JP2008291769A - アクチュエータの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機関停止操作が行われてアクチュエータの駆動が停止されたときの可動部の絶対位置を記憶している最中に発生した電力瞬断を適切に検出することのできるアクチュエータの制御装置を提供する。
【解決手段】機関始動操作によって制御部への電力供給が開始された後に「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更され、終了値書き込みフラグＦｂが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変更されて終了値の記憶が完了した後に「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変更されるように瞬断判定フラグＦｇの値を操作する。そして、制御部への電力供給開始時において瞬断判定フラグＦｇが「ＯＮ」に設定されていたときには、制御部に対する電力瞬断が発生したと判定する。
【選択図】図７

Description

本発明は、内燃機関に設けられた可動機構の可動部を駆動するアクチュエータの制御装置に関する。

従来、内燃機関に設けられた可動機構の可動部をモータなどのアクチュエータで駆動するといったことが行われている。
こうしたアクチュエータの駆動を制御する制御装置は、特許文献１に記載されるようなセンサを用いて可動部の位置情報を検出し、その検出された位置情報を制御部に設けられた揮発性メモリ（電力供給が行われることで記憶データを保持することの可能なメモリ）に記憶する。そしてその記憶された位置情報に基づいて可動部の絶対位置を算出し、その絶対位置に基づいてアクチュエータの駆動を制御する。

ここで、アクチュエータの駆動中にあって上記制御部に対する一時的な電圧低下、いわゆる電力の瞬断が発生すると、上記揮発性メモリに記憶された位置情報が消失されてしまい、可動部の絶対位置が不明になってしまう。そこで、上記制御装置では、そうした電力瞬断の発生の有無について判定をし、電力瞬断が発生したと判定されたときには、絶対位置の再学習が行われる。

また、上記位置情報は、機関停止操作によって制御部への電力供給が絶たれたときにも消失する。そこで、機関停止操作が行われてアクチュエータの駆動が停止されたときの絶対位置を終了値として記憶しておく。そして、その後、機関始動操作が行われてアクチュエータの駆動が開始されるときの絶対位置の初期値として上記終了値を設定することにより、アクチュエータの駆動開始時において速やかに可動部の絶対位置を把握することができる。
特開２００４−７６２６５号公報

ところで、上述したような終了値の記憶中に、制御装置に対する一時的な電圧低下、いわゆる電力の瞬断が発生すると、アクチュエータの駆動が停止されたときの絶対位置を正確に記憶することができなくなる。そのため、機関始動操作が行われてアクチュエータの駆動が開始されるときに設定される絶対位置の初期値が実際の可動部の位置からずれてしまい、その後のアクチュエータの駆動制御を適切に行うことができなくなってしまう。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、終了値の記憶中に発生した電力瞬断を適切に検出することのできるアクチュエータの制御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。
請求項１に記載の発明は、内燃機関に設けられた可動機構の可動部を駆動するアクチュエータと、前記可動部の位置情報を検出するセンサと、前記位置情報を記憶する揮発性メモリを有し、前記揮発性メモリに記憶された前記位置情報に基づいて前記可動部の絶対位置を算出して前記アクチュエータの駆動を制御するとともに、機関停止操作が行われて前記アクチュエータの駆動が停止されたときの前記絶対位置を終了値として記憶し、機関始動操作が行われて前記アクチュエータの駆動が開始されるときの前記絶対位置の初期値として前記終了値を設定する制御部とを備えるアクチュエータの制御装置において、機関始動操作によって前記制御部への電力供給が開始された後に一方の値から他方の値に変更され、前記終了値の記憶が完了した後に前記他方の値から前記一方の値に変更されるように瞬断判定用のフラグの値を操作し、前記制御部への電力供給開始時において前記フラグが前記他方の値に設定されていたときには、前記制御部に対する電力瞬断が発生したと判定する判定手段を備えることをその要旨とする。

同構成における上記フラグは、機関始動操作によって制御部への電力供給が開始された後に一方の値から他方の値に変更される。従って、機関始動操作による制御部への電力供給が開始された時点においてはフラグの値は一方の値になっている。そのため、制御部への電力供給開始時において上記フラグが上記一方の値になっている場合には、機関始動操作に伴う正常な電力供給であると判断することができる。

一方、同フラグが上記他方の値に変更された後、再度、制御部に電力供給が開始されるような状況、すなわち制御部に対する電力瞬断が発生してその瞬断が復帰したときには、同フラグの値は、すでに上記他方の値に設定されている。従って、制御部への電力供給開始時において上記フラグが上記他方の値になっている場合には、電力瞬断発生後の電圧復帰による電力供給であると判断することができる。そこで、同構成では、制御部への電力供給開始時において上記フラグが上記他方の値に設定されている場合には、制御部に対する電力瞬断が発生したと判定するようにしており、こうした構成を備えることにより、上記揮発性メモリに記憶された位置情報が消失されてしまう電力瞬断の発生を適切に検出することができるようになる。

ここで同構成では、上記終了値の記憶が完了するまで上記フラグの値を他方の値に、すなわち電力瞬断の判定に必要な値に保持するようにしている。従って、同構成によれば、終了値の記憶中に制御部に対して発生した電力瞬断も確実に検出することができるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアクチュエータの制御装置において、前記アクチュエータは前記内燃機関の稼働中に駆動されるものであり、前記フラグは、停止状態にあった前記内燃機関が稼働状態に移行したと判定されたときに前記一方の値から前記他方の値に変更されることをその要旨とする。

