JP4816520B2 - 可変動弁機構の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の機関バルブについてそのバルブ特性を可変とする可変動弁機構の制御装置に関する。

従来、吸気バルブや排気バルブといった機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構を搭載した内燃機関が知られている。こうした可変動弁機構の可動部の駆動は、例えば、所定の回転角範囲内で回転駆動するモータによって行うことが可能である。この場合、モータは上記所定の回転角範囲内で回転駆動され、機関バルブのバルブ特性の現状値は当該回転角範囲内におけるモータの回転角に対応したものになる。従って、可変動弁機構の駆動を制御する制御装置は、モータの回転角を検出することでバルブ特性の現状値を検出し、その検出されるバルブ特性が機関運転状態に基づいて設定される目標値と一致するようにモータの駆動を制御することで、機関バルブのバルブ特性は精密に制御される。

ここで、モータの回転角を検出する方法としては、特許文献１に示される方法、すなわちモータの回転に伴いパルス信号を出力する位置センサ（例えばエンコーダ等）を設け、その位置センサからのパルス信号を計数した位置カウンタのカウンタ値に基づいて回転角を検出するという方法がよく知られている。
特開２００４−７６２６５号公報

ところで、上記制御装置に電力を供給する電力線等の一時的な接触不良等により、同制御装置に供給される電圧が一時的に低下してしまうと、同装置は上記モータの駆動制御を行うことができなくなる。このようにモータの駆動制御を行うことができないときに内燃機関が稼働していると、機械的ながたつきや機関バルブを付勢するバルブスプリングからの反力等に起因して可変動弁機構の可動部が移動し、この可動部の移動に伴ってバルブ特性の実値（実際の値）は変化することがある。ここで、上記の電圧低下が発生すると、それまでに計数された位置カウンタのカウンタ値、すなわちモータの回転角についてその変化履歴が反映された値が消失されてしまう。また、電圧低下中には、位置カウンタの計数そのものが不可能になるため、上述したように電圧低下中にバルブ特性の実値が変化しても、換言すればモータの回転角が変化してもそうした変化を検出することができなくなる。従って、その後、制御装置に対して電圧が復帰することで位置カウンタの計数を再開することができるようになっても、電圧復帰後の位置カウンタには、電圧低下の発生前までにおける回転角の変化履歴及び電圧低下中の回転角変化が反映されない。そのため、電圧復帰後に検出されるバルブ特性は実値からずれてしまい、同バルブ特性を正確に検出することができない。従って、位置センサからのパルス信号を計数した位置カウンタのカウンタ値に基づいてバルブ特性を検出する場合には、そのように検出されるバルブ特性が実値からずれてしまう状態にあるか否かを少なくとも判定する必要がある。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、検出されるバルブ特性が実値からからずれる状態を好適に判定することのできる可変動弁機構の制御装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関の機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構と、所定の回転角範囲内で回転駆動されて前記可変動弁機構の可動部を駆動するモータと、同モータの回転に伴いパルス信号を出力する位置センサと、同位置センサからのパルス信号を計数した位置カウンタのカウンタ値に基づいて前記バルブ特性の現状値を検出するとともに、その検出されるバルブ特性が機関運転状態に基づいて設定される目標値となるように前記モータの駆動を制御する制御手段とを備える可変動弁機構の制御装置において、前記内燃機関の稼働中に前記制御手段に対する電圧低下が発生したときにはその電圧低下時間を計測し、その計測される電圧低下時間が所定の判定時間を超えたときには、前記制御手段に電圧が復帰した後に検出されるバルブ特性が実値からずれる状態にあると判定する判定手段を備え、前記判定手段は、前記電圧低下中において前記バルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化するときには、そうでないときと比較して、前記判定時間を短くする判定時間変更手段を備えることをその要旨とする。

同構成では、内燃機関の稼働中にあって上記制御手段に対する電圧低下時間を計測するようにしており、これによりバルブ特性の実値が変化する可能性があるにもかかわらず、そうした実値の変化を検出することができない状態になっている時間が計測される。そして、その計測される時間が所定の判定時間を超えたときには、同制御手段への電圧復帰後に検出されるバルブ特性が実値からずれる状態にあると判定するようにしている。従って、位置センサからのパルス信号を計数した位置カウンタのカウンタ値に基づいてバルブ特性を検出する場合にあって、検出されるバルブ特性が実値からからずれる状態を好適に判定することができるようになる。

