CN102939439A - 用于可变机构的控制装置和控制方法 - Google Patents

Abstract

在用于可变机构的控制装置和控制方法中，当满足预定的条件时，驱动活动构件（3）直到接合部（31）接触一个限制构件（22），并且将当判定活动构件（3）的位移停止时的活动构件（3）的绝对位置，作为基准位置来学习。当停止供电时，将活动构件（3）的绝对位置作为初始基准位置来学习。当供电时，从初始基准位置起驱动活动构件（3）直到接合部（31）接触一个限制构件（22），并且计算一侧位移量。如果一侧位移量小于一侧距离，则判定在活动范围中在与一个限制构件（22）对应的部位侧上的区域中落入异物。

Description

用于可变机构的控制装置和控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于可变机构的控制装置和控制方法，其计算活动构件自基准位置起的位移量，基于基准位置和自基准位置起的活动构件的位移量来计算活动构件的绝对位置，并且基于绝对位置使用致动器控制活动构件的移动以改变待被控制物体的预定机械特性。

背景技术

公开号为2009-216052（JP-A-2009-216052）的日本专利申请描述了一种用于可变机构的控制装置的示例。在公开号为2009-216052的公开中，可变机构包括：控制轴，其包括在设置于内燃机的汽缸盖上的两个限制构件之间往复运动的接合部；以及电动机，其驱动所述控制轴。在可变机构中，电动机驱动控制轴以改变发动机阀门的最大升程量。于是，对于用于可变机构的控制装置来说重要的是，准确地控制控制轴的位置以便将发动机阀门的最大升程量控制为适合发动机运行状态的值。

检测控制轴的位置的方法的一个示例是如下一种方法：其中设置用于直接检测控制轴的绝对位置的传感器，并且基于传感器的输出检测控制轴的绝对位置。然而，在此方法中，基于传感器的输出而检测到的控制轴的绝对位置可能由于在传感器的安装位置方面的变动、传感器的输出方面的变动或者由温度改变等造成的传感器特性的改变而偏离实际位置。于是，可能不能准确地检测控制轴的位置。

在公开号为2009-216052的公开中，控制装置存储处于由两个限制构件限定的活动范围内的预定基准位置，并且使用传感器检测控制轴自所存储的基准位置起的位移量。接着，基于位移量和基准位置计算控制轴的绝对位置。而且，在公开号为2009-216052的公开中，当满足预定的条件时，控制装置驱动控制轴直到接合部接触两个限制构件中的一个限制构件。此外，控制装置将在判定控制轴的位移停止时的控制轴的绝对位置，作为与该一个限制构件对应的基准位置来学习。于是，当由于例如传感器特性的改变而使所计算出的控制轴的绝对位置偏离实际位置时，可以使绝对位置与实际位置相配。

在由于停止对控制装置的供电而丢失关于控制轴的位置的信息的情况下，当此后开始对控制装置供电时，变得无法将发动机阀门的最大升程量控制到适合发动机运行状态的值。于是，当停止对控制装置供电时，非易失存储器（例如，EEPROM）存储当电动机的运行停止时的控制轴的绝对位置，以便当下次开始供电时使用当电动机的运行停止时的控制轴的绝对位置作为初始基准位置。

在现有技术的可变机构中，在诸如控制轴或者电动机的机构中可能会落入异物。在这种情况下，当之后由于满足预定的条件而学习到基准位置时，可能发生下列情形。在学习基准位置的过程中当驱动控制轴直到接合部接触一个限制构件时，在控制轴的位移被该一个限制构件限制和停止之前，控制轴的位移因异物而停止。所以，在学习结束之后，基于与该一个限制构件不对应的基准位置来计算控制轴的绝对位置。因此，控制轴的绝对位置偏离实际位置。其结果是，可能变得无法将发动机阀门的最大升程量控制到适合发动机运行状态的值。于是，希望准确地判定在由两个限制构件限定的活动构件的活动范围内与两个限制构件中的该一个限制构件对应的部位侧上的区域中是否落入异物。

上述情形不仅可能发生在用于改变发动机阀门的最大升程量的可变机构的控制装置中，还可能发生在用于改变待被控制物体的预定机械特性的可变机构的控制装置中。

发明内容

本发明提供了一种用于可变机构的控制装置和控制方法，当发生此情形时，其能准确地判定在由两个限制构件限定的活动构件的活动范围内与两个限制构件中的一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物。

（1）本发明的第一方案涉及一种用于可变机构的控制装置，所述可变机构包括活动构件和致动器，所述活动构件包括在两个限制构件之间往复运动的接合部，所述致动器驱动所述活动构件，其中在所述可变机构中，所述致动器驱动所述活动构件以改变待被控制物体的预定机械特性。所述控制装置包括：位移量计算部，其计算所述活动构件自基准位置起的位移量；绝对位置计算部，其基于所述基准位置和所述活动构件自所述基准位置起的所述位移量来计算所述活动构件的绝对位置；移动控制部，其基于所述绝对位置使用所述致动器控制所述活动构件的移动；学习部，当满足预定条件时，所述学习部驱动所述活动构件直到所述接合部接触所述两个限制构件中的一个限制构件，并且所述学习部将在判定所述活动构件的位移停止时的所述活动构件的绝对位置，作为与所述两个限制构件中的该一个限制构件对应的基准位置来学习，其中当停止对所述控制装置供电时，所述学习部将在所述致动器的运行停止时的所述活动构件的绝对位置，作为初始基准位置来学习；一侧位移量计算部，当对所述控制装置供电时，所述一侧位移量计算部自对所述控制装置供电之前最后一次停止所述供电时学习到的初始基准位置起驱动所述活动构件，直到所述接合部接触所述两个限制构件中的所述一个限制构件，其中所述一侧位移量计算部计算一侧位移量，所述一侧位移量为到判定所述活动构件的位移停止为止所述活动构件的自该初始基准位置起的位移量；一侧距离计算部，其计算一侧距离，所述一侧距离为自所述初始基准位置到在学习到所述初始基准位置之前由于满足所述预定条件而学习到的所述基准位置的距离；以及判定部，如果所述一侧位移量小于所述一侧距离，则所述判定部判定在由所述两个限制构件限定的所述活动构件的活动范围内与所述两个限制构件中的所述一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物。

在所述控制装置中，其中当满足所述预定条件时驱动活动构件直到接合部接触两个限制构件中的一个限制构件，并且将在判定活动构件的位移停止时的活动构件的绝对位置，作为新的基准位置来学习，在由于满足预定条件而学习到基准位置之后，如果在可变机构的活动区域内，尤其是在由两个限制构件限定的活动构件的活动范围内，与两个限制构件中的一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物，则以下述方式限制活动构件的移动。当驱动活动构件直到接合部接触两个限制构件中的一个限制构件时，在活动构件的位移因两个限制构件中的该一个限制构件而停止以前，活动构件的位移因异物而受到限制和停止。

以（1）中所描述的上述配置，当停止对控制装置供电时，将活动构件的绝对位置作为初始基准位置来学习。接着，当此后对控制装置供电时，自对控制装置供电之前最后一次停止供电时学习到的初始基准位置起驱动所述活动构件，直到接合部接触两个限制构件中的一个限制构件。接着，计算一侧位移量。一侧位移量为到判定活动构件的位移停止为止所述活动构件自初始基准位置起的位移量。而且，计算一侧距离。一侧距离是自初始基准位置到由于满足预定条件而学习到的基准位置（即在停止供电之前最后一次对控制装置供电时活动构件的位移受限于两个限制构件中的一个限制构件的位置处）的距离。在停止供电之前最后一次对控制装置供电时由于满足预定条件而学习到基准位置，并且在学习到基准位置之后落入异物的情况下，一侧位移量小于一侧距离。因此，当在由两个限制构件限定的活动构件的活动范围内与两个限制构件中的一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物时，可以准确地判定在与两个限制构件中的该一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物。

