(57)【要約】【課題】ピストンによる上死点コンプレッションの安定化を図り、これによって始動性を向上し得る可変動弁装置を提供する。【解決手段】ステップ１で機関停止条件になっていることを確認すると、ステップ２で、吸気ＶＴＣによって最遅角への変換信号を出力すると共に、吸気ＶＥＬによって最大作動角への変換信号を出力する。ステップ３では、吸気ＶＥＬと吸気ＶＴＣによる吸気弁の閉時期と開時期の実位置を検出し、ステップ４では、実閉時期ＩＣ−ＩＣ３の絶対値が所定の微小角度ΔＩＣ未満であるか否かを判別する。未満の場合は、ステップ５で、駆動モータによりクランク角Ｚ（ピストン）の停止位置制御を行って（Ｚ０±α）、閉時期ＩＣ３よりも進角側のＺ０に制御する。これによって、機関始動時におけるピストンによるコンプレッションの安定化を図る。【選択図】図１３
2012036864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関停止時に、ピストンの停止位置を、下死点を通過した位置に制御可能な内燃機関に用いられる可変動弁装置であって、
少なくとも吸気弁の閉時期を可変制御できると共に、
機関停止時に、前記吸気弁の閉時期を、前記ピストンの停止位置制御範囲内で最も遅れた位置よりもさらに遅角側の位置で機械的に安定化させるように構成したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
少なくとも吸気弁の閉時期を可変制御することができ、機関停止時に、吸気弁の閉時期が下死点よりも遅角側の一定位置に停止するように構成した可変動弁装置と、
前記機関停止時に、ピストンの停止位置を吸気弁の閉時期よりも進んだ位置に制御するクランク位置制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の始動システム。
【請求項３】
少なくとも吸気弁の閉時期を可変制御できる可変動弁装置と、
機関停止時に、クランクシャフト及びピストンの停止位置を制御するクランク位置制御手段と、
を備えた内燃機関の始動制御装置であって、
前記機関停止時に、前記可変動弁装置によって吸気弁の閉時期が下死点よりも遅角側の一定位置になるように制御すると共に、前記クランク位置制御手段によってピストンの停止位置を前記吸気弁の閉時期よりも進んだ位置に制御することを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも吸気弁の閉時期とピストンの停止位置との関係を制御して始動性の向上を図り得る内燃機関の可変動弁装置などに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関の可変動弁装置としては、以下の特許文献１に記載した技術が知られている。
【０００３】
この可変動弁装置は、機関始動条件が成立したら、バルブタイミング制御装置により吸気弁の閉時期を遅角制御することによって、ピストン圧縮行程にある気筒の上死点におけるコンプレッションを低下させて（デコンプ）、クランキングの回転立ち上がりを早めて良好な自己始動を実現するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２５２７６号公報（図３など参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載した従来の可変動弁装置にあっては、機関停止時における圧縮行程にある気筒のピストン（クランクシャフト）の停止位置が、筒内のコンプレッションによってピストンが押し下げられて上死点と下死点のほぼ中間位置となる場合が多く、この状態で次の機関再始動までの間にピストンとシリンダボアとの間の隙間から大気圧が筒内に浸入する。このため、再始動時のクランキングが開始されると、前記機関停止時のクランク位置から圧縮行程のピストンが上昇してコンプレッションが大きくなる。
【０００６】
前記機関停止時のクランク位置（ピストン位置）はばらつき易く、このクランク位置が吸気弁の閉時期より早ければ、吸気弁の閉時期を大気圧として以降のピストン上昇に伴いコンプレッションが増加し、クランク位置が吸気弁の閉時期よりも遅ければ前記クランク位置を大気圧として以降のピストン上昇に伴いコンプレッションが増加する。
【０００７】
つまり、クランクの停止位置がばらついてコンプレッションが吸気弁の閉時期で決定される場合と、クランクの停止位置で決定される場合の両方が発生し、特に、後者の場合はクランク停止位置のばらつきによって始動クランキング特性がばらついて安定的な機関始動性が得られないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、とりわけ、少なくとも吸気弁の閉時期を可変制御できると共に、機関停止時に、前記吸気弁の閉時期を、前記ピストンの停止位置制御範囲内で最も遅れた位置よりもさらに遅角側の位置で機械的に安定化させるように構成したことを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、少なくとも吸気弁の閉時期を可変制御することができ、機関停止時に、吸気弁の閉時期が下死点よりも遅角側の一定位置に停止するように構成した可変動弁装置と、前記機関停止時に、ピストンの停止位置を吸気弁の閉時期よりも進んだ位置に制御するクランク位置制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、機関停止時に、可変動弁装置によって吸気弁の閉時期が下死点よりも遅角側の一定位置になるように制御すると共に、クランク位置制御手段によってピストンの停止位置を前記吸気弁の閉時期よりも進んだ位置に制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ピストンによる上死点コンプレッションの安定化が図れ、これによってクランキング特性が安定して始動性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態の内燃機関及び可変動弁装置の概略図である。
【図２】本実施形態に供される吸気ＶＥＬと吸気ＶＴＣを示す斜視図である。
【図３】本実施形態に供される駆動機構による最大リフト制御状態を示す一部断面図である。
【図４】本実施形態に供される駆動機構による最小リフト制御状態を示す一部断面図である。
【図５】Ａ、Ｂは本実施形態の吸気ＶＥＬによる最小制御時の作動説明図である。
【図６】Ａ、Ｂは本実施形態の吸気ＶＥＬによる最大制御時の作動説明図である。
【図７】前記吸気ＶＥＬと吸気ＶＴＣによる吸気弁のバルブリフトと開閉タイミングの特性図である。
【図８】本実施の形態に供される吸気ＶＴＣのフロントカバーを取り外した状態の正面図であり、最大遅角制御状態を示している
【図９】同吸気ＶＴＣの全体構成を示す縦断面図である。
【図１０】従来技術における吸気弁と排気弁の開閉時期特性及び気筒間のクランク角（ピストンストローク位置）を示す特性図である。
【図１１】本実施形態における吸気弁と排気弁の開閉時期特性及び気筒間のクランク角（ピストンストローク位置）を示す特性図である。
【図１２】本実施形態における各気筒間の燃焼サイクルのタイムチャート図である。
【図１３】本実施形態における機関停止時のコントローラによる制御フローチャート図である。
【図１４】本実施形態における機関始動時のコントローラによる制御フローチャート図である。
【図１５】第２実施形態における吸気弁と排気弁の開閉時期特性及び気筒間のクランク角（ピストンストローク位置）を示す特性図である。
