JP2006090227A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機関油の劣化に起因する作用角可変機構の固着状態を初期段階から把握して、固着状態が悪化する前に正常な状態に戻す処理を施す。
【解決手段】エンジンは、エンジンオイルにより駆動され、かつ吸気バルブの実バルブタイミングが、エンジン運転状態に応じた同吸気バルブの目標バルブタイミングとなるように制御されるバルブタイミング可変機構と、吸気バルブの開弁に関わる吸気カムの作用角を変更し、かつ可動部の潤滑にエンジンオイルが用いられる作用角可変機構とを備える。電子制御装置は、バルブタイミング可変機構における目標バルブタイミングの変化速度Ｖｔｒｇと実バルブタイミングの変化速度Ｖａｃｔとの偏差ΔＶが所定値α以上であると作用角可変機構を強制駆動し（ステップ５００）、エンジンオイルの劣化に伴い付着・堆積した異物を除去する。
【選択図】 図１３

Description

本発明は、機関バルブの開弁に関わるカムの作用角を変更する作用角可変機構を備える内燃機関において、機関油の劣化に起因する固着を防止するために作用角可変機構を強制駆動するようにした内燃機関の制御装置に関するものである。

吸気バルブ、排気バルブといった機関バルブのバルブ特性を機関運転状態に応じて変更する可変動弁機構を内燃機関に搭載することが、従来から提案されている。こうした可変動弁機構の一態様として、機関バルブの開弁に関わるカムの作用角及び機関バルブの最大リフト量を機関運転状態に応じて可変とする作用角可変機構がある。

例えば特許文献１には、三次元カムを有するカムシャフトを備えた作用角可変機構が記載されている。三次元カムは、カムプロフィールがカム軸方向に連続的に変化するカムである。このタイプの作用角可変機構では、油圧アクチュエータへの作動油の給排通路に設けられたオイルコントロールバルブが制御される。この制御により、油圧アクチュエータに対する作動油の供給・排出が行われ、同油圧アクチュエータが作動してカムシャフトがカム軸方向へ変位させられる。この変位に伴い、カム軸方向において三次元カムが機関バルブに接触する箇所が変化して、機関バルブの開弁に関わるカムプロフィールが変化し、カムの作用角が変化する。

また、上記とは異なるタイプの作用角可変機構として、例えば特許文献２には、軸方向への変位可能に設けられたスライダと、それぞれヘリカルスプラインによってスライダの外周に噛合された入力アーム及び出力アームとを備えたものが記載されている。このタイプの作用角可変機構では、カムによって入力アームが揺動されると、その揺動がスライダを介して出力アームに伝達されて同出力アームが揺動する。この揺動により機関バルブがバルブスプリングに抗して押下げられて開弁する。この基本動作に加え、コントロールシャフトに駆動連結された電動アクチュエータが制御される。この制御により、スライダが軸方向へ変位させられる。この変位に伴うスライダの回転により、入力アーム及び出力アームの相対位相差が変更され、カムの作用角が変更される。

上記したいずれのタイプの作用角可変機構でも、その時々の機関運転状態に応じた目標作用角（目標最大リフト量）が算出される一方で、作用角可変機構の作動状態がセンサによって検出され、その検出値に基づいて実際の作用角（最大リフト量）が算出される。そして、実際の作用角（最大リフト量）が目標作用角（目標最大リフト量）に一致するようにオイルコントロールバルブ又は電動アクチュエータが制御される。

ところで、前者（特許文献１）のタイプの作用角可変機構では、油圧アクチュエータを駆動するための作動油として内燃機関の機関油が用いられる。また、後者（特許文献２）のタイプの作用角可変機構では、可動部の潤滑のために内燃機関の機関油が用いられる。このように、いずれのタイプの作用角可変機構であっても機関油を使用しているため、機関油が劣化した場合に、その劣化に伴い生じた異物、例えば粘着物や金属くず等が、作用角可変機構の可動部分（オイルコントロールバルブを含む）に付着したり噛み込んだりして、同可動部分を固着させ、作動不良を引き起す懸念がある。

これに対し、特許文献１では、実際の作用角と目標作用角との偏差が大きいにも拘らず、実際の作用角の変化量が小さな状態が所定期間継続すると、実際の作用角が目標作用角への到達過程になく、作用角可変機構で固着による異常が生じていると診断している。そして、この診断結果に応じ、正常状態へ復帰させるための処理としてオイルコントロールバルブを強制的に駆動するようにしている。作用角可変機構の固着が、上記オイルコントロールバルブ内での異物の噛み込み等に起因したものである場合には、上記強制駆動により異物が取除かれる可能性があり、実際に異物が除去されれば作用角可変機構は正常状態に復帰する。

一方、特許文献２には、上記機関油の劣化に起因する固着及びその対策についての記載はなされていない。そこで、上記特許文献１と同様の診断及び復帰処理を、特許文献２に記載されたタイプの作用角可変機構にも適用することが考えられる。この場合の復帰処理は、スライダを強制的に往復移動させることである。この強制駆動により、可動部分、例えばヘリカルスプラインの噛合部分に付着あるいは噛み込んでいた異物が除去され、作用角可変機構が正常な状態に復帰する。
特開２００１−２５４６３７号公報 特開２００１−２６３０１５号公報

ところが、上記特許文献１に記載された診断及び復帰処理を、特許文献２に記載された作用角可変機構にも適用した場合には、次の懸念がある。機関油の劣化に起因する異物がヘリカルスプラインの噛合部分等の可動部分に付着した場合、いきなり作用角可変機構が固着するわけではなく、例えば付着・堆積する異物の量が時間とともに増加し、堆積量がある程度の量に達した時点で作用角可変機構が固着する。従って、最初に異物が付着してから完全に固着するまでの状態を「固着状態」とすると、この固着状態の初期には、スライダの動きが鈍くなって作用角の変化速度が低下するものの、実際の作用角が目標作用角に一致することもあり得る。この場合には、固着状態が進行して固着に至るおそれがあるにも拘らず、上述した条件（実際の作用角と目標作用角との偏差が大きいにも拘らず、実際の作用角の変化量が小さな状態が所定期間継続すること）が満たされない。そのため、固着が生じている旨の診断がなされず、正常な状態への復帰処理が行われない。その結果、固着状態が進行してゆくのを放置することになる。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、機関油の劣化に起因する作用角可変機構の固着状態を初期段階から把握して、固着状態が悪化する前に正常な状態に戻す処理を施すことのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。

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に記載の発明では、内燃機関の機関油により駆動され、かつ機関バルブの実際のバルブタイミングが、機関運転状態に応じた同機関バルブの目標バルブタイミングとなるように制御されるバルブタイミング可変機構と、機関バルブの開弁に関わるカムの作用角を変更し、かつ可動部の潤滑に前記機関油が用いられる作用角可変機構とを備え、前記機関油の劣化に関する実行条件が満たされると、機関油の劣化に伴う異物を除去すべく前記作用角可変機構を強制駆動するようにした内燃機関の制御装置であって、前記バルブタイミング可変機構における前記目標バルブタイミングの変化速度と、前記実際のバルブタイミングの変化速度との偏差が所定値以上であることを、前記作用角可変機構の強制駆動の実行条件としている。

