JP2009275549A

JP2009275549A - Controller for actuator

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Publication number: JP2009275549A
Application number: JP2008126103A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kawasaki; 高志河崎
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-05-13
Filing date: 2008-05-13
Publication date: 2009-11-26

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller for an actuator capable of suppressing the occurrence of misjudgement that the actuator is normal due to updating of the sensing position through learning of the absolute position of a movable part driven by the actuator in a case that the actuator is judged as normal on the condition that the sensing position has varied in the situation where the target position and the sensing position of the actuator are not identical. SOLUTION: The valve characteristics of an internal combustion engine are changed with the displacement of a control shaft 16 caused by rotation of a brushless motor 25. An electronic control device 30 judges that the operating condition of the motor 25 is normal on the condition that the count value Cs of a stroke counter as the sensed rotation angle MA of the brushless motor 25 changes in the situation where the count value Cs is not identical to the target rotation angle TA, and normality judgement is prohibited when the count value Cs with the shaft 16 abutted to a stopper 27 is updated to "100" in order to learn the absolute position of the control shaft 16. COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、アクチュエータの動作状態を判定するアクチュエータの制御装置に関する。 The present invention relates to an actuator control apparatus for determining an operating state of an actuator.

従来、内燃機関の機関バルブのバルブ特性を変更する可変動弁機構などの各種機構においては、それら機構を駆動するアクチュエータが用いられている。
例えば特許文献１に記載される可変動弁機構においては、モータ（アクチュエータ）の回転動作を通じてコントロールシャフト（可動部）が軸方向に変位することに伴い吸気バルブの作用角が変更される。この可変動弁機構においては、コントロールシャフトを所望の位置とすべくモータの回転角を目標回転角とする制御が行われるとともに、コントロールシャフトが可動範囲の端に達した旨が判断されるときにコントロールシャフトの絶対位置を示すストロークカウンタのカウント値を基準となるカウント値に更新する学習制御が行われる。 Conventionally, in various mechanisms such as a variable valve mechanism that changes the valve characteristics of an engine valve of an internal combustion engine, an actuator that drives the mechanism is used.
For example, in the variable valve mechanism described in Patent Document 1, the operating angle of the intake valve is changed as the control shaft (movable part) is displaced in the axial direction through the rotation of the motor (actuator). In this variable valve mechanism, when the control shaft is controlled so that the rotation angle of the motor is the target rotation angle so that the control shaft is in a desired position, it is determined that the control shaft has reached the end of the movable range. Learning control for updating the count value of the stroke counter indicating the absolute position of the control shaft to the reference count value is performed.

またこの可変動弁機構では、モータの動作不良に対して適切に対処すべくモータ制御装置がモータの動作状態の判定を行うようにしている。具体的には、この可変動弁機構では、モータの検出回転角としての上記ストロークカウンタのカウント値が現在の目標回転角に対応する値となるようにモータを回転させるフィードバック制御が行われる。そして、モータ制御装置は、ストロークカウンタのカウント値とモータの目標回転角とが一致していない状況でストロークカウンタのカウント値が変化しない場合には、モータロック状態などのモータの動作不良が生じている旨を判定するようにしている。
特開２００７−２８８９４８号公報 Further, in this variable valve mechanism, the motor control device determines the operation state of the motor so as to appropriately cope with the malfunction of the motor. Specifically, in this variable valve mechanism, feedback control is performed to rotate the motor so that the count value of the stroke counter as the detected rotation angle of the motor becomes a value corresponding to the current target rotation angle. When the count value of the stroke counter does not change in a situation where the count value of the stroke counter does not match the target rotation angle of the motor, a motor malfunction such as a motor lock state occurs. It is determined that there is.
JP 2007-288948 A

ところで、モータの動作状態の判定にあたり、モータの目標回転角と検出回転角（特許文献１においてはストロークカウンタのカウント値）とが一致しない状況で検出回転角が変化することを条件に、モータの検出回転角を目標回転角とすべくモータが回転しているものとして同モータの動作状態が正常である旨を判定するようにしたものがある。このような正常判定が行われる場合、コントロールシャフトの絶対位置を学習すべくモータの目標回転角が変更されると、仮にモータロック等の異常によりモータが回転しなかったとしても上記カウント値が更新され、モータの目標回転角と検出回転角とが一致しない状況で検出回転角が変化したものとして正常判定がなされる可能性がある。 By the way, in determining the operation state of the motor, on the condition that the detected rotation angle changes in a situation where the target rotation angle of the motor and the detected rotation angle (the count value of the stroke counter in Patent Document 1) do not match. In some cases, it is determined that the operating state of the motor is normal, assuming that the motor is rotating so that the detected rotation angle is the target rotation angle. When such a normality determination is made, if the target rotation angle of the motor is changed to learn the absolute position of the control shaft, the count value is updated even if the motor does not rotate due to an abnormality such as motor lock. Thus, there is a possibility that the normal determination is made as a change in the detected rotation angle in a situation where the target rotation angle of the motor and the detected rotation angle do not match.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクチュエータの目標位置と検出位置とが一致していない状況で検出位置が変化したことを条件にアクチュエータが正常である旨を判定する場合において、アクチュエータにより駆動される可動部の絶対位置の学習により検出位置が更新されることに起因してアクチュエータが正常である旨の誤判定がなされることを抑制することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to determine that the actuator is normal on the condition that the detection position has changed in a situation where the target position of the actuator does not match the detection position. In this case, it is intended to suppress erroneous determination that the actuator is normal due to the detection position being updated by learning the absolute position of the movable part driven by the actuator.

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、アクチュエータの動作位置の変更に伴い変位する可動部を所望の位置とすべく同アクチュエータの動作位置の目標位置を設定する設定手段と、前記アクチュエータの動作位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出される検出位置が前記目標位置となるように前記アクチュエータを駆動する駆動手段と、前記設定手段による目標位置と前記検出手段による検出位置とが一致しない状況において前記検出手段による検出位置が変化することを条件に前記アクチュエータの動作状態が正常である旨を判定する正常判定手段と、所定の学習条件が成立すると、前記可動部を基準位置に変位させるべく前記設定手段による目標位置を設定するとともに、前記検出手段による検出位置を前記基準位置に対応する検出位置に更新して前記可動部の絶対位置を学習する学習制御を実行する学習手段と、前記学習手段による学習制御が実行されているときに、前記正常判定手段による正常判定を禁止する禁止手段とを備えることを要旨とする。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
According to the first aspect of the present invention, there is provided setting means for setting a target position of the operating position of the actuator so as to make the movable portion displaced with the change of the operating position of the actuator a desired position, and detecting the operating position of the actuator In a situation where the detection means that performs, the drive means that drives the actuator so that the detection position detected by the detection means becomes the target position, and the target position by the setting means and the detection position by the detection means do not match Normal determination means for determining that the operating state of the actuator is normal on the condition that the detection position by the detection means changes, and when a predetermined learning condition is satisfied, the movable portion is displaced to a reference position. The target position is set by the setting means, and the detection position by the detection means is the detection position corresponding to the reference position. And learning means for executing learning control for learning the absolute position of the movable part and prohibiting means for prohibiting normality determination by the normality determining means when learning control by the learning means is being executed. The gist is to provide.

アクチュエータの動作状態が異常である場合に学習手段による学習制御が実行されると、アクチュエータが動作状態の異常により動作しない場合でも、学習制御における検出位置の更新によって検出手段による検出位置が変化するといった事態が生じ得る。したがってこの場合、設定手段による目標位置と検出手段による検出位置が一致しない状況において検出手段による検出位置が変化するといった正常判定の条件が成立する可能性がある。この点、上記の構成によれば、学習手段による学習制御の実行中には上記正常判定が禁止されるため、アクチュエータの動作状態が異常であるにも拘わらずアクチュエータの動作状態が正常であると誤判定されることを抑制することができる。 When learning control by the learning means is executed when the actuator operation state is abnormal, the detection position by the detection means changes due to the update of the detection position in learning control even when the actuator does not operate due to an abnormality in the operation state. Things can happen. Therefore, in this case, there is a possibility that a normal determination condition that the detection position by the detection means changes in a situation where the target position by the setting means and the detection position by the detection means do not match may be satisfied. In this regard, according to the above configuration, the normality determination is prohibited during the execution of the learning control by the learning unit. Therefore, the actuator operating state is normal even though the actuator operating state is abnormal. It is possible to suppress erroneous determination.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記設定手段による目標位置と前記検出手段による検出位置とが一致しない状況において前記検出手段による検出位置が変化しないことを条件に前記アクチュエータの動作状態が異常である旨を判定する異常判定手段を備え、前記異常判定手段により前記異常である旨が判定されると、前記所定の学習条件が成立したものとすることを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the detection position by the detection means does not change in a situation where the target position by the setting means and the detection position by the detection means do not match. It is provided with an abnormality determining means for determining that the operating state of the actuator is abnormal, and when the abnormality determining means determines that the abnormality is present, the predetermined learning condition is established. To do.

上記の構成では、アクチュエータの動作状態が異常である旨が判定されたことを条件に可動部の絶対位置の学習制御が実行される。したがって、アクチュエータの動作状態が異常である旨が判定されてアクチュエータの動作状態が異常である可能性が高い状態において、学習制御の実行により正常判定手段による正常判定が禁止されることとなり、アクチュエータの動作状態が異常であるにも拘わらず正常である旨が誤判定されることをより好適に抑制することができる。 In the above configuration, learning control of the absolute position of the movable portion is executed on the condition that it is determined that the operation state of the actuator is abnormal. Therefore, when it is determined that the actuator operation state is abnormal and the actuator operation state is highly likely to be abnormal, the normal determination by the normal determination means is prohibited by execution of learning control, and the actuator It is possible to more suitably suppress erroneous determination that the operating state is normal although the operating state is abnormal.