同構成によれば、停止状態にあった内燃機関が稼働状態に移行することで上記アクチュエータの駆動は開始される。ここで、アクチュエータの駆動が開始される前であれば、上記電力瞬断が発生しても、可動部の実際の絶対位置は上記終了値に一致しており、その絶対位置が不明になることはない。そこで、機関始動操作によって制御部への電力供給が開始された後に上記フラグを一方の値から他方の値に変更する好適なタイミングとしては、同構成によるように、停止状態にあった内燃機関が稼働状態に移行したと判定されたタイミングを採用することができる。

なお、請求項３に記載の発明によるように、記憶データを書き換え可能な不揮発性メモリに上記フラグの値を記憶させることにより、電力瞬断が発生してもフラグの値を上記他方の値に保持することができ、これにより電力瞬断の判定を適切に行うことができるようになる。

また、請求項４に記載の発明によるように、記憶データを書き換え可能な不揮発性メモリに上記終了値を記憶させることにより、機関停止操作が行われて制御部への電力供給が絶たれても、その終了値を保持することができ、次回の機関始動操作時における上記初期値の設定を適切に行うことができるようになる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のアクチュエータの制御装置において、前記可動機構は、前記内燃機関の機関バルブについてそのバルブ特性を可変とする可変動弁機構であることをその要旨とする。

上記可動機構が、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である場合、その可変動弁機構の可動部の絶対位置が不明になったり、算出された絶対位置と実際の絶対位置とがずれてしまうことで、アクチュエータの駆動制御を適切に行うことができなくなってしまうと、機関運転に悪影響を与えてしまう。この点同構成によれば、そうした不都合の発生を招く上記制御部に対しての電力瞬断を適切に検出することができるようになる。

以下、本発明にかかるアクチュエータの制御装置を具体化した一実施形態について、図１〜図８を参照して説明する。
図１及び図２に示されるように、車両に搭載される内燃機関は４つの気筒を有しており、そのシリンダヘッド２には、それら気筒に対応した機関バルブである一対の吸気バルブ１０及び排気バルブ１５が往復動可能にそれぞれ設けられている。シリンダヘッド２には、それら吸気バルブ１０と排気バルブ１５とに対応して吸気弁駆動機構４０と排気弁駆動機構４５とがそれぞれ設けられている。

排気弁駆動機構４５には、各排気バルブ１５に対応してラッシュアジャスタ１７が設けられるとともに、このラッシュアジャスタ１７と排気バルブ１５との間にはロッカアーム１８が架設されている。ロッカアーム１８は、その一端がラッシュアジャスタ１７に支持されるとともに他端が排気バルブ１５の基端部に当接されている。また、シリンダヘッド２に回転可能に支持された排気カムシャフト７には複数の排気用カム８が形成されており、それら排気用カム８の外周面はロッカアーム１８に設けられたローラ１８ａに当接されている。排気バルブ１５にはリテーナ１５ａが設けられるとともに、このリテーナ１５ａとシリンダヘッド２との間にはバルブスプリング１６が設けられている。このバルブスプリング１６の付勢力によって排気バルブ１５は閉弁方向に付勢されている。そしてこれにより、ロッカアーム１８のローラ１８ａは排気用カム８の外周面に押圧されている。機関運転時に排気用カム８が回転すると、ロッカアーム１８はラッシュアジャスタ１７により支持される部分を支点として揺動する。その結果、排気バルブ１５はロッカアーム１８によって開閉駆動されるようになる。

一方、吸気弁駆動機構４０には、排気側と同様にバルブスプリング１１、リテーナ１０ａ、ロッカアーム１２、ローラ１２ａ及びラッシュアジャスタ１３が設けられている。また、シリンダヘッド２に回転可能に支持された吸気カムシャフト５には複数の吸気用カム６が形成されている。

一方、吸気弁駆動機構４０には、排気弁駆動機構４５とは異なり、吸気用カム６とロッカアーム１２との間に吸気バルブ１０のバルブ特性、より詳細には最大リフト及び作用角を変更する可変動弁機構２０が設けられている。ちなみに、吸気バルブ１０の作用角とは、吸気バルブとの開弁期間に一致する値である。

この可変動弁機構２０は入力部２３と一対の出力部２４とを有しており、これら入力部２３及び出力部２４はシリンダヘッド２に固定された支持パイプ２２に揺動可能に支持されている。ロッカアーム１２は、吸気バルブ１０の基端部及びラッシュアジャスタ１３によって出力部２４側に付勢されており、そのローラ１２ａが出力部２４の外周面に当接されている。また、入力部２３とシリンダヘッド２との間には、スプリング１４が設けられており、このスプリング１４の付勢力によって入力部２３に設けられたローラ２３ｂが吸気用カム６に付勢されている。

機関運転時に吸気用カム６が回転すると、同吸気用カム６はローラ２３ｂに摺接しつつ入力部２３を押圧し、これにより出力部２４が支持パイプ２２の周方向に揺動するようになる。そして出力部２４が揺動すると、ロッカアーム１２はラッシュアジャスタ１３により支持される部分を支点として揺動する。その結果、吸気バルブ１０はロッカアーム１２によって開閉駆動されるようになる。

