圧縮比を十分に大きく確保することで、大きなポンピングロスを発生させ、大きなエンジンブレーキ力が得られるようにするが、これによって平地で得られる減速度が実現できない場合には、ステップＳ６１０で、実際の変化量ΔＶＳＰが目標値以上であると判断されることになる。
【０１０７】
そして、ステップＳ６１０で、実際の変化量ΔＶＳＰが目標値以上であると判断された場合には、ステップＳ６１１へ進んで、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯを上死点ＴＤＣ以降に遅角する。
【０１０８】
吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯを上死点ＴＤＣ以降に遅角させると、ピストンが下降する吸気行程の初期に吸気バルブ１０６が閉じていることで、吸気管負圧が発達してポンピングロスが増大し、エンジンブレーキ力が増大することになる。
【０１０９】
図８に示すように、車速ＶＳＰの落ち込み速度が緩く、目標値よりも実際の変化量ΔＶＳＰが大きい状態で、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯを上死点ＴＤＣ以降に遅角させると、吸気管負圧が発達してポンピングロスが増大し、エンジンブレーキ力が増大することで、車速ＶＳＰの落ち込み速度がより速くなり、実際の変化量ΔＶＳＰが目標値に近づくことになる。
【０１１０】
そして、実際の変化量ΔＶＳＰが目標値に十分に近づいた状態で、換言すれば、平坦路でアクセルオフとした場合に近似する車速ＶＳＰの落ち込みを示す状態で、開時期ＩＶＯの遅角補正を停止して、目標値付近の速度で車速ＶＳＰが落ち込む状態を維持させる。
【０１１１】
前記開時期ＩＶＯの遅角補正においては、予め定めた一定角度ずつ開時期ＩＶＯを遅角補正させることができる。
即ち、ステップＳ６１１では、前回までの開時期ＩＶＯを一定角度だけ遅角補正して、今回の目標開時期ＩＶＯとし、次回も実際の変化量ΔＶＳＰが目標値以上であると判断された場合には、更に、一定角度だけ開時期ＩＶＯを遅角変化させる。
【０１１２】
また、開時期ＩＶＯの遅角変化は、吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＣが下死点に制御された時に遅角制御された位置、例えばオーバーラップしない範囲の最大進角位置から、遅角変化させることができる。
【０１１３】
また、前記実際の変化量ΔＶＳＰと目標値との偏差に応じて、上死点ＴＤＣからの開時期ＩＶＯまでの遅角量を決定し、該遅角量に従って開時期ＩＶＯを遅角させることができ、この場合、前記実際の変化量ΔＶＳＰと目標値との偏差が大きいほど、換言すれば、目標値よりも実際の変化量ΔＶＳＰが大きいほど、より大きな遅角補正量を設定させるようにする。
【０１１４】
このように、前記実際の変化量ΔＶＳＰと目標値との偏差に応じて遅角量を決定する構成であれば、実際の変化量ΔＶＳＰを目標値に速やかに近づけることができる。
一方、ステップＳ６１０で、実際の変化量ΔＶＳＰが目標値未満であると判断された場合、換言すれば、降坂中であるものの、平地での減速よりも急に車速が減少変化している場合には、ステップＳ６１２へ進む。
【０１１５】
そして、ステップＳ６１２では、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯを進角補正して上死点ＴＤＣに近づけ、吸気管負圧の発達を抑制することでポンピングロスを減少させ、エンジンブレーキ力を弱めるようにする。
【０１１６】
前記開時期ＩＶＯの進角補正においても、予め定めた一定角度ずつ開時期ＩＶＯを進角補正させることができ、また、前記実際の変化量ΔＶＳＰと目標値との偏差に応じて、上死点ＴＤＣに向けての進角量を決定し、該進角量に従って開時期ＩＶＯを進角させることができる。
【０１１７】
また、ブレーキスイッチのオン・オフから、ブレーキ操作中であるか否かを判断し、ブレーキ操作中である場合には、前記進角補正をキャンセルさせたり、前記進角補正量を非操作中に比べて小さく設定したりすることができる。
【０１１８】
更に、前記変化量ΔＶＳＰの目標値を、ブレーキペダルのストローク量（踏み込み量・踏み込み圧）に応じて可変に設定させることができ、例えば、ブレーキペダルの非踏込時には、平地でアクセルペダルを開放したときに発生するマイナスの加速度に相当する値とし、ブレーキペダルの踏込時には、ブレーキペダルのストローク量（踏み込み量・踏み込み圧）が大きくなるほど、より小さい値（マイナスの値であってその絶対値がより大きな値）に設定させることができる。
【０１１９】
上述のように、吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＣの設定と、開時期ＩＶＯの設定との組み合わせによって、エンジンブレーキ力を調整することで、きめ細かいエンジンブレーキ力の制御が可能であり、運転状態に適したエンジンブレーキ力を得て、エンジンブレーキ力が過大になることを抑制しつつ、運転者のブレーキ操作負担を軽減させることが可能になる。
【０１２０】
尚、吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに固定することなく、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯの補正のみによってエンジンブレーキ力を調整させることができるが、閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに制御することでより大きなエンジンブレーキ力を得ることができる。
【０１２１】
従って、車速が高い場合や車速の減少速度が遅い場合などの大きいエンジンブレーキ力を必要とする場合には、閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣ付近に固定した上で、開時期ＩＶＯを変化させてエンジンブレーキ力を調整することが好ましい。
【０１２２】
ステップＳ６１３では、排気バルブ１１１の閉時期ＥＶＣに応じて、筒内負圧の増大によるオイル上がりが発生しない開時期ＩＶＯの遅角限界値を算出する。
前記遅角限界値とは、許容される最も遅い開時期ＩＶＯであって、例えば上死点ＴＤＣ後のクランク角度として設定される。
【０１２３】
ここで、排気バルブ１１１の閉時期ＥＶＣを可変とする可変動弁機構を備えない場合には、前記遅角限界値を一定値として予め記憶させておくことができ、また、排気バルブ１１１の閉時期ＥＶＣを可変とする可変動弁機構を備える場合には、排気バルブ１１１の閉時期ＥＶＣの変化に応じて前記遅角限界値を変更すればよい。
【０１２４】
排気バルブ１１１の閉時期ＥＶＣが変化する場合、閉時期ＥＶＣが上死点ＴＤＣに近づくほど、筒内負圧が大きくなるため、遅角限界値はより進角側（上死点ＴＤＣに近い側）に設定する必要があり、また、バルブオーバーラップが生じている場合には、その分だけ筒内負圧は減少するため、バルブオーバーラップがない状態に比較して遅角限界値をより遅角側（上死点ＴＤＣからより遅れる側）に設定することができる。
【０１２５】
図９は、排気バルブ１１１の閉時期ＥＶＣと、前記遅角限界値との相関を示す線図であり、排気バルブ１１１の閉時期ＥＶＣが上死点ＴＤＣ前から上死点ＴＤＣに近づくほど、筒内負圧が大きくなってオイル上がりが発生し易くなるため、遅角限界値は、より進角側に設定され、遅角補正量がより小さく制限されることになる。
【０１２６】
ステップＳ６１４では、そのときの開時期ＩＶＯの設定が、前記遅角限界値よりも遅角側に設定されているか否かを判断する。
そして、開時期ＩＶＯが遅角限界値よりも遅角側に設定されている場合は、ステップＳ６１５へ進み、開時期ＩＶＯを遅角限界値に設定し（開時期ＩＶＯを遅角限界値まで進角し）、遅角限界値よりも遅角側に開時期ＩＶＯが設定されることを回避する。
【０１２７】
これにより、開時期ＩＶＯが遅角限界値よりも遅角側に設定されることで、オイル上がりが発生することを抑制することができる。
一方、開時期ＩＶＯが遅角限界値に一致するか、遅角限界値よりも進角側に設定されている場合には、ステップＳ６１５を迂回することで、遅角限界値に基づき修正することなくそのときの開時期ＩＶＯの設定を保持させる。
【０１２８】
以下では、上記実施形態の効果について記載する。
吸気バルブ１０６及び排気バルブ１１１のバルブタイミングが、減速時において固定である場合には、運転状態に対してエンジンブレーキが利きすぎたり、減速度合いの調整がブレーキ装置２００に依存されることになり、ブレーキ操作が煩雑に行われることになったりして、運転性が悪い。
【０１２９】
これに対し、上記実施形態では、減速運転時において、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯを実際の減速度（加速度）と目標値との比較に応じて変更することで、筒内の負圧を制御してポンピングロスの大きさ（エンジンブレーキ力）を制御することができるので、運転状態に適したエンジンブレーキ力を得ることが可能となる。
【０１３０】
また、減速に必要とするブレーキ力の内、ブレーキ装置２００によるブレーキ力に比較してエンジンブレーキの割合をより増大させることが可能となるので、運転者のブレーキペダルの踏み込み量を少なくすることができ、また、ブレーキ操作の煩わしさを低減し運転性を向上させることができる。
