JP2005048627A - 内燃機関の可変動弁機構制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の可変動弁機構制御装置が基準バルブ駆動状態にて正式な学習値を得られるまでの間、内燃機関の運転性悪化を抑制する。
【解決手段】運転状態に基づいて螺旋カムが最大回転角θｍａｘにあると推定する（Ｓ１０６，Ｓ１０９で「ＹＥＳ」）とθｍａｘと検出値である回転角θｖとの差に基づいて得られた仮学習値ＶＬｐを最小バルブ作用角学習値ＶＬｇに仮設定する（Ｓ１１０，Ｓ１１２）。この仮学習値ＶＬｐは、初期値でもなく予め設定した特定の値でもなく現実に近いバルブ駆動状態に基づいて設定されている。このため可変動弁機構が最小バルブ作用角にされていなくてもエンジンの運転性を維持するために十分な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇの代替値を設定することができる。このため可変動弁機構の強制的な駆動により生じるエンジンの運転安定性上の問題は生じることはない。したがって課題が達成される。
【選択図】 図１５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は可変動弁機構の状態とセンサの検出値との関係に基づいて学習値を設定して可変動弁機構を制御する内燃機関の可変動弁機構制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バルブ駆動状態を可変とする可変動弁機構を備えた内燃機関が提案されている。ここでバルブ駆動状態とは、吸気バルブや排気バルブのバルブ作用角、バルブリフト量、バルブタイミングを意味する。したがってバルブ駆動状態の可変とは、吸気バルブや排気バルブのバルブ作用角やバルブリフト量の大小、バルブタイミングの進角・遅角を変更可能としていることを意味する。
【０００３】
このような可変動弁機構の制御精度は内燃機関の運転性に大きく影響するため、可変動弁機構を駆動制御する際には、予め可変動弁機構の状態とセンサの検出値とを比較して学習値を求め、この学習値によりセンサの検出値を補正することで正確な状態量を求めている。このようにすることで内燃機関の製造時や、経時にて生じる可変動弁機構によるバルブ駆動状態とセンサの検出値との誤差を補償し、高精度なバルブ駆動制御を実現しようとしている。
【０００４】
具体的には、開閉タイミングを最遅角側に移動させる制御を可変動弁機構にて実行し、この時のセンサの検出値と最遅角位置に対応した既知の状態量との関係から学習値を求めている（例えば特許文献１参照）。この従来技術では、バッテリの取り替え等によりバックアップＲＡＭなどに保持されていた学習値が消去された場合に、上述のごとくのバルブタイミングの強制的な最遅角状態への駆動により早期に学習値を求めることで、学習値が存在しないことによる内燃機関の運転性の悪化を極力抑制するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−８２１９０号公報（第９−１０頁、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述した従来技術においては、強制的に可変動弁機構を、正式な学習値を求める基準バルブ駆動状態（最遅角状態）に変更しているため、現状の内燃機関にとって適切なバルブ駆動状態と基準バルブ駆動状態とが大きく異なる場合には、バルブ駆動状態が一層不適当な状態となってしまう。したがって、この正式な学習値を求めるための駆動が内燃機関の運転性悪化を招くおそれがある。
【０００７】
更に、このような強制的な変更自体が内燃機関の運転状態からして困難な場合がある。この場合には従来技術の処理は不可能であり、やはり全く学習値が存在しない状態が非常に長く継続することになって内燃機関の運転性悪化を生じるおそれがある。
【０００８】
本発明は、可変動弁機構が基準バルブ駆動状態にされて正式な学習値を得られるまでの間、内燃機関の運転性悪化を抑制することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の内燃機関の可変動弁機構制御装置は、アクチュエータにより駆動されて内燃機関のバルブ駆動状態を可変とする可変動弁機構においてセンサによりバルブ駆動の状態量を検出し、該状態量が目標値となるように前記アクチュエータを駆動する制御を実行する内燃機関の可変動弁機構制御装置であって、前記制御に用いるために、可変動弁機構が予め設定された基準バルブ駆動状態となった時に前記センサにより検出された状態量と前記基準バルブ駆動状態に対応する既知の状態量との関係に基づいて学習値を設定する基準バルブ駆動状態学習手段と、内燃機関の運転状態に基づいて内燃機関のバルブ駆動状態を推定し、該バルブ駆動状態と前記センサにより検出されている状態量との関係に基づいて仮学習値を設定し、該仮学習値を、前記基準バルブ駆動状態学習手段にて学習値が設定されるまでの間、前記制御に用いる仮学習手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
このように仮学習手段は、基準バルブ駆動状態学習手段にて正式に学習値が設定されるまでの間は仮学習値を設定する。すなわち内燃機関の運転状態に基づいて内燃機関のバルブ駆動状態を推定し、この推定されたバルブ駆動状態と、センサにより検出されている状態量との関係に基づいて仮学習値を設定する。そしてこの仮学習値を正式に学習値が設定されるまで、可変動弁機構の制御に用いている。
【００１１】
この仮学習値は、初期値でもなく予め設定した特定の値でもなく、内燃機関の運転状態に基づいて推定された現実に近いバルブ駆動状態に基づいて設定されているので、可変動弁機構が基準バルブ駆動状態にされていなくても内燃機関の運転性を維持するために十分な値を設定することができる。
【００１２】
このように仮学習値は学習値の役割を果たすことができるので、強制的に基準バルブ駆動状態に変更しなくても良く、学習値が存在しない状態での制御が継続されることがない。このため強制的な基準バルブ駆動状態への変更により生じる内燃機関の運転性悪化の問題は生じることはない。
【００１３】
更に、基準バルブ駆動状態への強制的な変更自体が内燃機関の運転状態から困難な場合であっても、上述した仮学習値が存在するので内燃機関の運転性悪化を生じることはない。
【００１４】
こうして、本発明は、可変動弁機構が基準バルブ駆動状態となって正式な学習値を得られるまでの間、内燃機関の運転性悪化を抑制することができる。
請求項２に記載の内燃機関の可変動弁機構制御装置は、アクチュエータにより駆動されて内燃機関のバルブ駆動状態を可変とする可変動弁機構においてセンサによりバルブ駆動の状態量を検出し、該状態量が目標値となるように前記アクチュエータを駆動する制御を実行する内燃機関の可変動弁機構制御装置であって、前記制御に用いるために、可変動弁機構が予め設定された基準バルブ駆動状態となった時に前記センサにより検出された状態量と前記基準バルブ駆動状態に対応する既知の状態量との関係に基づいて学習値を設定する基準バルブ駆動状態学習手段と、前記基準バルブ駆動状態学習手段による学習値を前記制御に利用することが困難な場合に、内燃機関の運転状態に基づいて内燃機関のバルブ駆動状態を推定し、該バルブ駆動状態と前記センサにより検出されている状態量との関係に基づいて仮学習値を設定して前記制御に用いる仮学習手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
基準バルブ駆動状態学習手段による学習値を制御に利用することが困難な場合がある。例えば、以前の内燃機関運転時では学習値が存在していたがバッテリの取り外しなどによりバックアップされていた学習値が消失した場合、未だ一度も学習していなかった場合、更に学習値を得るために学習しようとしても直ちに基準バルブ駆動状態にできない場合などの状況が生じることがある。
【００１６】
このような場合に、正式な学習値が設定されるまでの間は、仮学習値に学習値の役割を果たさせている。
この仮学習値は、初期値でもなく予め設定した特定の値でもなく、内燃機関の運転状態に基づいて推定された現実に近いバルブ駆動状態に基づいて設定されているので、可変動弁機構が基準バルブ駆動状態にされていなくても内燃機関の運転性を維持するために十分な値を設定することができる。
【００１７】
このように仮学習値は学習値の役割を果たすことができるので、強制的に基準バルブ駆動状態に変更しなくても、あるいは変更できなくても良く、学習値が存在しない状態での制御が継続されることがない。このため強制的な基準バルブ駆動状態への変更により生じる内燃機関の運転性悪化の問題は生じることはなく、更に正式な学習値を得ていなくても上述した仮学習値が存在するので内燃機関の運転性悪化を招くことはない。
【００１８】
こうして、本発明は、可変動弁機構が基準バルブ駆動状態にて正式な学習値を得られなくても、内燃機関の運転性悪化を抑制することができる。
請求項３に記載の内燃機関の可変動弁機構制御装置では、請求項２において、前記基準バルブ駆動状態学習手段による学習値を前記制御に利用することが困難な場合とは、前記学習値の記憶が消失している場合であることを特徴とする。
【００１９】
このように具体的には、基準バルブ駆動状態学習手段による学習値を制御に利用することが困難な場合とは、学習値の記憶が消失している場合を挙げることができる。例えば、バッテリの取り替え、記憶されたメモリやその基板全体の取り替え等により、学習値の記憶が消失する。
【００２０】
このような場合に、仮学習値が用いられるので、可変動弁機構が基準バルブ駆動状態にされて正式な学習値を得られるまでの間、内燃機関の運転性悪化を抑制することができる。
【００２１】
請求項４に記載の内燃機関の可変動弁機構制御装置では、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記仮学習手段は、内燃機関が基準機関状態にある時に、該基準機関状態から推定されるバルブ駆動状態と前記センサにより検出されている状態量との関係に基づいて前記仮学習値を設定することを特徴とする。
【００２２】
仮学習手段は、内燃機関の運転状態の内で基準機関状態を設定し、内燃機関がこの基準機関状態にある時に、基準機関状態から推定されるバルブ駆動状態とセンサにより検出されている状態量との関係に基づいて仮学習値を設定するようにしても良い。
【００２３】
例えば、内燃機関の始動時や冷間アイドル時などの特定の運転状態では、可変動弁機構は内燃機関を始動しやすくするため、あるいは安定回転のために、特定のバルブ駆動状態、吸気バルブであれば最大バルブ作用角あるいはこれに近いバルブ作用角に配置されている。このようなバルブ駆動状態は機械的に実現される。したがって、このように特定のバルブ駆動状態を実現するような内燃機関の運転状態を基準機関状態として、内燃機関が基準機関状態にある時には、基準機関状態からセンサにより検出されるべきバルブ駆動状態を推定できる。したがって、この推定された検出されるべきバルブ駆動状態とセンサにより検出されている実際の状態量との関係に基づいて仮学習値を求めることができる。
【００２４】
このため可変動弁機構が基準バルブ駆動状態にされていなくても内燃機関の運転性を維持するために十分な仮学習値を設定することができるので、強制的に基準バルブ駆動状態に変更しなくても、あるいは変更できなくても、学習値が存在しない状態での制御が継続されることがない。このため強制的な駆動により生じる内燃機関の運転性悪化の問題は生じることはない。例えば始動時や冷間アイドル時に強制的に基準バルブ駆動状態にする必要が無く、上述した仮学習値が存在するので内燃機関の始動性や回転安定性の悪化を抑制できる。
【００２５】
こうして、本発明は、基準バルブ駆動状態にて正式な学習値を得られなくても、この間、内燃機関の運転性悪化を抑制することができる。
請求項５に記載の内燃機関の可変動弁機構制御装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記バルブ駆動状態とは、バルブ作用角又はバルブリフト量の状態であることを特徴とする。
【００２６】
バルブ駆動状態として、バルブ作用角又はバルブリフト量の状態を挙げることができる。バルブ作用角又はバルブリフト量は吸入空気の状態に大きく影響し、内燃機関の出力やエミッションに大きく反映されるため、精密な制御が早期に実行されることが重要である。
【００２７】
本発明によれば、正式な学習値が得られる前や得ることが困難な場合にも、仮学習値を設定してバルブ作用角又はバルブリフト量を精密に調節することが可能であるので、内燃機関の運転性の悪化を抑制できる。
【００２８】
請求項６に記載の内燃機関の可変動弁機構制御装置では、請求項５において、前記基準バルブ駆動状態学習手段は、前記基準バルブ駆動状態として、バルブ作用角又はバルブリフト量が最小となるバルブ駆動状態を設定していることを特徴とする。
【００２９】
基準バルブ駆動状態としては、バルブ作用角又はバルブリフト量が最小となるバルブ駆動状態を挙げることができる。可変動弁機構による駆動が行われていてもバルブ作用角又はバルブリフト量は最小位置にて機械的に停止する。したがってこの停止状態に対応する既知の状態量とセンサ検出値との関係により学習値が得られる。特にバルブ作用角又はバルブリフト量が小さい側での制御誤差は運転性に大きく影響するので、最小側にて学習値を求めることは重要である。
【００３０】
このように最小側で正式な学習値を求めるようにすると、始動時などでは最小側にバルブ作用角又はバルブリフト量を設定することは困難となる。この場合でも上記仮学習値が設定できることにより、正式な学習値が存在しなくてもバルブ作用角又はバルブリフト量を精密に調節することが可能となり、内燃機関の始動性の悪化を抑制できる。
【００３１】
請求項７に記載の内燃機関の可変動弁機構制御装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記バルブ駆動状態とは、バルブタイミングであることを特徴とする。
【００３２】
バルブ駆動状態として、バルブタイミングを挙げることができる。このような、バルブタイミングは吸入空気の状態に大きく影響し、内燃機関の出力やエミッションに大きく反映されるため、精密な制御が早期に実行されることが重要である。
【００３３】
本発明によれば、正式な学習値が得られる前や得ることが困難な場合にも、仮学習値を設定してバルブタイミングを精密に調節することが可能であるので、内燃機関の運転性の悪化を抑制できる。
【００３４】
