JP2009243282A - 動弁系の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機関バルブの最大リフト量についてその限界値学習の実行中に内燃機関の運転が停止された場合に、アクチュエータの作動に対する抵抗力の増大に起因する最大リフト量の誤設定を回避することのできる動弁系の制御装置を提供する。
【解決手段】ＤＲＡＭ７２ｂに対する給電が瞬断状態から復帰したときに、コントロールシャフト５４がＨｉ端となるように最大リフト量の制御目標値を変更するとともに該制御目標値と実際値との偏差に基づいて設定されるフィードバック制御項に基づきアクチュエータ６０に対する通電のデューティ比をフィードバック制御し、該フィードバック制御に際してそのデューティ比が所定の閾値に達したときに、該時点の最大リフト量の実際値をＨｉ端に対応する同最大リフト量の限界値に設定する。限界値学習の実行中に内燃機関の運転が停止したとき、フィードバック制御項を強制的に所定の閾値以下に保持して限界値学習を停止する。
【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関の出力軸の回転力に基づいて機関バルブを開閉する開閉機構と、この開閉機構に機械的に連動されるアクチュエータとを備え、該アクチュエータを介して開閉機構を駆動することにより機関バルブの最大リフト量を変更可能な動弁系の制御装置に関する。

近年、内燃機関の燃費性能や出力の向上を図るため、内燃機関の運転状態に基づいて機関バルブの最大リフト量を変更する動弁系の制御装置が広く採用されている（例えば特許文献１参照）。このような動弁系の制御装置としては、以下の構成が一般的に採用される。

すなわち、この制御装置では、機関出力軸によって回転するカムに当接しその回転に基づいて揺動する入力部材と、同入力部材とともに揺動することにより機関バルブを往復駆動する出力部材とを備えている。これらカム、入力部材及び出力部材により機関バルブを開閉する開閉機構が構成されている。また、これら入力部材及び出力部材には、コントロールシャフトが駆動連結されるとともに、コントロールシャフトの基端部には、同コントロールシャフトを駆動するアクチュエータの出力軸が連結されている。このアクチュエータが機械的に規制された作動範囲においてコントロールシャフトを駆動すると、上記入力部材と出力部材との相対位相差が変更されて機関バルブの最大リフト量が変更される。

そして、こうした動弁系の制御装置は、以下に示すような態様をもって機関バルブの最大リフト量を制御している。すなわち、この制御装置にあっては、アクチュエータの作動量の変更履歴、換言すれば機関バルブの最大リフト量について所定の基準値からの変更履歴を検出するセンサが設けられている。機関運転中に、マイクロコンピュータの揮発性メモリのメモリセルを充電・放電することにより、そのセンサによって検出された変更履歴を揮発性メモリに記憶する。また、マイクロコンピュータは、その揮発性メモリに記憶された変更履歴と不揮発性メモリに記憶された所定の基準値とに基づいて最大リフト量の実際値を算出し、この実際値と機関運転状態に基づいて設定された目標値との乖離が小さくなるようにアクチュエータを介してコントロールシャフトを駆動して機関バルブの最大リフト量を制御するようにしている。

ところで、車体や内燃機関の振動により、マイクロコンピュータの給電回路において接触不良が生じることがあり、この場合には、揮発性メモリに対する給電の一時的な停止、いわゆる瞬断が生じることがある。こうした瞬断が発生する前後において、揮発性メモリに対する給電の状態が不安定な状態であるため、充電されたメモリセルに蓄積されている電荷が放電したり、突入電流等の影響により放電されたメモリセルに電荷が充電されたりすることがある。そのため、給電が瞬断から復帰した後、揮発性メモリに記憶されたデータの内容が変化し、最大リフト量の制御を正確に実行できなくなることが懸念される。

そこで、上述の不都合を回避するために、例えば揮発性メモリに対する給電が瞬断から復帰した後、最大リフト量の限界値を学習してその最大リフト量の絶対値を再設定する限界値学習を実行することができる。具体的には、給電が瞬断から復帰したときに、開閉機構が作動範囲の限界位置となるように最大リフト量の制御目標値を変更するとともに該制御目標値と実際値との偏差に基づいて設定されるフィードバック制御項に基づきアクチュエータの駆動負荷をフィードバック制御する。そしてアクチュエータの駆動負荷が所定の負荷閾値に達したときに、開閉機構が作動範囲の限界位置に到達したと判断し、該時点の最大リフト量の実際値をその限界位置に対応する最大リフト量の限界値に設定する。これにより、揮発性メモリに対する給電の瞬断が発生した場合であっても、給電復帰後、最大リフト量の実際値を再検出することができ、最大リフト量の制御を再開することができるようになる。
特開２００５−２０１１１７号公報

このように、上述の限界値学習を実行することにより、揮発性メモリに対する給電の瞬断により変更履歴のデータが変化した場合であっても、最大リフト量の制御を再開することができるようになる。ただし、例えば運転者による機関停止操作等により限界値学習の実行中に内燃機関の運転が停止された場合、以下のような不都合が懸念される。すなわち、このように内燃機関の運転が停止されると、機関出力軸の回転が停止し、したがって機関バルブの開閉機構の各部材についてもその機関出力軸の回転力に基づく駆動が停止されることとなる。ここで、内燃機関の運転中に機関バルブの最大リフト量を変更する場合には、開閉機構において各部材の摺動部に動的摩擦力が発生しているが、内燃機関の停止中に機関バルブの最大リフト量を変更する場合には、それらの摺動部に発生する摩擦力が静的摩擦力となるため、アクチュエータの作動に対する抵抗力が増大することがある。また、開閉機構に作用するバルブスプリングの反力が増大した状態で内燃機関が停止したような場合には、その増大したバルブスプリングの反力に抗してアクチュエータを作動させる必要があるため、その抵抗力が一層増大することとなる。こうした抵抗力の増大に伴いアクチュエータの駆動負荷が増大するため、開閉機構が限界位置に到達する前にアクチュエータの駆動負荷が所定の負荷閾値よりも大きくなることが否定できない。そしてこのようにアクチュエータの駆動負荷が所定の負荷閾値よりも大きくなると、開閉機構が限界位置に到達した旨の判断がなされ、最大リフト量をその時点の実際値とは異なる値、すなわち限界値に誤って設定してしまうこととなる。

本発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関バルブの最大リフト量についてその限界値学習の実行中に内燃機関の運転が停止された場合に、アクチュエータの作動に対する抵抗力の増大に起因する最大リフト量の誤設定を回避することのできる動弁系の制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決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、内燃機関の出力軸の回転力に基づいて同内燃機関の機関バルブを開閉する開閉機構と、該開閉機構に機械的に連動され、前記開閉機構を機械的にその作動が規制される作動範囲において駆動することにより前記機関バルブの最大リフト量を変更するアクチュエータと、前記最大リフト量について所定の基準値からの変更履歴を検出する履歴検出手段と、前記履歴検出手段によって検出された変更履歴を記憶する揮発性メモリと、前記揮発性メモリに記憶された変更履歴と前記基準値とに基づいて前記最大リフト量の実際値を算出する実際値算出手段と、前記揮発性メモリに対する給電が停止される状態から復帰したときに、前記開閉機構が前記作動範囲の限界位置となるように前記最大リフト量の制御目標値を変更するとともに該制御目標値と前記実際値との偏差に基づいて設定されるフィードバック制御項に基づき前記アクチュエータの駆動負荷をフィードバック制御し、該フィードバック制御に際して前記駆動負荷が所定の閾値に達したときに、前記開閉機構が前記限界位置に到達したと判断して該時点の前記最大リフト量の実際値を前記限界位置に対応する同最大リフト量の限界値に設定する限界値学習を実行する学習手段とを有する動弁系の制御装置において、前記学習手段による限界値学習の実行中に前記内燃機関の運転が停止したとき、前記駆動負荷を強制的に前記所定の閾値以下に保持して前記限界値学習を停止する強制停止手段を備えることをその要旨とする。

