JP4548447B2 - 車載内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間を変更するリフト量変更機構を備えた車載内燃機関の制御装置に関する。

車両に搭載される内燃機関のバルブ特性を変更することにより吸入空気量を調量する可変動弁機構として特許文献１には、アクセルペダルの踏み込み量に応じて可動部を駆動し、所定の可動範囲において同可動部を変位させることにより、吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間を変更するリフト量変更機構が記載されている。このリフト量変更機構にあっては、可動範囲における一方の可動限界位置に可動部が位置したときに最大リフト量及びリフト期間が最大となる。こうしたリフト量変更機構を備える車載内燃機関の制御装置にあっては、吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間が最も大きくなる可動限界位置に基づいて基準位置を設定し、この基準位置からの可動部の積算変位量に基づいて最大リフト量及びリフト期間を検出するようにしている。

ところで、制御装置に電力を供給する電力線の接触不良等による電力供給の一時的な途絶、いわゆる瞬断が発生すると、メモリに記憶されていた可動部の積算変位量が消失し、最大リフト量及びリフト期間が把握できなくなる場合がある。また、例えば、制御装置に電力が供給されず可動部の変位量を監視していない機関停止中に何らかの理由により同可動部の位置が変化した場合には、制御装置が把握している最大リフト量及びリフト期間と、実際の最大リフト量及びリフト期間との間にずれが生じることとなる。

そこで、特許文献１に記載の制御装置にあっては、可動部の積算変位量を補正する学習処理を実行するようにしている。具体的には、吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間を小さくする方向に可動部を一定の駆動力で変位させ、可動部が停止した位置を可動限界位置として学習することにより積算変位量を補正し、制御装置が把握している最大リフト量及びリフト期間と、実際の最大リフト量及びリフト期間とのずれを補正するようにしている。

ところで、吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間を小さくする方向に可動部を駆動して可動部が停止した位置を可動限界位置として学習する場合（以下、最小位置学習処理と称する）には、学習処理実行中の最大リフト量及びリフト期間が非常に小さな状態に保持されるため、吸入空気量が著しく制限された状態が継続することとなる。そのため、最小位置学習処理は、実行可能な条件が機関停止中やフューエルカット中等に制限されてしまう。また、こうした実行可能な機関運転状態の継続期間が短い場合には、学習処理を完了させることができない。そのため、最小位置学習処理は、その学習機会が少ないといった課題を有している。

一方で、吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間を大きくする方向に可動部を駆動して可動部が停止した位置を可動限界位置として学習する場合（以下、最大位置学習処理と称する）には、吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間が非常に大きくなるものの、吸気通路に設けたスロットルバルブによって予め吸入空気量を制限することができる。これにより最大リフト量及びリフト期間の増大に伴う吸入空気量の増加を抑制することができ、更に学習処理実行中であってもスロットルバルブによって吸入空気量を調量することができる。そのため、最大位置学習処理は、最小位置学習処理に対して実行可能な機関運転状態の制限が少なく、学習処理の実行機会を増加させることができる。

しかしながら、最大位置学習処理を実行する場合であっても、その実行が禁止され、瞬断発生後直ちに学習処理を実行することができない場合もある。例えば、潤滑油の粘度の増大や、オイルシール部分の摩擦増大等により可動部を駆動する際の駆動力の損失が大きくなる機関冷間時には最大位置学習処理の実行が禁止される。

これは、学習処理の実行に伴って可動部を駆動する際には、アクチュエータの駆動力が制限されること、また最大リフト量及びリフト期間を大きくする方向に可動部を駆動する場合には吸気バルブのバルブスプリングから受ける反力が次第に大きくなることに起因している。具体的には、学習処理の実行に伴って可動部を駆動しているときには、可動部の積算変位量が正確に把握されておらず、可動限界位置までの距離を正確に把握することができない。そのため、大きな駆動力でリフト量変更機構を駆動すると、可動部が可動限界位置に到達して停止する際の衝撃が非常に大きくなり、リフト量変更機構やこれを駆動するアクチュエータの破損をまねくおそれがある。そこで、学習処理実行中にはアクチュエータの駆動力を制限するようにしている。その上、最大リフト量及びリフト期間が大きくなるのに伴って可動部が吸気バルブのバルブスプリングから受ける反力は次第に大きくなるため、可動部を最大リフト量及びリフト期間が最も大きくなる可動限界位置まで駆動する最大位置学習処理の実行には大きな駆動力が必要とされる。そのため、潤滑油の粘度の増大やオイルシール部分の摩擦の増大により、可動部を駆動するために更に大きな駆動力が必要とされる機関冷間時にあっては、上記のように制限された駆動力では、可動部を駆動する駆動力が不足して可動部が途中で停止し、その位置が可動限界位置であると誤学習されてしまうおそれがある。そこで、こうした誤学習の発生を抑制すべく、機関冷間時には最大位置学習処理の実行を禁止するようにしている。

そこで、このように最大位置学習処理の実行が禁止される機関冷間時に瞬断が発生し、瞬断発生後直ちに最大位置学習処理を実行することができない場合には、可動部の駆動を禁止してスロットルバルブにより吸入空気量を調量するスロットル制御に移行する。これにより内燃機関の最大出力は可動部の停止位置に対応する最大リフト量及びリフト期間に制限されるものの、スロットルバルブにより、その制限された範囲内で吸入空気量を調量し、退避走行を行うことが可能となる。
特開２００５‐１８８２８６号公報

ところで、こうしたスロットル制御による退避走行を実行する場合には、以下のような不都合が生じる懸念がある。以下、図１１を参照してこの不都合の発生について説明する。

図１１に示されるように可動部の位置が制御装置に正確に把握されている通常時にあっては（時刻ｔ１〜ｔ２）、スロットルバルブを全開状態に保持するとともに、アクセルペダルの踏み込み量に対応してリフト量変更機構の可動部を移動させるリフト量制御を実行する。これにより吸入空気量が調量され、機関出力が制御される。

時刻ｔ２において、瞬断が発生し、可動部の位置を正確に把握することができなくなると、リフト量変更機構の駆動、即ちリフト量制御の実行が禁止される。そして、瞬断復帰後の時刻ｔ３以降はアクセルペダルの踏み込み量に対応してスロットルバルブの開度を変更し、吸入空気量を調量するスロットル制御を実行する（時刻ｔ３〜ｔ５）。

このとき機関温度が暖機完了温度よりも低い場合には、最大位置学習処理の実行が禁止されるため、スロットル制御が継続されて退避走行が行われる。ここでリフト量変更機構が停止していることにより退避走行中の最大吸入空気量は、時刻ｔ２において停止した可動部の位置に対応する吸入空気量に制限されることとなる。即ち、スロットルバルブを全開状態にした場合（時刻ｔ４）であっても機関出力は時刻ｔ２における機関出力に対応する出力Ｔ２に制限される。そのため、こうした退避走行時には、運転者は出力の低下を補うために図１１に示されるようにアクセルペダルを通常時よりも大きく踏み込むようになる。

ところがこのような場合、暖機完了が判定されることにより最大位置学習処理の実行が許可されると、スロットルバルブが大きく開いた状態において最大位置学習処理が開始され（時刻ｔ５）、吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間が大きくなるため、機関出力が急激に増大するようになり、運転者の意図していない急加速が生じてしまうおそれがある。

この発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は機関冷間時に最大位置学習処理の実行を禁止する車載内燃機関の制御装置において、スロットル制御による退避走行中に最大位置学習処理の禁止が解除される際に発生する運転者の意図しない急加速の発生を抑制することのできる車載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に記載の発明は、吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間を可動部の変位に基づいて変更するリフト量変更機構と、前記最大リフト量及びリフト期間が最も大きくなる可動限界位置に基づいて基準位置を設定し、その基準位置からの前記可動部の積算変位量に基づいて前記最大リフト量及びリフト期間を検出する検出手段と、吸気通路のスロットルバルブにより吸入空気量を調量しつつ、前記最大リフト量及びリフト期間が増大するように前記可動部を変位させ、前記可動部が停止した位置を前記可動限界位置として学習することにより前記積算変位量を補正する最大位置学習処理を実行する学習手段と、機関温度が所定温度未満のときに前記最大位置学習処理を禁止する学習禁止手段と、前記学習禁止手段により前記最大位置学習処理が禁止されているときに前記スロットルバルブにより吸入空気量を調量することにより車両の退避走行を可能とする吸気量調量手段とを備える車載内燃機関の制御装置において、前記学習手段は、前記機関温度が前記所定温度以上となり前記学習禁止手段による前記最大位置学習処理の禁止が解除されるときには、前記スロットルバルブの開度が所定量未満であることを条件に前記最大位置学習処理を開始することをその要旨とする。

