(57)【要約】【課題】ブレーキ操作力にばらつきが発生することを回避しつつ、最小リフト位置の学習を行わせる。【解決手段】吸気バルブのリフト量を可変とする可変動弁機構を備えると共に、吸入負圧がバキュームサーボブレーキの倍力源として用いられる内燃機関において、前記可変動弁機構による最小リフト位置を学習するときに、前記バキュームサーボブレーキの負圧が確保されているか否かを、学習開始直前にブレーキスイッチがオフで内燃機関の吸入空気量が所定量以下の状態が所定時間継続していたか否かに基づいて判断する。そして、前記バキュームサーボブレーキの負圧が確保されている場合にのみ、最小リフト位置の学習を行わせる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バキュームサーボブレーキの倍力源として吸入負圧が用いられる内燃機関において、吸気バルブのリフト及び／又は作動角を変更する可変動弁機構を、最小リフト及び／又は最小作動角になるように操作し、最小リフト及び／又は最小作動角の学習処理を行う可変動弁機構の学習装置であって、
前記バキュームサーボブレーキにおいて倍力源としての負圧が確保されていることを、前記学習処理の実行条件として含むことを特徴とする可変動弁機構の学習装置。
【請求項２】
前記バキュームサーボブレーキの作動・非作動、及び、前記内燃機関における吸入負圧に基づいて、前記倍力源としての負圧が確保されているか否かを判断することを特徴とすることを請求項１記載の可変動弁機構の学習装置。
【請求項３】
前記バキュームサーボブレーキの非作動状態でかつ前記内燃機関が所定の吸入負圧を発生する状態が所定時間継続したときに、前記倍力源としての負圧が確保されていると判断することを特徴とすることを請求項２記載の可変動弁機構の学習装置。
【請求項４】
前記吸気バルブ上流側に備えられる吸気絞り弁の開度を、前記学習処理の実行時に増大させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の可変動弁機構の学習装置。
【請求項５】
前記学習処理の実行中に前記バキュームサーボブレーキが作動状態に移行したときに、前記学習処理を中止し、前記吸気バルブのリフト及び／又は作動角を増大変化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の可変動弁機構の学習装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バキュームサーボブレーキの倍力源として吸入負圧が用いられる内燃機関に備えられる、吸気バルブのリフト及び／又は作動角を変更する可変動弁機構において、最小リフト及び／又は最小作動角の学習処理を行う学習装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関の吸気バルブのリフト及び作動角を可変とするリフト・作動角可変機構において、内燃機関の減速燃料カット中で、かつ、ブレーキスイッチがオフであることなどの学習許可条件が成立しているときに、吸気バルブのリフト及び作動角が最小となるように操作し、最小のリフト・作動角状態でのリフトセンサの検出出力を学習する装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１８８２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記リフト・作動角可変機構においては、リフト・作動角の制御可能範囲を広く確保するために、最小のリフト・作動角が、通常使用される制御範囲での最小値よりも小さく、内燃機関の吸入空気量が極度に小さいか実質的に零となる極小値に設定される場合がある。
一方、吸気バルブの上流側に設けられる吸気絞り弁による吸気絞りで発生する吸入負圧を、倍力源として用いるバキュームサーボブレーキが知られている。
【０００４】
ここで、前述のように、最小のリフト・作動角が極小値に設定される場合、リフト・作動角可変機構を最小のリフト・作動角に操作すると、シリンダに吸引される吸気量が極端に減って、吸気絞り弁による吸気絞りを行っても、バキュームサーボブレーキに倍力源として供給できる負圧を発生させることができなくなる場合がある。
この場合、最小リフトの学習開始後は、バキュームサーボブレーキに倍力源としての吸入負圧を充分に供給できなくなり、最小リフトの学習開始直前にバキュームサーボブレーキに充分な負圧が蓄えられていたか否かによって、学習開始後にブレーキ操作された場合の操作力が変化してしまい、運転者に違和感を与えてしまうという問題があった。
【０００５】
