(57)【要約】【課題】高温再始動時のノッキングの発生を好適に抑制することのできる可変動弁機構の制御装置を提供する。【解決手段】アクチュエーター３０により駆動されて吸気バルブ８の作用角を可変とする可変動弁機構６を備えるエンジン２において、ＥＣＵ７２は、印加電圧のスイッチング制御によるアクチュエーター３０の電流量調節により作用角の調整を実施する。そしてＥＣＵ７２は、アイドルストップ制御によるエンジン２の自動停止から規定時間が経過するまでの期間に、吸気バルブ８の作用角をエンジン停止時の通常の作用角よりも拡大する、作用角の拡大制御を実施するとともに、そうした作用角の拡大制御の実施中であることを条件に、スイッチング制御における印加電圧のスイッチング周波数を通常の周波数よりも高くする。【選択図】図１
2011241710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエーターにより駆動されて機関バルブの作用角及び最大リフト量の少なくとも一方を可変とする可変動弁機構を備え、印加電圧のスイッチング制御による前記アクチュエーターの電流量調節により前記作用角又は最大リフト量の調整を行う可変動弁機構の制御装置において、
エンジン停止から規定時間が経過するまでの期間に、前記作用角又は最大リフト量が既定値以上であることを条件に、前記スイッチング制御における前記印加電圧のスイッチング周波数を通常の周波数から変更する
ことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
【請求項２】
アクチュエーターにより駆動されて機関バルブの作用角及び最大リフト量の少なくとも一方を可変とする可変動弁機構を備え、印加電圧のスイッチング制御による前記アクチュエーターの電流量調節により前記作用角又は最大リフト量の調整を行う可変動弁機構の制御装置において、
エンジン停止から規定時間が経過するまでの期間に、前記作用角又は最大リフト量をエンジン停止時の通常の作用角又は最大リフト量よりも拡大する、作用角又は最大リフト量の拡大制御を実施するとともに、
前記作用角又は最大リフト量の拡大制御の実施中であることを条件に、前記スイッチング制御における前記印加電圧のスイッチング周波数を通常の周波数から変更する
ことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
【請求項３】
アクチュエーターにより駆動されて機関バルブの作用角及び最大リフト量の少なくとも一方を可変とする可変動弁機構を備え、印加電圧のスイッチング制御による前記アクチュエーターの電流量調節により前記作用角又は最大リフト量の調整を行う可変動弁機構の制御装置において、
エンジン停止から規定時間が経過するまでの期間には、前記アクチュエーターの通電がその保持に必要な作用角又は最大リフト量とするとともに、エンジン停止後、前記規定時間が経過して以降は、前記アクチュエーターの通電がその保持に不要な作用角又は最大リフト量とし、
且つエンジン停止からその規定時間後までの期間における前記スイッチング制御における前記印加電圧のスイッチング周波数を通常の周波数から変更する
ことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
【請求項４】
前記スイッチング周波数の変更は、同スイッチング周波数を通常よりも高くするように行われる
請求項１〜３のいずれか１項に記載の可変動弁機構の制御装置。
【請求項５】
前記可変動弁機構は、一時停車時にエンジンを自動停止するアイドルストップ制御を実施する車両に搭載されてなる
請求項１〜４のいずれか１項に記載の可変動弁機構の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエーターにより駆動されて機関バルブの作用角及び最大リフト量の少なくとも一方を可変とする可変動弁機構の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車載等のエンジンに適用される機構として、機関バルブ（吸排気バルブ）のバルブ特性を可変とする可変動弁機構が実用されている。そしてそうした可変動弁機構として、機関バルブの作用角及び最大リフト量の一方又は双方を可変とする作用角／リフト量可変機構が知られている。
【０００３】
作用角／リフト量可変機構には、電動モーター等からなるアクチュエーターにより駆動されるものがあり、作用角や最大リフト量の調整のためのアクチュエーターの電流量調節を、電動モーターに印加する電圧のスイッチング制御により行うことがある。そして、アクチュエーターの電流量調節を印加電圧のスイッチング制御により行う場合には、条件によってアクチュエーターの電動モーターに磁気音が発生することがある。
【０００４】
スイッチング制御での印加電圧のスイッチング周波数は、電動モーターの円滑な制御のために安定した電流制御が可能なある程度高い周波数とする必要があり、また電動モーターの発熱やスイッチング部の耐久性の観点からは可能な限り低周波数化することが望まれる。そのため、採択可能なスイッチング周波数の範囲は、そうした制約により自ずと限定されたものとなる。しかしながら、そうした採択可能なスイッチング周波数では、アクチュエーターに発生する磁気音の周波数が人間の可聴域となることがあり、そうした場合には、アクチュエーターの発生する磁気音が騒音として認識されてしまうようになる。
【０００５】
