(57)【要約】【課題】可変動弁機構の強制駆動を行う際に生じやすい、機関出力や機関回転速度等といった機関運転状態の変化を好適に抑制することのできる内燃機関のバルブ特性制御装置を提供する。【解決手段】電子制御装置７は、吸気バルブ２１のバルブ特性を変更可能な可変動弁機構３についてその駆動を制御する。この電子制御装置７は、機関運転状態に基づいて設定される目標バルブ特性と実際のバルブ特性との乖離が基準値を超えており、かつその基準値を超えている状態が予め設定された期間継続されている場合には可変動弁機構３に異常有りとの判定をし、この異常有りとの判定がなされたときには、可変動弁機構３を強制駆動する。この強制駆動に際して、電子制御装置７はエンジン１の吸気管１ＰＩ内に設けられたスロットル弁１７が閉じていることを条件に可変動弁機構３の強制駆動を実行する。【選択図】      図１
2006037787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関バルブのバルブ特性を変更可能な可変動弁機構についてその駆動を制御する装置であって、機関運転状態に基づいて設定される目標バルブ特性と実際のバルブ特性との乖離が基準値を超えており、かつその基準値を超えている状態が予め設定された期間継続されている場合には前記可変動弁機構に異常有りとの判定をし、この異常有りとの判定がなされたときには、前記可変動弁機構を強制駆動する内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記内燃機関の吸気通路内に設けられたスロットル弁が閉じていることを条件に前記可変動弁機構の強制駆動を実行する
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。
【請求項２】
前記可変動弁機構の強制駆動は、機関運転状態がアイドル状態にあるときに実行される
請求項１に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置。
【請求項３】
前記可変動弁機構の強制駆動は、機関運転状態が減速状態であるときに実行される
請求項１に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置。
【請求項４】
前記可変動弁機構の強制駆動に際して、該可変動弁機構は実際のバルブ特性が前記目標バルブ特性から乖離する方向に駆動される
請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置。
【請求項５】
前記可変動弁機構は、スライダと、該スライダに対して第１スプライン機構にて係合する第１部材と、前記スライダに対して前記第１スプライン機構とはねじれ角が異なる第２スプライン機構にて係合する第２部材とを有し、カムシャフトに設けられたカムからのバルブ駆動力を前記第１部材にて受け、そのバルブ駆動力を前記スライダを介して前記第２部材から前記機関バルブへ伝達するとともに、前記スライダをその軸方向に移動することで前記第１部材と前記第２部材との間の回転位相差を変更してバルブ特性を変更する機構である
請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記強制駆動に際しては、前記スライダが往復移動される
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。
【請求項７】
前記強制駆動に際しては、前記スライダがその可動範囲内の全域にかけて往復移動される
請求項６に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機関バルブのバルブ特性を変更可能な可変動弁機構を備える内燃機関のバルブ特性制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸気バルブや排気バルブのリフト量や開弁期間等々、機関バルブのバルブ特性を内燃機関の運転状態に応じて変更する可変動弁機構が従来から提案されている。
例えば、バルブ特性としてリフト量を変更する装置にあっては、その時々の機関運転状態に応じて目標リフト量を求める一方、可変動弁機構の作動状態をセンサにより検出し、その検出値に基づいて実リフト量を求めるようにしている。そして、それら目標リフト量と実リフト量とが一致するように可変動弁機構を駆動制御するようにしている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ところで、この可変動弁機構にあってその可動部に異物のかみ込みや劣化油の固着等に起因する作動異常が生じると、内燃機関の運転状態に応じたバルブ特性の変更を行うことができなくなる。そこで、特許文献１に記載の装置では、以下のような態様でそのような作動異常に対処するようにしている。
【０００４】
この特許文献１に記載の装置では、センサによって検出された検出リフト量と目標リフト量との偏差が大きく、かつ検出リフト量の変化量が小さいといった状態が所定期間継続している場合には、可変動弁機構に作動異常が生じていると判断するようにしている。そしてこのような異常判定がなされたときには、可変動弁機構の復帰動作を行うようにしている。より具体的には、可変動弁機構の作動量を調整するオイルコントロールバルブを強制駆動するようにしている。可変動弁機構の作動異常がオイルコントロールバルブ内での異物のかみ込みに起因したものである場合には、このような強制駆動の実施によりその異物は取り除かれる可能性があり、実際に異物が除去されれば、可変動弁機構は正常復帰する。
【特許文献１】特開２００１−２５４６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、可変動弁機構が駆動されるとバルブ特性が変化するため、機関への吸入空気量が変化し、機関出力や機関回転速度等といった機関運転状態も変化するようになる。そのため、上述したような可変動弁機構の強制駆動を実施する場合にも機関運転状態は変化してしまい、例えばドライバビリティの悪化等を招くおそれがある。
【０００６】
本発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、可変動弁機構の強制駆動を行う際に生じやすい、機関出力や機関回転速度等といった機関運転状態の変化を好適に抑制することのできる内燃機関のバルブ特性制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、機関バルブのバルブ特性を変更可能な可変動弁機構についてその駆動を制御する装置であって、機関運転状態に基づいて設定される目標バルブ特性と実際のバルブ特性との乖離が基準値を超えており、かつその基準値を超えている状態が予め設定された期間継続されている場合には前記可変動弁機構に異常有りとの判定をし、この異常有りとの判定がなされたときには、前記可変動弁機構を強制駆動する内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記内燃機関の吸気通路内に設けられたスロットル弁が閉じていることを条件に前記可変動弁機構の強制駆動を実行することをその要旨とする。