（2）根据上述方案的控制装置可以进一步包括：总位移量计算部，其驱动所述活动构件直到所述接合部接触所述两个限制构件中的一个限制构件，并且计算在判定所述活动构件的位移停止时所述活动构件的绝对位置，以及驱动所述活动构件直到所述接合部接触所述两个限制构件中的另一个限制构件，计算在判定所述活动构件的位移停止时所述活动构件的绝对位置，并且计算作为这两个绝对位置之间的所述活动构件的位移量的总位移量，其中如果所述总位移量小于预定的判定值，则所述判定部基于所述一侧位移量与所述一侧距离之间的比较而执行关于落入异物的判定。

在包括计算活动构件自基准位置起的位移量的位移量计算部、以及基于基准位置和活动构件自基准位置起的位移量来计算活动构件的绝对位置的绝对位置计算部的控制装置中，所计算出的活动构件的绝对位置可能由于例如构成位移量计算部的传感器特性的改变而偏离实际位置。在所计算出的活动构件的绝对位置偏离实际位置的情况下，即使在由两个限制构件限定的活动构件的活动范围内与两个限制构件中的一个限制构件对应的部位侧上的区域中无异物落入，一侧位移量也可能小于一侧距离，并且其结果是，可能错误地判定落入异物。

就这点而言，以在（2）中所描述的上述配置，当执行判定时，驱动活动构件直到接合部接触两个限制构件中的一个限制构件，并且计算在判定活动构件的位移停止时的活动构件的绝对位置。而且，驱动活动构件直到接合部接触两个限制构件中的另一个限制构件，并且计算在判定活动构件的位移停止时的活动构件的绝对位置。接着，计算处于这两个绝对位置之间的活动构件的位移量并作为总位移量。如果总位移量小于预定的判定值，则很有可能在由两个限制构件限定的活动构件的活动范围内落入异物。所以，基于一侧位移量与一侧距离之间的比较执行判定。于是，可以降低当无异物落入时做出异物落入这样的错误判定的可能性。

（3）可以基于由所述两个限制构件限定的所述活动范围的距离的测量值来设定所述预定的判定值。需注意的是，可以在组装可变机构之后紧接着测量由两个限制构件限定的活动范围的距离。例如，可以在自工厂出货时测量活动范围的距离。

（4）在根据上述方案的控制装置中，如果所述判定部判定在由所述两个限制构件限定的所述活动构件的活动范围中与所述两个限制构件中的所述一个限制构件对应的所述部位侧上的所述区域中落入异物，则所述控制装置可以基于所述一侧距离与所述一侧位移量之间的差来计算所述异物的尺寸，并且所述控制装置可以基于所述异物的尺寸校正所述活动构件的所述活动范围以减少所述活动范围。

如果在判定在由两个限制构件限定的活动构件的活动范围中与两个限制构件中的一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物之后继续操纵可变机构的控制，则可能发生下述情形。如果在判定在与两个限制构件中的一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物之后由于满足预定条件而重新学习到基准位置，则在完成学习之后，基于重新学习到的基准位置而计算出的活动构件的绝对位置将偏离于由于落入了异物的实际位置。其结果是，变得无法合适地改变待被控制物体的预定机械特性。

就这点而言，以在（4）中所描述的上述配置，当由于满足预定条件而学习到基准位置时，基于所计算的异物的尺寸校正活动构件的活动范围以减少该活动范围。因此，如果在判定在与两个限制构件中的一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物之后由于满足预定件而学习到基准位置，则在完成学习之后，可以降低基于重新学习到的基准位置而计算出的活动构件的绝对位置会偏离于实际位置的可能性。而且，当所落入的异物的尺寸变大时，则所计算的一侧位移量相对于一侧距离变小。所以，能够基于一侧距离与一侧位移量之间的差来准确地计算异物的尺寸。

（5）在根据上述方案的控制装置中，如果计算出的所述异物的尺寸大于预定值，则所述控制装置可以输出警告指令。

即使在对在由两个限制构件限定的活动构件的活动范围中与两个限制构件中的一个限制构件对应的部位侧上的区域中所落入的异物的尺寸进行计算，并且基于异物的尺寸校正活动构件的活动范围以减少该活动范围的情况下，如果异物的尺寸过大，则也无法适当改变待被控制物体的预定机械特性。

就这点而言，以在（5）中所描述的上述配置，如果所计算出的异物的尺寸大于预定值，则输出警告指令。所以，当无法适当地改变待被控制物体的预定机械特性时，可以迅速将此情形通知驾驶员。

（6）在根据上述方案的控制装置中，可以基于由所述两个限制构件限定的所述活动范围的距离的测量值来设定所述预定的判定值；并且如果所述总位移量小于所述预定的判定值并且所述一侧位移量等于所述一侧距离，则所述判定部可以判定在由所述两个限制构件限定的所述活动构件的所述活动范围中与所述两个限制构件中的另一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物。

如果总位移量小于预定的判定值并且一侧位移量等于一侧距离，则很有可能在由两个限制构件限定的活动构件的活动范围中与两个限制构件中的另一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物。就这点而言，以在（6）中所描述的上述配置，可以准确地判定在由两个限制构件限定的活动构件的活动范围中与两个限制构件中的另一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物。

（7）在根据上述方案的控制装置中，如果所述判定部判定在由所述两个限制构件限定的所述活动构件的所述活动范围中与所述两个限制构件中的另一个限制构件对应的所述部位侧上的所述区域中落入异物，则所述控制装置可以基于所述预定的判定值与所述总位移量之间的差来计算所述异物的尺寸，并且所述控制装置可以基于所述异物的尺寸校正所述活动构件的活动范围以减少该活动范围。

如果在判定在由两个限制构件限定的活动构件的活动范围中与两个限制构件中的另一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物之后继续操纵可变机构的控制，则可能发生下述情形。因为控制装置允许在整个活动范围中驱动活动构件，例如，如果试图驱动活动构件直到接合部接触两个限制构件中的另一个限制构件，则活动构件的位移受到异物的限制，于是变得无法适当地改变待被控制物体的预定机械特性。

就这点而言，以在（7）中所描述的上述配置，如果判定在由两个限制构件限定的活动构件的活动范围中与两个限制构件中的另一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物，则基于预定的判定值与总位移量之间的差来计算异物的尺寸，并且基于异物的尺寸校正活动构件的活动范围以减少该活动范围。也就是说，当所落入的异物的尺寸变大时，所计算出的总位移量相对于预定的判定值变小，所以，基于预定的判定值与总位移量之间的差准确地计算异物的尺寸。因此，控制装置在如下的活动范围内驱动活动构件：其中与两个限制构件中的另一个限制构件对应的部位侧上的区域已被校正从而被减小。于是，可以考虑所落入的异物来准确地校正活动范围。所以，可以降低无法适当地改变待被控制物体的预定机械特性的可能性。

（8）在根据上述方案的控制装置中，可以基于由所述两个限制构件限定的所述活动范围的距离的测量值来设定所述预定的判定值；并且如果所述总位移量小于所述预定的判定值并且所述一侧距离与所述一侧位移量之间的差小于所述预定的判定值与所述总位移量之间的差，则所述判定部可以判定在由所述两个限制构件限定的所述活动构件的所述活动范围中与所述两个限制构件中的另一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物。

如果总位移量小于预定的判定值，并且一侧距离与一侧位移量之间的差等于在预定的判定值与总位移量之间的差，则很有可能仅在由两个限制构件限定的活动构件的活动范围中与两个限制构件中的一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物。如果总位移量小于预定的判定值，并且一侧距离与一侧位移量之间的差小于预定的判定值与总位移量之间的差，则很有可能在由两个限制构件限定的活动构件的活动范围中与两个限制构件中的另一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物。就这点而言，以在（8）中所描述的上述配置，可以准确地判定在由两个限制构件限定的活动构件的活动范围中与两个限制构件中的另一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物。