機関温度が上昇し、最大位置学習処理の禁止が解除されることによってこれが開始され、吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間が大きくなる場合であっても、スロットルバルブの開度が小さければ、その絞り作用により吸入空気量が律速されるようになるため、機関出力の増大が抑制されるようになる。この点、上記請求項１に記載の発明によれば、スロットルバルブの開度が所定量未満であるときに最大位置学習処理の実行が開始されるようになる。そのため、スロットルバルブの開度が比較的小さいときに最大位置学習処理が開始されるようになり、スロットル制御による退避走行中に最大位置学習処理の禁止が解除される際に発生する運転者の意図しない急加速の発生を抑制することができるようになる。

尚、請求項１に記載の発明において、瞬断等の発生に伴って学習手段による最大位置学習処理の実行が必要となったときに、既に機関温度が所定温度以上となっており、学習禁止手段による禁止がなされない場合においても、スロットルバルブの開度が所定量未満になることを条件に最大位置学習処理を開始する、といった構成を採用することもできるが、その他にも、学習禁止手段によって最大位置学習処理の実行が禁止された場合にのみ、スロットルバルブの開度が所定量未満になったことを条件に最大位置学習処理を開始する、換言すれば学習禁止手段による禁止処理がなされない場合には、スロットルバルブの開度に関わらず最大位置学習処理を開始する、といった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、瞬断等の発生時に最大位置学習処理を実行が禁止されていない場合において、速やかに最大位置学習処理を実行することができるようになる。

尚、請求項１に記載の発明にあっては、最大位置学習処理を開始する際のスロットル開度が小さいほど、吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間が増大することによる機関出力の増大量は小さくなる。そのため、運転者の意図しない急加速の発生をより好適に抑制する上では、最大位置学習処理を開始する際のスロットル開度、即ち上記所定量をアイドル運転が可能な全閉状態とするなど、これを極力小さく設定することが望ましい。

請求項２に記載の発明は、吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間を可動部の変位に基づいて変更するリフト量変更機構と、前記最大リフト量及びリフト期間が最も大きくなる可動限界位置に基づいて基準位置を設定し、その基準位置からの前記可動部の積算変位量に基づいて前記最大リフト量及びリフト期間を検出する検出手段と、吸気通路のスロットルバルブにより吸入空気量を調量しつつ、前記最大リフト量及びリフト期間が増大するように前記可動部を変位させ、前記可動部が停止した位置を前記可動限界位置として学習することにより前記積算変位量を補正する最大位置学習処理を実行する学習手段と、機関温度が所定温度未満のときに前記最大位置学習処理を禁止する学習禁止手段と、前記学習禁止手段により前記最大位置学習処理が禁止されているときに前記スロットルバルブにより吸入空気量を調量することにより車両の退避走行を可能とする吸気量調量手段とを備える車載内燃機関の制御装置において、前記学習手段は、前記機関温度が前記所定温度以上となり前記学習禁止手段による前記最大位置学習処理の禁止が解除されるときには、車両が停止状態にあることを条件に前記最大位置学習処理を開始することをその要旨とする。

車両停止中であれば、スロットルバルブの開度が小さい状態であることが推定される。そのため、車両停止中であることを条件に最大位置学習処理の実行が開始される上記請求項２に記載の構成によれば、吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間が大きくなった場合であっても、スロットルバルブの絞り作用により吸入空気量が制限されるため、請求項１に記載の発明と同様に最大位置学習処理の禁止が解除される際に発生する運転者の意図しない急加速の発生を抑制することができるようになる。

請求項３に記載の発明は、吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間を可動部の変位に基づいて変更するリフト量変更機構と、前記最大リフト量及びリフト期間が最も大きくなる可動限界位置に基づいて基準位置を設定し、その基準位置からの前記可動部の積算変位量に基づいて前記最大リフト量及びリフト期間を検出する検出手段と、吸気通路のスロットルバルブにより吸入空気量を調量しつつ、前記最大リフト量及びリフト期間が増大するように前記可動部を変位させ、前記可動部が停止した位置を前記可動限界位置として学習することにより前記積算変位量を補正する最大位置学習処理を実行する学習手段と、機関温度が所定温度未満のときに前記最大位置学習処理を禁止する学習禁止手段と、前記学習禁止手段により前記最大位置学習処理が禁止されているときに前記スロットルバルブにより吸入空気量を調量することにより車両の退避走行を可能とする吸気量調量手段とを備える車載内燃機関の制御装置において、前記学習手段は、前記機関温度が前記所定温度以上となり前記学習禁止手段による前記最大位置学習処理の禁止が解除されるときには、車両に搭載される変速機のシフト位置が内燃機関の駆動力を伝達不能なシフト位置にあることを条件に最大位置学習処理を開始することをその要旨とする。

内燃機関の出力を車輪に伝達する変速機のシフト位置が内燃機関の駆動力を車輪に伝達不能なシフト位置、例えば、中立位置（「Ｎ」レンジ）にあるときには、最大位置学習処理が開始されて機関出力が増大した場合であっても、車輪にその出力が伝達されない。そのため、上記請求項３に記載の発明のように、変速機のシフト位置が内燃機関の駆動力を伝達不能なシフト位置にあることを条件に最大位置学習処理の実行を開始するといった構成を採用することにより、最大位置学習処理の禁止が解除される際に発生する運転者の意図しない急加速の発生を抑制することができるようになる。

請求項４に記載の発明は、吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間を可動部の変位に基づいて変更するリフト量変更機構と、前記最大リフト量及びリフト期間が最も大きくなる可動限界位置に基づいて基準位置を設定し、その基準位置からの前記可動部の積算変位量に基づいて前記最大リフト量及びリフト期間を検出する検出手段と、吸気通路のスロットルバルブにより吸入空気量を調量しつつ、前記最大リフト量及びリフト期間が増大するように前記可動部を変位させ、前記可動部が停止した位置を前記可動限界位置として学習することにより前記積算変位量を補正する最大位置学習処理を実行する学習手段と、機関温度が所定温度未満のときに前記最大位置学習処理を禁止する学習禁止手段と、前記学習禁止手段により前記最大位置学習処理が禁止されているときに前記スロットルバルブにより吸入空気量を調量することにより車両の退避走行を可能とする吸気量調量手段とを備える車載内燃機関の制御装置において、前記学習手段は、前記機関温度が前記所定温度以上となり前記学習禁止手段による前記最大位置学習処理の禁止が解除されるときには、アクセル操作部材の操作量が所定量未満であることを条件に最大位置学習処理を開始することをその要旨とする。

アクセル操作部材の操作量が所定量未満であれば、スロットルバルブの開度が小さいことが推定される。そのため、アクセル操作部材の操作量が所定量未満であることを条件に最大位置学習処理の実行が開始される上記請求項４に記載の構成によれば、吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間が大きくなった場合であっても、スロットルバルブの絞り作用により吸入空気量が制限されるため、請求項１に記載の発明と同様に最大位置学習処理の禁止が解除される際に発生する運転者の意図しない急加速の発生を抑制することができるようになる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記機関温度として、前記可動部を駆動するアクチュエータの温度を推定する温度推定手段を備え、前記学習禁止手段は、同温度推定手段によって推定される前記アクチュエータの温度が所定温度未満であるときに前記最大位置学習処理の実行を禁止することをその要旨とする。

機関冷間時には、主に可動部を駆動するアクチュエータに供給される潤滑油の粘度の増大や、そのオイルシール部分の摩擦の増大により可動部を駆動する際の駆動力の損失が増大する。即ち、可動部を駆動する際の駆動力の損失にはアクチュエータの温度がとりわけ大きく影響する。そのため、請求項５に記載の発明によるように最大位置学習処理の実行を禁止する機関温度として、可動部を駆動するアクチュエータの温度を推定する温度推定手段を備え、この温度推定手段によって推定されるアクチュエータの温度が所定温度未満であるときに最大位置学習処理の実行を禁止するといった構成を採用することにより、駆動力の損失による駆動力不足により可動部が可動限界位置に達する前に停止してしまうことによる誤学習の発生を好適に抑制することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記温度推定手段は、機関冷却水温及び直近の所定期間における吸入空気量積算値の少なくとも一方に基づいて前記アクチュエータの温度を推定することをその要旨とする。

具体的には、請求項６に記載の発明によるように、温度推定手段は機関冷却水温をアクチュエータの温度の相関値として用い、同機関冷却水温が高い時にアクチュエータの温度が高い旨を推定するといった構成を採用することができる。また、内燃機関の温度は、燃焼熱によって変動するが、この燃焼熱は吸入空気量に応じてその大きさが変化するため、同請求項６に記載の発明によるように直近の所定期間における内燃機関の吸入空気量積算値をアクチュエータの温度の相関値として用い、その積算値が大きいときにアクチュエータの温度が高い旨を推定するといった構成を採用することもできる。