そこで従来、そうしたアクチュエーターの磁気音が騒音となることを防止するための技術として、特許文献１に記載の技術が提案されている。特許文献１に記載の可変動弁機構の制御装置では、エンジン回転速度が低く、且つ機関バルブの作用角が大きくなるとき、すなわちエンジンがアイドルソーク状態にあるときに、アクチュエーターのスイッチング周波数を高周波数化するようにしている。そしてこれにより、暗騒音が小さくて磁気音が顕著となり易いエンジン始動直後において、磁気音の周波数を人間の可聴域から外すようにして、アクチュエーターの磁気音が騒音となることを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２８６１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年には、信号待ちなどの車両の一時停車時にエンジンを自動停止する、いわゆるアイドルストップ制御を実施する車両が実用されている。こうした車両では、エンジン停止後、１０秒以下の短時間でエンジンが再始動されることがある。こうした場合、ピストン等が冷え切らず、ピストン頂上等に局所的に温度が高い領域（ホットスポット）が残存した状態でエンジンが再始動されることがあり、再始動時にホットスポットを起点としたノッキングが発生することがある。
【０００８】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、高温再始動時のノッキングの発生を好適に抑制することのできる可変動弁機構の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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、アクチュエーターにより駆動されて機関バルブの作用角及び最大リフト量の少なくとも一方を可変とする可変動弁機構を備え、印加電圧のスイッチング制御による前記アクチュエーターの電流量調節により前記作用角又は最大リフト量の調整を行う可変動弁機構の制御装置を前提とするものとなっている。そして上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、エンジン停止から規定時間後までの期間に、前記作用角又は最大リフト量が既定値以上であることを条件に、前記スイッチング制御における前記印加電圧のスイッチング周波数を通常の周波数から変更するようにしている。
【００１０】
上記のような高温再始動時のノッキングに対しては、シリンダー内に新気を大量導入してホットスポットを冷却することが有効であり、作用角／最大リフト量を可変とする可変動弁機構を備えるエンジンでは、そうした新気の大量導入を、機関バルブの大作用角化や大リフト量化で実現することができる。したがって、エンジン停止からシリンダー内が十分に冷却されるまでの期間、機関バルブの作用角や最大リフト量を拡大しておけば、高温再始動時のノッキングの発生を有効に抑制することができる。一方、シリンダー内が十分冷えてしまえば、作用角や最大リフト量を敢えて拡大しておく必要はない。そのため、エンジン停止から規定時間が経過するまでの期間には、機関バルブの作用角や最大リフト量をエンジン停止時の通常の作用角や最大リフト量よりも拡大し、規定時間が経過して以降は、通常の作用角や最大リフト量に縮小するといった制御により、高温再始動時のノッキングの防止を図ることができる。
【００１１】
ところが、こうした制御を実施するには、エンジン停止から規定時間が経過するまでの期間は、機関バルブの作用角や最大リフト量をエンジン停止時の通常の作用角や最大リフト量よりも拡大する必要があり、そうした作用角や最大リフト量の保持には、アクチュエーターの通電が必要となることがある。また大作用角、大リフト量の保持時には、電動モーターのステーターやローターに大きい力が作用するため、アクチュエーターの磁気音が大きくなる。またこのときには、エンジンは停止しており、エンジン音は存在せず、暗騒音が小さいため、アクチュエーターの磁気音が騒音として顕在化し易くなる。したがって、エンジン停止直後の機関バルブの作用角、最大リフト量を拡大すれば、高温再始動時のノッキングを抑制できるものの、アクチュエーターの磁気音による騒音が発生するようになる。
【００１２】
そこで上記構成では、エンジン停止から規定時間後までの期間に、作用角又は最大リフト量が既定値以上であることを条件に、スイッチング制御における印加電圧のスイッチング周波数を通常の周波数から変更するようにしている。エンジン停止から規定時間後までの期間に、作用角又は最大リフト量が既定値以上であれば、高温再始動時のノッキングの抑制のための作用角、最大リフト量の拡大制御が実施されていることになる。そのため、上記構成では、そうした拡大制御の実施中には、アクチュエーター印加電圧のスイッチング周波数が通常の周波数から変更されるようになり、アクチュエーターの磁気音の周波数を人間の可聴域からずらすことが可能となる。なお、スイッチング周波数の変更には、アクチュエーターの発熱やスイッチング部の耐久性の低下などの背反を伴うが、上記構成では、スイッチング周波数の変更がエンジン始動直後のごく限られた期間のみ実施されるため、そうした背反も十分無視し得る程度に留めることが可能となる。したがって上記構成によれば、高温再始動時のノッキングの発生を、騒音を伴うことなく好適に抑制することができるようになる。
【００１３】
