JP2008215247A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】学習値の学習のためにアクチュエータを駆動範囲の範囲端へと駆動する際、それが機関運転に影響を及ぼしたり、範囲端への到達時に破損が生じたりすることを抑制することのできる内燃機関の可変動弁装置を提供する。
【解決手段】ブラシレスモータ４７の実際の回転角と検出値とのずれに対応する値としてＨｉ端学習値の学習を行う際、ブラシレスモータ４７がその回転角範囲（０〜３６００℃）における吸気バルブの最大リフト量及び作動角の増加側の範囲端（Ｈｉ端）に向けて駆動される。このようにブラシレスモータ４７をＨｉ端へと駆動する際、そのブラシレスモータ４７の駆動速度が制限される。従って、同モータ４７のＨｉ端への駆動に伴う吸気バルブの最大リフト量及び作動角の急変がエンジン運転に影響を及ぼすことを抑制できるとともに、Ｈｉ端への到達時の衝撃が大となってブラシレスモータ４７や変換機構４８等に破損が生じることを抑制できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の可変動弁装置に関するものである。

従来より、内燃機関の可変動弁装置として、吸気バルブや排気バルブといった機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構を備え、同機構を所定の駆動範囲内で駆動されるアクチュエータによって動作させるものが知られている。

こうした可変動弁装置において、機関バルブのバルブ特性を精密に制御するには、実際のバルブ特性を正確に検出し、それが目標とする特性となるよう可変動弁機構を動作させること、言い換えればアクチュエータを駆動制御することが重要になる。機関バルブの実際のバルブ特性を検出する方法としては、そのバルブ特性がアクチュエータの上記駆動範囲内での駆動位置に対応したものになることから、アクチュエータの駆動位置を検出する位置センサを設け、同センサによって検出されるアクチュエータの駆動位置を用いて機関バルブの実際のバルブ特性を検出することが考えられる。

ただし、上記位置センサによって検出されるアクチュエータの上記駆動範囲内での駆動位置は、常にアクチュエータの実際の駆動位置（機関バルブのバルブ特性）に対応しているとは限らず、その実際の駆動位置に対応した値からずれることがある。例えば、位置センサの出力にノイズが発生することに起因して、位置センサによって検出されるアクチュエータの駆動位置が実際の駆動位置に対応した値からずれる場合がある。この場合、位置センサによって検出されるアクチュエータの駆動位置が不正確になり、ひいては同駆動位置に基づき検出される機関バルブのバルブ特性が不正確になる。このため、検出されたバルブ特性に基づきアクチュエータを駆動し、機関バルブのバルブ特性を目標とする特性に制御しようとしても、それを正しく行えなくなるという不具合が生じる。

こうした不具合を抑制するには、位置センサによって検出されたアクチュエータの駆動位置における実際の駆動位置に対するずれ量を求め、そのずれ量に対応する分の補正を上記検出された駆動位置に施し、その検出された駆動位置を実際の駆動位置に対応する値へと戻すことが必要になる。

このため、特許文献１では、アクチュエータをその駆動範囲の範囲端へと駆動することが要求されているとき、言い換えれば機関バルブのバルブ特性を上記範囲端に対応する特性とすることの要求される機関運転状態であるとき、以下のような処理を実施するようにしている。すなわち、アクチュエータをその駆動範囲の範囲端へと駆動し、その範囲端に達したときに位置センサによって検出されるアクチュエータの駆動位置を学習値として記憶（学習）する。そして、学習した学習値（検出された駆動位置）を上記範囲端での駆動位置の適正値と比較し、両者のずれ量に対応する分の補正を位置センサによって検出されたアクチュエータの駆動位置に施すようにしている。

こうした補正を通じて位置センサにより検出されたアクチュエータの駆動位置が実際の駆動位置に対応する値とされ、その駆動位置に基づき検出される機関バルブのバルブ特性が正確なものとされる。なお、上記文献では、アクチュエータが上記範囲端に到達したときに位置センサによって検出されるアクチュエータの駆動位置を学習値として学習しているが、上記検出された駆動位置の適正位置に対するずれ量を学習値として学習することも考えられる。この場合、学習値（ずれ量）に対応する分の補正を位置センサによって検出されたアクチュエータの駆動位置に施すことにより、上記と同等の効果が得られるようになる。
特開２００３−４１９５５公報（段落［００３１］〜［００３５］）

ところで、学習値の学習を行うためのアクチュエータの駆動範囲の範囲端への駆動は、その範囲端に対応した機関バルブのバルブ特性が要求される機関運転状態のときに行われるため、上記アクチュエータの駆動位置を上記範囲端としたときにそれが機関運転への悪影響に繋がることはない。ただし、上記アクチュエータを範囲端へと駆動する過程での駆動速度が速すぎると、それに伴う機関バルブのバルブ特性の急変が機関運転に影響を及ぼしかねない。また、アクチュエータの上記変位端への到達時の衝撃が大となり、アクチュエータ等に破損が生じるおそれもある。

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、学習値の学習のためにアクチュエータを駆動範囲の範囲端へと駆動する際、それが機関運転に影響を及ぼしたり、範囲端への到達時に破損が生じたりすることを抑制することのできる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。

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。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構と、その可変動弁機構を動作させるべく所定の駆動範囲内で駆動されるアクチュエータと、そのアクチュエータの駆動位置を検出する検出手段と、検出された前記駆動位置に基づき前記アクチュエータを前記駆動範囲内で駆動制御する制御手段とを備え、学習条件の成立をもって前記アクチュエータを前記駆動範囲の範囲端へと駆動し、同変位端に到達した状態で前記検出手段によって検出される前記駆動位置の適正位置からのずれ量を学習値として学習する内燃機関の可変動弁装置において、前記学習値の学習のために前記アクチュエータを前記範囲端へと駆動する際、そのアクチュエータの駆動速度を制限する制限手段を備えた。

上記構成によれば、学習値の学習のためにアクチュエータをその駆動範囲の範囲端へと駆動する際、同アクチュエータの駆動速度が制限されるため、アクチュエータの範囲端への駆動が機関運転に影響を及ぼしたり、アクチュエータの範囲端への到達時に破損が生じたりすることを抑制することができる。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記制限手段は、前記アクチュエータを前記範囲端へと駆動する際、そのアクチュエータの駆動速度を同駆動に伴う機関運転への影響が許容レベルを越えないよう制限するものとした。

上記構成によれば、学習値の学習のためにアクチュエータをその駆動範囲の範囲端へと駆動する際、それによる機関運転への影響を的確に許容レベルまでに抑え、同駆動による問題の発生を回避することができる。

請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明では、前記内燃機関は、アクセル操作量の増加に伴い機関出力を増加させるべく吸入空気量の増加が図られるものであり、前記可変動弁機構は、前記機関バルブのバルブ特性として吸気バルブの最大リフト量及び作動角を可変とするものであり、前記学習値の学習のために前記アクチュエータが駆動される前記範囲端は、前記吸気バルブの最大リフト量及び作動角を大とする側の範囲端であり、前記制限手段は、前記アクセル操作量が大であるときには小であるときに比べて前記アクチュエータの駆動速度の制限を緩和するものとした。