なお、アクチュエータの動作状態が異常である旨が判定されたことを条件に可動部の絶対位置の学習制御を実行するのは、例えば以下の理由による。すなわち、アクチュエータの制御装置では、ノイズや検出手段の電力供給がごく短い時間停止される瞬断現象などより、検出手段による検出位置とアクチュエータの実際の動作位置との間にずれが生じる場合がある。ここで例えば可動部が基準位置においてストッパなどと当接して変位が規制される態様を採用する場合、実際は可動部が基準位置において変位が規制されているにも拘わらず、検出手段による検出位置とアクチュエータの実際の動作位置とのずれにより可動部は変位可能である、すなわちアクチュエータの動作位置が変更可能であると判断されることがある。そしてこのようにアクチュエータの動作位置が変更可能であると判断されてアクチュエータの動作位置の目標位置が変更されると、実際は可動部の変位が規制されることによりアクチュエータが動作不能であるため、検出手段による検出位置は変化しないこととなる。このように検出手段による検出位置とアクチュエータの実際の動作位置とがずれていると、実際はアクチュエータの動作状態は正常である場合であっても検出手段による検出位置が変化しないため、アクチュエータの動作状態が異常である旨が誤判定される場合がある。そしてこのように異常である旨の誤判定がされても、上記学習制御を実行すれば、検出手段による検出位置とアクチュエータの動作位置とが一致することとなり、学習制御以降の可動部の制御を好適に行うことができる。 Note that the learning control of the absolute position of the movable part is executed on the condition that it is determined that the operation state of the actuator is abnormal, for example, for the following reason. That is, in the actuator control apparatus, there may be a deviation between the detection position by the detection means and the actual operation position of the actuator due to noise or a momentary interruption phenomenon in which the power supply of the detection means is stopped for a very short time. . Here, for example, when adopting a mode in which the displacement is restricted by contacting the movable part with a stopper or the like at the reference position, the detection position by the detection means is actually set even though the displacement of the movable part is restricted at the reference position. It may be determined that the movable part can be displaced by the deviation from the actual operating position of the actuator, that is, the operating position of the actuator can be changed. When it is determined that the actuator operating position can be changed in this way and the target position of the actuator operating position is changed, the actuator is actually inoperable due to the displacement of the movable part being restricted. The detection position by the means will not change. In this way, if the detection position detected by the detection means deviates from the actual operation position of the actuator, the detection position detected by the detection means does not change even if the operation state of the actuator is normal. May be erroneously determined to be abnormal. Even if an erroneous determination is made that there is an abnormality as described above, if the learning control is executed, the detection position by the detection means coincides with the operation position of the actuator, and control of the movable part after the learning control is performed. It can be suitably performed.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記アクチュエータの駆動が開始されるときに、前記所定の学習条件が成立したものとすることを要旨とする。 The gist of the invention described in claim 3 is that, in the invention described in claim 1 or 2, the predetermined learning condition is satisfied when driving of the actuator is started.

上記の構成によれば、アクチュエータの駆動が開始されるときに可動部の絶対位置の学習制御が実行されるため、アクチュエータの駆動開始時から学習された可動部の絶対位置に基づいて可動部の制御を好適に行うことができる。 According to the above configuration, since the learning control of the absolute position of the movable part is executed when the driving of the actuator is started, the movement of the movable part is determined based on the absolute position of the movable part learned from the start of driving of the actuator. Control can be suitably performed.

請求項１〜３に記載の発明は、具体的には請求項４に記載の発明によるように、前記アクチュエータは通電により回転動作するモータであり、前記検出手段は、前記モータの回転角を検出するといった態様を採用することができる。 Specifically, according to the first to third aspects of the invention, as in the fourth aspect of the invention, the actuator is a motor that rotates when energized, and the detection means detects a rotation angle of the motor. It is possible to adopt a mode such as.

また請求項１〜４に記載の発明は、具体的には請求項５に記載の発明によるように、前記アクチュエータの動作位置の変更に伴う前記可動部の変位を通じて内燃機関のバルブ特性が変更されるといった態様を採用することができる。 Further, according to the first to fourth aspects of the invention, specifically, according to the fifth aspect of the invention, the valve characteristic of the internal combustion engine is changed through the displacement of the movable part accompanying the change of the operating position of the actuator. It is possible to adopt such a mode.

以下、本発明にかかるアクチュエータの制御装置を車両の可変動弁機構のアクチュエータ制御装置に適用した一実施形態について図１〜図６に基づいて説明する。
図１は、本実施形態にかかるアクチュエータの制御装置が搭載される内燃機関についてそのシリンダヘッド周りの断面構造を示している。 Hereinafter, an embodiment in which an actuator control apparatus according to the present invention is applied to an actuator control apparatus for a variable valve mechanism of a vehicle will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a cross-sectional structure around a cylinder head of an internal combustion engine on which an actuator control apparatus according to this embodiment is mounted.

図１に示すように、内燃機関１の内部にはシリンダヘッド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が区画形成されており、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、燃焼室６と吸気通路７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、燃焼室６と排気通路８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。 As shown in FIG. 1, a combustion chamber 6 is defined in the internal combustion engine 1 by a cylinder head 2, a cylinder block 3, and a piston 5, and an intake passage 7 and an exhaust passage 8 are formed in the combustion chamber 6. It is connected. The combustion chamber 6 and the intake passage 7 are connected and cut off by the opening / closing operation of the intake valve 9, and the combustion chamber 6 and the exhaust passage 8 are connected and cut off by the opening / closing operation of the exhaust valve 10.

シリンダヘッド２には、吸気バルブ９を駆動するための吸気カムシャフト１１と排気バルブ１０を駆動するための排気カムシャフト１２とが設けられている。これら吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２は、内燃機関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。吸気カムシャフト１１には吸気カム１１ａが設けられており、排気カムシャフト１２には排気カム１２ａが設けられている。そして、吸気カムシャフト１１と吸気カム１１ａとの一体回転を通じて吸気バルブ９が開閉動作し、排気カムシャフト１２と排気カム１２ａとの一体回転を通じて排気バルブ１０が開閉動作する。 The cylinder head 2 is provided with an intake camshaft 11 for driving the intake valve 9 and an exhaust camshaft 12 for driving the exhaust valve 10. The intake camshaft 11 and the exhaust camshaft 12 rotate by transmission of rotation from the crankshaft of the internal combustion engine 1. The intake camshaft 11 is provided with an intake cam 11a, and the exhaust camshaft 12 is provided with an exhaust cam 12a. Then, the intake valve 9 is opened and closed through integral rotation of the intake camshaft 11 and the intake cam 11a, and the exhaust valve 10 is opened and closed through integral rotation of the exhaust camshaft 12 and the exhaust cam 12a.

また、吸気バルブ９と吸気カム１１ａとの間には、吸気バルブ９のバルブ特性としての最大リフト量及び作用角を可変とする可変動弁機構１４が設けられている。この可変動弁機構１４の駆動制御は、例えば吸入空気量を多く必要とする機関運転状態になるほど最大リフト量及び作用角が大きくなるように実行される。以下に、この可変動弁機構１４の構造について説明する。 A variable valve mechanism 14 is provided between the intake valve 9 and the intake cam 11a to vary the maximum lift amount and the operating angle as valve characteristics of the intake valve 9. The drive control of the variable valve mechanism 14 is executed so that, for example, the maximum lift amount and the operating angle increase as the engine operation state that requires a larger amount of intake air is achieved. The structure of the variable valve mechanism 14 will be described below.

可変動弁機構１４は、吸気カムシャフト１１に対して平行に延びるロッカシャフト１５及び可動部としてのコントロールシャフト１６と、それらシャフト１５，１６の軸線を中心に揺動する入力アーム１７及び出力アーム１８を備えている。そして、回転する吸気カム１１ａにより押されて入力アーム１７が揺動すると、これに伴い出力アーム１８が揺動するようになっている。 The variable valve mechanism 14 includes a rocker shaft 15 extending parallel to the intake camshaft 11 and a control shaft 16 as a movable portion, and an input arm 17 and an output arm 18 that swing around the axes of the shafts 15 and 16. It has. When the input arm 17 swings when pushed by the rotating intake cam 11a, the output arm 18 swings accordingly.

入力アーム１７は、吸気カム１１ａに押しつけられるようにスプリング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と吸気バルブ９との間にはロッカアーム２１が設けられており、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、先端部は吸気バルブ９に接触している。さらにロッカアーム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側に付勢されて、同出力アーム１８に押しつけられている。そして、吸気カム１１ａの回転に伴って入力アーム１７が出力アーム１８ともども揺動すると、出力アーム１８の揺動がロッカアーム２１を介して吸気バルブ９に伝達されて、同吸気バルブ９がリフトされる。 The input arm 17 is urged toward the intake cam 11a by a spring 20 so as to be pressed against the intake cam 11a. A rocker arm 21 is provided between the output arm 18 and the intake valve 9, a base end portion of the rocker arm 21 is supported by a lash adjuster 22, and a distal end portion is in contact with the intake valve 9. Further, the rocker arm 21 is urged toward the output arm 18 by the valve spring 24 of the intake valve 9 and is pressed against the output arm 18. When the input arm 17 swings together with the output arm 18 as the intake cam 11a rotates, the swing of the output arm 18 is transmitted to the intake valve 9 via the rocker arm 21, and the intake valve 9 is lifted. .

可変動弁機構１４にあっては、上記ロッカシャフト１５がパイプ形状に形成されており、同ロッカシャフト１５の内部に上記コントロールシャフト１６が軸方向に変位可能に配設されている。この可変動弁機構１４は、ロッカシャフト１５に対してコントロールシャフト１６が軸方向に変位することにより、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の変更が可能な構造になっている。そして、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ことによって、吸気カム１１ａの回転に伴って出力アーム１８が揺動したときにおける吸気バルブ９の最大リフト量及び作用角が変更される。具体的には、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用角は小さくなる。 In the variable valve mechanism 14, the rocker shaft 15 is formed in a pipe shape, and the control shaft 16 is disposed inside the rocker shaft 15 so as to be displaceable in the axial direction. The variable valve mechanism 14 has a structure in which the relative position of the input arm 17 and the output arm 18 in the swinging direction can be changed by displacing the control shaft 16 in the axial direction with respect to the rocker shaft 15. ing. By changing the relative position of the input arm 17 and the output arm 18 in the swing direction in this way, the maximum lift of the intake valve 9 when the output arm 18 swings with the rotation of the intake cam 11a. The amount and working angle are changed. Specifically, the closer the input arm 17 and the output arm 18 are closer to each other in the swing direction, the smaller the maximum lift amount and operating angle of the intake valve 9 are.

次に、可変動弁機構１４において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駆動機構及び同駆動機構の駆動を制御する制御装置について、図２を参照して説明する。 Next, a drive mechanism for displacing the control shaft 16 in the axial direction in the variable valve mechanism 14 and a control device for controlling the drive of the drive mechanism will be described with reference to FIG.

