(57)【要約】【課題】可変動弁機構のアクチュエータが低温状態にあるか否かをより的確に判定して、低温時の動作性の悪化に対しより適切に対応する。【解決手段】電子制御装置４０は、エンジンの運転状態（吸入空気量の積算値）に基づき、エンジンが始動開始後に発生した熱の総量を推定する。エンジンの始動開始後にアクチュエータ３０が動作保証温度まで昇温するのに要する熱の総量に対応し、かつエンジン始動開始時におけるエンジン温度又はエンジン温度相当値に基づき設定された判定値を用い、上記推定値が判定値を越えたか否かを判定する。推定値が判定値を越えたと判定されるまでは可変動弁機構２０の動作を制限する。こうした動作制限処理において、エンジンの始動に際し、前回のエンジン始動時に推定値が判定値を越えた履歴がないと、今回の判定値を、今回のエンジン始動開始時におけるエンジン温度又はエンジン温度相当値に応じた値よりも高い値以上に制限する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータにより動作されて機関バルブの動弁特性を可変とする可変動弁機構についてその駆動を制御する制御装置であり、
エンジンの運転状態に基づき、同エンジンが始動開始後に発生した熱の総量を推定する推定手段と、
前記エンジンの始動開始後に前記アクチュエータが動作保証温度まで昇温するのに要する熱の総量に対応し、かつ前記エンジンの始動開始時におけるエンジン温度又はエンジン温度相当値に基づき設定された判定値を用い、前記推定手段による推定値が同判定値を越えたか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記推定値が前記判定値を越えたと判定されるまでは前記可変動弁機構の動作を制限する動作制限手段と
を備え、
前記エンジンの始動に際し、前回のエンジン始動時に前記推定値が前記判定値を越えた履歴がないと、今回の判定値を、今回のエンジン始動開始時における前記エンジン温度又は前記エンジン温度相当値に応じた値よりも高い値以上に制限する判定値制限手段をさらに備えることを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
【請求項２】
前記推定手段は、前記エンジンの始動開始後に同エンジンに吸入される空気の量を積算し、その積算値を前記推定値とする請求項１に記載の可変動弁機構の制御装置。
【請求項３】
前記判定値は、前記エンジンの始動開始時における同エンジンの冷却水温及び吸気温の少なくとも一方に基づき設定される請求項１又は２に記載の可変動弁機構の制御装置。
【請求項４】
前記判定値は、前記冷却水温及び前記吸気温について低い方の値に基づき設定される請求項３に記載の可変動弁機構の制御装置。
【請求項５】
前記判定値は、前記エンジン温度又は前記エンジン温度相当値が高いときには低いときよりも小さな値に設定される請求項１〜４のいずれか１つに記載の可変動弁機構の制御装置。
【請求項６】
前記アクチュエータは、動力源としての電動機と、同電動機により発生された回転運動を直線運動に変換する回転直動変換機構とを備える請求項１〜５のいずれか１つに記載の可変動弁機構の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータにより動作されて機関バルブの動弁特性を可変とする可変動弁機構について、その駆動を制御する制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載エンジンでは、機関バルブ、すなわち吸気バルブや排気バルブを駆動する動弁機構として、出力や燃費、あるいは排気性状等についてそれらの最適化を図るべく、機関バルブの動弁特性をエンジン運転状態に応じて変更可能とする可変動弁機構が採用されることがある。可変動弁機構は、例えば特許文献１に記載されているように、電動機を動力源とするアクチュエータによって駆動される。
【０００３】
上記可変動弁機構では、低温下でエンジンが始動されたときに、アクチュエータの可動部分を構成する部品間のクリアランスが減少したり、潤滑油の粘度が上昇したりする等、負荷が増大し動作性が悪化する。こうした状態のアクチュエータを無理に動作させようとすると、電動機が過熱する、同アクチュエータの耐久性が低下する等の問題が生ずる。そこで、エンジンの始動時に、アクチュエータが低温状態にあるか否かを判定し、低温状態を脱したと判定することを条件に、アクチュエータによる可変動弁機構の作動を許可するようにしている。この判定に際しては、例えば特許文献２に記載されているように、エンジンの暖機状態の判定に一般に用いられるエンジンの冷却水温が、アクチュエータの温度の指標値として用いられる。
【特許文献１】特開２００４−１８３６１２号公報
【特許文献２】特開２００６−２２００１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、エンジンの冷却水温は、エンジン自体の暖機の度合いを測るには有効であるが、可変動弁機構のアクチュエータの温度状態を判断するには必ずしも適切な指標値となっていない。通常、可変動弁機構のアクチュエータは、動弁系の配置されるエンジンのシリンダヘッドの脇に設置されている。そうしたアクチュエータの設置箇所の付近にはエンジンの冷却水はあまり循環されておらず、冷却水を介した燃焼室からの熱伝達はあまり期待できない。また、アクチュエータにエンジンの潤滑油が供給される場合にも、その供給量は僅かであるため、潤滑油を介した熱伝達も限られている。そのため、可変動弁機構のアクチュエータの昇温には、エンジン自体の昇温よりも多くの時間を要し、特に極低温でエンジンが始動された場合等には、エンジンの冷却水温とアクチュエータの温度とが大きく乖離することがある。こうした場合、エンジンの暖機が完了していても、可変動弁機構のアクチュエータは未だ低温状態にあることがある。そのため、冷却水温からはエンジンが低温状態を脱したと判断されても、現実には、可変動弁機構の動作性が十分に得られていないことがある。このように、エンジンの冷却水温に基づくだけでは、可変動弁機構のアクチュエータの温度状態を適正に判断することが困難である。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、可変動弁機構のアクチュエータが低温状態にあるか否かをより的確に判定して、低温時の動作性の悪化に対しより適切に対応することのできる可変動弁機構の制御装置を提供することにある。
【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に記載の発明は、アクチュエータにより動作されて機関バルブの動弁特性を可変とする可変動弁機構についてその駆動を制御する制御装置であり、エンジンの運転状態に基づき、同エンジンが始動開始後に発生した熱の総量を推定する推定手段と、前記エンジンの始動開始後に前記アクチュエータが動作保証温度まで昇温するのに要する熱の総量に対応し、かつ前記エンジンの始動開始時におけるエンジン温度又はエンジン温度相当値に基づき設定された判定値を用い、前記推定手段による推定値が同判定値を越えたか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記推定値が前記判定値を越えたと判定されるまでは前記可変動弁機構の動作を制限する動作制限手段とを備え、前記エンジンの始動に際し、前回のエンジン始動時に前記推定値が前記判定値を越えた履歴がないと、今回の判定値を、今回のエンジン始動開始時における前記エンジン温度又は前記エンジン温度相当値に応じた値よりも高い値以上に制限する判定値制限手段をさらに備えることを要旨とする。
【０００７】