従来、ブレーキスイッチのオフを、最小リフトの学習許可条件としていたが、ブレーキスイッチの状態だけでは、バキュームサーボブレーキの負圧状態を判断できず、学習開始後のブレーキ操作に伴って学習を停止させたとしても、それまでの負圧の保持状態によっては、ブレーキ操作力のばらつきが生じてしまうという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、ブレーキ操作力にばらつきが発生することを回避しつつ、最小のリフト・作動角の学習を行わせることができる可変動弁機構の学習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】
【０００６】
そのため請求項１記載の発明に係る可変動弁機構の学習装置は、バキュームサーボブレーキにおいて倍力源としての負圧が確保されていることを、最小リフト及び／又は最小作動角の学習処理の実行条件として含むことを特徴とする。
かかる構成によると、最小リフト及び／又は最小作動角の学習処理を実行しようとする場合に、バキュームサーボブレーキにおいて倍力源としての負圧が確保されているか否か（バキュームサーボブレーキに蓄えられている圧力が充分に小さいか否か）を判断し、該判断結果に基づいて前記学習処理を実行するか否かを切り替える。
【０００７】
従って、バキュームサーボブレーキにおいて負圧を確保できていない状態のまま、負圧供給が行えない学習処理が行われ、この状態からブレーキが操作されて、必要とされるブレーキ操作力が大きくなってしまうことを防止できる。
請求項２記載の発明では、バキュームサーボブレーキの作動・非作動、及び、内燃機関における吸入負圧に基づいて、倍力源としての負圧がバキュームサーボブレーキにおいて確保されているか否かを判断することを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によると、バキュームサーボブレーキに倍力源として吸入負圧を供給し得る状態であるか否か、更に、前記吸入負圧を利用した倍力が行われたか否かに基づいて、バキュームサーボブレーキにおける負圧の確保を判断する。
従って、バキュームサーボブレーキにおいて倍力源としての負圧が確保されているか否かを適切に判断でき、最小リフト及び／又は最小作動角の学習処理を的確に実行させることができる。
【０００９】
請求項３記載の発明では、バキュームサーボブレーキの非作動状態でかつ内燃機関が所定の吸入負圧を発生する状態が所定時間継続したときに、倍力源としての負圧が確保されていると判断することを特徴とする。
かかる構成によると、ブレーキの非作動状態で、かつ、バキュームサーボブレーキに倍力源として内燃機関の吸入負圧を供給し得る状態が、所定時間を越えて継続していれば、必要充分な負圧がバキュームサーボブレーキに確保されているものと推定する。
【００１０】
従って、バキュームサーボブレーキにおいて倍力源としての負圧が確保されている状態を精度よく判断して、最小リフト及び／又は最小作動角の学習処理を的確に実行させることができる。
請求項４記載の発明では、吸気バルブ上流側に備えられる吸気絞り弁の開度を、学習処理の実行時に増大させることを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によると、最小リフト及び／又は最小作動角になるように可変動弁機構を操作することで、シリンダ吸入空気量が大きく低下することを、吸気絞り弁の開度を増大させることで補い、シリンダ吸入空気量の減少を抑止する。
従って、最小リフト及び／又は最小作動角の学習処理の実行によってシリンダ吸入空気量が大きく落ち込み、出力・運転性を損ねることを防止できる。
【００１２】
請求項５記載の発明では、学習処理の実行中にバキュームサーボブレーキが作動状態に移行したときに、学習処理を中止し、吸気バルブのリフト及び／又は作動角を増大変化させることを特徴とする。
かかる構成によると、バキュームサーボブレーキにおいて倍力源としての負圧が確保されていることに基づいて学習処理を実行させた後に、バキュームサーボブレーキが作動状態に移行すると、学習処理を中止し、最小リフト・最小作動角からリフト・作動角を増大させる。
【００１３】
従って、学習途中でのバキュームサーボブレーキの作動に対して、倍力源として供給できる吸入負圧を発生させて、ブレーキ踏力の変化を防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態における車両用エンジンのシステム構成図である。
図１において、エンジン（ガソリン内燃機関）１０１の吸気管１０２には、スロットルモータ１０３ａでスロットルバルブ（吸気絞り弁）１０３ｂを開閉駆動する電子制御スロットル１０４が介装され、該電子制御スロットル１０４及び吸気バルブ１０５を介して、燃焼室１０６内に空気が吸入される。