同構成によれば、学習手段による限界値学習の実行中に内燃機関の運転が停止したときに、アクチュエータの駆動負荷を強制的に所定の閾値以下に保持することにより、アクチュエータの作動に対する抵抗力が増大することに起因して開閉機構が限界位置に到達する前にその駆動負荷が所定の閾値に達することを回避することができる。そのため、アクチュエータが限界位置に到達していないにも係わらず、その駆動負荷が所定の閾値に達したことに基づいてアクチュエータが限界位置に到達したものと誤判断することを回避することができる。したがって、こうした誤判断に基づいて機関バルブの最大リフト量が実際とは異なる値に誤って設定されてしまうことを回避することができるようになる。

なおここで、「最大リフト量」には、機関バルブの最大リフト量そのものはもとより、同最大リフト量を変更するアクチュエータの操作量等、同最大リフト量と相関を有して変化する他の物理量も含まれる。

請求項２に記載されるように、前記学習手段は前記アクチュエータの駆動負荷をフィードバック制御するためのフィードバック制御項として比例項に加え、少なくとも積分項を含むといった構成を採用することができる。こうした構成を採用することにより、最大リフト量の制御目標値と実際値との間に比例項によっては補償することのできないような定常的な偏差が存在する場合であっても、積分項により、その偏差が打ち消されるようになる。ところで、この場合には、アクチュエータの作動に対する抵抗力の増大に起因して開閉機構が限界位置に到達する前に停止したときに、その積分項が時間の推移に伴って増大するため、上述の誤判断がより発生しやすくなる。そこで、上記構成を採用することにより、フィードバック制御項として積分項を含む場合であっても、開閉機構が限界位置に到達していないにも係わらず、その駆動負荷が所定の閾値に達したことに基づいて開閉機構が限界位置に到達したものと誤判断することを好適に回避することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の動弁系の制御装置において、前記学習手段は、前記限界値学習に際し前記アクチュエータを通じて前記開閉機構を前記最大リフト量の設計最大値に対応する限界位置に作動させることをその要旨とする。

限界値学習においてアクチュエータを通じて前記開閉機構を最大リフト量の設計最大値に対応する限界位置に作動させる場合には、アクチュエータを最大リフト量の増大する側に作動させることになるため、バルブスプリングから作用する反力も大きくなる。特に、機関バルブのリフト量が大きい状況下で、アクチュエータを最大リフト量の増大する側に作動させるような場合には、バルブスプリングの反力が極めて大きくなり、アクチュエータが限界位置に到達する前に上述の駆動負荷、又はフィードバック制御項が閾値を上回る可能性が一層高くなる。

この点、上記構成によれば、限界値学習において開閉機構を最大リフト量の設計最大値に対応する限界位置に作動させる場合であっても、アクチュエータの作動に対する抵抗の増大に起因する最大リフト量の誤設定を回避することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の動弁系の制御装置において、前記強制停止手段は、前記内燃機関の回転速度が所定の判定速度よりも低いことを条件に前記内燃機関の運転が停止したと判断することをその要旨とする。

以下、本発明を車両に搭載される内燃機関の動弁系の制御装置に適用した一実施形態について、図１〜図１１を参照して説明する。ここで、図１は、車両に搭載される内燃機関の動弁系の一部断面構造を示す断面図であり、図２は、同内燃機関の動弁系の配設態様を示す平面図である。

図１及び図２に示されるように、内燃機関は４つの気筒（図１では１つのみを表示）を有しており、そのシリンダヘッド２にはこれら気筒に対応した一対の排気バルブ１０と吸気バルブ２０とが往復動可能にそれぞれ設けられている。また、シリンダヘッド２には、それら排気バルブ１０と吸気バルブ２０とに対応して排気弁開閉機構９０と吸気弁開閉機構１００とがそれぞれ設けられている。

排気弁開閉機構９０には、各排気バルブ１０に対応してラッシュアジャスタ１２が設けられるとともに、このラッシュアジャスタ１２と排気バルブ１０との間にはロッカーアーム１３が架設されている。ロッカーアーム１３は、その基端がラッシュアジャスタ１２に支持されるとともに先端が排気バルブ１０の基端部に当接されている。また、シリンダヘッド２には、排気カムシャフト１４が回転可能に支持されており、この排気カムシャフト１４は、機関出力軸の回転に連動して回転される。排気カムシャフト１４には複数のカム１５が形成されるとともに、それらカム１５の外周面にはロッカーアーム１３の中間部分に設けられたローラ１３ａが当接されている。排気バルブ１０にはリテーナ１６が設けられるとともに、このリテーナ１６とシリンダヘッド２との間にはバルブスプリング１１が圧縮された状態で設けられている。なお、このバルブスプリング１１の付勢力によって排気バルブ１０は閉弁方向に付勢されている。そしてこれにより、ロッカーアーム１３のローラ１３ａはカム１５の外周面に押圧されている。機関運転時にカム１５が回転すると、ロッカーアーム１３はラッシュアジャスタ１２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１０はロッカーアーム１３によって開閉駆動されるようになる。なお、排気バルブ１０の開度、すなわちリフト量の増大に伴ってバルブスプリング１１が圧縮され、バルブスプリング１１による排気弁開閉機構９０の作動に対する反力が増大する。

一方、吸気弁開閉機構１００には、排気側と同様に圧縮状態のバルブスプリング２１、吸気バルブ２０に設けられたリテーナ２６、ロッカーアーム２３及びラッシュアジャスタ２２が設けられている。シリンダヘッド２には、複数のカム２５が形成された吸気カムシャフト２４が回転可能に支持されており、この吸気カムシャフト２４も、機関出力軸の回転に連動して回転される。ここで、排気弁開閉機構９０とは異なり、吸気弁開閉機構１００には、カム２５とロッカーアーム２３との間に仲介駆動機構５０が設けられている。この仲介駆動機構５０は入力部５１と一対の出力部５２とを有しており、これら入力部５１及び出力部５２はシリンダヘッド２に固定された支持パイプ５３に揺動可能に支持されている。ロッカーアーム２３は、ラッシュアジャスタ２２及びバルブスプリング２１の付勢力によって出力部５２側に付勢され、同ロッカーアーム２３の中間部分に設けられたローラ２３ａが出力部５２の外周面に当接されている。これにより、入力部５１が出力部５２とともに左回り方向Ｗ１に揺動付勢され、入力部５１においてその径方向に延出した部分の先端に設けられたローラ５１ａがカム２５の外周面に押圧される。すなわち、ラッシュアジャスタ２２及びバルブスプリング２１の付勢力により、それら入力部５１と出力部５２との相対位相差を減少させようとする付勢力が常に発生する。換言すれば、入力部５１と出力部５２との相対位相差の増大に伴い、最大リフト量が増大するとともにバルブスプリング２１が圧縮され、バルブスプリング２１による付勢力が大きくなる。

こうした吸気弁開閉機構１００では、機関運転時にカム２５が回転すると、同カム２５はローラ５１ａに摺接しつつ入力部５１を押圧し、これにより出力部５２が支持パイプ５３の周方向に揺動するようになる。そして出力部５２が揺動すると、ロッカーアーム２３はラッシュアジャスタ２２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２０はロッカーアーム２３によって開閉駆動されるようになる。なお、吸気バルブ２０の開度、すなわちリフト量の増大に伴ってバルブスプリング２１が圧縮され、同バルブスプリング２１による吸気弁開閉機構１００の作動に対する反力が増大する。