【図１６】本実施形態における本実施形態における各気筒間の燃焼サイクルのタイムチャート図である。
【図１７】本実施形態における機関始動時及び始動後のコントローラによる制御フローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。この実施形態は、いわゆるガソリン仕様の４サイクル４気筒内燃機関に適用したものを示している。
【００１４】
まず、本発明における内燃機関全体の構成を、図１に基づいて概略を説明すると、シリンダブロックＳＢ内に形成されたシリンダボア内に上下摺動自在に設けられたピストン０１と、シリンダヘッドＳＨの内部にそれぞれ形成された吸気ポートＩＰ及び排気ポートＥＰと、前記シリンダヘッドＳＨに摺動自在に設けられて前記吸、排気ポートＩＰ，ＥＰの開口端を開閉する一気筒当たりそれぞれ一対の吸気弁４，４及び排気弁５，５とを備えている。
【００１５】
前記ピストン０１は、クランクシャフト０２にコンロッド０３を介して連結されていると共に、冠面とシリンダヘッドＳＨの下面との間に燃焼室０４を形成している。
【００１６】
前記吸気ポートＩＰに接続された吸気管Ｉの吸気マニホルドＩａの上流側の内部には、吸入空気量を制御するバタフライ式のスロットルバルブＳＶが設けられていると共に、下流側には図外の燃料噴射弁が設けられて、前記吸気ポートＩＰに燃料を噴射するようになっている。また、前記シリンダヘッドＳＨのほぼ中央には点火栓０５が設けられている。
【００１７】
前記クランクシャフト０２は、機関始動時にピニオンギア機構０６を介して電動式の駆動モータ０７によって回転駆動されるようになっている。この駆動モータ０７は、前記始動クランキングを行うだけではなく、機関停止時のクランク角（クランク位置）やピストン０１の摺動位置を制御するクランク位置制御手段としても構成されている。
【００１８】
そして、前記吸気弁４，４は、可変動弁装置によってそのバルブリフト量と作動角及びリフト位相(開閉タイミング)が可変制御されるようになっている。
【００１９】
すなわち、前記可変動弁装置は、図１及び図２に示すように、両吸気弁４，４のバルブリフト及び作動角（開弁期間)を制御する第２可変機構である吸気ＶＥＬ１と、吸気弁４，４の開閉時期を制御する第１可変機構である吸気ＶＴＣ２と、さらに前記排気弁５，５の開閉時期を制御する第３可変機構である排気ＶＴＣ３と、から構成されている。
【００２０】
前記吸気ＶＥＬ１は、本出願人が先に出願した例えば特開２００３−１７２１１２号公報などに記載されたものと同様の構成であるから、簡単に説明すると、シリンダヘッドＳＨの上部の軸受に回転自在に支持された中空状の駆動軸６と、該駆動軸６に圧入等により固設された偏心回転カムである駆動カム７と、駆動軸６の外周面に揺動自在に支持されて、各吸気弁４，４の上端部に配設されたバルブリフター８、８の上面に摺接して各吸気弁４，４を開作動させる２つの揺動カム９，９と、駆動カム７と揺動カム９，９との間に連係されて、駆動カム７の回転力を揺動カム９，９の揺動力として伝達する伝達機構と、を備えている。
【００２１】
前記駆動軸６は、一端部に設けられたタイミングスプロケット３０とタイミングチェーンを介して前記クランクシャフト０２から回転力が伝達されており、この回転方向は図２中、時計方向（矢印方向）に設定されている。
【００２２】
前記駆動カム７は、ほぼリング状を呈し、内部軸方向に形成された駆動軸挿通孔を介して駆動軸６に固定されていると共に、カム本体の軸心が駆動軸６の軸心から径方向へ所定量だけオフセットしている。
【００２３】
前記両揺動カム９は、図２及び図５などにも示すように、同一形状のほぼ雨滴状を呈し、円環状のカムシャフト１０の両端部に一体的に設けられていると共に、該カムシャフト１０が内周面を介して駆動軸６に回転自在に支持されている。また、各揺動カム９の下面に形成されたカム面９ａは、カムシャフト１０の軸側の基円面と、該基円面からカムノーズ部側に円弧状に延びるランプ面と、該ランプ面からカムノーズ部の先端側に有する最大リフトの頂面に連なるリフト面が形成されており、該基円面とランプ面及びリフト面が、揺動カム９の揺動位置に応じて各バルブリフター８の上面の所定位置に当接するようになっている。
【００２４】
前記伝達機構は、駆動軸６の上方に配置されたロッカアーム１１と、該ロッカアーム１１の一端部１１ａと駆動カム７とを連係するリンクアーム１２と、ロッカアーム１１の他端部１１ｂと揺動カム９とを連係するリンクロッド１３とを備えている。
【００２５】
前記ロッカアーム１１は、中央に有する筒状の基部が支持孔を介して後述する制御カムに回転自在に支持されていると共に、一端部１１ａがピン１４によってリンクアーム１２に回転自在に連結されている。一方、他端部１１ｂは、リンクロッド１３の一端部１３ａにピン１５を介して回転自在に連結されている。
【００２６】
前記リンクアーム１２は、比較的大径な円環状の基部１２ａの中央位置に前記駆動カム７のカム本体が回転自在に嵌合する嵌合孔が形成されている一方、突出端１２ｂが前記ピン１４によってロッカアーム一端部１１ａに連結されている。
【００２７】
前記リンクロッド１３は、他端部１３ｂがピン１６を介して揺動カム９のカムノーズ部に回転自在に連結されている。
【００２８】
また、駆動軸６の上方位置には、制御軸１７が同じ軸受によって回転自在に支持されていると共に、該制御軸１７の外周に前記ロッカアーム１１の支持孔に摺動自在に嵌入されて、ロッカアーム１１の揺動支点となる制御カム１８が固定されている。
【００２９】
前記制御軸１７は、駆動軸６と並行に機関前後方向に配設されていると共に、駆動機構１９によって回転制御されている。一方、前記制御カム１８は、円筒状を呈し、軸心位置が制御軸１７の軸心から所定分だけ偏倚している。
【００３０】
前記駆動機構１９は、図２〜図４にも示すように、ハウジング１９ａの一端部に固定された電動モータ２０と、ハウジング１９ａの内部に設けられて電動モータ２０の回転駆動力を前記制御軸１７に伝達するボール螺子伝達手段２１とから構成されている。
【００３１】
前記電動モ−タ２０は、比例型のＤＣモータによって構成され、機関運転状態を検出する電子コントローラ２２（ＥＣＵ）からの制御信号によって駆動されるようになっている。
【００３２】
前記電子コントローラ２２は、機関回転数を検出するクランク角センサや吸入空気量を検出するエアーフローメーター、さらには機関冷却水温センサ６１、吸気温度センサ、ノッキングセンサ６２、車速センサ、アクセル開度センサなどの各種センサ類からの検出信号によって現在の機関運転状態を検出して、前記スロットルバルブＳＶや燃料噴射弁及び前記電動モータ２０などに制御信号を出力するようになっている。
【００３３】
前記ボール螺子伝達手段２１は、電動モータ２０の駆動シャフトとほぼ同軸上に配置されたボール螺子軸２３と、該ボール螺子軸２３の外周に螺合する移動部材であるボールナット２４と、前記制御軸１７の一端部に直径方向に沿って連結された連係アーム２５と、該連係アーム２５と前記ボールナット２４とを連係するリンク部材２６とから主として構成されている。
【００３４】
前記ボール螺子軸２３は、両端部を除く外周面全体に所定幅のボール循環溝２３ａが螺旋状に連続して形成されていると共に、一端部が電動モータ２０の駆動シャフト２０ａに結合され、かかる結合によって電動モータ２０の回転駆動力を前記ボール螺子軸２３に伝達すると共に、ボール螺子軸２３の軸方向の僅かな移動を許容している。