請求項８に記載の内燃機関の可変動弁機構制御装置は、アクチュエータにより駆動されて内燃機関のバルブ駆動状態を可変とする可変動弁機構においてセンサによりバルブ駆動の状態量を検出し、該状態量が目標値となるように前記アクチュエータを駆動する制御を実行する内燃機関の可変動弁機構制御装置であって、前記制御に用いるために、可変動弁機構が予め設定された基準バルブ駆動状態となった時に前記センサにより検出された状態量と前記基準バルブ駆動状態に対応する既知の状態量との関係に基づいて学習値を設定する基準バルブ駆動状態学習手段と、前記基準バルブ駆動状態とは異なるバルブ駆動状態に仮基準バルブ駆動状態を設定し、前記基準バルブ駆動状態学習手段による学習値を前記制御に利用することは困難であるが、バルブ駆動状態を前記仮基準バルブ駆動状態にすることが内燃機関運転上可能である場合に、バルブ駆動状態が前記仮基準バルブ駆動状態となるように前記可変動弁機構を駆動して前記センサにより検出された状態量と前記仮基準バルブ駆動状態に対応する既知の状態量との関係に基づいて仮学習値を設定し、該仮学習値を、前記基準バルブ駆動状態学習手段にて学習値が設定されるまで前記制御に用いる仮学習手段とを備えたことを特徴とする。
【００３５】
このように仮学習手段は、基準バルブ駆動状態学習手段による学習値を制御に利用することは困難であるが、バルブ駆動状態を仮基準バルブ駆動状態にすることが内燃機関運転上可能である場合に、バルブ駆動状態を積極的に仮基準バルブ駆動状態にして学習している。仮基準バルブ駆動状態は正式な学習値を求める基準バルブ駆動状態とは異なるが、状態量が既知の特定のバルブ駆動状態となっているため、仮基準バルブ駆動状態とすることで、可変動弁機構が基準バルブ駆動状態にされなくても内燃機関の運転性を維持するために十分な仮学習値を設定することができる。
【００３６】
このように学習値が存在せず、学習値を得るための基準バルブ駆動状態に移行できず、あるいは移行に時間がかかることなどの理由により、正式な学習値を利用することが困難である場合でも、仮基準バルブ駆動状態に積極的に移行することにより仮学習値が得られる。したがって学習値が全く存在しない状態での制御が長期間継続される頻度が低下する。
【００３７】
しかも仮基準バルブ駆動状態へは移行が内燃機関運転上可能である場合に変更しているので、大きなバルブ駆動状態の変更は実行せず、仮学習値の学習時も内燃機関の運転性悪化を抑制できる。
【００３８】
こうして、本発明は、可変動弁機構が基準バルブ駆動状態にされて正式な学習値を得られるまでの間、内燃機関の運転性悪化を抑制することができる。
請求項９に記載の内燃機関の可変動弁機構制御装置では、請求項８において、前記基準バルブ駆動状態学習手段による学習値を前記制御に利用することが困難な場合とは、前記学習値の記憶が消失していて、更にバルブ駆動状態を前記基準バルブ駆動状態にすることが困難である場合であることを特徴とする。
【００３９】
学習値の記憶が消失している場合に、基準バルブ駆動状態とすることが困難であれば、直ちに仮基準バルブ駆動状態に移行して仮学習値を得る。このことにより、学習値が全く存在しない状態での制御が長期間継続されることがない。こうして、本発明は、可変動弁機構が基準バルブ駆動状態にされて正式な学習値を得られるまでの間、内燃機関の運転性悪化を抑制することができる。
【００４０】
請求項１０に記載の内燃機関の可変動弁機構制御装置では、請求項８において、前記基準バルブ駆動状態学習手段による学習値を前記制御に利用することが困難な場合とは、前記学習値の記憶が消失していて、更にバルブ駆動状態を前記仮基準バルブ駆動状態にすることが、前記基準バルブ駆動状態にすることよりも容易である場合であることを特徴とする。
【００４１】
例えば学習値が存在しない状態での始動時において、この時のバルブ駆動状態が基準バルブ駆動状態よりも仮基準バルブ駆動状態に近い場合には、バルブ駆動状態を仮基準バルブ駆動状態にすることが、基準バルブ駆動状態にすることよりも容易である。したがってこの場合には仮基準バルブ駆動状態に移行して仮学習値を得る方が早い。このことにより、学習値が全く存在しない状態での制御時間を短くすることができる。こうして、本発明は、可変動弁機構が基準バルブ駆動状態にされて正式な学習値を得られるまでの間の内燃機関の運転性悪化を抑制することができる。
【００４２】
請求項１１に記載の内燃機関の可変動弁機構制御装置では、請求項８において、前記仮学習手段は、前記学習値の記憶が消失した状態で内燃機関が冷間アイドル状態にある場合に、前記基準バルブ駆動状態学習手段による学習値を前記制御に利用することが困難であるが、バルブ駆動状態を前記仮基準バルブ駆動状態にすることが内燃機関運転上可能である場合にあるとすることを特徴とする。
【００４３】
内燃機関によっては冷間始動時よりも始動後の冷間アイドル状態にバルブ駆動状態の制限が緩くなり、冷間始動時では仮基準バルブ駆動状態と基準バルブ駆動状態とに駆動することが共に困難であったものが、冷間アイドル状態では仮基準バルブ駆動状態に駆動することが内燃機関運転上可能となる場合がある。このような内燃機関では、学習値の記憶が消失した状態で冷間アイドルとなった場合に上述のごとく仮学習値を設定することにより、早期に学習値の代替値が設定でき、バルブタイミングを精密に調節することが可能であるので、内燃機関の運転性の悪化を抑制できる。
【００４４】
請求項１２に記載の内燃機関の可変動弁機構制御装置では、請求項８〜１１のいずれかにおいて、前記バルブ駆動状態とは、バルブ作用角又はバルブリフト量の状態であることを特徴とする。
【００４５】
バルブ駆動状態として、バルブ作用角又はバルブリフト量の状態を挙げることができる。このような、バルブ作用角又はバルブリフト量は吸入空気の状態に大きく影響し、内燃機関の出力やエミッションに大きく反映されるため、精密な制御が早期に実行されることが重要である。
【００４６】
本発明によれば、正式な学習値が得られる前や得ることが困難な場合にも、早期に仮学習値を設定してバルブ作用角又はバルブリフト量を精密に調節することが可能であるので、内燃機関の運転性の悪化を抑制できる。
【００４７】
請求項１３に記載の内燃機関の可変動弁機構制御装置では、請求項１２において、前記基準バルブ駆動状態学習手段は、前記基準バルブ駆動状態として、バルブ作用角又はバルブリフト量が最小となるバルブ駆動状態を設定し、前記仮学習手段は、前記仮基準バルブ駆動状態として、バルブ作用角又はバルブリフト量が最大となるバルブ駆動状態を設定していることを特徴とする。
【００４８】
基準バルブ駆動状態としてバルブ作用角又はバルブリフト量が最小となるバルブ駆動状態を設定することで、機械的に実際のバルブ作用角又はバルブリフト量が特定のバルブ作用角又はバルブリフト量に限定されるので、センサが検出する状態量との比較により学習値が得られる。同様に、仮基準バルブ駆動状態としてバルブ作用角又はバルブリフト量が最大となるバルブ駆動状態を設定することで、機械的に実際のバルブ作用角又はバルブリフト量が特定のバルブ作用角又はバルブリフト量に限定されるので、センサが検出する状態量との比較により仮学習値が得られる。
【００４９】
特に始動時や冷間アイドル時などにおいてはバルブ作用角又はバルブリフト量は最大あるい最大に近いバルブ駆動状態に調節されている。したがって、バルブ作用角又はバルブリフト量を最小にして学習することは困難であっても、バルブ作用角又はバルブリフト量を最大にして早期に仮学習値を得ることは容易である。
【００５０】
したがって正式な学習値が得られる前や得ることが困難な場合にも、早期に仮学習値を設定してバルブ作用角又はバルブリフト量を精密に調節することが可能であるので、内燃機関の運転性の悪化を抑制できる。
【００５１】
請求項１４に記載の内燃機関の可変動弁機構制御装置では、請求項８〜１１のいずれかにおいて、前記バルブ駆動状態とは、バルブタイミングであることを特徴とする。
【００５２】
バルブ駆動状態として、バルブタイミングを挙げることができる。このような、バルブタイミングは吸入空気の状態に大きく影響し、内燃機関の出力やエミッションに大きく反映されるため、精密な制御が早期に実行されることが重要である。
【００５３】
本発明によれば、正式な学習値が得られる前や得ることが困難な場合にも、仮学習値を早期に設定してバルブタイミングを精密に調節することが可能であるので、内燃機関の運転性の悪化を抑制できる。
【００５４】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、車両に搭載された内燃機関としてのガソリンエンジン（以下、「エンジン」と略す）２、及び制御装置としての電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」と称す）４の概略構成図を示している。エンジン２は複数気筒エンジン、ここでは４気筒エンジンであり、この内の１気筒についての可変動弁系を図２の縦断面図に示す。各気筒には吸気バルブ２ａと排気バルブ２ｂとが各２つ設けられて、４バルブエンジンとして構成されている。尚、気筒数は６気筒でも８気筒でも良く、更に２バルブエンジンでも５バルブエンジンでも良い。
【００５５】
エンジン２の出力は変速機を介して最終的に車輪に走行駆動力として伝達される。エンジン２には、ピストン６、シリンダブロック８及びシリンダヘッド１０により区画された燃焼室１２が形成されている。そしてシリンダヘッド１０には燃焼室１２内の混合気に点火するために点火プラグ１４及び燃焼室１２内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁１６が設けられている。尚、燃料噴射弁１６は燃焼室１２に接続している吸気ポート１８に燃料を噴射するものであっも良い。
【００５６】
吸気ポート１８は吸気バルブ２ａの駆動により開閉され、この吸気ポート１８に接続された各吸気通路２０はサージタンク２２に接続されている。サージタンク２２の上流側にはモータ２４によって開度が調節されるスロットルバルブ２６が設けられている。このスロットルバルブ２６は通常はほぼ全開状態にあるが、エンジン２の状態によっては、開度（スロットル開度ＴＡ）を制御して吸入空気量ＧＡを調節する場合がある。スロットル開度ＴＡはスロットル開度センサ２８により検出されＥＣＵ４に読み込まれている。吸入空気量ＧＡはスロットルバルブ２６の上流側に設けられた吸入空気量センサ３０により検出され、吸気温ＴＨＡはスロットルバルブ２６の上流側に設けられた吸気温センサ３２により検出されてＥＣＵ４に読み込まれている。
【００５７】
燃焼室１２に接続している排気ポート３４は排気バルブ２ｂの駆動により開閉される。排気ポート３４に接続された排気通路３６の途中には排気浄化用触媒コンバータ３８が配置されている。この排気浄化用触媒コンバータ３８の上流側の排気通路３６に設けられた空燃比センサ４０により、排気通路３６における排気成分に基づいて空燃比ＡＦが検出され、ＥＣＵ４に読み込まれている。
【００５８】
ＥＣＵ４はデジタルコンピュータを中心として構成されているエンジン制御回路である。このＥＣＵ４は、上述したスロットル開度センサ２８、吸入空気量センサ３０、吸気温センサ３２、空燃比センサ４０以外にもエンジン２の運転状態を検出するセンサ類から信号を入力している。すなわちアクセルペダル４２の踏み込み量（アクセル開度ＡＣＣＰ）を検出するアクセル開度センサ４４、クランクシャフト６ａの回転からエンジン回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサ４６、及び吸気カムシャフトの回転から基準クランク角を決定する基準クランク角センサ４８から信号を入力している。又、後述するバルブ作用角を検出するための回転角センサ５０、エンジン冷却水温ＴＨＷを検出する冷却水温センサ５２からも信号を入力している。尚、このようなセンサ以外にも各種のデータを検出するセンサが設けられている。
【００５９】
ＥＣＵ４は、上述した各センサからの検出内容に基づいて、燃料噴射弁１６、スロットルバルブ用モータ２４あるいは点火プラグ１４に対する制御信号によりエンジン２の燃料噴射時期、燃料噴射量、スロットル開度ＴＡ及び点火時期等を適宜制御する。更にＥＣＵ４は、アクセル開度ＡＣＣＰ及びエンジン回転数ＮＥに基づいて、吸気バルブ２ａのバルブ作用角とバルブタイミングとを調節する可変動弁機構５４に対する制御信号により、吸気バルブ２ａのバルブ作用角とバルブタイミングとを調節している。この内、主としてバルブ作用角により吸入空気量が調節されている。
【００６０】
可変動弁機構５４はバルブ作用角調節機構５６とバルブタイミング調節機構５８とから構成されている。バルブ作用角調節機構５６は、図２〜図５に示す仲介駆動機構６０と、図９，１０に示すシャフトスライド機構１００とを備えている。
【００６１】
図２に示したごとく仲介駆動機構６０は、吸気バルブ２ａに対して設けられたローラロッカーアーム６２と、吸気カムシャフト６４に設けられた吸気カム６４ａとの間に配置されて、吸気カム６４ａからのバルブ駆動力を仲介してローラロッカーアーム６２に与えることで、吸気バルブ２ａを駆動させている。
【００６２】
各気筒毎に設けられている仲介駆動機構６０は図３の斜視図及び図４の水平破断斜視図に示すごとく、図示中央に設けられた入力部６６、入力部６６の一端側に設けられた第１揺動カム６８、第１揺動カム６８とは反対側に設けられた第２揺動カム７０及び内部に配置されたスライダギア７２を備えている。
【００６３】
入力部６６のハウジング６６ａは内部に軸方向に空間を形成し、この空間の内周面には軸方向に右ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン６６ｂを設けている。又、ハウジング６６ａの外周面からは平行な２つのアーム６６ｃ，６６ｄが突出して形成されている。これらアーム６６ｃ，６６ｄの先端には、ハウジング６６ａの軸方向と平行なシャフト６６ｅを有するローラ６６ｆが回転可能に取り付けられている。尚、図２に示したごとく、ローラ６６ｆが吸気カム６４ａ側に常に接触するように、スプリング６６ｇの付勢力がアーム６６ｃ，６６ｄあるいはハウジング６６ａに与えられている。
【００６４】
第１揺動カム６８のハウジング６８ａは、内部に軸方向に空間を形成し、この内部空間の内周面には軸方向に左ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン６８ｂを設けている。又、このハウジング６８ａの内部空間は径の小さい中心孔を有するリング状の軸受部６８ｃにて一端が覆われている。又、ハウジング６８ａの外周面からは略三角形状のノーズ６８ｄが突出して形成されている。このノーズ６８ｄの一辺は凹状に湾曲するカム面６８ｅを形成している。
【００６５】
第２揺動カム７０のハウジング７０ａは、内部に軸方向に空間を形成し、この内部空間の内周面には軸方向に左ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン７０ｂを設けている。又、このハウジング７０ａの内部空間は径の小さい中心孔を有するリング状の軸受部７０ｃにて一端が覆われている。又、ハウジング７０ａの外周面からは略三角形状のノーズ７０ｄが突出して形成されている。このノーズ７０ｄの一辺は凹状に湾曲するカム面７０ｅを形成している。