ここで、上記制御手段に対する電圧低下中において、バルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化するときには、そうでないときと比較して、すなわちバルブ特性の実値が不規則に変化するときと比較して、実値の変化傾向には方向性があるため、実値変化速度（単位時間当たりの実値変化量）は速くなり、実値の変化量がある程度にまで大きくなる時間は短くなる。従って、バルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化するときには、そうでないときと比較して、上記判定時間を短くすることが可能であり、これによりずれの発生をより早期に検出することも可能になる。そこで同構成では、電圧低下中においてバルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化するときには、そうでないときと比較して、上記判定時間を短くするようにしており、これにより、バルブ特性の実値変化の態様に合わせてずれの判定に要する時間を適切に設定することができるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記判定時間変更手段は、前記電圧低下の発生直前において前記バルブ特性の目標値が変更されていたときに、前記バルブ特性の実値が前記電圧低下中において特定の方向性をもって変化すると判定することをその要旨とする。

電圧低下の発生直前にバルブ特性の目標値が変更されていたときには、その発生直前においてバルブ特性を変更するために可変動弁機構が駆動されていたことになる。このように可変動弁機構が駆動されている最中に、上記制御手段に対して電圧低下が発生したときには、その発生と同時に可変動弁機構の可動部やモータ内のロータが直ちに停止するわけではなく、その電圧低下の発生後、可動部やロータの慣性が消えるまでは、それら可動部やロータは動き続ける。そのため、電圧低下の発生直前においてバルブ特性の目標値が変更されていたときには、その変更された目標値の方向に向けて電圧低下中のバルブ特性の実値は変化する、すなわちバルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化すると判断することができる。そこで、同構成では、電圧低下の発生直前においてバルブ特性の目標値が変更されていたときに、電圧低下中におけるバルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化すると判定するようにしており、これにより、電圧低下中においてバルブ特性の実値が特定の方向性を持って変化するか否かを適切に判定することができるようになる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記判定時間変更手段は、前記電圧低下の発生直前における前記目標値の変更量が大きいほど、前記判定時間を短くすることをその要旨とする。

バルブ特性の目標値について、電圧低下の発生直前における変更量が大きいときほど、可変動弁機構の可動部やモータのロータについてその駆動量は大きくされており、それらの慣性も大きくなる。従って、上記目標値の変更量が大きいときほど、電圧低下中におけるバルブ特性の実値の変化量は大きくなる。そこで、同構成では、電圧低下の発生直前において、バルブ特性の目標値の変更量が大きいほど、上記判定時間が短くなるように同判定時間を可変設定するようにしており、これにより上記ずれの判定に要する時間をさらに適切に設定することができるようになる。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記モータは電動式のモータであり、前記判定時間変更手段は、前記電圧低下の発生直前において前記モータへの電力供給量が変更されていたときに、前記バルブ特性の実値が前記電圧低下中において特定の方向性をもって変化すると判定することをその要旨とする。

電圧低下の発生直前に上記モータへの電力供給量が変更されていたときには、その発生直前においてバルブ特性を変更するために可変動弁機構が駆動されていたことになる。このように可変動弁機構が駆動されている最中に、上記制御手段に対して電圧低下が発生したときには、上述したように、その電圧低下の発生後、可変動弁機構の可動部やモータのロータはそれらの慣性が消えるまで動き続ける。そのため、電圧低下の発生直前においてモータへの電力供給量が変更されていたときには、電圧低下の発生直前に駆動されていた可変動弁機構の駆動方向に向けて電圧低下中のバルブ特性の実値は変化する、すなわちバルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化すると判断することができる。そこで、同構成では、電圧低下の発生直前においてモータへの電力供給量が変更されていたときに、電圧低下中におけるバルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化すると判定するようにしており、これにより、電圧低下中においてバルブ特性の実値が特定の方向性を持って変化するか否かを適切に判定することができるようになる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記判定時間変更手段は、前記電圧低下の発生直前における前記電力供給量の変更量が大きいほど、前記判定時間を短くすることをその要旨とする。

モータへの電力供給量について、電圧低下の発生直前における変更量が大きいときほど、可変動弁機構の可動部やモータのロータについてその駆動量は大きくされており、それらの慣性も大きくなる。従って、上記電力供給量の変更量が大きいときほど、電圧低下中におけるバルブ特性の実値の変化量は大きくなる。そこで、同構成では、電圧低下の発生直前において、モータへの電力供給量の変更量が大きいほど、上記判定時間が短くなるように同判定時間を可変設定するようにしており、これにより上記ずれの判定に要する時間をさらに適切に設定することができるようになる。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記判定時間変更手段は、前記電圧低下の発生直前における前記内燃機関の機関回転速度が所定の回転速度判定値よりも高い速度領域にあったときに、前記バルブ特性の実値が前記電圧低下中において特定の方向性をもって変化すると判定することをその要旨とする。

