(57)【要約】【課題】機関バルブのバルブリフト量制御及びバルブタイミング制御の併用に際し、バルブリフト量にかかわらずより的確なバルブタイミング制御の実行を可能とする。【解決手段】クランクシャフトに対するカムシャフトの実際の位相である実位相ＶＴと、所望とする位相である目標位相ＡＶＴとの偏差の絶対値が所定値α以上である（ステップ１２０）と、同実位相ＶＴを目標位相ＡＶＴに収束させるべくＰＤ制御を行う。この際、オイルコントロールバルブＯＣＶ２をデューティ制御する際の比例項ＤＶＴＰ及び微分項ＤＶＴＤを、検出されるバルブリフト量である実リフト量ＶＬに応じて可変設定する（ステップ１３０，１４０）。【選択図】　　　図７
2004036524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相の変更によって機関バルブの開閉時期を可変とするバルブタイミング可変機構と、同機関バルブのバルブリフト量を可変とするバルブリフト量可変機構とを併用して前記機関バルブのバルブ特性を制御するバルブ特性制御装置において、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相を目標とする位相にフィードバック制御するに際し、前記機関バルブのバルブリフト量に応じて該フィードバック制御態様を変更する制御手段を備える
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】
前記制御手段は、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相を進角側へフィードバック制御するとき、該フィードバック制御にかかる操作量を前記バルブリフト量が大きいほど大きく設定する
請求項１記載の内燃機関のバルブ特性制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相を遅角側へフィードバック制御するとき、該フィードバック制御にかかる操作量を前記バルブリフト量が大きいほど小さく設定する
請求項１又は２記載の内燃機関のバルブ特性制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相が目標とする位相近傍となったとき、その相対回転位相を保持する保持力を前記バルブリフト量が大きいほど大きく設定する
請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関のバルブ特性制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記バルブタイミング可変機構は、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相を変更するバルブタイミング可変アクチュエータと、該アクチュエータに流体圧を供給する流体圧供給手段とを備え、該流体圧供給手段から供給される流体圧によって前記相対回転位相を変更するものであって、
前記制御手段は、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相が目標とする位相近傍となったとき、その相対回転位相が保持されるように、前記バルブリフト量に応じた所要の制御値にて前記流体圧供給手段による供給流体圧を制御する保持制御手段と、前記相対回転位相が継続されるとき、該継続される相対回転位相と前記目標とする相対回転位相とを比較して前記保持制御手段による制御値を評価し、その評価に基づいて当該バルブリフト量に対応した前記保持制御手段の制御値を学習補正するための学習制御を行う学習制御手段とを備えて構成される
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６】
請求項５記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記制御手段は、前記保持制御手段の制御により前記相対回転位相が変化して前記目標とする相対回転位相との偏差が所定値よりも大きくなるとき、前記学習制御手段において学習されている値を変更する手段を更に備える
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】
内燃機関のクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相の変更によって機関バルブの開閉時期を可変とするバルブタイミング可変機構と、同機関バルブのバルブリフト量を可変とするバルブリフト量可変機構とを併用して前記機関バルブのバルブ特性を制御するバルブ特性制御装置において、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相を目標とする位相にフィードバック制御する際のフィードバックゲインを前記機関バルブのバルブリフト量に応じて可変設定する制御手段を備える
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相の変更によって機関バルブの開閉時期を可変とするバルブタイミング可変機構と、機関バルブのバルブリフト量を可変とするバルブリフト量可変機構とを併用して機関バルブのバルブ特性を制御するバルブ特性制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のバルブ特性制御装置としては、例えば特開２００１―２６３０１５号公報に記載のものがある。このバルブ制御装置は、バルブリフト量可変機構及びバルブタイミング可変機構として以下の構成を有している。
【０００３】
まずバルブリフト量可変機構は、カムシャフトに連結されたカムによる入力部の押圧に応じて揺動される揺動カムに間接的に機関バルブを駆動する仲介駆動機構を備えている。この仲介駆動機構は、カムシャフトとは異なる軸として軸支されるコントロールシャフトのスライド操作に応じて上記入力部と揺動カムとの相対位相が変更される構造となっている。そして、この変更される入力部と揺動カムとの位相差に応じて、上記カムシャフトに連結されたカムのカムノーズに対する揺動カムの揺動量、すなわち機関バルブの開弁量（リフト量）が連続的に可変とされる。
【０００４】
また、上記バルブタイミング可変機構は、クランクシャフトと一体的に回転可能に連結された第１の回転体とカムシャフトと一体的に回転可能に連結された第２の回転体とを相対回転させるアクチュエータを備えている。そして、このアクチュエータによってそれら第１の回転体と第２の回転体との相対的な回転位相が連続的に可変とされることで、機関バルブの開閉時期（バルブタイミング）が連続的に可変とされる。
【０００５】
このように、バルブリフト量可変機構とバルブタイミング可変機構とでは、同じ機関バルブに対して互いに異なる動弁特性を付与することができることから、これら各機構を併用することで、機関バルブのバルブ特性制御にかかる自由度を大幅に拡大することができるようになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的に上記カムシャフトに設けられたカムが機関バルブを開閉する際にこのカム自身に加わる反作用は機関バルブのバルブリフト量に依存する。このため、カムシャフトに設けられたカムが機関バルブを開閉する際にカムシャフトに加わる反作用（カムフリクショントルク）も、同機関バルブのバルブリフト量に依存することとなる。
【０００７】
そして、上記従来のバルブ特性制御装置の場合、このカムフリクショントルクは、上記バルブタイミング可変機構によるクランクシャフトとカムシャフトとの相対回転位相を目標とする位相に収束させるための制御にも影響を及ぼすようになる。
【０００８】
特に、バルブリフト量が可変制御されている過渡状態においては、上記カムフリクショントルクの変動が大きいため、バルブタイミング可変機構によるこうした位相制御に及ぼす影響も無視できないものとなる。すなわち、例えば車両の急減速時等、バルブリフト量が高リフト量から低リフト量へ変更される際には、カムフリクショントルクが急に小さくなるため、上記位相のフィードバック制御に際してオーバーシュートが生じるおそれがある。
【０００９】
なお、上記構成を有する制御装置に限らず、機関バルブのバルブリフト量及びバルブタイミングを可変とすることのできる装置にあっては、その都度のバルブリフト量に起因してバルブタイミングの制御に支障をきたすようになるこうした実情も概ね共通したものとなっている。