【００６６】
これらの第１揺動カム６８および第２揺動カム７０は、軸受部６８ｃ，７０ｃを外側にして、入力部６６に対して両側から各端面を同軸上で接触させるように配置され、全体が図３に示したごとく内部空間を有する略円柱状となる。
【００６７】
入力部６６及び２つの揺動カム６８，７０から構成される内部空間には、スライダギア７２が配置されている。スライダギア７２は略円柱状をなし、外周面中央には右ネジの螺旋状に形成された入力用ヘリカルスプライン７２ａが設けられている。この入力用ヘリカルスプライン７２ａの一端側には小径部７２ｂを挟んで左ネジの螺旋状に形成された第１出力用ヘリカルスプライン７２ｃが設けられている。第１出力用ヘリカルスプライン７２ｃとは反対側には小径部７２ｄを挟んで左ネジの螺旋状に形成された第２出力用ヘリカルスプライン７２ｅが設けられている。尚、これら出力用ヘリカルスプライン７２ｃ，７２ｅは入力用ヘリカルスプライン７２ａに対して外径が小さく形成されている。
【００６８】
スライダギア７２の内部には中心軸方向に貫通孔７２ｆが形成されている。そして図５に縦断面で示したごとく、入力用ヘリカルスプライン７２ａの位置にて、貫通孔７２ｆの内周面に周方向に周溝７２ｇが形成されている。この周溝７２ｇには一カ所にて径方向に外部に貫通するピン挿入孔７２ｈが形成されている。
【００６９】
スライダギア７２の貫通孔７２ｆ内には支持パイプ８０が周方向に摺動可能に配置される。この支持パイプ８０は全気筒の仲介駆動機構６０に対して共通の１本が設けられている。支持パイプ８０には各仲介駆動機構６０に対応する位置に軸方向に長く形成された長孔８０ａが開口している。
【００７０】
更に支持パイプ８０内には、コントロールシャフト８２が軸方向に摺動可能に貫通して配置されている。そして支持パイプ８０の各長孔８０ａに対応する位置には、軸直角方向の支持穴８２ｂが設けられている。この支持穴８２ｂにはそれぞれコントロールピン８２ａの基端部が挿入されることにより、コントロールピン８２ａが軸直角方向に突出するように支持されている。
【００７１】
そしてコントロールシャフト８２が支持パイプ８０の内部に配置されている状態では、各コントロールピン８２ａの先端は、支持パイプ８０に形成されている軸方向の長孔８０ａを貫通し、スライダギア７２の内周面に形成されている周溝７２ｇに挿入されている。
【００７２】
このような構成により、各スライダギア７２はコントロールシャフト８２の移動により軸方向への移動が可能であり、コントロールシャフト８２の位置制御により各仲介駆動機構６０におけるスライダギア７２の位置を決定できる。ただし、各スライダギア７２は周溝７２ｇにてコントロールピン８２ａに係止されているので、軸周りについてはコントロールピン８２ａの位置に関わらず揺動可能となっている。
【００７３】
スライダギア７２の内で、入力用ヘリカルスプライン７２ａは入力部６６内部のヘリカルスプライン６６ｂに噛み合わされている。そして第１出力用ヘリカルスプライン７２ｃは第１揺動カム６８内部のヘリカルスプライン６８ｂに噛み合わされ、第２出力用ヘリカルスプライン７２ｅは第２揺動カム７０内部のヘリカルスプライン７０ｂに噛み合わされている。
【００７４】
そして各仲介駆動機構６０は、揺動カム６８，７０の軸受部６８ｃ，７０ｃ側にてシリンダヘッド１０上に軸方向への移動が阻止される状態で取り付けられている。このためコントロールシャフト８２がスライダギア７２を軸方向に移動させても、入力部６６及び揺動カム６８，７０は軸方向に移動することはない。
【００７５】
したがって仲介駆動機構６０の内部空間内でスライダギア７２の軸方向移動量を調節することにより、ヘリカルスプライン７２ａ，６６ｂ，７２ｃ，６８ｂ，７２ｅ，７０ｂの機能により、入力部６６と揺動カム６８，７０との位相差を変更できる。そしてこのことにより、ローラ６６ｆとノーズ６８ｄ，７０ｄとの位置関係を変更することができる。
【００７６】
ここで図６はコントロールシャフト８２を最大限Ｌ方向（図３，４の矢印）へ移動させた場合の仲介駆動機構６０の作動状態を示している。図６の（Ａ）が閉弁時、図６の（Ｂ）が開弁時である。この場合には入力部６６のローラ６６ｆと揺動カム６８，７０のノーズ６８ｄ，７０ｄとの相対的位置関係が最も近い状態となる。このため図６の（Ｂ）に示すごとく吸気カム６４ａが最大限に入力部６６のローラ６６ｆを押し下げても、ノーズ６８ｄ，７０ｄのカム面６８ｅ，７０ｅによるロッカーローラ６２ａの押し下げ量は最小となり、吸気バルブ２ａのバルブ作用角及びバルブリフト量は最小となる。したがって吸気ポート１８から燃焼室１２内への吸入空気量も最小限の状態となる。
【００７７】
図７は、コントロールシャフト８２を最大限Ｈ方向（図３，４の矢印）へ移動させた場合の仲介駆動機構６０の作動状態を示している。図７の（Ａ）が閉弁時、図７の（Ｂ）が開弁時である。この場合には入力部６６のローラ６６ｆと揺動カム６８，７０のノーズ６８ｄ，７０ｄとの相対的位置関係が最も遠い状態となる。このため図７の（Ｂ）に示すごとく吸気カム６４ａが最大限に入力部６６のローラ６６ｆを押し下げた時には、ノーズ６８ｄ，７０ｄのカム面６８ｅ，７０ｅによるロッカーローラ６２ａの押し下げ量は最大となり、吸気バルブ２ａのバルブ作用角及びバルブリフト量は最大となる。したがって吸気ポート１８から燃焼室１２内への吸入空気量も最大限の状態となる。
【００７８】
このようにコントロールシャフト８２の軸方向位置を調節することで、図６の状態と図７の状態との間で、図８に示すごとく連続的に吸気バルブ２ａのバルブ作用角及びバルブリフト量を調節できる。図８においてＭＩＮで示す状態が図６に該当し、ＭＡＸで示す状態が図７に該当する。このことによりスロットルバルブ２６によることなく、吸入空気量の調節が可能となる。
【００７９】
コントロールシャフト８２を軸方向に移動させるシャフトスライド機構１００を図９に示す。シャフトスライド機構１００は、駆動用モータ１０２（アクチュエータに相当）、螺旋カム機構１０４及び回転角センサ５０を備えている。
【００８０】
駆動用モータ１０２はシリンダヘッド１０に固定されてＥＣＵ４からの駆動信号により小径ギヤ１０２ａを回転させる。小径ギヤ１０２ａは螺旋カム機構１０４側の大径ギヤ１０４ａを回転させることによりシリンダヘッド１０に回転可能に支持されているカム軸１０４ｂを介して内部の螺旋カム１０８の回転位相を変化させることができる。更にカム軸１０４ｂは小径ギヤ１０４ｃを設けており、この小径ギヤ１０４ｃにより、シリンダヘッド１０に固定されている回転角センサ５０側の大径ギヤ１０６ａを回転させる。このことによりレゾルバ等からなる回転角センサ５０内部のロータを回転させることで螺旋カム１０８の回転位相が回転角センサ５０により検出され、ＥＣＵ４に読み込まれる。尚、カム軸１０４ｂに取り付けられたストッパアーム１０４ｄが、外部（ここではシリンダヘッド１０）に、調整可能に固定された２つのストッパ１０４ｅ，１０４ｆに当接することより、螺旋カム１０８の回転は３６０°より小さい範囲、ここでは３００°の範囲に限定されている。
【００８１】
螺旋カム機構１０４の構成を図１０の斜視図に示す。螺旋カム機構１０４は、前述した大径ギヤ１０４ａ、カム軸１０４ｂ、小径ギヤ１０４ｃ、ストッパアーム１０４ｄ，ストッパ１０４ｅ，１０４ｆ及び螺旋カム１０８以外に、螺旋カム１０８を内部空間に収納するように配置されたカムフレーム１１０が備えている。このカムフレーム１１０には、螺旋カム１０８の螺旋状カム面１０８ａに接触する断面円形のローラ１１０ａがカム軸１０４ｂとは平行の軸１１０ｂにて回転可能に支持されている。カムフレーム１１０におけるローラ１１０ａとは反対側には前述したコントロールシャフト８２の一端が固定されている。したがってカムフレーム１１０がコントロールシャフト８２の軸方向に移動すると、コントロールシャフト８２も連動して軸方向位置を変化させる。尚、ローラ１１０ａが常に螺旋カム１０８の螺旋状カム面１０８ａに接触するように、カムフレーム１１０あるいはコントロールシャフト８２には図示するごとくの方向にバネ力が付与されている。
【００８２】
ここでカムフレーム１１０の移動は次のようになされる。図１１の（Ａ）に示すごとくストッパアーム１０４ｄが最小作用角側ストッパ１０４ｅに当接するように駆動用モータ１０２（図９）を回転させることで、螺旋カム１０８は螺旋状カム面１０８ａ内で最もカム軸１０４ｂに近い側がローラ１１０ａに当接する。この時、カムフレーム１１０は最大限Ｌ方向に移動しており、カムフレーム１１０に連動して、コントロールシャフト８２もバネ力により最大限Ｌ方向に移動している。したがって図６に示した最小バルブ作用角及び最小バルブリフト量の状態が実現される。
【００８３】
駆動用モータ１０２を回転させて、ストッパアーム１０４ｄを図１１の（Ａ）に示すごとくＲ方向に回転させると、ストッパアーム１０４ｄは最小作用角側ストッパ１０４ｅから離れる。このことにより螺旋カム１０８の螺旋状カム面１０８ａによりローラ１１０ａはＨ方向に移動し、カムフレーム１１０全体もＨ方向に移動する。これに連動してコントロールシャフト８２もバネ力に抗してＨ方向に移動する。したがってバルブ作用角及びバルブリフト量が増加する。
【００８４】
そして、図１１の（Ｂ）に示すごとく、ストッパアーム１０４ｄが３００°回転すると、最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接する。このことにより、螺旋カム１０８は螺旋状カム面１０８ａ内で最もカム軸１０４ｂから遠い側がローラ１１０ａに当接する。この時、カムフレーム１１０は最大限Ｈ方向に移動しており、カムフレーム１１０に連動して、コントロールシャフト８２もバネ力に抗して最大限Ｈ方向に移動している。したがって図７に示した最大バルブ作用角及び最大バルブリフト量の状態が実現される。
【００８５】
尚、図１２に示すごとく螺旋カム１０８の螺旋状カム面１０８ａは最大バルブ作用角（最大バルブリフト量）側（最もカム軸１０４ｂから遠い側）において幅ｄθｘの範囲で螺旋カム１０８の回転角が変化してもカム軸１０４ｂとの距離が変化しない不変作用角領域が存在する。したがって不変作用角領域では、螺旋カム１０８の回転位相にかかわらず、吸気バルブ２ａのバルブ作用角及びバルブリフト量は、既知の最大バルブ作用角及び最大バルブリフト量に一定化されることになる。
【００８６】
したがって上述した螺旋カム１０８の回転角θｖとバルブ作用角ＶＬとの関係は図１３に示すごとくとなる。
バルブタイミング調節機構５８について説明する。バルブタイミング調節機構５８は、図１４の縦断面図に示すごとく、オイルコントロールバルブ（以下、「ＯＣＶ」と称する）１２０とベーン式油圧回転機構１２２とから構成されている。ＯＣＶ１２０はＥＣＵ４からの指令により、オイルポンプからの作動油圧を進角用油路に供給するモード、遅角用油路に供給するモード及びいずれの油路とも密閉遮断するモードを選択的に実行するものである。
【００８７】
ベーン式油圧回転機構１２２は、図１４（Ａ）に示すごとく、タイミングスプロケットと一体に形成された短円筒状のケーシング１２４を備え、このケーシング１２４の中心部にはベーン体１２６が配置されている。このベーン体１２６の中心の軸部１２６ａには吸気カムシャフト６４の端部が係合状態で挿入されている。このことにより吸気カムシャフト６４はベーン体１２６に連動して回転する。
【００８８】
軸部１２６ａへは、ケーシング１２４から２つの壁部１２４ａ，１２４ｂが軸対称な位置から突出して、先端部で油密的に接触している。ベーン体１２６の軸部１２６ａからも２つのベーン１２６ｃ，１２６ｄが突出してケーシング１２４の内周面に油密的に接触している。
【００８９】
このことによりケーシング１２４の内部は、４つの部屋に仕切られている。この内、油圧室１２８，１３０が進角用油路に接続され、圧縮状態のスプリング１３２ａ，１３４ａが配置されている油圧室１３２，１３４が遅角用油路に接続されている。そして油圧室１２８，１３２内にはストッパ１３６，１３８が設けられて、ベーン体１２６の回転範囲を制限している。
【００９０】
図１４（Ｂ）は進角油路から油圧が排出され、遅角油路から油圧が供給されている状態を示している。この場合、油圧室１３２，１３４は拡大し、油圧室１２８，１３０は縮小して、ベーン体１２６はケーシング１２４に対して相対的に左回転しストッパ１３６に当接する。この状態では、吸気バルブ２ａのバルブタイミングは最も遅角された状態となる。
【００９１】
尚、エンジン２の停止状態のごとく油圧が供給されないときには、スプリング１３２ａ，１３４ａにより、ベーン式油圧回転機構１２２は図１４（Ｂ）の状態となっている。
【００９２】
図１４（Ｃ）は遅角油路から油圧が排出され、進角油路から油圧が供給されている状態を示している。この場合、油圧室１２８，１３０は拡大し、油圧室１３２，１３４は縮小して、ベーン体１２６はケーシング１２４に対して相対的に右回転しストッパ１３８に当接する。この状態では、吸気バルブ２ａのバルブタイミングは最も進角された状態となる。
【００９３】
尚、前記図１４（Ａ）は図１４（Ｂ）と（Ｃ）との中間の状態を示し、この状態では吸気バルブ２ａのバルブタイミングは中間的な進角状態となる。
次にＥＣＵ４による回転角センサ５０による検出されるバルブ作用角と実際のバルブ作用角との関係に基づいて学習が行われるバルブ作用角制御処理について説明する。
【００９４】
図１５にバルブ作用角制御処理のフローチャートを示す。本処理は一定の時間周期で繰り返し実行される処理である。
本処理が開始されると、まずエンジン２の運転状態、ここではアクセル開度ＡＣＣＰとエンジン回転数ＮＥとに基づいて予め実験により定められたマップから負荷率（最大機関負荷に対する負荷の割合）が計算され、この負荷率に基づいて目標バルブ作用角ＶＬｔ（目標値に相当）が設定される（Ｓ１０２）。そして回転角センサ５０の検出値（回転角θｖ）により前記図１３に示したマップに基づいてバルブ作用角ＶＬを算出する（Ｓ１０４）。
【００９５】
次にバルブ作用角ＶＬを最大とする運転状態にあるか否かが判定される（Ｓ１０６）。例えば始動時などにおいては最大の吸入空気量を得るために螺旋カム機構１０４のストッパアーム１０４ｄを最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接させる処理が行われる場合がある。具体的には、前記ステップＳ１０２において目標バルブ作用角ＶＬｔには最大バルブ作用角設定値ＶＬｍａｘより大きい値が設定される。前述した図１３に示したごとくストッパアーム１０４ｄが最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接した状態では、回転角θｖは幅ｄθｘ（不変作用角領域）に含まれてバルブ作用角ＶＬは最大の一定値となるが、この最大の一定値が最大バルブ作用角設定値ＶＬｍａｘである。
