(57)【要約】【課題】制御軸位置が早期にピン連結位置を超える場合の不具合を抑制することが可能な可変動弁機構の制御装置を提供する。【解決手段】片弁可変領域から両弁可変領域に変化した場合、ＯＣＶを非作動にすることでピンに掛かる油圧負荷を解除する（ステップ１０６）。制御軸位置をピン嵌合位置よりも大作用角／大リフト側にする場合には、水温Twに基づいてピンの連結解除に要する所定時間ΔＴを算出する（ステップ１１０）。そして、この所定時間ΔＴの間は、制御軸位置がピン嵌合位置を超えて大作用角／大リフト量側にならないように、制御軸位置（指令値）のなまし制御を実施する（ステップ１１２）。【選択図】図１１
2008075562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切換対象バルブの開弁特性を固定すると共に他のバルブの開弁特性を可変とする片弁可変制御と、該切換対象バルブ及び該他のバルブの開弁特性を共に可変とする両弁可変制御とを切換可能な可変動弁機構の制御装置であって、
制御軸の位置に応じて揺動可能に設けられ、主カムの押圧力をバルブに伝達する揺動部材と、
片弁可変制御時に、前記主カムよりも高いカム高さを有する大リフトカムの押圧力を前記切換対象バルブに伝達する大リフトアームと、
片弁可変制御時には前記揺動部材と大リフトアームとを連結し、両弁可変制御時には該連結を解除するピンと、
前記制御軸の位置の指令値を算出する指令値算出手段と、
前記指令値に基づいて、前記制御軸を駆動する制御軸駆動手段と、
前記片弁可変制御から前記両弁可変制御に切り換える際、制御軸位置をピン連結位置よりも大作用角側に変更する場合には、前記ピンによる前記連結を解除するために必要な時間である連結解除時間を算出する連結解除時間算出手段とを備え、
前記指令値算出手段は、前記連結解除時間の間は、制御軸位置がピン連結位置を超えないように前記指令値をなますことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の可変動弁機構の制御装置において、
前記指令値算出手段は、前記片弁可変制御から前記両弁可変制御に切り換える際、機関回転数が低い場合には、高い場合に比して前記指令値の変化を早く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】
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、
前記片弁可変制御から前記両弁可変制御に切り換える際、制御軸位置をピン連結位置よりも大作用角側に変更する場合には、所定運転時間毎に、前記ピンによる連結を解除することを禁止する連結解除禁止手段を更に備えたことを特徴とする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、バルブの開弁特性を機械的に変更可能な可変動弁機構の制御装置に係り、特に、片弁可変制御と両弁可変制御とを切り換え可能な可変動弁機構の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バルブの開弁特性を機械的に変更可能な可変動弁機構を有する装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この装置によれば、両方のバルブの開弁特性を可変とする両弁可変制御と、片方のバルブを大作用角及び大リフト量（以下「大作用角／大リフト量」のように表す。）に固定しもう片方のバルブの開弁特性を可変とする片弁可変制御とが、ピンの抜き差しにより選択される。片弁可変制御を実行することで、燃焼室内において旋回流（以下「スワール」という。）を発生させることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１００５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
両弁可変制御から片弁可変制御への切り換え中と切り換え後とで、片弁可変制御時に大作用角／大リフト量に固定されるバルブの作用角／リフト量が急変することを防止することが望ましい。そこで、両弁可変制御から片弁可変制御への切り換え時（すなわち、ピン挿入時）は、大作用角／大リフト量で行われる場合が多い。
【０００５】
また、両弁可変制御時のバルブの最大作用角／最大リフト量は、吸入空気量をより多く確保するという要求に基づいて決定される。一方、片弁可変制御時に固定されるバルブの大作用角／大リフト量は、燃費や排気性能等の要求に基づいて決定される。このため、通常は、両弁可変制御時の最大作用角／最大リフト量よりも、片弁可変制御時の大作用角／大リフト量の方が小さくされる。
【０００６】
ところで、例えば、急加速時のように、片弁可変制御から両弁可変制御（例えば、両弁ともに最大作用角／最大リフト量とする状態）に切り換えるときがある。このとき、駆動機構により制御軸が瞬時に回転させられる。以下、制御軸を瞬時（即座）に目標位置まで回転させる制御を「通常制御」という。この通常制御を実施すると同時に、ピンによる連結を解除するために、つまり、ピン穴からピンを抜くために、ピンに掛かる油圧負荷が解除される。
【０００７】
しかしながら、ピンに掛かる油圧が低下するまでには、ある程度の時間が必要である。このため、ピンが抜けきらないまま、制御軸の位置がピン嵌合位置を超えてしまう場合がある。この場合、大リフトアームに対して、大リフトカムの押圧力ではなく、主カムの押圧力が、揺動アーム及びピンを介して伝達される。ここで、大リフトカムよりも主カムの方がカム高さが高い。そうすると、大リフトアームに設けられた大リフトローラと、大リフトカムとが、バルブリフト中に離れてしまう。その後、ピンに掛かる油圧が低下すると、ピンが抜けて、大リフトローラと大リフトカムとが再接触する。このときに、打音を発生する可能性や、大リフトローラのローラ面や大リフトカムのカム面に衝撃を与える可能性があった。
【０００８】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、制御軸位置が早期にピン連結位置を超える場合の不具合を抑制することが可能な可変動弁機構の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、切換対象バルブの開弁特性を固定すると共に他のバルブの開弁特性を可変とする片弁可変制御と、該切換対象バルブ及び該他のバルブの開弁特性を共に可変とする両弁可変制御とを切換可能な可変動弁機構の制御装置であって、
制御軸の位置に応じて揺動可能に設けられ、主カムの押圧力をバルブに伝達する揺動部材と、
片弁可変制御時に、前記主カムよりも高いカム高さを有する大リフトカムの押圧力を前記切換対象バルブに伝達する大リフトアームと、
片弁可変制御時には前記揺動部材と大リフトアームとを連結し、両弁可変制御時には該連結を解除するピンと、
前記制御軸の位置の指令値を算出する指令値算出手段と、
前記指令値に基づいて、前記制御軸を駆動する制御軸駆動手段と、
前記片弁可変制御から前記両弁可変制御に切り換える際、制御軸位置をピン連結位置よりも大作用角側に変更する場合には、前記ピンによる前記連結を解除するために必要な時間である連結解除時間を算出する連結解除時間算出手段とを備え、
前記指令値算出手段は、前記連結解除時間の間は、制御軸位置がピン連結位置を超えないように前記指令値をなますことを特徴とする。
【００１０】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記指令値算出手段は、前記片弁可変制御から前記両弁可変制御に切り換える際、機関回転数が低い場合には、高い場合に比して前記指令値の変化を早くすることを特徴とする。
【００１１】