上記の構成によれば、内燃機関における機関バルブのバルブタイミングがバルブタイミング可変機構によって機関運転状態に応じたものに変更される。この変更に際しては、機関バルブの実際のバルブタイミングが、機関運転状態に応じた目標バルブタイミングとなるようにバルブタイミング可変機構が制御される。また、内燃機関における機関バルブの開弁に関わるカムの作用角が、作用角可変機構によって機関運転状態に応じたものに変更される。

上記バルブタイミング可変機構では、その駆動のために内燃機関の機関油が用いられる。また、作用角可変機構では、その可動部の潤滑のために上記機関油が用いられる。このように、バルブタイミング可変機構及び作用角可変機構では共通の油（機関油）が使用される。この機関油が劣化すると、その劣化に伴い生じた異物、例えば粘着物や金属くず等が機関油の供給経路を流れる過程で、可変機構（バルブタイミング可変機構及び作用角可変機構）の可動部分に付着・堆積したり噛み込んだりして、同可動部分が固着状態となる場合がある。この固着状態の初期の段階では、可動部分の動作が可能である。しかし、機関油の劣化が進むにつれて固着状態も進行し、やがては可動部分の固着（動かない状態）を招くおそれがある。

また、バルブタイミング可変機構では、上記機関油の劣化に起因して可動部の応答速度（作動速度）が低下する。この場合には、同可変機構による実際のバルブタイミングの変化速度が低下する。例えば、請求項２に記載の発明によるように、バルブタイミング可変機構への機関油の供給経路にオイルフィルタが設けられている場合には、そのオイルフィルタに上記異物が付着・堆積すると、バルブタイミング可変機構に対する機関油の時間当りの供給量が減少し、実際のバルブタイミングの変化速度が低下する。そして、機関油の劣化が進行してフィルタにおける異物の堆積量が増加するに従い、上記供給油量の減少度合い及び変化速度の低下度合いがともに大きくなる。

従って、固着状態が進行するにつれて、目標バルブタイミングの変化速度に対し、実際のバルブタイミングの変化速度が低い側へ乖離してゆく。この乖離の度合いは、固着状態の初期段階では小さいが、固着状態が進行するに従って大きくなる。そのため、この乖離の度合いを利用することで、固着状態の進行状態を把握することが可能である。そして、固着状態の初期段階で、正常な状態に戻すための処理を行うことで、固着状態の進行が放置されるのを抑止することが可能である。

この点、請求項１に記載の発明では、バルブタイミング可変機構における目標バルブタイミングの変化速度と、実際のバルブタイミングの変化速度との偏差が求められ、この偏差と所定値とが比較される。この比較により、機関油の劣化に起因する固着状態の初期段階であるかどうかを診断することが可能である。偏差が所定値以上である場合には、このまま放置しておけば、固着状態が進行して作用角可変機構に固着の懸念があることを把握することができる。

そして、偏差が所定値以上であることが作用角可変機構の強制駆動の実行条件とされ、この実行条件が満たされている場合には作用角可変機構が強制的に駆動される。この強制駆動により、固着を引き起す可能性のある異物を早期に除去し、同作用角可変機構が固着するのを未然に防止することができるようになる。

なお、請求項１又は２に記載の発明における作用角可変機構としては、例えば、請求項３に記載の発明によるように、前記カム及び前記機関バルブ間に回転可能かつ軸方向への変位可能に設けられたスライダと、ヘリカルスプラインにて前記スライダの外周に噛合され、かつ前記カムにより駆動される入力アームと、前記スライダ外周の前記入力アームとは異なる箇所にヘリカルスプラインにて噛合され、かつ前記機関バルブを駆動する出力アームとを有し、前記スライダの軸方向への変位に伴う回転により、前記入力アーム及び前記出力アームの相対位相差を変更し、前記カムの作用角を変更するものを採用することができる。

このタイプの作用角可変機構によると、スライダの外周に入力アーム及び出力アームがそれぞれヘリカルスプラインにて噛合されていることから、カムによって入力アームが揺動されると、その揺動がスライダを介して出力アームに伝達される。この伝達により出力アームが揺動し、機関バルブが開閉駆動される。

上述した基本動作に加え、カムの作用角が、内燃機関の運転状態に応じた目標作用角となるように作用角可変機構が制御される。この制御によりスライダが軸方向へ変位させられると、その変位に伴うスライダの回転により、入力アーム及び出力アームがねじられて、それらの相対位相差が変更され、カムの作用角が目標作用角に近づけられる。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記強制駆動に際し、前記スライダは前記軸方向へ移動させられるとする。
上記の構成によれば、強制駆動の実行条件が満たされると、スライダが軸方向へ強制的に移動させられる。この移動に伴うスライダの回転により、スライダ及び入力アームの噛合状態が変化するとともに、スライダ及び出力アームの噛合状態が変化して異物が除去される。

請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記強制駆動時における前記スライダの移動方向は、実際の作用角が目標作用角から離れる際にスライダが移動する方向と同一に設定されているとする。

ここで、ヘリカルスプラインの噛合部分で異物が噛み込む現象は、実際の作用角を目標作用角に近づけるべくスライダを軸方向へ移動させる過程で起るものと考えられる。この点、請求項５に記載の発明では、強制駆動に際し、スライダが軸方向について実際の作用角が目標作用角から離れる方向へ移動させられる。この方向は、上記異物を噛み込む方向とは逆方向である。そのため、スライダが同方向へ強制的に移動させられることにより、異物が効果的に除去される。

請求項６に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記強制駆動に際し、前記スライダが前記軸方向へ往復移動させられるとする。
上記の構成によれば、強制駆動の実行条件が満たされると、スライダが強制的に軸方向へ往復移動させられる。従って、単に軸方向の一方のみにスライダが移動させられる場合に比べ、異物をより確実に除去することが可能となる。

請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の発明において、前記強制駆動に際し、前記スライダが、その可動範囲の全域にかけて往復移動させられるとする。
上記の構成によれば、スライダがその可動範囲の全域にかけて往復移動させられると、同スライダは採り得る最大限移動することとなり、異物についてスライダの往復移動によって除去可能な領域が最も広くなる。

以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。
車両には、図１〜図３に示すように、内燃機関としての多気筒ガソリンエンジン（以下、単にエンジンという）１１が搭載されている。エンジン１１は、複数の気筒（シリンダ）１２を有するシリンダブロック１３と、その上側に配置されるシリンダヘッド１４とを備える。各気筒１２にはピストン１５が往復動可能に収容されている。各ピストン１５は、コネクティングロッド１６を介し、出力軸であるクランクシャフト１７に連結されている。そのため、各ピストン１５が往復動すると、その動きはコネクティングロッド１６によって回転運動に変換された後、クランクシャフト１７に伝達される。

各気筒１２内のピストン１５よりも上側の空間は燃焼室１８となっている。各燃焼室１８には、スロットルバルブ１９を有する吸気通路２１が接続されており、エンジン１１の外部の空気が吸気通路２１を通過して燃焼室１８に吸入される。スロットルバルブ１９は電動モータ等からなるアクチュエータ２２に駆動連結されている。アクチュエータ２２は、運転者によるアクセルペダル２３の踏込み操作等に応じて作動し、スロットルバルブ１９を回動させる。このスロットルバルブ１９の回動角度（スロットル開度）に応じて、吸気通路２１を流れる空気の量（吸入空気量）が変化する。