また請求項２に記載の発明は、アクチュエーターにより駆動されて機関バルブの作用角及び最大リフト量の少なくとも一方を可変とする可変動弁機構を備え、印加電圧のスイッチング制御による前記アクチュエーターの電流量調節により前記作用角又は最大リフト量の調整を行う可変動弁機構の制御装置を前提とするものとなっている。そして上記課題を解決するため、請求項２に記載の発明は、エンジン停止から規定時間が経過するまでの期間に、前記作用角又は最大リフト量をエンジン停止時の通常の作用角又は最大リフト量よりも拡大する、作用角又は最大リフト量の拡大制御を実施するとともに、前記作用角又は最大リフト量の拡大制御の実施中であることを条件に、前記スイッチング制御における前記印加電圧のスイッチング周波数を通常の周波数から変更するようにしている。
【００１４】
上記のような作用角又は最大リフト量の拡大制御の実施中は、エンジン音が無く、暗騒音が低下していること、及び作用角又は最大リフト量の拡大に伴いアクチュエーターの磁気音が大きくなることにより、アクチュエーターの磁気音が顕在化する。その点、上記構成では、そうした作用角又は最大リフト量の拡大制御の実施中に、磁気音の周波数を人間の可聴域からずらすべく、スイッチング制御における印加電圧のスイッチング周波数が通常の周波数から変更されるようになる。しかも、そうしたスイッチング周波数の変更が、エンジン停止後の作用角、最大リフト量の拡大制御の実施中という、ごく限られた期間においてのみ実施される。したがって上記構成によれば、高温再始動時のノッキングの発生を、騒音を伴うことなく好適に抑制することができるようになる。
【００１５】
一方、請求項３に記載の発明は、アクチュエーターにより駆動されて機関バルブの作用角及び最大リフト量の少なくとも一方を可変とする可変動弁機構を備え、印加電圧のスイッチング制御による前記アクチュエーターの電流量調節により前記作用角又は最大リフト量の調整を行う可変動弁機構の制御装置をその前提とするものとなっている。そして上記課題を解決するため、請求項３に記載の発明は、エンジン停止から規定時間が経過するまでの期間には、前記アクチュエーターの通電がその保持に必要な作用角又は最大リフト量とするとともに、エンジン停止後、前記規定時間が経過して以降は、前記アクチュエーターの通電がその保持に不要な作用角又は最大リフト量とし、且つエンジン停止からその規定時間後までの期間における前記スイッチング制御における前記印加電圧のスイッチング周波数を通常の周波数から変更するようにしている。
【００１６】
高温再始動時のノッキングの発生を抑制するには、エンジン停止からシリンダー内が十分に冷却されるまでの期間、機関バルブの作用角、最大リフト量をエンジン停止時の通常の作用角、最大リフト量から変更することが有効な場合がある。そうした場合の通常のエンジン停止時とは異なる作用角、最大リフト量の設定には、アクチュエーターの通電が必要となることがあり、その通電に伴いアクチュエーターに磁気音が発生することがある。このときのエンジンは停止しており、暗騒音が小さいため、そうした磁気音が顕在化し易くなる。
【００１７】
その点、上記構成では、機関バルブの作用角、最大リフト量がエンジン停止時の通常の作用角、最大リフト量から変更される、エンジン停止からその規定時間後までの期間に、磁気音の周波数を人間の可聴域からずらすべく、スイッチング制御における印加電圧のスイッチング周波数が通常の周波数から変更されるようになる。しかも、そうしたスイッチング周波数の変更が、エンジン停止後の作用角、最大リフト量の拡大制御の実施中という、ごく限られた期間においてのみ実施される。したがって、上記構成によれば、高温再始動時のノッキングの発生を、騒音を伴うことなく好適に抑制することができるようになる。
【００１８】
なお、電動モーターの円滑な制御のために安定した電流制御を可能とするには、アクチュエーターの印加電圧のスイッチング周波数をある程度よりも高くする必要があり、その一方で、電動モーターの発熱やスイッチング部の耐久性の観点からはスイッチング周波数は可能な限り低周波数化することが望まれる。そのため、一般にアクチュエーターの通常のスイッチング周波数は、安定した電流制御が可能な限りにおいて低い周波数に設定されている。この場合には、スイッチング周波数を通常よりも低下させると、安定した電流制御ができなくなってしまう。したがって、そうした場合には、請求項４によるように、上記スイッチング周波数の変更を、同スイッチング周波数を通常よりも高くするように行うようにすると良い。
【００１９】
なお、信号待ちなどの一時停車時にエンジンを自動停止するアイドルストップ制御を実施する車両では、エンジンの高温再始動が高い頻度で行われる。したがって、本願発明は、請求項５によるような、一時停車時にエンジンを自動停止するアイドルストップ制御を実施する車両に搭載される可変動弁機構の制御装置への適用が特に有効なものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る可変動弁機構の制御装置の適用されるエンジン上部構成の平面構造を示す平面図と制御系の模式構成を示すブロック図とを併せ示す図。
【図２】可変動弁機構の設置されたエンジンの（Ａ）は閉弁状態の、（Ｂ）は開弁状態の吸気バルブ及びその周辺部の縦断面構造をそれぞれ示す断面図。
【図３】可変動弁機構を構成する仲介駆動機構の分解斜視構造を示す斜視図。
【図４】同じく仲介駆動機構の破断斜視構造を示す斜視図。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）可変動弁機構による吸気バルブ作用角の変化を説明するための説明図。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）アクチュエーターの駆動状態を示す縦断面図。