【０１３１】
また、ブレーキ装置２００の作動負担を軽減することで、ブレーキパッド等の劣化・磨耗を抑制することが可能となる。
また、本実施形態では、電子制御スロットル１１６を負圧制御弁として用い、減速時に負圧を確保するようにスロットル開度を制御することができるので、ブレーキ装置２００（負圧倍力手段としてのマスタバック２０２）が必要とする負圧を確保することができ、エンジンブレーキを使用しつつ、ブレーキ装置２００により十分なブレーキ力を得ることが可能となり、運転性が向上する。
【０１３２】
ところで、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯを遅角し過ぎると、筒内負圧が過大となり、筒内負圧によってピストンリングの間からエンジンオイルが筒内に入り込む、所謂オイル上がりと呼ばれる現象が生じる。
【０１３３】
前記オイル上がりが発生すると、エンジンオイルの消費量が増大したり、排気通路を介してエンジンオイルが排出されることで、排気性能が悪化し、また、エンジンオイルが白煙となって排出されることで、車両の商品性を低下させる可能性がある。
【０１３４】
そこで、上記実施形態では、減速要求時の吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯの遅角補正を、遅角限界値によって制限することで、オイル上がりが生じない範囲で開時期ＩＶＯを遅角させており、オイル上がりの発生を抑制して、排気性能の低下や車両の商品性の低下を未然に防止するようにしてある。
【０１３５】
尚、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯの進角側制御として、オーバーラップ量が生じる範囲まで変更範囲が大きいと、オーバーラップによってポンピングロスが低下してエンジンブレーキ力が低下する惧れがある。
【０１３６】
このため、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯの変更範囲の進角側は、オーバーラップ量が略零の状態に制限することが好ましいが、オーバーラップによるポンピングロスの低下が許容できる範囲であれば、オーバーラップ領域まで開時期ＩＶＯの進角変化を許容してもよい。
【０１３７】
また、本実施形態では、内燃機関１０１をＶ型６気筒機関としたが、気筒数を限定するものではなく、また、直列機関や、水平対向機関や、３つ以上のバンクを１つのクランクシャフト周りに配した機関であって良い。
【０１３８】
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）請求項３記載の車両用内燃機関の制御装置において、
前記遅角限界値が、前記内燃機関の排気バルブの閉時期に応じて設定されることを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
【０１３９】
係る構成によると、筒内負圧の増大によるオイル上がりが発生しない吸気バルブの開時期の遅角限界値を、排気バルブの閉時期に応じて算出することができる。
（ロ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用内燃機関の制御装置において、
アクセルの全閉状態であって、かつ、車両の加速度が閾値を越える場合に、前記車両の減速要求状態を判定することを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
【０１４０】
係る構成によると、車両の減速要求状態を、アクセル開度・車両の加速度に基づいて適切に判定させることができる。
（ハ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の前記吸気バルブの上流側に吸気絞り弁が備えられると共に、前記吸気絞り弁と前記吸気バルブとの間の吸気負圧を利用してブレーキ操作力を倍力する負圧倍力手段が車両に備えられ、
前記車両の減速要求状態が判定されたとき、前記負圧倍力手段が要求する吸気負圧に近づくように、前記吸気絞り弁の開度を制御することを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
【０１４１】
係る構成によると、負圧倍力手段が要求する吸気負圧が得られることで、ブレーキ操作力を倍力して、所期の制動性能を得ることができる。
【符号の説明】
【０１４２】
１０１…内燃機関、１０２…燃焼室、１０３…吸気ダクト、１０４ａ，１０４ｂ…吸気マニホールド、１０５…吸気ポート、１０６…吸気バルブ、１０７…ピストン、１０８…燃料噴射弁、１０９…点火プラグ、１１０…クランク軸、１１１…排気バルブ、１１６…電子制御スロットル、１２１…ＥＣＭ（エンジン・コントロール・モジュール）、１２２…アクセル開度センサ、１２３…水温センサ、１２４…車速センサ、１２５…クランク角センサ、１２６ａ，１２６ｂ…空燃比センサ、１２７…エアフローセンサ、１２８…スロットル開度センサ、１２９…圧力センサ、１３３ａ，１３３ｂ…可変バルブタイミング機構、１３４ａ，１３４ｂ…可変リフト機構、２００…油圧ブレーキ装置、２０２…マスタバック（負圧倍力手段）、２５０…排気還流装置
【技術分野】
【０００１】
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制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、機関減速時に燃料カットを実施すると共に、吸気バルブの閉弁時期を略下死点に制御することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０８９３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１のものでは、減速時に吸気バルブの閉弁時期を略下死点とするだけであるため、エンジンブレーキ力は確保できるものの、エンジンブレーキ力を制御することが困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、吸気バルブのバルブタイミングの制御によって、適切なエンジンブレーキ力を得ることができる車両用内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため、本願発明では、車両の減速要求状態において、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制御して、車両の加速度に応じて吸気バルブの開時期を変化させるようにした。
【発明の効果】
【０００７】
上記発明によると、吸気バルブの開時期を変化させることで、内燃機関のポンピングロスが変化し、ポンピングロスの変化に応じてエンジンブレーキ力が変化するので、車両の減速要求状態において、車両の加速度に応じて吸気バルブの開時期を変化させることで、運転状態に適したエンジンブレーキ力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態における車両用内燃機関のシステム図である。
【図２】実施形態における吸気バルブの可変リフト機構を示す斜視図である。
【図３】前記可変リフト機構の要部を示す断面図である。
【図４】実施形態における可変バルブタイミング機構を示す図である。
【図５】実施形態における吸気バルブのバルブリフト量・バルブ作動角・バルブ作動角の中心位相の変化特性を示す線図である。
【図６】実施形態における減速時の吸気バルブのバルブタイミング制御を示すフローチャートである。
【図７】実施形態における平坦路走行時及び降坂時でのアクセルオフに伴う車速の減少変化を示すタイムチャートである。
【図８】実施形態における吸気バルブの開時期ＩＶＯの遅角変化と、車速変化量ΔＶＳＰとの相関を示すタイムチャートである。
【図９】実施形態における排気バルブの閉時期ＥＶＣと、吸気バルブの開時期ＩＶＯの遅角限界値との相関を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態における車両用の内燃機関を示す。
図１に示す内燃機関１０１は、２つのバンク１０１ａ，１０１ｂからなるＶ型６気筒機関であり、その出力軸が図外の変速機を介して車両の駆動輪に連結されている。
【００１０】
内燃機関１０１の各気筒の燃焼室１０２内は、吸気ダクト１０３、吸気マニホールド１０４ａ，１０４ｂ、吸気ポート１０５を介して大気側と連通している。
前記燃焼室１０２（シリンダ）の吸気口１０２ａは、吸気バルブ１０６で開閉され、ピストン１０７が降下するときに前記吸気バルブ１０６が開くと、燃焼室１０２内に空気が吸引される。
【００１１】
一方、前記吸気バルブ１０６の上流側の吸気通路である、前記吸気マニホールド１０４ａ，１０４ｂのブランチ部１４０ａ，１４０ｂには、各気筒それぞれに燃料噴射弁１０８が配設されており、この燃料噴射弁１０８から噴射された燃料が空気と共に燃焼室１０２内に吸引される。
【００１２】
前記燃料噴射弁１０８は、その噴霧の中心軸が略吸気バルブ１０６の傘部（吸気口１０２ａ）を指向するように配置されている。