【００９６】
このようにバルブ作用角ＶＬを最大にする運転状態である場合には（Ｓ１０６で「ＹＥＳ」）、次に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在しないか否かが判定される（Ｓ１０８）。ここで既に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇがＥＣＵ４のバックアップＲＡＭ内に存在すれば（Ｓ１０８で「ＮＯ」）、実バルブ作用角ＶＬａには、既知の値である前記最大バルブ作用角設定値ＶＬｍａｘが設定される（Ｓ１１４）。すなわち、前述したごとくストッパアーム１０４ｄが最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接した状態では、回転角θｖは幅ｄθｘ（不変作用角領域）に含まれ、この時、バルブ作用角は最大バルブ作用角設定値ＶＬｍａｘとなって一定だからである。
【００９７】
そして実バルブ作用角ＶＬａが目標バルブ作用角ＶＬｔとなるようにモータ１０２の駆動がなされる（Ｓ１１６）。この時は、実バルブ作用角ＶＬａ（＝ＶＬｍａｘ）と目標バルブ作用角ＶＬｔ（＞ＶＬｍａｘ）との差に基づいて算出された回転方向と回転角度に応じてモータ１０２が駆動される。したがってストッパアーム１０４ｄは最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接した状態となる。こうして一旦本処理を終了する。
【００９８】
以後、バルブ作用角ＶＬを最大にする運転状態が継続している限り、ステップＳ１０６で「ＹＥＳ」、ステップＳ１０８で「ＮＯ」と判定される。このため実バルブ作用角ＶＬａには最大バルブ作用角設定値ＶＬｍａｘが設定され（Ｓ１１４）、実バルブ作用角ＶＬａが目標バルブ作用角ＶＬｔとなるようにモータ１０２の駆動がなされる（Ｓ１１６）状態が継続する。すなわちストッパアーム１０４ｄを最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接させることで、機械的に最大バルブ作用角設定値ＶＬｍａｘとする状態が継続する。
【００９９】
始動が完了してアイドル時に移行すると、吸気バルブ２ａのバルブ作用角を小さくするために、ステップＳ１０２にて目標バルブ作用角ＶＬｔが最大バルブ作用角設定値ＶＬｍａｘよりも小さく設定されるようになる。このためステップＳ１０６では「ＮＯ」と判定されるようになる。このため次に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在しないか否かが判定される（Ｓ１１８）。ここで既に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇがＥＣＵ４のバックアップＲＡＭ内に存在している場合であるので（Ｓ１１８で「ＮＯ」）、次に実バルブ作用角ＶＬａが式１のごとく算出される（Ｓ１２２）。
【０１００】
【数１】
ＶＬａ ← ＶＬ − ＶＬｇ … ［式１］
そして実バルブ作用角ＶＬａが目標バルブ作用角ＶＬｔとなるようにモータ１０２の駆動がなされ（Ｓ１１６）、一旦本処理を終了する。
【０１０１】
したがって最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在していれば、以後もステップＳ１１８で「ＮＯ」と判定されて、図１３のマップから求められたバルブ作用角ＶＬをバックアップＲＡＭに存在する最小バルブ作用角学習値ＶＬｇにて補正して実バルブ作用角ＶＬａとして、モータ１０２の駆動制御に用いられる。
【０１０２】
尚、ＥＣＵ４は別途、図１６に示す最小バルブ作用角学習処理を実行している。本処理も一定時間周期で繰り返し実行されている。本処理では、暖機後のアイドル時等において、バルブ作用角ＶＬを最小とする制御が実行されることで、実際に図１１（Ａ）に示したごとくにストッパアーム１０４ｄを最小作用角側ストッパ１０４ｅに当接させていることを回転角センサ５０の検出値θｖが最小側で変化しないことから判定している（Ｓ２００）。制御の結果、ストッパアーム１０４ｄが最小作用角側ストッパ１０４ｅに当接していれば（Ｓ２００で「ＹＥＳ」）、式２のごとく正式な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが算出される（Ｓ２０２）。
【０１０３】
【数２】
ＶＬｇ ← ＶＬ − ＶＬｍｉｎ … ［式２］
ここで最小バルブ作用角設定値ＶＬｍｉｎは、バルブ作用角調節機構５６の組み立て時に、ストッパアーム１０４ｄを最小作用角側ストッパ１０４ｅに当接した状態で設定したバルブ作用角であり、既知の値である。
【０１０４】
したがってステップＳ２０２にて正式に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが算出されれば、前述したバルブ作用角制御処理（図１５）のステップＳ１２２では、新たに求められることで更新された最小バルブ作用角学習値ＶＬｇを用いて実バルブ作用角ＶＬａの計算がなされることになる。
【０１０５】
上述した処理は、最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが始動時に既に存在している場合の例であったが、次にバッテリの取り替え等やＥＣＵ４のバックアップＲＡＭのメモリクリア処理などで、最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在しなくなっている状態でのバルブ作用角制御処理（図１５）について説明する。
【０１０６】
始動時においてバルブ作用角ＶＬを最大にする運転状態であると（Ｓ１０６で「ＹＥＳ」）、この場合には最小バルブ作用角学習値ＶＬｇは存在しないので（Ｓ１０８で「ＹＥＳ」）、確実にストッパアーム１０４ｄが最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接したか否かが判定される（Ｓ１０９）。
【０１０７】
ストッパアーム１０４ｄが最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接したか否かは、回転角センサ５０の検出値θｖが最大側で変化しなくなったか否かにより判定する。ストッパアーム１０４ｄが最大側への回転途中であり、ストッパアーム１０４ｄが最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接していなければ（Ｓ１０９で「ＮＯ」）、前記ステップＳ１１４，Ｓ１１６を実行して、モータ１０２による最大バルブ作用角側への駆動を行う。以後、ストッパアーム１０４ｄが最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接するまで、上述の処理が継続する。
【０１０８】
そしてストッパアーム１０４ｄが最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接すると（Ｓ１０９で「ＹＥＳ」）、次に式３に示すごとく仮学習値ＶＬｐを算出する（Ｓ１１０）。
【０１０９】
【数３】
ＶＬｐ ← ｆ（θｖ − θｍａｘ） … ［式３］
ここで最大回転角θｍａｘは、ストッパアーム１０４ｄを最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接した状態で標準とする回転角センサ５０が出力する回転角検出値であり、既知の値である。
【０１１０】
ｆ（）は回転角の差をバルブ作用角の差に換算する計算式あるいはマップである。ここでは図１３に示した幅ｄθｘ（不変作用角領域）以外の領域である、回転角θｖの増加に応じてバルブ作用角ＶＬが増加している変化領域の関係により「θｖ−θｍａｘ」の値が換算されて仮学習値ＶＬｐに設定される。すなわち図１３に示した変化領域の勾配（ΔＶＬ／Δθｖ）に基づいて式４のごとく算出される。
【０１１１】
【数４】
ＶＬｐ ← （ΔＶＬ／Δθｖ）×（θｖ−θｍａｘ） … ［式４］
次に仮学習値ＶＬｐを最小バルブ作用角学習値ＶＬｇに設定する（Ｓ１１２）。そしてステップＳ１１４，Ｓ１１６を実行して、一旦本処理を終了する。
【０１１２】
次の制御周期では、バルブ作用角ＶＬが最大にする運転状態となっていても（Ｓ１０６で「ＹＥＳ」）、最小バルブ作用角学習値ＶＬｇは仮学習（Ｓ１１０，Ｓ１１２）にて存在するので（Ｓ１０８で「ＮＯ」）、ステップＳ１１４，Ｓ１１６を実行して一旦本処理を終了する。
【０１１３】
そして始動が完了してアイドル時の制御に移行するとステップＳ１０２にて目標バルブ作用角ＶＬｔが最大よりも小さく設定されるようになる（Ｓ１０６で「ＮＯ」）。この時、仮学習値ＶＬｐが設定された最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在するので（Ｓ１１８で「ＮＯ」）、前記式１にて最小バルブ作用角学習値ＶＬｇを用いて実バルブ作用角ＶＬａが算出されるようになる（Ｓ１２２）。
【０１１４】
そして完全に暖機後のアイドル時となれば、前述したごとく最小バルブ作用角学習処理（図１６）により、バルブ作用角ＶＬを最小とする制御が実行されることにより（Ｓ２００で「ＹＥＳ」）、前記式２のごとく正式に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが算出される（Ｓ２０２）。このように正式に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが算出されるので、前述したバルブ作用角制御処理（図１５）のステップＳ１２２では正式に学習された最小バルブ作用角学習値ＶＬｇを用いて実バルブ作用角ＶＬａの計算がなされてモータ１０２の駆動制御（Ｓ１１６）がなされるようになる。
【０１１５】
尚、バルブ作用角制御処理（図１５）において、最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在していない状態で、始動時にバルブ作用角ＶＬを最大にしていない場合あるいは最大にできなかった場合（Ｓ１０６で「ＮＯ」）を考える。この場合にはステップＳ１１０，Ｓ１１２にて最小バルブ作用角学習値ＶＬｇを仮学習で設定できていない状態であるので、ステップＳ１１８では「ＹＥＳ」と判定される。そして実バルブ作用角ＶＬａにはステップＳ１０４にて求めたバルブ作用角ＶＬの値が設定される（Ｓ１２０）。そしてこの実バルブ作用角ＶＬａが目標バルブ作用角ＶＬｔとなるようにモータ１０２が駆動される（Ｓ１１６）。
【０１１６】
しかし暖機状態での始動では、直ちに暖機アイドル時において最小バルブ作用角学習処理（図１６）により正式な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが算出される（Ｓ２０２）。したがって最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが早期に設定されて（図１５のＳ１１８で「ＮＯ」）、実バルブ作用角ＶＬａが、前記式１のごとく最小バルブ作用角学習値ＶＬｇにより補正されて算出されるようになる（Ｓ１２２）。
【０１１７】
尚、始動時にバルブ作用角ＶＬを最大にしなかった場合あるいはできなかった場合においても、特に冷間アイドル時においては回転安定性のためにバルブ作用角ＶＬを最大にする場合がある。ここで、ＥＣＵ４は冷間アイドル時においては回転安定性のためにバルブ作用角ＶＬを最大にする制御をしているものとする。この場合には、最小バルブ作用角学習処理（図１６）により正式な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが算出される前に、冷間アイドル時となれば、バルブ作用角制御処理（図１５）においてバルブ作用角ＶＬを最大にする運転状態となる（Ｓ１０６で「ＹＥＳ」）。
【０１１８】
したがって最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在していない場合には（Ｓ１０８で「ＹＥＳ」）、ストッパアーム１０４ｄが最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接したことにより（Ｓ１０９で「ＹＥＳ」）、前述したステップＳ１１０，Ｓ１１２が実行されて、最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが仮学習される。したがって、これ以後、冷間アイドル時から暖機後のアイドル状態となって正式な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが算出されるまでの間は、仮学習された最小バルブ作用角学習値ＶＬｇによって実バルブ作用角ＶＬａが算出され（Ｓ１２２）、モータ１０２の駆動がなされることになる（Ｓ１１６）。
【０１１９】
本実施の形態の処理例を図１７〜１９のタイミングチャートに示す。図１７は最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在している状態で時刻ｔ０から暖機状態での始動がなされた場合を示している。尚、既に直前のエンジン２の停止処理において、ストッパアーム１０４ｄは最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接されている。この場合は、始動後（ｔ１）に暖機アイドルとなってバルブ作用角ＶＬが最大バルブ作用角ＶＬｍａｘから最小バルブ作用角ＶＬｍｉｎに変更された後に（ｔ２〜）に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが更新される。
【０１２０】
図１８は最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在していない状態で時刻ｔ１０から暖機状態での始動がなされた場合を示している。したがって始動時に最大バルブ作用角ＶＬｍａｘに駆動している状態で仮学習がなされて最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが仮に設定される。そして、始動後（ｔ１１）に暖機アイドルとなってバルブ作用角ＶＬが最大バルブ作用角ＶＬｍａｘから最小バルブ作用角ＶＬｍｉｎに変更された後に（ｔ１２〜）に正式に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが学習されて設定される。
【０１２１】