また、燃焼室１８には排気通路２４が接続されており、燃焼室１８で生じた燃焼ガスが同排気通路２４を通ってエンジン１１の外部へ排出される。
上記シリンダヘッド１４には、吸気通路２１の各燃焼室１８との接続部分（吸気ポート２１Ａ）を開閉する吸気バルブ２５と、排気通路２４の各燃焼室１８との接続部分（排気ポート２４Ａ）を開閉する排気バルブ２６とが、機関バルブとして気筒１２毎に設けられている。本実施形態では、これらの吸・排気バルブ２５，２６が気筒当りに一対ずつ設けられている。同一種類のバルブ２５，２５（又は２６，２６）は気筒配列方向（図１及び図２では紙面と直交する方向）に並設されている。吸・排気バルブ２５，２６は、いずれもバルブスプリング２７によって、吸・排気ポート２１Ａ，２４Ａを閉鎖する方向（閉弁方向、図２の略上方）へ付勢されている。シリンダヘッド１４における吸気バルブ２５の略上方には、吸気カム２８を有する吸気カムシャフト２９が、支持壁部３１（図３参照）により回転可能に支持されている。同様に、シリンダヘッド１４における排気バルブ２６の略上方には、排気カム３２を有する排気カムシャフト３３が回転可能に支持されている。

吸・排気カムシャフト２９，３３は、タイミングチェーン３４、スプロケット３５（図４参照）等によりクランクシャフト１７に駆動連結されている。そして、クランクシャフト１７の回転がタイミングチェーン３４等を介して吸・排気カムシャフト２９，３３に伝達される。吸・排気カム２８，３２の回転により、吸・排気バルブ２５，２６がバルブスプリング２７に抗して押下げられる。この押下げにより、吸・排気ポート２１Ａ，２４Ａが開放された状態（開弁状態）になる。

吸気通路２１には、燃焼室１８側へ燃料を噴射する燃料噴射弁３６が各気筒１２に対応して取付けられている。噴射された燃料は、吸気通路２１を通る吸入空気と混ざり合って混合気となる。なお、吸気通路２１を介さずに燃料噴射弁３６から燃焼室１８へ燃料を直接噴射する構成としてもよい。

シリンダヘッド１４には、点火プラグ３７が各気筒１２に対応して取付けられている。各点火プラグ３７は、イグナイタ３８からの点火信号に基づいて作動する。点火プラグ３７には、点火コイル３９から出力される高電圧が印加される。そして、前記混合気は点火プラグ３７の火花放電によって着火され、爆発・燃焼する。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン１５が往復動され、クランクシャフト１７が回転されてエンジン１１の駆動力（出力トルク）が得られる。

エンジン１１には、吸気バルブ２５のバルブ特性を可変とする可変動弁機構として、バルブタイミング可変機構４１及び作用角可変機構４２が設けられている。
バルブタイミング可変機構４１は、クランクシャフト１７に対する吸気カムシャフト２９の相対回転位相を変化させることにより、吸気バルブ２５のバルブタイミングをクランク角（クランクシャフト１７の回転角）に対して連続的に変更するための機構である。吸気バルブ２５のバルブタイミングは、例えば、図６に示すように吸気バルブ２５の開弁時期ＩＶＯ及び閉弁時期ＩＶＣで表すことができる。バルブタイミングは、吸気バルブ２５の開弁期間（開弁時期ＩＶＯから閉弁時期ＩＶＣまでの期間）が一定に保持された状態で進角又は遅角させられる。なお、図６中のＥＶＯ，ＥＶＣは排気バルブ２６の開弁時期及び閉弁時期である。

図４は上記バルブタイミング可変機構４１の縦断面を示し、図５は図４におけるＡ−Ａ線に沿った断面を示している。ただし、図５ではスプロケット３５の歯の部分についての図示が省略されている。

吸気カムシャフト２９の一方（図４の左方）の端部には、内部ロータ４３が一体回転可能に取付けられるとともに、上記スプロケット３５が相対回転可能に取付けられている。スプロケット３５には、側板４４、ハウジング４５及びカバー４６が一体回転可能に取付けられている。ハウジング４５は円環形状をなし、その内周面に複数の突部４７を有している。一方、内部ロータ４３は、ボス４８と、そのボス４８の外周面に設けられた複数のベーン４９とを備えている。各突部４７はボス４８の外周面に摺動可能に接触し、各ベーン４９は隣合う突部４７，４７間においてハウジング４５の内周面に摺動可能に接触している。

吸気カムシャフト２９をクランクシャフト１７に対し相対回転させるために、エンジンオイル（機関油）５３の油圧が利用されている。詳しくは、ハウジング４５内の隣合う突部４７，４７間の空間は、ベーン４９によって２つの空間に区画されている。これらのうち、吸気カムシャフト２９の回転方向（図５の反時計回り方向）についてベーン４９よりも前側の空間は「遅角側圧力室５１」を構成し、後ろ側の空間は「進角側圧力室５２」を構成している。

そして、両圧力室５１，５２内の油圧によって内部ロータ４３がハウジング４５に対して相対回転する。すなわち、進角側圧力室５２内の油圧を遅角側圧力室５１内の油圧に対して高くすると、内部ロータ４３はハウジング４５に対して吸気カムシャフト２９の回転方向に相対回転する。このとき、吸気カムシャフト２９の回転位相はクランクシャフト１７の回転位相に対して進められる（進角される）。これとは逆に、遅角側圧力室５１内の油圧を進角側圧力室５２の油圧に対して高くすると、内部ロータ４３はハウジング４５に対して吸気カムシャフト２９の回転方向と逆方向に相対回転され、吸気カムシャフト２９の回転位相はクランクシャフト１７の回転位相に対して遅らされる（遅角される）。

上記両圧力室５１，５２内に対するエンジンオイル５３の供給及び排出を行うために、遅角側圧力室５１に繋がる遅角側通路５４と、進角側圧力室５２に繋がる進角側通路５５とが設けられている。両通路５４，５５には、電磁駆動式の流量制御弁であるオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）５６を介して、供給通路５７及び２つの排出通路５８，５９が接続されている。供給通路５７はＯＣＶ用オイルフィルタ６０及びオイルポンプＰを介してオイルパン６１に繋がり、両排出通路５８，５９は直接オイルパン６１に繋がっている。

ＯＣＶ５６は、複数のポートが形成されたケーシング６２を備えている。ポートには、遅角側通路５４、進角側通路５５、供給通路５７及び両排出通路５８，５９が接続されている。ケーシング６２の内部には、ばね６３によって弾性付勢されたスプール６４が往復動可能に収容されている。ＯＣＶ５６では、電磁ソレノイド６５への通電時間がデューティ制御されることにより、スプール６４の軸方向における位置が変更されて各ポートが開閉される。

