JP4773383B2 - エンジンの制御装置及びエンジン調整用外部機器 - Google Patents

Description

本発明は、アクチュエータで駆動されエンジンバルブの開特性を可変とする可変動弁機構を制御する制御装置、及び、前記制御装置に対して外部接続されるエンジン調整用外部機器に関する。

特許文献１には、制御軸の回転位置に応じて吸気バルブのリフト特性を連続的に変化させる可変動弁機構において、学習運転モードにおいて前記リフト特性が最小となるように可変動弁機構を操作し、このときの制御軸センサの出力に基づいて、センサ出力基準位置を補正又は学習する基準位置学習装置が開示されている。
特開２００５−２９９５７８号公報

ところで、整備工場などでのセンサ交換時に、センサの取り付け位置がずれると、センサ入力回路の許容入力範囲を超えた出力値をセンサが出力するようになってしまう可能性がある。
この場合、前述の基準位置学習を行っただけでは、正しい特性に補正することはできず、センサ検出値の不良が発生してしまうため、センサの取り付け位置の調整等が必要になる。

しかし、特許文献１に開示される可変動弁機構の場合、一定のデフォルト位置に自動的に戻すためのリターンスプリング等を備えないため、エンジンが停止されアクチュエータによる駆動を停止している状態では、制御軸の回転位置が不定であり、センサ取り付け位置を精度良く調整することが困難であるという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、一定のデフォルト位置に戻すためのリターンスプリング等を備えない可変動弁機構であっても、センサ交換時等において、前記デフォルト位置での出力を基準に、センサ取り付け位置の調整などの出力調整を精度良く行える、エンジンの制御装置及びエンジン調整用外部機器を提供することを目的とする。

そのため請求項１に係るエンジンの制御装置は、アクチュエータで駆動されエンジンバルブの開特性を可変とする可変動弁機構と、前記可変動弁機構の制御量を検出するセンサとを備えたエンジンに適用され、前記センサの出力信号を入力して前記アクチュエータを制御する制御装置であって、前記制御装置は、前記可変動弁機構を基準位置へ動かすことを要求する調整要求信号を外部から受信し、前記調整要求信号に基づいて前記アクチュエータを駆動して前記可変動弁機構を前記基準位置に向けて動かし、前記可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたか否かを判断し、前記可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたか否かの判断結果、及び、前記センサの出力値を外部に出力することを特徴とする。
上記発明によると、可変動弁機構を制御する制御装置が、外部から調整要求信号を受信すると、可変動弁機構が基準位置に向けて動くようにアクチュエータを制御すると共に、実際に可変動弁機構が基準位置まで動いたか否かを判断し、該判断結果をセンサの出力値と共に外部に出力する。
従って、例えば外部機器の表示などから、作業者は、可変動弁機構が基準位置まで動いているか否かを確認でき、更に、基準位置にまで動いた段階でのセンサ出力を監視しながら、取り付け位置の調整などの出力調整作業を行える。

請求項２に係るエンジンの制御装置は、前記アクチュエータによる駆動がストッパ機構で規制され、前記基準位置を前記ストッパ機構で規制される位置とすることを特徴とする。
上記発明によると、センサ交換などに伴ってセンサ出力の調整を行うときには、ストッパ機構で規制される機械的に一定した位置にまで可変動弁機構をアクチュエータによって動かすと共に、実際に可変動弁機構が基準位置まで動いたか否かを判断し、該判断結果をセンサの出力値と共に外部に出力する。

請求項３に係るエンジンの制御装置は、前記可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたと判断したときに、アクチュエータによる駆動を停止させることを特徴とする。
上記発明によると、可変動弁機構が基準位置まで動いた後もアクチュエータによる駆動を継続させることで、アクチュエータによる過剰なトルクがストッパ機構などに加わり、基準位置でのセンサ出力がばらついて、調整誤差が発生することを防止できる。

請求項４に係るエンジンの制御装置は、前記可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたと判断したときに、前記アクチュエータの駆動トルクを弱めることを特徴とする。
上記発明によると、可変動弁機構が前記基準位置にまで動いた後にアクチュエータの駆動トルクを弱めることで、過剰なトルクが加わって基準位置でのセンサ出力がばらつくことを防止でき、かつ、適度なトルクでストッパ機構に押し付けた安定状態でセンサ出力の調整を行わせることができる。

