(57)【要約】【課題】可変動弁機構のアクチュエータが低温状態にあるか否かをより的確に判定して、低温時の動作性の悪化への対応をより適切に行う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】電動機３１を動力源として備えて構成されたアクチュエータ３０の温度を、吸入空気量の積算値をその昇温度合いの指標値として用いて推定し、アクチュエータ３０の温度がその動作保証温度を超えたと判定されるまでは、動作範囲及び動作速度を平常よりも小さくするように可変動弁機構２０の動作制限を行うこととした。こうしてエンジン本体の温度とは別途に、アクチュエータ３０の温度推定を行うことで、同アクチュエータ３０が低温状態にあるか否かを的確に判定して、低温時の動作性の悪化への対応をより適切に行うことができるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機を動力源とするアクチュエータにより動作されて機関バルブの動弁特性を可変とする可変動弁機構の制御装置において、
前記可変動弁機構の設置されたエンジン本体の温度とは別途に、前記アクチュエータの温度を推定して求めるとともに、その推定した前記アクチュエータの温度が該アクチュエータの動作保証温度を超えた否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記アクチュエータの温度がその動作保証温度を超えたと判定されるまでは、動作保証温度を超えたと判定された後に比して、前記可変動弁機構の動作範囲及び動作速度の少なくとも一方を小さくするように同可変動弁機構の動作制限を行う動作制限手段と、
を備えることを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
【請求項２】
前記動作制限手段は、前記動作制限の実施に際して、前記アクチュエータの温度が低いときほど、前記可変動弁機構の動作範囲及び動作速度の少なくとも一方を小さくする
請求項１に記載の可変動弁機構の制御装置。
【請求項３】
前記判定手段は、吸入空気量の積算値を前記アクチュエータの昇温度合い指標値として用いて該アクチュエータの温度を推定する
請求項１又は２に記載の可変動弁機構の制御装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記吸入空気量の積算値が、エンジン始動の開始後の吸気温検出値の最小値に基づき設定される判定値以上となることを条件に、前記アクチュエータの温度がその動作保証温度を超えたと判定する
請求項３に記載の可変動弁機構の制御装置。
【請求項５】
前記アクチュエータは、前記電動機により発生された回転運動を直線運動に変換する回転直動変換機構を備えてなる
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、電動機を動力源とするアクチュエータにより動作されて機関バルブの動弁特性を可変とする可変動弁機構の制御装置に関し、特に低温時の動作性の悪化に対応するための制御構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、車載エンジンの多くに、機関バルブ、すなわち吸気バルブや排気バルブの動弁特性を可変とする可変動弁機構が設置されるようになっている。そして特許文献１に見られるように、電動機を動力源とし、その電動機の発生する回転運動を直線運動に変換して出力する回転直動変換機構を備えるアクチュエータを用いて、そうした可変動弁機構を動作させるものが提案されている。
【０００３】
可変動弁機構の動力源として電動機を採用する場合、エンジンの熱に晒される過酷な環境に電動機が設置されるため、電動機の過熱による焼き付きや駆動回路の焼損の発生が懸念される。そこで特許文献１、２では、可変動弁機構の動力源である電動機の過熱を検出し、過熱時には可変動弁機構の動作を制限する技術が提案されている。
【０００４】
一方、特許文献３に記載されているように、アクチュエータの温度が極端に低いときには、アクチュエータ各部の氷結や潤滑油の粘度上昇などにより、可変動弁機構の動作性が悪化する。同文献３では、エンジンの冷却水温から可変動弁機構のアクチュエータが低温状態にあるか否かを判定し、低温時には電動機を強制的に押し付け駆動して発熱させることで、動作性の悪化を回避することが記載されている。
【特許文献１】特開２００４−１８３５９１号公報
【特許文献２】特開２００３−３９００号公報