また、第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記片弁可変制御から前記両弁可変制御に切り換える際、制御軸位置をピン連結位置よりも大作用角側に変更する場合には、所定運転時間毎に、前記ピンによる連結を解除することを禁止する連結解除禁止手段を更に備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明によれば、制御軸位置の指令値をなますことで、連結解除時間の間に制御軸位置がピン連結位置を超えることが防止される。よって、ピンによる連結が解除されないまま、制御軸位置がピン連結位置を超えることが防止される。すなわち、ピンによる連結が解除されないまま、主カムの押圧力が揺動アーム及びピンを介して大リフトアームに伝達され、バルブリフト中に大リフトカムと大リフトアームのローラとが離れてしまう事態を回避することができる。よって、制御軸位置が早期にピン連結位置を超える場合の不具合を抑制することができる。
【００１３】
第２の発明によれば、機関回転数が低い場合には、高い場合に比して指令値の変化が早くされる。これにより、機関回転数が低い場合には、高い場合に比して運転状態に対応した本来の制御軸位置に早期に近づけることができるため、運転状態に対応した作用角及びリフト量に早期に近づけることができる。よって、なまし制御を実施することによる燃焼悪化を抑制することができ、燃費及び排気エミッション特性の悪化を抑制することができる。
【００１４】
第３の発明によれば、片弁可変制御から両弁可変制御に切り換える際、制御軸位置をピン連結位置よりも大作用角側に変更する場合には、所定運転時間毎に、ピンによる連結を解除することが禁止される。これにより、第２カムの押圧力ではなく主カムの押圧力が、揺動アーム及びピンを介して大リフトアームに伝達されることとなる。よって、所定時間毎に、揺動アームと大リフトアームにおいてピンを介した力の関係が変わることとなる。従って、ピン及びピンが挿入されるピン穴の偏摩耗を防止することができ、ピンの固着を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１６】
実施の形態１．
［システムの構成］
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。本実施の形態１のシステムは、内燃機関１を備えている。内燃機関１は、複数の気筒２を有している。図１には、複数気筒のうちの１気筒のみを示している。
【００１７】
内燃機関１は、内部にピストン３を有するシリンダブロック４を備えている。ピストン３は、クランク機構を介してクランクシャフト５と接続されている。クランクシャフト５の近傍には、クランク角センサ５Ａが設けられている。クランク角センサ５Ａは、クランクシャフト５の回転角度（クランク角CA）を検出するように構成されている。また、シリンダブロック４には、冷却水温Twを検出する水温センサ６が設けられている。
【００１８】
シリンダブロック４の上部にはシリンダヘッド８が組み付けられている。ピストン３上面からシリンダヘッド８までの空間は燃焼室１０を形成している。シリンダヘッド８には、燃焼室１０内に直接燃料を噴射するインジェクタ９が設けられている。また、シリンダヘッド８には、燃焼室１０内の混合気に点火する点火プラグ１１が設けられている。
【００１９】
シリンダヘッド８は、燃焼室１０と連通する吸気ポート１２を備えている。吸気ポート１２と燃焼室１０との接続部には吸気バルブ１４が設けられている。本実施の形態１のシステムは、気筒毎に設けられた複数の吸気ポート１２に対応して複数の吸気バルブ１４を備えている。図１には、吸気ポート１２と吸気バルブ１４とをそれぞれ１つずつ示している。吸気バルブ１４と吸気カム軸１５に設けられた吸気カム（主カム）１６との間には、可変動弁装置１８が設けられている。可変動弁装置１８は、吸気バルブ１４の開弁特性を機械的に変更可能に構成されている。なお、可変動弁装置１８の詳細については、後述する。
【００２０】
吸気ポート１２には、吸気通路１９が接続されている。吸気通路１９の途中にはサージタンク２１が設けられている。サージタンク２１の上流にはスロットルバルブ２２が設けられている。スロットルバルブ２２は、スロットルモータ２３により駆動される電子制御式のバルブである。スロットルバルブ２２は、アクセル開度センサ２４により検出されるアクセル開度AAに基づいて駆動されるものである。スロットルバルブ２２の近傍には、スロットル開度TAを検出するスロットル開度センサ２５が設けられている。スロットルバルブ２２の上流には、エアフロメータ２６が設けられている。エアフロメータ２６は吸入空気量Gaを検出するように構成されている。エアフロメータ２６の上流にはエアクリーナ２７が設けられている。
【００２１】
また、シリンダヘッド８は、燃焼室１０と連通する排気ポート２８を備えている。排気ポート２８と燃焼室１０との接続部には排気バルブ２９が設けられている。排気ポート２８には排気通路３０が接続されている。排気通路３０には、排気ガスを浄化する触媒３４が設けられている。触媒３４の上流には、排気空燃比を検出する空燃比センサ３２が設けられている。
【００２２】
また、本実施の形態のシステムは、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０を備えている。ＥＣＵ６０の出力側には、インジェクタ９、点火プラグ１１、可変動弁装置１８、スロットルモータ２３のほか、後述するポンプ８２及びＯＣＶ８４（図５参照）等が接続されている。ＥＣＵ６０の入力側には、クランク角センサ５Ａ、水温センサ６、アクセル開度センサ２４、スロットル開度センサ２５、エアフロメータ２６、空燃比センサ３１のほか、後述する油圧センサ８６（図５参照）等が接続されている。ＥＣＵ６０は、各センサの出力に基づいて、燃料噴射制御や点火時期制御のような内燃機関全体の制御を実行する。
また、ＥＣＵ６０は、クランク角センサ５Ａの出力に基づいて、機関回転数NEを算出する。また、ＥＣＵ６０は、アクセル開度AAやスロットル開度TA等に基づいて、内燃機関１に要求される負荷KLを算出する。
また、ＥＣＵ６０は、運転状態（NE,KL）に応じて、燃焼室１０内で発生させるスワールの要求値を算出する。更に、ＥＣＵ６０は、該スワールの要求値を実現させるべく、制御軸４１の位置を制御することで吸気バルブ１４の開弁特性を制御する。
【００２３】
［可変動弁装置の構成］
図２は、図１に示すシステムにおいて、可変動弁装置１８の構成を説明するための斜視図である。
図２に示すように、吸気カム軸１５には、１気筒当たり２つの吸気カム１６，１７が設けられている。そして、第１吸気カム（以下「主カム」という。）１６を中心にして、２つの吸気バルブ１４Ｌ，１４Ｒが左右対称に配置されている。主カム１６と吸気バルブ１４Ｌ，１４Ｒとの間には、主カム１６の回転運動に各吸気バルブ１４Ｌ，１４Ｒのリフト運動を連動させる可変動弁機構４０Ｌ，４０Ｒがそれぞれ設けられている。一方、第２吸気カム（以下「大リフトカム」という。）１７は、主カム１６との間で、第２吸気バルブ１４Ｒを挟むようにして配置されている。大リフトカム１７と第２吸気バルブ１４Ｒとの間には、大リフトカム１７の回転運動に第２吸気バルブ１４Ｒのリフト運動を連動させる固定動弁機構７０が設けられている。本可変動弁装置１８は、第２吸気バルブ１４Ｒのリフト連動の連動先を、後述するアーム結合機構７２を用いて可変動弁機構４０Ｒと固定動弁機構７０との間で選択的に切り換えることができるように構成されている。
【００２４】
（１）可変動弁機構の構成
図３は、図２に示す可変動弁装置１８における可変動弁機構４０の構成を説明するための図である。具体的には、図３は、可変動弁機構４０を吸気カム軸１５の軸方向から見た図である。尚、左右の可変動弁機構４０Ｌ，４０Ｒは、基本的には、主カム１６に対して対称形であるので、ここでは左右の可変動弁機構４０Ｌ，４０Ｒを区別することなくその構成を説明する。また、本明細書および図面では、左右の可変動弁機構４０Ｌ，４０Ｒを区別しないときには、単に可変動弁機構４０と表記する。同様に、可変動弁機構４０Ｌ，４０Ｒの各構成部品や吸気バルブ１４Ｌ，１４Ｒ等の対称に配置されている部品については、特に区別をする必要がある時以外は、左右を区別するＬ、Ｒの記号は付けないものとする。