上述したように、内燃機関の稼働中にあってモータの駆動制御ができないときには、機関バルブを付勢するバルブスプリングからの反力に起因して可変動弁機構の可動部が移動し、この可動部の移動に伴ってバルブ特性の実値は変化することがある。ここで、機関回転速度が比較的高い領域にあるときには、可変動弁機構に作用するバルブスプリングの反力についてその単位時間当たりの作用回数が増大する等の理由により、その反力による上記可動部の移動方向に向けて上記バルブ特性の実値は変化しやすくなる。そのため、電圧低下の発生直前における機関回転速度が比較的高い領域にあったときには、バルブスプリングの反力よって移動する上記可動部の移動方向に向けて電圧低下中のバルブ特性の実値は変化する、すなわちバルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化すると判断することができる。そこで、同構成では、電圧低下の発生直前における機関回転速度が所定の回転速度判定値よりも高い速度領域にあったときに、電圧低下中におけるバルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化すると判定するようにしており、これにより、電圧低下中においてバルブ特性の実値が特定の方向性を持って変化するか否かを適切に判定することができるようになる。なお、上記回転速度判定値には、上記制御手段に対する電圧低下中に、バルブ特性の実値が上述した方向性をもって変化するような機関回転速度を設定することが望ましい。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記判定時間変更手段は、前記電圧低下の発生直前における前記機関回転速度が高いほど、前記判定時間を短くすることをその要旨とする。

電圧低下の発生直前における機関回転速度が高いときほど、上記反力によって移動する上記可動部の移動量は大きくなる。従って、電圧低下の発生直前における機関回転速度が高いときほど、電圧低下中におけるバルブ特性の実値の変化量は大きくなる。そこで、同構成では、電圧低下の発生直前における機関回転速度が高いほど、上記判定時間が短くなるように同判定時間を可変設定するようにしており、これにより上記ずれの判定に要する時間をさらに適切に設定することができるようになる。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記制御手段及び前記判定手段は、相互通信を行う通信線で接続されており、前記判定手段は、前記相互通信が途絶している場合に、前記制御手段に対する電圧低下が発生していると判定することをその要旨とする。

同構成では、上記制御手段と上記判定手段とで相互通信を行うようにしている。ここで、制御手段への電力供給が行われていないときには、制御手段から判定手段への通信が途絶するため、相互通信の途絶をもって制御手段への電力供給は行われていないと判定することができる。そこで同構成では、そうした相互通信の途絶をもって制御手段に対する電圧低下が発生していると判定するようにしており、制御手段への電力供給状態を適切に判定することができるようになる。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記モータは、複数の電気角センサから出力されるパルス信号の出力パターンに応じて周期的に変更される電気角カウンタのカウンタ値に基づいて通電相が切り換えられることで駆動されるブラシレスモータであって、前記位置センサから出力されるパルス信号のエッジ間隔は、前記ブラシレスモータの回転に伴い各電気角センサから出力されるパルス信号のエッジ間隔よりも短く設定されており、前記電圧低下の発生直前における前記電気角カウンタのカウンタ値Ｅｓ、及びその電圧低下後の最初の電圧復帰時における前記電気角カウンタのカウンタ値Ｅｒに基づき、前記電圧低下中における前記バルブ特性の実値の変化量を前記位置カウンタのカウンタ値の変化に置き換えた値である変化量相当値として算出する算出手段を更に備え、前記判定時間は、少なくとも前記電気角カウンタが１周期分変化するのに要する時間以上の値に設定されてなることをその要旨とする。

同構成においては、位置センサから出力されるパルス信号のエッジ間隔が、上記ブラシレスモータの回転に伴い各電気角センサから出力されるパルス信号のエッジ間隔よりも短く設定されている。従って、電圧低下の発生直前における上記電気角カウンタのカウンタ値Ｅｓと、その電圧低下後の最初の電圧復帰時における電気角カウンタのカウンタ値Ｅｒとに基づき、電圧低下中に変化した電気角カウンタの変化量を求め、そうした電気角カウンタの変化量に基づいて電圧低下中に変化したモータの回転角に対応する位置カウンタの変化量を求めることが可能である。なお、カウンタ値Ｅｒについては電圧復帰時に得ることが可能である。これは、電気角カウンタのカウンタ値は、各電気角センサから互いに位相をずらした状態で出力されるパルス信号の出力パターンに応じて変化するものであり、電圧復帰直後であっても上記出力パターンに応じて直ちに決定されるためである。