【特許文献３】特開２００６−２２００１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、可変動弁機構のアクチュエータが低温のときには、動作性の悪化への対処が必要になる。ところが上記従来の技術のように、アクチュエータが低温であるかどうかを、エンジンの冷却水温から判断することには、以下のように問題がある。
【０００６】
すなわち、エンジンの冷却水温は、エンジン自体の暖機の度合いを測るには有効であるが、可変動弁機構のアクチュエータの温度状態を判断するには必ずしも適切な指標値となっていない。通常、可変動弁機構のアクチュエータは、動弁系の配置されるエンジンのシリンダヘッドの脇に設置されている。そうしたアクチュエータの設置箇所の付近にはエンジンの冷却水はあまり循環されておらず、冷却水を介した燃焼室からの熱伝達はあまり期待することができない。またアクチュエータにエンジンの潤滑油が供給される場合にも、その供給量は僅かであるため、潤滑油を介した熱伝達も限られたものとなっている。そのため、可変動弁機構のアクチュエータの昇温には、エンジン本体の昇温よりも多くの時間を要するようになっており、特に極低温でエンジンが始動された場合などには、機関冷却水温とアクチュエータの温度とが大きく乖離してしまうようになる。こうした場合、エンジンの暖機が完了していても、可変動弁機構のアクチュエータは未だ低温状態にあることがある。そのため、冷却水温からはエンジンが低温状態を脱したと判断されても、現実には、可変動弁機構の動作性が十分に得られていないことがある。このように、エンジンの冷却水温より把握されるエンジン本体の温度に基づくだけでは、可変動弁機構のアクチュエータの温度状態は適正に判断できないようになっている。
【０００７】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、可変動弁機構のアクチュエータが低温状態にあるか否かをより的確に判定して、低温時の動作性の悪化への対応をより適切に行う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】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果を記載する。
請求項１に記載の発明は、電動機を動力源とするアクチュエータにより動作されて機関バルブの動弁特性を可変とする可変動弁機構の制御装置において、前記可変動弁機構の設置されたエンジン本体の温度とは別途に、前記アクチュエータの温度を推定して求めるとともに、その推定した前記アクチュエータの温度が該アクチュエータの動作保証温度を超えた否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって前記アクチュエータの温度がその動作保証温度を超えたと判定されるまでは、動作保証温度を超えたと判定された後に比して、前記可変動弁機構の動作範囲及び動作速度の少なくとも一方を小さくするように同可変動弁機構の動作制限を行う動作制限手段と、を備えることをその要旨とする。
【０００９】
上記構成では、冷却水温などに基づくエンジン本体の温度推定とは別途に、可変動弁機構のアクチュエータの温度推定を行うようにしている。そしてその推定により、アクチュエータの温度がその動作保証温度を超えたと判定されるまでは、動作範囲及び動作速度を平常よりも小さくするように可変動弁機構の動作制限を行うようにしている。そのため、可変動弁機構のアクチュエータが低温状態にあるか否かをより的確に判定して、低温時の動作性の悪化への対応をより適切に行うことができるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記動作制限手段は、前記動作制限の実施に際して、前記アクチュエータの温度が低いときほど、前記可変動弁機構の動作範囲及び動作速度の少なくとも一方を小さくすることをその要旨とする。
【００１１】
可変動弁機構の動作性の悪化は、アクチュエータが低温なほど、顕著となる。そのため、上記構成のように、アクチュエータの温度が低いときほど、可変動弁機構の動作範囲及び動作速度の少なくとも一方を小さくすれば、低温時の動作性の悪化に好適に対応することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記判定手段は、吸入空気量の積算値を前記アクチュエータの昇温度合い指標値として用いて該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。
【００１３】