【００２５】
図３に示すように、ロッカーアーム３５は吸気バルブ１４によって支持されている。可変動弁機構４０は、主カム１６とロッカーアーム３５との間に介在している。可変動弁機構４０は、主カム１６の回転運動とロッカーアーム３５の揺動運動との連動状態を連続的に変化させるように構成されている。
【００２６】
可変動弁機構４０は、吸気カム軸１５と平行に配置された制御軸４１を有している。この制御軸４１は、後述する駆動機構（図６参照）により回転駆動される。図３に示すように、制御軸４１には、制御アーム４２がボルト４３によって固定されている。制御アーム４２の一部は、制御軸４１の径方向に突出している。制御アーム４２の突出部には、中間アーム４４がピン４５によって取り付けられている。ピン４５は、制御軸４１の中心から偏心した位置に配置されている。よって、中間アーム４４は、ピン４５を中心にして揺動するように構成されている。中間アーム４４の先端部には、後述するローラ５２，５３が回転可能に設けられている。
【００２７】
制御軸４１には、揺動アーム５０が揺動可能に支持されている。揺動アーム５０は、主カム１６に対向する側に、スライド面５０ａを有している。スライド面５０ａは、第２ローラ５３に接触するように形成されている。スライド面５０ａは、第２ローラ５３が揺動アーム５０の先端側から制御軸４１の軸中心側に向かって移動するほど、主カム１６との間隔が徐々に狭まるような曲面で形成されている。また、揺動アーム５０は、スライド面５０ａの反対側に、揺動カム面５１を有している。揺動カム面５１は、揺動アーム５０の揺動中心からの距離が一定となるように形成された非作用面５１aと、非作用面５１ａから離れた位置ほど制御軸４１の軸中心からの距離が遠くなるように形成された作用面５１ｂとで構成されている。
【００２８】
スライド面５０ａと主カム１６の周面との間には、第１ローラ５２と第２ローラ５３が配置されている。より具体的には、第１ローラ５２は、主カム１６の周面と接触するように配置されている。また、第２ローラ５３は、揺動アーム５０のスライド面５０ａに接触するように配置されている。第１ローラ５２と第２ローラ５３とは、上記中間アーム４４の先端部に固定された連結軸５４によって回転自在に支持されている。中間アーム４４は、ピン４５を支点として揺動するので、これらのローラ５２，５３もピン４５から一定距離を保ちながらスライド面５０ａおよび主カム１６の周面に沿って揺動する。
【００２９】
また、揺動アーム５０には、バネ座５０ｂが形成されている。このバネ座５０ｂには、ロストモーションスプリング３８の一端が掛けられている。ロストモーションスプリング３８の他端は、内燃機関の静止部位に固定されている。ロストモーションスプリング３８は圧縮バネである。ロストモーションスプリング３８から受ける付勢力により、揺動アーム５０のスライド面５０ａが第２ローラ５３に押し当てられ、更に、第１ローラ５２が主カム１６に押し当てられる。これにより、第１ローラ５２及び第２ローラ５３は、スライド面５０ａと主カム１６の周面とに両側から挟み込まれた状態で位置決めされる。
【００３０】
揺動アーム５０の下方には、上記ロッカーアーム３５が配置されている。ロッカーアーム３５には、揺動カム面５１に対向するようにロッカーローラ３６が設けられている。ロッカーローラ３６は、ロッカーアーム３５の中間部に回転自在に取り付けられている。ロッカーアーム３５の一端は、バルブ１４のバルブシャフト１４ａによって支持されており、ロッカーアーム３５の他端は、油圧式ラッシュアジャスタ３７によって回転自在に支持されている。リフト作動の際、バルブシャフト１４ａは、バルブスプリング１４ｂによって、閉方向、すなわち、ロッカーアーム３５を押し上げる方向に付勢されている。ロッカーローラ３６は、この付勢力と油圧式ラッシュアジャスタ３７によって揺動アーム５０の揺動カム面５１に押し当てられている。
【００３１】
上述した可変動弁機構４０の構成によれば、主カム１６の回転に伴って、主カム１６の押圧力が第１ローラ５２及び第２ローラ５３を介してスライド面５０ａに伝達される。その結果、揺動カム面５１とロッカーローラ５６との接点が非作用面５１ａから作用面５１ｂにまで及ぶと、ロッカーアーム３５が押し下げられ、バルブ１４が開弁する。
【００３２】
また、可変動弁機構４０の構成によれば、制御軸４１の回転角度（回転位置）を変化させると、スライド面５０ａ上における第２ローラ５３の位置が変化し、リフト動作時の揺動アーム５０の揺動範囲が変化する。より具体的には、制御軸４１を図３における反時計回り方向に回転させると、スライド面５０ａ上における第２ローラ５３の位置が揺動アーム５０の先端側に移動する。そうすると、主カム１６の押圧力が伝達されることで揺動アーム５０が揺動動作を開始した後に、現実にロッカーアーム３５が押圧され始めるまでに要する揺動アーム５０の回転角度は、制御軸４１が図３における反時計回り方向に回転するほど大きくなる。つまり、制御軸４１を図３における反時計回り方向に回転させることにより、バルブ１４の作用角及びリフト量を小さくすることができる。逆に、制御軸４１を時計回り方向に回転させることにより、バルブ１４の作用角及びリフト量を大きくすることができる。
【００３３】
（２）固定動弁機構の構成
次に、図２及び図４を参照して、固定動弁機構７０の構成について説明する。図４は、図２に示す可変動弁機構４０及び固定動弁機構７０を示す分解斜視図である。
図２に示すように、固定動弁機構７０は、大リフトカム１７と第２揺動アーム５０Ｒとの間に介在している。固定動弁機構７０は、第２揺動アーム５０Ｒの揺動運動を大リフトカム１７の回転運動に連動させるものである。固定動弁機構７０は、大リフトカム１７によって駆動される大リフトアーム７１と、大リフトアーム７１を第２揺動アーム５０Ｒに結合させるアーム結合機構７２（図４参照）とを備えている。アーム結合機構７２は、後述するピン７４、油圧室７５、ピン穴７６、リターンスプリング７７及びピストン７８によって構成されている。
【００３４】
大リフトアーム７１は、制御軸４１上に第２揺動アーム５０Ｒと並んで配置され、第２揺動アーム５０Ｒとは独立して回転可能となっている。大リフトアーム７１には、大リフトカム１７の周面に接触する入力ローラ（以下「大リフトローラ」という。）７３が回転可能に支持されている。
図４に示すように、大リフトアーム７１には、バネ座７１ａが形成されている。このバネ座７１ａには、上記揺動アーム５０と同様に、図示しないロストモーションスプリングが掛けられている。このロストモーションスプリングのバネ力によって、大リフトローラ７３が大リフトカム１７の周面に押し当てられる。
【００３５】
大リフトアーム７１は、第２揺動アーム５０Ｒに向けて出し入れ可能なピン７４を備えている。大リフトアーム７１には、第２揺動アーム５０Ｒ側に開口部を有する油圧室７５が形成されている。この油圧室７５内にピン７４が嵌め込まれている。油圧室７５は、後述する油圧系に接続されている。後述する油圧系（図５参照）により油圧室７５内の油圧が高められた場合に、ピン７４は、その油圧によって油圧室７５から第２揺動アーム５０Ｒに向けて押し出される。
【００３６】
一方、第２揺動アーム５０Ｒには、大リフトアーム７１側に開口部を有するピン穴７６が形成されている。ピン７４とピン穴７６は、制御軸４１を中心とする同じ円弧上に配置されている。これにより、第２揺動アーム５０Ｒが大リフトアーム７１に対して所定の回転角度に位置したとき、ピン穴７６の位置とピン７４の位置とが一致するようになっている。ピン穴７６内には、その奥側からリターンスプリング７７と、リフタとしてのピストン７８とが配置されている。