学習値の学習を行うべくアクチュエータを範囲端へと駆動すると、吸気バルブの最大リフト量及び作動角が大とされ、内燃機関の吸入空気量が増加側に変化することとなる。また、学習値の学習を行うときであれ、そうでないときであれ、アクセル操作量が大となって機関出力増加が要求されたときには、それに応じて機関出力を増加させるべく内燃機関の吸入空気量の増加が図られる。

ここで、学習値の学習を行うべくアクチュエータを上記範囲端へと駆動する際、アクセル操作量が大である場合には上記範囲端側に向けて駆動されるアクチュエータの駆動速度を比較的速くすることが好ましい。これは、アクセル操作量が大であるということは機関出力の増加を要求していることを意味し、上記範囲端側に向けて駆動されるアクチュエータの駆動速度を速めて吸気バルブの最大リフト量及び作動角の増加（吸入空気量の増加）を速め、上記要求に対応して機関出力を速やかに増加させることが好ましいためである。しかし、このようなとき仮に制限手段によるアクチュエータの駆動速度の制限が過度に大きく行われると、それによって内燃機関の吸入空気量の増加速度が大きく制限され、アクセル操作による機関出力の増加要求に対し実際の機関出力の増加が遅くなってもたつき感を与えることになる。

上記構成によれば、学習値の学習を行うべくアクチュエータを範囲端へと駆動するときに駆動速度を制限する際、アクセル操作量が大であるときには小であるときに比べて同駆動速度の制限が緩和される。従って、アクセル操作量が小であって機関出力要求が小さいときにはアクチュエータの駆動速度を機関運転への影響を抑えることの可能なレベルへと制限し、機関出力の増加を要求すべくアクセル操作量を大としているときには上記駆動速度の制限が過度に行われて機関出力の増加に関しもたつき感を与えることのないようにすることができる。

請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明において、前記制限手段は、前記アクチュエータの駆動速度の制限を前記アクセル操作量が大となるほど徐々に大きく緩和してゆくものとした。

上記構成によれば、学習値の学習を行うためのアクチュエータの駆動が機関運転に与える影響を許容レベルとするうえでの適切なアクチュエータの駆動速度の制限と、機関出力増加に関してのもたつき感を与えることのないようにするうえでの上記制限の緩和とを、最適な状態で両立させることができる。従って、学習値の学習を行うためのアクチュエータの駆動が機関運転に与える影響を許容レベルとしながら、アクセル操作量が大きい値であるときの機関出力増加に関してのもたつき感を可能な限り小さく抑えることができるようになる。

請求項５記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記制限手段は、前記アクチュエータを前記範囲端へと駆動する際、そのアクチュエータの駆動速度を同駆動による前記アクチュエータの前記範囲端への到達時に破損が生じることのない値で且つ最速となるよう制限するものとした。

上記構成によれば、学習値の学習のためにアクチュエータをその駆動範囲の範囲端へと駆動する際、その範囲端への到達を速やかに行いつつ、到達時の破損を回避することができる。

以下、本発明を自動車用エンジンに適用した一実施形態を図１〜図１１に従って説明する。
図１は、エンジン１における所定気筒のシリンダヘッド２周りの構造を示す拡大断面図である。このエンジン１においては、シリンダヘッド２、シリンダブロック３、及びピストン５によって燃焼室６が区画され、この燃焼室６には吸気通路７及び排気通路８が接続されている。そして、吸気通路７と燃焼室６との間は吸気バルブ９の開閉動作によって連通・遮断され、排気通路８と燃焼室６との間は排気バルブ１０の開閉動作によって連通・遮断されるようになる。

シリンダヘッド２には、吸気バルブ９及び排気バルブ１０を駆動するための吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２が設けられている。これら吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２は、エンジン１のクランクシャフトからの回転伝達によって回転するようになっている。また、吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２には、それぞれ吸気カム１１ａ及び排気カム１２ａが設けられている。そして、これら吸気カム１１ａ及び排気カム１２ａの吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２との一体回転を通じて、吸気バルブ９及び排気バルブ１０が開閉動作するようになっている。

また、エンジン１には、吸気バルブ９及び排気バルブ１０といった機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構として、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角を可変とする可変動弁機構１４が吸気カム１１ａと吸気バルブ９との間に設けられている。この可変動弁機構１４の動作を通じて、例えば吸入空気量を多く必要とするエンジン運転状態になるほど、最大リフト量及び作動角が大となるよう制御される。これは最大リフト量及び作動角を大とするほど、吸気通路７から燃焼室６への空気の吸入が効率よく行われ、上述した吸入空気量に関する要求を満たすことが可能なためである。

次に、可変動弁機構１４の詳細な構造について説明する。
可変動弁機構１４は、回転する吸気カム１１ａにより押されて上記吸気カムシャフト１１と平行に延びるロッカシャフト１５及びコントロールシャフト１６の軸線を中心に揺動する入力アーム１７と、この入力アーム１７の揺動に基づき上記軸線を中心に揺動する出力アーム１８とを備えている。入力アーム１７に関しては、ローラ１９が回転可能に取り付けられるとともに、そのローラ１９が吸気カム１１ａに押しつけられるようコイルスプリング２０によって吸気カム１１ａ側に付勢されている。また、出力アーム１８は、その揺動時にロッカアーム２１に押しつけられ、同ロッカアーム２１を介して吸気バルブ９をリフトさせる。

このロッカアーム２１の基端部はラッシュアジャスタ２２によって支持され、同ロッカアーム２１の先端部は吸気バルブ９に接触している。また、ロッカアーム２１は吸気バルブ９のバルブスプリング２４によって出力アーム１８側に付勢され、これによりロッカアーム２１の基端部と先端部との間に回転可能に支持されたローラ２３が出力アーム１８に押しつけられている。従って、吸気カム１１ａの回転に基づき入力アーム１７及び出力アーム１８が揺動すると、出力アーム１８がロッカアーム２１を介して吸気バルブ９をリフトさせ、吸気バルブ９の開閉動作が行われるようになる。

可変動弁機構１４では、パイプ状のロッカシャフト１５内に配置されたコントロールシャフト１６を軸方向に変位させることで、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置を変更することが可能となっている。このように、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置を変更すると、上記吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角が可変とされる。即ち、入力アーム１７と出力アーム１８とを揺動方向について互いに接近させるほど、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角は小となってゆく。逆に、入力アーム１７と出力アーム１８とを揺動方向について互いに離間させるほど、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角は大となってゆく。

なお、吸気バルブ９が開閉駆動（正確にはリフト）されると、その際の反力が可変動弁機構１４の入力アーム１７と出力アーム１８とを互いに接近させようとする方向、言い換えれば上記最大リフト量及び作動角を減少させようとする方向に働くこととなる。従って、可変動弁機構１４における上記最大リフト量及び作動角を減少させる方向への作動は、上記反力に従った方向への作動ということになる。また、可変動弁機構１４における上記最大リフト量及び作動角を増加させる方向への作動は、上記反力に抗した方向への作動ということになる。

次に、可変動弁機構１４を動作させる上記コントロールシャフト１６を軸方向に変位させるためのアクチュエータ、及び、そのアクチュエータを駆動制御する制御装置について、図２を参照して説明する。