デューティ比が小さな値（例えば０％）の場合には、ばね６３が伸張してスプール６４が一端側（図４の右側）に配置される。遅角側通路５４と供給通路５７とが接続され、オイルパン６１内のエンジンオイル５３が供給通路５７、遅角側通路５４等を通って遅角側圧力室５１に供給される。また、進角側通路５５と一方（図４の左方）の排出通路５８とが接続され、進角側圧力室５２内のエンジンオイル５３が進角側通路５５、排出通路５８等を通ってオイルパン６１に戻される。その結果、ハウジング４５に対し内部ロータ４３が吸気カムシャフト２９の回転方向とは反対方向（遅角方向）へ相対回転する。

また、デューティ比が大きな値（例えば１００％）の場合には、スプール６４がばね６３を圧縮させて他端側（図４の左側）に配置される。進角側通路５５と供給通路５７とが接続され、オイルパン６１内のエンジンオイル５３が供給通路５７、進角側通路５５等を通って進角側圧力室５２に供給される。また、遅角側通路５４と他方（図４の右方）の排出通路５９とが接続され、遅角側圧力室５１内のエンジンオイル５３が遅角側通路５４、排出通路５９等を通ってオイルパン６１に戻される。その結果、ハウジング４５に対し内部ロータ４３が吸気カムシャフト２９の回転方向（進角方向）へ相対回転する。

なお、図４中及び図５中の６６は、内部ロータ４３をハウジング４５に相対回転不能に連結して、スプロケット３５、ハウジング４５等に対する内部ロータ４３の相対回転をロックするロック機構である。ロック機構６６は、特定の状況となった場合に、内部ロータ４３の相対回転を制限して、バルブタイミングの不用意な変更を防止するために設けられている。

一方、作用角可変機構４２は、吸気カム２８の作用角を連続的に変更するための機構である。ここで、図７に示すように作用角は、吸気カム２８の回転（図７ではクランク角で表現）について、吸気バルブ２５の開弁時期ＩＶＯから閉弁時期ＩＶＣまでの角度範囲である。本実施形態では、作用角可変機構４２により上記作用角に加え吸気バルブ２５の最大リフト量も連続的に変更される。最大リフト量は、吸気バルブ２５が開弁時において最も下方まで移動（リフト）したときの同吸気バルブ２５の移動量である。これらの作用角及び最大リフト量は、作用角可変機構４２によって互いに同期して変化させられ、例えば、作用角が小さくなるほど最大リフト量も小さくなる。作用角が小さくなるに従い、吸気バルブ２５の開弁時期ＩＶＯと閉弁時期ＩＶＣとが互いに近寄り、開弁期間が短くなり、気筒１２当りの吸入空気量が少なくなる。

図３に示すように、作用角可変機構４２は、気筒１２毎の仲介駆動機構６７を備えるほか、支持パイプ６８、コントロールシャフト６９及びアクチュエータ７１を備えている。支持パイプ６８は気筒１２の配列方向（図３の左右方向）へ延びるように配置され、前述した支持壁部３１に固定されている。なお、この方向について、特に区別する必要のない場合には「軸方向」といい、区別する必要のある場合には矢印Ｘ方向又は矢印Ｙ方向というものとする。矢印Ｘ方向は、タイミングチェーン３４に近づく方向であり、本実施形態では吸気カム２８の作用角を小さくする方向である。また、矢印Ｙ方向はタイミングチェーン３４から遠ざかる方向であり、本実施形態では作用角を大きくする方向である。前記固定により、支持パイプ６８は軸方向への移動が不能であり、しかも回転不能である。コントロールシャフト６９は支持パイプ６８内に挿通されている。アクチュエータ７１は電動モータと、この電動モータの回転を直線運動に変換してコントロールシャフト６９に伝達する変換機構とを備えている。そして、この直線運動の伝達により、コントロールシャフト６９が軸方向へ往復駆動される。

各仲介駆動機構６７は、気筒１２毎の吸気カム２８と吸気バルブ２５との間に設けられている（図１及び図２参照）。各仲介駆動機構６７は、図８〜図１０に示すように、入力アーム７２と、その軸方向についての両側に配置された一対の出力アーム７３，７４とを備えている。仲介駆動機構６７毎の入・出力アーム７２〜７４は支持壁部３１，３１間に配置されており、軸方向への変位が両支持壁部３１，３１によって規制されている（図１０参照）。

入力アーム７２は一対の支持片７５，７５を備えており、両支持片７５，７５間にローラ７６が軸支されている。また、各出力アーム７３，７４は、ベース円部７７と、凹状に湾曲するカム面７８Ａを有するノーズ７８とをそれぞれ備えている。

支持パイプ６８と、入・出力アーム７２〜７４との間には、動力伝達用のスライダ７９が配置されている。スライダ７９は、支持パイプ６８上に回動可能かつ軸方向への変位可能に支持されている。支持パイプ６８の外側のスライダ７９を同支持パイプ６８内のコントロールシャフト６９に動力伝達可能に連結するために、同スライダ７９の内壁には、周方向に延びる周溝８１が形成されている。周溝８１は、スライダ７９に設けられた貫通孔８２によって同スライダ７９の外部に連通している（図１１参照）。また、支持パイプ６８において、隣合う支持壁部３１，３１間には、軸方向へ延びる長孔８３が形成されている。これらの周溝８１及び長孔８３の交わる箇所には、前述した貫通孔８２を通じて挿入された係止ピン８４が配置され、その内端部（図１０及び図１１の下端部）がコントロールシャフト６９に圧入固定されている。また、周溝８１内に位置する係止ピン８４の外端部（図１０及び図１１の上端部）にはブッシュ８５が係止されている。

従って、前述したように支持パイプ６８がシリンダヘッド１４（支持壁部３１）に固定されているが、コントロールシャフト６９の軸方向への移動に伴い、係止ピン８４が長孔８３内を移動することで、ブッシュ８５を介してスライダ７９を軸方向へ変位させることが可能である。さらに、スライダ７９自体は、周方向へ延びる周溝８１にて係止ピン８４及びブッシュ８５に係合されていることから、係止ピン８４及びブッシュ８５にて軸方向の位置は決定されるが、軸周りについては回動可能である。

入力アーム７２及びスライダ７９間で動力を伝達するために、入力アーム７２の内周面には、出力アーム７３側ほど時計回り方向へねじれたヘリカルスプライン７２Ａが形成されている。これに対応して図９に示すように、スライダ７９の外周面の軸方向における中間部分には、同方向へねじれたヘリカルスプライン７９Ａが形成され、これが前述したヘリカルスプライン７２Ａに噛合されている。

また、各出力アーム７３，７４及びスライダ７９間で動力を伝達するために、各出力アーム７３，７４の内周面には、前記入力アーム７２のヘリカルスプライン７２Ａとは逆方向、すなわち入力アーム７２から出力アーム７３側へ離れるほど反時計回り方向へねじれたヘリカルスプライン７３Ｂ，７４Ｃが形成されている。これに対応して、スライダ７９の外周面の軸方向における両端部には、同方向へねじれたヘリカルスプライン７９Ｂ，７９Ｃが形成され、これらが前述したヘリカルスプライン７３Ｂ，７４Ｃに噛合されている。このように、ヘリカルスプライン７２Ａ，７９Ａと、ヘリカルスプライン７３Ｂ，７４Ｃ，７９Ｂ，７９Ｃとが逆方向へねじれている。そのため、コントロールシャフト６９の軸方向の移動に連動してスライダ７９が同方向へ変位しながら回転することにより、入力アーム７２と各出力アーム７３，７４とに対し互いに逆方向のねじり力が付与され、入力アーム７２及び出力アーム７３，７４の相対位相差が変化する。また、前記ヘリカルスプライン（７２Ａ，７３Ｂ，７４Ｃ），（７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ）のねじれ方向の設定により、入・出力アーム７２〜７４の相対位相差は、スライダ７９が矢印Ｘ方向（作用角を小さくする方向）へ変位するに従い小さくなる。