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関バルブのバルブリフト量制御及びバルブタイミング制御の併用に際し、バルブリフト量にかかわらずより的確なバルブタイミング制御の実行を可能とすることのできるバルブ特性制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
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記載の発明は、内燃機関のクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相の変更によって機関バルブの開閉時期を可変とするバルブタイミング可変機構と、同機関バルブのバルブリフト量を可変とするバルブリフト量可変機構とを併用して前記機関バルブのバルブ特性を制御するバルブ特性制御装置において、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相を目標とする位相にフィードバック制御するに際し、前記機関バルブのバルブリフト量に応じて該フィードバック制御態様を変更する制御手段を備えることをその要旨とする。
【００１２】
上記構成では、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を目標とする位相にフィードバック制御するに際し、機関バルブのバルブリフト量に応じて該フィードバック制御態様が変更される。これにより、カムによる機関バルブの駆動に起因してカムシャフトに加わる反作用（カムフリクショントルク）がバルブリフト量によって変化することを考慮してフィードバック制御を行うことができるようになる。このため、上記構成によれば、機関バルブのバルブリフト量制御及びバルブタイミング制御の併用に際し、バルブリフト量にかかわらずより的確なバルブタイミング制御を行うことができるようになる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記制御手段は、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相を進角側へフィードバック制御するとき、該フィードバック制御にかかる操作量を前記バルブリフト量が大きいほど大きく設定することをその要旨とする。
【００１４】
クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を進角側へ制御する際には、カムフリクショントルクに逆う制御をすることになる。そして、このカムフリクショントルクは、バルブリフト量が大きいほど大きくなる。
【００１５】
この点、上記構成では、相対回転位相を進角側へフィードバック制御する際には、該フィードバック制御にかかる操作量をバルブリフト量が大きいほど大きく設定する。これにより、バルブリフト量が大きいほど大きな駆動力にてバルブタイミング可変機構を駆動することができる。したがって、カムフリクショントルクがバルブリフト量によって変化したとしても、相対回転位相の進角側へのフィードバック制御を好適に行うことができるようになる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記制御手段は、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相を遅角側へフィードバック制御するとき、該フィードバック制御にかかる操作量を前記バルブリフト量が大きいほど小さく設定することをその要旨とする。
【００１７】
クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を遅角側へ制御する際には、カムフリクショントルクに沿って制御をすることになる。そして、このカムフリクショントルクは、バルブリフト量が大きいほど大きくなる。
【００１８】
この点、上記構成では、相対回転位相を遅角側へフィードバック制御する際には、該フィードバック制御にかかる操作量をバルブリフト量が大きいほど小さく設定する。これにより、バルブリフト量が大きいほど小さな駆動力にてバルブタイミング可変機構を駆動することができる。したがって、カムフリクショントルクがバルブリフト量によって変化したとしても、相対回転位相の遅角側への制御を好適に行うことができるようになる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記制御手段は、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相が目標とする位相近傍となったとき、その相対回転位相を保持する保持力を前記バルブリフト量が大きいほど大きく設定することをその要旨とする。
【００２０】
カムフリクショントルクは、バルブリフト量が大きいほど大きくなる。
この点、上記構成では、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相が目標とする位相近傍となったときにその位相を保持する保持力をバルブリフト量が大きいほど大きく設定する。このため、カムフリクショントルクがバルブリフト量によって変化したとしても、上記相対回転位相を保持する制御を好適に行うことができるようになる。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記バルブタイミング可変機構は、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相を変更するバルブタイミング可変アクチュエータと、該アクチュエータに流体圧を供給する流体圧供給手段とを備え、該流体圧供給手段から供給される流体圧によって前記相対回転位相を変更するものであって、前記制御手段は、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相が目標とする位相近傍となったとき、その相対回転位相が保持されるように、前記バルブリフト量に応じた所要の制御値にて前記流体圧供給手段による供給流体圧を制御する保持制御手段と、前記相対回転位相が継続されるとき、該継続される相対回転位相と前記目標とする相対回転位相とを比較して前記保持制御手段による制御値を評価し、その評価に基づいて当該バルブリフト量に対応した前記保持制御手段の制御値を学習補正するための学習制御を行う学習制御手段とを備えて構成されることをその要旨とする。
【００２２】
上記構成によれば、保持制御手段による制御値を評価し、これを学習更新するようにしたことで、流体圧供給手段の出力特性に公差や経時変化等が含まれる場合であっても、上記制御値として常に適切な値を得ることができるようになる。また、こうして適切な制御値に絶えず学習更新されることで、保持制御に速やかに移行可能ともなる。
【００２３】
しかも、この学習更新される制御値は、バルブリフト量に対応して各別に設けられるために、バルブリフト量毎にそれぞれ相対回転位相を保持する制御値をそれぞれ絶えず適切な値に更新することができるようになる。
【００２４】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記制御手段は、前記保持制御手段の制御により前記相対回転位相が変化して前記目標とする相対回転位相との偏差が所定値よりも大きくなるとき、前記学習制御手段において学習されている値を変更する手段を更に備えることをその要旨とする。
【００２５】
上記構成によれば、保持制御手段の制御により相対回転位相が変化してその相対回転位相と前記目標とする位相との偏差が所定値よりも大きくなったときに、学習制御手段によって前記学習されている値を変更することで、不適切な学習値を迅速に修正することができるようになる。
【００２６】
請求項７記載の発明は、内燃機関のクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相の変更によって機関バルブの開閉時期を可変とするバルブタイミング可変機構と、同機関バルブのバルブリフト量を可変とするバルブリフト量可変機構とを併用して前記機関バルブのバルブ特性を制御するバルブ特性制御装置において、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相を目標とする位相にフィードバック制御する際のフィードバックゲインを前記機関バルブのバルブリフト量に応じて可変設定する制御手段を備えることをその要旨とする。
【００２７】