アクチュエータは、同図に示されるコントロールシャフト１６の基端部（図中右端部）に変換機構４８を介して連結されたブラシレスモータ４７を備えている。上記変換機構４８は、ブラシレスモータ４７の回転運動をコントロールシャフト１６の軸方向への直線運動に変換するためのものである。そして、アクチュエータの所定の駆動範囲内での駆動、より詳しくはブラシレスモータ４７の所定の回転角範囲内での回転駆動を通じて、コントロールシャフト１６が軸方向に変位させられ、可変動弁機構１４が動作されることとなる。なお、ブラシレスモータ４７の上記回転角範囲とは、その範囲端が同モータ４７の回転（コントロールシャフト１６の軸線方向移動）の機械的な制限によって定められるものであって、例えば同モータ４７の１０回転分の回転角範囲（０〜３６００°）となっている。

ちなみに、ブラシレスモータ４７を逆回転させると、コントロールシャフト１６は先端（図中左端）側に変位し、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置が互いに接近するように変更される。また、ブラシレスモータ４７を正回転させると、コントロールシャフト１６は基端（図中右端）側に変位し、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置が互いに離間するように変更される。こうしたブラシレスモータ４７の回転駆動による入力アーム１７及び出力アーム１８の揺動方向についての相対位置の変更を通じて、吸気カム１１ａの回転により出力アーム１８が揺動したときの吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角が可変とされる。

ブラシレスモータ４７には、三つの電気角センサＳ１〜Ｓ３、及び二つの位置センサＳ４，Ｓ５が設けられている。
三つの電気角センサＳ１〜Ｓ３は、ブラシレスモータ４７の回転時、同モータ４７のロータと一体回転する４極の多極マグネットの磁気に応じて、図３（ａ）〜（ｃ）に示されるようなパルス状の信号、すなわちハイ信号「Ｈ」とロー信号「Ｌ」とを交互に出力するものである。また、各電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号は、互いに位相をずらした状態で出力されるようになっている。すなわち、こうしたパルス信号の波形が得られるよう、上記ロータに対する各電気角センサＳ１〜Ｓ３の周方向位置が定められている。なお、各電気角センサＳ１〜Ｓ３のうちの一つのセンサから出力されるパルス信号のエッジは、ブラシレスモータ４７の４５°回転毎に発生している。また、上記一つのセンサからのパルス信号は、他のセンサからのパルス信号に対し、ブラシレスモータ４７の３０°回転分だけ進み側及び遅れ側に位相をずらした状態となっている。

二つの位置センサＳ４，Ｓ５は、ブラシレスモータ４７の回転時、同モータ４７のロータと一体回転する４８極の多極マグネットの磁気に応じて、図３（ｄ）及び（ｅ）に示されるようなパルス状の信号、すなわちハイ信号「Ｈ」とロー信号「Ｌ」とを交互に出力するものである。また、各位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号は、互いに位相をずらした状態で出力されるようになっている。すなわち、こうしたパルス信号の波形が得られるよう、上記ロータに対する各位置センサＳ４，Ｓ５の周方向位置が定められている。なお、各位置センサＳ４，Ｓ５の内の一方のセンサから出力するパルス信号のエッジは、ブラシレスモータ４７の７．５°回転毎に発生している。また、上記一方のセンサからのパルス信号は、他方のセンサからのパルス信号に対し、ブラシレスモータ４７の３．７５°回転分だけ位相をずらした状態となっている。

従って、電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号のエッジ間隔が１５°であるのに対し、位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号のエッジ間隔は３．７５°と上記１５°というエッジ間隔よりも短くなっている。更に、電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号のエッジ発生から次回のエッジ発生までには、位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号のエッジが４回発生するようになっている。

コントロールシャフト１６を軸方向に変位させるべく回転駆動されるブラシレスモータ４７の制御装置は、吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角といった吸気バルブ９のバルブ特性の制御など、エンジン１の各種制御を行う電子制御装置５０（図２）を備えている。この電子制御装置５０は、上記各種制御にかかる演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果が一時的に記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。

電子制御装置５０の入力ポートには、上述した電気角センサＳ１〜Ｓ３及び位置センサＳ４，Ｓ５が接続されるほか、更に以下のセンサを含む各種センサが接続されている。
・自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル踏込量）を検出するアクセルポジションセンサ５１。

・エンジン１の吸気通路７に設けられたスロットルバルブの開度（スロットル開度）を検出するスロットルポジションセンサ５２。
・上記吸気通路７を通じて燃焼室６に吸入される空気の量を検出するエアフローメータ５３。

・エンジン１の出力軸の回転に対応する信号を出力してエンジン回転速度の検出等に用いられるクランクポジションセンサ５４。
・自動車の運転者により切り換え操作され、現在の切換位置に対応した信号を出力するイグニッションスイッチ５５。

また、電子制御装置５０の出力ポートには、ブラシレスモータ４７の駆動回路等が接続されている。電子制御装置５０は、上記各種センサから入力した検出信号に基づきエンジン運転状態を把握する。そして、その把握したエンジン運転状態に基づきブラシレスモータ４７を駆動してコントロールシャフト１６を軸方向に変位させることで、可変動弁機構１４が動作されて吸気バルブ９のバルブ特性制御が行われる。吸気バルブ９のバルブ特性、すなわち吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角は、コントロールシャフト１６の軸方向位置、言い換えればブラシレスモータ４７の上記所定回転角範囲内での回転角（アクチュエータの駆動位置）に対応したものとなる。

ブラシレスモータ４７の駆動は、図３（ａ）〜（ｃ）に示される各電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号の出力パターンに応じて図３（ｆ）に示される電気角カウンタＥのカウンタ値を変化させ、そのカウンタ値に基づきコイル４２の通電相を切り換えることによって行われる。より詳しくは、図４（ａ）に示されるように、各電気角センサＳ１〜Ｓ３から各々ハイ信号「Ｈ」とロー信号「Ｌ」とのいずれが出力されているかに応じて、電気角カウンタＥのカウンタ値として「０」〜「５」の範囲内の連続した整数値のうちのいずれかが当てはめられる。その結果、ブラシレスモータ４７の正回転時（図３中右向き）には、「０」〜「５」の範囲内の整数値が「０」→「１」→「２」→「３」→「４」→「５」→「０」といった順序で順方向に電気角カウンタＥのカウンタ値として当てはめられる。また、ブラシレスモータ４７の逆回転時（図３中左向き）には、電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号の出力パターンに応じて、「０」〜「５」の範囲内の各整数値が「５」→「４」→「３」→「２」→「１」→「０」→「５」といった順序で逆方向に電気角カウンタＥのカウンタ値として当てはめられる。そして、この電気角カウンタＥのカウンタ値に基づき、ブラシレスモータ４７の通電層を切り換えることで、同モータの正回転方向または逆回転方向への駆動が行われる。

ところで、ブラシレスモータ４７の駆動により可変動弁機構１４を動作させ、吸気バルブ９のバルブ特性を精密に制御するには、ブラシレスモータ４７の回転角を正確に検出し、その回転角が目標とするバルブ特性に対応する回転角となるようブラシレスモータ４７を駆動制御することが重要になる。なお、吸気バルブ９のバルブ特性（ここでは吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角）は、ブラシレスモータ４７の上記所定回転角範囲内での回転角に対応したものとなることは上述したとおりである。従って、ブラシレスモータ４７の回転角を検出すれば、その回転角に基づき吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角を検出することができるようになる。