図２に示すように、各仲介駆動機構６７のローラ７６は吸気カム２８に接触しており、吸気カムシャフト２９の回転に伴い吸気カム２８による略下向きの力がローラ７６に加えられる。また、支持片７５及びシリンダヘッド１４間にはスプリング８６が圧縮状態で配置されており、このスプリング８６によりローラ７６が吸気カム２８に押付けられている。そして、吸気カム２８のカムプロフィールに応じて変化する略下向きの力と、スプリング８６による上向きの力及びバルブスプリング２７の圧縮反力等とがつり合うように入力アーム７２がコントロールシャフト６９を支点として上下に揺動する。

一方、気筒１２毎の吸気バルブ２５及び出力アーム７３，７４間にはロッカーアーム８７が配置され、同ロッカーアーム８７を介して出力アーム７３，７４の揺動が対応する吸気バルブ２５に伝達される。すなわち、各ロッカーアーム８７は、その基端部（図２の左端部）８７Ａにおいてアジャスタ８８にて揺動可能に支持され、先端部（図２の右端部）８７Ｂにおいて吸気バルブ２５に接触している。そして、バルブスプリング２７の付勢力が吸気バルブ２５を通じてロッカーアーム８７の先端部８７Ｂに加わり、同ロッカーアーム８７のローラ８９が出力アーム７３（又は７４）のベース円部７７又はノーズ７８に接触している。

従って、吸気カムシャフト２９が回転すると、仲介駆動機構６７では、吸気カム２８によって入力アーム７２がコントロールシャフト６９を支点として上下に揺動する。この揺動はスライダ７９を介して両出力アーム７３，７４に伝達され、同出力アーム７３，７４が上下に揺動する。これらの揺動する出力アーム７３，７４によって、対応する吸気バルブ２５が駆動されて開閉する。

また、アクチュエータ７１によってコントロールシャフト６９が軸方向へ移動させられることで、スライダ７９が回転を伴いながら軸方向へ変位し、入・出力アーム７２〜７４の揺動方向について、入力アーム７２と各出力アーム７３，７４との相対位相差が変更される。この変更に伴い吸気カム２８の作用角が連続的に変化する。スライダ７９が矢印Ｘ方向へ最大量変位して相対位相差が最小のときには作用角が小さく、気筒１２当りの吸入空気量が少ない。そして、スライダ７９の矢印Ｙ方向への変位に伴って相対位相差が増大すると、作用角が大きくなって吸入空気量が多くなる。

図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、アクチュエータ７１によってコントロールシャフト６９を図３の矢印Ｙ方向へ最大量移動させたときの仲介駆動機構６７の状態を示している。スライダ７９が可動範囲における矢印Ｙ方向の端に位置している。このときには、入力アーム７２と各出力アーム７３，７４との相対位相差が最大となり、吸気カム２８の作用角が最大となっている。

特に、図１２（Ａ）は、吸気カム２８がそのベース円部２８Ａにおいて、仲介駆動機構６７のローラ７６に接触した状態を示している。この状態では、両出力アーム７３，７４のベース円部７７においてノーズ７８に近い部分がロッカーアーム８７のローラ８９に接触している。このため、吸気バルブ２５は閉弁状態（リフト量が「０」）となる。

吸気カムシャフト２９が回転すると、吸気カム２８のノーズ２８Ｂによってローラ７６が押下げられて、入力アーム７２が下方へ揺動する。この揺動がスライダ７９を介して各出力アーム７３，７４に伝達されて、同出力アーム７３，７４が下方へ揺動する。これらの揺動により、ノーズ７８のカム面７８Ａが直ちにロッカーアーム８７のローラ８９に接触して、図１２（Ｂ）に示すように、カム面７８Ａの略全範囲を使用してローラ８９を押下げる。この押下げにより、ロッカーアーム８７が基端部８７Ａを支点として下方へ揺動し、ロッカーアーム８７の先端部８７Ｂが吸気バルブ２５を大きく押下げ、同吸気バルブ２５を大きく開弁させる。最大リフト量が最も大きくなり、吸気ポート２１Ａから燃焼室１８に流入する空気の量が最大となる。

前記の状態から、アクチュエータ７１によってコントロールシャフト６９を図３の矢印Ｘ方向へ移動させると、それに連動してスライダ７９が回転しながら同方向へ変位する。スライダ７９の回転により入力アーム７２及び各出力アーム７３，７４に対し互いに逆方向のねじり力が付与され、図１２（Ａ）において二点鎖線で示すように、入力アーム７２及び各出力アーム７３，７４の相対位相差が変化する。この相対位相差は、スライダ７９の矢印Ｘ方向への変位量が大きくなるほど小さくなる。

吸気カム２８のベース円部２８Ａが、仲介駆動機構６７のローラ７６に接触するときに、出力アーム７３，７４のベース円部７７についてロッカーアーム８７のローラ８９との接触箇所がノーズ７８から遠ざかる。このため、出力アーム７３，７４が揺動しても、しばらくはロッカーアーム８７のローラ８９は、ノーズ７８のカム面７８Ａに接触することなくベース円部７７に接触し続ける。

その後、カム面７８Ａがローラ８９を押下げて、基端部８７Ａを支点としてロッカーアーム８７を下方へ揺動させるが、ローラ８９が当初、ノーズ７８から離れている分、カム面７８Ａの使用範囲が少なくなる。その結果、ロッカーアーム８７の揺動角度が小さくなり、作用角が小さくなる。こうして、吸気バルブ２５は最大時よりも小さな作用角にて吸気ポート２１Ａを開放状態にする。吸気バルブ２５の開弁に伴い吸気ポート２１Ａから燃焼室１８に流入する空気量は、スライダ７９の矢印Ｘ方向への変位量に応じて少なくなる。

このように、アクチュエータ７１によってコントロールシャフト６９を通じてスライダ７９の位置を調整することにより、上記図７に示すように、吸気カム２８の作用角及び吸気バルブ２５の最大リフト量を連続的に変化させることが可能である。