【００３７】
図５は、ピン７４を作動させるための油圧系の構成を示す概略図である。
図５に示すように、制御軸４１内には、油路８１が形成されている。この油路８１は、油圧室７５と、制御軸４１と大リフトアーム７１との摺動隙間と、制御軸４１と第２揺動アーム５０Ｒとの摺動隙間とにそれぞれ接続されている。また、この油路８１は、ポンプ８２に接続されている。油路８１の途中には、排出路８３が接続されている。油路８１と排出路８３との接続部には、オイルコントロールバルブ（以下「ＯＣＶ」という。）８４が設けられている。ＯＣＶ８４は、例えば、ＥＣＵ６０から電圧が印加されると作動する電磁駆動弁である。排出路８３には、潤滑油の流量を調整するオリフィス８５が設けられている。また、本油圧系は、油圧センサ８６を備えている。油圧センサ８６は、油路８１内の油圧を検出するように構成されている。
【００３８】
ＥＣＵ６０からＯＣＶ８４に電圧が印加されず、ＯＣＶ８４が非作動中である間は、ポンプ８２により加圧された潤滑油は、排出路８３を通って排出される。このとき、ピン７４に掛かる油圧は低くなる。すなわち、ピン７４に掛かる油圧負荷が解除される。
一方、ＥＣＵ６０からＯＣＶ８４に電圧が印加され、ＯＣＶ８４が作動すると、ポンプ８２により加圧された潤滑油は、油路８１を通って上記摺動隙間及び油圧室７５に供給される。このとき、ピン７４に掛かる油圧が高くなる。すなわち、ピン７４に掛かる油圧負荷が維持される。
このように、ＯＣＶ８４を用いて油圧室７５内の油圧（すなわち、ピン７４に掛かる油圧）を制御することにより、ピン７４を作動させることができる。
【００３９】
図６は、制御軸４１の駆動機構を示す概略図である。
図６に示すように、制御軸４１の端部近傍には、ウォームホイール９２が固定されている。図示は省略するが、ウォームホイール９２の両端面は、スラスト受け部により狭持されている。このスラスト受け部により、ウォームホイール９２のスラスト方向（すなわち、制御軸４１の軸方向）における位置規制が行われる。また、ウォームホイール９２と噛み合わされるように、ウォームギヤ９４が配置されている。ウォームギヤ９４は、ベアリング９５Ａ，９５Ｂを介してハウジング９６に回転可能に固定されている。
【００４０】
ウォームギヤ９４は、電動モータ９８の出力軸に固定されている。電動モータ９８の出力軸には、電動モータ９８の回転角度を検出する回転角センサ９９が設けられている。電動モータ９８と回転角センサ９９とは、上記ＥＣＵ６０に接続されている。ＥＣＵ６０は、回転角センサ９９により検出される回転角度に基づいて、電動モータ９８の駆動制御を実行する。電動モータ９８の駆動力は、ウォームギヤ９４及びウォームホイール９２を介して制御軸４１に伝達される。すなわち、電動モータ９８を駆動させることにより、制御軸４１を回転させることができる。よって、ＥＣＵ６０により電動モータ９８の駆動量を制御することで、制御軸４１の位置（以下「制御軸位置S」という。）を制御することができる。
【００４１】
［実施の形態１の特徴］
（片弁可変制御）
上記システムでは、第２揺動アーム５０Ｒが大リフトアーム７１に対して所定の回転角度に位置したとき、ピン７４とピン穴７６の位置が一致する。ピン穴７６の位置とピン７４の位置とが一致したとき、ピン７４はピストン７８に当接する。このとき、リターンスプリング７７がピストン７８を押す力よりも、油圧室７５内の油圧がピン７４を押す力の方が大きければ、ピン７４は、ピストン７８をピン穴７６の奥に押し込むようにしてピン穴７６内に進入する。つまり、ＯＣＶ８４を作動させて油圧室７５内の油圧を上げることで、ピン７４をピン穴７６に挿入することができる。ピン７４がピン穴７６内に挿入されると、第２揺動アーム５０Ｒと大リフトアーム７１とが連結される。これにより、第２吸気バルブ１４Ｒのリフト運動の連動先を可変動弁機構２０Ｒから固定動弁機構７０へ切り換えることができる。
【００４２】
この場合、第２揺動アーム５０Ｒには、吸気カム軸１５の回転運動が大リフトカム１７から大リフトアーム７１を介して伝達される。第２吸気バルブ１４Ｒの開弁特性は、大リフトカム１７、大リフトアーム７１および第２揺動アーム５０Ｒの形状及び位置関係によって機械的に決まり、制御軸４１の回転角度に関係なく常に一定の開弁特性（大作用角／大リフト量）に固定される。すなわち、第２吸気バルブ１４Ｒの開弁特性を一定とする一定制御が行われる。
【００４３】
これに対し、第１揺動アーム５０Ｌには、主カム１６から第１ローラ５２及び第２ローラ５３Ｌを介して吸気カム軸１５の回転運動が伝達される。よって、第１吸気バルブ１４Ｌの開弁特性は、制御軸４１の回転角度に連動して変化することになる。
従って、第２吸気バルブ１４Ｒの開弁特性を固定した状態で、第１吸気バルブ１４Ｌの開弁特性のみを制御軸４１の回転角度に連動させて変化させることができる片弁可変制御を行うことができる。
【００４４】
（両弁可変制御）
一方、ＯＣＶ８４を非作動にして油圧室７５内の油圧を下げることで、ピン７４をピン穴７６から抜くことができる。これにより、大リフトアーム７１と第２揺動アーム５０Ｒとの連結が解除される。よって、第２吸気バルブ１４Ｒのリフト運動の連動先を固定動弁機構７０から可変動弁機構２０Ｒへ切り換えることができる。
【００４５】
この場合、カム軸１５の回転運動は、主カム１６から第１及び第２ローラ５２，５３を介して、第１及び第２揺動アーム５０Ｌ，５０Ｒのそれぞれのスライド面５０ａに伝達される。よって、第１吸気バルブ１４Ｌ及び第２吸気バルブ１４Ｒの開弁特性は、同一であり、制御軸４１の回転に連動して変化することとなる。すなわち、第２吸気バルブ１４Ｒの開弁特性を可変とする可変制御が行われる。
従って、第１吸気バルブ１４Ｌの開弁特性と第２吸気バルブ１４Ｒの開弁特性とを制御軸４１の回転角度に連動させて共に変化させることができる両弁可変制御を行うことができる。
【００４６】
図７は、片弁可変領域及び両弁可変領域の一例を示す図である。
図７に示すように、吸気バルブ１４の開弁特性制御は、機関回転数NEと負荷KLとによって定められる運転領域によって決められる。
【００４７】
低負荷から中負荷、かつ、低回転から中回転の運転領域、すなわち、図７に示す片弁可変領域では、スワールを発生させることが要求されるため、上記片弁可変制御が行われる。この片弁可変領域では、ピン７４により第２揺動アーム５０Ｒと大リフトアーム７１とが連結されている。このため、第２吸気バルブ１４Ｒの開弁特性が大作用角／大リフト量に固定される。第１吸気バルブ１４Ｌの作用角／リフト量は、制御軸４１の回転角度に応じて連続的に変更される。すなわち、内燃機関の運転状態（機関回転数NE、負荷KL）に応じて制御軸４１の回転角度をＥＣＵ６０により制御することで、該運転状態に最適なスワールを連続的に変化させながら発生させることができる。これにより、内燃機関の燃焼状態を良好にすることができる。燃焼状態を良好にすることで、燃費を向上させることができ、排気エミッションを低減することができる。
【００４８】
一方、高回転高負荷、低回転高負荷、低回転低負荷（アイドル）等の運転領域、すなわち、図７に示す両弁可変領域では、スワールを発生させることが要求されないため、上記両弁可変制御が行われる。この両弁可変領域では、ピン７４は大リフトアーム７１の油圧室７５内に収まっている。このため、第１吸気バルブ１４Ｌと共に第２吸気バルブ１４Ｒの作用角／リフト量も連続的に変更される。よって、制御軸４１の回転角度に応じて、両方の吸気バルブ１４Ｌ，１４Ｒの開弁特性は共に等しいリフト量／作用角とされる。例えば、両弁可変領域のうち高回転高負荷領域では、多くの吸入空気量を得ることが要求されるため、両方の吸気バルブ１４Ｌ，１４Ｒの開弁特性が共に大作用角／大リフト量に制御される。
なお、図７に示すように、両弁可変領域と片弁可変領域との境界は、ピン穴７６に対してピン７４の抜き差しが実行されるピン作動線となる。
【００４９】