また、支持パイプ５３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５４が挿入されている。このコントロールシャフト５４は、連結部材を介して入力部５１及び出力部５２に駆動連結されている。コントロールシャフト５４がその軸方向に沿って駆動すると、それら入力部５１及び出力部５２が相対的に揺動するようになる。次に、図３を参照してコントロールシャフト５４と入力部５１，出力部５２とを連結する仲介駆動機構５０について詳述する。尚、図３は仲介駆動機構５０の内部構造を示す一部破断斜視図である。

図３に示されるように、入力部５１は一対の出力部５２の間に設けられており、これら入力部５１と出力部５２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５１の内周面にはヘリカルスプライン５１ｈが形成されるとともに、出力部５２の内周面には入力部５１のヘリカルスプライン５１ｈとその歯すじが逆向きに傾斜するヘリカルスプライン５２ｈが形成されている。

入力部５１と出力部５２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５５が設けられている。このスライダギア５５の外周面の中央部分には、入力部５１のヘリカルスプライン５１ｈに噛合するヘリカルスプライン５５ａが形成されるとともに、その外周面の両端部には出力部５２のヘリカルスプライン５２ｈに噛合するヘリカルスプライン５５ｂが形成されている。

また、この略円筒状のスライダギア５５の内壁には、その周方向に沿って延伸する溝５５ｃが形成されており、この溝５５ｃにはブッシュ５６が嵌合されている。なお、このブッシュ５６は、溝５５ｃの伸びる方向に沿って同溝５５ｃの内周面を摺動することができるが、スライダギア５５に対するその軸方向の相対変位は溝５５ｃによって規制されている。

そして、支持パイプ５３はスライダギア５５の内部に形成された貫通空間に挿入されるとともに、コントロールシャフト５４はその支持パイプ５３に挿入されている。また、支持パイプ５３の管壁にはその軸方向に延伸する長孔５３ａが形成されている。スライダギア５５とコントロールシャフト５４との間には、長孔５３ａを通じてこれらスライダギア５５とコントロールシャフト５４とを連結する係止ピン５７が設けられている。この係止ピン５７の一端がコントロールシャフト５４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５６に形成された貫通孔５６ａに挿入されている。

こうした仲介駆動機構５０にあって、コントロールシャフト５４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５５が軸方向に変位する。スライダギア５５の外周面に形成されたヘリカルスプライン５５ａ，５５ｂは、入力部５１及び出力部５２の内周面に形成されたヘリカルスプライン５１ｈ、５２ｈとそれぞれ噛合されているため、スライダギア５５がその軸方向に変位すると、入力部５１と出力部５２とは逆の方向に回転する。その結果、入力部５１と出力部５２との相対位相差が変更され、吸気バルブ２０の最大リフト量が変更される。

ここで、先の図２に示されるように、コントロールシャフト５４の基端部（図中右端部）には、電動式アクチュエータ６０（以下、単に「アクチュエータ６０」と称する）が設けられており、このアクチュエータ６０は、マイクロコンピュータ７０によりその駆動が制御される。以下、図４を参照してアクチュエータ６０の構造について詳細に説明する。図４は、アクチュエータ６０の構造を主に示す部分断面図である。

図４に示されるように、アクチュエータ６０のハウジング６０ａは、シリンダヘッド２に取り付けられている。このハウジング６０ａの内部には、コイルＣを有するステータ６１ａ、及び永久磁石を有するロータ６１ｂを備えたモータ６１と、そのモータ６１の回転を直線運動に変換してコントロールシャフト５４に伝達する遊星ギヤ機構６２とが設けられている。

この遊星ギヤ機構６２は、外周に螺旋状のスプラインを設けた出力軸６３、並びにそれとは逆回りのスプラインを、外周に設けた複数の遊星ギヤ６４と内周に設けたローラナット６５とを有して構成されている。

出力軸６３は、軸方向へ変位可能に、かつ軸線Ｌを中心として回転不能にハウジング６０ａにより支持され、その先端部（図４の左端部）は、連結部材６８によってコントロールシャフト５４に連結されている。ローラナット６５は、複列アンギュラ式のベアリング６６を介してロータ６１ｂと一体回転可能にハウジング６０ａにより支持されている。

また、遊星ギヤ６４は、それら出力軸６３及びローラナット６５の間に等角度毎に配置されている。遊星ギヤ６４のスプラインは、出力軸６３のスプラインと同出力軸６３に外嵌したローラナット６５のスプラインとの双方に噛合し、出力軸６３とローラナット６５との間で遊星ギヤ６４が出力軸６３を中心に公転しながら自転するように形成されている。

こうしたアクチュエータ６０により、ステータ６１ａのコイルＣに通電すると、ロータ６１ｂ及びローラナット６５が軸線Ｌを中心として回転され、各遊星ギヤ６４がそれぞれ自身の軸線を中心として自転しつつ、軸線Ｌの周りを公転する。なお、そのコイルＣに対する通電は、マイクロコンピュータ７０により機関の運転状態に基づいてデューティ制御されている。また上述したように、出力軸６３は、軸線Ｌを中心として回転不能であるが、軸方向へは変位可能であるため、各遊星ギヤ６４の自転及び公転によりその出力軸６３が軸方向に変位する。

そして、出力軸６３の軸方向の変位に伴いコントロールシャフト５４が軸方向に変位することにより、仲介駆動機構５０の駆動状態が変更され、吸気バルブ２０の最大リフト量が連続的に変化するようになる。具体的には、コントロールシャフト５４が図４の方向Ｆへ駆動されると、最大リフト量が減少する一方、コントロールシャフト５４が図４の方向Ｒへ駆動されると、最大リフト量が増大する。なお、出力軸６３には、ハウジング６０ａに当接可能な２つのストッパ６３ａ，６３ｂが固定されており、出力軸６３、換言すればコントロールシャフト５４は、これらストッパ６３ａ，６３ｂによって規制される駆動区間において駆動可能になっている。ストッパ６３ａがハウジング６０ａに当接する限界位置（以下「Ｈｉ端」と称する）に出力軸６３が変位したときに、最大リフト量がその設計最大値になる一方、ストッパ６３ｂがハウジング６０ａに当接する限界位置（以下「Ｌｏ端」と称する）に出力軸６３が変位したときに、最大リフト量がその設計最小値になる。

また、アクチュエータ６０には、３つの電気角センサＤ１〜Ｄ３と、これら電気角センサＤ１〜Ｄ３に対応してローラナット６５と一体回転する８極の多極マグネットとが設けられている。これら電気角センサＤ１〜Ｄ３は、８極の多極マグネットの磁気に応じて図５（ａ）〜（ｃ）に示されるようなパルス状の信号、すなわち論理ハイレベル信号「Ｈ」と論理ローレベル信号「Ｌ」とを交互に出力する。なお、こうしたパルス信号の波形が得られるよう、３つの電気角センサＤ１〜Ｄ３は出力軸６３の周方向において１２０°毎に配置されている。したがって、これら電気角センサＤ１〜Ｄ３のうちの１つから出力されるパルス信号のエッジは出力軸６３の４５°回転毎に発生している。また、これら電気角センサＤ１〜Ｄ３のうちの１つからのパルス信号は、他の電気角センサからのパルス信号に対し、出力軸６３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。