吸入空気量の積算値は、エンジンの発生した熱量の総量に、ひいてはエンジンの始動後に燃焼室からアクチュエータに伝達された熱量の総量に概ね比例する値となる。よって、こうした吸入空気量の積算値を、アクチュエータの昇温度合いの指標値として用いることで、アクチュエータの温度を的確に推定することができるようになる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記判定手段は、前記吸入空気量の積算値が、エンジン始動の開始後の吸気温検出値の最小値に基づき設定される判定値以上となることを条件に、前記アクチュエータの温度がその動作保証温度を超えたと判定することをその要旨とする。
【００１５】
エンジン始動の開始時のアクチュエータの温度は、最低でも、そのときの外気温以上であると考えられる。外気温は、エンジン始動の開始後の吸気温検出値の最小値より求めることができる。そのため、上記構成のように、エンジン始動の開始後の吸気温検出値の最小値に基づき判定値を設定することで、アクチュエータの初期温度（エンジン始動開始時の温度）を推定して、アクチュエータの温度がその動作保証温度に達しているか否かを的確に判定することができるようになる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、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において、前記アクチュエータは、前記電動機により発生された回転運動を直線運動に変換する回転直動変換機構を備えてなることをその要旨とする。
【００１７】
上記のような回転直動変換機構を備えるアクチュエータでは、低温時の潤滑油の粘度上昇などにより、同機構の可動部品の動作性が悪化する。そのため、こうした回転直動変換機構を備えるアクチュエータの温度を的確に推定して、上記のような動作制限を必要に応じて行うことで、そうした回転直動変換機構の低温時の動作性の悪化に好適に対処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。
図１は、本実施形態の可変動弁機構の制御装置の適用されたエンジンの動弁系の構成を示している。エンジンのシリンダヘッド１には、吸気カムシャフト２及び排気カムシャフト３がそれぞれ回転可能に軸支されている。そして吸気カムシャフト２に設けられた吸気カム４によって、吸気バルブ５が駆動され、燃焼室６に開口する吸気ポート７が開閉されるようになっている。また排気カムシャフト３に設けられた排気カム８によっては、排気バルブ９が駆動されて、燃焼室６に開口する排気ポート１０が開閉されるようになっている。
【００１９】
排気カムシャフト３の下方には、上記排気カム８に当接されるローラ１１ａを備えたローラロッカアーム１１が配設されている。ローラロッカアーム１１は、その一端が、シリンダヘッド１に固定されたラッシュアジャスタ１２に支持され、もう一端（端部１１ｂ）は、排気バルブ９上端のタペット９ａに当接されている。このローラロッカアーム１１のタペット９ａ側の端部１１ｂは、圧縮状態で配設さらた排気バルブ９のバルブスプリング９ｂによって常時付勢されており、これにより、ローラ１１ａが排気カム８に常時当接されるようになっている。こうして排気バルブ９は、ローラロッカアーム１１を介して排気カム８の押圧を受け、常に一定のバルブリフト量で開閉駆動されるようになっている。
【００２０】
一方、吸気側では、吸気カム４とローラロッカアーム１３との間に、吸気バルブ５の動弁特性を変更する可変動弁機構２０が介設されている。可変動弁機構２０は、吸気カム４の押圧を受ける入力部２２と、その吸気カム４の押圧を吸気バルブ５にそれぞれ伝達する２つの揺動カム２３とを備えて構成されている。これら入力部２２及び揺動カム２３は、シリンダヘッド１に固定された支持パイプ２１に揺動可能に支持された円筒状のハウジング２２ａ、２３ａをそれぞれ備えている。
【００２１】
入力部２２のハウジング２２ａには、入力アーム２２ｂが径方向に突出して形成されている。この入力アーム２２ｂの先端部には、吸気カム４に当接されるローラ２２ｃが回転可能に軸支されている。こうした入力アーム２２ｂの先端部は、圧縮状態で配設されたばね２４によって、ローラ２２ｃを吸気カム４に押し付けるように付勢されている。
【００２２】
一方、揺動カム２３のハウジング２３ａには、出力アーム２３ｂがその径方向に突出して形成されている。この出力アーム２３ｂの下面は、凹状に湾曲したカム面２３ｃとなっている。カム面２３ｃは、ハウジング２３ａのベース円部分、即ち出力アーム２３ｂが突出形成された部分以外のハウジング２３ａの外周面に連続して滑らかに接続されており、カム面２３ｃ及びハウジング２３ａのベース円部分は、ローラロッカアーム１３のローラ１３ａに当接されている。