ところで、第２揺動アーム５０Ｒにおけるピン穴７６の位置は任意に決定することができる。すなわち、ピン７４の抜き差しを実行する際の吸気バルブ１４Ｌ，１４Ｒの作用角／リフト量を任意に決定することができる。
図８は、ピン嵌合時（ピン連結時）の吸気バルブ１４Ｌ，１４Ｒの作用角／リフト量を示す図である。図８において、破線Ａは、可変動弁機構４０の機構上実現可能な最大作用角／最大リフト量を表している。破線Ｄは、可変動弁機構４０の機構上実現可能な最小作用角／最小リフト量を表している。実線Ｂは、両弁可変制御時の最大作用角／最大リフト量を表している。この実線Ｂで表される最大作用角／最大リフト量は、吸気バルブ１４の構成部品の設計諸元等から定まる。
【００５０】
また、図８において、実線Ｅは、片弁可変制御時の第２吸気バルブ１４Ｒの作用角／リフト量を表している。この実線Ｅで表される作用角／リフト量は、燃費，排気性能の要求、すなわち、燃焼室１０内に生じさせるスワールの要求から定められる。
一般的には、図８に示すように、片弁可変制御時の作用角／リフト量Ｅは、両弁可変制御時の最大作用角／最大リフト量Ｂよりも小さくされる。
【００５１】
また、図８において、太い実線Ｃは、ピン嵌合時の作用角／リフト量を表している。この太い実線Ｃで表される作用角／リフト量は、実線Ｂで表される両弁可変制御時の最大作用角／最大リフト量と、実線Ｅで表される片弁可変制御時の作用角／リフト量との間に設定されている。これにより、両弁可変制御から片弁可変制御への切り換え前後で、第２吸気バルブ１４Ｒの作用角及びリフト量の急変を防止することができる。よって、このときに可変動弁機構４０の構成部品に掛かる負荷を抑制することができる。
【００５２】
ところで、片弁可変領域で第１吸気バルブ１４Ｌが小作用角／小リフト量である状態から、両弁可変領域の両吸気バルブ１４Ｌ，１４Ｒが最大作用角／最大リフト量である状態に急速に切り換える場合がある。この切り換えは、例えば、急加速時に行われる。この場合、図６に示す駆動機構を用いて、制御軸４１の位置を、小作用角の位置から最大作用角の位置まで瞬時に回転させる。この制御軸４１の回転により、制御アーム４２と揺動アーム５０の位置が変わり、両弁可変制御の最大作用角／最大リフト量の状態にされる。これと同時に、ピン穴７６からピン７４を抜くために、ＯＣＶ８４を非作動にすることで、ピン７４に掛かる油圧を解除する。
【００５３】
しかしながら、ピン７４に掛かる油圧が低下するまでにはある程度時間を要する。よって、上記通常制御のように制御軸４１を目標位置まで瞬時に回転させると、ピン穴７６からピン７４が抜けきらないままで（つまり、第２揺動アーム５０Ｒと大リフトアーム７１とがピン７４で連結されたままで）、両弁可変制御の最大作用角／最大リフト量の状態となる場合がある。かかる場合、大リフトアーム７１には、大リフトカム１７の押圧力ではなく、主カム１６の押圧力が、第２揺動アーム５０Ｒ及びピン７４を介して伝達されることとなる。そうすると、大リフトカム１７と、大リフトアーム７１に設けられた大リフトローラ７３とが、バルブリフト中に一時的に離れてしまう。このため、油圧が十分低下してピン７４が抜けて、大リフトローラ７３と大リフトカム１７とが再接触する際に、打音を発生する場合がある。さらに、その再接触による衝撃によりローラ面やカム面を損傷する可能性がある。
【００５４】
そこで、本実施の形態１では、ピン穴７６からピン７４が抜けるのに必要な所定時間（つまり、ピン７４に掛かる油圧が十分に低くなるのに必要な所定時間）は、制御軸位置がピン嵌合位置を超えて大作用角／大リフト側とならないように、図１０に示す「なまし制御」を実施する。すなわち、通常制御時に比して、制御軸の変化が遅くされる。
【００５５】
図９は、制御軸位置S（指令値Sord）の通常制御を説明するための図である。図１０は、本実施の形態１による制御軸位置S（指令値Sord）のなまし制御を説明するための図である。なお、制御軸位置Sは、上記回転角センサ９９の出力に基づいて検出することができる。図９及び図１０は、ともに運転状態に応じて決定される目標位置Strgが、ピン嵌合位置Sinsよりも大作用角／大リフト量側である場合を示す図である。図９及び図１０において、「S0」は、両弁可変制御への切り換え直前（例えば、片弁可変制御が実行されている時刻ｔ０）の制御軸位置を表している。時刻ｔ１において、片弁可変制御から両弁可変制御への切り換えが開始される。つまり、この時刻ｔ１において、ＯＣＶ８４が非作動にされる。
【００５６】
図９に示す通常制御によれば、時刻ｔ２において、破線で示される指令値Sordが目標値Strgに達している。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間は、例えば、数msecである。その後、時刻ｔ３において、図中の太線で示される実際の制御軸位置Sが目標値Strgに達している。ところが、この時刻ｔ３においては、切り換え開始時刻ｔ１から所定時間ΔＴを経過していない。この所定時間ΔＴは、ピン７４が抜けきるのに必要な時間、すなわち、ピン７４に掛かる油圧が十分低下するのに必要な時間であり、例えば、数十msecである。よって、時刻ｔ３においては、ピン穴７６からピン７４が抜けきらない。かかるピン７４が抜けきらない状態で実際の制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsよりも大作用角／大リフト量側になると、上記のように大リフトカム１７の押圧力が大リフトアーム７１に伝達されることとなる。そうすると、バルブリフト中に大リフトローラ７３と大リフトカム１７とが一時的に離れてしまう事態が生じてしまう。
【００５７】
これに対して、図１０に示すなまし制御によれば、切り換え開始時刻ｔ１から所定時間ΔＴが経過する時刻ｔ４において、図中の太線で示される実際の制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えないようにされる。本実施の形態１では、時刻ｔ４において、指令値Sordがピン嵌合位置Sinsを超えないように制御されている。この所定時間ΔＴは、機械的には、ピン７４の径・長さ、バネ力等により定まり、冷却水温Twと相関を有している。よって、予め作成しておいた冷却水温Twと所定時間ΔＴとの関係を定めたマップを参照することで、冷却水温Twに応じた所定時間ΔＴを求めることができる。
両弁可変制御への切り換え開始時刻ｔ１からの経過時間tにおける指令値Sordは、次式(1)により求められる。
Sord=SO+a×tk・・・(1)
上式中の「SO」は、上述したように、両弁可変制御への切り換え直前の実際の制御軸位置である。また、上式中の「a」及び「k」は、それぞれ定数である。
【００５８】
本実施の形態１によれば、切り換え開始時刻ｔ１からの経過時間tにおける指令値Sordが、上式(1)に従って求められる。これにより、目標位置Strgがピン嵌合位置Sinsよりも大作用角／大リフト側である場合であっても、確実にピン７４が抜けるまでは、制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えないように制御される。すなわち、ピン穴７６からピン７４が抜けきらないままで、制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えるという事態を回避することができる。このため、大リフトアーム７１が主カム１６により駆動される事態、すなわち、バルブリフト中に大リフトローラ７３と大リフトカム１７とが一時的に離れるという事態を回避することができる。よって、大リフトローラ７３と大リフトカム１７との再接触時に起こる打音発生並びにその再接触によるローラ面やカム面の損傷を回避することができる。
【００５９】
［実施の形態１における具体的処理］
図１１は、本実施の形態１において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。