また、アクチュエータ６０には、ロータリーエンコーダとして機能する２つの位置センサＳ１，Ｓ２と、これら位置センサＳ１，Ｓ２に対応して出力軸６３と一体回転する４８極の多極マグネット（図示略）とが設けられている。これら位置センサＳ１，Ｓ２は、４８極の多極マグネットの磁気に応じて図５（ｄ）及び（ｅ）に示されるようなパルス状の信号、すなわち論理ハイレベル信号「Ｈ」と論理ローレベル信号「Ｌ」とを交互に出力する。なお、こうしたパルス信号の波形が得られるよう、位置センサＳ１は出力軸６３の周方向において位置センサＳ２から１７６．２５°を隔てて配置されている。したがって、位置センサＳ１，Ｓ２のうちの１つから出力されるパルス信号のエッジは出力軸６３の７．５°回転毎に発生している。また、位置センサＳ２からのパルス信号は、位置センサＳ１からのパルス信号に対し、出力軸６３の３．７５°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。

ここで、電気角センサＤ１〜Ｄ３を合わせた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Ｓ１，Ｓ２を合わせたパルス信号のエッジ間隔は３．７５°となっている。したがって、電気角センサＤ１〜Ｄ３を合わせた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Ｓ１，Ｓ２を合わせたパルス信号のエッジが４回発生するようになっている。

これら電気角センサＤ１〜Ｄ３及び位置センサＳ１，Ｓ２によって出力されたパルス信号はマイクロコンピュータ７０に取り込まれる。このマイクロコンピュータ７０は、プログラムによって数値計算や情報処理等を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）７１、各種の制御に必要なプログラムやデータを記憶する不揮発性メモリ（ＲＯＭ）７２ａ、入力データや演算結果を一時的に記憶する揮発性メモリ（ＤＲＡＭ）７２ｂ、学習制御により得られた基準位置等を記憶する書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）７２ｃを備えている。

また、マイクロコンピュータ７０には、車両のアクセルペダルの開度を検出するアクセルセンサ７３や、内燃機関の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７４等、機関の運転状態を検出するセンサが接続されている。なお、マイクロコンピュータ７０では、クランク角センサ７４による出力信号に基づいて内燃機関の回転速度ＮＥを算出することとなる。

このマイクロコンピュータ７０は、イグニッションスイッチＩＧのオン操作に基づきオン状態に維持されるメインリレーＭＲを介して車載バッテリＢＴからの給電を受けてその制御動作が実行可能な状態となる。すなわち、イグニッションスイッチＩＧがオン操作されると、これに伴いマイクロコンピュータ７０は、メインリレーＭＲの内部設定をオンとして車載バッテリＢＴの電圧ＶＢを取り込み、この電圧ＶＢに基づいてマイクロコンピュータ７０や内燃機関の各電動駆動部を駆動するための電圧を生成する。そして、イグニッションスイッチＩＧがオフ操作されると、マイクロコンピュータ７０は所定の後処理を終えた後、メインリレーＭＲの内部設定をオフとして、車載バッテリＢＴからマイクロコンピュータ７０への給電を遮断する。

内燃機関の運転中に、マイクロコンピュータ７０は、機関の運転状態に基づき吸気バルブ２０の最大リフト量の制御目標値を設定するとともに、上述した電気角センサＤ１〜Ｄ３及び位置センサＳ１，Ｓ２によって出力されたパルス信号に基づいて吸気バルブ２０の最大リフト量の実際値を検出する。以下、吸気バルブ２０の最大リフト量の実際値を検出する手順について、図５及び図６を参照して詳細に説明する。

ここで、図５（ａ）〜（ｅ）は、上述したようにアクチュエータ６０の出力軸６３の回転時に電気角センサＤ１〜Ｄ３、及び位置センサＳ１，Ｓ２から出力するパルス信号の波形を示している。そして図５（ｆ）〜（ｈ）は、アクチュエータ６０の回転時における回転角の変化に対し、それぞれ電気角カウント値Ｅ、位置カウント値Ｐ、及びストロークカウント値Ｓが推移するパターンを示している。また、図６（ａ）は、電気角センサＤ１〜Ｄ３の出力信号のパターンと電気角カウント値Ｅとの対応関係を示すとともに、図６（ｂ）は、位置センサＳ１，Ｓ２の出力信号のエッジが発生するときに位置カウント値Ｐが増減する態様を示している。

まず、各カウント値について説明する。
［電気角カウント値Ｅ］
電気角カウント値Ｅは、電気角センサＤ１〜Ｄ３のパルス信号に基づいて設定され、モータ６１の回転位相を表す。具体的には、図６（ａ）に示されるように、各電気角センサＤ１〜Ｄ３から各々論理ハイレベル信号「Ｈ」と論理ローレベル信号「Ｌ」とのいずれが出力されているかに応じて、電気角カウント値Ｅに「０」〜「５」範囲内の連続した整数値のうちのいずれかに設定されてＤＲＡＭ７２ｂに記憶される。マイクロコンピュータ７０は、ＤＲＡＭ７２ｂに記憶された電気角カウント値Ｅに基づきアクチュエータ６０の回転位相を検出し、同コイルＣの通電相を切り替えてモータを正・逆回転する。ここで、モータ６１の正回転時には、電気角カウント値Ｅは「０」→「１」→「２」→「３」→「４」→「５」→「０」といった順序で順方向に変化する。一方、アクチュエータ６０の逆回転時には、電気角カウント値Ｅ「５」→「４」→「３」→「２」→「１」→「０」→「５」といった順序で逆方向に変化する。

［位置カウント値Ｐ］
位置カウント値Ｐは、モータ６１の作用角、換言すればアクチュエータ６０の制御値について機関始動時における基準値からの変更量を表す。具体的には、位置センサＳ１，Ｓ２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及び立下りエッジのいずれが生じているか、及び他方のセンサから論理ハイレベル信号「Ｈ」と論理ローレベル信号「Ｌ」とのいずれが出力されているかに応じて、位置カウント値Ｐに対し「＋１」と「−１」とのいずれかが加算される（図６（ｂ）参照）。なお、同図６（ｂ）において、「↑」はパルス信号の立ち上がりエッジを表し、「↓」はパルス信号の立下りエッジを表している。こうした処理を実行して得られる位置カウント値Ｐは、各位置センサＳ１，Ｓ２からのパルス信号のエッジを計数した値になる。

ここで、モータ６１の正回転中であれば、位置カウント値Ｐは、図５（ｄ）及び（ｅ）に示される位置センサＳ１，Ｓ２からのパルス信号のエッジ毎に「１」ずつ加算され、図５（ｇ）に示されるパターンに沿って矢印Ａに示す方向に推移するようになる。一方、アクチュエータ６０の逆回転中であれば、位置カウント値Ｐは、上記パルス信号のエッジ毎に「１」ずつ減算され、図５（ｇ）に示されるパターンに沿って矢印Ｂに示す方向に推移するようになる。なお、この位置カウント値Ｐは、内燃機関の運転が停止すると、「０」にリセットされる。したがって、位置カウント値Ｐは、アクチュエータ６０の制御値が機関始動時の基準値に対してどれだけ変化したか、言い換えれば吸気バルブ２０の最大リフト量が機関始動時の基準値に対してどれだけ変化したかを表す。また、位置カウント値Ｐは、吸気弁開閉機構１００の駆動に基づいて迅速に加減算する必要があるため、ＤＲＡＭ７２ｂに記憶される。

［ストロークカウント値Ｓ］
ストロークカウント値Ｓは、アクチュエータ６０の制御量の絶対値、換言すれば最大リフト量の実際値を表す。このストロークカウント値Ｓの初期設定は、後述する最大リフト量初期学習処理において行われる。機関運転時に、マイクロコンピュータ７０は、位置カウント値Ｐをストロークカウント値Ｓに加算し、ストロークカウント値Ｓをこの加算された値に更新される。なお、機関停止が完了し、吸気弁開閉機構１００の駆動が停止されたときのストロークカウント値Ｓの最終値が次回機関運転の開始時の基準値Ｓｇとして学習されてＥＥＰＲＯＭ７２ｃに記憶される。