上記構成では、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を目標とする位相にフィードバック制御する際のフィードバックゲインが機関バルブのバルブリフト量に基づいて可変設定される。これにより、カムによる機関バルブの駆動に起因してカムシャフトに加わる反作用（カムフリクショントルク）がバルブリフト量によって変化することを考慮してフィードバック制御を行うことができるようになる。このため、上記構成によれば、機関バルブのバルブリフト量制御及びバルブタイミング制御の併用に際し、バルブリフト量にかかわらずより的確なバルブタイミング制御を行うことができるようになる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関のバルブ特性制御装置の第１の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
図１に、本実施形態にかかるバルブ特性制御装置の全体構成を示す。
同図１に示されるように、内燃機関１０は、４つの気筒１１を備える４気筒のガソリンエンジンとして構成されている。そして、これら気筒１１上は、シリンダヘッド１２に覆われている。そして、シリンダヘッド１２上には、吸気バルブを駆動する吸気カム１３ａの設けられた吸気カムシャフト１３と排気バルブを駆動する排気カムの設けられた排気カムシャフト１４とが備えられている。そして、これら吸気カムシャフト１３と排気カムシャフト１４とは、内燃機関１０の出力軸としてのクランクシャフト１５と駆動連結されている。
【００３０】
また、内燃機関１０には、バルブリフト量可変機構とバルブタイミング可変機構との２つの可変動弁機構が備えられている。ここでバルブリフト量可変機構は、仲介駆動機構２０や、リフト量可変アクチュエータ３０、同リフト量可変アクチュエータ３０を駆動する第１オイルコントロールバルブＯＣＶ１を備えて構成されるものである。一方、バルブタイミング可変機構は、バルブタイミング可変アクチュエータ４０や、同バルブタイミング可変アクチュエータ４０を油圧駆動する第２オイルコントロールバルブＯＣＶ２を備えて構成されるものである。
【００３１】
一方、電子制御装置（図中、ＥＣＵ）５０は、内燃機関１０の各箇所の状態を検出するセンサの検出値を取り込んで、同内燃機関１０を制御するものである。このセンサとしては、クランクシャフト１５の回転角度を検出するクランク角センサ５１や、内燃機関１０の吸入空気量を検出するエアフローメータ５２、内燃機関１０の冷却水温を検出する水温センサ５３、吸気カムシャフト１３の回転角度を検出するカム角センサ５４等がある。
【００３２】
次に、上記バルブリフト量可変機構について説明する。
図２（ａ）は、バルブリフト量可変機構の備える仲介駆動機構２０の構成を示す斜視図である。
【００３３】
この仲介駆動機構２０は、中央に設けられた入力部２１、左に設けられた第１揺動カム２２及び右に設けられた第２揺動カム２３を備えている。これら入力部２１のハウジング２１ｈ及び揺動カム２２，２３の各ハウジング２２ｈ，２３ｈはそれぞれ外径が同じ円柱状をなしている。ちなみに、この図２（ａ）では、ここでは、入力部２１及び第１揺動カム２２及び第２揺動カム２３を軸位置にて水平に切断して上部半分を取り除き、内部を示している。
【００３４】
ここで、入力部２１のハウジング２１ｈの内部には、その軸方向に空間が形成され、この空間の内周面には軸方向に右ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン２１ｓが形成されている。また外周面からは２つのアーム２１ａ，２１ｂが平行に突出して形成されている。これらアーム２１ａ，２１ｂの先端には、アーム２１ａ，２１ｂ間にシャフト２１ｔが掛け渡されている。このシャフト２１ｔはハウジング２１ｈの軸方向と平行であり、ローラ２１ｒが回転可能に取り付けられている。
【００３５】
また、第１揺動カム２２のハウジング２２ｈの内部には、その軸方向に空間が形成され、この内部空間の内周面には軸方向に左ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン２２ｓが形成されている。そして、第１揺動カム２２の外周面からは略三角形状のノーズ２２ｎが突出して形成されている。
【００３６】
一方、第２揺動カム２３のハウジング２３ｈの内部には、その軸方向に空間が形成され、この内部空間の内周面には軸方向に左ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン２３ｓが形成されている。そして、第２揺動カム２３の外周面からは略三角形状のノーズ２３ｎが突出して形成されている。
【００３７】
これら第１揺動カム２２及び第２揺動カム２３は、入力部２１の両端から各端面を同軸上で接触させるように配置されている。そして、入力部２１及び第１揺動カム２２及び第２揺動カム２３から構成される内部空間には、スライダギア２４が配置されている。
【００３８】
ここでスライダギア２４は略円柱状をなし、外周面中央には右ネジの螺旋状に形成された入力用ヘリカルスプライン２４ａが形成されている。そして、この入力用ヘリカルスプライン２４ａの左側端部には小径部２４ｂを挟んで左ネジの螺旋状に形成された第１出力用ヘリカルスプライン２４ｃが形成されている。また、入力用ヘリカルスプライン２４ａの右側端部には小径部２４ｄを挟んで左ネジの螺旋状に形成された第２出力用ヘリカルスプライン２４ｅが形成されている。
【００３９】
図示するごとく、スライダギア２４の内で、入力用ヘリカルスプライン２４ａは入力部２１内部のヘリカルスプライン２１ｓに噛み合わされている。また第１出力用ヘリカルスプライン２４ｃは第１揺動カム２２内部のヘリカルスプライン２２ｓに噛み合わされ、第２出力用ヘリカルスプライン２４ｅは第２揺動カム２３内部のヘリカルスプライン２３ｓに噛み合わされている。
【００４０】
スライダギア２４の内部には中心軸方向に貫通孔２４ｆが形成されている。そして一方の小径部２４ｄには貫通孔２４ｆを外周面に開放するための長孔２４ｇが形成されている。この長孔２４ｇは周方向に長く形成されている。
【００４１】
このスライダギア２４の貫通孔２４ｆ内には図２（ａ）にその一部を示すように支持パイプ２６が周方向に摺動可能に配置されている。この支持パイプ２６は、先の図１に示したごとく、すべての仲介駆動機構２０に共通の１本が設けられている。
【００４２】
更に、支持パイプ２６内には、軸方向に摺動可能にコントロールシャフト２７が貫通している。このコントロールシャフト２７も支持パイプ２６と同様にすべての仲介駆動機構２０に共通の１本が設けられている。
【００４３】
コントロールシャフト２７には、図２（ｂ）に示すように、各仲介駆動機構２０毎に係止ピン２７ａが突出している。そして、この係止ピン２７ａは支持パイプ２６に形成されている軸方向の長孔２６ａを貫通して形成されている。ここで、コントロールシャフト２７の係止ピン２７ａは、支持パイプ２６の軸方向の長孔２６ａを貫通すると共に、図２（ａ）に示すようにスライダギア２４に形成された周方向の長孔２４ｇ内にも先端が挿入されている。
【００４４】
そして、支持パイプ２６に形成された軸方向の長孔２６ａにより、コントロールシャフト２７の係止ピン２７ａは、支持パイプ２６がシリンダヘッド１２に対して固定されていても、軸方向に移動することでスライダギア２４を軸方向に移動させることができる。更に、スライダギア２４自体は、周方向の長孔２４ｇにて係止ピン２７ａに係止していることにより、係止ピン２７ａにて軸方向の位置は決定されるが軸周りについては揺動可能となっている。
【００４５】
このように構成された各仲介駆動機構２０は、先の図１に示したごとく、その端部側にてシリンダヘッド１２に形成された立壁部１６，１７に挟まれて、軸周りには揺動可能であるが軸方向に移動するのが阻止されている。この立壁部１６，１７には、孔が形成され支持パイプ２６を貫通させ固定している。したがって支持パイプ２６はシリンダヘッド１２に対しては固定されて軸方向に移動したり回転したりすることはない。
【００４６】
また、支持パイプ２６内のコントロールシャフト２７は支持パイプ２６内を軸方向に摺動可能に貫通し、一端側にてリフト量可変アクチュエータ３０に連結されている。このリフト量可変アクチュエータ３０によりコントロールシャフト２７の軸方向の変位が調整可能とされている。
【００４７】
図３に、このリフト量可変アクチュエータ３０及び第１オイルコントロールバルブＯＣＶ１の構成を示す。