（9）在根据上述方案的控制装置中，如果所述判定部判定在由所述两个限制构件限定的所述活动构件的所述活动范围中与所述两个限制构件中的另一个限制构件对应的所述部位侧上的所述区域中落入异物，则所述控制装置可以基于总差与一侧差之间的差来计算所述异物的尺寸，并且所述控制装置可以基于所述异物的尺寸校正所述活动构件的所述活动范围以减少所述活动范围，所述总差为所述预定的判定值与所述总位移量之间的差，而所述一侧差为所述一侧距离与所述一侧位移量之间的差。

以上述配置，可以获得的有益效果类似于当采用在（7）中所描述的配置时所获得的有益效果。

（10）在根据上述方案的控制装置中，如果计算出的所述异物的尺寸大于预定值，则所述控制装置可以输出警告指令。

即使在对在由两个限制构件限定的活动构件的活动范围中与限制构件中的另一个限制构件对应的部位侧上的区域中所落入的异物的尺寸进行计算，并且基于异物的尺寸校正活动构件的活动范围以减少活动范围的情况下，如果异物的尺寸过大，则也无法适当改变待被控制物体的预定机械特性。

就这点而言，以在（10）中所描述的上述配置，如果所计算出的异物的尺寸大于预定值，则输出警告指令。所以，当无法适当地改变待被控制物体的预定机械特性时，可以迅速将此情形通知驾驶员。

（11）所述可变机构可以改变内燃机的阀门的特性。

（12）本发明的第二方案涉及一种用于可变机构的控制方法，所述可变机构包括活动构件和致动器，所述活动构件包括在两个限制构件之间往复运动的接合部，所述致动器驱动所述活动构件，其中在所述可变机构中，所述致动器驱动所述活动构件以改变待被控制物体的预定机械特性，并且所述控制方法由控制装置执行。所述控制方法包括：计算所述活动构件自基准位置起的位移量；基于所述基准位置和所述活动构件自所述基准位置起的位移量来计算所述活动构件的绝对位置；基于所述绝对位置使用所述致动器控制所述活动构件的移动；当满足预定条件时，驱动所述活动构件直到所述接合部接触所述两个限制构件中的一个限制构件，并且将在判定所述活动构件的位移停止时的所述活动构件的绝对位置，作为与所述两个限制构件中的该一个限制构件对应的基准位置来学习；当停止对所述控制装置供电时，将在所述致动器的运行停止时的所述活动构件的绝对位置，作为初始基准位置来学习；当对所述控制装置供电时，自对所述控制装置供电之前最后一次停止所述供电时学习到的初始基准位置起驱动所述活动构件，直到所述接合部接触所述两个限制构件中的所述一个限制构件，并且计算一侧位移量，所述一侧位移量为到判定所述活动构件的位移停止为止所述活动构件的自该初始基准位置起的位移量；计算一侧距离，所述一侧距离为自所述初始基准位置到在学习到所述初始基准位置之前由于满足所述预定条件而学习到的所述基准位置的距离；以及如果所述一侧位移量小于所述一侧距离，则判定在由所述两个限制构件限定的所述活动构件的活动范围内与所述两个限制构件中的所述一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，附图中相似的附图标记表示相似的元件，其中：

图1是示出根据本发明的实施例的用于可变机构的控制装置的示意性配置的框图；

图2是示出在实施例中当电动机旋转时参数的变化的时间图，（a）部分到（c）部分示出从电角度传感器输出的脉冲信号的变化，（d）部分和（e）部分示出从位置传感器输出的脉冲信号的变化，（f）部分示出电角度计数器值的变化，（g）部分示出位置计数器值的变化，并且（h）部分示出行程计数器值的变化；

图3A是示出实施例中从电角度传感器输出的信号模式与电角度计数器值之间的对应关系的图表，并且图3B是示出在本实施例中从位置传感器输出的信号的边沿的发生与位置计数器值增减的方式之间的对应关系的图表；

图4是示出实施例中异物落入判定过程的步骤的流程图；

图5是示出实施例中异物落入判定过程的步骤的流程图；

图6是用于说明在实施例中所获得的有益效果的示意图；以及

图7是用于说明在实施例中所获得的有益效果的示意图。

具体实施方式

下面将参照图1至图7详细描述根据本发明的实施例的用于可变机构的控制装置。在此实施例中，根据本发明的用于可变机构的控制装置被实施为改变设置于车辆中的内燃机的进气阀的最大升程量的用于可变机构的控制装置。

图1示意性地示出根据本发明的实施例的用于可变机构的控制装置的配置。如图1所示，可变机构4、电子控制单元5以及传感器6被设置用于内燃机1。可变机构4改变进气阀的最大升程量。电子控制单元5控制可变机构4的操作方式。传感器6检测内燃机1的运行状态（以下被称为“发动机运行状态”）。

可变机构4包括：控制轴3；设置在控制轴3的近端部（图1中的右端部）处的电动机41；以及转换机构43，其连接到电动机41的输出轴42以将输出轴42的旋转运动转换为控制轴3沿控制轴3的轴向的线性运动。接合部31被设置在控制轴3处并且在与控制轴3的轴向正交的方向上突出。

电子控制单元5通过控制电动机41的运行，经由基于发动机运行状态的反馈来控制进气阀的最大升程量。接下来，将详细描述电子控制单元5控制最大升程量的方式。

当电动机41的输出轴42正向或者反向旋转时，转换机构43将该旋转转换为控制轴3沿其轴向的往复运动。中间操作机构（未示出）连接到控制轴3的远端部（图1中的左端部），以便改变进气阀的最大升程量。当使控制轴3沿其轴向位移时，根据控制轴3在轴向上的位置来改变中间操作机构的操作方式。由此改变了进气阀的最大升程量。也就是说，根据控制轴3在轴向上的位移量来改变进气阀的最大升程量。

高（Hi）端侧止动板21和低（Lo）端侧止动板22形成在内燃机1的汽缸盖罩2上。止动板21和22以预定的间隔设置在控制轴3的轴向上。以如下方式设置控制轴3：使接合部31位于两个止动板21与22之间。这样，控制轴3以使接合部31在两个止动板21与22之间往复运动的方式位移。电动机41的输出轴42能够在与上述两个位移限制位置对应的两个旋转限制相位之间沿正向和反向旋转。

更具体而言，当控制轴3沿接近中间操作机构的方向（即图1中朝左的方向）位移时，高端侧止动板21接触接合部31，由此高端侧止动板21用作控制轴3的位移限制位置。当驱动控制轴3直到接合部31接触高端侧止动板21时，进气阀的最大升程量变为最大。

当控制轴3沿离开中间操作机构的方向（即图1中朝右的方向）位移时，低端侧止动板22接触接合部31，由此低端侧止动板22用作控制轴3的位移限制位置。当驱动控制轴3直到接合部31接触低端侧止动板22时，进气阀的最大升程量变为最小。

在电动机41中，设置了三个电角度传感器D1至D3，并且设置了具有八极的多极磁体（未示出）。多极磁体对应于电角度传感器D1至D3，并且随着输出轴42一体旋转。电角度传感器D1至D3输出图2的（a）部分至（c）部分中所示的脉冲信号，也就是说，根据具有八极的多极磁体的磁性，各个电角度传感器D1至D3交替输出逻辑高电平信号“H”和逻辑低电平信号“L”。三个电角度传感器D1至D3在输出轴42的旋转方向上以120°的间隔布置以便获得脉冲信号的波形。因此，每次输出轴42旋转45°，从电角度传感器D1至D3中的一个电角度传感器输出的脉冲信号中产生边沿。从电角度传感器D1至D3中的一个电角度传感器输出的脉冲信号的相位相对于从电角度传感器D1至D3的其他电角度传感器中的一个电角度传感器输出的脉冲信号的相位以30°的输出轴42的旋转而超前，并且相对于从电角度传感器D1至D3的其他电角度传感器中的另一个电角度传感器输出的脉冲信号的相位以30°的输出轴42的旋转而滞后。

