(57)【要約】【課題】バルブリフト量を連続的に可変とする可変動弁機構と該可変動弁機構を駆動するアクチュエータとを備えた内燃機関動弁装置における異常回復の可能性を高める。【解決手段】バルブリフト量可変動作異常検出処理にてバルブリフト量可変動作において異常があると判定されると、アクチュエータに対して正転駆動と駆動停止とを繰り返す異常回復動作（Ｓ２０６〜Ｓ２１６）を実行させる。このことにより可変動弁機構やアクチュエータに噛み込んでいる異物を解き放つことができ、バルブリフト量可変動作を回復させることができる。このように特定の機関運転条件が成立するのを待つのではなく異常時に速やかに回復動作を実行できる。このため機関停止を招くことなく迅速に異常回復できるようになり、異常回復の可能性が高まる。【選択図】図９
2007205296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のバルブリフト量を連続的に可変とする可変動弁機構と該可変動弁機構を駆動するアクチュエータとを備えた内燃機関動弁装置であって、
バルブリフト量可変動作の異常性を判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段にて異常であると判定されると、前記アクチュエータに対して異常回復動作を実行させる異常回復動作実行手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関動弁装置。
【請求項２】
内燃機関のバルブリフト量を連続的に可変とする可変動弁機構と該可変動弁機構を駆動するアクチュエータとを備えた内燃機関動弁装置であって、
バルブリフト量可変動作の異常性を判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段にて異常であると判定されたバルブリフト量状態に応じて、前記アクチュエータに対して異常回復動作を実行させる内燃機関運転条件を設定する異常回復条件設定手段と、
内燃機関の運転状態が前記異常回復条件設定手段にて設定された前記内燃機関運転条件に一致した場合に、前記アクチュエータに対して異常回復動作を実行させる異常回復動作実行手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関動弁装置。
【請求項３】
請求項２において、内燃機関の燃焼室にはスロットルバルブを介して吸気が行われると共に、
前記異常判定手段にて異常であると判定されると、前記スロットルバルブの駆動により内燃機関の燃焼室への吸気量を調節する異常時吸気量調節手段を備え、
前記異常回復条件設定手段は、前記内燃機関運転条件を、スロットルバルブ開度又はアクセル開度の範囲として設定していることを特徴とする内燃機関動弁装置。
【請求項４】
請求項３において、前記異常回復条件設定手段は、実際のバルブリフト量に対応するスロットルバルブ開度又はアクセル開度より小さい範囲に実際のスロットルバルブ開度又はアクセル開度が存在することを、前記内燃機関運転条件として設定していることを特徴とする内燃機関動弁装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記異常回復動作実行手段は、前記異常回復動作として、前記アクチュエータにより前記可変動弁機構に対して正駆動と逆駆動とを実行することを特徴とする内燃機関動弁装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記異常回復動作実行手段は、前記異常回復動作として、前記アクチュエータにより前記可変動弁機構に対する駆動を非駆動状態を挟んで１回又は複数回実行することを特徴とする内燃機関動弁装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、前記可変動弁機構はコントロールシャフトを備えて該コントロールシャフトの軸方向移動により内燃機関のバルブリフト量を連続的に可変とすると共に、前記アクチュエータは回転−直動変換機構を備えて該回転−直動変換機構により回転動力源の駆動力を直動に変換して、前記コントロールシャフトを駆動することを特徴とする内燃機関動弁装置。
【請求項８】
請求項７において、前記回転−直動変換機構は、ナットとサンシャフトとの間にプラネタリシャフトを配置し、前記ナット、前記サンシャフト及び前記プラネタリシャフト間に形成されている各ネジ部同士を噛み合わせたネジ噛合部により、回転−直動変換を行う遊星差動ネジ型回転−直動変換機構であることを特徴とする内燃機関動弁装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかにおいて、前記異常判定手段は、前記アクチュエータへの駆動指令にもかかわらず、バルブリフト量が変化しない場合を異常と判定することを特徴とする内燃機関動弁装置。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれかにおいて、前記異常判定手段は、前記アクチュエータへの駆動指令と実際のバルブリフト量との差が基準判定値を越えた状態が継続した場合を異常と判定することを特徴とする内燃機関動弁装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかにおいて、前記異常回復動作実行手段による前記異常回復動作によりバルブリフト量可変動作が回復したか否かを判定する異常回復判定手段と、
前記異常回復判定手段にてバルブリフト量可変動作が回復したと判定された場合に、前記アクチュエータの駆動量と吸気量との関係を学習する回復後学習手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のバルブリフト量を連続的に可変とする可変動弁機構と該可変動弁機構を駆動するアクチュエータとを備えた内燃機関動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バルブタイミングを可変とする内燃機関において、特定の機関運転時にアクチュエータによりクリーニング動作を実行することで、異物が噛み込まれていた場合にはその異物を排出する処理を行う技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１０４５７１号公報（第３−４頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしバルブタイミングでなくバルブリフト量を可変とする可変動弁機構を備えた内燃機関の場合では、内燃機関の安定運転に大きく影響するバルブリフト量の調節が異常となった場合には直ちに対策する必要がある。前記特許文献１のごとく固定した特定の機関運転条件が成立するのを待っていたのでは、異常回復動作（異常からの回復するための動作）が実行できる機会が生じる前に機関停止を招くおそれがある。このため異常回復（異常からの回復）が可能な状態でも内燃機関の停止によって回復が不可能となるおそれもある。
【０００４】
更に異常回復動作を実行する場合においてもバルブリフト量は内燃機関の安定運転に大きく影響するため、内燃機関を安定化した状態にて異常回復動作させることも重要な課題である。しかし前記特許文献１のごとく異常回復動作のための特定の機関運転条件が固定していると、既に安定して異常回復動作ができる機関運転状態であるにもかかわらず、最大公約数的な範囲の機関運転条件が成立するまで異常回復動作が実行できないことがある。このため異常回復動作を実行する前に機関停止を招くおそれがある。
【０００５】
本発明は、内燃機関のバルブリフト量を連続的に可変とする可変動弁機構と該可変動弁機構を駆動するアクチュエータとを備えた内燃機関動弁装置における異常回復の可能性を高めることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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に記載の内燃機関動弁装置は、内燃機関のバルブリフト量を連続的に可変とする可変動弁機構と該可変動弁機構を駆動するアクチュエータとを備えた内燃機関動弁装置であって、バルブリフト量可変動作の異常性を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段にて異常であると判定されると、前記アクチュエータに対して異常回復動作を実行させる異常回復動作実行手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