したがって、マイクロコンピュータ７０は、ＥＥＰＲＯＭ７２ｃに記憶された基準値ＳｇとＤＲＡＭ７２ｂに記憶された位置カウント値Ｐとに基づきストロークカウント値Ｓ、換言すれば最大リフト量の実際値を算出する。そして、マイクロコンピュータ７０は、この実際値と機関運転状態に基づいて設定された制御目標値との乖離が小さくなるように、アクチュエータ６０に対する通電のデューティ比ＤＵをフィードバック制御する。以下、アクチュエータ６０に対する通電のデューティ比の制御について詳細に説明する。

このデューティ比ＤＵのフィードバック制御に係る処理では、吸気バルブ２０の最大リフト量の制御目標値とその実際値との偏差ΔＲＶＬに基づいてデューティ比ＤＵが以下の各演算式（１）〜（４）を通じて設定される。

ＤＵ ← ＶＬＰ＋ＶＬＩ＋ＶＬＤ・・・（１）

ＶＬＰ←ＫＰ・ΔＲＶＬ ・・・（２）
ＫＰ：補正係数（比例ゲイン）

ＶＬＩ←ＫＩ・ΣΔＲＶＬ（ｉ） ・・・（３）
ＫＩ：補正係数（積分ゲイン）

ＶＬＤ←ＫＤ・（ΣΔＲＶＬ（ｉ）−ΣΔＲＶＬ（ｉ−１））／Δｔ ・・・（４）
ＫＤ：補正係数（微分ゲイン）
Δｔ：制御周期

上式（２）において、「ＶＬＰ」はフィードバック制御における比例項であり、吸気バルブ２０の最大リフト量の実際値とその目標値との間に乖離傾向が全く存在していない場合には、この比例項ＶＬＰはその基準値「０」に収束する。

一方、吸気バルブ２０の最大リフト量の実際値がその目標値よりも小さい場合には、比例項ＶＬＰは正の値に設定され、コントロールシャフト５４が図４の方向Ｒに駆動されることにより、その最大リフト量の実際値が増大する。

他方、吸気バルブ２０の最大リフト量の実際値がその目標値よりも大きい場合には、比例項ＶＬＰは負の値に設定され、コントロールシャフト５４が図４の方向Ｆに駆動されることにより、その最大リフト量の実際値が減少する。

このように最大リフト量の実際値と目標値との間の偏差ΔＲＶＬに基づき、それに見合う大きさの比例項ＶＬＰが算出されることにより、最大リフト量の実際値と目標値との間の乖離が補償されるようにデューティ比ＤＵが適切な量に設定されるようになる。

また、上式（３）において、「ＶＬＩ」はフィードバック制御における積分項である。上式（３）において、「ΣΔＲＶＬ」は、予め定められた所定期間における上記偏差ΔＲＶＬの積算値であり、添え字「ｉ」はその所定期間中の各制御周期において算出される偏差ΔＲＶＬの値をそれぞれ示している。同式（３）から明らかなように、最大リフト量の目標値と実際値との間に定常的な偏差が存在すると、積分項ＶＬＩは徐々に増大しあるいは減少するようになる。その結果、最大リフト量の目標値と実際値との間に比例項ＶＬＰによっては補償することのできないような定常的な偏差が存在する場合であっても、この積分項ＶＬＩにより、その偏差が打ち消されるようになる。

また、上式（４）において「ＶＬＤ」は微分項である。同式（４）に示されるように、最大リフト量の実際値と目標値との間の偏差ΔＲＶＬが急激に変化すると、微分項ＶＬＤはその変化を緩和するように変化する。

こうしたフィードバック制御により、吸気バルブ２０の最大リフト量を機関運転状態に適した値に変更し、内燃機関の燃費や出力の向上を図ることができるようになる。ところで、車体や内燃機関の振動により、マイクロコンピュータ７０の給電回路において接触不良が生じる可能性があり、ＤＲＡＭ７２ｂに対する給電の一時的な停止、いわゆる瞬断が生じることがある。そしてこのようにＤＲＡＭ７２ｂに対する給電が瞬断状態から復帰したときに、ＤＲＡＭ７２ｂに記憶されたデータの内容が変化したり、失われたりするおそれがある。したがって、その給電が瞬断状態から復帰したときに、アクチュエータ６０の制御値、換言すれば吸気バルブ２０の最大リフト量を誤って検出し、最大リフト量を正確に制御できなくなることが懸念される。

もっともこの場合には、こうした瞬断による悪影響を抑制するために、ＤＲＡＭ７２ｂに対する給電が瞬断状態から復帰した後に、アクチュエータ６０によりコントロールシャフト５４をＨｉ端にまで駆動し、同コントロールシャフト５４が停止したときの制御値に基づいてＨｉ端に対応する最大リフト量を再学習するＨｉ端学習を実行することができる。以下、図７のフローチャートを参照してこの従来のＨｉ端学習の処理手順について説明する。

図７に示される一連の処理は、マイクロコンピュータ７０により所定の制御周期をもって繰り返して実行される。この処理ではまず、学習条件フラグＦｇが「オン」であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。なお、この学習条件フラグＦｇは、ＥＥＰＲＯＭ７２ｃに記憶されており、ＤＲＡＭ７２ｂに対する給電の瞬断が発生したときに、この処理とは別の処理を通じて「オン」に設定される。

この学習条件フラグＦｇが「オフ」である場合には（ステップＳ１０：ＮＯ）、ＤＲＡＭ７２ｂに対する給電の瞬断が発生していない旨判断し、この一連の処理を一旦終了する。一方、学習条件フラグＦｇが「オン」である場合には（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、その瞬断が発生した旨判断し、Ｈｉ端学習を実行する。

このＨｉ端学習の処理ではまず、瞬断後にＤＲＡＭ７２ｂに残存した位置カウント値ＰとＥＥＰＲＯＭ７２ｃに記憶された基準値Ｓｇとに基づいてストロークカウント値Ｓを以下の式（５）に基づいて算出する（ステップＳ２０）。そして、更に以下の式（６）を通じてストロークカウント値の制御目標値Ｓｔを算出して前述のデューティ比ＤＵのフィードバック制御を実行する（ステップＳ３０）。

Ｓ ←Ｓｇ＋Ｐ …（５）
Ｓｔ←Ｓ＋Ｂｉ …（６）
Ｂｉ：増量値

式（６）において、増量値Ｂｉは予め設定された正の値である。そのため、制御目標値Ｓｔはストロークカウント値Ｓよりも大きい値に設定され、コントロールシャフト５４がＨｉ端側に変位するように駆動される。その結果、最大リフト量が増大するとともに、位置カウント値Ｐが増大するようになる。なお、この増量値Ｂｉは、最大リフト量が急激に変化することを抑制すべく、その大きさが適宜設定されている。

次に、デューティ比ＤＵに基づいてコントロールシャフト５４がＨｉ端に到達したか否かを判断する（ステップＳ４０）。ここで、コントロールシャフト５４がＨｉ端に到達したときに、ハウジング６０ａからストッパ６３ａに作用する図４の方向Ｆへの付勢力が発生してコントロールシャフト５４が停止する。そのため、上式（１）における積分項ＶＬＩの増大により、デューティ比ＤＵが増大する傾向にある。したがって、デューティ比ＤＵが所定の閾値ＤＵＨに達することに基づいて、コントロールシャフト５４がＨｉ端到達した旨を判断することができる。

