(57)【要約】【課題】  カムをスライドさせることによりバルブのリフト特性を無段連続的に可変制御する動弁機構を備えたエンジンにあって、特にエンジンの始動性を改善する。【解決手段】  制御装置５０では、カム位置センサ７０１により実際のカム位置を検出するとともに、冷却水温検出信号、アクセル開度検出信号、スタータ信号、エンジン回転数検出信号等に基づいて、エンジン１の始動時であるか、通常時であるかを判定する。そして、始動時であると判定された場合には、目標のバルブリフト量及び作用角に応じて吸気側のカム１３の目標カム位置を算出するとともに、目標カム位置を冷却水温検出信号、更にはアイドルアップレバー７０７の状態信号に応じて補正して目標カム位置を設定して、設定された目標カム位置と検出された実際のカム位置との偏差を算出し、その偏差に応じたフィードバック制御量を算出する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムプロフィールが軸方向に連続的に変化するカムをカムシャフトの軸方向にスライドさせて、バルブのリフト特性を無段連続的に可変制御する動弁機構を備えたエンジンの制御装置であって、
エンジンの始動時であるかを判定する判定手段と、
上記判定手段によりエンジンの始動時であると判定された場合には、少なくともエンジンの温度情報を用いて吸気側のカムの目標カム位置を設定する設定手段と、
上記設定手段により設定された目標カム位置に上記吸気側のカムをスライドさせるようにカム位置移動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
上記吸気側のカムは、主カム面、及び、上記主カム面に付設された始動用カム面を有しており、上記設定手段は、上記判定手段によりエンジンの始動時であると判定された場合、上記始動用カム面で目標カム位置を設定することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
上記始動用カム面はリフト量及び作用角が異なる複数のカム部からなることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
上記始動用カム面はリフト量が一定で作用角が異なる複数のカム部からなることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
エンジンの停止時であるかを判定する判定手段を備え、上記判定手段によりエンジンの停止時であると判定された場合、上記始動用カム面のうち最もリフト量の大きなカム部或いは最も作用角の大きなカム部を作用させることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
上記設定手段は、上記判定手段によりエンジンの始動時であると判定された場合には、更にアイドル調整情報を用いて上記吸気側のカムの目標カム位置を設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
カムプロフィールが軸方向に連続的に変化するカムをカムシャフトの軸方向にスライドさせて、バルブのリフト特性を無段連続的に可変制御する動弁機構を備えたエンジンを制御するための制御プログラムであって、
エンジンの始動時であるかを判定する判定処理と、
上記判定処理によりエンジンの始動時であると判定された場合には、少なくともエンジンの温度情報を用いて吸気側のカムの目標カム位置を設定する設定処理と、
上記設定手段により設定された目標カム位置に上記吸気側のカムをスライドさせるようにカム位置移動手段を制御する制御処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車や自動車等に搭載されるエンジンの制御装置及び制御プログラムに関し、特にカムプロフィールが軸方向に連続的に変化するカムをカムシャフトの軸方向にスライドさせて、バルブのリフト特性を無段連続的に可変制御する動弁機構を備えたエンジンに用いて好適なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに備えられる動弁機構として、例えば特許文献１には、カムプロフィールが軸方向に連続的に変化するカムをカムシャフトの軸方向にスライドさせることにより、吸気バルブや排気バルブのリフト量及びリフトタイミングを無段連続的に可変制御する技術が開示されている。
【０００３】