【００１５】
また、各気筒の吸気バルブ１０５上流側の吸気ポート１３０には、電磁式の燃料噴射弁１３１が設けられる。
前記燃料噴射弁１３１には、所定圧に調整される燃料が供給され、エンジンコントロールユニット１１４から送られる噴射パルス信号の噴射パルス幅（開弁時間）に比例する量の燃料（ガソリン）を吸気バルブ１０５に向けて噴射する。
【００１６】
尚、燃料噴射弁１３１は、燃焼室１０６内に直接燃料を噴射する構成であっても良い。
そして、燃焼室１０６内の混合気は、図示省略した点火プラグによる火花点火によって着火燃焼する。
燃焼室１０６内の燃焼排気は、排気バルブ１０７を介して排出され、フロント触媒１０８及びリア触媒１０９で浄化された後、大気中に放出される。
【００１７】
前記排気バルブ１０７は、排気側カムシャフト１１０に設けられたカム１１１によって一定のバルブリフト量，バルブ作動角及びバルブタイミングを保って開閉駆動される。
一方、吸気バルブ１０５側には、吸気バルブ１０５の開特性を可変とする可変動弁機構として、ＶＥＬ（Variable valve Event and Lift）機構１１２及びＶＴＣ（Variable valve Timing Control）機構１１３が設けられる。
【００１８】
前記ＶＥＬ機構１１２は、吸気バルブ１０５のバルブリフト量を作動角と共に連続的に可変する機構であって、リフト量を増大（減少）変化させるとこれに対応して作動角も同時に増大（減少）変化させる機構である。
また、ＶＴＣ機構１１３は、クランクシャフト１２０に対する吸気バルブ駆動軸３の回転位相を変化させることで、吸気バルブ１０５のバルブ作動角の中心位相を連続的に進遅角変化させる機構である。
【００１９】
マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット１１４は、予め記憶されたプログラムに従った演算処理によって、燃料噴射量（噴射パルス幅），点火時期，目標吸入空気量，目標吸入負圧を設定すると共に、これらに基づいて燃料噴射弁１３１，点火コイル用のパワートランジスタ（図示省略），電子制御スロットル１０４，ＶＥＬ機構１１２及びＶＴＣ機構１１３に制御信号を出力する。
【００２０】
尚、本実施形態では、電子制御スロットル１０４は主に吸気負圧を発生させるために設けられ、エンジン１０１の吸入空気量は、ＶＥＬ機構１１２及びＶＴＣ機構１１３による吸気バルブ１０５の開特性の変更によって制御される。
前記エンジンコントロールユニット１１４には、エンジン１０１の吸入空気量を検出するエアフローメータ１１５、車両の運転者が操作するアクセルペダルの踏み込み量（開度）を検出するアクセルペダルセンサ１１６、クランクシャフト１２０に設けた被検出部を検出することでクランクシャフト１２０の基準回転位置毎にクランク角信号を出力するクランク角センサ１１７、スロットルバルブ１０３ｂの開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１１８、エンジン１０１の冷却水温度を検出する水温センサ１１９、後述する吸気バルブ駆動軸３に設けた被検出部を検出することで前記吸気バルブ駆動軸３の基準回転位置毎にカム信号を出力するカムセンサ１３２、スロットルバルブ１０３ｂの下流でかつ吸気バルブ１０５の上流側での吸気マニホールド圧（吸気圧）を検出する吸気圧センサ１３４からの検出信号が入力される。
【００２１】
図２は、前記ＶＥＬ機構１１２の構造を示す斜視図である。
本実施形態のエンジン１０１は、各気筒に一対の吸気バルブ１０５がそれぞれ設けられており、これら吸気バルブ１０５の上方に、前記クランクシャフト１２０によって回転駆動される吸気バルブ駆動軸３が気筒列方向に沿って回転可能に支持されている。
前記吸気バルブ駆動軸３には、吸気バルブ１０５のバルブリフタ１０５ａに当接して吸気バルブ１０５を開閉駆動する揺動カム４が相対回転可能に外嵌されている。
【００２２】
前記吸気バルブ駆動軸３と揺動カム４との間に、吸気バルブ１０５の作動角及びバルブリフト量を連続的に変更するためのＶＥＬ機構１１２が設けられている。
また、前記吸気バルブ駆動軸３の一端部には、クランクシャフト１２０に対する前記吸気バルブ駆動軸３の回転位相を変化させることにより、吸気バルブ１０５の作動角の中心位相を連続的に変更するＶＴＣ機構１１３が配設されている。
【００２３】