エンジンの始動時を含めエンジンの運転時には、そのエンジンの作動に伴い熱が発生する。この熱により、エンジンの始動時には、エンジン自体の温度が上昇して暖機が行われる。また、エンジンの熱は可変動弁機構のアクチュエータにも伝達され、同アクチュエータの温度も上昇する。ここで、エンジン始動開始後のエンジン温度の上昇分は、エンジン始動開始後にエンジンで発生した熱の総量（積算値）に概ね比例するものと考えられる。従って、エンジン始動開始時のアクチュエータの温度と、そのエンジン始動開始後にエンジンで発生した熱の総量とから、アクチュエータが低温状態にあるかどうか（アクチュエータの温度がアクチュエータの動作保証温度を越えているかどうか）を判断することが可能である。エンジン始動開始時のアクチュエータの温度は、同エンジン始動開始時のエンジン温度に近いと考えられる。
【０００８】
この点を考慮し、請求項１に記載の発明では、エンジンが始動開始後に発生した熱の総量が、エンジンの運転状態に基づき推定される。そして、この推定値が判定値を越えたか否かが判定される。判定値は、エンジンの始動開始後にアクチュエータが動作保証温度まで昇温するのに要する熱の総量に対応しており、エンジンの始動開始時におけるエンジン温度又はエンジン温度相当値に基づき設定されたものである。この判定に際しては、エンジンの冷却水の温度をアクチュエータの温度と同一であるとはみなしておらず、同冷却水温のみによってアクチュエータの温度状態を判断していない。そのため、アクチュエータの温度が冷却水温に遅れて上昇し、冷却水温から大きく乖離したとしても、そのことが判定結果に及ぼす影響は小さい。単にエンジンの冷却水の温度にのみ基づきアクチュエータの温度状態を判定する場合に比べ、判定精度を高めることが可能である。
【０００９】
そして、判定手段により推定値が判定値を越えたと判定されるまでは、可変動弁機構の動作が制限される。そのため、低温下ではアクチュエータの動作性が低下するが、アクチュエータが無理に動作させられることがない。
【００１０】
ここで、仮に、エンジンの暖機途中で同エンジンが停止されると、アクチュエータの温度がエンジン温度又はエンジン温度相当値よりも低い側に乖離する場合がある。この温度状態でエンジンが再始動されると、その始動開始時におけるアクチュエータの実際の温度よりも高いエンジン温度又はエンジン温度相当値に基づき判定値が設定される。この判定値を用いた判定が行われると、アクチュエータの温度が動作保証温度よりも低いにも拘わらず推定値が判定値を越えたと誤って判定され、可変動弁機構の動作の制限が適正な時期よりも早期に解除されてしまう懸念がある。
【００１１】
しかし、請求項１に記載の発明では、上記エンジンの始動に際し、前回のエンジン始動時に推定値が判定値を越えた履歴がないと、今回の判定値が、今回のエンジン始動時におけるエンジン温度又はエンジン温度相当値に応じた値よりも高い値以上に制限される。その結果、こうした制限が行われない場合よりも、判定値として実際のアクチュエータの温度に近い値を設定することが可能となる。上記誤判定を起こりにくくし、可変動弁機構の動作の制限が適正な時期よりも早く解除される上記不具合を抑制することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記推定手段は、前記エンジンの始動開始後に同エンジンに吸入される空気の量を積算し、その積算値を前記推定値とすることを要旨とする。
【００１３】
ここで、吸入空気と、その量に応じた量の燃料とからなる混合気を燃焼するエンジンにあっては、吸入空気の総量（吸入空気量の積算値）は、エンジンの発生した熱量の総量に概ね比例する値となる。従って、請求項２に記載の発明によるように、エンジンの始動開始後に同エンジンに吸入される空気の量を積算することで、エンジンが始動開始後に発生した熱の総量を推定することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記判定値は、前記エンジンの始動開始時における同エンジンの冷却水温及び吸気温の少なくとも一方に基づき設定されることを要旨とする。
【００１５】
エンジンの始動が、ある程度の期間にわたるエンジン停止を経た後のものであれば、エンジン始動開始時におけるアクチュエータの温度は、一般にそのときのエンジン温度と同程度となる。従って、請求項３に記載の発明によるように、エンジンの始動開始時における同エンジンの冷却水温及び吸気温の少なくとも一方を、エンジンの始動開始時におけるエンジン温度相当値とすれば、エンジン始動開始時におけるアクチュエータの温度を把握することができる。これに伴い、エンジン温度相当値に基づき設定される判定値も精度の高い値となる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記判定値は、前記冷却水温及び前記吸気温について低い方の値に基づき設定されることを要旨とする。
上記請求項４に記載の発明によるように、エンジンの冷却水温及び吸気温を比較し、低い方の値に基づくことで、すなわち冷却水温及び吸気温の両方に基づくことで、一方のみに基づく場合に比べエンジン温度相当値の精度、ひいては判定値の精度を高めることが可能となる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の発明において、前記判定値は、前記エンジン温度又は前記エンジン温度相当値が高いときには低いときよりも小さな値に設定されることを要旨とする。
【００１８】
上記の構成によれば、エンジン始動開始時におけるエンジン温度又はエンジン温度相当値が高いとき、すなわちアクチュエータの温度がそれほど低くないときには、低いときよりも小さな判定値が設定される。この場合、エンジンが始動開始後に発生した熱の総量が比較的少なくても、推定値が判定値を越えたと判定され、可変動弁機構の動作制限が解除される。可変動弁機構による機関バルブの動弁特性が変更可能となり、その動弁特性の変更に伴うメリット（燃費向上効果等）を享受することができる。
【００１９】
一方、エンジン温度又はエンジン温度相当値が低いとき、すなわちアクチュエータの温度が低いとき、例えばアクチュエータの温度状態が極低温であるときには、それほど低くないときよりも大きな判定値が設定される。この場合、エンジンの始動開始後に発生した熱の総量が多くならなければ、推定値が判定値を越えたと判定されない。推定値が判定値を越えたと判定される時期が遅くなり、その分、可変動弁機構の動作が遅くまで制限される。その結果、低温下ではアクチュエータの動作性が低下するが、アクチュエータが無理に動作させられることがなく、無理な動作に伴う不具合を回避することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１つに記載の発明において、前記アクチュエータは、動力源としての電動機と、同電動機により発生された回転運動を直線運動に変換する回転直動変換機構とを備えることを要旨とする。
【００２１】
上記のような電動機及び回転直動変換機構を備えるアクチュエータでは、低温時における構成部品間のクリアランス減少、潤滑油の粘度上昇等により、同回転直動変換機構の動作性が悪化する。そのため、回転直動変換機構を備えるアクチュエータの温度状態を的確に把握して、上記のような動作制限を必要に応じて行うことで、回転直動変換機構の低温時の動作性の悪化に好適に対処することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の可変動弁機構の制御装置を具体化した一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態の可変動弁機構の制御装置の適用されたエンジンの動弁系の構成を示し、図２は、可変動弁機構の斜視断面構造を示している。図１及び図２の少なくとも一方に示すように、エンジンＥの各気筒（シリンダ）１５にはピストン１６が往復動可能に収容されている。