かかるカムを特に吸気バルブに応用した場合、吸気バルブのリフト特性を無段連続的に変化させることにより吸入空気量の制御を行うことができるので、吸入通路の絞り弁を廃止して吸入抵抗を減らすことができ、エンジンの出力アップを図ることが可能である。
【０００４】
また、低負荷域で吸気バルブを早閉じするようにカムプロフィールを設定しておくことにより、吸気バルブが閉じた後に混合気が断熱膨張し、さらに断熱圧縮することになる。この膨張によって吸気温が下がり、点火直前の吸気温も早閉じしない場合より低くなり、これにより、ノッキングを防止し、一方で膨張比を高く維持することができ、膨張比を圧縮比より高くするミラーサイクル化により熱効率を向上させることができる。
【０００５】
また、リフト量そのものを小さくすれば機械損失も減らすことができ、燃費の面で有利である。
【０００６】
【特許文献１】特開平４−１８７８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この種の動弁機構でのエンジン始動時において、バルブリフト量の小さなリフトカーブ部分のカムを単純に使用するだけでは、エンジン回転数が目標よりも上昇する等してエンジン回転数が安定せず、始動性が悪くなるといった問題があった。
【０００８】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、カムをスライドさせることによりバルブのリフト特性を無段連続的に可変制御する動弁機構を備えたエンジンにあって、特にエンジンの始動性を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のエンジンの制御装置は、カムプロフィールが軸方向に連続的に変化するカムをカムシャフトの軸方向にスライドさせて、バルブのリフト特性を無段連続的に可変制御する動弁機構を備えたエンジンの制御装置であって、エンジンの始動時であるかを判定する判定手段と、上記判定手段によりエンジンの始動時であると判定された場合には、少なくともエンジンの温度情報を用いて吸気側のカムの目標カム位置を設定する設定手段と、上記設定手段により設定された目標カム位置に上記吸気側のカムをスライドさせるようにカム位置移動手段を制御する制御手段とを備えた点に特徴を有する。
【００１０】
また、本発明のエンジンの制御装置の他の特徴とするところは、上記吸気側のカムは、主カム面、及び、上記主カム面に付設された始動用カム面を有しており、上記設定手段は、上記判定手段によりエンジンの始動時であると判定された場合、上記始動用カム面で目標カム位置を設定する点にある。
【００１１】
また、本発明のエンジンの制御装置の他の特徴とするところは、上記始動用カム面はリフト量及び作用角が異なる複数のカム部からなる、或いは、上記始動用カム面はリフト量が一定で作用角が異なる複数のカム部からなる点にある。
【００１２】
また、本発明のエンジンの制御装置の他の特徴とするところは、エンジンの停止時であるかを判定する判定手段を備え、上記判定手段によりエンジンの停止時であると判定された場合、上記始動用カム面のうち最もリフト量の大きなカム部或いは最も作用角の大きなカム部を作用させる点にある。
【００１３】
また、本発明のエンジンの制御装置の他の特徴とするところは、上記設定手段は、上記判定手段によりエンジンの始動時であると判定された場合には、更にアイドル調整情報を用いて上記吸気側のカムの目標カム位置を設定する点にある。
【００１４】
本発明の制御プログラムは、カムプロフィールが軸方向に連続的に変化するカムをカムシャフトの軸方向にスライドさせて、バルブのリフト特性を無段連続的に可変制御する動弁機構を備えたエンジンを制御するための制御プログラムであって、エンジンの始動時であるかを判定する判定処理と、上記判定処理によりエンジンの始動時であると判定された場合には、少なくともエンジンの温度情報を用いて吸気側のカムの目標カム位置を設定する設定処理と、上記設定手段により設定された目標カム位置に上記吸気側のカムをスライドさせるようにカム位置移動手段を制御する制御処理とをコンピュータに実行させる点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、エンジンの始動時においてエンジンの温度情報を用いて目標カム位置を設定し、その設定された目標カム位置に吸気側のカムをスライドさせるようにカム位置移動手段を制御するようにしたので、エンジン回転数を安定させて、始動性の改善を図ることができる。特に、始動時専用のカム面を設けることにより、始動時に最適なプロフィールとなるようにカム面を適宜設定することが可能になり、低回転数での安定状態を維持して、始動性の大幅な改善を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて、本発明による好適な実施形態を説明する。なお、本発明によるエンジンの制御装置は、自動二輪車或いは自動車に搭載される各種のガソリンエンジンに対して有効に適用可能であり、本実施形態では例えば図１に示すように自動二輪車のエンジンを例とする。