前記ＶＥＬ機構１１２は、図２及び図３に示すように、吸気バルブ駆動軸３に偏心して固定的に設けられる円形の駆動カム１１と、この駆動カム１１に相対回転可能に外嵌するリング状リンク１２と、吸気バルブ駆動軸３と略平行に気筒列方向へ延びる制御軸１３と、この制御軸１３に偏心して固定的に設けられた円形の制御カム１４と、この制御カム１４に相対回転可能に外嵌すると共に、一端がリング状リンク１２の先端に連結されたロッカアーム１５と、このロッカアーム１５の他端と揺動カム４とに連結されたロッド状リンク１６と、を有している。
【００２４】
前記制御軸１３は、モータ１７によりギヤ列１８を介して回転駆動されるが、制御軸１３と一体的に設けられるストッパ１３ａが固定側に当接することで、予め設定された最小リフト位置・最小作動角位置（以下では、単に最小リフト位置という）に相当する角度位置でそれ以上のリフト・作動角減少側への回動が制限されるようになっている。
上記の構成により、クランクシャフト１２０に連動して吸気バルブ駆動軸３が回転すると、駆動カム１１を介してリング状リンク１２がほぼ並進移動すると共に、ロッカアーム１５が制御カム１４の軸心周りに揺動し、ロッド状リンク１６を介して揺動カム４が揺動して吸気バルブ１０５が開閉駆動される。
【００２５】
また、前記モータ１７を駆動制御して制御軸１３の回転角度を変化させることにより、ロッカアーム１５の揺動中心となる制御カム１４の軸心位置が変化して揺動カム４の姿勢が変化する。
これにより、吸気バルブ１０５の作動角の中心位相が略一定のままで、吸気バルブ１０５の作動角及びバルブリフト量が連続的に変化する。
【００２６】
尚、制御軸１３をストッパ１３ａで既定される最小リフト位置まで回動させると、吸気バルブ１０５のリフト量は、１mm程度の極小リフト量になるように設定されており、通常は、前記最小リフト量を含まないより大きなリフト量範囲内で前記ＶＥＬ機構１１２が制御される。
エンジンコントロールユニット１１４には、前記制御軸１３の回転角を検出する角度センサ１３３からの検出信号が入力され、目標リフト量に対応する目標角度位置に前記制御軸１３を回動させるべく、前記角度センサ１３３の検出結果に基づいて前記モータ１７の電流の向き及び大きさがフィードバック制御される。
【００２７】
次に、前記ＶＴＣ機構１１３の構成を、図４に基づいて説明する。
本実施形態におけるＶＴＣ機構１１３は、ベーン式の可変バルブタイミング機構であり、クランクシャフト１２０によりタイミングチェーンを介して回転駆動されるカムスプロケット５１（タイミングスプロケット）と、吸気バルブ駆動軸３の端部に固定されてカムスプロケット５１内に回転自在に収容された回転部材５３と、該回転部材５３をカムスプロケット５１に対して相対的に回転させる油圧回路５４と、カムスプロケット５１と回転部材５３との相対回転位置を所定位置で選択的にロックするロック機構６０とを備えている。
【００２８】
前記カムスプロケット５１は、外周にタイミングチェーン（又はタイミングベルト）が噛合する歯部を有する回転部（図示省略）と、該回転部の前方に配置されて前記回転部材５３を回転自在に収容するハウジング５６と、該ハウジング５６の前後開口を閉塞するフロントカバー，リアカバー（図示省略）とから構成される。
前記ハウジング５６は、前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面には、横断面台形状を呈し、それぞれハウジング５６の軸方向に沿って設けられる４つの隔壁部６３が９０°間隔で突設されている。
【００２９】
前記回転部材５３は、吸気バルブ駆動軸３の前端部に固定されており、円環状の基部７７の外周面に９０°間隔で４つのベーン７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄが設けられている。
前記第１〜第４ベーン７８ａ〜７８ｄは、それぞれ断面が略逆台形状を呈し、各隔壁部６３間の凹部に配置され、前記凹部を回転方向の前後に隔成し、ベーン７８ａ〜７８ｄの両側と各隔壁部６３の両側面との間に、進角側油圧室８２と遅角側油圧室８３を構成する。
【００３０】
前記ロック機構６０は、ロックピン８４が、回転部材５３の最大遅角側の回動位置（基準作動状態）において係合孔（図示省略）に係入するようになっている。
前記油圧回路５４は、進角側油圧室８２に対して油圧を給排する第１油圧通路９１と、遅角側油圧室８３に対して油圧を給排する第２油圧通路９２との２系統の油圧通路を有し、この両油圧通路９１，９２には、供給通路９３とドレン通路９４ａ，９４ｂとがそれぞれ通路切り換え用の電磁切換弁９５を介して接続されている。
【００３１】
前記供給通路９３には、オイルパン９６内の油を圧送する機関駆動のオイルポンプ９７が設けられている一方、ドレン通路９４ａ，９４ｂの下流端がオイルパン９６に連通している。