図１９は冷間始動時には最大バルブ作用角ＶＬｍａｘよりもバルブ作用角ＶＬを小さくしているエンジンの例を示す。この場合に、最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在していない状態で時刻ｔ２０から冷間状態での始動がなされた場合を示している。したがって始動後（ｔ２１〜）、冷間アイドル時（ｔ２１〜ｔ２３）に最大バルブ作用角ＶＬｍａｘに駆動された時（ｔ２２）に仮学習がなされて最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが仮に設定される。そして、暖機アイドルとなって（ｔ２３〜）バルブ作用角ＶＬが最大バルブ作用角から最小バルブ作用角に変更された後に（ｔ２４〜）に正式に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが学習されて設定される。
【０１２２】
上述した構成において、ＥＣＵ４が可変動弁機構制御装置に相当し、最小バルブ作用角学習処理（図１６）が基準バルブ駆動状態学習手段としての処理に相当する。したがってストッパアーム１０４ｄが最小作用角側ストッパ１０４ｅに当接した状態が「基準バルブ駆動状態」に、回転角センサ５０に検出される回転角θｖを換算したバルブ作用角ＶＬが「状態量」に、最小バルブ作用角設定値ＶＬｍｉｎが「既知の状態量」に相当する。
【０１２３】
バルブ作用角制御処理（図１５）のステップＳ１０６〜Ｓ１１２が仮学習手段としての処理に相当する。したがって最大回転角θｍａｘが「推定されたバルブ駆動状態」に、回転角センサ５０により検出された回転角θｖが「状態量」に、始動状態あるいは冷間アイドル状態が「基準機関状態」に相当する。
【０１２４】
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在しなくても、バルブ作用角制御処理（図１５）では最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが算出されるまでの間は、エンジン２の運転状態（始動時あるいは冷間アイドル時での運転状態）に基づいて吸気バルブ２ａの駆動状態を推定する。具体的には螺旋カム１０８が最大回転角θｍａｘにあると推定する。
【０１２５】
そして、この最大回転角θｍａｘと、回転角センサ５０により検出されている回転角θｖとの関係（ここではθｍａｘとθｖとの差）に基づいて仮学習値ＶＬｐを設定し（Ｓ１１０）、可変動弁機構５４の制御に用いている。このように最小バルブ作用角学習値ＶＬｇがステップＳ２０２（図１６）にて正式に設定されるまでの間は仮学習値ＶＬｐを用いている。この仮学習値ＶＬｐは、初期値でもなく予め設定した特定の値でもなく、螺旋カム１０８による現実に近いバルブ駆動状態に基づいて設定されている。このため可変動弁機構５４が最小バルブ作用角にされていなくてもエンジン２の運転性を維持するために十分な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇの代替値を設定することができる。
【０１２６】
このように仮学習値ＶＬｐは最小バルブ作用角学習値ＶＬｇの役割を果たすことができるので、学習のために強制的にエンジン２の運転状態を変更しなくても、学習値が存在しない状態での制御が継続されることがない。このため可変動弁機構５４の強制的な駆動により生じるエンジン２の運転安定性上の問題は生じることはない。
【０１２７】
更に、最小バルブ作用角ＶＬｍｉｎへの強制的な駆動自体が困難であるエンジン運転状態（例えば始動時や冷間アイドル時）であっても、仮学習値ＶＬｐが存在するのでエンジン２の運転安定性などに問題を生じることはない。
【０１２８】
したがって、最小バルブ作用角学習処理（図１６）により正式な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが算出されるまでの間、エンジン２の運転性悪化を抑制することができる。
【０１２９】
（ロ）．最終的に、正式な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇはバルブ作用角ＶＬが最小の位置で求められている。特にバルブ作用角が小さい領域では制御誤差はエンジン２の運転性に大きく影響しやすい。このためバルブ作用角ＶＬの最小側で学習値を求めることは重要である。
【０１３０】
しかし、このようにバルブ作用角ＶＬの最小側で正式な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇを求めるようにしているため、始動時や冷間アイドル時などでは最小バルブ作用角学習値ＶＬｇを設定することは困難となる。しかし本実施の形態では、上述したごとくバルブ作用角ＶＬの最大側で仮学習値ＶＬｐが設定できる。このことにより始動時あるいは冷間アイドル時からバルブ作用角を精密に調節することが可能となるので、エンジン２の運転性の悪化を抑制できる。
【０１３１】
［実施の形態２］
本実施の形態では、学習対象をバルブ作用角ではなく回転角としている。
本実施の形態のハード構成は、前記実施の形態１の図１〜１４に示したハード構成と同じであり、同一の符号にて説明する。前記実施の形態１と異なるのは、ＥＣＵ４におけるバルブ作用角制御処理（図１５）の代わりに図２０に示す処理が実行される。そして最小バルブ作用角学習処理（図１６）の代わりに図２１の処理が実行される。
【０１３２】
バルブ作用角制御処理（図２０）及び最小バルブ作用角学習処理（図２１）について説明する。これらの処理は一定周期で繰り返し実行されている。
バルブ作用角制御処理（図２０）が開始されると、まず前記図１５のステップＳ１０２にて説明したごとく目標バルブ作用角ＶＬｔが設定される（Ｓ３０２）。
【０１３３】
次にバルブ作用角ＶＬを最大とする運転状態か否かが判定される（Ｓ３０４）。このような運転状態は前記図１５のステップＳ１０６にて説明したごとくである。バルブ作用角ＶＬを最大にする運転状態である場合には（Ｓ３０４で「ＹＥＳ」）、次に回転角として設定されている最小バルブ作用角時回転角学習値θｇが存在しないか否かが判定される（Ｓ３０６）。ここで既に最小バルブ作用角時回転角学習値θｇがＥＣＵ４のバックアップＲＡＭ内に存在すれば（Ｓ３０６で「ＮＯ」）、前記図１５のステップＳ１１４と同じ処理により、実バルブ作用角ＶＬａには既知である最大バルブ作用角設定値ＶＬｍａｘが設定される（Ｓ３１２）。
【０１３４】
そして前記図１５のステップＳ１１６と同じ処理により、実バルブ作用角ＶＬａが目標バルブ作用角ＶＬｔとなるようにモータ１０２の駆動がなされ（Ｓ３１４）、一旦本処理を終了する。
【０１３５】
以後、バルブ作用角ＶＬを最大にしている状態が継続している限り、ステップＳ３０４で「ＹＥＳ」、ステップＳ３０６で「ＮＯ」と判定される。このため実バルブ作用角ＶＬａには最大バルブ作用角設定値ＶＬｍａｘが設定され（Ｓ３１２）、実バルブ作用角ＶＬａが目標バルブ作用角ＶＬｔとなるようにモータ１０２の駆動がなされる（Ｓ３１４）状態が継続する。
【０１３６】
そして始動が完了してアイドル制御に移行すると、吸気バルブ２ａのバルブ作用角を小さくするために、ステップＳ３０２にて目標バルブ作用角ＶＬｔが小さく設定されるようになる。このためステップＳ３０４では「ＮＯ」と判定されるようになる。そして次に最小バルブ作用角時回転角学習値θｇが存在しないか否かが判定される（Ｓ３１６）。ここで既に最小バルブ作用角時回転角学習値θｇがＥＣＵ４のバックアップＲＡＭ内に存在している場合であるので（Ｓ３１６で「ＮＯ」）、次に実回転角θａが式５のごとく算出される（Ｓ３２０）。
【０１３７】
【数５】
θａ ← θｖ − θｇ … ［式５］
次に実回転角θａから前記図１３に示したマップにより実バルブ作用角ＶＬａを算出する（Ｓ３２２）。そして実バルブ作用角ＶＬａが目標バルブ作用角ＶＬｔとなるようにモータ１０２の駆動がなされ（Ｓ３１４）、一旦本処理を終了する。
【０１３８】
したがって最小バルブ作用角時回転角学習値θｇが存在していれば、以後もステップＳ３１６で「ＮＯ」と判定されて、最小バルブ作用角時回転角学習値θｇにて回転角センサ５０により実際に検出されている回転角θｖを補正して実回転角θａが求められる。そしてこの実回転角θａに基づいて実バルブ作用角ＶＬａが求められて、モータ１０２の駆動制御に用いられる。
【０１３９】
ＥＣＵ４は別途、図２１の最小バルブ作用角学習処理を実行している。本処理では、暖機後のアイドル時等において、ストッパアーム１０４ｄを最小作用角側ストッパ１０４ｅに当接させるバルブ作用角ＶＬを最小とする制御が実行されていると（Ｓ４０２で「ＹＥＳ」）、式６のごとく正式に最小バルブ作用角時回転角学習値θｇが算出される（Ｓ４０４）。
【０１４０】
【数６】
θｇ ← θｖ − θｍｉｎ … ［式６］
ここで最小バルブ作用角時回転角設定値θｍｉｎは、ストッパアーム１０４ｄを最小作用角側ストッパ１０４ｅに当接した状態で標準の回転センサ５０が出力する回転角検出値であり、既知の値である。
【０１４１】
したがってステップＳ４０４にて正式に最小バルブ作用角時回転角学習値θｇが算出されれば、前述したバルブ作用角制御処理（図２０）のステップＳ３２０では新たに求められて更新された最小バルブ作用角時回転角学習値θｇを用いて実回転角θａの計算がなされる。
【０１４２】
上述した処理は、最小バルブ作用角時回転角学習値θｇが既に存在している場合の例であったが、次にバッテリの取り替え等やＥＣＵ４のバックアップＲＡＭのメモリクリア処理などで、最小バルブ作用角時回転角学習値θｇが存在しなくなっている場合におけるバルブ作用角制御処理（図２０）について説明する。
【０１４３】
始動時においてバルブ作用角ＶＬを最大にする運転状態では（Ｓ３０４で「ＹＥＳ」）、ここでは最小バルブ作用角時回転角学習値θｇは存在しない場合であるので（Ｓ３０６で「ＹＥＳ」）、確実にストッパアーム１０４ｄが最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接したか否かが判定される（Ｓ３０７）。
【０１４４】
このステップＳ３０７の判定は前記図１５のステップＳ１０９にて述べたごとくである。ストッパアーム１０４ｄが最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接していなければ（Ｓ３０７で「ＮＯ」）、前記ステップＳ３１２，Ｓ３１４を実行して、モータ１０２による最大バルブ作用角側への駆動を行う。以後、ストッパアーム１０４ｄが最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接するまで、上述の処理が継続する。
【０１４５】
そしてストッパアーム１０４ｄが最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接すると（Ｓ３０７で「ＹＥＳ」）、次に式７に示すごとく仮学習値θｐを算出する（Ｓ３０８）。
【０１４６】
【数７】
θｐ ← θｖ − θｍａｘ … ［式７］
ここで最大回転角θｍａｘは前記図１５のステップＳ１１０にて述べたごとくである。
【０１４７】
次に仮学習値θｐを最小バルブ作用角時回転角学習値θｇに設定する（Ｓ３１０）。そしてステップＳ３１２，Ｓ３１４を実行して、一旦本処理を終了する。
次の制御周期では、バルブ作用角ＶＬを最大にする運転状態であっても（Ｓ３０４で「ＹＥＳ」）、最小バルブ作用角時回転角学習値θｇは仮学習（Ｓ３０８，Ｓ３１０）にて存在するので（Ｓ３０６で「ＮＯ」）、ステップＳ３１２，Ｓ３１４を実行して一旦本処理を終了する。
【０１４８】
そして始動が完了してアイドル制御に移行するとステップＳ３０２にて目標バルブ作用角ＶＬｔが最大よりも小さく設定されるようになる（Ｓ３０４で「ＮＯ」）。この時、仮学習値θｐが設定された最小バルブ作用角時回転角学習値θｇが存在するので（Ｓ３１６で「ＮＯ」）、前記式５にて、最小バルブ作用角時回転角学習値θｇを用いて実回転角θａが算出されるようになる（Ｓ３２０）。
【０１４９】
そして完全に暖機後のアイドル状態となれば、前述したごとく最小バルブ作用角学習処理（図２１）により、バルブ作用角ＶＬを最小とする制御が実行されることにより（Ｓ４０２で「ＹＥＳ」）、前記式６のごとく正式に最小バルブ作用角時回転角学習値θｇが算出される（Ｓ４０４）。このように正式に最小バルブ作用角時回転角学習値θｇが算出されるので、前述したバルブ作用角制御処理（図２０）のステップＳ３２０では正式な最小バルブ作用角時回転角学習値θｇを用いて実回転角θａの計算がなされる。
【０１５０】
尚、バルブ作用角制御処理（図２０）において、最小バルブ作用角時回転角学習値θｇが存在していない状態で、始動時にバルブ作用角ＶＬを最大にしていない場合あるいは最大にできなかった場合（Ｓ３０４で「ＮＯ」）を考える。この場合にはステップＳ３０８，Ｓ３１０にて最小バルブ作用角時回転角学習値θｇを仮学習で設定していない状態であるので、ステップＳ３１６では「ＹＥＳ」と判定される。そして実回転角θａには回転角センサ５０にて検出されている回転角θｖの値が設定される（Ｓ３１８）。そしてこの実回転角θａから実バルブ作用角ＶＬａが算出され（Ｓ３２２）、目標バルブ作用角ＶＬｔとなるようにモータ１０２が駆動される（Ｓ３１４）。
【０１５１】
しかし暖機状態での始動後では、直ちに暖機アイドル状態において最小バルブ作用角学習処理（図２１）により正式な最小バルブ作用角時回転角学習値θｇが算出される（Ｓ４０４）。したがって早期に最小バルブ作用角時回転角学習値θｇが設定されて（Ｓ３１６で「ＮＯ」）、実回転角θａが、前記式５のごとく最小バルブ作用角時回転角学習値θｇにより補正されて算出されるようになる（Ｓ３２０）。
【０１５２】
ここで、ＥＣＵ４は冷間アイドル時においては回転安定性のためにバルブ作用角ＶＬを最大にする制御をしているものとする。この場合には、最小バルブ作用角学習処理（図２１）により正式な最小バルブ作用角時回転角学習値θｇが算出される前に、冷間アイドル状態となれば、バルブ作用角制御処理（図２０）においてバルブ作用角ＶＬを最大にする運転状態となる（Ｓ３０４で「ＹＥＳ」）。
【０１５３】
したがって最小バルブ作用角時回転角学習値θｇが存在していない場合（Ｓ３０６で「ＹＥＳ」）、確実にストッパアーム１０４ｄが最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接すれば（Ｓ３０７で「ＹＥＳ」）、前述したステップＳ３０８，Ｓ３１０が実行される。このことにより最小バルブ作用角時回転角学習値θｇに仮学習値θｐが設定される。したがって、以後の冷間アイドル状態から暖機後のアイドル状態となって正式な最小バルブ作用角時回転角学習値θｇが算出されるまでの期間において、仮学習された最小バルブ作用角時回転角学習値θｇによって実回転角θａが算出される（Ｓ３２０）。そしてこの実回転角θａから実バルブ作用角ＶＬａが算出され（Ｓ３２２）、目標バルブ作用角ＶＬｔとなるようにモータ１０２が駆動されることになる（Ｓ３１４）。
【０１５４】