更にここで、アクチュエータがシリンダヘッド等、燃焼室の近傍に配設される場合には、アクチュエータの温度が燃焼室の温度と高い相関を有して変化することとなり、アクチュエータの温度がそのときどきの機関燃焼状態に応じて高い応答性をもって変動するようになる。従ってこのような場合には、機関冷却水温及び直近の所定期間における吸入空気量積算値の双方をアクチュエータの温度の相関値として用い、アクチュエータの温度を推定する構成を採用することが望ましい。即ち、機関冷却水温は内燃機関全体の平均的な温度と高い相関を有して変化する一方、吸入空気量積算値は専ら燃焼室近傍の局所的な温度変化と高い相関を有して変化する傾向がある。そのため、機関冷却水温と吸入空気量積算値の双方をアクチュエータの温度の相関値として用いる構成によれば、こうした傾向を反映した態様をもってアクチュエータの温度をより正確に推定することができるようになる。尚ここで、吸入空気量積算値には、これと高い相関を有して変化する燃料噴射量積算値をも含むものとする。

以下、この発明にかかる車載内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかる内燃機関の動弁機構の構成を示す断面図である。図１に示されるようにこの内燃機関の機関本体１は、シリンダブロック１０とシリンダヘッド２０とを組み合わせることにより構成されている。シリンダブロック１０に形成されたシリンダ１１には、ピストン１２が摺動可能に収容されている。そして、シリンダブロック１０の上部にはシリンダヘッド２０が組み付けられ、シリンダ１１の内周面、ピストン１２の上面及びシリンダヘッド２０の下面によって燃焼室１３が区画形成されている。

シリンダヘッド２０には、燃焼室１３と連通する吸気ポート２１及び排気ポート２２が形成されている。吸気ポート２１は図示しない吸気マニホルドと接続されて吸気通路３０の一部を構成している。また、排気ポート２２は、図示しない排気マニホルドと接続されて排気通路４０の一部を構成している。尚、吸気通路３０には、燃焼室１３に導入される空気の量を調量するスロットルバルブ３３が設けられている。

図１に示されるようにシリンダヘッド２０には、吸気通路３０と燃焼室１３とを連通・遮断する吸気バルブ３１と、排気通路４０と燃焼室１３とを連通・遮断する排気バルブ４１とが設けられている。各バルブ３１，４１にはリテーナ２３が固定されるとともに、シリンダヘッド２０とこれらリテーナ２３との間にはバルブスプリング２４が設けられている。これにより各バルブ３１，４１はバルブスプリング２４の付勢力によって閉弁方向に付勢されている。

また、シリンダヘッド２０の内部には、各バルブ３１，４１に対応してラッシュアジャスタ２５が設けられるとともに、このラッシュアジャスタ２５と各バルブ３１，４１との間にはロッカアーム２６が架設されている。図１に示されるようにロッカアーム２６は、その一端がラッシュアジャスタ２５に支持されるとともに、他端が各バルブ３１，４１の基端部に当接されている。

更に、シリンダヘッド２０には、各バルブ３１，４１を駆動する吸気カムシャフト３２及び排気カムシャフト４２がそれぞれ回動可能に支持されている。吸気カムシャフト３２には吸気カム３２ａが形成されており、排気カムシャフト４２には排気カム４２ａが形成されている。排気カム４２ａの外周面は、排気バルブ４１に当接しているロッカアーム２６のローラ２６ａに当接されている。これにより、機関運転時に排気カムシャフト４２が回転すると、排気カム４２ａの作用によりロッカアーム２６はラッシュアジャスタ２５によって支持された部分を支点として揺動する。その結果、排気バルブ４１はロッカアーム２６によって開弁方向にリフトされるようになる。

一方、吸気カム３２ａと、吸気バルブ３１に当接しているロッカアーム２６との間にはリフト量変更機構３００が設けられている。このリフト量変更機構３００は入力アーム３１１と出力アーム３２１とを有しており、これら入力アーム３１１及び出力アーム３２１はシリンダヘッド２０に固定された支持パイプ３３０を中心に揺動可能に支持されている。ロッカアーム２６は、バルブスプリング２４の付勢力によって出力アーム３２１側に付勢され、同ロッカアーム２６の中間部分に設けられたローラ２６ａが出力アーム３２１の外周面に当接されている。これによりリフト量変更機構３００は、図１に示されるように右回り方向Ｗ１に付勢され、入力アーム３１１の先端に設けられたローラ３１１ａが吸気カム３２ａの外周面に押圧されている。従って機関運転時に吸気カム３２ａが回転すると、吸気カム３２ａの作用によりリフト量変更機構３００は支持パイプ３３０を中心に揺動する。そして、出力アーム３２１の作用によりロッカアーム２６がラッシュアジャスタ２５によって支持されている部分を支点として揺動し、その結果、吸気バルブ３１はロッカアーム２６によって開弁方向にリフトされるようになる。

また、支持パイプ３３０には、その軸方向に沿って移動可能にコントロールシャフト３４０が挿入されている。リフト量変更機構３００は、このコントロールシャフト３４０を軸方向に変位させることにより、支持パイプ３３０を中心とした入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差、即ち図１に示される角度αを変更することができるようになっている。

次に、図２を参照してリフト量変更機構３００の構成について詳しく説明する。尚、図２はリフト量変更機構３００の内部構造を示す破断斜視図である。シリンダヘッド２０に固定された支持パイプ３３０内部には、図２に示されるようにコントロールシャフト３４０が軸方向に移動可能に挿入されている。また、支持パイプ３３０には円筒状のスライダ３５０が軸方向に移動可能に外嵌されている。

この円筒状のスライダ３５０の内壁には、その周方向に沿って延伸する溝３５３が形成されており、この溝３５３にはブッシュ３５４が嵌合されている。また、支持パイプ３３０の管壁にはその軸方向に延伸する長孔３３１が形成されており、スライダ３５０とコントロールシャフト３４０との間には、この長孔３３１を通じてこれらスライダ３５０とコントロールシャフト３４０とを連結する係止ピン３４１が設けられている。そして、この係止ピン３４１の一端がコントロールシャフト３４０に形成された凹部（図示略）に挿入されるとともに、他端がブッシュ３５４に形成された貫通孔に挿入されている。これにより、スライダ３５０は支持パイプ３３０及びコントロールシャフト３４０を中心にその周方向に自由に揺動し、且つコントロールシャフト３４０の軸方向の変位に連動してその軸方向に移動するようになっている。

また、スライダ３５０の外周面には、その中央部分にヘリカルスプライン３５１が形成されるとともに、その両端部分にヘリカルスプライン３５１と歯すじが逆向きに傾斜するヘリカルスプライン３５２が形成されている。

このスライダ３５０には、図２に示されるように一対の出力部３２０が入力部３１０を挟むように位置して外嵌されている。入力部３１０の内周面には、ヘリカルスプライン３１２が形成されており、このヘリカルスプライン３１２がスライダ３５０のヘリカルスプライン３５１と噛合している。また、入力部３１０の外周面には、コントロールシャフト３４０の径方向に突出する一対の入力アーム３１１が形成されており、これら一対の入力アーム３１１の間にはローラ３１１ａが回転可能に支持されている。

一方、一対の出力部３２０の内周面にはヘリカルスプライン３２２が形成されており、このヘリカルスプライン３２２がスライダ３５０のヘリカルスプライン３５２とそれぞれ噛合している。また、出力部３２０の外周面には、コントロールシャフト３４０の径方向に突出する出力アーム３２１がそれぞれ形成されている。

こうしたリフト量変更機構３００にあっては、コントロールシャフト３４０がその軸方向に沿って変位すると、これに連動してスライダ３５０が軸方向に変位する。スライダ３５０の外周面に形成されたヘリカルスプライン３５１，３５２は、入力部３１０及び出力部３２０の内周面に形成されたヘリカルスプライン３１２，３２２とそれぞれ噛合されているため、スライダ３５０がその軸方向に変位すると、入力部３１０と出力部３２０はそれぞれ逆の方向に回動する。その結果、入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が変更され、吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間が変更される。具体的には、図２示される矢印Ｈｉ方向にコントロールシャフト３４０を変位させると、コントロールシャフト３４０とともにスライダ３５０がＨｉ方向に移動する。それに伴って入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差、即ち図１における角度αが大きくなり、吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間が大きくなる。一方、図２に示される矢印Ｌｏ方向にコントロールシャフト３４０を変位させると、コントロールシャフト３４０とともにスライダ３５０がＬｏ方向に移動するのに伴って入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が小さくなり、吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間が小さくなる。

本実施形態の内燃機関にあっては、機関運転中に吸気通路３０に設けられたスロットルバルブ３３を全開状態に保持するとともに、リフト量変更機構３００によって吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間を変更することにより吸入空気量ＧＡを調量する。