【００２３】
気筒１５毎の燃焼室６には、スロットルバルブ（図示略）等を有する吸気通路１７が接続されている。吸気通路１７は吸気ポート７において燃焼室６に開口されている。エンジンＥの外部の空気は、吸気通路１７の各部を順に通過し、吸気ポート７から燃焼室６に吸入される。スロットルバルブは吸気通路１７の途中に設けられており、運転者によるアクセルペダルの踏込み操作等に応じてアクチュエータにより作動させられる。吸気通路１７を流れる空気（吸気）の量は、スロットルバルブの角度（スロットル開度）や後述する吸気バルブ５の動弁特性に応じて変化する。また、燃焼室６には排気通路１８が接続されている。排気通路１８は排気ポート１０において燃焼室６に開口されている。そして、燃焼室６で生じた燃焼ガスは、排気ポート１０から排気通路１８へ流出し、同排気通路１８の各部を順に通ってエンジンＥの外部へ排出される。
【００２４】
エンジンＥのシリンダヘッド１には、吸気カムシャフト２及び排気カムシャフト３がそれぞれ回転可能に軸支されている。そして、吸気カムシャフト２に設けられた一対の吸気カム４によって気筒１５毎の一対の吸気バルブ５が駆動され、上記各吸気ポート７が開閉される。また、排気カムシャフト３に設けられた排気カム８によって気筒１５毎の排気バルブ９が駆動され、上記排気ポート１０が開閉される。
【００２５】
排気カムシャフト３の下方には、上記排気カム８に当接されるローラ１１ａを備えたローラロッカアーム１１が配設されている。ローラロッカアーム１１は、その一端において、シリンダヘッド１に固定されたラッシュアジャスタ１２に支持され、他端（端部１１ｂ）において、排気バルブ９上端のタペット９ａに当接されている。このローラロッカアーム１１のタペット９ａ側の端部１１ｂは、圧縮状態で配設されたバルブスプリング９ｂによって常時略上方へ付勢されており、ローラ１１ａが排気カム８に常時当接されている。
【００２６】
こうして、排気バルブ９は、ローラロッカアーム１１を介して排気カム８の押圧を受け、常に一定の動弁特性（作用角及び最大バルブリフト量）で開閉駆動される。
一方、吸気側では、吸気カムシャフト２の下方に、それぞれローラ１３ａを備えたローラロッカアーム１３が同排気カムシャフト３の軸線方向に並べられた状態で配設されている。吸気カムシャフト２の吸気カム４と両ローラロッカアーム１３との間には、吸気バルブ５の上記動弁特性を可変とする可変動弁機構２０が介設されている。
【００２７】
ここで、吸気バルブ５の作用角は、図３に示すように、吸気バルブ５の開弁時期ＩＶＯから閉弁時期ＩＶＣまでの開弁期間を角度（クランク角：エンジンＥの出力軸であるクランクシャフトの回転角）で表現したものである。また、最大リフト量は、吸気バルブ５が最も下方まで移動（リフト）したときの移動量である。
【００２８】
本実施形態では、可変動弁機構２０により、吸気バルブ５の作用角及び最大リフト量の双方が動弁特性として連続的に変更される。これらの作用角及び最大リフト量は、可変動弁機構２０によって互いに同期して変化させられ、例えば、作用角が小さくなるほど最大リフト量も小さくなる。作用角が小さくなるに従い、吸気バルブ５の開弁時期ＩＶＯと閉弁時期ＩＶＣとが互いに近寄って開弁期間が短くなり、各気筒に吸入される吸気の量が少なくなる。
【００２９】
図１及び図２の少なくとも一方に示すように、可変動弁機構２０は、吸気カム４の押圧を受ける入力部２２と、その吸気カム４の押圧を各吸気バルブ５に伝達する一対の揺動カム２３，２３とを備えて構成されている。これら入力部２２及び揺動カム２３，２３は、シリンダヘッド１に固定された支持パイプ２１に揺動可能に支持された円筒状のハウジング２２ａ，２３ａをそれぞれ備えている。
【００３０】
入力部２２のハウジング２２ａには、一対の入力アーム２２ｂ，２２ｂが径方向に突出して形成されている。これらの入力アーム２２ｂ，２２ｂの先端部間には、吸気カム４に当接されるローラ２２ｃが回転可能に軸支されている。こうした入力アーム２２ｂ，２２ｂの先端部は、圧縮状態で配設されたばね２４によって、ローラ２２ｃを吸気カム４に押し付ける側へ回動付勢されている。
【００３１】
一方、各揺動カム２３のハウジング２３ａには、出力アーム２３ｂがその径方向に突出して形成されている。各出力アーム２３ｂの下面は、凹状に湾曲したカム面２３ｃとなっている。各カム面２３ｃは、ハウジング２３ａのベース円部分、すなわち出力アーム２３ｂが突出形成された部分以外のハウジング２３ａの外周面に連続して滑らかに接続されており、カム面２３ｃ及びハウジング２３ａのベース円部分は、対応するローラロッカアーム１３のローラ１３ａに当接されている。
【００３２】
各ローラロッカアーム１３の一端は、シリンダヘッド１に固定されたラッシュアジャスタ１４に支持され、他端（端部１３ｂ）は、対応する吸気バルブ５上端のタペット５ａに当接されている。このローラロッカアーム１３のタペット５ａ側の端部１３ｂは、圧縮状態で配設されたバルブスプリング５ｂによって常時略上方へ付勢されている。
【００３３】
可変動弁機構２０において、入力部２２のハウジング２２ａ、及び各揺動カム２３のハウジング２３ａは、それぞれ中空円筒形状に形成されており、それらの内部に上記支持パイプ２１が挿通されている。
【００３４】
入力部２２のハウジング２２ａの内周には、右ねじれのヘリカルスプライン２２ｄが形成されている。また、各揺動カム２３のハウジング２３ａの内周には、左ねじれのヘリカルスプライン２３ｄが形成されている。
【００３５】
上記入力部２２及び各揺動カム２３について、それらのハウジング２２ａ，２３ａによって形成される一連の内部空間には、スライダギア２５が配設されている。このスライダギア２５は、略中空円柱状に形成されており、支持パイプ２１上に、同支持パイプ２１の軸方向に往復動可能、かつその軸回りに回動可能に外嵌されている。
【００３６】
スライダギア２５の軸方向中央部の外周面には、右ねじれのヘリカルスプライン２５ａが形成されている。このヘリカルスプライン２５ａは、入力部２２の上記ヘリカルスプライン２２ｄに噛み合わされている。一方、スライダギア２５の軸方向両端部の外周面には、左ねじれのヘリカルスプライン２５ｂがそれぞれ形成されている。各ヘリカルスプライン２５ｂは、揺動カム２３の上記ヘリカルスプライン２３ｄにそれぞれ噛み合わされている。
【００３７】
支持パイプ２１には、コントロールシャフト２６が軸方向へ摺動可能に挿通されている。また、コントロールシャフト２６と上記スライダギア２５とは、スライダギア２５の回動を許容しつつも、軸方向には一体となって変位するように係合されている。
【００３８】
コントロールシャフト２６の一方の端部には、上記可変動弁機構２０を動作させるためのアクチュエータ３０が接続されている。このアクチュエータ３０は、ブラシレス直流型の電動機３１と、その電動機３１の発生する回転運動を直線運動に変換する回転直動変換機構３２とを備えて構成されており、電動機３１の回転に応じてコントロールシャフト２６をその軸方向に変位させている。なお、アクチュエータ３０には、電動機３１の回転角を検出するための回転角センサ４１が設置されてもいる。
【００３９】
以上のように構成される可変動弁機構２０では、電動機３１の駆動によってコントロールシャフト２６が軸方向に変位されると、それに伴いスライダギア２５も軸方向に変位される。ここで、入力部２２及び各揺動カム２３とスライダギア２５とは、上述したようにそれぞれヘリカルスプラインにて噛み合わされているため、スライダギア２５が軸方向に変位されると、支持パイプ２１の軸心回りにおける入力アーム２２ｂと各出力アーム２３ｂとの相対位相が変更される。そして、この相対位相の変更によって、ローラロッカアーム１３の揺動態様が変更され、吸気バルブ５の動弁特性（最大リフト量及び作用角の双方）が連続的に変更される。