前記第１油圧通路９１は、回転部材５３の基部７７内に略放射状に形成されて各進角側油圧室８２に連通する４本の分岐路９１ｄに接続され、第２油圧通路９２は、各遅角側油圧室８３に開口する４つの油孔９２ｄに接続される。
【００３２】
前記電磁切換弁９５は、内部のスプール弁体が各油圧通路９１，９２と供給通路９３及びドレン通路９４ａ，９４ｂとを相対的に切り換え制御するようになっている。
前記エンジンコントロールユニット１１４は、前記電磁切換弁９５を駆動する電磁アクチュエータ９９に対する通電量を、デューティ制御信号に基づいて制御する。
例えば、電磁アクチュエータ９９にデューティ比０％の制御信号（ＯＦＦ信号）を出力すると、オイルポンプ４７から圧送された作動油は、第２油圧通路９２を通って遅角側油圧室８３に供給されると共に、進角側油圧室８２内の作動油が、第１油圧通路９１を通って第１ドレン通路９４ａからオイルパン９６内に排出される。
【００３３】
従って、遅角側油圧室８３の内圧が高、進角側油圧室８２の内圧が低となって、回転部材５３は、ベーン７８ａ〜７８ｂを介して最大遅角側に回転し、この結果、吸気バルブ１０５の開期間（開時期及び閉時期）が遅くなる。
一方、電磁アクチュエータ９９にデューティ比１００％の制御信号（ＯＮ信号）を出力すると、作動油は、第１油圧通路９１を通って進角側油圧室８２内に供給されると共に、遅角側油圧室８３内の作動油が第２油圧通路９２及び第２ドレン通路９４ｂを通ってオイルパン９６に排出され、遅角側油圧室８３が低圧になる。
【００３４】
このため、回転部材５３は、ベーン７８ａ〜７８ｄを介して進角側へ最大に回転し、これによって、吸気バルブ１０５の開期間（開時期及び閉時期）が早くなる。
尚、可変動弁機構の構成を、上記構成のＶＥＬ機構１１２，ＶＴＣ機構１１３に限定するものでなく、また、吸気バルブ１０５のリフト量のみを可変にする機構、或いは、吸気バルブ１０５の作動角のみを可変にする機構を備える構成であっても良い。
【００３５】
また、本実施形態において前記エンジン１０１を搭載する車両には、ダイレクトアクティングバキュームサーボブレーキ１４１が備えられている。
前記ダイレクトアクティングバキュームサーボブレーキ１４１は、倍力源の負圧としてエンジン１０１の吸入負圧（インテークマニホールド負圧）を利用するものであり、図５に示すように、ブレーキペダル１４２とマスタシリンダ１４３との間にザーボユニット１４４を配置し、ブレーキペダル１４２の踏力に比例して倍力し、マスタシリンダ１４３のピストンに作用させる。
【００３６】
前記マスタシリンダ１４３は、前記ザーボユニット１４４で倍力された操作力を、ブレーキ油圧に変換する装置であり、前記ブレーキ油圧は、フロントブレーキ１４５及びリアブレーキ１４６に分配供給される。
前記ザーボユニット１４４には、チェックバルブ１４７を介してエンジン１０１の吸入負圧が導入されるようになっている。
【００３７】
前記ブレーキペダル１４２には、ブレーキペダル１４２の踏み込み状態でオンになるブレーキスイッチ１４８が設けられており、前記ブレーキスイッチ１４８のオン・オフ信号は、前記エンジンコントロールユニット１１４に入力されるようになっている。
図６は、前記エンジンコントロールユニット１１４による電子制御スロットル１０４，ＶＥＬ機構１１２，ＶＴＣ機構１１３の制御機能の概略を示すブロック図である。
【００３８】
図６において、目標体積流量比演算部Ａでは、機関回転速度NRPM及びアクセル開度ＡＰＯに基づいて目標体積流量比TGQH0（目標吸入空気量）を演算する。
目標マニ圧比演算部Ｂでは、機関回転速度NRPM及び前記目標体積流量比演算部Ａで演算された目標体積流量比TGQH0に基づいて目標マニ圧比TGPM（目標吸気圧）を演算する。
前記目標マニ圧比TGPMは、吸気マニホールド圧／大気圧の目標値である。
【００３９】
目標スロットル開度演算部Ｃでは、機関回転速度NRPM，目標体積流量比演算部Ａで演算された目標体積流量比TGQH0，目標マニ圧比演算部Ｂで演算された目標マニ圧比TGPMに基づいて目標スロットル開度TGTVOを演算する。
前記目標スロットル開度TGTVOに実際の開度が一致するように、前記電子制御スロットル１０４のスロットルモータ１０３ａがフィードバック制御される。
【００４０】
制御偏差演算部Ｄでは、目標マニ圧比演算部Ｂで演算された目標マニ圧比TGPM，前記吸気圧センサ１３３で検出された実際の吸気マニホールド圧（実マニ圧）REPM，大気圧REPAに基づいて、目標マニ圧比TGPMと実マニ圧比との偏差DLTPRを演算する。
フィードバック制御部Ｅでは、前記制御偏差演算部Ｄで演算された目標マニ圧比TGPMと実マニ圧比との偏差DLTPRに基づいて、吸気バルブ１０５の開特性（閉タイミング）を補正するためのフィードバック補正量HOSFBを演算する。