【００３５】
前記ボールナット２４は、ほぼ円筒状に形成され、内周面に前記ボール循環溝２３ａと共同して複数のボール２７を転動自在に保持するガイド溝２４ａが螺旋状に連続して形成されていると共に、各ボール２７を介してボール螺子軸２３の回転運動をボールナット２４に直線運動に変換しつつ軸方向の移動力が付与されるようになっている。
【００３６】
また、このボールナット２４は、コイルスプリング３１のばね力によって電動モータ２０と反対側に付勢されて、ボール螺子軸２３との間のバックラッシ隙間が消失されるようになっていると共に、前記ばね力によって前記制御軸１７を介して吸気弁４，４が最大リフト、最大作動角となる方向へ常時付勢されるようになっている。
【００３７】
したがって、機関停止後は、前述のコイルスプリング３１のばね力によって確実に最大作動角側（最遅角側）に付勢されて安定した状態を維持する。
【００３８】
以下、吸気ＶＥＬ１の作動を簡単に説明する。
【００３９】
機関停止時には、前記電子コントローラ２２からの電動モータ２０への通電が遮断されることから、ボールナット２４が、図４に示すように、前記コイルスプリング３１のばね力によって図示の右方向へ付勢されて最大右方向（電動モータ２０と離間する方向）へ直線状に移動し、これによって制御軸１７がリンク部材３９と連係アーム２５を介して一方向へ回転する。つまり、前記電動モータ２０による変換動力が働かない場合は、吸気弁４，４のリフト、作動角特性を、機械的に最大作動角に安定的に保持して最大作動角がいわゆるデフォルト位置になる。なお、前記制御軸１７は、図外の回転規制ストッパにより左右の最大回転位置が規制されるようになっている。
【００４０】
したがって、制御カム１８は、図６Ａ、Ｂ（リアビュー）に示すように、軸心が制御軸１７の軸心回りを同一半径で回転して、肉厚部が駆動軸６寄りの下方向に離間移動する。これにより、ロッカアーム１１の他端部１１ｂとリンクロッド１３の枢支点は、駆動軸６に対して下方向へ移動し、このため、各揺動カム９は、リンクロッド１３を介してカムノーズ部側が強制的に引き下げられて全体が図６に示す時計方向へ回動する。
【００４１】
よって、駆動カム７が回転してリンクアーム１２を介してロッカアーム１１の一端部１１ａを押し上げると、そのリフト量がリンクロッド１３を介して揺動カム９及びバルブリフター１６に伝達される。これによって、吸気弁４，４は、そのバルブリフト量が図７のバルブリフト特性で示すように大リフト（Ｌ３）になり、その作動角Ｄ３が最大になる。このため、各吸気弁４，４の閉時期Ｐ３（ＩＣ３）が、遅角側に制御された状態になる。なお、ここで、作動角とは吸気弁４，４の開期間のクランク回転角(駆動軸６の回転角の倍)をいう。
【００４２】
次に、機関始動時には、イグニッションスイッチをオン操作して、前記駆動モータ０７を回転駆動してクランクシャフト０２のクランキング回転が開始されるが、このクランキング初期では、コイルスプリング３１の付勢力により、バルブリフトは最大リフトと作動角Ｄ３も最大に維持されて、吸気弁４，４の閉時期（ＩＣ）も下死点より遅角側になっている。
【００４３】
そして、クランキング回転が所定回転まで上昇すると、電子コントローラ２２からの制御信号によって電動モータ２０が逆回転する。この回転トルクがボール螺子軸２３に伝達されて回転すると、この回転に伴ってボールナット２４がコイルスプリング３１のばね力に抗して図外の位置から電動モータ２０に近づく方向へ直線移動する(図３と図４の中間位置付近)。これにより、制御軸１７が、図６の位置から時計方向へ所定量だけ回転駆動する。
【００４４】
このため、制御カム１８は、軸心が制御軸１７の軸心から左下方の図５、図６の中間位置付近の回転角度位置に保持される。このため、駆動カム７が回転してリンクアーム１２を介してロッカアーム１１の一端部１１ａを押し上げると、そのリフト量がリンク部材１３を介して各揺動カム９及びバルブリフター８に伝達され、吸気弁４，４のリフト量が図６に示す大リフト(Ｄ３)から中リフト（Ｌ２）になり、作動角もＤ３からＤ２に小さくなる。これによって、吸気弁４，４の閉時期が進角してピストン下死点に近づくように制御される。
【００４５】
そして、始動が終了して通常運転に移行すると、コントローラ２２によって例えば、小リフト(Ｌ１)から中リフト（Ｌ２）に制御されると共に小作動角(Ｄ１)から中作動角(Ｄ２)に制御される。また、後述する吸気ＶＴＣ２によってリフト位相が、例えば、進角制御される。これによって、吸気弁４，４の閉時期が早くなると共に、排気弁５，５とのバルブオーバーラップも大きくなり、ポンピングロスが低下するため、燃費が向上する。
【００４６】
また、アクセルを踏み込んで通常運転から高負荷高回転運転領域に移行した場合は、コントローラ２２からの制御信号によって電動モータ２０が一方向に回転し、制御軸１７は、制御カム１８を反時計方向へ回転させて、図６Ａ、Ｂに示すように軸心を下方向へ回動させる。このため、ロッカアーム１１は、全体が駆動軸６方向寄りに移動して他端部１１ｂがリンクロッド１３を介して揺動カム９のカムノーズ部を下方へ押圧して該揺動カム９全体を所定量だけ時計方向へ回動させる。
【００４７】
よって、駆動カム７が回転してリンクアーム１２を介してロッカアーム１１の一端部１１ａを押し上げると、そのリフト量がリンクロッド１３を介して揺動カム９及びバルブリフター８に伝達されるが、そのバルブリフト量は図７に示すようにＬ３までに連続的に大きくなる。
【００４８】
すなわち、吸気弁４，４のリフト量は、機関の運転状態に応じて小リフトのＬ１から最大リフトＬ３まで連続的に変化するようになっており、したがって、各吸気弁４，４の作動角も小リフトＤ１から最大リフトのＤ３まで連続的に変化する。
【００４９】
前記吸気ＶＴＣ２は、いわゆるベーンタイプのものであって、本出願人が先に出願した例えば特開２００７−１９８３６７号公報に示す構造とほぼ同様であるから図８及び図９にも基づいて簡単に説明する。
【００５０】
すなわち、前記駆動軸６に回転力を伝達するタイミングスプロケット３０と、前記駆動軸６の端部に固定されてタイミングスプロケット３０内に回転自在に収容されたベーン部材３２と、該ベーン部材３２を油圧によって正逆回転させる油圧回路３３とを備えている。
【００５１】
前記タイミングスプロケット３０は、前記ベーン部材３２を回転自在に収容したハウジング３４と、該ハウジング３４の前端開口を閉塞する円板状のフロントカバー３５と、ハウジング３４の後端開口を閉塞するほぼ円板状のリアカバー３６とから構成され、これらハウジング３４及びフロントカバー３５，リアカバー３６は、４本の小径ボルト３７によって駆動軸６の軸方向から一体的に共締め固定されている。
【００５２】
前記ハウジング３４は、前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面の周方向の約９０°位置に４つの隔壁であるシュー３４ａが内方に向かって突設されている。
【００５３】
この各シュー３４ａは、横断面ほぼ台形状を呈し、ほぼ中央位置に前記各ボルト３７の軸部が挿通する４つのボルト挿通孔３４ｂが軸方向へ貫通形成されていると共に、各内端面の高位部位置に軸方向に沿って切欠形成された保持溝内に、コ字形のシール部材３８と該シール部材３８を内方へ押圧する図外の板ばねが嵌合保持されている。
【００５４】
前記フロントカバー３５は、円盤プレート状に形成されて、中央に比較的大径な支持孔３５ａが穿設されていると共に、外周部に前記ハウジング３４の各ボルト挿通孔に対応する位置に図外の４つのボルト孔が穿設されている。
