JP2005299466A

JP2005299466A - バルブリフト調整装置

Info

Publication number: JP2005299466A
Application number: JP2004115398A
Authority: JP
Inventors: Seiji Morino; 精二森野; Masaaki Suganuma; 正章菅沼
Original assignee: Asmo Co Ltd; Denso Corp
Current assignee: Asmo Co Ltd; Denso Corp
Priority date: 2004-04-09
Filing date: 2004-04-09
Publication date: 2005-10-27

Abstract

【課題】駆動回路に必要な信号線の数を低減するモータ利用型のバルブリフト調整装置を提供する。
【解決手段】バルブリフト調整装置の駆動回路８０は、（Ａ）制御回路７２から制御信号を受信し、制御信号が電圧の高低により正逆を表している指令方向へモータ２０を回転させるための駆動信号を生成する駆動信号生成手段８２と、（Ｂ）駆動信号生成手段８２の生成した駆動信号によるスイッチング素子８８のオンオフに応じてモータ２０への通電状態を切換える通電切換手段８１とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、バルブリフト調整装置に関する。

例えば特許文献１に開示されるように、モータの回転トルクを利用して内燃機関（以下、エンジンという）における最大バルブリフト量を調整するバルブリフト調整装置が公知である。こうしたモータ利用型のバルブリフト調整装置では、モータを通電駆動する駆動回路が用いられている。この駆動回路としては、従来、エンジンの制御回路から受信する制御信号に従ってモータに通電すると共に、当該駆動回路において変化する電気的物理量を監視しその監視結果を表すモニタ信号を制御回路へ送信するようにしたものが考えられている。

特開２００２−１６１７６４号公報

しかし、従来の駆動回路は、モータを回転させる指令方向として正転方向を表す制御信号と、当該指令方向として逆転方向を表す制御信号とを別々に制御回路から受信する。そのため、駆動回路が制御回路から制御信号を受信するために必要な信号線の数が多くなっている。

また、従来の駆動回路は、印加電圧や流通電流といった複数の電気的物理量の監視結果をそれぞれ別のモニタ信号により表して制御回路に伝えている。そのため、駆動回路から制御回路へモニタ信号を送信するために必要な信号線の数が多くなっている。しかも従来の駆動回路は、モニタ信号としてアナログ信号を生成しているため、例えば駆動回路の流通電流を表すモニタ信号を制御回路へ送信する場合、駆動回路と制御回路とのグランド電位を一致させるための信号線がそれらの回路間にさらに必要となる。

尚、従来の制御回路には、エンジン制御用の信号線を接続するための端子が多数設けられているため、当該制御回路とバルブリフト調整装置の駆動回路との間に必要な信号線の数を低減し制御回路における端子数の増大を抑制することは重要である。
本発明の目的は、駆動回路に必要な信号線の数を低減するモータ利用型のバルブリフト調整装置を提供することにある。

請求項１〜３に記載の発明によると、駆動回路の駆動信号生成手段が制御回路から受信する制御信号は、モータを回転させる指令方向の正逆を電圧の高低により表している。これにより、指令方向を表すための制御信号が一つになるので、駆動回路が制御回路から制御信号を受信するために必要な信号線の数が低減される。

請求項３に記載の発明によると、駆動回路の駆信号生成手段は、指令方向を表す制御信号としての第一制御信号とは別に制御回路から受信する第二制御信号の電圧が低側に設定時間以上保持されるとき、駆動信号のデューティ比を０％に設定する。このとき駆動回路の通電切換手段では、デューティ比が０％の駆動信号によりスイッチング素子がオフされるため、モータへの通電を確実に停止させることができる。

