JP3758328B2 - 可変動弁装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気弁や排気弁を機関の運転状態に応じたタイミングで開閉制御する可変動弁装置に関し、特に、入力回転の回転速度を一回転中で増減しながら出力しうる不等速継手を利用した、可変動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
往復動式内燃機関（以下、エンジンという）には、吸気弁や排気弁（以下、これらを総称して機関弁又は単にバルブともいう）がそなえられるが、このようなバルブは、カムの形状や回転位相に応じたバルブリフト状態で駆動されるので、バルブの開閉タイミング及び開放期間（バルブを開放している期間をクランクの回転角度の単位で示した量）も、カムの形状や回転位相に応じることになる。
【０００３】
ところで、エンジンにそなえられた吸気弁や排気弁の場合には、エンジンの負荷状態や速度状態に応じて最適な開閉タイミングや開放期間が異なる。そこで、このようなバルブの開閉タイミングや開放期間を変更できるようにした、所謂可変バルブタイミング装置（可変動弁装置）が各種提案されている。
例えば、カムとカムシャフトとの間に、偏心機構を用いた不等速継手を介装し、カムシャフト側回転軸に対してカム側回転軸を偏心した位置に設定することで、カムシャフトが１回転する間にカムをカムシャフトの回転速度に対して増減又は位相変化させうるようにして、偏心機構におけるかかるカム側回転軸の偏心状態（即ち、カム側回転軸の軸心軸位置）を調整することで、バルブの開閉タイミング及び開放期間を調整できるようにした技術も開発されている。
【０００４】
このような不等速継手を利用した可変動弁装置では、カムシャフト側回転軸とカム側回転軸との間に、カムシャフト側回転軸に対してカム側回転軸を所定の偏心状態に保持する部材（軸支部材）が必要になる。このため、カムシャフトの外周に不等速継手及び軸支部材を配設し、この軸支部材によってカムシャフト側回転軸に対してカム側回転軸を所定の偏心状態に保持するようにしている。
【０００５】
これらの不等速継手及び軸支部材は、カムシャフトの回転位相に対してカムローブの回転位相を調整する位相調整機構として機能するものであり、バルブの開閉タイミングや開放期間を調整するためには、この位相調整機構を構成する軸支部材の位置を変更してカムシャフト側回転軸に対するカム側回転軸の偏心状態（一般には、偏心軸心の位置）を変更する必要がある。
【０００６】
このため、軸支部材を一定の範囲で回転又は揺動するアクチュエータを配設し、このアクチュエータによってカムシャフト側回転軸に対するカム側回転軸の偏心状態を変更して、バルブの開閉タイミングや開放期間を調整するようにしている。
このような不等速継手を用いた技術は、例えば特公昭４７−２０６５４号，特開平３−１６８３０９号，特開平４−１８３９０５号，特開平６−１０６３０号等にて提案されている。
【０００７】
また、バルブ開放期間は一定で、バルブの開閉タイミングのみを変更する可変動弁機構としては、実開昭６１−２１８０８号公報や特開平７−２３８８０６号公報に提案された技術がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような不等速継手を利用した内燃機関の可変動弁装置では、バルブの開閉タイミングや開放期間を最適なものとするためには、エンジンの負荷状態や速度状態に応じてカムシャフト側回転軸に対するカム側回転軸の偏心状態を正確に調整する必要がある。
【０００９】
しかし、エンジンの負荷状態や速度状態に応じた最適なバルブの開閉タイミングや開放期間が得られるようにカムシャフトとカムローブとの間の回転位相差を目標となる回転位相差に正確に制御しても、製作誤差等がある場合には実際の回転位相差は異なるものとなってしまい、カムシャフト側回転軸に対するカム側回転軸の偏心状態を正確な位置に調整することができない場合がある。
【００１０】
この場合、実際の回転位相差を反映した学習制御を行なうことが考えられる。このような学習制御を行なう技術としては、例えば、特開平８−７４５３０号公報に開示された技術がある。
このような学習制御は、わざわざ学習制御だけのためにエンジンを作動させるのではなく、エンジンの通常運転時に可変動弁装置本来の作動に支障なく行なえることが最も望ましい。
【００１１】
しかしながら、エンジン運転時には、可変動弁装置が適宜作動する（即ち、バルブタイミングの調整を行なう）ので、学習制御はこのようなバルブタイミングを変更する状況を除いて行なわなくてはならない。
ところで、高出力を狙ったエンジンにおいては、バルブタイミングの調整が重要になるのは、一般にエンジンの高速回転時であり、このため、エンジン回転数が高い領域（即ち、所定回転数以上の領域）において、エンジン回転数に応じてカムシャフトとカムローブとの間の回転位相差を微調整してバルブタイミングの調整を行ない、エンジン回転数が低い領域（即ち、所定回転数以下の領域）では、バルブタイミングを低速側に固定してバルブタイミングにかかる制御頻度を低減させるようにしたものが考えられている。
【００１２】
この場合、エンジンの高回転時には可変機構の作動状態が多いことにより学習機会が非常に少なく、また、誤学習のおそれもある。もちろん、エンジンの高速回転時に、学習機会を確保し、誤学習を防止するために、エンジン回転数を一定に保ち、カムシャフトとカムローブとの間の回転位相差の調整が必要ないような状態にして学習を行なうことも考えられるが、実際にはエンジン回転数を一定に保つことは難しく、現実的ではない。
【００１３】
また、上述のアクチュエータとして、例えばベーン式の油圧アクチュエータを用いることが考えられるが、このベーン式の油圧アクチュエータでは、その構造上、特有の学習制御を行なう必要がある。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、可変動弁装置において、学習機会を確実に確保し、誤学習を防止できるようにして高精度の弁特性を得られるようにした、可変動弁装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の可変動弁装置では、学習手段が制御弁の中立位置を目標値が一定値に設定された所定回転域でのみ学習を行ない、少なくとも回転数に基づいて設定され、所定回転域で一定値に設定されている目標値及び学習手段による学習によって算出された学習値に基づいて、制御手段が制御値を設定しアクチュエータに出力する。これにより、油室及び油室を区画するベーン部材を有するアクチュエータの油室に制御弁を通じてオイルを供給することでベーン部材を回転駆動させて、カムシャフトとカムローブとの間に介装された位相調整機構を駆動することにより、内燃機関の運転状態に応じて、内燃機関のクランク軸からの回転力により回転駆動されるカムシャフトに対して、カムシャフトに相対回転可能にカムローブが設けられ、吸気弁又は排気弁を駆動するカム部を有するカムローブの回転位相差を変化させる。
【００１５】
この場合、学習を行なうよう設定された所定回転域は、５０００ｒｐｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図１６は本発明の一実施形態にかかる可変動弁装置を示すものである。
［可変動弁装置を構成する可変動弁機構の説明］
本実施形態にかかる内燃機関は、レシプロ式の内燃機関であり、また、この実施形態にかかる可変動弁機構は、気筒上方に設置された吸気弁又は排気弁（これらを総称して、機関弁又は単にバルブという）を駆動するようにそなえられている。
【００１７】
図２，図３は本可変動弁機構の要部を示す斜視図，断面図であり、図２，図３に示すように、シリンダヘッド１には、図示しない吸気ポート又は排気ポートを開閉すべくバルブ（弁部材）２が装備されており、このバルブ２のステム端部２Ａには、バルブ２を閉鎖側に付勢する図示しないバルブスプリングが設置されている。
【００１８】
さらに、バルブ２のステム端部２Ａには、ロッカアーム８が当接しており、このロッカアーム８にカム６が当接している。そして、カム６の凸部（カム山部分）６Ａによってバルブスプリングの付勢力に抗するようにしてバルブ２が開方向へ駆動される。本可変動弁機構は、このようなカム６を回動させるためにそなえられている。
【００１９】
本可変動弁機構は、図２，図３に示すように、ベルト（タイミングベルト）４１とプーリ４２とを介してエンジンのクランク軸（図示略）に連動して回転駆動されるカムシャフト（第１回転軸部材）１１と、このカムシャフト１１の外周に設けられたカムローブ（第２回転軸部材）１２とをそなえ、カム（カム部）６はこのカムローブ１２の外周に突設されている。なお、このカムローブ１２の外周はシリンダヘッド１側の軸受部７によって回転自在に軸支されている。
【００２０】
また、カムシャフト１１はこのカムローブ１２を介して軸受部７に支持されるが、カムシャフト１１の端部は、同一軸心線上に結合された端部部材４３を介してシリンダヘッド１の軸受部１Ａに軸支されている。前述のプーリ４２は、このような端部部材４３に装備されているので、このプーリ４２を装備した端部部材４３を、入力部と称することができる。
【００２１】
なお、軸受部７は、図３に示すように、二つ割れ構造になっており、シリンダヘッド１に形成された軸受下半部７Ａと、この軸受下半部７Ａに上方から接合される軸受キャップ７Ｂと、軸受下半部７Ａに軸受キャップ７Ｂを結合する図示しないボルトとから構成される。
そして、カムシャフト１１とカムローブ１２との間に不等速継手１３が設けられている。
【００２２】
なお、本可変動弁機構は、多気筒エンジンに適しており、多気筒エンジンに適用した場合には、各気筒毎に、カムローブ１２及び不等速継手１３を設けるようにする。ここでは、一例として本可変動弁機構を直列４気筒エンジンに適用した場合を説明する。
この不等速継手１３は、カムシャフト１１の外周に回動可能に支持されたコントロールディスク（軸支部材）１４と、このコントロールディスク１４に一体的に設けられた偏心部（軸支部）１５と、この偏心部１５の外周に設けられた係合ディスク（中間回転部材）１６と、係合ディスク１６に接続されたカムシャフト側スライダ（第１接続部材）１７及びカムローブ側スライダ（第２接続部材）１８とをそなえている。なお、係合ディスク１６は、ハーモニックリングともいう。
【００２３】
偏心部１５は、図２に示すように、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 から偏心した位置に回転中心Ｏ2 を有しており、係合ディスク１６はこの偏心部１５の中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 の回りに回転するようになっている。
カムシャフト側スライダ１７及びカムローブ側スライダ１８は、図２に示すように、それぞれその先端にスライダ本体部２１，２２をそなえ、それぞれ基端側にドライブピン部２３，２４をそなえている。
【００２４】
そして、係合ディスク１６の一面には、図３に示すように、半径方向（ラジアル方向）に、カムシャフト側スライダ１７のスライダ本体部２１が摺動自在に嵌合したスライダ用溝１６Ａと、カムローブ側スライダ１８のスライダ本体部２２が摺動自在に嵌合したスライダ用溝１６Ｂとが形成されている。ここでは、２つのスライダ用溝１６Ａ，１６Ｂが互いに１８０°だけカムシャフト中心に対してずれた位置にあってカムローブ１２とカムシャフト１１とが回転位相差を得られるように同一直径上に配置されている。
【００２５】
また、カムシャフト１１にはドライブアーム１９が設けられ、カムローブ１２にはアーム部２０が設けられ、ドライブアーム１９には、カムシャフト側スライダ１７のドライブピン部２３が回転自在に嵌入する穴部１９Ａが設けられ、アーム部２０には、カムローブ側スライダ１８のドライブピン部２４が回転自在に嵌入する穴部２０Ａが設けられている。
【００２６】
なお、ドライブアーム１９は、カムローブ１２とコントロールディスク１４との間のアーム部２０を除く空間に、カムシャフト１１から半径方向（ラジアル方向）に突出するように設けられ、ロックピン２５によりカムシャフト１１と一体回転するように結合されている。一方、アーム部２０はカムローブ１２の端部を、係合ディスク１６の一側面に近接する位置まで半径方向（ラジアル方向）及び軸方向へ突出させるように一体形成されている。
【００２７】
また、本機構では、図３に示すように、係合ディスク（中間回転部材）１６の一側面１６Ｃは、カムローブ１２のアーム部（取付部）２０に対向しているが、特に、カムローブ１２のアーム部２０の端面（フランジ部）２０Ａは、係合ディスク（中間回転部材）１６の一側面に当接している。このアーム部２０の両端面２０Ａは、図３，図５に示すように、アーム部２０にそなえられたスライダ用溝（第２溝部）１６Ｂと略９０°又はこれ以上の位相差の部分まで延設され、この延設部は、軸心からできるだけ外方へ配置されている。そして、係合ディスク１６の一側面は、この延長されたアーム部端面（フランジ部）２０Ａにも当接するようになっており、こうして係合ディスク１６がカムローブ１２側に当接することになり、係合ディスク１６の軸振れ方向の傾斜（倒れ）が防止されるようになっている。
【００２８】
さらに、カムローブ１２の後端には、ウェーブドワッシャ４６が装備されており、アーム部端面２０Ａの係合ディスク１６の一側面への当接力を増大して、係合ディスク１６の倒れ防止荷重を十分に確保できるようになっている。
また、係合ディスク１６とカムローブ１２とは前述のようにその偏心に応じて微小な位相ずれを生じながら回転するため、係合ディスク１６とアーム部端面２０Ａとの当接部分は微小に摺動することになるが、この部分へは潤滑油（エンジンオイル）を供給されるため滑らかな摺動が行なわれるようになっている。
【００２９】
更に、本実施形態では、図３，図４に示すように、係合ディスク１６と偏心部１５との摺動部、即ち、偏心部１５の外周面と係合ディスク１６の内周面との間に、前述のベアリング３７が介装されている。ここでは、よりコンパクトに介装しうるニードルベアリングが用いられているが、ベアリング３７はこのニードルベアリングに限定されず、種々のベアリングを用いることができる。
【００３０】
このような係合ディスク１６と偏心部１５との摺動部を「単なる滑り軸受け」とした場合、流体潤滑となりにくい時、特に、機関の始動時に、係合ディスク１６と偏心部１５とのフリクションが大きくなるが、このベアリング３７を装備することにより、係合ディスク１６と偏心部１５とのフリクションが大幅に低減されて、係合ディスク１６を通じた回転力の伝達や、位相調整をより円滑に行なるようになり、機関の始動性も良好なものにできるようになっている。
【００３１】
逆に言えば、始動や偏心位置調整にかかるスタータやアクチュエータの負荷を低減できるため、これらのスタータやアクチュエータとしてより低容量で小型のものを採用しうるようになる。
なお、本実施形態では、偏心部１５とカムシャフト１１との摺動部は、滑り軸受け（ジャーナル軸受け）４７としているが、ニードルベアリングのようなベアリングを、偏心部１５とカムシャフト１１との摺動部の間に設置して、ベアリングを、係合ディスク１６と偏心部１５との摺動部と偏心部１５とカムシャフト１１との摺動部との間の両方に設置するようにしてもよい。
【００３２】
しかし、両方の摺動部のベアリングを介装するとシステムの大型化や搭載性の低下を招くので、この点が問題ならば、いずれか一方の摺動部にかかるベアリングを介装することになる。この場合には、カムシャフト１１と偏心部１５との間の径よりも、より径の大きい係合ディスク１６と偏心部１５との間に設置した方が、ベアリングをより効果的に発揮することができて好ましい。
【００３３】
また、図３中の符号７Ｅ，１１Ａ，１１Ｂは各摺動部へ潤滑油（エンジンオイル）を供給する油穴である。
〔不等速機構の作動原理の説明〕
ところで、スライダ本体部２１と溝１６Ａとの間では、図４に示すように、スライダ本体部２１の外側平面２１Ｂ，２１Ｃと溝１６Ａの内壁平面２８Ａ，２８Ｂとの間で、溝１６Ｂとスライダ本体部２２との間では、溝１６Ｂの内壁平面２８Ｃ，２８Ｄとスライダ本体部２２の外側平面２２Ｂ，２２Ｃとの間で、それぞれ回転力の伝達が行なわれる。
【００３４】
このように回転を伝達する際に、係合ディスク１６が偏心していることにより、係合ディスク１６はカムシャフト１１に対して先行したり遅延したりすることを繰り返し、また、カムローブ１２は係合ディスク１６に対して先行したり遅延したりすることを繰り返しながら、カムローブ１２がカムシャフト１１とは不等速で回転するようになっている。
〔不等速機構の作動特性の説明〕
このようなカムシャフト１１側の回転速度特性に対して、カムローブ１２側の回転位相特性（即ち、カムローブ１２側がカムシャフト１１側よりも進むか遅れるかといった特性）については、図５の中段に記載したグラフ内の曲線ＰＡ１，ＰＡ２に示すようになる。
【００３５】
つまり、図５（ａ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が、カムシャフト１１，カムローブ１２の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して上方に偏心しているもの（高速上方偏心）とする。そして、回転中心Ｏ1 ，Ｏ2 の上方にスライダ溝１６Ａ及びカムシャフト側スライダ１７が位置し、回転中心Ｏ1 ，Ｏ2 の下方にスライダ溝１６Ｂ及びカムローブ側スライダ１８が位置した状態を基準（カムシャフト回転角度が０）とすると、カムローブ１２側の位相特性は、図５の曲線ＰＡ１に示すようになる。
【００３６】
図５の曲線ＰＡ１に示すように、図５（ａ１）に示すようなカムシャフト回転角度が０のときには、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる。
この後のカムシャフト１１の回転角度に応じたカムローブ１２側の回転位相特性、即ち、カムシャフト１１側の回転位相に対するカムローブ１２側の回転位相の進みや遅れの特性は、カムシャフト１１側の回転速度に対するカムローブ１２側の回転速度を積分した積分値に相当する。
【００３７】
したがって、図５の曲線ＰＡ１に示すように、カムシャフト１１が０°から９０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に先行してその進み角度が次第に増大するが、カムシャフト１１が９０°となった時点でカムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も先行して〔図５（ａ２）参照〕、この後、カムシャフト１１が９０°から１８０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に先行してはいるがその進み角度は次第に減少して、カムシャフト１１が１８０°になった時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる〔図５（ａ３）参照〕。
【００３８】
さらに、カムシャフト１１が１８０°から２７０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側から遅れてその遅れ角度が次第に増大するが、カムシャフト１１が２７０°となった時点でカムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も遅れて〔図５（ａ４）参照〕、その後、カムシャフト１１が２７０°から３６０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に遅れてはいるがその遅れ角度は次第に減少して、カムシャフト１１が３６０°になった時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる〔図５（ａ５）参照〕。
【００３９】