次に、図３を参照して可変動弁機構２０の構造について詳述する。
同図３に示されるように、入力部２３は各出力部２４の間に設けられており、これら入力部２３と出力部２４との内部には略円筒状の連通空間が形成されている。また、入力部２３の内周面にはヘリカルスプライン２３ａが形成されるとともに、出力部２４の内周面にはこの入力部２３のヘリカルスプライン２３ａと逆向きに傾斜するヘリカルスプライン２４ａが形成されている。

入力部２３と出力部２４との内部に形成された空間には、略円筒状のスライダギア２６が設けられている。このスライダギア２６の外周面の中央部分には、入力部２３のヘリカルスプライン２３ａに噛合するヘリカルスプライン２６ａが形成されるとともに、その外周面の両端部には出力部２４のヘリカルスプライン２４ａに噛合するヘリカルスプライン２６ｂが形成されている。

また、この略円筒状のスライダギア２６の内壁には、その円周方向に沿って延びる溝２９が形成されており、この溝２９にはブッシュ２８が嵌合されている。尚、このブッシュ２８は、溝２９の伸びる方向に沿って同溝２９の内周面を摺動することができるであるが、スライダギア２６の軸方向における変位は規制されている。

スライダギア２６の内部に形成された貫通空間には、支持パイプ２２が挿入されている。また、上記支持パイプ２２には、その軸方向に沿って駆動可能なコントロールシャフト２１が挿入されている。支持パイプ２２の管壁にはその軸方向に延びる長孔２２ａが形成されている。また、スライダギア２６とコントロールシャフト２１との間には、長孔２２ａを通じてスライダギア２６とコントロールシャフト２１とを連結する係止ピン２７が設けられている。この係止ピン２７の一端がコントロールシャフト２１に形成された凹部（図示略）に挿入されるとともに、他端がブッシュ２８に形成された貫通孔２８ａに挿入されている。

こうした可変動弁機構２０にあって、コントロールシャフト２１がその軸方向に沿って変位すると、これに連動してスライダギア２６が軸方向に変位する。スライダギア２６の外周面に形成されたヘリカルスプライン２６ａ、２６ｂは、入力部２３及び出力部２４の内周面に形成されたヘリカルスプライン２３ａ、２４ａとそれぞれ噛合っているため、スライダギア２６がその軸方向に駆動すると、入力部２３と出力部２４とは逆の方向に回転する。その結果、入力部２３と出力部２４との相対位相差が変更され、吸気バルブ１０の最大リフト量及び作用角が同期して変更される。

次に、この可変動弁機構２０を通じて吸気バルブ１０の最大リフト量を制御する制御システムについて、図４を併せ参照して説明する。ここで、図４は、この制御システムを示すブロック図である。

この図４に示すように、可変動弁機構２０のコントロールシャフト２１は、アクチュエータである電動モータ６２によって駆動される。また、電動モータ６２は、モータ用制御装置６０によってその駆動が制御される。

モータ用制御装置６０は、コントロールシャフト２１の位置情報を検出する位置センサ６３、電動モータ６２の駆動を制御する制御部６１等で構成されている。また、制御部６１は、各種演算を行うＣＰＵ６１ａ、電力供給されることによりデータを記憶・保持することが可能な揮発性メモリであるＲＡＭ６１ｂ、電気的に記憶データを書き換え可能であり、電力供給が絶たれてもそのデータを記憶・保持することが可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ６１ｃ等を備えている。

同図４に示すように、コントロールシャフト２１の基端部は、変換機構６４を介して電動モータ６２の出力軸に連結されている。この変換機構６４は、電動モータ６２の出力軸の回転運動をコントロールシャフト２１の軸方向への直線運動に変換するためのものである。即ち、電動モータ６２の出力軸を正・逆回転させると、その回転が変換機構６４によってコントロールシャフト２１の往復動に変換される。

電動モータ６２には、上記位置センサ６３が設けられている。この位置センサ６３は、電動モータ６２のロータと一体回転する多極マグネットの磁気変化を利用してそのロータの回転位相変化に応じた信号を出力する。ここで、上記コントロールシャフト２１は、電動モータ６２のロータの回転により往復動されるため、ロータの回転位相変化を示す位置センサ６３の出力信号は、可変動弁機構２０の可動部であるコントロールシャフト２１の位置情報、ここでは移動量Ｐを示すものになる。また、コントロールシャフト２１が移動することで吸気バルブ１０のバルブ特性（本実施形態では最大リフト量及び作用角）は変更されるため、コントロールシャフト２１の移動量、換言すれば位置センサ６３の出力信号に基づき、吸気バルブ１０のバルブ特性の変更量が検出される。

上記ＲＡＭ６１ｂには、コントロールシャフト２１の上記移動量Ｐが記憶されており、同ＲＡＭ６１ｂに記憶された移動量Ｐは、位置センサ６３の出力信号に基づいて更新される。そして、このように更新されるコントロールシャフト２１の移動量Ｐと基準位置ＰＲとに基づき、次式（１）によってコントロールシャフト２１の絶対位置Ｓが算出される。