請求項４〜７に記載の発明によると、駆動回路のモニタ手段は、駆動回路の通電手段において変化する複数の電気的物理量を監視する。そして駆動回路のモニタ信号生成手段は、モニタ手段による複数の電気的物理量の監視結果に応じてデューティ比が変化するモニタ信号を生成する。これにより、複数の電気的物理量の監視結果を一つのモニタ信号により表すことができるので、駆動回路から制御回路へモニタ信号を送信するために必要な信号線の数が低減される。しかもモニタ信号生成手段は、デューティ比が変化する信号即ちデジタル信号をモニタ信号とするので、駆動回路と制御回路とのグランド電位を一致させるための信号線が不要となる。

請求項５に記載の発明によると、駆動回路の通電手段に印加されている印加電圧が実質的に０Ｖとなるときモニタ信号のデューティ比が０％に設定され、当該印加電圧が０Ｖより大きくなるときモニタ信号のデューティ比が０％より大きな値に設定される。これにより、通電手段に電圧が印加されているか否かを制御回路に正しく伝えることができる。

請求項６に記載の発明によると、駆動回路の通電手段を流通する流通電流が閾値より小さくなるとき、モニタ信号のデューティ比が流通電流との間に相関を持つ相関値に設定される。これにより、例えば通電手段の流通電流が閾値より小さくなる正常時には、当該流通電流の変化を精確に制御回路へと伝えることができる。しかも請求項６に記載の発明によると、通電手段の流通電流が閾値以上の大きさとなるとき、モニタ信号のデューティ比が相関値とは異なる固定値に設定される。これにより、例えば流通電流が閾値以上の大きさとなる過電流時には、そうした過電流の発生を制御回路に正しく伝えることができる。

請求項１〜７に記載の発明において制御回路は、エンジンを制御しないものであってもよいし、請求項８に記載の発明のようにエンジンを制御するものであってもよい。尚、エンジンを制御する制御回路では、それと駆動回路との間に必要な信号線の数が上述の如く低減されるため、端子数の増大を抑制することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施形態によるバルブリフト調整装置の要部を図２〜図４に示す。バルブリフト調整装置２は、モータ駆動装置７０により駆動されるモータ２０の回転トルクを利用して、エンジンにおける最大バルブリフト量を吸気バルブについて調整する。

バルブリフト調整装置２は、制御軸３０を軸方向に直線駆動するアクチュエータ１０と、対象とする最大バルブリフト量を制御軸３０の軸方向位置に基づいて変化させるリフト量変化機構（図示しない）とから構成される。
図２に示すようにアクチュエータ１０は、モータ２０、制御軸３０、伝達部４０、駆動カム５０（図４参照）、角度センサ６０及びモータ駆動装置７０を備えている。

モータ２０はＤＣブラシモータであり、コイルが巻回されている回転子２２と、回転子２２の外縁を覆っている永久磁石２４とを有している。モータ２０において回転子２２と共に回転する回転軸２６の端部には、モータギア２８が一体回転可能に固定されている。
制御軸３０は、一方側の端部で伝達部４０の支持枠４１と結合し、他方側でリフト量変化機構と結合している。制御軸３０の軸方向は、モータ２０の回転軸２６と直交する方向に設定されている。図３及び図４に示すように、制御軸３０の一方の端部に設けられた結合部３２は、制御軸３０と直交する方向で支持枠４１の結合部４２と重なり嵌合している。結合部３２，４２はクリップ４６によって相互の離脱を防止されている。

伝達部４０は、箱形の支持枠４１と、当該支持枠４１により制御軸３０とは反対側で正逆転自在に支持されているローラ４４とを有している。
駆動カム５０のカム軸５２は、モータ２０の回転軸２６に対し平行となるようにして支持枠４１の内側に正逆転自在に挿入されている。駆動カム５０の外周面には、ローラ４４に摺接するカム面５３が形成されている。図２に示すようにカム軸５２の両端部には、それぞれカムギア５４，５６が一体回転可能に固定されている。モータギア２８とカムギア５４とは互いに噛み合うことで減速機構を構成している。カムギア５４の回転角度範囲は、当該カムギア５４に設けられた二つの突起（図示しない）がそれぞれ係止部材５８，５９に係止されることにより制限される。