【００５５】
前記リアカバー３６は、後端側に前記タイミングチェーンが噛合する歯車部３６ａが一体に設けられていると共に、ほぼ中央に大径な軸受孔３６ｂが軸方向に貫通形成されている。
【００５６】
前記ベーン部材３２は、中央にボルト挿通孔を有する円環状のベーンロータ３２ａと、該ベーンロータ３２ａの外周面の周方向のほぼ９０°位置に一体に設けられた４つのベーン３２ｂとを備えている。
【００５７】
前記ベーンロータ３２ａは、前端側の小径筒部が前記フロントカバー３５の支持孔３５ａに回転自在に支持されている一方、後端側の小径な円筒部が前記リアカバー３６の軸受孔３６ｂに回転自在に支持されている。
【００５８】
また、ベーン部材３２は、前記ベーンロータ３２ａのボルト挿通孔に軸方向から挿通した固定ボルト３９によって駆動軸６の前端部に軸方向から固定されている。
【００５９】
前記各ベーン３２ｂは、その内の３つが比較的細長い長方体形状に形成され、他の１つが比較的大きな台形状に形成されて、前記３つのベーン３２ｂはそれぞれの幅長さがほぼ同一に設定されているのに対して１つのベーン３２ｂはその幅長さが前記３つのものよりも大きく設定されて、ベーン部材３２全体の重量バランスが取られている。
【００６０】
また、各ベーン３２ｂは、各シュー３４ａ間に配置されていると共に、各外面の軸方向に形成された細長い保持溝内に前記ハウジング３４の内周面に摺接するコ字形のシール部材４０及び該シール部材４０をハウジング３４の内周面方向に押圧する板ばねが夫々嵌着保持されている。また、各ベーン３２ｂの前記タイミングスプロケット３０の回転方向のそれぞれの一側面には、ほぼ円形状の２つの凹溝３２ｃがそれぞれ形成されている。
【００６１】
前記各ベーン３２ｂの凹溝３２ｃと該凹溝３２ｃに対向する各シュー３４ａの対向面１０ｂとの間には、ベーン部材３２を遅角側へ回転付勢する付勢手段である一対のコイルスプリング５５、５６がそれぞれ配置されている。つまり、機関停止時などにおいて、前記油圧回路３３からの油圧が供給されずに油圧による変換動力が働かない場合には、ベーン部材３２を機械的に最遅角位置に安定的に付勢するようになっている。
【００６２】
この２つのコイルスプリング５５，５６は、それぞれ独立して形成されて互いに並列に形成されていると共に、それぞれの軸方向の長さ（コイル長）は、前記ベーン３２ｂの一側面とシュー３４ａの対向面との間の長さよりも大きく設定されて、両者とも同一の長さに設定されている。
【００６３】
各コイルスプリング５５，５６は、最大圧縮変形時に互いが接触しない軸間距離をもって並設されていると共に、各一端部が各シュー３４ａの凹溝３２ｃに嵌合する図外の薄板状のリテーナを介して連結されている。
【００６４】
また、この各ベーン３２ｂの両側と各シュー３４ａの両側面との間に、それぞれ４つの進角室４１と遅角室４２がそれぞれ隔成されている。
【００６５】
前記油圧回路３３は、図９に示すように、前記各進角室４１に対して作動油の油圧を給排する第１油圧通路４３と、前記各遅角室４２に対して作動油の油圧を給排する第２油圧通路４４との２系統の油圧通路を有し、この両油圧通路４３，４４には、供給通路４５とドレン通路４６とが夫々通路切換用の電磁切換弁４７を介して接続されている。前記供給通路４５には、オイルパン４８内の油を圧送する一方向のオイルポンプ４９が設けられている一方、ドレン通路４６の下流端がオイルパン４８に連通している。
【００６６】
前記第１、第２油圧通路４３，４４は、円柱状の通路構成部３９の内部に形成され、この通路構成部３９は、一端部が前記ベーンロータ３２ａの小径筒部から内部の支持穴３２ｄ内に挿通配置されている一方、他端部が前記電磁切換弁４７に接続されている。
【００６７】
また、前記通路構成部３９の一端部の外周面と支持穴３２ｄの内周面との間には、各油圧通路４３，４４の一端側間を隔成シールする３つの環状シール部材６０が嵌着固定されている。
【００６８】
前記第１油圧通路４３は、前記支持穴３２ｄの駆動軸６側の端部に形成された油室４３ａと、ベーンロータ３２ａの内部にほぼ放射状に形成されて油室４３ａと各進角室４１とを連通する４本の分岐路４３ｂとを備えている。
【００６９】
一方、第２油圧通路４４は、通路構成部３９の一端部内で止められ、該一端部の外周面に形成された環状室４４ａと、ベーンロータ３２の内部にほぼＬ字形状に折曲形成されて、前記環状室４４ａと各遅角室４２と連通する第２油路４４ｂとを備えている。
【００７０】
前記電磁切換弁４７は、４ポート３位置型であって、内部の弁体が各油圧通路４３、４４と供給通路４５及びドレン通路４６とを相対的に切り替え制御するようになっていると共に、前記電子コントローラ２２からの制御信号によって切り替え作動されるようになっている。
【００７１】
この電子コントローラ２２は、吸気ＶＥＬ１と共通のものであって、機関運転状態を検出すると共に、クランク角センサ及び吸気駆動軸角度センサからの信号によってタイミングスプロケット３０と駆動軸６との相対回転位置を検出している。
【００７２】
そして、前記電磁切換弁４７の切り換え作動によって、機関始動時に前記遅角室４２に作動油を供給し、その後に、進角室４１に作動油を供給するようになっている。
【００７３】
また、前記ベーン部材３２とハウジング３４との間には、このハウジング３４に対してベーン部材３２の回転を拘束及び拘束を解除するロック機構が設けられている。
【００７４】
すなわち、このロック機構は、図９に示すように、前記幅長さの大きな１つのベーン３２ｂとリアカバー３６との間に設けられ、前記ベーン３２ｂの内部の駆動軸６軸方向に沿って形成された摺動用穴５０と、該摺動用穴５０の内部に摺動自在に設けられた有蓋円筒状のロックピン５１と、前記リアカバー３６に有する固定孔内に固定された横断面カップ状の係合穴構成部５２に設けられて、前記ロックピン５１のテーパ状先端部５１ａが係脱する係合穴５２ａと、前記摺動用穴５０の底面側に固定されたスプリングリテーナ５３に保持されて、ロックピン５１を係合穴５２ａ方向へ付勢するばね部材５４とから構成されている。
【００７５】
また、前記係合穴５２ａには、図外の油孔を介して前記遅角室４２内の油圧乃至オイルポンプの油圧が供給されるようになっている。
【００７６】
そして、前記ロックピン５１は、前記ベーン部材３２が最遅角側に回転した位置で、先端部５１ａが前記ばね部材５４のばね力によって係合穴５２ａに係合してタイミングスプロケット３０と駆動軸６との相対回転をロックする。また、前記遅角室４２から係合穴５２ａ内に供給された油圧乃至オイルポンプの油圧によって、ロックピン５１が後退移動して係合穴５２ａとの係合が解除される。
【００７７】
なお、前記吸気弁４，４のバルブリフト特性を示す図７は、前記吸気ＶＴＣ２によって吸気弁４，４の開閉タイミングが最遅角側に制御されている場合を示している。ここで、ピークリフト位相はリフト増大とともに僅かに進角側に傾いた状態にあるが、これによって大きな影響はない。
【００７８】
なお、前記吸気ＶＴＣ２の作動は、前記特開２００７−１９８３６７号公報とほぼ同様である。
【００７９】
前記排気ＶＴＣ３は、前記吸気ＶＴＣ２と全く同じ構成であり、機関停止時において前記油圧回路３３の油圧が作用しない場合は、コイルスプリング５５，５６のばね力によりベーン部材３２を最大遅角側の回動位置に安定に付勢するようになっている。また、この排気ＶＴＣ３は、排気駆動軸角度センサからの情報信号などに基づいて前記電子コントローラ２２からの排気弁５，５の開閉バルブタイミングである排気弁リフト位相制御信号を入力してバルブタイミングを制御するようになっている。