Ｓ＝Ｐ＋（−ＰＲ） …（１）

上記基準位置ＰＲは、可変動弁機構２０の可動部であるコントロールシャフト２１を可動端まで移動させたときの上記移動量Ｐであり、その値は上記ＥＥＰＲＯＭ６１ｃに記憶される。そして、上記式（１）に基づいて絶対位置Ｓが算出されることにより、当該絶対位置Ｓには、可動端を基準にしたコントロールシャフト２１の現在位置が示される。そして、この絶対位置Ｓに基づいて吸気バルブ１０のバルブ特性が検出され、その検出されたバルブ特性が、機関運転状態に基づいて設定される目標バルブ特性となるように電動モータ６２の駆動が制御される。

また、制御部６１は、その入出力ポート（図示略）がバス型の通信ネットワーク（以下、ＣＡＮと称す）８０のバスに接続されている。
このＣＡＮ８０には、内燃機関を統括制御する機関用制御装置１００の入出力ポートが接続されている。機関用制御装置１００には、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ７０や、クランクシャフトの回転位相を検出するクランク角センサ７１等、機関の運転状態を検出するセンサが接続されている。また、車両の運転者により切り換え操作され、現在の操作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７２（以下、ＩＧスイッチ７２という）も接続されている。

機関用制御装置１００は、これら運転状態に基づいて上記目標バルブ特性を設定するとともに、その目標バルブ特性に対応する電動モータ６２の制御目標値を設定し、ＣＡＮ８０を通じてその制御目標値を上記モータ用制御装置６０に送信する。モータ用制御装置６０の制御部６１は、その制御目標値を受信し、その制御目標値に基づいて電動モータ６２の駆動をフィードバック制御する。

また、機関用制御装置１００は、ＣＡＮ８０を通じてＩＧスイッチ７２の操作状態を上記モータ用制御装置６０に送信する。そして、ＩＧスイッチ７２が「オフ」から「オン」に操作される、すなわち機関始動操作が行われると、機関用制御装置１００及びモータ用制御装置６０に対する電力供給が開始される。一方、ＩＧスイッチ７２が「オン」から「オフ」に操作される、即ち機関停止操作が行われると、所定の終了処理が行われた後にモータ用制御装置６０及び機関用制御装置１００に対する電力供給は停止される。

ところで、電動モータ６２の駆動制御中にあって上記制御部６１に対する一時的な電圧低下、いわゆる電力の瞬断が発生すると、ＲＡＭ６１ｂに記憶された移動量Ｐが消失されてしまい、コントロールシャフト２１の絶対位置Ｓが不明になってしまう。このように絶対位置Ｓが不明になると、瞬断復帰後において電動モータ６２の駆動制御を適切に行うことができなくなるため、吸気バルブ１０のバルブ特性を機関運転状態に応じた適切な特性に制御することも不可能になり、機関運転に悪影響を与えてしまう。

他方、内燃機関を停止させるためにＩＧスイッチ７２がオフ操作されたときにも、制御部６１への電力供給が絶たれることにより上記移動量ＰはＲＡＭ６１ｂから消失しまう。こうした移動量Ｐの消失に対応するために、制御部６１は、ＩＧスイッチ７２のオフ操作による機関停止操作が行われて電動モータ６２の駆動が停止されたときの絶対位置Ｓを終了値ＥとしてＥＥＰＲＯＭ６１ｃに記憶しておく。そして、その後、ＩＧスイッチ７２のオン操作による機関始動操作が行われて電動モータ６２の駆動が開始されるときには、コントロールシャフト２１の絶対位置Ｓの初期値として、先に記憶した終了値Ｅを設定する。こうした処理を行うことにより、電動モータ６２の駆動開始時において速やかにコントロールシャフト２１の絶対位置Ｓが把握される。なお、ＥＥＰＲＯＭ６１ｃに終了値Ｅを記憶させることにより、機関停止操作が行われて制御部６１への電力供給が絶たれても、その終了値Ｅを保持することができ、これにより次回の機関始動操作時における上記初期値の設定を適切に行うことができる。

ここで、上記終了値ＥをＥＥＰＲＯＭ６１ｃに記憶している最中に、制御部６１に対する電力瞬断が発生すると、電動モータ６２の駆動が停止されたときの絶対位置Ｓを正確に記憶することができなくなる。従って、機関始動操作が行われて電動モータ６２の駆動が開始されるときに設定される絶対位置Ｓの初期値はコントロールシャフト２１の実際の位置からずれてしまい、その後の電動モータ６２の駆動制御を適切に行うことができなくなる。従って、この場合にも、吸気バルブ１０のバルブ特性を機関運転状態に応じた適切な特性に制御することが不可能になり、機関運転に悪影響を与えてしまう。

そこで、本実施形態では、以下に説明する始動時処理及び停止時処理を行うことにより、上述したような電動モータ６２の駆動制御中における電力瞬断や、終了値Ｅの記憶中における電力瞬断についてその発生の有無を判定するようにしている。

図５に、機関始動時に実行される始動時処理についてその処理手順を示す。また、図６に、機関停止時に実行される停止時処理についてその処理手順を示す。そして、図７に、始動時処理及び停止時処理にて設定される各種フラグの状態を示したタイミングチャートを示す。なお、上記始動時処理及び停止時処理は、モータ用制御装置６０によって所定期間毎に繰り返し実行される。