角度センサ６０は、カムギア５６と噛み合うセンサギア６２を有している。角度センサ６０は、センサギア６２と共に回転するセンサ回転部材（図示しない）の回転角度をホール素子等により検出する。角度センサ６０はモータ駆動装置７０に接続されており、回転角度の検出信号をモータ駆動装置７０へと送信する。

モータ駆動装置７０は、制御回路としてのＥＣＵ７２並びに駆動回路としてのＥＤＵ８０等から構成されている。ＥＣＵ７２は角度センサ６０の検出信号を始め、エンジン回転数、アクセル開度等の各種の検出信号を受信し、それらの検出信号に基づいて、制御信号を生成すると共にエンジンの点火装置、燃料噴射装置等を制御する。ＥＤＵ８０はＥＣＵ７２の生成した制御信号を受信し、当該制御信号に従ってモータ２０を通電駆動する。

次に、バルブリフト調整装置２の作動について説明する。
ＥＤＵ８０からの通電によりモータ２０が回転すると、モータギア２８及びカムギア５４を通じてモータ２０の回転トルクが駆動カム５０に伝達される。駆動カム５０がローラ４４と摺接しつつ回転すると、ローラ４４を支持する支持枠４１が制御軸３０の軸方向へ制御軸３０と共に往復直線移動する。このときリフト量変化機構は、駆動カム５０のカム面５３のカムプロフィールに従って移動する制御軸３０の軸方向位置に応じて最大バルブリフト量を変化させる。

次に、モータ駆動装置７０について詳細に説明する。尚、以下の説明では、各種デジタル信号の電圧について、高側の電圧をＨレベル、また低側の電圧をＬレベルという。
モータ駆動装置７０において、図１に示すＥＣＵ７２は例えばマイクロコンピュータ等の電気回路で構成され、ＥＤＵ８０へ送信する二つの制御信号を生成する。ここで一方の第一制御信号は、モータ２０において実現させる回転軸２６の回転方向を指令方向Ｄ_ｃとし、当該指令方向Ｄ_ｃの正逆を電圧の高低により表すようにしたデジタル信号である。図５に示すように本実施形態の第一制御信号は、指令方向Ｄ_ｃとして正転方向を表すときＨレベルとなり、指令方向Ｄ_ｃとして逆転方向を表すときＬレベルとなるように生成される。他方の第二制御信号は、モータ２０において実現させる回転軸２６の回転数に応じて指令デューティ比Ｒ_ｃを設定し、当該指令デューティ比Ｒ_ｃを表すようにしたデジタル信号である。本実施形態の第二制御信号は、それ自身のデューティ比が指令デューティ比Ｒ_ｃと一致するように生成される。即ち図６に示すように、第二制御信号の所定の周期Ｔに対してＨレベルとなる時間ｔ_Ｈの割合が指令デューティ比Ｒ_ｃに一致させられる。

図１に示すようにモータ駆動装置７０のＥＤＵ８０は、ブリッジ部８１と、駆動信号生成部８２と、モニタ信号生成部８３とを有している。
ブリッジ部８１は、モータ２０を負荷とするＨブリッジ回路で構成されており、二つのアーム８４を有している。ブリッジ部８１において、モータ２０への通電経路となる各アーム８４の一端はリレー８５を介して電源８６に接続されており、また各アーム８４の他端は接地されている。これにより、例えばＥＣＵ７２等によってリレー８５がオンされるときにはブリッジ部８１に電圧が印加され、リレー８５がオフされるときにはブリッジ部８１に電圧が印加されない。各アーム８４においてモータ２０のコイルに接続された接続点８７を挟む両側には、スイッチング素子８８とそれに並列に接続された寄生ダイオード（図示しない）との組が一組ずつ設けられている。各アーム８４のスイッチング素子８８は例えばＭＯＳ型の電界効果トランジスタ等で構成されてそれぞれのゲートを駆動信号生成部８２に接続されており、駆動信号生成部８２から与えられる駆動信号によってオンオフをスイッチングされる。本実施形態のスイッチング素子８８はいずれも、デジタル信号である駆動信号がＨレベルとなるときオン状態となり、駆動信号がＬレベルとなるときオフ状態となる。尚、以下の説明では、各アーム８４において接続点８７より電源８６側に設けられたスイッチング素子８８を上段スイッチング素子８８ａ，８８ｂ、また各アーム８４において接続点８７より接地側に設けられたスイッチング素子８８を下段スイッチング素子８８ｃ，８８ｄという。