このように異常判定手段がバルブリフト量可変動作において異常があると判定されると、異常回復動作実行手段がアクチュエータに対して異常回復動作を実行させる。このことにより、特定の機関運転条件が成立するのを待つのではなく異常時に速やかに回復動作を実行できる。このため機関停止を招く前に迅速に異常回復動作ができるようになり、異常回復の可能性が高まる。
【０００８】
請求項２に記載の内燃機関動弁装置は、内燃機関のバルブリフト量を連続的に可変とする可変動弁機構と該可変動弁機構を駆動するアクチュエータとを備えた内燃機関動弁装置であって、バルブリフト量可変動作の異常性を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段にて異常であると判定されたバルブリフト量状態に応じて、前記アクチュエータに対して異常回復動作を実行させる内燃機関運転条件を設定する異常回復条件設定手段と、内燃機関の運転状態が前記異常回復条件設定手段にて設定された前記内燃機関運転条件に一致した場合に、前記アクチュエータに対して異常回復動作を実行させる異常回復動作実行手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
異常回復条件設定手段は、異常判定手段にて異常であると判定されたバルブリフト量状態に応じて、アクチュエータに対して異常回復動作を実行させる内燃機関運転条件を設定している。このようにバルブリフト量状態に応じて、異常回復動作を実行させる内燃機関運転条件を変化させることができるので、内燃機関の運転に影響しない範囲で、迅速に異常回復動作を実行することができるようになる。このため機関停止をより効果的に防止した状態での異常回復の可能性が高まる。
【００１０】
請求項３に記載の内燃機関動弁装置では、請求項２において、内燃機関の燃焼室にはスロットルバルブを介して吸気が行われると共に、前記異常判定手段にて異常であると判定されると、前記スロットルバルブの駆動により内燃機関の燃焼室への吸気量を調節する異常時吸気量調節手段を備え、前記異常回復条件設定手段は、前記内燃機関運転条件を、スロットルバルブ開度又はアクセル開度の範囲として設定していることを特徴とする。
【００１１】
このように異常回復条件設定手段が、前記内燃機関運転条件を、スロットルバルブ開度又はアクセル開度の範囲として設定していることにより、異常回復動作により吸気量に影響して内燃機関が不安定となるスロットルバルブ開度又はアクセル開度の範囲を避けることができる。このため機関停止を招くことなく異常回復の可能性が高まる。
【００１２】
請求項４に記載の内燃機関動弁装置では、請求項３において、前記異常回復条件設定手段は、実際のバルブリフト量に対応するスロットルバルブ開度又はアクセル開度より小さい範囲に実際のスロットルバルブ開度又はアクセル開度が存在することを、前記内燃機関運転条件として設定していることを特徴とする。
【００１３】
より具体的には、このように実際のバルブリフト量に対応するスロットルバルブ開度又はアクセル開度より小さい範囲に実際のスロットルバルブ開度又はアクセル開度が存在する状態を、前記内燃機関運転条件として設定していることにより、異常回復動作により内燃機関が不安定となることがない。このような内燃機関運転条件の可変設定により、機関停止を招くことなく異常回復の可能性が高まる。
【００１４】
請求項５に記載の内燃機関動弁装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記異常回復動作実行手段は、前記異常回復動作として、前記アクチュエータにより前記可変動弁機構に対して正駆動と逆駆動とを実行することを特徴とする。
【００１５】
可変動弁機構に対して正駆動と逆駆動とを実行することにより、可変動弁機構やアクチュエータに噛み込んでいる異物を解き放つことができ、バルブリフト量可変動作を回復させることができる。
【００１６】
請求項６に記載の内燃機関動弁装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記異常回復動作実行手段は、前記異常回復動作として、前記アクチュエータにより前記可変動弁機構に対する駆動を非駆動状態を挟んで１回又は複数回実行することを特徴とする。
【００１７】
可変動弁機構に対してこのように駆動することにより、可変動弁機構やアクチュエータに噛み込んでいる異物を解き放つことができ、バルブリフト量可変動作を回復させることができる。
【００１８】
請求項７に記載の内燃機関動弁装置では、請求項１〜６のいずれかにおいて、前記可変動弁機構はコントロールシャフトを備えて該コントロールシャフトの軸方向移動により内燃機関のバルブリフト量を連続的に可変とすると共に、前記アクチュエータは回転−直動変換機構を備えて該回転−直動変換機構により回転動力源の駆動力を直動に変換して、前記コントロールシャフトを駆動することを特徴とする。
【００１９】
特にこのような回転−直動変換機構を備えたアクチュエータでは機構が複雑化して異物の噛み込みが生じやすい。しかし本発明のごとく構成することにより、機関停止を招くことなく迅速に異常回復動作ができるようになり、異常回復の可能性が高まる。
【００２０】
請求項８に記載の内燃機関動弁装置では、請求項７において、前記回転−直動変換機構は、ナットとサンシャフトとの間にプラネタリシャフトを配置し、前記ナット、前記サンシャフト及び前記プラネタリシャフト間に形成されている各ネジ部同士を噛み合わせたネジ噛合部により、回転−直動変換を行う遊星差動ネジ型回転−直動変換機構であることを特徴とする。
【００２１】
特にこのように遊星差動ネジ型回転−直動変換機構である場合には、内部のネジ噛合部に異物の噛み込みが生じやすい。しかし本発明のごとく構成することにより、機関停止を招くことなく迅速に異常回復動作できるようになり、異常回復の可能性が高まる。
【００２２】
請求項９に記載の内燃機関動弁装置では、請求項１〜８のいずれかにおいて、前記異常判定手段は、前記アクチュエータへの駆動指令にもかかわらず、バルブリフト量が変化しない場合を異常と判定することを特徴とする。
【００２３】
このようにバルブリフト量が変化しない場合に異常と判定することで、適切に異常を判定してアクチュエータに対して速やかに異常回復動作を実行させることができる。このことにより異常回復の可能性が高まる。
【００２４】
請求項１０に記載の内燃機関動弁装置では、請求項１〜８のいずれかにおいて、前記異常判定手段は、前記アクチュエータへの駆動指令と実際のバルブリフト量との差が基準判定値を越えた状態が継続した場合を異常と判定することを特徴とする。
【００２５】
このように駆動指令と実際のバルブリフト量との差が基準判定値を越えた状態が継続した場合に異常と判定することで、適切に異常を判定してアクチュエータに対して速やかに異常回復動作を実行させることができる。このことにより異常回復の可能性が高まる。
【００２６】
請求項１１に記載の内燃機関動弁装置では、請求項１〜１０のいずれかにおいて、前記異常回復動作実行手段による前記異常回復動作によりバルブリフト量可変動作が回復したか否かを判定する異常回復判定手段と、前記異常回復判定手段にてバルブリフト量可変動作が回復したと判定された場合に、前記アクチュエータの駆動量と吸気量との関係を学習する回復後学習手段とを備えたことを特徴とする。
【００２７】
異常回復動作によりバルブリフト量可変動作の異常状態から回復した場合には、アクチュエータの駆動量と実際の吸気量との関係がずれている場合がある。このため、この関係を学習することにより、適切な関係を得ることができ、高精度なバルブリフト量制御を継続させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
［実施の形態１］
図１，２は上述した発明が適用された多気筒（本実施の形態では４気筒）内燃機関としてのガソリンエンジン（以下、「エンジン」と略す）２、及びその可変動弁機構４の構成を示している。尚、図１は１つの気筒における縦断面を表している。図２はエンジン２の上部構成の平面図である。
【００２９】
本実施の形態のエンジン２は車両用であり、シリンダブロック６、ピストン８、シリンダブロック６上に取り付けられたシリンダヘッド１０、及びシリンダヘッド１０上に配置されたカムキャリア１２を備えている。
【００３０】
シリンダブロック６に形成された＃１（第１気筒を意味する），＃２（第２気筒を意味する），＃３（第３気筒を意味する），＃４（第４気筒を意味する）の各気筒には、シリンダブロック６、ピストン８及びシリンダヘッド１０にて区画された燃焼室１４が形成されている。尚、気筒数は１〜３でも良く、５以上の気筒数でも良い。又、本実施の形態のごとく直列４気筒でなくても、Ｖ型でも良く、その他の配置でも良い。
【００３１】