尚、燃料噴射弁１０８が燃焼室１０２内に燃料を直接噴射する筒内直接噴射式内燃機関であってもよい。
【００１３】
前記シリンダ１０２内の燃料は、点火プラグ１０９による火花点火によって着火燃焼し、これによって発生する爆発力がピストン１０７を押し下げ、該押し下げ力によってクランクシャフト１１０が回転駆動される。
【００１４】
また、前記燃焼室１０２（シリンダ）の排気口１０２ｂは、排気バルブ１１１で開閉され、ピストン１０７が上昇するときに前記排気バルブ１１１が開くと、燃焼室１０２内の排気ガスが排気ポート１１２に排出される。
【００１５】
前記クランクシャフト１１０の回転駆動力が伝達される吸気カムシャフト１３１及び排気カムシャフト１３２が各バンク１０１ａ，１０１ｂそれぞれに備えられ、前記吸気バルブ１０６及び排気バルブ１１１は、前記吸気カムシャフト１３１及び排気カムシャフト１３２が回転することで開駆動される。
【００１６】
ここで、前記排気バルブ１１１は、前記排気カムシャフト１３２に一体的に設けられたカム１３２ａによって、一定のバルブリフト量・バルブ作動角・バルブタイミングで周期的に開駆動される。
【００１７】
一方、前記クランクシャフト１１０に対する吸気カムシャフト１３１の回転位相を連続的に可変とする可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂが各バンク１０１ａ，１０１ｂの吸気カムシャフト１３１それぞれに設けられており、この可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂによって吸気カムシャフト１３１の回転位相を可変とすることで、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相が連続的に変化するようになっている。
【００１８】
また、吸気カムシャフト１３１と、吸気バルブ１０６のバルブリフタ１０６ａに当接して吸気バルブ１０６を開駆動する後述の揺動カム４との間には、吸気バルブ１０６のバルブ作動角及びバルブリフト量（最大バルブリフト量）を連続的に変更するための可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂが各バンク１０１ａ，１０１ｂ毎に設けられている。
【００１９】
上記のように、本実施形態では、吸気バルブ１０６のバルブタイミングを可変とする可変動弁機構として、上記の可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂを備えており、例えば、吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに固定したまま、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯを遅角変化させることが、バルブ作動角の減少制御と中心位相の遅角制御とを並行して行わせることで可能である。
【００２０】
但し、可変動弁機構は、吸気バルブ１０６のバルブ作動角を変化させつつ、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯと閉時期ＩＶＣとを個別に変化させることができる機構であれば良く、例えば、電磁力で吸気バルブ１０６を開駆動する電磁駆動バルブを採用することができる。
【００２１】
前記排気ポート１１２には、排気マニホールド１１３ａ，１１３ｂの各ブランチ部が接続され、更に、排気マニホールド１１３ａ，１１３ｂの各集合部は合流して、排気ダクト１１４に接続されている。
【００２２】
前記排気ダクト１１４には、排気を浄化するための触媒コンバータ１１５が介装されている。
また、前記吸気ダクト１０３には、電子制御スロットル１１６（吸気絞り弁）が介装されている。
【００２３】
前記燃料噴射弁１０８による燃料噴射、点火プラグ１０９による点火、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂによる吸気バルブ１０６の開特性の変更、更に、電子制御スロットル１１６におけるスロットル開度などは、ＥＣＭ（エンジン・コントロール・モジュール）１２１によって制御される。
【００２４】
前記ＥＣＭ１２１は、マイクロコンピュータを含んで構成され、各種センサからの信号を入力し、該入力信号を予め記憶されているプログラムに従って演算処理して、各種の操作量（制御信号）を演算し、該操作量（制御信号）を出力する。
【００２５】
前記各種センサとしては、車両の運転者が操作するアクセルペダルの踏み込み量（ストローク量）に相当するアクセル開度ＡＣＣを検出するアクセル開度センサ１２２、内燃機関１０１の冷却水温度ＴＷ（機関温度）を検出する水温センサ１２３、内燃機関１０１が搭載される車両の走行速度（車速）ＶＳＰを検出する車速センサ１２４、クランクシャフト１１０が単位角度だけ回転する毎の単位クランク角信号ＰＯＳと基準クランク角位置毎の基準クランク角信号ＲＥＦとをそれぞれに出力するクランク角センサ１２５、各バンクの排気マニホールド１１３ａ，１１３ｂの集合部にそれぞれ配置され、排気中の酸素濃度に基づいて各バンクの空燃比ＡＦをそれぞれに検出する空燃比センサ１２６ａ，１２６ｂ、内燃機関１０１の吸入空気流量ＱＡを検出するエアフローセンサ１２７、前記電子制御スロットル１１６の開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ１２８、電子制御スロットル１１６下流側の吸気通路内の圧力（吸気管圧）ＰＢを検出する圧力センサ１２９などが設けられている。
【００２６】
そして、前記ＥＣＭ１２１は、燃料噴射弁１０８による燃料噴射量を以下のようにして制御する。
まず、前記エアフローセンサ１２７で検出される吸入空気流量ＱＡと、クランク角センサ１２５からの出力信号に基づいて算出される機関回転速度ＮＥとから基本燃料噴射パルス幅ＴＰを演算する。
【００２７】
更に、前記基本燃料噴射パルス幅ＴＰを、冷却水温度ＴＷに応じた補正係数や、空燃比センサ１２６ａ，１２６ｂの出力から検出される実際の空燃比を目標空燃比に近づけるように設定される空燃比フィードバック補正係数などによって補正することで、最終的な燃料噴射パルス幅ＴＩを演算する。
【００２８】
そして、各気筒の吸気行程にタイミングを合わせ、各気筒の燃料噴射弁１０８に対して個別に前記燃料噴射パルス幅ＴＩの噴射パルス信号を出力する。
前記燃料噴射弁１０８は、前記燃料噴射パルス幅ＴＩに相当する時間だけ開弁し、開弁時間に比例する量の燃料を噴射する。
【００２９】
また、内燃機関１０１の減速運転時には、前記燃料噴射弁１０８による燃料噴射を中止する、所謂減速燃料カットが行われるようになっている。
具体的には、アクセル開度が全閉でかつ機関回転速度ＮＥがカット開始回転速度よりも高い場合に、燃料噴射の中止を開始させ、アクセルが開かれるか（アクセルペダルが踏み込まれるか）、及び／又は、機関回転速度ＮＥがリカバー回転速度（０＜リカバー回転速度＜カット開始回転速度）を下回るようになると、燃料噴射弁１０８による燃料噴射を再開させる。
【００３０】
更に、前記点火プラグ１０９には、それぞれに点火コイル及び該点火コイルへの通電を制御するパワートランジスタを内蔵した点火モジュール１３８が直付けされている。
前記ＥＣＭ１２１は、例えば、機関負荷（基本燃料噴射パルス幅ＴＰ）と機関回転速度ＮＥとに基づいて点火時期を算出し、該点火時期及び点火エネルギを得るための通電時間とから、前記点火コイルへの通電開始時期及び通電遮断時期を決定し、該通電開始時期及び通電遮断時期に対応する点火制御信号で前記パワートランジスタのオン・オフを制御し、前記点火時期での火花点火を気筒毎に実行させる。
【００３１】
また、前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂの制御においては、例えば目標トルクと機関回転速度ＮＥとから目標中心位相及び目標バルブリフト量・バルブ作動角を演算し、実際の中心位相・実際のバルブリフト量・バルブ作動角が前記目標に近づくように操作量を算出して出力する。
【００３２】
前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂの制御においては、例えば、低負荷・低回転時に、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相を進角させ、吸気バルブ１０６の開期間と排気バルブ１１１の開期間とをオーバーラップさせることで、筒内の残留ガス量を増大させ、燃料消費量を低減させる。
【００３３】
また、高負荷・高回転時など、機関出力を必要とする機関運転状態では、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相を遅角させ、前記オーバーラップを小さくすることで、筒内の残留ガスが減少させて相対的に新気の導入量が増大させ、また、吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣよりも遅角側（下死点後）とすることで、有効圧縮比が増大させ、また、慣性過給効果によって充填効率を向上させ、出力を向上させる。
【００３４】