【００４１】
目標ＶＥＬ・ＶＴＣ演算部Ｆでは、機関回転速度NRPM，目標体積流量比演算部Ａで演算された目標体積流量比TGQH0，フィードバック制御部Ｅで演算されたフィードバック補正量HOSFBに基づいて、ＶＥＬ機構１１２の制御目標TGVEL（制御軸１６の目標角度，目標バルブリフト量，目標作動角），ＶＴＣ機構１１３の制御目標TGVTC（バルブタイミングの進角目標）を演算する。
【００４２】
前記制御目標TGVELに基づいてＶＥＬ機構１１２がフィードバック制御され、制御目標TGVTCに基づいてＶＴＣ機構１１３がフィードバック制御される。
前記検出部Ｇでは、吸気圧センサ１３３の出力ADPMを吸気マニホールド圧REPMに変換して、前記制御偏差演算部Ｄに出力する。
ところで、前記ＶＥＬ機構１１２のフィードバック制御においては、制御軸１３の回転角を検出する角度センサ１３３の検出結果から、吸気バルブ１０５のリフト状態を精度よく検出できないと、吸気バルブ１０５のリフト量・作動角を目標吸入空気量に見合った値に精度良く制御できない。
【００４３】
そこで、前記エンジンコントロールユニット１１４は、制御軸１３の回転角がストッパ１３ａで制限される最小リフト位置を基準に、角度センサ１３３の出力と制御軸１３の回転角（リフト量）との相関を学習する機能を有しており、以下では、前記最小リフト学習の詳細を、図７のフローチャートに従って説明する。
尚、図７のフローチャートに示すルーチンは、所定微小時間毎に実行されるものとする。
【００４４】
図７のフローチャートにおいて、ステップＳ１１では、バキュームサーボブレーキ１４１のザーボユニット１４４内に必要充分な負圧が蓄えられているか否かを、学習開始の前提条件として判別させる。
具体的には、ブレーキスイッチ１４８のオフ状態でかつエンジン１０１のシリンダ吸入空気量が所定量以下である状態（又は、ブレーキスイッチ１４８のオフ状態でかつ吸気圧１３４で検出される吸気圧が大気圧よりも所定以上に低い状態）が所定時間以上継続しているか否かを判別する。
【００４５】
エンジン１０１のシリンダ吸入空気量が所定量以下である状態は、電子制御スロットル１０４による吸気絞りが行われている状態であって、所定の吸入負圧の発生状態が推定されることになる。
また、吸気圧センサ１３４を備える場合には、該吸気圧センサ１３４で検出される吸気圧が所定の吸入負圧の発生状態であるか否かを判断することで、倍力源としての負圧発生状態を精度良く判断できる。
【００４６】
即ち、エンジン１０１のシリンダ吸入空気量が所定量以下である状態又は吸気圧１３４で検出される吸気圧が大気圧よりも所定以上に低い状態は、エンジン１０１がバキュームサーボブレーキ１４１に必要充分な負圧を供給し得る状態である。
そして、エンジン１０１がバキュームサーボブレーキ１４１に必要充分な負圧を供給し得る状態で、かつ、ブレーキ操作が行われない状態が、ある時間以上継続していれば、バキュームサーボブレーキ１４１のザーボユニット１４４内に倍力に必要充分な負圧が蓄えられているものと推定できる。
【００４７】
後述するように、最小リフト学習においては、ＶＥＬ機構１１２をストッパ１３ａが突き当たる最小リフト位置になるように強制的に制御するが、吸気バルブ１０５を最小リフト量にすると、エンジン１０１の吸入空気量が極端に絞られる結果、吸入負圧は減少方向に変化する（吸気圧は大気圧に近づく）ことになる。
従って、バキュームサーボブレーキ１４１のザーボユニット１４４内に充分な負圧が蓄えられていない状態で最小リフト学習を開始すると、倍力のための負圧を確保できない状態のまま学習が行われ、学習途中でブレーキ操作されると、負圧が確保されていないために、大きなブレーキ操作力が要求されることになってしまう。
【００４８】
そこで、ブレーキペダル１４２が踏み込まれていない状態で、かつ、倍力に充分な吸入負圧がエンジン１０１で発生している状態が、ある時間以上継続していて、ザーボユニット１４４内に充分な負圧が蓄えられていると推定されることを条件に、最小リフト学習の開始を許可する。
これにより、学習開始後に吸入負圧が減少し、ザーボユニット１４４に倍力源としての負圧を供給できなくなっても、もともと充分な負圧が確保されているから、学習途中でブレーキ操作されても、所期の倍力作用を行わせることができる。
【００４９】
ステップＳ１１で、バキュームサーボブレーキ１４１のザーボユニット１４４内に必要充分な負圧が蓄えられていないと推定された場合には、最小リフト学習を開始すると、倍力のための負圧を確保できない状態のまま学習が行われ、学習途中でブレーキ操作された場合に、大きなブレーキ操作力が要求されることになってしまうので、最小リフト学習を行わせることなく、本ルーチンを終了させる。