【図７】（Ａ）通常時の、（Ｂ）は作用角の拡大制御時のアクチュエーター印加電圧及びモーター電流の推移を示すグラフ。
【図８】第１実施形態に適用されるエンジン停止時制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図９】本発明の第２実施形態に適用される高周波数化判定ルーチンのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の可変動弁機構の制御装置を具体化した一実施形態を、図１〜図８を参照して詳細に説明する。なお本実施の形態の可変動弁機構の制御装置は、信号待ち等の一時停車時にエンジンを自動停止するアイドルストップ制御を実施する車両に適用されたものとなっている。
【００２２】
図１は、本発明の適用された車両用多気筒ガソリンエンジン（以下、エンジン２と記載する）の上部を示し、特にカムキャリアー４に設けられた可変動弁機構６の平面構成を示している。また図２は、一つの気筒の吸気バルブ８側の縦断面を表し、図２の（Ａ）は吸気バルブ８の閉弁状態を、（Ｂ）は吸気バルブ８の開弁状態をそれぞれ示している。
【００２３】
各気筒、すなわち＃１気筒２ａ、＃２気筒２ｂ、＃３気筒２ｃ、＃４気筒２ｄには、それぞれ２つの吸気バルブ８と、それぞれ２つの排気バルブ１２との都合４つの機関バルブが配置されている。吸気バルブ８は吸気ポート１４を、排気バルブ１２は排気ポートをそれぞれ開閉するようになっている。そしてこれにより、外気が吸気ポート１４を介して各気筒２ａ〜２ｄの燃焼室１６に分配され、燃焼後の排気は排気ポート側へ排出されるようになっている。なお、各吸気ポート１４又はこの上流側の吸気マニホールドには、各気筒２ａ〜２ｄの吸気ポート１４に燃料を供給するために、それぞれ燃料噴射弁１８が配置されている。なお、このように吸気バルブ８の上流側にて燃料噴射する構成以外に、各燃焼室１６内に燃料を直接噴射する筒内噴射型のガソリンエンジンにも、本発明は適用可能である。
【００２４】
ここで吸気バルブ８の作用角は固定されておらず、可変動弁機構６により作用角を連続的に変化させることができるようになっている。そしてこのエンジン２では、こうした作用角の変化を通じて吸入空気量の調節が可能となっている。なお、本実施の形態では、実際には作用角の変化に応じて最大リフト量も同時に変化されるようになっており、以下に説明する作用角変化は最大リフト量変化にも対応している。
【００２５】
吸気バルブ８のリフト駆動は、カムキャリアー４に配置された仲介駆動機構２０及びローラーロッカーアーム２２を介して、吸気カムシャフト２４に設けられた吸気カム２６のバルブ駆動力が伝達されることにより可能となっている。このバルブ駆動力伝達において、各気筒２ａ〜２ｄの仲介駆動機構２０に共通のコントロールシャフト２８をその一端に設けられたアクチュエーター３０にて軸方向に移動させると、仲介駆動機構２０によるバルブ駆動力の伝達状態が調節される。そしてそれにより、吸気バルブ８の作用角が最小作用角と最大作用角との間で連続的に調節される。なお、吸気カムシャフト２４は、その一端に配置されたタイミングスプロケットを含む吸気バルブ８用のバルブタイミング可変機構３２とタイミングチェーン３４とを介してエンジン２のクランクシャフト３６の回転に対して１／２の回転数で連動している。そしてこのバルブタイミング可変機構３２により吸気バルブ８の開閉タイミングの進角・遅角が調節されるようになっている。
【００２６】
なお、各気筒２ａ〜２ｄの排気バルブ１２は、排気カムシャフト３８に設けられた排気カム４０の回転により、ローラーロッカーアームを介して一定の作用角で開閉されている。また排気カムシャフト３８は、その一端に配置されたタイミングスプロケットを含む排気バルブ１２用のバルブタイミング可変機構４２とタイミングチェーン３４とを介してエンジン２のクランクシャフト３６の回転に対して１／２の回転数で連動している。したがって排気バルブ１２の開閉タイミングの進角・遅角については、排気バルブ１２用のバルブタイミング可変機構４２により調節されるようになっている。
【００２７】
一方、仲介駆動機構２０は、図３に示されるその分解構造、及び図４に示されるその破断斜視構造に示すように構成されている。すなわち、仲介駆動機構２０は、中央に設けられた入力部４６、入力部４６の一端側に配置された第１揺動カム４８、第１揺動カム４８とは反対側に入力部４６を挟んで配置された第２揺動カム５０及び内部に配置されたスライダーギヤ５２を備えている。これらの構成はそれらの中央を貫いて配置されたロッカーシャフト５４にてカムキャリアー４上に揺動可能に支持されている。
【００２８】
管状のロッカーシャフト５４の内部には、コントロールシャフト２８が配置されている。このコントロールシャフト２８に取り付けられているピン５８は、ロッカーシャフト５４に形成された長孔５６ａを通過して先端がスライダーギヤ５２の内側に形成された周方向の溝５２ｅにブッシュ６０を介して軸方向で係止している。そのため、スライダーギヤ５２は、コントロールシャフト２８に対して揺動可能であるが、軸方向移動には連動するようになっている。
【００２９】
スライダーギヤ５２は、３つのヘリカルスプライン５２ａ，５２ｂ，５２ｃを有している。中央のヘリカルスプライン５２ａは入力部４６内面のヘリカルスプライン４６ｂに噛合し、両側のヘリカルスプライン５２ｂ，５２ｃは第１揺動カム４８内面のヘリカルスプライン４８ｂ及び第２揺動カム５０内面のヘリカルスプライン５０ｂにそれぞれ噛合している。