ここで、デューティ比ＤＵが閾値ＤＵＬよりも小さい旨判断された場合（ステップＳ４０：ＮＯ）、コントロールシャフト５４がＨｉ端に到達していないと判断し、先のステップＳ２０に戻り、コントロールシャフト５４を継続してＨｉ端側に駆動する。一方、デューティ比ＤＵが閾値ＤＵＬに達した旨判断された場合には（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、コントロールシャフト５４がＨｉ端に到達したと判断し、その時点のストロークカウント値ＳをＥＥＰＲＯＭ７２ｃに記憶されたＨｉ端に対応するストロークカウント値の初期値Ｓｍａｘに更新するとともに（ステップＳ５０）、位置カウント値Ｐを「０」にリセットする（ステップＳ６０）。なお、この初期値Ｓｍａｘは、出荷前に行われる最大リフト量初期学習処理において設定されて予めＥＥＰＲＯＭ７２ｃに記憶されている。そして、学習条件フラグＦｇを「オフ」に設定し（ステップＳ７０）、この一連の処理を一旦終了する。

以下、図８を参照して上述のＨｉ端学習処理についてその一具体例を説明する。ここで、図８は、Ｈｉ端学習処理におけるイグニッションスイッチＩＧのオン・オフ状態、内燃機関の回転速度ＮＥ、ストロークカウント値Ｓ及びデューティ比ＤＵの時間的な推移を示すタイミングチャートである。

図８の時刻Ｔ０においてイグニッションスイッチＩＧのオン操作に伴い内燃機関が始動すると、上述のデューティ比ＤＵのフィードバック制御が実行され、吸気バルブ２０の最大リフト量は機関の運転状態に基づいて制御される。

そして、時刻Ｔ１においてＤＲＡＭ７２ｂに対する給電の瞬断が発生すると（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、Ｈｉ端学習が実行される（ステップＳ２０〜４０）。これにより、図８（ｃ）に示されるように、ストロークカウント値Ｓの制御目標値Ｓｔがその実際値よりも大きい値に設定され、コントロールシャフト５４がＨｉ端側に変位するように駆動される。なお、これら制御目標値Ｓｔと実際値との偏差が増量値Ｂｉに維持される。ここで、図８（ｄ）に示されるように、コントロールシャフト５４がＨｉ端側に変位するほど、バルブスプリング２１による付勢力が大きくなるため、ストロークカウント値Ｓの増大に伴いデューティ比ＤＵが大きく設定される。

時刻Ｔ２においてコントロールシャフト５４がＨｉ端に到達すると、ハウジング６０ａからストッパ６３ａに作用する図４の方向Ｆへの付勢力が発生してコントロールシャフト５４が停止し、ストロークカウント値Ｓの実際値とその制御目標値Ｓｔとは時刻Ｔ２の値に維持される。ここで、これら実際値と制御目標値Ｓｔとの間に、増量値Ｂｉの偏差があるため、上式（１）における積分項ＶＬＩの増大により、デューティ比ＤＵが増大する。

次に、時刻Ｔ３においてデューティ比ＤＵが予め設定された閾値ＤＵＨに達すると（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、コントロールシャフト５４がＨｉ端に到達した旨判断され、その時点のストロークカウント値ＳがＥＥＰＲＯＭ７２ｃに記憶されたＨｉ端に対応するストロークカウント値の初期値Ｓｍａｘに更新されるとともに（ステップＳ５０）、位置カウント値Ｐが「０」にリセットされる（ステップＳ６０）。そして、学習条件フラグＦｇが「オフ」に設定され（ステップＳ７０）、Ｈｉ端学習処理が完了する。

こうしたＨｉ端学習処理を実行することにより、ＤＲＡＭ７２ｂに対する給電が瞬断状態から復帰した後に、Ｈｉ端に対応するストロークカウント値の初期値Ｓｍａｘに基づいてストロークカウント値Ｓ、換言すれば吸気バルブ２０の最大リフト量を再学習することができ、最大リフト量の制御を再開することができるようになる。

ところで、例えば運転者によるイグニッションスイッチＩＧのオフ操作等により、上述のＨｉ端学習処理の実行中に内燃機関の運転が停止されることがある。上述したように、イグニッションスイッチＩＧがオフ操作された後に、マイクロコンピュータ７０は所定の後処理を終えてから、メインリレーＭＲの内部設定をオフとして、車載バッテリＢＴからマイクロコンピュータ７０への給電を遮断する。すなわち、このようにＨｉ端学習の実行中に機関運転が停止された場合に、機関運転が停止してからマイクロコンピュータ７０への給電が遮断されるまでの後処理期間（本実施形態では６秒）に、Ｈｉ端学習が継続して実行される。そして、マイクロコンピュータ７０への給電が遮断されることにより、Ｈｉ端学習が中断されて次回の機関始動時に再開される。ただし、この後処理期間において運転者により、内燃機関が始動しない状態でイグニッションスイッチＩＧが再びオン操作された場合に、以下に説明する不都合が懸念される。

図９に、後処理期間においてイグニッションスイッチＩＧが再びオン操作された場合、イグニッションスイッチＩＧのオン・オフ状態、内燃機関の回転速度ＮＥ、ストロークカウント値Ｓ及びデューティ比ＤＵの時間的な推移を示すタイミングチャートである。

図９に示されるように、時刻Ｔ１１においてＤＲＡＭ７２ｂに対する瞬断が発生すると、Ｈｉ端学習が実行される。そして、時刻Ｔ１２においてＨｉ端学習の実行中にイグニッションスイッチＩＧがオフ操作されると、図９（ｂ）に示されるように機関出力軸の回転が停止し、したがって吸気弁開閉機構１００の各部材についてもその機関出力軸の回転力に基づく駆動が停止されることとなる。ここで、内燃機関の運転中に吸気バルブ２０の最大リフト量を変更する場合には、吸気弁開閉機構１００において各部材の摺動部に動的摩擦力が発生しているが、内燃機関の停止中に吸気バルブ２０の最大リフト量を変更する場合には、それらの摺動部に発生する摩擦力が静的摩擦力となるため、アクチュエータ６０の作動に対する抵抗力が増大することがある。また、吸気弁開閉機構１００に作用するバルブスプリング２１の反力が増大した状態で内燃機関が停止したような場合には、その増大したバルブスプリング２１の反力に抗してアクチュエータ６０を作動させる必要があるため、その抵抗力が一層増大することとなる。したがって、このように内燃機関の停止により増大した抵抗力がアクチュエータ６０の駆動力を上回った場合には、コントロールシャフト５４がＨｉ端に到達する前に停止することも否定できない。

このようにコントロールシャフト５４が停止すると、図９（ｃ）に示されるように、ストロークカウント値Ｓの実際値と制御目標値Ｓｔとはそれらの停止時の値に維持される。ここで、コントロールシャフト５４が停止したときのストロークカウント値Ｓと制御目標値Ｓｔとの間に、増量値Ｂｉの偏差が存在するため、上式（１）における積分項ＶＬＩの増大により、図９（ｄ）に示されるようにデューティ比ＤＵが増大する。ここで、例えば後処理期間においてイグニッションスイッチＩＧが再びオン操作されない場合には、時刻Ｔ１３においてマイクロコンピュータ７０への給電が遮断されると、図９（ｄ）に示されるように、デューティ比ＤＵが閾値ＤＵＨに達しないままＨｉ端学習処理が終了する。一方、図９（ａ）に示されるように、時刻Ｔ１４において、後処理期間に運転者により内燃機関が始動しない状態でイグニッションスイッチＩＧが再びオン操作されると、後処理が完了した（時刻Ｔ１３）後においてもマイクロコンピュータ７０への給電が継続する。その結果、上式（１）における積分項ＶＬＩの増大によりデューティ比ＤＵが更に増大する。そして、図９（ｄ）に示されるように、時刻Ｔ１５においてデューティ比ＤＵが閾値ＤＵＨに達すると、コントロールシャフト５４がＨｉ端に到達した旨の判断がなされ、ストロークカウント値Ｓがその時点の最大リフト量に対応しない値、すなわちＨｉ端に対応するストロークカウント値の初期値Ｓｍａｘに誤って設定されてしまうこととなる。