ここで、カムシャフト１１が１８０°の位置で、バルブリフトが最大となるように、カム６に対するバルブ２の位置を設定すると、バルブのリフトカーブは、図５の曲線ＶＬ１に示すようになる。なお、図８中の曲線ＶＬ０は、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に対して偏心していないでカムローブ１２側がカムシャフト１１側と常に等しい位相角度となる場合のバルブのリフトカーブ特性（リフトカーブベース）を示すものである。
【００４０】
曲線ＶＬ１に示すリフトカーブ特性では、バルブの開放タイミング（開放開始時期）ＳＴ１はリフトカーブベースの開放タイミングＳＴ０よりも早くなり、バルブの閉鎖タイミング（開放終了時期）ＥＴ１はリフトカーブベースの閉鎖タイミングＥＴ０よりも遅くなる。バルブの開放タイミングＳＴ１がリフトカーブベースよりも早まるのは、バルブが開放を開始する領域では、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回転位相角度が進んでいるためであり、バルブの閉鎖タイミングＥＴ１がリフトカーブベースよりも遅くなるのは、バルブが開放を終了する領域では、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回転位相角度が遅れているためである。
【００４１】
一方、図５（ｂ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が、カムシャフト１１，カムローブ１２の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して下方に偏心（低速下方偏心）していて、回転中心Ｏ1 ，Ｏ2 の上方にスライダ溝１６Ａ及びカムシャフト側スライダ１７が位置し、回転中心Ｏ1 ，Ｏ2 の下方にスライダ溝１６Ｂ及びカムローブ側スライダ１８が位置した状態を基準（カムシャフト回転角度が０）とすると、カムローブ１２側の位相特性は、図５の曲線ＰＡ２に示すようになる。
【００４２】
つまり、図５の曲線ＰＡ２に示すように、図５（ａ１）に示すようなカムシャフト回転角度が０のときには、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となり、この後は、カムシャフト１１が０°から９０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側から遅れてその遅れ角度が次第に増大するが、カムシャフト１１が９０°となった時点でカムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も遅れて〔図５（ｂ２）参照〕、この後、カムシャフト１１が９０°から１８０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側から遅れてはいるがその遅れ角度は次第に減少して、カムシャフト１１が１８０°になった時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる〔図５（ｂ３）参照〕。
【００４３】
さらに、カムシャフト１１が１８０°から２７０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に先行してその進み角度が次第に増大するが、カムシャフト１１が２７０°となった時点でカムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も進んで〔図５（ｂ４）参照〕、その後、カムシャフト１１が２７０°から３６０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側より先行してはいるがその進み角度は次第に減少して、カムシャフト１１が３６０°になった時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる〔図５（ｂ５）参照〕。
【００４４】
このように、図５の曲線ＰＡ２に示すような回転位相特性でカムローブ１２が回転する場合には、バルブのリフトカーブは、図５の曲線ＶＬ２に示すようになる。
この曲線ＶＬ２に示すリフトカーブ特性では、バルブの開放タイミング（開放開始時期）ＳＴ２はリフトカーブベースの開放タイミングＳＴ０よりも遅くなり、バルブの閉鎖タイミング（開放終了時期）ＥＴ２はリフトカーブベースの閉鎖タイミングＥＴ０よりも早くなる。
【００４５】
このようにバルブの開放タイミングＳＴ２がリフトカーブベースよりも遅くなるのは、バルブが開放を開始する領域では、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回転位相角度が遅れているためである。また、バルブの閉鎖タイミングＥＴ２がリフトカーブベースよりも早くなるのは、バルブが開放を終了する領域では、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回転位相角度が進んでいるためである。
【００４６】
このように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 、即ち、係合ディスク１６の偏心位置に応じて、バルブのリフトカーブ特性を変更することができるのである。バルブの開放タイミングが早く閉鎖タイミングが遅い場合には、バルブ開放期間が長くなり、機関の高速回転時に適し、バルブの開放タイミングが遅く閉鎖タイミングが速い場合には、バルブ開放期間が短くなり、機関の低速回転時に適している。
【００４７】
このため、図５（ａ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 がカムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して上方（バルブリフトトップを与える回転位相方向と逆方向）にあれば、バルブ開放期間が最も長くなるため、高速用偏心となり、図５（ｂ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して下方（バルブリフトトップを与える回転位相方向）にあれば、バルブ開放期間が最も短くなるため、低速用偏心となる。
【００４８】
そして、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が図５（ａ１）に示す位置と図５（ｂ１）に示す位置との中間的な位置にある場合には、その位置に応じたバルブ特性（バルブの開放タイミングや閉鎖タイミング）でバルブ２を駆動することになる。
つまり、第２回転中心軸線Ｏ2 を図５（ａ１）に示す上方偏心位置から下方位置へずらしていくと、バルブ特性は、曲線ＶＬ１で示すリフトカーブ特性（高速用特性）から曲線ＶＬ０で示すリフトカーブベース特性へと近づいて、第２回転中心軸線Ｏ2 が第１回転中心軸線Ｏ1 とほぼ等しい高さになる（上下方向への偏差がなくなる）と、バルブ特性はほぼリフトカーブベース特性に近いものになる。さらに、第２回転中心軸線Ｏ2 を図５（ｂ１）に示す下方偏心位置へ向けてずらしていくと、バルブ特性は、曲線ＶＬ０で示すリフトカーブベース特性から曲線ＶＬ２で示すリフトカーブ特性（低速用特性）へと近づく。
【００４９】
したがって、例えば機関の回転数（回転速度）等の機関の運転状態に応じて、第２回転中心軸線Ｏ2 の位置を連続的又は段階的に調整すれば、機関の運転状態に常に適した特性でバルブ２を駆動させることができる。
［可変動弁機構の偏心位置調整機構の説明］
係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 を位置調整するためには、係合ディスク１６を偏心状態に支持する偏心部１５を回転させればよいので、本機構には、偏心部１５を有するコントロールディスク１４を回転させて偏心部１５の偏心位置を調整する偏心位置調整機構３０が設けられている。
【００５０】
この偏心位置調整機構３０は、図２，図３に示すように、コントロールディスク１４の外周に形成された偏心制御ギヤ３１と、この偏心制御ギヤ３１と噛合するコントロールギヤ３５をそなえカムシャフト１１と平行に設置されたギヤ軸（コントロールシャフト）３２と、このコントロールシャフト３２を回転駆動するためのアクチュエータ３３とをそなえて構成されており、ＥＣＵ３４を通じて作動を制御するようになっている。なお、偏心制御ギヤ３１及びギヤ軸３２は、機関回転数（機関運転状態）に応じてカムシャフト１１に対するカムローブ１２の回転位相差を変化させるものであるため位相調整機構という。
【００５１】
つまり、図２に示すように、ＥＣＵ３４に、エンジン回転数センサ（図示略）からの検出情報（エンジン回転数情報），スロットルポジションセンサからの検出情報（ＴＰＳ情報），エアフローセンサ（図示略）からの検出情報（ＡＦＳ情報）等が入力されるようになっており、偏心位置調整機構３０におけるモータの制御は、これらの情報に基づいて、エンジンの回転速度や負荷状態に応じて行なうようになっている。
【００５２】
そして、例えばエンジンの高速時や高負荷時には、図５中の曲線ＶＬ１のようなバルブリフト特性になるようにコントロールディスク１４の回転位相を調整して、バルブの開放期間を長期間にするように制御する。また、エンジンの低速時や低負荷時には、図５中の曲線ＶＬ２のようなバルブリフト特性になるようにコントロールディスク１４の回転位相を調整して、バルブの開放期間を短期間にするように制御する。一般には、エンジンの回転や負荷に応じて、図５中の曲線ＶＬ１と曲線ＶＬ２との中間的なバルブリフト特性になるようにコントロールディスク１４の回転位相を調整する。
【００５３】
ところで、コントロールシャフト３２にそなえられたコントロールギヤ３５は、２つのギヤ３５Ａ，３５Ｂからなるシザースギヤであって、一方のギヤ３５Ａはコントロールシャフト３２に固定されているが、他方のギヤ３５Ｂはコントロールシャフト３２に対して回転可能に装備されている。つまり、ギヤ３５Ｂは、ギヤ３５Ａに当接するように配設されており、コントロールシャフト３２の外周に固定されるジャーナル３６との間に装備されたねじりスプリング３８によって、回転方向への付勢力を受けるように設置され、両ギヤ３５Ａ，３５Ｂによって、コントロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１とコントロールギヤ３５とがガタつくことなく噛合するようになっている。
【００５４】
なお、偏心位置調整機構３０の設置にあたっては、既に設置されているカムシャフト１１外周のコントロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１に対して、両ギヤ３５Ａ，３５Ｂを噛合させた上で、ジャーナル３６をコントロールシャフト３２に対して回転させながら軸方向所定位置に配置することで、ギヤ３５Ｂに軸方向付勢力及び回転方向付勢力を与えておいてから、ジャーナル３６を回り止めピン３６Ａによりコントロールシャフト３２と一体回転するように固定する。
【００５５】
また、本可変動弁機構を４気筒エンジンに適用した場合には、各気筒毎にカムローブ１２及び不等速継手１３を設けるようにすることになるが、ここでは、各気筒に、吸気弁駆動用の可変動弁機構と、排気弁駆動用の可変動弁機構とをそなえている。つまり、図６に示すように、吸気弁用カムシャフト１１INと排気弁用カムシャフト１１EXとをそなえ、吸気弁用カムシャフト１１INにおいても排気弁用カムシャフト１１EXにおいても、それぞれ各気筒毎にカムローブ１２及び不等速継手１３がそなえられる。
【００５６】
そして、偏心位置調整機構３０は、吸気弁用カムシャフト１１INに各気筒毎に装備されたコントロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１と、排気弁用カムシャフト１１EXにやはり各気筒毎に装備されたコントロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１と、吸気弁用カムシャフト１１INに隣接した吸気弁側コントロールシャフト３２と、排気弁用カムシャフト１１EXに隣接した排気弁側コントロールシャフト３２と、これらの各コントロールシャフト３２において各気筒毎に設置されて各偏心制御ギヤ３１と噛合するコントロールギヤ３５及びジャーナル３６及びスプリング３８とをそなえている。
【００５７】
一方、アクチュエータ３３はスプロケット（端部部材）４３と反対側端部の図示しないシリンダヘッド側部分に１つだけそなえられ、ここでは、排気弁用カムシャフト１１EXの軸端部にアクチュエータ３３がそなえられる。
このアクチュエータ３３は、ジョイント３３Ａを介して排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａに接続されており、アクチュエータ３３の駆動力は、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａから排気弁側コントロールシャフト３２に伝達され、排気弁用カムシャフト１１EXの各偏心制御ギヤ３１の回転駆動が行なわれるようになっている。
【００５８】
この一方、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａはインタメディエイトギヤ機構４０を介して吸気弁側ドライブギヤ機構３９Ｂに接続されており、アクチュエータ３３の駆動力は、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａ，インタメディエイトギヤ機構４０，吸気弁側ドライブギヤ機構３９Ｂを経て吸気弁側コントロールシャフト３２に伝達され、吸気弁用カムシャフト１１INの各偏心制御ギヤ３１の回転駆動が行なわれるようになっている。
【００５９】
したがって、図７に示すように、排気弁側（図中ＥＸ参照）では、アクチュエータ３３の駆動力は、ドライブギヤ機構３９Ａ，排気弁側コントロールシャフト３２及び各コントロールギヤ３５を介して各偏心制御ギヤ３１に伝達され、吸気弁側（図中ＩＮ参照）では、アクチュエータ３３の駆動力は、ドライブギヤ機構３９Ａ，インタメディエイトギヤ機構４０，ドライブギヤ機構３９Ｂ，吸気弁側コントロールシャフト３２及び各コントロールギヤ３５を介して各偏心制御ギヤ３１に伝達されるようになっている。
【００６０】
なお、図６に示すように、各ドライブギヤ機構３９Ａ，３９Ｂは、いずれも、軸３９ａに固定された固定ギヤ３９ｂ及び固定ギヤ３９ｂとの間にスプリング３９ｃを介して装備された可動ギヤ３９ｄの２枚のギヤからなるシザースギヤ３９ｅと、コントロールシャフト３２の端部に固定されたギヤ３９ｆとから構成される。シザースギヤ３９ｅでは、可動ギヤ３９ｄがスプリング３９ｃにより回転方向に付勢された状態で、固定ギヤ３９ｂと共にギヤ３９ｆと噛合しており、ドライブギヤ機構３９Ａ，３９Ｂにガタが生じないようになっている。
【００６１】
また、インタメディエイトギヤ機構４０は、互いに噛合する３つのギヤ４０ａ，４０ｂ，４０ｃからなり、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａの軸３９ａの回転を同方向に同速度で吸気弁側ドライブギヤ機構３９Ｂの軸３９ａに伝達するようになっている。
さらに、各ドライブギヤ機構３９Ａ，３９Ｂのシザースギヤ３９ｅ（即ち、ギヤ３９ｂ，３９ｄ）は各偏心制御ギヤ３１と等しい歯数に設定され、各ドライブギヤ機構３９Ａ，３９Ｂのギヤ３９ｆは各コントロールギヤ３５と等しい歯数に設定されており、アクチュエータ軸の回転角度と偏心制御ギヤ３１の回転角度とが等しくなるように設定されている。
［偏心位置調整機構を構成するアクチュエータの説明］
ここで、アクチュエータ３３について説明すると、このアクチュエータ３３は、例えば図８に示すように、オイルコントロールバルブ５０を有する油圧供給手段５１とアクチュエータ本体５２とをそなえて構成される。
【００６２】
アクチュエータ本体５２は、いわゆる油圧式アクチュエータであって、ベーン（ベーン部材）５５を油圧によりその軸線回りに往復回転させるようになっている。つまり、アクチュエータ本体５２は、図８に示すように、ハウジング５３と、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａの軸３９ａにジョイント機構（オルダムジョイント）を介して連結される軸部（コントロールシャフト）５４と、この軸部（出力軸部）５４の軸線から半径方向に延びるベーン５５と、このベーン５５により区画された第１油室５６Ａ及び第２油室５６Ｂとをそなえている。
また、ハウジング５３内の上部には、オイルコントロールバルブ５０のスプール弁（制御弁）５７が収容され、このスプール弁５７は、圧縮状態のスプリング５８により付勢されており、オイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９からの電磁力を受けるとスプリング５８の付勢力に抗してスプール弁５７が所望の位置に調整されるようになっている。
【００６３】
スプール弁５７は、第１油室５６Ａ及び第２油室５６Ｂへそれぞれ連通した油路６０Ａ，６０Ｂと、エンジンオイル供給系６１からの作動油入口（オイル入口，作動油供給口）６２と、シリンダヘッド１内に作動油を排出するドレン６３Ａ，６３Ｂとの間に設けられている。
スプール弁５７が図８に示すような中立位置のときには、油路６０Ａ，６０Ｂが閉鎖されて両油室５６Ａ，５６Ｂの油圧は給排されないため、ベーン５５が固定状態となる。また、このようなアクチュエータ３３の低速側及び高速側のいずれにもオイルが流れないスプール弁５７の中立位置は固定位置ともいう。
【００６４】
この中立位置からスプール弁５７が図８中の左方向に移動すると、第１油室５６Ａに通じる油路６０Ａとオイル入口６２とが連通し（油路６０Ａが開口）、第２油室５６Ｂに通じる油路６０Ｂとドレン６３Ｂとが連通して、第１油室５６Ａ内へ作動油が供給され第２油室５６Ｂ内の作動油が排出されるため、ベーン５５は図８中の右方向（反時計回り）へ回動する。
【００６５】
逆に、中立位置からスプール弁５７が図８中の右方向に移動すると、第１油室５６Ａに通じる油路６０Ａとドレン６３Ｂとが連通し、第２油室５６Ｂに通じる油路６０Ｂとオイル入口６２とが連通して（油路６０Ｂが開口）、第１油室５６Ａ内の作動油が排出され第２油室５６Ｂ内へ作動油が供給されるため、ベーン５５は図８中の左方向（時計回り）へ回動する。
【００６６】
このように、スプール弁５７の位置に応じて、ベーン５５を左右いずれかに回動させたり固定させたりすることができる。
この場合、ベーン５５の回転位相角に応じてコントロールディスク１４の回転位相角、即ち係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 の位置が決まるが、ここでは、ベーン５５が図８中の最も右方へ回転した位置（図中に位相角０°と示す）になったら係合ディスク１６が低速用偏心状態となり、ベーン５５が図８中の最も左方へ回転した位置（図中に位相角１８０°と示す）になったら係合ディスク１６が高速用偏心状態となるように設定されている。
【００６７】
つまり、ベーン５５が低速用偏心位置（ベーン位相角０°）になったら係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 の位置は、図５（ｂ１）〜（ｂ５）に示すように、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して下方（バルブリフトトップを与える回転位相方向）となって、低速用偏心状態となる。
【００６８】
また、ベーン５５が高速用偏心位置（ベーン位相角１８０°）になったら係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 の位置は、図５（ａ１）〜（ａ５）に示すように、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して上方（バルブリフトトップを与える回転位相方向と逆方向）となって、高速用偏心状態となる。