次に、コントロールシャフト３４０をその軸方向に変位させるための駆動機構、及びその駆動機構の制御態様ついて、図３〜６を参照して説明する。
図３は、リフト量変更機構３００のアクチュエータ５０とその制御装置の概略構成を示す模式図である。図３に示されるように、コントロールシャフト３４０の基端部（図３における右側端部）には、アクチュエータ５０として、ブラシレスモータ５２が変換機構５１を介して連結されている。ブラシレスモータ５２の回転運動は、この変換機構５１によってコントロールシャフト３４０の軸方向への直線運動に変換される。そして、上記ブラシレスモータ５２の所定の回転角範囲内での回転駆動、例えばブラシレスモータ５２の１０回転分の回転角範囲（０〜３６００°）内での回転駆動を通じて、コントロールシャフト３４０が軸方向に変位してリフト量変更機構３００を駆動する。

因みに、ブラシレスモータ５２を正回転させると、コントロールシャフト３４０は、図３の矢印Ｈｉ方向に移動し、上述したようにリフト量変更機構３００の入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が大きくなる。また、コントロールシャフト３４０の矢印Ｈｉ方向への移動は、コントロールシャフト３４０に設けられたＨｉ端側ストッパ３４３によって規制されるようになっており、このＨｉ端側ストッパ３４３がシリンダヘッド２０の一部に当接した位置が吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間が最も大きくなる可動限界位置（以下、Ｈｉ端と称する）となっている。

一方、ブラシレスモータ５２を逆回転させると、コントロールシャフト３４０は図３の矢印Ｌｏ方向に移動し、入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が小さくなる。コントロールシャフト３４０の矢印Ｌｏ方向への移動は、コントロールシャフト３４０に設けられたＬｏ端側ストッパ３４２によって規制されるようになっており、このＬｏ端側ストッパ３４２がシリンダヘッド２０の一部に当接した位置が吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間が最も小さくなる可動限界位置（以下、Ｌｏ端と称する）となっている。

このようにコントロールシャフト３４０をその軸方向に変位させることにより吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間は、コントロールシャフト３４０の軸方向の位置に対応して変化するようになっている。そして、コントロールシャフト３４０の軸方向の位置は、ブラシレスモータ５２の上記所定回転角範囲内での回転角に対応して変化する。

ブラシレスモータ５２には、２つの位置センサＳ１，Ｓ２が設けられている。各位置センサＳ１，Ｓ２は、ブラシレスモータ５２の回転時にブラシレスモータ５２のロータと一体回転する４８極の多極マグネットの磁束変化に応じて、図４（ａ）及び（ｂ）に示されるようにパルス状の信号、即ちハイ信号「Ｈ」とロー信号「Ｌ」とを交互に出力する。尚、図４はブラシレスモータ５２の回転に伴う位置センサＳ１，Ｓ２の信号と、位置カウント値Ｐ及びストロークカウント値Ｓの遷移態様を示すタイミングチャートである。

また、各位置センサＳ１，Ｓ２からのパルス信号は、互いに位相をずらした状態で出力されるようになっており、正回転時には位置センサＳ１からのパルス信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジがそれぞれ位置センサＳ２からのパルス信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジよりも先に生じるようになっている。尚、各位置センサＳ１，Ｓ２のうち一方のセンサから出力されるパルス信号のエッジは、ブラシレスモータ５２の７．５°回転毎に発生するようになっている。また、一方のセンサからのパルス信号は、他方のセンサからのパルス信号に対し、ブラシレスモータ５２の３．７５°回転分だけ位相をずらして発生するようになっている。したがって、位置センサＳ１，Ｓ２からのパルス信号のエッジ間隔は３．７５°となっている。

図３に示されるように上記各位置センサＳ１，Ｓ２の信号は内燃機関を統括的に制御する電子制御装置６０に取り込まれる。そして、電子制御装置６０は同信号に基づいてブラシレスモータ５２を駆動制御する。この電子制御装置６０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）６１、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）６２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６３、記憶データを書き換え可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ６４等を備えている。

ＣＰＵ６１は、燃料噴射量や、点火時期の制御にかかる演算の他、リフト量変更機構３００の駆動、即ちブラシレスモータ５２の駆動にかかる各種演算処理を実行する。具体的には、位置センサＳ１，Ｓ２からの信号に基づいてコントロールシャフト３４０の位置を検出する。そして、後述する各種センサによって検出された機関運転状態に適したコントロールシャフト３４０の目標位置を算出し、コントロールシャフト３４０の位置がその目標位置と一致するように、ブラシレスモータ５２の駆動を制御する。ＲＯＭ６２には、各種制御プログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭ６３は記憶データの保持にバッテリバックアップを必要とする揮発性メモリであって、ＣＰＵ６１の演算結果等が一時的に記憶される。ＥＥＰＲＯＭ６４は電気的に記憶データを書き換えることが可能であり、その記憶データの保持にバッテリバックアップを必要としないメモリである。

電子制御装置６０には、運転者により切り換え操作され、現在の切換位置に対応した信号を出力するイグニッションスイッチ７０、運転者のアクセルペダルの踏み込み量（アクセル操作量ＡＣＣＰ）を検出するアクセルセンサ７１、吸気通路３０に設けられたスロットルバルブ３３の開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するスロットルセンサ７２、吸気通路３０を通じて燃焼室１３に吸入される空気の量、即ち吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ７３、機関回転速度ＮＥを検出するクランク角センサ７４、機関冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ７５等が接続されており、これら各種センサ７１〜７５からの信号が取り込まれる。また、電子制御装置６０には、内燃機関の出力を車輪に伝達する変速機８０から変速比及びシフト位置に基づく信号が入力される。

電子制御装置６０は、これら各種センサ７０〜７５及び変速機８０からの信号に基づいて算出された目標位置と検出されたコントロールシャフト３４０の位置との偏差に基づいてブラシレスモータ５２を駆動制御する。そのため、吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間を精密に制御するためには、コントロールシャフト３４０の位置を正確に検出する必要がある。

次に、コントロールシャフト３４０の軸方向の位置についてその検出方法を図４及び図５を併せ参照して詳しく説明する。尚、図５は各位置センサＳ１，Ｓ２の信号と位置カウント値Ｐの増減との関係を示す表である。

上述したように、図４における（ａ），（ｂ）は、ブラシレスモータ５２の回転時において、位置センサＳ１，Ｓ２から出力されるパルス信号の出力パターンをそれぞれ示している。また、図４における（ｃ），（ｄ）は、ブラシレスモータ５２の回転に伴う位置カウント値Ｐ及びストロークカウント値Ｓの遷移態様を示している。尚、位置カウント値Ｐは、内燃機関を始動する際のイグニッションスイッチ７０のオン操作（ＩＧオン）後、ブラシレスモータ５２の回転に伴いコントロールシャフト３４０の軸方向の位置がどれだけ変化したか、即ちコントロールシャフト３４０が基準位置からどれだけ移動したのかを表す積算変位量に対応している。また、ストロークカウント値Ｓは、基準位置を示す基準値Ｓｓｔとこの位置カウント値Ｐとに基づいて算出され、コントロールシャフト３４０の軸方向の位置を表すものである。尚、基準値Ｓｓｔは、前回の機関運転終了時のストロークカウント値Ｓであり、機関運転終了時にその都度ＥＥＰＲＯＭ６４に記憶されるものである。

コントロールシャフト３４０の位置検出にあっては、まず各位置センサＳ１，Ｓ２からのパルス信号の出力パターンに基づき、同パルス信号のエッジ毎に位置カウント値Ｐが増減される。詳しくは、図５に示されるように、位置センサＳ１，Ｓ２のうち、一方のセンサからパルス信号の立ち上がりエッジあるいは立ち下がりエッジのいずれが生じているか、及び他方のセンサからハイ信号「Ｈ」あるいはロー信号「Ｌ」のいずれが出力されているかに応じて、位置カウント値Ｐには、「＋１」あるいは「−１」が加算される。尚、同図５において、「↑」はパルス信号の立ち上がりエッジを表し、「↓」はパルス信号の立ち下がりエッジを表している。このようにして得られる位置カウント値Ｐは、各位置センサＳ１，Ｓ２からのパルス信号のエッジを計数した値となっている。

ここで、ブラシレスモータ５２の正回転中であれば、図４（ｃ）に示されるように、位置カウント値Ｐは、位置センサＳ１，Ｓ２からのパルス信号のエッジ毎に「１」ずつ加算される。また、ブラシレスモータ５２の逆回転中であれば、位置カウント値Ｐは、上記エッジ毎に「１」ずつ減算される。尚、この位置カウント値Ｐは、電子制御装置６０のＲＡＭ６３に記憶されるため、図４（ｃ）に示されるようにイグニッションスイッチ７０のオフ操作（ＩＧオフ）がなされ、ＲＡＭ６３への給電が停止されたときに「０」にリセットされる。