【０００８】
同構成によれば、目標バルブ特性と実際のバルブ特性との乖離が基準値を超えており、かつその基準値を超えている状態が予め設定された期間継続されている場合には可変動弁機構に異常有りとの判定がなされる。そのため、可変動弁機構の応答遅れに起因する目標バルブ特性と実際のバルブ特性との乖離が可変動弁機構の異常と判定されてしまうといった誤判定の発生が抑制され、可変動弁機構の作動異常がより正確に判定される。
【０００９】
ここで、同構成では、可変動弁機構に異常有りとの判定がなされた場合、スロットル弁が閉じていることを条件に可変動弁機構の強制駆動を実行するようにしている。すなわち、機関への吸入空気量がスロットル弁によって制限されているとき、換言すればバルブ特性を変更しても吸入空気量がそれほど変化しないときに、可変動弁機構の強制駆動が行われる。従って、可変動弁機構の強制駆動を行う際に生じやすい、機関出力や機関回転速度等といった機関運転状態の変化を好適に抑制することができるようになる。
【００１０】
なお、可変動弁機構によって変更されるバルブ特性としては、機関バルブのリフト量や開弁期間などが挙げられる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記可変動弁機構の強制駆動は、機関運転状態がアイドル状態にあるときに実行されることをその要旨とする。また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記可変動弁機構の強制駆動は、機関運転状態が減速状態にあるときに実行されることをその要旨とする。
【００１１】
機関運転状態がアイドル状態にあるときや減速状態にあるときには、スロットル弁の閉弁がある程度の期間継続される可能性が高い。そこで、請求項２や請求項３に記載の構成を採用することにより、吸入空気量の制限が継続されやすいときに可変動弁機構の強制駆動が実行されるようになり、同強制駆動中での機関運転状態の変化を好適に抑制することができるようになる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記可変動弁機構の強制駆動に際して、該可変動弁機構は実際のバルブ特性が前記目標バルブ特性から乖離する方向に駆動されることをその要旨とする。
【００１３】
目標バルブ特性と実際のバルブ特性とが乖離している場合には、実際のバルブ特性を目標バルブ特性に近づけるべく可変動弁機構の可動部が移動していく過程で、その移動方向に異物のかみ込みや劣化油の固着等が生じているため、可変動弁機構に作動異常を生じさせている可能性がある。この点上記構成では、可変動弁機構の強制駆動に際して、実際のバルブ特性が目標バルブ特性から乖離する方向、すなわち異物のかみ込みや劣化油の固着等が生じている方向とは逆の方向に可変動弁機構を駆動するようにしている。そのため、異物や劣化油等の除去を効果的に行うことができるようになる。
【００１４】
なお、機関バルブのバルブ特性を変更可能な可変動弁機構としては、カムシャフトの軸方向にカムプロフィールが変化する３次元カムを備え、その３次元カムをカムシャフトの軸方向に移動させることにより、該３次元カムにより駆動される機関バルブのバルブ特性を変更する機構の他、請求項５に記載の発明によるように、スライダと、該スライダに対して第１スプライン機構にて係合する第１部材と、前記スライダに対して前記第１スプライン機構とはねじれ角が異なる第２スプライン機構にて係合する第２部材とを有し、カムシャフトに設けられたカムからのバルブ駆動力を前記第１部材にて受け、そのバルブ駆動力を前記スライダを介して前記第２部材から前記機関バルブへ伝達するとともに、前記スライダをその軸方向に移動することで前記第１部材と前記第２部材との間の回転位相差を変更してバルブ特性を変更する可変動弁機構を採用することもできる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記強制駆動に際しては、前記スライダが往復移動されることをその要旨とする。
同構成によれば、上記第１スプライン機構や第２スプライン機構での異物のかみ込みや劣化油の固着等に起因する可変動弁機構の作動異常を好適に復帰させることができるようになる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記強制駆動に際しては、前記スライダがその可動範囲内の全域にかけて往復移動されることをその要旨とする。
【００１７】
同構成によれば、上記スライダがその可動範囲内において最大限移動されるため、上記第１スプライン機構や第２スプライン機構での異物のかみ込みや劣化油の固着等に起因する可変動弁機構の作動異常を十分に復帰させることができるようになる。また、スライダがその可動範囲内の全域にかけて往復移動されるため、異常判定の原因となった異物のみならず、今後、可変動弁機構の作動異常を引き起こす可能性のある異物も未然に除去することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る内燃機関のバルブ特性制御装置を具体化した一実施形態を、図１〜図９を併せ参照して説明する。
図１は、本実施形態におけるエンジン１の構成を示している。なお、本実施形態では、吸気ポートに燃料を噴射供給するポート噴射型のエンジンを想定しているが、燃焼室に燃料を直接噴射する筒内噴射型のエンジンに対しても同様に本発明は適用することができる。
【００１９】
＜エンジンの構成＞
エンジン１は、シリンダ１１やピストン１２等を有するエンジン本体１Ａ、機関バルブである吸気バルブ２１及び排気バルブ２２等を有するシリンダヘッド１Ｈ、及びエンジン１のバルブ特性を変更する可変動弁機構３等を備えて構成されている。
【００２０】
エンジン本体１Ａにおいて、シリンダ１１の内部には、ピストン１２が往復移動可能に収容されている。このピストン１２は、コネクティングロッド１３を介してクランクシャフトに連結されている。
【００２１】
シリンダ１１の周囲には、エンジン１の冷却水を流通させるためのウォータジャケット１１Ｗが形成されている。
エンジン１においては、シリンダ１１の内周面、ピストン１２の頂面、及びシリンダヘッド１Ｈにより囲まれた領域に燃焼室１４が形成されている。
【００２２】
シリンダヘッド１Ｈには、吸入空気を燃焼室１４内へ流入させるための吸気ポート１ＨＩ、及び排気を燃焼室１４内から流出させるための排気ポート１ＨＥが設けられている。
シリンダヘッド１Ｈの燃焼室１４側には、混合気を点火するイグニッションプラグ１５が配設されている。イグニッションプラグ１５は、混合気の着火に必要な高電圧を発生するイグナイタ１５Ｉに接続されている。
【００２３】
吸気ポート１ＨＩには、エンジン１外部から燃焼室１４へ吸入空気を流通させるための吸気管１ＰＩが接続されている。これら吸気ポート１ＨＩや吸気管１ＰＩ等によってエンジン１の吸気通路は構成されている。
【００２４】
吸気管１ＰＩには、吸入空気を浄化するエアクリーナ１６、及び吸入空気の流量を調整するスロットル弁１７が配設されている。スロットル弁１７は、スロットルモータ１７Ｍによる弁軸の駆動を通じてその開度が変更される。