本実施の形態の処理例を図２２〜２４のタイミングチャートに示す。図２２は前記実施の形態１の図１７の場合に、図２３は前記図１８の場合に、図２４は前記図１９の場合に相当する。図示するごとく、最小バルブ作用角時回転角学習値θｇは前記実施の形態１の最小バルブ作用角学習値ＶＬｇと同様に設定されている。
【０１５５】
上述した構成において、最小バルブ作用角学習処理（図２１）が基準バルブ駆動状態学習手段としての処理に相当する。したがってストッパアーム１０４ｄが最小作用角側ストッパ１０４ｅに当接した状態が「基準バルブ駆動状態」に、回転角センサ５０に検出される回転角θｖが「状態量」に、最小バルブ作用角時回転角設定値θｍｉｎが「既知の状態量」に相当する。
【０１５６】
バルブ作用角制御処理（図２０）のステップＳ３０４〜Ｓ３１０が仮学習手段としての処理に相当する。したがって最大回転角θｍａｘが「推定されたバルブ駆動状態」に、回転角センサ５０により検出された回転角θｖが「状態量」に、始動状態あるいは冷間アイドル状態が「基準機関状態」に相当する。
【０１５７】
以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態１の（イ）、（ロ）と同様の効果が得られる。
［実施の形態３］
本実施の形態では、シャフトスライド機構３００が図２５に示すごとく、回転角センサを設けずに、スライドセンサ３５０によりカムフレーム１１０に連動するコントロールシャフト８２のスライド量ＳＬｖを検出している。
【０１５８】
ここでスライドセンサ３５０は、差動トランスタイプの変位センサであり、カムフレーム１１０側に設けられたロッド状コア３５０ａとシリンダヘッド１０（図２）側に設けられたコイル３５０ｂとからなる。モータ１０２により螺旋カム１０８が回転してカムフレーム１１０がコントロールシャフト８２を軸方向に移動させると、ロッド状コア３５０ａがコイル３５０ｂに対して相対的に移動する。このことでコントロールシャフト８２のスライド量ＳＬｖを検出することができる。
【０１５９】
これ以外のハード構成は前記実施の形態１と同じである。同一の構成については同一の符号にて説明する。
そして制御的にはＥＣＵ４におけるバルブ作用角制御処理（図１５）の代わりに図２６に示す処理が実行される。最小バルブ作用角学習処理（図１６）については前記実施の形態１と同一である。このことにより本実施の形態ではバルブ作用角ＶＬを学習する。
【０１６０】
バルブ作用角制御処理（図２６）について説明する。この処理は一定周期で繰り返し実行されている。バルブ作用角制御処理（図２６）が開始されると、まず前記図１５のステップＳ１０２と同じ処理により目標バルブ作用角ＶＬｔが設定される（Ｓ５０２）。そしてスライドセンサ３５０の検出値ＳＬｖからバルブ作用角ＶＬが算出される（Ｓ５０４）。この算出は、図２７に示すごとく、予め実験により標準のスライドセンサにより測定しておいたスライド量ＳＬと吸気バルブ２ａのバルブ作用角ＶＬと関係を表すマップにより算出される。
【０１６１】
次に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在しないか否かが判定される（Ｓ５０６）。ここで既に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇがＥＣＵ４のバックアップＲＡＭ内に存在すれば（Ｓ５０６で「ＮＯ」）、次に実バルブ作用角ＶＬａが式８のごとく算出される（Ｓ５１６）。
【０１６２】
【数８】
ＶＬａ ← ＶＬ − ＶＬｇ … ［式８］
そして、前記図１５のステップＳ１１６と同様の制御処理により実バルブ作用角ＶＬａが目標バルブ作用角ＶＬｔとなるようにモータ１０２の駆動がなされ（Ｓ５２０）、一旦本処理を終了する。
【０１６３】
したがって最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在すれば、以後もステップＳ５０６で「ＮＯ」と判定され、図２７のマップから求められたバルブ作用角ＶＬをバックアップＲＡＭに存在する最小バルブ作用角学習値ＶＬｇにて補正して実バルブ作用角ＶＬａとし、モータ１０２の駆動制御に用いられることになる。
【０１６４】
尚、前記実施の形態１にて説明したごとくＥＣＵ４は別途、前記図１６に示す最小バルブ作用角学習処理を実行している。したがってステップＳ２０２（図１６）にて正式に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが算出されれば、前述したバルブ作用角制御処理（図２６）のステップＳ５１６では新たに求められた最小バルブ作用角学習値ＶＬｇを用いて実バルブ作用角ＶＬａの計算がなされることになる。
【０１６５】
上述した処理は、最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが既に存在している場合の例であったが、次にバッテリの取り替え等やＥＣＵ４のバックアップＲＡＭのメモリクリア処理などで、最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在していない場合におけるバルブ作用角制御処理（図２６）について説明する。
【０１６６】
ステップＳ５０２，Ｓ５０４の処理の後、最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在しないので（Ｓ５０６で「ＹＥＳ」）、次にバルブ作用角ＶＬを最大に駆動する運転状態か否かが判定される（Ｓ５０８）。始動時においてはバルブ作用角ＶＬを最大にする運転状態であるので（Ｓ５０８で「ＹＥＳ」）、次にモータ１０２による最大バルブ作用角側への螺旋カム１０８の回転にもかかわらず、スライドセンサ３５０の検出値ＳＬｖに変化が無くなったか否かが判定される（Ｓ５１０）。
【０１６７】
前記実施の形態１の図１２，１３にて示したごとく、螺旋カム１０８の螺旋状カム面１０８ａは最大バルブ作用角側において幅ｄθｘの範囲では螺旋カム１０８の回転角が変化してもカム軸１０４ｂとの距離が変化しない不変作用角領域が存在する。したがって不変作用角領域にローラ１１０ａが接触した状態では、螺旋カム１０８の回転位相にかかわらず、スライドセンサ３５０の検出値ＳＬｖに変化が無くなり、吸気バルブ２ａのバルブ作用角及びバルブリフト量は、既知の最大バルブ作用角及び最大バルブリフト量に一定化されることになる。したがって、ステップＳ５１０は、この不変作用角領域に到達したか否かを判定するためである。
【０１６８】
最大バルブ作用角側へのモータ１０２の駆動時にスライドセンサ３５０の検出値ＳＬｖに変化がある間は（Ｓ５１０で「ＮＯ」）、実バルブ作用角ＶＬａに最大バルブ作用角設定値ＶＬｍａｘを設定する（Ｓ５１８）。そして実バルブ作用角ＶＬａが目標バルブ作用角ＶＬｔとなるようにモータ１０２の駆動制御を行う（Ｓ５２０）。
【０１６９】
螺旋カム１０８の回転により不変作用角領域にローラ１１０ａが接触する状態となると最大バルブ作用角側へのモータ１０２の駆動にもかかわらずスライドセンサ３５０の検出値ＳＬｖに変化が無くなるので（Ｓ５１０で「ＹＥＳ」）、次に式９のごとく仮学習値ＶＬｐを設定する（Ｓ５１２）。
【０１７０】
【数９】
ＶＬｐ ← ＶＬ − ＶＬｍａｘ … ［式９］
ここで最大バルブ作用角ＶＬｍａｘは、前記実施の形態１の図１２にて説明したごとく螺旋カム１０８に存在する幅ｄθｘ（不変作用角領域）における既知のバルブ作用角であり、幅ｄθｘ内では一定である。モータ１０２を回転させて最大限にバルブ作用角ＶＬを大きくしても、このような機械的な設定によりバルブ作用角ＶＬは最大バルブ作用角ＶＬｍａｘで停止する。したがって前記式９によりスライドセンサ３５０の検出値ＳＬｖに基づいて最大バルブ作用角側で算出されるバルブ作用角ＶＬと最大バルブ作用角ＶＬｍａｘとの差を仮学習値ＶＬｐとすることができる。
【０１７１】
そして仮学習値ＶＬｐの値を最小バルブ作用角学習値ＶＬｇに設定し（Ｓ５１４）、実バルブ作用角ＶＬａが目標バルブ作用角ＶＬｔとなるようにモータ１０２を駆動して（Ｓ５２０）、一旦本処理を終了する。
【０１７２】
次の制御周期では、最小バルブ作用角学習値ＶＬｇは仮学習（Ｓ５１２，Ｓ５１４）にて存在するので（Ｓ５０６で「ＮＯ」）、ステップＳ５１６，Ｓ５２０を実行して一旦本処理を終了する。
【０１７３】
以後、仮学習値ＶＬｐが設定された最小バルブ作用角学習値ＶＬｇによるバルブ作用角制御が行われた後、暖機後のアイドル状態となれば、前述したごとくバルブ作用角ＶＬを最小とする制御が実行される。このことにより最小バルブ作用角学習処理（図１６）により前記式２のごとく正式に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが算出される（Ｓ２０２）。このように正式に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが算出されるので、前述したバルブ作用角制御処理（図２６）のステップＳ５１６では正式な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇを用いて実バルブ作用角ＶＬａの計算がなされるようになる。
【０１７４】
尚、バルブ作用角制御処理（図２６）において、最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在していない状態で（Ｓ５０６で「ＹＥＳ」）、始動時にバルブ作用角ＶＬを最大にしていない場合あるいは最大にできなかった場合（Ｓ５０８で「ＮＯ」）を考える。この場合には実バルブ作用角ＶＬａには、ステップＳ５０４で求められたバルブ作用角ＶＬが設定され（Ｓ５０９）、モータ１０２の駆動がなされる（Ｓ５２０）。
【０１７５】
しかし暖機状態での始動では、直ちに暖機アイドル時において最小バルブ作用角学習処理（図１６）により正式な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが算出される（Ｓ２０２）。したがって最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが早期に設定されて、前記式８のごとく最小バルブ作用角学習値ＶＬｇにより補正された実バルブ作用角ＶＬａが算出されるようになる（Ｓ５１６）。
【０１７６】
ここでＥＣＵ４が冷間アイドル時においては回転安定性のためにバルブ作用角ＶＬを最大にする制御をしているものとする。この場合には、最小バルブ作用角学習処理（図１６）により正式な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが算出される前に、冷間アイドル時となれば、バルブ作用角制御処理（図２６）においてバルブ作用角ＶＬを最大にする運転状態となる（Ｓ５０８で「ＹＥＳ」）。
【０１７７】
したがって、スライドセンサ３５０の検出値ＳＬｖに変化が無くなった後は（Ｓ５１０で「ＹＥＳ」）、前述したステップＳ５１２，Ｓ５１４が実行されて、最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが仮学習される。したがって、以後の冷間アイドル状態から暖機後のアイドル状態となって正式な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが算出されるまでの期間において、仮学習された最小バルブ作用角学習値ＶＬｇによって実バルブ作用角ＶＬａが算出され（Ｓ５１６）、目標バルブ作用角ＶＬｔに制御されることになる（Ｓ５２０）。
【０１７８】
このような構成により、前記実施の形態１のタイミングチャート（図１７〜１９）に示したごとくの処理が行われる。
上述した構成において、最小バルブ作用角学習処理（図１６）が基準バルブ駆動状態学習手段としての処理に相当する。したがってストッパアーム１０４ｄが最小作用角側ストッパ１０４ｅに当接した状態が「基準バルブ駆動状態」に、スライドセンサ３５０に検出されるスライド量ＳＬｖを換算したバルブ作用角ＶＬが「状態量」に、最小バルブ作用角設定値ＶＬｍｉｎが「既知の状態量」に相当する。
【０１７９】
バルブ作用角制御処理（図２６）のステップＳ５０６〜Ｓ５１４が仮学習手段としての処理に相当する。したがって最大バルブ作用角ＶＬｍａｘが「推定されたバルブ駆動状態」に、スライドセンサ３５０により検出されたバルブ作用角ＶＬが「状態量」に、始動状態あるいは冷間アイドル状態が「基準機関状態」に相当する。
【０１８０】
以上説明した本実施の形態３によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態１の（イ）、（ロ）と同様の効果が得られる。
（ロ）．スライド量ＳＬｖに変化が無くなれば（Ｓ５１０で「ＹＥＳ」）、仮学習しているので、ストッパアーム１０４ｄが最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接する前に仮学習が完了する頻度が高くなる。このためステップＳ５０８の判定が何らかの原因で短時間で「ＮＯ」となったとしても、仮学習による最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが設定される確率が高まり、エンジン２の運転性悪化の抑制を、より効果的なものとできる。
【０１８１】
［実施の形態４］
本実施の形態は、エンジン運転に影響がでない範囲でバルブ作用角を最大にして仮学習を実行する制御例を示している。
【０１８２】
本実施の形態のハード構成は、前記実施の形態１の図１〜１４に示したハード構成と同じであり、同一の符号にて説明する。前記実施の形態１と異なるのは、ＥＣＵ４におけるバルブ作用角制御処理（図１５）の代わりに図２８，２９に示す処理が実行される点である。尚、最小バルブ作用角学習処理（図１６）は同一である。
【０１８３】
バルブ作用角制御処理（図２８，２９）について説明する。これらの処理は一定周期で繰り返し実行されている。本処理が開始されると、まず前記図１５のステップＳ１０２にて説明したごとく目標バルブ作用角ＶＬｔが算出され設定される（Ｓ６０２）。そして前記図１５のステップＳ１０４にて説明したごとく回転角センサ５０の検出値（回転角θｖ）により前記図１３に示したマップに基づいてバルブ作用角ＶＬを算出する（Ｓ６０４）。
【０１８４】
次に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在しないか否かが判定される（Ｓ６０６）。ここで既に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇがＥＣＵ４のバックアップＲＡＭ内に存在すれば（Ｓ６０６で「ＮＯ」）、実バルブ作用角ＶＬａが式１０のごとく算出される（Ｓ６２０）。
【０１８５】
【数１０】
ＶＬａ ← ＶＬ − ＶＬｇ … ［式１０］
そして実バルブ作用角ＶＬａが目標バルブ作用角ＶＬｔとなるようにモータ１０２の駆動がなされ（Ｓ６２２）、一旦本処理を終了する。