請求項５に係るエンジンの制御装置は、前記アクチュエータの駆動トルクを徐々に減少させることを特徴とする。
上記発明によると、ストッパ機構の撓みが急激に戻って可変動弁機構の位置がずれてしまうことを防止する。
請求項６に係るエンジンの制御装置は、可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたか否かを、アクチュエータの操作量が所定値に到達したか否かに基づいて判断することを特徴とする。

上記発明によると、可変動弁機構が前記基準位置に近づく方向に操作量を変化させた結果、操作量が所定値に到達したとき（アクチュエータのトルクが所定トルクに到達したとき）には、基準位置にまで動かすだけの充分な操作量が与えられ、基準位置にまで実際に動いたものと推定する。
請求項７に係るエンジンの制御装置は、可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたか否かを、アクチュエータの操作量が所定値に到達してから所定時間以上経過したか否かに基づいて判断することを特徴とする。

上記発明によると、可変動弁機構が前記基準位置に近づく方向に操作量を変化させた結果、操作量（アクチュエータのトルク）が所定値（限界値）に到達し、かつ、所定値に達してから所定時間以上経過している場合には、基準位置にまで動かすだけの充分な操作量が与えられ、かつ、実際に基準位置に動くのに充分な時間が経過していると判断して、可変動弁機構が基準位置にまで動いたものと推定する。

請求項８に係るエンジンの制御装置は、可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたか否かを、アクチュエータの操作量が所定値に到達しているか否か、及び、センサの出力が変動しているか否かに基づいて判断することを特徴とする。
上記発明によると、基準位置にまで動かすだけの充分な操作量（アクチュエータトルク）が与えられ、しかも、センサ出力が安定していて可変動弁機構の動きが停止していると判断されると、可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたものと判断する。

請求項９に係るエンジンの制御装置は、可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたか否かを、アクチュエータの操作量が所定値に到達してから所定時間以上経過しているか否か、及び、センサの出力が変動しているか否かに基づいて判断することを特徴とする。
上記発明によると、可変動弁機構が前記基準位置に近づく方向に操作量を変化させた結果、操作量（アクチュエータのトルク）が所定値に到達し、かつ、所定値に達してから所定時間以上経過している場合には、基準位置にまで動かすだけの充分な操作量が与えられ、かつ、実際に基準位置に動くのに充分な時間が経過していると判断でき、更に、センサ出力が安定していて可変動弁機構の動きが停止していると判断されると、可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたものと判断する。

請求項１０に係るエンジンの制御装置は、前記調整要求信号に基づく前記アクチュエータの駆動を、エンジンが停止しているとき又は車両が停止しているときに行うことを特徴とする。
上記発明によると、エンジンが停止しているとき又は車両が停止しているときであって、エンジンバルブの開特性を通常とは異なる特性に変化させても大きな影響がないときに、可変動弁機構を基準位置に動かす。

請求項１１に係るエンジンの制御装置は、前記可変動弁機構が、制御軸をアクチュエータで回転させることで、エンジンバルブのリフト量を可変とする機構であって、前記センサが前記制御軸の回転角を検出するセンサであることを特徴とする。
上記発明によると、制御軸の回転角に応じてエンジンバルブのリフト量を変化させる可変動弁機構において、前記制御軸をアクチュエータによって基準角度位置（基準リフト位置）にまで動かし、前記基準角度位置（基準リフト位置）でのセンサ（角度センサ）の出力を外部に出力する。

請求項１２に係るエンジン調整用外部機器は、請求項１〜１１のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置に対して外部接続され、前記調整要求信号を前記制御装置に対して送信するエンジン調整用外部機器であって、前記外部機器は、前記基準位置での前記センサの標準出力値を予め記憶することを特徴とする。
上記発明によると、可変動弁機構が基準位置に移動したときのセンサ出力の標準値が、外部機器に記憶されているから、該記憶値及び／又は標準出力値と実際のセンサ出力との偏差を作業者に情報として提供し、また、記憶された標準出力値と実際のセンサ出力との偏差から自動調整を実行させることが可能となる。

請求項１３に係るエンジン調整用外部機器は、前記可変動弁機構が前記基準位置に動いた後に、前記センサの出力が所定範囲内になるように前記センサの出力を自動調整することを特徴とする。
上記発明によると、外部機器から制御装置に対して調整要求信号を出力することで、制御装置が可変動弁機構を基準位置にまで動かし、基準位置まで動いたことが外部機器に伝えられると、外部機器は、そのときのセンサ出力が所定範囲内になるように、センサ出力の自動調整を行う。