本実施形態のブリッジ部８１では、上段及び下段スイッチング素子８８ａ，８８ｂ，８８ｃ，８８ｄのオンオフの組み合わせに応じてモータ２０への通電状態が切換わる。
具体的には、上段及び下段スイッチング素子８８ａ，８８ｂ，８８ｃ，８８ｄが全てオフされるとき、モータ２０は通電されない。そのため、モータ２０が停止する。
上段スイッチング素子８８ａ及び下段スイッチング素子８８ｄがオンされ、上段スイッチング素子８８ｂ及び下段スイッチング素子８８ｃがオフされるときには、回転軸２６に正転方向の回転トルクを与えるようにしてモータ２０が通電される。

上段スイッチング素子８８ｂ及び下段スイッチング素子８８ｃがオンされ、上段スイッチング素子８８ａ及び下段スイッチング素子８８ｄがオフされるときには、回転軸２６に逆転方向の回転トルクを与えるようにしてモータ２０が通電される。
上段スイッチング素子８８ａ，８８ｂがオンされ、下段スイッチング素子８８ｃ，８８ｄがオフされるときには、モータ２０のコイルにおける残留電圧が減少するようにして環流電流が流通する。

駆動信号生成部８２は二本の信号線９０を介してＥＣＵ７２と接続されており、ＥＣＵ７２から第一及び第二制御信号を、それぞれ対応する信号線９０を通じて受信する。駆動信号生成部８２は、上段及び下段スイッチング素子８８ａ，８８ｂ，８８ｃ，８８ｄのそれぞれに与える駆動信号を生成する。

本実施形態の駆動信号生成部８２は、図７に示すように、上段及び下段スイッチング素子８８ａ，８８ｂ，８８ｃ，８８ｄへの駆動信号を第一及び第二制御信号に従ってパルス幅変調する。尚、図７では、上段及び下段スイッチング素子８８ａ，８８ｂ，８８ｃ，８８ｄをそれぞれＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄと略記している。
具体的に駆動信号生成部８２は、第二制御信号が設定時間ｔ_ｓ以上Ｌレベルに保持されているとき、上段及び下段スイッチング素子８８ａ，８８ｂ，８８ｃ，８８ｄに与える全ての駆動信号のデューティ比を０％に固定する。ここで設定時間ｔ_ｓは、第二制御信号の周期Ｔより長い時間に設定され、例えば周期Ｔが５００μｓのとき１ｍｓに設定される。このようにして各駆動信号のデューティ比が設定される図７の期間αには、ブリッジ部８１がモータ２０への通電を停止する。

一方、駆動信号生成部８２は、Ｌレベルとなった第二制御信号が設定時間ｔ_ｓ内にＨレベルへ切換わっており且つ第一制御信号の表す指令方向Ｄ_ｃが正転方向であるとき、下段スイッチング素子８８ｄに与える駆動信号のデューティ比を第二制御信号の表す指令デューティ比Ｒ_ｃに応じて変化させる。それと共に駆動信号生成部８２は、上段スイッチング素子８８ｂに与える駆動信号のデューティ比について、当該駆動信号が下段スイッチング素子８８ｄへの駆動信号の立下がりより遅れて立上がり且つ下段スイッチング素子８８ｄへの駆動信号の立上がりより早く立下がるように、変化させる。また、それと共に駆動信号生成部８２は、上段スイッチング素子８８ａに与える駆動信号のデューティ比を１００％に固定し、下段スイッチング素子８８ｃに与える駆動信号のデューティ比を０％に固定する。このようにして各駆動信号のデューティ比が設定される図７の期間βには、ブリッジ部８１がモータ２０を正転方向へ回転させるように通電することができる。