こうした原理に基づいて構成された上記算出手段によれば、電圧低下の発生直前における電気角カウンタのカウンタ値Ｅｓ、及びその電圧低下後の最初の電圧復帰時における電気角カウンタのカウンタ値Ｅｒに基づき、バルブ特性の実値の変化量を上記位置カウンタのカウンタ値の変化に置き換えた値である変化量相当値が算出され、これにより電圧低下中に変化したバルブ特性の実値に対応する位置カウンタの変化量を求めることができるようになる。

ところで、ブラシレスモータの通電相を切り換えるために算出される電気角カウンタのカウンタ値は周期的に変更される値である。そのため、上記算出手段にて、電圧復帰時に得られた電気角カウンタのカウンタ値Ｅｒは、電圧低下の発生直前の電気角カウンタのカウンタ値Ｅｓから１周期以内のカウンタ値である場合と、１周期を超えた後のカウンタ値である場合とがあり、後者の場合には、上記変化量相当値が誤って算出されてしまう。

この点、同構成では、上記判定手段における判定時間を、少なくとも電気角カウンタが１周期分変化するのに要する時間以上の値に設定するようにしている。そのため、電圧復帰時に得られた電気角カウンタのカウンタ値Ｅｒが、電圧低下の発生直前における電気角カウンタのカウンタ値Ｅｓから１周期以内のカウンタ値である場合には、上記算出手段によって、電圧低下中に変化したバルブ特性の実値に対応する位置カウンタの変化量が適切に求められる。一方、電圧復帰時に得られた電気角カウンタのカウンタ値Ｅｒが、電圧低下の発生直前における電気角カウンタのカウンタ値Ｅｓから１周期を超えた後のカウンタ値である場合には、電圧低下中の上記位置カウンタの変化量を求めることができず、検出されるバルブ特性が実値からずれる状態にあることが上記判定手段によって判定される。従って、同構成によれば、上記算出手段による上記変化量相当値の算出が適切に行えず、検出されるバルブ特性が実値からずれる場合に、そのずれの発生を適切に検出することができるようになる。

また、上記制御手段に対する電圧低下中にあって、電気角カウンタが１周期分変化するのに要する時間は、その電圧低下中のバルブ特性の実値変化速度に応じて変化する。この点、上記制御手段に対する電圧低下中において、バルブ特性の実値変化速度が高くなるとき、換言すれば電気角カウンタが１周期分変化するのに要する時間が短くなるときには、上記判定時間が短くされる。そのため、電気角カウンタが１周期分変化するのに要する時間が変化しても、その変化に合わせて上記判定時間も適切に設定され、これによりずれの判定に要する時間を適切に設定することも可能になる。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記電気角カウンタは、前記ブラシレスモータの正回転時には各電気角センサからのパルス信号の出力パターンに応じて「０」〜「ｍ」の範囲内の連続した各整数値を順方向にカウンタ値として当てはめ、前記ブラシレスモータの逆回転時には各電気角センサからのパルス信号の出力パターンに応じて「０」〜「ｍ」の範囲内の連続した各整数値を逆方向にカウンタ値として当てはめるものであり、前記算出手段は、前記カウンタ値Ｅｓと前記カウンタ値Ｅｒとの差分に対して、前記複数の電気角センサから出力されるパルス信号のエッジ間において前記位置センサから出力されるパルス信号のエッジ数ｎを乗算し、その後に前記乗算により得られた値に対して、前記電圧低下の発生直前の位置カウンタのカウンタ値Ｐｇを前記エッジ数ｎで除算した余りを加算することにより、前記変化量相当値を算出することをその要旨とする。