【００３０】
入力部４６で噛合するヘリカルスプライン４６ｂ，５２ａと、第１揺動カム４８及び第２揺動カム５０で噛合するヘリカルスプライン４８ｂ，５２ｂ，５０ｂ，５２ｃとは、ねじれ角が異なるようになっている。ここではねじれ方向が逆となっており、入力部４６側では左ネジ、第１揺動カム４８側及び第２揺動カム５０側では右ネジとされている。そしてこれにより、コントロールシャフト２８には、吸気バルブ８の開弁時におけるバルブスプリング８ａの反力により、アクチュエーター３０とは反対方向（図３、図４のＬ方向）への軸力が生じるようになっている。
【００３１】
アクチュエーター３０を駆動して軸力に抗してコントロールシャフト２８を、ロッカーシャフト５４からアクチュエーター３０側へ引き出す方向（図３、図４のＨ方向）に移動させると、入力部４６のローラー４６ｄが第１揺動カム４８及び第２揺動カム５０のカム部４８ｄ，５０ｄから離れる方向に相対的揺動を生じる。逆にコントロールシャフト２８をアクチュエーター３０側からロッカーシャフト５４へ戻す方向（図３、図４のＬ方向：軸力方向）に移動させると入力部４６のローラー４６ｄが第１揺動カム４８及び第２揺動カム５０のカム部４８ｄ，５０ｄに近づく方向に相対的揺動を生じる。
【００３２】
したがってアクチュエーター３０の駆動制御により、コントロールシャフト２８をロッカーシャフト５４から引き出す方向（図３、図４のＨ方向）に移動させることで、作用角を図５の（Ｃ）→（Ｂ）→（Ａ）に示すように連続的に大きくすることができるようになる。逆に、コントロールシャフト２８をロッカーシャフト５４へ戻す方向（図３、図４のＬ方向）に移動させることで、作用角を図５の（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）に示すように連続的に小さくすることができるようになる。
【００３３】
一方、本実施の形態では、アクチュエーター３０には、図６に示すような、遊星差動ネジ型回転−直動変換機構６２と電動モーター６４とを組み合わせたものが用いられている。ここで遊星差動ネジ型回転−直動変換機構６２は、サンシャフト６６、プラネタリーシャフト６８及びナット７０を備えている。ナット７０の外周にはローターコア６４ａが配置され、このローターコア６４ａに対向するハウジング３０ａの内面には、ステーターコア６４ｂが配置されている。このローターコア６４ａとステーターコア６４ｂとにより電動モーター６４が形成されている。
【００３４】
電動モーター６４の駆動によりナット７０が回転すると、サンシャフト６６、プラネタリーシャフト６８及びナット７０の各ネジ部の噛合により、プラネタリーシャフト６８がサンシャフト６６の外周にて転動する。これと共に、ハウジング３０ａとサンシャフト６６とに形成されているストレートスプライン３０ｂ，６６ａの噛合によりサンシャフト６６は回転せずに軸方向に移動する。
【００３５】
アクチュエーター３０の回転制御は、図１に示したエンジン制御用の電子制御ユニット（ＥＣＵ７２）が、アクチュエーター３０に付属の電子制御ドライバーユニット（ＥＤＵ３０ｃ）に対して指令することで実行されるようになっている。なお、アクチュエーター３０の駆動軸３０ｄは接続部分３０ｅにてコントロールシャフト２８に接続し、駆動軸３０ｄの軸方向位置をストロークセンサー３０ｆがコントロールシャフト２８のストローク量Ｓｔとして検出している。
【００３６】
ＥＣＵ７２は、ストロークセンサー３０ｆからコントロールシャフト２８のストローク量Ｓｔ、アクセルペダル７４に設けられたアクセル開度センサー７６からアクセル開度ＡＣＣＰ、その他の各種データを入力している。そしてこれらのデータに基づいて、ＥＤＵ３０ｃに駆動指令を発して、ドライバーの加速指示に対応して適切な作用角となるようにアクチュエーター３０を駆動している。ＥＤＵ３０ｃは、ＥＣＵ７２からの作用角の指令に対して、印加電圧のスイッチング制御によってアクチュエーター３０の電流量を調整して、指令された作用角が得られるようにしている。具体的には、ＥＤＵ３０ｃは、一定の周期で高電圧Ｈｉと低電圧Ｌｏとを交互に切り替えるとともに、そうした切り替えの１周期における高電圧Ｈｉの印加時間の比率（電圧印加デューティー）を変化させることでアクチュエーター３０に通電される電流量を調整するようにしている。
【００３７】
さて、以上のように構成された本実施の形態の適用される車両では、アイドルストップ制御が実施されており、エンジンの停止と再始動とが短い間隔で実施されるため、エンジンの高温再始動の機会が多くなる。高温再始動時には、ピストン頂上等にホットスポットが残存し、これを起点としてノッキングが発生することがある。こうした高温再始動時のノッキングに対しては、シリンダー内に新気を大量導入してホットスポットを冷却することが有効となっている。そして、吸気バルブ８の作用角を可変とする可変動弁機構６を備えるエンジン２では、そうした新気の大量導入を、吸気バルブ８の大作用角化で実現することができる。したがって、エンジン２の停止からシリンダー内が十分に冷却されるまでの期間、機関バルブの作用角を拡大しておけば、高温再始動時のノッキングの発生を有効に抑制することができる。一方、シリンダー内が十分冷えてしまえば、作用角を敢えて拡大しておく必要はない。そのため、エンジン２の停止から規定時間が経過するまでの期間には、吸気バルブ８の作用角をエンジン停止時の通常の作用角よりも拡大し、規定時間が経過して以降は、通常の作用角に縮小するといった制御により、高温再始動時のノッキングの防止を図ることができる。
【００３８】