【００１７】
まず、本実施形態に係る自動二輪車１００の全体構成について説明する。図１において、鋼製或いはアルミニウム合金材でなる車体フレーム１０１の前部には、ステアリングヘッドパイプ１０２によって左右に回動可能に支持された２本のフロントフォーク１０３が設けられる。フロントフォーク１０３の上端にはハンドルバー１０４が固定され、ハンドルバー１０４の両端にグリップ１０５が設けられる。
【００１８】
フロントフォーク１０３の下部には前輪１０６が回転自在に支持されるとともに、前輪１０６の上部を覆うようにフロントフェンダ１０７が固定される。前輪１０６は、前輪１０６と一体回転するブレーキディスク１０８を有する。
【００１９】
車体フレーム１０１の後部にはスイングアーム１０９が揺動可能に設けられ、車体フレーム１０１とスイングアーム１０９との間にリヤショックアブソーバ１１０が装架される。スイングアーム１０９の後端には後輪１１１が回転自在に支持され、後輪１１１はチェーン１１２が巻回されるドリブンスプロケット１１３を介して回転駆動されるようになっている。
【００２０】
車体フレーム１０１に搭載されるエンジン１には、エアクリーナ１１４に結合する吸気管１１５から混合気が供給され、燃焼後の排気ガスが排気管１１６を通って排気される。エアクリーナ１１４は容量確保のためにエンジン１の後方、かつ燃料タンク１１７及びシート１１８の下方にある大きなスペース内に設置される。そのため吸気管１１５はエンジン１の後部側に結合し、排気管１１６はエンジン１の前部側に結合される。また、エンジン１の上方には燃料タンク１１７が搭載され、燃料タンク１１７の後方にシート１１８及びシートカウル１１９が連設される。
【００２１】
さらに図１において、１２０はヘッドランプ、１２１はスピードメータ、タコメータ或いは各種インジケータランプ等を含むメータユニット、１２２はステー１２３を介してハンドルバー１０４に支持されるバックミラーである。また、車体フレーム１０１の下部にはセンタースタンド１２４が揺動自在に取り付けられ、後輪１１１を接地させたり、地面から浮かせたりできる。
【００２２】
車体フレーム１０１は、前部に設けたヘッドパイプ１０２から後斜め下方へ向けて延設され、エンジン１の下方を包むように湾曲した後、スイングアーム１０９の軸支部であるピボット１０９ａを形成してタンクレール１０１ａ及びシートレール１０１ｂに連結する。この車体フレーム１０１には、フロントフェンダ１０７との干渉を避けるべく車体フレームと平行にラジエータ１２５が設けられるとともに、このラジエータ１２５から車体フレーム１０１に沿って冷却水ホース１２６が配設され、排気管１１６と干渉することなくエンジン１に連通する。
【００２３】
図２〜４はエンジン１の動弁機構の要部を示す図である。エンジン１のシリンダ内ではピストンが上下に往復動するとともに、ピストンの上部に配置されたシリンダヘッド２内に動弁機構が収容される。
【００２４】
本実施形態では、吸気側において、カムプロフィールが軸方向に連続的に変化するカムをカムシャフトの軸方向にスライドさせて、バルブのリフト特性を無段連続的に可変制御する動弁機構が配設される。即ち、吸気側においては、カム／カムシャフトユニット１０と、カム／カムシャフトユニット１０の下側に配置されるタペットユニット２０と、吸気制御するバルブユニット３０と、カム／カムシャフトユニット１０のカム１３をスライドさせるアクセルシャフトユニット４０とを備える。
【００２５】
吸気側のカム／カムシャフトユニット１０において、図２、４に示すように、カムシャフト１１が配置され、ベアリング１２を介して回転自在に支持される。カムシャフト１１の一端にはスプロケット１４が固着し、この吸気側のスプロケット１４と、同じく排気側のカムシャフト１１EX（図３参照）の一端に固着するスプロケット１４EXと、図示しないクランクシャフトの一端に固着するドライブスプロケットとの間にカムチェーンが巻回装架される。なお、カムシャフト１１に設けられたピン１５を介してカムの位相が検出されるようになっている。また、図示しないクランクシャフトのマグネトに設けたエンジン回転数センサによりエンジン回転数が検出されるようになっている。