【００４０】
このように、スロットル開度の調整に加え、吸気バルブ５の動弁特性を変更することによっても吸入空気量を調整可能であることから、同一の吸入空気量を様々なスロットル開度及び動弁特性の組合せで実現することが可能である。例えば、吸気バルブ５の作用角（最大リフト量）を大きくするときにはスロットル開度を相対的に小さくし、逆に作用角（最大リフト量）を小さくするときにはスロットル開度を相対的に大きくすることで気筒１５への吸入空気量を一定に保持することが可能である。
【００４１】
また、吸気バルブ５の作用角（最大リフト量）を小さくすることにより吸入空気量を減少させる場合には、スロットルバルブを絞ってスロットル開度のみを小さくすることで吸入空気量を減少させる場合と比較して、ポンピングロスを小さくすることができる。そのため、エンジンＥの出力ロスを抑えることが可能となり、燃費を向上させることができる。
【００４２】
こうした可変動弁機構２０の動作は、エンジン制御を司る電子制御装置４０により制御される。電子制御装置４０は、エンジン制御にかかる演算処理を実行する中央処理装置（ＣＰＵ）、エンジン制御に必要なプログラムや各種の情報を記憶するためのメモリ、外部との信号の入出力を行うための入力ポート及び出力ポートを備えている。入力ポートには、上記回転角センサ４１に加え、エンジンＥの吸気温ＴＨＡを検出する吸気温センサ４２、冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ４３、吸入空気量ＧＡを検出するエアフローメータ４４等の各種センサの検出信号が入力される。また出力ポートには、燃料噴射弁（図示略）や点火プラグ２７、上記電動機３１等を駆動するための駆動回路が接続されている。また、電子制御装置４０は、上記メモリとして、データの書き換え可能な揮発性メモリ（電力供給中のみデータを保持可能なメモリ）４０ａと、データを書き換え可能な不揮発性メモリ（電力供給が絶たれてもデータを保持可能なメモリ）４０ｂとを備えている。
【００４３】
そして、電子制御装置４０は、エンジンＥの運転状態に応じて最適な吸気バルブ５の動弁特性が得られるように可変動弁機構２０の動作を制御する。具体的には、電子制御装置４０は、燃焼室６に導入される吸入空気量ＧＡの目標値である目標吸入空気量ＧＡｐをエンジン運転状態に応じて設定し、その設定された目標吸入空気量ＧＡｐが得られるように目標最大リフト量ＶＬｐを算出する。電子制御装置４０は、目標最大リフト量ＶＬｐに対応したコントロールシャフト２６のストローク位置Ｓを目標ストローク位置Ｓｐとして算出し、実際のストローク位置Ｓが目標ストローク位置Ｓｐと一致するように電動機３１の回転量を制御する。以上により、図３に示されるような態様で、吸気バルブ５の動弁特性がエンジン運転状態に応じて連続的に可変制御される。
【００４４】
ところで、上述したように可変動弁機構２０では、低温下でエンジンＥが始動されて、アクチュエータ３０の温度が低い（例えば−２０℃以下）と、アクチュエータ３０（回転直動変換機構３２）の可動部分を構成する部品間のクリアランスが減少する、潤滑油の粘度が上昇する等の原因により、その動作性が悪化するおそれがある。こうした状態で可変動弁機構２０を無理に動作させようとすれば、電動機３１が過熱する、アクチュエータ３０の耐久性が低下する等の問題が生ずる。そこで、本実施形態では、エンジンＥの始動の開始後、アクチュエータ３０の温度がその動作保証温度を越えるまでは、可変動弁機構２０の動作を制限することで低温時の動作性の悪化に対応するようにしている。
【００４５】
なお、上記動作保証温度とは、可変動弁機構２０を定格の動作速度で、定格の動作範囲を十分に動作させることのできるアクチュエータ３０の最低温度である。上記のように、エンジン始動の開始後にアクチュエータ３０が動作保証温度を越えた温度状態を、エンジンＥの暖機状態と区別するために「アクチュエータ３０の暖機状態」というものとする。
【００４６】
図４及び図５のフローチャートは、電子制御装置４０によって行われる各処理のうち、エンジン始動時に上記アクチュエータ３０の動作を制限するためのルーチンを示している。この動作制限処理ルーチンは、エンジンＥの始動開始に伴い、暖機判定中フラグＦに基づいて実行される。暖機判定中フラグＦは、暖機判定実行条件が満たされることを条件に「ＯＮ」に設定され、アクチュエータ３０の温度が動作保証温度を越えて同アクチュエータ３０の暖機が完了することを条件に「ＯＦＦ」に設定される。暖機判定中フラグＦの設定内容は、電子制御装置４０の不揮発性メモリ４０ｂに記憶される。従って、アクチュエータ３０の暖機が完了すれば暖機判定中フラグＦは「ＯＦＦ」に設定され、エンジン停止中も「ＯＦＦ」に保持される。次回のエンジンＥの始動開始時には、暖機判定中フラグＦは「ＯＦＦ」となる。しかし、アクチュエータ３０の暖機途中でエンジンＥが停止されると、エンジン停止中には暖機判定中フラグＦは「ＯＮ」に保持される。次回のエンジンＥの始動開始時には、暖機判定中フラグＦは「ＯＮ」となる。このことから、本実施形態では、この暖機判定中フラグＦを、前回のエンジン始動時にアクチュエータ３０が暖機を完了したかどうかの指標として利用している。
【００４７】
上記動作制限処理ルーチンでは、電子制御装置４０はステップ１０５において、吸気温センサ４２及び水温センサ４３によってそれぞれ検出された吸気温ＴＨＡ及び冷却水温ＴＨＷを読み込む。
【００４８】
続いて、ステップ１１０において、アクチュエータ３０の暖機判定の実行条件が成立しているか否かを判定する。ここでは、必要な温度環境（低温状態）になっていること、より詳細には、上記冷却水温ＴＨＷが予め設定された値α以下であることを暖機判定実行条件としている。値αは、アクチュエータ３０の温度が上記動作保証温度を越えていることを条件に、エンジン温度（冷却水温ＴＨＷ）がそのアクチュエータ３０の温度よりも高い側に最も大きく乖離した場合のそのエンジン温度（冷却水温ＴＨＷ）である。この値αとしては、例えば２５℃前後の値を設定することができる。表現を変えると、エンジン温度（冷却水温ＴＨＷ）が値αよりも高ければ、アクチュエータ３０の温度はそのエンジン温度から低い側に如何に大きく乖離していても動作保証温度よりも高くなる。もはや暖機判定を行うまでもなく、アクチュエータ３０は暖機された状態となっていることが明らかである。この場合には、アクチュエータ３０を動作させてもその動作性が悪化するおそれがない。
【００４９】
従って、上記ステップ１１０の判定条件が満たされていない（ＴＨＷ＞α）と、アクチュエータ３０が既に暖機状態になっていることから、ステップ１７０へ移行し、平常の可変動弁機構２０の動作制御を実施する。すなわち、電動機３１を回転させ、その回転運動を回転直動変換機構３２によって直線運動に変換して、コントロールシャフト２６を軸方向に変位させる。これに伴いスライダギア２５が軸方向に変位され、入力アーム２２ｂと出力アーム２３ｂとの相対位相が変更され、吸気バルブ５の動弁特性（最大リフト量及び作用角）が連続的に変更される。そして、ステップ１７０の処理を経た後、動作制限処理ルーチンの一連の処理を終了する。
【００５０】