図３に示すように、このリフト量可変アクチュエータ３０は、円筒状のシリンダチューブ３１と、同シリンダチューブ３１内に設けられ、上記コントロールシャフト２７に連結されたピストン３２とを備えて構成されている。このピストン３２は、シリンダチューブの内部空間を第１圧力室３３及び第２圧力室３４に区画する。そして、第１圧力室３３及び第２圧力室３４は、それぞれ第１給排通路３６及び第２給排通路３７を介して第１オイルコントロールバルブＯＣＶ１と接続されている。なお、この第１オイルコントロールバルブＯＣＶ１は、後述する第２オイルコントロールバルブＯＣＶ２とその構成が同じであるため、便宜上その説明を割愛する。
【００４８】
この第１オイルコントロールバルブＯＣＶ１によって第１圧力室３３や第２圧力室３４に選択的に作動油を供給することで、ピストン３２を変位させることができ、これによりコントロールシャフト２７もその軸方向に変位することとなる。そして、このようにコントロールシャフト２７を軸方向に変位させることで、吸気バルブのバルブリフト量を可変制御することが可能となる。以下、これについて説明する。
【００４９】
図４に、上記仲介駆動機構２０及びその周辺部の側面の構成を示す。図４（ａ）に示すように、吸気カムシャフト１３に設けられた吸気カム１３ａは仲介駆動機構２０の入力部２１と接触して配置されている。そして、仲介駆動機構２０の第２揺動カム２３は、ロッカーアーム１に回転可能に取り付けられたローラ１ａと接触している。また、吸気バルブ２は、ロッカーアーム１によって押し下げられる位置に配置されている。なお、ここでは第２揺動カム２３のみを示しているが、第１揺動カム２２についてもここでは図示しない別の吸気バルブに対応して同様な態様にて設けられている。以下、この明細書においては、吸気バルブ２の開閉動作を第２揺動カム２３から駆動力を得る吸気バルブを例として説明する。
【００５０】
この図４は、リフト量可変アクチュエータ３０のピストン３２を先の図２（ａ）に示したＦ方向へ最大限移動させた場合の仲介駆動機構２０の状態を示している。
【００５１】
ここで、図４（ａ）では、吸気カム１３ａのベース円部分（ノーズ１３ｂを除いた部分）が、仲介駆動機構２０における入力部２１のローラ２１ｒに接触している。このとき、第２揺動カム２３のノーズ２３ｎはロッカーアーム１のローラ１ａには接触しておらず、ノーズ２３ｎに隣接したベース円部分が接触している。このため、吸気バルブ２はスプリング３による閉弁側への付勢力によって閉弁状態にある。
【００５２】
吸気カムシャフト１３が回転して吸気カム１３ａのノーズ１３ｂが入力部２１のローラ２１ｒを押し下げると、仲介駆動機構２０内では入力部２１からスライダギア２４を介して第２揺動カム２３に揺動が伝達されて、第２揺動カム２３はノーズ２３ｎを押し下げるように揺動する。これによりノーズ２３ｎに設けられた湾曲状のカム面２３ｅが直ちにロッカーアーム１のローラ１ａに接触して、図４（ｂ）に示すごとく、カム面２３ｅの全範囲を使用してロッカーアーム１のローラ１ａを押し下げる。これにより、ロッカーアーム１は基端部１ｃ側を中心に揺動し、ロッカーアーム１の先端部１ｄは大きく吸気バルブ２のステムエンド２ａを押し下げる。こうして吸気バルブ２は最大のリフト量にて駆動される。
【００５３】
図５はリフト量可変アクチュエータ３０のピストン３２を図４の状態から先の図２（ａ）に示すＲ方向へ少し移動させた場合の仲介駆動機構２０の状態を示している。
【００５４】
図５（ａ）では吸気カム１３ａのベース円部分が、仲介駆動機構２０における入力部２１のローラ２１ｒに接触している。このとき、第２揺動カム２３のノーズ２３ｎはロッカーアーム１のローラ１ａには接触しておらず、このため、吸気バルブ２はスプリング３による閉弁側への付勢力によって閉弁状態にある。しかもこのとき、第２揺動カム２３はローラ１ａと、図４の場合に比較して少しノーズ２３ｎから離れたベース円部分が接触している。これは仲介駆動機構２０内でスライダギア２４が少しＲ方向に移動したため、入力部２１のローラ２１ｒと第２揺動カム２３のノーズ２３ｎとの位相が小さくなったためである。
【００５５】
吸気カムシャフト１３が回転して吸気カム１３ａのノーズ１３ｂが入力部２１のローラ２１ｒを押し下げると、仲介駆動機構２０内では入力部２１からスライダギア２４を介して第２揺動カム２３に揺動が伝達されて、第２揺動カム２３はノーズ２３ｎを押し下げるように揺動する。
【００５６】
上述したごとく、図５（ａ）の状態ではロッカーアーム１のローラ１ａはノーズ２３ｎから離れたベース円部分が接触している。このため、第２揺動カム２３が揺動しても、しばらくはロッカーアーム１のローラ１ａはノーズ２３ｎに設けられた湾曲状のカム面２３ｅに接触することなくベース円部分に接触した状態を継続する。その後、湾曲状のカム面２３ｅがローラ１ａに接触して、図５（ｂ）に示すごとくロッカーアーム１のローラ１ａを押し下げる。これにより、ロッカーアーム１は基端部１ｃを中心に揺動する。しかし、ロッカーアーム１のローラ１ａが当初、ノーズ２３ｎから離れている分、カム面２３ｅの使用範囲は少なくなってロッカーアーム１の揺動角度は小さくなり、ロッカーアーム１の先端部１ｄによるステムエンド２ａの押し下げ量、すなわちリフト量は少なくなる。こうして吸気バルブ２は最大量よりも小さいリフト量にて駆動される。
【００５７】
なお、このリフト量の変化は、先の図１に示すリフト量センサ５５によって検出される。このリフト量センサ５５は、コントロールシャフト２７の変位量に基づきリフト量を検出するセンサである。
【００５８】
次に、上記バルブタイミング可変機構について説明する。
図６に、上記バルブタイミング可変アクチュエータ４０と上記第２オイルコントロールバルブＯＣＶ２との構成を示す。同図６に示すように、バルブタイミング可変アクチュエータ４０は、上記クランクシャフト１５と一体的に回転するハウジング４１を備えている。そして、このハウジング４１は、その内周面に複数の突部４２を備えている。また、バルブタイミング可変アクチュエータ４０は、上記吸気カムシャフト１３と一体的に回転する内部ロータ４３を備えている。この内部ロータ４３はその外周面に複数のベーン４４を備えている。そして、これらハウジング４１と内部ロータ４３とは、互いに同一の回転軸を有する。
【００５９】
上記ハウジング４１の内周面と内部ロータ４３の外周面とで囲われる空間は、上記突部４２及びベーン４４によって、第１圧力室４５と第２圧力室４６とに区画されている。そして、これら各第１圧力室４５及び第２圧力室４６に作動油を供給するとともに、その作動油の油圧を制御することで、ハウジング４１に対する内部ロータ４３の相対回転位相の制御が可能となる。
【００６０】
上記第１圧力室４５と第２圧力室４６とは、それぞれ第１給排通路４５ｓ及び第２給排通路４６ｓに接続されており、これら第１給排通路４５ｓ及び第２給排通路４６ｓは、第２オイルコントロールバルブＯＣＶ２を介して供給通路４７及び排出通路４８が接続されている。ここで、供給通路４７はクランクシャフト１５の回転に伴って駆動されるオイルポンプＰを介してオイルパン４９に接続されており、排出通路４８はオイルパン４９に直接接続されている。
【００６１】
第２オイルコントロールバルブＯＣＶ２はケーシング６０を備え、ケーシング６０には、第１給排ポート６１ａ、第２給排ポート６１ｂ、第１排出ポート６２ａ、第２排出ポート６２ｂ及び供給ポート６３が設けられている。第１給排ポート６１ａには第１給排通路４５ｓが接続され、第２給排ポート６１ｂには第２給排通路４６ｓが接続されている。更に、供給ポート６３には供給通路４７が接続され、第１排出ポート６２ａ及び第２排出ポート６２ｂには排出通路４８が接続されている。また、ケーシング６０内には、４つの弁部６４ｂを有してコイルスプリング６５及び電磁ソレノイド６６によりそれぞれ逆の方向に付勢されるスプール６４が設けられている。
【００６２】
このような構成の第２オイルコントロールバルブＯＣＶ２において、電磁ソレノイド６６の消磁状態では、スプール６４がコイルスプリング６５の弾性力によりケーシング６０の電磁ソレノイド６６側に配置される。これにより、第１給排ポート６１ａと第１排出ポート６２ａとが連通し、第２給排ポート６１ｂと供給ポート６３とが連通する。この状態では、オイルパン４９内の作動油が供給ポート６３、第２オイルコントロールバルブＯＣＶ２及び第２給排通路４６ｓを介して、第２圧力室４６へ供給される。また、第１圧力室４５内にあった作動油が第１給排通路４５ｓ、第２オイルコントロールバルブＯＣＶ２及び排出通路４８を介してオイルパン４９内へ戻される。その結果、内部ロータ４３は、ハウジング４１に対して遅角側へ移動する。