各気筒＃１〜＃４には、それぞれ２つの吸気バルブ１６及び２つの排気バルブ１８の４バルブが配置されている。吸気バルブ１６は吸気ポート２０を、排気バルブ１８は排気ポート２２を開閉する。図１にて模式的に示すごとく、全ての吸気ポート２０は、吸気マニホールド２４を介してサージタンク２６に接続され、吸気マニホールド２４はサージタンク２６側から供給された空気を各気筒＃１〜＃４に分配している。尚、各気筒＃１〜＃４の吸気ポート２０に燃料を噴射するように各吸気ポート２０又は吸気マニホールド２４にはそれぞれ燃料噴射弁２８が配置されている。尚、このように吸気バルブ１６の上流側にて燃料噴射する構成以外に、直接、各燃焼室１４内に燃料を噴射する筒内噴射型ガソリンエンジンとして構成することもできる。
【００３２】
サージタンク２６上流側の吸気通路にはスロットルバルブ３０が配置されている。このスロットルバルブ３０は、エンジン運転状態あるいはドライバーのアクセル操作に応じて、駆動モータ３０ａにて駆動されることで、吸気バルブ１６のバルブリフト制御と協働してあるいは単独で各気筒（＃１〜＃４）に対して供給される吸気量を調節している。特にエンジン２の始動時にはスロットルバルブ３０を全開にし、エンジン２の停止時にはスロットルバルブ３０を全閉にする制御を行う。そして可変動弁機構の故障により吸気バルブ１６のバルブリフト量調節が困難となった場合には、スロットルバルブ３０単独で吸気量を調節する。尚、スロットルバルブ３０にはスロットル開度センサ３０ｂが設けられてスロットル開度ＴＡを検出している。そしてスロットルバルブ３０の上流側には吸気量センサ３２が設けられて吸気量ＧＡを検出している。
【００３３】
各気筒の吸気バルブ１６のリフト駆動は、カムキャリア１２に配置された可変動弁機構４により調節される。可変動弁機構４は各気筒（＃１〜＃４）毎に仲介駆動機構４０を備えている。この仲介駆動機構４０及びローラロッカーアーム４２を介して、吸気カムシャフト４４に設けられた吸気カム４４ａのバルブ駆動力が伝達されることにより、吸気バルブ１６のリフト駆動が可能となっている。このバルブ駆動力伝達において、アクチュエータ４６の機能にて仲介駆動機構４０による伝達状態が連続的に調節されることにより各気筒の吸気バルブ１６のバルブリフト量が連続的に調節される。
【００３４】
尚、吸気カムシャフト４４は、一端に配置されたバルブタイミング可変機構４８とタイミングチェーン５０とを介して、エンジン２のクランクシャフト５２に対して１／２の回転数で連動している。このことにより吸気バルブ１６のバルブタイミングはバルブタイミング可変機構４８により進角遅角の調節がなされる。
【００３５】
各気筒（＃１〜＃４）の排気バルブ１８は排気カムシャフト５４に設けられた排気カム５４ａにより、ローラロッカーアーム５６を介して一定のバルブリフト量で開閉されている。尚、排気カムシャフト５４は、一端に配置されたバルブタイミング可変機構５８とタイミングチェーン５０とを介してエンジン２のクランクシャフト５２の回転に１／２の回転数で連動している。このことにより排気バルブ１８のバルブタイミングはバルブタイミング可変機構５８により進角遅角の調節がなされる。そして各気筒＃１〜＃４の排気ポート２２は排気マニホルドに連結され、排気を浄化用触媒コンバータを介して外部に排出している。
【００３６】
上述した吸気カムシャフト４４、排気カムシャフト５４、アクチュエータ４６、仲介駆動機構４０及びバルブタイミング可変機構４８，５８はカムキャリア１２上に一体に組み込まれている。尚、これらの構成は、カムキャリア１２に取り付ける構成でなく、シリンダヘッド１０の本体に直接取り付ける構成でも良い。
【００３７】
カムキャリア１２上で平行にかつ回転可能に配置された吸気カムシャフト４４及び排気カムシャフト５４に対して、更に各気筒のそれぞれに対応して設けられた仲介駆動機構４０が平行に配列されて可変動弁機構４を構成している。そして可変動弁機構４の全ての仲介駆動機構４０を貫いて１本のロッカーシャフト６０がカムキャリア１２側に固定されている。このことで各仲介駆動機構４０はロッカーシャフト６０により揺動可能にカムキャリア１２上に支持されている。更にこのロッカーシャフト６０内にはコントロールシャフト６２が軸方向に摺動可能に配置されている。
【００３８】
エンジン２を制御している電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）６４は、デジタルコンピュータを中心に構成され、双方向性バスを介して相互に接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種ドライバー回路、入力ポート及び出力ポート等の構成を備えている。ＥＣＵ６４の入力ポートへは、スロットル開度ＴＡ、アクセル開度ＡＣＣＰ、エンジン回転数ＮＥ、吸気量ＧＡ、エンジン冷却水温度ＴＨＷ、空燃比ＡＦ、基準クランク角Ｇ２等の各信号が入力されている。
【００３９】
アクチュエータ４６は、各気筒の吸気バルブ１６のバルブリフト量調節を、可変動弁機構４のコントロールシャフト６２の軸方向位置を調節することで実行している。図３にアクチュエータ４６を鉛直面で切断した縦断面図を示す。
【００４０】
可変動弁機構４のコントロールシャフト６２は、アクチュエータ４６に備えられているサンシャフト７０の先端に図示するごとく接続具７２にて接続されている。したがってアクチュエータ４６においてサンシャフト７０を軸方向に駆動することにより、コントロールシャフト６２を介して吸気バルブ１６のバルブリフト量を調節することができる。
【００４１】
アクチュエータ４６の外形を構成するケーシング７４はカムキャリア１２の外周面にボルト等により締結されて固定されている。ケーシング７４から油密状態で軸方向に突出するサンシャフト７０は、カムキャリア１２内に挿入され、その先端は上述したごとくコントロールシャフト６２の一端に接続されている。
【００４２】
ケーシング７４の内部には、ベアリング７６を介して遊星差動ネジ型回転−直動変換機構７８が取り付けられている。この遊星差動ネジ型回転−直動変換機構７８は、前記サンシャフト７０、外側を形成してベアリング７６にて回転可能に支持されている円筒状のナット８０、及び前記サンシャフト７０と前記ナット８０との間に配置されているプラネタリシャフト８２を備えている。
【００４３】
サンシャフト７０は、平歯ギヤ部７０ａ、ネジ部７０ｂ及びストレートスプライン部７０ｃを備えている。尚、サンシャフト７０において平歯ギヤ部７０ａ側の端部にはサンシャフト７０の軸方向移動量を検出するためのコア８４が形成されており、コイル８６と共に変位センサ８８を構成している。尚、ネジ部７０ｂに図示する斜めのハッチングはネジの方向（ここでは右ネジ）を模式的に示している。
【００４４】
ナット８０は内周面に第１平歯ギヤ部８０ａ、ネジ部８０ｂ及び第２平歯ギヤ部８０ｃを備えている。
プラネタリシャフト８２は、複数本、例えば９本が、軸方向をナット８０及びサンシャフト７０と同一にして、ナット８０とサンシャフト７０との間に等位相間隔に配置されている。この各プラネタリシャフト８２は、平歯ギヤ部８２ａ、ネジ部８２ｂ及び平歯ギヤ−ネジ部８２ｃを備えている。尚、平歯ギヤ−ネジ部８２ｃは、平歯ギヤとネジとの両方が共に形成されている部分であり、平歯ギヤとも噛み合い、ネジとも噛み合うように形成されている。ネジ部８２ｂ及び平歯ギヤ−ネジ部８２ｃに図示する斜めのハッチングはネジの方向（ここでは左ネジ）を模式的に示している。
【００４５】
プラネタリシャフト８２とナット８０との噛み合い状態は、プラネタリシャフト８２の平歯ギヤ部８２ａがナット８０側の第１平歯ギヤ部８０ａに、ネジ部８２ｂがネジ部８０ｂに、平歯ギヤ−ネジ部８２ｃが第２平歯ギヤ部８０ｃに噛み合わされている。尚、２つのネジ部８０ｂ，８２ｂは、ピッチ円径の比とネジ条数の比とが同じであり、プラネタリシャフト８２がナット８０の内周面にて転動してもナット８０とプラネタリシャフト８２との間で軸方向での相対的移動は生じない。
【００４６】
プラネタリシャフト８２とサンシャフト７０との噛み合い状態は、プラネタリシャフト８２の平歯ギヤ部８２ａがサンシャフト７０側の平歯ギヤ部７０ａに、ネジ部８２ｂと平歯ギヤ−ネジ部８２ｃとが共にネジ部７０ｂに噛み合わされている。尚、サンシャフト７０のストレートスプライン部７０ｃはケーシング７４の開口部分に形成されているストレートスプライン部７４ａに噛み合わされている。このことによりサンシャフト７０はケーシング７４に対してストレートスプライン部７４ａにて摺動することで軸方向移動は可能であるが、軸周りでの回転は規制されている。
【００４７】