これに対し、上記ステップ１１０の判定条件が満たされている（ＴＨＷ≦α）と、ステップ１１５へ移行し、暖機判定中フラグＦが「ＯＮ」であるか否か、すなわち、前回のエンジン始動時にアクチュエータ３０が暖機を完了していないかどうか（暖機完了の履歴の有無）、を判定する。このステップ１１５の判定条件が満たされていない（Ｆ＝ＯＦＦ）と、すなわち、前回のエンジン始動時にアクチュエータ３０が暖機を完了していると、ステップ１２５において暖機判定中フラグＦを「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切替える。続いて、ステップ１３０〜１５５において、今回のエンジン始動時におけるアクチュエータ３０の温度状態を推定し、アクチュエータ３０が低温状態にあるか否かを判定する。
【００５１】
ここで、エンジンＥ自体が暖機状態にあるか否かの判定は、一般には冷却水温ＴＨＷに基づいて行われる。また、上記特許文献２では、アクチュエータ３０の暖機状態がエンジンＥ自体の暖機状態と同様であるとして、アクチュエータ３０が暖機状態にあるか否かの判定が、上記エンジンＥの暖機状態の判定と同様に冷却水温ＴＨＷに基づいて行われる。
【００５２】
しかしながら、上述したように、可変動弁機構２０のアクチュエータ３０には、燃焼室６の熱が伝わり難く、アクチュエータ３０の昇温は、冷却水やエンジンＥ自体の昇温に対して大きく遅れる傾向にある。そこで、本実施形態では、アクチュエータ３０の温度状態の推定を、冷却水温ＴＨＷに基づくエンジンＥ自体の温度推定とは別途に行うようにしている。
【００５３】
次に、この温度状態の推定の概要について説明する。エンジンＥの始動時を含めエンジンＥの運転時には、そのエンジンＥの作動に伴い熱が発生する。この熱により、エンジンＥの始動時には、エンジンＥ自体の温度が上昇して暖機が行われる。また、エンジンＥの熱は可変動弁機構２０のアクチュエータ３０にも伝達され、その温度も上昇する。ここで、エンジン始動開始後のエンジン温度の上昇分は、エンジン始動開始後にエンジンＥで発生した熱の総量（積算値）に概ね比例するものと考えられる。従って、エンジン始動開始時のアクチュエータ３０の温度と、そのエンジン始動開始後にエンジンＥで発生した熱の総量とから、アクチュエータ３０が低温状態にあるかどうか（アクチュエータ３０の温度がアクチュエータ３０の動作保証温度を越えているかどうか）を判断することが可能である。また、エンジンＥの始動が、ある程度の期間にわたるエンジン停止を経た後のものであれば、エンジン始動開始時におけるアクチュエータ３０の温度は、一般にそのときのエンジン温度と同程度となる。
【００５４】
これらの点を考慮し、本実施形態では、エンジンＥが始動開始後に発生した熱の総量を、エンジンＥの運転状態に基づき推定する。ここで、吸入空気と、その量に応じた量の燃料とからなる混合気を燃焼するエンジンＥにあっては、吸入空気の総量は、エンジンＥの発生した熱量の総量に、ひいてはエンジンＥの始動後に燃焼室６からアクチュエータ３０に伝達された熱量の総量に、概ね比例する値となる。このことから、エンジンＥの始動開始後に同エンジンＥに吸入される空気の量を積算し、その積算値（ＧＡ積算値ＣＮＴ）を、エンジンＥが始動開始後に発生した熱の総量の推定値とする。
【００５５】
そして、このＧＡ積算値ＣＮＴが所定の値（判定値Ａ）を越えたか否かを判定する。判定値Ａは、エンジンＥの始動開始後にアクチュエータ３０がその動作保証温度まで昇温するのに要する熱の総量に対応しており、エンジンＥの始動開始時におけるエンジン温度又はエンジン温度相当値に基づき設定される。このような判定値Ａの設定を行うのは、エンジン始動開始後におけるアクチュエータ３０の温度状態（暖機の進行状態）が、エンジンＥの始動開始時におけるアクチュエータ３０の温度に応じて異なってくるからである。エンジンＥの始動開始時にアクチュエータ３０の温度が高ければ比較的早期に、すなわち比較的少ない量の空気で（小さなＧＡ積算値ＣＮＴで）アクチュエータ３０の暖機状態が完了する。これに対し、エンジンＥの始動開始時にアクチュエータ３０の温度が低ければ、その後もある程度の期間にわたって受熱しないと、すなわち、大きなＧＡ積算値ＣＮＴでないと、アクチュエータ３０の暖機状態が完了しない。
【００５６】
上記判定値Ａの設定に際し、本実施形態では、冷却水温ＴＨＷ及び吸気温ＴＨＡについて低い方の値（最小値ＴＨＡＷｍｉｎという）をエンジンＥの始動開始時におけるエンジン温度相当値としている。これは、冷却水温ＴＨＷ及び吸気温ＴＨＡの両方に基づくことで、エンジン始動開始時における冷却水温ＴＨＷ及び吸気温ＴＨＡの一方をエンジン温度相当値（アクチュエータ３０の温度）とする場合よりも、同エンジン温度相当値の精度を高めるためである。
【００５７】
上述した事項が、アクチュエータ３０の温度状態の推定についての概要であるが、より詳しくは、図４の上記ステップ１２５から移行したステップ１３０において、上記ステップ１０５で読み込んだエンジン始動開始時の吸気温ＴＨＡ及び冷却水温ＴＨＷを比較し、両者のうち小さい方の値を求め、これを最小値ＴＨＡＷｍｉｎとして設定する。
【００５８】
次に、図５のステップ１３５において、上記ステップ１３０での最小値ＴＨＡＷｍｉｎに対応する判定値Ａを図６のマップから割り出す。マップには、最小値ＴＨＡＷｍｉｎと判定値Ａとの関係が予め実験等によって規定されている。このマップでは、判定値Ａは、ある温度範囲（アクチュエータ３０の動作が悪化するおそれのある温度範囲）Ｒでは一定ではなく、次の傾向を示す値に設定されている。判定値Ａは、最小値ＴＨＡＷｍｉｎが上記温度範囲Ｒの最も低い値（例えば「−３０℃」）となったときに最大となる。また、上記温度範囲Ｒでは、最小値ＴＨＡＷｍｉｎが高いときの判定値Ａは、低いときの判定値Ａよりも小さくなる。判定値Ａは最小値ＴＨＡＷｍｉｎが上記温度範囲Ｒの最も高い値（例えば「−１０℃」）となったときに最小（例えば「０ｇ」）となる。
【００５９】
なお、判定値Ａは、上記温度範囲Ｒよりも高い温度領域では、同温度範囲Ｒの最も高いときと同様に最小の値となる。また、判定値Ａが上記のように「０ｇ」に設定されると、吸入空気量ＧＡの積算に拘わらずＧＡ積算値ＣＮＴは即座に判定値Ａ以上になる。
【００６０】
図６のマップにおいて、最小値ＴＨＡＷｍｉｎと判定値Ａとの関係について上記の設定がなされているのは、次の点を考慮したものである。１つには、アクチュエータ３０の温度がそれほど低くない場合には、アクチュエータ３０の暖機状態の完了判定を早めに済ませてアクチュエータ３０を動作させ、動弁特性の可変による効果（燃費向上効果）を最大限発揮させることを意図している。また、アクチュエータ３０の温度が極めて低い場合には、アクチュエータ３０が充分に昇温するまで待って動作性を確保することを意図している。
【００６１】
続いて、図５のステップ１４０において、ＧＡ積算値ＣＮＴの前回値に今回読み込んだ吸入空気量ＧＡを加算し、その加算結果を、今回のＧＡ積算値ＣＮＴの値として算出する。
【００６２】
次に、ステップ１４５において、下限ガード値Ａｇが設定されているかどうかを判定する。この下限ガード値Ａｇの設定については後述する。そして、このステップ１４５の判定条件が満たされていない（下限ガード値Ａｇの設定なし）と、ステップ１５５へ移行する。ステップ１５５では、上記ステップ１４０でのＧＡ積算値ＣＮＴが、上記ステップ１３５での判定値Ａよりも大きいか否かを判定する。
【００６３】
ステップ１５５の判定条件が満たされていない（ＣＮＴ≦Ａ）と、アクチュエータ３０の温度が動作保証温度に未だ達しておらず暖機の途中であり、アクチュエータ３０の動作性が低下しているおそれがある。こうした状況下で可変動弁機構２０を平常時と同様に動作させると、上述したように電動機３１の過熱、アクチュエータ３０の耐久性低下等の問題がある。そこで、この場合にはステップ１６０において、可変動弁機構２０の動作を制限する。この制限の内容としては、例えば、最大リフト量及び作用角を一定の値に保持する。そして、ステップ１６０の処理を経た後、上述したステップ１４０へ戻る。