【００２５】
吸気ポート１ＨＩは、シリンダヘッド１Ｈに配設された吸気側の機関バルブである吸気バルブ２１を通じて開閉される。この吸気ポート１ＨＩの吸気バルブ２１よりも上流側には、同吸気ポート１ＨＩへ燃料を噴射するインジェクタ１８が設けられている。
【００２６】
排気ポート１ＨＥには、燃焼室１４からエンジン１外部へ排気を流通させるための排気管１ＰＥが接続されている。この排気ポート１ＨＥは、シリンダヘッド１Ｈに配設された排気側の機関バルブである排気バルブ２２を通じて開閉される。
【００２７】
上記吸気バルブ２１のバルブリフト量や開弁期間といったバルブ特性は、後述する可変動弁機構３の作動を通じて変更することが可能になっている。なお、以下では、吸気バルブ２１が開弁している間に回転するクランク角をバルブ作用角という。ちなみに、このバルブ作用角は吸気バルブ２１の開弁期間に一致するため、同バルブ作用角は可変動弁機構３によって変更されることになる。
【００２８】
エンジン１の各種制御は電子制御装置７によって行われる。この電子制御装置７は、エンジン１の制御に関する各種処理を実行するＣＰＵ、制御用のプログラムやその制御に必要な情報を記憶するメモリ、外部との信号の入出力を司る入力ポート及び出力ポートを備えて構成されている。電子制御装置７の入力ポートには、エンジン１の運転状態を検出する以下の各センサが接続されている。
【００２９】
まず、エンジン水温センサ７１は、エンジン１の冷却水の温度（エンジン水温ＴＨｗ）を検出する。クランク角センサ７２は、クランクシャフトの回転位相（クランク角ＣＡ）を検出し、この検出信号に基づいてクランクシャフトの回転速度（機関回転速度Ｎｅ）が算出される。エアフロメータ７５は、エンジン１内に吸入された空気量（吸入空気量ＧＡ）を検出する。車速センサ７６は、車両の駆動輪の回転速度（車速Ｓｐ）を検出する。アクセルセンサ７７は、車両のアクセルペダルの操作量（アクセル操作量Ａｃｃｐ）を検出する。そしてスロットル開度センサ７８は、スロットル弁１７の開度（スロットル開度ＴＡ）を検出する。
【００３０】
電子制御装置７の出力ポートには、イグナイタ１５Ｉ、スロットルモータ１７Ｍ、インジェクタ１８、及び可変動弁機構３等が接続されている。そして、電子制御装置７は、これら各装置を上記各センサによって検出される機関運転状態に基づいて制御する。
【００３１】
＜可変動弁機構の構成＞
次に、可変動弁機構３の構成及び駆動態様について、図２〜図６を参照して説明する。
可変動弁機構３は、バルブ駆動機構４、同バルブ駆動機構の作動を調整するコントロールシャフト４６、並びにスライドアクチュエータ５０等から構成されている。このバルブ駆動機構４の構成について、図２及び図３を参照して説明する。
【００３２】
図２に、可変動弁機構３の配設されたエンジン１上部の断面構造を示す。
エンジン１のシリンダヘッド１Ｈには、クランクシャフトに駆動連結された吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４が、回転可能に軸支されている。
【００３３】
排気カムシャフト２４の下方には、ローラ２６ａを備えるローラロッカアーム２６が配設されている。このローラ２６ａは、排気カムシャフト２４に設けられた排気カム２８に当接されており、排気カム２８の回転位相に応じて同排気カム２８からの押圧を受ける。
【００３４】
ローラロッカアーム２６の一端は、シリンダヘッド１Ｈに固定されたラッシュアジャスタ２９に支持され、もう一端は、排気バルブ２２上端のタペット２２ａに当接されている。このローラロッカアーム２６のタペット２２ａ側の端部（タペット側端部２６ｔ）は、排気バルブ２２の弁ばね２２ｂによって付勢されている。これにより、ローラ２６ａは、排気カム２８に常時当接される。そして排気バルブ２２は、上記態様をもって配設されたローラロッカアーム２６を介して排気カム２８の押圧を受け、常に一定のバルブリフト量及び開弁期間で開閉される。
【００３５】
一方、吸気バルブ２１側においては、吸気カムシャフト２３に設けられた吸気カム２７とローラロッカアーム２５との間に可変動弁機構３の一部を構成するバルブ駆動機構４が介設されている。
【００３６】
ローラロッカアーム２５は、ローラ２５ａを備えて排気カムシャフト２４の下方に配設されている。このローラロッカアーム２５の一端は、シリンダヘッド１Ｈに固定されたラッシュアジャスタ２９に支持され、もう一端は、吸気バルブ２１上端のタペット２１ａに当接されている。このローラロッカアーム２５のタペット２１ａ側の端部（タペット側端部２５ｔ）は、吸気バルブ２１の弁ばね２１ｂによって付勢されている。これにより、ローラ２５ａは、バルブ駆動機構４に常時当接される。
【００３７】
吸気バルブ２１は、ローラロッカアーム２５に加え、バルブ駆動機構４を介して吸気カム２７の押圧が伝達されるようになっている。
バルブ駆動機構４は、シリンダヘッド１Ｈに固定された支持パイプ４１と、同支持パイプ４１に配設された入力部４２及び揺動カム４３とを備えて構成されている。
【００３８】
入力部４２及び揺動カム４３は、支持パイプ４１上に同支持パイプ４１の軸心を中心として揺動可能に配設された円筒状のハウジング４２ａ、４３ａをそれぞれ備えている。なお、このバルブ駆動機構４では、エンジン１の気筒に設けられた２つの吸気バルブ２１に対応して、１つの入力部４２と２つの揺動カム４３とが対になって設けられている。
【００３９】
入力部４２のハウジング４２ａには、入力アーム４２ｂが径方向に突出形成されている。
入力アーム４２ｂの先端部には、吸気カム２７に当接されるローラ４２ｃが回転可能に軸支されている。また、入力アーム４２ｂの先端部は、圧縮状態で配設されたばね４４によって、ローラ４２ｃが吸気カム２７へ押しつけられるように付勢されている。
【００４０】
揺動カム４３のハウジング４３ａには、出力アーム４３ｂがその径方向に突出形成されている。この出力アーム４３ｂの一面は、凹状に湾曲するカム面４３ｃとなっている。
カム面４３ｃは、ハウジング４３ａのベース円部分、即ち出力アーム４３ｂが突出形成された部分以外のハウジング４３ａの外周面に連続して滑らかに接続されており、カム面４３ｃ及びハウジング４３ａのベース円部分は、ローラロッカアーム２５のローラ２５ａに当接されている。
【００４１】
図３に、バルブ駆動機構４の斜視断面構造を示す。
バルブ駆動機構４には、入力部４２を間に挟んで２つの揺動カム４３が配設されている。
【００４２】
入力部４２及び揺動カム４３の各ハウジング４２ａ、４３ａは、それぞれ中空円筒形状に形成されており、それらの内部には支持パイプ４１が挿通されている。
入力部４２のハウジング４２ａ内周には、右ねじの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン４２ｄが形成されている。一方、揺動カム４３のハウジング４３ａ内周には、左ねじの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン４３ｄが形成されている。
【００４３】