一方、可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂの制御においては、内燃機関１０１の要求空気量に応じた目標値が設定され、要求される吸入空気量が大きいほど、吸気バルブ１０６のバルブリフト量とバルブ作動角とが増大するように制御される。
【００３５】
従って、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂと、可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂとを制御することで、筒内への導入吸気量を制御するようになっており、機関運転状態に適した機関出力性能を得ることができる。
【００３６】
また、前記電子制御スロットル１１６におけるスロットル開度ＴＶＯの制御においては、目標負圧を算出し、圧力センサ１２９で検出される実際の吸気管圧ＰＢが、前記目標負圧に近づくように操作量を算出して出力する。
【００３７】
前記目標負圧は、内燃機関１０１の吸気負圧を用いるデバイスの要求から設定されるものであり、前記吸気負圧を用いるデバイスとして、本実施形態では、油圧ブレーキ装置２００、及び、排気還流装置２５０が、内燃機関１０１に備えられている。
【００３８】
前記油圧ブレーキ装置２００は、内燃機関１０１の吸気負圧（吸気管負圧）を利用してブレーキペダル２０１の操作力を倍力する負圧倍力手段としてのマスタバック２０２（ブレーキブースタ）と、該マスタバック２０２で倍力された操作力に応じてマスタシリンダ圧を発生するタンデム型のマスタシリンダ２０３と、前記マスタシリンダ圧を各ホイールシリンダ２０４〜２０７に供給する油圧ユニット２０８とから構成される。
【００３９】
前記マスタバック２０２には、前記電子制御スロットル１１６下流の吸気負圧が、負圧導入管２０９を介して導入されるようになっており、前記負圧導入管２０９の途中には、負圧の漏れ出しを防止しつつ吸気負圧を導入するためのチェックバルブ（一方向弁）２１０が介装されている。
【００４０】
前記マスタバック２０２には、負圧室の負圧（ブースタ負圧）ＢＮＰを検出するブースタ負圧センサ２１１が設けられ、該ブースタ負圧センサ２１１の出力は、前記ＥＣＭ１２１に出力される。
【００４１】
一方、前記排気還流装置２５０は、排気マニホールド１１３ｂと前記電子制御スロットル１１６下流の吸気ダクト１０３（吸気管負圧発生領域）とを連通させる排気還流通路２５１と、該排気還流通路２５１に介装され、前記ＥＣＭ１２１からの制御信号によって開動作する排気還流制御弁２５２（電磁弁）とから構成される。
【００４２】
そして、吸気負圧の発生状態で前記排気還流制御弁２５２を開制御すると、排気マニホールド１１３ｂ内の圧力と前記電子制御スロットル１１６下流の吸気ダクト１０３内の圧力との差圧によって、排気の一部が吸気ダクト１０３内に還流するようになっている。
【００４３】
前記排気還流装置２５０によって排気を吸気系に還流させることで、排気は不活性ガスであるため最高燃焼温度が低下し、ＮＯｘの発生量を少なくすることができる。
このように、前記油圧ブレーキ装置２００では、マスタバック２０２で倍力作用を行わせるために吸気負圧が必要であり、また、排気還流装置２５０では、排気を吸気系に還流させるために吸気負圧が必要となる。
【００４４】
そこで、前記ＥＣＭ１２１は、目標トルク（機関負荷）や機関回転速度ＮＥなどから吸気負圧が要求される運転状態（減速運転状態や排気還流が要求される運転状態）を判断して目標負圧を設定し、該目標負圧に圧力センサ１２９で検出される実際の吸気負圧が近づくように、電子制御スロットル１１６の開度をフィードバック制御する。
【００４５】
また、前記ブースタ負圧センサ２１１の出力から、マスタバック２０２の負圧室の負圧が不足していると判断した場合に、前記負圧を回復させるべく目標負圧を設定させることができる。
【００４６】
尚、内燃機関１０１の吸気負圧を用いるデバイスとしては、この他、燃料タンクにて発生した燃料蒸気をキャニスタに一旦吸着させ、該キャニスタに吸着させた燃料蒸気を、内燃機関１０１の吸気負圧によって脱離させて電子制御スロットル１１６下流の吸気ダクト１０３内に吸引させる、燃料蒸気処理装置などがある。
【００４７】
図２は、吸気バルブ１０６のバルブリフト量及びバルブ作動角を連続的に可変とする可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂの構造を示す斜視図である。
前記吸気バルブ１０６の上方に、前記クランクシャフト１１０によって回転駆動される吸気カムシャフト１３１が、気筒列方向に沿って回転可能に図外のシリンダヘッドに支持されている。
【００４８】
前記吸気カムシャフト１３１には、吸気バルブ１０６のバルブリフタ１０６ａに当接して吸気バルブ１０６を開駆動する揺動カム４が相対回転可能に外嵌されている。
前記吸気カムシャフト１３１と揺動カム４との間には、吸気バルブ１０６のバルブ作動角及びバルブリフト量を連続的に変更するための可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂが設けられている。
【００４９】
また、前記吸気カムシャフト１３１の一端部には、クランクシャフト１１０に対する前記吸気カムシャフト１３１の回転位相を変化させることにより、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相を連続的に変更する可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂが配設されている。
【００５０】
可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂは、図２及び図３に示すように、吸気カムシャフト１３１に偏心して固定的に設けられる円形の駆動カム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、吸気カムシャフト１３１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に偏心して固定的に設けら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。
【００５１】
前記制御軸１３は、モータ１７等のアクチュエータによりギア列１８を介して所定の制御範囲内で回転駆動される。
上記の構成により、クランクシャフト１１０に連動して吸気カムシャフト１３１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の軸心周りに揺動し、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１０６が開駆動される。
【００５２】
また、前記モータ１７を駆動制御して制御軸１３の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。
【００５３】
これにより、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相が略一定のままで、吸気バルブ１０６のバルブ作動角及びバルブリフト量が連続的に変化する。
尚、バルブ作動角及びバルブリフト量が連続的に変化すると同時、バルブ作動角の中心位相が変化するように構成した可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂであってもよい。
【００５４】
また、前記制御軸１３を回転駆動するアクチュエータとしては、ブラシレスモータ，直流モータなどの電動アクチュエータ、電磁力を用いる電磁アクチュエータ、油圧式アクチュエータなどを用いることができる。
【００５５】
図４は、前記クランクシャフト１１０に対する吸気カムシャフト１３１の回転位相を連続的に可変とすることで、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相を可変とする前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂの構造を示す。
【００５６】
前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂは、クランクシャフト１１０によりタイミングチェーンを介して回転駆動されるカムスプロケット５１（タイミングスプロケット）と、前記吸気カムシャフト１３１の端部に固定されてカムスプロケット５１内に回転自在に収容された回転部材５３と、該回転部材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とを備えている。
【００５７】
前記カムスプロケット５１は、外周にタイミングチェーン（又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、該回転部の前方に配置されて前記回転部材５３を回転自在に収容するハウジング５６と、該ハウジング５６の前後開口を閉塞するフロントカバー，リアカバー（図示省略）とから構成される。
【００５８】
前記ハウジング５６は、前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面には、横断面台形状を呈し、それぞれハウジング５６の軸方向に沿って設けられる４つの隔壁部６３が９０°間隔で突設されている。