【００２６】
カムシャフト１１にはその軸方向にカム１３がスライド可能に装着される。例えばカムシャフト１１とカム１３との間にボールが介在するスプラインが構成され、カム１３とカムシャフト１１の相対回転が規制されるとともに、カム１３が直線運動（リニアモーション）するようになっている（図中矢印ｘ）。カム１３は３次元曲面形状のカム（以下、「３次元カム」と称する）として構成され、長手方向（カムシャフト１１の軸方向）に連続的に変化するカムプロフィールを有し、カムシャフト１１に沿ってスライドすることにより、吸気バルブのリフト量及びリフトタイミングを無段連続的に可変制御する。なお、具体的には図示しないが、カム１３の位置が検出されるようになっている。
【００２７】
吸気側のタペットユニット２０において、図４に示すように、外周面が球状面とされたタペットローラ２１を備え、その外周面がカム１３に接触する。タペットローラ２１内には腕部材２２が配置され、腕部材２２がタペットローラ２１に対して傾いたときにもタペットローラ２１を正常回転可能とする調芯機能を持たせている。腕部材２２の両端部には、後述するバルブユニット３０のバルブリテーナ３３に当接する押圧部２２ａが設けられる。
【００２８】
吸気側のバルブユニット３０において、図３に示すように、バルブステム３１ａがバルブガイド３２によってガイドされる吸気バルブ３１を備え、吸気バルブ３１がリフトすることにより、エアクリーナ１１４から導かれる空気とインジェクタ１２７から噴霧される燃料との混合気が燃焼室に導入される。各バルブステム３１ａの端部にはバルブリテーナ３３が設けられ、バルブリテーナ３３にバルブスプリング３４の付勢力が作用する。
【００２９】
吸気側のアクセルシャフトユニット４０において、図２に示すように、カムシャフト１１の隣に平行に配置されるアクセルシャフト４１と、アクセルシャフト４１に固着するとともにカム１３に連結するアクセルフォーク４２とを備える。
【００３０】
アクセルシャフト４１は軸方向に移動可能に支持され、その一端が送りネジ４１ａを介してドリブンギヤ４３と螺合する。ドリブンギヤ４３には、アクセルモータ４４の出力軸４４ａに設けられたドライブギヤ４５が螺合する。したがって、アクセルモータ４４の回転運動が送りネジ４１ａを介して直線運動に変換され、アクセルシャフト４１を軸方向に移動させることができる（図中矢印Ｘ）。
【００３１】
アクセルフォーク４２は、アクセルシャフト４１と直交方向にカムシャフト１１側へ延出し、二股状の先端部を有する。また、カム１３の端部にはフォークガイド４６を備え、アクセルフォーク４２の二股状の先端が係合する。これによりアクセルシャフト４１が軸方向移動するのに連動もしくは同期して、カム１３がカムシャフト１１に沿ってスライドする。
【００３２】
一方、排気側においては、３次元カムは採用されず、カムシャフト１１EXに固定された平板状のカム１３EXに従って排気バルブのバルブリフト量及びリフトタイミングが制御される。なお、図２〜４には吸気側の構成要素のみを図示し、排気側の構成要素については一部図示を省略する。
【００３３】
上記構成とした動弁機構において、アクセルグリップ（もしくはアクセルペダル）を操作すると、後述する制御装置５０の制御下にてアクセルモータ４４が作動し、その出力軸４４ａの回転によりアクセルシャフト４１が軸方向移動する。したがって、カム１３はアクセルフォーク４２を介してアクセルシャフト４１の動きに連動してカムシャフト１１に沿ってスライドする。なお、この実施形態では吸気側のみで３次元カムにより可変制御するようにしたが、加えて排気側においても３次元カムにより可変制御するようにしてもよい。
【００３４】
このように吸気量をコントロールし、エンジン回転数に最も適した吸排気を行うことができる。例えば、エンジンの低速回転時には、タペットローラ２１はカム１３に対してカム高さの比較的低い部位に当接する。この状態で加速、即ちアクセルを開くと、アクセルモータ４４の作動によりアクセルシャフト４１は図２の右方向に軸方向移動する。カム１３はアクセルフォーク４２を介してアクセルシャフト４１の動きに連動してカムシャフト１１に沿って同様に図２の右方向にスライドする。カム１３のスライドによりタペットローラ２１は次第にカム高さの比較的高い部位に当接し、バルブリフト量が増大する。一方、減速時にはアクセルを戻すことで、上記とは逆の動作でバルブリフト量を減少させる。