在电动机41中，设置了用作编码器的两个位置传感器S1和S2，并且进一步设置了具有四十八极的多极磁体（未示出）。具有四十八极的多极磁体对应于位置传感器S1和S2，并且随着输出轴42一体旋转。位置传感器S1和S2输出脉冲信号，也就是说，根据具有四十八极的多极磁体的磁性，各个位置传感器S1和S2交替输出逻辑高电平信号“H”和逻辑低电平信号“L”。位置传感器S1和S2在输出轴42的旋转方向上以176.25°的间隔布置以便获得脉冲信号的波形。因此，每次输出轴42旋转7.5°，从位置传感器S1和S2中的一个位置传感器输出的脉冲信号中产生边沿。从位置传感器S2输出的脉冲信号的相位相对于从位置传感器S1输出的脉冲信号的相位以3.75°的输出轴42的旋转而超前，并且相对于从位置传感器S1输出的脉冲信号的相位以3.75°的输出轴42的旋转滞后。

当从电角度传感器D1至D3输出的脉冲信号彼此重叠时，脉冲信号中边沿之间的间隔为15°。相比之下，当从位置传感器S1和S2输出的脉冲信号彼此重叠时，脉冲信号中边沿之间的间隔为3.75°。因此，在从当从电角度传感器D1至D3输出的重叠脉冲信号中产生边沿时直到当从电角度传感器D1至D3输出的重叠脉冲信号中产生下一个边沿时的期间，从位置传感器S1和S2输出的重叠脉冲信号中产生四个边沿。

将从电角度传感器D1至D3输出的脉冲信号和从位置传感器S1和S2输出的脉冲信号送进电子控制单元5中。电子控制单元5包括：中央处理单元（CPU）51，其根据程序执行例如数值计算和逻辑操作；非易失性存储器（ROM）52，其存储用于控制所需要的程序和数据；易失性存储器（DRAM）53，其暂时存储输入数据和计算结果；以及可重写的非易失性存储器（EEPROM）54，其存储例如通过学习控制获得的基准位置。

电子控制单元5连接到检测发动机运行状态的传感器6，诸如检测车辆的加速器踏板的操作量的加速器传感器61，以及检测内燃机1的曲轴旋转相位的曲轴角传感器62。电子控制单元5基于发动机运行状态设定进气阀的最大升程量的控制目标值。此外，电子控制单元5基于从电角度传感器D1至D3以及从位置传感器S1和S2输出的脉冲信号而检测电动机41的旋转相位，即检测控制轴3的绝对位置。

接下来，将参照图2和图3详细描述用于检测电动机41的旋转相位的过程。图2的（a）部分至（e）部分示出当电动机41旋转时从电角度传感器D1至D3以及从位置传感器S1和S2输出的脉冲信号的波形。图2的（f）部分至（h）部分示出相对于电动机41的旋转相位变化的电角度计数器值E、位置计数器值P和行程计数器值S的变化的模式。

图3A示出从电角度传感器D1至D3输出的信号的模式与电角度计数器值E之间的对应关系。图3B示出当在从位置传感器S1和S2输出的信号中产生边沿时位置计数器值P增减的方式。

首先，将参照图2描述各个计数器值。

电角度计数器值E

基于从电角度传感器D1至D3输出的脉冲信号确定电角度计数器值E，并且电角度计数器值E表示电动机41的旋转相位。更具体而言，如图3A所示，根据从各个电角度传感器D1至D3输出的是逻辑高电平信号“H”还是逻辑低电平信号“L”，电角度计数器值E被设定成“0”到“5”范围内的连续整数值中的一个。电子控制单元5基于电角度计数器值E而检测电动机41的旋转相位，并且通过切换相位来沿正向或者反向旋转电动机41，所述相位被供应以电力。当电动机41正向旋转时，电角度计数器值E以升序变化，也就是说，电角度计数器值E按所述顺序从“0”变为“1”、“2”、“3”、“4”、“5”和“0”。当电动机41反向旋转时，电角度计数器值E以降序变化，也就是说，电角度计数器值E按所述顺序从“5”变为“4”、“3”、“2”、“1”、“0”和“5”。

位置计数器值P

位置计数器值P表示输出轴42的旋转相位相对于输出轴42的基准旋转相位的改变量，稍后将对其进行描述。更具体而言，如图3B所示，根据在从位置传感器S1和S2中的一个位置传感器所输出的脉冲信号中产生的是上升沿还是下降沿，并且根据从位置传感器S1和S2中的另一个位置传感器所输出的是逻辑高电平信号“H”还是逻辑低电平信号“L”，将值“+1”或者值“-1”加到位置计数器值P上。在图3B中，向上的箭头表示脉冲信号中的上升沿，并且向下的箭头表示脉冲信号中的下降沿。通过执行上升过程获得的位置计数器值P是通过对从位置传感器S1和S2输出的脉冲信号中的边沿数目进行计数而获得的值。

当电动机41正向旋转时，如图2的（d）部分和（e）部分所示，每次在从位置传感器S1和S2输出的脉冲信号中产生边沿时，通过对位置计数器值P加“1”来增加位置计数器值P（如图2（g）部分所示）。

当电动机41反向旋转时，如图2的（d）部分和（e）部分所示，每次在从位置传感器S1和S2输出的脉冲信号中产生边沿时，通过对位置计数器值P减“1”来减少位置计数器值P（如图2（g）部分所示）。

当输出用于停止对电子控制单元5供电的供电停止指令时，将位置计数器值P重置为“0”。因此，位置计数器值P表示电动机41的输出轴42的旋转相位相对于基准旋转相位改变了多少。换句话说，位置计数器值P表示在发动机运行期间进气阀的最大升程量相对于在开始对电子控制单元5供电时的基准升程量改变了多少。

位置计数器值P需要迅速进行增减以便迅速改变进气阀的最大升程量。因此，将位置计数器值P存储在以高速执行重写处理的DRAM 53中。

行程计数器值S

在将基准旋转相位（0度）设定成在控制轴3被位移直至控制轴3的接合部31接触低端侧止动板22时的输出轴42的旋转相位的情况下，行程计数器值S表示电动机41的旋转相位。也就是说，当满足预定学习条件时，电子控制单元5驱动控制轴3直到控制轴3的接合部31接触低端侧止动板22。当判定控制轴3的位移停止时，电子控制单元5将行程计数器值S设定为与低端侧止动板22对应的“0”（以下将此过程称为“低端学习过程”）。而且，电子控制单元5将位置计数器值P加到行程计数器值S上，于是将行程计数器值S更新为通过将位置计数器值P加到行程计数其值S上所获得的值。为了在从开始启动发动机的过程时直到停止发动机运行时的期间至少执行一次低端学习过程，例如，可以在完成启动发动机的过程之后经过预定的时间时满足上述预定学习条件。

由于车体或者内燃机1的振动可能在电子控制单元5的供电线路中发生接触故障，其结果是，可能暂时停止对DRAM 53的供电，也就是说，可能发生所谓的瞬时中断。在这种情况下，当在发生瞬时中断之后恢复供电时，可能改变或者丢失存储在DRAM 53中的位置计数器值P。因此，当在发生瞬时中断之后恢复供电时，视为满足上述预定的学习条件，于是执行低端学习过程。于是，将行程计数器值S和位置计数器值P重置为正确的值。

当停止对电子控制单元5的供电时，将在电动机41的运行停止时的行程计数器值S存储在EEPROM 54中，以便当下次开始供电时将在电动机41的运行停止时的行程计数器值S用作初始基准旋转相位SGstop。

于是，电子控制单元5基于存储在EEPROM 54中的初始基准旋转相位SGstp和存储在DRAM 53中的位置计数器值P来计算行程计数器值S。接着，电子控制单元5基于行程计数器值S计算进气阀的最大升程量的实际值，并且控制电动机41的运行以减小实际值与基于发动机运行状态设定的控制目标值之间的差。于是，可以将进气阀的最大升程量改变成适合发动机运行状态的值，由此改善内燃机1的燃料效率和输出。