【００６９】
そして、ベーン５５は、エンジンの回転速度等に応じて低速用偏心位置（ベーン位相角０°）から高速用偏心位置（ベーン位相角１８０°）までの間で位相調整されるようになっている。
［ベーンの位相角制御］
このベーン５５の位相角制御は、ポジションフィードバック制御により行なわれる。
【００７０】
このため、アクチュエータ３３には、図９に示すように、オイルコントロールバルブ５０のベーン５５（図示せず）の位置（回転位相）を検出するポジションセンサ７０が設けられており、このポジションセンサ７０により検出されるベーン５５の実際のポジション（実ポジション）Ｐr はＥＣＵ３４に入力されるようになっている。また、ＥＣＵ３４には、エンジン回転数Ｎｅも入力されるようになっている。
【００７１】
そして、ＥＣＵ３４では、エンジン回転数Ｎｅ等に基づいて目標値設定手段８１により設定される目標ポジション（目標値）ＰP と実ポジションＰr とに基づいてオイルコントロールバルブ５０の駆動デューティ値（駆動ＤＵＴＹ）が算出され、この駆動デューティ値に応じてオイルコントロールバルブ制御を行なうようになっている。
【００７２】
ここで、図１０は駆動デューティ値とスプール弁５７のストロークとの関係を示す図である。
図１０中、実線Ａで示すように、ＥＣＵ３４からの制御信号としての駆動デューティ値がｂ0 ％〜ｂ1 ％のときはストロークが０ｍｍ〜ａ1 ｍｍの範囲になり、第１油路６０Ａが開口するようになっている。
【００７３】
また、駆動デューティ値がｂ1 ％〜ｂ3 ％のときはストロークがａ1 ｍｍ〜ａ3 ｍｍの範囲になり、第１油路６０Ａ及び第２油路６０Ｂのいずれも閉鎖するようになっている。このうち、駆動デューティ値がｂ2 ％程度のときはスプール弁５７のストロークがａ2 ｍｍとなるように調整され、この位置がスプール弁５７の中立位置となる。この場合の駆動デューティ値は固定デューティ値と等しい値となる。
【００７４】
なお、ストロークがａ1 ｍｍ〜ａ3 ｍｍの範囲では第１油路６０Ａ及び第２油路６０Ｂのいずれも閉鎖され、ストロークがこの範囲であるときはベーン５５の位置が固定保持されるため、この範囲を固定幅といい、この範囲における駆動デューティ値を固定デューティ幅（固定ＤＵＴＹ幅）という。
また、駆動デューティ値がｂ3 ％〜ｂ4 ％のときはストロークがａ3 ｍｍ〜ａ4 ｍｍの範囲になり、第２油路６０Ｂが開口するようになっている。
〔オイルコントロールバルブ制御（ＯＣＶ制御）の説明〕
本実施形態のオイルコントロールバルブ制御は、図９に示すように、ＥＣＵ３４によりオイルコントロールバルブ５０の駆動デューティ値を算出し、この駆動デューティ値に対応する電流をアクチュエータ３３のオイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９に供給することにより行なわれる。
【００７５】
ここで、図１１はオイルコントロールバルブの駆動デューティ値の算出に関するオイルコントロールバルブ制御（ＯＣＶ制御）の制御系を示す図である。
図１１に示すように、ＥＣＵ３４には、スプール弁５７を中立位置に固定する制御信号としての固定デューティ値を設定する機能（固定デューティ値設定手段）８０と、アクチュエータ３３のベーン５５の目標ポジションＰP を設定する機能（目標値設定手段）８１と、オイルコントロールバルブ５０の制御デューティ値を算出してアクチュエータ３３のオイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９に出力する制御手段８３とが備えられている。
【００７６】
ここで、固定デューティ値設定手段８０は、バッテリセンサ７３により検出されるバッテリ電圧Ｖｂを読み込み、マップにより、固定デューティ値を設定するものである。
目標値設定手段８１は、エンジン回転数センサ７２により検出されるエンジン回転数Ｎｅ及び圧力センサ７１により検出されるインマニ圧（インテークマニホールド内の圧力）Ｐｂを読み込み、これらの値Ｎｅ，Ｐｂに基づきマップにより、アクチュエータ３３のベーン５５の目標ポジションＰP をオイルコントロールバルブ５０の駆動デューティ値に相当する値として設定するものである。なお、ベーン５５の目標ポジションＰP は、カムシャフト１１とカムローブ１２との回転位相差の目標値を意味する。
【００７７】
制御手段８３は、目標値設定手段８１により設定された目標ポジションＰP とポジションセンサ７０により検出される実ポジションＰr との偏差ΔＰ（＝ＰP −Ｐr ）に応じて設定される補正値（比例係数，積分係数，微分係数）に基づいてオイルコントロールバルブ５０の制御値としての駆動デューティ値（駆動ＤＵＴＹ）を設定し、アクチュエータ３３のオイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９への供給電流を制御するものである。
【００７８】
なお、実ポジションＰr は、カムシャフト１１とカムローブ１２との回転位相差に相当する値であるため、ポジションセンサ７０は実位相差検出手段という。また、制御手段８３による駆動デューティ値の設定は、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰが不感帯内（所定範囲内）にない時（ΔＰ＞｜ａ｜）に行なわれるようになっている。
【００７９】
このため、制御手段８３には、比例補正手段８３Ａ，積分補正手段８３Ｂ及び微分補正手段８３Ｃを備え、さらに、それぞれの補正手段により算出された補正値を加算する演算部８３Ｄと、固定デューティ値設定手段８０により設定される固定デューティ値に補正値を加算する演算部８３Ｅとを備えて構成される。
そして、比例補正手段８３Ａ，積分補正手段８３Ｂ及び微分補正手段８３Ｃにより算出されたそれぞれの補正値は演算部８３Ｄで加算され、さらに、この演算部８３Ｄで加算された補正値は演算部８３Ｅで固定デューティ値に加算されて制御デューティ値が算出される。
【００８０】
このうち、比例補正手段８３Ａは、フィードバック比例制御（Ｆ／Ｂ比例制御）における比例係数Ｋｐとしての正方向デューティ値，負方向デューティ値を算出するものである。この比例補正手段８３Ａでは、正方向デューティ値，負方向デューティ値Ｋｐを、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰの方向（ＰP ，Ｐr のいずれが大きいか）及び大きさに応じて算出するようになっている。
【００８１】
積分補正手段８３Ｂは、フィードバック積分制御（Ｆ／Ｂ積分制御）における積分係数Ｋｉを所定時間毎に算出するものである。
この積分補正手段８３Ｂでは、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰの方向に応じて積分ゲインＧｉを算出し、この積分ゲインＧｉを所定時間毎に加算又は減算することにより、積分係数Ｋｉ〔＝Σｆ（Ｉ）〕を次式（１）により算出するものである。つまり、積分補正手段８３Ｂでは、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰの方向が、正の時には積分ゲインＧｉを加算し、負の時には積分ゲインＧｉを減算することにより積分係数Ｋｉを算出するようになっている。
【００８２】
Ｋｉ＝ΣＧｉ ・・・（１）
但し、積分係数Ｋｉは、以下の条件が成立した時に０にリセットされる。
▲１▼ エンスト
また、積分係数Ｋｉは、以下の条件が成立した時にはホールドされる。
▲１▼ 目標ポジションＰP ≧所定値（例えば、４．５Ｖ）
▲２▼ 目標ポジションＰP ≦所定値（例えば、０．５Ｖ）
これは、製作誤差を考慮しない場合のアクチュエータの可動範囲がポジションセンサの読みで０．５Ｖ〜４．５Ｖであり、可動範囲外に目標ポジションＰP が設定された場合に実ポジションを変更させないために積分係数Ｋｉをホールドさせている。
微分補正手段８３Ｃは、フィードバック微分制御（Ｆ／Ｂ微分制御）における微分係数Ｋｄを算出するものである。この微分補正手段８３Ｃでは、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰが不感帯内（所定範囲内）にない時（ΔＰ＞｜ａ｜）に、所定時間毎に前回の駆動デューティ値と今回の駆動デューティ値との変化量ｄＰ／ｄｔに応じて微分係数Ｋｄを算出するようになっている。
【００８３】
但し、前回と今回とで、偏差ΔＰが不感帯内から不感帯外に変化するような場合には、直前（前回）の不感帯内にある時の駆動デューティ値と今回の駆動デューティ値との変化量ｄＰ／ｄｔに応じて微分係数Ｋｄを算出するようになっている。
また、比例補正手段８３Ａ，積分補正手段８３Ｂ及び微分補正手段８３Ｃにより算出された補正値に基づく駆動デューティ値の算出は、目標ポジションＰP の変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ以上の場合（ｄＰP ／ｄｔ≧ｂ）は行なわないようにしている。
【００８４】
このため、制御手段８３にはスイッチＳ３が備えられており、目標ポジションＰP の変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ以上の場合（ｄＰP ／ｄｔ≧ｂ）はポジションＰ５に切り換わり、目標ポジションＰP の変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ未満の場合（ｄＰP ／ｄｔ＜ｂ）はポジションＰ６に切り換わるようになっている。
〈学習制御〉
本実施形態にかかるアクチュエータ３３では、ポジションフィードバック制御によりベーン５５の位相角制御が行なわれるが、オイルコントロールバルブ５０のスプール弁５７やスプリング５８の製作誤差等によりスプール弁５７の中立位置がずれてしまい、このようなずれが生じていると、ベーン５５の目標ポジションＰP と実ポジションＰr とを正確に一致させることができず、正確な位相角制御が行なえないことが考えられる。
【００８５】
このようなスプール弁５７やスプリング５８の製作誤差がある場合は、図１０中、破線Ｂ，Ｃで示すように、駆動デューティ値とスプール弁５７のストロークとの関係にばらつきが生じてしまうことになる。つまり、実線Ａで示す駆動デューティ値と同じ値であったとしても、スプール弁５７のストロークが多くなったり、少なくなったりしてしまい、スプール弁５７のストロークを正確に調整することができず、ベーン５５の正確な位相角制御が行なえないことになる。
【００８６】
このため、このような製作誤差等によりスプール弁５７の中立位置がずれている場合であっても正確な位相角制御を行なえるように、ＥＣＵ３４には、図１１に示すように、スプール弁５７の中立位置を学習し、これを学習値として算出する機能（学習手段）８２が備えられている。
この学習手段８２は、後述する学習値更新条件が成立した場合に、所定時間毎の偏差ΔＰの方向により検出される積分係数Ｋｉの変曲点Ｋｉｔを平均化した平均値に基づいてリアルタイム学習値ＫLRNRを算出し、さらに、このリアルタイム学習値ＫLRNRに基づいてロングタイム学習値ＫLRNLを算出するものである。なお、学習値の算出方法については後述する。
【００８７】
また、上述した制御手段８３では、学習手段８２により算出される学習値としてのロングタイム学習値ＫLRNLに基づいて制御デューティ値を算出するようになっており、この制御デューティ値をアクチュエータ３３のオイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９の電流制御に反映させるようになっている。つまり、制御手段８３では、固定デューティ値設定手段８０により設定される固定デューティ値を、学習手段８２により算出されるロングタイム学習値ＫLRNLによって補正することにより制御デューティ値を算出するようになっている。
（学習値更新条件）
本実施形態では、学習値更新条件が成立した場合に学習値の更新を行なうようにしている。このため、ＥＣＵ３４には、図１１に示すように、学習値更新条件判定手段８４が備えられており、学習値更新条件を判定するようになっている。
【００８８】
この学習値更新条件判定手段８４は、以下の全ての条件を満たしている場合に学習値更新条件が成立したと判定し、積分係数演算タイミング毎にリアルタイム学習値ＫLRNR及びロングタイム学習値ＫLRNLを更新するようになっている。
▲１▼ オイルコントロールバルブ制御におけるメインルーチン毎の目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ未満（ｄＰP ／ｄｔ＜ｂ）の状態が所定時間継続していること。
【００８９】
ここで、目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ未満か否かを判定するのは、目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが大きいと偏差ΔＰが短時間で不感帯から外れやすいため、このような場合には誤学習を防止すべく学習値の更新を行なわないようにするためである。なお、この場合、固定デューティ値の補正は行なわれない。
【００９０】
▲２▼ 偏差ΔＰが不感帯内（所定範囲内：ΔＰ≦｜ａ｜）に所定時間滞留していること。
▲３▼ 目標ポジションＰP が所定値ｃ（例えば、０．５Ｖ）と所定値ｄ（例えば、０．８３Ｖ）との間にあること（ｃ＜ＰP ＜ｄ）。なお、所定値ｃは例えばベーン５５の位相角０°に相当し、所定値ｄは例えばベーン５５の位相角１５°に相当する。これは、ベーン５５の目標ポジションＰP が変動しないで学習機会が多く、かつ、安定した油圧が得られる所定のエンジン回転数Ｎｅの範囲内で学習を行なうようにするためである。
【００９１】
本実施形態では、図１に示すように、エンジン回転数によって目標位相角を決定しており、０．５Ｖ〜０．８３Ｖ（エンジン回転数で０〜４０００ｒｐｍ付近）で学習している。
このため、学習値更新条件判定手段８４には、偏差ΔＰが不感帯内（所定範囲内：ΔＰ≦｜ａ｜）であるか否かによってポジションＰ１とポジションＰ２とを切り換えるスイッチＳ１と、目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ未満（ｄＰP ／ｄｔ＜ｂ）であり、かつ、目標ポジションＰP が所定値ｃと所定値ｄとの間（ｃ＜ＰP ＜ｄ）であるか否かによってポジションＰ３とポジションＰ４とを切り換えるスイッチＳ２とが備えられている。
【００９２】
そして、偏差ΔＰが不感帯内である場合（ΔＰ≦｜ａ｜）は、スイッチＳ１がポジションＰ２側になり、また、目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ未満であり（ｄＰP ／ｄｔ＜ｂ）、かつ、目標ポジションＰP が所定値ｃと所定値ｄとの間である場合（ｃ＜ＰP ＜ｄ）は、スイッチＳ２がポジションＰ３側になり、学習値の更新が行なわれる。
【００９３】
一方、偏差ΔＰが不感帯内でない場合（ΔＰ＞｜ａ｜）は、スイッチＳ１がポジションＰ１側になり、ベーン５５のポジションフィードバック制御を行なうべく、制御手段８３により補正値が算出される。また、目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ以上である場合（ｄＰP ／ｄｔ≧ｂ）、又は、目標ポジションＰP が所定値ｃと所定値ｄとの間でない場合（ＰP ≦ｃ，ＰP ≧ｄ）は、スイッチＳ２がポジションＰ４側になり、固定デューティ値の補正は行なわない。
（学習制御時のオイルコントロールバルブ制御）
このような学習値更新条件が成立した場合に学習制御を行なうことになるが、本実施形態では、リアルタイム学習値ＫLRNR及びロングタイム学習値ＫLRNLを算出するために、学習手段８２では積分制御（Ｉ制御）を行なうようにしている。そして、積分制御による積分係数Ｋｉの変曲点Ｋｉｔを検出し、変曲点Ｋｉｔにおける積分係数Ｋｉを平均化することによりスプール弁５７の中立位置を予想するようにしている。
【００９４】
これは、積分制御のマルチサインカーブの中心がスプール弁５７の中立位置とほぼ一致することを利用するものである。
そして、積分制御のマルチサインカーブの中心における積分係数Ｋｉにより固定デューティ値を補正すれば、スプール弁５７の中立位置のずれを補正することができ、正確な位相角制御を行なえるようになる。
【００９５】
このため、学習手段８２には、積分係数Ｋｉを算出する積分補正部８２Ａが備えられており、この積分補正部８２Ａにより求められる積分ゲインＧｉを加算又は減算することにより、所定時間毎に積分係数Ｋｉが算出されるようになっている。
また、学習手段８２には、固定デューティ値を補正する補正値を算出する固定デューティ補正値算出部８２Ｂが備えられており、算出された補正値を制御手段８３に出力するようになっている。
【００９６】
さらに、制御手段８３には、固定デューティ補正値算出部８２Ｂにより算出された補正値を加算する演算部８３Ｆが備えられており、この演算部８３Ｆで、固定デューティ値設定手段８０により設定された固定デューティ値に学習手段８２の固定デューティ補正値算出部８２Ｂにより算出された補正値を加算することにより駆動デューティ値を算出するようになっている。
【００９７】
そして、この駆動デューティ値（固定デューティ値＋積分係数Ｋｉ）に応じた電流がオイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９に供給され、スプール弁５７のストロークが調整されてアクチュエータ３３のベーン５５の位相角が調整されるようになっている。
ここで、積分補正部８２Ａは、上述の制御手段８０の積分補正手段８０Ｂによる積分係数Ｋｉの算出と同様に、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰの方向により積分ゲインＧｉを加算又は減算することにより、所定時間毎に積分係数Ｋｉを算出するものである。つまり、積分補正部８２Ａは、偏差ΔＰが正の時は積分ゲインＧｉを加算することにより、負の時は積分ゲインＧｉを減算することにより積分係数Ｋｉを算出するようになっている。
【００９８】
この場合、目標ポジションＰP は、ベーン５５が所定のポジション（例えば、１０ｄｅｇ程度）になるように設定される。なお、目標ポジションＰP の設定については後述する。
（学習制御範囲の設定）
学習制御を行なう学習制御範囲の設定について説明する。
【００９９】
まず、アクチュエータ３３のベーン５５の位相角制御について説明すると、ベーン５５の位相角制御は、例えば図１２に示すように、エンジン回転数Ｎｅに応じて設定される目標位相角（目標値）に基づいて行なわれる。
ベーン５５の目標位相角は、図１２に示すように、所定のエンジン回転数（例えば、５０００ｒｐｍ）以下では０°に設定されており、所定のエンジン回転数（例えば、５０００ｒｐｍ）以上では、正確な位相角制御が必要になるため目標位相角がエンジン回転数に応じて変化するように設定されている。
【０１００】
このようにエンジン回転数Ｎｅが所定のエンジン回転数（例えば、５０００ｒｐｍ）以上の高い範囲では、わずかにエンジン回転数Ｎｅが変化した場合であっても目標位相角が変更されるため、誤学習のおそれがあり、また、目標位相角が一定に保たれないと学習が行なえないため学習機会も少ない。
一方、エンジン回転数Ｎｅが低い状態では、油圧が高まらないため、アクチュエータのレスポンスが良くないため、学習を行なうには適していない。
【０１０１】
そこで、図１に示すように、目標位相角の変動しないで学習機会が多く、かつ、安定した油圧が得られる領域で学習が行なわれるようにすべく、所定のエンジン回転数Ｎｅの範囲内（所定回転域：例えば、３０００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍ）を学習範囲として設定している。このようにして設定された範囲内で学習を行なうことにより、学習機会を確実に確保し、誤学習を確実に防止でき、適正な学習を行なうことができることになる。
【０１０２】