図２に示すように、コントロールシャフト１６の基端部（図中右端部）は、変換機構２６を介してアクチュエータであるブラシレスモータ２５の出力軸２５ａに連結されている。この変換機構２６は、出力軸２５ａ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。すなわち、出力軸２５ａを正・逆回転させると、その回転が変換機構２６によってコントロールシャフト１６の往復動に変換される。そして、上記ブラシレスモータ２５の所定の回転角範囲（例えば１０回転分の回転角範囲（０〜３６００°））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、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変化する。具体的に、この可変動弁機構１４においては、ブラシレスモータ２５を正方向に回転させると、コントロールシャフト１６がその先端側（図中左端部）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。一方、ブラシレスモータ２５を逆方向に回転させると、コントロールシャフト１６は基端側に変位し、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。 As shown in FIG. 2, the base end portion (right end portion in the figure) of the control shaft 16 is connected to an output shaft 25 a of a brushless motor 25 that is an actuator via a conversion mechanism 26. The conversion mechanism 26 is for converting the rotational movement of the output shaft 25a into a linear movement of the control shaft 16 in the axial direction. That is, when the output shaft 25a is rotated forward / reversely, the rotation is converted into the reciprocating motion of the control shaft 16 by the conversion mechanism 26. Then, the control shaft 16 is displaced in the axial direction through rotation driving within a predetermined rotation angle range of the brushless motor 25 (for example, a rotation angle range for 10 rotations (0 to 3600 °)). The relative position of the output arm 18 in the swing direction changes. Specifically, in the variable valve mechanism 14, when the brushless motor 25 is rotated in the forward direction, the control shaft 16 is displaced to the tip side (left end portion in the figure), and the input arm 17 and the output arm 18 are The relative positions in the swing direction are changed so as to be separated from each other. On the other hand, when the brushless motor 25 is rotated in the reverse direction, the control shaft 16 is displaced to the proximal end side, and the relative positions of the input arm 17 and the output arm 18 in the swing direction are changed so as to approach each other.

またコントロールシャフト１６には、係止部１６ａが形成されるとともに、内燃機関のシリンダヘッドカバー４には、この係止部１６ａが当接可能な２つのストッパ２７，２８が形成されており、同シャフト１６はストッパ２７，２８に係止部１６ａが当接する状態となる２つの変位限界位置の間（可動範囲）において変位可能となっている。ブラシレスモータ２５の回転角にあってはコントロールシャフト１６の先端側の変位限界位置に対応する角度と同基端側の変位限界位置に対応する角度とが限界動作角となり、それら限界動作角により上記所定の回転角範囲が定まる。 The control shaft 16 is formed with a locking portion 16a, and the cylinder head cover 4 of the internal combustion engine is formed with two stoppers 27 and 28 with which the locking portion 16a can come into contact. 16 can be displaced between two displacement limit positions (movable range) where the stoppers 16a come into contact with the stoppers 27 and 28. Regarding the rotation angle of the brushless motor 25, the angle corresponding to the displacement limit position on the distal end side of the control shaft 16 and the angle corresponding to the displacement limit position on the same base end side are the limit operation angles. A predetermined rotation angle range is determined.

なおコントロールシャフト１６が同シャフト１６の係止部１６ａがストッパ２７に当接する変位限界位置にあるとき、すなわちその作動範囲の機械的上限位置（以下「Ｈｉ端」という）にあるときに吸気バルブ９の最大リフト量がその設計最大値になる。一方、コントロールシャフト１６が同シャフト１６の係止部１６ａがストッパ２８に当接する変位限界位置にあるとき、すなわちその作動範囲の機械的下限位置（以下「Ｌｏ端」という）にあるときに吸気バルブ９の最大リフト量がその設計最小値になる。 When the control shaft 16 is at a displacement limit position where the locking portion 16a of the shaft 16 abuts against the stopper 27, that is, when the control shaft 16 is at a mechanical upper limit position (hereinafter referred to as “Hi end”) of the operating range. The maximum lift amount is the design maximum value. On the other hand, when the control shaft 16 is at a displacement limit position where the locking portion 16a of the shaft 16 abuts against the stopper 28, that is, when the control shaft 16 is at a mechanical lower limit position (hereinafter referred to as "Lo end") of its operating range. The maximum lift amount of 9 is the design minimum value.

また本実施形態では、ブラシレスモータ２５として三相の巻線を有する４極６巻線のものが採用されている。ブラシレスモータ２５は電力を供給する相（通電相）の切り換えを通じて回転駆動される。具体的には、ブラシレスモータ２５には切り換え可能な６つの通電パターンが設定されており、同ブラシレスモータ２５の駆動を制御する際には、それら通電パターンのうちの一つが選択的に設定されて同ブラシレスモータ２５の各相の巻線への通電が行われる。 In the present embodiment, the brushless motor 25 is a 4-pole 6-winding motor having three-phase windings. The brushless motor 25 is rotationally driven through switching of a phase for supplying power (an energized phase). Specifically, six energization patterns that can be switched are set in the brushless motor 25, and when the drive of the brushless motor 25 is controlled, one of these energization patterns is selectively set. Energization of the windings of each phase of the brushless motor 25 is performed.

車両には、ブラシレスモータ２５の駆動制御などの各種の機関制御を実行する電子制御装置３０が搭載されている。電子制御装置３０は、各種の演算処理を実行するＣＰＵ３４、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）３５ａ、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）３５ｂ、後述する学習制御により得られた学習値等を記憶する書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）３５ｃを備えている。また、電子制御装置３０は、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いる。 The vehicle is equipped with an electronic control unit 30 that executes various engine controls such as drive control of the brushless motor 25. The electronic control unit 30 includes a CPU 34 that executes various arithmetic processes, a non-volatile memory (ROM) 35a that stores programs and data necessary for various controls, and a volatile memory that temporarily stores input data and arithmetic results. DRAM) 35b, and a rewritable nonvolatile memory (EEPROM) 35c for storing learning values obtained by learning control described later. Further, the electronic control unit 30 includes an input / output port for inputting / outputting a signal to / from the outside.

電子制御装置３０の入力ポートには、３つの電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３及び２つの位置センサＳ４，Ｓ５が接続されている。本実施形態では、これら各センサＳ１〜Ｓ５及び電子制御装置３０によってブラシレスモータ２５の動作位置（回転角）を検出する検出手段が構成されている。また電子制御装置３０の入力ポートには、アクセルペダルの踏み込み量を検出するためのアクセルポジションセンサ３１や、内燃機関１のクランクシャフトの回転速度（機関回転速度）を検出するための回転速度センサ３２、イグニッションスイッチ３３等も接続されている。 Three electrical angle sensors S1, S2, S3 and two position sensors S4, S5 are connected to the input port of the electronic control unit 30. In the present embodiment, the sensors S 1 to S 5 and the electronic control device 30 constitute detection means for detecting the operating position (rotation angle) of the brushless motor 25. An input port of the electronic control unit 30 has an accelerator position sensor 31 for detecting the depression amount of the accelerator pedal, and a rotation speed sensor 32 for detecting the rotation speed of the crankshaft of the internal combustion engine 1 (engine rotation speed). An ignition switch 33 and the like are also connected.

電子制御装置３０の出力ポートには、ブラシレスモータ２５の駆動回路等が接続されている。そして電子制御装置３０は、各種センサの出力信号に基づいて機関運転状態に応じた吸気バルブ９の最大リフト量及び作用角制御を実行すべく、設定手段として同ブラシレスモータ２５の目標回転角ＴＡを設定するとともに、駆動手段として同ブラシレスモータ２５の回転角を目標回転角ＴＡとすべく駆動制御する。この電子制御装置３０によるブラシレスモータ２５の駆動制御によりコントロールシャフト１６の軸方向位置が制御され、これにより吸気バルブ９のバルブ特性が制御される。 A drive circuit for the brushless motor 25 is connected to the output port of the electronic control unit 30. Then, the electronic control unit 30 sets the target rotation angle TA of the brushless motor 25 as setting means in order to execute the maximum lift amount and working angle control of the intake valve 9 according to the engine operating state based on the output signals of various sensors. At the same time, drive control is performed so that the rotation angle of the brushless motor 25 is set as a target rotation angle TA as a drive means. The position of the control shaft 16 in the axial direction is controlled by the drive control of the brushless motor 25 by the electronic control unit 30, thereby controlling the valve characteristics of the intake valve 9.

このようにして吸気バルブ９のバルブ特性は、コントロールシャフト１６の軸方向位置、換言すれば、ブラシレスモータ２５の上記所定の回転角範囲内での回転角に対応したものとなる。したがって、吸気バルブ９のバルブ特性を精度良く制御するためには、ブラシレスモータ２５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角度となるようにブラシレスモータ２５を駆動することが重要になる。 Thus, the valve characteristic of the intake valve 9 corresponds to the axial position of the control shaft 16, in other words, the rotation angle of the brushless motor 25 within the predetermined rotation angle range. Therefore, in order to accurately control the valve characteristics of the intake valve 9, the rotation angle of the brushless motor 25 is accurately detected, and the brushless motor 25 is adjusted so that the rotation angle becomes an angle corresponding to the target valve characteristic. It becomes important to drive.

そのため本実施形態では、上述した電気角センサＳ１〜Ｓ３及び位置センサＳ４，Ｓ５の出力信号に基づき、以下に記載するようにブラシレスモータ２５の回転角が検出される。 Therefore, in the present embodiment, the rotation angle of the brushless motor 25 is detected based on the output signals of the electrical angle sensors S1 to S3 and the position sensors S4 and S5 described above.

以下、そうしたブラシレスモータ２５の回転角の検出手順について説明する。
ここでは先ず、各センサＳ１〜Ｓ５の出力信号について説明する。
図３は、ブラシレスモータ２５の回転角の変化に伴う各センサＳ１〜Ｓ５の出力信号の推移（同図（ａ）〜（ｅ））、及びそれら出力信号の変化に応じて変更される各種カウンタのカウント値の推移を示している（同図（ｆ）〜（ｈ））。 Hereinafter, a procedure for detecting the rotation angle of the brushless motor 25 will be described.
Here, first, output signals of the sensors S1 to S5 will be described.
FIG. 3 shows changes in the output signals of the sensors S1 to S5 accompanying the change in the rotation angle of the brushless motor 25 (FIGS. 3A to 3E), and various counters that are changed according to the change in the output signals. (F) to (h) in FIG.