入力部４２及び２つの揺動カム４３の各ハウジング４２ａ、４３ａによって形成される一連の内部空間には、外周面にギアが形成されたスライダであるスライダギア４５が配設されている。このスライダギア４５は、略中空円柱状に形成されており、支持パイプ４１上に、同支持パイプ４１の軸方向に往復移動可能、且つその軸回りに相対回動可能に外嵌されている。
【００４４】
スライダギア４５の軸方向中央部の外周面には、右ねじの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン４５ａが形成されている。このヘリカルスプライン４５ａは、入力部４２のハウジング４２ａ内周に形成されたヘリカルスプライン４２ｄと噛合わされている。これらヘリカルスプライン４５ａ及びヘリカルスプライン４２ｄによって第１スプライン機構が構成されており、第１部材である入力部４２はスライダギア４５に対し、この第１スプライン機構にて係合されている。
【００４５】
一方、スライダギア４５の軸方向両端部の外周面には、左ねじの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン４５ｂがそれぞれ形成されている。このヘリカルスプライン４５ｂは、揺動カム４３のハウジング４３ａ内周に形成されたヘリカルスプライン４３ｄと噛合わされている。これらヘリカルスプライン４５ｂ及びヘリカルスプライン４３ｄによって、第１スプライン機構とはねじれ角の異なる第２スプライン機構が構成されており、第２部材である２つの揺動カム４３はスライダギア４５に対し、この第２スプライン機構にて係合されている。
【００４６】
スライダギア４５外周のヘリカルスプライン４５ａと各ヘリカルスプライン４５ｂとの間には、これらヘリカルスプライン４５ａ、４５ｂに比して小さい外径に形成された小径部４５ｃがそれぞれ形成されている。一方の小径部４５ｃには、周方向に延びる長穴４５ｄが形成されている。
【００４７】
支持パイプ４１の内部には、その軸方向へ摺動可能に挿通されたコントロールシャフト４６が設けられている。このコントロールシャフト４６は、スライドアクチュエータ５０の作動により、支持パイプ４１に対して軸方向（矢印の方向）へ往復移動することが可能となっている。
【００４８】
このスライドアクチュエータ５０には、電子制御装置７によって制御される駆動用モータ５１や、同駆動用モータ５１の回転運動を直線運動に変換してコントロールシャフト４６を移動させる機構等が備えられており、駆動用モータ５１の回転位相の制御を通じてコントロールシャフト４６の位置は制御される。
【００４９】
また、スライドアクチュエータ５０には、コントロールシャフト４６の位置、具体的には初期位置からの移動量を検出するための位置検出センサ５５が配設されており、その検出データは電子制御装置７に入力される。この位置検出センサ５５によって可変動弁機構３の作動状態、すなわち可変とされる吸気バルブ２１の実際のバルブ特性が検出される。なお、本実施形態では、上記位置検出センサ５５によって駆動用モータ５１の回転位相を検出するようにしている。
【００５０】
先の図３に示したコントロールシャフト４６には、係止ピン４６ａがその径方向に突出形成されている。この係止ピン４６ａは、支持パイプ４１に形成されたその軸方向に延びる長穴を介して、上記長穴４５ｄに挿通されている。これにより、支持パイプ４１に対するスライダギア４５の回動を許容しつつも、その軸方向への往復移動に応じてスライダギア４５を軸方向に移動させることができるようになっている。
【００５１】
以上のように構成されたバルブ駆動機構４では、スライドアクチュエータ５０によるコントロールシャフト４６の軸方向への移動に応じて、吸気バルブ２１のバルブリフト量及びバルブ作用角といったバルブ特性を連続的に可変とすることができる。以下、図４及び図５を参照して、バルブ駆動機構４の作動態様について説明する。
【００５２】
まず、コントロールシャフト４６を最大限までＲ方向（図３の矢印Ｒ方向）へ移動させた場合のバルブ駆動機構４の作動状態について、図４を参照して説明する。
図４（Ａ）に、吸気カム２７のベース円部分がバルブ駆動機構４の入力部４２のローラ４２ｃに当接しているときの状態を示す。
【００５３】
図４（Ａ）の状態において、ローラロッカアーム２５のローラ２５ａは、揺動カム４３の出力アーム４３ｂには当接されておらず、同出力アーム４３ｂに隣接したハウジング４３ａのベース円部分に当接されている。
【００５４】
このとき、吸気バルブ２１は吸気ポート１ＨＩを閉じた状態となっている。
そして、吸気カムシャフト２３が回転して吸気カム２７のリフト部分が入力部４２のローラ４２ｃを押し下げると、入力部４２が支持パイプ４１に対して図４（Ａ）の反時計回り方向（矢印の方向）に回動される。また、これにともなってスライダギア４５及び揺動カム４３が一体となって回動される。
【００５５】
これにより、揺動カム４３の出力アーム４３ｂに形成されたカム面４３ｃがローラロッカアーム２５のローラ２５ａに当接され、カム面４３ｃの押圧によってローラ２５ａが押し下げられる。
【００５６】
図４（Ｂ）に、出力アーム４３ｂのカム面４３ｃがローラロッカアーム２５のローラ２５ａに当接しているときの状態を示す。
ローラ２５ａがカム面４３ｃを通じて押圧されることにより、ローラロッカアーム２５がラッシュアジャスタ２９との当接部を中心として揺動され、この揺動を通じて吸気バルブ２１が開弁される。
【００５７】
コントロールシャフト４６を最大限までＲ方向（図３の矢印Ｒ方向）へ移動させている場合、支持パイプ４１の軸心回りにおける入力アーム４２ｂと出力アーム４３ｂとの相対位置は最も近い状態にある。これにより、吸気カム２７が最大限に入力部４２のローラ４２ｃを押し下げた際におけるローラロッカアーム２５のローラ２５ａの変位量が最大となるため、吸気バルブ２１は最も大きいバルブリフト量及びバルブ作用角で開閉されるようになる。
【００５８】
上記バルブ駆動機構４において、コントロールシャフト４６がスライドアクチュエータ５０によって軸方向に変位されると、それに連動してスライダギア４５も軸方向に変位される。そして、その変位に応じて、スライダギア４５とスプライン係合されている入力部４２及び揺動カム４３がスライダギア４５に対して相対回動され、入力部４２と揺動カム４３との間の回転位相差が変更される。
【００５９】
このとき、入力部４２と揺動カム４３とは、ヘリカルスプラインの形成方向の違いにより、互いに反対方向に回動される。このため、支持パイプ４１の軸心回りにおける入力アーム４２ｂと出力アーム４３ｂとの相対位置が変更されるようになる。
【００６０】
次に、コントロールシャフト４６を最大限までＬ方向（図３の矢印Ｌ方向）へ移動させた場合のバルブ駆動機構４の作動状態について、図５を参照して説明する。
図５（Ａ）に、吸気カム２７のベース円部分が入力部４２のローラ４２ｃに当接しているときの状態を示す。このとき、揺動カム４３におけるローラ２５ａの当接位置は、最大限までカム面４３ｃから離れた位置にある。
【００６１】