また一方、駆動信号生成部８２は、Ｌレベルとなった第二制御信号が設定時間ｔ_ｓ内にＨレベルへ切換わっており且つ第一制御信号の表す指令方向Ｄ_ｃが逆転方向であるとき、下段スイッチング素子８８ｃに与える駆動信号のデューティ比を第二制御信号の表す指令デューティ比Ｒ_ｃに応じて変化させる。それと共に駆動信号生成部８２は、上段スイッチング素子８８ａに与える駆動信号のデューティ比について、当該駆動信号が下段スイッチング素子８８ｃへの駆動信号の立下がりより遅れて立上がり且つ下段スイッチング素子８８ｃへの駆動信号の立上がりより早く立下がるように、変化させる。また、それと共に駆動信号生成部８２は、上段スイッチング素子８８ｂに与える駆動信号のデューティ比を１００％に固定し、下段スイッチング素子８８ｄに与える駆動信号のデューティ比を０％に固定する。このようにして各駆動信号のデューティ比が設定される図７の期間γには、ブリッジ部８１がモータ２０を逆転方向へ回転させるように通電することができる。

図１に示すブリッジ部８１の各アーム８４において、リレー８５を介して電源８６の接続された接続点９１と上段スイッチング素子８８ａ，８８ｂとの間に負荷抵抗素子９２が設けられている。このようにブリッジ部８１に設けられた二つの負荷抵抗素子９２は、それぞれ両端においてモニタ信号生成部８３と接続されている。本実施形態のモニタ信号生成部８３は、ブリッジ部８１の接続点９１に接続されると共に接地されているが、ブリッジ部８１において各アーム８４の接地側端が相互接続されている接続点９３と接続点９１とに接続されていてもよい。モニタ信号生成部８３は、負荷抵抗素子９２を流通する流通電流Ｉ並びにブリッジ部８１に印加されている印加電圧Ｖを監視し、その監視結果を表すデジタル信号をモニタ信号として生成する。

本実施形態のモニタ信号生成部８３は、印加電圧Ｖ及び流通電流Ｉの監視結果に応じてデューティ比Ｒ_ｍが変化するモニタ信号を生成する。
具体的にモニタ信号生成部８３は、印加電圧Ｖが実質的に０Ｖであることを確認したとき、モニタ信号のデューティ比Ｒ_ｍを０％に設定する。

一方、モニタ信号生成部８３は、印加電圧Ｖが０Ｖより大きく且つ流通電流Ｉが閾値Ｉ_ｔｈより小さな正常値であることを確認したとき、図８に示すようにモニタ信号のデューティ比Ｒ_ｍを流通電流Ｉとの間に相関を持つ相関値Ｒ_ｉに設定する。ここで閾値Ｉ_ｔｈは、ブリッジ部８１及びモータ２０の故障を招くおそれのある６０Ａ等に設定されてモニタ信号生成部８３に予め記憶されている値である。また、相関値Ｒ_ｉは、０％より大きな１０％等の最小値と１００％より小さな９０％等の最大値との間を流通電流Ｉに比例して変化するように、モニタ信号生成部８３が算定する値である。尚、相関値Ｒ_ｉの算定には、流通電流Ｉと相関値Ｒ_ｉとの相関を表すようにモニタ信号生成部８３に予め記憶されている計算式又はマップ等が用いられる。