位置计数器值P可以被视为根据本发明的活动构件的位移量。行程计数器值S可以被视为根据本发明的活动构件的绝对位置。基准旋转相位可以被视为根据本发明的基准位置。初始基准旋转相位可以被视为根据本发明的初始基准位置或者一侧距离。

在诸如控制轴3或者电动机41的机构处可能会落入异物。在这种情况下，如果在机构中落入异物之后由于满足预定的学习条件而执行低端学习过程，则有可能发生下列情形。当在低端学习过程期间驱动控制轴3直到接合部31接触低端侧止动板22时，在控制轴3的位移被低端侧止动板22限制并且停止之前，控制轴3的位移因异物而受到限制并且停止。因此，在完成低端学习过程之后，在不与低端侧止动板22对应的相位处行程计数器值S被设定成“0”，接着，计算控制轴3的行程计数器值S。因此，行程计数器值S偏离实际位置。其结果是，有可能无法将发动机阀门的最大升程量控制到适合发动机运行状态的值。尤其是，在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限制的控制轴3的活动范围中与低端侧止动板22对应的部位侧上的区域中落入异物的情况下，当执行低端学习过程并且基于错误学习到的基准旋转相位来控制发动机阀门的最大升程量时，可能过度地增加进气阀的最大升程量，其结果是，进气阀可能与活塞碰撞，也就是说，可能发生所谓的阀门冲击（valvestamp）。因此，期望准确地判定在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中与低端侧止动板22对应的部位侧上的区域中是否落入异物。

于是，在本实施例中，当在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中与低端侧止动板22对应的部位侧上的区域中落入异物时，通过执行如下所述的异物落入判定过程，准确地判定在与低端侧止动板22对应的部位侧上的区域中落入了异物。

以下，将参照图4和图5描述根据本实施例的异物落入判定过程的步骤。在对电子控制单元5供电的同时由电子控制单元5执行图4和图5中所示的过程。而且，当内燃机1运行时，在执行低端学习过程的时间之前执行图4和图5中所示的过程。

如图4所示，在过程中，首先，在步骤S 1中，从初始基准旋转相位SGstp起驱动控制轴3直到接合部31接触低端侧止动板22。接着，在步骤S2中，当判定控制轴3的位移停止时，对行程计数器值S的从初始基准旋转相位SGstp起直到控制轴3的位移停止时的改变量（在下文中，改变量将被称为“一侧位移量ΔSGstp”）进行计算。在此步骤中，将在控制轴3的位移停止时的行程计数器值S存储为“行程计数器值SL”。

接下来，在步骤S3中，驱动控制轴3到接合部31接触高端侧止动板21。接着，在步骤S4中，当判定控制轴3的位移停止时，将此时的行程计数器值S存储为“行程计数器值SH”。接着，在步骤S5中，计算步骤S4中所存储的行程计数器值SH与步骤S2中所存储的行程计数器值SL之间的差值（在下文中，此差值将称为“总位移量ΔSFUL”（=SH－SL））。接着，在步骤S6中，判定总位移量ΔSFUL是否小于预定的判定值α。预定的判定值α是基于由高端侧止动板21与低端侧止动板22限定的活动范围的距离的测量值而设定的的值。使用紧接在组装可变机构之后测量的活动范围的距离的值。例如，使用在从工厂出货时测量的活动范围的距离的值。也就是说，当无异物落入时，总位移量ΔSFUL等于预定的判定值α。

如果总位移量ΔSFUL不小于预定的判定值α（在步骤S6中为否），也就是说，如果总位移量ΔSFUL等于预定的判定值α，则被视为无异物落入，于是，过程结束（也可参照图5）。

如果总位移量ΔSFUL小于预定的判定值α（在步骤S6中为是），则被视为至少在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中落入异物，于是，程序前进至步骤S7。

由于以下原因执行步骤S7中的处理。在可变机构4的活动区域处，尤其是在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中落入异物的情况下，当驱动控制轴3直到接合部31接触低端侧止动板22时，在控制轴3的位移因低端侧止动板22而受到限制和停止之前，控制轴3的位移因异物而受到限制并且停止。

在步骤S7中，判定在步骤S2中计算的一侧位移量ΔSGstp是否不等于初始基准旋转相位SGstp。如果在步骤S2中计算的一侧位移量ΔSGstp等于初始基准旋转相位SGstp（在步骤S7中为否），则程序前进至步骤S13（参照图5）。在这种情况下，初始基准旋转相位SGstp可以被视为根据本发明的一侧距离。

如果一侧位移量ΔSGstp不等于初始基准旋转相位SGstp（在步骤S7中为是），则很有可能在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中与低端侧止动板22对应的部位侧上的区域中落入异物。也就是说，总位移量ΔSFUL小于预定的判定值α并且一侧位移量ΔSGstp不等于初始基准旋转相位SGstp的原因可能是在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中与低端侧止动板22对应的部位侧上的区域中落入异物。于是，程序前进至步骤S8，并且在步骤S8中判定在低端侧区域中，即在低端侧上的区域中，换句话说，在与低端侧止动板22对应的部位侧上的区域中落入异物。接下来，在步骤S9中，计算初始基准旋转相位SGstp与一侧位移量ΔSGstp之间的差值（=SGstp-ΔSGstp）并作为异物的尺寸W。接下来，在步骤S10中，判定异物的尺寸W是否等于或小于预定值β。在本实施例中需注意的是，控制轴3的控制范围被设定成使得控制范围的两端中的每一端以预定值β比活动范围的对应端更靠近控制轴3的控制范围的中心。由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定控制轴3的活动范围。

如果异物的尺寸W等于或小于预定值β（在步骤S10中为是），则控制轴3的控制范围不受异物影响。因此，程序前进至步骤S11，并且在步骤S11中校正控制轴3的活动范围的低端侧区域以将该活动范围减少所计算的异物的尺寸W。

如果异物的尺寸W大于预定值β（在步骤S10中为否），则控制轴3的控制范围受到异物影响。因此，即使如在步骤S11中基于异物的尺寸W校正控制轴3的活动范围以将该活动范围减少控制轴3的活动范围，也无法适当地改变发动机阀门的最大升程量。因此，程序前进至步骤S12，并且在步骤S12中点亮警告灯，接着，过程结束。警告灯可以设置在车辆车厢中的仪器中以使驾驶员能够容易地看到警告灯。

如图4和图5所示，如果在步骤S7中一侧位移量ΔSGstp等于初始基准旋转相位SGstp，则很有可能在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中与高端侧止动板21对应的部位侧上的区域中落入异物。因此，程序前进至步骤S13，并且在步骤S13中判定在高端侧区域中，即在高端那侧上的区域中，换句话说，在与高端侧止动板21对应的部位侧上的区域中落入异物。接下来，在步骤S14中，计算预定的判定值α与总位移量ΔSFUL之间的差值（=α-ΔSFUL）并作为异物的尺寸W。接下来，在步骤S15中，判定计算出的异物的尺寸W是否等于或小于预定值β。

如果异物的尺寸W等于或小于预定值β（在步骤S15中为是），则控制轴3的控制范围不受异物影响。因此，程序前进至步骤S16，并且校正控制轴3的活动范围的高端侧区域以减去所计算出的异物的尺寸W。

如果异物的尺寸W大于预定值β（在步骤S15中为否），则控制轴3的控制范围受到异物影响。因此，即使如在步骤S16中基于异物的尺寸W校正控制轴的活动范围以减少控制轴3的活动范围，也不可能适当地改变发动机阀门的最大升程量。因此，程序前进至步骤S17，并且在步骤S17中点亮警告灯，接着过程结束。

接下来，将参照图6和图7描述此实施中所获得的有益效果。如图6的（a）部分所示，如果无异物落入，则总位移量ΔSFUL1（=SH1-SL1，SL1=0）等于预定的判定值α（在图4的步骤S6中为否）。