図３に示すように、各電気角センサＳ１〜Ｓ３（同図（ａ）〜（ｃ））はそれぞれ、ブラシレスモータ２５の回転時において、同ブラシレスモータ２５の出力軸２５ａと一体回転する８極の多極マグネットの磁気に応じてパルス状の信号、すなわちハイ信号「Ｈ」とロー信号「Ｌ」とを交互に周期的に出力する。これら電気角センサＳ１〜Ｓ３は、同各電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号が互いにずれたタイミングで出力されるように出力軸２５ａの周方向において１２０°毎に配置されている。なお各電気角センサＳ１〜Ｓ３から出力されるパルス信号のエッジはそれぞれブラシレスモータ２５の４５°回転毎に発生する。また、各電気角センサＳ１〜Ｓ３のうちの一つのセンサからのパルス信号は、他の二つのセンサからのパルス信号に対して、ブラシレスモータ２５の３０°回転分だけ進んだ回転角あるいは遅れた回転角で発生する。 As shown in FIG. 3, each of the electrical angle sensors S 1 to S 3 ((a) to (c) in FIG. 3) has eight poles that rotate integrally with the output shaft 25 a of the brushless motor 25 when the brushless motor 25 rotates. A pulse signal, that is, a high signal “H” and a low signal “L” are alternately and periodically output according to the magnetism of the multipolar magnet. These electric angle sensors S1 to S3 are arranged every 120 ° in the circumferential direction of the output shaft 25a so that the pulse signals from the respective electric angle sensors S1 to S3 are output at a timing shifted from each other. The edges of the pulse signals output from the electric angle sensors S1 to S3 are generated every 45 ° rotation of the brushless motor 25, respectively. Further, the pulse signal from one of the electrical angle sensors S1 to S3 is delayed or delayed by 30 ° of the brushless motor 25 with respect to the pulse signals from the other two sensors. Occurs at the rotation angle.

一方、各位置センサＳ４，Ｓ５（同図（ｄ），（ｅ））はそれぞれ、ブラシレスモータ２５の回転時において、同ブラシレスモータ２５の出力軸２５ａと一体回転する４８極の多極マグネットの磁気に応じてパルス状の信号、すなわちハイ信号「Ｈ」とロー信号「Ｌ」とを交互に周期的に出力する。こうしたパルス信号の波形が得られるよう、それら位置センサＳ４，Ｓ５は出力軸２５ａの周方向において１７６．２５°を隔てて配置されている。なお、各位置センサＳ４，Ｓ５から出力されるパルス信号のエッジはそれぞれブラシレスモータ２５の７．５°回転毎に発生する。また、各位置センサＳ４，Ｓ５のうちの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て、ブラシレスモータ２５の３．７５°回転分ずれた回転角で発生する。 On the other hand, each of the position sensors S4, S5 (FIGS. (D), (e)) is a magnetic field of a 48-pole multipolar magnet that rotates integrally with the output shaft 25a of the brushless motor 25 when the brushless motor 25 rotates. In response to the pulse signal, a high signal “H” and a low signal “L” are alternately and periodically output. The position sensors S4 and S5 are arranged at a distance of 176.25 ° in the circumferential direction of the output shaft 25a so that such a pulse signal waveform can be obtained. The edges of the pulse signals output from the position sensors S4 and S5 are generated every 7.5 ° rotation of the brushless motor 25, respectively. Further, the pulse signal from one of the position sensors S4 and S5 is generated at a rotation angle shifted by 3.75 ° rotation of the brushless motor 25 with respect to the pulse signal from the other sensor.

このように、位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号のエッジ間隔は、電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号のエッジ間隔（１５°）よりも短い間隔（３．７５°）となる。また、位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号のエッジが４回発生する毎に、電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号のエッジが１回発生する。 Thus, the edge interval of the pulse signals from the position sensors S4 and S5 is shorter (3.75 °) than the edge interval (15 °) of the pulse signals from the electrical angle sensors S1 to S3. Further, every time the edge of the pulse signal from the position sensors S4 and S5 is generated four times, the edge of the pulse signal from the electric angle sensors S1 to S3 is generated once.

次に、こうした各センサＳ１〜Ｓ５の出力信号に応じて変更される各種カウンタのカウント値について、図３及び図４に基づいて説明する。
図４は、各種カウンタのカウント値を変更する処理（カウント処理）の具体的な処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、電子制御装置３０により、位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号のエッジ間隔よりも短い間隔をもって周期的に実行される。 Next, the count values of various counters that are changed according to the output signals of the sensors S1 to S5 will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a flowchart showing a specific processing procedure of processing (count processing) for changing count values of various counters. A series of processing shown in this flowchart is periodically executed by the electronic control unit 30 at intervals shorter than the edge intervals of the pulse signals from the position sensors S4 and S5.

同図４に示すように、この処理では先ずステップＳ１１において、各電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号（図３（ａ）〜（ｃ））の出力パターンに基づいて電気角カウンタのカウント値Ｃｅ（図３（ｆ））が変更される。具体的には、図５（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」との何れが出力されているかに応じて、カウント値Ｃｅが「０」〜「５」範囲内の連続した整数値のうちの何れかに設定されてＤＲＡＭ３５ｂに記憶される。なおブラシレスモータ２５の正回転時には、電気角カウンタのカウント値Ｃｅ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、ブラシレスモータ２５の逆回転時には、電気角カウンタのカウント値Ｃｅは「５」→「４」→「３」→「２」→「１」→「０」→「５」といった順序で逆方向に変化する。 As shown in FIG. 4, in this process, first in step S11, the count value of the electrical angle counter is based on the output patterns of the pulse signals (FIGS. 3A to 3C) from the electrical angle sensors S1 to S3. Ce (FIG. 3F) is changed. Specifically, as shown in FIG. 5A, the count value depends on which one of the high signal “H” and the low signal “L” is output from each of the electrical angle sensors S1 to S3. Ce is set to any one of continuous integer values in the range of “0” to “5” and stored in the DRAM 35b. When the brushless motor 25 rotates forward, the count value Ce of the electrical angle counter is forward in the order of “0” → “1” → “2” → “3” → “4” → “5” → “0”. Change. On the other hand, at the time of reverse rotation of the brushless motor 25, the count value Ce of the electrical angle counter is reversed in the order of “5” → “4” → “3” → “2” → “1” → “0” → “5”. To change.

なお、このカウント値Ｃｅとして設定される各値（０，１，２，３，４，５）は、前述したブラシレスモータ２５の６つの通電パターンに各別に対応している。本実施形態では、そうした電気角カウンタのカウント値Ｃｅに基づいてブラシレスモータ２５の各相の巻線に対する通電パターンが切り換えられることによって、同ブラシレスモータ２５の回転が制御される。 Each value (0, 1, 2, 3, 4, 5) set as the count value Ce corresponds to each of the six energization patterns of the brushless motor 25 described above. In this embodiment, the rotation of the brushless motor 25 is controlled by switching the energization pattern for the windings of each phase of the brushless motor 25 based on the count value Ce of the electrical angle counter.

そしてステップＳ１２において、各位置センサＳ４，Ｓ５（図３（ｄ），（ｅ））からのパルス信号の出力パターンに基づいて位置カウンタのカウント値Ｃｐ（図３（ｇ））が増減される。この位置カウンタのカウント値Ｃｐは、位置センサＳ４，Ｓ５の一方のセンサの出力信号が立ち上がりエッジ、または立ち下がりエッジになったタイミングで増減される。詳しくは、図５（ｂ）に位置カウンタのカウント値Ｃｐと上記出力パターンとの関係を示すように、位置センサＳ４，Ｓ５の一方のセンサの出力信号が立ち上がりエッジ「↑」あるいは立ち下がりエッジ「↓」のいずれであるか、また他方のセンサの出力信号がハイ信号「Ｈ」とロー信号「Ｌ」とのいずれであるかに応じて、位置カウンタのカウント値Ｃｐに「＋１」または「−１」が加算される。 In step S12, the count value Cp (FIG. 3 (g)) of the position counter is increased or decreased based on the pulse signal output pattern from each of the position sensors S4, S5 (FIG. 3 (d), (e)). The count value Cp of the position counter is increased or decreased at the timing when the output signal of one of the position sensors S4 and S5 becomes a rising edge or a falling edge. Specifically, as shown in FIG. 5B, the relationship between the count value Cp of the position counter and the above output pattern, the output signal of one of the position sensors S4 and S5 is a rising edge “↑” or a falling edge “ ↓ "and the count value Cp of the position counter is" +1 "or"-"depending on whether the output signal of the other sensor is the high signal" H "or the low signal" L ". 1 "is added.

こうした処理を通じて、位置カウンタのカウント値Ｃｐは、各位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号がエッジになる毎に、ブラシレスモータ２５の正回転時には「１」ずつ加算されるとともに逆回転時には「１」ずつ減算される。なお、この位置カウンタのカウント値Ｃｐは、イグニッションスイッチ３３がオフ操作される度に「０」にリセットされる。したがって、位置カウンタのカウント値Ｃｐは、イグニッションスイッチ３３がオン操作された後におけるブラシレスモータ２５の回転角の変化量に相当する値になる。また、位置カウンタのカウント値Ｃｐは、可変動弁機構１４の駆動に基づいて迅速に加減算する必要があるためＤＲＡＭ３５ｂに記憶される。 Through such processing, the count value Cp of the position counter is incremented by “1” at the time of forward rotation of the brushless motor 25 and “1” at the time of reverse rotation every time the pulse signal from each of the position sensors S4 and S5 becomes an edge. Subtracted one by one. The count value Cp of the position counter is reset to “0” every time the ignition switch 33 is turned off. Therefore, the count value Cp of the position counter is a value corresponding to the amount of change in the rotation angle of the brushless motor 25 after the ignition switch 33 is turned on. The count value Cp of the position counter is stored in the DRAM 35b because it needs to be quickly added and subtracted based on the driving of the variable valve mechanism 14.

その後、ステップＳ１３において、そのように変化する位置カウンタのカウント値Ｃｐに応じてストロークカウンタのカウント値Ｃｓ（図３（ｈ））が変更される。具体的には、位置カウンタのカウント値Ｃｐに後述する学習値Ｐｒを加算した値（＝Ｃｐ＋Ｐｒ）がストロークカウンタのカウント値Ｃｓとして設定される。そしてこのステップＳ１３において導出されるストロークカウンタのカウント値Ｃｓが、ブラシレスモータ２５の検出された動作位置である検出回転角ＭＡに相当する。なお学習値Ｐｒは、ＥＥＰＲＯＭ３５ｃに記憶されており、後述する学習制御において新たな学習値Ｐｒが導出される毎にＥＥＰＲＯＭ３５ｃに書き換えられて記憶される。また、カウント値Ｃｓはイグニッションスイッチ３３がオフ操作されてもその値が保存される。 Thereafter, in step S13, the count value Cs of the stroke counter (FIG. 3 (h)) is changed in accordance with the count value Cp of the position counter that changes in this way. Specifically, a value (= Cp + Pr) obtained by adding a learning value Pr described later to the count value Cp of the position counter is set as the count value Cs of the stroke counter. The count value Cs of the stroke counter derived in step S13 corresponds to the detected rotation angle MA that is the detected operating position of the brushless motor 25. The learning value Pr is stored in the EEPROM 35c, and is rewritten and stored in the EEPROM 35c every time a new learning value Pr is derived in learning control described later. The count value Cs is stored even when the ignition switch 33 is turned off.