ここでプラネタリシャフト８２のネジ部８２ｂ及び平歯ギヤ−ネジ部８２ｃと、サンシャフト７０のネジ部７０ｂとは、ピッチ円径の比とネジ条数の比とが異なる。このためプラネタリシャフト８２が、ナット８０の回転により、サンシャフト７０の周りで転動すると、軸回転が規制されているサンシャフト７０は、ナット８０とプラネタリシャフト８２とに対して軸方向での相対的移動を生じる。すなわち差動を生じる。
【００４８】
ナット８０の外周には電動モータ９０のロータ９２が取り付けられている。このロータ９２に対向してケーシング７４の内部にステータ９４が配置されており、このステータ９４内のコイルに対する通電制御により、ナット８０をケーシング７４内で回転させることができる。
【００４９】
このように構成されているため、ＥＣＵ６４がアクチュエータ駆動回路９６（図２）を介してステータ９４への通電制御を実行してナット８０を回転させると、遊星差動ネジ型回転−直動変換機構７８において上述したごとくの差動が生じ、サンシャフト７０が軸方向に移動する。したがって変位センサ８８により検出されるサンシャフト７０の変位が目標位置（目標ストローク量）を示すようにナット８０の回転量と方向とを調節することで、可変動弁機構４側のコントロールシャフト６２の軸方向位置を制御でき、吸気バルブ１６のバルブリフト量を所望の状態に調節できる。このような制御により、サンシャフト７０を、図３に示した最大限図示左側に位置させている状態から、図４に示すごとく図示右側へ最大限移動させた状態までの間でサンシャフト７０を連続的に軸方向移動できる。このことによりサンシャフト７０に連動する可変動弁機構４側のコントロールシャフト６２を軸方向に連続的に移動させて、吸気バルブ１６のバルブリフト量を連続的に調節することができる。尚、本実施の形態では、図３のごとく最大限に可変動弁機構４側からコントロールシャフト６２を引き出した状態がバルブリフト量最大とし、図４のごとく最大限に可変動弁機構４側へコントロールシャフト６２を戻した状態がバルブリフト量最小の状態としている。
【００５０】
次に仲介駆動機構４０について説明する。図５は斜視図、図６は分解斜視図、図７は破断斜視図である。仲介駆動機構４０は、中央に設けられた入力部１００、入力部１００の一端側に設けられた第１揺動カム１０２、第１揺動カム１０２とは反対側に設けられた第２揺動カム１０４及び内部に配置されたスライダギア１０６を備えている。
【００５１】
入力部１００のハウジング１００ａは内部に軸方向に空間を形成し、この空間の内周面には軸方向に右ネジ方向に形成されたヘリカルスプライン１００ｂ（図６，７）を形成している。ハウジング１００ａの外周面からは平行な２つのアーム１００ｃが突出して形成されている。アーム１００ｃの先端には、ハウジング１００ａの軸方向と平行に、シャフト１００ｅにてローラ１００ｆが回転可能に取り付けられている。尚、図１に示したごとく、ハウジング１００ａには、圧縮状態のスプリング４０ａにより付勢力が与えられていることにより、ローラ１００ｆは吸気カム４４ａ側に常に接触するようにされている。このような機能を果たすスプリング４０ａは、例えばハウジング１００ａとシリンダヘッド１０との間に設けられている。
【００５２】
第１揺動カム１０２のハウジング１０２ａは、内部に軸方向に空間を形成し、この内部空間の内周面には軸方向に左ネジ方向に形成されたヘリカルスプライン１０２ｂ（図６）を形成している。ハウジング１０２ａの内部空間は、シャフト挿通孔を有するリング状の端面壁部１０２ｃにて一端が覆われている。また外周面からは略三角形状のノーズ１０２ｄが突出して形成されている。このノーズ１０２ｄの一辺はカム面１０２ｅを形成している。
【００５３】
第２揺動カム１０４のハウジング１０４ａは、内部に軸方向に空間を形成し、この内部空間の内周面には軸方向に左ネジ方向に形成されたヘリカルスプライン１０４ｂ（図７）を形成している。ハウジング１０４ａの内部空間は、シャフト挿通孔を有するリング状の端面壁部１０４ｃにて一端が覆われている。また外周面からは略三角形状のノーズ１０４ｄが突出して形成されている。このノーズ１０４ｄの一辺はカム面１０４ｅを形成している。
【００５４】
これらの第１揺動カム１０２および第２揺動カム１０４は、図６に示したごとく、入力部１００に対して両側から各端面を同軸上で接触させるように配置され、全体が図５に示したごとく内部空間を有する略円柱状となる。
【００５５】
入力部１００及び２つの揺動カム１０２，１０４から構成される内部空間にはスライダギア１０６が配置されている。このスライダギア１０６の外形は図６に示したごとく略円筒状をなし、外周面中央には右ネジ方向に形成された入力用ヘリカルスプライン１０６ａが形成されている。この入力用ヘリカルスプライン１０６ａの一端側には小径部１０６ｂを挟んで左ネジ方向に形成された第１出力用ヘリカルスプライン１０６ｃが形成されている。この第１出力用ヘリカルスプライン１０６ｃとは反対側には小径部１０６ｄを挟んで左ネジ方向に形成された第２出力用ヘリカルスプライン１０６ｅが形成されている。
【００５６】
スライダギア１０６の内部には中心軸方向に貫通孔１０６ｆが形成されている。そして軸方向において入力用ヘリカルスプライン１０６ａの位置で、貫通孔１０６ｆの内周面には周方向に周溝１０６ｇが形成されている。この周溝１０６ｇには一カ所にて径方向に外部に貫通するピン挿入孔１０６ｈが形成されている。
【００５７】
スライダギア１０６の貫通孔１０６ｆ内には、ロッカーシャフト６０が貫通することでスライダギア１０６を支持している。このようにしてロッカーシャフト６０に支持されたスライダギア１０６は周方向に摺動することにより揺動可能である。図２に示したごとく、このロッカーシャフト６０は各気筒に対して配置された４つの仲介駆動機構４０に共通の１本が設けられている。そしてこの１本のロッカーシャフト６０には各仲介駆動機構４０に対応する位置に軸方向に長く形成された長孔６０ａ（図７）が開口している。この長孔６０ａはロッカーシャフト６０の内部空間まで貫通した状態で形成されている。
【００５８】
更にロッカーシャフト６０の内部空間には、コントロールシャフト６２が軸方向に摺動可能に貫通して配置されている。コントロールシャフト６２は丸棒状に形成されたものであるが、各仲介駆動機構４０に対応する位置には、軸直角方向の支持穴が設けられている。この支持穴にはそれぞれコントロールピン１０８の基端部が挿入されることで、ロッカーシャフト６０の長孔６０ａを貫通して、コントロールピン１０８を軸直角方向に突出して支持できるようにされている。更にこのコントロールピン１０８の先端側には、ロッカーシャフト６０の外側からブッシュ１１０が自身の支持孔にコントロールピン１０８に貫かれることにより支持されている。
【００５９】
そしてコントロールシャフト６２がロッカーシャフト６０の内部に配置されている状態では、各コントロールピン１０８の先端及びこの先端に貫かれているブッシュ１１０は、図７に示したごとく各仲介駆動機構４０内に存在するスライダギア１０６の内周面に形成された周溝１０６ｇに挿入されている。尚、ブッシュ１１０の軸方向の幅は、周溝１０６ｇの幅と同一に形成されている。このことによりコントロールシャフト６２とスライダギア１０６とは軸方向において相対的な位置は固定され、コントロールシャフト６２の軸方向移動に連動してスライダギア１０６は軸方向に移動することになる。
【００６０】
コントロールシャフト６２の基端側（図５における右側、図２における左側）は、前述したごとくアクチュエータ４６から突出しているサンシャフト７０に接続されている。このことによりコントロールシャフト６２は軸方向へ移動するための駆動力をアクチュエータ４６から受けることができる。
【００６１】
入力部１００及び揺動カム１０２，１０４は軸受１１２により軸方向での移動は阻止されている。このためアクチュエータ４６により駆動されるコントロールシャフト６２の軸方向移動により、スライダギア１０６は、入力部１００及び揺動カム１０２，１０４内部で、コントロールシャフト６２の移動量と同一の移動量で軸方向に移動する。スライダギア１０６の入力用ヘリカルスプライン１０６ａと入力部１００のヘリカルスプライン１００ｂとのスプライン噛合と、スライダギア１０６の出力用ヘリカルスプライン１０６ｃ，１０６ｅと揺動カム１０２，１０４のヘリカルスプライン１０２ｂ，１０４ｂとのスプライン噛合とは、ねじれ角が異なる。実際には逆のねじれ角となっている。このため、図５，７で示した矢印のＬ方向にコントロールシャフト６２が移動すると、入力部１００のローラ１００ｆと揺動カム１０２，１０４のノーズ１０２ｄ，１０４ｄとの回転位相は相対的に近づく。逆に矢印のＨ方向にコントロールシャフト６２が移動すると、入力部１００のローラ１００ｆと揺動カム１０２，１０４のノーズ１０２ｄ，１０４ｄとの回転位相は相対的に遠ざかる。このことにより吸気バルブ１６のバルブリフト量をコントロールシャフト６２の軸方向移動により調節することができる。