また、この学習範囲内では、ベーン５５の目標位相角が所定の位相角（一定値：例えば１０ｄｅｇ程度）になるように、目標値設定手段８１により目標ポジションＰP を設定し、この目標ポジションＰP になるように、学習手段８２により学習値を算出するための積分制御を行なうようにしている。
（学習値の演算）
このようにしてアクチュエータ３３のベーン５５の位相角を調整しながら、学習値の演算を行なう。
【０１０３】
学習手段８２は、図１３のタイムチャートに示すように、所定の演算タイミング毎に演算される積分係数Ｋｉの変曲点Ｋｉｔによりリアルタイム学習値ＫLRNRとして算出し、このリアルタイム学習値ＫLRNRからロングタイム学習値ＫLRNLを算出し、このロングタイム学習値ＫLRNLを学習値として設定する。なお、ロングタイム学習値ＫLRNLはバッテリバックアップされる。
【０１０４】
まず、リアルタイム学習値ＫLRNRの演算について説明する。
リアルタイム学習値ＫLRNRは、積分係数Ｋｉの変曲点Ｋｉｔを検出し、この変曲点Ｋｉｔにおける積分係数Ｋｉを平均化して算出される。ここでは、リアルタイム学習値ＫLRNRは、図１３のタイムチャートに示すように、学習値更新条件成立した状態で、積分係数Ｋｉの変曲点Ｋｉｔを検出する毎に、次式（２）により求めるようにしている。
【０１０５】
ＫLRNR（ｎ）＝〔Ｋｉ（ｍ−１）＋Ｋｉ（ｍ）〕／２ ・・・（２）
ここで、変曲点Ｋｉｔは、偏差ΔＰの方向をサンプリングし、この方向が変化した場合に検出されるようになっている。
なお、図１３中、ＫLRNR（ｎ）は今回のリアルタイム学習値、ＫLRNR（ｎ−１）は前回のリアルタイム学習値をそれぞれ示している。また、Ｋｉ（ｍ）は今回の変曲点における積分係数、Ｋｉ（ｍ−１）は前回の変曲点における積分係数、Ｋｉ（ｍ−２）は前々回の変曲点における積分係数をそれぞれ示している。また、リアルタイム学習値ＫLRNRは、イグニッションスイッチがオンになった時に初期設定（１．０）とされる。
【０１０６】
一方、学習更新条件不成立の場合は、リアルタイム学習値ＫLRNRは前回算出されたものにホールドされる。
次に、ロングタイム学習値ＫLRNLの演算について説明する。
ロングタイム学習値ＫLRNLは、図１３に示すように、学習値更新条件成立した場合、リアルタイム学習値更新タイミング毎に、次式（３）により求められる。
【０１０７】
ＫLRNL(n)=［〔count(n)−１〕＊ＫLRNL（ｎ−1)＋ＫLRNR(n) ］／count(n)・・・（３）
但し、count(n)は今回のロングタイム学習値更新回数である。また、count(n)には、イグニッションスイッチをオンにした後、ロングタイム学習値更新毎に、前回のcount(n-1)に１が加算される（count(n)＝count(n-1)＋１）。
【０１０８】
また、ロングタイム学習値更新回数は所定回数（例えば、５０回）でクリップされる（count(n)≦５０）。これは、初期のバラツキを考慮してロングタイム学習値ＫLRNLを学習値としているが、ロングタイム学習値更新回数が所定回数以上になった場合、学習値はほぼ一定値に収束してくると考えられるためである。
なお、ＫLRNL(n) は今回のロングタイム学習値、ＫLRNL（ｎ−1)は前回のロングタイム学習値をそれぞれ示している。
【０１０９】
また、ロングタイム学習値ＫLRNLはバッテリバックアップされる。また、count(n)は、イグニッションスイッチをオンにした時、初期設定（０）とされる。また、バックアップ電源投入直後、初期設定（１．０）とされる。
一方、学習更新条件不成立の場合は、ロングタイム学習値ＫLRNLは、ホールドされる。
【０１１０】
ここで、この学習値演算制御について、図１４のフローチャートを参照しながら、さらに具体的に説明する。なお、この学習値演算制御は、積分係数演算タイミング毎に実行される。
まず、ステップＢ１０では、学習値更新条件判定手段８４により学習制御開始条件が成立しているか否かを判定する。つまり、学習値更新条件判定手段８４は、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰが不感帯内（ΔＰ≦｜ａ｜）であるか否かを判定し、目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ未満（ｄＰP ／ｄｔ＜ｂ）か否かを判定し、さらに、目標ポジションＰP が所定値ｃと所定値ｄとの間であるか否か（ｃ＜ＰP ＜ｄ）を判定する。
【０１１１】
この判定の結果、学習制御開始条件が成立している場合、即ち、偏差ΔＰが不感帯内であり、目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ未満であり、かつ、目標ポジションＰP が所定値ｃと所定値ｄとの間である場合は、ステップＢ２０に進み、ポジションフィードバック制御を禁止し、学習手段８１の積分補正部８１Ａ及び固定デューティ補正値算出部８２Ｂにより補正値としての積分係数Ｋｉを算出して積分制御を行なうとともに、学習手段８１により、ステップＢ３０〜ステップＢ６０のリアルタイム学習値ＫLRNRの演算処理を実行する。
【０１１２】
この学習手段８１によるリアルタイム学習値ＫLRNRの演算は、まず、ステップＢ３０で、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰの方向（正方向か負方向か）をサンプリングしながら、ステップＢ４０で所定時間毎に積分係数Ｋｉを算出して更新する。
そして、ステップＢ５０で、変曲点Ｋｉｔを検出したか否かを判定し、変曲点Ｋｉｔを検出した場合は、ステップＢ６０に進み、リアルタイム学習値ＫLRNRを上述の式（２）により算出する。
【０１１３】
このようにしてリアルタイム学習値ＫLRNRを算出した後、学習手段８２により、ステップＢ７０，ステップＢ８０のロングタイム学習値ＫLRNLの演算処理を実行する。
この学習手段８２によるロングタイム学習値ＫLRNLの演算は、まず、ステップＢ７０で、前回のロングタイム学習値更新回数count(ｎ−１）に１を加算することにより今回のロングタイム学習値更新回数count(ｎ）を算出してステップＢ８０に進み、ロングタイム学習値ＫLRNLを上述の式（３）により算出する。
【０１１４】
そして、ステップＢ９０で、ロングタイム学習値更新回数count(ｎ）が所定回数（ここでは５０回）であるか否かを判定し、所定回数（ここでは５０回）である場合はステップＢ１００に進み、ロングタイム学習値更新回数count(ｎ）をクリップして、リターンする。
一方、ステップＢ９０で、ロングタイム学習値更新回数count(ｎ）が所定回数（ここでは５０回）でないと判定された場合は、そのままリターンする。
【０１１５】
ところで、ステップＢ１０で、学習値更新条件判定部８４により学習制御開始条件が成立していないと判定された場合は、ステップＢ１１０に進み、リアルタイム学習値ＫLRNRをホールドし、さらにステップＢ１２０に進み、ロングタイム学習値ＫLRNLもホールドして、ステップＢ１３０に進む。
そして、ステップＢ１３０で、ホールドされたリアルタイム学習値ＫLRNR及びロングタイム学習値ＫLRNLに基づいて、制御手段８３により補正値を設定してポジッションフィードバック制御を実行し、リターンする。
（スプール弁の駆動デューティ値の算出方法）
上述のように、ベーン５５の位相角制御に際し、オイルコントロールバルブ５０のスプール弁５７のストロークはデューティ制御により調整される。つまり、ＥＣＵ３４により制御信号としての駆動デューティ値が算出され、スプール弁５７のストロークは、この駆動デューティ値に対応する電流がオイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９へ供給され、これにより、スプール弁５７のストロークが調整されるようになっている。
【０１１６】
このデューティ制御における制御信号としての駆動デューティ値（駆動ＤＵＴＹ）の算出方法について、図１５を参照しながら説明する。
図１５に示すように、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰ（＝ＰP −Ｐr ）が０以上であり、かつ、不感帯内である場合、駆動デューティ値は、固定デューティ値（固定ＤＵＴＹ），学習値（ここではロングタイム学習値ＫLRNL），積分係数Ｋｉとに基づいて、次式（４）により求められる。
【０１１７】
駆動ＤＵＴＹ＝固定ＤＵＴＹ＋学習値＋Ｋｉ ・・・（４）
また、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰ（＝ＰP −Ｐr ）が０以上であり、かつ、不感帯外である場合、駆動デューティ値は、固定デューティ値，学習値，正方向デューティ値（正方向ＤＵＴＹ），積分係数Ｋｉ，微分係数Ｋｄに基づいて、次式（５）により求められる。
【０１１８】
駆動ＤＵＴＹ＝固定ＤＵＴＹ＋学習値＋正方向ＤＵＴＹ＋Ｋｉ＋Ｋｄ・・・（５）
また、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰ（＝ＰP −Ｐr ）が０未満であり、かつ、不感帯内である場合、駆動デューティ値は、固定デューティ値（固定ＤＵＴＹ），学習値，積分係数Ｋｉとに基づいて、次式（６）により求められる。
【０１１９】
駆動ＤＵＴＹ＝固定ＤＵＴＹ＋学習値＋Ｋｉ ・・・（６）
また、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰ（＝ＰP −Ｐr ）が０未満であり、かつ、不感帯外である場合、駆動デューティ値は、固定デューティ値，学習値，負方向デューティ値（負方向ＤＵＴＹ），積分係数Ｋｉ，微分係数Ｋｄに基づいて、次式（７）により求められる。
【０１２０】
駆動ＤＵＴＹ＝固定ＤＵＴＹ＋学習値−負方向ＤＵＴＹ＋Ｋｉ−Ｋｄ・・・（７）
（オイルコントロールバルブ制御における制御動作の説明）
本実施形態にかかるオイルコントロールバルブの制御系は、上述のように構成されるため、例えば図１６のフローチャートに示すように動作するようになっている。
【０１２１】
ここで、図１６はオイルコントロールバルブ制御を示すフローチャートである。
まず、ステップＡ１０では、ＥＣＵ３４の目標値設定手段３４Ａが、エンジンの運転状態、即ち、エンジン回転数センサ７２からエンジン回転数Ｎｅを、圧力センサ７１からインマニ圧（インテークマニホールド内の圧力）Ｐｂをそれぞれ読み込み、ステップＡ２０で、これらのエンジン回転数Ｎｅ，インマニ圧Ｐｂから、マップにより、アクチュエータ３３のベーン５５の目標ポジションＰP を読み込む。
【０１２２】
また、ステップＡ３０で、ＥＣＵ３４が、アクチュエータ３３に設けられたポジションセンサ７０により検出されるベーン５５の実ポジションＰr を読み込む。
そして、ステップＡ４０で、ＥＣＵ３４が、目標ポジションＰP と実ポジションＰr とから偏差ΔＰを算出し、ステップＡ５０に進む。
【０１２３】
ステップＡ５０では、ＥＣＵ３４が、偏差ΔＰが不感帯内であるか否かを判定し（ΔＰ≦｜ａ｜）、偏差ΔＰが不感帯内でなく、目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが不感帯内でない場合には、制御手段８０により、偏差ΔＰに応じた比例係数としての正方向デューティ又は負方向デューティ，積分係数Ｋｉ，微分係数Ｋｄが算出され、これらにより固定デューティ値が補正されて駆動デューティ値が算出される。
【０１２４】
一方、偏差ΔＰが不感帯内である場合は、学習手段８１により、積分係数Ｋｉが算出されるとともに、ロングタイム学習値ＫLRNLが更新され、ステップＡ６０で、これらに基づいて固定デューディ値が補正されてオイルコントロールバルブ５０の駆動デューティ値が算出され、ステップＡ７０で、駆動デューティ値に応じた電流をオイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９に供給され、オイルコントロールバルブ５０が駆動される。
【０１２５】
本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構は、上述のように構成されているので、このような可変動弁機構をそなえた内燃機関では、偏心位置調整機構３０を通じて、コントロールディスク１４の回転位相を調整しながら、バルブの開度特性が制御される。
つまり、ＥＣＵ３４において、エンジン回転数情報，吸気量情報（ＡＦＳ情報）等に基づき、エンジンの回転速度や負荷状態に応じたコントロールディスク１４の回転位相を設定して、ポジションセンサ７０の検出信号に基づいて、コントロールディスク１４の実際の回転位相が設定された状態になるように、アクチュエータ３３の作動制御を通じてコントロールディスク１４を駆動する。
【０１２６】
そして、このＥＣＵ３４によるアクチュエータ３３の作動制御を通じて、偏心部１５を回動させて位相角度を調整し、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 を変位させながら、例えばエンジンの回転速度やエンジンの負荷が高くなるほど、図５の曲線ＶＬ１に近づけるようにしてバルブ開放期間を長くしていき、逆に、エンジンの回転速度やエンジンの負荷が低くなるほど、図５の曲線ＶＬ２に近づけるようにしてバルブ開放期間を短くしていく。
【０１２７】
このようにして、エンジンの運転状態に応じてコントロールディスク１４の回転位相（位置）を制御しながら、エンジンの運転状態に適したバルブ駆動を行なえるようになる。特に、バルブの開弁角特性は、連続的に調整することができるので、常にエンジンの運転状態に最適の特性でバルブ駆動を行なえるようになるのである。
特に、本可変動弁機構では、学習手段８１により、スプール弁５７の中立位置を学習する学習制御が行なわれるため、オイルコントロールバルブ５０，スプール弁５７，スプリング５８等の製作誤差がある場合であっても、スプール弁５７のストローク制御が正確に行なわれる。
【０１２８】
したがって、本可変動弁装置によれば、低コストのベーン５５を備えるアクチュエータ３３を用いた場合でも、スプール弁５７の中立位置のずれを学習しながら制御することで、オイルコントロールバルブ５０，スプール弁５７，スプリング５８等の製作誤差等を補償しながら、ベーン５５の正確な位相角制御を行なうことができ、これにより、高精度な弁特性を得ることができるという利点がある。
【０１２９】
また、簡素な制御でアクチュエータ３３のベーン５５を所定位置に保持するスプール弁５７の中立位置に対応する正確な学習値を算出することができるという利点もある。
また、ベーン５５の位相角制御がほとんど行なわれず、安定している時期に学習が行なわれるため、誤学習を防止できるという利点もある。
【０１３０】
なお、本実施形態の可変動弁装置では、学習手段８１の積分補正部８１Ａにより積分制御を行ないながら、学習値を算出する学習制御を行なうようにしているが、学習値を算出する際の制御は積分制御に限られるものではない。
また、本実施形態の可変動弁装置では、まずリアルタイム学習値ＫLRNRを算出し、次いでリアルタイム学習値ＫLRNRに基づいてロングタイム学習値ＫLRNLを算出して、このロングタイム学習値ＫLRNLを学習値としているが、リアルタイム学習値ＫLRNRのみを算出して、このリアルタイム学習値ＫLRNRをそのまま学習値としてもよい。
【０１３１】
また、本実施形態の可変動弁装置では、ベーン５５のポジションフィードバック制御をＰＩＤ制御により行なうようにしているが、これに限られるものではなく、ＰＩ制御等であってもよい。
【０１３２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の可変動弁装置によれば、可変動弁装置において、学習機会を確実に確保できるとともに誤学習を防止でき、これにより、安定したアクチュエータの駆動制御が可能となり、高精度な弁特性を得ることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる可変動弁装置の位相角制御における学習範囲を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の要部縦断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構における不等速継手を示す断面図 あり、図３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の不等速機構についての作動特性を説明する特性図であり、（ａ１）〜（ａ５）は高速時の作動状態を示し、（ｂ１）〜（ｂ５）は低速時の作動状態を示す。
【図６】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の分解斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の偏心位置調整の動力伝達経路を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の偏心位置調整機構のアクチュエータを示す図である。
【図９】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構のアクチュエータの制御装置を説明するための図である。
【図１０】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構のオイルコントロールバルブの固定デューティ値を説明するための図である。
【図１１】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構のアクチュエータの制御系を説明するための図である。
【図１２】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構のアクチュエータの位相角制御を説明するための図である。
【図１３】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構のアクチュエータの制御における学習値の算出方法を説明するためのタイムチャートである。
【図１４】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構のオイルコントロールバルブ制御における学習値演算制御を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構のアクチュエータの駆動デューティ値の算出方法を説明するための図である。
【図１６】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構のオイルコントロールバルブの駆動制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
３３ アクチュエータ
３４ ＥＣＵ
５０ オイルコントロールバルブ
５５ ベーン
５７ スプール弁（制御弁）
７０ ポジションセンサ（実位相差検出手段）
７１ 圧力センサ
７２ エンジン回転数センサ
７３ バッテリセンサ
８０ 制御手段
８０Ａ 比例補正手段
８０Ｂ 積分補正手段
８０Ｃ 微分補正手段
８１ 学習手段
８１Ａ 積分補正部
８２ 目標値設定手段
８２Ａ 積分補正部
８２Ｂ 固定デューティ補正値算出部
８３ 固定デューティ値設定手段
８３Ａ 比例補正手段
８３Ｂ 積分補正手段
８３Ｃ 微分補正手段
８４ 学習値更新条件判定手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気弁や排気弁を機関の運転状態に応じたタイミングで開閉制御する可変動弁装置に関し、特に、入力回転の回転速度を一回転中で増減しながら出力しうる不等速継手を利用した、可変動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