本実施形態では、このように求められた電気角カウンタのカウント値Ｃｅやストロークカウンタのカウント値Ｃｓがブラシレスモータ２５の回転角として用いられて、同回転角に基づく同ブラシレスモータ２５の駆動制御が実行される。 In the present embodiment, the count value Ce of the electrical angle counter and the count value Cs of the stroke counter thus obtained are used as the rotation angle of the brushless motor 25, and the drive control of the brushless motor 25 based on the rotation angle is performed. Executed.

以下、そうしたブラシレスモータ２５の駆動制御にかかる処理について具体的に説明する。なお、この駆動制御にかかる一連の処理は、電子制御装置３０により、位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号のエッジ発生周期よりも短い所定周期毎に実行される。 Hereinafter, the process concerning the drive control of the brushless motor 25 will be specifically described. Note that a series of processing relating to this drive control is executed by the electronic control device 30 at predetermined intervals shorter than the edge generation cycle of the pulse signals from the position sensors S4 and S5.

ここでは先ず、上記駆動制御のうち、ストロークカウンタのカウント値Ｃｓに基づいてブラシレスモータ２５の回転トルクを調節する制御について説明する。
この制御にかかる処理では先ず、機関運転状態に応じた吸気バルブ９の最大リフト量及び作用角制御を実行すべく、ブラシレスモータ２５の目標回転角ＴＡが導出される。次に、この目標回転角ＴＡと上述のように検出される検出回転角ＭＡ（ストロークカウンタのカウント値Ｃｓ）との偏差が求められるとともに、同偏差に基づいてモータ制御量が導出される。そして、このモータ制御量に応じてブラシレスモータ２５の各相の巻線に対する供給電力量や電力供給時間が調節される。こうした処理を通じて、ブラシレスモータ２５の回転トルクが機関運転状態に見合うように調節される。なお、目標回転角ＴＡと検出回転角ＭＡとが一致している場合には、このとき設定されている通電パターンに対応する各巻線に対して、ブラシレスモータ２５の回転角を現状の角度で維持することの可能な所定量の電力が供給される。 First, of the above drive control, control for adjusting the rotational torque of the brushless motor 25 based on the count value Cs of the stroke counter will be described.
In the process related to this control, first, the target rotation angle TA of the brushless motor 25 is derived so as to execute the maximum lift amount and the operating angle control of the intake valve 9 according to the engine operating state. Next, a deviation between the target rotation angle TA and the detected rotation angle MA (stroke counter count value Cs) detected as described above is obtained, and a motor control amount is derived based on the deviation. The amount of power supplied and the time for supplying power to the windings of each phase of the brushless motor 25 are adjusted according to the motor control amount. Through such processing, the rotational torque of the brushless motor 25 is adjusted to match the engine operating state. When the target rotation angle TA and the detected rotation angle MA coincide with each other, the rotation angle of the brushless motor 25 is maintained at the current angle with respect to each winding corresponding to the energization pattern set at this time. A predetermined amount of power that can be supplied is supplied.

なおブラシレスモータ２５への供給電力量の調節は、上記モータ制御量に応じてブラシレスモータ２５の駆動回路に出力されるデューティ信号を設定することによって行われる。このデューティ信号は、予め定められたごく短い単位時間において、ブラシレスモータ２５に電力が供給される時間と同電力が供給されない時間との比（デューティ比）を規定する信号であり、同デューティ比が高くなるほどブラシレスモータ２５に供給される電力が多くなる。また上記目標回転角ＴＡと検出回転角ＭＡとが異なる場合には、それら目標回転角ＴＡ及び検出回転角ＭＡの関係によって定まる回転方向にブラシレスモータ２５が回転するように、前述した通電パターンが順次切り換えられる。 The amount of power supplied to the brushless motor 25 is adjusted by setting a duty signal output to the drive circuit of the brushless motor 25 according to the motor control amount. This duty signal is a signal that defines a ratio (duty ratio) between a time during which power is supplied to the brushless motor 25 and a time during which the same power is not supplied in a very short predetermined unit time. The higher the power is, the more electric power is supplied to the brushless motor 25. Further, when the target rotation angle TA and the detected rotation angle MA are different, the energization patterns described above are sequentially applied so that the brushless motor 25 rotates in the rotation direction determined by the relationship between the target rotation angle TA and the detected rotation angle MA. Can be switched.

こうしてストロークカウンタのカウント値Ｃｓや電気角センサのカウント値Ｃｅに基づいてブラシレスモータ２５の駆動制御を実行することにより、検出回転角ＭＡが目標回転角ＴＡに制御されるようになり、吸気バルブ９のバルブ特性が目標とする特性となるように制御される。 Thus, by executing the drive control of the brushless motor 25 based on the count value Cs of the stroke counter and the count value Ce of the electric angle sensor, the detected rotation angle MA is controlled to the target rotation angle TA, and the intake valve 9 The valve characteristic is controlled so as to become a target characteristic.

ところでブラシレスモータ２５は、可変動弁機構１４やブラシレスモータ２５における異物の噛み込みなどにより回転角を変更することのできない動作不良状態（モータロック状態）となることがある。そのため本実施形態では、電子制御装置３０が、正常判定手段及び異常判定手段としてブラシレスモータ２５の動作状態の正常判定と異常判定とのそれぞれを例えば所定周期毎に行うようにしている。 By the way, the brushless motor 25 may be in an operation failure state (motor lock state) in which the rotation angle cannot be changed due to biting of foreign matter in the variable valve mechanism 14 or the brushless motor 25. For this reason, in the present embodiment, the electronic control unit 30 performs normality determination and abnormality determination of the operation state of the brushless motor 25 as normality determination means and abnormality determination means, for example, at predetermined intervals.

まず正常判定では、目標回転角ＴＡと検出回転角ＭＡとが一致しない状況において同検出回転角ＭＡが変化すると、ブラシレスモータ２５の回転角を目標回転角ＴＡとすべくブラシレスモータ２５が回転して同検出回転角ＭＡが変化したものとして、ブラシレスモータ２５の動作状態が正常である旨が判定される。この正常判定では、具体的には、以下の（条件１）〜（条件３）の全てが満たされることをもって正常である旨が判定される。
（条件１）ブラシレスモータ２５に実際に電流が流れていること。具体的には、ブラシレスモータ２５の巻線電流が所定量以上であること。なお巻線電流は、例えばブラシレスモータ２５の各相の巻線への通電／非通電を切り換えるスイッチング素子に内蔵された電流検出用の抵抗等を用いて検出される。
（条件２）目標回転角ＴＡと検出回転角ＭＡとが異なっており、同検出回転角ＭＡを変更すべくブラシレスモータ２５が駆動されていること。具体的には、前記デューティ信号のデューティ比が所定比率以上であること。
（条件３）上記所定比率以上のデューティ比でブラシレスモータ２５を駆動している際に検出回転角ＭＡが所定角以上変化していること。具体的にはこのときにストロークカウンタのカウント値Ｃｓが所定カウント値以上変化していること。なおこの所定角は、同モータ２５が回転していると判断できる基準となる角度であり、目標回転角ＴＡと検出回転角ＭＡとの偏差に対応している必要はない。 First, in the normal determination, if the detected rotation angle MA changes in a situation where the target rotation angle TA and the detected rotation angle MA do not match, the brushless motor 25 rotates so that the rotation angle of the brushless motor 25 becomes the target rotation angle TA. Assuming that the detected rotation angle MA has changed, it is determined that the operating state of the brushless motor 25 is normal. In this normality determination, specifically, it is determined that it is normal when all of the following (Condition 1) to (Condition 3) are satisfied.
(Condition 1) A current actually flows through the brushless motor 25. Specifically, the winding current of the brushless motor 25 is a predetermined amount or more. The winding current is detected using, for example, a current detection resistor incorporated in a switching element that switches between energization / non-energization of each phase winding of the brushless motor 25.
(Condition 2) The target rotation angle TA and the detected rotation angle MA are different, and the brushless motor 25 is driven to change the detected rotation angle MA. Specifically, the duty ratio of the duty signal is not less than a predetermined ratio.
(Condition 3) The detected rotation angle MA has changed by a predetermined angle or more when the brushless motor 25 is driven at a duty ratio equal to or higher than the predetermined ratio. Specifically, the count value Cs of the stroke counter has changed more than a predetermined count value at this time. Note that the predetermined angle is a reference angle from which it can be determined that the motor 25 is rotating, and does not need to correspond to the deviation between the target rotation angle TA and the detected rotation angle MA.

一方、異常判定では、目標回転角ＴＡと検出回転角ＭＡとが一致しない状況において同検出回転角ＭＡが変化しないときに、目標回転角ＴＡと検出回転角ＭＡとが一致していないにも拘わらずブラシレスモータ２５が回転していないものとして、同ブラシレスモータ２５が異常である旨が判定される。この異常判定では、具体的には、上記（条件１）及び（条件２）と、以下の（条件４）及び（条件５）が満たされることをもって異常である旨が判定される。
（条件４）コントロールシャフト１６がストッパ２７，２８に当接していないこと。具体的には、検出回転角ＭＡが前記限界動作角ではないこと。
（条件５）上記所定比率以上のデューティ比でブラシレスモータ２５を駆動している際に検出回転角ＭＡの変化が所定角未満であること。具体的にはストロークカウンタのカウント値Ｃｓの変化が所定カウント値未満であること。 On the other hand, in the abnormality determination, when the detected rotation angle MA does not change in a situation where the target rotation angle TA and the detected rotation angle MA do not match, the target rotation angle TA and the detected rotation angle MA do not match. First, it is determined that the brushless motor 25 is abnormal, assuming that the brushless motor 25 is not rotating. In this abnormality determination, specifically, it is determined that the abnormality is satisfied when the above (Condition 1) and (Condition 2) and the following (Condition 4) and (Condition 5) are satisfied.
(Condition 4) The control shaft 16 is not in contact with the stoppers 27 and 28. Specifically, the detected rotation angle MA is not the limit operating angle.
(Condition 5) The change in the detected rotation angle MA is less than a predetermined angle when the brushless motor 25 is driven at a duty ratio equal to or greater than the predetermined ratio. Specifically, the change in the count value Cs of the stroke counter is less than a predetermined count value.