【００３５】
ここで、図５、６を参照して、吸気側のカム１３の一例について説明する。図５に示すように、カム１３はエンジンの低速回転域から高速回転域に対応してカムプロフィールが軸方向に連続的に変化する主カム面１３ａを有し、エンジンの極低速回転域において吸気行程の後期付近で吸気バルブ３１を微小量リフトさせるように形成された始動用カム面１３ｂが付設される。
【００３６】
図６には、カム１３の３次元カム構成諸元の具体例を示す。カム１３の主カム面１３ａは、エンジンの低速回転域になるに従いカム高さが低くなるように設定される。かかるカム１３をカムシャフト１１に沿ってスライドさせることにより、主カム面１３ａによって吸気バルブ３１のリフト量、作用角及びリフトタイミングを無段連続的に可変制御することができるようになっている。この例では主カム面１３ａは少なくとも、高温時もしくは常温付近のアイドリング（低速回転域）用カム部（もしくはカム面）１３ａ1及び全負荷（高速回転域）用カム部１３ａ2を含む。これらのカム部は滑らかなリフトカーブを描くように連続曲線で形成される。
【００３７】
また、始動用カム面１３ｂは、主カム面１３ａの最小カム高さと略同一又はそれ以上のカム高さに設定され、この例では低温時アイドリング（極低速回転域）用カム部１３ｂ1とこれに連設される第２、第３のカム部１３ｂ2，カム部１３ｂ3を含む。これらのカム部もまた滑らかなリフトカーブを描くように連続曲線で形成される。図６のバルブリフトカーブに示すように、各カム部のカム高さ及びそれらの作用角は、カム部１３ｂ1＞カム部１３ｂ2＞カム部１３ｂ3となるように設定され、この場合カム部１３ｂ3は、主カム面１３ａの最小カム高さ略同一又は僅かに高いカム高さに設定される。また、カム部１３ｂ1、カム部１３ｂ2、カム部１３ｂ3の順に吸気バルブ３１の開きタイミングが早くなるように設定される。
【００３８】
次に、図７に、エンジンを制御するための制御装置５０まわりの構成を示す。なお、既述した構成要素には同一の符号を付して説明する。エンジン１には、エアクリーナ１１４から吸気管１１５を介して導かれる空気とインジェクタ１２７から噴霧される燃料との混合気が供給され、燃焼後の排気ガスが排気管１１６を通って排気される。
【００３９】
エンジン１まわりには、カム位置を検出するカム位置センサ７０１、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ７０２、エンジン１のウォータジャケット内を循環する冷却水温を検出する冷却水温センサ（ＷＴＳ）７０３、カム位相を検出するカム位相センサ７０４が設けられ、これら検出信号が制御装置５０に入力される。また、アクセルグリップまわりにはアクセル開度を検出するアクセル開度センサ７０５が設けられ、その検出信号が制御装置５０に入力される。さらに、エンジンを始動させるためのスタータモータをＯＮ／ＯＦＦするスタータリレー７０６が設けられ、スタータリレー７０６がＯＮ状態となりスタータモータによりエンジンが始動状態であることを判別するためのスタータ信号が制御装置５０に入力される。さらにまた、アイドルアップレバー７０７の状態信号が制御信号５０に入力される。他にも、車速センサから車速信号等が制御装置５０に入力される。
【００４０】
制御装置５０は、上記のように入力される各種信号に基づいて、アクセルモータ４４を制御してカム１３をスライドさせる。
【００４１】
また、制御装置５０は、図３にも示すように、吸気ポート１ａの下流側又は吸気管１１５に下流側へ指向するように配設されたインジェクタ（燃料噴射装置）１２７から、吸気量に見合った燃料を噴射するように制御する。特に吸気ポート１ａの下流側に設け、吸気バルブ３１の傘部周辺に指向させて燃料を噴射することにより、吸気管内での流路断面積が小さく絞られ、空気の流速が最も速くなる唯一の位置にて燃料を噴射して、どのような吸気量であっても燃料と充分に混合させた混合気を燃焼室内に提供することができ、燃料が安定する。より上流側となる吸気管１１５に下流側へ指向するように配設しているインジェクタ（燃料噴射装置）１２７は、上流、下流の両方に備えてもよく、また、吸気バルブ３１を複数設けて、それぞれのバルブスプリング３４の荷重を変える場合、その荷重の小さい方に偏位させて設けてもよい。図３においては、アクセルシャフト４１等及びインジェクタ（燃料噴射装置）１２７を吸気ポート１ａを挟んで両側に集約して配置し、シリンダヘッド２を小型なものとし、吸気管エアクリーナの採り回しに自由度を与えている。