【００５９】
前記回転部材５３は、吸気カムシャフト１３１の前端部に固定されており、円環状の基部７７の外周面に９０°間隔で４つのベーン７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄが設けられている。
【００６０】
前記第１〜第４ベーン７８ａ〜７８ｄは、それぞれ断面が略逆台形状を呈し、各隔壁部６３間の凹部に配置され、前記凹部を回転方向の前後に隔成し、ベーン７８ａ〜７８ｄの両側と各隔壁部６３の両側面との間に、進角側油圧室８２と遅角側油圧室８３を構成する。
【００６１】
前記ロック機構６０は、ロックピン８４が、回転部材５３の初期位置において係合孔（図示省略）に係入するようになっている。
前記油圧回路５４は、進角側油圧室８２に対して油圧を給排する第１油圧通路９１と、遅角側油圧室８３に対して油圧を給排する第２油圧通路９２との２系統の油圧通路を有し、この両油圧通路９１，９２には、供給通路９３とドレン通路９４ａ，９４ｂとがそれぞれ通路切り換え用の電磁切換弁９５を介して接続されている。
【００６２】
前記供給通路９３には、オイルパン９６内の油を圧送する機関駆動のオイルポンプ９７が設けられている一方、ドレン通路９４ａ，９４ｂの下流端がオイルパン９６に連通している。
【００６３】
前記第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本の分岐路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９２ｄに接続される。
【００６４】
前記電磁切換弁９５は、内部のスプール弁体が各油圧通路９１，９２と供給通路９３及びドレン通路９４ａ，９４ｂとを相対的に切り換え制御するようになっている。
前記ＥＣＭ１２１は、前記電磁切換弁９５を駆動する電磁アクチュエータ９９に対する通電量を、ディザ信号が重畳されたデューティ制御信号（操作量）に基づいて制御する。
【００６５】
可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂにおいては、電磁アクチュエータ９９にデューティ比（オン時間割合）０％の制御信号（ＯＦＦ信号）を出力すると、オイルポンプ４７から圧送された作動油は、第２油圧通路９２を通って遅角側油圧室８３に供給されると共に、進角側油圧室８２内の作動油が、第１油圧通路９１を通って第１ドレン通路９４ａからオイルパン９６内に排出されるようにしてある。
【００６６】
従って、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ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）を出力すると、遅角側油圧室８３の内圧が高くなる一方で、進角側油圧室８２の内圧が低くなり、回転部材５３は、ベーン７８ａ〜７８ｂを介して最大遅角側に回転し、この結果、吸気バルブ１０６の開期間（バルブ作動角の中心位相）がピストン位置に対して相対的に遅角変化する。
【００６７】
即ち、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂの電磁アクチュエータ９９への通電を遮断すると、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相は遅角変化し、最終的には、最遅角位置で停止する。
【００６８】
また、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂにおいて、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）を出力すると、作動油は、第１油圧通路９１を通って進角側油圧室８２内に供給されると共に、遅角側油圧室８３内の作動油が第２油圧通路９２及び第２ドレン通路９４ｂを通ってオイルパン９６に排出され、遅角側油圧室８３が低圧になる。
【００６９】
このため、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂにおいて、デューティ比１００％の制御信号（ＯＮ信号）を出力すると、回転部材５３は、ベーン７８ａ〜７８ｄを介して進角側へ最大に回転し、これによって、吸気バルブ１０６の開期間（バルブ作動角の中心位相）がピストン位置に対して相対的に進角変化する。
【００７０】
尚、吸気バルブ１０６の作動角・リフト量を連続的に可変とする可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂ、及び、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相を連続的に可変とする可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂを、上記の図２〜図４に示した構造のものに限定されない。
【００７１】
例えば、バルブ作動角の中心位相を連続的に可変とする可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂとしては、上記のベーン式の他、歯車を用いてクランクシャフト１１０に対し前記吸気カムシャフト１３１を相対回転させる機構などを用いることができ、更に、油圧アクチュエータの他、モータや電磁ブレーキをアクチュエータとして用いる機構を採用できる。
【００７２】
前記ＥＣＭ１２１には、前記制御軸１３の角度を検出する角度センサ１３５の信号が入力され、角度センサ１３５で検出される前記制御軸１３の実際の角度が、前記吸気バルブ１０６のバルブ作動角・バルブリフト量の目標値に相当する制御軸１３の目標角度に近づくように、可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂのモータ１７の操作量をフィードバック制御する。
【００７３】
また、前記ＥＣＭ１２１は、クランク角センサ１２５で検出されるクランクシャフト１１０の基準角度位置から、吸気カムセンサ１３６で検出される吸気カムシャフト１３１の基準角度位置までの角度を計測することで、バルブ作動角の中心位相を検出し、該中心位相が目標値に近づくように、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂの電磁アクチュエータ９９に出力する制御信号（操作量）をフィードバック制御する。
【００７４】
尚、前述のように、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂにおいては、電磁アクチュエータ９９をオフすることで、初期位置（デフォルト位置）である最遅角位置に戻るようになっているため、中心位相の目標が、最遅角位置からの進角量（進角角度）として設定されるようになっている。
【００７５】
図５は、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂによる吸気バルブ１０６の開特性の変化を示す。
図５に示すように、可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂを動作させると、矢印（イ）に示すように、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相が略一定のままで、吸気バルブ１０６のバルブ作動角及びバルブリフト量の双方が連続的に増減変化する。
【００７６】
一方、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂを動作させると、矢印（ロ）に示すように、吸気バルブ１０６のバルブ作動角及びバルブリフト量が一定のままで、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相（開時期ＩＶＯ及び閉時期ＩＶＣ）が変化する。
【００７７】
ところで、前記ＥＣＭ１２１は、前述のように、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂを制御することによって、内燃機関１０１における残留ガス量，シリンダ吸入空気量を制御するが、車両の減速運転時には、前記残留ガス量，シリンダ吸入空気量の制御に代えて、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂによってエンジンブレーキ力（ポンピングロス）を調整し、車両の加速度を制御する機能を有しており、以下では、前記減速時の制御を詳細に説明する。
【００７８】
図６のフローチャートに示すルーチンは、前記ＥＣＭ１２１で実行される、減速時のエンジンブレーキ力制御を示し、このルーチンは、一定の微小時間毎に割り込み実行されるようになっている。
【００７９】
まず、ステップＳ６０１では、アクセル開度センサ１２２で検出されるアクセル開度ＡＣＣが全閉であるか否かを判断する。
そして、アクセル開度ＡＣＣが全閉でなく、車両の運転者がアクセルペダルを踏んでいる場合には、ステップＳ６０２へ進み、前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂを、残留ガス量，シリンダ吸入空気量の要求（運転条件に対応してマップに記憶されている目標値）に基づいて制御する通常制御を実施する。