図１１に示すルーチンによれば、先ず、機関運転状態（NE,KL）に基づいて、片弁可変領域であるか否かを判別する（ステップ１００）。ＥＣＵ６０は、図７に示すようなマップを格納しており、該マップを参照することで上記ステップ１００の判別処理を実行することができる。このステップ１００で片弁可変領域ではないと判別された場合、すなわち、両弁可変領域であると判別された場合には、制御軸位置S（指令値Sord）を瞬時に目標位置Strgにする通常制御を実施する（ステップ１０２）。
【００６０】
一方、上記ステップ１０２で片弁可変領域であると判別された場合には、その後両弁可変領域に変化したか否かを判別する（ステップ１０４）。このステップ１０４では、上記ステップ１００で“YES”と判別された後に、車両運転者のアクセル操作に応じた機関運転状態の変化により両弁可変領域に変化したか否かが判別される。このステップ１０４においても、上記ステップ１００と同様のマップが参照される。このステップ１０４で両弁可変領域に変化していないと判別された場合、すなわち、片弁可変領域のままであると判別された場合には、上記通常制御を実施する（ステップ１０２）。
【００６１】
上記ステップ１０４で両弁可変領域に変化したと判別された場合には、ＯＣＶ８４を非作動にすることで、ピン７４に掛かる油圧負荷を解除する（ステップ１０６）。その後、ピン嵌合位置よりも大作用角／大リフト量側に制御軸位置を回転させるか否かを判別する（ステップ１０８）。このステップ１０８では、機関運転状態（NE,KL）に基づき決定される目標制御軸位置が、ピン嵌合位置よりも大作用角／大リフト側であるか否かが判別される。
【００６２】
上記ステップ１０８でピン嵌合位置よりも大作用角／大リフト量側に制御軸位置を回転させないと判別された場合には、上記通常制御を実行する（ステップ１０２）。ピン穴７６からピン７４が抜けきらないまま制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えてしまうことがなく、大リフトローラ７３と大リフトカム１７とが離れるという事態が起こり得ないからである。
【００６３】
一方、上記ステップ１０８でピン嵌合位置よりも大作用角／大リフト量側に制御軸４１を回転させると判別された場合には、ＥＣＵ６０内に予め格納されたマップを参照して、水温Twに基づく所定時間ΔＴを算出する（ステップ１１０）。該マップによれば、水温Twが高いほど、所定時間ΔＴが短く算出される。次に、上記ステップ１１０で算出された所定時間ΔＴの間は、制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えないように、制御軸位置Sのなまし制御を実施する（ステップ１１２）。このステップ１１２では、両弁可変制御への切り換え開始直前の制御軸位置S0と、切り換え開始からの経過時間tとを用いて、上式(1)に従って、指令値Sordが算出される。そして、この指令値Sordに基づいて、電動モータ９８が駆動される。
【００６４】
以上説明したように、図１１に示すルーチンによれば、片弁可変制御から両弁可変制御への切り換え時に、目標位置Strgがピン嵌合位置Sinsよりも大作用角／大リフト量側である場合には、制御軸位置S（指令値Sord）のなまし制御が実行される。具体的には、ＯＣＶ８４を非作動にしてから所定時間ΔＴが経過するまでは、制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えないように制御される。よって、大リフトアーム７１が主カム１６により駆動される事態、すなわち、バルブリフト中に大リフトローラ７３と大リフトカム１７とが一時的に離れるという事態を回避することができる。よって、大リフトローラ７３と大リフトカム１７との再接触時に起こる打音発生並びにその再接触によるローラ面やカム面の損傷を回避することができる。
【００６５】
ところで、本実施の形態１では、図１０に示すように、両弁可変制御への切り換え開始時刻ｔ１から所定時間ΔＴが経過するまでは、指令値Sordがピン嵌合位置Sinsを超えないよう制御されている。しかし、この所定時間Δ経過時に指令値Sordがピン嵌合位置Sinsを超えていても、実際の制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えていなければ、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
また、本実施の形態１では、制御軸４１を回転駆動させて制御アーム４０及び揺動アーム５０の体勢を変更することによりバルブ開弁特性を変更する機構としたが、バルブ開弁特性を変更するための機構はこれに限られない。例えば、制御軸４１を軸方向に駆動させて揺動アームの体勢を変更する機構に対しても、本発明を適用することができる。
【００６７】
なお、本実施の形態１においては、バルブ１４Ｒが第１の発明における「切換対象バルブ１４Ｒ」に、バルブ１４Ｌが第１の発明における「他のバルブ」に、制御軸４１が第１の発明における「制御軸」に、主カム１６が第１の発明における「主カム」に、大リフトカム１７が第１の発明における「大リフトカム」に、大リフトアーム７１が第１の発明における「大リフトアーム」に、ピン７４が第１の発明における「ピン」に、それぞれ相当している。
また、本実施の形態１においては、ＥＣＵ６０が、ステップ１１０の処理を実行することにより第１の発明における「連結解除時間算出手段」が、ステップ１１２の処理を実行することにより第１の発明における「指令値算出手段」が、それぞれ実現されている。
【００６８】
実施の形態２．
次に、図１２から図１４を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２のシステムは、図１から図６に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ６０に、後述する図１４に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００６９】
［実施の形態２の特徴］
上記実施の形態１では、ＯＣＶ８４を非作動にしてから所定時間ΔＴが経過するまでは、制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えないように、制御軸位置指令値Sordのなまし制御が実施されている（図１０参照）。
【００７０】
ところで、片弁可変制御から両弁可変制御への切り換えが実施されるときの機関回転数（以下「切換時機関回転数」という。）は、切り換え前の運転状態と車両運転者により要求される運転状態とによって、すなわち、運転パターンによって異なっている。
図１２は、運転パターンと切換時機関回転数との関係を示す図である。図１２には、２つの運転パターン（第１及び第２運転パターン）と、各運転パターンにおける切換時機関回転数NE1,NE2とが示されている。切換時機関回転数NE1,NE2は、第１及び第２運転パターンとピン作動線との交点（図１２中に黒丸印で示す点）における機関回転数である。第１運転パターンにおける切換時機関回転数NE1は、第２運転パターンにおける機関回転数NE2に比して低い。
【００７１】
ここで、切換時機関回転数が低い場合には、高い場合に比して大リフトローラ７３と大リフトカム１７の再接触時の衝突速度が遅い。かかる切換時機関回転数が低い場合には、高い場合に比して該再接触時の打音や衝撃が小さい。このように再接触時の打音や衝撃が小さい場合には、大リフトリフトローラ７３と大リフトカム１７の再接触を許容し、制御軸位置Sを運転状態に対応する本来の目標位置Strgに早期に近づけることが、燃費及び排気特性の観点からは望ましい。
【００７２】