このようして位置カウント値Ｐが算出されると、ＣＰＵ６１はＥＥＰＲＯＭ６４に記憶されている基準値Ｓｓｔと算出された位置カウント値Ｐとに基づいてストロークカウント値Ｓを算出する。具体的には、予めＥＥＰＲＯＭ６４に記憶された基準値Ｓｓｔに位置カウント値Ｐを加算して得られる値が新たなストロークカウント値Ｓとして算出される。このようにストロークカウント値Ｓが更新されることにより、コントロールシャフト３４０の位置が検出される。

これにより、図４（ｄ）に示されるようにブラシレスモータ５２の正回転中には、位置カウント値Ｐの増大分に合わせてストロークカウント値Ｓが増大する。一方、ブラシレスモータ５２の逆回転中には、位置カウント値Ｐの減少分に合わせてストロークカウント値Ｓが減少する。

電子制御装置６０は、ストロークカウント値Ｓが算出されると、コントロールシャフト３４０の目標位置としての目標ストロークカウント値Ｓｐとストロークカウント値Ｓとを比較する。そして、算出されるストロークカウント値Ｓが目標ストロークカウント値Ｓｐと一致するようにブラシレスモータ５２の回転駆動制御を、即ちリフト量変更機構３００の駆動制御を行う。

以下、図６を参照して、このような態様にてコントロールシャフト３４０の位置を検出する場合のストロークカウント値Ｓと実際のコントロールシャフト３４０の位置との関係を具体的に説明する。

図６は、ブラシレスモータ５２の１０回転分（０〜３６００°）に相当する可動範囲において、リフト量変更機構３００を駆動する場合におけるストロークカウント値Ｓの値と実際のコントロールシャフト３４０の位置との関係を示す説明図である。

上述したように本実施形態の内燃機関にあっては、ブラシレスモータ５２の３．７５°回転毎に位置カウント値Ｐ及びストロークカウント値Ｓの値が「１」ずつ増減される。そのため、Ｌｏ端に対応するストロークカウント値Ｓを「０」とするとＨｉ端に対応するストロークカウント値Ｓの値は「９６０」となる。尚、以下では、Ｌｏ端とＨｉ端の中間位置を基準位置とした場合（Ｓｓｔ＝４８０）について説明する。

例えば、図６（ａ）に示されるようにコントロールシャフト３４０がブラシレスモータ５２の２回転（７２０°）に相当する分だけＨｉ端側に駆動され、基準位置から矢印で示される位置まで移動した場合には、位置カウント値Ｐが「１９２」となり、ストロークカウント値Ｓが「６７２」となる。これにより、Ｌｏ端からＨｉ端までの距離を「１」とした場合、コントロールシャフト３４０がＨｉ端まで「６７２／９６０」、即ち「７／１０」の位置にあることが検出される。

ところで、電子制御装置６０に電力を供給する電力線の接触不良等による電力供給の一時的な途絶、いわゆる瞬断が発生すると、ＲＡＭ６３に記憶されていた位置カウント値Ｐが消失してしまうことがある。このような瞬断により位置カウント値Ｐが消失した場合、例えば位置カウント値Ｐが初期値「０」になってしまった場合には、ストロークカウント値Ｓ、即ち電子制御装置６０が把握しているコントロールシャフト３４０の位置が実際のコントロールシャフト３４０の位置からずれてしまう。

具体的には、瞬断により位置カウント値Ｐが「０」になってしまうと、図６（ｂ）に矢印で示されるように実際にはコントロールシャフト３４０がＨｉ端まで「７／１０」の位置にあるにもかかわらず、ストロークカウント値Ｓが「４８０」になってしまう。これにより、電子制御装置６０は、コントロールシャフト３４０が基準位置、即ちＬｏ端とＨｉ端の中間位置にあるものと誤認識してしまう。

このようにコントロールシャフト３４０の位置が誤って検出されると、その誤って検出された位置に基づいて推定される吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間と、実際の最大リフト量及びリフト期間との間にはずれが生じる。そのため、電子制御装置６０によって設定される機関制御量、即ち燃料噴射量や点火時期等が、実際の最大リフト量及びリフト期間に対応した制御量から大きくずれて機関運転状態が不安定になり、結果として、燃費や排気性状の悪化をまねくおそれがある。

また、こうした瞬断による位置カウント値Ｐの消失を抑制するために、記憶データの保持にバッテリバックアップを必要としないＥＥＰＲＯＭ６４に位置カウント値Ｐの値を記憶する構成を採用することも考えられる。しかしながら、ＥＥＰＲＯＭ６４は、記憶データの書き換え回数に制限があり、コントロールシャフト３４０が駆動されるときに逐次変化する位置カウント値Ｐを記憶するようにした場合には、その耐久性が著しく低下してしまうため、こうした構成を採用することは現実的ではない。

そこで、本実施形態にかかる内燃機関にあっては、以下のような最大位置学習処理を実行することによってこうした位置カウント値Ｐの消失に起因する不都合の発生を抑制するようにしている。

瞬断によって位置カウント値Ｐが消失した場合には、図６（ｃ）に破線矢印で示されるように一定の駆動力でコントロールシャフト３４０をＨｉ端側に変位させる。このとき、吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間が次第に大きくなるため、これと併せて吸気通路３０に設けたスロットルバルブ３３によって吸入空気量ＧＡを調量するスロットル制御に移行し、最大リフト量及びリフト期間の増大に伴う吸入空気量ＧＡの増加を抑制する。そして、Ｈｉ端側ストッパ３４３がシリンダヘッド２０に当接して、コントロールシャフト３４０の変位が停止した位置をＨｉ端として学習する。具体的には、この位置におけるストロークカウント値Ｓが「９６０」となるように位置カウント値Ｐの値を「４８０」に設定する。

こうしてコントロールシャフト３４０をＨｉ端側に駆動して停止した位置をＨｉ端として学習する最大位置学習処理を実行することにより、電子制御装置６０が把握しているコントロールシャフト３４０の位置と、実際のコントロールシャフト３４０の位置とのずれを解消することができる。

尚、ここで、瞬断によって位置カウント値Ｐが消失されている状態ではコントロールシャフト３４０の位置が正確に把握できず、Ｈｉ端までの距離を正確に把握することができない。そのため、大きな駆動力でコントロールシャフト３４０を駆動すると、Ｈｉ端側ストッパ３４３がシリンダヘッド２０に当接して変位が停止する際の衝撃が非常に大きくなり、リフト量変更機構３００やこれを駆動するブラシレスモータ５２、変換機構５１の破損をまねくおそれがある。そこで本実施形態にあっては、最大位置学習処理中はブラシレスモータ５２の駆動力を制限し、ブラシレスモータ５２の発生することのできる駆動力の半分程度の駆動力でコントロールシャフト３４０を駆動するようにしている。これにより、リフト量変更機構３００やブラシレスモータ５２、変換機構５１の破損を抑制している。

ところで、Ｈｉ端側にコントロールシャフト３４０を変位させる場合には、最大リフト量及びリフト期間が大きくなるのに伴ってバルブスプリング２４から受ける反力が次第に大きくなる。そのため、コントロールシャフト３４０をＨｉ端まで変位させる最大位置学習処理の実行には大きな駆動力が必要とされる。特に、機関冷間時には潤滑油の粘度の増大や、オイルシール部分の摩擦増大等によりコントロールシャフト３４０を駆動する際の駆動力の損失が更に大きくなる。その結果、最大位置学習処理実行中に駆動力が不足して途中でコントロールシャフト３４０が停止してしまい、そのときの停止位置がＨｉ端であると誤学習されてしまうおそれがある。

そこで本実施形態にあっては、機関冷間時には最大位置学習処理の実行を禁止し、こうした誤学習の発生を抑制するようにしている。
そして、このように最大位置学習処理の実行が禁止される機関冷間時に瞬断が発生し、瞬断発生後直ちに最大位置学習処理を実行することができない場合には、コントロールシャフト３４０の駆動を禁止しつつ、スロットルバルブ３３により吸入空気量ＧＡを調量するスロットル制御を継続して行う。これにより内燃機関の最大出力はコントロールシャフト３４０の停止位置に対応する最大リフト量及びリフト期間に制限されるものの、スロットルバルブ３３により、その制限された範囲内で吸入空気量ＧＡを調量し、退避走行を行うことが可能となる。

以下、こうした最大位置学習処理に伴う一連の処理について図７〜９を参照して詳しく説明する。尚、図７は瞬断の判定及びリフト量変更機構３００により吸入空気量ＧＡを調量するリフト量制御とスロットル制御との切り替えを行う処理の一連の流れを示すフローチャート、図８は暖機の完了を判定する処理の一連の流れを示すフローチャート、図９は最大位置学習処理の開始タイミングを判定する処理の一連の流れを示すフローチャートである。