【００５０】
一方、ステップＳ１１で、バキュームサーボブレーキ１４１のザーボユニット１４４内に必要充分な負圧が蓄えられているものと推定されると、ステップＳ１２へ進み、学習の実行条件を判別する。
前記最小リフト学習の実行条件として、以下の条件（１）〜（７）が全て成立しているか否かを判断する。
（１）ＶＥＬ機構１１２の診断において正常であると判定されていて、ＶＥＬ機構１１２の駆動が許可されていること。
（２）キースイッチがオンされてから最小リフト学習が一度も実施されていないこと。
（３）エンジン１０１の冷却水温度が所定範囲内であって、角度センサ１３３の温度が通常範囲内であると推定されること。
（４）ＶＥＬ機構１１２の目標リフト量が所定値以下であって、強制的に最小リフトに変更することが可能な運転条件であること。
（５）エンジン１０１がアイドル運転状態であること（アイドル回転速度を目標速度に近づけるように吸入空気量をフィードバック制御するアイドル回転フィードバック制御中であること）。
（６）水温センサ１１９が故障判定されていないこと。
（７）ブレーキスイッチ１４８がオフであること（ブレーキ操作されていないこと）。
【００５１】
上記７つの条件が全て成立している場合には、ステップＳ１３へ進み、前記ＶＥＬ機構１１２を、制御軸１３がストッパ１３ａによって回転規制される最小リフト位置に向けて操作する。
前記最小リフト位置に向けた操作は、目標リフト量を強制的に漸減させることで実現され、吸気バルブ１０５のリフト量を強制的に減少させることによって、実際のシリンダ吸入空気量が要求量よりも下回る分は、電子制御スロットル１０４の開度を増大させることで補うようにする。
【００５２】
従って、最小リフト位置の学習を、アイドル運転時や走行中にも行うことが可能である。
次のステップＳ１４では、最小リフト位置に対する収束状態であるか否かを判別する。
具体的には、下記３つ条件が全て成立している場合に、収束状態であると判断する。
（１）ＶＥＬ機構１１２の制御軸１３を回動させるモータ１７の駆動デューティが制限値に張り付いていること。
（２）前記モータ１７の駆動方向（回転方向）がリフトの減少方向であること。
（３）前回の最小リフト位置への制御時と今回の最小リフト位置への制御時とにおける平均センサ出力の差が所定値以下であること。
【００５３】
尚、前記平均センサ出力とは、所定時間毎にサンプリングされる角度センサ１３３の検出出力の移動平均値であって、例えば、最近の５個のセンサ出力の単純平均値である。
上記３つの条件が全て成立すると、ステップＳ１５へ進み、最小リフトに対応する角度センサ１３３の出力を学習する。
前記学習処理においては、角度センサ１３３の検出出力の前回値（サンプリングの１周期前の値）と今回値（最新にサンプリングされた値）との偏差、即ち、サンプリング周期の間におけるセンサ出力の変動幅が所定値以下であるときに、前記前回値と今回値との平均値を演算する。
【００５４】
更に、前記平均値と前記平均センサ出力との差が所定値以下である状態が所定時間継続すると、前記所定時間中における前記平均センサ出力を、最小リフト位置に対応する角度センサ１３３の出力として学習する。
前記センサ出力の学習においては、例えば、前記最小リフト位置に対応する角度センサ１３３の出力に基づいて、角度センサ１３３の出力を制御軸１３の角度若しくは吸気バルブ１０５のリフト量に変換する特性を補正する。
【００５５】
また、角度センサ１３３の検出出力や、角度センサ１３３の出力に基づく制御軸１３の角度又はリフト量の検出結果を補正するための補正値を、前記最小リフト位置でのセンサ出力に基づいて学習することもできる。
ステップＳ１４で最小リフト位置に対する収束状態ではないと判断されると、ステップＳ１２に戻り、学習実行条件が継続して成立しているか否かを判別する。
【００５６】
従って、例えば、学習途中に（最小リフト位置に収束する前に）ブレーキが操作されると、学習を中断し、吸気バルブ１０５のリフト量を増大させて通常の目標値にまで戻すことで、バキュームサーボブレーキ１４１のザーボユニット１４４に倍力源としての負圧を供給し得る状態になる。
尚、吸気バルブのリフト量が一定で、作動角のみを連続的変化させる機構を備える場合、また、吸気バルブの作動角が一定で、リフトのみを連続的変化させる機構を備える場合に、最小作動角・最小リフトの学習を、上記実施形態と同様にして行わせることが可能である。
【００５７】
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）請求項３記載の可変動弁機構の学習装置において、
前記内燃機関が所定の吸入負圧を発生する状態を、前記内燃機関のシリンダ吸入空気量が所定量以下である状態として判断することを特徴とする可変動弁機構の学習装置。