【００６３】
一方、電磁ソレノイド６６が励磁されたときには、スプール６４がコイルスプリング６５の付勢力に抗してケーシング６０のコイルスプリング６５側に配置されて、第２給排ポート６１ｂが第２排出ポート６２ｂと連通し、第１給排ポート６１ａが供給ポート６３と連通する。この状態では、オイルパン４９内の作動油が供給通路４７、第２オイルコントロールバルブＯＣＶ２及び第１給排通路４５ｓを介して第１圧力室４５へ供給される。また、第２圧力室４６内にあった作動油が第２給排通路４６ｓ、第２オイルコントロールバルブＯＣＶ２及び排出通路４８を介してオイルパン４９内に戻される。その結果、内部ロータ４３は、ハウジング４１に対して進角側へ移動する。
【００６４】
なお、上記電子制御装置５０では、第２オイルコントロールバルブＯＣＶ２の電磁ソレノイド６６に印加する駆動電圧の（パルスの）デューティ比を可変とするデューティ制御を行う。この駆動電圧のデューティ比を可変とすることで、電磁ソレノイド６６に流れる電流量を可変とすることができる。すなわち、デューティ比が大きいほど電磁ソレノイド６６に流れる実際の電流量が大きくなる。そして、このように実際の電流量が大きくなると、スプール６４をコイルスプリング６５側に変位させる力が大きくなる。このため、デューティ比を大きくするほど、第１圧力室４５への作動油の供給が促進されることとなる。
【００６５】
ここで、本実施形態にかかるバルブタイミング可変機構の制御について更に説明する。
本実施形態では、クランクシャフト１５に対する吸気カムシャフト１３の相対回転位相を、内燃機関１０の運転状態に応じて決定される目標とする位相にフィードバック制御する。更に、本実施形態では、このフィードバック制御をする際し、上記リフト量センサ５５によって検出される吸気バルブのバルブリフト量（実リフト量ＶＬ）に応じてそのフィードバック制御態様を変更する。すなわち、吸気カム１３ａによる吸気バルブの駆動に起因して吸気カムシャフト１３に加わる反作用（カムフリクショントルク）が実リフト量ＶＬによって変化することを考慮してフィードバック制御を行う。これにより実リフト量ＶＬの値に応じてそれぞれ適切なフィードバック制御を行うことを可能とする。
【００６６】
ここで、図７を用いて本実施形態にかかるバルブタイミング制御手順について説明する。図７は、本実施形態にかかるバルブタイミング制御の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、先の図１に示した電子制御装置５０において所定周期毎に繰り返し実行される。
【００６７】
この一連の処理においては、まずステップ１００において、クランク角センサ５１の検出値に基づくエンジン回転速度、エアフローメータ５２の検出値に基づく負荷Ｑ、水温センサ５３に基づくエンジン水温ＴＨＷ、実位相ＶＴ、上記実リフト量ＶＬを読み込む。
【００６８】
ここで、実位相ＶＴは、上記クランクシャフト１５に対する吸気カムシャフト１３の実際の相対回転位相の検出値であり、吸気バルブの実際の開弁タイミングに相当する量である。この実位相ＶＴは、上記クランク角センサ５１及びカム角センサ５４の検出値に基づいて電子制御装置５０内で算出される。
【００６９】
次に、ステップ１１０において、上記クランク角センサ５１によって検出される内燃機関１０の回転速度ＮＥとエアフローメータ５２によって検出される負荷Ｑとしての吸入空気量とによって上記目標とする位相（目標位相ＡＶＴ：所望とする吸気バルブの開弁タイミングに相当）を算出する。
【００７０】
そして、ステップ１２０では、上記目標位相ＡＶＴと実位相ＶＴとの偏差（ＡＶＴ―ＶＴ）の絶対値が所定値αより小さいか否かを判断する。この所定値αは、上記実位相ＶＴを目標位相ＡＶＴに収束させるフィードバック制御を行うべきか、あるいは現在の実位相ＶＴを保持する保持制御を行うべきかを判断するためのものである。
【００７１】
そして、このステップ１２０によって、上記目標位相ＡＶＴと実位相ＶＴとの偏差（ＡＶＴ―ＶＴ）の絶対値が所定値α以上であると判断されると、続くステップ１３０〜１５０では、同偏差に基づくフィードバック制御にかかる演算処理を実行する。
【００７２】
ちなみに、本実施形態では、上記バルブタイミング可変アクチュエータ４０を第２オイルコントロールバルブＯＣＶ２に対するデューティ制御にて駆動する際、ＰＤ制御にてデューティ比をフィードバック制御するようにしている。詳しくは、このＰＤ制御は、基本的には、デューティ比ＤＶＴを、保持デューティ比ＤＶＴＨと、ＰＤ制御の比例項ＤＶＴＰ及び微分項ＤＶＴＤを用いて以下のように設定することで行う。
ＤＶＴ＝ＤＶＴＨ＋ＤＶＴＰ＋ＤＶＴＤ
なお、この式において、保持デューティ比ＤＶＴＨは、上記バルブタイミング可変アクチュエータ４０においてクランクシャフト１５と吸気カムシャフト１３との相対回転位相を保持するデューティ比であり、正の値を有する。これに対して、上記比例項ＤＶＴＰ及び微分項ＤＶＴＤは正の値及び負の値のいずれをも取り得る。
【００７３】
まず、ステップ１３０では、デューティ比ＤＶＴの比例項ＤＶＴＰを算出する。ここでは、まず上記回転速度ＮＥと上記偏差（ＡＶＴ―ＶＴ）とから例えばマップ演算にて比例項のベース値ＤＶＴＰＢを算出する。このベース値ＤＶＴＰＢは、上記偏差（ＡＶＴ―ＶＴ）が正であれば正の値となり、また上記偏差（ＡＶＴ―ＶＴ）が負の値を取れば負の値となる。また、エンジン水温ＴＨＷに基づく（正の値を有する）補正係数ＫＶＰＴＨＷを算出する。更に、上記偏差（ＡＶＴ―ＶＴ）と上記実リフト量ＶＬとに基づいて（正の値を有する）補正係数ＫＶＰＶＬを算出する。そして、ベース値ＤＶＴＰＢに補正係数ＫＶＰＴＨＷ及び補正係数ＫＶＰＶＬを乗算することで、比例項ＤＶＴＰを算出する。
【００７４】
上記補正係数ＫＶＤＶＬは、上記偏差（ＡＶＴ―ＶＴ）が正であるか負であるかに応じて、比例項ＤＶＴＰが図８に示す２通りの値のいずれかになるように設定される。すなわち、上記偏差（ＡＶＴ―ＶＴ）が正である場合には、進角側への制御を行う場合であり、図８（ａ）に示すように実リフト量ＶＬが大きいほど比例項ＤＶＴＰは大きな値に設定される。これに対し、上記偏差（ＡＶＴ―ＶＴ）が負である場合には、遅角側への制御を行う場合であり、図８（ｂ）に示すように実リフト量ＶＬが大きいほど比例項ＤＶＴＰは小さな値に設定される。
【００７５】
これは、補正係数ＫＶＤＶＬを、実リフト量ＶＬが大きいほど大きな値となるマップによって設定することによって実現することができる。なお、この際、このマップは、上記偏差（ＡＶＴ―ＶＴ）が正であるか負であるかに応じて、２つの各別のマップとしてもよく、また、上記偏差（ＡＶＴ―ＶＴ）の正負にかかわらず、同一のマップとして与えてもよい。
【００７６】
これにより、デューティ比ＤＶＴは、相対回転位相を進角側へ制御する際には実リフト量ＶＬが大きいほど大きく、また、相対回転位相を遅角側へ制御する際には実リフト量ＶＬが大きいほど小さく設定されることとなる。このような設定をするのは、以下の理由による。
【００７７】
リフト量が大きいときには、図９（ａ）にケース１として第２揺動カム２３について例示するように、第２揺動カム２３がロッカーアーム１を押し下げる際の、ノーズ２３ｎとローラ１ａとの当節位置と揺動カム２３の回転軸との距離の最大値Ｘは大きなものとなる。これに対し、このケース１よりもリフト量が小さいときには、図９（ｂ）にケース２として示すように、第２揺動カム２３がロッカーアーム１を押し下げる際の、ノーズ２３ｎとローラ１ａとの当節位置と揺動カム２３の回転軸との距離の最大値ｘは上記最大値Ｘと比べて小さなものとなる。このため吸気カム１３ａによって吸気バルブ２を駆動する際、吸気カムシャフト１３に加わる反作用（トルク）の最大値は、リフト量が大きいほど大きくなる。
【００７８】
また、図９（ｃ）に示すように、吸気カム１３ａによって吸気バルブを駆動する際の同吸気バルブの開弁期間は（吸気カムシャフト１３の回転角度を単位とすると）、リフト量が大きいほど長くなる。このため、吸気カム１３ａによる吸気バルブの駆動に起因して吸気カムシャフト１３に加わる反作用（トルク）について、吸気カムシャフト１３が一回転する期間にわたって積分した値は、リフト量が大きいほど大きくなる。
【００７９】
したがって、吸気カム１３ａによる吸気バルブの駆動に起因して吸気カムシャフト１３に加わる反作用（反力）について、吸気カムシャフト１３が所定回回転する間で平均した量であるカムフリクショントルクは、リフト量が大きいほど大きくなる。