また一方、モニタ信号生成部８３は、印加電圧Ｖが０Ｖより大きく且つ流通電流Ｉが閾値Ｉ_ｔｈ以上の異常値であることを確認したとき、図８に示すように相関値Ｒ_ｉとは異なる固定値Ｒ_ｆにモニタ信号のデューティ比Ｒ_ｍを設定する。ここで固定値Ｒ_ｆは、相関値Ｒ_ｉの最大値より大きな１００％等に設定されてモニタ信号生成部８３に予め記憶されている値である。尚、本実施形態のモニタ信号生成部８３は、流通電流Ｉが閾値Ｉ_ｔｈ以上の異常値であることを確認した場合に、ブリッジ部８１及びモータ２０に過電流が流れていると判断し、駆動信号生成部８２に停止信号を与える。この停止信号を受けて駆動信号生成部８２は、上段及び下段スイッチング素子８８ａ，８８ｂ，８８ｃ，８８ｄに与える全ての駆動信号についてデューティ比を０％とすることで、モータ２０への通電を停止する。

図１に示すように、モニタ信号生成部８３は一本の信号線９４を介してＥＣＵ７２と接続されており、上述のようにデューティ比Ｒ_ｍを設定してなるモニタ信号を信号線９４によってＥＣＵ７２へと送信する。モニタ信号を受信したＥＣＵ７２は、当該モニタ信号のデューティ比Ｒ_ｍに基づいてモニタ信号生成部８３による印加電圧Ｖ並びに流通電流Ｉの監視結果を知ることができる。そこで本実施形態のＥＣＵ７２は、モニタ信号のデューティ比Ｒ_ｍが固定値Ｒ_ｆとなったとき、流通電流Ｉが異常値である即ちブリッジ部８１及びモータ２０に過電流が流れていると判断し、第一及び第二制御信号の生成を即座に中止する。

このように本実施形態では、駆動信号生成部８２が駆動信号生成手段に相当し、ブリッジ部８１が通電切換手段に相当する。また、本実施形態では、駆動信号生成部８２及びブリッジ部８１が通電手段に相当し、モニタ信号生成部８３がモニタ手段及びモニタ信号生成手段に相当する。

以上説明した本実施形態によると、ＥＤＵ８０の駆動信号生成部８２がＥＣＵ７２から受信する第一制御信号は、モータ２０を回転させる指令方向Ｄ_ｃの正逆を電圧の高低により表す信号とされる。これにより、指令方向Ｄ_ｃを表すための制御信号が一つになるので、ＥＤＵ８０がＥＣＵ７２から制御信号を受信するのに必要な信号線９０の数が従来に比べて低減される。また、本実施形態においてモニタ信号は、印加電圧Ｖ及び流通電流Ｉの双方の監視結果に応じてデューティ比Ｒ_ｍが変化する信号とされる。これにより、印加電圧Ｖ及び流通電流Ｉの監視結果が一つのモニタ信号により表されるので、ＥＤＵ８０からＥＣＵ７２へモニタ信号を送信するのに必要な信号線９４の数が従来に比べて低減される。しかも本実施形態によると、デューティ比Ｒ_ｍが変化するデジタル信号をモニタ信号として生成しているので、ＥＤＵ８０とＥＣＵ７２とのグランド電位を一致させるための信号線が不要となる。以上より、ＥＤＵ８０とＥＣＵ７２との間に必要な信号線が低減されるので、コストが下がるのみならず、エンジンを制御するＥＣＵ７２において端子の増設を抑えることができる。