ところが、こうした制御を実施するには、エンジン停止から規定時間が経過するまでの期間は、吸気バルブ８の作用角をエンジン停止時の通常の作用角よりも拡大した状態に保持する必要があり、そうした大作用角の保持には、アクチュエーター３０の通電が必要となる。なお、この可変動弁機構６では、エンジン停止時の通常の作用角の保持には、アクチュエーター３０の通電は不要となっている。
【００３９】
また大作用角の保持時には、電動モーター６４のローターコア６４ａやステーターコア６４ｂに大きい力が作用するため、アクチュエーター３０の磁気音が大きくなる。更にこのときには、エンジン２は停止しており、エンジン音は存在せず、暗騒音が小さくなっている。そのため、こうしたエンジン停止直後の作用角の拡大時には、アクチュエーター３０の磁気音が騒音として顕在化し易くなる。したがって、エンジン停止直後の吸気バルブ８の作用角を拡大すれば、高温再始動時のノッキングを抑制できるものの、アクチュエーター３０の磁気音による騒音が発生するようになる。
【００４０】
そこで本実施の形態では、そうした高温再始動に備えた作用角の拡大制御の実施中に、磁気音の周波数を人間の可聴域からずらすべく、アクチュエーター３０の印加電圧のスイッチング制御におけるスイッチング周波数を通常の周波数から変更するようにしている。なお、本実施の形態では、このときのスイッチング周波数の変更を、スイッチング周波数が通常の周波数よりも高くなるように行っている。
【００４１】
図７（Ａ）は、拡大制御中のアクチュエーター３０の印加電圧及びモーター電流量の推移を示している。図７（Ｂ）は、通常の制御下でのアクチュエーター３０の印加電圧及びモーター電流量の推移を示している。なお、いずれにおいても、アクチュエーター３０の電圧印加デューティーが「５０％」の場合を示している。これらの図に示されるように、高温再始動に備えたエンジン停止直後の作用角の拡大制御時には、通常の制御下よりも短い周期で高電圧Ｈｉと低電圧Ｌｏとの切り替えが実施されている。
【００４２】
図８は、こうした本実施の形態に適用される可変動弁機構６のエンジン停止時制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、イグニッションスイッチがオンである間、ＥＣＵ７２によって規定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。
【００４３】
さて本ルーチンが開始されると、ＥＣＵ７２は、まずステップＳ１００において、エンジン２がアイドルストップ制御による自動停止中であるか否かを判定する。ここでＥＣＵ７２は、自動停止中でなければ（Ｓ１００：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理を終了し、自動停止中であれば（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ステップＳ１０１の処理に移行する。
【００４４】
ステップＳ１０１に処理が移行すると、ＥＣＵ７２は、そのステップＳ１０１において、エンジン停止の継続時間が規定の高温再始動判定値未満であるか否かを判定する。なお、ここでの高温再始動判定値には、ピストン頂上等のホットスポットの冷却に必要なエンジン停止後の経過時間がその値として設定されている。
【００４５】
ここでエンジン停止の継続時間が高温再始動判定値未満であれば（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ７２は、ステップＳ１０２の処理に移行し、そのステップＳ１０２において、吸気バルブ８の作用角をエンジン停止時の通常の作用角よりも拡大した状態に保持する旨の指令信号をＥＤＵ３０ｃに出力する。またＥＣＵ７２は、続くステップＳ１０３において、アクチュエーター３０の印加電圧のスイッチング周波数を高周波数化すべき旨の指令信号をＥＤＵ３０ｃに出力した後、今回の本ルーチンの処理を終了する。
【００４６】
一方、エンジン停止の継続時間が高温再始動判定値以上であれば（Ｓ１０１：ＮＯ）、ＥＣＵ７２は、ステップＳ１０４の処理に移行し、そのステップＳ１０４において、吸気バルブ８の作用角をエンジン停止時の通常の作用角とすべき旨の指令信号をＥＤＵ３０ｃに出力した後、今回の本ルーチンの処理を終了する。
【００４７】
以上の本実施の形態の可変動弁機構の制御装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施の形態では、ＥＣＵ７２は、エンジン２の停止から規定時間が経過するまでの期間に、吸気バルブ８の作用角をエンジン停止時の通常の作用角よりも拡大する、作用角又は最大リフト量の拡大制御を実施するようにしている。またＥＣＵ７２は、そうした作用角の拡大制御の実施中であることを条件に、アクチュエーター３０の印加電圧のスイッチング制御におけるスイッチング周波数を通常の周波数から変更するようにしている。なお、エンジン停止時の通常の作用角は、その保持にアクチュエーター３０の通電が不要であるのに対して、拡大した作用角の保持には、アクチュエーター３０の通電が必要となっている。したがって、本実施の形態では、エンジン２の停止から規定時間が経過するまでの期間には、アクチュエーター３０の通電がその保持に必要な作用角とするとともに、エンジン停止後、上記規定時間が経過して以降は、アクチュエーター３０の通電がその保持に不要な作用角とするようにしている。そしてエンジン２の停止からその規定時間後までの期間におけるアクチュエーター３０の印加電圧のスイッチング制御におけるスイッチング周波数を通常の周波数から変更するようにしている。上記のような作用角の拡大制御の実施中は、エンジン音が無く、暗騒音が低下していること、及び作用角の拡大に伴いアクチュエーターの磁気音が大きくなることにより、アクチュエーターの磁気音が顕在化する。その点、本実施の形態では、そうした作用角の拡大制御の実施中に、磁気音の周波数を人間の可聴域からずらすべく、スイッチング制御における印加電圧のスイッチング周波数が通常の周波数から変更されるようになる。そのため、本実施の形態によれば、高温再始動時のノッキングの発生を、騒音を伴うことなく好適に抑制することができるようになる。