【００８０】
そして、クランクシャフトに対する吸気カムシャフトの相対回転位相を進角側へ制御する際には、カムフリクショントルクに逆う制御をすることとなるため、バルブリフト量が大きいほどバルブタイミング可変アクチュエータ４０の駆動力として大きな駆動力が要求される。
【００８１】
また、クランクシャフトに対する吸気カムシャフトの相対回転位相を遅角側へ制御する際には、カムフリクショントルクに沿って制御をすることとなるため、バルブリフト量が大きいほどバルブタイミング可変アクチュエータ４０の駆動力として小さな駆動力が要求される。
【００８２】
上記補正係数ＫＶＤＶＬの設定は、こうした実情に鑑みてなされたものである。
次に、ステップ１４０では、デューティ比ＤＶＴの微分項ＤＶＴＤを算出する。ここでは、まず上記回転速度ＮＥと上記偏差（ＡＶＴ―ＶＴ）の微分値とから例えばマップ演算にて微分項のベース値ＤＶＴＤＢを算出する。このベース値ＤＶＴＤＢは、上記偏差（ＡＶＴ―ＶＴ）の微分値が正であれば正の値となり、また上記偏差（ＡＶＴ―ＶＴ）の微分値が負の値を取れば負の値となる。また、エンジン水温ＴＨＷに基づく（正の値を有する）補正係数ＫＶＤＴＨＷを算出する。更に、上記偏差（ＡＶＴ―ＶＴ）と上記実リフト量ＶＬとに基づいて（正の値を有する）補正係数ＫＶＤＶＬを算出する。そして、ベース値ＤＶＴＤＢに補正係数ＫＶＤＴＨＷ及び補正係数ＫＶＤＶＬを乗算することで、微分項ＤＶＴＤを算出する。
【００８３】
上記補正係数ＫＶＤＶＬには、例えば、所望の収束速度で実位相ＶＴを目標位相ＡＶＴへと収束させることのできる値を実リフト量ＶＬの値に応じて設定する。また、この設定に際しては、所望の収束速度で実位相ＶＴを目標位相ＡＶＴへと収束させる制御が進角側への制御か遅角側への制御かを参照する。
【００８４】
そして、ステップ１５０では、上記ステップ１３０で求めた比例項ＤＶＴＰと微分項ＤＶＴＤと予め設定されている保持デューティ比ＤＶＴＨ（ＶＬ）とを加算してデューティ比ＤＶＴを算出する。ここで、保持デューティ比ＤＶＴＨは、実リフト量ＶＬが大きいほど大きな値を有するマップ値として与えられる。これは、上述したようにカムフリクショントルクは、バルブリフト量が大きいほど大きくなることに起因する。
【００８５】
こうしてステップ１５０でデューティ比ＤＶＴを算出すると、ステップ１６０にて第２オイルコントロールバルブＯＣＶ２を制御し、この処理を一旦終了する。なお、上記ステップ１２０において上記偏差（ＡＶＴ−ＶＴ）の絶対値が所定値αより小さいと判断されたときには、ステップ１７０に移行する。そしてこのステップ１７０においては、デューティ比ＤＶＴを実リフト量ＶＬに応じた保持デューティ比ＤＶＴＨ（ＶＬ）に設定し、ステップ１６０に移行する。
【００８６】
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）クランクシャフト１５に対する吸気カムシャフト１３の相対回転位相を、内燃機関１０の運転状態に応じて決定される目標とする位相にフィードバック制御するに際して、実リフト量ＶＬに応じてそのフィードバック制御態様を変更した。これにより、カムフリクショントルクが実リフト量ＶＬによって変化することを考慮してフィードバック制御を行うことができるようになる。
【００８７】
（２）クランクシャフトに対する吸気カムシャフトの相対回転位相を進角側へ制御する際には、実リフト量ＶＬが大きいほどデューティ比ＤＶＴの比例項ＤＶＴＰが大きくなるように設定した。これにより、カムフリクショントルクに逆って行われる上記相対回転位相の進角側への制御を好適に行うことができる。
【００８８】
（３）クランクシャフトに対する吸気カムシャフトの相対回転位相を遅角側へ制御する際には、実リフト量ＶＬが大きいほどデューティ比ＤＶＴの比例項ＤＶＴＰが小さくなるように設定した。これにより、カムフリクショントルクに沿って行われる上記相対回転位相の遅角側への制御を好適に行うことができる。
【００８９】
（４）デューティ比ＤＶＴの微分項ＤＶＴＤを、クランクシャフトに対する吸気カムシャフトの相対回転位相の遅角側への制御か進角側への制御かに応じて、また実リフト量ＶＬに応じて変更した。これにより、実リフト量ＶＬに応じてカムフリクショントルクが変化することの考慮された適切な微分項にてフィードバック制御を行うことができる。
【００９０】
（５）保持デューティ比ＤＶＴＨを、実リフト量ＶＬが大きいほど大きな値に設定した。これにより、実リフト量ＶＬの大きさによって変化するカムフリクショントルクに対応した適切な保持力にて保持制御を行うことができるようになる。
【００９１】
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関のバルブ特性制御装置の第２の実施形態について、上記第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９２】
上記第１の実施形態では、保持デューティ比ＤＶＴＨ（ＶＬ）を、実リフト量ＶＬが大きいほど大きな値に設定されたマップ値として与えた。これに対し、本実施形態では、実位相ＶＴがある状態を継続するとき、実位相ＶＴと目標位相ＡＶＴとを比較して保持デューティ比ＤＶＴＨ（ＶＬ）を評価し、その評価に基づいてこれを修正する学習制御を行う。
【００９３】
図１０は、本実施形態にかかるバルブタイミング制御の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、先の図１に示した電子制御装置５０において所定周期毎に繰り返し実行される。
【００９４】
この一連の処理においても、先の図７のステップ１００〜１２０にそれぞれ対応してステップ２００〜２２０の処理を行う。そして、このステップ２２０によって、上記目標位相ＡＶＴと実位相ＶＴとの偏差（ＡＶＴ―ＶＴ）の絶対値が所定値α以上であると判断されると、ステップ２３０に移行する。
【００９５】
このステップ２３０では、保持制御フラグがオンであり且つ実リフト量ＶＬが一定であったか否かを、すなわち、この図１０に示す所定周期毎の処理における前回の制御（そして、現在進行中の制御）が保持制御であり且つ実リフト量ＶＬが前回から現在までに変化しなかったか否かを判断する。そしてここで、保持制御フラグがオンであり且つ実リフト量ＶＬが一定であると判断されることは、前回の制御から現在まで同一の保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）にて保持制御がなされていたにもかかわらず、上記偏差（ＡＶＴ−ＶＴ）が所定値α以上となったことを意味する。したがって、この場合、ステップ２４０にてこの保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）を補正する処理を行う。
【００９６】
このステップ２４０は、この図１０に示す所定周期毎の処理における今回の処理において保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）を変更する学習制御を行うステップである。ここでは、実位相ＶＴと目標位相ＡＶＴとの偏差に基づいて、前回の保持制御に用いられていた保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）を変更する。すなわち、実位相ＶＴが目標位相ＡＶＴよりも小さい場合には、現在の保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）は保持制御に十分な値でないことから、これに所定値ｂを加算して保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）を更新する。一方、実位相ＶＴが目標位相ＡＶＴよりも大きい場合には、現在の保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）は保持制御に適切な値に対して過剰であることから、これから所定値ｂを減算して保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）を更新する。
【００９７】
そして、ステップ２４０の処理の終了後や、ステップ２３０にて保持制御フラグがオフであるか実リフト量ＶＬが一定でないと判断されたときには、ステップ２５０にて保持制御フラグをオフとする。
【００９８】