【００６２】
ＥＣＵ６４は、変位センサ８８にて検出されるサンシャフト７０の実位置ＳＬがドライバーのアクセル操作やエンジン運転状態に応じて設定される目標バルブリフト量ＶＬｔに対応する位置となるように、駆動信号Ｄｓにより電動モータ９０の回転方向と回転量とを調節する。このことにより各気筒＃１〜＃４に対する吸気量が調節される。
【００６３】
次にＥＣＵ６４により実行されるバルブリフト量可変動作異常検出処理及び異常回復処理について説明する。
バルブリフト量可変動作異常検出処理を図８のフローチャートに示す。本処理は周期的に割り込み実行される。なお個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表す。他のフローチャートにおいても同じである。
【００６４】
本処理が開始されるとまず、異常判定フラグＦｖがOFFか否かが判定される（Ｓ１００）。ここでバルブリフト量可変動作が正常であり、異常判定フラグＦｖがOFFの状態であれば（Ｓ１００でyes）、次にコントロールシャフト６２に対する制御と実際との乖離量ΔＳＬを、目標サンシャフト位置ＳLｔと実サンシャフト位置ＳLとの差の絶対値｜ＳLｔ−ＳL｜として算出する（Ｓ１０２）。
【００６５】
ここで目標サンシャフト位置ＳLｔは、ＥＣＵ６４が実行する内燃機関出力制御において、ドライバーの操作によるアクセル開度ＡＣＣＰに基づいてアクセル開度ＡＣＣＰ−目標サンシャフト位置ＳLｔとの関係を表すマップＭａｐａｃｃｐにより算出されている値である。
【００６６】
次に乖離量ΔＳＬが基準判定値Ａ以下か否かが判定される（Ｓ１０４）。この基準判定値Ａは、アクチュエータ４６により正常なバルブリフト量可変動作を実行している場合に生じ得る、目標サンシャフト位置ＳLｔと実サンシャフト位置ＳLとの差の絶対値｜ＳLｔ−ＳL｜の上限を設定している。
【００６７】
したがってΔＳＬ≦Ａであれば（Ｓ１０４でyes）、正常なバルブリフト量可変動作が実行されているものとして、次に過剰乖離継続カウンタＣｆｖをクリアして（Ｓ１１４）、このまま一旦本処理を終了する。以後の制御周期において、ΔＳＬ≦Ａである限り（Ｓ１０４でyes）、正常であるとして過剰乖離継続カウンタＣｆｖのクリア（Ｓ１１４）のみが実行される。
【００６８】
アクチュエータ４６あるいは可変動弁機構４に異物噛み込みなどの異常が生じると、ＥＣＵ６４によるバルブリフト量制御に対する応答性が低下する。特にアクチュエータ４６内部の遊星差動ネジ型回転−直動変換機構７８は構造が複雑であり、このような機構が異物を噛み込むことにより、電動モータ９０の回転力によってサンシャフト７０の軸方向移動を実行することが困難となることがある。
【００６９】
このような異常が生じた場合には、乖離量ΔＳＬが上昇して、ΔＳＬ＞Ａとなる（Ｓ１０４でno）。このことにより次に過剰乖離継続カウンタＣｆｖのインクリメント（Ｓ１０６）が開始される。次にこの過剰乖離継続カウンタＣｆｖの値が継続カウント上限値Ｃｍａｘ以上か否かが判定される（Ｓ１０８）。この判定は一時的な乖離量ΔＳＬの上昇にて異常と確定するのを避けるためである。
【００７０】
最初は、Ｃｆｖ＜Ｃｍａｘであることから（Ｓ１０８でno）、このまま一旦本処理を終了する。以後、ΔＳＬ＞Ａである限り（Ｓ１０４でno）、過剰乖離継続カウンタＣｆｖのインクリメント（Ｓ１０６）が繰り返されて、過剰乖離継続カウンタＣｆｖの値は上昇する。しかしＣｆｖ＜Ｃｍａｘ（Ｓ１０８でno）の状態のままで、ΔＳＬ≦Ａの状態に戻れば（Ｓ１０４でyes）、過剰乖離継続カウンタＣｆｖはクリアされて（Ｓ１１４）、正常時の制御状態を継続する。
【００７１】
ΔＳＬ＞Ａ（Ｓ１０４でno）が継続して、過剰乖離継続カウンタＣｆｖのインクリメント（Ｓ１０６）が繰り返されて、Ｃｆｖ≧Ｃｍａｘとなると（Ｓ１０８でyes）、異常判定フラグＦｖにＯＮが設定される（Ｓ１１０）。すなわちバルブリフト量可変動作が異常となったと判定する。
【００７２】
この異常に対応するために、ＥＣＵ６４は、ドライバーのアクセル操作に対して、スロットルバルブ３０の開度（スロットル開度ＴＡ）を駆動モータ３０ａにより制御することでエンジン２の吸気量を調節する制御に切り替える（Ｓ１１２）。したがってドライバーのアクセル操作によるアクセル開度ＡＣＣＰに基づいてスロットル開度ＴＡが調節されるが、吸気バルブ１６のバルブリフト量には反映されなくなる。
【００７３】
以後のバルブリフト量可変動作異常検出処理（図８）の制御周期では、Ｆｖ＝ＯＮ（Ｓ１００でno）であることから、実質的な処理は行われなくなる。
異常回復処理を図９のフローチャートに示す。本処理は周期的に割り込み実行される。まず本処理が開始されると、異常判定フラグＦｖにＯＮが設定されているか否かが判定される（Ｓ２００）。ここでＦｖ＝ＯＦＦならば（Ｓ２００でno）、バルブリフト量可変動作異常検出処理（図８）にてバルブリフト量可変動作は正常と判定されていることになり、このまま一旦本処理を終了する。したがって異常回復処理（図９）では実質的な処理はなされない。
【００７４】
バルブリフト量可変動作異常検出処理（図８）のステップＳ１１０が実行されてＦｖ＝ＯＮに設定された場合には（Ｓ２００でyes）、次に今回の異常時での初期（最初の処理）か否かが判定される（Ｓ２０２）。今回の異常時の初期であれば（Ｓ２０２でyes）、次に現在のサンシャフト位置ＳＬに基づいてスロットル開度ＴＡ制御上で用いる上限開度ＴＡｍａｘを式１のごとく算出する（Ｓ２０４）。
【００７５】
［式１］  ＴＡｍａｘ  ←  
Ｍｉｎ［ＭａｐＴＡ（ＳＬ），ＭａｐＴＡ（ＳＬｍａｘ）−ｄＴＡ］
ここでＭｉｎ［］は、［］内の数値の内で小さい方を抽出する演算子である。マップＭａｐＴＡは、サンシャフト位置ＳＬに応じたバルブリフト量と同等の吸気能力を表すスロットル開度ＴＡとの関係を示すマップである。したがってＭｉｎ［］内の最初の数値「ＭａｐＴＡ（ＳＬ）」は現時点（異常発生時点）でのバルブリフト量に対応する吸気能力を実現するスロットル開度ＴＡを表す。Ｍｉｎ［］内の２番目の数値「ＭａｐＴＡ（ＳＬｍａｘ）−ｄＴＡ」の内で、「ＭａｐＴＡ（ＳＬｍａｘ）」は最大バルブリフト量（最大サンシャフト位置ＳＬｍａｘ）に対応する吸気能力を実現するスロットル開度ＴＡを表す。そして開度減少幅ｄＴＡは異常回復処理をエンジン２の運転変動を抑制した状態で実行するための余裕代に相当するスロットル開度減少幅（％）である。尚、開度減少幅ｄＴＡ＝０としても良く、このようにした場合には、上限開度ＴＡｍａｘには「ＭａｐＴＡ（ＳＬ）」を設定することになる。
【００７６】
上記式１により上限開度ＴＡｍａｘは、最大バルブリフト量に対応するスロットル開度ＴＡよりも開度減少幅ｄＴＡ分小さい値以下に設定されることになる。そして別途実行されているスロットルバルブ３０による吸気量制御処理にて、この上限開度ＴＡｍａｘ以下に、スロットル開度ＴＡが制限される。このことにより、異常回復処理において吸気バルブ１６のバルブリフト量に変化が生じても、エンジン２の出力に影響させることなく、安定した運転を実現させることができる。
【００７７】
そしてまず電動モータ９０の駆動停止がなされる（Ｓ２１４）。次に駆動非駆動の繰り返し回数が基準回数Ｃｂ未満か否かが判定される（Ｓ２１６）。初期においては駆動非駆動の繰り返し回数は基準回数Ｃｂ未満であるので（Ｓ２１６でyes）、このまま一旦本処理を終了する。基準回数Ｃｂとしては、例えば「１」あるいは「２」又はこれ以上の値が設定される。
【００７８】
次の制御周期では、ステップＳ２００でyes、そして初期ではないので（Ｓ２０２でno）、電動モータ９０は正転（バルブリフト量増加方向）駆動中か否かが判定される（Ｓ２０６）。直前の制御周期では電動モータ９０は駆動停止されているので（Ｓ２０６でno）、次に駆動停止が駆動停止時間ｔｂを経過したか否かが判定される（Ｓ２０８）。経過していなければ（Ｓ２０８でno）、駆動停止（Ｓ２１４）が継続される。そして駆動非駆動の繰り返し回数が基準回数Ｃｂ未満であれば（Ｓ２１６でyes）、このまま一旦本処理を終了する。
【００７９】
駆動停止時間ｔｂを経過するまでは、このように電動モータ９０の駆動停止（Ｓ２１４）が継続される。駆動停止時間ｔｂを経過すると（Ｓ２０８でyes）、電動モータ９０が駆動される（Ｓ２１０）。そして駆動非駆動の繰り返し回数が基準回数Ｃｂ未満であれば（Ｓ２１６でyes）、このまま一旦本処理を終了する。
【００８０】
次の制御周期では、電動モータ９０は正転駆動中であるので（Ｓ２０６でyes）、次にこの正転駆動が正転駆動時間ｔａを経過したか否かが判定される（Ｓ２１２）。経過していなければ（Ｓ２１２でno）、正転駆動出力（Ｓ２１０）が継続される。そして駆動非駆動の繰り返し回数が基準回数Ｃｂ未満であれば（Ｓ２１６でyes）、このまま一旦本処理を終了する。