そこで、本実施の形態２では、切換時機関回転数が低い場合（すなわち、再接触時の衝突速度が比較的遅い場合）には、大リフトリフトローラ７３と大リフトカム１７の再接触を許容しつつ、制御軸位置Sを目標位置Strgまで早期に駆動することとする。つまり、切換時機関回転数が低い場合（すなわち、再接触時の衝突速度が比較的遅い場合）と、切換時機関回転数が高い場合とで、指令値Sordのなまし制御を異ならしめるようにする。
【００７３】
図１３は、本実施の形態２において実施される指令値Sordのなまし制御を説明するための図である。図１３に示すように、切換時機関回転数が高い場合（すなわち、再接触時の衝突速度が速い場合）には、上記実施の形態１で説明したように、所定期間ΔＴの間は、指令値Sordがピン嵌合位置Sinsを超えないようになまし制御が実施される。
【００７４】
一方、切換時機関回転数が低い場合（すなわち、再接触時の衝突速度が遅い場合）には、高い場合に比して指令値Sordの変化を早くする。このように指令値Sordの変化を早くするには、例えば、上式(1)中の定数a,kを変更する方法や、上式(1)に補正項を加える方法が考えられる。本実施の形態２では、定数aを大きくするか、定数kを小さくするか、あるいはその両方を行うことで、切換時機関回転数が低い場合に指令値Sordの変化を早くすることとする。
【００７５】
このように、切換時機関回転数が低い場合には、通常制御ほど瞬時に指令値Sordを変更しないものの、切換時機関回転数が高い場合に比して指令値Sordが早く目標位置Strgに達する。よって、切換時機関回転数が低い場合には、大リフトローラ７３と大リフトカム１７の再接触を許容しつつ、高い場合に比して制御軸位置Sを運転状態（NE,KL）に対応する本来の目標位置Strgに早期に近づけることができる。このため、なまし制御を実施することによる燃焼悪化を抑制することができ、燃費及び排気エミッション特性の悪化を抑制することができる。
【００７６】
［実施の形態２における具体的処理］
図１４は、本実施の形態２において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。
図１４に示すルーチンによれば、図１１に示すルーチンと同様に、片弁可変領域であるか否かを判別し（ステップ１００）、片弁可変領域である場合には、さらに片弁可変領域から両弁可変領域に変化したか否かを判別する（ステップ１０４）。片弁可変領域から両弁可変領域に変化した場合には、ＯＣＶ８４を非作動にすることで、ピン７４に掛かる油圧負荷を解除する（ステップ１０６）。次に、制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも大作用角／大リフト量側にするか否かを判別する（ステップ１０８）。
【００７７】
上記ステップ１００で片弁可変領域ではないと判別された場合、上記ステップ１０４で両弁可変領域に変化していないと判別された場合、及び、上記ステップ１０８で制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも大作用角／大リフト量側にしないと判別された場合には、制御軸位置Sの通常制御を実施する（ステップ１０２）。
【００７８】
上記ステップ１０８で制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも大作用角／大リフト量側にすると判別された場合には、切換時機関回転数が基準値NEthよりも小さいか否かを判別する（ステップ１１２）。この基準値NEthは、大リフトローラ７３と大リフトカム１７の再接触時の衝突速度が遅く、その再接触時の打音や衝撃が許容されるか否かを判別するための値である。
【００７９】
上記ステップ１１２で切換時機関回転数が基準値NEth以上であると判別された場合には、図１１に示すルーチンと同様に、水温Twに基づく所定時間Δを算出する（ステップ１１０）。その後、制御軸位置Sのなまし制御を実施する（ステップ１１６）。このステップ１１６では、上記ステップ１１０で算出された所定時間ΔＴの間は、制御軸位置Sがピン嵌合位置Sinsを超えないように、定数a2,k2を用いて上式(1)に従って指令値Sordが求められる。これにより、図１３において「高回転時のなまし制御」と表されるように、指令値Sordが変化する。
【００８０】
一方、上記ステップ１１２で切換時機関回転数が基準値NEthよりも低いと判別された場合には、定数a1,k1を用いて上式(1)に従って制御軸位置Sのなまし制御を実施する（ステップ１１８）。このステップ１１８で選択される定数a1は、上記ステップ１１６で選択される定数a2よりも大きい。また、このステップ１１４で選択される定数k1は、上記ステップ１１６で選択される定数k2よりも小さい。よって、このステップ１１８によれば、図１３において「低回転時のなまし制御」と表されるように、上記ステップ１１６に比して指令値Sordの変化が早い。このため、制御軸位置Sが早期に目標位置Strgに達することとなる。
【００８１】
以上説明したように、図１４に示すルーチンによれば、切換時機関回転数が基準値NEthよりも低い場合には、高い場合に比して指令値Sordの変化が早くされる。これにより、大リフトローラ７３と大リフトカム１７の再接触を許容しつつ、高い場合に比して制御軸位置Sを運転状態（NE,KL）に対応する本来の目標位置Strgに早期に近づけることができる。このため、なまし制御を実施することによる燃焼悪化を抑制することができ、燃費及び排気エミッション特性の悪化を抑制することができる。
【００８２】
ところで、本実施の形態２では、切換時機関回転数と基準値NEthとを比較した結果に応じて定数a1,k1もしくは定数a2,k2を選択しているが、比較を他段階行うことで切換時機関回転数を細かく分けてそれに応じた定数a,kを選択してもよい。さらに、これらの定数a,kを切換時機関回転数に対する関数により求めるようにしてもよい。
【００８３】
また、切換時機関回転数が基準値NEthよりも著しく低い場合には、大リフトリフトローラ７３と大リフトカム１７の再接触時の衝突速度も著しく遅くなる。よって、この場合、図１２に示す通常制御のように、指令値Sordを瞬時に目標位置Strgまで変化させるようにしてもよい。
【００８４】
なお、本実施の形態２においては、ＥＣＵ６０が、ステップ１１８の処理を実行することにより第２の発明における「指令値算出手段」が実現されている。
【００８５】
実施の形態３．
次に、図１５及び図１６を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態３のシステムは、図１から図６に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ６０に、後述する図１６に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００８６】
［実施の形態３の特徴］
図１５は、揺動アーム５０Ｒと大リフトアーム７１のピン７４を介した力関係を示す図である。具体的には、図１５（Ａ）は、片弁可変制御時の力関係を示す図であり、図１５（Ｂ）は、ピン７４が抜かれないまま両弁可変制御時で大作用角／大リフト量状態にされている場合の力関係を示す図である。
【００８７】
図１５（Ａ）に示すように、片弁可変制御が実施されているときは、ピン７４により第２揺動アーム５０Ｒと大リフトアーム７１とが連結されている。このとき、大リフトカム１７により大リフトアーム７１が駆動される。この大リフトアーム７１に対する押圧力は、ピン７４を介して第２揺動アーム５０Ｒに伝達され、ロッカーローラ３６を押す力となる。つまり、図中に矢印で示すように、大リフトアーム７１によりピン７４が押され、ピン７４により第２揺動アーム５０Ｒが押されることとなる。
【００８８】
このように、片弁可変制御時は、図１５（Ａ）に示すように、ピン７４の同じ面に力が掛かってしまう。このため、ピン７４やピン穴７６で偏摩耗（表面損傷や変形も含む）が発生してしまう。さらに、ピン７４の抜き差しが繰り返し実行されると、ピン穴７６の同じ箇所にスラッジが溜まってしまい、このスラッジによりピン７４が固着してしまう可能性がある。