如果在低端侧区域中落入异物，则如图6的（b）部分所示，总位移量ΔSFUL2（=SH2-SL2）小于预定的判定值α，并且如图6的（c）部分所示，总位移量ΔSFUL3（=SH3-SL3）小于预定的判定值α（在步骤S6中为是）。在这些情况下，一侧位移量ΔSGstp2和一侧位移量ΔSGstp3均小于初始基准旋转相位SGstp，并且均不等于初始基准旋转相位SGstp（在步骤S7中为是）。

如果如图6的（b）部分所示落入异物，则被计算作为初始基准旋转相位SGstp与一侧位移量ΔSGstp2之间的差（=SGstp-ΔSGstp2）的异物的尺寸W2等于或小于预定值β（在步骤S10中为是）。所以，控制轴3的控制范围不受影响。因此，将由异物的尺寸W2限定的控制轴3的活动范围用作新的活动范围（步骤S11）。

相反，如果如图6的（c）部分所示落入异物，则被计算作为初始基准旋转相位SGstp与一侧位移量ΔSGstp3之间的差（=SGstp-ΔSGstp3）的异物的尺寸W3大于预定值β（在步骤S10中为否）。所以，控制轴3的控制范围受到影响。因此，在这种情况下，不校正控制轴3的活动范围，并且点亮警告灯（步骤S12）。

如果在高端侧区域中落入异物，则如图7的（b）部分所示总位移量ΔSFUL4（=SH4－SL4）小于预定的判定值α，并且如图7的（c）部分所示总位移量ΔSFUL5（=SH5－SL5）小于预定的判定值α（在步骤S6中为是）。在这些情况下，一侧位移量ΔSGstp4和一侧位移量ΔSGstp5均等于初始基准旋转相位SGstp（在步骤S7中为否）。

如果如图7的（b）部分所示落入异物，则被计算作为预定的判定值α与总位移量ΔSFUL4之间的差（=α－ΔSFUL4）的异物的尺寸W4等于或小于预定值β（在步骤S15中为是）。所以，控制轴3的控制范围不受影响。因此，将由异物的尺寸W4限定的控制轴3的活动范围用作新的活动范围（步骤S16）。

相反，如果如图7的（c）部分所示落入异物，则被计算作为预定的判定值α与总位移量ΔSFUL5之间的差（=α－ΔSFUL5）的异物的尺寸W5大于预定值β（在步骤S15中为否）。所以，控制轴3的控制范围受到影响。因此，在这种情况下，不校正控制轴3的活动范围，并且点亮警告灯（步骤S17）。

通过已经描述的根据本实施例的用于可变机构的控制装置，可以获得下列有益效果。（1）在此实施例中，当对电子控制单元5供电时，电子控制单元5自在对电子控制单元5供电之前最后一次停止供电时学习到的初始基准旋转相位SGstp起驱动控制轴3直到，接合部31接触低端侧止动板22。接着，电子控制单元5计算一侧位移量ΔSGstp。一侧位移量ΔSGstp是控制轴3从初始基准旋转相位SGstp起直到判定控制轴3的位移停止为止的位移量。如果一侧位移量ΔSGstp小于初始基准旋转相位SGstp（ΔSGstp＜SGstp），则判定在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中与低端侧止动板22对应的部位侧上的区域中落入异物。

在本实施例中，当停止对电子控制单元5供电时，将表示此时的控制轴3的绝对位置的行程计数器值S作为初始基准旋转相位SGstp来学习。接着，当对电子控制单元5供电时，从在对电子控制单元5供电之前最后一次停止供电时学习到的初始基准旋转相位SGstp起驱动控制轴3直到接合部31接触低端侧止动板22。接着，计算一侧位移量ΔSGstp。一侧位移量ΔSGstp是控制轴3从初始基准旋转相位SGstp起直到判定控制轴3的位移停止时的位移量。在停止供电之前最后一次对电子控制单元5供电时由于满足预定的学习条件而学习到基准位置，并且在学习到基准位置之后落入异物的情况下，一侧位移量ΔSGstp小于初始基准旋转相位SGstp。因此，当在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中与低端侧止动板22对应的部位侧上的区域中落入异物时，可以准确地判定在与低端侧止动板22对应的部位侧上的区域中落入异物。

（2）在本实施例中，驱动控制轴3直到接合部31接触低端侧止动板22，并且当判定控制轴3的位移停止时，计算行程计数器值SL。此外，驱动控制轴3直到接合部31接触高端侧止动板21，并且当判定控制轴3的位移停止时，计算控制轴3的行程计数器值SH。接着，计算作为行程计数器值SL与SH之间的差的总位移量ΔSFUL（=SH-SL）。如果总位移量ΔSFUL小于预定的判定值α（ΔSFUL＜α），则基于一侧位移量ΔSGstp与初始基准旋转相位SGstp之间的比较来执行关于落入异物的判定。基于由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的活动范围的距离的测量值来设定预定的判定值α。

由于例如电角度传感器D1至D3以及位置传感器S1和S2的特性的改变，所计算出的行程计数器值S（即控制轴3的绝对位置）可能偏离实际位置。在所计算出的行程计数器值S偏离实际位置的情况下，即使在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中与低端侧止动板22对应的部位侧上的区域中无异物落入，一侧位移量ΔSGstp也可能小于初始基准旋转相位SGstp，并且其结果是，可能错误地判定落入异物。

就这点而言，在本实施例中，如果所计算出的总位移量ΔSFUL小于预定的判定值α（ΔSFUL＜α），则基于一侧位移量ΔSGstp与初始基准旋转相位SGstp之间的比较来执行判定，因为很有可能在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中落入了异物。于是，可以减少在无异物落入时做出异物落入的错误判定的可能性。

（3）在本实施例中，如果判定在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中与低端侧止动板22对应的部位侧上的区域中落入异物，则基于初始基准旋转相位SGstp与一侧位移量ΔSGstp之间的差（=SGstp-ΔSGstp）来计算异物的尺寸W。接着，基于所计算出的异物的尺寸W校正控制轴3的活动范围以减少控制轴3的活动范围。

如果在判定在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中与低端侧止动板22对应的部位侧上的区域中落入异物之后，继续进行操作可变机构4的控制，则可能发生下列情形。如果在判定在与低端侧止动板22对应的部位侧上的区域中落入异物之后由于满足预定的学习条件而重新学习到基准位置，则在完成学习之后，由于落入了异物所以基于重新学习到的基准位置而计算出的行程计数器值S偏离实际位置。其结果是，变得无法合适地改变发动机阀门的最大升程量。

就这点而言，在本实施例中，当由于满足预定的学习条件而学习到基准位置时，基于所计算出的异物的尺寸W校正控制轴3的活动范围以减少控制轴3的活动范围。因此，如果在判定在与低端侧止动板22对应的部位侧上的区域中落入异物之后由于满足预定的学习条件而学习到基准位置，则在学习结束之后，可以减少基于重新学习到的基准位置而计算出的行程计数器值S偏离实际位置的可能性。并且，当所落入的异物的尺寸变大时，所计算出的一侧位移量ΔSGstp相对于初始基准旋转相位SGstp则变小。所以，基于初始基准旋转相位SGstp与一侧位移量ΔSGstp之间的差来准确地计算异物的尺寸W。

（4）在本实施例中，如果所计算的异物的尺寸W大于预定值β，则输出警告指令，也就是说，输出警告指令以点亮警告灯。即使在对在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中与低端侧止动板22对应的部位侧上的区域中落入的异物的尺寸W进行计算，并且基于异物的尺寸W校正控制轴3的活动范围以减少控制轴3的活动范围的情况下，如果异物的尺寸W过大，则也无法适当地改变发动机阀门的最大升程量。