【００４８】
（２）スイッチング周波数の変更が、エンジン停止後の作用角の拡大制御の実施中という、ごく限られた期間においてのみ実施される。そのため、電動モーター６４の発熱量の増大やスイッチング部の耐久性の低下といった、スイッチング周波数の変更に伴う背反をごく小さいものに留めることができる。
【００４９】
（３）電動モーター６４の円滑な制御のために安定した電流制御を可能とするには、アクチュエーター３０の印加電圧のスイッチング周波数をある程度よりも高くする必要があり、その一方で、電動モーター６４の発熱やスイッチング部の耐久性の観点からはスイッチング周波数は可能な限り低周波数化することが望まれる。そのため、一般にアクチュエーターの通常のスイッチング周波数は、安定した電流制御が可能な限りにおいて低い周波数に設定されている。この場合には、スイッチング周波数を通常よりも低下させると、安定した電流制御ができなくなってしまう。その点、本実施の形態では、エンジン停止後の作用角の拡大制御の実施中のスイッチング周波数の変更を、同スイッチング周波数を通常よりも高くするように行っている。そのため、スイッチング周波数の変更中も、安定したアクチュエーター３０の電流制御を行うことができるようになる。
【００５０】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の可変動弁機構の制御装置を具体化した第２の実施の形態を、図９を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施の形態にあって、上記実施の形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５１】
第１の実施の形態では、アイドルストップ制御によるエンジン２の自動停止の直後には、必ず作用角の拡大制御を実施するようにしていた。もっとも、自動停止直前までエンジン２が低負荷運転されていたときなどには、ピストン頂上等にノッキングの要因となるホットスポットが形成されないことがあり、そうした場合には、作用角の拡大制御は不要となる。そこで本実施の形態では、エンジン２の自動停止迄の運転履歴などに基づいて、作用角の拡大制御の要、不要を判定し、拡大制御が必要と判定されたときにのみ、自動停止直後に吸気バルブ８の作用角の拡大制御を実施するようにしている。
【００５２】
こうした場合、アクチュエーター３０の印加電圧のスイッチング周波数の高周波数化も、自動停止の都度、行う必要はなく、作用角の拡大制御が実施される場合にのみ、高周波数化を行うようにすれば良い。具体的には、図９に示すような判定ルーチンにより、高周波数化の是非を判定するようにすれば良い。なお、本判定ルーチンは、イグニッションスイッチがオンである間、ＥＣＵ７２によって規定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。
【００５３】
さて本ルーチンが開始されると、ＥＣＵ７２はまずステップＳ２００において、アイドルストップ制御によるエンジン２の自動停止中であるか否かを判定する。ここで自動停止中でないと判定されれば（Ｓ２００：ＮＯ）、ＥＣＵ７２はそのまま今回の本ルーチンの処理を終了する。
【００５４】
一方、自動停止中であれば、ＥＣＵ７２はステップＳ２０１に処理を移行し、そのステップＳ２０１において、エンジン停止からの経過時間が規定の高温再始動判定値未満であるか否かを判定する。ここでＥＣＵ７２は、エンジン停止からの経過時間が高温再始動判定値以上であれば（Ｓ２０１：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理を終了し、そうでなければ（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、ステップＳ２０２の処理に移行する。
【００５５】
ステップＳ２０２の処理に移行すると、ＥＣＵ７２はそのステップＳ２０２において、吸気バルブ８の作用角が規定の大作用角判定値以上であるか否かを判定する。大作用角判定値は、上記作用角の拡大制御において設定される吸気バルブ８の作用角、若しくはそれよりも若干小さい作用角に設定されている。ここでＥＣＵ７２は、吸気バルブ８の作用角が大作用角判定値未満であれば（Ｓ２０２：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理を終了し、そうでなければ（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、ステップＳ２０３の処理に移行する。
【００５６】
ステップＳ２０３の処理に移行すると、ＥＣＵ７２はそのステップＳ２０３において、アクチュエーター３０の印加電圧のスイッチング周波数を高周波数化すべき旨の指令信号をＥＤＵ３０ｃに出力した後、今回の本ルーチンの処理を終了する。