請求項１４に係るエンジン調整用外部機器は、前記センサの取り付け位置の調整及び／又は前記センサの出力の電気的特性の調整によって、前記センサの出力が所定範囲内になるように前記センサの出力を自動調整することを特徴とする。
上記発明によると、可変動弁機構がアクチュエータによって基準位置まで動くと、そのときのセンサ出力が揃うように、センサ取り付け位置の調整やセンサ出力の電気的特性の調整（センサ回路の抵抗調整等）を行う。

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態における車両用エンジンのシステム構成図である。
図１において、エンジン（内燃機関）１０１の吸気管１０２には、スロットルモータ１０３ａでスロットルバルブ１０３ｂを開閉駆動する電子制御スロットル１０４が介装され、該電子制御スロットル１０４及び吸気バルブ１０５を介して、燃焼室１０６内に空気が吸入される。

また、各気筒の吸気バルブ１０５上流側の吸気ポート１３０には、電磁式の燃料噴射弁１３１が設けられ、該燃料噴射弁１３１は、後述する制御ユニット１１４から送られる噴射パルス信号の噴射パルス幅（開弁時間）に比例する量の燃料（ガソリン）を噴射する。
そして、燃焼室１０６内に吸引された燃料は、図示省略した点火プラグによる火花点火によって着火燃焼する。

燃焼室１０６内の燃焼排気は、排気バルブ１０７を介して排出され、フロント触媒コンバータ１０８及びリア触媒コンバータ１０９で浄化された後、大気中に放出される。
前記排気バルブ１０７は、排気側カムシャフト１１０に設けられたカム１１１によって一定のバルブリフト量，バルブ作動角及びバルブタイミングを保って開閉される。
一方、吸気バルブ１０５は、可変リフト機構１１２及び可変バルブタイミング機構１１３によって、その開特性（バルブリフト量，バルブ作動角及びバルブタイミング）が可変とされる。

前記可変リフト機構１１２は、吸気バルブ１０５のバルブリフト量を作動角と共に連続的に可変する機構であり、可変バルブタイミング機構１１３は、クランクシャフト１２０に対する吸気駆動軸３の回転位相を変化させることで、吸気バルブ１０５のバルブ作動角の中心位相を連続的に可変する機構である。
前記可変バルブタイミング機構１１３としては、例えば、吸気駆動軸３に支持させたベーンを、カムスプロケットに支持されたケーシングに内在させることで、前記ベーンの両側に進角側油圧室と遅角側油圧室とを形成し、前記進角側油圧室及び遅角側油圧室に油圧を給排制御することで、前記カムスプロケットに対するベーンの相対角度を変化させ、クランクシャフト１２０に対する吸気駆動軸３の回転位相を変化させる機構を用いることができる。

マイクロコンピュータを内蔵する制御ユニット（制御装置）１１４は、予め記憶されたプログラムに従った演算処理によって、燃料噴射量，点火時期，目標吸入空気量，目標吸入負圧を設定すると共に、これらに基づいて燃料噴射弁１３１，点火コイル用のパワートランジスタ，電子制御スロットル１０４，可変リフト機構１１２及び可変バルブタイミング機構１１３に制御信号を出力する。

尚、可変リフト機構１１２及び可変バルブタイミング機構１１３を、前記制御ユニット１１４とは個別に設けた制御ユニットによって制御させることができる。
本実施形態では、電子制御スロットル１０４は主に吸気負圧を発生させるために設けられ、エンジン１０１の吸入空気量は、可変リフト機構１１２及び可変バルブタイミング機構１１３による吸気バルブ１０５の開特性の変更によって制御される。

前記制御ユニット１１４には、各種センサからの信号が入力される。
前記各種センサとしては、エンジン１０１の吸入空気量を検出するエアフローメータ１１５、車両の運転者が操作するアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ１１６、クランクシャフト１２０の基準回転位置毎にクランク角信号を出力するクランク角センサ１１７、スロットルバルブ１０３ｂの開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１１８、エンジン１０１の冷却水温度を検出する水温センサ１１９、後述する吸気駆動軸３の基準回転位置毎にカム信号を出力するカムセンサ１３２、後述する制御軸１３の回転角（制御量）を検出する角度センサ１３３などが設けられている。