【０１８６】
以後、上述した処理を繰り返すが、この間に、最小バルブ作用角学習処理（図１６）によりステップＳ２０２が実行されて最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが更新されると、ステップＳ６２０では新たな最小バルブ作用角学習値ＶＬｇによる実バルブ作用角ＶＬａの算出がなされる。
【０１８７】
一方、最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在しない場合には（Ｓ６０６で「ＹＥＳ」）、次にエンジン２がバルブ作用角ＶＬを最大バルブ作用角とする駆動制御が可能な運転状態か否かが判定される。
【０１８８】
バルブ作用角ＶＬを最大バルブ作用角とする駆動制御が可能な運転状態とは、既にバルブ作用角ＶＬが最大となっている状態を含むが、これ以外に、目標バルブ作用角ＶＬｔが最大に近いことにより、スロットル開度制御側との協調制御の実行によりエンジン運転上問題を生じることなくできる状態を含む。すなわち現在のバルブ作用角から最大のバルブ作用角に変更してもスロットル開度制御側でスロットルバルブ２６を絞ることで吸入空気量の状態に与える影響がほとんどなく駆動できる運転状態を含むものである。このような運転状態は、予め実験により、バルブ作用角ＶＬ、エンジン回転数ＮＥ及び吸入空気量ＧＡの状態毎に求めてマップ化しておく。そしてステップＳ６０８においては、このマップ適用の有無、更に適用する場合にはマップに基づいて、バルブ作用角ＶＬ、エンジン回転数ＮＥ及び吸入空気量ＧＡの値から、バルブ作用角ＶＬを最大とする駆動制御が可能な運転状態か否かを判定する。例えば、始動時においてマップを適用できないようにし、始動時以外ではマップを適用するようにしても良い。あるいは全ての運転状態でマップを適用するようにしても良い。
【０１８９】
ここでマップの適用によりバルブ作用角ＶＬを最大バルブ作用角とする駆動制御が可能な運転状態であれば（Ｓ６０８で「ＹＥＳ」）、既に最大バルブ作用角になっているか否かが判定される（Ｓ６１０）。まだ最大バルブ作用角でなければ（Ｓ６１０で「ＮＯ」）、前述したごとくスロットル開度制御側との協調制御により、スロットルバルブ２６の閉方向の駆動に連動してモータ１０２の駆動により吸気バルブ２ａのバルブ作用角を最大にする（Ｓ６１８）。尚、バルブ作用角が最大となったか否かはストッパアーム１０４ｄが最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接することで回転角センサ５０の検出値θｖの上昇が停止したことで判断する。
【０１９０】
バルブ作用角が最大となれば（Ｓ６１０で「ＹＥＳ」）、次に式１１に示すごとく仮学習値ＶＬｐを算出する（Ｓ６１２）。
【０１９１】
【数１１】
ＶＬｐ ← ｆ（θｖ − θｍａｘ） … ［式１１］
最大回転角θｍａｘ，ｆ（）については、前記実施の形態１のステップＳ１１０（図１５）にて説明したごとくである。
【０１９２】
次に仮学習値ＶＬｐを最小バルブ作用角学習値ＶＬｇに設定し（Ｓ６１４）、実バルブ作用角ＶＬａには最大バルブ作用角設定値ＶＬｍａｘを設定する（Ｓ６１６）。
【０１９３】
そしてスロットルバルブ２６が元の状態に戻るようにスロットル開度制御側に復帰を要求し（Ｓ６１７）、一旦本処理を終了する。この要求により、スロットル開度制御側ではスロットルバルブ２６を次第に元のスロットル開度状態に戻す。
【０１９４】
そしてバルブ作用角制御処理（図２８，２９）の次の制御周期では、スロットル開度ＴＡの戻し量に適合させて目標バルブ作用角ＶＬｔが算出され（Ｓ６０２）、回転角センサ５０の検出値θｖからバルブ作用角ＶＬが算出される（Ｓ６０４）。そして最小バルブ作用角学習値ＶＬｇは、前回のステップＳ６１４の処理にて仮学習値ＶＬｐの値が設定されている（Ｓ６０６で「ＮＯ」）。このため実バルブ作用角ＶＬａが前記式１０のごとく算出され（Ｓ６２０）、実バルブ作用角ＶＬａが目標バルブ作用角ＶＬｔとなるようにモータ１０２の駆動がなされ（Ｓ６２２）、一旦本処理を終了する。
【０１９５】
このようにして仮学習された最小バルブ作用角学習値ＶＬｇにより吸気バルブ２ａのバルブ作用角制御がなされる。そして、暖機アイドル時となれば最小バルブ作用角学習処理（図１６）によりステップＳ２０２が実行されて正式に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが設定されて、正式な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇによるバルブ作用角制御がなされるようになる。
【０１９６】
ステップＳ６０８にてバルブ作用角ＶＬを最大にする駆動制御が可能な運転状態でない場合（Ｓ６０８で「ＮＯ」）について説明する。この場合には実バルブ作用角ＶＬａにステップＳ６０４にて求めたバルブ作用角ＶＬの値が設定される（Ｓ６２４）。そしてこの実バルブ作用角ＶＬａが目標バルブ作用角ＶＬｔとなるようにモータ１０２が駆動される（Ｓ６２２）。しかし暖機状態での始動では、直ちに暖機アイドル状態において最小バルブ作用角学習処理（図１６）により正式な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが算出される。したがって最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが早期に設定されて（Ｓ６０６で「ＮＯ」）、実バルブ作用角ＶＬａが、前記式１０のごとく最小バルブ作用角学習値ＶＬｇにより補正されて算出されるようになる（Ｓ６２０）。
【０１９７】
尚、冷間アイドル時においては、回転安定性のためにバルブ作用角ＶＬを最大にする運転状態となる。したがって、この場合には、最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在していない場合には（Ｓ６０６で「ＹＥＳ」）、ステップＳ６０８にて「ＹＥＳ」とされて、前述したごとく最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが仮学習される。このため、以後の冷間アイドル状態から暖機後のアイドル状態となって正式な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが算出されるまでの期間において、仮学習された最小バルブ作用角学習値ＶＬｇにて実バルブ作用角ＶＬａが算出され（Ｓ６２０）、目標バルブ作用角ＶＬｔに制御されることになる（Ｓ６２２）。
【０１９８】
本実施の形態の処理例を図３０〜３２のタイミングチャートに示す。図３０は最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在している状態で時刻ｔ４０から暖機状態での始動がなされた場合を示している。尚、本エンジンでは、始動時においては最大バルブ作用角設定値ＶＬｍａｘよりも少し小さいバルブ作用角にしている。始動後（ｔ４１）には暖機アイドルとなってバルブ作用角ＶＬが最小バルブ作用角ＶＬｍｉｎに変更された後に（ｔ４２〜）に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが更新される。
【０１９９】
図３１は最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在していない状態で時刻ｔ５０から暖機状態での始動がなされた場合を示している。本エンジンは、始動時に最大バルブ作用角ＶＬｍａｘより小さいバルブ作用角にしなくてはならないので、始動時には仮学習はなされない。ただし、暖機状態での始動であるので、始動後（ｔ５１）に暖機アイドルとなってバルブ作用角ＶＬが最小バルブ作用角に変更された後に（ｔ５２〜）に直ちに正式な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが学習されて設定される。
【０２００】
図３２は冷間アイドル時に最大バルブ作用角ＶＬｍａｘよりもバルブ作用角を小さくしている例を示す。ただし本エンジンは、冷間アイドル時にスロットル開度制御側との協調制御により最大バルブ作用角ＶＬｍａｘにすることが可能である。最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在していない状態で時刻ｔ６０から冷間状態での始動がなされると、始動後（ｔ６１〜）、冷間アイドル時（ｔ６１〜ｔ６４）において、一時的に最大バルブ作用角ＶＬｍａｘへ駆動される（ｔ６２〜ｔ６３）。このことにより最大バルブ作用角ＶＬｍａｘでの仮学習がなされて最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが設定される（ｔ６３）。そして暖機アイドルとなって（ｔ６４〜）バルブ作用角ＶＬが最小バルブ作用角に変更された後に（ｔ６５〜）に正式に最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが学習されて設定される。
【０２０１】
上述した構成において、最小バルブ作用角学習処理（図１６）が基準バルブ駆動状態学習手段としての処理に相当する。したがってストッパアーム１０４ｄが最小作用角側ストッパ１０４ｅに当接した状態が「基準バルブ駆動状態」に、回転角センサ５０に検出される回転角θｖを換算したバルブ作用角ＶＬが「状態量」に、最小バルブ作用角設定値ＶＬｍｉｎが「既知の状態量」に相当する。
【０２０２】
バルブ作用角制御処理（図２８，２９）のステップＳ６０６〜Ｓ６１４が仮学習手段としての処理に相当する。したがって回転角センサ５０により検出された回転角θｖが「状態量」に、吸気バルブ２ａのバルブ作用角を最大にした時の状態が「仮基準バルブ駆動状態」に、最大回転角θｍａｘが「仮基準バルブ駆動状態に対応する既知の状態量」に相当する。
【０２０３】
以上説明した本実施の形態４によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態１の（イ）、（ロ）と同様の効果が得られる。
（ロ）．バルブ作用角が最大でなくても、バルブ作用角を最大にすることが許される運転状態であれば、積極的にバルブ作用角を最大にすることにより、仮学習にて最小バルブ作用角学習値ＶＬｇを設定しているので仮学習値を設定するチャンスを多くできる。
【０２０４】
このように最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが存在せず、最小バルブ作用角状態に移行できずあるいは移行に時間がかかることなどの理由により、正式な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇを得ることが困難である場合でも、最大バルブ作用角に積極的に移行することにより仮学習値が得られる。このため、最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが全く存在しない状態での制御が長期間継続される頻度が低下する。
【０２０５】
こうして、正式な最小バルブ作用角学習値ＶＬｇが得られるまでの間、エンジンの運転性悪化を抑制することができる。
［その他の実施の形態］
（ａ）．前記各実施の形態においては、コントロールシャフトの軸方向移動により仲介駆動機構がバルブ作用角及びバルブリフト量を調節するタイプであったが、仲介駆動機構を設けなくても図３３，３４に示すごとく構成することでバルブ作用角及びバルブリフト量を調節しても良い。すなわち吸気カム４６４ａを３次元カムとし、吸気カムシャフト４６４にコントロールシャフトを兼ねさせて軸方向に移動しても良い。ここでは、吸気カムシャフト４６４の端部にはストレートスプライン４６４ｂが設けられて、このストレートスプライン４６４ｂによりバルブタイミング調節機構５８のベーン体１２６（図１４）に係合している。したがってベーン体１２６が短円筒状のケーシング内で軸方向移動が不能でも、吸気カムシャフト４６４は軸方向に移動可能となる。
【０２０６】
ここでシャフトスライド機構１００は前記実施の形態１にて説明したごとくである。ただしカムフレーム１１０は転がり軸受部４６６を介して吸気カムシャフト４６４に接続されている。このことにより、バルブタイミング調節機構５８を介してクランクシャフトの回転に連動している吸気カムシャフト４６４に対して、カムフレーム１１０は回転することなく吸気カムシャフト４６４を軸方向に移動できる。
【０２０７】
そして図３４の（Ａ）に示すごとく螺旋カム機構１０４のストッパアーム１０４ｄが最小作用角側ストッパ１０４ｅに当接している状態では、吸気カムシャフト４６４はＬ方向の限界位置に存在する。したがって吸気バルブ２ａは吸気カム４６４ａの低バルブリフト量側に接触して駆動され、バルブリフト量及びバルブ作用角は最も小さいものとなる。
【０２０８】
図３４の（Ａ）の状態からモータ駆動により螺旋カム１０８を回転させると、吸気カムシャフト４６４はＨ方向に移動する。このことにより吸気バルブ２ａは吸気カム４６４ａの低バルブリフト量側から離れた位置に接触するようになり、バルブリフト量及びバルブ作用角は次第に大きくなる。
【０２０９】
そして図３４の（Ｂ）に示すごとく螺旋カム機構１０４のストッパアーム１０４ｄが最大作用角側ストッパ１０４ｆに当接すると、吸気カムシャフト４６４はＨ方向の限界位置となる。したがって吸気バルブ２ａは吸気カム４６４ａの高バルブリフト量側に接触して駆動され、バルブリフト量及びバルブ作用角は最も大きいものとなる。
【０２１０】
このようにして前記図８に示したごとくの吸気バルブ２ａのバルブリフト量及びバルブ作用角の調節が可能となる。そして前記各実施の形態にて説明したごとくの学習が可能となり、同様な効果を生じる。
【０２１１】
（ｂ）．前記各実施の形態では、モータと螺旋カムとの組み合わせによりコントロールシャフトを軸方向に移動させたが、油圧ピストンでコントロールシャフトを軸方向に移動させるようにしても良く、モータとボールネジとの組み合わせによりコントロールシャフトを軸方向に移動させるようにしても良い。
【０２１２】
（ｃ）．前記各実施の形態においては、バルブ作用角について述べた。しかし、図８に示したごとく、バルブ作用角（バルブの開弁から閉弁までのクランクシャフトの回転角度）はバルブリフト量に連動しているので、前記各実施の形態に記載されている「バルブ作用角」との表現を「バルブリフト量」に置き換えても同じである。
【０２１３】
（ｄ）．前記各実施の形態においては、吸気バルブ２ａについてのバルブ作用角又はバルブリフト量の制御例であったが、排気バルブ２ｂのバルブ作用角又はバルブリフト量を可変とする場合にも適用できる。
【０２１４】
（ｅ）．前記各実施の形態においてはバルブ作用角又はバルブリフト量の制御例であったが、バルブタイミングの制御に対しても適用することができる。