【００４２】
図８は制御装置５０の機能構成を表すブロック図である。同図において、５１は判定手段であり、エンジン１の始動時であるか、通常時であるかを判定する。
【００４３】
５２は目標カム位置算出手段であり、目標のバルブリフト量及び作用角を求め、それに応じた目標カム位置を算出する。５３は目標カム位置補正手段であり、エンジン１の始動時であると判定された場合には、目標カム位置算出手段５２により算出された始動時での目標カム位置を、冷却水温検出信号やアイドルアップレバー７０７の状態信号に応じて補正する。なお、本実施形態では、目標カム位置算出手段５２及び目標カム位置補正手段５３により本発明でいう設定手段が構成されており、冷却水温検出信号が本発明でいうエンジンの温度情報、アイドルアップレバー７０７の状態信号が本発明でいうアイドル調整情報に相当する。
【００４４】
５４は偏差算出手段であり、設定された目標カム位置と実際のカム位置との偏差を算出する。５５は制御量算出手段であり、設定された目標カム位置と実際のカム位置との偏差に応じたフィードバック制御量を算出し、カム位置移動手段（アクセルモータ）４４を制御して、カム位置を目標カム位置までスライドさせる。なお、本実施形態では、偏差算出手段５４及び制御量算出手段５５により本発明でいう制御手段が構成されている。
【００４５】
以下、図９のフローチャートを参照して、制御装置５０による制御、特に始動時における制御について詳細に説明する。図９は制御装置５０での処理動作を示すフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行される。まず、カム位置センサ７０１により実際のカム位置を検出する（ステップＳ１０１）。次に、判定手段５１にて、冷却水温検出信号、アクセル開度検出信号、スタータ信号、エンジン回転数検出信号等に基づいて、エンジン１の始動時であるか、通常時であるかを判定する（ステップＳ１０２）。
【００４６】
そして、上記ステップＳ１０２で始動時であると判定された場合には、目標カム位置算出手段５２及び目標カム位置補正手段５３にて、目標のバルブリフト量及び作用角を求め、それに応じて目標カム位置を算出するとともに、目標カム位置を冷却水温検出信号、更にはアイドルアップレバー７０７の状態信号に応じて補正して、目標カム位置を設定する（ステップＳ１０３）。
【００４７】
具体的に、始動時においては、タペットローラ２１をカム１３の始動用カム面１３ｂに接触させるようにする。このときタペットローラ２１がカム部１３ｂ1、１３ｂ2、１３ｂ3に当接することで、これらのカム部のリフトカーブに沿って吸気バルブ３１が開く。これにより、吸気行程の後期付近で吸気バルブ３１を微小量リフトさせ、その後吸気行程の下死点を過ぎて吸気バルブ３１が閉じ、つまり低温始動時には吸気バルブ３１は遅閉じのバルブタイミングになる。
【００４８】
始動用カム面１３ｂにより設定されるエンジンサイクルは、例えば図１０のＰ−Ｖ線図のようになる。このエンジンサイクルにおいて特に、吸気行程（Ｐ1〜Ｐ3）においてシリンダ内に混合気が吸入され、なおこの間吸気バルブ３１が開いているため断熱膨張となっておらず、その後圧縮行程に移行して遅閉じのタイミングで吸気バルブ３１が閉じる（Ｐ2）。シリンダ内に一旦吸入された混合吸気は、圧縮行程（Ｐ3〜Ｐ2）で吸気ポート側へ押し戻され、このとき吸入される混合気と押し戻される混合気が相互に掻き回される。吸気行程から圧縮行程への移行の際に混合気の気体分子同士が衝突し合い、そのときの摩擦熱等により混合気温度が上昇する。
【００４９】
このように吸気バルブ３１を遅閉じのバルブタイミングとすることにより、断熱膨張による温度低下をなくするとともに、分子レベルの摩擦により混合気を発熱させることにより、圧縮行程の上死点における混合気温度を大幅に上昇させることができ、特に低温始動時の着火性を向上させるとともに、その後のアイドリング時の持続安定性を確保することができる。
【００５０】
図５、６に示したカム１３の場合、始動用カム面１３ｂにおける各カム部のカム高さ及びそれらの作用角は、カム部１３ｂ1＞カム部１３ｂ2＞カム部１３ｂ3となるように設定されている。つまりカム部１３ｂ1側ほど、吸気バルブ３１のバルブリフト量が大きく、その閉弁時期は遅くなり、このとき吸入吸気量が増大する。そこで機関温度（冷却水温検出信号）、更にはアイドルアップレバー７０７の状態信号に応じて、例えば始動時の機関温度が低温のときほどタペットローラ２１をカム部１３ｂ1側に当接させるようにして、機関温度に応じて始動用カム面１３ｂのカム部を適宜選択することで始動性さらには燃費等を向上させることができる。