そこで、本実施形態に係る動弁系の制御装置では、以下に説明する処理を採用することによりこうした不都合を好適に抑制するようにしている。以下、図１０のフローチャートを参照してＤＲＡＭ７２ｂに対する給電の瞬断に対応するＨｉ端学習処理の手順について詳細に説明する。

図１０に示される一連の処理は、マイクロコンピュータ７０により所定の制御周期をもって繰り返して実行される。この処理も、従来のＨｉ端学習処理と同様に、まず学習条件フラグＦｇが「オン」であるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。

この学習条件フラグＦｇが「オフ」である場合には（ステップＳ１１０：ＮＯ）、ＤＲＡＭ７２ｂに対する給電の瞬断が発生していない旨判断し、この一連の処理を一旦終了する。一方、学習条件フラグＦｇが「オン」である場合には（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、その瞬断が発生した旨判断し、回転速度ＮＥが所定の判定速度（本実施形態では「２００ｒｐｍ」）以上であるか否かを判断する（ステップＳ１２０）。

ここで、回転速度ＮＥが所定の判定速度以上である旨判断された場合には（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、従来のＨｉ端学習処理と同様にコントロールシャフト５４をＨｉ端側に駆動する。すなわち、瞬断後にＤＲＡＭ７２ｂに残存した位置カウント値ＰとＥＥＰＲＯＭ７２ｃに記憶された基準値Ｓｇとに基づいてストロークカウント値Ｓを上式（５）に基づいて算出する（ステップＳ１３０）。そして、更に上式（６）を通じてストロークカウント値の制御目標値Ｓｔを算出してデューティ比ＤＵのフィードバック制御を実行する（ステップＳ１４０）。

次に、デューティ比ＤＵが閾値ＤＵＨに達したか否かを判断する（ステップＳ１５０）。ここで、デューティ比ＤＵが閾値ＤＵＬよりも小さい旨判断された場合（ステップＳ１５０：ＮＯ）、コントロールシャフト５４がＨｉ端に到達していないと判断し、先のステップＳ１２０に戻り、コントロールシャフト５４を継続してＨｉ端側に駆動する。一方、デューティ比ＤＵが閾値ＤＵＬに達した旨判断された場合には（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、コントロールシャフト５４がＨｉ端に到達したと判断し、その時点のストロークカウント値ＳをＥＥＰＲＯＭ７２ｃに記憶されたＨｉ端に対応するストロークカウント値の初期値Ｓｍａｘに更新するとともに（ステップＳ１６０）、位置カウント値Ｐを「０」にリセットする（ステップＳ１７０）。そして、学習条件フラグＦｇを「オフ」に設定し（ステップＳ１８０）、この一連の処理を一旦終了する。

一方、回転速度ＮＥが所定の判定速度よりも低い旨判断された場合には（ステップＳ１２０：ＮＯ）、内燃機関が停止したと判断し、デューティ比ＤＵを強制的に「０」に設定して（ステップＳ１２１）この一連の処理を一旦終了する。

ここで、次回以後の制御周期において、学習条件フラグＦｇが「オン」である旨判断されるが（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、回転速度ＮＥが所定の判定速度よりも低いため（ステップＳ１２０：ＮＯ）、デューティ比ＤＵが「０」に保持され、上述Ｈｉ端学習処理が実質的に開始しない。そして、次回の機関始動時に、回転速度ＮＥが所定の判定速度以上になると、このＨｉ端学習処理が再開される。

以下、図１１を参照して上述のＨｉ端学習処理についてその一具体例を説明する。ここで、図１１は、Ｈｉ端学習処理におけるイグニッションスイッチＩＧのオン・オフ状態、内燃機関の回転速度ＮＥ、ストロークカウント値Ｓ及びデューティ比ＤＵの時間的な推移を示すタイミングチャートである。

図１１の時刻Ｔ２０においてイグニッションスイッチＩＧのオン操作に伴い内燃機関が始動すると、上述のデューティ比ＤＵのフィードバック制御が実行され、吸気バルブ２０の最大リフト量は機関の運転状態に基づいて制御される。

そして、時刻Ｔ２１においてＤＲＡＭ７２ｂに対する給電の瞬断が発生し（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、かつ回転速度ＮＥが２００ｒｐｍ以上である旨判断されると（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、コントロールシャフト５４がＨｉ端側に駆動される（ステップＳ１３０〜１５０）。これにより、図１１（ｃ）に示されるように、ストロークカウント値Ｓの制御目標値Ｓｔがその実際値よりも大きい値に設定され、コントロールシャフト５４がＨｉ端側に変位するように駆動される。なお、これら制御目標値Ｓｔと実際値との偏差が増量値Ｂｉに維持される。また、コントロールシャフト５４がＨｉ端側に変位するほど、バルブスプリング２１による付勢力が大きくなるため、ストロークカウント値Ｓの増大に伴いデューティ比ＤＵが大きく設定される。

時刻Ｔ２２において運転者によりイグニッションスイッチＩＧがオフ操作されると、図１１（ｂ）に示されるように、回転速度ＮＥが低下する。そして、時刻Ｔ２３において回転速度ＮＥが２００ｒｐｍよりも低くなると（ステップＳ１２０：ＮＯ）、内燃機関が停止した旨判断され、デューティ比ＤＵが「０」に強制的に設定される。その結果、こうしたＨｉ端学習処理が強制的に停止され、アクチュエータ６０に対する抵抗の増大によりデューティ比ＤＵが閾値ＤＵＨに達することが回避されるようになる。

以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）Ｈｉ端学習処理の実行中に内燃機関の運転が停止したときに、デューティ比ＤＵを強制的に「０」に保持するようにした。これにより、アクチュエータ６０の作動に対する抵抗力が増大することに起因してコントロールシャフト５４がＨｉ端に到達する前にデューティ比ＤＵが閾値ＤＵＬに達することを回避することができる。そのため、コントロールシャフト５４がＨｉ端端に到達していないにも係わらず、そのデューティ比ＤＵが閾値ＤＵＬに達したことに基づいてコントロールシャフト５４がＨｉ端に到達したものと誤判断することを回避することができる。したがって、こうした誤判断に基づいて吸気バルブ２０の最大リフト量が実際とは異なる値に誤って設定されてしまうことを回避することができるようになる。

（２）Ｈｉ端学習処理においてデューティ比ＤＵをフィードバック制御するためのフィードバック制御項として比例項ＶＬＰに加え、積分項ＶＬＩを含む構成を採用するようにした。これにより、最大リフト量の制御目標値と実際値との間に比例項ＶＬＰによっては補償することのできないような定常的な偏差が存在する場合であっても、この積分項ＶＬＩにより、その偏差が打ち消されるようになる。ところでこの場合には、アクチュエータ６０の作動に対する抵抗力の増大に起因してコントロールシャフト５４がＨｉ端に到達する前に停止したときに、その積分項ＶＬＩが時間の推移に伴って増大するため、上述の誤判断がより発生しやすくなる。そこで、本実施形態に係る構成を採用することにより、フィードバック制御項として積分項ＶＬＩを含む場合であっても、コントロールシャフト５４がＨｉ端に到達していないにも係わらず、デューティ比ＤＵが閾値ＤＵＬに達したことに基づいてコントロールシャフト５４がＨｉ端に到達したものと誤判断することを好適に回避することができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態において、後処理期間においてイグニッションスイッチＩＧが再びオン操作された場合に、最大リフト量が実際とは異なる値に誤って設定されるおそれがある、といった不都合について説明した。これに限らず、例えば後処理期間が長く設定されている内燃機関においては、その後処理期間にイグニッションスイッチＩＧがオン操作されていない場合であっても、デューティ比ＤＵが閾値ＤＵＬに達することが否定できない。