さらに、作用角可変機構４２では、その可動部分、より正確には、部品同士が接触した状態で相対移動する箇所に潤滑油を供給して潤滑を行うようにしている。こうした箇所の１つに、図１０に示すように、スライダ７９のヘリカルスプライン７９Ａと入力アーム７２のヘリカルスプライン７２Ａとの噛合部分、同じくスライダ７９のヘリカルスプライン７９Ｂ，７９Ｃと出力アーム７３，７４のヘリカルスプライン７３Ｂ，７４Ｃとの噛合部分が挙げられる。これらの噛合部分を潤滑するために、コントロールシャフト６９を支持パイプ６８の内径よりも若干小径とすることで、その支持パイプ６８の内壁面とコントロールシャフト６９との間に潤滑油通路９０が設けられている。この潤滑油通路９０には、オイルポンプＰから吐出されたエンジンオイル５３の一部が供給される。また、支持パイプ６８の管壁にはエンジンオイル５３の給油口６８Ａが開けられており、上記潤滑油通路９０を流れるエンジンオイル５３の一部が、この給油口６８Ａや、出力アーム７３，７４の支持パイプ６８に対する支持部分等を通って、同支持パイプ６８と入・出力アーム７２〜７４とによって囲まれた空間（スライダ７９の可動空間）に供給される。そして、供給されたエンジンオイル５３によって上記ヘリカルスプライン（７２Ａ，７９Ａ）、（７３Ｂ，７９Ｂ）、（７４Ｃ，７９Ｃ）の噛合部分が潤滑される。

車両には、図１に示すように、各部の状態を検出するセンサが種々取付けられている。これらのセンサとしては、例えばクランク角センサ９１、カム角センサ９２、回転角センサ９３、エアフロメータ９４、スロットルセンサ９５、アクセルセンサ９６等が用いられている。

クランク角センサ９１は、クランクシャフト１７が一定角度回転する毎にパルス状の信号を発生する。この信号は、クランクシャフト１７の回転角度であるクランク角や、単位時間当りのクランクシャフト１７の回転速度であるエンジン回転速度の算出等に用いられる。カム角センサ９２は、吸気カムシャフト２９の回転角度（カム角）を検出し、回転角センサ９３は、吸気バルブ２５のバルブ特性（作用角及び最大リフト量）を検出すべく、アクチュエータ７１における電動モータの回転角度を検出する。なお、回転角センサ９３に代えて、コントロールシャフト６９の変位量（ストローク）を検出するストロークセンサを用いてもよい。エアフロメータ９４は、吸気通路２１を流れる空気の量（吸入空気量）を検出し、スロットルセンサ９５はスロットル開度を検出し、アクセルセンサ９６は運転者によるアクセルペダル２３の踏込み量を検出する。

車両には、前記各種信号に基づいて、エンジン１１等の各部を制御する電子制御装置９９が設けられている。電子制御装置９９はマイクロコンピュータを中心として構成されており、中央処理装置（ＣＰＵ）が、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている制御プログラム、初期データ、制御マップ等に従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。ＣＰＵによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）において一時的に記憶される。

電子制御装置９９が行う制御の一部として、スロットル開度制御、吸気バルブ２５のバルブ特性に関する制御（バルブタイミング制御及び作用角制御）、ＯＣＶ５６の異物除去制御等が挙げられる。

スロットル開度制御では、例えばエンジン１１に対する運転者の出力要求を表すアクセル踏込み量が大となるほどスロットルバルブ１９が開き側となるようにアクチュエータ２２が駆動制御される。ここで、スロットル開度が大となるほどエンジン１１の吸入空気量が多くなり、それに応じて燃料噴射量も大とされるため、燃焼室１８に充填される混合気の量が増加してエンジン出力が大となる。そのため、エンジン１１に対する運転者の出力要求に対応したエンジン出力が得られる。

バルブタイミング制御では、エンジン１１の運転状況、例えばエンジン回転速度、エンジン負荷等に基づいて、吸気バルブ２５の目標バルブタイミングが算出される。そして、クランク角センサ９１及びカム角センサ９２の各検出結果に基づき把握される吸気バルブ２５の実際のバルブタイミングが上記目標バルブタイミングに一致するように、ＯＣＶ５６（電磁ソレノイド６５）に対する通電時間がデューティ制御される。

作用角制御では、エンジン回転速度、エンジン負荷等のエンジン１１の運転状況に関するパラメータに基づいて、吸気カム２８の目標作用角が算出される。エンジン負荷は、例えばエンジン１１の吸入空気量、又はそれに関係するパラメータ（スロットル開度、アクセル踏込み量等）に基づき求められる。一方で、回転角センサ９３によって検出された回転角に基づき、その回転角に対応する吸気カム２８の実際の作用角が算出される。そして、実際の作用角が目標作用角に一致するようにアクチュエータ７１の電動モータに対する通電が制御される。この制御に応じて作動するアクチュエータ７１により、コントロールシャフト６９が軸方向へ移動させられ、吸気カム２８の作用角がエンジン１１の運転状況に適した値に調整される。

例えば、エンジン回転速度一定のもと、エンジン負荷が大となるほどエンジン１１の吸入空気量を確保しやすくすべく、吸気カム２８の目標作用角が大きくされる。これは、エンジン負荷が大となるほど大きなエンジン出力が要求されていることになり、その出力を得るために必要な吸入空気量も多くなるからである。

また、エンジン負荷が小さくなるほど必要な空気量が少なくなることから、吸気カム２８の作用角が小さくされて吸入空気量が低減される。そのため、スロットルバルブ１９を閉じ側に制御して吸入空気量を低減しなくてもよくなり、スロットルバルブ１９を開き側の所定開度に保持することが可能となる。このため、スロットルバルブ１９を閉じ側に制御することに伴う不具合、例えばポンピング損失の増大や燃費の低下等が抑制される。

ＯＣＶ５６の異物除去制御は、エンジンオイル５３の劣化に伴い生じた異物がＯＣＶ５６の可動部分に付着・堆積したり噛み込んだりした場合に、その異物を除去する制御である。この異物除去制御では、上記エンジンオイル５３の劣化に起因するＯＣＶ５６の作動異常が生じているかどうかが診断される。この診断は、目標バルブタイミングに対する実際のバルブタイミング（以下、実バルブタイミングという）の乖離度合いに基づいて行われる。例えば、目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差の絶対値が所定値よりも大きな状態が、所定期間継続している場合に、作動異常が発生していると診断される。また、上記偏差の絶対値が所定値よりも大きく、かつ実バルブタイミングの変化量が所定値よりも小さい場合、すなわち、実バルブタイミングが目標バルブタイミングに対し大きく乖離しているにも拘らず、実バルブタイミングがあまり変化していない場合に、作動異常が発生していると診断されてもよい。そして、作動異常が生じている旨の診断がなされると、スプール６４を強制的に往復動させるための指令がＯＣＶ５６に出力される。この指令に応じて、電磁ソレノイド６５のデューティ制御におけるデューティ比が強制的に変更されて、スプール６４が軸方向へ強制的に往復動させられる。この強制駆動により、上記エンジンオイル５３の劣化に起因する異物が除去される場合がある。

さらに、本実施形態では上記各種制御に加え、作用角可変機構４２の劣化油固着防止制御が行われる。図１３のフローチャートは、この劣化油固着防止制御に際し電子制御装置９９によって行われる処理の内容を示しており、一定の時間毎に実行される。

電子制御装置９９は、まずステップ１００〜４００において、エンジンオイル５３の劣化度合いを診断する処理を行う。本実施形態では、この診断に際し、バルブタイミング可変機構４１における目標バルブタイミングの変化速度Ｖｔｒｇと、実バルブタイミングの変化速度Ｖａｃｔが用いられる。これは次の理由による。