【００２３】
ローラロッカアーム１３の一端は、シリンダヘッド１に固定されたラッシュアジャスタ１４に支持され、もう一端（端部１３ｂ）は、吸気バルブ５上端のタペット５ａに当接されている。このローラロッカアーム１３のタペット５ａ側の端部１３ｂは、吸気バルブ５のバルブスプリング５ｂによって付勢されている。
【００２４】
図２には、こうした可変動弁機構２０の斜視断面構造が示されている。同図に示すように、可変動弁機構２０の入力部２２及び揺動カム２３の各ハウジング２２ａ、２３ａ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２１が挿通されている。
【００２５】
入力部２２のハウジング２２ａの内周には、右ねじの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン２２ｄが形成されている。また揺動カム２３のハウジング２３ａの内周には、左ねじの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン２３ｄが形成されている。
【００２６】
こうした入力部２２及び２つの揺動カム２３の各ハウジング２２ａ、２３ａによって形成される一連の内部空間には、スライダギア２５が配設されている。このスライダギア２５は、略中空円柱状に形成されており、支持パイプ２１上に、同支持パイプ２１の軸方向に往復動可能、且つその軸回りに回動可能に外嵌されている。
【００２７】
スライダギア２５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２５ａが形成されている。このヘリカルスプライン２５ａは、上記入力部２２のハウジング２２ａ内周に形成されたヘリカルスプライン２２ｄに噛み合わされている。一方、スライダギア２５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２５ｂがそれぞれ形成されている。このヘリカルスプライン２５ｂは、揺動カム２３のハウジング２３ａ内周に形成されたヘリカルスプライン２３ｄにそれぞれ噛み合わされている。
【００２８】
支持パイプ２１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２６が設けられている。このコントロールシャフト２６は、支持パイプ２１内を軸方向に往復動可能に配設されている。また、このコントロールシャフト２６と上記スライダギア２５とは、スライダギア２５の回動を許容しつつも、軸方向には一体となって変位するように係合されている。
【００２９】
コントロールシャフト２６の末端には、可変動弁機構２０を動作させるためのアクチュエータ３０が接続されている。このアクチュエータ３０には、ブラシレス直流型の電動機３１と、その電動機３１の発生する回転運動を直線運動に変換する回転直動変換機構３２が設けられており、電動機３１の回転に応じてコントロールシャフト２６をその軸方向に変位させている。なお、アクチュエータ３０には、電動機３１の回転角を検出するための回転角センサ４１が設置されてもいる。
【００３０】
以上のように構成される可変動弁機構２０では、電動機３１の駆動によってコントロールシャフト２６が軸方向に変位されると、スライダギア２５も軸方向に変位されるようになる。ここで入力部２２及び揺動カム２３とスライダギア２５とはそれぞれヘリカルスプラインにて噛み合わされているため、スライダギア２５が軸方向に変位されると、支持パイプ２１の軸心回りにおける入力アーム２２ｂと出力アーム２３ｂとの相対位相が変更されるようになる。そしてこの相対位相の変更によって、ローラロッカアーム１３の揺動態様が変更され、吸気バルブ５の最大リフト量や作用角が連続的に可変とされるようになっている。このように可変動弁機構２０は、電動機３１を動力源とし、その電動機３１の回転動を直動に変換する回転直動変換機構３２を備えたアクチュエータ３０により動作されて機関バルブの動弁特性を可変とするように構成されている。
【００３１】