【００８０】
以下、図１１に基づいて本実施形態の作用について説明するが、これに先だって従来技術の問題点を図１０に基づいて説明する。なお、この各図では圧縮行程にある１番気筒（#１気筒）と吸入行程にある３番気筒（#３気筒）を代表的に示しており、この状態では２番気筒（#２気筒）は膨張行程、４番気筒（#４気筒）は排気行程になっている。
【００８１】
機関停止時のクランク角について考察すると、#１気筒が圧縮行程の気筒であったとすると、#１気筒のクランクシャフト０２の回転位相（クランク角）つまり、ピストン０１の位置は上死点ＴＤＣと下死点ＢＤＣの中間付近で停止する場合が多い。なぜなら、上死点に近づくとピストン０１に作用する圧縮圧力によって下死点側に戻されて、クランクシャフト０２は、図中反時計方向に回転し、逆に下死点に近づくと今度は膨張行程にある#２気筒が上死点（#１気筒は下死点）に近づくので、ピストン０１に作用する圧縮圧力（コンプレッション）によってクランクシャフト０２は時計方向に戻される。この作動バランスによって#１気筒のクランク角は上死点と下死点との中間付近で停止する場合が多いのである。
【００８２】
そして、機関停止後、燃焼室０４にはピストン０１のピストンリングとシリンダ内壁面との間から大気が直ちに浸入して筒内が大気圧になる。
【００８３】
次に、機関始動時について考察すると、筒内が大気圧の状態からクランクシャフト０２が時計方向に回転してピストン０１が上昇し、上死点ではコンプレッションがピークになる。この上死点コンプレッションは、ピストン０１の初期位置が低いほど大きく、高いほど小さくなる。つまり、#１気筒の停止クランク角（停止ピストン位置）の影響を受けるのである。
【００８４】
ところで、前述の停止クランク位置であるが、機関停止時の微妙な圧力バランスやフリクションバランスの影響を受けるので、本質的にばらつきが大きい。前記クランク位置制御手段である駆動モータ０７を用いて積極的に停止クランク位置を制御しても、やはりある程度のばらつきが残り、したがって、上死点コンプレッションは本質的にばらつきが残る。
【００８５】
そのため、始動クランキングの１回目の上死点コンプレッションのばらつきによってクランキングが不安定になったり、または、ばらつきが大きいものとなり、この結果、始動性の不安定化に繋がっていた。
【００８６】
これに対して、本実施形態では、上死点コンプレッションが不安定な停止クランク位置の影響を受けずに、機械的に安定した吸気弁４，４の閉時期、つまり、デフォルトＩＣにより決定されて、クランキングを安定化させることによって始動性を向上させることができるのである。
【００８７】
すなわち、図１１に示すように、機関停止時には、吸気弁４，４は、機械的に安定した閉時期（デフォルトＩＣ、ＩＣ３）に保持されている。そのとき、吸気弁４，４は、吸気ＶＴＣ２によって最遅角デフォルトになっており、吸気ＶＥＬ１によって最大作動角デフォルトになっているので、デフォルトＩＣ（ＩＣ３）は上死点寄りであり、十分に遅れた状態に制御されている。一方、停止クランク角Ｚは、前述の駆動モータ０７によって、デフォルトＩＣよりも進み側に制御されている。この進み量は、停止制御のばらつきを考慮してもデフォルトＩＣよりも遅くならないように設定されている。
【００８８】
ここで、停止クランク角Ｚの狙いをＺ０、ばらつきを±αとおいたとき、もっとも遅角となるＺ０＋αでも、デフォルトＩＣよりも進んだ位置となっている（Ｚ０＋α＜デフォルトＩＣ）。
【００８９】
したがって、制御範囲をＺ０−α〜Ｚ０＋αとしておけば、停止クランク位置がばらついても停止クランク位置において確実に吸気弁４，４が開いているように設定される。
【００９０】
そして、クランキングが開始され、ピストン０１が上昇しても吸気弁４，４が開いているので、直ちには筒内圧が上昇せず大気圧が維持される。前記デフォルトＩＣを向かえて吸気弁４，４が閉じた時点からコンプレッションが発生する。ここで、前記デフォルトＩＣは、機械的に安定する位置であり、ばらつきが殆どないので、上死点コンプレッションが安定する。この結果、クランキングが安定して良好な始動性が得られるのである。
【００９１】
また、停止クランク角Ｚが進角するということは、図１１に示すように、別の吸気行程気筒（#３）のピストン０１の位置が上昇することになるので、初回のピストン０１の吸気ストロークを長くすることができる。
【００９２】
この結果、燃料の霧化時間を十分に取れ、混合気の均質度を高めることができる。したがって、始動時の燃焼性（完爆性能）が良好になって始動性を向上させることができる。一方、吸気弁４、４の閉時期が遅角制御されているので、上死点コンプレッションが十分低下し、始動初期の過度な負荷トルク増加が抑制されて、始動振動の発生を抑制できる。
【００９３】
なお、図１１ではクランクシャフト０２とピストン０１を直結にした状態が記載されているが、実際のピストン０１は図１に示すようにコンロッド０３を介してクランクシャフト０２に連結されているが、クランク角とピストン０１上下動の関係は定性的には同様であるから、理解し易いように簡略して記載してある。
【００９４】
図１２は本実施形態における前記機関始動時の各気筒の状態を示すタイムチャートである。
【００９５】
点火順序としては、#１気筒、#３気筒、#４気筒、#２気筒の順になっており、これが繰り返される。圧縮行程が#１気筒であると、遅角のデフォルトＩＣ（ＩＣ３）に対してクランク角Ｚが進角しており、前述のメカニズムで上死点コンプレッションが安定する。一方、吸気行程にある#３気筒は、停止クランク角Ｚが吸気弁４，４の開時期であるデフォルトＩＯ（ＩＯ３）付近まで進角しているので、前述と同様に停止クランク角Ｚからピストン０１の十分な吸気ストロークを確保できる。したがって、燃料の霧化時間を十分に取れ、混合気の均質度を高めることができる。この結果、始動燃焼性（完爆性能）が良好になってさらに始動性を向上させることが可能になる。
【００９６】
一方、吸気弁４，４の閉時期（ＩＣ３）は最大に遅角しているので、上死点コンプレッションが十分低下し、始動初期の過度な負荷トルク増加が抑制されて、始動振動を抑制できる。
【００９７】
次の#４気筒は、吸気弁４，４開時期ＩＯ３から十分な吸気ストロークを取ることができ、同様に吸気弁４，４の閉時期（ＩＣ３）が最大に遅角しているので、#３気筒と同様な振動抑制効果が得られる。
【００９８】
さらに、次の#２気筒では、吸気行程を迎えるまでに吸気ＶＥＬ１で中間作動角Ｄ２、吸気ＶＴＣ２で中間位相に変換されて、吸気弁４，４の閉時期を下死点に近づける（ＩＣ２）。#４気筒は３燃焼目で回転もやや高まっているため、始動振動が発生しにくくなっていることから、吸気弁４，４の閉時期ＩＣを下死点に近づけて吸気充填効率を高め、燃焼トルクを増加させる。これによって、さらに回転の上昇が促進される。
【００９９】
さらに、次の#１気筒では、吸気行程を迎えるまでに吸気ＶＥＬ１によって小作動角Ｄ１、吸気ＶＴＣ２によって進角側に変換されることによって吸気弁４，４の閉時期ＩＣをさらに下死点に近づける（ＩＣ１）。これにより、さらに吸気充填効率を高めて、回転上昇が加速されて迅速な始動性が実現できる。
【０１００】
図１３及び図１４は前記本実施形態の作用を、前記電子コントローラ２２による制御フローチャートであって、図１３は機関停止に至る部分のフローチャート、図１４は機関始動時からのフローチャートである。