以下、本実施形態におけるブラシレスモータ４７の回転角の検出手順について、図３のタイミングチャート、及び図４（ｂ）の表を併せ参照して説明する。
図３において、（ａ）〜（ｅ）は、ブラシレスモータ４７の回転時における同モータ４７の回転角変化に対し、各センサＳ１〜Ｓ５からパルス信号がどのように出力されるかを示す波形図である。また、（ｆ）〜（ｈ）ではそれぞれ、ブラシレスモータ４７の回転時における同モータ４７の回転角の変化に対し、電気角カウンタＥ、位置カウンタＰ、及びストロークカウンタＳのカウンタ値がどのように推移するかを示している。

位置カウンタＰは、エンジン１を運転開始する際のイグニッションスイッチ５５のオン操作（イグニッションオン）後、ブラシレスモータ４７の回転角がどれだけ変化したかを表すものである。この位置カウンタＰのカウンタ値は、イグニッションオン後のブラシレスモータ４７の回転時における各位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号の出力パターンに基づき増減される。詳しくは、図４（ｂ）に示されるように、位置センサＳ４，Ｓ５のうち、一方のセンサからパルス信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとのいずれが生じているか、及び、他方のセンサからハイ信号「Ｈ」とロー信号「Ｌ」とのいずれが出力されているかに応じて、位置カウンタＰのカウンタ値に対し「＋１」と「−１」とのいずれかが加算される。なお、同図において、「↑」はパルス信号の立ち上がりエッジを表し、「↓」はパルス信号の立ち下がりエッジを表している。

そして、ブラシレスモータ４７の正回転中であれば、位置カウンタＰのカウンタ値は、図３（ｄ）及び（ｅ）に示される位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号のエッジ毎に「１」ずつ加算されてゆき、図３（ｇ）中の右方向に変化してゆく。また、ブラシレスモータ４７の逆回転中であれば、位置カウンタＰのカウンタ値は、上記エッジ毎に「１」ずつ減算されてゆき、図３（ｇ）中の左方向に変化してゆく。なお、この位置カウンタＰは、イグニッションスイッチ５５のオフ操作（イグニッションオフ）がなされたとき、「０」にリセットされる。従って、位置カウンタＰのカウンタ値は、イグニッションオン後にブラシレスモータ４７の回転角がどれだけ変化したかを表すものとなる。

また、上記ストロークカウンタＳは、ブラシレスモータ４７の上記所定回転角範囲における逆回転方向、言い換えれば吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の減少方向についての範囲端を基準とした同モータ４７の回転角を表すものである。このストロークカウンタＳのカウンタ値は、位置カウンタＰのカウンタ値、Ｌｏ端学習値Ｐｒ１、Ｈｉ端学習値Ｐｒ２に基づき、次の式「Ｓ＝Ｐ＋Ｐｒ１ …（１）」もしくは式「Ｓ＝Ｐ＋Ｐｒ２ …（２）」を用いて設定される。こうして設定されたストロークカウンタＳのカウンタ値は、図３（ｇ）に示されるように変化する位置カウンタＰのカウンタ値に応じて図３（ｈ）に示されるように変化し、ブラシレスモータ４７の回転角（アクチュエータの駆動位置）に対応した値となる。従って、このストロークカウンタＳのカウンタ値に基づきブラシレスモータ４７の回転角を検出することが可能になる。

式（１）におけるＬｏ端学習値Ｐｒ１は、ストロークカウンタＳのカウンタ値に基づき検出されるブラシレスモータ４７の回転角と同モータ４７の実際の回転角との間のずれ量に対応する値として学習されたものである。

ここで、可変動弁機構１４を備えたエンジン１においては、エンジン停止直前に吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角を次回のエンジン始動に備えて同始動に適した値となるようブラシレスモータ４７を駆動する停止処理が実施される。そして、こうした停止処理を通じて、エンジン１の始動に適した吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の得られる回転角（以下、始動回転角という）となるようブラシレスモータ４７が駆動された後、エンジン１が停止されることとなる。なお、上記始動回転角としては、通常、ブラシレスモータ４７のとり得る上記所定回転角範囲（０〜３６００°）における最小値（０°）と最大値（３６００°）との間の値をとる。従って、上記停止処理後におけるストロークカウンタＳのカウンタ値は、上記始動回転角に対応した値である図５の「Ｘ１」という「０」よりも大きい値になる。

このため、仮に位置カウンタＰのカウンタ値をそのままストロークカウンタＳのカウンタ値として設定した場合、イグニッションオン直後のストロークカウンタＳのカウンタ値がブラシレスモータ４７の実際の回転角に対応した値からずれることになる。これは、位置カウンタＰのカウンタ値がイグニッションオフ毎に「０」にリセットされ、イグニッションオン直後のストロークカウンタＳのカウンタ値が上記位置カウンタＰのカウンタ値に合わせて「０」になると、同カウンタ値がブラシレスモータ４７における上記所定回転角範囲の最小値に対応した値（「０」）となるためである。すなわち、このときにはブラシレスモータ４７の実際の回転角が上記開始回転角（≠「０」）となっているにもかかわらず、ストロークカウンタＳのカウンタ値が「０」となり、そのカウンタ値に基づき検出される回転角（「０°」）がこのときの実際の回転角である始動回転角（≠「０°」）からずれた値になる。

こうした不具合への対処として、イグニッションオンによるエンジン１の始動完了後、ストロークカウンタＳに基づき検出されるブラシレスモータ４７の回転角と同モータ４７の実際の回転角とのずれ量をＬｏ端学習値Ｐｒ１として学習するＬｏ端学習を実施し、そのＬｏ端学習値Ｐｒ１を用いたストロークカウンタＳのカウンタ値の設定が行われる。具体的には、まずブラシレスモータ４７の回転角が上記所定回転角範囲の最小値（０°）となるよう、同モータ４７が吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の減少側（図５の左側）の範囲端へと駆動され、その範囲端に到達したときの位置カウンタＰのカウンタ値Ｐ１に基づきＬｏ端学習値Ｐｒ１の学習が行われる。同学習では、このときのストロークカウンタＳのカウンタ値の本来の値である「０」から上記位置カウンタＰのカウンタ値Ｐ１を減算した値の正負を反転させ、その反転後の値（「−（０−ｐ１）」）がＬｏ端学習値Ｐｒ１として電子制御装置５０に設けられた不揮発性のメモリ５６に記憶される。

上記のように学習されたＬｏ端学習値Ｐｒ１は、位置カウンタＰのカウンタ値をストロークカウンタＳのカウンタ値としてそのまま設定した場合において、同カウンタ値に基づき検出されるブラシレスモータ４７の回転角と同モータ４７の実際の回転角とのずれ量（「−（０−ｐ１）」）に対応した値となる。このＬｏ端学習値Ｐｒ１を用いて、上記式「Ｓ＝Ｐ＋Ｐｒ１ …（１）」のようにストロークカウンタＳのカウンタ値が設定され、これにより同カウンタ値がブラシレスモータ４７の実際の回転角に対応した値となる。なお、上記Ｌｏ端学習値Ｐｒ１はエンジン１の毎回の運転開始後に実施される。従って、運転開始後にＬｏ端学習値Ｐｒ１の今回運転時の学習が完了するまでの間においては、ストロークカウンタＳのカウンタ値の設定に不揮発性のメモリ５６に記憶されている前回運転時に学習したＬｏ端学習値Ｐｒ１が用いられることとなる。