さらに本実施形態によると、印加電圧Ｖが実質的に０Ｖとなるときモニタ信号のデューティ比Ｒ_ｍが０％に設定され、印加電圧Ｖが０Ｖより大きくなるときモニタ信号のデューティ比Ｒ_ｍが０％より大きな相関値Ｒ_ｉ又は固定値Ｒ_ｆに設定される。これにより、負荷抵抗素子９２を有するブリッジ部８１に電圧が印加されているか否かをＥＣＵ７２に正しく伝えることができる。また、本実施形態において流通電流Ｉが閾値Ｉ_ｔｈより小さな正常値となるときには、モニタ信号のデューティ比Ｒ_ｍが流通電流Ｉとの間に比例相関を持つ相関値Ｒ_ｉに設定されるので、流通電流Ｉの変化を精確にＥＣＵ７２へと伝えることができる。さらにまた、本実施形態において流通電流Ｉが閾値Ｉ_ｔｈ以上の異常値となるときには、モニタ信号のデューティ比Ｒ_ｍが相関値Ｒ_ｉの最大値より大きな固定値Ｒ_ｆに設定されるので、ブリッジ部８１における過電流の発生をＥＣＵ７２に正しく伝えることができる。

尚、上述の実施形態では、制御回路としてのＥＣＵ７２にエンジンの制御機能を持たせているが、ＥＣＵ７２にエンジンの制御機能を持たせないようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、モータ２０を回転させる指令方向Ｄ_ｃの正逆を電圧の高低により表す第一制御信号と、印加電圧Ｖ及び流通電流Ｉの監視結果に応じてデューティ比Ｒ_ｍが変化するモニタ信号とを共に生成しているが、それら二つの信号のうちいずれか一方のみを生成するようにしてもよい。

さらに上述の実施形態では、流通電流Ｉが閾値Ｉ_ｔｈより小さな正常値となるときモニタ信号のデューティ比Ｒ_ｍを流通電流Ｉとの間に比例相関を持つ相関値Ｄ_ｉに設定しているが、流通電流Ｉと相関値Ｄ_ｉとの相関は比例相関以外であってもよい。またさらに上述の実施形態では、流通電流Ｉが閾値Ｉ_ｔｈ以上の異常値となるときモニタ信号のデューティ比Ｒ_ｍを相関値Ｒ_ｉの最大値より大きな固定値Ｒ_ｆに設定しているが、相関値Ｒ_ｉの最小値より小さく且つ０％より大きな固定値にモニタ信号のデューティ比Ｒ_ｍを設定してもよい。

加えて上述の実施形態では、ＤＣブラシモータ２０を通電駆動するＥＤＵ８０を駆動回路として備えたバルブリフト調整装置２に本発明を適用した例について説明した。これに対し、ブラシレスモータ等といった公知のモータを通電駆動する駆動回路を備えたバルブリフト調整装置に本発明を適用してもよい。尚、ブラシレスモータを通電駆動する駆動回路を備えたバルブリフト調整装置に本発明を適用する場合には、ブラシレスモータの相数に応じた列数のアームを有するブリッジ回路（ブリッジ部）を駆動回路に設けて、各アームのスイッチング素子をオンオフさせるようにする。
さらに加えて上述の実施形態では、吸気バルブについて最大バルブリフト量を調整するバルブリフト調整装置２に本発明を適用した例について説明した。これに対し、排気バルブについて最大バルブリフト量を調整するバルブリフト調整装置に本発明を適用してもよい。

本発明の一実施形態によるバルブリフト調整装置のモータ駆動装置を示すブロック図である。本発明の一実施形態によるバルブリフト調整装置の要部を示す部分断面斜視図である。本発明の一実施形態によるアクチュエータの要部を示す斜視図である。本発明の一実施形態によるアクチュエータの要部を示す側面図である。図１のＥＣＵにより生成される第一制御信号について説明するための模式図である。図１のＥＣＵにより生成される第二制御信号について説明するための模式図である。図１のＥＤＵの作動について説明するための模式図である。図１のＥＤＵの作動について説明するための模式図である。