【００５７】
以上説明した本実施の形態によっても、上記（１）〜（３）に記載の効果を奏することができる。
なお、上記実施の形態は以下のように変更して実施することもできる。
【００５８】
・上記実施の形態では、アクチュエーター３０の印加電圧のスイッチング周波数を通常の周波数よりも高めることで、磁気音の周波数を人間の可聴域からずらすようにしていた。もっとも、安定したアクチュエーター３０の電流制御を行うことができるのであれば、スイッチング周波数を通常の周波数よりも低くすることで、磁気音の周波数を人間の可聴域からずらすようにしても良い。
【００５９】
・上記実施の形態では、高温再始動時のノッキングを、吸気バルブ８の作用角を拡大することで行うようにしていたが、スロットルバルブを開くことで吸入空気量を減らさずに作用角を縮小し、シリンダーに流入する吸気の流速を高めることでも、高温再始動時のノッキングを抑制できる可能性がある。そうした場合には、エンジン２の自動停止後に作用角の拡大制御に代えて作用角の縮小制御を行うことになるが、作用角の縮小によって作用角の保持にアクチュエーター３０の通電が必要となるのであれば、拡大制御の場合と同様に、その制御の結果、アクチュエーター３０の磁気音による騒音が顕在化することがある。したがってそうした場合にも、アクチュエーター３０の印加電圧のスイッチング周波数を通常の周波数から変更することで、磁気音の周波数を人間の可聴域からずらすようにすれば、高温再始動時のノッキングの発生を、騒音を伴うことなく好適に抑制することができるようになる。
【００６０】
・上記実施の形態では、作用角と同時に吸気バルブ８の最大リフト量を拡大、縮小するように可変動弁機構６が構成されていたが、最大リフト量は固定し、吸気バルブ８の作用角のみを可変とする可変動弁機構についても本発明の制御装置は同様に適用することができる。また作用角は固定し、吸気バルブ８の最大リフト量のみを可変とする可変動弁機構についても本発明の制御装置は同様にその適用が可能である。
【００６１】
・上記実施の形態では、吸気バルブ８の作用角、最大リフト量を可変とするように可変動弁機構６が構成されていたが、排気バルブ１２の作用角、最大リフト量の一方又は双方を可変とする可変動弁機構にも本発明の制御装置を適用することができる。ちなみに、排気バルブ１２の作用角や最大リフト量と変更することによっても、エンジン２の燃焼状態は変化するため、その変更を通じても高温再始動時のノッキングを抑制できる可能性がある。
【００６２】
・上記実施の形態では、４つの気筒を備える車両用多気筒ガソリンエンジンに設けられた可変動弁機構６に本発明の制御装置を適用した場合を説明したが、本発明の制御装置は、気筒配列が異なったり、使用燃料や用途が異なったりしたエンジンに搭載の可変動弁機構にも同様にその適用が可能である。
【００６３】
・上記実施の形態では、アイドルストップ制御による一時停車時のエンジンの自動停止を実施する車両に搭載の可変動弁機構６に本発明の制御装置を適用した場合を説明したが、そうしたアイドルストップ制御を実施しない車両に搭載の可変動弁機構にも本発明の制御装置を適用することができる。イグニッションスイッチのオフによるエンジンの停止時にも、極短期間でエンジンが再始動されれば、高温再始動によるノッキングが発生することがあり、これを防止するために、エンジン停止直後の機関バルブの作用角、最大リフト量をエンジン停止時の通常の作用角、最大リフト量から変更することが考えられ、その変更によりアクチュエーターの磁気音が騒音となることがある。そしてそうした場合にも、作用角、最大リフト量の変更に応じてアクチュエーターの印加電圧のスイッチング周波数を通常の周波数から変更するようにすれば、高温再始動時のノッキングの発生を、騒音を伴うことなく好適に抑制することができるようになる。
【符号の説明】
【００６４】
２…エンジン、２ａ〜２ｄ…気筒、４…カムキャリアー、６…可変動弁機構、８…吸気バルブ、８ａ…バルブスプリング、１０…シリンダーヘッド、１２…排気バルブ、１４…吸気ポート、１６…燃焼室、１８…燃料噴射弁、２０…仲介駆動機構、２２…ローラーロッカーアーム、２４…吸気カムシャフト、２６…吸気カム、２８…コントロールシャフト、３０…アクチュエーター、３０ａ…ハウジング、３０ｂ…ストレートスプライン、３０ｃ…ＥＤＵ（電子制御ドライバーユニット）、３０ｄ…駆動軸、３０ｅ…接続部分、３０ｆ…ストロークセンサー、３２…バルブタイミング可変機構、３４…タイミングチェーン、３６…クランクシャフト、３８…排気カムシャフト、４０…排気カム、４２…バルブタイミング可変機構、４６…入力部、４６ｂ…ヘリカルスプライン、４６ｄ…ローラー、４８，５０…揺動カム、４８ｂ，５０ｂ…ヘリカルスプライン、４８ｄ，５０ｄ…カム部、５２…スライダーギヤ、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ…ヘリカルスプライン、５２ｅ…溝、５４…ロッカーシャフト、５６ａ…長孔、５８…ピン、６０…ブッシュ、６２…遊星差動ネジ型回転−直動変換機構、６４…電動モーター、６４ａ…ローターコア、６４ｂ…ステーターコア、６６…サンシャフト、６６ａ…ストレートスプライン、６８…プラネタリシャフト、７０…ナット、７２…ＥＣＵ（電子制御装置）、７４…アクセルペダル、７６…アクセル開度センサー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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