図２は、前記可変リフト機構１１２の構造を示す斜視図である。
実施形態のエンジン１０１は、各気筒に一対の吸気バルブ１０５が設けられており、これら吸気バルブ１０５の上方に、前記クランクシャフト１２０によって回転駆動される吸気駆動軸３が気筒列方向に沿って回転可能に支持されている。
前記吸気駆動軸３には、吸気バルブ１０５のバルブリフタ１０５ａに当接して吸気バルブ１０５を開閉する揺動カム４が相対回転可能に外嵌されている。

前記吸気駆動軸３と揺動カム４との間に、吸気バルブ１０５の作動角及びバルブリフト量を連続的に変更するための可変リフト機構１１２が設けられている。
また、前記吸気駆動軸３の一端部には、クランクシャフト１２０に対する前記吸気駆動軸３の回転位相を変化させることにより、吸気バルブ１０５の作動角の中心位相を連続的に変更する可変バルブタイミング機構１１３が配設されている。

前記可変リフト機構１１２は、図２及び図３に示すように、吸気駆動軸３に対して偏心して固定される円形の駆動カム１１と、この駆動カム１１に相対回転可能に外嵌するリング状リンク１２と、吸気駆動軸３と略平行に気筒列方向へ延びる制御軸１３と、この制御軸１３に対して偏心して固定される円形の制御カム１４と、この制御カム１４に相対回転可能に外嵌すると共に、一端がリング状リンク１２の先端に連結されたロッカアーム１５と、このロッカアーム１５の他端と揺動カム４とに連結されたロッド状リンク１６と、を有している。

前記制御軸１３は、モータ（アクチュエータ）１７によりギヤ列１８を介して回転駆動されるが、制御軸１３の外周に一体的に突出形成される可動側ストッパ１３ａが、シリンダヘッドに設けられる固定側ストッパ（図示省略）に当接することで、予め設定された最小リフト位置に相当する角度位置でそれ以上のリフト量減少側への回動が制限されるようになっている。

尚、可動側ストッパと固定側ストッパとからなるストッパ機構を、最小リフトを制限する位置と共に、最大リフトを制限する位置に設けることができる。
上記の構成により、クランクシャフト１２０に連動して吸気駆動軸３が回転すると、駆動カム１１を介してリング状リンク１２がほぼ並進移動すると共に、ロッカアーム１５が制御カム１４の軸心周りに揺動し、ロッド状リンク１６を介して揺動カム４が揺動して吸気バルブ１０５が開閉される。

また、前記モータ１７を制御して制御軸１３の回転角度を変化させることにより、ロッカアーム１５の揺動中心となる制御カム１４の軸心位置が変化して、揺動カム４の姿勢が変化する。
これにより、吸気バルブ１０５の作動角の中心位相が略一定のままで、吸気バルブ１０５の作動角及びバルブリフト量が連続的に変化する。

制御ユニット１１４には、前記制御軸１３の回転角を検出する角度センサ１３３からの検出信号が入力され、目標のリフト量に対応する目標角度位置に前記制御軸１３を回動させるべく、前記角度センサ１３３の検出結果に基づいて前記モータ１７の電流の向き及び大きさがフィードバック制御される。
前記角度センサ１３３として、本実施形態では、非接触型の回転角度センサを用いる。具体的には、例えば特開２００３−１９４５８０号公報に開示されるように、制御軸１３の端部に装着されるマグネットと、前記マグネットの外周面に対向して配置される磁電変換手段とからなり、制御軸１３の回転に伴う磁束の変化を検出するセンサである。

但し、角度センサ１３３を非接触型のセンサに限定するものではなく、例えばポテンショメータを用いた接触型の角度センサなどであっても良い。
ところで、前記可変リフト機構１１２の制御においては、制御軸１３の実回転角を検出することで実際のリフト量を検出し、これが目標リフト量に一致するように、前記モータ１７をフィードバック制御する。

ここで、例えば、整備工場で角度センサ１３３の交換作業を行った際に、角度センサ１３３の取り付け角度のずれが生じ、これにより制御ユニット１１４に備えられるセンサ入力回路の許容入力電圧範囲を超える出力値（電圧）を角度センサ１３３出力するようになってしまうと、入力したセンサ出力と制御軸１３の角度（リフト量）との相関学習では正しい特性に補償できず、角度（リフト量）の検出精度を維持させることができないと共に、角度センサ１３３の故障を誤診断してしまうという問題を生じる。