ところで、上記停止処理によりブラシレスモータ４７の回転角を始動回転角に調整したとしても、エンジン１の停止中にブラシレスモータ４７のメンテナンスを行う場合など同モータ４７の回転角がエンジン停止中に始動回転角（図５の「Ｘ１」に対応）からずれ、例えば図６の「Ｘ２」に対応した回転角となるおそれがある。この場合、イグニッションオン時に上記式「Ｓ＝Ｐ＋Ｐｒ１」のようにストロークカウンタＳのカウンタ値を設定したとしても、そのカウンタ値が「Ｘ１」という値になってブラシレスモータ４７の実際の回転角に対応した「Ｘ２」という値からずれることになる。これはエンジン１の前回運転時に学習されたＬｏ端学習値Ｐｒ１を用いて、上記ストロークカウンタＳのカウンタ値が設定されているためである。そして、上記のようにストロークカウンタＳのカウンタ値Ｘ１がブラシレスモータ４７の実際の回転角に対応した値Ｘ２からずれると、そのカウンタ値Ｘ１に基づき検出されるブラシレスモータ４７の回転角がブラシレスモータ４７の実際の回転角（Ｘ２に対応）からずれた値になる。

こうしたずれは、エンジン１の始動完了後に行われるＬｏ端学習値Ｐｒ１の学習（エンジン１の今回運転時におけるＬｏ端学習）が行われたときに解消される。すなわち、ブラシレスモータ４７が吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の減少側（図６の左側）の範囲端へと駆動され、その範囲端に到達したときの位置カウンタＰのカウンタ値が「Ｐ２」になったとすると、ストロークカウンタＳのカウンタ値の本来の値である「０」から上記「Ｐ２」を減算される。そして、その減算した値の正負を反転した値（「−（０−Ｐ２）」）がＬｏ端学習値Ｐｒ１として電子制御装置５０に設けられた不揮発性のメモリ５６に記憶（学習）される。このように学習された今回運転時のＬｏ端学習値Ｐｒ１（「−（０−Ｐ２）」）を用いてストロークカウンタＳのカウンタ値を設定することで、そのカウンタ値におけるブラシレスモータ４７の実際の回転角に対応した値からのずれが解消される。

ただし、Ｌｏ端学習を実施するためには、ブラシレスモータ４７をその回転角範囲における吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の減少側の範囲端まで駆動しなければならない。こうした範囲端へのブラシレスモータ４７の駆動は、エンジン１の吸入空気量の過度の減少を招くことから、それによるエンジン１の運転への影響が生じない状況、例えばフューエルカット中といった特殊な運転状況のもとでしか行えない。このため、Ｌｏ端学習の実行条件の一つとして上記フューエルカット中であるという条件を含めなければならず、その関係からＬｏ端学習を行う機会が少なくなることは避けられない。従って、エンジン１の始動完了後にＬｏ端学習を実施したくても、それをすぐに行うことができるとは限らず、Ｌｏ端学習の学習完了前のエンジン１の運転中においてストロークカウンタＳのカウンタ値がブラシレスモータ４７の実際の回転角に対応した値からずれるという不具合が生じたままになる。

式（２）におけるＨｉ端学習値Ｐｒ２は、こうした不具合の発生を抑制するためのものである。このＨｉ端学習値Ｐｒ２も、Ｌｏ端学習値Ｐｒ１と同じく、ストロークカウンタＳのカウンタ値に基づき検出されるブラシレスモータ４７の回転角と同モータ４７の実際の回転角との間のずれ量に対応する値として学習されるものである。ただし、Ｈｉ端学習値Ｐｒ２の学習を行うためのＨｉ端学習に関しては、Ｌｏ端学習値Ｐｒ１の学習を行うためのＬｏ端学習よりも高い頻度で実行可能な態様で行われるものであって、かつエンジン１の始動完了からＬｏ端学習が完了するまでの間に行われるものとされる。

具体的には、まずブラシレスモータ４７の回転角が上記所定回転角範囲の最大値（３６００°）となるよう、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の増加側（図７の右側）の範囲端へと同モータ４７が駆動され、その範囲端に到達したときの位置カウンタＰのカウンタ値Ｐ３に基づきＨｉ端学習値Ｐｒ２の学習が行われる。同学習では、このときのストロークカウンタＳのカウンタ値の本来の値である「ｎ」から上記位置カウンタＰのカウンタ値Ｐ３を減算した値（「ｎ−ｐ３」）がＨｉ端学習値Ｐｒ２として設定（学習）される。

上記のように学習されたＨｉ端学習値Ｐｒ２（「ｎ−ｐ３」）は、位置カウンタＰのカウンタ値をストロークカウンタＳのカウンタ値としてそのまま設定した場合において、同カウンタ値に基づき検出されるブラシレスモータ４７の回転角と同モータ４７の実際の回転角とのずれ量（図６の「−（０−Ｐ２）」）に対応した値となる。そして、エンジン１の始動完了後にＬｏ端学習が完了するまでの間は、上記式（１）に基づくストロークカウンタＳのカウンタ値の設定に代えて、上記Ｈｉ端学習値Ｐｒ２を用いた上記式「Ｓ＝Ｐ＋Ｐｒ２ …（２）」に基づくストロークカウンタＳのカウンタ値の設定が行われる。これにより、ストロークカウンタＳのカウンタ値がブラシレスモータ４７の実際の回転角に対応した値となる。そして、同カウンタ値に基づきブラシレスモータ４７の回転角を検出することにより、検出した回転角の同モータ４７における実際の回転角からのずれが解消される。

こうしたＨｉ端学習値Ｐｒ２の学習は、ブラシレスモータ４７をその回転角範囲における吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の増加側の範囲端に駆動することによって行われる。ここで、ブラシレスモータ４７の上記範囲端への駆動に際しては、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の増加に伴いエンジン１の吸入空気量が多くなる傾向があるものの、こうした傾向はエンジン１のスロットルバルブの閉じ側への制御等によって抑えることが可能であるため、エンジン１の通常の運転時であっても上記駆動を実行することができる。従って、Ｈｉ端学習に関しては、Ｌｏ端学習に比べて学習の実行条件（学習条件）が緩やかであって同Ｈｉ端学習の実行可能な機会が多くなることから、Ｌｏ端学習の実施前であっても行うことが可能になる。なお、Ｈｉ端学習の具体的な実行条件としては、吸入空気量を多く必要とするエンジン運転状態であること等の条件が含まれている。

以上のように、エンジン１の運転開始後であってＬｏ端学習が完了するまでの間において、Ｈｉ端学習を行って上記式（２）に基づきストロークカウンタＳのカウンタ値の設定を行うことで、そのカウンタ値に基づき検出されるブラシレスモータ４７の回転角の実際の回転角に対するずれを速やかに解消することができる。このため、エンジン１の運転開始後、Ｌｏ端部学習を実行する機会がないことに起因して、ストロークカウンタＳのカウンタ値に基づき検出されるブラシレスモータ４７の回転角が実際の回転角からずれたままになるという状態が生じることを抑制できる。