【０１０１】
まず、図１３に示すステップ１では、イグニッションスイッチがオフあるいはアイドルステップ条件などの機関停止条件になっているか否かを判別する。ここで、停止条件になっていることを確認すると、ステップ２で、前記デフォルト位置への制御信号を出力する。つまり、吸気弁４，４の閉時期ＩＣは、最遅角のＩＣ３に機械的に落ち着こうとするが、さらに前記吸気ＶＴＣ２によって最遅角側への変換信号を出力すると共に、吸気ＶＥＬ１によって最大作動角への変換信号を出力する。これらの変換動力によって閉時期ＩＣ３への移行を早め、より確実なものとすることができる。
【０１０２】
そして、ステップ３では、吸気ＶＥＬ１と吸気ＶＴＣ２による吸気弁４，４の閉時期と開時期の実位置を検出する。
【０１０３】
続いて、ステップ４では、前記両者１，２による実閉時期ＩＣが目標閉時期ＩＣ３に十分近いか否かを判別する。つまり、実閉時期ＩＣ−ＩＣ３の絶対値が所定の微小角度ΔＩＣ未満であるか否かを判別する。ここで、未満であると判別した場合はステップ５に移行する。
【０１０４】
このステップ５では、前記駆動モータ０７によりクランク角Ｚの停止位置制御を行い（Ｚ０±α）、閉時期ＩＣ３よりも進角側のＺ０に制御する。制御ばらつき±αを考慮しても閉時期ＩＣ３より進角側に設定される。この状態でステップ６において機関を停止させる処理を行う。
【０１０５】
したがって、図１１に示すように、所望の停止クランク角と吸気弁４，４の閉時期が得られる。
【０１０６】
また、前記ステップ４で、微小角度ΔＩＣ未満でないと判別した場合は、ステップ７に移行する。つまり、前記吸気ＶＥＬ１や吸気ＶＴＣ２に故障などによるいわゆるしぶり現象が発生したと認識して、閉時期ＩＣによるデコンプができないと判断してステップ７に移行し、クランク停止位置をＺ０に対して遅角側のＺ１を目標にしたクランク停止位置制御に変更する。したがって、この場合は、閉時期ＩＣではなく、停止クランク角により、初回の上死点コンプレッションを低減させて最低限の始動性を確保する。また、クランク停止位置制御自体を解除することによって停止クランク角のばらつきは大きくなるものの、遅角側にシフトするので、同様に初回の上死点コンプレッションを低減させて最低限の始動性を確保する。
【０１０７】
次に、図１４のフローチャートを説明する。まず、ステップ１０で機関始動条件になったと判断すると、ステップ１１で、実閉時期ＩＣが十分にデフォルトＩＣ３に近いことを確認し、ステップ１２でクランキングを開始してステップ１３に移行する。
【０１０８】
ステップ１３では、前記ステップ２と同じく、クランキング開始後も閉時期ＩＣ３に変換する信号を出力する。これによって、閉時期ＩＣ３にさらに一致させることができる。
【０１０９】
そして、ステップ１４で、クランキングによって所定クランク角（Ｚａ）に達したか否かを判別し、達しないと判別した場合はステップ１３に戻るが、達したと判別した場合は、ステップ１５に移行する。
【０１１０】
このステップ１５では、吸気ＶＥＬ１と吸気ＶＴＣ２によって吸気弁４，４の作動角を中間作動角へ、リフト位相を中間位相にそれぞれ変換する信号を出力する。これによって、#３気筒、#４気筒の次に吸気（吸入）行程を向かえる#２気筒で閉時期ＩＣ２（中間位相、中間作動角）に制御する。この時点では３燃焼目（吸入）なので、クランキング回転数をやや増加していることから振動の影響が小さくなっている。したがって、閉時期ＩＣを下死点に近づけて吸気充填効率を向上させることで、トルクを高めてクランキング回転をより高めることができる。
【０１１１】
さらに、ステップ１６では、クランク角（Ｚｂ）が所定のクランク角に達したか否かを判別し、達しないと判別した場合は、ステップ５に戻り、達したと判別した場合は、ステップ１７において、吸気ＶＥＬ１と吸気ＶＴＣ２によって作動角を小作動角に、リフト位相を進角側の位相になるようにそれぞれ制御信号を出力する。これによって、#３気筒と#４気筒及び#２気筒の次に吸気（吸入）行程を向かえる#１気筒から閉時期ＩＣ１（小作動角、進角位相）に制御する。この時点では、４燃焼目（吸入）なので、クランク回転数をさらに増加してことから振動の影響がさらに小さくなる。このため、閉時期ＩＣを下死点にさらに近づけ（ＩＣ１）、一層吸気充填効率を向上させることによってトルクをさらに高めてクランキング回転を一層高めることができる。これによって、良好で俊敏な機関始動性を実現できる。
【０１１２】
ステップ１８では、機関水温が所定温度に達したか否かを判別し、未だ達していないと判別した場合は、ステップ１７に戻るが、達していると判別した場合、つまり暖機完了したと判別した場合はステップ１９に移行する。ここでは、機関回転と負荷マップに基づく通常の制御に移行する。
【０１１３】
なお、前記ステップ１１において、実ＩＣがデフォルトＩＣ３に対して大きく乖離していると判断した場合は、吸気ＶＥＬ１、吸気ＶＴＣ２が故障などによってしぶりが発生したと判断して、ステップ２０〜２２に移行してデフォルトＩＣ３に変換する信号を出力し続けるようにすると共に、機関フェールセーフ制御モードに移行する。つまり、ステップ２０では、クランキングを開始させる信号を出力し、ステップ２１では吸気ＶＥＬ１と吸気ＶＴＣ２に、デフォルト位置（ＩＣ３）への変換信号を出力しつつステップ２２で実ＩＣに基づき、最低限の運転性を確保するフェールセーフ制御を行うのである。
〔第２実施形態〕
図１５は本発明の第２実施形態を示し、前記燃料噴射弁による燃料噴射を気筒内（燃焼室０４内）にダイレクトに行ういわゆる直噴式の内燃機関に適用されたもので、前記駆動モータ０７の駆動に依らず主に燃料を噴射して点火・燃焼することで（自力燃焼）でピストン０１を押し下げて回転を開始するもの（自力始動）である。他の構成は第１実施形態と同じである。
【０１１４】
図１５に示す圧縮行程にある#１気筒のクランク位置は、図１１に示す場合と同じくＺ、吸気弁４，４の閉時期も同じくデフォルトＩＣ３となっている。
【０１１５】
ここで膨張行程の気筒は#２気筒であって、#１気筒のピストン０１が下死点側に進んでいるため、#２気筒のピストン０１は上死点側に進んでいる。したがって、膨張行程のピストンストロークを長く取れて、燃焼による膨張仕事を多くさせることができるので、ピストン０１を有効に押し下げることで、自力燃焼による始動性を高めることが可能になる。
【０１１６】
また、排気弁５，５の開時期（ＥＯ）のデフォルト時期ＥＯ１は最遅角となっており、下死点に近い位置になっている。この結果、燃焼中に排気弁５，５が開くことによる燃焼圧抜けを抑制し、さらに膨張仕事を増加しピストン０１を有効に押し下げることが可能になる。
【０１１７】
一方、圧縮行程の#１気筒のピストン０１の位置は、図１１の場合と同一であり、比較的下死点に近く、吸気弁４，４の閉時期（ＩＣ３）は最遅角位置である。したがって、第１実施形態と同様に上死点コンプレッションはＩＣ３で決定され、低くかつ安定的なコンプレッションが得られる。
【０１１８】
したがって、自力燃焼のトルクによって容易に#１気筒の圧縮上死点越えを実現し、この点からも自力始動性を高めることができる。
【０１１９】
図１６は各気筒の作動タイムチャートを示し、停止クランク角Ｚにおいて、膨張行程の#２気筒で自力燃焼が行われるが、停止クランク角Ｚから排気弁５，５の開時期（ＥＯ１）までのクランク角、すなわち、ピストンストロークが拡大しているため、燃焼によってピストン０１が押し下げられる期間やストロークが増加して膨張仕事を増やして駆動トルクを高めることができる。