往復動式内燃機関（以下、エンジンという）には、吸気弁や排気弁（以下、これらを総称して機関弁又は単にバルブともいう）がそなえられるが、このようなバルブは、カムの形状や回転位相に応じたバルブリフト状態で駆動されるので、バルブの開閉タイミング及び開放期間（バルブを開放している期間をクランクの回転角度の単位で示した量）も、カムの形状や回転位相に応じることになる。
【０００３】
ところで、エンジンにそなえられた吸気弁や排気弁の場合には、エンジンの負荷状態や速度状態に応じて最適な開閉タイミングや開放期間が異なる。そこで、このようなバルブの開閉タイミングや開放期間を変更できるようにした、所謂可変バルブタイミング装置（可変動弁装置）が各種提案されている。
例えば、カムとカムシャフトとの間に、偏心機構を用いた不等速継手を介装し、カムシャフト側回転軸に対してカム側回転軸を偏心した位置に設定することで、カムシャフトが１回転する間にカムをカムシャフトの回転速度に対して増減又は位相変化させうるようにして、偏心機構におけるかかるカム側回転軸の偏心状態（即ち、カム側回転軸の軸心軸位置）を調整することで、バルブの開閉タイミング及び開放期間を調整できるようにした技術も開発されている。
【０００４】
このような不等速継手を利用した可変動弁装置では、カムシャフト側回転軸とカム側回転軸との間に、カムシャフト側回転軸に対してカム側回転軸を所定の偏心状態に保持する部材（軸支部材）が必要になる。このため、カムシャフトの外周に不等速継手及び軸支部材を配設し、この軸支部材によってカムシャフト側回転軸に対してカム側回転軸を所定の偏心状態に保持するようにしている。
【０００５】
これらの不等速継手及び軸支部材は、カムシャフトの回転位相に対してカムローブの回転位相を調整する位相調整機構として機能するものであり、バルブの開閉タイミングや開放期間を調整するためには、この位相調整機構を構成する軸支部材の位置を変更してカムシャフト側回転軸に対するカム側回転軸の偏心状態（一般には、偏心軸心の位置）を変更する必要がある。
【０００６】
このため、軸支部材を一定の範囲で回転又は揺動するアクチュエータを配設し、このアクチュエータによってカムシャフト側回転軸に対するカム側回転軸の偏心状態を変更して、バルブの開閉タイミングや開放期間を調整するようにしている。
このような不等速継手を用いた技術は、例えば特公昭４７−２０６５４号，特開平３−１６８３０９号，特開平４−１８３９０５号，特開平６−１０６３０号等にて提案されている。
【０００７】
また、バルブ開放期間は一定で、バルブの開閉タイミングのみを変更する可変動弁機構としては、実開昭６１−２１８０８号公報や特開平７−２３８８０６号公報に提案された技術がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような不等速継手を利用した内燃機関の可変動弁装置では、バルブの開閉タイミングや開放期間を最適なものとするためには、エンジンの負荷状態や速度状態に応じてカムシャフト側回転軸に対するカム側回転軸の偏心状態を正確に調整する必要がある。
【０００９】
しかし、エンジンの負荷状態や速度状態に応じた最適なバルブの開閉タイミングや開放期間が得られるようにカムシャフトとカムローブとの間の回転位相差を目標となる回転位相差に正確に制御しても、製作誤差等がある場合には実際の回転位相差は異なるものとなってしまい、カムシャフト側回転軸に対するカム側回転軸の偏心状態を正確な位置に調整することができない場合がある。
【００１０】
この場合、実際の回転位相差を反映した学習制御を行なうことが考えられる。このような学習制御を行なう技術としては、例えば、特開平８−７４５３０号公報に開示された技術がある。
このような学習制御は、わざわざ学習制御だけのためにエンジンを作動させるのではなく、エンジンの通常運転時に可変動弁装置本来の作動に支障なく行なえることが最も望ましい。
【００１１】
しかしながら、エンジン運転時には、可変動弁装置が適宜作動する（即ち、バルブタイミングの調整を行なう）ので、学習制御はこのようなバルブタイミングを変更する状況を除いて行なわなくてはならない。
ところで、高出力を狙ったエンジンにおいては、バルブタイミングの調整が重要になるのは、一般にエンジンの高速回転時であり、このため、エンジン回転数が高い領域（即ち、所定回転数以上の領域）において、エンジン回転数に応じてカムシャフトとカムローブとの間の回転位相差を微調整してバルブタイミングの調整を行ない、エンジン回転数が低い領域（即ち、所定回転数以下の領域）では、バルブタイミングを低速側に固定してバルブタイミングにかかる制御頻度を低減させるようにしたものが考えられている。
【００１２】
この場合、エンジンの高回転時には可変機構の作動状態が多いことにより学習機会が非常に少なく、また、誤学習のおそれもある。もちろん、エンジンの高速回転時に、学習機会を確保し、誤学習を防止するために、エンジン回転数を一定に保ち、カムシャフトとカムローブとの間の回転位相差の調整が必要ないような状態にして学習を行なうことも考えられるが、実際にはエンジン回転数を一定に保つことは難しく、現実的ではない。
【００１３】
また、上述のアクチュエータとして、例えばベーン式の油圧アクチュエータを用いることが考えられるが、このベーン式の油圧アクチュエータでは、その構造上、特有の学習制御を行なう必要がある。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、可変動弁装置において、学習機会を確実に確保し、誤学習を防止できるようにして高精度の弁特性を得られるようにした、可変動弁装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の可変動弁装置では、学習手段が制御弁の中立位置を目標値が一定値に設定された所定回転域でのみ学習を行ない、少なくとも回転数に基づいて設定され、所定回転域で一定値に設定されている目標値及び学習手段による学習によって算出された学習値に基づいて、制御手段が制御値を設定しアクチュエータに出力する。これにより、油室及び油室を区画するベーン部材を有するアクチュエータの油室に制御弁を通じてオイルを供給することでベーン部材を回転駆動させて、カムシャフトとカムローブとの間に介装された位相調整機構を駆動することにより、内燃機関の運転状態に応じて、内燃機関のクランク軸からの回転力により回転駆動されるカムシャフトに対して、カムシャフトに相対回転可能にカムローブが設けられ、吸気弁又は排気弁を駆動するカム部を有するカムローブの回転位相差を変化させる。
【００１５】
この場合、学習を行なうよう設定された所定回転域は、５０００ｒｐｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図１６は本発明の一実施形態にかかる可変動弁装置を示すものである。
［可変動弁装置を構成する可変動弁機構の説明］
本実施形態にかかる内燃機関は、レシプロ式の内燃機関であり、また、この実施形態にかかる可変動弁機構は、気筒上方に設置された吸気弁又は排気弁（これらを総称して、機関弁又は単にバルブという）を駆動するようにそなえられている。
【００１７】
図２，図３は本可変動弁機構の要部を示す斜視図，断面図であり、図２，図３に示すように、シリンダヘッド１には、図示しない吸気ポート又は排気ポートを開閉すべくバルブ（弁部材）２が装備されており、このバルブ２のステム端部２Ａには、バルブ２を閉鎖側に付勢する図示しないバルブスプリングが設置されている。
【００１８】
さらに、バルブ２のステム端部２Ａには、ロッカアーム８が当接しており、このロッカアーム８にカム６が当接している。そして、カム６の凸部（カム山部分）６Ａによってバルブスプリングの付勢力に抗するようにしてバルブ２が開方向へ駆動される。本可変動弁機構は、このようなカム６を回動させるためにそなえられている。
【００１９】
本可変動弁機構は、図２，図３に示すように、ベルト（タイミングベルト）４１とプーリ４２とを介してエンジンのクランク軸（図示略）に連動して回転駆動されるカムシャフト（第１回転軸部材）１１と、このカムシャフト１１の外周に設けられたカムローブ（第２回転軸部材）１２とをそなえ、カム（カム部）６はこのカムローブ１２の外周に突設されている。なお、このカムローブ１２の外周はシリンダヘッド１側の軸受部７によって回転自在に軸支されている。
【００２０】
また、カムシャフト１１はこのカムローブ１２を介して軸受部７に支持されるが、カムシャフト１１の端部は、同一軸心線上に結合された端部部材４３を介してシリンダヘッド１の軸受部１Ａに軸支されている。前述のプーリ４２は、このような端部部材４３に装備されているので、このプーリ４２を装備した端部部材４３を、入力部と称することができる。
【００２１】
なお、軸受部７は、図３に示すように、二つ割れ構造になっており、シリンダヘッド１に形成された軸受下半部７Ａと、この軸受下半部７Ａに上方から接合される軸受キャップ７Ｂと、軸受下半部７Ａに軸受キャップ７Ｂを結合する図示しないボルトとから構成される。
そして、カムシャフト１１とカムローブ１２との間に不等速継手１３が設けられている。
【００２２】
なお、本可変動弁機構は、多気筒エンジンに適しており、多気筒エンジンに適用した場合には、各気筒毎に、カムローブ１２及び不等速継手１３を設けるようにする。ここでは、一例として本可変動弁機構を直列４気筒エンジンに適用した場合を説明する。
この不等速継手１３は、カムシャフト１１の外周に回動可能に支持されたコントロールディスク（軸支部材）１４と、このコントロールディスク１４に一体的に設けられた偏心部（軸支部）１５と、この偏心部１５の外周に設けられた係合ディスク（中間回転部材）１６と、係合ディスク１６に接続されたカムシャフト側スライダ（第１接続部材）１７及びカムローブ側スライダ（第２接続部材）１８とをそなえている。なお、係合ディスク１６は、ハーモニックリングともいう。
【００２３】
偏心部１５は、図２に示すように、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 から偏心した位置に回転中心Ｏ2 を有しており、係合ディスク１６はこの偏心部１５の中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 の回りに回転するようになっている。
カムシャフト側スライダ１７及びカムローブ側スライダ１８は、図２に示すように、それぞれその先端にスライダ本体部２１，２２をそなえ、それぞれ基端側にドライブピン部２３，２４をそなえている。
【００２４】
そして、係合ディスク１６の一面には、図３に示すように、半径方向（ラジアル方向）に、カムシャフト側スライダ１７のスライダ本体部２１が摺動自在に嵌合したスライダ用溝１６Ａと、カムローブ側スライダ１８のスライダ本体部２２が摺動自在に嵌合したスライダ用溝１６Ｂとが形成されている。ここでは、２つのスライダ用溝１６Ａ，１６Ｂが互いに１８０°だけカムシャフト中心に対してずれた位置にあってカムローブ１２とカムシャフト１１とが回転位相差を得られるように同一直径上に配置されている。
【００２５】
また、カムシャフト１１にはドライブアーム１９が設けられ、カムローブ１２にはアーム部２０が設けられ、ドライブアーム１９には、カムシャフト側スライダ１７のドライブピン部２３が回転自在に嵌入する穴部１９Ａが設けられ、アーム部２０には、カムローブ側スライダ１８のドライブピン部２４が回転自在に嵌入する穴部２０Ａが設けられている。
【００２６】
なお、ドライブアーム１９は、カムローブ１２とコントロールディスク１４との間のアーム部２０を除く空間に、カムシャフト１１から半径方向（ラジアル方向）に突出するように設けられ、ロックピン２５によりカムシャフト１１と一体回転するように結合されている。一方、アーム部２０はカムローブ１２の端部を、係合ディスク１６の一側面に近接する位置まで半径方向（ラジアル方向）及び軸方向へ突出させるように一体形成されている。
【００２７】
また、本機構では、図３に示すように、係合ディスク（中間回転部材）１６の一側面１６Ｃは、カムローブ１２のアーム部（取付部）２０に対向しているが、特に、カムローブ１２のアーム部２０の端面（フランジ部）２０Ａは、係合ディスク（中間回転部材）１６の一側面に当接している。このアーム部２０の両端面２０Ａは、図３，図５に示すように、アーム部２０にそなえられたスライダ用溝（第２溝部）１６Ｂと略９０°又はこれ以上の位相差の部分まで延設され、この延設部は、軸心からできるだけ外方へ配置されている。そして、係合ディスク１６の一側面は、この延長されたアーム部端面（フランジ部）２０Ａにも当接するようになっており、こうして係合ディスク１６がカムローブ１２側に当接することになり、係合ディスク１６の軸振れ方向の傾斜（倒れ）が防止されるようになっている。
【００２８】
さらに、カムローブ１２の後端には、ウェーブドワッシャ４６が装備されており、アーム部端面２０Ａの係合ディスク１６の一側面への当接力を増大して、係合ディスク１６の倒れ防止荷重を十分に確保できるようになっている。
また、係合ディスク１６とカムローブ１２とは前述のようにその偏心に応じて微小な位相ずれを生じながら回転するため、係合ディスク１６とアーム部端面２０Ａとの当接部分は微小に摺動することになるが、この部分へは潤滑油（エンジンオイル）を供給されるため滑らかな摺動が行なわれるようになっている。
【００２９】
更に、本実施形態では、図３，図４に示すように、係合ディスク１６と偏心部１５との摺動部、即ち、偏心部１５の外周面と係合ディスク１６の内周面との間に、前述のベアリング３７が介装されている。ここでは、よりコンパクトに介装しうるニードルベアリングが用いられているが、ベアリング３７はこのニードルベアリングに限定されず、種々のベアリングを用いることができる。
【００３０】
このような係合ディスク１６と偏心部１５との摺動部を「単なる滑り軸受け」とした場合、流体潤滑となりにくい時、特に、機関の始動時に、係合ディスク１６と偏心部１５とのフリクションが大きくなるが、このベアリング３７を装備することにより、係合ディスク１６と偏心部１５とのフリクションが大幅に低減されて、係合ディスク１６を通じた回転力の伝達や、位相調整をより円滑に行なるようになり、機関の始動性も良好なものにできるようになっている。
【００３１】
逆に言えば、始動や偏心位置調整にかかるスタータやアクチュエータの負荷を低減できるため、これらのスタータやアクチュエータとしてより低容量で小型のものを採用しうるようになる。
なお、本実施形態では、偏心部１５とカムシャフト１１との摺動部は、滑り軸受け（ジャーナル軸受け）４７としているが、ニードルベアリングのようなベアリングを、偏心部１５とカムシャフト１１との摺動部の間に設置して、ベアリングを、係合ディスク１６と偏心部１５との摺動部と偏心部１５とカムシャフト１１との摺動部との間の両方に設置するようにしてもよい。
【００３２】
しかし、両方の摺動部のベアリングを介装するとシステムの大型化や搭載性の低下を招くので、この点が問題ならば、いずれか一方の摺動部にかかるベアリングを介装することになる。この場合には、カムシャフト１１と偏心部１５との間の径よりも、より径の大きい係合ディスク１６と偏心部１５との間に設置した方が、ベアリングをより効果的に発揮することができて好ましい。
【００３３】
また、図３中の符号７Ｅ，１１Ａ，１１Ｂは各摺動部へ潤滑油（エンジンオイル）を供給する油穴である。
〔不等速機構の作動原理の説明〕
ところで、スライダ本体部２１と溝１６Ａとの間では、図４に示すように、スライダ本体部２１の外側平面２１Ｂ，２１Ｃと溝１６Ａの内壁平面２８Ａ，２８Ｂとの間で、溝１６Ｂとスライダ本体部２２との間では、溝１６Ｂの内壁平面２８Ｃ，２８Ｄとスライダ本体部２２の外側平面２２Ｂ，２２Ｃとの間で、それぞれ回転力の伝達が行なわれる。
【００３４】
このように回転を伝達する際に、係合ディスク１６が偏心していることにより、係合ディスク１６はカムシャフト１１に対して先行したり遅延したりすることを繰り返し、また、カムローブ１２は係合ディスク１６に対して先行したり遅延したりすることを繰り返しながら、カムローブ１２がカムシャフト１１とは不等速で回転するようになっている。
〔不等速機構の作動特性の説明〕
このようなカムシャフト１１側の回転速度特性に対して、カムローブ１２側の回転位相特性（即ち、カムローブ１２側がカムシャフト１１側よりも進むか遅れるかといった特性）については、図５の中段に記載したグラフ内の曲線ＰＡ１，ＰＡ２に示すようになる。
【００３５】
つまり、図５（ａ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が、カムシャフト１１，カムローブ１２の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して上方に偏心しているもの（高速上方偏心）とする。そして、回転中心Ｏ1 ，Ｏ2 の上方にスライダ溝１６Ａ及びカムシャフト側スライダ１７が位置し、回転中心Ｏ1 ，Ｏ2 の下方にスライダ溝１６Ｂ及びカムローブ側スライダ１８が位置した状態を基準（カムシャフト回転角度が０）とすると、カムローブ１２側の位相特性は、図５の曲線ＰＡ１に示すようになる。
【００３６】
図５の曲線ＰＡ１に示すように、図５（ａ１）に示すようなカムシャフト回転角度が０のときには、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる。
この後のカムシャフト１１の回転角度に応じたカムローブ１２側の回転位相特性、即ち、カムシャフト１１側の回転位相に対するカムローブ１２側の回転位相の進みや遅れの特性は、カムシャフト１１側の回転速度に対するカムローブ１２側の回転速度を積分した積分値に相当する。
【００３７】
したがって、図５の曲線ＰＡ１に示すように、カムシャフト１１が０°から９０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に先行してその進み角度が次第に増大するが、カムシャフト１１が９０°となった時点でカムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も先行して〔図５（ａ２）参照〕、この後、カムシャフト１１が９０°から１８０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に先行してはいるがその進み角度は次第に減少して、カムシャフト１１が１８０°になった時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる〔図５（ａ３）参照〕。
【００３８】
さらに、カムシャフト１１が１８０°から２７０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側から遅れてその遅れ角度が次第に増大するが、カムシャフト１１が２７０°となった時点でカムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も遅れて〔図５（ａ４）参照〕、その後、カムシャフト１１が２７０°から３６０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に遅れてはいるがその遅れ角度は次第に減少して、カムシャフト１１が３６０°になった時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる〔図５（ａ５）参照〕。
【００３９】
ここで、カムシャフト１１が１８０°の位置で、バルブリフトが最大となるように、カム６に対するバルブ２の位置を設定すると、バルブのリフトカーブは、図５の曲線ＶＬ１に示すようになる。なお、図８中の曲線ＶＬ０は、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に対して偏心していないでカムローブ１２側がカムシャフト１１側と常に等しい位相角度となる場合のバルブのリフトカーブ特性（リフトカーブベース）を示すものである。
【００４０】