図５に示す始動時処理が開始されると、まず、ＩＧスイッチ７２が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」になったか否か、すなわち機関始動操作が行われたか否かが判定される（Ｓ１００）。そして、ＩＧスイッチ７２が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」になっていない場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。

一方、ＩＧスイッチ７２が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」になった場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ、図７の時刻ｔ１）、終了値読み込みフラグＦａが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更される（Ｓ１１０、図７の時刻ｔ２）。この終了値読み込みフラグＦａが「ＯＮ」にされると、ＥＥＰＲＯＭ６１ｃに記憶された終了値ＥがＲＡＭ６１ｂに読み込まれる。

そして、終了値Ｅの読み込みが完了したか否かが判定され（Ｓ１２０）、読み込みが完了していない場合には（Ｓ１２０：ＮＯ）、その読み込みが完了するまで、このステップＳ１２０の判定処理が繰り返し行われる。

一方、終了値Ｅの読み込みが完了すると（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、終了値読み込みフラグＦａが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変更される（Ｓ１３０、図７の時刻ｔ３）。
次に、内燃機関のクランクシャフトを回転させるスタータモータの駆動が開始されることにより機関始動が開始され（Ｓ１４０、図７の時刻ｔ４）、これにより機関回転速度ＮＥは増大していく。なお、スタータモータの駆動は、内燃機関の完爆（スタータモータの駆動力がなくても自立運転が可能な状態）が検出された時点で終了される。

次に、機関回転速度ＮＥが閾値Ａを超えたか否かが判定される（Ｓ１５０）。この閾値Ａには、内燃機関の運転状態が停止状態から稼働状態に移行したことを判定可能な値（例えば１００〜４００ｒｐｍ／ｍｉｎ程度など）が設定されている。

そして、機関回転速度ＮＥが閾値Ａに満たない場合には（Ｓ１５０：ＮＯ）、機関回転速度ＮＥが閾値Ａを超えるまで、このステップＳ１５０の判定処理が繰り返し行われる。
一方、機関回転速度ＮＥが閾値Ａを超えた場合には（Ｓ１５０：ＹＥＳ、図７の時刻ｔ５）、瞬断判定フラグＦｇについて「ＯＦＦ」から「ＯＮ」への書き換えが開始される（Ｓ１６０、図７の時刻ｔ５）。ここで、制御部６１に対して電力の瞬断が発生した場合でも瞬断判定フラグＦｇの値を保持しておくために、この瞬断判定フラグＦｇの値は、上記ＥＥＰＲＯＭ６１ｃに書き込まれる。このＥＥＰＲＯＭ６１ｃに記憶されたデータの書き換え時間は、上記ＲＡＭ６１ｂに記憶されたデータの書き換え時間よりも長いため、瞬断判定フラグＦｇの書き換えが開始されると、その書き換えが終了したか否かを判定するための処理として、ステップＳ１７０の処理が行われる。

そして、瞬断判定フラグＦｇについて「ＯＦＦ」から「ＯＮ」への書き換えが終了していない場合には（Ｓ１７０：ＮＯ）、その書き換えが終了するまで、そのステップＳ１７０の判定処理が繰り返し行われる。

一方、瞬断判定フラグＦｇについて「ＯＦＦ」から「ＯＮ」への書き換えが終了すると（Ｓ１７０：ＹＥＳ、図７の時刻ｔ６）、電動モータ６２への通電を許可する通電許可フラグＦｄが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更される（Ｓ１８０、図７の時刻ｔ７）。このように通電許可フラグＦｄが「ＯＮ」にされることにより、電動モータ６２への通電が許可されて同電動モータ６２の駆動制御が、換言すれば可変動弁機構２０の駆動制御が開始される。そして本処理は一旦終了される。

他方、図６に示す停止時処理が開始されると、まず、機関停止が完了したか否かが判定される（Ｓ２００）。
ここで、運転者によりＩＧスイッチ７２がオフ操作される、すなわち運転者によって機関停止要求がなされることにより、直ちに燃料噴射や燃料点火を停止して機関運転を停止させると、機関停止直前のバルブ特性のまま可変動弁機構２０は停止される。このように機関停止要求がなされることで直ちに機関が停止されたときのバルブ特性は、機関停止直前のバルブ特性、すなわち機関運転中に設定された特性になっており、必ずしも機関始動に適した特性になっているとは限らない。そのため、場合によっては、次回の機関始動時における始動性等が低下してしまうおそれがある。

そこで、上記機関用制御装置１００は、ＩＧスイッチ７２がオフ操作されてから実際に機関停止が実行されるまでの時間を遅延させる遅延制御を行う。そして、モータ用制御装置６０は、その遅延制御の実行中に可変動弁機構２０を駆動して吸気バルブのバルブ特性（最大リフト量及び作用角）を予め設定された機関始動時用の特性に変更する。そして、このバルブ特性の変更が完了した後に、機関用制御装置１００は、燃料噴射や燃料点火を停止して実際に内燃機関を停止させる。従って、ステップＳ２００での判定処理では、ＩＧスイッチ７２が「ＯＦＦ」状態であって、上記遅延制御が終了し、機関回転速度ＮＥが「０」になっている場合に肯定判定される。