カウンタ値Ｅｓとカウンタ値Ｅｒとの差分（「Ｅｓ−Ｅｒ」）に対して上記エッジ数ｎを乗算して得られる値「（Ｅｓ−Ｅｒ）・ｎ」は、上記差分「Ｅｓ−Ｅｒ」を位置カウンタのカウンタ値の変化に置き換えた値になる。なお、上記電圧低下の発生直前の位置カウンタのカウンタ値が電気角センサからのパルス信号のエッジ発生時の値となっていれば、上記値「（Ｅｓ−Ｅｒ）・ｎ」をそのまま上述した変化量相当値として用いることが可能である。一方、位置カウンタのカウンタ値が電気角センサからのパルス信号のエッジに対応する値でない場合、その値からの上記カウンタ値のずれ分だけ、上記値「（Ｅｓ−Ｅｒ）・ｎ」も正確な変化量相当値からずれた状態になる。この変化量相当値からの上記値「（Ｅｓ−Ｅｒ）・ｎ」のずれ分は、上記電圧低下の発生直前における位置カウンタのカウンタ値Ｐｇをエッジ数ｎで除算した余りと一致する。従って、値「（Ｅｓ−Ｅｒ）・ｎ」に上記余りを加算して上記変化量相当値を算出することで、変化量相当値を正確に求めることができるようになる。

請求項１１に記載の発明は、請求項９または１０に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記電圧低下の発生直前における前記位置カウンタのカウンタ値を記憶し、その記憶された位置カウンタと前記電圧復帰時に算出される前記変化量相当値とに基づいて前記電圧復帰時における前記位置カウンタのカウンタ値を復元する復元手段をさらに備えることをその要旨とする。

上記変化量相当値を求めることで、電圧低下中の位置カウンタの変化量、すなわち電圧低下中のバルブ特性の実値変化量を求めることができる。そこで、同構成によるように、電圧低下の発生直前に検出された位置カウンタのカウンタ値を記憶しておき、電圧復帰時においては、その記憶しておいた位置カウンタのカウンタ値と上記変化量相当値とに基づいて電圧復帰時における位置カウンタのカウンタ値を復元することにより、電圧復帰時の位置カウンタのカウンタ値を、その電圧復帰時のバルブ特性の実値に合わせて復元することができるようになり、電圧の復帰後においてもバルブ特性の検出を正確に行うことが可能になる。

なお、上記制御手段への電力復帰後に検出されるバルブ特性が実値からずれる状態にあると判定された場合には、請求項１２に記載の発明によるように、上記モータを駆動して同モータの回転角を上記所定の回転角範囲の端まで変化させ、そのときの位置カウンタのカウンタ値を基準位置として記憶する基準位置学習を、上記制御手段への電力供給が復帰した後に行うことにより、検出されるバルブ特性と実値とのずれを修正することも可能である。

（第１実施形態）
以下、本発明にかかる可変動弁機構の制御装置を具体化した第１実施形態について、図１〜図１０を併せ参照して説明する。

図１に、エンジン１におけるシリンダヘッド２周りの断面構造を示す。
このエンジン１においては、シリンダヘッド２、シリンダブロック３、及びピストン５によって燃焼室６が区画され、この燃焼室６には吸気通路７及び排気通路８が接続されている。そして、吸気通路７と燃焼室６との間は吸気バルブ９の開閉動作によって連通・遮断され、排気通路８と燃焼室６との間は排気バルブ１０の開閉動作によって連通・遮断される。

シリンダヘッド２には、吸気バルブ９及び排気バルブ１０を駆動する吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２が設けられている。これら吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２は、エンジン１のクランクシャフトの回転が伝達されることによって回転される。また、吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２には、それぞれ吸気カム１１ａ及び排気カム１２ａが設けられている。そして、これら吸気カム１１ａ及び排気カム１２ａの吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２との一体回転を通じて、吸気バルブ９及び排気バルブ１０が開閉動作される。

また、エンジン１には、吸気バルブ９及び排気バルブ１０といった機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構として、吸気バルブ９の最大リフト量及び作用角を可変とする可変動弁機構１４が吸気カム１１ａと吸気バルブ９との間に設けられている。この可変動弁機構１４の駆動を通じて、例えば吸入空気量を多く必要とするエンジン運転状態になるほど、最大リフト量及び作用角が大となるように制御される。なお、上記作用角とは、吸気バルブ９が開弁されてから閉弁されるまでの間にエンジン１のクランクシャフトが回転する回転角のことであり、同吸気バルブ９の開弁期間に一致する値である。

次に、可変動弁機構１４の構造について説明する。
同可変動弁機構１４は、シリンダヘッド２に固定されて吸気カムシャフト１１と平行に延びるパイプ状のロッカシャフト１５、ロッカシャフト１５に挿入された棒状のコントロールシャフト１６、コントロールシャフト１６の軸線を中心に揺動する入力アーム１７、入力アーム１７の揺動に基づき上記軸線を中心に揺動する出力アーム１８等を備えている。