符号の説明

２バルブリフト調整装置、１０アクチュエータ、２０モータ、３０制御軸、４０伝達部、５０駆動カム、６０角度センサ、７０モータ駆動装置、７２ＥＣＵ（制御回路）、８０ＥＤＵ（駆動回路）、８１ブリッジ部（通電切換手段、通電手段）、８２駆動信号生成部（駆動信号生成手段、通電手段）、８３モニタ信号生成部（モニタ手段、モニタ信号生成手段）、８４アーム、８５リレー、８６電源、８８（８８ａ，８８ｂ，８８ｃ，８８ｄ）スイッチング素子、９０，９４信号線、９２負荷抵抗素子、Ｄ_ｃ指令方向、Ｄ_ｉ相関値、Ｉ流通電流、Ｉ_ｔｈ閾値、Ｒ_ｃ指令デューティ比、Ｒ_ｆ固定値、Ｒ_ｉ相関値、Ｒ_ｍモニタ信号のデューティ比、ｔ_ｓ設定時間、Ｖ印加電圧

Claims

モータを通電駆動する駆動回路を備え、前記モータの回転トルクを利用して内燃機関における最大バルブリフト量を調整するバルブリフト調整装置であって、
前記駆動回路は、
制御回路から制御信号を受信し、前記制御信号が電圧の高低により正逆を表している指令方向へ前記モータを回転させるための駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
前記駆動信号によるスイッチング素子のオンオフに応じて前記モータへの通電状態を切換える通電切換手段と、
を有することを特徴とするバルブリフト調整装置。
前記駆動信号生成手段は、前記制御回路から前記制御信号としての第一制御信号並びに第二制御信号を受信し、前記第二制御信号が表す指令デューティ比に応じてデューティ比が変化する前記駆動信号を生成することを特徴とする請求項１に記載のバルブリフト調整装置。
前記駆動信号生成手段は、前記第二制御信号の電圧が低側に設定時間以上保持されるとき前記駆動信号のデューティ比を０％に設定し、
前記通電切換手段は、デューティ比が０％である前記駆動信号により前記スイッチング素子がオフされるとき前記モータへの通電を停止することを特徴とする請求項２に記載のバルブリフト調整装置。
モータを通電駆動する駆動回路を備え、前記モータの回転トルクを利用して内燃機関における最大バルブリフト量を調整するバルブリフト調整装置であって、
前記駆動回路は、
制御回路から制御信号を受信し、前記制御信号に従って前記モータに通電する通電手段と、
前記通電手段において変化する複数の電気的物理量を監視するモニタ手段と、
前記モニタ手段による複数の前記電気的物理量の監視結果に応じてデューティ比が変化するモニタ信号を生成し、当該モニタ信号を前記制御回路へ送信するモニタ信号生成手段と、
を有することを特徴とするバルブリフト調整装置。
前記モニタ手段は、前記通電手段に印加されている印加電圧を前記電気的物理量として監視し、
前記モニタ信号生成手段は、前記印加電圧が実質的に０Ｖとなるとき前記モニタ信号のデューティ比を０％に設定し、前記印加電圧が０Ｖより大きくなるとき前記モニタ信号のデューティ比を０％より大きな値に設定することを特徴とする請求項４に記載のバルブリフト調整装置。
前記モニタ手段は、前記通電手段を流通する流通電流を監視し、
前記モニタ信号生成手段は、前記流通電流が閾値より小さくなるとき前記モニタ信号のデューティ比を前記流通電流との間に相関を持つ相関値に設定し、前記流通電流が前記閾値以上の大きさとなるとき前記モニタ信号のデューティ比を前記相関値とは異なる固定値に設定することを特徴とする請求項４又は５に記載のバルブリフト調整装置。
前記相関値は、０％より大きな最小値と１００％より小さな最大値との間を前記流通電流に比例して変化するように算定され、
前記固定値は、前記最大値より大きな値に固定されていることを特徴とする請求項６に記載のバルブリフト調整装置。
前記内燃機関を制御する前記制御回路を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のバルブリフト調整装置。