【００６４】
これに対し、ステップ１５５の判定条件が満たされている（ＣＮＴ＞Ａ）と、アクチュエータ３０の温度が動作保証温度に達して暖機状態が完了しており、アクチュエータ３０の動作性低下のおそれがない。こうした状況下で可変動弁機構２０を平常時と同様に動作させても、電動機３１の過熱、アクチュエータ３０の耐久性低下等の問題は起こりにくい。そこで、この場合には、ステップ１６５において、暖機判定中フラグＦを「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に切替え、その旨（Ｆ＝ＯＦＦ）を不揮発性メモリ４０ｂに記憶し、上記ステップ１７０へ移行し、上述した平常の可変動弁機構２０の動作制御を実施する。そして、ステップ１７０の処理を経た後、動作制限処理ルーチンの一連の処理を終了する。
【００６５】
ところで、エンジンＥの暖機途中で同エンジンＥが停止されると、その冷却水がエンジンＥ内で滞留して冷却水温ＴＨＷが一時的に上昇する。また、エンジンルーム内で空気が滞留してその温度が一時的に上昇する。それに遅れてアクチュエータ３０の温度が上昇する。そのため、前回のエンジン停止から短時間でエンジンＥが再始動されると、上記のようにエンジンルーム内の昇温した空気がエンジンＥに吸入される。冷却水温ＴＨＷ及び吸気温ＴＨＡがアクチュエータ３０の温度よりも高くなる。
【００６６】
このように、エンジン始動開始時におけるアクチュエータ３０の実際の温度よりも高い温度が誤って最小値ＴＨＡＷｍｉｎとして設定されて、上記図６のマップから判定値Ａが割り出される。このマップでは、上述したように判定値Ａは最小値ＴＨＡＷｍｉｎが高いときほど小さな値となるように設定されていることから、アクチュエータ３０の実際の温度に対応した値よりも小さな値が判定値Ａとして設定されることとなる。この場合には、アクチュエータ３０が充分昇温せず、その温度が動作保証温度よりも低いにも拘わらず、可変動弁機構２０の動作性を十分に確保できるまでにアクチュエータ３０が昇温された、すなわちアクチュエータ３０の暖機状態が完了していると判定され、アクチュエータ３０による可変動弁機構２０の駆動が行われるおそれがある。
【００６７】
そこで、本実施形態では、こうした状況下では、判定値Ａとして上記マップから割り出された値よりも大きな値が設定されるように、判定値Ａを所定の下限ガード値Ａｇ以上に制限する処理（下限ガード処理）を行うことで、上記の不具合に対処するようにしている。下限ガード値Ａｇは、判定値Ａの採り得る範囲の中間の値であって、今回のエンジン始動時におけるエンジン温度に応じた値よりも高い値となる。
【００６８】
より詳しくは、図４の動作制限処理ルーチンにおいて、上述したステップ１１５の判定条件が満たされている（暖機判定中フラグＦ＝ＯＮ）と、すなわち、前回のエンジン始動時にアクチュエータ３０の暖機が完了しないまま今回のエンジン始動が行われていると、ステップ１２０へ移行する。ステップ１２０では、判定値Ａの下限ガード値Ａｇを設定する。ここでは、この下限ガード値Ａｇとして、判定値Ａの採り得る最小値と最大値との中央付近の値が設定される（図６参照）。このステップ１２０の処理を経た後、上述したステップ１３０へ移行する。
【００６９】
上記のように下限ガード値Ａｇが設定されると、上述した図５のステップ１４５の判定条件が満たされる。この場合には、ステップ１４５の判定処理を経た後にステップ１５０へ移行し、判定値Ａの下限ガード処理を行う。この処理に際しては、上記ステップ１３５でマップから割り出した判定値Ａと、上記ステップ１２０で設定した下限ガード値Ａｇとを比較し、高い方の値を、ステップ１５５での判定に用いる最終的な判定値Ａとする。すなわち、マップから割り出された判定値Ａが下限ガード値Ａｇ以上であれば、その判定値Ａが最終的な判定値Ａとされる。これに対し、マップから割り出された判定値Ａが下限ガード値Ａｇよりも低ければ、その判定値Ａに代え下限ガード値Ａｇが最終的な判定値Ａとして設定される。従って、最終的な判定値Ａは必ず下限ガード値Ａｇ以上の値となる。
【００７０】
そして、上記ステップ１５０の処理を経た後、上述したステップ１５５へ移行する。ステップ１５５以降の処理については前述した通りであり、ＧＡ積算値ＣＮＴが判定値Ａを越えるまではアクチュエータ３０による可変動弁機構２０の動作が制限される。
【００７１】
上記動作制限処理ルーチンにおいては、電子制御装置４０によるステップ１４０の処理が「推定手段」の行う処理に該当する。また、ステップ１５５の処理が「判定手段」の行う処理に該当し、ステップ１６０の処理が「動作制限手段」の行う処理に該当する。
【００７２】
上記動作制限処理ルーチンが行われると、温度（最小値ＴＨＡＷｍｉｎ、アクチュエータ３０の温度）、ＧＡ積算値ＣＮＴ、暖機判定中フラグＦ、及び動作制限の有無の各々が例えば図７又は図８に示す態様で変化する。なお、図７及び図８のいずれの場合も、エンジン始動開始時には、冷却水温ＴＨＷがα℃以下であって、暖機判定実行条件が満たされている（ステップ１１０：ＹＥＳ）ものとする。
【００７３】
図７は、前回のエンジン停止からある程度以上の時間が経過して、アクチュエータ３０及びエンジンＥの各温度が外気温と略同一となっている状況のもとでエンジンＥが始動された場合を示している。この場合、前回、エンジンＥが停止されるまでに、アクチュエータ３０の暖機が完了していて、暖機判定中フラグＦが「ＯＦＦ」に設定されている。
【００７４】
図７のタイミングｔ１でエンジンＥの始動が開始されると、動作制限処理ルーチンでは、ステップ１０５→１１０→１１５→１２５→１３０→１３５→１４０の順に処理が行われる。こうした一連の処理により、最小値ＴＨＡＷｍｉｎが算出され（ステップ１３０）、判定値Ａとして大きな値がマップから割り出される（ステップ１３５）。前回のエンジン運転中にアクチュエータ３０が暖機を完了していて暖機判定中フラグＦが「ＯＦＦ」であることから、判定値Ａの下限ガード値Ａｇは設定されないし、また判定値Ａの下限ガード処理は行われない。暖機判定中フラグＦは「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切替えられる（ステップ１２５）。
【００７５】
エンジン始動開始時にはＧＡ積算値ＣＮＴが僅かであり、上記判定値Ａよりも小さいことから、ステップ１４０→１４５→１５５→１６０→１４０の処理が、ステップ１５５の判定条件が満たされるまで繰り返される。吸入空気が燃料の燃焼に供されて、エンジンＥで熱が発生する。エンジンＥ自体の温度が上昇し、それに伴い吸気温ＴＨＡ、冷却水温ＴＨＷが上昇する。また、エンジンＥの熱がアクチュエータ３０に伝達されて、エンジンＥ自体の温度上昇に遅れてアクチュエータ３０の温度が上昇して、暖機が進行する。しかし、アクチュエータ３０の温度が動作保証温度よりも未だ低く、アクチュエータ３０の動作性が悪化している。しかし、可変動弁機構２０の作動が制限される（ステップ１６０）ため、上記のように動作性の悪化しているアクチュエータ３０が無理に動作させられることはなく、その無理な動作に伴う不具合である電動機３１の過熱やアクチュエータ３０の耐久性低下等のおそれはない。
【００７６】