そして、吸気カムシャフト２３の回転により吸気カム２７のリフト部分が入力部４２のローラ４２ｃを押し下げると、揺動カム４３が入力部４２と一体に回動される。ただし、この場合は、上述の如く図５（Ａ）の状態での揺動カム４３におけるローラ２５ａの当接位置が最大限までカム面４３ｃから離れている分、カム面４３ｃによるローラ２５ａの押し下げが開始されるまでの揺動カム４３の回転量が、図４に示される作動状態に比べて大きくなる。また、吸気カム２７のリフト部分の押し下げにともない、ローラ２５ａと当接されるカム面４３ｃの範囲も、出力アーム４３ｂの基端側の一部のみに縮小されるようになる。このため、吸気カム２７のリフト部分によるローラ４２ｃの押し下げに応じたローラロッカアーム２５の揺動量は小さくなる。
【００６２】
図５（Ｂ）に、出力アーム４３ｂのカム面４３ｃがローラロッカアーム２５のローラ２５ａに当接しているときの状態を示す。
同図５に示されるように、ローラロッカアーム２５の揺動量が小さいことにより、吸気バルブ２１はより小さいバルブリフト量にて開弁されるようになる。
【００６３】
この場合、コントロールシャフト４６を最大限までＬ方向（図３の矢印Ｌ方向）へ移動させているため、支持パイプ４１の軸心回りにおける入力アーム４２ｂと出力アーム４３ｂとの相対位置は最も遠い状態にある。これにより、吸気カム２７が最大限に入力部４２のローラ４２ｃを押し下げた際におけるローラロッカアーム２５のローラ２５ａの変位量が最小となるため、吸気バルブ２１は最も小さいバルブリフト量及びバルブ作用角で開閉されるようになる。
【００６４】
このように、可変動弁機構３（バルブ駆動機構４）においては、吸気カムシャフト２３に設けられた吸気カム２７からのバルブ駆動力を入力部４２（第１部材）にて受け、そのバルブ駆動力をスライダギア４５を介して揺動カム４３（第２部材）から吸気バルブ２１へ伝達するようにしている。また、スライダギア４５をその軸方向に移動させて入力部４２（第１部材）と揺動カム４３（第２部材）との回転位相差を変更することにより、吸気バルブ２１のバルブ特性が変更される。より詳細には、支持パイプ４１の軸心回りにおける入力アーム４２ｂと出力アーム４３ｂとの相対位置を変更してローラロッカアーム２５の揺動態様を変更することにより、図６に示すように、吸気バルブ２１のバルブリフト量及びバルブ作用角といったバルブ特性が連続的に変更される。そしてこのようにバルブリフト量及びバルブ作用角が可変とされることにより、燃焼室１４に吸入される空気量、すなわち吸入空気量は調量される。例えば、バルブリフト量及びバルブ作用角の増大を通して吸入空気量は増量される。
【００６５】
上述したような可変動弁機構３によるバルブ特性の変更は、電子制御装置７による制御を通じて行われる。すなわち、電子制御装置７は、吸気バルブ２１のバルブ特性を機関運転状態に応じたものに設定するべく、アクセル操作量Ａｃｃｐや機関回転速度Ｎｅといった機関運転状態に基づいてバルブ作用角の目標値である目標作用角Ｐを算出する。そして、位置検出センサ５５によって検出される実際のバルブ作用角である実作用角Ｒが目標作用角Ｐに近づくように上記駆動用モータ５１の駆動量をフィードバック制御する。
【００６６】
本実施形態におけるエンジン１では、燃焼室１４に導入される吸入空気量の調量が、基本的にはこうした可変動弁機構３の駆動制御を通じて行われるため、スロットル弁１７は基本的に全開（設定可能な最大開度）とされている。そして、こうしたスロットル弁１７の全開を通じてポンピングロスの低減を図るようにしている。ただし、機関運転状態がアイドル状態にあるとき、減速状態にあるとき、機関停止がなされたとき等のようにアクセル操作量Ａｃｃｐが「０」である場合には、スロットル弁１７は全閉（設定可能な最小開度）とされる。
【００６７】
ところで、このような可変動弁機構３の可動部である第１スプライン機構や第２スプライン機構に金属くずなどの異物がかみ込まれると、同可変動弁機構３がロックされて作動異常が生じる。また、第１スプライン機構や第２スプライン機構に劣化油などが固着し始めたり、固着してしまったりすると、同可変動弁機構３の作動速度が低下するため、例えば上記フィードバック制御での応答性が低下するといった作動異常が生じる。
【００６８】
そこで本実施形態では、そのような可変動弁機構３の作動異常を判定し、作動異常が生じている旨判定されたときには、その作動異常を解消するための復帰動作を行うようにしている。
【００６９】
図７は、可変動弁機構３の作動異常を判定する処理についてその手順を示している。この処理は電子制御装置７によって所定期間毎に繰り返し実行される。
本処理が開始されるとまず、目標バルブ特性である目標作用角Ｐと実際のバルブ特性である実作用角Ｒとの乖離が基準値を超えているか否かが判定される（Ｓ１００）。ここでは、目標作用角Ｐと実作用角Ｒとの差の絶対値である差ΔＤが求められ、目標作用角Ｐに対する差ΔＤの比率Ｈが基準値Ａを超えているか否かが判定される。なお、基準値Ａとしては、可変動弁機構３の作動異常を判定することのできる値が適宜設定されている。
【００７０】
そして、比率Ｈが基準値Ａに満たない場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、目標バルブ特性と実際のバルブ特性との乖離が小さいため、可変動弁機構３は正常に作動していると判断され、本処理は一旦終了される。一方、比率Ｈが基準値Ａを超えている場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、目標バルブ特性と実際のバルブ特性との乖離が大きいため、可変動弁機構３に作動異常が起きている可能性があると判断される。
【００７１】
ここで、可変動弁機構３の作動が正常であっても、実作用角Ｒが目標作用角Ｐに向けて変更されている途中では、実作用角Ｒが目標作用角Ｐに一致するまで、それら各作用角の間に乖離が生じる。こうしたバルブ特性の変更途中における乖離、すなわち可変動弁機構３の応答遅れに起因する乖離を、上記ステップＳ１００では誤って判定しているおそれがある。そこで、比率Ｈが基準値Ａを超えている旨判定された場合には、所定期間継続して比率Ｈが基準値Ａを超えているか否かが判定される（Ｓ１１０）。なお、この所定期間は、ステップＳ１００における肯定判定が、可変動弁機構３の作動異常によってなされたものなのか、応答遅れによってなされたものなのかを判別できる程度の時間が適宜設定されている。
【００７２】
そして、所定期間継続していない場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、目標作用角Ｐと実作用角Ｒとの大きな乖離が、バルブ特性変更中における乖離に起因するものであり、可変動弁機構３に作動異常は起きていない可能性があるとして、本処理は一旦終了される。
【００７３】
一方、所定期間継続して比率Ｈが基準値Ａを超えている場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、目標作用角Ｐと実作用角Ｒとの大きな乖離が、可変動弁機構３の作動異常に起因するものであると判断され、作動異常が生じている旨判定される（Ｓ１２０）。この作動異常が生じている旨判定されたときには、可変動弁機構３の作動異常についてその有無を示す作動異常判定フラグＦＬが「１」に設定される。なお、この作動異常判定フラグＦＬの初期値は「０」に設定されており、ステップＳ１００やステップＳ１１０において否定判定された時には「０」に保持される。