【００８１】
正転駆動が正転駆動時間ｔａを経過するまでは、このように正転駆動出力（Ｓ２１０）が継続される。正転駆動が正転駆動時間ｔａを経過すると（Ｓ２１２でyes）、電動モータ９０が停止される（Ｓ２１４）。そして駆動非駆動の繰り返し回数が基準回数Ｃｂ未満であれば（Ｓ２１６でyes）、このまま一旦本処理を終了する。
【００８２】
このようにして、駆動停止時間ｔｂでの駆動停止と正転駆動時間ｔａでの電動モータ９０の正転駆動とが繰り返される。この駆動非駆動の繰り返し回数が基準回数Ｃｂに到達すると（Ｓ２１６でno）、次にバルブリフト量可変動作回復判定処理が実行される（Ｓ２１８）。
【００８３】
このバルブリフト量可変動作回復判定処理は図１０のフローチャートに示すごとくである。まずエンジン２の運転に影響を与えないために回復判定用目標サンシャフト位置ＳＬｘを設定する（Ｓ３００）。例えば現時点で変位センサ８８から得られるサンシャフト位置ＳＬに対して、よりバルブリフト量が大きい位置を設定する。もし現時点でサンシャフト位置ＳＬが最大のバルブリフト量であれば、上限開度マップＭａｐＴＡを利用して上限開度ＴＡｍａｘに対応するサンシャフト位置ＳＬｔａｍａｘを求め、このサンシャフト位置ＳＬｔａｍａｘと現時点のサンシャフト位置ＳＬとの間で回復判定用目標サンシャフト位置ＳＬｘを設定する。
【００８４】
尚、サンシャフト位置ＳＬｔａｍａｘ＝現時点のサンシャフト位置ＳＬとなっている場合には、バルブリフト量可変動作回復判定処理（図１０）を中止しても良い。あるいは実際のスロットル開度ＴＡが十分に低下するのを待って、現時点のサンシャフト位置ＳＬよりも小さい回復判定用目標サンシャフト位置ＳＬｘを設定しても良い。
【００８５】
次に回復判定用目標サンシャフト位置ＳＬｘと現時点でのサンシャフト位置ＳＬとの差に基づいて、マップＭａｐｔｃｘから回復判定タイマカウント値Ｔｃｘを設定する（Ｓ３０２）。この回復判定タイマカウント値Ｔｃｘは、アクチュエータ４６が正常に駆動した場合に、サンシャフト７０が、現時点のサンシャフト位置ＳＬから回復判定用目標サンシャフト位置ＳＬｘへ移動するのに必要な最長時間を表すカウント値である。
【００８６】
そしてアクチュエータ４６の電動モータ９０を駆動して、サンシャフト７０を回復判定用目標サンシャフト位置ＳＬｘとなるように移動させる（Ｓ３０４）。更にタイマカウンタＴのカウントを開始する（Ｓ３０６）。
【００８７】
次にサンシャフト位置ＳＬが回復判定用目標サンシャフト位置ＳＬｘに到達したか否かが判定される（Ｓ３０８）。未だ到達していなければ（Ｓ３０８でno）、タイマカウンタＴの値が回復判定タイマカウント値Ｔｃｘを越えたか否かを判定する（Ｓ３１０）。ここでＴ≦Ｔｃｘであれば（Ｓ３１０でno）、再度、サンシャフト位置ＳＬが回復判定用目標サンシャフト位置ＳＬｘに到達したか否かが判定される（Ｓ３０８）。
【００８８】
Ｔ≦Ｔｃｘ（Ｓ３１０でno）の状態で、サンシャフト位置ＳＬが回復判定用目標サンシャフト位置ＳＬｘに到達すれば（Ｓ３０８でyes）、異常判定フラグＦｖにＯＦＦを設定して（Ｓ３１２）、タイマカウンタＴのカウントを停止し（Ｓ３１４）、バルブリフト量可変動作回復判定処理（図１０）を終了する。このようにステップＳ２０６〜Ｓ２１６の処理により、バルブリフト量可変動作が異常状態から正常状態に回復した場合には、異常判定フラグＦｖをＯＦＦに戻す。
【００８９】
一方、サンシャフト位置ＳＬが回復判定用目標サンシャフト位置ＳＬｘに到達する前（Ｓ３０８でno）に、Ｔ＞Ｔｃｘ（Ｓ３１０でyes）となれば、タイマカウンタＴのカウントを停止し（Ｓ３１４）、バルブリフト量可変動作回復判定処理（図１０）を終了する。このようにステップＳ２０６〜Ｓ２１６の処理によっても、バルブリフト量可変動作が正常状態に回復しなかった場合には異常判定フラグＦｖはＯＮのままとする。
【００９０】
次に異常判定フラグＦｖがＯＮか否かが判定される（Ｓ２２０／図９）。前述のごとくバルブリフト量可変動作が異常から正常状態に回復して異常判定フラグＦｖがＯＦＦに戻されていた場合（Ｓ３１２／図１０）は（Ｓ２２０でno）、アクセル開度ＡＣＣＰと目標サンシャフト位置ＳＬｔとの対応関係を設定するマップＭａｐａｃｃｐに対する学習処理実行が設定される（Ｓ２２２）。
【００９１】
このマップＭａｐａｃｃｐの学習は、エンジン２の運転状態が安定する期間、例えばアイドル時等においてアクチュエータ４６により吸気バルブ１６のバルブリフト量を調節して、エンジン回転数ＮＥがアイドル目標回転数に収束した時のサンシャフト位置ＳＬを基準位置ＳＬ０として求める。この基準位置ＳＬ０によりマップＭａｐａｃｃｐ全体を補正して新たなマップＭａｐａｃｃｐとして構成する。このようにしてマップＭａｐａｃｃｐの学習を行う。このように学習した新たなマップＭａｐａｃｃｐを用いて、ドライバーの操作するアクセル開度ＡＣＣＰに応じて目標サンシャフト位置ＳＬｔを算出して吸気バルブ１６のバルブリフト量を調節することになる。
【００９２】
このような学習は、通常は、一定走行距離毎、あるいは一定走行時間毎に実行される。それにもかかわらず、異常回復処理（図９）のステップＳ２２２にて実行が設定されるのは、異常発生及びステップＳ２０６〜Ｓ２１６の異常回復処理によって、アクチュエータ４６の駆動量と吸気状態との関係がずれているおそれがあるため、これを補償するためである。したがって、この後にアイドル時などの安定運転状態となれば直ちにマップＭａｐａｃｃｐの学習がなされることになる。
【００９３】
次にバルブリフト量による吸気量制御に復帰させる（Ｓ２２４）。こうして異常回復処理が終了する。尚、この場合には、再度、異常回復処理（図９）が実行されても、異常判定フラグＦｖ＝ＯＦＦとされているので（Ｓ２００でno）、実質的な処理はなされない。
【００９４】
一方、バルブリフト量可変動作が正常状態に回復せず、異常判定フラグＦｖがＯＮのままであった場合には（Ｓ２２０でyes）、異常回復処理回数が規定回数ＣＲｍａｘに到達したか否かが判定される（Ｓ２２６）。異常回復処理回数＜ＣＲｍａｘであれば（Ｓ２２６でno）、このまま一旦異常回復処理を終了する。尚、規定回数ＣＲｍａｘとしては「１」又は「２」以上の回数が設定されている。
【００９５】
そして再度、異常回復処理（図９）が実行されて、前述したごとくアクチュエータ４６の電動モータ９０の駆動停止と正転駆動とが繰り返され（Ｓ２０６〜Ｓ２１６）、バルブリフト量可変動作回復判定処理（図１０）が実行される。そして再度、異常判定フラグＦｖがＯＮか否かが判定される（Ｓ２２０）。ここで直前のバルブリフト量可変動作回復判定処理（図１０）にて異常判定フラグＦｖがＯＦＦに変更されていれば（Ｓ２２０でno）、前述したステップＳ２２２，Ｓ２２４が実行されて、吸気バルブ１６のバルブリフト量調節による空気量制御に戻され、マップＭａｐａｃｃｐの学習も実行されることになる。
【００９６】
しかし異常判定フラグＦｖがＯＮのままであれば（Ｓ２２０yes）、再度、異常回復処理回数が規定回数ＣＲｍａｘに到達したか否かが判定される（Ｓ２２６）。このようにＦｖ＝ＯＮであり、かつ異常回復処理回数＜ＣＲｍａｘである限り、電動モータ９０の停止・正転（Ｓ２０６〜Ｓ２１６）とバルブリフト量可変動作回復判定処理（図１０）とが繰り返される。
【００９７】
異常回復処理回数＜ＣＲｍａｘである期間に、異常判定フラグＦｖがＯＦＦになればバルブリフト量可変動作が正常に戻ったことになるが、異常判定フラグＦｖがＯＮのままで異常回復処理回数＝ＣＲｍａｘとなれば（Ｓ２２６でyes）、次に退避走行制御がなされる（Ｓ２２８）。この退避走行制御では、アクチュエータ４６を停止し、又はサンシャフト位置ＳＬを大きくする方向、すなわち吸気バルブ１６のバルブリフト量を大きくする方向にアクチュエータ４６を駆動する。この状態でスロットルバルブ３０により吸気量を制御して、エンジン２による退避走行を実行するモードとする。以後は、この退避走行制御が継続する。尚、退避走行制御中に、異常回復処理（図９）は実行しても良いし、停止しておいても良い。
【００９８】
図１１は本実施の形態における制御の一例を示すタイミングチャートである。正常時（ｔ０前）はスロットル開度ＴＡは全開状態であり、アクチュエータ４６による吸気バルブ１６のバルブリフト量（サンシャフト位置ＳＬ）の調節にて吸気量制御がなされている。異常が検出されると（ｔ０：ステップＳ１０８でyes）、スロットル開度ＴＡの調節による吸気量制御に切り替わると共に異常回復処理（図９）の内容が実行される。そして停止・正転（Ｓ２０６〜Ｓ２１６）が終了し（ｔ１）、バルブリフト量可変動作回復判定処理（図１０）にて回復したと判定されると（ｔ２）、バルブリフト量による吸気量制御に戻る。