そして、ステップＳ２００の処理にて、機関停止が完了していない旨判定される場合には（Ｓ２００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、ステップＳ２００の処理にて、機関停止が完了している旨判定される場合には（Ｓ２００：ＹＥＳ、図７の時刻ｔ８）、電動モータ６２の駆動を停止するべく、換言すれば可変動弁機構２０の駆動を停止するべく、上記通電許可フラグＦｄが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変更される（Ｓ２１０、図７の時刻ｔ８）。このように通電許可フラグＦｄが「ＯＦＦ」にされている状態では、電動モータ６２への通電が禁止され、もって可変動弁機構２０の駆動は停止される。

このように可変動弁機構２０の駆動が停止され、そのコントロールシャフト２１の位置が変化しなくなると、終了値書き込みフラグＦｂが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更される（Ｓ２２０、図７の時刻ｔ８）。そして、この終了値書き込みフラグＦｂが「ＯＮ」にされることにより、上述した終了値ＥがＥＥＰＲＯＭ６１ｃに書き込まれる。

そして、終了値Ｅの書き込みが完了したか否かが判定され（Ｓ２３０）、書き込みが完了していない場合には（Ｓ２３０：ＮＯ）、その書き込みが完了するまで、このステップＳ２３０の判定処理が繰り返し行われる。

一方、終了値Ｅの書き込みが完了すると（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、終了値書き込みフラグＦｂが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変更される（Ｓ２４０、図７の時刻ｔ９）。
次に、上記瞬断判定フラグＦｇについて「ＯＮ」から「ＯＦＦ」への書き換えが開始される（Ｓ２５０、図７の時刻ｔ９）。ここで、上述したように、をＥＥＰＲＯＭ６１ｃに書き込まれた瞬断判定フラグＦｇの値を書き換える際にはある程度の時間がかかる。そのステップＳ２５０において瞬断判定フラグＦｇの書き換えが開始されると、その書き換えが終了したか否かを判定するための処理として、ステップＳ２６０の処理が行われる。

そして、瞬断判定フラグＦｇについて「ＯＮ」から「ＯＦＦ」への書き換えが終了していない場合には（Ｓ２６０：ＮＯ）、その書き換えが終了するまで、ステップＳ２６０の判定処理が繰り返し行われる。

一方、瞬断判定フラグＦｇについて「ＯＮ」から「ＯＦＦ」への書き換えが終了すると（Ｓ２６０：ＹＥＳ、図７の時刻ｔ１０）、本処理は終了される。
モータ用制御装置６０は、上記瞬断判定フラグＦｇを用いて制御部６１に対する電力瞬断の発生を検出する。その判定態様を、図７及び図８を併せ参照して説明する。なお、図８に示す時刻ｔ１，時刻ｔ６は、それぞれ図７に示した時刻ｔ１，時刻ｔ６に対応している。

上述したように、上記瞬断判定フラグＦｇは、機関始動操作によって制御部６１への電力供給が開始された後に（図７及び図８の時刻ｔ１）、「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更される（図７及び図８の時刻ｔ６）。より詳細には、次のタイミングで「ＯＦＦ」から「ＯＮ」への書き換えが開始される。すなわち、電動モータ６２は、停止状態にあった内燃機関が稼働状態に移行することでその駆動が開始される。ここで、電動モータ６２の駆動が開始される前であれば、上述したような電力瞬断が発生しても、コントロールシャフト２１の実際の絶対位置は上記終了値Ｅに一致しており、その絶対位置が不明になることはない。そこで、停止状態にあった内燃機関が稼働状態に移行したと判定されたタイミングで（図７の時刻ｔ５）、瞬断判定フラグＦｇは「ＯＦＦ」から「ＯＮ」への書き換えが開始され、図７及び図８の時刻ｔ６においてその書き換えが完了した後に電動モータ６２の駆動が開始される（図７の時刻ｔ７）。

また、瞬断判定フラグＦｇは、機関停止操作に伴う終了値Ｅの記憶が完了した後に（図７の時刻ｔ９）、「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変更される（図７の時刻ｔ１０）。
従って、機関始動操作による制御部６１への電力供給が開始された時点では（図７及び図８の時刻ｔ１）、瞬断判定フラグＦｇの値は「ＯＦＦ」になっている。そのため、制御部６１への電力供給開始時（同時刻ｔ１）において瞬断判定フラグＦｇが「ＯＦＦ」になっている場合には、機関始動操作に伴う正常な電力供給であると判断される。

一方、瞬断判定フラグＦｇが「ＯＮ」に変更された後（図７及び図８の時刻ｔ６以降）、再度、制御部６１に電力供給が開始されるような状況、すなわち制御部６１に対する電力瞬断が発生してこれが復帰したときには（図８の時刻ｔａ）、瞬断判定フラグＦｇの値は、すでに「ＯＮ」に設定されている。従って、制御部６１への電力供給開始時において瞬断判定フラグＦｇが「ＯＮ」になっている場合には、電力瞬断発生後の電圧復帰による電力供給であると判断することができる。そこで、制御部６１への電力供給開始時において瞬断判定フラグＦｇが「ＯＮ」に設定されている場合には、制御部６１に対する電力瞬断が発生したと判定される。なお、瞬断判定フラグＦｇの値は上記ＥＥＰＲＯＭ６１ｃに記憶されるため、制御部６１に対して電力瞬断が発生してもその値を「ＯＮ」に保持しておくことができ、これにより電力瞬断の判定を適切に行うことができる。