曲線ＶＬ１に示すリフトカーブ特性では、バルブの開放タイミング（開放開始時期）ＳＴ１はリフトカーブベースの開放タイミングＳＴ０よりも早くなり、バルブの閉鎖タイミング（開放終了時期）ＥＴ１はリフトカーブベースの閉鎖タイミングＥＴ０よりも遅くなる。バルブの開放タイミングＳＴ１がリフトカーブベースよりも早まるのは、バルブが開放を開始する領域では、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回転位相角度が進んでいるためであり、バルブの閉鎖タイミングＥＴ１がリフトカーブベースよりも遅くなるのは、バルブが開放を終了する領域では、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回転位相角度が遅れているためである。
【００４１】
一方、図５（ｂ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が、カムシャフト１１，カムローブ１２の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して下方に偏心（低速下方偏心）していて、回転中心Ｏ1 ，Ｏ2 の上方にスライダ溝１６Ａ及びカムシャフト側スライダ１７が位置し、回転中心Ｏ1 ，Ｏ2 の下方にスライダ溝１６Ｂ及びカムローブ側スライダ１８が位置した状態を基準（カムシャフト回転角度が０）とすると、カムローブ１２側の位相特性は、図５の曲線ＰＡ２に示すようになる。
【００４２】
つまり、図５の曲線ＰＡ２に示すように、図５（ａ１）に示すようなカムシャフト回転角度が０のときには、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となり、この後は、カムシャフト１１が０°から９０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側から遅れてその遅れ角度が次第に増大するが、カムシャフト１１が９０°となった時点でカムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も遅れて〔図５（ｂ２）参照〕、この後、カムシャフト１１が９０°から１８０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側から遅れてはいるがその遅れ角度は次第に減少して、カムシャフト１１が１８０°になった時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる〔図５（ｂ３）参照〕。
【００４３】
さらに、カムシャフト１１が１８０°から２７０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に先行してその進み角度が次第に増大するが、カムシャフト１１が２７０°となった時点でカムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も進んで〔図５（ｂ４）参照〕、その後、カムシャフト１１が２７０°から３６０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側より先行してはいるがその進み角度は次第に減少して、カムシャフト１１が３６０°になった時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる〔図５（ｂ５）参照〕。
【００４４】
このように、図５の曲線ＰＡ２に示すような回転位相特性でカムローブ１２が回転する場合には、バルブのリフトカーブは、図５の曲線ＶＬ２に示すようになる。
この曲線ＶＬ２に示すリフトカーブ特性では、バルブの開放タイミング（開放開始時期）ＳＴ２はリフトカーブベースの開放タイミングＳＴ０よりも遅くなり、バルブの閉鎖タイミング（開放終了時期）ＥＴ２はリフトカーブベースの閉鎖タイミングＥＴ０よりも早くなる。
【００４５】
このようにバルブの開放タイミングＳＴ２がリフトカーブベースよりも遅くなるのは、バルブが開放を開始する領域では、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回転位相角度が遅れているためである。また、バルブの閉鎖タイミングＥＴ２がリフトカーブベースよりも早くなるのは、バルブが開放を終了する領域では、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回転位相角度が進んでいるためである。
【００４６】
このように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 、即ち、係合ディスク１６の偏心位置に応じて、バルブのリフトカーブ特性を変更することができるのである。バルブの開放タイミングが早く閉鎖タイミングが遅い場合には、バルブ開放期間が長くなり、機関の高速回転時に適し、バルブの開放タイミングが遅く閉鎖タイミングが速い場合には、バルブ開放期間が短くなり、機関の低速回転時に適している。
【００４７】
このため、図５（ａ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 がカムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して上方（バルブリフトトップを与える回転位相方向と逆方向）にあれば、バルブ開放期間が最も長くなるため、高速用偏心となり、図５（ｂ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して下方（バルブリフトトップを与える回転位相方向）にあれば、バルブ開放期間が最も短くなるため、低速用偏心となる。
【００４８】
そして、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が図５（ａ１）に示す位置と図５（ｂ１）に示す位置との中間的な位置にある場合には、その位置に応じたバルブ特性（バルブの開放タイミングや閉鎖タイミング）でバルブ２を駆動することになる。
つまり、第２回転中心軸線Ｏ2 を図５（ａ１）に示す上方偏心位置から下方位置へずらしていくと、バルブ特性は、曲線ＶＬ１で示すリフトカーブ特性（高速用特性）から曲線ＶＬ０で示すリフトカーブベース特性へと近づいて、第２回転中心軸線Ｏ2 が第１回転中心軸線Ｏ1 とほぼ等しい高さになる（上下方向への偏差がなくなる）と、バルブ特性はほぼリフトカーブベース特性に近いものになる。さらに、第２回転中心軸線Ｏ2 を図５（ｂ１）に示す下方偏心位置へ向けてずらしていくと、バルブ特性は、曲線ＶＬ０で示すリフトカーブベース特性から曲線ＶＬ２で示すリフトカーブ特性（低速用特性）へと近づく。
【００４９】
したがって、例えば機関の回転数（回転速度）等の機関の運転状態に応じて、第２回転中心軸線Ｏ2 の位置を連続的又は段階的に調整すれば、機関の運転状態に常に適した特性でバルブ２を駆動させることができる。
［可変動弁機構の偏心位置調整機構の説明］
係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 を位置調整するためには、係合ディスク１６を偏心状態に支持する偏心部１５を回転させればよいので、本機構には、偏心部１５を有するコントロールディスク１４を回転させて偏心部１５の偏心位置を調整する偏心位置調整機構３０が設けられている。
【００５０】
この偏心位置調整機構３０は、図２，図３に示すように、コントロールディスク１４の外周に形成された偏心制御ギヤ３１と、この偏心制御ギヤ３１と噛合するコントロールギヤ３５をそなえカムシャフト１１と平行に設置されたギヤ軸（コントロールシャフト）３２と、このコントロールシャフト３２を回転駆動するためのアクチュエータ３３とをそなえて構成されており、ＥＣＵ３４を通じて作動を制御するようになっている。なお、偏心制御ギヤ３１及びギヤ軸３２は、機関回転数（機関運転状態）に応じてカムシャフト１１に対するカムローブ１２の回転位相差を変化させるものであるため位相調整機構という。
【００５１】
つまり、図２に示すように、ＥＣＵ３４に、エンジン回転数センサ（図示略）からの検出情報（エンジン回転数情報），スロットルポジションセンサからの検出情報（ＴＰＳ情報），エアフローセンサ（図示略）からの検出情報（ＡＦＳ情報）等が入力されるようになっており、偏心位置調整機構３０におけるモータの制御は、これらの情報に基づいて、エンジンの回転速度や負荷状態に応じて行なうようになっている。
【００５２】
そして、例えばエンジンの高速時や高負荷時には、図５中の曲線ＶＬ１のようなバルブリフト特性になるようにコントロールディスク１４の回転位相を調整して、バルブの開放期間を長期間にするように制御する。また、エンジンの低速時や低負荷時には、図５中の曲線ＶＬ２のようなバルブリフト特性になるようにコントロールディスク１４の回転位相を調整して、バルブの開放期間を短期間にするように制御する。一般には、エンジンの回転や負荷に応じて、図５中の曲線ＶＬ１と曲線ＶＬ２との中間的なバルブリフト特性になるようにコントロールディスク１４の回転位相を調整する。
【００５３】
ところで、コントロールシャフト３２にそなえられたコントロールギヤ３５は、２つのギヤ３５Ａ，３５Ｂからなるシザースギヤであって、一方のギヤ３５Ａはコントロールシャフト３２に固定されているが、他方のギヤ３５Ｂはコントロールシャフト３２に対して回転可能に装備されている。つまり、ギヤ３５Ｂは、ギヤ３５Ａに当接するように配設されており、コントロールシャフト３２の外周に固定されるジャーナル３６との間に装備されたねじりスプリング３８によって、回転方向への付勢力を受けるように設置され、両ギヤ３５Ａ，３５Ｂによって、コントロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１とコントロールギヤ３５とがガタつくことなく噛合するようになっている。
【００５４】
なお、偏心位置調整機構３０の設置にあたっては、既に設置されているカムシャフト１１外周のコントロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１に対して、両ギヤ３５Ａ，３５Ｂを噛合させた上で、ジャーナル３６をコントロールシャフト３２に対して回転させながら軸方向所定位置に配置することで、ギヤ３５Ｂに軸方向付勢力及び回転方向付勢力を与えておいてから、ジャーナル３６を回り止めピン３６Ａによりコントロールシャフト３２と一体回転するように固定する。
【００５５】
また、本可変動弁機構を４気筒エンジンに適用した場合には、各気筒毎にカムローブ１２及び不等速継手１３を設けるようにすることになるが、ここでは、各気筒に、吸気弁駆動用の可変動弁機構と、排気弁駆動用の可変動弁機構とをそなえている。つまり、図６に示すように、吸気弁用カムシャフト１１INと排気弁用カムシャフト１１EXとをそなえ、吸気弁用カムシャフト１１INにおいても排気弁用カムシャフト１１EXにおいても、それぞれ各気筒毎にカムローブ１２及び不等速継手１３がそなえられる。
【００５６】
そして、偏心位置調整機構３０は、吸気弁用カムシャフト１１INに各気筒毎に装備されたコントロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１と、排気弁用カムシャフト１１EXにやはり各気筒毎に装備されたコントロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１と、吸気弁用カムシャフト１１INに隣接した吸気弁側コントロールシャフト３２と、排気弁用カムシャフト１１EXに隣接した排気弁側コントロールシャフト３２と、これらの各コントロールシャフト３２において各気筒毎に設置されて各偏心制御ギヤ３１と噛合するコントロールギヤ３５及びジャーナル３６及びスプリング３８とをそなえている。
【００５７】
一方、アクチュエータ３３はスプロケット（端部部材）４３と反対側端部の図示しないシリンダヘッド側部分に１つだけそなえられ、ここでは、排気弁用カムシャフト１１EXの軸端部にアクチュエータ３３がそなえられる。
このアクチュエータ３３は、ジョイント３３Ａを介して排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａに接続されており、アクチュエータ３３の駆動力は、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａから排気弁側コントロールシャフト３２に伝達され、排気弁用カムシャフト１１EXの各偏心制御ギヤ３１の回転駆動が行なわれるようになっている。
【００５８】
この一方、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａはインタメディエイトギヤ機構４０を介して吸気弁側ドライブギヤ機構３９Ｂに接続されており、アクチュエータ３３の駆動力は、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａ，インタメディエイトギヤ機構４０，吸気弁側ドライブギヤ機構３９Ｂを経て吸気弁側コントロールシャフト３２に伝達され、吸気弁用カムシャフト１１INの各偏心制御ギヤ３１の回転駆動が行なわれるようになっている。
【００５９】
したがって、図７に示すように、排気弁側（図中ＥＸ参照）では、アクチュエータ３３の駆動力は、ドライブギヤ機構３９Ａ，排気弁側コントロールシャフト３２及び各コントロールギヤ３５を介して各偏心制御ギヤ３１に伝達され、吸気弁側（図中ＩＮ参照）では、アクチュエータ３３の駆動力は、ドライブギヤ機構３９Ａ，インタメディエイトギヤ機構４０，ドライブギヤ機構３９Ｂ，吸気弁側コントロールシャフト３２及び各コントロールギヤ３５を介して各偏心制御ギヤ３１に伝達されるようになっている。
【００６０】
なお、図６に示すように、各ドライブギヤ機構３９Ａ，３９Ｂは、いずれも、軸３９ａに固定された固定ギヤ３９ｂ及び固定ギヤ３９ｂとの間にスプリング３９ｃを介して装備された可動ギヤ３９ｄの２枚のギヤからなるシザースギヤ３９ｅと、コントロールシャフト３２の端部に固定されたギヤ３９ｆとから構成される。シザースギヤ３９ｅでは、可動ギヤ３９ｄがスプリング３９ｃにより回転方向に付勢された状態で、固定ギヤ３９ｂと共にギヤ３９ｆと噛合しており、ドライブギヤ機構３９Ａ，３９Ｂにガタが生じないようになっている。
【００６１】
また、インタメディエイトギヤ機構４０は、互いに噛合する３つのギヤ４０ａ，４０ｂ，４０ｃからなり、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａの軸３９ａの回転を同方向に同速度で吸気弁側ドライブギヤ機構３９Ｂの軸３９ａに伝達するようになっている。
さらに、各ドライブギヤ機構３９Ａ，３９Ｂのシザースギヤ３９ｅ（即ち、ギヤ３９ｂ，３９ｄ）は各偏心制御ギヤ３１と等しい歯数に設定され、各ドライブギヤ機構３９Ａ，３９Ｂのギヤ３９ｆは各コントロールギヤ３５と等しい歯数に設定されており、アクチュエータ軸の回転角度と偏心制御ギヤ３１の回転角度とが等しくなるように設定されている。
［偏心位置調整機構を構成するアクチュエータの説明］
ここで、アクチュエータ３３について説明すると、このアクチュエータ３３は、例えば図８に示すように、オイルコントロールバルブ５０を有する油圧供給手段５１とアクチュエータ本体５２とをそなえて構成される。
【００６２】
アクチュエータ本体５２は、いわゆる油圧式アクチュエータであって、ベーン（ベーン部材）５５を油圧によりその軸線回りに往復回転させるようになっている。つまり、アクチュエータ本体５２は、図８に示すように、ハウジング５３と、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａの軸３９ａにジョイント機構（オルダムジョイント）を介して連結される軸部（コントロールシャフト）５４と、この軸部（出力軸部）５４の軸線から半径方向に延びるベーン５５と、このベーン５５により区画された第１油室５６Ａ及び第２油室５６Ｂとをそなえている。
また、ハウジング５３内の上部には、オイルコントロールバルブ５０のスプール弁（制御弁）５７が収容され、このスプール弁５７は、圧縮状態のスプリング５８により付勢されており、オイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９からの電磁力を受けるとスプリング５８の付勢力に抗してスプール弁５７が所望の位置に調整されるようになっている。
【００６３】
スプール弁５７は、第１油室５６Ａ及び第２油室５６Ｂへそれぞれ連通した油路６０Ａ，６０Ｂと、エンジンオイル供給系６１からの作動油入口（オイル入口，作動油供給口）６２と、シリンダヘッド１内に作動油を排出するドレン６３Ａ，６３Ｂとの間に設けられている。
スプール弁５７が図８に示すような中立位置のときには、油路６０Ａ，６０Ｂが閉鎖されて両油室５６Ａ，５６Ｂの油圧は給排されないため、ベーン５５が固定状態となる。また、このようなアクチュエータ３３の低速側及び高速側のいずれにもオイルが流れないスプール弁５７の中立位置は固定位置ともいう。
【００６４】
この中立位置からスプール弁５７が図８中の左方向に移動すると、第１油室５６Ａに通じる油路６０Ａとオイル入口６２とが連通し（油路６０Ａが開口）、第２油室５６Ｂに通じる油路６０Ｂとドレン６３Ｂとが連通して、第１油室５６Ａ内へ作動油が供給され第２油室５６Ｂ内の作動油が排出されるため、ベーン５５は図８中の右方向（反時計回り）へ回動する。
【００６５】
逆に、中立位置からスプール弁５７が図８中の右方向に移動すると、第１油室５６Ａに通じる油路６０Ａとドレン６３Ｂとが連通し、第２油室５６Ｂに通じる油路６０Ｂとオイル入口６２とが連通して（油路６０Ｂが開口）、第１油室５６Ａ内の作動油が排出され第２油室５６Ｂ内へ作動油が供給されるため、ベーン５５は図８中の左方向（時計回り）へ回動する。
【００６６】
このように、スプール弁５７の位置に応じて、ベーン５５を左右いずれかに回動させたり固定させたりすることができる。
この場合、ベーン５５の回転位相角に応じてコントロールディスク１４の回転位相角、即ち係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 の位置が決まるが、ここでは、ベーン５５が図８中の最も右方へ回転した位置（図中に位相角０°と示す）になったら係合ディスク１６が低速用偏心状態となり、ベーン５５が図８中の最も左方へ回転した位置（図中に位相角１８０°と示す）になったら係合ディスク１６が高速用偏心状態となるように設定されている。
【００６７】
つまり、ベーン５５が低速用偏心位置（ベーン位相角０°）になったら係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 の位置は、図５（ｂ１）〜（ｂ５）に示すように、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して下方（バルブリフトトップを与える回転位相方向）となって、低速用偏心状態となる。
【００６８】
また、ベーン５５が高速用偏心位置（ベーン位相角１８０°）になったら係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 の位置は、図５（ａ１）〜（ａ５）に示すように、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して上方（バルブリフトトップを与える回転位相方向と逆方向）となって、高速用偏心状態となる。
【００６９】
そして、ベーン５５は、エンジンの回転速度等に応じて低速用偏心位置（ベーン位相角０°）から高速用偏心位置（ベーン位相角１８０°）までの間で位相調整されるようになっている。
［ベーンの位相角制御］
このベーン５５の位相角制御は、ポジションフィードバック制御により行なわれる。
【００７０】
このため、アクチュエータ３３には、図９に示すように、オイルコントロールバルブ５０のベーン５５（図示せず）の位置（回転位相）を検出するポジションセンサ７０が設けられており、このポジションセンサ７０により検出されるベーン５５の実際のポジション（実ポジション）Ｐr はＥＣＵ３４に入力されるようになっている。また、ＥＣＵ３４には、エンジン回転数Ｎｅも入力されるようになっている。