エンジンオイル５３の油圧によって駆動されるバルブタイミング可変機構４１では、エンジンオイル５３の供給通路５７に設けたＯＣＶ用オイルフィルタ６０に劣化油中の異物が付着・堆積すると、バルブタイミング可変機構４１の遅角側圧力室５１又は進角側圧力室５２に対し一定時間当りに供給されるエンジンオイル５３の量が減少する。この減少により、内部ロータ４３がハウジング４５に対し相対回転する速度が低下し、吸気カムシャフト２９のクランクシャフト１７に対する相対回転の速度が低下し、結果として、バルブタイミングの変化速度が低下する。そして、エンジンオイル５３の劣化が進行してＯＣＶ用オイルフィルタ６０における異物の堆積量が増加するに従い、上記供給油量の減少度合い及び変化速度の低下度合いがともに大きくなる。

従って、固着状態が進行するにつれて、目標バルブタイミングの変化速度Ｖｔｒｇに対し、実バルブタイミングの変化速度Ｖａｃｔが低い側へ乖離してゆく。この乖離の度合いは、固着状態の初期段階では小さいが、固着状態が進行するに従って大きくなる。そのため、この乖離の度合いを利用することで、固着状態の進行状態を把握することが可能である。こうした理由により、目標バルブタイミングの変化速度Ｖｔｒｇと、実バルブタイミングの変化速度Ｖａｃｔとがエンジンオイル５３の劣化度合いの診断に用いられる。

詳しくは上記診断に際し、ステップ１００において、目標バルブタイミングの変化速度Ｖｔｒｇを算出する。この算出に際しては、上述したバルブタイミング制御において、エンジン１１の運転状況（エンジン回転速度、エンジン負荷等）に基づいて算出された目標バルブタイミングを読込む。この目標バルブタイミングと、前回の劣化油固着防止制御の実行時に同様にして読込んだ目標バルブタイミング（前回値）との偏差を求める。前述したように、劣化油固着防止制御が一定時間毎に実行されることから、上記の偏差は、目標バルブタイミングの変化速度Ｖｔｒｇとなる。

次に、ステップ２００において、実バルブタイミングの変化速度Ｖａｃｔを算出する。この算出に際しては、上記ステップ１００と同様の処理を行う。すなわち、上記バルブタイミング制御において、クランク角センサ９１及びカム角センサ９２の各検出結果に基づき求められた実バルブタイミングを読込む。この実バルブタイミングと、前回の劣化油固着防止制御の実行時に同様にして読込んだ実バルブタイミング（前回値）との偏差を求める。この偏差は、実バルブタイミングの変化速度Ｖａｃｔとなる。

そして、ステップ３００，４００において、上記ステップ１００での変化速度Ｖｔｒｇと、上記ステップ２００での変化速度Ｖａｃｔとに基づき、固着状態の初期段階であるかどうかを判定する。

ステップ３００では、上記両変化速度Ｖｔｒｇ，Ｖａｃｔの偏差ΔＶ（＝Ｖｔｒｇ−Ｖａｃｔ）を求める。ステップ４００では、上記偏差ΔＶが所定値α（＞０）以上であるかどうかを判定する。所定値αは、エンジンオイル５３の劣化に起因する固着状態の進行度合いと偏差ΔＶとの関係を考慮して設定されている。すなわち、固着状態の初めには偏差ΔＶは小さく、固着状態が進行するに従い偏差ΔＶが大きくなってゆく傾向にある。そのため、所定値αを小さな値に設定すれば、固着状態の早い時期からそのことを把握して、対策（復帰処理）を講ずることが可能である。しかし、偏差ΔＶが小さい場合には、そのことが他の要因、ばらつき等によるものである可能性も考えられる。そこで、所定値αは、このまま放置しておくと固着に至る可能性が高いことを判定できる範囲のうち最小値又はそれに近い値であることが望ましい。このような観点から、本実施形態では所定値αが２０％程度の値に設定されている。

上記ステップ４００の判定条件が満たされていると、すなわち、固着状態の初期段階である旨の判定がなされると、ステップ５００において、その固着状態を正常な状態に戻すための復帰処理を行う。この復帰処理として、アクチュエータ７１の電動モータに対する通電を制御することにより、同アクチュエータ７１を強制的に正逆回転させるとともに、この正逆回転を所定回数繰返させる。これに伴いコントロールシャフト６９が、所定方向へ回転した後に、その逆方向へ回転する。この両方向への回転が、上記所定回数分繰返される。その結果、スライダ７９が、軸方向について作用角を小さくする方向（矢印Ｘ方向）及び同作用角を大きくする方向（矢印Ｙ方向）へ往復移動させられる。ここでは、上記往復移動に際し、スライダ７９が軸方向についての可動範囲の全域にかけて往復移動させられる。この往復移動に伴うスライダ７９の回転により、スライダ７９と入力アーム７２との噛合状態が変化するとともに、同スライダ７９と出力アーム７３，７４との噛合状態が変化する。ヘリカルスプラインに異物が付着している場合には、上記の噛合状態の変化により異物が除去される。

そして、上記ステップ５００の処理を経た後に、劣化油固着防止制御の一連の処理を終了する。また、ステップ４００の判定条件が満たされていない（ΔＶ＜α）ときには、未だ固着状態の初期段階に至っていないと考えられることから、上述したステップ５００の処理を行うことなく劣化油固着防止制御の一連の処理を終了する。

以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）目標バルブタイミングの変化速度Ｖｔｒｇと、実バルブタイミングの変化速度Ｖａｃｔとをそれぞれ算出する（ステップ１００，２００）。両変化速度Ｖｔｒｇ，Ｖａｃｔの偏差ΔＶを求め（ステップ３００）、この偏差ΔＶと所定値αとを比較するようにしている（ステップ４００）。この比較により、エンジンオイル５３の劣化に起因する固着状態の初期段階であるかどうかを診断することができる。そして、偏差ΔＶが所定値α以上である場合には、このまま放置しておけば、固着状態が進行して作用角可変機構４２、特にスライダ７９及び入・出力アーム７２〜７４間で固着の懸念があることを把握することができる。

（２）上記偏差ΔＶが所定値α以上であることを、作用角可変機構４２の強制駆動の実行条件としている。そして、この実行条件が満たされている場合（ステップ４００：ＹＥＳ）には、アクチュエータ７１の電動モータに対する通電を制御することにより、作用角可変機構４２におけるスライダ７９を強制的に駆動するようにしている。そのため、スライダ７９と入・出力アーム７２〜７４との噛合状態を変化させることで、固着を引き起す可能性のある上記異物を早期に除去し、作用角可変機構４２が固着に至るのを未然に防止することができる。

（３）劣化油固着防止制御の別の態様として、エンジンオイル５３の劣化度合いを検出する専用のセンサを別途設けることも考えられる。この場合、そのセンサによって検出される劣化度合いが所定の劣化度合いを越えることを、作用角可変機構４２の強制駆動の実行条件とする。しかし、こうしたセンサは一般に高価であり、劣化油固着防止制御を行うことに伴うコストアップを招く。