【００７４】
さて、本実施形態では、上記作動異常判定処理によって可変動弁機構３の作動異常が判定されたときには、同可変動弁機構３の復帰動作、すなわち該可変動弁機構３の強制駆動が実施される。そしてこの強制駆動を通じて、第１スプライン機構や第２スプライン機構がかみ込んでいる異物、あるいは第１スプライン機構や第２スプライン機構に固着し始めている劣化油等を除去するようにしている。
【００７５】
ここで、可変動弁機構３が駆動されると吸気バルブ２１のバルブ特性が変化するため、機関への吸入空気量が変化し、機関出力や機関回転速度等といった機関運転状態も変化するようになる。そのため、上述したような可変動弁機構３の強制駆動を実施する場合にも機関運転状態は変化してしまい、例えばドライバビリティの悪化等を招くおそれがある。そこで、本実施形態では、可変動弁機構３に作動異常が生じている旨判定されたときに実行される可変動弁機構３の強制駆動を以下のような態様で実施するようにしている。
【００７６】
図８は、その強制駆動処理の手順を示している。この処理も電子制御装置７によって所定期間毎に繰り返し実行される。
本処理が開始されるとまず、作動異常判定フラグＦＬが「１」か否かが判定される（Ｓ２００）。そして作動異常判定フラグＦＬが「１」ではない、すなわち「０」であるときには（Ｓ２００：ＮＯ）、可変動弁機構３の作動異常は生じていないため、本処理は一旦終了される。
【００７７】
一方、作動異常判定フラグＦＬが「１」である場合には（Ｓ２００：ＹＥＳ）、現在、スロットル弁１７が全閉であり、かつ機関運転状態がアイドル状態または減速状態の少なくともいずれかであるか否かが判定される（Ｓ２１０）。ここでの判定は、スロットル開度ＴＡ、アクセル操作量Ａｃｃｐ、機関回転速度Ｎｅ等といった各種パラメータに基づいて行うことができる。そして、スロットル弁１７が全閉でない、または機関運転状態がアイドル状態または減速状態のいずれでもない場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
【００７８】
一方、スロットル弁１７が全閉であり、かつ機関運転状態がアイドル状態または減速状態の少なくともいずれかである場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、可変動弁機構３の強制駆動が実行される（Ｓ２２０）。ここで、目標作用角Ｐと実作用角Ｒとが乖離している場合には、実際のバルブ特性を目標バルブ特性に近づけるべくスライダギア４５を移動させていく過程で、その移動方向に異物のかみ込みや劣化油の固着等が生じているために、可変動弁機構３に作動異常が生じている可能性がある。そこで、ここでの強制駆動に際しては、実作用角Ｒが目標作用角Ｐから乖離する方向、すなわち異物のかみ込みや劣化油の固着等が生じている方向とは逆の方向に一旦、可変動弁機構３は駆動される。これにより、異物の除去が効果的に行われる。
【００７９】
また、ここでの強制駆動に際しては、上記スライダギア４５がその可動範囲内の全域にかけて往復移動される、すなわちフルストロークにて往復移動されるように可変動弁機構３は駆動される。これにより、スライダギア４５はその可動範囲内において最大限移動されるため、第１スプライン機構を構成するヘリカルスプライン４５ａとヘリカルスプライン４２ｄとの相対移動量も最大限確保され、もってこの第１スプライン機構においてかみこまれている異物や、固着した、あるいは固着し始めている劣化油等が十分に除去される。
【００８０】
同様に、第２スプライン機構を構成するヘリカルスプライン４５ｂとヘリカルスプライン４３ｄとの相対移動量も最大限確保され、もってこの第２スプライン機構においてかみこまれている異物や、固着した、あるいは固着し始めている劣化油等が十分に除去される。従って、上記第１スプライン機構や第２スプライン機構での異物のかみ込みや劣化油の固着等に起因する可変動弁機構３の作動異常を十分に復帰させることができるようになる。また、スライダギア４５がその可動範囲内の全域にかけて往復移動されるため、上記作動異常判定処理の実行に際して異常判定の原因となった異物や劣化油のみならず、今後、可変動弁機構３の作動異常を引き起こす可能性のある異物や劣化油等も未然に除去される。
【００８１】
そして、予め設定された回数だけスライダギア４５の往復移動が実施されると、本処理は一旦終了され、実作用角Ｒが目標作用角Ｐに近づくように上記駆動用モータ５１の駆動がフィードバック制御される。
【００８２】
このように、上記強制駆動処理では、可変動弁機構３に異常有りとの判定がなされた場合、スロットル弁１７が全閉状態となっているときに該可変動弁機構３の強制駆動を実行するようにしている。すなわち、機関への吸入空気量がスロットル弁１７によって制限されているとき、換言すればバルブ特性を変更しても吸入空気量がそれほど変化しないときに、可変動弁機構３の強制駆動を行うようにしている。従って、可変動弁機構３の強制駆動を行う際に生じやすい、機関出力や機関回転速度等といった機関運転状態の変化が抑制される。
【００８３】
また、本実施形態では、スロットル弁１７の全閉条件に加え、機関運転状態がアイドル状態にあるときや減速状態にあるときに可変動弁機構３の強制駆動を実行するようにしている。このような機関運転状態では、スロットル弁１７の閉弁がある程度の期間継続される可能性が高いため、吸入空気量の制限が継続されやすいときに可変動弁機構３の強制駆動が実行されるようになり、同強制駆動中での機関運転状態の変化を十分に抑制することができる。
【００８４】
図９は、上記作動異常判定処理、及び強制駆動処理が実施されるときの一態様について例示している。
時刻ｔ１において、アクセル操作量Ａｃｃｐが増大されると、吸入空気量を増大させるべく目標作用角Ｐも増大される。そして、実作用角Ｒを目標作用角Ｐに一致させるべく、可変動弁機構３の駆動が制御され、実作用角Ｒも徐々に増大されていく。そして、可変動弁機構３に作動異常が生じていない場合には、ある程度の応答遅れをもって実作用角Ｒが目標作用角Ｐに一致する（時刻ｔ２）。
【００８５】
次に、時刻ｔ３において、アクセル操作量Ａｃｃｐがさらに増大されると、吸入空気量をさらに増大させるべく目標作用角Ｐもより増大される。そして、実作用角Ｒを目標作用角Ｐに一致させるべく、可変動弁機構３の駆動が制御される。ここで、可変動弁機構３に作動異常が生じている場合には、実作用角Ｒが変化しない、あるいはその変化速度が目標作用角Ｐの変化速度に対して過度に遅くなるため、目標作用角Ｐと実作用角Ｒとの差ΔＤが徐々に大きくなり、もって目標作用角Ｐに対する差ΔＤの比率Ｈも徐々に大きくなっていく。そして、比率Ｈが上記基準値Ａを超え（時刻ｔ４）、その状態が所定期間継続されると（時刻ｔ５）、可変動弁機構３の作動異常が生じている旨判定され、作動異常判定フラグＦＬが「１」に設定される。その後、機関運転状態がアイドル状態や減速状態になるともに、スロットル弁１７が全閉状態になると（時刻ｔ６）、可変動弁機構３の強制駆動が実行される。そして予め設定された回数だけ、スライダギア４５が往復移動されると（時刻ｔ７）、可変動弁機構３の強制駆動は終了される。そして、同強制駆動が終了されると、その時点で算出されている目標作用角Ｐに実作用角Ｒが近づくように上記駆動用モータ５１の駆動量はフィードバック制御される。