更に、ステップ２６０では、実リフト量ＶＬが変化しないという条件下、実位相ＶＴ及びデューティ比ＤＶＴが所定時間一定であるか否かを判断する。この判断は、実位相ＶＴが目標位相ＡＶＴに収束しないにかかわらず、実位相ＶＴ及びデューティ比ＤＶＴがある値に収束したか否かを判断するものである。
【００９９】
そして、ステップ２６０において、実リフト量ＶＬが変化しないという条件下、実位相ＶＴ及びデューティ比ＤＶＴが所定時間一定であると判断されたときには、ステップ２７０において、現在のデューティ比ＤＶＴを保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）に更新する。すなわち、現在のデューティ比ＤＶＴによって実位相ＶＴが所定時間一定となったのであるから、これは現在の実リフト量ＶＬにおける保持制御に適切なデューティ比であると判断できるため、このように更新する。
【０１００】
そして、ステップ２７０の処理の終了後や、ステップ２６０において実リフト量ＶＬや実位相ＶＴ、デューティ比ＤＶＴが変化したと判断されたときには、ステップ２８０に移行する。このステップ２８０では、先の図７のステップ１３０〜１５０に準じた態様にてデューティ比ＤＶＴを算出する。
【０１０１】
そして、ステップ２８０にてデューティ比ＤＶＴが算出されると、ステップ２９０では、このデューティ比ＤＶＴにて第２オイルコントロールバルブＯＣＶ２を制御し、この処理を一旦終了する。
【０１０２】
なお、上記ステップ２２０にて上記偏差（ＡＶＴ―ＶＴ）の絶対値が所定値αよりも小さいと判断されると、ステップ３００において、現在の実リフト量ＶＬに対応した保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）をデューティ比ＤＶＴとして設定する。そして、ステップ３１０で保持制御フラグをオンし、ステップ２９０に移行する。
【０１０３】
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。
（６）実リフト量ＶＬが変化しないという条件下、実位相ＶＴ及びデューティ比ＤＶＴが所定時間一定であると判断されたときに、現在のデューティ比ＤＶＴを保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）に更新した。これにより、第２オイルコントロールバルブＯＣＶ２の出力特性に公差や経時変化が含まる場合等であっても、上記保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）として常に適切な値を得ることができるようになる。また、こうして適切な保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）に絶えず学習更新されることで、保持制御への速やかな移行も可能となる。しかも、この学習更新される保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）は、実リフト量ＶＬに対応して各別に設けられるために、リフト量ＶＬ毎にそれぞれ相対回転位相を保持する保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）をそれぞれ絶えず適切な値に更新することができるようになる。
【０１０４】
（７）実位相ＶＴと目標位相ＡＶＴとの偏差が所定値α以上であって、保持制御フラグがオンであり且つ実リフト量ＶＬが一定であるときに、この保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）を補正する処理を行った。これにより、不適切な保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）を迅速に修正することができるようになる。
【０１０５】
なお、本実施形態は以下のように変更して実施してもよい。
・デューティ比ＤＶＴの比例項ＤＶＴＰの設定態様としては、上記実施形態に例示したものに限らず、実リフト量ＶＬの値を考慮しつつ微分項ＤＶＴＤとの兼ね合いで適宜調整して設定してもよい。また、デューティ比のフィードバック制御は、ＰＤ制御に限らない。例えば比例制御（Ｐ制御）のみでもよく、また、ＰＩＤ制御としてもよい。更に、古典制御に限らず、現代制御であってもよい。これらの場合であっても、フィードバックゲインをバルブリフト量に応じて可変設定することは有効である。なお、この際、複数のフィードバックゲインを含む場合には、その少なくとも１つのフィードバックゲインにバルブリフト量を反映させればよい。
【０１０６】
・また、バルブリフト量に基づきデューティ制御のフィードバックゲインを変更するものに限らない。要は、進角制御に際しては、バルブリフト量が大きいほどデューティ比が大きくなるように、また、遅角制御に際しては、バルブリフト量が大きいほどデューティ比が小さくなるようにすればよい。
【０１０７】
・実位相ＶＴと目標位相ＡＶＴとの偏差が所定値α以上であって、保持制御フラグがオンであり且つ実リフト量ＶＬが一定であるときに行う保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）の補正処理は、上記ステップ２４０に示したものに限らない。要は、実位相ＶＴが目標位相ＡＶＴよりも小さい場合には、保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）を増大させ、また、実位相ＶＴが目標位相ＡＶＴよりも大きい場合には、保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）を減少させるようにすればよい。
【０１０８】
・実位相ＶＴと目標位相ＡＶＴとの偏差が所定値α以上であって、保持制御フラグがオンであり且つＶＬが一定であるときに行う保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）の補正処理は、次のように変更してもよい。すなわちここでの所定値αとフィードバック制御を行うか否かの判断に用いる所定値とを各別に設定してもよい。
【０１０９】
・上記第２の実施形態では、実リフト量ＶＬが変化しないという条件下、実位相ＶＴ及びデューティ比ＤＶＴが所定時間一定であると判断されたときに、現在のデューティ比ＤＶＴを保持デューティ学習値ＧＤＶＴＨ（ＶＬ）に更新したがこれに限らない。例えば、実リフト量ＶＬの変化の有無にかかわらず、実位相ＶＴ及びデューティ比ＤＶＴが所定時間一定であると判断されたときに、この更新を行ってもよい。
【０１１０】
・例えば保持制御時にバルブタイミング可変アクチュエータ４０から作動油が漏れることがないなら、保持制御にかかるデューティ比をバルブリフト量に応じて可変としなくてもよい。すなわち、この場合、コイルスプリング６５の力に抗して、弁部６４ｂによって第１給排ポート６１ａ及び第２給排ポート６１ｂがふさがれる位置にスプール６４を保持させることのできるデューティ比に設定すればよい。
【０１１１】
・上記バルブタイミング可変アクチュエータ４０の構成としては、先の図６に示すものに限らない。例えば、吸気カムシャフトと一体的に回転可能に連結された回転体を、クランクシャフトと一体的に回転可能に連結された回転体に外挿する構成であってもよい。
【０１１２】
・バルブタイミング可変アクチュエータに作動油を供給する電磁駆動式のバルブとしては、先の図６に示した第２オイルコントロールバルブに限らない。更に、バルブタイミング可変アクチュエータに作動油を供給する手段の代わりに、適宜の流体圧を供給する流体圧供給手段を用いて同アクチュエータを駆動してもよい。
【０１１３】
・また、バルブタイミング可変機構としては、上記各実施形態及びそれらの変形例に記載のものに限らず、例えば電動式のものであってもよい。いずれにせよ、クランクシャフトに対するカムシャフトの実際の相対回転位相を目標とする位相にフィードバック制御する際、吸気バルブのバルブリフト量に応じてそのフィードバック制御態様を変更することは有効である。
【０１１４】
・バルブタイミング可変機構によってバルブタイミングが制御される機関バルブとしては、吸気バルブに限らず、排気バルブであっても、そのバルブリフト量を可変とするリフト量可変アクチュエータを併せ用いる場合には、バルブリフト量に応じてフィードバック制御態様を変更することは有効である。
【０１１５】