こうした可変動弁機構２０の動作は、エンジン制御を司る電子制御装置４０により制御されている。電子制御装置４０は、エンジン制御にかかる演算処理を実行する中央処理装置（ＣＰＵ）、エンジン制御に必要なプログラムや各種の情報を記憶するためのメモリ、外部との信号の入出力を行うための入力ポート及び出力ポートを備えている。入力ポートには、上記回転角センサ４１に加え、吸気温ＴＨＡを検出する吸気温センサ４２、冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ４３、吸入空気量ＧＡを検出するエアフローメータ４４、車速ＳＰＤを検出する車速センサ４５などの各種センサの検出信号が入力されている。また出力ポートには、燃料噴射弁や点火プラグ、上記電動機３１などを駆動するための駆動回路が接続されている。
【００３２】
そして電子制御装置４０は、エンジンの運転状態に応じて最適な吸気バルブ５の動弁特性が得られるように可変動弁機構２０の動作を制御する。具体的には、電子制御装置４０は、燃焼室６に導入される吸入空気量ＧＡの目標値である目標吸入空気量ＧＡｐをエンジン運転状態に応じて設定し、その設定された目標吸入空気量ＧＡｐが得られるように目標最大リフト量ＶＬｐを算出する。そして電子制御装置４０は、目標最大リフト量ＶＬｐに対応したコントロールシャフト２６のストローク位置Ｓを目標ストローク位置Ｓｐとして算出し、実際のストローク位置Ｓが目標ストローク位置Ｓｐと一致するように電動機３１の回転量を制御する。以上により、図３に示されるような態様で、吸気バルブ５の最大リフト量や作用角がエンジン運転状態に応じて連続的に可変制御されている。
【００３３】
ところで上述したように、こうした可変動弁機構２０では、そのアクチュエータ３０の温度が極端に低いとき（例えば−２０℃以下）には、潤滑油の粘度上昇などによりその動作性が悪化するようになる。こうした状態で可変動弁機構２０を無理に動作させようとすれば、アクチュエータ３０や可変動弁機構２０の部品が破損したり、応答性が極端に低下することから誤って故障と診断されたりする虞がある。そのため、本実施形態では、アクチュエータ３０の温度がその動作保証温度に満たないと推定されるときには、可変動弁機構２０の動作範囲の縮小や動作速度の低下といった動作制限を行うようにしている。なお、ここでの動作保証温度とは、可変動弁機構２０を定格の動作速度で、定格の動作範囲を十分に動作させることが可能なアクチュエータ温度の最低値である。
【００３４】
なおエンジン自体の暖機判定は、冷却水温ＴＨＷに基づいて行われるが、上述したように、可変動弁機構２０のアクチュエータ３０には、燃焼室６の熱が伝わり難く、アクチュエータ３０の昇温は、冷却水やエンジン本体の昇温に対して大きく遅れるようになっている。そこで本実施形態では、アクチュエータ３０の温度推定を、冷却水温ＴＨＷに基づくエンジン本体の温度推定とは別途に行うようにしている。具体的には、吸入空気量ＧＡの積算値（ＧＡ積算値ＣＮＴ）と、以下に記載する推定温度ＴＰとをそれぞれアクチュエータ３０の温度の指標値として用いて、その温度推定を行うようにしている。
【００３５】
ＧＡ積算値ＣＮＴは、エンジンの発生した熱量の総量に、ひいてはエンジンの始動後に燃焼室６からアクチュエータ３０に伝達された熱量の総量に概ね比例する値となる。よって、ＧＡ積算値ＣＮＴは、アクチュエータ３０の昇温度合いの指標値として用いることができる。ここでは、そうしたＧＡ積算値ＣＮＴが判定値Ａを超えたことをもって、可変動弁機構２０の動作性を十分に確保できるまでにアクチュエータ３０が昇温されたものと推定するようにしている。
【００３６】
なお判定値Ａは、エンジン始動の開始後における吸気温検出値（ＴＨＡ）の最小値ＴＨＡｍｉｎに基づき設定されている。図４は、そうした判定値Ａの設定に使用される演算マップの一例を示している。同図に示すように、判定値Ａは、吸気温検出値（ＴＨＡ）の最小値ＴＨＡｍｉｎが低いときほど、大きい値に設定されるようになっている。
【００３７】
ここで判定値Ａを吸気温検出値の最小値ＴＨＡｍｉｎに基づき設定しているのは、次の理由による。エンジン始動の開始時におけるアクチュエータ３０の温度は、少くとも、そのときの外気温以上であると考えられる。外気温は通常は、吸気温ＴＨＡと同じである。ところが、停止から短時間でエンジンが再始動された場合には、エンジン始動の直後にエンジンの余熱で熱せられたエンジンルーム内の空気が吸入されるため、吸気温ＴＨＡが外気温よりも高いことがある。そこでここでは、エンジン始動の開始後の吸気温検出値の最小値ＴＨＡｍｉｎを外気温とし、エンジン始動の開始時のアクチュエータ３０の温度がその最小値ＴＨＡｍｉｎであると見做すようにしている。一方、エンジン始動の開始時のアクチュエータ３０の温度が低いときほど、可変動弁機構２０の動作性が十分に得られるようになるまでに、より多くの熱量が必要となる。そのため、ここでは、吸気温検出値（ＴＨＡ）の最小値ＴＨＡｍｉｎが低いときほど、判定値Ａを大きい値に設定するようにしている。