就这点而言，在本实施例中，如果所计算出的异物的尺寸W大于预定值β，则输出警告指令。所以，当无法适当地改变发动机阀门的最大升程量时，可以迅速将此情形通知驾驶员。

（5）在本实施例中，如果总位移量ΔSFUL小于预定的判定值α并且一侧位移量ΔSGstp等于初始基准旋转相位SGstp（ΔSGstp＝SGstp），则判定在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中与高端侧止动板21对应的部位侧上的区域中落入异物。

如果总位移量ΔSFUL小于预定的判定值α并且一侧位移量ΔSGstp等于初始基准旋转相位SGstp，则很可能在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中与高端侧止动板21对应的部位侧上的区域中落入异物。就这点而言，在本实施例中，可以准确地判定在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中与高端侧止动板21对应的部位侧上的区域中落入异物。

（6）在本实施例中，如果判定在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中与高端侧止动板21对应的部位侧上的区域中落入异物，则基于预定的判断值α与总位移量ΔSFUL之间的差（=α－ΔSFUL）来计算异物的尺寸W。接着，基于所计算出的异物的尺寸W校正控制轴3的活动范围以减少控制轴3的活动范围。

如果在判定在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中与高端侧止动板21对应的部位侧上的区域中落入异物之后继续进行操作可变机构4的控制，则可能发生下列情形。因为电子控制单元5允许在整个活动范围中驱动控制轴3，所以例如，如果试图驱动控制轴3直到接合部31接触高端侧止动板21，则控制轴3的位移受到异物的限制，因而变得无法适当地改变发动机阀门的最大升程量。

就这点而言，在本实施例中，基于所计算出的异物的尺寸W校正控制轴3的活动范围以减少控制轴3的活动范围。因此，电子控制单元5在如下的活动范围中驱动控制轴3：在该活动范围中，与高端侧止动板21对应的部位侧上的区域已被校正而减少。因而，可以考虑所落入的异物来准确地校正活动范围。所以，可以减少无法适当地改变发动机阀门的最大升程量的可能性。而且，当所落入的异物的尺寸变大时，所计算出的总位移量ΔSFUL相对于预定的判定值α则变小。所以，基于预定的判定值α与总位移量ΔSFUL之间的差来准确地计算异物的尺寸W。

（7）在本实施例中，如果所计算的异物的尺寸W大于预定值β，则通过电子控制单元5输出警告指令。即使在对在由高端侧止动板21和低端侧止动板22限定的控制轴3的活动范围中与高端侧止动板21对应的部位侧上的区域中落入的异物的尺寸进行计算，并且基于异物的尺寸W校正控制轴3的活动范围以减少控制轴3的活动范围的情况下，如果异物的尺寸W过大，则也无法适当地改变发动机阀门的最大升程量。

就这点而言，在本实施例中，如果所计算的异物的尺寸W大于预定值β，则输出警告指令。所以，当无法适当地改变发动机阀门的最大升程量时，可以迅速将此情形通知驾驶员。

根据本发明的用于可变机构的控制装置的配置不限于实施例中所描述的配置。例如，根据本发明的用于可变机构的控制装置可以在下述通过适当地改变上述实施例而获得的示例中实现。

在本实施例中，如果总位移量ΔSFUL小于预定的判定值α并且一侧位移量ΔSGstp等于初始基准旋转相位SGstp（ΔSGstp＝SGstp），则判定在上述活动范围中与高端侧止动板21对应的部位侧上的区域中落入异物。也就是说，其准确地检测出在活动范围中在低端侧区域和高端侧区域中的一个区域中落入异物的情形。可能发生在活动范围中在低端侧区域和高端侧区域中都落入异物的情形。然而，在上述实施例中，不可能准确地检测出此情形。因此，可以以下列方式而不是以上述方式执行判定。也就是说，如果总位移量ΔSFUL小于预定的判定值α并且初始基准旋转相位SGstp与一侧位移量ΔSGstp之间的差（在下文中，此差将被称为“一侧差A”（＝SGstp－ΔSGstp））小于预定的判定值α与总位移量ΔSFUL之间的差（在下文中，此差将被称为“总差B”（＝α－ΔSFUL）），也就是说，一侧差A小于总差B（A<B），则可以判定在活动范围中在与高端侧止动板21对应的部位侧上的区域中落入异物。于是，即使在一侧位移量ΔSGstp不等于初始基准旋转相位SGstp（ΔSGstp≠SGstp）的情况下，也就是说，即使在低端侧区域中落入异物的情况下，当在高端侧区域中落入异物时，也可以准确地检测出在高端侧区域中落入了异物。

而且，在这种情况下，如果判定在活动范围中在与高端侧止动板21对应的部位侧上的区域中落入异物，则可以基于总差B与一侧差A之间的差（＝B－A）来计算异物的尺寸W，并且可以基于异物的尺寸W校正控制轴的活动范围以减少控制轴3的活动范围。

在本实施例中，计算所落入的异物的尺寸W，并且基于异物的尺寸W校正控制轴3的活动范围以减少控制轴3的活动范围或者点亮警告灯。然而，本发明不限于此配置。如果判定在低端侧区域中或者高端侧区域中落入异物，则可以点亮警告灯而不计算异物的尺寸。

在本实施例中，计算总位移量ΔSFUL，并且如果总位移量ΔSFUL小于预定的判定值α，则基于一侧位移量ΔSGstp与初始基准旋转相位SGstp（一侧距离）之间的比较来执行判定，因为很有可能在控制轴3的活动范围中落入了异物。此配置有利于减少当无异物落入时由于例如电角度传感器D1至D3以及位置传感器S1和S2的特性的改变而做出落入异物的错误判定的可能性。然而，当使用另一配置可以检测出所计算的行程计数器值S（即控制轴3的绝对位置）由于例如电角度传感器D1至D3以及位置传感器S1和S2的特性的改变而偏离实际位置时，可以省略本实施例中所执行的对于总位移量ΔSFUL的计算和总位移量ΔSFUL与预定的判定值α之间的比较。

在本实施例中，本发明适用于改变内燃机的进气阀的最大升程量的可变机构的控制装置。然而，根据本发明的可变机构不限于此可变机构。例如，根据本发明的可变机构可以是改变排气阀的最大升程量的可变机构。而且，根据本发明的可变机构不限于改变内燃机的阀门的特性的可变机构。任何可变机构可以被用作根据本发明的可变机构，只要在该可变机构中，致动器驱动活动构件以改变待被控制的物体的预定机械特性。

Claims (19)

1.一种用于可变机构的控制装置，所述可变机构包括活动构件和致动器，所述活动构件包括在两个限制构件之间往复运动的接合部，所述致动器驱动所述活动构件，其中在所述可变机构中，所述致动器驱动所述活动构件以改变待被控制物体的预定机械特性，所述控制装置包括：

位移量计算部，其计算所述活动构件自基准位置起的位移量；

绝对位置计算部，其基于所述基准位置和所述活动构件自所述基准位置起的所述位移量来计算所述活动构件的绝对位置；

移动控制部，其基于所述绝对位置使用所述致动器控制所述活动构件的移动；

学习部，当满足预定条件时，所述学习部驱动所述活动构件直到所述接合部接触所述两个限制构件中的一个限制构件，并且所述学习部将在判定所述活动构件的位移停止时的所述活动构件的绝对位置，作为与所述两个限制构件中的该一个限制构件对应的基准位置来学习，其中当停止对所述控制装置供电时，所述学习部将在所述致动器的运行停止时的所述活动构件的绝对位置，作为初始基准位置来学习；

一侧位移量计算部，当对所述控制装置供电时，所述一侧位移量计算部自对所述控制装置供电之前最后一次停止所述供电时学习到的初始基准位置起驱动所述活动构件，直到所述接合部接触所述两个限制构件中的所述一个限制构件，其中所述一侧位移量计算部计算一侧位移量，所述一侧位移量为到判定所述活动构件的位移停止为止所述活动构件的自该初始基准位置起的位移量；