・バルブリフト量可変機構としては、上記実施形態に記載のものに限らない。例えば、特開２０００−８７７６９号公報に記載のように、カムプロフィールがカム軸方向に連続的に変化する３次元カムが設けられたカムシャフトを有し、同カムシャフトのカム軸方向への変位位置に応じて機関バルブのバルブリフト量を可変とするものであってもよい。また、このリフト量可変機構としては、必ずしもリフト量を連続的に可変とするものでなくてもよい。
【０１１６】
・その他、内燃機関の気筒数や各気筒の機関バルブの数等は適宜変更してよい。
なお、上記各実施形態及びその変形例から把握できる技術思想としては以下のものがある。
【０１１７】
（イ）請求項７記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記制御手段は、前記フィードバックゲインとして前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相と前記目標とする位相との偏差に対応した比例ゲインを含んでおり、前記相対回転位相を進角側へフィードバック制御する際には、前記バルブリフト量が大きいほど前記比例ゲインを大きく設定することを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。
【０１１８】
（ロ）請求項７又は上記（イ）記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記制御手段は、前記フィードバックゲインとして前記カムシャフトの相対回転回転位相と前記目標とする位相との偏差に対応した比例ゲインを含んでおり、前記相対回転位相を遅角側へフィードバック制御する際には、前記バルブリフト量が大きいほど前記比例ゲインを小さく設定することを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。
【０１１９】
（ハ）請求項７又は上記（イ）又は（ロ）記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記バルブタイミング可変機構は、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相を変更するバルブタイミング可変アクチュエータと、該アクチュエータに流体圧を供給する流体圧供給手段とを備え、該流体圧供給手段から供給される流体圧によって前記相対回転位相を変更するものであって、前記制御手段は、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相が目標とする位相近傍となったとき、その相対回転位相が保持されるように、前記バルブリフト量に応じた所要の制御値にて前記流体圧供給手段による供給流体圧を制御する保持制御手段と、前記相対回転位相が継続されるとき、該継続される相対回転位相と前記目標とする相対回転位相位相とを比較して前記保持制御手段の制御値を評価し、その評価に基づいて前記保持制御手段の制御値を前記バルブリフト量に応じて各別に学習補正するための学習制御を行う学習制御手段とを備えて構成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。
【０１２０】
（ニ）請求項１〜４又は請求項７のいずれかに記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記バルブタイミング可変機構は、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの相対回転位相を変更するバルブタイミング可変アクチュエータと、該アクチュエータに流体圧を供給する流体圧供給手段とを備え、該流体圧供給手段から供給される流体圧によって前記相対回転位相を変更するものであることを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。
【０１２１】
（ホ）請求項５または６又は上記（ニ）又は（ハ）記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記バルブタイミング可変アクチュエータは、前記クランクシャフトと一体的に回転可能に連結された第１の回転体と、該第１の回転体と同一の回転軸を有すると共に前記カムシャフトと一体的に回転可能に連結された前記第２の回転体とを備え、且つこれら第１及び第２の回転体のいずれか一方を他方の外周に外挿すると共に前記一方の回転体の内周と前記他方の回転体の外周とによって区画される空間をこれら２つの回転体の少なくとも一方に連結された受圧部材によって区画するものであり、前記流体圧供給手段は、前記受圧部材によって区画された各空間に適宜の流体圧を供給するものであることを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。
【０１２２】
（ヘ）上記（ホ）記載の内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記流体圧供給手段は、電磁駆動式のバルブを備えるとともに、この電磁駆動式のバルブに印加する駆動電圧のデューティ比を制御することで、前記受圧部材によって区画された各空間に供給する流体圧を調整するものであることを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる内燃機関のバルブ特性制御装置の第１の実施形態の全体構成を示す図。
【図２】同実施形態のバルブリフト量可変機構の備える仲介駆動機構の構成を示す斜視図。
【図３】同実施形態のバルブリフト量可変機構の構成を示す断面図。
【図４】同実施形態のバルブリフト量可変機構による吸気バルブの駆動態様を示す側面図。
【図５】同実施形態のバルブリフト量可変機構による吸気バルブの駆動態様を示す側面図。
【図６】同実施形態のバルブタイミング可変機構の構成を示す図。
【図７】同実施形態のバルブタイミング可変機構の制御にかかる処理手順を示すフローチャート。
【図８】上記処理におけるフィードバック制御の比例項の設定態様を示す図。
【図９】バルブリフト量とカムフリクショントルクとの関係を説明する図。
【図１０】本発明にかかる内燃機関のバルブ特性制御装置の第２の実施形態の制御にかかる処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…ロッカーアーム、１ａ…ローラ、１ｃ…基端部、１ｄ…先端部、２…吸気バルブ、２ａ…ステムエンド、１０…内燃機関、１１…気筒、１２…シリンダヘッド、１３…吸気カムシャフト、１３ａ…吸気カム，１３ｂ…ノーズ、１４…排気カムシャフト、１５…クランクシャフト、１６、１７…立壁部、２０…仲介駆動機構、２１…入力部、２１ａ、２１ｂ…アーム、２１ｒ…ローラ、２１ｈ…ハウジング、２１ｓ…ヘリカルスプライン、２１ｔ…シャフト、２２…第１揺動カム、２２ｈ…ハウジング、２２ｎ…ノーズ、２２ｓ…ヘリカルスプライン、２３…第２揺動カム、２３ｅ…カム面、２３ｈ…ハウジング、２３ｎ…ノーズ、２３ｓ…ヘリカルスプライン、２４…スライダギア、２４ａ…入力用ヘリカルスプライン、２４ｂ…小径部、２４ｃ…第１出力用ヘリカルスプライン、２４ｄ…小径部、２４ｅ…第２出力用ヘリカルスプライン、２４ｆ…貫通孔、２４ｇ…長孔、２６…支持パイプ、２６ａ…長孔、２７…コントロールシャフト、２７ａ…係止ピン、３０…リフト量可変アクチュエータ、３１…シリンダチューブ、３２…ピストン、３３…第１圧力室、３４…第２圧力室、３６…第１給排通路、３７…第２給排通路、４０…バルブタイミング可変アクチュエータ、４１…ハウジング、４２…突部、４３…内部ロータ、４４…ベーン、４５…第１圧力室、４５ｓ…第１給排通路、４６…第２圧力室、４６ｓ…第２給排通路、４７…供給通路、４８…排出通路、４９…オイルパン、５０…電子制御装置、６０…ケーシング、６１ａ…第１給排通路、６１ｂ…第２給排通路、６２ａ…第１排出通路、６２ｂ…第２排出通路、６３…供給ポート、６４…スプール、６４ｂ…弁部、６５…コイルスプリング、６６…電磁ソレノイド。
【図１】
2004036524.tif 000003
【図２】
2004036524.tif 000004
【図３】
2004036524.tif 000005
【図４】
2004036524.tif 000006
【図５】
2004036524.tif 000007
【図６】
2004036524.tif 000008
【図７】
2004036524.tif 000009
【図８】
2004036524.tif 000010
【図９】
2004036524.tif 000011
【図１０】
2004036524.tif 000012