そこで、本実施形態では、前記取り付け角度のずれを補償するために、以下のようにして、調整作業を行わせる。
まず、角度センサ１３３を交換し調整作業を実施する場合には、前記制御ユニット１１４に対して外部機器である診断装置１５１を、通信ケーブル１５２を介して接続する。
前記診断装置１５１は、携帯できる小型機器であり、液晶画面の他、キーボードなどが備えられている。

そして、整備工場の作業者は、前記診断装置１５１のキーボードを操作することで、制御ユニット１１４に対して、調整要求信号を出力させることができるようになっている。
前記調整要求信号とは、角度センサ１３３の取り付け位置の調整作業のために、前記可変リフト機構１１２を強制的に最小リフト位置（基準位置）に動かす指令である。
尚、制御ユニット１１４と診断装置１５１とは、無線で相互通信できるようにすることができる。

そして、具体的な調整作業は、図４のフローチャートに示される流れで実行される。
まず、制御ユニット１１４は、角度センサ１３３の出力調整のために最小リフト位置に動かす制御の許可条件が成立しているか否かを判断する（ステップＳ１）。
具体的には、診断装置１５１からの調整要求信号を受信していて、かつ、エンジン１０１が停止しているか及び／又は車両が停止しているときに、許可条件が成立していると判断する。

エンジン１０１が停止しているか及び／又は車両が停止しているという条件は、吸気バルブ１０５のリフト量を最小にしても、大きな支障がない運転条件である。
前記制御ユニット１１４は、許可条件が成立していると判断すると、モータ１７を制御して制御軸１３をリフト量が減少する方向に回動させ、ストッパで制御軸１３の回動が規制される最小リフト位置まで強制的に移動させる（ステップＳ２）。

前記リフト量の減少方向への駆動制御は、目標リフト量と角度センサ１３３で検出される実際のリフト量との偏差に基づくフィードバック制御において、目標リフト量を徐々に減少させることで実現でき、また、制御軸１３をリフト量が減少する方向に回動させるモータ１７の操作量（電流又は電圧値）を徐々に増大させるフィードホワード制御によっても実現できる。

更に、制御ユニット１１４は、制御軸１３（可変リフト機構１１２）の最小リフト位置（基準位置）までの移動が完了したか否かを判断する（ステップＳ３）。
前記最小リフト位置（基準位置）までの移動が完了したか否かは、モータ１７の操作量（電流又は電圧値）が所定値（限界値）に到達したか否かに基づいて判断できる。
例えば、フィードバック制御の目標リフト量を徐々に減少させる場合、制御軸１３のストッパが突き当たってそれ以上回転しなくなった後も、目標リフト量が減少すると、更に制御軸１３を回転させようとする結果、モータ１７の操作量（モータトルク）が大きく変化するから、係る操作量（モータトルク）の変化を所定値（所定トルク）への到達として検知させることができる。

また、モータ１７の操作量（電流又は電圧値）を徐々に変化させるフィードホワード制御を行う場合には、モータ１７の操作量がある程度大きくなった時点で、ストッパの突き当たり状態を推定できる。
また、操作量が所定値に到達してから前記所定値に保持させ、該保持状態が所定時間Ｔ以上になってから、最小リフト位置までの移動完了（ストッパへの押し付け完了）を判断させるようにすれば、制御軸１３の動作遅れを見込んでより確実な判断を行える（図５参照）。

更に、角度センサ１３３による角度検出の精度は悪いとしても、センサ出力が安定的に一定値を示す場合には、制御軸１３の停止状態、即ち、ストッパの突き当たり状態であると判断できる。
従って、操作量が所定値に到達していて、かつ、センサ出力が変動してなく安定しているときに、又は、操作量が所定値に到達してから所定時間以上経過して、かつ、センサ出力が変動してなく安定しているときに、最小リフト位置までの移動完了を判断させることができる。