【０１２０】
さらに、圧縮行程の#１気筒のコンプレッションを安定的に低下させることができるので、この駆動トルクによって容易に#１気筒の圧縮上死点（コンプレッション最大）を乗り越えることができる。つまり、上死点前側に押し戻されることがなく、確実に自力燃焼による正回転が得られる。
【０１２１】
さらに、#２気筒の次に燃焼する#１気筒について考察すると、初期の圧縮行程において停止クランク位置Ｚが進んでおり、吸気弁４，４の閉時期（ＩＣ３）が遅角しているので、停止クランク角Ｚから閉時期ＩＣ３までの間で筒内の空気を一部排出して閉時期ＩＣ３を向かえ、その後、上死点に向けてピストン０１が上昇して行き、その途中で筒内に燃料を噴射して点火する。上死点ではある程度のコンプレッションが生じているので、点火すると#２気筒の自力燃焼以上の燃焼トルクが得られ、回転上昇が促進される。
【０１２２】
次に、#１気筒の次に燃焼する#３気筒について考察すると、初期の吸入行程においてクランク角Ｚが進んだ位置にあるのでピストン０１の吸気ストロークを長く取れることから、筒内直噴燃料の霧化が促進されて燃焼が安定化する。また、吸気弁４，４の閉時期ＩＣ３が最大に遅角していることから、吸気の急激な充填効率増加が抑制されると共に、デコンプ効果により、極低回転域で問題となる振動を抑制できる。
【０１２３】
次の#４気筒の燃焼では、吸気弁４，４の開時期ＩＯ３から吸入できるので、さらに吸気ストロークを長くでき霧化が一層改善され、また吸気弁閉時期ＩＣ３の遅角制御による振動低減効果は維持される。
【０１２４】
次の#２気筒の燃焼（２回目）では、吸入行程までに吸気ＶＥＬ１による作動角減少制御と吸気ＶＴＣ２による進角制御が行われ、閉時期ＩＣは下死点側に変化する。これによって、吸気充填効率（ηｖ）が向上してトルクが増加することから機関の回転上昇が促進されて俊敏な始動性が得られる。ここでは、既にある程度回転が上昇しているので、始動振動は問題とはならない領域になっているのである。
【０１２５】
そして、次の#１気筒の燃焼（２回目）では、吸入行程までにさらに吸気ＶＥＬ１による作動角減少制御、吸気ＶＴＣ２による進角制御によって吸気弁４，４の閉時期ＩＣは下死点付近に進角する。これにより、さらに吸気充填効率（ηｖ）が向上してトルクが高められ、さらに俊敏な回転により始動性が促進される。
【０１２６】
続いて、次の#３気筒の燃焼（２回目）では、逆に吸気弁４，４の閉時期ＩＣを再び遅角させる（ＩＣ３）。これは、回転のオーバーシュートを抑制するためにトルクを低下させるのである。あるいは、車両駆動系の共振点と一致する回転数において同様の閉時期ＩＣの遅角制御を行って再度デコンプにして振動対策をすることも可能になる。
【０１２７】
また、排気ＶＴＣ３によって排気弁５，５のリフト位相を中間位相まで進角制御して排気弁５，５の開時期ＥＯを進角する（ＥＯ１→ＥＯ２）。これによって、膨張行程で燃焼ガスの温度が低下する前に、排気ポートＥＰ側に燃焼ガスを排出することによって、下流の触媒温度の上昇を促し、排気エミッションを低減できる。これは俊敏な始動を実現した次のステップとして、排気エミッション低減を促進するわけであるが、前述のように、始動時間を短くなっているので、排気エミッションの低減効果が大きい。
【０１２８】
そして、機関水温が所定温度に達した後は、運転性の要求に応じた機関回転と負荷マップによって吸気ＶＥＬ１、吸気ＶＴＣ２、排気ＶＴＣ３が制御されることとなる。
【０１２９】
以下、本実施形態におけるコントローラによる制御を図１７に示す制御フローチャートによって説明する。
【０１３０】
まず、ステップ２０では、機関始動条件か否かを判別し、始動条件にない場合は処理を終了するが、始動条件にある場合は、ステップ２１に移行する。
【０１３１】
このステップ２１では、クランク角センサと吸気側駆動軸角度センサによって現在の膨張行程にある気筒を判別する。ここで、この膨張行程気筒が例えば#２気筒であったとする。
【０１３２】
ステップ２２では、吸気ＶＥＬ１と吸気ＶＴＣ２によって吸気弁４，４の閉時期がＩＣ３になるように変換する信号を出力する。これにより、前記閉時期ＩＣ３に一致させることができる。
【０１３３】
そして、ステップ２３において、膨張行程の#２気筒に筒内噴射と点火を行い、これによって燃焼を開始させる。つまり、自力燃焼を行わせる。
【０１３４】
この自力燃焼によって、ステップ２４で機関の回転を開始させ、ステップ２５で点火順序にしたがって燃料噴射と点火信号を出力する。
【０１３５】
ステップ２６では、クランク角Ｚが所定クランク角（Ｚａ）まで回転したか否かを判別し、未だ回転していない場合は戻り、回転している場合は、ステップ２７に移行する。
【０１３６】
このステップ２７では、次の#２気筒の燃焼（２サイクル目）の吸入行程に間に合うように吸気ＶＥＬ１と吸気ＶＴＣ２にそれぞれ中間作動角、中間位相となるように信号を出力して吸気弁４，４の閉時期をＩＣ２に変換させる。
【０１３７】
ステップ２８では、ステップ２６と同じく、クランク角Ｚが所定クランク角（Ｚｂ）まで回転したか否かを判別し、未だ回転していない場合は戻り、回転している場合は、ステップ２９に移行する。
【０１３８】
ステップ２９では、次の#１気筒の燃焼（２サイクル目）の吸入行程に間に合うように、吸気ＶＥＬ１に小作動角制御信号を、吸気ＶＴＣ２に進角位相制御信号をそれぞれ出力して吸気弁４，４の閉時期をＩＣ１に変換する。
【０１３９】
ステップ３０では、ステップ２８と同じく、クランク角Ｚが所定クランク角（Ｚｃ）まで回転したか否かを判別し、未だ回転していない場合は戻り、回転している場合は、ステップ３１に移行する。
【０１４０】
ここでは、次の#３気筒の燃焼（２サイクル目）の吸入行程に間に合うように、吸気ＶＥＬ１に最大作動角制御信号を、吸気ＶＴＣ２に最遅角位相制御信号をそれぞれ出力して吸気弁４，４の閉時期をＩＣ３に変換する。
【０１４１】
ステップ３２では、機関水温が所定温度に達したか否かを判別し、未だ所定温度に達していない場合は戻り、達している場合は、暖機完了であるとしてステップ３３に移行する。
【０１４２】
このステップ３３では、機関回転と負荷マップに応じて吸気ＶＥＬ１と吸気ＶＴＣ２及び排気ＶＴＣ３に適宜制御信号を出力して吸気弁４、４の作動角、リフト位相と排気弁５，５のリフト位相をそれぞれ制御して機関運転状態に応じた最適な機関性能を発揮させる。
【０１４３】
これら一連の制御による効果は前述と同じである。
【０１４４】
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではない。また、吸気弁４，４側では、吸気ＶＥＬ１と吸気ＶＴＣ２とを併用する例を示したが、一方だけでも構わない。また、排気弁５，５側の排気ＶＴＣ３を併用する例を示したが、これは必ずしも必要ではない。
【０１４５】
また、吸気弁の閉時期ＩＣや開時期ＩＯ、排気弁の開時期や開時期は、まさしく吸気弁、排気弁のリフト開始、終了する時期でもよいが、緩やかなリフト勾配をもつ微小リフト領域であるいわゆるランプ領域を除いた状態でのリフト開始、終了する時期としてもよい。後者の場合が実質的な燃焼ガスの吸い始め・終わり、燃焼ガスの吐き始め・終わりと対応する。
【０１４６】
前記実施形態から把握される前記請求項以外の発明の技術的思想について以下に説明する。