【００３８】
一方、上記推定温度ＴＰは、下式（１）にて求められる値となっている。なお、下式（１）において、「ＴＰ（ｉ）」は今回算出する推定温度ＴＰの値を、「ＴＰ（ｉ−１）」は前回の算出時に算出された推定温度ＴＰの値をそれぞれ示している。また「Ｆ（ＴＨＡ，ＳＰＤ）」は、走行風によるアクチュエータ３０の温度低下分に相当する冷却項であり、吸気温ＴＨＡが低い程、或いは車速ＳＰＤが高い程、その値は大きくされる。更に「ｎ」は、徐変係数であり、２以上の整数がその値に設定される。なお、こうした推定温度ＴＰの初期値「ＴＰ（０）」には、エンジン始動時の冷却水温ＴＨＷ及び吸気温ＴＨＡのいずれか低い方の値が設定されるようになっている。
【００３９】
［数１］
TP(i) = {(n-1) TP(i-1) + THW}/n - F(THA, SPD)   …（１）
すなわち、推定温度ＴＰは、冷却水温ＴＨＷに徐変処理として加重平均処理、いわゆる、なまし処理を行ったものを基本とし、そこから冷却項を引いた値として求められている。具体的には、前制御周期において求められた推定温度ＴＰ（ｉ−１）に対して「（ｎ−１）／ｎ」、現制御周期での冷却水温ＴＨＷに対して「１／ｎ」をそれぞれ乗じて重み付けを行い、それらの加算値を求める。そして更にその加算値から上記冷却項を減算した値を現制御周期の推定温度ＴＰ（ｉ）として算出するようにしている。ここで上記のような、なまし処理を行うのは、アクチュエータ３０の温度が冷却水温ＴＨＷの上昇に対して所定の遅れをもって上昇するためである。なおここでの係数ｎは、こうした冷却水に対するアクチュエータ３０の昇温の遅れの大きさに合わせて実験等に基づいて予め求めらるものであり、上記遅れの度合いが大きい場合ほど、同係数ｎは大きな値に設定される。
【００４０】
なお、本実施形態では、（イ）ＧＡ積算値ＣＮＴが上記判定値Ａ未満であること、及び（ロ）上記推定温度ＴＰが予め規定された判定値Ｂ未満であること、のいずれかの条件が成立している間は、アクチュエータ３０の温度がその動作保証温度に達していないと判定して、可変動弁機構２０の動作を制限するようにしている。なお判定値Ｂには、そうした動作保証温度がその値に設定されている。
【００４１】
図５に、こうした本実施形態の制御態様の一例を示している。同図には、冷却水温ＴＨＷ、上記推定温度ＴＰ、及びＧＡ積算値ＣＮＴの推移が示されている。同図に示すように、時刻ｔ０においてエンジン始動が開始された後、推定温度ＴＰは、冷却水温ＴＨＷに遅れて上昇する。そのため、冷却水温ＴＨＷがアクチュエータ３０の動作保証温度である判定値Ｂに達した時刻ｔ１には、推定温度ＴＰは未だ判定値Ｂ未満となっており、可変動弁機構２０の動作が制限されたままとなっている。
【００４２】
一方、同図では、その後の時刻ｔ２において、推定温度ＴＰが判定値Ｂを超えている。また更にその後の時刻ｔ３において、ＧＡ積算値ＣＮＴが、上述した吸気温検出値の最小値ＴＨＡｍｉｎに基づき設定された判定値Ａを超えている。そして、こうして上記動作制限の実施条件（イ）、（ロ）が双方共に不成立となり、アクチュエータ３０の温度がその動作保証温度を超えたと判定された時刻ｔ３において、可変動弁機構２０の動作制限が解除されるようになっている。
【００４３】
図６は、こうした本実施形態における動作制限処理ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンは、電子制御装置４０により、定時割込み処理として周期的に実行されている。
【００４４】
さて本ルーチンが開始されると、電子制御装置４０はまず、ステップＳ６０１において、吸気温ＴＨＡ、冷却水温ＴＨＷ、吸入空気量ＧＡ、及び車速ＳＰＤの読み込みを行う。そして電子制御装置４０は続くステップＳ６０２において、ここで読み込んだ吸気温ＴＨＡ、冷却水温ＴＨＷ、及び車速ＳＰＤを用いて、上式（１）に従って、推定温度ＴＰを算出する。
【００４５】
続いて電子制御装置４０は、ステップＳ６０３において、ＧＡ積算値ＣＮＴの前回値に今回読み込んだ吸入空気量ＧＡを加算した値を、今回のＧＡ積算値ＣＮＴの値として算出する。更に吸気温検出値（ＴＨＡ）の最小値ＴＨＡｍｉｎが更新されたのであれば、電子制御装置４０はステップＳ６０４において、その最小値ＴＨＡｍｉｎに基いて上記判定値Ａを算出し直す。
【００４６】