制御ユニット１１４は、最小リフト位置までの移動完了を判断すると、この状態でセンサ取り付け角度（取り付け位置）の調整を行わせるべく、制御軸１３（可変リフト機構１１２）の最小リフト位置（基準位置）までの移動が完了したこと示す信号（移動完了信号）を、角度センサ１３３の信号と共に、前記診断装置１５１に出力する。
前記移動完了信号を受信した前記診断装置１５１は、その画面に、調整要求信号に対して、実際に最小リフト位置までの移動が完了したことを作業者に告知するメッセージを表示すると共に、制御ユニット１１４から送られてくる角度センサ１３３の出力値（出力電圧）を前記メセージが表示されるのと同じ画面に表示させる（ステップＳ４）。

更に、前記診断装置１５１は、最小リフト位置における前記角度センサ１３３の標準出力値（設計電圧）を予め記憶し、これを表示する機能を有することが好ましい。
前記診断装置１５１の画面で最小リフト位置になっていることを確認した作業者は、そのときのセンサ出力と標準出力値とを比較することで、取り付け角度（取り付け位置）のずれがあるか否かを判断し（ステップＳ５）、ずれがある場合には、取り付け角度（取り付け位置）を手作業で調整し、センサ出力が標準出力値を含む所定範囲内（許容範囲内）になるようにする（ステップＳ６）。

前記センサ出力と標準出力値とが異なっている間は、取り付け角度（取り付け位置）の調整を繰り返し（ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ５・・・）、前記センサ出力と標準出力値とが略一致した時点で調整作業を終了する（ステップＳ７）。
調整作業が終了すると、目標リフト量を通常値に戻したり、モータ１７をオフにしたりして、調整のための制御状態を通常状態に復帰させる。

上記構成によると、可変リフト機構１１２（可変動弁機構）がストッパで機械的に決定される一定の位置であるときに、そのときのセンサ出力が所期値（標準出力値）になるように調整作業を行うので、正確な調整作業を行える。
また、前記ストッパで機械的に決定される一定の位置（基準位置）までアクチュエータ（モータ１７）によって強制的に動かすので、可変リフト機構１１２のように、ストッパ位置まで強制的に戻すリターンスプリングを備えていない場合であっても、確実に基準位置状態を得ることができる。

図６のフローチャートは、調整作業の第２実施形態を示す。
第２実施形態においても、調整作業を開始させるにあたって、まず、制御ユニット１１４に診断装置１５１を接続し、診断装置１５１から調整要求信号を送信する。
前記制御ユニット１１４は、診断装置１５１からの調整要求信号を受信していて、かつ、エンジン１０１が停止しているか及び／又は車両が停止しているときに、角度センサ１３３の出力調整のために最小リフト位置に動かす制御の許可条件が成立していると判断する（ステップＳ２１）。

前記許可条件が成立している場合には、最小リフト位置（基準位置）までの移動完了が判定されているか否かを判断する（ステップＳ２２）。
移動完了が判定されていない場合には、モータ１７を制御して制御軸１３をリフト量が減少する方向に回動させ、ストッパで制御軸１３の回動が規制される最小リフト位置まで強制的に移動させる（ステップＳ２３）。

上記の移動制御は、前記ステップＳ２と同様にして行われる。
次いで、制御ユニット１１４は、制御軸１３（可変リフト機構１１２）の最小リフト位置（基準位置）までの移動が完了したか否かを判断する（ステップＳ２４）。
上記の完了判断は、前記ステップＳ３と同様にして行われる。
最小リフト位置（基準位置）までの移動が完了したと判断されると、移動完了判定を行って（ステップＳ２５）、次回からは、ステップＳ２２からステップＳ２６へ進むようにする。

移動完了判定がなされると、モータ１７をオフしてモータトルクを零にする（ステップＳ２６）。
モータ１７をオフすることで、ストッパがモータトルクで撓み、本来のストッパ位置からずれた位置を基準位置であるとして、センサ出力を調整してしまうことを防止する。
ここで、モータ１７をオフするときに、ステップ的にモータトルクを０にするのではなく、モータトルクを徐々に減少させるようにすれば、撓みの急激な戻りで最小リフト位置からずれてしまうことを防止できる（図７参照）。

更に、モータトルクを徐々に減少させて０になってからセンサ出力の調整を行わせる他、モータトルクを徐々に所定トルクまで減少させた時点でそのトルクを保持させ、一定のトルクが加わった状態でセンサ出力の調整を行わせることができる。
ある程度のトルクでストッパに押し付けられる状態は、基準位置（最小リフト位置）を安定的に保持でき、調整作業中に不用意に基準位置（最小リフト位置）からずれてしまうことを防止できる。