〔請求項ａ〕請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記吸気弁の閉じ状態を、付勢手段の付勢力によって機械的に安定化させることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｂ〕請求項ａに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
可動部がストッパに当接することによって、前記吸気弁の閉じ状態を機械的に安定させたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｃ〕請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記吸気弁の作動角を大きくすることによって前記閉時期を可変にするように構成され、機関停止時には、最大作動角で機械的に安定化させることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｄ〕請求項ｃに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記吸気弁のリフト位相のみを可変制御する第１可変機構と、前記吸気弁の作動角を可変制御する第２可変機構と、を備え、
前記第１可変機構は、吸気弁のリフト位相を最遅角位置で機械的に安定化することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【０１４７】
この発明によれば、２つの可変機構とも吸気弁の閉時期が遅角される側に機械的に安定化するので、吸気弁の閉時期を十分に遅らせることができ、この結果、クランク回転の立ち上げを一層早めることが可能になる。
〔請求項ｅ〕請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
排気弁の開時期を可変制御する排気弁可変機構を設けると共に、該排気弁可変機構は、機関停止時に、排気弁の開時期が遅角側で安定化させることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【０１４８】
この発明によれば、膨張仕事を十分に行わせて燃焼トルクを高めることができ、機関のフリクションが高い始動時において十分な回転の立ち上がりを可能にできる。
〔請求項ｆ〕請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
機関停止時に、前記吸気弁の閉時期が下死点を通過して上死点側で安定化させることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｇ〕請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
イグニッションスイッチの操作によらず自動的に機関が停止する機関に適用したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｈ〕請求項２に記載の内燃機関の始動システムにおいて、
１つの気筒に対してクランク角が１８０°異なる気筒を備えた多気筒機関に適用されたことを特徴とする内燃機関の始動システム。
【０１４９】
この発明によれば、機関停止時に、クランク停止位置制御手段によって圧縮行程にある気筒のクランク位置が前記遅角側の一定位置でのクランク位置よりも進角側に制御したことに伴い、吸気行程にある気筒のクランク位置も進角するので、ピストンの吸気ストロークを長くできる。したがって、燃料の霧化時間を十分に取れ、混合気の均質度を高めることができる。
【０１５０】
一方、吸気弁の閉時期が遅角しているので、始動初期のコンプレッションによる過度な負荷トルク増大を抑制でき、始動時の振動を抑制できる。
〔請求項ｉ〕請求項ｈに記載の内燃機関の始動システムにおいて、
機関停止時の膨張行程の気筒を判定する気筒判別手段と、
筒内に燃料を噴射する燃料噴射手段と、
筒内の燃料に点火する燃料点火手段と、を備え、
前記気筒判別手段によって膨張行程と判別された膨張行程気筒に前記燃料噴射手段によって燃料を噴射し、前記燃料点火手段によって燃料に点火して機関を始動させることを特徴とする内燃機関の始動システム。
【０１５１】
この発明によれば、膨張行程にある気筒を燃焼させて自立始動させる場合に、圧縮行程にある気筒の上死点コンプレッションが低下かつ安定しているので、比較的小さな自立燃焼トルクでも圧縮行程にある気筒が容易に上死点を安定的に乗り越えることができることから、自立始動性が向上する。
〔請求項ｊ〕請求項ｈに記載の内燃機関の始動システムにおいて、
複数気筒のうち１つの気筒を、前記クランク位置制御手段によって前記ピストンの位置を下死点側に制御し、
前記可変動弁装置によって、吸気弁の閉時期を上死点側に制御したことを特徴とする内燃機関の始動システム。
【０１５２】
この発明によれば、機関始動時における吸気弁の閉時期を安定化させ、かつ上死点コンプレッションが吸気弁の閉時期で決定されるので、上死点コンプレッションが安定して始動クランキング特性を安定化でき、この結果、始動の安定化が図れる。
〔請求項ｋ〕請求項２に記載の内燃機関の始動システムにおいて、
機関停止前に、前記吸気弁の閉弁時期が前記遅角側の一定位置から所定以上乖離した場合には、前記クランク位置制御手段の制御を変更あるいは解除することを特徴とする内燃機関の始動システム。
【０１５３】
この発明によれば、可変動弁装置にしぶりなどの以上が発生した場合でも上死点コンプレッションをある程度低下させることができ、最低限の始動性は確保できる。
〔請求項ｌ〕請求項２に記載の内燃機関の始動システムにおいて、
イグニッションスイッチの操作によらずに自動的に停止する機関に用いられていることを特徴とする内燃機関の始動システム。
〔請求項ｍ〕請求項３に記載の内燃機関の始動制御装置において、
前記クランク位置制御手段によってピストンの位置を下死点側に制御し、
前記可変動弁装置によって、前記吸気弁の閉時期を上死点側に制御したことを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
〔請求項ｎ〕請求項３に記載の内燃機関の始動制御装置において、
機関停止直前に前記吸気弁の閉時期が前記遅角側の一定位置から所定以上乖離している場合には、前記クランク位置制御手段の制御を変更あるいは解除することを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
〔請求項ｏ〕請求項３に記載の内燃機関の始動制御装置において、
イグニッションスイッチの操作によらず自動的に停止する機関に適用されることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【符号の説明】
【０１５４】
０１…ピストン
０２…クランクシャフト
０４…燃焼室
０７…駆動モータ（クランク位置制御手段）
１…吸気ＶＥＬ(第２可変機構)
２…吸気ＶＴＣ(第１可変機構)
３…排気ＶＴＣ（第３可変機構）
４…吸気弁
５…排気弁
６…駆動軸
１９…駆動機構
２０…電動モータ
２１…ボール螺子伝達手段
２２…電子コントローラ
３１…コイルスプリング（吸気ＶＥＬ側の最大作動角への付勢手段）
５５・５６…コイルスプリング（吸気ＶＴＣ側の最遅角方向への付勢手段）
【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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