上記タイミングｔ１以後、時間の経過とともにＧＡ積算値ＣＮＴが増加していく。そして、タイミングｔ２でＧＡ積算値ＣＮＴが判定値Ａよりも大きくなる（ステップ１５５：ＹＥＳ）と、アクチュエータ３０の暖機が完了したと判定されて、ステップ１５５→１６５→１７０→エンドの順に処理が行われる。次回のエンジン始動に備えて暖機判定中フラグＦが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に切替えられ（ステップ１６５）、可変動弁機構２０の平常の動作制御が行われる。このときには、上述したようにアクチュエータ３０の暖機が完了していて動作性が良好となっているため、このように動作させられても問題はない。むしろ、吸気バルブ５をその時々のエンジンＥの運転状態に適した動弁特性にて開閉させることができる。例えば、作用角を小さくすることにより吸入空気量ＧＡを減少させると、スロットルバルブ（図示略）を絞ってスロットル開度のみを小さくすることで吸入空気量を減少させる場合と比較して、ポンピングロスを小さくすることができる。そのため、エンジンＥの出力ロスを抑えることが可能となり、燃費の向上を図ることができる。
【００７７】
これに対し、図８は、アクチュエータ３０の暖機途中（半暖機状態）でエンジンＥが停止され、その半暖機状態のままエンジンＥが再始動された場合を示している。この場合、暖機判定中フラグＦは、今回のエンジン始動開始時には上記のように「ＯＮ」のままである。
【００７８】
このため、図８のタイミングｔ１１でエンジンＥの始動が開始されると、動作制限処理ルーチンでは、ステップ１０５→１１０→１１５→１２０→１３０→１３５→１４０→１４５→１５０→１５５の順に処理が行われる。こうした一連の処理により、暖機判定中フラグＦは「ＯＮ」に保持される。最小値ＴＨＡＷｍｉｎとして上記図７の場合よりも高い値が算出され（ステップ１３０）、図６のマップから、判定値Ａとして小さな値が割り出される（ステップ１３５）。
【００７９】
仮に、この判定値Ａを用いると、エンジン始動開始時にはＧＡ積算値ＣＮＴがすぐに上記判定値Ａよりも大きくなって、ステップ１５５の判定条件が満たされてしまう。そのため、ステップ１５５→１６５→１７０→エンドの順に処理が行われる。アクチュエータ３０の暖機が未だ完了していないのに、暖機が完了していると誤判定され、暖機判定中フラグＦが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に切替えられ（ステップ１６５）、可変動弁機構２０の平常の動作制御が行われる。アクチュエータ３０の温度が動作保証温度よりも未だ低く、アクチュエータ３０の動作性が悪化している状況下で、アクチュエータ３０が無理に動作させられ、電動機３１の過熱やアクチュエータ３０の耐久性低下等の懸念がある。
【００８０】
しかし、エンジンＥの始動開始時に判定値Ａの下限ガード値Ａｇが設定されている（ステップ１２０）ことから、ステップ１４５の判定条件が満たされ、判定値Ａが下限ガード値Ａｇで下限ガード処理される。判定値Ａが下限ガード値Ａｇよりも低くなっても、上記下限ガード処理により、下限ガード値Ａｇが最終的な判定値Ａとして設定される。エンジン始動開始時には、ＧＡ積算値ＣＮＴがこの最終的な判定値Ａ以下となる（ステップ１５５：ＮＯ）ことから、ステップ１５０の処理を経た後、ステップ１５５→１６０→１４０の順で処理が行われる。これらの処理は、ステップ１５５の判定条件が満たされるまで繰り返される。吸入空気が燃料の燃焼に供されて、エンジンＥの燃焼室６で熱が発生する。エンジンＥ自体の温度が上昇し、それに伴い吸気温ＴＨＡ、冷却水温ＴＨＷが上昇する。また、エンジンＥの熱がアクチュエータ３０に伝達されて、エンジンＥ自体の温度上昇に遅れてアクチュエータ３０の温度が上昇して、暖機が進行する。
【００８１】
アクチュエータ３０の温度が動作保証温度よりも未だ低く、アクチュエータ３０の動作性が悪化しているが、可変動弁機構２０の作動が制限される（ステップ１６０）ため、アクチュエータ３０が無理に動作させられることはなく、電動機３１の過熱やアクチュエータ３０の耐久性低下等のおそれはない。
【００８２】
上記タイミングｔ１１以後、時間の経過とともにＧＡ積算値ＣＮＴが増加していく。そして、タイミングｔ１２でＧＡ積算値ＣＮＴが、上記のように下限ガード処理された判定値Ａよりも大きくなる（ステップ１５５：ＹＥＳ）と、アクチュエータ３０の暖機が完了したと判定されて、ステップ１５５→１６５→１７０→エンドの順に処理が行われる。次回のエンジン始動に備えて暖機判定中フラグＦが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に切替えられ（ステップ１６５）、可変動弁機構２０の平常の動作制御が行われる。このときには、上述したようにアクチュエータ３０の暖機が完了していて動作性が良好となっているため、このように動作させられても何ら問題はない。
【００８３】
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）エンジンＥが始動開始後に発生した熱の総量を、エンジンＥの運転状態（吸入空気量の積算値）に基づき推定し、この推定値（ＧＡ積算値ＣＮＴ）が判定値Ａを越えたか否かを判定する。判定値Ａは、エンジンＥの始動開始後にアクチュエータ３０がその動作保証温度まで昇温するのに要する熱の総量に対応しており、エンジンＥの始動開始時におけるエンジン温度相当値に基づき設定したものである。この判定に際しては、エンジンＥの冷却水温ＴＨＷをアクチュエータ３０の温度と同一であるとはみなしておらず、同冷却水温ＴＨＷのみによってアクチュエータ３０の温度状態を判断していない。そのため、アクチュエータ３０の温度が冷却水温ＴＨＷに遅れて上昇し、冷却水温ＴＨＷから大きく乖離したとしても、そのことが判定結果に及ぼす影響は小さい。その結果、単にエンジンＥの冷却水温ＴＨＷにのみ基づきアクチュエータ３０の温度状態を判定する場合に比べ、判定精度を高めることができる。
【００８４】
そして、上記推定値（ＧＡ積算値ＣＮＴ）が判定値Ａを越えたと判定するまでは、可変動弁機構２０の動作を制限するようにしている。そのため、低温下ではアクチュエータ３０の動作性が低下するが、アクチュエータ３０を無理に動作させることがなく、電動機３１の過熱、アクチュエータ３０の耐久性低下等の問題を起こりにくくすることができる。
【００８５】
（２）エンジンＥの始動に際し、前回のエンジン始動時に前記推定値（ＧＡ積算値ＣＮＴ）が判定値Ａを越えた履歴がないと、今回の判定値Ａを、今回のエンジン始動時におけるエンジン温度に応じた値よりも高い値（下限ガード値Ａｇ）以上に制限するようにしている。そのため、こうした制限を行わない場合よりも、判定値Ａとして実際のアクチュエータ３０の温度に即した値を設定することができる。アクチュエータ３０の温度が動作保証温度よりも低いにも拘わらず推定値（ＧＡ積算値ＣＮＴ）が判定値Ａを越えたと誤って判定される不具合を起こりにくくし、可変動弁機構２０の動作の制限が適正な時期よりも早く解除される不具合を抑制することができる。
【００８６】
（３）上記（２）に関連するが、アクチュエータ３０が暖機を完了する前にエンジンＥが停止され、そのアクチュエータ３０の温度状態（半暖機状態）でエンジンＥが再始動された場合には、判定値Ａに下限ガード値Ａｇを設定している。この設定により、アクチュエータ３０の暖機途中のどの段階でエンジンＥが再始動された場合でも、下限ガード値Ａｇ以上の判定値Ａが設定される。そのため、アクチュエータ３０の暖機状態の進行度合いに拘わらず一律に一定の値を判定値Ａとして設定する場合に比べ、より適切な判定値Ａを設定することができ、アクチュエータ３０が暖機を完了したかどうかをより正確に判定することができる。
【００８７】
（４）吸入空気と、その量に応じた量の燃料とからなる混合気を燃焼するエンジンＥにあっては、吸入空気の総量（吸入空気量の積算値（ＧＡ積算値ＣＮＴ））は、エンジンＥの発生した熱量の総量に概ね比例する値となる。このため、上記実施形態によるように、エンジンＥの始動開始後に同エンジンＥに吸入される空気の量を積算してＧＡ積算値ＣＮＴを求めることで、エンジンＥが始動開始後に発生した熱の総量を推定することができる。