モータトルクを０にするか又は弱める処理を行うと、制御軸１３（可変リフト機構１１２）の最小リフト位置（基準位置）までの移動が完了したこと示す信号（移動完了信号）を、角度センサ１３３の信号と共に、前記診断装置１５１に出力する（ステップＳ２７）。
前記移動完了信号を受信した前記診断装置１５１は、その画面に、調整要求信号に対して、実際に最小リフト位置までの移動が完了したことを作業者に告知するメッセージを表示すると共に、制御ユニット１１４から送られてくる角度センサ１３３の出力値を前記メセージが表示されるのと同じ画面に表示させる（ステップＳ２７）。

前記診断装置１５１の画面で最小リフト位置になっていることを確認した作業者は、そのときのセンサ出力と標準出力値とを比較することで、取り付け角度（取り付け位置）のずれがあるか否かを判断し（ステップＳ２８）、ずれがある場合には、取り付け角度（取り付け位置）を作業者が手作業で調整し、センサ出力が標準出力値に一致するようにする（ステップＳ２９）。

前記センサ出力と標準出力値とが異なっている間は、取り付け角度（取り付け位置）の調整を繰り返し（ステップＳ２８→ステップＳ２９→ステップＳ２８・・・）、前記センサ出力と標準出力値とが略一致した時点で調整作業を終了する（ステップＳ３０）。
調整作業が終了すると、目標リフト量を通常値に戻したり、モータ１７をオフにしたりして、調整のための制御状態を通常状態に復帰させる。

上記第２実施形態によると、可変リフト機構１１２（可変動弁機構）がストッパで機械的に決定される一定の位置であるときに、そのときのセンサ出力が所期値（標準出力値）になるように調整作業を行うので、正確な調整作業を行える。
また、前記ストッパで機械的に決定される一定の位置（基準位置）までアクチュエータ（モータ１７）によって強制的に動かすので、可変リフト機構１１２のように、ストッパ位置まで強制的に戻すリターンスプリングを備えていない場合であっても、確実に基準位置状態を得ることができる。

更に、ストッパで規制される最小リフト位置に確実に移動させつつ、調整作業を開始する前にモータトルクを緩めるので、モータトルクによるストッパの撓みによって調整精度が低下することを防止できる。
尚、上記各実施形態では、最小リフト位置でのセンサ出力が、標準出力値と異なっている場合に、角度センサ１３３の取り付け位置（角度）を調整することでセンサ出力を調整させたが、角度センサ１３３に内蔵される出力調整装置の特性値を調整することで、センサ出力を標準出力値に揃えるようにでき、更に、取り付け位置の調整によって大雑把な調整を行った後、出力調整装置の特性値（電気的特性）の調整によって細かな調整を行わせることができる。

前記出力調整装置の特性値の調整には、例えば、角度センサ１３３の出力レベル（出力回路の抵抗値）を変化させるボリューム調整などが含まれる。
また、取り付け位置及び／又は電気的特性の調整を、作業者が手作業で行うのではなく、自動的に取り付け位置や電気的特性の調整を行う自動調整装置を設けて、調整作業を自動的に行わせることができ、外部機器としての自動調整装置から直接に調整要求信号を制御ユニット１１４に出力させることができる一方、前記診断装置１５１を介して制御ユニット１１４と自動調整装置との間でデータの送受信を行わせるようにもできる。

更に、前記診断装置１５１は、センサ出力の調整にのみ用いるのではなく、例えば、制御ユニット１１４から読み出した故障診断履歴を表示したり、制御ユニット１１４の故障診断履歴をリセットしたりする機能を備えることができる。
また、可変リフト機構１１２において、最大リフト位置がストッパ機構で規制される場合に、前記最大リフト位置を基準位置とし、最大リフト位置にまで移動させてからセンサ出力の調整を行わせることができる。

また、可変動弁機構を、上記の可変リフト機構１１２に限定するものではなく、本願発明は、他の構造の可変動弁機構に適用できることは明らかである。
更に、可変動弁機構による開特性の調整範囲の最大・最小値を基準位置とするのではなく、例えば、調整範囲の中間位置に固定するロック機構を備える場合に、該ロック機構によって固定される中間位置を基準位置とすることができ、また、例えば電磁駆動弁のように、中間リフト位置をデフォルト位置とする可変動弁機構において、前記デフォルト位置を基準位置とすることができる。