ところで、検出回転角ＭＡ（ストロークカウンタのカウント値Ｃｓ）は、常にブラシレスモータ２５の実際の回転角を示しているとは限らず、実際の回転角に対応した値からずれることがある。例えば位置センサＳ４，Ｓ５から出力される信号にノイズが発生すると、そのノイズによるエッジと位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号のエッジとを見分けることができず、ノイズによるエッジをパルス信号のエッジと誤認してこれがカウントされて、ストロークカウンタのカウント値Ｃｓがブラシレスモータ２５の実際の回転角と対応しなくなる。またこのようなノイズの他に電力供給がごく短い時間停止される瞬断現象などよって位置カウンタのカウント値Ｃｐ等が一時的に消失された場合にも、ストロークカウンタのカウント値Ｃｓがブラシレスモータ２５の実際の回転角と対応しなくなる。 Incidentally, the detected rotation angle MA (count value Cs of the stroke counter) does not always indicate the actual rotation angle of the brushless motor 25, and may deviate from a value corresponding to the actual rotation angle. For example, when noise is generated in the signals output from the position sensors S4 and S5, the edge due to the noise cannot be distinguished from the edge of the pulse signal from the position sensors S4 and S5, and the edge due to the noise is regarded as the edge of the pulse signal. This is mistakenly counted, and the count value Cs of the stroke counter does not correspond to the actual rotation angle of the brushless motor 25. In addition to such noise, even when the count value Cp of the position counter is temporarily lost due to a momentary interruption phenomenon in which the power supply is stopped for a very short time, the count value Cs of the stroke counter is changed to the brushless motor 25. No longer corresponds to the actual rotation angle.

このような場合、例えばブラシレスモータ２５の動作状態が実際は異常ではないにも拘わらず、以下の理由により異常である旨が判定される可能性がある。すなわち、ストロークカウンタのカウント値Ｃｓがブラシレスモータ２５の実際の回転角と一致していない場合、コントロールシャフト１６が例えば先端側のストッパ２７に当接しているにも拘わらず、コントロールシャフト１６が未だ先端側に変位可能である、すなわちブラシレスモータ２５が正方向に回転可能であると判断されることがある。そしてこの状態でブラシレスモータ２５の目標回転角ＴＡが変更され、その目標回転角ＴＡがブラシレスモータ２５をさらに正方向に回転させるものであった場合、実際にはコントロールシャフト１６がストッパ２７に当接してブラシレスモータ２５は正方向には回転不能であるため、ストロークカウンタのカウント値Ｃｓは変化しないこととなる。したがって、ストロークカウンタのカウント値Ｃｓが実際のブラシレスモータ２５の回転角とずれている場合、実際には同モータ２５が正常であっても、目標回転角ＴＡとストロークカウンタのカウント値Ｃｓが一致していない状況で同カウント値Ｃｓが変化しないことがあり、ブラシレスモータ２５の動作状態が異常である旨が誤判定される場合がある。なお、コントロールシャフト１６が基端側のストッパ２８に当接している場合においても、同シャフト１６を基端側へ変位させるべくブラシレスモータ２５をさらに逆回転させる目標回転角ＴＡが設定された場合には同様にモータ２５の動作状態が異常である旨の誤判定がなされる可能性がある。 In such a case, for example, although the operation state of the brushless motor 25 is not actually abnormal, it may be determined that it is abnormal for the following reason. That is, when the count value Cs of the stroke counter does not coincide with the actual rotation angle of the brushless motor 25, the control shaft 16 is still at the tip even though the control shaft 16 is in contact with the stopper 27 on the tip side, for example. It is sometimes determined that the brushless motor 25 can be displaced in the forward direction, that is, the brushless motor 25 can rotate in the forward direction. In this state, when the target rotation angle TA of the brushless motor 25 is changed and the target rotation angle TA causes the brushless motor 25 to further rotate in the forward direction, the control shaft 16 actually contacts the stopper 27. Since the brushless motor 25 cannot rotate in the forward direction, the count value Cs of the stroke counter does not change. Therefore, when the count value Cs of the stroke counter deviates from the actual rotation angle of the brushless motor 25, even if the motor 25 is actually normal, the target rotation angle TA and the count value Cs of the stroke counter match. In some situations, the count value Cs may not change, and it may be erroneously determined that the operating state of the brushless motor 25 is abnormal. Even when the control shaft 16 is in contact with the proximal end side stopper 28, when the target rotation angle TA that further reversely rotates the brushless motor 25 to set the shaft 16 to the proximal end side is set. Similarly, there is a possibility that an erroneous determination is made that the operating state of the motor 25 is abnormal.

そこでブラシレスモータ２５の動作状態が異常である旨の判定がなされた場合には、検出回転角ＭＡとしてのストロークカウンタのカウント値Ｃｓとブラシレスモータ２５の実際の回転角とを一致させるべく、電子制御装置３０が、学習手段として以下のＨｉ端学習制御を実行するようにしている。このＨｉ端学習制御では、コントロールシャフト１６が上記Ｈｉ端に達したときをコントロールシャフト１６が基準位置に達したものとしてその絶対位置を学習するようにしている。 Therefore, when it is determined that the operation state of the brushless motor 25 is abnormal, the electronic control is performed so that the count value Cs of the stroke counter as the detected rotation angle MA matches the actual rotation angle of the brushless motor 25. The apparatus 30 performs the following Hi-end learning control as learning means. In this Hi end learning control, when the control shaft 16 reaches the Hi end, the absolute position is learned by assuming that the control shaft 16 has reached the reference position.

具体的には、まずコントロールシャフト１６をその可動範囲における先端側のストッパ２７に当接させて変位限界位置とすべくブラシレスモータ２５への供給電力量が調節される。なおこのとき、ブラシレスモータ２５の目標回転角ＴＡとしてコントロールシャフト１６の位置を上記Ｈｉ端とするための回転角よりもブラシレスモータ２５をさらに正方向に回転させるような目標回転角が設定される。これは、仮に実際のコントロールシャフト１６の位置がストロークカウンタのカウント値Ｃｓの示す同シャフト１６の位置よりも基端側となる場合であっても、コントロールシャフト１６を確実にＨｉ端に変位させるためである。 Specifically, first, the amount of electric power supplied to the brushless motor 25 is adjusted so that the control shaft 16 is brought into contact with the stopper 27 on the distal end side in the movable range to be the displacement limit position. At this time, a target rotation angle is set as the target rotation angle TA of the brushless motor 25 such that the brushless motor 25 is further rotated in the positive direction than the rotation angle for setting the position of the control shaft 16 to the Hi end. This is because the control shaft 16 is surely displaced to the Hi end even if the actual position of the control shaft 16 is closer to the base end side than the position of the shaft 16 indicated by the count value Cs of the stroke counter. It is.

このようにして目標回転角ＴＡが設定されると、目標回転角ＴＡと現在の検出回転角ＭＡ（ストロークカウンタのカウント値Ｃｓ）とが一致しない状況となり、ブラシレスモータ２５の動作状態が正常であれば同コントロールシャフト１６が先端側に変位する。そしてコントロールシャフト１６がストッパ２７に当接して停止したとき、すなわち位置センサＳ４，Ｓ５の出力に基づいて算出される同コントロールシャフト１６の位置が変化しなくなったときにＨｉ端に達した旨が判断され、その絶対位置が学習される。具体的には、その時点のストロークカウンタのカウント値ＣｓがＲＯＭ３５ａに記憶されたＨｉ端に対応するカウント値（本実施形態では例えば「１００」）に直ちに更新される。そして、このときの位置カウンタのカウント値Ｃｐと更新されたストロークカウンタのカウント値「１００」とを下式（１）に適用することにより学習値Ｐｒが導出され、導出された学習値ＰｒがＥＥＰＲＯＭ３５ｃに新たな学習値として記憶される。 When the target rotation angle TA is set in this way, the target rotation angle TA and the current detected rotation angle MA (the count value Cs of the stroke counter) do not match, and the operating state of the brushless motor 25 is normal. For example, the control shaft 16 is displaced to the tip side. When the control shaft 16 comes into contact with the stopper 27 and stops, that is, when the position of the control shaft 16 calculated based on the outputs of the position sensors S4 and S5 no longer changes, it is determined that the Hi end has been reached. And the absolute position is learned. Specifically, the count value Cs of the stroke counter at that time is immediately updated to the count value (for example, “100” in the present embodiment) corresponding to the Hi end stored in the ROM 35a. Then, the learning value Pr is derived by applying the count value Cp of the position counter at this time and the updated count value “100” of the stroke counter to the following equation (1), and the derived learning value Pr is obtained from the EEPROM 35c. Is stored as a new learning value.

Ｐｒ←Ｃｓ−Ｃｐ …（１）
このようにしてＨｉ端学習制御により、ストロークカウンタのカウント値Ｃｓ、すなわち検出回転角ＭＡとブラシレスモータ２５との回転角とを一致させることができる。したがって、ストロークカウンタのカウント値Ｃｓとブラシレスモータ２５の回転角とのずれによりブラシレスモータ２５が異常である旨の誤判定されていた場合でも、学習制御により直ちに同カウント値Ｃｓとモータ２５の実際の回転角とを一致させてその後の可変動弁機構の制御及びブラシレスモータ２５の動作状態の判定を好適に行うことができる。 Pr ← Cs−Cp (1)
In this manner, the count value Cs of the stroke counter, that is, the detected rotation angle MA and the rotation angle of the brushless motor 25 can be matched by the Hi end learning control. Therefore, even if it is erroneously determined that the brushless motor 25 is abnormal due to a deviation between the count value Cs of the stroke counter and the rotation angle of the brushless motor 25, the count value Cs and the actual motor 25 are immediately detected by the learning control. The subsequent control of the variable valve mechanism and the determination of the operation state of the brushless motor 25 can be suitably performed by matching the rotation angle.