【００８６】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果を得ることができる。
（１）目標作用角Ｐと実作用角Ｒの乖離が基準値を超えており、かつその基準値を超えている状態が予め設定された期間継続されている場合に、可変動弁機構３に異常有りとの判定をするようにしている。そのため、可変動弁機構３の応答遅れに起因する目標作用角Ｐと実作用角Ｒとの乖離が可変動弁機構３の異常と判定されてしまうといった誤判定の発生が抑制され、可変動弁機構３の作動異常がより正確に判定される。
【００８７】
（２）可変動弁機構３に異常有りとの判定がなされたときには、スロットル弁１７が閉じていることを条件に同可変動弁機構３の強制駆動を実行するようにしている。従って、機関への吸入空気量がスロットル弁１７によって制限されているとき、換言すればバルブ特性を変更しても吸入空気量がそれほど変化しないときに、可変動弁機構３の強制駆動が行われる。そのため、可変動弁機構の強制駆動を行う際に生じやすい、機関出力や機関回転速度等といった機関運転状態の変化を好適に抑制することができるようになる。
【００８８】
（３）機関運転状態がアイドル状態にあるときや減速状態にあるときには、スロットル弁１７の閉弁がある程度の期間継続される可能性が高い。そこで、本実施形態では、機関運転状態がそのような状態にあるときに可変動弁機構３の強制駆動を実行するようにしている。従って、吸入空気量の制限が継続されやすいときに可変動弁機構３の強制駆動が実行されるようになり、同強制駆動中での機関運転状態の変化を好適に抑制することができるようになる。
【００８９】
（４）可変動弁機構３の強制駆動に際して、実作用角Ｒが目標作用角Ｐから乖離する方向に同可変動弁機構３を駆動するようにしている。そのため、異物や劣化油等の除去を効果的に行うことができるようになる。
【００９０】
（５）可変動弁機構３の強制駆動に際して、スライダギア４５をその可動範囲内の全域にかけて往復移動させるようにしている。こうした駆動態様によれば、スライダギア４５がその可動範囲内において最大限移動されるため、上記第１スプライン機構や第２スプライン機構での異物のかみ込みや劣化油の固着等に起因する可変動弁機構３の作動異常を十分に復帰させることができるようになる。また、スライダギア４５がその可動範囲内の全域にかけて往復移動されるため、異常判定の原因となった異物や劣化油のみならず、今後、可変動弁機構３の作動異常を引き起こす可能性のある異物や劣化油等も未然に除去することができるようになる。
【００９１】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上述したように、機関への吸入空気量がスロットル弁１７によって制限されているとき、換言すればバルブ特性を変更しても吸入空気量がそれほど変化しないときに可変動弁機構３の強制駆動を実施すれば、同可変動弁機構３の強制駆動を行う際に生じやすい、機関出力や機関回転速度等といった機関運転状態の変化を抑制することができる。従って、上記実施形態において、機関運転状態がアイドル状態にあるときや減速状態にあるときに可変動弁機構３の強制駆動を実行するといった条件を省略し、スロットル弁１７が閉じていることを条件にして可変動弁機構３の強制駆動を実行するようにしてもよい。
【００９２】
なお、本発明においてスロットル弁１７が閉じている状態とは、スロットル弁１７が全閉となっている状態に限られるものではない。要は、機関への吸入空気量がスロットル弁１７によって制限されており、バルブ特性を変更しても吸入空気量がそれほど変化しない程度にスロットル弁１７が閉じている、すなわちその開度が十分に小さくされている状態であれば、スロットル弁１７の全閉状態と同様な作用効果を得ることができる。従って、そのようにスロットル弁１７の開度が十分に小さくなっている状態も、本発明においては実質的にスロットル弁１７が閉じている状態とみなすことができる。
【００９３】
・上記実施形態では目標バルブ特性と実際のバルブ特性との乖離を判定するに際して、比率Ｈと基準値Ａとの比較を行うようにしたが、その判定態様は適宜変更することができる。例えば、目標バルブ特性と実際のバルブ特性との差を所定の基準値と比較するようにしてもよい。
【００９４】
・上記実施形態では、可変動弁機構３の強制駆動に際して、スライダギア４５をフルストロークで往復移動させるようにしたが、少なくともスライダギア４５を往復移動させるようにすれば、上記第１スプライン機構や第２スプライン機構での異物のかみ込みや劣化油の固着等に起因する可変動弁機構３の作動異常を復帰させることができる。従って、例えばフルストロークよりも少ない移動量でスライダギア４５を往復移動させるようにしてもよい。
【００９５】
・また、上記実施形態では、可変動弁機構３の強制駆動に際して、スライダギア４５をフルストロークで所定の回数だけ往復移動させるようにしたが、強制駆動の態様は何らこれに限定されるものではない。要は、作動異常を起こしている可変動弁機構３が正常復帰できるような態様であればよい。
【００９６】
・上記実施形態では、吸気バルブ２１の実際のバルブ特性を検出するために駆動用モータ５１の回転位相を検出するようにしたが、要は、可変動弁機構３によって変更される吸気バルブ２１のバルブ特性を検出することができればよく、例えば、コントロールシャフト４６の位置、換言すればその移動量を検出するようにしてもよい。
【００９７】
・上記可変動弁機構３では、吸気バルブ２１のバルブ作用角を増大させるとこれに伴って同吸気バルブ２１のバルブリフト量も増大される。従って、上記実施形態における可変動弁機構３の制御や作動異常の判定処理等に用いるバルブ特性のパラメータとして、バルブリフト量を用いるようにしてもよい。この場合、吸気バルブ２１のバルブリフト量についてその目標値である目標リフト量は、目標作用角Ｐの算出態様と同様な態様で求めることができる。また、吸気バルブ２１のバルブリフト量についてその実際の値である実リフト量も、実作用角Ｒの検出態様と同様な態様で検出することができる。
【００９８】
・上記実施形態における可変動弁機構３は、バルブリフト量及びバルブ作用角（開弁期間）を変更可能な機構であった。ここで、吸気バルブ２１のバルブ特性を変更することにより吸入空気量の調量を行う場合には、同バルブ特性のうち、バルブリフト量が主な支配要因となる。そこで、上記可変動弁機構３を、バルブリフト量のみを変更可能な可変動弁機構に変更しても本発明は同様に適用することができる。なお、この場合には、可変動弁機構の制御や上記作動異常判定処理等に用いるバルブ特性のパラメータとして上述したようなバルブリフト量を用いるようにすればよい。
【００９９】