【００８０】
一方、運転者がアクセルを放した状態、より詳細には、車速ＶＳＰが零でなく走行中であって、かつ、アクセルを放した状態であれば、車両の減速要求状態であると判断し、ステップＳ６０３へ進む。
【００８１】
尚、アクセルの踏み込み状態に基づき車両の減速要求状態を判断する構成に限定されず、例えば、ブレーキスイッチのオン・オフ、車速の変化速度、車両の加速度など、更に、これらのパラメータを適宜組み合わせて車両の減速要求状態を判断させることができる。
【００８２】
ステップＳ６０３では、運転者によるブレーキ操作（ブレーキペダルの踏み込み）に備え、前記マスタバック２０２（ブレーキブースタ）に対して、倍力に必要な負圧が蓄えられるように、圧力センサ１２９で検出される実際の吸気負圧に基づいて、電子制御スロットル１１６の開度をフィードバック制御する。
【００８３】
次のステップＳ６０４では、車速ＶＳＰの単位時間当たりの変化量ΔＶＳＰ（車両の加速度）を算出する。
ステップＳ６０５では、前記変化量ΔＶＳＰ（車両の加速度）と予め記憶された閾値ＶＳＰＳＬとを比較し、変化量ΔＶＳＰが閾値ＶＳＰＳＬを超えているか否かを判断する。
【００８４】
ここで、前記変化量ΔＶＳＰは、最新に検出された車速ＶＳＰから単位時間前に検出された車速ＶＳＰを減算した値であって、車速ＶＳＰの上昇変化時にはプラスの値に、車速ＶＳＰの減少変化時にはマイナスの値に算出され、車速ＶＳＰの減少変化が速いほど絶対値の大きな値に算出される。
【００８５】
そして、平坦路を走行している状態でアクセルペダルから足を離した場合の車速ＶＳＰの落ち込み速度ΔＶＳＰを基準とすると、図７に示すように、降坂時における車速の落ち込みは緩やかになるので、平坦路を走行している状態であるか、降坂状態であるかを、アクセルのオフに伴う前記車速ＶＳＰの落ち込み速度に基づいて判断することができる。
【００８６】
そこで、前記閾値ＶＳＰＳＬは、アクセルのオフに伴う車速ＶＳＰの落ち込み速度ΔＶＳＰから、平坦路を走行している状態であるか、降坂状態であるかを判別できるように、予め設定されており、変化量ΔＶＳＰが閾値ＶＳＰＳＬ以下であって、平坦路と略同等に車速が低下する場合には平坦路と判断し、逆に、ΔＶＳＰが閾値ＶＳＰＳＬを超えていて、平坦路に比べて車速ＶＳＰの落ち込みが緩やかであれば、降坂状態であると判断できるようになっている。
【００８７】
ステップＳ６０５で変化量ΔＶＳＰが閾値ＶＳＰＳＬを超えていると判断された場合、即ち、車速ＶＳＰの落ち込みが閾値ＶＳＰＳＬよりも緩やかである場合には、ステップＳ６０８へ進んで、車両が下り坂を走行している（降坂状態である）と判定する。
【００８８】
一方、ステップＳ６０５で変化量ΔＶＳＰが閾値ＶＳＰＳＬ以下であると判断された場合、即ち、車速ＶＳＰの落ち込みが閾値ＶＳＰＳＬよりも急である場合には、ステップＳ６０６へ進んで、車両が平地を走行していると判定する。
【００８９】
ステップＳ６０６に進んだ場合、次のステップＳ６０７では、ステップＳ６０２と同様に、前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂを、残留ガス量，シリンダ吸入空気量の要求（運転条件に対応してマップに記憶されている目標値）に基づいて制御する通常制御を実施する。
【００９０】
尚、本実施形態では、平地走行状態か降坂状態かを判別するための値として、前記閾値ＶＳＰＳＬを適合させるようにしたが、減速要求時にエンジンブレーキが必要とされる状態かどうかを判定するための値として前記閾値ＶＳＰＳＬを適合させることができる。
【００９１】
例えば平地路又は緩やかな降坂路を走行している状態で減速要求が発生した場合など、エンジンブレーキを殆ど必要としない走行状態では、エンジンブレーキ力の増大制御は無用であり、逆に、エンジンブレーキ力を増大させると減速感が強まり、運転者に違和感を与える。
【００９２】
特に、平坦路での渋滞などで、アクセルのオン・オフを繰り返すような運転状態では、エンジンブレーキ力が過剰でアクセルのオフに伴って急減速すると、運転性が大きく損なわれることになってしまう。
【００９３】
そこで、前記変化量ΔＶＳＰと閾値ＶＳＰＳＬとの比較によって、エンジンブレーキ（エンジンブレーキ力の増大）が必要とされる状態であるか否かが判断されるように、前記閾値ＶＳＰＳＬを適合し、平地路又は緩やかな降坂路を走行している状態では、ステップＳ６０６に進むようにすれば、過剰なエンジンブレーキ力の発生によって、運転者に違和感を与えたり、運転性が大きく損なわれることを抑制できる。
【００９４】
一方、比較的急勾配の降坂路を走行している場合や、運転者がブレーキ操作を行った場合など、エンジンブレーキを必要とする走行状態で、後述の如く、エンジンブレーキが発生するように（エンジンブレーキ力を増大させるように）可変動弁機構を制御することで、制動性能を向上させることができる。
【００９５】
従って、例えば車両の駆動力と加速度との相関から、降坂走行であるか否かを判断し、降坂走行時であってアクセルを放したときを、車両の減速要求状態として判定させることができる。
【００９６】
ステップＳ６０８で、降坂判定を行った後は、ステップＳ６０９へ進み、吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに固定する設定を行う。
上記閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに固定する設定は、ポンピングロスを大きくし、より強いエンジンブレーキを発生させるために行われる。
【００９７】
ステップＳ６０９で、閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに固定する設定を行うと、閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに固定するために、残留ガス量，シリンダ吸入空気量の要求に基づく通常制御におけるバルブ作動角・中心位相の目標をそれぞれ減少補正し、通常制御時よりも小さいバルブ作動角・バルブリフト量で閉時期ＩＶＣが下死点ＢＤＣになるように制御する。
【００９８】
前記閉時期ＩＶＣが下死点ＢＤＣになるように制御する場合、開時期ＩＶＯを、排気バルブ１１１の閉時期ＥＶＣとオーバーラップしない範囲まで、例えば、オーバーラップしない範囲の最大進角位置まで制御することが好ましい。
【００９９】
上記のように、開時期ＩＶＯを制御すれば、オーバーラップによって吸気が排気側に吹き抜けてしまうことにより、閉時期ＩＶＣ制御によるエンジンブレーキ力が弱められるのを抑制することができる。
【０１００】
また、減速時に燃焼が行われている状態では、バルブ作動角・バルブリフト量の減少などによって筒内の充填効率が低下するため、燃焼が比較的不安定となる傾向となり、更に、オーバーラップが発生していると、内部ＥＧＲ分が増大して燃焼性が悪化するため、オーバーラップしない範囲に開時期ＩＶＯを制御することで、オーバーラップによる燃焼性の悪化を抑制することができる。
【０１０１】
また、開時期ＩＶＯを、オーバーラップしない範囲の最大進角位置とすることで減速のしすぎを抑制することができる。
尚、車両の減速要求状態での閉時期ＩＶＣの目標は、下死点ＢＤＣに限定するものではなく、閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣよりも僅かに進角又は遅角した位置としても、充分なエンジンブレーキ力が得られるのであれば、下死点ＢＤＣから僅かにずれた位置を閉時期ＩＶＣとすべく、可変動弁機構（可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂ）の目標値を設定させることができる。
【０１０２】
また、減速要求時の加速度が小さいほど、即ち、ΔＶＳＰが小さいほど、閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣから進角又は遅角させることで、エンジンブレーキ力を弱め、走行状態に適したエンジンブレーキ力を得るようにすることができる。
【０１０３】
閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣから進角又は遅角させ、その進角量又は遅角量でエンジンブレーキ力を調整する場合には、減速要求時の機関運転状態に応じて、遅角側と進角側とを使い分けることができ、また、常に遅角側と進角側とのいずれか一方側にのみ制御することができる。
【０１０４】
次のステップＳ６１０では、前記ステップＳ６０４で演算した実際の変化量ΔＶＳＰ（実際の加速度）と、前記変化量ΔＶＳＰの目標値とを比較し、実際の変化量ΔＶＳＰが目標値以上であるか否かを判断する。
【０１０５】
前記変化量ΔＶＳＰの目標値はマイナスの値であって、平地でアクセルペダルを放したときに発生するマイナスの加速度を基準に設定されるものであり、平地で得られる減速度が実現できているか否かを判断させるようにしてある。
【０１０６】