すなわち、図１４に示したバルブタイミング調節機構５８により調節されるバルブタイミングは、エンジン回転数センサ４６の出力パルスと、基準クランク角センサ４８の出力パルスとのクランク角度差により求められる。このバルブタイミングの学習値を、バルブタイミングの最遅角側と最進角側とのいずれか一方にて正式に学習し、他方にて仮学習するようにしても良い。
【０２１５】
（ｆ）．前記各実施の形態では、学習値及び仮学習値はセンサにより検出された状態量と既知の状態量との差が設定されていたが、これ以外にセンサにより検出された状態量に加算すると、加算後の値が、既知の状態量とは許容範囲内の差となるような加算値を、学習値及び仮学習値として設定しても良い。
【０２１６】
（ｇ）．前記各実施の形態では、仮学習の位置は最大バルブ作用角（最大バルブリフト量）の位置であったが、例えばエンジン停止時あるいはエンジン始動時に、コントロールシャフトを、最大バルブ作用角と最小バルブ作用角との中間の位置で機械的に拘束する場合がある。このような場合にはエンジンの始動状態ではコントロールシャフトは中間位置に拘束されて、バルブ作用角（バルブリフト量）も中間位置であることが推定される。したがって始動時に、この中間位置に対応する既知の状態量（回転角θｖ、スライド量ＳＬｖやバルブ作用角ＶＬ）と実際にセンサにより検出される回転角θｖ、スライド量ＳＬｖやバルブ作用角ＶＬとの差に基づいて、仮学習値を求めることができる。
【０２１７】
このような中間の位置での機械的な拘束は、例えばコントロールシャフトの周面にピン孔を設け、このピン孔にエンジンの停止時や始動時にシリンダヘッド側からバネ、油圧、電磁力などによりピンを挿入することで可能である。バルブタイミングについても同じであり、ベーン体にピン孔を設けてケーシング側からピンを挿入することにより拘束できる。始動後に油圧や電磁力によりピンをピン孔から抜くことにより、バルブ作用角（バルブリフト量）あるいはバルブタイミングを任意に調節できる状態に戻すことができる。
【０２１８】
又、コントロールシャフトの中間位置での機械的拘束は、螺旋カム機構のストッパアームに対して、最小作用角側ストッパと最大作用角側ストッパとの中間位置に、中間ストッパを出し入れすることによっても可能である。
【０２１９】
（ｈ）．図１５のステップＳ１０９、図２０のステップＳ３０７及び図２６のステップＳ５１０にては、当接の有無や検出値としてのスライド量ＳＬｖの変化の有無を判定していたが、エンジン停止時に最大バルブ作用角状態にしてある場合は、始動時にこれらの判定処理は実行しなくて直ちに仮学習しても良い。停止時に中間位置に機械的に拘束している場合も同じである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のエンジン及びＥＣＵの概略構成図。
【図２】上記エンジンの可変動弁系の縦断面図。
【図３】上記可変動弁系の仲介駆動機構の斜視図。
【図４】上記仲介駆動機構の水平破断斜視図。
【図５】上記仲介駆動機構の水平及び垂直破断斜視図。
【図６】上記仲介駆動機構の駆動説明図。
【図７】上記仲介駆動機構の駆動説明図。
【図８】上記仲介駆動機構によるバルブ作用角及びバルブリフト量変化を説明するグラフ。
【図９】上記可変動弁系のシャフトスライド機構の斜視図。
【図１０】上記シャフトスライド機構における螺旋カム機構の斜視図。
【図１１】上記螺旋カム機構の駆動説明図。
【図１２】上記螺旋カム機構の螺旋カムのカム形状説明図。
【図１３】上記螺旋カムの検出回転角θｖとバルブ作用角ＶＬとの関係を示すグラフ。
【図１４】上記可変動弁系のバルブタイミング調節機構の構成及び駆動説明図。
【図１５】上記ＥＣＵが実行するバルブ作用角制御処理のフローチャート。
【図１６】同じく最小バルブ作用角学習処理のフローチャート。
【図１７】実施の形態１による処理の一例を示すタイミングチャート。
【図１８】実施の形態１による処理の一例を示すタイミングチャート。
【図１９】実施の形態１による処理の一例を示すタイミングチャート。
【図２０】実施の形態２のＥＣＵが実行するバルブ作用角制御処理のフローチャート。
【図２１】同じく最小バルブ作用角学習処理のフローチャート。
【図２２】実施の形態２による処理の一例を示すタイミングチャート。
【図２３】実施の形態２による処理の一例を示すタイミングチャート。
【図２４】実施の形態２による処理の一例を示すタイミングチャート。
【図２５】実施の形態３のシャフトスライド機構の斜視図。
【図２６】実施の形態３のＥＣＵが実行するバルブ作用角制御処理のフローチャート。
【図２７】コントロールシャフトのスライド量ＳＬとバルブ作用角ＶＬとの関係を示すグラフ。
【図２８】実施の形態４のＥＣＵが実行するバルブ作用角制御処理のフローチャート。
【図２９】実施の形態４のＥＣＵが実行するバルブ作用角制御処理のフローチャート。
【図３０】実施の形態４による処理の一例を示すタイミングチャート。
【図３１】実施の形態４による処理の一例を示すタイミングチャート。
【図３２】実施の形態４による処理の一例を示すタイミングチャート。
【図３３】他のエンジンの可変動弁系の例を示す斜視図。
【図３４】他のエンジンの可変動弁系の駆動状態の説明図。
【符号の説明】
２…エンジン、２ａ…吸気バルブ、２ｂ…排気バルブ、４…ＥＣＵ、６…ピストン、６ａ…クランクシャフト、８…シリンダブロック、１０…シリンダヘッド、１２…燃焼室、１４…点火プラグ、１６…燃料噴射弁、１８…吸気ポート、２０…吸気通路、２２…サージタンク、２４…モータ、２６…スロットルバルブ、２８…スロットル開度センサ、３０…吸入空気量センサ、３２…吸気温センサ、３４…排気ポート、３６…排気通路、３８…排気浄化用触媒コンバータ、４０…空燃比センサ、４２…アクセルペダル、４４…アクセル開度センサ、４６…エンジン回転数センサ、４８…基準クランク角センサ、５０…回転角センサ、５２…冷却水温センサ、５４…可変動弁機構、５６…バルブ作用角調節機構、５８…バルブタイミング調節機構、６０…仲介駆動機構、６２…ローラロッカーアーム、６２ａ…ロッカーローラ、６４…吸気カムシャフト、６４ａ…吸気カム、６６…入力部、６６ａ…ハウジング、６６ｂ…ヘリカルスプライン、６６ｃ，６６ｄ…アーム、６６ｅ…シャフト、６６ｆ…ローラ、６６ｇ…スプリング、６８…第１揺動カム、６８ａ…ハウジング、６８ｂ…ヘリカルスプライン、６８ｃ…軸受部、６８ｄ…ノーズ、６８ｅ…カム面、７０…第２揺動カム、７０ａ…ハウジング、７０ｂ…ヘリカルスプライン、７０ｃ…軸受部、７０ｄ…ノーズ、７０ｅ…カム面、７２…スライダギア、７２ａ…入力用ヘリカルスプライン、７２ｂ…小径部、７２ｃ…第１出力用ヘリカルスプライン、７２ｄ…小径部、７２ｅ…第２出力用ヘリカルスプライン、７２ｆ…貫通孔、７２ｇ…周溝、７２ｈ…ピン挿入孔、８０…支持パイプ、８０ａ…長孔、８２…コントロールシャフト、８２ａ…コントロールピン、８２ｂ…支持穴、１００…シャフトスライド機構、１０２…モータ、１０２ａ…小径ギヤ、１０４…螺旋カム機構、１０４ａ…大径ギヤ、１０４ｂ…カム軸、１０４ｃ…小径ギヤ、１０４ｄ…ストッパアーム、１０４ｅ…最小作用角側ストッパ、１０４ｆ…最大作用角側ストッパ、１０６ａ…大径ギヤ、１０８…螺旋カム、１０８ａ…螺旋状カム面、１１０…カムフレーム、１１０ａ…ローラ、１１０ｂ…軸、１２０…ＯＣＶ、１２２…ベーン式油圧回転機構、１２４…ケーシング、１２４ａ，１２４ｂ…壁部、１２６…ベーン体、１２６ａ…軸部、１２６ｃ，１２６ｄ…ベーン、１２８，１３０，１３２，１３４…油圧室、１３２ａ，１３４ａ…スプリング、１３６，１３８…ストッパ、３００…シャフトスライド機構、３５０…スライドセンサ、３５０ａ…ロッド状コア、３５０ｂ…コイル、４６４…吸気カムシャフト、４６４ａ…吸気カム、４６４ｂ…ストレートスプライン、４６６…転がり軸受部。

Claims (14)

1. アクチュエータにより駆動されて内燃機関のバルブ駆動状態を可変とする可変動弁機構においてセンサによりバルブ駆動の状態量を検出し、該状態量が目標値となるように前記アクチュエータを駆動する制御を実行する内燃機関の可変動弁機構制御装置であって、
   前記制御に用いるために、可変動弁機構が予め設定された基準バルブ駆動状態となった時に前記センサにより検出された状態量と前記基準バルブ駆動状態に対応する既知の状態量との関係に基づいて学習値を設定する基準バルブ駆動状態学習手段と、
   内燃機関の運転状態に基づいて内燃機関のバルブ駆動状態を推定し、該バルブ駆動状態と前記センサにより検出されている状態量との関係に基づいて仮学習値を設定し、該仮学習値を、前記基準バルブ駆動状態学習手段にて学習値が設定されるまでの間、前記制御に用いる仮学習手段と、
   を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構制御装置。
2. アクチュエータにより駆動されて内燃機関のバルブ駆動状態を可変とする可変動弁機構においてセンサによりバルブ駆動の状態量を検出し、該状態量が目標値となるように前記アクチュエータを駆動する制御を実行する内燃機関の可変動弁機構制御装置であって、
   前記制御に用いるために、可変動弁機構が予め設定された基準バルブ駆動状態となった時に前記センサにより検出された状態量と前記基準バルブ駆動状態に対応する既知の状態量との関係に基づいて学習値を設定する基準バルブ駆動状態学習手段と、
   前記基準バルブ駆動状態学習手段による学習値を前記制御に利用することが困難な場合に、内燃機関の運転状態に基づいて内燃機関のバルブ駆動状態を推定し、該バルブ駆動状態と前記センサにより検出されている状態量との関係に基づいて仮学習値を設定して前記制御に用いる仮学習手段と、
   を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構制御装置。
3. 請求項２において、前記基準バルブ駆動状態学習手段による学習値を前記制御に利用することが困難な場合とは、前記学習値の記憶が消失している場合であることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、前記仮学習手段は、内燃機関が基準機関状態にある時に、該基準機関状態から推定されるバルブ駆動状態と前記センサにより検出されている状態量との関係に基づいて前記仮学習値を設定することを特徴とする内燃機関の可変動弁機構制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、前記バルブ駆動状態とは、バルブ作用角又はバルブリフト量の状態であることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構制御装置。
6. 請求項５において、前記基準バルブ駆動状態学習手段は、前記基準バルブ駆動状態として、バルブ作用角又はバルブリフト量が最小となるバルブ駆動状態を設定していることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構制御装置。
7. 請求項１〜４のいずれかにおいて、前記バルブ駆動状態とは、バルブタイミングであることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構制御装置。
8. アクチュエータにより駆動されて内燃機関のバルブ駆動状態を可変とする可変動弁機構においてセンサによりバルブ駆動の状態量を検出し、該状態量が目標値となるように前記アクチュエータを駆動する制御を実行する内燃機関の可変動弁機構制御装置であって、
   前記制御に用いるために、可変動弁機構が予め設定された基準バルブ駆動状態となった時に前記センサにより検出された状態量と前記基準バルブ駆動状態に対応する既知の状態量との関係に基づいて学習値を設定する基準バルブ駆動状態学習手段と、
   前記基準バルブ駆動状態とは異なるバルブ駆動状態に仮基準バルブ駆動状態を設定し、前記基準バルブ駆動状態学習手段による学習値を前記制御に利用することは困難であるが、バルブ駆動状態を前記仮基準バルブ駆動状態にすることが内燃機関運転上可能である場合に、バルブ駆動状態が前記仮基準バルブ駆動状態となるように前記可変動弁機構を駆動して前記センサにより検出された状態量と前記仮基準バルブ駆動状態に対応する既知の状態量との関係に基づいて仮学習値を設定し、該仮学習値を、前記基準バルブ駆動状態学習手段にて学習値が設定されるまで前記制御に用いる仮学習手段と、
   を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構制御装置。
9. 請求項８において、前記基準バルブ駆動状態学習手段による学習値を前記制御に利用することが困難な場合とは、前記学習値の記憶が消失していて、更にバルブ駆動状態を前記基準バルブ駆動状態にすることが困難である場合であることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構制御装置。
10. 請求項８において、前記基準バルブ駆動状態学習手段による学習値を前記制御に利用することが困難な場合とは、前記学習値の記憶が消失していて、更にバルブ駆動状態を前記仮基準バルブ駆動状態にすることが、前記基準バルブ駆動状態にすることよりも容易である場合であることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構制御装置。
11. 請求項８において、前記仮学習手段は、前記学習値の記憶が消失した状態で内燃機関が冷間アイドル状態にある場合に、前記基準バルブ駆動状態学習手段による学習値を前記制御に利用することが困難であるが、バルブ駆動状態を前記仮基準バルブ駆動状態にすることが可能である場合にあるとすることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構制御装置。
12. 請求項８〜１１のいずれかにおいて、前記バルブ駆動状態とは、バルブ作用角又はバルブリフト量の状態であることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構制御装置。
13. 請求項１２において、前記基準バルブ駆動状態学習手段は、前記基準バルブ駆動状態として、バルブ作用角又はバルブリフト量が最小となるバルブ駆動状態を設定し、前記仮学習手段は、前記仮基準バルブ駆動状態として、バルブ作用角又はバルブリフト量が最大となるバルブ駆動状態を設定していることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構制御装置。
14. 請求項８〜１１のいずれかにおいて、前記バルブ駆動状態とは、バルブタイミングであることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構制御装置。

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