ただし、Ｈｉ端学習では、ブラシレスモータ４７の回転角範囲における吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の増加側の範囲端にて、Ｈｉ端学習値Ｐｒ２の学習が完了するまで同モータ４７の回転角を維持しなければならない。こうした範囲端でのブラシレスモータ４７の回転角の維持は吸気バルブ９の開閉駆動時の反力に抗して行わなければならず、その反力の影響を受けて同モータ４７の回転角を必ずしも維持できるとは限らないことから、学習完了後のＨｉ端学習値Ｐｒ２の正確さに関しては学習完了後のＬｏ端学習値Ｐｒ１の正確さに比べて劣るものとなる。すなわち、上記ずれ量に対応した値としての正確さに関しては、Ｈｉ端学習値Ｐｒ２よりもＬｏ端学習値Ｐｒ１の方が正確な値ということになる。

従って、Ｈｉ端学習の完了後にＬｏ端学習の実行条件が成立したときには、今回のエンジン１の運転でのＬｏ端学習値Ｐｒ１の学習を行い、その後は上記式（２）に基づくストロークカウンタＳのカウンタ値の設定に代えて、同Ｌｏ端学習値Ｐｒ１を用いた上記式「Ｓ＝Ｐ＋Ｐｒ１ …（１）」に基づくカウンタ値の設定が行われる。これによりストロークカウンタＳのカウンタ値がブラシレスモータ４７の実際の回転角に対応する値として正確なものとされる。

次に、Ｈｉ端学習の際に行われるブラシレスモータ４７の駆動、すなわち吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の増加側の範囲端への駆動について説明する。
Ｈｉ端学習の実施中のブラシレスモータ４７の駆動制御としては、ブラシレスモータ４７の回転角の目標値として目標回転角が設定され、ストロークカウンタＳのカウンタ値に基づき検出された同モータ４７の回転角が上記目標回転角に合わせ込まれるようブラシレスモータ４７を駆動するという制御が実施される。

上記目標回転角は、Ｈｉ端学習の開始後（タイミングＴ１後）において、図８の実線Ｌ１で示されるように、ブラシレスモータ４７の上記所定回転角範囲における吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の増加側の範囲端（Ｈｉ端）に対応する値よりも大きい値であるｍａｘ値に変化させられる。このｍａｘ値に関しては、ストロークカウンタＳのカウンタ値にブラシレスモータ４７の実際の回転角（破線Ｌ２）に対応する値からのずれが生じたとしても、上記カウンタ値に基づき検出された回転角（実線Ｌ２）を上記ｍａｘ値に達するよう同モータ４７を駆動したときにブラシレスモータ４７が上記範囲端に到達し得る程度に大きくされる。

ブラシレスモータ４７は、ストロークカウンタＳのカウンタ値に基づき検出された同モータ４７の回転角（実線Ｌ２）を、上記目標回転角（ｍａｘ値）に合わせ込むように駆動される。そして、ブラシレスモータ４７の実際の回転角が図中の破線Ｌ３で示されるように上記範囲端（Ｈｉ端）に到達すると（タイミングＴ２）、同Ｈｉ端に同モータ４７が突き当てられた状態でＨｉ端学習値Ｐｒ２の学習が行われる。このＨｉ端学習値Ｐｒ２の学習が完了するまでは、ブラシレスモータ４７をＨｉ端に突き当てた状態が保持される。なお、学習されたＨｉ端学習値Ｐｒ２は、上記検出された回転角（Ｌ２）と実際の回転角（Ｌ３）とのずれ量に対応した値になる。

ところで、ブラシレスモータ４７を上記Ｈｉ端へと駆動する際の駆動速度（回転速度）が速すぎると、すなわち図８におけるタイミングＴ１〜Ｔ２間の破線Ｌ３の傾きが大きすぎると、同モータ４７の駆動に伴う吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の急変がエンジン運転に影響を及ぼしかねない。また、ブラシレスモータ４７を上記Ｈｉ端へと駆動する際の駆動速度が速すぎると、そのＨｉ端への到達時の衝撃が大となり、ブラシレスモータ４７や変換機構４８等に破損が生じるおそれもある。

こうしたことを抑制するため、本実施形態では、Ｈｉ端学習のためにブラシレスモータ４７を上記Ｈｉ端へと駆動する際、そのブラシレスモータ４７の駆動速度を制限する。具体的には、目標回転角をＨｉ端学習の開始後に直ちに上記ｍａｘ値とするのではなく、目標回転角のｍａｘ値への変化を図９のタイミングＴ１〜Ｔ３間における実線Ｌ４で示されるように徐々に行うべく、同ｍａｘ値に向けて変化する目標回転角の変化速度を制限する。これにより、ブラシレスモータ４７の実際の回転角のＨｉ端への変化が図中の破線Ｌ５で示されるように徐々に行われ、Ｈｉ端に向けて駆動される同モータ４７の駆動速度が制限されることとなる。このようにブラシレスモータ４７の駆動速度を制限することで、上述した不具合の発生を抑制することができるようになる。なお、ブラシレスモータ４７のＨｉ端への駆動速度は、上記ｍａｘ値に向けて変化する目標回転角の変化速度を大きく制限して遅くするほど、それに基づき同じく大きく制限されて遅くなる。

ここで、上記ｍａｘ値に向けて変化するブラシレスモータ４７の目標回転角の変化速度の制限の仕方について、すなわち図９におけるタイミングＴ１〜Ｔ３の間における上記目標回転角の変化速度の制限の仕方について、詳しく説明する。

同変化速度の制限は、可変設定可能な速度制限値の大きさに基づいて実施される。すなわち、同速度制限値が小さくなるほど上記ｍａｘ値に向けて変化する目標回転角の変化速度が大きく制限されて遅くされ、逆に速度制限値が大きくなるほど上記目標回転角の変化速度の制限が緩和される。そして、速度制限値の大きさについては、以下の（Ａ）及び（Ｂ）の条件を満たすように設定される。

（Ａ）Ｈｉ端学習を行うべく、ブラシレスモータ４７をＨｉ端に駆動したときの吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の変化に伴うエンジン運転への影響が許容レベルを越えない。

（Ｂ）ブラシレスモータ４７のＨｉ端への到達時に破損が生じることなく、かつ同モータ４７のＨｉ端への到達が最速となる。
なお、Ｈｉ端学習を行うべくブラシレスモータ４７をＨｉ端へと駆動する際、上記速度制限値の大きさに基づきブラシレスモータ４７の目標回転角の変化速度を制限して同モータ４７の駆動速度を制限するにしても、そのときにアクセル踏込量が大である場合にはＨｉ端に向けて駆動される同モータ４７の駆動速度を比較的速くすることが好ましい。これは、アクセル操作量が大であるということはエンジン出力の増加を要求していることを意味し、Ｈｉ端へのブラシレスモータ４７の駆動速度を速めて吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の増加（吸入空気量の増加）を速め、上記要求に対応してエンジン出力を速やかに増加させることが好ましいためである。こうした状況のもとでは、ブラシレスモータ４７のＨｉ端側への駆動中にスロットルバルブの閉じ側への制御等が行われていても、同スロットルバルブがアクセル踏込量に応じて開き側に制御される。