前記ステップＳ６０９では、吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣとして、実圧縮比を十分に大きく確保することで、大きなポンピングロスを発生させ、大きなエンジンブレーキ力が得られるようにするが、これによって平地で得られる減速度が実現できない場合には、ステップＳ６１０で、実際の変化量ΔＶＳＰが目標値以上であると判断されることになる。
【０１０７】
そして、ステップＳ６１０で、実際の変化量ΔＶＳＰが目標値以上であると判断された場合には、ステップＳ６１１へ進んで、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯを上死点ＴＤＣ以降に遅角する。
【０１０８】
吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯを上死点ＴＤＣ以降に遅角させると、ピストンが下降する吸気行程の初期に吸気バルブ１０６が閉じていることで、吸気管負圧が発達してポンピングロスが増大し、エンジンブレーキ力が増大することになる。
【０１０９】
図８に示すように、車速ＶＳＰの落ち込み速度が緩く、目標値よりも実際の変化量ΔＶＳＰが大きい状態で、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯを上死点ＴＤＣ以降に遅角させると、吸気管負圧が発達してポンピングロスが増大し、エンジンブレーキ力が増大することで、車速ＶＳＰの落ち込み速度がより速くなり、実際の変化量ΔＶＳＰが目標値に近づくことになる。
【０１１０】
そして、実際の変化量ΔＶＳＰが目標値に十分に近づいた状態で、換言すれば、平坦路でアクセルオフとした場合に近似する車速ＶＳＰの落ち込みを示す状態で、開時期ＩＶＯの遅角補正を停止して、目標値付近の速度で車速ＶＳＰが落ち込む状態を維持させる。
【０１１１】
前記開時期ＩＶＯの遅角補正においては、予め定めた一定角度ずつ開時期ＩＶＯを遅角補正させることができる。
即ち、ステップＳ６１１では、前回までの開時期ＩＶＯを一定角度だけ遅角補正して、今回の目標開時期ＩＶＯとし、次回も実際の変化量ΔＶＳＰが目標値以上であると判断された場合には、更に、一定角度だけ開時期ＩＶＯを遅角変化させる。
【０１１２】
また、開時期ＩＶＯの遅角変化は、吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＣが下死点に制御された時に遅角制御された位置、例えばオーバーラップしない範囲の最大進角位置から、遅角変化させることができる。
【０１１３】
また、前記実際の変化量ΔＶＳＰと目標値との偏差に応じて、上死点ＴＤＣからの開時期ＩＶＯまでの遅角量を決定し、該遅角量に従って開時期ＩＶＯを遅角させることができ、この場合、前記実際の変化量ΔＶＳＰと目標値との偏差が大きいほど、換言すれば、目標値よりも実際の変化量ΔＶＳＰが大きいほど、より大きな遅角補正量を設定させるようにする。
【０１１４】
このように、前記実際の変化量ΔＶＳＰと目標値との偏差に応じて遅角量を決定する構成であれば、実際の変化量ΔＶＳＰを目標値に速やかに近づけることができる。
一方、ステップＳ６１０で、実際の変化量ΔＶＳＰが目標値未満であると判断された場合、換言すれば、降坂中であるものの、平地での減速よりも急に車速が減少変化している場合には、ステップＳ６１２へ進む。
【０１１５】
そして、ステップＳ６１２では、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯを進角補正して上死点ＴＤＣに近づけ、吸気管負圧の発達を抑制することでポンピングロスを減少させ、エンジンブレーキ力を弱めるようにする。
【０１１６】
前記開時期ＩＶＯの進角補正においても、予め定めた一定角度ずつ開時期ＩＶＯを進角補正させることができ、また、前記実際の変化量ΔＶＳＰと目標値との偏差に応じて、上死点ＴＤＣに向けての進角量を決定し、該進角量に従って開時期ＩＶＯを進角させることができる。
【０１１７】
また、ブレーキスイッチのオン・オフから、ブレーキ操作中であるか否かを判断し、ブレーキ操作中である場合には、前記進角補正をキャンセルさせたり、前記進角補正量を非操作中に比べて小さく設定したりすることができる。
【０１１８】
更に、前記変化量ΔＶＳＰの目標値を、ブレーキペダルのストローク量（踏み込み量・踏み込み圧）に応じて可変に設定させることができ、例えば、ブレーキペダルの非踏込時には、平地でアクセルペダルを開放したときに発生するマイナスの加速度に相当する値とし、ブレーキペダルの踏込時には、ブレーキペダルのストローク量（踏み込み量・踏み込み圧）が大きくなるほど、より小さい値（マイナスの値であってその絶対値がより大きな値）に設定させることができる。
【０１１９】
上述のように、吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＣの設定と、開時期ＩＶＯの設定との組み合わせによって、エンジンブレーキ力を調整することで、きめ細かいエンジンブレーキ力の制御が可能であり、運転状態に適したエンジンブレーキ力を得て、エンジンブレーキ力が過大になることを抑制しつつ、運転者のブレーキ操作負担を軽減させることが可能になる。
【０１２０】
尚、吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに固定することなく、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯの補正のみによってエンジンブレーキ力を調整させることができるが、閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに制御することでより大きなエンジンブレーキ力を得ることができる。
【０１２１】
従って、車速が高い場合や車速の減少速度が遅い場合などの大きいエンジンブレーキ力を必要とする場合には、閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣ付近に固定した上で、開時期ＩＶＯを変化させてエンジンブレーキ力を調整することが好ましい。
【０１２２】
ステップＳ６１３では、排気バルブ１１１の閉時期ＥＶＣに応じて、筒内負圧の増大によるオイル上がりが発生しない開時期ＩＶＯの遅角限界値を算出する。
前記遅角限界値とは、許容される最も遅い開時期ＩＶＯであって、例えば上死点ＴＤＣ後のクランク角度として設定される。
【０１２３】
ここで、排気バルブ１１１の閉時期ＥＶＣを可変とする可変動弁機構を備えない場合には、前記遅角限界値を一定値として予め記憶させておくことができ、また、排気バルブ１１１の閉時期ＥＶＣを可変とする可変動弁機構を備える場合には、排気バルブ１１１の閉時期ＥＶＣの変化に応じて前記遅角限界値を変更すればよい。
【０１２４】
排気バルブ１１１の閉時期ＥＶＣが変化する場合、閉時期ＥＶＣが上死点ＴＤＣに近づくほど、筒内負圧が大きくなるため、遅角限界値はより進角側（上死点ＴＤＣに近い側）に設定する必要があり、また、バルブオーバーラップが生じている場合には、その分だけ筒内負圧は減少するため、バルブオーバーラップがない状態に比較して遅角限界値をより遅角側（上死点ＴＤＣからより遅れる側）に設定することができる。
【０１２５】
図９は、排気バルブ１１１の閉時期ＥＶＣと、前記遅角限界値との相関を示す線図であり、排気バルブ１１１の閉時期ＥＶＣが上死点ＴＤＣ前から上死点ＴＤＣに近づくほど、筒内負圧が大きくなってオイル上がりが発生し易くなるため、遅角限界値は、より進角側に設定され、遅角補正量がより小さく制限されることになる。
【０１２６】
ステップＳ６１４では、そのときの開時期ＩＶＯの設定が、前記遅角限界値よりも遅角側に設定されているか否かを判断する。
そして、開時期ＩＶＯが遅角限界値よりも遅角側に設定されている場合は、ステップＳ６１５へ進み、開時期ＩＶＯを遅角限界値に設定し（開時期ＩＶＯを遅角限界値まで進角し）、遅角限界値よりも遅角側に開時期ＩＶＯが設定されることを回避する。
【０１２７】
これにより、開時期ＩＶＯが遅角限界値よりも遅角側に設定されることで、オイル上がりが発生することを抑制することができる。
一方、開時期ＩＶＯが遅角限界値に一致するか、遅角限界値よりも進角側に設定されている場合には、ステップＳ６１５を迂回することで、遅角限界値に基づき修正することなくそのときの開時期ＩＶＯの設定を保持させる。
【０１２８】
以下では、上記実施形態の効果について記載する。
吸気バルブ１０６及び排気バルブ１１１のバルブタイミングが、減速時において固定である場合には、運転状態に対してエンジンブレーキが利きすぎたり、減速度合いの調整がブレーキ装置２００に依存されることになり、ブレーキ操作が煩雑に行われることになったりして、運転性が悪い。
【０１２９】
これに対し、上記実施形態では、減速運転時において、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯを実際の減速度（加速度）と目標値との比較に応じて変更することで、筒内の負圧を制御してポンピングロスの大きさ（エンジンブレーキ力）を制御することができるので、運転状態に適したエンジンブレーキ力を得ることが可能となる。
【０１３０】
また、減速に必要とするブレーキ力の内、ブレーキ装置２００によるブレーキ力に比較してエンジンブレーキの割合をより増大させることが可能となるので、運転者のブレーキペダルの踏み込み量を少なくすることができ、また、ブレーキ操作の煩わしさを低減し運転性を向上させることができる。