【００８９】
そこで、本実施の形態３では、片弁可変制御から両弁可変制御のピン嵌合位置よりも大作用角／大リフト量側に切り換える際、所定の運転時間毎に、ピン７４を抜かないようにする。そうすると、図１５（Ｂ）に示すように、ピン７４により第２揺動アーム５０Ｒと大リフトアーム７１とが連結された状態で、主カム１６により第２揺動アーム５０Ｒが駆動される。この第２揺動アーム５０Ｒに対する押圧力は、図中に矢印で示すように、ロッカーローラ３６を押す力となると共に、ピン７４を介して大リフトアーム７１に伝達される。すなわち、第２揺動アーム５０Ｒによりピン７４が押され、ピン７４により大リフトアーム７１が押されることとなる。
【００９０】
このように、ピン７４に対して力が作用する箇所を、図１５（Ａ）に示す片弁可変制御時と異ならしめることができる。その結果、ピン穴７６においてピン７４を回転させることができる。よって、ピン７４やピン穴７６での偏摩耗の発生を防止することができる。さらに、ピン穴７６におけるスラッジ発生箇所の集中を回避することができるため、ピン７４の固着を防止することができる。
【００９１】
［実施の形態３における具体的処理］
図１６は、本実施の形態３において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。
図１６に示すルーチンによれば、図１１に示すルーチンと同様に、片弁可変領域であるか否かを判別し（ステップ１００）、片弁可変領域である場合には、さらに片弁可変領域から両弁可変領域に変化したか否かを判別する（ステップ１０４）。片弁可変領域から両弁可変領域に変化した場合には、制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも大作用角／大リフト量側にするか否かを判別する（ステップ１０８）。
【００９２】
上記ステップ１００で片弁可変領域ではないと判別された場合、上記ステップ１０４で両弁可変領域に変化していないと判別された場合、及び、上記ステップ１０８で制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも大作用角／大リフト量側にしないと判別された場合には、制御軸位置Sの通常制御を実施する（ステップ１０２）。
【００９３】
上記ステップ１０８で制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも大作用角／大リフト量側にすると判別された場合には、所定の運転時間を経過したか否かを判別する（ステップ１２０）。このステップ１２０では、後述するステップ１２８でリセットされてからカウントされている運転時間が基準値を超えたか否かが判別される。この基準値は、ピン７４の長さ・径、ピン穴７６の径、ピン７４に掛かる油圧負荷等に応じて予め定めておくことができる。
【００９４】
上記ステップ１２０で所定の運転時間を経過していないと判別された場合には、ピン穴７６においてピン７４を回転させる必要がないと判断される。この場合、図１１に示すルーチンと同様に、ＯＣＶ８４を非作動にすることでピン７４に掛かる油圧負荷を解除する（ステップ１０６）。
【００９５】
一方、上記ステップ１２０で所定の運転時間を経過したと判別された場合には、ピン穴７６においてピン７４を回転させる必要があると判断される。この場合、図１４（Ｂ）に示すような力関係とするべく、ＯＣＶ８４を作動させたままにすることでピン７４に掛かる油圧負荷を維持する（ステップ１２２）。その後、車両運転者のアクセル操作に応じた運転状態の変化により、両弁可変領域のまま、制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも小作用角／小リフト量側にするように変化したか否かを判別する（ステップ１２４）。このステップ１２４で制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも小作用角／小リフト量側にするように変化していないと判別された場合には、上記ステップ１２２の処理に戻る。
【００９６】
上記ステップ１２４で制御軸位置Sをピン嵌合位置Sinsよりも小作用角／小リフト量側にするように変化したと判別された場合には、ＯＣＶ８４を非作動にすることでピン７４に掛かる油圧負荷を解除する（ステップ１２６）。その後、運転時間をリセットする（ステップ１２８）。その後、本ルーチンを一旦終了する。
【００９７】
以上説明したように、図１６に示すルーチンによれば、片弁可変制御から両弁可変制御のピン嵌合位置よりも大作用角／大リフト量側に切り換える際、所定の運転時間毎に、ピン７４に掛かる油圧負荷を維持してピン７４を抜かないようにする。これにより、ピン７４に力が掛かる面を変えることができ、ピン穴７６においてピン７４を回転させることができる。よって、ピン７４やピン穴７６での偏摩耗の発生を防止することができる。さらに、ピン穴７６におけるスラッジ発生箇所の集中を回避することができるため、ピン７４の固着を防止することができる。
【００９８】
なお、本実施の形態３においては、ＥＣＵ６０が、ステップ１２０，１２２の処理を実行することにより第３の発明における「連結解除禁止手段」が実現されている。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。
【図２】図１に示すシステムにおいて、可変動弁装置１８の構成を説明するための斜視図である。
【図３】図２に示す可変動弁装置１８における可変動弁機構４０の構成を説明するための図である。
【図４】図２に示す可変動弁機構４０及び固定動弁機構７０を示す分解斜視図である。
【図５】ピン７４を作動させるための油圧系の構成を示す概略図である。
【図６】制御軸４１の駆動機構を示す概略図である。
【図７】片弁可変領域及び両弁可変領域の一例を示す図である。
【図８】制御軸位置Sの通常制御を説明するための図である。
【図９】制御軸位置S（指令値Sord）の通常制御を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態１による制御軸位置S（指令値Sord）のなまし制御を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態１において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】運転パターンと切換時機関回転数との関係を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態２において実施される指令値Sordのなまし制御を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施の形態２において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】揺動アーム５０Ｒと大リフトアーム７１のピン７４を介した力関係を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態３において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１００】
１    内燃機関
１６  主カム
１７  大リフトカム
４１  制御軸
５０Ｌ  第１揺動アーム
５０Ｒ  第２揺動アーム
６０  ＥＣＵ
７１  大リフトアーム
７３  大リフトローラ
７４  ピン
７６  ピン穴
８４  ＯＣＶ
９９  電動モータ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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