【００５１】
図９に説明を戻すと、続いて、偏差算出手段５４にて、上記ステップＳ１０３で設定された目標カム位置と上記ステップＳ１０１で検出された実際のカム位置との偏差を算出し（ステップＳ１０４）、制御量算出手段５５にて、偏差に応じたフィードバック制御量を算出する（ステップＳ１０５）。本実施形態では偏差を累積するＰＩ（比例積分）制御量を算出するようにしているが、他の算出方法であってもよい。
【００５２】
このようにして算出されたフィードバック制御量に基づいてアクセルモータ４４を制御して、カム１３を目標カム位置までスライドさせる（ステップＳ１０６）。
【００５３】
なお、上記ステップＳ１０２で通常時であると判定された場合は、既に説明したように、アクセル開度、エンジン回転数に応じてアクセルモータ４４を制御してカム１３をスライドさせる。
【００５４】
また、本実施形態では、判定手段５１にて、更にエンジン１の停止時であるかを判定することにしている。図１１のフローチャートを参照して、制御装置５０による制御、特に停止時における制御について詳細に説明する。まず、図９のフローチャートと同様にカム位置センサ７０１により実際のカム位置を検出し（ステップＳ２０１）エンジン１の停止時であるかを判定する（ステップＳ２０２）。そして、上記ステップＳ２０２で始動時であると判定された場合には、始動用カム面１３ｂのうち最もリフト量の大きなカム部（図５、６に示したカム１３の場合、カム高さ及び作用角の最も大きなカム部１３ｂ1）を目標カム位置として設定し（ステップＳ２０３）、タペットローラ２１に接触させるようにカム１３をスライドさせる（ステップＳ２０４〜Ｓ２０６）。なお、停止時であると判定された場合に、最も作用角の大きなカム部を目標カム位置として設定するようにしてもよい。
【００５５】
これにより、次回にエンジンを始動させる時のカム位置制御をすみやかに円滑に行うことが可能になる。すなわち、始動時にカム１３を移動させる場合、特に低温始動時にカム部１３ｂ1を作用させるようにカム１３を移動させるのでは時間ロスが生じてしまうが、停止時に予めカム部１３ｂ1を作用させておくことにより、時間ロスを削減することができる。また、カム高さの低い位置から高い位置に移動させる方が、高い位置から低い位置に移動させるよりもエネルギーを要するので、停止時に予めカム高さの大きなカム部１３ｂ1を作用させておくことにより、始動時におけるアクセルモータ４４の駆動トルクを減らして省電力化を図ることができる。
【００５６】
以上述べたエンジンの制御装置によれば、エンジン１の温度情報を用いて、例えば低温のときほどカム高さ及び作用角が大きくなるようにカム１３を制御するように始動用カム面１３ｂのカム部を適宜選択することで、エンジン回転数を安定させて、始動性さらには燃費等の改善を図ることができる。特に、始動時専用のカム面（始動用カム面１３ｂ）を設けることにより、始動時に最適なプロフィールとなるようにカム面を適宜設定することが可能になり、低回転数での安定した状態を維持して、始動性の大幅な改善を図ることができる。
【００５７】
なお、始動用カム面１３ｂの特性については、上述した図５、６のタイプに限られるものではない。図１２、１３を参照して、吸気側のカム１３の他の一例について説明する。図５、６のタイプと同様に、カム１３はエンジンの低速回転域から高速回転域に対応してカムプロフィールが軸方向に連続的に変化する主カム面１３ａを有し、エンジンの極低速回転域において吸気行程の後期付近で吸気バルブ３１を微小量リフトさせるように形成された始動用カム面１３ｂが付設される。
【００５８】
図１３には、カム１３の３次元カム構成諸元の具体例を示す。カム１３の主カム面１３ａは、エンジンの低速回転域になるに従いカム高さが低くなるように設定される。かかるカム１３をカムシャフト１１に沿ってスライドさせることにより、主カム面１３ａによって吸気バルブ３１のリフト量、作用角及びリフトタイミングを無段連続的に可変制御することができるようになっている。この例では主カム面１３ａは少なくとも、高温時もしくは常温付近のアイドリング（低速回転域）用カム部（もしくはカム面）１３ａ1及び全負荷（高速回転域）用カム部１３ａ2を含む。これらのカム部は滑らかなリフトカーブを描くように連続曲線で形成される。
【００５９】