このようにして瞬断判定フラグＦｇの値を変更することにより、ＲＡＭ６１ｂに記憶された移動量Ｐが消失されてしまう電力瞬断の発生が適切に検出される。
さらに、本実施形態では、終了値Ｅの記憶が完了するまで瞬断判定フラグＦｇの値を「ＯＮ」に、すなわち電力瞬断の判定に必要な値に保持するようにしている。従って、終了値Ｅの記憶中に制御部６１に対して発生した電力瞬断も確実に検出される。

なお、ＲＡＭ６１ｂに記憶された移動量Ｐが消失する電力瞬断の発生が判定されたときには、その瞬断の復帰直後に上記基準位置ＰＲを再学習する学習処理が行われ、これにより、算出される絶対位置Ｓと実際の絶対位置Ｓとのずれが修正される。また、終了値Ｅの記憶中に電力瞬断の発生が判定されたときには、次回、機関始動が行われて電動モータ６２の駆動が開始された直後に同様な学習処理が行われ、これにより、算出される絶対位置Ｓと実際の絶対位置Ｓとのずれが修正される。

以上説明した本実施形態によれば、次のような作用効果を得ることができる。
（１）機関始動操作によって制御部６１への電力供給が開始された後に「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更され、上記終了値ＥのＥＥＰＲＯＭ６１ｃへの記憶が完了した後に「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変更されるように瞬断判定フラグＦｇの値を操作するようにしている。そして、制御部６１への電力供給開始時において瞬断判定フラグＦｇが「ＯＮ」に設定されていたときには、制御部６１に対する電力瞬断が発生したと判定するようにしている。そのため、ＲＡＭ６１ｂに記憶された移動量Ｐが消失されてしまう電力瞬断の発生を適切に検出することができるようになる。また、終了値ＥをＥＥＰＲＯＭ６１ｃに記憶している最中に制御部６１に対して発生した電力瞬断も確実に検出することができるようになる。

（２）電動モータ６２を内燃機関の稼働中に駆動させるようにしており、停止状態にあった内燃機関が稼働状態に移行したと判定されたときに瞬断判定フラグＦｇの値を「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更する処理を開始するようにしている。そのため、機関始動操作によって制御部６１への電力供給が開始された後に瞬断判定フラグＦｇを「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更するタイミングとして好適なタイミングが設定される。

（３）記憶データを書き換え可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ６１ｃに瞬断判定フラグＦｇの値を記憶させるようにしている。そのため、制御部６１に対して電力瞬断が発生しても、その電力瞬断の影響を受けることなく同フラグの値を「ＯＮ」に保持することができ、これにより電力瞬断の判定を適切に行うことができるようになる。

（４）記憶データを書き換え可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ６１ｃに上記終了値Ｅを記憶させるようにしている。そのため、機関停止操作が行われて制御部６１への電力供給が絶たれても、その終了値ＥをＥＥＰＲＯＭ６１ｃ内に保持することができ、次回の機関始動操作時における絶対位置Ｓの初期値設定を適切に行うことができるようになる。

（５）吸気バルブ１０のバルブ特性を可変とする可変動弁機構２０において、その可動部であるコントロールシャフト２１の絶対位置Ｓが不明になったり、算出された絶対位置Ｓと実際の絶対位置とがずれてしまうことで、電動モータ６２の駆動制御を適切に行うことができなくなってしまうと、機関運転に悪影響を与えてしまう。この点、本実施形態によれば、そうした不都合の発生を招く上記制御部６１に対しての電力瞬断を適切に検出することができるようになる。

なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・瞬断判定フラグＦｇを「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更するタイミングとして、機関始動操作に伴う制御部６１への電力供給開始時や、電動モータ６２の駆動開始直前などのタイミングを採用するようにしてもよい。

・瞬断判定フラグＦｇの値や終了値Ｅの値を不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ６１ｃに記憶するようにした。この他、制御部６１の電力供給系に対し、独立した電力供給系から電力が供給される揮発性メモリ（ＲＡＭ）に瞬断判定フラグＦｇの値や終了値Ｅの値を記憶させるようにしてもよい。

・上記位置センサ６３は、磁気変化を利用して電動モータ６２のロータの回転位相変化を検出する磁気センサであったが、この他のセンサ（例えば光学式のセンサ等）を用いるようにしてもよい。

・電動モータ６２のロータの回転位相変化に基づいてコントロールシャフト２１の移動量Ｐを検出するようにしたが、コントロールシャフト２１の移動量Ｐを直接検出するようにしてもよい。

・可変動弁機構２０の可動部であるコントロールシャフト２１の位置情報を記憶するようにしたが、同可変動弁機構２０にあってバルブ特性の変更に関与する他の可動部の位置情報、例えばスライダギア２６の位置情報や、入力部２３と出力部２４との相対位相差を示す位置情報などを記憶するようにしてよい。

・上記可変動弁機構２０は、電動モータ６２で駆動される機構であったが、この他のアクチュエータで可変動弁機構２０が駆動される場合であっても、本発明は同様に適用することができる。

・上記実施形態では、可変動弁機構２０にて吸気バルブ１０のバルブ特性を変更するようにしたが、排気バルブ１５のバルブ特性を変更する場合、あるいは吸気バルブ１０及び排気バルブ１５のバルブ特性を変更する場合にも同様に適用することができる。