ところで、ブラシレスモータ２５が実際に異物を噛み込む等してモータロック状態となっている場合、上記Ｈｉ端学習制御を行っても異常が解消されないこともある。しかしながら、上記Ｈｉ端学習制御においては、このように実際にモータロックなどの異常が生じている場合であっても、位置センサＳ４，Ｓ５の出力に基づいて算出されるコントロールシャフト１６の位置が変化しなくなったときにはＨｉ端に達した旨が判断されてストロークカウンタのカウント値Ｃｓが「１００」に更新されることとなる。すなわち、Ｈｉ端学習制御においては、ブラシレスモータ２５の動作状態が異常である場合でも、目標回転角ＴＡと検出回転角ＭＡとが一致しない状況において検出回転角ＭＡとしてのストロークカウンタのカウント値Ｃｓが変化することとなり、上記正常判定における正常である旨の判定条件が成立することとなる。なお、本実施形態ではブラシレスモータ２５の動作状態が異常である旨が判定された後にＨｉ端学習制御を実行するため、このＨｉ端学習制御中に正常判定をすると、ブラシレスモータ２５の動作状態が異常である可能性が高い状態においてＨｉ端学習制御に起因した正常判定がなされることとなり、正常である旨が誤判定される可能性が高くなる。そこで、本実施形態では、電子制御装置３０が禁止手段として、図６のフローチャートに示す手順に従って、Ｈｉ端学習制御の実行中には正常判定を禁止するようにしている。 By the way, when the brushless motor 25 is in a motor lock state by actually biting in a foreign object or the like, the abnormality may not be resolved even if the Hi end learning control is performed. However, in the Hi end learning control, the position of the control shaft 16 calculated based on the outputs of the position sensors S4 and S5 changes even when an abnormality such as motor lock actually occurs in this way. When it stops, it is determined that the Hi end has been reached, and the count value Cs of the stroke counter is updated to “100”. In other words, in the Hi end learning control, even when the operation state of the brushless motor 25 is abnormal, the count value Cs of the stroke counter as the detected rotation angle MA is obtained in a situation where the target rotation angle TA and the detected rotation angle MA do not match. It will change, and the determination condition that it is normal in the normal determination will be satisfied. In this embodiment, since the Hi end learning control is executed after it is determined that the operation state of the brushless motor 25 is abnormal, if the normal determination is made during the Hi end learning control, the operation state of the brushless motor 25 is changed. In a state where there is a high possibility of being abnormal, normality determination resulting from Hi-end learning control is made, and there is a high possibility of being erroneously determined to be normal. Therefore, in the present embodiment, the electronic control unit 30 prohibits the normal determination during the execution of the Hi end learning control according to the procedure shown in the flowchart of FIG.

すなわち、まず図６に示すようにステップＳ２１において、現在、正常判定の前提条件が成立しているか否かが判定される。具体的には、正常判定は上述したように例えば所定周期毎に行われるため、現在がこの正常判定が実行される時期であるか否かを判定する。そして、現在が正常判定の実行時期でなければ本処理を終了し、現在が正常判定の実行時期であればステップＳ２２移る。 That is, as shown in FIG. 6, first, in step S21, it is determined whether or not a precondition for normality determination is currently satisfied. Specifically, as described above, normality determination is performed, for example, at predetermined intervals, and thus it is determined whether or not the present time is the time when this normality determination is executed. If the current time is not the normal determination execution time, the process is terminated. If the current time is the normal determination execution time, the process proceeds to step S22.

そしてステップＳ２２に移り、現在がＨｉ端学習制御の実行中であるか否かが判定される。なおステップＳ２２では、例えばブラシレスモータ２５の目標回転角ＴＡがＨｉ端学習制御時の目標回転角に設定されているか、ストロークカウンタのカウント値Ｃｓの更新が行われているかを判定してもよいし、例えば異常である旨の判定からＨｉ端学習制御の完了するまでに要する時間が予め所定時間に設定されている場合は、異常である旨の判定からこの所定時間が経過しているかを判定することによりＨｉ端学習制御の実行中かを判定してもよい。そして、ステップＳ２２においてＨｉ端学習制御の実行中ではない旨が判定されると本処理を終了し、正常判定が実行される。 Then, the process proceeds to step S22, where it is determined whether or not the Hi edge learning control is currently being executed. In step S22, for example, it may be determined whether the target rotation angle TA of the brushless motor 25 is set to the target rotation angle at the time of Hi-end learning control or whether the count value Cs of the stroke counter is updated. For example, when the time required from the determination of being abnormal to the completion of the Hi edge learning control is set in advance as a predetermined time, it is determined whether the predetermined time has elapsed from the determination of being abnormal Thus, it may be determined whether the Hi edge learning control is being executed. Then, when it is determined in step S22 that the Hi edge learning control is not being executed, this process is terminated, and normality determination is performed.

一方、Ｈｉ端学習制御の実行中である旨が判定されると、ステップＳ２３に移りブラシレスモータ２５の動作状態の正常判定が禁止される。すなわち、Ｈｉ端学習制御の実行中には、正常判定の上記（条件１）〜（条件３）が満たされている場合であっても、ブラシレスモータ２５の動作状態が正常である旨の判定が行われない。そのため、実際にモータロックなどの異常が生じているにも拘わらずＨｉ端学習によってストロークカウンタのカウント値Ｃｓが更新された場合に、これをブラシレスモータ２５の目標回転角ＴＡと検出回転角ＭＡとが一致しない状況において検出回転角ＭＡも変化したものとして正常である旨が判定されるといったことを抑制することができる。そして、このように正常判定を禁止して本処理を終了する。 On the other hand, if it is determined that the Hi-end learning control is being executed, the process proceeds to step S23 where normal determination of the operating state of the brushless motor 25 is prohibited. That is, during the execution of the Hi-end learning control, it is determined that the operation state of the brushless motor 25 is normal even when the above-described (condition 1) to (condition 3) of normal determination are satisfied. Not done. Therefore, when the count value Cs of the stroke counter is updated by Hi-end learning even though an abnormality such as a motor lock actually occurs, this is expressed as a target rotation angle TA and a detected rotation angle MA of the brushless motor 25. In a situation where the two do not match, it is possible to prevent the detection rotation angle MA from being determined to be normal as a change. In this way, the normal determination is prohibited and the present process is terminated.

このようにして、本実施形態ではＨｉ端学習制御の実行中にはブラシレスモータ２５の動作状態の正常判定を禁止するようにしているため、学習制御によるストロークカウンタのカウント値Ｃｓの更新を同モータ２５の動作状態の正常判定の条件が成立したものとして正常である旨が誤判定されることを抑制することができる。 In this way, in the present embodiment, the normal determination of the operation state of the brushless motor 25 is prohibited during execution of the Hi end learning control. Therefore, the update of the count value Cs of the stroke counter by the learning control is performed by the same motor. It is possible to suppress erroneous determination of normality as a result of satisfying the normality determination condition of 25 operation states.

以上詳述した上記実施形態によれば以下の作用効果を奏することができる。
（１）本実施形態では電子制御装置３０が、機関運転状態に基づいてブラシレスモータ２５の目標回転角ＴＡを設定し、ストロークカウンタのカウント値Ｃｓが示す検出回転角ＭＡが同目標回転角ＴＡとなるようにモータ２５の供給電力や通電パターンを制御するようにしている。そして電子制御装置３０は、ブラシレスモータ２５の目標回転角ＴＡと同カウント値Ｃｓが示す検出回転角ＭＡとが一致しない状況において、同カウント値Ｃｓが変化することを条件にモータ２５の動作状態が正常である旨を判定する正常判定を実行するようにしている。また、電子制御装置３０は、モータ２５の回転に伴って変位するコントロールシャフト１６の絶対位置の学習にあたり、コントロールシャフト１６をＨｉ端に変位させるべくブラシレスモータ２５の目標回転角ＴＡを設定するとともに、ストロークカウンタのカウント値Ｃｓを予め設定したカウント値「１００」に更新するようにしている。そして電子制御装置３０は、このＨｉ端学習制御の実行中に上記正常判定を禁止するようにしている。したがって、ブラシレスモータ２５にモータロックなどの異常が生じている場合において、実際はブラシレスモータ２５が異常であるにも拘わらずＨｉ端学習制御においてストロークカウンタのカウント値Ｃｓが更新されることによって同モータ２５が正常である旨の誤判定がなされることを抑制することができる。 According to the embodiment described above in detail, the following operational effects can be achieved.
(1) In this embodiment, the electronic control unit 30 sets the target rotation angle TA of the brushless motor 25 based on the engine operating state, and the detected rotation angle MA indicated by the count value Cs of the stroke counter is equal to the target rotation angle TA. Thus, the power supplied to the motor 25 and the energization pattern are controlled. The electronic control unit 30 determines that the operation state of the motor 25 is changed under the condition that the count value Cs changes in a situation where the target rotation angle TA of the brushless motor 25 and the detected rotation angle MA indicated by the count value Cs do not match. The normality determination for determining the normality is executed. Further, the electronic control unit 30 sets the target rotation angle TA of the brushless motor 25 so as to displace the control shaft 16 to the Hi end when learning the absolute position of the control shaft 16 that is displaced as the motor 25 rotates. The count value Cs of the stroke counter is updated to a preset count value “100”. The electronic control unit 30 prohibits the normality determination during the execution of the Hi end learning control. Therefore, when an abnormality such as motor lock occurs in the brushless motor 25, the motor 25 is updated by updating the count value Cs of the stroke counter in the Hi end learning control even though the brushless motor 25 is actually abnormal. Can be prevented from being erroneously determined to be normal.

（２）本実施形態では電子制御装置３０が、ブラシレスモータ２５の目標回転角ＴＡとストロークカウンタのカウント値Ｃｓが示す検出回転角ＭＡとが一致しない状況で、同カウント値Ｃｓが変化しないことを条件にモータ２５の動作状態が異常である旨を判定し、異常である旨が判定されたことを条件に、Ｈｉ端学習制御を実行するようにしている。したがって、ブラシレスモータ２５の異常判定がなされて同モータ２５が異常である可能性が高い状態において正常判定が禁止されるため、ブラシレスモータ２５が異常であるにも拘わらず正常であると誤判定されることをより好適に抑制することができる。 (2) In this embodiment, the electronic control unit 30 indicates that the count value Cs does not change in a situation where the target rotation angle TA of the brushless motor 25 and the detected rotation angle MA indicated by the count value Cs of the stroke counter do not match. It is determined that the operating state of the motor 25 is abnormal under the condition, and the Hi end learning control is executed on the condition that it is determined that the motor 25 is abnormal. Therefore, since the abnormality determination of the brushless motor 25 is made and the normal determination is prohibited in a state where the possibility that the motor 25 is abnormal is high, it is erroneously determined that the brushless motor 25 is normal although it is abnormal. It can suppress more suitably.