・上記実施形態では、回転速度ＮＥが所定の判定速度よりも低いことに基づいて内燃機関が停止したと判断するようにしているが、これに限らず、例えばイグニッションスイッチＩＧがオフ操作されたことに基づいて内燃機関が停止したと判断することもできる。

・上記実施形態では、Ｈｉ端学習処理において上式（６）を通じてストロークカウント値Ｓに基づき制御目標値Ｓｔを設定し、デューティ比ＤＵをフィードバック制御するためのフィードバック制御項として比例項ＶＬＰに加え、積分項ＶＬＩを含む動弁系の制御装置に本発明を適用する場合について例示した。これに限らず、例えば時間の推移に伴って制御目標値Ｓｔが大きくなるようにこれを設定し、フィードバック制御として比例項ＶＬＰのみを含む動弁系の制御装置においても本発明を適用することができる。

・上記実施形態では、ＤＲＡＭ７２ｂに対する給電の瞬断が発生したときにコントロールシャフト５４をＨｉ端に駆動し、ストロークカウント値ＳをそのＨｉ端に対応する初期値Ｓｍａｘに更新する制御装置に本発明を適用する場合について例示した。これに限らず、その瞬断が発生したときに、コントロールシャフト５４をＬｏ端に駆動し、ストロークカウント値ＳをそのＬｏ端に対応する初期値に更新する制御装置においても、基本的に同様の態様をもって本発明を適用することができる。

・上記実施形態では、機関運転状態に基づいて吸気バルブ２０の最大リフト量を変更する制御装置に本発明を適用する場合について例示したが、排気バルブ１０の最大リフト量を変更する制御装置においても、基本的に同様の態様をもって本発明を適用することができる。

この発明の一実施形態に係る内燃機関の動弁系についてその一部断面構造を示す断面図。 同実施形態に係る内燃機関の動弁系についてその配設態様を示す平面図。 同実施形態の仲介駆動機構についてその内部構造を示す破断斜視図。 同実施形態のアクチュエータの構造を主に示す部分断面図。 （ａ）〜（ｈ）同実施形態の各センサの出力波形及び各カウントのカウント値が推移するパターン変化を示すタイミングチャート。 （ａ），（ｂ）同実施形態の各センサの出力信号と電気角カウント及び位置カウントとの関係を示す図。 従来のＨｉ端学習についてその処理手順を示すフローチャート。 （ａ）〜（ｄ）従来のＨｉ端学習処理におけるイグニッションスイッチのオン・オフ状態、内燃機関の回転速度、ストロークカウント値及びデューティ比の時間的な推移を示すタイミングチャート。 （ａ）〜（ｄ）従来のＨｉ端学習処理の実行中にイグニッションスイッチがオフ操作された後の後処理期間においてイグニッションスイッチが再びオン操作された場合、イグニッションスイッチのオン・オフ状態、内燃機関の回転速度、ストロークカウント値及びデューティ比の時間的な推移を示すタイミングチャート。 上記実施形態に係るＨｉ端学習についてその処理手順を示すフローチャート。 （ａ）〜（ｄ）同実施形態に係るＨｉ端学習処理におけるイグニッションスイッチのオン・オフ状態、内燃機関の回転速度ＮＥ、ストロークカウント値及びデューティ比の時間的な推移を示すタイミングチャート。

符号の説明

ＢＴ…車載バッテリ、Ｃ…コイル、ＩＧ…イグニッションスイッチ、ＭＲ…メインリレー、Ｓ１，Ｓ２…位置センサ、Ｄ１〜Ｄ３…電気角センサ、２…シリンダヘッド、１０…排気バルブ、１１…バルブスプリング、１２…ラッシュアジャスタ、１３…ロッカーアーム、１３ａ…ローラ、１４…排気カムシャフト、１５…カム、１６…リテーナ、２０…吸気バルブ、２１…バルブスプリング、２２…ラッシュアジャスタ、２３…ロッカーアーム、２３ａ…ローラ、２４…吸気カムシャフト、２５…カム、２６…リテーナ、５０…仲介駆動機構、５１…入力部、５１ａ…ローラ、５１ｈ…ヘリカルスプライン、５２…出力部、５２ｈ…ヘリカルスプライン、５３…支持パイプ、５３ａ…長孔、５４…コントロールシャフト、５５…スライダギア、５５ａ…ヘリカルスプライン、５５ｂ…ヘリカルスプライン、５５ｃ…溝、５６…ブッシュ、５６ａ…貫通孔、５７…係止ピン、６０…アクチュエータ、６０ａ…ハウジング、６１…モータ、６１ａ…ステータ、６１ｂ…ロータ、６２……遊星ギヤ機構、６３…出力軸、６３ａ，６３ｂ…ストッパ、６４…遊星ギヤ、６５…ローラナット、６６…ベアリング、６８…連結部材、７０…マイクロコンピュータ（履歴検出手段、実際値検出手段、学習手段、強制停止手段）、７１…中央演算処理装置（ＣＰＵ）、７２ａ…不揮発性メモリ（ＲＯＭ）、７２ｂ…揮発性メモリ（ＤＲＡＭ）、７２ｃ…不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、７４…アクセルセンサ、７５…クランク角センサ、９０…排気弁開閉機構、１００…吸気弁開閉機構。

Claims (4)

1. 内燃機関の出力軸の回転力に基づいて同内燃機関の機関バルブを開閉する開閉機構と、該開閉機構に機械的に連動され、前記開閉機構を機械的にその作動が規制される作動範囲において駆動することにより前記機関バルブの最大リフト量を変更するアクチュエータと、前記最大リフト量について所定の基準値からの変更履歴を検出する履歴検出手段と、前記履歴検出手段によって検出された変更履歴を記憶する揮発性メモリと、前記揮発性メモリに記憶された変更履歴と前記基準値とに基づいて前記最大リフト量の実際値を算出する実際値算出手段と、前記揮発性メモリに対する給電が停止される状態から復帰したときに、前記開閉機構が前記作動範囲の限界位置となるように前記最大リフト量の制御目標値を変更するとともに該制御目標値と前記実際値との偏差に基づいて設定されるフィードバック制御項に基づき前記アクチュエータの駆動負荷をフィードバック制御し、該フィードバック制御に際して前記駆動負荷が所定の閾値に達したときに、前記開閉機構が前記限界位置に到達したと判断して該時点の前記最大リフト量の実際値を前記限界位置に対応する同最大リフト量の限界値に設定する限界値学習を実行する学習手段とを有する動弁系の制御装置において、
   前記学習手段による限界値学習の実行中に前記内燃機関の運転が停止したとき、前記駆動負荷を強制的に前記所定の閾値以下に保持して前記限界値学習を停止する強制停止手段を備える
   ことを特徴とする動弁系の制御装置。
2. 請求項１に記載の動弁系の制御装置において、
   前記学習手段は前記アクチュエータの駆動負荷をフィードバック制御するための前記フィードバック制御項として比例項に加え、少なくとも積分項を含む
   ことを特徴とする動弁系の制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の動弁系の制御装置において、
   前記学習手段は、前記限界値学習に際し前記アクチュエータを通じて前記開閉機構を前記最大リフト量の設計最大値に対応する限界位置に作動させる
   ことを特徴とする動弁系の制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の動弁系の制御装置において、
   前記強制停止手段は、前記内燃機関の回転速度が所定の判定速度よりも低いことを条件に前記内燃機関の運転が停止したと判断する
   ことを特徴とする動弁系の制御装置。

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