【０１３１】
また、ブレーキ装置２００の作動負担を軽減することで、ブレーキパッド等の劣化・磨耗を抑制することが可能となる。
また、本実施形態では、電子制御スロットル１１６を負圧制御弁として用い、減速時に負圧を確保するようにスロットル開度を制御することができるので、ブレーキ装置２００（負圧倍力手段としてのマスタバック２０２）が必要とする負圧を確保することができ、エンジンブレーキを使用しつつ、ブレーキ装置２００により十分なブレーキ力を得ることが可能となり、運転性が向上する。
【０１３２】
ところで、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯを遅角し過ぎると、筒内負圧が過大となり、筒内負圧によってピストンリングの間からエンジンオイルが筒内に入り込む、所謂オイル上がりと呼ばれる現象が生じる。
【０１３３】
前記オイル上がりが発生すると、エンジンオイルの消費量が増大したり、排気通路を介してエンジンオイルが排出されることで、排気性能が悪化し、また、エンジンオイルが白煙となって排出されることで、車両の商品性を低下させる可能性がある。
【０１３４】
そこで、上記実施形態では、減速要求時の吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯの遅角補正を、遅角限界値によって制限することで、オイル上がりが生じない範囲で開時期ＩＶＯを遅角させており、オイル上がりの発生を抑制して、排気性能の低下や車両の商品性の低下を未然に防止するようにしてある。
【０１３５】
尚、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯの進角側制御として、オーバーラップ量が生じる範囲まで変更範囲が大きいと、オーバーラップによってポンピングロスが低下してエンジンブレーキ力が低下する惧れがある。
【０１３６】
このため、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯの変更範囲の進角側は、オーバーラップ量が略零の状態に制限することが好ましいが、オーバーラップによるポンピングロスの低下が許容できる範囲であれば、オーバーラップ領域まで開時期ＩＶＯの進角変化を許容してもよい。
【０１３７】
また、本実施形態では、内燃機関１０１をＶ型６気筒機関としたが、気筒数を限定するものではなく、また、直列機関や、水平対向機関や、３つ以上のバンクを１つのクランクシャフト周りに配した機関であって良い。
【０１３８】
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）請求項３記載の車両用内燃機関の制御装置において、
前記遅角限界値が、前記内燃機関の排気バルブの閉時期に応じて設定されることを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
【０１３９】
係る構成によると、筒内負圧の増大によるオイル上がりが発生しない吸気バルブの開時期の遅角限界値を、排気バルブの閉時期に応じて算出することができる。
（ロ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用内燃機関の制御装置において、
アクセルの全閉状態であって、かつ、車両の加速度が閾値を越える場合に、前記車両の減速要求状態を判定することを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
【０１４０】
係る構成によると、車両の減速要求状態を、アクセル開度・車両の加速度に基づいて適切に判定させることができる。
（ハ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の前記吸気バルブの上流側に吸気絞り弁が備えられると共に、前記吸気絞り弁と前記吸気バルブとの間の吸気負圧を利用してブレーキ操作力を倍力する負圧倍力手段が車両に備えられ、
前記車両の減速要求状態が判定されたとき、前記負圧倍力手段が要求する吸気負圧に近づくように、前記吸気絞り弁の開度を制御することを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
【０１４１】
係る構成によると、負圧倍力手段が要求する吸気負圧が得られることで、ブレーキ操作力を倍力して、所期の制動性能を得ることができる。
【符号の説明】
【０１４２】
１０１…内燃機関、１０２…燃焼室、１０３…吸気ダクト、１０４ａ，１０４ｂ…吸気マニホールド、１０５…吸気ポート、１０６…吸気バルブ、１０７…ピストン、１０８…燃料噴射弁、１０９…点火プラグ、１１０…クランク軸、１１１…排気バルブ、１１６…電子制御スロットル、１２１…ＥＣＭ（エンジン・コントロール・モジュール）、１２２…アクセル開度センサ、１２３…水温センサ、１２４…車速センサ、１２５…クランク角センサ、１２６ａ，１２６ｂ…空燃比センサ、１２７…エアフローセンサ、１２８…スロットル開度センサ、１２９…圧力センサ、１３３ａ，１３３ｂ…可変バルブタイミング機構、１３４ａ，１３４ｂ…可変リフト機構、２００…油圧ブレーキ装置、２０２…マスタバック（負圧倍力手段）、２５０…排気還流装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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適用される制御装置であって、
車両の減速要求状態において、実際の加速度が目標加速度よりも高い場合に、前記可変動弁機構を制御して前記吸気バルブの開時期を遅角変化させることを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
【請求項２】
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適用される制御装置であって、
車両の減速要求状態において、前記可変動弁機構を制御して、前記吸気バルブの閉時期を下死点に固定し、かつ、前記吸気バルブの開時期を前記車両の加速度に応じて変化させることを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
【請求項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を備えた車両用内燃機関に適用される制御装置であって、
車両の減速要求状態において、前記可変動弁機構を制御して、前記吸気バルブの閉時期を下死点に固定し、かつ、前記吸気バルブの開時期を前記車両の加速度に応じて変化させると共に、前記吸気バルブの開時期の遅角限界値を設定し、前記加速度に応じた前記開時期の変化を、前記遅角限界値に基づいて制限することを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
【請求項１】
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適用される制御装置であって、
車両の減速要求状態において、実際の加速度が目標加速度よりも高い場合に、前記可変動弁機構を制御して前記吸気バルブの開時期を遅角変化させることを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
【請求項２】
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適用される制御装置であって、
車両の減速要求状態において、前記可変動弁機構を制御して、前記吸気バルブの閉時期を下死点に固定し、かつ、前記吸気バルブの開時期を前記車両の加速度に応じて変化させることを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
【請求項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を備えた車両用内燃機関に適用される制御装置であって、
車両の減速要求状態において、前記可変動弁機構を制御して、前記吸気バルブの閉時期を下死点に固定し、かつ、前記吸気バルブの開時期を前記車両の加速度に応じて変化させると共に、前記吸気バルブの開時期の遅角限界値を設定し、前記加速度に応じた前記開時期の変化を、前記遅角限界値に基づいて制限することを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１９６５３２（Ｐ２０１０−１９６５３２Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４０４５０（Ｐ２００９−４０４５０）
【出願日】平成２１年２月２４日（２００９．２．２４）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２４日（２００９．２．２４）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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