一侧距离计算部，其计算一侧距离，所述一侧距离为自所述初始基准位置到在学习到所述初始基准位置之前由于满足所述预定条件而学习到的所述基准位置的距离；以及

判定部，如果所述一侧位移量小于所述一侧距离，则所述判定部判定在由所述两个限制构件限定的所述活动构件的活动范围内与所述两个限制构件中的所述一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物。

2.根据权利要求1所述的控制装置，进一步包括：

总位移量计算部，其驱动所述活动构件直到所述接合部接触所述两个限制构件中的一个限制构件，并且计算在判定所述活动构件的位移停止时所述活动构件的绝对位置，以及驱动所述活动构件直到所述接合部接触所述两个限制构件中的另一个限制构件，计算在判定所述活动构件的位移停止时所述活动构件的绝对位置，并且计算作为这两个绝对位置之间的所述活动构件的位移量的总位移量，其中如果所述总位移量小于预定的判定值，则所述判定部基于所述一侧位移量与所述一侧距离之间的比较而执行关于落入异物的判定。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其中

基于由所述两个限制构件限定的所述活动范围的距离的测量值来设定所述预定的判定值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其中

如果所述判定部判定在由所述两个限制构件限定的所述活动构件的活动范围中与所述两个限制构件中的所述一个限制构件对应的所述部位侧上的所述区域中落入异物，则所述控制装置基于所述一侧距离与所述一侧位移量之间的差来计算所述异物的尺寸，并且基于所述异物的尺寸校正所述活动构件的所述活动范围以减少所述活动范围。

5.根据权利要求4所述的控制装置，其中

如果计算出的所述异物的尺寸大于预定值，则所述控制装置输出警告指令。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其中

如果计算出的所述异物的尺寸等于或小于所述预定值，则所述控制装置通过计算出的所述异物的尺寸来校正所述活动构件的所述活动范围以减少所述活动范围；并且

如果计算出的所述异物的尺寸大于所述预定值，则所述控制装置不校正所述活动范围，并且输出所述警告指令。

7.根据权利要求6所述的控制装置，其中

如果计算出的所述异物的尺寸大于所述预定值，则所述控制装置不校正所述活动范围，并且输出所述警告指令以点亮警告灯。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的控制装置，其中

基于由所述两个限制构件限定的所述活动范围的距离的测量值来设定所述预定的判定值；并且

如果所述总位移量小于所述预定的判定值并且所述一侧位移量等于所述一侧距离，则所述判定部判定在由所述两个限制构件限定的所述活动构件的所述活动范围中与所述两个限制构件中的另一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物。

9.根据权利要求8所述的控制装置，其中

如果所述判定部判定在由所述两个限制构件限定的所述活动构件的所述活动范围中与所述两个限制构件中的另一个限制构件对应的所述部位侧上的所述区域中落入异物，则所述控制装置基于所述预定的判定值与所述总位移量之间的差计算所述异物的尺寸，并且所述控制装置基于所述异物的尺寸校正所述活动构件的所述活动范围以减少所述活动范围。

10.根据权利要求3至7中任一项所述的控制装置，其中

基于由所述两个限制构件限定的所述活动范围的距离的测量值来设定所述预定的判定值；并且

如果所述总位移量小于所述预定的判定值并且所述一侧距离与所述一侧位移量之间的差小于所述预定的判定值与所述总位移量之间的差，则所述判定部判定在由所述两个限制构件限定的所述活动构件的所述活动范围中与所述两个限制构件中的另一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物。

11.根据权利要求10所述的控制装置，其中

如果所述判定部判定在由所述两个限制构件限定的所述活动构件的所述活动范围中与所述两个限制构件中的另一个限制构件对应的所述部位侧上的所述区域中落入异物，则所述控制装置基于总差与一侧差之间的差来计算所述异物的尺寸，并且所述控制装置基于所述异物的尺寸校正所述活动构件的所述活动范围以减少所述活动范围，所述总差为所述预定的判定值与所述总位移量之间的差，而所述一侧差为所述一侧距离与所述一侧位移量之间的差。

12.根据权利要求9或11所述的控制装置，其中

如果计算出的所述异物的尺寸大于预定值，则所述控制装置输出警告指令。

13.根据权利要求12所述的控制装置，其中

如果计算出的所述异物的尺寸等于或小于所述预定值，则所述控制装置通过计算出的所述异物的尺寸校正所述活动构件的所述活动范围以减少所述活动范围；并且

如果计算出的所述异物的尺寸大于所述预定值，则所述控制装置不校正所述活动范围，并且输出所述警告指令。

14.根据权利要求13所述的控制装置，其中

如果计算出的所述异物的尺寸大于所述预定值，则所述控制装置不校正所述活动范围，并且输出所述警告指令以点亮警告灯。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的控制装置，其中

所述可变机构改变内燃机的阀门的特性。

16.一种用于可变机构的控制方法，所述可变机构包括活动构件和致动器，所述活动构件包括在两个限制构件之间往复运动的接合部，所述致动器驱动所述活动构件，其中在所述可变机构中，所述致动器驱动所述活动构件以改变待被控制物体的预定机械特性，并且所述控制方法由控制装置执行，所述控制方法包括：

计算所述活动构件自基准位置起的位移量；

基于所述基准位置和所述活动构件自所述基准位置起的位移量来计算所述活动构件的绝对位置；

基于所述绝对位置使用所述致动器控制所述活动构件的移动；

当满足预定条件时，驱动所述活动构件直到所述接合部接触所述两个限制构件中的一个限制构件，并且将在判定所述活动构件的位移停止时的所述活动构件的绝对位置，作为与所述两个限制构件中的该一个限制构件对应的基准位置来学习；

当停止对所述控制装置供电时，将在所述致动器的运行停止时的所述活动构件的绝对位置，作为初始基准位置来学习；

当对所述控制装置供电时，自对所述控制装置供电之前最后一次停止所述供电时学习到的初始基准位置起驱动所述活动构件，直到所述接合部接触所述两个限制构件中的所述一个限制构件，并且计算一侧位移量，所述一侧位移量为到判定所述活动构件的位移停止为止所述活动构件的自该初始基准位置起的位移量；

计算一侧距离，所述一侧距离为自所述初始基准位置到在学习到所述初始基准位置之前由于满足所述预定条件而学习到的所述基准位置的距离；以及

如果所述一侧位移量小于所述一侧距离，则判定在由所述两个限制构件限定的所述活动构件的活动范围内与所述两个限制构件中的所述一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物。

17.根据权利要求16所述的控制方法，进一步包括：

驱动所述活动构件直到所述接合部接触所述两个限制构件中的一个限制构件，计算在判定所述活动构件的位移停止时所述活动构件的绝对位置，驱动所述活动构件直到所述接合部接触所述两个限制构件中的另一个限制构件，计算在判定所述活动构件的位移停止时所述活动构件的绝对位置，并且计算作为这两个绝对位置之间的所述活动构件的位移量的总位移量；并且

如果所述总位移量小于预定的判定值，则基于所述一侧位移量与所述一侧距离之间的比较执行关于落入异物的判定。

18.根据权利要求17所述的控制方法，其中

基于由所述两个限制构件限定的所述活动范围的距离的测量值来设定所述预定的判定值；并且

所述控制方法进一步包括：如果所述总位移量小于所述预定的判定值并且所述一侧位移量等于所述一侧距离，则判定在由所述两个限制构件限定的所述活动构件的所述活动范围中与所述两个限制构件中的另一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物。

19.根据权利要求17所述的控制方法，其中

基于由所述两个限制构件限定的所述活动范围的距离的测量值来设定所述预定的判定值；并且

所述控制方法进一步包括：如果所述总位移量小于所述预定的判定值并且所述一侧距离与所述一侧位移量之间的差小于所述预定的判定值与所述总位移量之间的差，则判定在由所述两个限制构件限定的所述活动构件的所述活动范围中与所述两个限制构件中的另一个限制构件对应的部位侧上的区域中落入异物。

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