その後、電子制御装置４０は、ステップＳ６０５において、上記条件（イ）の成立の可否を、すなわち上記ＧＡ積算値ＣＮＴが判定値Ａ未満であるか否かを判定し、またステップＳ６０６において、上記条件（ロ）の成立の可否を、すなわち上記推定温度ＴＰが判定値Ｂ未満であるか否かを判定する。ここで上記条件（イ）、（ロ）の少くとも一方が成立していれば（Ｓ６０５：ＹＥＳ、又はＳ６０６：ＹＥＳ）、電子制御装置４０は、ステップＳ６０７において可変動弁機構２０の動作制限を、すなわち可変動弁機構２０の動作範囲の縮小や可変動弁機構２０の動作速度の低減を実施する。一方、上記条件（イ）、（ロ）が双方共に不成立であれば（Ｓ６０５：ＮＯ、且つＳ６０６：ＮＯ）、電子制御装置４０はステップＳ６０８において、平常の可変動弁機構２０の動作制御を実施する。
【００４７】
なお、より具体的には、上記ステップＳ６０７での可変動弁機構２０の動作制限は、以下の態様で行われる。
動作制限時の可変動弁機構２０の動作範囲、すなわち吸気バルブ５の最大リフト量やバルブ作用角の可変範囲は、図７（ａ）及び図７（ｂ）にそれぞれ示される２つの動作範囲設定マップＭ１，Ｍ２を用いて算出される。図７（ａ）に示す動作範囲設定マップＭ１は、上記推定温度ＴＰに基づいて可変動弁機構２０の動作範囲の下限値及び上限値を算出するように構成されている。同図に示すように、推定温度ＴＰが低いときほど、可変動弁機構２０の動作範囲の下限値は大きい値に、上限値は小さい値にそれぞれ設定される。すなわち、推定温度ＴＰが低いときほど、可変動弁機構２０の動作範囲は狭く設定される。一方、図７（ｂ）に示す動作範囲設定マップＭ２は、上記ＧＡ積算値ＣＮＴに基づいて可変動弁機構２０の動作範囲の下限値及び上限値を算出するよう構成されている。この動作範囲設定マップＭ２では、ＧＡ積算値ＣＮＴが小さいときほど、可変動弁機構２０の動作範囲は狭く設定されるようになっている。そしてこれら動作範囲設定マップＭ１，Ｍ２を用いて算出された動作範囲の内のいずれか狭い方が、実際に使用する可変動弁機構２０の動作範囲として設定される。したがって、推定温度ＴＰやＧＡ積算値ＣＮＴから推定されるアクチュエータ３０の温度が低いときほど、可変動弁機構２０の動作範囲は小さく設定されるようになっている。
【００４８】
一方、動作制限時の可変動弁機構２０の動作速度は、図８（ａ）及び図８（ｂ）にそれぞれ示される２つの動作速度設定マップＭ３，Ｍ４を用いて算出される。図８（ａ）に示す動作速度設定マップＭ３は、上記推定温度ＴＰに基づいて可変動弁機構２０の動作速度を算出するように構成されている。また図８（ｂ）に示す動作速度設定マップＭ４は、上記ＧＡ積算値ＣＮＴに基づいて可変動弁機構２０の動作速度を算出するように構成されている。これら動作速度設定マップＭ３及びＭ４では、推定温度ＴＰが低いときほど、或いはＧＡ積算値ＣＮＴが小さいときほど、動作速度が小さく設定されるようになっている。そして、これらの動作速度設定マップＭ３，Ｍ４を用いて算出された動作速度の内のいずれか小さい方の値が、実際に使用する可変動弁機構２０の動作速度として設定される。したがって、推定温度ＴＰやＧＡ積算値ＣＮＴから推定されるアクチュエータ３０の温度が低いときほど、可変動弁機構２０の動作速度も小さく設定されるようになっている。
【００４９】
なお、本実施形態では、電子制御装置４０により実行される動作制限処理ルーチン（図６）のステップＳ６０２〜Ｓ６０６における処理が、上記「判定手段」の行う処理に該当する。また同じく動作制限処理ルーチンのステップＳ６０７における処理が、上記「動作制限手段」の行う処理に該当する。
【００５０】
以上説明した本実施形態の可変動弁機構の制御装置によれば、次の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、可変動弁機構２０の設置されたエンジン本体の温度とは別途に、可変動弁機構２０のアクチュエータ３０の温度を推定して求めるようにしている。そしてその推定により、アクチュエータ３０の温度がその動作保証温度を超えたと判定されるまでは、動作範囲及び動作速度を平常よりも小さくするように可変動弁機構２０の動作制限を行うようにしている。そのため、可変動弁機構２０のアクチュエータ３０が低温状態にあるか否かをより的確に判定して、低温時の動作性の悪化への対応をより適切に行うことができるようになる。
【００５１】
（２）本実施形態では、ＧＡ積算値ＣＮＴを昇温度合いの指標値として用いて、アクチュエータ３０の温度推定を行っている。そのため、アクチュエータ３０の温度をより的確に推定することができる。
【００５２】