まず、図７を参照して瞬断の判定及びリフト量制御及とスロットル制御との切り替えを行う処理についてその一連の流れを説明する。この処理は機関運転中に電子制御装置６０によって所定の周期で繰り返し実行される。

この処理が開始されると、まずステップＳ１００において、電子制御装置６０に電力が供給されてから最初の制御周期であるか否かを判定する。ステップＳ１００において、通電後最初の制御周期であることが判定された場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１０へと進み、駆動中フラグＦｄｒｖが「ＯＮ」であるか否かを判定する。この駆動中フラグＦｄｒｖは機関始動時に「ＯＮ」に設定され、機関運転終了時に「ＯＦＦ」に設定されるフラグであり、記憶データの保持にバッテリバックアップを必要としないＥＥＰＲＯＭ６４に記憶されている。そのため、ステップＳ１１０において、この駆動中フラグＦｄｒｖが「ＯＮ」に設定されていた場合には、正常な機関運転終了を経ずに電子制御装置６０への給電が再開されたこと、即ち瞬断が発生したあと電力の供給が再開された直後であることが推定される。

ステップＳ１１０において、駆動中フラグＦｄｒｖが「ＯＮ」である旨判定された場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、即ち瞬断発生直後である旨が判定された場合には、ステップＳ１２０へと進み、瞬断判定フラグＦｓｄを「ＯＮ」に設定する。この瞬断判定フラグは、こうして瞬断が発生した旨判定されると「ＯＮ」に設定され、上述した最大位置学習処理が完了したときに「ＯＦＦ」に設定される。尚、この瞬断判定フラグＦｓｄは、ＲＡＭ６３に記憶され、初期状態において「ＯＦＦ」である。

こうして瞬断判定フラグＦｓｄを「ＯＮ」に設定すると、ステップＳ１３０へと進む。
一方、ステップＳ１１０において、駆動中フラグＦｄｒｖが「ＯＦＦ」である旨判定された場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）には、正常な機関運転終了を経たあとの電子制御装置６０への給電の開始であること、即ち瞬断が発生していないことが推定され、ステップＳ１２０をスキップして、ステップＳ１３０へと進む。

また、ステップＳ１００において、電子制御装置６０への給電が開始されてから最初の制御周期ではない旨判定された場合（ステップＳ１００：ＮＯ）には、ステップＳ１１０及びステップＳ１２０をスキップしてステップＳ１３０へと進む。

ステップＳ１３０では、瞬断判定フラグＦｓｄが「ＯＮ」であるか否かを判定する。ステップＳ１３０において、瞬断判定フラグＦｓｄが「ＯＦＦ」である旨判定された場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）には、瞬断が発生していないため、ステップＳ１４０へと進み、コントロールシャフト３４０を駆動して吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間を変更するリフト量制御を実行する。具体的には、上述したようにアクセルセンサ７１によって検出されるアクセル操作量ＡＣＣＰ及びその他の各種センサによって検出される信号に基づいてコントロールシャフト３４０の目標位置としての目標ストロークカウント値Ｓｐを設定し、この目標ストロークカウント値Ｓｐとストロークカウント値Ｓが一致するようにコントロールシャフト３４０を駆動する。

一方、ステップＳ１３０において、瞬断判定フラグＦｓｄが「ＯＮ」である旨判定された場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）には、瞬断によりストロークカウント値Ｓの値に基づいて推定されるコントロールシャフト３４０の位置が不正確になっていることが推定される。そのため、ステップＳ１５０へと進み、コントロールシャフト３４０の駆動を禁止して、アクセル操作量ＡＣＣＰ及びその他の各種センサによって検出される信号に基づいてスロットル開度ＴＡを制御するスロットル制御を実行する。

こうしてこの処理を繰り返し実行することにより、瞬断が発生したか否かが判定され、その判定結果に基づいてリフト量制御とスロットル制御とが切り替えられる。
次に、アクチュエータ５０の暖機完了判定処理について図８を参照して説明する。この処理は、機関運転中に電子制御装置６０によって所定の周期で繰り返し実行される。

この処理が開始されると、まずステップＳ２００において、アクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔを推定する。この温度ＴＨａｃｔの推定は機関冷却水温ＴＨＷに基づいて行われる。具体的には、アクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔは、機関冷却水温ＴＨＷに対して遅れて上昇するように機関冷却水温ＴＨＷに対して加重平均処理、いわゆる、なまし処理を行うことによって算出される。尚、アクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔの機関冷却水温ＴＨＷに対する遅れの度合は予め行う実験等の結果に基づいて設定されている。

ステップＳ２００において、アクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔが推定されると、ステップＳ２１０へと進み、ステップＳ２１０において、推定した温度ＴＨａｃｔが所定温度ＴＨｓｔよりも高いか否かを判定する。この所定温度ＴＨｓｔは、温度ＴＨａｃｔがこの所定温度ＴＨｓｔよりも高いことに基づいてアクチュエータ５０が十分に温まっており、最大位置学習処理の実行に際してコントロールシャフト３４０の駆動力不足に起因する誤学習が発生しない状態となっている旨を判定することのできる温度として予め行う実験等の結果に基づいて設定されている。

ステップＳ２１０において、温度ＴＨａｃｔが所定温度ＴＨｓｔ以下である旨判定された場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）には、ステップＳ２１５へと進み、ステップＳ２１５において、暖機完了フラグＦｗｐが「ＯＦＦ」に設定される。一方、ステップＳ２１０において、温度ＴＨａｃｔが所定温度ＴＨｓｔより大きい旨判定された場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）には、ステップＳ２２０へと進み、ステップＳ２２０において、暖機完了フラグＦｗｐが「ＯＮ」に設定される。こうして暖機完了フラグＦｗｐを設定するとこの処理を一旦終了する。

本実施形態の内燃機関にあっては、この処理を繰り返し実行することによりアクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔに基づいて暖機完了フラグＦｗｐを設定する。
以下、図９を参照して上記暖機完了フラグＦｗｐに基づいて行われる最大位置学習処理の禁止と、その禁止の解除後における最大位置学習処理の開始タイミングの判定処理について説明する。

この処理は、スロットル制御実行中に電子制御装置６０によって所定の周期で繰り返し実行される。即ち図７を参照して説明したように瞬断が発生した旨の判定に基づいてリフト量変更機構３００の駆動が禁止され、スロットル制御の実行が開始されることによりこの処理が開始される。この処理が開始されると、まずステップＳ３００において、暖機完了フラグＦｗｐが「ＯＮ」であるか否かを判定する。

ステップＳ３００において、暖機完了フラグＦｗｐが「ＯＦＦ」である旨判定された場合（ステップＳ３００：ＮＯ）には、ステップＳ３０５へと進み、ステップＳ３０５において学習禁止フラグＦｐｒｈを「ＯＮ」に設定してこの処理を一旦終了する。

一方、ステップＳ３００において、暖機完了フラグＦｗｐが「ＯＮ」である旨判定された場合（ステップＳ３００：ＹＥＳ）には、ステップＳ３１０へと進み、ステップＳ３１０において、学習禁止フラグＦｐｒｈが「ＯＮ」であるか否かを判定する。

ステップＳ３１０において、学習禁止フラグＦｐｒｈが「ＯＮ」である旨判定された場合（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）には、ステップＳ３２０へと進み、ステップＳ３２０において、スロットル開度ＴＡが所定開度ＴＡｓｔ未満であるか否かが判定される。尚、この所定開度ＴＡｓｔは、アイドリング状態におけるスロットルバルブ３３の開度であるアイドル開度ＴＡｉｄよりも若干大きな値に設定されている。即ち、ステップＳ３２０では、スロットル開度ＴＡが所定開度ＴＡｓｔ未満であるか否かを判定することにより、スロットル開度ＴＡが略アイドル開度ＴＡｉｄとなっているか否かを判定する。

ステップＳ３２０において、スロットル開度ＴＡが所定開度ＴＡｓｔ以上である旨判定された場合（ステップＳ３２０：ＮＯ）には、そのままこの処理を一旦終了する。
一方、ステップＳ３２０において、スロットル開度ＴＡが所定開度ＴＡｓｔ未満である旨判定された場合（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）には、ステップＳ３３０へと進み、学習禁止フラグＦｐｒｈを「ＯＦＦ」に設定する。そして、ステップＳ３４０において、コントロールシャフト３４０を所定の駆動力によりＨｉ端側に駆動して最大位置学習処理を開始する。こうして最大位置学習処理を開始すると、この処理を一旦終了する。