【００５８】
かかる構成によると、シリンダ吸入空気量が低い状態から、吸気絞りによってバキュームサーボブレーキの倍力源となり得る吸入負圧が発生している状態を推定でき、バキュームサーボブレーキにおいて倍力源としての負圧が確保されているか否かを簡便に判断できる。
（ロ）請求項３記載の可変動弁機構の学習装置において、
前記内燃機関が所定の吸入負圧を発生する状態を、前記内燃機関の吸入負圧を検出するセンサの出力に基づいて判断することを特徴とする可変動弁機構の学習装置。
【００５９】
かかる構成によると、吸気絞りによってバキュームサーボブレーキの倍力源となり得る吸入負圧が発生している状態を、センサの検出結果に基づいて精度よく判断できる。
（ハ）請求項１〜５のいずれか１つに記載の可変動弁機構の学習装置において、
目標リフト量及び／又は目標作動角を漸減し、該目標に基づいて前記可変動弁機構をフィードバック制御することで、最小リフト及び／又は最小作動角になるように操作し、
前記可変動弁機構の操作量が限界値に達したときに、最小リフト及び／又は最小作動角になったものと判断して学習処理を行うことを特徴とする可変動弁機構の学習装置。
【００６０】
かかる構成によると、制御目標を漸減することで、リフト・作動角を減少させる方向への操作を続け、操作量が限界値に達したときには、最小リフト・最小作動角の位置に突き当たって収束しているものと推定して学習処理を行わせる。
（ニ）請求項（ハ）記載の可変動弁機構の学習装置において、
前記可変動弁機構の操作量が限界値に達し、かつ、前記可変動弁機構の制御量の検出値の所定時間における変動幅が所定値以下であるときに、最小リフト及び／又は最小作動角になったものと判断して学習処理を行うことを特徴とする可変動弁機構の学習装置。
【００６１】
かかる構成によると、操作量の限界値への到達によって、最小リフト・最小作動角位置への突き当たり状態を判断し、更に、可変動弁機構の制御量が安定しているか否かを判断することで、最小リフト・最小作動角位置への突き当たり状態が安定しているか否かを判断する。
（ホ）請求項１〜５のいずれか１つに記載の可変動弁機構の学習装置において、
前記可変動弁機構が、吸気バルブのリフト量を作動角と共に連続的に可変とする機構であって、リフト量を減少させる方向の操作が所定の最小リフト位置においてストッパで規制されることを特徴とする可変動弁機構の学習装置。
【００６２】
かかる構成によると、ストッパの突き当たり位置である最小リフト位置の学習が、ブレーキ操作力の変化を回避しつつ実行できる。
（へ）請求項（ホ）記載の可変動弁機構の学習装置において、
前記可変動弁機構でリフト量及び作動角が可変とされる吸気バルブの上流側に、吸気絞り弁を備え、前記可変動弁機構が目標吸入空気量に基づいて制御される一方、前記吸気絞り弁の開度が目標吸気圧に基づいて制御されることを特徴とする可変動弁機構の学習装置。
【００６３】
かかる構成によると、吸気絞りによってバキュームサーボブレーキの倍力源としての吸入負圧を発生する内燃機関において、吸気バルブのリフト量を最小にし、実質的に吸気量が零になって吸入負圧が減少しても、この状態からのブレーキ操作に対して要求されるブレーキ操作力が大きくなってしまうことを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施形態における車両用エンジンのシステム図。
【図２】実施形態におけるＶＥＬ機構の詳細を示す斜視図。
【図３】前記ＶＥＬ機構の作動角変更機構を示す断面図。
【図４】実施形態におけるＶＴＣ機構の詳細を示す断面図。
【図５】実施形態におけるバキュームサーボブレーキシステムを示す図。
【図６】実施形態におけるＶＥＬ機構及びＶＴＣ機構の制御目標の演算処理を示すブロック図。
【図７】実施形態における最小リフト位置学習を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６５】
３…吸気バルブ駆動軸、１３…制御軸、１３ａ…ストッパ、１７…モータ、１０１…エンジン、１０４…電子制御スロットル、１０５…吸気バルブ、１１２…ＶＥＬ機構、１１３…ＶＴＣ機構、１１４…エンジンコントロールユニット、１１６…アクセルペダルセンサ、１１７…クランク角センサ、１２０…クランクシャフト、１３２…カムセンサ、１３３…角度センサ、１３４…吸気圧センサ、１４８…ブレーキスイッチ
【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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