【００７１】
そして、ＥＣＵ３４では、エンジン回転数Ｎｅ等に基づいて目標値設定手段８１により設定される目標ポジション（目標値）ＰP と実ポジションＰr とに基づいてオイルコントロールバルブ５０の駆動デューティ値（駆動ＤＵＴＹ）が算出され、この駆動デューティ値に応じてオイルコントロールバルブ制御を行なうようになっている。
【００７２】
ここで、図１０は駆動デューティ値とスプール弁５７のストロークとの関係を示す図である。
図１０中、実線Ａで示すように、ＥＣＵ３４からの制御信号としての駆動デューティ値がｂ0 ％〜ｂ1 ％のときはストロークが０ｍｍ〜ａ1 ｍｍの範囲になり、第１油路６０Ａが開口するようになっている。
【００７３】
また、駆動デューティ値がｂ1 ％〜ｂ3 ％のときはストロークがａ1 ｍｍ〜ａ3 ｍｍの範囲になり、第１油路６０Ａ及び第２油路６０Ｂのいずれも閉鎖するようになっている。このうち、駆動デューティ値がｂ2 ％程度のときはスプール弁５７のストロークがａ2 ｍｍとなるように調整され、この位置がスプール弁５７の中立位置となる。この場合の駆動デューティ値は固定デューティ値と等しい値となる。
【００７４】
なお、ストロークがａ1 ｍｍ〜ａ3 ｍｍの範囲では第１油路６０Ａ及び第２油路６０Ｂのいずれも閉鎖され、ストロークがこの範囲であるときはベーン５５の位置が固定保持されるため、この範囲を固定幅といい、この範囲における駆動デューティ値を固定デューティ幅（固定ＤＵＴＹ幅）という。
また、駆動デューティ値がｂ3 ％〜ｂ4 ％のときはストロークがａ3 ｍｍ〜ａ4 ｍｍの範囲になり、第２油路６０Ｂが開口するようになっている。
〔オイルコントロールバルブ制御（ＯＣＶ制御）の説明〕
本実施形態のオイルコントロールバルブ制御は、図９に示すように、ＥＣＵ３４によりオイルコントロールバルブ５０の駆動デューティ値を算出し、この駆動デューティ値に対応する電流をアクチュエータ３３のオイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９に供給することにより行なわれる。
【００７５】
ここで、図１１はオイルコントロールバルブの駆動デューティ値の算出に関するオイルコントロールバルブ制御（ＯＣＶ制御）の制御系を示す図である。
図１１に示すように、ＥＣＵ３４には、スプール弁５７を中立位置に固定する制御信号としての固定デューティ値を設定する機能（固定デューティ値設定手段）８０と、アクチュエータ３３のベーン５５の目標ポジションＰP を設定する機能（目標値設定手段）８１と、オイルコントロールバルブ５０の制御デューティ値を算出してアクチュエータ３３のオイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９に出力する制御手段８３とが備えられている。
【００７６】
ここで、固定デューティ値設定手段８０は、バッテリセンサ７３により検出されるバッテリ電圧Ｖｂを読み込み、マップにより、固定デューティ値を設定するものである。
目標値設定手段８１は、エンジン回転数センサ７２により検出されるエンジン回転数Ｎｅ及び圧力センサ７１により検出されるインマニ圧（インテークマニホールド内の圧力）Ｐｂを読み込み、これらの値Ｎｅ，Ｐｂに基づきマップにより、アクチュエータ３３のベーン５５の目標ポジションＰP をオイルコントロールバルブ５０の駆動デューティ値に相当する値として設定するものである。なお、ベーン５５の目標ポジションＰP は、カムシャフト１１とカムローブ１２との回転位相差の目標値を意味する。
【００７７】
制御手段８３は、目標値設定手段８１により設定された目標ポジションＰP とポジションセンサ７０により検出される実ポジションＰr との偏差ΔＰ（＝ＰP −Ｐr ）に応じて設定される補正値（比例係数，積分係数，微分係数）に基づいてオイルコントロールバルブ５０の制御値としての駆動デューティ値（駆動ＤＵＴＹ）を設定し、アクチュエータ３３のオイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９への供給電流を制御するものである。
【００７８】
なお、実ポジションＰr は、カムシャフト１１とカムローブ１２との回転位相差に相当する値であるため、ポジションセンサ７０は実位相差検出手段という。また、制御手段８３による駆動デューティ値の設定は、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰが不感帯内（所定範囲内）にない時（ΔＰ＞｜ａ｜）に行なわれるようになっている。
【００７９】
このため、制御手段８３には、比例補正手段８３Ａ，積分補正手段８３Ｂ及び微分補正手段８３Ｃを備え、さらに、それぞれの補正手段により算出された補正値を加算する演算部８３Ｄと、固定デューティ値設定手段８０により設定される固定デューティ値に補正値を加算する演算部８３Ｅとを備えて構成される。
そして、比例補正手段８３Ａ，積分補正手段８３Ｂ及び微分補正手段８３Ｃにより算出されたそれぞれの補正値は演算部８３Ｄで加算され、さらに、この演算部８３Ｄで加算された補正値は演算部８３Ｅで固定デューティ値に加算されて制御デューティ値が算出される。
【００８０】
このうち、比例補正手段８３Ａは、フィードバック比例制御（Ｆ／Ｂ比例制御）における比例係数Ｋｐとしての正方向デューティ値，負方向デューティ値を算出するものである。この比例補正手段８３Ａでは、正方向デューティ値，負方向デューティ値Ｋｐを、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰの方向（ＰP ，Ｐr のいずれが大きいか）及び大きさに応じて算出するようになっている。
【００８１】
積分補正手段８３Ｂは、フィードバック積分制御（Ｆ／Ｂ積分制御）における積分係数Ｋｉを所定時間毎に算出するものである。
この積分補正手段８３Ｂでは、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰの方向に応じて積分ゲインＧｉを算出し、この積分ゲインＧｉを所定時間毎に加算又は減算することにより、積分係数Ｋｉ〔＝Σｆ（Ｉ）〕を次式（１）により算出するものである。つまり、積分補正手段８３Ｂでは、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰの方向が、正の時には積分ゲインＧｉを加算し、負の時には積分ゲインＧｉを減算することにより積分係数Ｋｉを算出するようになっている。
【００８２】
Ｋｉ＝ΣＧｉ ・・・（１）
但し、積分係数Ｋｉは、以下の条件が成立した時に０にリセットされる。
▲１▼ エンスト
また、積分係数Ｋｉは、以下の条件が成立した時にはホールドされる。
▲１▼ 目標ポジションＰP ≧所定値（例えば、４．５Ｖ）
▲２▼ 目標ポジションＰP ≦所定値（例えば、０．５Ｖ）
これは、製作誤差を考慮しない場合のアクチュエータの可動範囲がポジションセンサの読みで０．５Ｖ〜４．５Ｖであり、可動範囲外に目標ポジションＰP が設定された場合に実ポジションを変更させないために積分係数Ｋｉをホールドさせている。
微分補正手段８３Ｃは、フィードバック微分制御（Ｆ／Ｂ微分制御）における微分係数Ｋｄを算出するものである。この微分補正手段８３Ｃでは、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰが不感帯内（所定範囲内）にない時（ΔＰ＞｜ａ｜）に、所定時間毎に前回の駆動デューティ値と今回の駆動デューティ値との変化量ｄＰ／ｄｔに応じて微分係数Ｋｄを算出するようになっている。
【００８３】
但し、前回と今回とで、偏差ΔＰが不感帯内から不感帯外に変化するような場合には、直前（前回）の不感帯内にある時の駆動デューティ値と今回の駆動デューティ値との変化量ｄＰ／ｄｔに応じて微分係数Ｋｄを算出するようになっている。
また、比例補正手段８３Ａ，積分補正手段８３Ｂ及び微分補正手段８３Ｃにより算出された補正値に基づく駆動デューティ値の算出は、目標ポジションＰP の変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ以上の場合（ｄＰP ／ｄｔ≧ｂ）は行なわないようにしている。
【００８４】
このため、制御手段８３にはスイッチＳ３が備えられており、目標ポジションＰP の変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ以上の場合（ｄＰP ／ｄｔ≧ｂ）はポジションＰ５に切り換わり、目標ポジションＰP の変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ未満の場合（ｄＰP ／ｄｔ＜ｂ）はポジションＰ６に切り換わるようになっている。
〈学習制御〉
本実施形態にかかるアクチュエータ３３では、ポジションフィードバック制御によりベーン５５の位相角制御が行なわれるが、オイルコントロールバルブ５０のスプール弁５７やスプリング５８の製作誤差等によりスプール弁５７の中立位置がずれてしまい、このようなずれが生じていると、ベーン５５の目標ポジションＰP と実ポジションＰr とを正確に一致させることができず、正確な位相角制御が行なえないことが考えられる。
【００８５】
このようなスプール弁５７やスプリング５８の製作誤差がある場合は、図１０中、破線Ｂ，Ｃで示すように、駆動デューティ値とスプール弁５７のストロークとの関係にばらつきが生じてしまうことになる。つまり、実線Ａで示す駆動デューティ値と同じ値であったとしても、スプール弁５７のストロークが多くなったり、少なくなったりしてしまい、スプール弁５７のストロークを正確に調整することができず、ベーン５５の正確な位相角制御が行なえないことになる。
【００８６】
このため、このような製作誤差等によりスプール弁５７の中立位置がずれている場合であっても正確な位相角制御を行なえるように、ＥＣＵ３４には、図１１に示すように、スプール弁５７の中立位置を学習し、これを学習値として算出する機能（学習手段）８２が備えられている。
この学習手段８２は、後述する学習値更新条件が成立した場合に、所定時間毎の偏差ΔＰの方向により検出される積分係数Ｋｉの変曲点Ｋｉｔを平均化した平均値に基づいてリアルタイム学習値ＫLRNRを算出し、さらに、このリアルタイム学習値ＫLRNRに基づいてロングタイム学習値ＫLRNLを算出するものである。なお、学習値の算出方法については後述する。
【００８７】
また、上述した制御手段８３では、学習手段８２により算出される学習値としてのロングタイム学習値ＫLRNLに基づいて制御デューティ値を算出するようになっており、この制御デューティ値をアクチュエータ３３のオイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９の電流制御に反映させるようになっている。つまり、制御手段８３では、固定デューティ値設定手段８０により設定される固定デューティ値を、学習手段８２により算出されるロングタイム学習値ＫLRNLによって補正することにより制御デューティ値を算出するようになっている。
（学習値更新条件）
本実施形態では、学習値更新条件が成立した場合に学習値の更新を行なうようにしている。このため、ＥＣＵ３４には、図１１に示すように、学習値更新条件判定手段８４が備えられており、学習値更新条件を判定するようになっている。
【００８８】
この学習値更新条件判定手段８４は、以下の全ての条件を満たしている場合に学習値更新条件が成立したと判定し、積分係数演算タイミング毎にリアルタイム学習値ＫLRNR及びロングタイム学習値ＫLRNLを更新するようになっている。
▲１▼ オイルコントロールバルブ制御におけるメインルーチン毎の目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ未満（ｄＰP ／ｄｔ＜ｂ）の状態が所定時間継続していること。
【００８９】
ここで、目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ未満か否かを判定するのは、目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが大きいと偏差ΔＰが短時間で不感帯から外れやすいため、このような場合には誤学習を防止すべく学習値の更新を行なわないようにするためである。なお、この場合、固定デューティ値の補正は行なわれない。
【００９０】
▲２▼ 偏差ΔＰが不感帯内（所定範囲内：ΔＰ≦｜ａ｜）に所定時間滞留していること。
▲３▼ 目標ポジションＰP が所定値ｃ（例えば、０．５Ｖ）と所定値ｄ（例えば、０．８３Ｖ）との間にあること（ｃ＜ＰP ＜ｄ）。なお、所定値ｃは例えばベーン５５の位相角０°に相当し、所定値ｄは例えばベーン５５の位相角１５°に相当する。これは、ベーン５５の目標ポジションＰP が変動しないで学習機会が多く、かつ、安定した油圧が得られる所定のエンジン回転数Ｎｅの範囲内で学習を行なうようにするためである。
【００９１】
本実施形態では、図１に示すように、エンジン回転数によって目標位相角を決定しており、０．５Ｖ〜０．８３Ｖ（エンジン回転数で０〜４０００ｒｐｍ付近）で学習している。
このため、学習値更新条件判定手段８４には、偏差ΔＰが不感帯内（所定範囲内：ΔＰ≦｜ａ｜）であるか否かによってポジションＰ１とポジションＰ２とを切り換えるスイッチＳ１と、目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ未満（ｄＰP ／ｄｔ＜ｂ）であり、かつ、目標ポジションＰP が所定値ｃと所定値ｄとの間（ｃ＜ＰP ＜ｄ）であるか否かによってポジションＰ３とポジションＰ４とを切り換えるスイッチＳ２とが備えられている。
【００９２】
そして、偏差ΔＰが不感帯内である場合（ΔＰ≦｜ａ｜）は、スイッチＳ１がポジションＰ２側になり、また、目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ未満であり（ｄＰP ／ｄｔ＜ｂ）、かつ、目標ポジションＰP が所定値ｃと所定値ｄとの間である場合（ｃ＜ＰP ＜ｄ）は、スイッチＳ２がポジションＰ３側になり、学習値の更新が行なわれる。
【００９３】
一方、偏差ΔＰが不感帯内でない場合（ΔＰ＞｜ａ｜）は、スイッチＳ１がポジションＰ１側になり、ベーン５５のポジションフィードバック制御を行なうべく、制御手段８３により補正値が算出される。また、目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ以上である場合（ｄＰP ／ｄｔ≧ｂ）、又は、目標ポジションＰP が所定値ｃと所定値ｄとの間でない場合（ＰP ≦ｃ，ＰP ≧ｄ）は、スイッチＳ２がポジションＰ４側になり、固定デューティ値の補正は行なわない。
（学習制御時のオイルコントロールバルブ制御）
このような学習値更新条件が成立した場合に学習制御を行なうことになるが、本実施形態では、リアルタイム学習値ＫLRNR及びロングタイム学習値ＫLRNLを算出するために、学習手段８２では積分制御（Ｉ制御）を行なうようにしている。そして、積分制御による積分係数Ｋｉの変曲点Ｋｉｔを検出し、変曲点Ｋｉｔにおける積分係数Ｋｉを平均化することによりスプール弁５７の中立位置を予想するようにしている。
【００９４】
これは、積分制御のマルチサインカーブの中心がスプール弁５７の中立位置とほぼ一致することを利用するものである。
そして、積分制御のマルチサインカーブの中心における積分係数Ｋｉにより固定デューティ値を補正すれば、スプール弁５７の中立位置のずれを補正することができ、正確な位相角制御を行なえるようになる。
【００９５】
このため、学習手段８２には、積分係数Ｋｉを算出する積分補正部８２Ａが備えられており、この積分補正部８２Ａにより求められる積分ゲインＧｉを加算又は減算することにより、所定時間毎に積分係数Ｋｉが算出されるようになっている。
また、学習手段８２には、固定デューティ値を補正する補正値を算出する固定デューティ補正値算出部８２Ｂが備えられており、算出された補正値を制御手段８３に出力するようになっている。
【００９６】
さらに、制御手段８３には、固定デューティ補正値算出部８２Ｂにより算出された補正値を加算する演算部８３Ｆが備えられており、この演算部８３Ｆで、固定デューティ値設定手段８０により設定された固定デューティ値に学習手段８２の固定デューティ補正値算出部８２Ｂにより算出された補正値を加算することにより駆動デューティ値を算出するようになっている。
【００９７】
そして、この駆動デューティ値（固定デューティ値＋積分係数Ｋｉ）に応じた電流がオイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９に供給され、スプール弁５７のストロークが調整されてアクチュエータ３３のベーン５５の位相角が調整されるようになっている。
ここで、積分補正部８２Ａは、上述の制御手段８０の積分補正手段８０Ｂによる積分係数Ｋｉの算出と同様に、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰの方向により積分ゲインＧｉを加算又は減算することにより、所定時間毎に積分係数Ｋｉを算出するものである。つまり、積分補正部８２Ａは、偏差ΔＰが正の時は積分ゲインＧｉを加算することにより、負の時は積分ゲインＧｉを減算することにより積分係数Ｋｉを算出するようになっている。
【００９８】
この場合、目標ポジションＰP は、ベーン５５が所定のポジション（例えば、１０ｄｅｇ程度）になるように設定される。なお、目標ポジションＰP の設定については後述する。
（学習制御範囲の設定）
学習制御を行なう学習制御範囲の設定について説明する。
【００９９】
まず、アクチュエータ３３のベーン５５の位相角制御について説明すると、ベーン５５の位相角制御は、例えば図１２に示すように、エンジン回転数Ｎｅに応じて設定される目標位相角（目標値）に基づいて行なわれる。
ベーン５５の目標位相角は、図１２に示すように、所定のエンジン回転数（例えば、５０００ｒｐｍ）以下では０°に設定されており、所定のエンジン回転数（例えば、５０００ｒｐｍ）以上では、正確な位相角制御が必要になるため目標位相角がエンジン回転数に応じて変化するように設定されている。
【０１００】
このようにエンジン回転数Ｎｅが所定のエンジン回転数（例えば、５０００ｒｐｍ）以上の高い範囲では、わずかにエンジン回転数Ｎｅが変化した場合であっても目標位相角が変更されるため、誤学習のおそれがあり、また、目標位相角が一定に保たれないと学習が行なえないため学習機会も少ない。
一方、エンジン回転数Ｎｅが低い状態では、油圧が高まらないため、アクチュエータのレスポンスが良くないため、学習を行なうには適していない。
【０１０１】
そこで、図１に示すように、目標位相角の変動しないで学習機会が多く、かつ、安定した油圧が得られる領域で学習が行なわれるようにすべく、所定のエンジン回転数Ｎｅの範囲内（所定回転域：例えば、３０００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍ）を学習範囲として設定している。このようにして設定された範囲内で学習を行なうことにより、学習機会を確実に確保し、誤学習を確実に防止でき、適正な学習を行なうことができることになる。
【０１０２】
また、この学習範囲内では、ベーン５５の目標位相角が所定の位相角（一定値：例えば１０ｄｅｇ程度）になるように、目標値設定手段８１により目標ポジションＰP を設定し、この目標ポジションＰP になるように、学習手段８２により学習値を算出するための積分制御を行なうようにしている。
（学習値の演算）
このようにしてアクチュエータ３３のベーン５５の位相角を調整しながら、学習値の演算を行なう。
【０１０３】
学習手段８２は、図１３のタイムチャートに示すように、所定の演算タイミング毎に演算される積分係数Ｋｉの変曲点Ｋｉｔによりリアルタイム学習値ＫLRNRとして算出し、このリアルタイム学習値ＫLRNRからロングタイム学習値ＫLRNLを算出し、このロングタイム学習値ＫLRNLを学習値として設定する。なお、ロングタイム学習値ＫLRNLはバッテリバックアップされる。