・上記実施形態で説明した可変動弁機構２０に限らず、他の構成で吸気バルブ１０や排気バルブ１５といった機関バルブのバルブ特性（例えば、開時期、閉時期、開弁期間、あるいは最大リフト量等）を可変とする可変動弁機構であっても、本発明は同様に適用することができる。

・上記実施形態では、アクチュエータである電動モータ６２で駆動される可変動弁機構２０の可動部についてその位置情報を揮発性メモリであるＲＡＭ６１ｂに記憶するようにしたアクチュエータの制御装置に、本発明を適用した場合について説明したが、本発明の適用対象となるアクチュエータの制御装置はそうしたものに限られるものではない。要は、内燃機関に設けられた可動機構の可動部を駆動するアクチュエータの制御装置であって、その可動機構の可動部の位置情報を検出するセンサと、その位置情報を記憶する揮発性メモリとを有し、その記憶された位置情報に基づいて可動部の絶対位置を算出してアクチュエータの駆動を制御する装置であれば、本発明は同様に適用することができる。

・上記実施形態では、機関停止に際して上記遅延制御を行うようにしたが、そうした遅延制御が行われない内燃機関にも、本発明にかかる制御装置は同様に適用することができる。

本発明にかかる制御装置を具体化した一実施形態にあって、これが適用される内燃機関の吸気弁駆動機構及び排気弁駆動機構の構成を説明する縦断面図。 同実施形態における吸気弁駆動機構及び排気弁駆動機構の配置構造を示す平面図。 同実施形態における可変動弁機構の破断斜視図。 同実施形態において、吸気バルブの最大リフト量を制御する制御システムを示すブロック図。 同実施形態における始動時処理の手順を示すフローチャート。 同実施形態における停止時処理の手順を示すフローチャート。 始動時処理及び停止時処理の実行を通じて設定される各種フラグの状態を示したタイミングチャート。 同実施形態において、制御部に対する電力瞬断の判定原理を示すタイミングチャート。

符号の説明

２…シリンダヘッド、５…吸気カムシャフト、６…吸気用カム、７…排気カムシャフト、８…排気用カム、１０…吸気バルブ、１０ａ…リテーナ、１１…バルブスプリング、１２…ロッカアーム、１２ａ…ローラ、１３…ラッシュアジャスタ、１５…排気バルブ、１５ａ…リテーナ、１６…バルブスプリング、１７…ラッシュアジャスタ、１８…ロッカアーム、１８ａ…ローラ、２０…可変動弁機構、２１…コントロールシャフト、２２…支持パイプ、２２ａ…長孔、２３…入力部、２３ａ…ヘリカルスプライン、２３ｂ…ローラ、２４…出力部、２４ａ…ヘリカルスプライン、２６…スライダギア、２６ａ…ヘリカルスプライン、２６ｂ…ヘリカルスプライン、２７…係止ピン、２８…ブッシュ、２８ａ…貫通孔、２９…溝、４０…吸気弁駆動機構、４５…排気弁駆動機構、６０…モータ用制御装置、６１…制御部、６１ａ…ＣＰＵ、６１ｂ…ＲＡＭ、６１ｃ…ＥＥＰＲＯＭ、６２…電動モータ、６３…位置センサ、６４…変換機構、７０…アクセルセンサ、７１…クランク角センサ、７２…イグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）、８０…通信ネットワーク（ＣＡＮ）、１００…機関用制御装置。

Claims (5)

1. 内燃機関に設けられた可動機構の可動部を駆動するアクチュエータと、前記可動部の位置情報を検出するセンサと、前記位置情報を記憶する揮発性メモリを有し、前記揮発性メモリに記憶された前記位置情報に基づいて前記可動部の絶対位置を算出して前記アクチュエータの駆動を制御するとともに、機関停止操作が行われて前記アクチュエータの駆動が停止されたときの前記絶対位置を終了値として記憶し、機関始動操作が行われて前記アクチュエータの駆動が開始されるときの前記絶対位置の初期値として前記終了値を設定する制御部とを備えるアクチュエータの制御装置において、
   機関始動操作によって前記制御部への電力供給が開始された後に一方の値から他方の値に変更され、前記終了値の記憶が完了した後に前記他方の値から前記一方の値に変更されるように瞬断判定用のフラグの値を操作し、前記制御部への電力供給開始時において前記フラグが前記他方の値に設定されていたときには、前記制御部に対する電力瞬断が発生したと判定する判定手段を備える
   ことを特徴とするアクチュエータの制御装置。
2. 前記アクチュエータは前記内燃機関の稼働中に駆動されるものであり、前記フラグは、停止状態にあった前記内燃機関が稼働状態に移行したと判定されたときに前記一方の値から前記他方の値に変更される
   請求項１に記載のアクチュエータの制御装置。
3. 前記フラグの値は、記憶データを書き換え可能な不揮発性メモリに記憶される
   請求項１または２に記載のアクチュエータの制御装置。
4. 前記終了値は、記憶データを書き換え可能な不揮発性メモリに記憶される
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のアクチュエータの制御装置。
5. 前記可動機構は、前記内燃機関の機関バルブについてそのバルブ特性を可変とする可変動弁機構である
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のアクチュエータの制御装置。

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