（３）本実施形態では、ＧＡ積算値ＣＮＴが、エンジン始動の開始後の吸気温検出値の最小値ＴＨＡｍｉｎに基づき設定された判定値Ａ以上となることを条件に、アクチュエータ３０の温度がその動作保証温度を超えたと判定するようにしている。そのため、上記吸気温検出値の最小値ＴＨＡｍｉｎからエンジン始動の開始時におけるアクチュエータ３０の温度を推定して、アクチュエータ３０の温度がその動作保証温度に達しているか否かを的確に判定することができる。
【００５３】
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。
・上記実施形態では、動作範囲の縮小、及び動作速度の低減の双方により、可変動弁機構２０の動作制限を行うようにしていた。もっとも、動作範囲の縮小のみ、或いは動作速度の低減のみで低温時の動作性の悪化に対応することができるのであれば、可変動弁機構２０の動作制限を、動作範囲の縮小のみ、或いは動作速度の低減のみで行うようにしても良い。
【００５４】
・上記実施形態では、エンジン始動の開始後の吸気温検出値の最小値ＴＨＡｍｉｎに基づいて判定値Ａを可変設定するようにしていたが、判定値Ａを一律の値に固定するようにしても良い。そうした場合、エンジン始動の開始時のアクチュエータ３０の温度が想定よりも高温である場合には、本来必要な期間よりも長く、可変動弁機構２０の動作制限が継続されることがあるが、動作性の悪化した状態で可変動弁機構２０が無理に動作されることを回避することは可能である。
【００５５】
・上記実施形態では、推定温度ＴＰとＧＡ積算値ＣＮＴとの双方を用いてアクチュエータ３０の温度推定を行っていたが、そのいずれか一方のみを用いるようにしても良い。またこれら推定温度ＴＰやＧＡ積算値ＣＮＴ以外のパラメータを用いてアクチュエータ３０の温度推定を行うようにしても良い。要は、冷却水温などを用いたエンジン本体の温度推定とは別途に、アクチュエータ３０の温度推定をそれ専用に行うこととすれば、アクチュエータ３０の温度状態を的確に把握して、低温時の動作性の悪化に対処することができるようになる。
【００５６】
・本発明は、上記実施形態とは可変動弁機構やアクチュエータの構成の異なった可変動弁システムにも、同様に適用することができる。要は、電動機を動力源とするアクチュエータにより動作されて機関バルブの動弁特性を可変とする可変動弁機構であれば、その制御装置として本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態について可変動弁機構の適用されたエンジンの動弁系の構成を示す断面図。
【図２】同実施形態における可変動弁機構の斜視断面構造をその制御系の模式構成と共に示す図。
【図３】同実施形態での可変動弁機構による動弁特性の変更態様を示すグラフ。
【図４】同実施形態に適用される判定値演算マップの構成例を示すグラフ。
【図５】同実施形態の制御態様の一例を示すタイムチャート。
【図６】同実施形態に採用される可変動弁機構の動作制限制御のフローチャート
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、同実施形態で使用される動作範囲設定マップＭ１及びＭ２を各示すグラフ。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、同実施形態で使用される動作速度設定マップＭ３及びＭ４を各示すグラフ。
【符号の説明】
【００５８】
１…シリンダヘッド、２…吸気カムシャフト、３…排気カムシャフト、４…吸気カム、５…吸気バルブ（５ａ…タペット、５ｂ…バルブスプリング）、６…燃焼室、７…吸気ポート、８…排気カム、９…排気バルブ（９ａ…タペット、９ｂ…バルブスプリング）、１０…排気ポート、１１…ローラロッカアーム（１１ａ…ローラ、１１ｂ…端部）、１２…ラッシュアジャスタ、１３…ローラロッカアーム（１３ａ…ローラ、１３ｂ…端部）、２０…可変動弁機構、２１…支持パイプ、２２…入力部（２２ａ…ハウジング、２２ｂ…入力アーム、２２ｃ…ローラ、２２ｄ…ヘリカルスプライン）、２３…揺動カム（２３ａ…ハウジング、２３ｂ…出力アーム、２３ｃ…カム面、２３ｄ…ヘリカルスプライン）、２４…ばね、２５…スライダギア（２５ａ，２５ｂ…ヘリカルスプライン）、２６…コントロールシャフト、３０…アクチュエータ、３１…電動機、３２…回転直動変換機構、４０…電子制御装置、４１…回転角センサ、４２…吸気温センサ、４３…水温センサ、４４…エアフローメータ、４５…車速センサ。
【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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