・上記実施形態では、いわゆるロッカアーム式の動弁系を備えるとともに、そのロッカアームの揺動態様を変更する可変動弁機構３を備える内燃機関に本発明を適用する場合について説明したが、吸気バルブのリフト量や開弁期間を変更可能な可変動弁機構を備える内燃機関であれば、本発明は同様に適用することができる。例えば、カムシャフトの軸方向にカムプロフィールが変化する、いわゆる三次元カムを備え、この三次元カムを吸気カムシャフトの軸方向に移動させて吸気バルブのバルブ特性を変更する可変動弁機構を備える内燃機関であっても、本発明は同様に適用することができる。この場合には、三次元カムの移動量を調整するオイルコントロールバルブ等に異物のかみ込みや、劣化油の固着等が生じるおそれがあるものの、可変動弁機構の強制駆動、具体的にはオイルコントロールバルブ等といったアクチュエータの強制駆動により、そのような可変動弁機構の作動異常は復帰される。この強制駆動の際、スロットル弁が閉じていることを条件に同強制駆動を実行することにより、可変動弁機構の強制駆動を行う際に生じやすい、機関出力や機関回転速度等といった機関運転状態の変化を好適に抑制することができるようになる。ちなみに、三次元カムの移動量、換言すればその位置をセンサ等を用いて検出することにより、吸気バルブ２１の実際のバルブ特性を監視することができる。また、可変動弁機構が同三次元カムを用いたものである場合には、吸気バルブを吸気カムシャフトにより直接開閉駆動する直動式の動弁系を備える内燃機関にも本発明は同様に適用することができる。
【０１００】
・上記実施形態やその変形例と同様な態様によって機関バルブである排気バルブ２２のバルブ特性が変更される内燃機関であっても、本発明は同様に適用することができる。この場合には、吸入空気量の調量については難しいものの、該排気バルブ２２のバルブ特性を変更する可変動弁機構の強制駆動を行う際に生じやすい、機関出力や機関回転速度等といった機関運転状態の変化を好適に抑制することができるようになる。また、吸気バルブ２１及び排気バルブ２２のバルブ特性が変更される内燃機関であっても、本発明は同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明にかかる内燃機関のバルブ特性制御装置を具体化した一実施形態について、その全体構成を示す構成概略図。
【図２】同実施形態における可変動弁機構の構成を示す構成図。
【図３】同実施形態におけるバルブ駆動機構の構造を示す斜視断面図。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、同実施形態におけるバルブ駆動機構の作動態様を示す動作図。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、同実施形態におけるバルブ駆動機構の作動態様を示す動作図。
【図６】同実施形態の可変動弁機構によるバルブリフト量及びバルブ作用角の可変設定態様を示す図。
【図７】同実施形態における作動異常判定処理の手順を示すフローチャート。
【図８】同実施形態における強制駆動処理の手順を示すフローチャート。
【図９】同実施形態において作動異常判定処理、及び強制駆動処理が実施されるときの一態様について例示するタイムチャート。
【符号の説明】
【０１０２】
１…エンジン、１Ａ…エンジン本体、１Ｈ…シリンダヘッド、１ＨＥ…排気ポート、１ＨＩ…吸気ポート、１ＰＥ…排気管、１ＰＩ…吸気管、３…可変動弁機構、４…バルブ駆動機構、７…電子制御装置、１１…シリンダ、１１Ｗ…ウォータジャケット、１２…ピストン、１３…コネクティングロッド、１４…燃焼室、１５…イグニッションプラグ、１５Ｉ…イグナイタ、１６…エアクリーナ、１７…スロットル弁、１７Ｍ…スロットルモータ、１８…インジェクタ、２１…吸気バルブ、２１ａ…タペット、２１ｂ…弁ばね、２２…排気バルブ、２２ａ…タペット、２２ｂ…弁ばね、２３…吸気カムシャフト、２４…排気カムシャフト、２５…ローラロッカアーム、２５ａ…ローラ、２６…ローラロッカアーム、２６ａ…ローラ、２７…吸気カム、２８…排気カム、２９…ラッシュアジャスタ、４１…支持パイプ、４２…入力部、４２ａ…ハウジング、４２ｂ…入力アーム、４２ｃ…ローラ、４２ｄ…ヘリカルスプライン、４３…揺動カム、４３ａ…ハウジング、４３ｂ…出力アーム、４３ｃ…カム面、４３ｄ…ヘリカルスプライン、４４…ばね、４５…スライダギア、４５ａ…ヘリカルスプライン、４５ｂ…ヘリカルスプライン、４５ｃ…小径部、４５ｄ…長穴、４６…コントロールシャフト、４６ａ…係止ピン、５０…スライドアクチュエータ、５１…駆動用モータ、５５…位置検出センサ、７１…エンジン水温センサ、７２…クランク角センサ、７５…エアフロメータ、７６…車速センサ、７７…アクセルセンサ、７８…スロットル開度センサ。
【図１】
2006037787.tif 000003
【図２】
2006037787.tif 000004
【図３】
2006037787.tif 000005
【図４】
2006037787.tif 000006
【図５】
2006037787.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006037787.tif 000009
【図８】
2006037787.tif 000010
【図９】
2006037787.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成17年2月14日(2005.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
このとき、吸気バルブ２１は吸気ポート１ＨＩを閉じた状態となっている。
そして、吸気カムシャフト２３が回転して吸気カム２７のリフト部分が入力部４２のローラ４２ｃを押し下げると、入力部４２は支持パイプ４１に対し、図４（Ａ）において反時計回り方向に回動される。また、これにともなってスライダギア４５及び揺動カム４３が一体となって回動される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
コントロールシャフト４６を最大限までＲ方向（図３の矢印Ｒ方向）へ移動させている場合、支持パイプ４１の軸心回りにおける入力アーム４２ｂと出力アーム４３ｂとの相対位置は最も遠い状態にある。これにより、吸気カム２７が最大限に入力部４２のローラ４２ｃを押し下げた際におけるローラロッカアーム２５のローラ２５ａの変位量が最大となるため、吸気バルブ２１は最も大きいバルブリフト量及びバルブ作用角で開閉されるようになる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
この場合、コントロールシャフト４６を最大限までＬ方向（図３の矢印Ｌ方向）へ移動させているため、支持パイプ４１の軸心回りにおける入力アーム４２ｂと出力アーム４３ｂとの相対位置は最も近い状態にある。これにより、吸気カム２７が最大限に入力部４２のローラ４２ｃを押し下げた際におけるローラロッカアーム２５のローラ２５ａの変位量が最小となるため、吸気バルブ２１は最も小さいバルブリフト量及びバルブ作用角で開閉されるようになる。