実施形態における車両エンジンのシステム図。 実施形態における可変リフト機構の全体構成を示す斜視図。 前記可変リフト機構の部分断面図。 センサ出力調整方法の第１実施形態を示すフローチャート。 前記第１実施形態におけるセンサ出力とアクチュエータトルクとの相関を示すタイミングチャート。 センサ出力調整方法の第２実施形態を示すフローチャート。 前記第２実施形態におけるセンサ出力とアクチュエータトルクとの相関を示すタイミングチャート。

符号の説明

３…吸気駆動軸、１３…制御軸、１３ａ…ストッパ、１７…モータ（アクチュエータ）、１０１…エンジン、１０４…電子制御スロットル、１０５…吸気バルブ、１１２…可変リフト機構（可変動弁機構）、１１３…可変バルブタイミング機構、１１４…制御ユニット、１１６…アクセルペダルセンサ、１１７…クランク角センサ、１２０…クランクシャフト、１３２…カムセンサ、１３３…角度センサ、１５１…診断装置（外部機器）

Claims (14)

1. アクチュエータで駆動されエンジンバルブの開特性を可変とする可変動弁機構と、前記可変動弁機構の制御量を検出するセンサとを備えたエンジンに適用され、前記センサの出力信号を入力して前記アクチュエータを制御する制御装置であって、
   前記制御装置は、
   前記可変動弁機構を基準位置へ動かすことを要求する調整要求信号を外部から受信し、
   前記調整要求信号に基づいて前記アクチュエータを駆動して前記可変動弁機構を前記基準位置に向けて動かし、
   前記可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたか否かを判断し、
   前記可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたか否かの判断結果、及び、前記センサの出力値を外部に出力することを特徴とするエンジンの制御装置。
2. 前記アクチュエータによる駆動がストッパ機構で規制され、前記基準位置を前記ストッパ機構で規制される位置とすることを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
3. 前記制御装置は、前記可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたと判断したときに、前記アクチュエータによる駆動を停止させることを特徴とする請求項２記載のエンジンの制御装置。
4. 前記制御装置は、前記可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたと判断したときに、前記アクチュエータの駆動トルクを弱めることを特徴とする請求項２記載のエンジンの制御装置。
5. 前記制御装置は、前記アクチュエータの駆動トルクを徐々に減少させることを特徴とする請求項３又は４記載のエンジンの制御装置。
6. 前記制御装置は、前記可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたか否かを、前記アクチュエータの操作量が所定値に到達したか否かに基づいて判断することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置。
7. 前記制御装置は、前記可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたか否かを、前記アクチュエータの操作量が所定値に到達してから所定時間以上経過したか否かに基づいて判断することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置。
8. 前記制御装置は、前記可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたか否かを、前記アクチュエータの操作量が所定値に到達しているか否か、及び、前記センサの出力が変動しているか否かに基づいて判断することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置。
9. 前記制御装置は、前記可変動弁機構が前記基準位置にまで動いたか否かを、前記アクチュエータの操作量が所定値に到達してから所定時間以上経過しているか否か、及び、前記センサの出力が変動しているか否かに基づいて判断することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置。
10. 前記制御装置は、前記調整要求信号に基づく前記アクチュエータの駆動を、エンジンが停止しているとき又は車両が停止しているときに行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置。
11. 前記可変動弁機構は、制御軸を前記アクチュエータで回転させることで、エンジンバルブのリフト量を可変とする機構であって、前記センサが前記制御軸の回転角を検出するセンサであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置に対して外部接続され、前記調整要求信号を前記制御装置に対して送信するエンジン調整用外部機器であって、
    前記外部機器は、前記基準位置での前記センサの標準出力値を予め記憶することを特徴とするエンジン調整用外部機器。
13. 前記外部機器は、前記可変動弁機構が前記基準位置に動いた後に、前記センサの出力が所定範囲内になるように前記センサの出力を自動調整することを特徴とする請求項１２記載のエンジン調整用外部機器。
14. 前記外部機器は、前記センサの取り付け位置の調整及び／又は前記センサの出力の電気的特性の調整によって、前記センサの出力が所定範囲内になるように前記センサの出力を自動調整することを特徴とする請求項１３記載のエンジン調整用外部機器。

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