特に、始動用カム面１３ｂは、主カム面１３ａの最少カム高さと略同一のカム高さに設定される。この場合、図１３のバルブリフトカーブに示すように、始動用カム面１３ｂにおける各カム部の作用角は、カム部１３ｂ1＞カム部１３ｂ2＞カム部１３ｂ3となるように設定される。またカム部１３ｂ1、カム部１３ｂ2、カム部１３ｂ3による吸気バルブ３１の開きタイミングは、同一となるように設定される。
【００６０】
このように吸気バルブ３１を遅閉じのバルブタイミングとすることにより、第１の実施形態の場合と同様に断熱膨張による温度低下をなくするとともに、分子レベルの摩擦により混合気を発熱させることにより、圧縮行程の上死点における混合気温度を大幅に上昇させることができる。これにより低温始動時の着火性を向上させるとともに、その後のアイドリング時の持続安定性を確保することができる。
【００６１】
特に始動用カム面１３ｂおける各カム部のカム高さを同一にし、また吸気バルブ３１の開きタイミングを同一に設定することで、混合気の掃気作用をなくして、いわゆる混合気の掃き抜けを防止する。これにより安定したアイドリング作動を確保するとともに、炭化水素（ＨＣ）の発生、排出を大幅に低減することができる。
【００６２】
以上、本発明を種々の実施形態とともに説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。例えば、上記実施形態として本発明を自動二輪車に適用した例を説明したが、四輪自動車等のエンジンに対しても有効に適用可能である。
【００６３】
なお、上記実施形態の制御装置５０はコンピュータ（ＣＰＵ又はＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムを読み出して実行することによっても達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムにより上記実施の形態で説明した各機能が実現されることとなり、そのプログラム自体が本発明を構成する。プログラムを供給するための記憶媒体としては、ＲＯＭ、フロッピー（Ｒ）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の適用例に係るエンジンまわりを含む自動二輪車の構成例を示す図である。
【図２】動弁機構の要部を示す平面一部断面図である。
【図３】動弁機構の要部を示す側面（図２の矢印III方向）一部断面図である。
【図４】動弁機構の要部を示す側面（図２の矢印IV方向）一部断面図である。
【図５】カム１３の斜視図、正面図、及び側面図である。
【図６】カム１３の３次元カム構成緒元の具体例を示す図である。
【図７】制御装置５０まわりの構成を示す図である。
【図８】制御装置５０の機能構成を表すブロック図である。
【図９】制御装置５０での処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】エンジンサイクルの例を示すＰ−Ｖ線図である。
【図１１】制御装置５０での処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】他の例のカム１３の斜視図、正面図、及び側面図である。
【図１３】他の例のカム１３の３次元カム構成緒元の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１        エンジン
２        シリンダヘッド
１０      カム／カムシャフトユニット
１１      カムシャフト
１３      カム
２０      タペットユニット
２１      タペットローラ
３０      バルブユニット
４０      アクセルシャフトユニット
４１      アクセルシャフト
４２      アクセルフォーク
４３      ドリブンギヤ
４４      アクセルモータ
５０      制御装置
５１      判定手段
５２      目標カム位置算出手段
５３      目標カム位置補正手段
５４      偏差算出手段
５５      制御量算出手段
７０１    カム位置センサ
７０２    エンジン回転数センサ
７０３    冷却水温センサ
７０４    カム位相センサ
７０５    アクセル開度センサ
７０６    スタータリレー
７０７    アイドルアップレバー
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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