【００９９】
上述した構成において請求項との関係は、バルブリフト量可変動作異常検出処理（図８）が異常判定手段としての処理に、異常回復処理（図９）が異常回復動作実行手段としての処理に、バルブリフト量可変動作回復判定処理（図１０）が異常回復判定手段としての処理に相当する。更に異常回復処理（図９）のステップＳ２２２にて実行が設定されるマップＭａｐａｃｃｐに対する学習処理が回復後学習手段としての処理に相当する。
【０１００】
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．バルブリフト量可変動作異常検出処理（図８）にてバルブリフト量可変動作において異常があると判定すると、異常回復処理（図９）にてアクチュエータ４６に対して正転駆動と駆動停止とを繰り返す異常回復動作（Ｓ２０６〜Ｓ２１６）を実行させる。このことにより可変動弁機構４やアクチュエータ４６に噛み込んでいる異物を解き放つことができ、バルブリフト量可変動作を回復させることができる。
【０１０１】
このように特定の機関運転条件が成立するのを待つのではなく異常時に速やかに回復動作を実行できる。このため機関停止を招くことなく迅速に異常回復できるようになり、異常回復の可能性が高まる。
【０１０２】
特に本実施の形態のごとくアクチュエータ４６に遊星差動ネジ型回転−直動変換機構７８を組み込んでいる構成では、内部のネジ噛合部に異物の噛み込みが生じやすいので、本実施の形態のごとく構成することにより、機関停止を招くことなく迅速に異常回復動作ができるようになり、異常回復の可能性が高まる。
【０１０３】
（ロ）．バルブリフト量可変動作異常検出処理（図８）にては、駆動指令と実際のバルブリフト量との差（乖離量ΔＳＬ）が基準判定値Ａを越えた状態が継続した場合に異常と判定することで、適切に異常を判定してアクチュエータ４６に対して異常回復動作を実行させることができる。このことにより速やかに回復動作を実行できるようになる。
【０１０４】
（ハ）．バルブリフト量可変動作回復判定処理（図１０）にては、異常回復処理（図９）の実行によりバルブリフト量可変動作が回復したか否かを判定し、回復した場合には吸気バルブ１６のバルブリフト量による吸気量制御に戻す。そして更に、吸気量とサンシャフト位置ＳＬとの関係がずれている可能性を考慮して、再度、前述したごとくアクセル開度ＡＣＣＰと目標サンシャフト位置ＳＬｔとの対応関係を設定しているマップＭａｐａｃｃｐに対する学習処理を実行するよう設定している（Ｓ２２２）。
【０１０５】
したがって異常により前記ずれが生じていても、学習によりアクセル操作に対して適切な吸気量が得られるようになり高精度なバルブリフト量制御を継続させることができる。
［実施の形態２］
本実施の形態では、前記異常回復処理（図９）の代わりに、図１２に示す異常回復処理が実行される点が前記実施の形態１と異なる。他の構成は前記実施の形態１と同じである。更に図１２に示す異常回復処理においてステップＳ２００，Ｓ２０２，Ｓ２０６〜Ｓ２２８の処理は前記図９の同一ステップ番号の処理と同じである。
【０１０６】
本実施の形態の異常回復処理（図１２）では、ステップＳ２００にてyesと判定されると、まず式２の関係が判定される（Ｓ２０１）。
［式２］  ＴＡ  ＜  ＭａｐＴＡ（ＳＬ−ｄｘ）
ここでマップＭａｐＴＡは、前記図９のステップＳ２０４にて説明したごとく、サンシャフト位置ＳＬに応じたバルブリフト量と同等の吸気能力を表すスロットル開度ＴＡとの関係を示すマップである。このため上記式２の右辺は現時点のサンシャフト位置ＳＬより余裕代ｄｘ分、小さいサンシャフト位置「ＳＬ−ｄｘ」に対応するスロットル開度「ＭａｐＴＡ（ＳＬ−ｄｘ）」を示している。
【０１０７】
したがって上記式２は、スロットル開度ＴＡが、サンシャフト位置「ＳＬ−ｄｘ」に対応するスロットル開度「ＭａｐＴＡ（ＳＬ−ｄｘ）」よりも小さくなっているか否かを判定している。このことにより現時点でのサンシャフト位置ＳＬにて回復動作を実行しても、スロットル開度ＴＡによる吸気量制御に影響しないようにしている。尚、更に前記式２の状態が一定時間継続した状態を条件としても良い。又、余裕代ｄｘは「０」としても良く、この場合は式２は「ＴＡ  ＜  ＭａｐＴＡ（ＳＬ）」となる。
【０１０８】
このような式２が満足されない場合には（Ｓ２０１でno）、アクチュエータ４６にて回復動作を実行すると、スロットル開度ＴＡによりなされている吸気量制御に影響する可能性が大であるとして、このまま一旦異常回復処理（図１２）を終了する。
【０１０９】
前記式２が満足された場合には（Ｓ２０１でyes）、次に今回の異常回復処理の初期か否かが判定される（Ｓ２０２）。この判定は前記図９にて説明したごとくである。そして初期であれば（Ｓ２０２でyes）、電動モータ９０は駆動停止となる（Ｓ２１４）。以後の処理については前記図９にて説明したごとくである。
【０１１０】
図１３は本実施の形態における制御の一例を示すタイミングチャートである。正常時（ｔ１０前）はスロットル開度ＴＡは全開状態であり、バルブリフト量（サンシャフト位置ＳＬ）にて吸気量制御がなされている。異常が検出されると（ｔ１０：ステップＳ１０８でyes／図８）、スロットルバルブ３０による吸気量制御に切り替わる（Ｓ１１２／図８）。そしてスロットル開度ＴＡが前記式２を満足すると（ｔ１１）、異常回復処理（図１２）にて停止・正転（Ｓ２０６〜Ｓ２１６）が実行される。停止・正転の繰り返しが終了し（ｔ１２）、バルブリフト量可変動作回復判定処理（図１０）にて回復したと判定されると（ｔ１３）、バルブリフト量による吸気量制御に戻る。
【０１１１】
上述した構成において請求項との関係は、バルブリフト量可変動作異常検出処理（図８）が異常判定手段としての処理に、バルブリフト量可変動作回復判定処理（図１０）が異常回復判定手段としての処理に相当する。更に異常回復処理（図１２）が異常回復条件設定手段及び異常回復動作実行手段としての処理に相当する。この異常回復処理（図１２）の内でステップＳ２０１が異常回復条件設定手段としての処理に相当し、ステップＳ２０１にてyesと判定されたことによるステップＳ２０２以下の処理が異常回復動作実行手段としての処理に相当する。更にステップＳ２２２にて実行が設定されるマップＭａｐａｃｃｐに対する学習処理が回復後学習手段としての処理に相当する。バルブリフト量可変動作異常検出処理（図８）のステップＳ１１２により切り替えられるスロットルバルブ３０による吸気量制御が異常時吸気量調節手段としての処理に相当する。
【０１１２】
以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態１の効果を生じると共に、スロットル開度ＴＡによる制御範囲を制限するのではなく、内燃機関運転状態であるスロットル開度ＴＡの状態が前記式２に一致した場合（Ｓ２０１でyes）にアクチュエータ４６に対して異常回復動作を実行させている（Ｓ２０６〜Ｓ２１６）。
【０１１３】
このため特に内燃機関運転に影響しない範囲で、迅速に異常回復動作を実行することができるようになる。このため機関停止をより効果的に防止した状態での異常回復の可能性が高まる。
【０１１４】
［実施の形態３］
本実施の形態では、前記異常回復処理（図９）の代わりに、図１４に示す異常回復処理が実行される点が前記実施の形態１と異なる。他の構成は前記実施の形態１と同じである。図１４の構成では電動モータ９０の駆動停止の代わりに逆転駆動を実行している。すなわちステップＳ２０６にてnoと判定されると逆転駆動時間ｔｃを経過したか否かが判定される（Ｓ２０９）。そしてステップＳ２１２でyesあるいはステップＳ２０９にてnoと判定された場合には、ＥＣＵ６４により電動モータ９０に対して逆転駆動出力がなされる（Ｓ２１５）。そして図９のステップＳ２１６の代わりに、正転逆転の繰り返し回数が基準回数Ｃｂ未満か否かが判定される（Ｓ２１７）。これ以外の図１４における処理は、図９と同一であり同一のステップ番号で示している。
【０１１５】
図１５は本実施の形態における制御の一例を示すタイミングチャートである。正常時（ｔ２０前）はスロットル開度ＴＡは全開状態であり、アクチュエータ４６によるバルブリフト量調節にて吸気量制御がなされている。異常が検出されると（ｔ２０：ステップＳ１０８でyes）、スロットルバルブ３０によるスロットル開度ＴＡ調節により吸気量制御がなされ、異常回復処理（図１４）が実行される。そして正転・逆転（Ｓ２０６〜Ｓ２１７）が終了し（ｔ２１）、バルブリフト量可変動作回復判定処理（図１０）にて回復したと判定されると（ｔ２２）、バルブリフト量による吸気量制御に戻る。
【０１１６】