しかし、このときブラシレスモータ４７の駆動速度の制限が過度に大きく行われると、アクセルペダルの踏み込みによってエンジン出力の増加を要求しているにもかかわらず、エンジン出力の増加が遅くなってもたつき感を与えることになる。これは、アクセルペダルの踏み込みによるエンジン出力の増加要求に対し、Ｈｉ端に向かって駆動されるブラシレスモータ４７の駆動速度が過度に制限された状態にあっては、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の増加による吸入空気量の増加が遅くなり、エンジン出力の増加が速やかに行われなくなるためである。

このため、速度制限値の大きさに関しては、上記（Ａ）及び（Ｂ）の条件を満たしつつ、図１０に示されるようにアクセル踏込量が大となるほど徐々に大きくなるよう可変設定される。ここで、速度制限値を大きくすればするほど、Ｈｉ端学習時におけるＨｉ端に向けてのブラシレスモータ４７の駆動に際しての駆動速度の制限が徐々に大きく緩和されることとなる。従って、Ｈｉ端学習のためにＨｉ端に向けてブラシレスモータ４７の駆動する際には、そのときのアクセル踏込量が大となればなるほど、同モータ４７の駆動速度の制限が徐々に大きく緩和される。

以上により、アクセル踏込量が小であってエンジン出力要求が小さいときには、ブラシレスモータ４７のＨｉ端への駆動速度をエンジン運転への影響を抑えることの可能なレベルへと制限することができる。また、エンジン出力の増加を要求すべくアクセル操作量を大としているときには、ブラシレスモータ４７のＨｉ端への駆動速度の制限が過度に行われることを抑制し、その駆動速度の過度な制限によってエンジン出力の増加に関しもたつき感を与えてしまうことを抑制できる。更に、アクセル踏込量が小の場合であれ、大の場合であれ、ブラシレスモータ４７のＨｉ端への駆動速度の制限によってＨｉ端到達時の同モータ４７や変換機構４８の破損を抑制することもできる。

次に、Ｈｉ端学習の実施時におけるｍａｘ値に向けてのブラシレスモータ４７の目標回転角の変化速度の制限について、駆動速度制限ルーチンを示す図１１のフローチャートを参照して説明する。この駆動速度制限ルーチンは、電子制御装置５０を通じて、たとえば所定時間毎の時間割り込みにて周期敵に実行される。

同ルーチンにおいては、Ｈｉ端学習の実施中であることを条件に（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ブラシレスモータ４７の目標回転角がｍａｘ値に対し未達であるか否かが判断され（Ｓ１０２）、ここで行程判定であれば同目標回転角のｍａｘ値への変化処理が実施される（Ｓ１０３）。そして、ステップＳ１０４の処理ではアクセル踏込量に基づき図１０に示されるように速度制限値が算出され、ステップＳ１０５の処理では上記速度制限値の大きさに基づき図９のタイミングＴ１〜Ｔ３の期間における上記目標回転角のｍａｘ値への変化速度が制限される。ここでは、アクセル踏込量が大となって速度制限値が大きくなるほど、上記目標回転角のｍａｘ値への変化速度の制限が緩和される。一方、上記ステップＳ１０２で否定判定がなされた場合には、すなわちブラシレスモータ４７の目標回転角がｍａｘ値に達している場合には、その目標回転角度が同ｍａｘ値に保持される（Ｓ１０６）。そして、こうした状態がＨｉ端学習の完了まで続けられる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）Ｈｉ端学習のためにブラシレスモータ４７をＨｉ端へと駆動する際、そのブラシレスモータ４７の駆動速度が制限される。より詳しくは、ブラシレスモータ４７をＨｉ端へと駆動する際における吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の変化に伴うエンジン運転への影響が許容レベルを越えないよう、Ｈｉ端に向けて駆動されるブラシレスモータ４７の駆動速度が制限される。従って、同モータ４７のＨｉ端への駆動時、それによるエンジン運転への影響を的確に許容レベルまでに抑え、同駆動による問題の発生を回避することができる。

（２）また、Ｈｉ端に向けて駆動されるブラシレスモータ４７の駆動速度の制限に関しては、その駆動による同モータ４７のＨｉ端への到達時に破損が生じることなく、かつ同モータ４７のＨｉ端への到達が最速となるようにも行われる。このため、同モータ４７のＨｉ端への駆動時、そのＨｉ端への到達を速やかに行いつつ、到達時のブラシレスモータ４７や変換機構４８等の破損を回避することができる。

（３）Ｈｉ端学習を行うべくブラシレスモータ４７をＨｉ端へと駆動する際、ブラシレスモータ４７の駆動速度を制限するにしても、そのときにアクセル踏込量が大である場合には上記駆動速度を比較的速くすることが好ましい。仮に、このときブラシレスモータ４７の駆動速度の制限が過度に大きく行われると、アクセルペダルの踏み込みによってエンジン出力の増加を要求しているにもかかわらず、エンジン出力の増加が遅くなってもたつき感を与えることになる。こうしたもたつき感を抑制するため、Ｈｉ端学習のためにＨｉ端に向けてブラシレスモータ４７の駆動する際には、そのときのアクセル踏込量が大となるほど同モータ４７の駆動速度の制限が大きく緩和される。これにより、アクセル踏込量が小（エンジン出力要求小）のときにはブラシレスモータ４７のＨｉ端への駆動速度をエンジン運転への影響を抑えることの可能なレベルへと制限でき、アクセル操作量が大（エンジン出力の増加要求あり）のときには上記駆動速度の制限が過度に行われることによるエンジン出力増加のもたつき感を抑制できる。

（４）Ｈｉ端学習を行うべくブラシレスモータ４７のＨｉ端に向けて駆動する際、そのときのアクセル踏込量が大となればなるほど、同モータ４７の駆動速度の制限が徐々に大きく緩和されるようになる。このため、上記ブラシレスモータ４７の駆動がエンジン運転に与える影響を許容レベルとするうえでの適切な同モータ４７の駆動速度の制限と、エンジン出力の増加に関してのもたつき感を与えることのないようにするうえでの上記制限の緩和とを、最適な状態で両立することができる。従って、上記ブラシレスモータ４７の駆動がエンジン運転に与える影響を許容レベルとしながら、アクセル踏込量が大きいときのエンジン出力増加に関するもたつき感を可能な限り小さく抑えることができる。

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ブラシレスモータ４７の駆動速度の制限の緩和に関しては、必ずしもアクセル踏込量の大きさに応じて徐々に行う必要はなく、二段階や三段階など段階的に行うようにしてもよい。

・また、上記ブラシレスモータ４７の駆動速度の制限のアクセル踏込量の大きさに基づく緩和を必ずしも行う必要はない。
・上記ブラシレスモータ４７の駆動速度の制限をエンジン運転への影響を抑えることに特化したりＨｉ端到達時の破損を抑制することに特化したりしてもよい。

・上記実施形態では、Ｈｉ端学習をエンジン１の始動完了からＬｏ端学習完了までの間に行われるものとして説明したが、位置カウンタＰのカウンタ値が異常と判断されるとき、Ｈｉ端学習を実施して上記式（２）に基づきストロークカウンタＳのカウンタ値を設定するようにしてもよい。この場合、上記位置カウンタＰのカウンタ値の異常に伴いストロークカウンタＳのカウンタ値がブラシレスモータ４７の実際の回転角に対応する値からずれることを抑制できる。こうしたＨｉ端学習が実施されるときにブラシレスモータ４７の駆動に本発明を適用してもよい。