一方、ステップＳ３１０において、学習禁止フラグＦｐｒｈが「ＯＦＦ」である旨判定された場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）、即ちこの処理を開始した時点において、既に暖機完了フラグＦｗｐが「ＯＮ」に設定されており、学習禁止フラグＦｐｒｈが「ＯＮ」に設定されていない場合には、ステップＳ３２０及びステップＳ３３０をスキップし、ステップＳ３４０へと進んで最大位置学習処理を開始し、この処理を一旦終了する。

このような処理を繰り返し実行することにより、アクチュエータ５０の暖機が完了しているか否かが判定され、暖機が完了していない場合には、最大位置学習処理が禁止される。一方で、暖機が完了している場合には最大位置学習処理が開始されるが、このとき、最大位置学習処理が一旦禁止されたあと、アクチュエータ５０の暖機が完了したことによりその禁止が解除される場合には、スロットル開度ＴＡが所定開度ＴＡｓｔ未満であることを条件に最大位置学習処理が開始されるようになる。

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）アクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔが上昇し、最大位置学習処理の禁止が解除されることによって最大位置学習処理が開始され、吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間が大きくなる場合であっても、スロットルバルブ３３の開度が小さければ、その絞り作用によって吸入空気量ＧＡが律速されるようになり、機関出力の増大が抑制される。上記実施形態の内燃機関では、スロットル開度ＴＡが所定開度ＴＡｓｔ未満であるときに最大位置学習処理を開始するようにしている。そのため、スロットル開度ＴＡが比較的小さいときに最大位置学習処理が開始されるようになり、スロットル制御による退避走行中に最大位置学習処理の禁止が解除される際に発生する運転者の意図しない急加速の発生を抑制することができるようになる。

また、最大位置学習処理の実行が禁止された場合にのみ、スロットル開度ＴＡが所定開度ＴＡｓｔ未満になったことを条件に最大位置学習処理を開始するようにしているため、瞬断の発生時に最大位置学習処理を実行が禁止されていない場合においては、速やかに最大位置学習処理を実行することができる。

（２）機関冷間時には、主にコントロールシャフト３４０を駆動するアクチュエータ５０の潤滑油の粘度の増大や、そのオイルシール部分の摩擦の増大によりコントロールシャフト３４０を駆動する際の駆動力の損失が増大する。即ち、コントロールシャフト３４０を駆動する際の駆動力の損失にはアクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔがとりわけ大きく影響する。上記実施形態では、最大位置学習処理の実行を禁止する機関温度として、コントロールシャフト３４０を駆動するアクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔを推定し、推定されるアクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔが所定温度ＴＨｓｔ未満であるときに最大位置学習処理の実行を禁止するようにしている。そのため、駆動力の損失による駆動力不足によりコントロールシャフト３４０がＨｉ端に達する前に停止してしまうことによる誤学習の発生を好適に抑制することができる。

尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、瞬断の発生が判定されたときに最大位置学習処理を実行する必要がある旨を判定する構成を示した。これに対してこの発明は、瞬断時のみならず、検出されるコントロールシャフト３４０の位置と実際のコントロールシャフト３４０の位置とのずれが大きいことに基づいて最大位置学習処理を実行する必要がある旨を判定する場合や、定期的に最大位置学習処理を実行する場合等、その実行契機に関わらず、最大位置学習処理を実行する必要がある旨判定されたときにスロットル制御に移行する構成であれば適用することができる。

・機関冷却水温ＴＨＷに基づいてアクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔを推定する構成を示したが、アクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔを推定する方法は適宜変更することができる。例えば、アクチュエータ５０の温度を直接検出する温度センサを設けるといった構成を採用することもできる。

・また、内燃機関の温度は燃焼熱によって変動するが、この燃焼熱は吸入空気量ＧＡに応じてその大きさが変化する。そのため、直近の所定期間における内燃機関の吸入空気量ＧＡの積算値をアクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔの相関値として用い、その積算値が大きいときにアクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔが高い旨を推定する構成を採用することもできる。

更にここで、アクチュエータ５０がシリンダヘッド２０等、燃焼室１３の近傍に配設される場合には、アクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔが燃焼室１３の温度と高い相関を有して変化することとなり、アクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔがそのときどきの機関燃焼状態に応じて高い応答性をもって変動するようになる。従ってこのような場合には、機関冷却水温ＴＨＷ及び直近の所定期間における吸入空気量ＧＡの積算値の双方をアクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔの相関値として用い、アクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔを推定する構成を採用することが望ましい。即ち、機関冷却水温ＴＨＷは内燃機関全体の平均的な温度と高い相関を有して変化する一方、吸入空気量ＧＡの積算値は専ら燃焼室１３近傍の局所的な温度変化と高い相関を有して変化する傾向がある。そのため、機関冷却水温ＴＨＷと吸入空気量ＧＡの積算値の双方をアクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔの相関値として用いる構成によれば、こうした傾向を反映した態様をもってアクチュエータ５０の温度をより正確に推定することができるようになる。

・尚、吸入空気量ＧＡの積算値と高い相関を有して変化する燃料噴射量積算値に基づいて吸入空気量積算値を推定し、アクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔを推定する構成を採用することもできる。

・アクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔを推定せずに、機関冷却水温ＴＨＷに基づいて内燃機関の暖機が完了したか否かを判定する、即ち機関冷却水温ＴＨＷが所定温度未満のときに最大位置学習処理の実行を禁止するといった構成を採用することもできる。

・最大位置学習処理を開始する際のスロットルバルブ３３の開度である所定開度ＴＡｓｔをアイドル開度ＴＡｉｄよりも若干大きな値に設定する例を示したが、この所定開度ＴＡｓｔは適宜変更することができる。尚、この所定開度ＴＡｓｔが小さいほど、最大位置学習処理が開始された際の吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間が増大することによる機関出力の増大量は小さくなる。そのため、運転者の意図しない急加速の発生をより好適に抑制する上では、この所定開度ＴＡｓｔを極力小さく設定することが望ましい。

・上記実施形態では、最大位置学習処理の実行が禁止された場合にのみ、スロットル開度ＴＡが所定開度ＴＡｓｔ未満になったことを条件に最大位置学習処理を開始するようにしている。これに対して、アクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔが所定温度ＴＨｓｔ以上となったときに、スロットル開度ＴＡが所定開度ＴＡｓｔ未満であることを条件に最大位置学習処理を実行する構成であれば、最大位置学習処理の禁止が解除される際に発生する運転者の意図しない急加速の発生を抑制することができる。そのため、瞬断の発生に伴って最大位置学習処理の実行が必要となったときに、既にアクチュエータ５０の温度ＴＨａｃｔが所定温度ＴＨｓｔ以上となっている場合にあっても、スロットル開度ＴＡが所定開度ＴＡｓｔ未満になることを条件に最大位置学習処理を開始する、といった構成を採用することもできる。具体的には、図１０に示されるように上記実施形態の図９に示した処理におけるステップＳ３０５，Ｓ３１０，Ｓ３３０を省略し、スロットル制御実行中には、暖機完了フラグＦｗｐが「ＯＮ」に設定されおり、且つスロットル開度ＴＡが所定開度ＴＡｓｔ未満であることを条件に最大位置学習処理を実行するといった構成を採用することができる。

・上記実施形態ではスロットル開度ＴＡが所定開度ＴＡｓｔ未満であることを条件に最大位置学習処理を実行する例を示したが、車両停止中であれば、スロットル開度ＴＡが小さい状態であることが推定される。そのため、スロットル開度ＴＡが所定開度ＴＡｓｔ未満であることに替えて、車両停止中であることを条件に最大位置学習処理の実行を開始するようにすることもできる。こうした構成によれば、最大位置学習処理が開始され、吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間が大きくなった場合であっても、スロットルバルブ３３の絞り作用により吸入空気量ＧＡが制限されるため、上記実施形態と同様に最大位置学習処理の禁止が解除される際に発生する運転者の意図しない急加速の発生を抑制することができるようになる。

・また、変速機８０のシフト位置が内燃機関の駆動力を車輪に伝達不能なシフト位置、例えば、中立位置（「Ｎ」レンジ）にあるときには、最大位置学習処理が開始されて機関出力が増大した場合であっても、車輪にその出力が伝達されない。そのため、スロットル開度ＴＡが所定開度ＴＡｓｔ未満であることに替えて、変速機８０のシフト位置が内燃機関の駆動力を伝達不能なシフト位置にあることを条件に最大位置学習処理の実行を開始するといった構成を採用することもできる。こうした構成を採用することにより、最大位置学習処理の禁止が解除される際に発生する運転者の意図しない急加速の発生を抑制することができるようになる。