上述した構成において請求項との関係は、バルブリフト量可変動作異常検出処理（図８）が異常判定手段としての処理に、異常回復処理（図１４）が異常回復動作実行手段としての処理に、バルブリフト量可変動作回復判定処理（図１０）が異常回復判定手段としての処理に相当する。更に異常回復処理（図１４）のステップＳ２２２にて実行が設定されるマップＭａｐａｃｃｐに対する学習処理が回復後学習手段としての処理に相当する。
【０１１７】
以上説明した本実施の形態３によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態１の効果を生じると共に、異常回復処理（図１４）にて回復動作として電動モータ９０の正転（正駆動）と逆転（逆駆動）とを実行している。このことにより異常回復の可能性が高まる。
【０１１８】
［実施の形態４］
本実施の形態では、前記異常回復処理（図１２）の代わりに、図１６に示す異常回復処理が実行される点が前記実施の形態２と異なる。他の構成は前記実施の形態２と同じである。図１６の構成では電動モータ９０の駆動停止の代わりに前記実施の形態３と同様に逆転駆動を実行している。すなわちステップＳ２０６にてnoと判定されると逆転駆動時間ｔｃを経過したか否かが判定される（Ｓ２０９）。そしてステップＳ２１２でyesあるいはステップＳ２０９にてnoと判定された場合には、ＥＣＵ６４により電動モータ９０に対して逆転駆動出力がなされる（Ｓ２１５）。そして図１２のステップＳ２１６の代わりに、正転逆転の繰り返し回数が基準回数Ｃｂ未満か否かが判定される（Ｓ２１７）。これ以外の図１６における処理は、図１２と同一であり同一のステップ番号で示している。
【０１１９】
図１７は本実施の形態における制御の一例を示すタイミングチャートである。正常時（ｔ３０前）はスロットル開度ＴＡは全開状態であり、アクチュエータ４６によるバルブリフト量にて吸気量制御がなされている。異常が検出されると（ｔ３０：ステップＳ１０８でyes）、スロットルバルブ３０により吸気量制御がなされる。そしてスロットル開度ＴＡが前記式２を満足すると（ｔ３１）、異常回復処理（図１６）にて正転・逆転（Ｓ２０６〜Ｓ２１７）が実行される。正転・逆転が終了し（ｔ３２）、バルブリフト量可変動作回復判定処理（図１０）にて回復したと判定されると（ｔ３３）、バルブリフト量による吸気量制御に戻る。
【０１２０】
上述した構成において請求項との関係は、バルブリフト量可変動作異常検出処理（図８）が異常判定手段としての処理に、バルブリフト量可変動作回復判定処理（図１０）が異常回復判定手段としての処理に相当する。更に異常回復処理（図１６）が異常回復条件設定手段及び異常回復動作実行手段としての処理に相当する。この異常回復処理（図１６）の内でステップＳ２０１が異常回復条件設定手段としての処理に相当し、ステップＳ２０１にてyesと判定されたことによるステップＳ２０２以下の処理が異常回復動作実行手段としての処理に相当する。更にステップＳ２２２にて実行が設定されるマップＭａｐａｃｃｐに対する学習処理が回復後学習手段としての処理に相当する。バルブリフト量可変動作異常検出処理（図８）のステップＳ１１２により切り替えられるスロットルバルブ３０による吸気量制御が異常時吸気量調節手段としての処理に相当する。
【０１２１】
以上説明した本実施の形態４によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態２の効果を生じると共に、電動モータ９０の正転と逆転との繰り返しにより、異常回復の可能性が高まる。
【０１２２】
［その他の実施の形態］
（ａ）．前記実施の形態１，２において、異常回復時の電動モータ９０への正転駆動出力（Ｓ２１０／図９，１２）の代わりに、電動モータ９０への逆転駆動出力を実行しても良い。すなわちバルブリフト量を小さくする方向への駆動を間欠的に繰り返すようにしても良い。
【０１２３】
これ以外に、正転駆動出力（Ｓ２１０／図９，１２）の代わりに、バルブリフト量による吸気量制御と同等の動作をアクチュエータ４６にて実行したり停止したりすることにより、電動モータ９０に対する駆動出力を間欠的に繰り返すようにしても良い。
【０１２４】
（ｂ）．前記各実施の形態において、アクチュエータへの駆動指令（目標サンシャフト位置ＳＬｔ）と実際のバルブリフト量（サンシャフト位置ＳＬ）との差（ΔＳＬ）が基準判定値Ａを越えた状態が継続した場合を異常と判定していた。これ以外に、アクチュエータへの駆動指令状態であるにもかかわらず、バルブリフト量（サンシャフト位置ＳＬ）が変化しない場合を異常と判定しても良い。
【０１２５】
（ｃ）．前記実施の形態２，４のステップＳ２０１（図１２，１６）においては、異常回復動作が実行できる機関運転状態としてスロットル開度ＴＡの範囲を前記式２により設定したが、スロットル開度ＴＡの範囲の代わりに機関運転状態としてアクセル開度ＡＣＣＰの範囲を設定しても良い。
【０１２６】
（ｄ）．前記各実施の形態では、アクチュエータにて駆動される外部機構としては、内燃機関の吸気バルブのバルブリフト量を連続的に調節できる可変動弁機構であったが、内燃機関の排気バルブのバルブリフト量を連続的に調節できる可変動弁機構でも良い。
【０１２７】
（ｅ）．前記各実施の形態において、遊星差動ネジ型回転−直動変換機構は電動モータでなく、他の動力源によりナットを回転させても良い。又、遊星差動ネジ型でなく他の形式の回転−直動変換機構でも良い。例えばボールネジ式の回転−直動変換機構でも良い。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】実施の形態１のエンジン（内燃機関）及び可変動弁機構の縦断面。
【図２】上記エンジンの上部構成を示す平面図。
【図３】実施の形態１のアクチュエータの縦断面図。
【図４】上記アクチュエータの駆動状態説明図。
【図５】上記可変動弁機構における仲介駆動機構の斜視図。
【図６】上記仲介駆動機構の分解斜視図。
【図７】上記仲介駆動機構の部分破断斜視図。
【図８】実施の形態１のＥＣＵが実行するバルブリフト量可変動作異常検出処理のフローチャート。
【図９】同じく異常回復処理のフローチャート。
【図１０】同じくバルブリフト量可変動作回復判定処理のフローチャート。
【図１１】実施の形態１の制御の一例を示すタイミングチャート。
【図１２】実施の形態２の異常回復処理のフローチャート。
【図１３】実施の形態２の制御の一例を示すタイミングチャート。
【図１４】実施の形態３の異常回復処理のフローチャート。
【図１５】実施の形態３の制御の一例を示すタイミングチャート。
【図１６】実施の形態４の異常回復処理のフローチャート。
【図１７】実施の形態４の制御の一例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【０１２９】
２…エンジン、４…可変動弁機構、６…シリンダブロック、８…ピストン、１０…シリンダヘッド、１２…カムキャリア、１４…燃焼室、１６…吸気バルブ、１８…排気バルブ、２０…吸気ポート、２２…排気ポート、２４…吸気マニホールド、２６…サージタンク、２８…燃料噴射弁、３０…スロットルバルブ、３０ａ…駆動モータ、３０ｂ…スロットル開度センサ、３２…吸気量センサ、４０…仲介駆動機構、４０ａ…スプリング、４２…ローラロッカーアーム、４４…吸気カムシャフト、４４ａ…吸気カム、４６…アクチュエータ、４８…バルブタイミング可変機構、５０…タイミングチェーン、５２…クランクシャフト、５４…排気カムシャフト、５４ａ…排気カム、５６…ローラロッカーアーム、５８…バルブタイミング可変機構、６０…ロッカーシャフト、６０ａ…長孔、６２…コントロールシャフト、６４…ＥＣＵ、７０…サンシャフト、７０ａ…平歯ギヤ部、７０ｂ…ネジ部、７０ｃ…ストレートスプライン部、７２…接続具、７４…ケーシング、７４ａ…ストレートスプライン部、７６…ベアリング、７８…遊星差動ネジ型回転−直動変換機構、８０…ナット、８０ａ…第１平歯ギヤ部、８０ｂ…ネジ部、８０ｃ…第２平歯ギヤ部、８２…プラネタリシャフト、８２ａ…平歯ギヤ部、８２ｂ…ネジ部、８２ｃ…平歯ギヤ−ネジ部、８４…コア、８６…コイル、８８…変位センサ、９０…電動モータ、９２…ロータ、９４…ステータ、９６…アクチュエータ駆動回路、１００…入力部、１０２…第１揺動カム、１０４…第２揺動カム、１０６…スライダギア、１０８…コントロールピン、１１０…ブッシュ、１１２…軸受。
【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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【図１７】
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