・Ｌｏ端学習を行うためのブラシレスモータ４７のＬｏ端への駆動の際に同モータ４７の駆動速度を制限してもよい。この場合、Ｌｏ端到達時の破損が抑制されるという効果が得られる。また、エンジン運転中にＬｏ端学習を行うことの可能なエンジンであれば、そのエンジン運転中におけるＬｏ端学習のためのブラシレスモータ４７の駆動の際、同駆動によるエンジン運転への影響を許容レベルとすることができるという効果が得られる。

・上記実施形態では、ブラシレスモータ４７の回転運動をコントロールシャフト１６の軸方向への運動に変換し、そのコントロールシャフト１６の軸方向変位を通じて駆動される可変動弁機構１４を例示したが、本発明の可変動弁機構はこれに限定されない。例えば、ブラシレスモータ４７の回転運動を直接的に受けて駆動される可変動弁機構を採用することも可能である。

・位置センサＳ４，Ｓ５を設ける代わりに、ブラシレスモータ４７の回転に伴いパルス信号を出力する他のセンサ、例えば光学式のセンサを設けることも考えられる。この場合、ブラシレスモータ４７と一体回転するスリット付円板の厚さ方向側方にそれぞれ発光素子と受光素子を備える光学式のセンサを周方向に複数設け、ブラシレスモータ４７の回転時に当該各センサからパルス信号を出力させるようにすることが考えられる。この場合の各センサからのパルス信号の出力パターンについては、スリット付円板におけるスリットのパターン、及び、光学式のセンサの数や位置によって調整される。

・位置センサＳ４，Ｓ５によるブラシレスモータ４７の回転角の検出を行う代わりに、磁気センサによるコントロールシャフト１６の軸方向位置の検出を行い、その軸方向位置に基づきブラシレスモータ４７の回転角を検出するようにしてもよい。

・可変動弁機構１４を駆動するアクチュエータとしてブラシレスモータ４７を備えるものを例示したが、他の形式のモータを備えるものであってもよい。
・可変動弁機構１４を油圧式のアクチュエータで駆動するようにしてもよい。

・排気バルブ１０のバルブ特性を可変とする可変動弁装置が設けられる場合、その可変動弁装置に本発明を適用してもよい。

本実施形態の可変動弁機構が適用されるエンジンのシリンダヘッド周りの構造を示す拡大断面図。 上記可変動弁機構を駆動するアクチュエータ、及び、そのアクチュエータを駆動制御する制御装置を示す略図。 （ａ）〜（ｈ）は、ブラシレスモータの回転角の変化に対する電気角センサＳ１〜Ｓ３のパルス信号の波形、位置センサＳ４，Ｓ５のパルス信号の波形、電気角カウンタＥのカウンタ値の推移、位置カウンタＰのカウンタ値の推移、及び、ストロークカウンタＳのカウンタ値の推移を示すタイミングチャート。 （ａ）は電気角センサＳ１〜Ｓ３からの信号に応じて変化する電気角カウンタＥのカウンタ値の変化態様を示す表、（ｂ）は位置センサＳ４，Ｓ５からの信号に応じた位置カウンタＰのカウンタ値の加減算態様を示す表。 Ｌｏ端学習時における位置カウンタ及びストロークカウンタのカウンタ値の変化を示す説明図。 Ｌｏ端学習時における位置カウンタ及びストロークカウンタのカウンタ値の変化を示す説明図。 Ｈｉ端学習時における位置カウンタ及びストロークカウンタのカウンタ値の変化を示す説明図。 Ｈｉ端学習時におけるブラシレスモータの目標回転角、実回転角、及び同モータの回転角の検出値の推移を示すタイムチャート。 Ｈｉ端学習時におけるブラシレスモータの目標回転角、実回転角、及び同モータの回転角の検出値の推移を示すタイムチャート。 アクセル踏込量の変化に対する速度制限値の変化を示すグラフ。 Ｈｉ端学習の実施時にブラシレスモータの目標回転角の変化速度を制限する手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…エンジン、２…シリンダヘッド、３…シリンダブロック、５…ピストン、６…燃焼室、７…吸気通路、８…排気通路、９…吸気バルブ、１０…排気バルブ、１１…吸気カムシャフト、１１ａ…吸気カム、１２…排気カムシャフト、１２ａ…排気カム、１４…可変動弁機構、１５…ロッカシャフト、１６…コントロールシャフト、１７…入力アーム、１８…出力アーム、１９…ローラ、２０…コイルスプリング、２１…ロッカアーム、２２…ラッシュアジャスタ、２３…ローラ、２４…バルブスプリング、４７…ブラシレスモータ、４８…変換機構、５０…電子制御装置（検出手段、制御手段、制限手段）、５１…アクセルポジションセンサ、５２…スロットルポジションセンサ、５３…エアフローメータ、５４…クランクポジションセンサ、５５…イグニッションスイッチ、５６…不揮発性メモリ、Ｓ１〜Ｓ３…電気角センサ、Ｓ４，Ｓ５…位置センサ（検出手段）。

Claims (5)

1. 機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構と、その可変動弁機構を動作させるべく所定の駆動範囲内で駆動されるアクチュエータと、そのアクチュエータの駆動位置を検出する検出手段と、検出された前記駆動位置に基づき前記アクチュエータを前記駆動範囲内で駆動制御する制御手段とを備え、学習条件の成立をもって前記アクチュエータを前記駆動範囲の範囲端へと駆動し、同変位端に到達した状態で前記検出手段によって検出される前記駆動位置の適正位置からのずれ量を学習値として学習する内燃機関の可変動弁装置において、
   前記学習値の学習のために前記アクチュエータを前記範囲端へと駆動する際、そのアクチュエータの駆動速度を制限する制限手段を備える
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. 前記制限手段は、前記アクチュエータを前記範囲端へと駆動する際、そのアクチュエータの駆動速度を同駆動に伴う機関運転への影響が許容レベルを越えないよう制限する
   請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
3. 前記内燃機関は、アクセル操作量の増加に伴い機関出力を増加させるべく吸入空気量の増加が図られるものであり、
   前記可変動弁機構は、前記機関バルブのバルブ特性として吸気バルブの最大リフト量及び作動角を可変とするものであり、
   前記学習値の学習のために前記アクチュエータが駆動される前記範囲端は、前記吸気バルブの最大リフト量及び作動角を大とする側の範囲端であり、
   前記制限手段は、前記アクセル操作量が大であるときには小であるときに比べて前記アクチュエータの駆動速度の制限を緩和する
   請求項２記載の内燃機関の可変動弁装置。
4. 前記制限手段は、前記アクチュエータの駆動速度の制限を前記アクセル操作量が大となるほど徐々に大きく緩和してゆく
   請求項３記載の内燃機関の可変動弁装置。
5. 前記制限手段は、前記アクチュエータを前記範囲端へと駆動する際、そのアクチュエータの駆動速度を同駆動による前記アクチュエータの前記範囲端への到達時に破損が生じることのない値で且つ最速となるよう制限する
   請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。

Images