（３）本実施形態ではコントロールシャフト１６が同シャフト１６の先端側のストッパ２７及び基端側のストッパ２８に当接してその変位が規制されるように構成されている。また、例えばストロークカウンタのカウント値Ｃｓとブラシレスモータ２５の実際の回転角とのずれにより、コントロールシャフト１６がストッパ２７，２８に当接している状態であるにも拘わらず同シャフト１６が変位可能であると判断される場合がある。そしてこのような場合には、上記カウント値Ｃｓが示すブラシレスモータ２５の検出回転角ＭＡと目標回転角ＴＡとが一致しない状況で同モータ２５を回転させるべく通電制御等を行っても、コントロールシャフト１６がストッパ２７，２８に当接してモータ２５が回転不能であるため、カウント値Ｃｓが変化しないといった事態が生じ得る。この点、本実施形態では、ブラシレスモータ２５の動作状態が異常である旨が判定された場合には、この異常判定がなされたことを条件にＨｉ端学習制御が実行されるため、ストロークカウンタのカウント値Ｃｓとブラシレスモータ２５の実際の回転角とにずれが生じている場合には、このずれをＨｉ端学習により解消することができる。 (3) In the present embodiment, the control shaft 16 is configured to abut against the stopper 27 on the distal end side and the stopper 28 on the proximal end side of the shaft 16 to restrict the displacement thereof. Further, for example, due to a deviation between the count value Cs of the stroke counter and the actual rotation angle of the brushless motor 25, the shaft 16 can be displaced even though the control shaft 16 is in contact with the stoppers 27 and 28. It may be judged that there is. In such a case, even if energization control or the like is performed to rotate the motor 25 in a situation where the detected rotation angle MA of the brushless motor 25 indicated by the count value Cs does not coincide with the target rotation angle TA, the control shaft Since 16 is in contact with the stoppers 27 and 28 and the motor 25 cannot rotate, there may occur a situation in which the count value Cs does not change. In this regard, in this embodiment, when it is determined that the operation state of the brushless motor 25 is abnormal, the Hi end learning control is executed on the condition that the abnormality determination is made. If there is a discrepancy between the count value Cs and the actual rotation angle of the brushless motor 25, this discrepancy can be eliminated by Hi end learning.

（その他の実施形態）
なお上記実施形態は以下のように適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、図６のフローチャートに示す手順にしたがってブラシレスモータ２５の正常判定を禁止するようにしている。しかしながら、例えば正常である旨の判定を行う上記（条件１）〜（条件３）に（条件６）としてＨｉ端学習制御の実行中ではないことを加えることにより、Ｈｉ端学習制御中にブラシレスモータ２５が正常である旨の判定がなされることを禁止するようにしてもよい。 (Other embodiments)
In addition, you may change the said embodiment suitably as follows.
In the above embodiment, the normal determination of the brushless motor 25 is prohibited according to the procedure shown in the flowchart of FIG. However, for example, by adding the fact that the Hi end learning control is not being executed as (Condition 6) to the above (Condition 1) to (Condition 3) for determining that it is normal, the brushless motor during the Hi end learning control is added. It may be prohibited to make a determination that 25 is normal.

・上記各実施形態では、ブラシレスモータ２５の動作状態が異常である旨の判定がなされたことを条件にコントロールシャフト１６のＨｉ端学習制御を実行するようにしている。しかしながら、例えば内燃機関の始動時であることを条件に同シャフト１６のＨｉ端学習制御を実行するようにしてもよい。すなわち、ブラシレスモータ２５の駆動が開始されるときに、所定の学習条件が成立したものとしてＨｉ端学習制御を実行するようにしてもよい。また例えば所定時間が経過する毎に所定の学習条件が成立したものとして学習制御を実行するようにしてもよく、さらに所定の学習条件としてその他の学習条件を設定するようにしてもよい。 In each of the above embodiments, the Hi end learning control of the control shaft 16 is executed on the condition that it is determined that the operation state of the brushless motor 25 is abnormal. However, for example, the Hi end learning control of the shaft 16 may be executed on condition that the internal combustion engine is started. That is, when the drive of the brushless motor 25 is started, the Hi end learning control may be executed assuming that a predetermined learning condition is satisfied. Further, for example, the learning control may be executed as a predetermined learning condition is satisfied every time a predetermined time elapses, and another learning condition may be set as the predetermined learning condition.

・上記各実施形態では、コントロールシャフト１６がＨｉ端に達したときを同コントロールシャフト１６が基準位置に達したものとしてその絶対位置を学習するようにしているが、コントロールシャフト１６がＬｏ端に達したときを同シャフト１６が基準位置に達したものとしてその絶対位置を学習するようにしてもよい。また、ストッパなどに当接させることなく、例えばコントロールシャフト１６の位置が機関運転状態などから推定できる場合等は、その位置を基準位置としてストロークカウンタのカウント値Ｃｓを予め設定した値に更新し、その絶対位置を学習するようにしてもよい。 In each of the above embodiments, the absolute position is learned by assuming that the control shaft 16 reaches the reference position when the control shaft 16 reaches the Hi end, but the control shaft 16 reaches the Lo end. The absolute position may be learned by assuming that the shaft 16 has reached the reference position. Further, for example, when the position of the control shaft 16 can be estimated from the engine operating state without being brought into contact with the stopper or the like, the count value Cs of the stroke counter is updated to a preset value with the position as a reference position, You may make it learn the absolute position.

・上記各実施形態では、アクチュエータであるブラシレスモータ２５の回転トルクの調節を、同モータ２５への供給電力量のデューティ比を調整することにより行うようにしている。しかしながら、例えばコントロールシャフト１６を変位させるアクチュエータとしてステッピングモータを用い、同モータに入力されるパルス信号のステップ数をモータの検出回転角として用いるようにしてもよい。さらに、アクチュエータは、通電によって回転するモータではなく、油圧により駆動されるアクチュエータなどその他のアクチュエータを用いてもよい。 In each of the above embodiments, the rotational torque of the brushless motor 25 that is an actuator is adjusted by adjusting the duty ratio of the amount of power supplied to the motor 25. However, for example, a stepping motor may be used as an actuator for displacing the control shaft 16, and the number of steps of a pulse signal input to the motor may be used as the detected rotation angle of the motor. Furthermore, the actuator may be another actuator such as an actuator driven by hydraulic pressure instead of a motor that rotates by energization.

・上記各実施形態では、アクチュエータにより内燃機関の可変動弁機構１４のコントロールシャフト１６を変位させるものとしたが、アクチュエータは内燃機関のその他の可動部を変位させるものであってもよく、さらに内燃機関以外の装置において可動部を変位させるものであってもよい。 In each of the above embodiments, the actuator is used to displace the control shaft 16 of the variable valve mechanism 14 of the internal combustion engine. However, the actuator may displace other movable parts of the internal combustion engine. The movable part may be displaced in a device other than the engine.

本発明を具体化した一実施形態にかかるアクチュエータの制御装置が適用される内燃機関のシリンダヘッド周りの断面構造を示す断面図。The sectional view showing the section structure around the cylinder head of the internal-combustion engine to which the control device of the actuator concerning one embodiment which materialized the present invention is applied. 同実施形態において、可変動弁機構の駆動機構及び同駆動機構の駆動を制御する制御装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the control apparatus which controls the drive mechanism of the variable valve mechanism in the same embodiment, and the drive of the drive mechanism. （ａ）〜（ｈ）各種センサの出力信号の推移及びそれら出力信号の変化に応じて変更される各種カウンタのカウント値の推移を示すタイミングチャート。(A)-(h) Timing chart which shows transition of the output signal of various sensors, and transition of the count value of various counters changed according to the change of these output signals. カウント処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the specific process sequence of a count process. （ａ）電気角カウンタのカウント値と各電気角センサからのパルス信号の出力パターンとの関係を示す表、（ｂ）位置カウンタのカウント値と各位置センサからの出力パターンとの関係を示す表。(A) Table showing the relationship between the count value of the electrical angle counter and the output pattern of the pulse signal from each electrical angle sensor, (b) Table showing the relationship between the count value of the position counter and the output pattern from each position sensor . ブラシレスモータの正常判定禁止処理の実行手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the execution procedure of the normal determination prohibition process of a brushless motor.

Explanation of symbols

１…内燃機関、２…シリンダヘッド、３…シリンダブロック、４…シリンダヘッドカバー、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、１６ａ…係止部、１７…入力アーム、１８…出力アーム、２０…スプリング、２１…ロッカアーム、２２…ラッシュアジャスタ、２４…バルブスプリング、２５…ブラシレスモータ、２５ａ…出力軸、２６…変換機構、２７…ストッパ、２８…ストッパ、３０…電子制御装置、３１…アクセルポジションセンサ、３２…回転速度センサ、３３…イグニッションスイッチ、３４…ＣＰＵ、３５ａ…不揮発性メモリ（ＲＯＭ）、３５ｂ…揮発性メモリ（ＤＲＡＭ）、３５ｃ…不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 2 ... Cylinder head, 3 ... Cylinder block, 4 ... Cylinder head cover, 5 ... Piston, 6 ... Combustion chamber, 7 ... Intake passage, 8 ... Exhaust passage, 9 ... Intake valve, 10 ... Exhaust valve, 11 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Intake cam shaft, 11a ... Intake cam, 12 ... Exhaust cam shaft, 12a ... Exhaust cam, 14 ... Variable valve mechanism, 15 ... Rocker shaft, 16 ... Control shaft, 16a ... Locking part, 17 ... Input arm, 18 ... Output arm, 20 ... Spring, 21 ... Rocker arm, 22 ... Rush adjuster, 24 ... Valve spring, 25 ... Brushless motor, 25a ... Output shaft, 26 ... Conversion mechanism, 27 ... Stopper, 28 ... Stopper, 30 ... Electronic control device 31 ... Accelerator position sensor, 32 ... Rotational speed sensor, 33 ... Ignition switch, 34 ... CP , 35a ... non-volatile memory (ROM), 35b ... volatile memory (DRAM), 35c ... non-volatile memory (EEPROM).

Claims

Setting means for setting a target position of the operating position of the actuator so as to make the movable part displaced along with the change of the operating position of the actuator a desired position;
Detecting means for detecting an operating position of the actuator;
Drive means for driving the actuator so that the detection position detected by the detection means is the target position;
Normality determination means for determining that the operating state of the actuator is normal on the condition that the detection position by the detection means changes in a situation where the target position by the setting means and the detection position by the detection means do not match;
When a predetermined learning condition is satisfied, a target position by the setting unit is set so as to displace the movable unit to a reference position, and the detection position by the detection unit is updated to a detection position corresponding to the reference position. Learning means for executing learning control for learning the absolute position of the unit;
An actuator control apparatus comprising: a prohibiting unit that prohibits the normal determination by the normal determination unit when the learning control by the learning unit is being executed.

In claim 1,
And an abnormality determining unit that determines that the operating state of the actuator is abnormal on the condition that the detection position by the detection unit does not change in a situation where the target position by the setting unit and the detection position by the detection unit do not match. ,
The actuator control apparatus according to claim 1, wherein the predetermined learning condition is satisfied when the abnormality determination unit determines that the abnormality is present.

In claim 1 or 2,
The predetermined learning condition is satisfied when driving of the actuator is started.
The actuator control apparatus characterized by the above-mentioned.

In any one of Claims 1-3,
The actuator is a motor that rotates when energized,
The said control means detects the rotation angle of the said motor, The control apparatus of the actuator characterized by the above-mentioned.

In any one of Claims 1-4,
An actuator control apparatus characterized in that a valve characteristic of an internal combustion engine is changed through displacement of the movable part in accordance with a change in the operating position of the actuator.