【００８８】
（５）エンジンＥの始動が、ある程度の期間にわたるエンジン停止を経た後のものであれば、エンジン始動の開始時におけるアクチュエータ３０の温度は、一般にそのときのエンジン温度と同程度となる。
【００８９】
この点、本実施形態では、エンジンＥの始動開始時における同エンジンＥの冷却水温ＴＨＷ及び吸気温ＴＨＡの少なくとも一方を、エンジンＥの始動開始時におけるエンジン温度相当値としている。そのため、このエンジン温度相当値によってエンジン始動開始時におけるアクチュエータ３０の温度を把握することができる。これに伴い、エンジン温度相当値に基づき設定される判定値Ａも精度の高い値とすることができる。
【００９０】
（６）上記（５）に関連するが、本実施形態では、吸気温ＴＨＡ及び冷却水温ＴＨＷの両方に基づいて判定値Ａを設定している。そのため、吸気温ＴＨＡのみ又は冷却水温ＴＨＷのみに基づいて判定値Ａを設定する場合よりも判定値Ａの精度を高めることができる。
【００９１】
（７）エンジン温度又はエンジン温度相当値が高いとき、すなわちアクチュエータ３０の温度がそれほど低くないときには、低いときよりも小さな判定値Ａを設定するようにしている（図６参照）。この場合、エンジンＥが始動開始後に発生した熱の総量が比較的少なくても、推定値（ＧＡ積算値ＣＮＴ）が判定値Ａを越えたと判定し、可変動弁機構２０の動作制限を解除する。そのため、可変動弁機構２０による吸気バルブ５の動弁特性を変更することが可能となり、その動弁特性の変更に伴うメリット（燃費向上効果等）を享受することができる。
【００９２】
（８）エンジン温度又はエンジン温度相当値が低いとき、すなわちアクチュエータ３０が低いとき、例えばアクチュエータ３０の温度状態が極低温であるときには、それほど低くないときよりも大きな判定値Ａを設定するようにしている（図６参照）。この場合、エンジンＥの始動開始後に発生した熱の総量が多くならなければ、推定値（ＧＡ積算値ＣＮＴ）が判定値Ａを越えたと判定されない。推定値が判定値Ａを越えたと判定される時期が遅くなり、その分、可変動弁機構２０の動作を遅くまで制限することができる。その結果、低温下ではアクチュエータ３０の動作性が低下するが、アクチュエータ３０を無理に動作させることがなく、無理な動作に伴う不具合を回避することができる。
【００９３】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・上記実施形態では、エンジン始動開始後の吸入空気量ＧＡの積算値（ＧＡ積算値ＣＮＴ）により、エンジンＥが始動開始後に発生した熱の総量を推定したが、これとは異なる態様で、同推定を行うようにしてもよい。例えば、エンジン始動開始後に行われたクランクシャフトの回転回数をカウントし、そのカウント値により、エンジン始動開始後に発生した熱の総量を推定してもよい。また、エンジンＥが始動を開始されてからの経過時間を計時し、その計時した値により、エンジン始動開始後に発生した熱の総量を推定してもよい。また、エンジンに駆動連結されたオルタネータは、エンジンの始動に伴い駆動されて発電を開始する。そこで、オルタネータによって発生される電力を積算し、その積算値により、エンジン始動開始後に発生した熱の総量を推定してもよい。
【００９４】
・上記実施形態とは異なる態様で可変動弁機構２０の動作を制限するようにしてもよい。例えば、可変動弁機構２０の動作範囲を縮小したり、可変動弁機構２０の動作速度を低下させたり、それら双方を組み合わせて実行してもよい。
【００９５】
・上記実施形態では判定値Ａを可変設定したが、この判定値Ａを一定の値としてもよい。そうした場合、エンジン始動の開始時のアクチュエータ３０の温度が想定よりも高温である場合には、本来必要な期間よりも長く、可変動弁機構２０の動作制限が継続されることがあるが、動作性の悪化した状態で可変動弁機構２０が無理に動作されることを回避することは可能である。
【００９６】
・判定値Ａを上記実施形態とは異なる態様で設定してもよい。例えば、エンジン始動開始時の吸気温ＴＨＡのみに基づいて、又はエンジン始動開始時の冷却水温ＴＨＷのみに基づいて判定値Ａを設定してもよい。また、上記吸気温ＴＨＡ及び冷却水温ＴＨＷ以外エンジン温度相当値を用いて判定値Ａを設定してもよい。さらに、エンジンＥの始動開始時におけるエンジン温度を直接測定し、その測定値に基づき判定値Ａを設定してもよい。
【００９７】
・図６とは異なる構造を有するマップを用いて判定値Ａを可変設定してもよい。上記実施形態では判定値Ａを、最小値ＴＨＡＷｍｉｎが高くなるに従い小さくなるような連続した値に設定したが、これに代え、例えば最小値ＴＨＡＷｍｉｎの採り得る領域を複数の領域に分け、領域毎に判定値Ａ（固定値）を設定してもよい。この場合、判定値Ａを、最小値ＴＨＡＷｍｉｎの高い領域では低い領域よりも小さな値に設定する。
【００９８】
・上記実施形態では判定値Ａの下限ガード値Ａｇを一定の値としたが、この下限ガード値Ａｇを可変設定（条件に応じて異なる値に設定）してもよい。
・可変動弁機構２０の動作位置を検出するために、電動機３１の回転角とは異なる箇所の動作量、例えばコントロールシャフト２６の変位量を検出してもよい。
【００９９】
・可変動弁機構は、吸気バルブ５の作用角及び最大リフト量のいずれか一方のみを動弁特性として変更するものであってもよい。
・本発明は、吸気バルブ５に加えて又は代えて、排気バルブ９の動弁特性（作用角及び最大リフト量の少なくとも一方）を変更するようにしたエンジンＥにも適用可能である。
【０１００】
・本発明は、上記実施形態とは可変動弁機構やアクチュエータの構成の異なった可変動弁システムにも、同様に適用することができる。要は、アクチュエータにより動作されて機関バルブの動弁特性を可変とする可変動弁機構であれば、その制御装置として本発明を適用することが可能である。例えば、吸気カムシャフトの吸気カムを軸方向にプロフィールが変化する三次元カムとし、この吸気カムシャフトをアクチュエータで軸方向に変位させることにより、作用角をエンジン運転状況に応じて変化させるようにしたものを、可変動弁機構として用いてもよい。また、電動機３１とは異なる動力源によって作動されるものをアクチュエータとして用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の一実施形態について可変動弁機構の適用されたエンジンの動弁系の構成を示す断面図。
【図２】同実施形態における可変動弁機構の斜視断面構造をその制御系の模式構成とともに示す図。
【図３】同実施形態での可変動弁機構による吸気バルブの動弁特性の変更態様を示すグラフ。
【図４】同実施形態に採用される可変動弁機構の動作制限処理の手順を示すフローチャート。
【図５】同じく動作制限処理の手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態に適用される判定値演算用のマップの構成例を示すグラフ。
【図７】同実施形態の制御態様の一例を示すタイムチャート。
【図８】同じく、同実施形態の制御態様の一例を示すタイムチャート。
【符号の説明】
【０１０２】
５…吸気バルブ（機関バルブ）、９…排気バルブ（機関バルブ）、２０…可変動弁機構、３０…アクチュエータ、３１…電動機、３２…回転直動変換機構、４０…電子制御装置（推定手段、判定手段、動作制限手段、判定値制限手段）、Ａ…判定値、ＣＮＴ…ＧＡ積算値、Ｅ…エンジン、ＴＨＡ…吸気温、ＴＨＷ…冷却水温、ＴＨＡＷｍｉｎ…最小値。
【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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