【０１０４】
まず、リアルタイム学習値ＫLRNRの演算について説明する。
リアルタイム学習値ＫLRNRは、積分係数Ｋｉの変曲点Ｋｉｔを検出し、この変曲点Ｋｉｔにおける積分係数Ｋｉを平均化して算出される。ここでは、リアルタイム学習値ＫLRNRは、図１３のタイムチャートに示すように、学習値更新条件成立した状態で、積分係数Ｋｉの変曲点Ｋｉｔを検出する毎に、次式（２）により求めるようにしている。
【０１０５】
ＫLRNR（ｎ）＝〔Ｋｉ（ｍ−１）＋Ｋｉ（ｍ）〕／２ ・・・（２）
ここで、変曲点Ｋｉｔは、偏差ΔＰの方向をサンプリングし、この方向が変化した場合に検出されるようになっている。
なお、図１３中、ＫLRNR（ｎ）は今回のリアルタイム学習値、ＫLRNR（ｎ−１）は前回のリアルタイム学習値をそれぞれ示している。また、Ｋｉ（ｍ）は今回の変曲点における積分係数、Ｋｉ（ｍ−１）は前回の変曲点における積分係数、Ｋｉ（ｍ−２）は前々回の変曲点における積分係数をそれぞれ示している。また、リアルタイム学習値ＫLRNRは、イグニッションスイッチがオンになった時に初期設定（１．０）とされる。
【０１０６】
一方、学習更新条件不成立の場合は、リアルタイム学習値ＫLRNRは前回算出されたものにホールドされる。
次に、ロングタイム学習値ＫLRNLの演算について説明する。
ロングタイム学習値ＫLRNLは、図１３に示すように、学習値更新条件成立した場合、リアルタイム学習値更新タイミング毎に、次式（３）により求められる。
【０１０７】
ＫLRNL(n)=［〔count(n)−１〕＊ＫLRNL（ｎ−1)＋ＫLRNR(n) ］／count(n)・・・（３）
但し、count(n)は今回のロングタイム学習値更新回数である。また、count(n)には、イグニッションスイッチをオンにした後、ロングタイム学習値更新毎に、前回のcount(n-1)に１が加算される（count(n)＝count(n-1)＋１）。
【０１０８】
また、ロングタイム学習値更新回数は所定回数（例えば、５０回）でクリップされる（count(n)≦５０）。これは、初期のバラツキを考慮してロングタイム学習値ＫLRNLを学習値としているが、ロングタイム学習値更新回数が所定回数以上になった場合、学習値はほぼ一定値に収束してくると考えられるためである。
なお、ＫLRNL(n) は今回のロングタイム学習値、ＫLRNL（ｎ−1)は前回のロングタイム学習値をそれぞれ示している。
【０１０９】
また、ロングタイム学習値ＫLRNLはバッテリバックアップされる。また、count(n)は、イグニッションスイッチをオンにした時、初期設定（０）とされる。また、バックアップ電源投入直後、初期設定（１．０）とされる。
一方、学習更新条件不成立の場合は、ロングタイム学習値ＫLRNLは、ホールドされる。
【０１１０】
ここで、この学習値演算制御について、図１４のフローチャートを参照しながら、さらに具体的に説明する。なお、この学習値演算制御は、積分係数演算タイミング毎に実行される。
まず、ステップＢ１０では、学習値更新条件判定手段８４により学習制御開始条件が成立しているか否かを判定する。つまり、学習値更新条件判定手段８４は、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰが不感帯内（ΔＰ≦｜ａ｜）であるか否かを判定し、目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ未満（ｄＰP ／ｄｔ＜ｂ）か否かを判定し、さらに、目標ポジションＰP が所定値ｃと所定値ｄとの間であるか否か（ｃ＜ＰP ＜ｄ）を判定する。
【０１１１】
この判定の結果、学習制御開始条件が成立している場合、即ち、偏差ΔＰが不感帯内であり、目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが所定変化量ｂ未満であり、かつ、目標ポジションＰP が所定値ｃと所定値ｄとの間である場合は、ステップＢ２０に進み、ポジションフィードバック制御を禁止し、学習手段８１の積分補正部８１Ａ及び固定デューティ補正値算出部８２Ｂにより補正値としての積分係数Ｋｉを算出して積分制御を行なうとともに、学習手段８１により、ステップＢ３０〜ステップＢ６０のリアルタイム学習値ＫLRNRの演算処理を実行する。
【０１１２】
この学習手段８１によるリアルタイム学習値ＫLRNRの演算は、まず、ステップＢ３０で、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰの方向（正方向か負方向か）をサンプリングしながら、ステップＢ４０で所定時間毎に積分係数Ｋｉを算出して更新する。
そして、ステップＢ５０で、変曲点Ｋｉｔを検出したか否かを判定し、変曲点Ｋｉｔを検出した場合は、ステップＢ６０に進み、リアルタイム学習値ＫLRNRを上述の式（２）により算出する。
【０１１３】
このようにしてリアルタイム学習値ＫLRNRを算出した後、学習手段８２により、ステップＢ７０，ステップＢ８０のロングタイム学習値ＫLRNLの演算処理を実行する。
この学習手段８２によるロングタイム学習値ＫLRNLの演算は、まず、ステップＢ７０で、前回のロングタイム学習値更新回数count(ｎ−１）に１を加算することにより今回のロングタイム学習値更新回数count(ｎ）を算出してステップＢ８０に進み、ロングタイム学習値ＫLRNLを上述の式（３）により算出する。
【０１１４】
そして、ステップＢ９０で、ロングタイム学習値更新回数count(ｎ）が所定回数（ここでは５０回）であるか否かを判定し、所定回数（ここでは５０回）である場合はステップＢ１００に進み、ロングタイム学習値更新回数count(ｎ）をクリップして、リターンする。
一方、ステップＢ９０で、ロングタイム学習値更新回数count(ｎ）が所定回数（ここでは５０回）でないと判定された場合は、そのままリターンする。
【０１１５】
ところで、ステップＢ１０で、学習値更新条件判定部８４により学習制御開始条件が成立していないと判定された場合は、ステップＢ１１０に進み、リアルタイム学習値ＫLRNRをホールドし、さらにステップＢ１２０に進み、ロングタイム学習値ＫLRNLもホールドして、ステップＢ１３０に進む。
そして、ステップＢ１３０で、ホールドされたリアルタイム学習値ＫLRNR及びロングタイム学習値ＫLRNLに基づいて、制御手段８３により補正値を設定してポジッションフィードバック制御を実行し、リターンする。
（スプール弁の駆動デューティ値の算出方法）
上述のように、ベーン５５の位相角制御に際し、オイルコントロールバルブ５０のスプール弁５７のストロークはデューティ制御により調整される。つまり、ＥＣＵ３４により制御信号としての駆動デューティ値が算出され、スプール弁５７のストロークは、この駆動デューティ値に対応する電流がオイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９へ供給され、これにより、スプール弁５７のストロークが調整されるようになっている。
【０１１６】
このデューティ制御における制御信号としての駆動デューティ値（駆動ＤＵＴＹ）の算出方法について、図１５を参照しながら説明する。
図１５に示すように、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰ（＝ＰP −Ｐr ）が０以上であり、かつ、不感帯内である場合、駆動デューティ値は、固定デューティ値（固定ＤＵＴＹ），学習値（ここではロングタイム学習値ＫLRNL），積分係数Ｋｉとに基づいて、次式（４）により求められる。
【０１１７】
駆動ＤＵＴＹ＝固定ＤＵＴＹ＋学習値＋Ｋｉ ・・・（４）
また、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰ（＝ＰP −Ｐr ）が０以上であり、かつ、不感帯外である場合、駆動デューティ値は、固定デューティ値，学習値，正方向デューティ値（正方向ＤＵＴＹ），積分係数Ｋｉ，微分係数Ｋｄに基づいて、次式（５）により求められる。
【０１１８】
駆動ＤＵＴＹ＝固定ＤＵＴＹ＋学習値＋正方向ＤＵＴＹ＋Ｋｉ＋Ｋｄ・・・（５）
また、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰ（＝ＰP −Ｐr ）が０未満であり、かつ、不感帯内である場合、駆動デューティ値は、固定デューティ値（固定ＤＵＴＹ），学習値，積分係数Ｋｉとに基づいて、次式（６）により求められる。
【０１１９】
駆動ＤＵＴＹ＝固定ＤＵＴＹ＋学習値＋Ｋｉ ・・・（６）
また、目標ポジションＰP と実ポジションＰr との偏差ΔＰ（＝ＰP −Ｐr ）が０未満であり、かつ、不感帯外である場合、駆動デューティ値は、固定デューティ値，学習値，負方向デューティ値（負方向ＤＵＴＹ），積分係数Ｋｉ，微分係数Ｋｄに基づいて、次式（７）により求められる。
【０１２０】
駆動ＤＵＴＹ＝固定ＤＵＴＹ＋学習値−負方向ＤＵＴＹ＋Ｋｉ−Ｋｄ・・・（７）
（オイルコントロールバルブ制御における制御動作の説明）
本実施形態にかかるオイルコントロールバルブの制御系は、上述のように構成されるため、例えば図１６のフローチャートに示すように動作するようになっている。
【０１２１】
ここで、図１６はオイルコントロールバルブ制御を示すフローチャートである。
まず、ステップＡ１０では、ＥＣＵ３４の目標値設定手段３４Ａが、エンジンの運転状態、即ち、エンジン回転数センサ７２からエンジン回転数Ｎｅを、圧力センサ７１からインマニ圧（インテークマニホールド内の圧力）Ｐｂをそれぞれ読み込み、ステップＡ２０で、これらのエンジン回転数Ｎｅ，インマニ圧Ｐｂから、マップにより、アクチュエータ３３のベーン５５の目標ポジションＰP を読み込む。
【０１２２】
また、ステップＡ３０で、ＥＣＵ３４が、アクチュエータ３３に設けられたポジションセンサ７０により検出されるベーン５５の実ポジションＰr を読み込む。
そして、ステップＡ４０で、ＥＣＵ３４が、目標ポジションＰP と実ポジションＰr とから偏差ΔＰを算出し、ステップＡ５０に進む。
【０１２３】
ステップＡ５０では、ＥＣＵ３４が、偏差ΔＰが不感帯内であるか否かを判定し（ΔＰ≦｜ａ｜）、偏差ΔＰが不感帯内でなく、目標ポジション変化量ｄＰP ／ｄｔが不感帯内でない場合には、制御手段８０により、偏差ΔＰに応じた比例係数としての正方向デューティ又は負方向デューティ，積分係数Ｋｉ，微分係数Ｋｄが算出され、これらにより固定デューティ値が補正されて駆動デューティ値が算出される。
【０１２４】
一方、偏差ΔＰが不感帯内である場合は、学習手段８１により、積分係数Ｋｉが算出されるとともに、ロングタイム学習値ＫLRNLが更新され、ステップＡ６０で、これらに基づいて固定デューディ値が補正されてオイルコントロールバルブ５０の駆動デューティ値が算出され、ステップＡ７０で、駆動デューティ値に応じた電流をオイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９に供給され、オイルコントロールバルブ５０が駆動される。
【０１２５】
本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構は、上述のように構成されているので、このような可変動弁機構をそなえた内燃機関では、偏心位置調整機構３０を通じて、コントロールディスク１４の回転位相を調整しながら、バルブの開度特性が制御される。
つまり、ＥＣＵ３４において、エンジン回転数情報，吸気量情報（ＡＦＳ情報）等に基づき、エンジンの回転速度や負荷状態に応じたコントロールディスク１４の回転位相を設定して、ポジションセンサ７０の検出信号に基づいて、コントロールディスク１４の実際の回転位相が設定された状態になるように、アクチュエータ３３の作動制御を通じてコントロールディスク１４を駆動する。
【０１２６】
そして、このＥＣＵ３４によるアクチュエータ３３の作動制御を通じて、偏心部１５を回動させて位相角度を調整し、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 を変位させながら、例えばエンジンの回転速度やエンジンの負荷が高くなるほど、図５の曲線ＶＬ１に近づけるようにしてバルブ開放期間を長くしていき、逆に、エンジンの回転速度やエンジンの負荷が低くなるほど、図５の曲線ＶＬ２に近づけるようにしてバルブ開放期間を短くしていく。
【０１２７】
このようにして、エンジンの運転状態に応じてコントロールディスク１４の回転位相（位置）を制御しながら、エンジンの運転状態に適したバルブ駆動を行なえるようになる。特に、バルブの開弁角特性は、連続的に調整することができるので、常にエンジンの運転状態に最適の特性でバルブ駆動を行なえるようになるのである。
特に、本可変動弁機構では、学習手段８１により、スプール弁５７の中立位置を学習する学習制御が行なわれるため、オイルコントロールバルブ５０，スプール弁５７，スプリング５８等の製作誤差がある場合であっても、スプール弁５７のストローク制御が正確に行なわれる。
【０１２８】
したがって、本可変動弁装置によれば、低コストのベーン５５を備えるアクチュエータ３３を用いた場合でも、スプール弁５７の中立位置のずれを学習しながら制御することで、オイルコントロールバルブ５０，スプール弁５７，スプリング５８等の製作誤差等を補償しながら、ベーン５５の正確な位相角制御を行なうことができ、これにより、高精度な弁特性を得ることができるという利点がある。
【０１２９】
また、簡素な制御でアクチュエータ３３のベーン５５を所定位置に保持するスプール弁５７の中立位置に対応する正確な学習値を算出することができるという利点もある。
また、ベーン５５の位相角制御がほとんど行なわれず、安定している時期に学習が行なわれるため、誤学習を防止できるという利点もある。
【０１３０】
なお、本実施形態の可変動弁装置では、学習手段８１の積分補正部８１Ａにより積分制御を行ないながら、学習値を算出する学習制御を行なうようにしているが、学習値を算出する際の制御は積分制御に限られるものではない。
また、本実施形態の可変動弁装置では、まずリアルタイム学習値ＫLRNRを算出し、次いでリアルタイム学習値ＫLRNRに基づいてロングタイム学習値ＫLRNLを算出して、このロングタイム学習値ＫLRNLを学習値としているが、リアルタイム学習値ＫLRNRのみを算出して、このリアルタイム学習値ＫLRNRをそのまま学習値としてもよい。
【０１３１】
また、本実施形態の可変動弁装置では、ベーン５５のポジションフィードバック制御をＰＩＤ制御により行なうようにしているが、これに限られるものではなく、ＰＩ制御等であってもよい。
【０１３２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の可変動弁装置によれば、可変動弁装置において、学習機会を確実に確保できるとともに誤学習を防止でき、これにより、安定したアクチュエータの駆動制御が可能となり、高精度な弁特性を得ることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる可変動弁装置の位相角制御における学習範囲を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の要部縦断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構における不等速継手を示す断面図 あり、図３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の不等速機構についての作動特性を説明する特性図であり、（ａ１）〜（ａ５）は高速時の作動状態を示し、（ｂ１）〜（ｂ５）は低速時の作動状態を示す。
【図６】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の分解斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の偏心位置調整の動力伝達経路を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の偏心位置調整機構のアクチュエータを示す図である。
【図９】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構のアクチュエータの制御装置を説明するための図である。
【図１０】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構のオイルコントロールバルブの固定デューティ値を説明するための図である。
【図１１】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構のアクチュエータの制御系を説明するための図である。
【図１２】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構のアクチュエータの位相角制御を説明するための図である。
【図１３】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構のアクチュエータの制御における学習値の算出方法を説明するためのタイムチャートである。
【図１４】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構のオイルコントロールバルブ制御における学習値演算制御を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構のアクチュエータの駆動デューティ値の算出方法を説明するための図である。
【図１６】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構のオイルコントロールバルブの駆動制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
３３ アクチュエータ
３４ ＥＣＵ
５０ オイルコントロールバルブ
５５ ベーン
５７ スプール弁（制御弁）
７０ ポジションセンサ（実位相差検出手段）
７１ 圧力センサ
７２ エンジン回転数センサ
７３ バッテリセンサ
８０ 制御手段
８０Ａ 比例補正手段
８０Ｂ 積分補正手段
８０Ｃ 微分補正手段
８１ 学習手段
８１Ａ 積分補正部
８２ 目標値設定手段
８２Ａ 積分補正部
８２Ｂ 固定デューティ補正値算出部
８３ 固定デューティ値設定手段
８３Ａ 比例補正手段
８３Ｂ 積分補正手段
８３Ｃ 微分補正手段
８４ 学習値更新条件判定手段
Claims (1)
- 内燃機関のクランク軸からの回転力により回転駆動されるカムシャフトと、
吸気弁又は排気弁を駆動するカム部を有し該カムシャフトに相対回転可能に設けられたカムローブと、
該カムシャフトと該カムローブとの間に介装され該内燃機関の運転状態に応じて該カムシャフトに対する該カムローブの回転位相差を変化させる位相調整機構と、
油室及び該油室を区画するベーン部材を有し制御弁を通じて該油室にオイルを供給することで該ベーン部材を回転駆動させることで該位相調整機構を駆動するアクチュエータと、
該制御弁の中立位置を学習する学習手段と、
少なくとも回転数に基づいて設定された目標値及び該学習手段による学習によって算出された学習値により制御値を設定し該アクチュエータに出力する制御手段とを有し、
該目標値は所定回転域で一定値に設定されており、該学習手段は該目標値が一定値に設定された該所定回転域でのみ学習を行なうことを特徴とする、可変動弁装置。
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| JPH1162641A JPH1162641A (ja) | 1999-03-05 |
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-
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