・また、アクセル操作量ＡＣＣＰが所定量未満であれば、スロットルバルブ３３の開度が小さいことが推定される。そのため、スロットル開度ＴＡが所定開度ＴＡｓｔ未満であることに替えて、アクセル操作量ＡＣＣＰが所定量未満であることを条件に最大位置学習処理の実行を開始する構成を採用することもできる。こうした構成によれば、吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間が大きくなった場合であっても、スロットルバルブ３３の絞り作用により吸入空気量ＧＡが制限されるため、上記実施形態と同様に最大位置学習処理の禁止が解除される際に発生する運転者の意図しない急加速の発生を抑制することができるようになる。

・上記実施形態で説明したリフト量変更機構３００は一例であり、可動部を変位させることにより吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間を変更するリフト量変更機構を備え、可動部の基準位置からの積算変位量に基づいて吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間を検出する内燃機関の制御装置であれば、他の構成であっても本発明を同様に適用することができる。

・また、位置センサＳ１，Ｓ２から出力されるパルス信号に基づいてコントロールシャフト３４０の積算変位量をストロークカウント値Ｓとして算出し、吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間を推定する方法は、基準位置からの相対変位量に基づいて最大リフト量及びリフト期間を検出する検出手段の一例であり、適宜変更することができる。

この発明の実施形態にかかる動弁機構の構成を示す断面図。 同実施形態にかかるリフト量変更機構の破断斜視図。 同実施形態にかかるリフト量変更機構のアクチュエータと制御装置の概略構成を示す模式図。 （ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）はブラシレスモータの回転に伴う位置センサの出力信号と、位置カウント値及びストロークカウント値の遷移態様を示すタイミングチャート。 同実施形態にかかる位置センサの出力信号と位置カウント値の増減との関係を示す表。 （ａ），（ｂ），（ｃ）はコントロールシャフトの位置とストロークカウント値との関係を示す説明図。 同実施形態にかかる瞬断の判定及びリフト量制御とスロットル制御との切り替えを行う処理の一連の流れを示すフローチャート。 同実施形態にかかる暖機完了判定処理の一連の流れを示すフローチャート。 同実施形態にかかる最大位置学習処理の開始タイミングを判定する処理の一連の流れを示すフローチャート。 同実施形態の変更例としての最大位置学習処理の開始タイミングを判定する処理の一連の流れを示すフローチャート。 従来の最大位置学習処理の開始タイミングと機関出力の変化との関係を示すタイミングチャート。

符号の説明

１…機関本体、１０…シリンダブロック、１１…シリンダ、１２…ピストン、１３…燃焼室、２０…シリンダヘッド、２１…吸気ポート、２２…排気ポート、２３…リテーナ、２４…バルブスプリング、２５…ラッシュアジャスタ、２６…ロッカアーム、３０…吸気通路、３１…吸気バルブ、３２…吸気カムシャフト、３３…スロットルバルブ、４０…排気通路、４１…排気バルブ、４２…排気カムシャフト、５０…アクチュエータ、５１…変換機構、５２…ブラシレスモータ、６０…電子制御装置、６１…ＣＰＵ、６２…ＲＯＭ、６３…ＲＡＭ、６４…ＥＥＰＲＯＭ、７０…イグニッションスイッチ、７１…アクセルセンサ、７２…スロットルセンサ、７３…エアフロメータ、７４…クランク角センサ、７５…水温センサ、８０…変速機、３００…リフト量変更機構、３１０…入力部、３２０…出力部、３３０…支持パイプ、３４０…コントロールシャフト、３５０…スライダ。

Claims (6)

1. 吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間を可動部の変位に基づいて変更するリフト量変更機構と、前記最大リフト量及びリフト期間が最も大きくなる可動限界位置に基づいて基準位置を設定し、その基準位置からの前記可動部の積算変位量に基づいて前記最大リフト量及びリフト期間を検出する検出手段と、吸気通路のスロットルバルブにより吸入空気量を調量しつつ、前記最大リフト量及びリフト期間が増大するように前記可動部を変位させ、前記可動部が停止した位置を前記可動限界位置として学習することにより前記積算変位量を補正する最大位置学習処理を実行する学習手段と、機関温度が所定温度未満のときに前記最大位置学習処理を禁止する学習禁止手段と、前記学習禁止手段により前記最大位置学習処理が禁止されているときに前記スロットルバルブにより吸入空気量を調量することにより車両の退避走行を可能とする吸気量調量手段とを備える車載内燃機関の制御装置において、
   前記学習手段は、前記機関温度が前記所定温度以上となり前記学習禁止手段による前記最大位置学習処理の禁止が解除されるときには、前記スロットルバルブの開度が所定量未満であることを条件に前記最大位置学習処理を開始する
   ことを特徴とする車載内燃機関の制御装置。
2. 吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間を可動部の変位に基づいて変更するリフト量変更機構と、前記最大リフト量及びリフト期間が最も大きくなる可動限界位置に基づいて基準位置を設定し、その基準位置からの前記可動部の積算変位量に基づいて前記最大リフト量及びリフト期間を検出する検出手段と、吸気通路のスロットルバルブにより吸入空気量を調量しつつ、前記最大リフト量及びリフト期間が増大するように前記可動部を変位させ、前記可動部が停止した位置を前記可動限界位置として学習することにより前記積算変位量を補正する最大位置学習処理を実行する学習手段と、機関温度が所定温度未満のときに前記最大位置学習処理を禁止する学習禁止手段と、前記学習禁止手段により前記最大位置学習処理が禁止されているときに前記スロットルバルブにより吸入空気量を調量することにより車両の退避走行を可能とする吸気量調量手段とを備える車載内燃機関の制御装置において、
   前記学習手段は、前記機関温度が前記所定温度以上となり前記学習禁止手段による前記最大位置学習処理の禁止が解除されるときには、車両が停止状態にあることを条件に前記最大位置学習処理を開始する
   ことを特徴とする車載内燃機関の制御装置。
3. 吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間を可動部の変位に基づいて変更するリフト量変更機構と、前記最大リフト量及びリフト期間が最も大きくなる可動限界位置に基づいて基準位置を設定し、その基準位置からの前記可動部の積算変位量に基づいて前記最大リフト量及びリフト期間を検出する検出手段と、吸気通路のスロットルバルブにより吸入空気量を調量しつつ、前記最大リフト量及びリフト期間が増大するように前記可動部を変位させ、前記可動部が停止した位置を前記可動限界位置として学習することにより前記積算変位量を補正する最大位置学習処理を実行する学習手段と、機関温度が所定温度未満のときに前記最大位置学習処理を禁止する学習禁止手段と、前記学習禁止手段により前記最大位置学習処理が禁止されているときに前記スロットルバルブにより吸入空気量を調量することにより車両の退避走行を可能とする吸気量調量手段とを備える車載内燃機関の制御装置において、
   前記学習手段は、前記機関温度が前記所定温度以上となり前記学習禁止手段による前記最大位置学習処理の禁止が解除されるときには、車両に搭載される変速機のシフト位置が内燃機関の駆動力を伝達不能なシフト位置にあることを条件に最大位置学習処理を開始する
   ことを特徴とする車載内燃機関の制御装置。
4. 吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間を可動部の変位に基づいて変更するリフト量変更機構と、前記最大リフト量及びリフト期間が最も大きくなる可動限界位置に基づいて基準位置を設定し、その基準位置からの前記可動部の積算変位量に基づいて前記最大リフト量及びリフト期間を検出する検出手段と、吸気通路のスロットルバルブにより吸入空気量を調量しつつ、前記最大リフト量及びリフト期間が増大するように前記可動部を変位させ、前記可動部が停止した位置を前記可動限界位置として学習することにより前記積算変位量を補正する最大位置学習処理を実行する学習手段と、機関温度が所定温度未満のときに前記最大位置学習処理を禁止する学習禁止手段と、前記学習禁止手段により前記最大位置学習処理が禁止されているときに前記スロットルバルブにより吸入空気量を調量することにより車両の退避走行を可能とする吸気量調量手段とを備える車載内燃機関の制御装置において、
   前記学習手段は、前記機関温度が前記所定温度以上となり前記学習禁止手段による前記最大位置学習処理の禁止が解除されるときには、アクセル操作部材の操作量が所定量未満であることを条件に最大位置学習処理を開始する
   ことを特徴とする車載内燃機関の制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置において、
   前記機関温度として、前記可動部を駆動するアクチュエータの温度を推定する温度推定手段を備え、
   前記学習禁止手段は、同温度推定手段によって推定される前記アクチュエータの温度が所定温度未満であるときに前記最大位置学習処理の実行を禁止する
   ことを特徴とする車載内燃機関の制御装置。
6. 請求項５に記載の車載内燃機関の制御装置において、
   前記温度推定手段は、機関冷却水温及び直近の所定期間における吸入空気量積算値の少なくとも一方に基づいて前記アクチュエータの温度を推定する
   ことを特徴とする車載内燃機関の制御装置。

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