この点、本実施形態では、目標バルブタイミングの変化速度Ｖｔｒｇと実バルブタイミングの変化速度Ｖａｃｔとの偏差ΔＶが所定値α以上であることを、作用角可変機構４２の強制駆動の実行条件としている。目標バルブタイミング及び実バルブタイミングは、いずれも既存のバルブタイミング制御に際し用いられるパラメータである。本実施形態では、これらを変化速度Ｖｔｒｇ，Ｖａｃｔの算出に利用し、偏差ΔＶを算出し、強制駆動の実行条件の成否を判定している。劣化油固着防止制御に際し、別段新たに部品等を追加するようなことはしていない。そのため、劣化油固着防止制御を行うことに伴うコストアップを最小限にとどめることができる。

（４）作用角可変機構４２の強制駆動に際し、スライダ７９を軸方向へ往復移動させるようにしている。そのため、単に軸方向の一方のみにスライダ７９を移動させる場合に比べ、異物をより確実に除去することができる。

（５）作用角可変機構４２の強制駆動に際し、スライダ７９を、その可動範囲の全域にかけて往復移動させるようにしている。このようにすることで、スライダ７９は採り得る最大限移動することとなり、異物についてスライダ７９の往復移動によって除去可能な領域が最も広くなる。そのため、ヘリカルスプライン（７２Ａ，７９Ａ）、（７３Ｂ，７９Ｂ）、（７４Ｃ，７９Ｃ）のどの位置の異物であっても、これを確実に除去して正常な状態に復帰させることができる。

なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・ステップ５００における作用角可変機構４２の強制駆動の処理内容を、前記実施形態とは異なるものに変更してもよい。

例えば、この強制駆動に際しては、スライダ７９を軸方向の一方へのみ強制的に移動させてもよい。この場合、スライダ７９の移動に伴う回転により、スライダ７９及び入力アーム７２の噛合状態が変化するとともに、スライダ７９及び出力アーム７３，７４の噛合状態が変化して異物が除去される。

ここで、ヘリカルスプラインの噛合部分で異物が噛み込む現象は、実際の作用角を目標作用角に近づけるべくスライダ７９を軸方向へ移動させる過程で起るものと考えられる。そのため、上記スライダ７９の移動方向は、実際の作用角が目標作用角から離れる際に移動する方向と同一に設定されることが望ましい。こうした設定を行うと、強制駆動に際し、スライダ７９が軸方向について実際の作用角が目標作用角から離れる方向へ移動させられる。この方向は、上記異物を噛み込む方向とは逆方向である。そのため、スライダ７９をこの方向へ強制的に移動させることにより、異物を効果的に除去することができる。

なお、上記と同様の理由により、上記実施形態におけるスライダ７９の往復移動に際し、軸方向についてスライダ７９を最初に移動させる方向は、実際の作用角が目標作用角から離れる際に移動する方向と同一に設定されることが望ましい。

また、スライダ７９の往復移動の回数を適宜に変更してもよい。この回数は、１回であっても複数回であってもよい。ただし、異物を確実に除去するうえでは回数を多くした方が望ましい。

さらに、スライダ７９の可動範囲の全域よりも少ない領域において同スライダ７９を往復移動させてもよい。
・作用角可変機構４２において、前記電動モータとは異なるタイプのアクチュエータ７１を用いて、コントロールシャフト６９を軸方向へ変位させるようにしてもよい。

・作用角可変機構４２を、排気カムシャフト３３及び排気バルブ２６間に設け、吸気カム２８に代えて、又は加えて排気カム３２の作用角を可変としてもよい。
・上記実施形態における作用角可変機構４２の構成を適宜変更してもよい。

例えば、支持パイプ６８を省略し、コントロールシャフト６９に支持パイプ６８の機能を兼ねさせてもよい。また、ヘリカルスプライン７３Ｂ，７９Ｂ及びヘリカルスプライン７４Ｃ，７９Ｃのねじれ角は互いに同一であっても異なっていてもよい。

本発明を具体化した一実施形態についてその構成を示す略図。 エンジン上部の部分断面図。 シリンダヘッド上部を示す平面図。 バルブタイミング可変機構の概略構成を示す断面図。 図４におけるＡ−Ａ線断面図 バルブタイミング可変機構によるバルブタイミングの変化態様を示す特性図。 作用角可変機構による作用角及び最大リフト量の変化態様を示す特性図。 仲介駆動機構を示す斜視図。 仲介駆動機構におけるスライダ等を示す側面図。 仲介駆動機構の内部構造を示す断面図。 仲介駆動機構におけるコントロールシャフト、支持パイプ、スライダ等の関係を示す部分断面図。 （Ａ），（Ｂ）は仲介駆動機構の作用を示す部分断面図。 劣化油固着防止制御の手順を示すフローチャート。

符号の説明

１１…エンジン（内燃機関）、２５…吸気バルブ（機関バルブ）、２８…吸気カム、４１…バルブタイミング可変機構、４２…作用角可変機構、５３…エンジンオイル（機関油）、６０…ＯＣＶ用オイルフィルタ、７２…入力アーム、７２Ａ，７３Ｂ，７４Ｃ，７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ…ヘリカルスプライン、７３，７４…出力アーム、７９…スライダ、９９…電子制御装置、Ｖｔｒｇ，Ｖａｃｔ…変化速度、ΔＶ…偏差、α…所定値。

Claims (7)

1. 内燃機関の機関油により駆動され、かつ機関バルブの実際のバルブタイミングが、機関運転状態に応じた同機関バルブの目標バルブタイミングとなるように制御されるバルブタイミング可変機構と、機関バルブの開弁に関わるカムの作用角を変更し、かつ可動部の潤滑に前記機関油が用いられる作用角可変機構とを備え、前記機関油の劣化に関する実行条件が満たされると、機関油の劣化に伴う異物を除去すべく前記作用角可変機構を強制駆動するようにした内燃機関の制御装置であって、
   前記バルブタイミング可変機構における前記目標バルブタイミングの変化速度と、前記実際のバルブタイミングの変化速度との偏差が所定値以上であることを、前記作用角可変機構の強制駆動の実行条件とすることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記バルブタイミング可変機構への前記機関油の供給経路にオイルフィルタが設けられている請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記作用角可変機構は、前記カム及び前記機関バルブ間に回転可能かつ軸方向への変位可能に設けられたスライダと、ヘリカルスプラインにて前記スライダの外周に噛合され、かつ前記カムにより駆動される入力アームと、前記スライダ外周の前記入力アームとは異なる箇所にヘリカルスプラインにて噛合され、かつ前記機関バルブを駆動する出力アームとを有し、前記スライダの軸方向への変位に伴う回転により、前記入力アーム及び前記出力アームの相対位相差を変更し、前記カムの作用角を変更するものである請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記強制駆動に際し、前記スライダは前記軸方向へ移動させられる請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記強制駆動時における前記スライダの移動方向は、実際の作用角が目標作用角から離れる際にスライダが移動する方向と同一に設定されている請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記強制駆動に際し、前記スライダが前記軸方向へ往復移動させられる請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記強制駆動に際し、前記スライダが、その可動範囲の全域にかけて往復移動させられる請求項６に記載の内燃機関の制御装置。

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