入力アーム１７には、ローラ１９が回転可能に取り付けられており、このローラ１９は、コイルスプリング２０によって吸気カム１１ａ側に押し付けられている。また、出力アーム１８は、その揺動時にロッカアーム２１に押し付けられ、同ロッカアーム２１を介して吸気バルブ９をリフトさせる。

このロッカアーム２１の一端部はラッシュアジャスタ２２によって支持され、同ロッカアーム２１の他端部は吸気バルブ９に接触している。また、ロッカアーム２１は吸気バルブ９のバルブスプリング２４によって出力アーム１８側に付勢されており、これによりロッカアーム２１の一端部と他端部との間に回転可能に支持されたローラ２３が出力アーム１８に押し付けられている。従って、吸気カム１１ａの回転に基づき入力アーム１７及び出力アーム１８が揺動すると、出力アーム１８がロッカアーム２１を介して吸気バルブ９をリフトさせ、吸気バルブ９の開閉動作が行われる。

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

次に、可変動弁機構１４を駆動すべく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、その駆動機構を駆動制御する制御装置について、図２を参照して説明する。

この図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）には、変換機構４８を介してブラシレスモータ４７が連結されている。この変換機構４８は、ブラシレスモータ４７の回転運動をコントロールシャフト１６の軸方向への直線運動に変換するためのものである。そして、上記ブラシレスモータ４７の所定の回転角範囲内での回転駆動、例えば同モータ４７の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、可変動弁機構１４が駆動される。

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

なお、ブラシレスモータ４７は、同モータ４７に供給される電圧のデューティ比（駆動デューティＤ）が可変制御されることにより、その回転速度や発生トルクは制御される。また、最大リフト量及び作用角といったバルブ特性を一定の状態に保持するときには、可変動弁機構１４の可動部（入力アーム１７、出力アーム１８、コントロールシャフト１６等）の変位を抑えるために保持デューティＤＨが印加される。

上記ブラシレスモータ４７には、三つの電気角センサＳ１〜Ｓ３、及び二つの位置センサＳ４，Ｓ５が設けられている。
三つの電気角センサＳ１〜Ｓ３は、ブラシレスモータ４７の回転時、同モータ４７のロータと一体回転する４極の多極マグネットの磁気に応じて、図３（ａ）〜（ｃ）に示されるようなパルス状の信号を互いに位相をずらした状態で出力するものである。そして、こうしたパルス信号の波形がえられるように、上記ロータに対する各電気角センサＳ１〜Ｓ３の周方向位置は定められている。なお、各電気角センサＳ１〜Ｓ３のうちの一つのセンサから出力されるパルス信号のエッジは、ブラシレスモータ４７の４５°回転毎に発生している。また、上記一つのセンサからのパルス信号は、他の２つのセンサからのパルス信号に対し、ブラシレスモータ４７の３０°回転分だけそれぞれ進み側及び遅れ側に位相がずれた状態となっている。

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

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

上記各センサＳ１〜Ｓ５やブラシレスモータ４７の電力線は、可変動弁機構１４の駆動制御、すなわちブラシレスモータ４７の回転駆動制御を行うモータ用制御装置５０に接続されている。

このモータ用制御装置５０は、各種の演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時的に記憶される揮発性メモリであるＲＡＭ５７、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ５８、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。そして、各位置センサＳ４、Ｓ５の信号に基づいてブラシレスモータ４７の相対回転角が検出されるとともに、その検出される相対回転角と予め学習された基準位置とに基づいてブラシレスモータ４７の絶対回転角が算出される。また、各電気角センサＳ１〜Ｓ３から出力されるパルス信号のパターンに応じてＵ相、Ｖ相、Ｗ相といった各通電相への電力供給の切り換えが行われ、これによりブラシレスモータ４７が回転される。

このモータ用制御装置５０と、エンジン１の各種制御を行うエンジン用制御装置５１とは、通信線６０で接続されている。
このエンジン用制御装置５１も、各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果が一時的に記憶されるＲＡＭ５９、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。

エンジン用制御装置５１の入力ポートには、上記モータ用制御装置５０からの各種信号が上記通信線６０を介して入力されるほか、以下のような各種センサ及びスイッチなども接続されている。

・自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル操作量ＡＣＣＰ）を検出するアクセルセンサ５２。
・エンジン１の吸気通路７に設けられたスロットルバルブの開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するスロットルセンサ５３。

・上記吸気通路７を介して燃焼室６に吸入される空気の量、すなわち吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ５４。
・エンジン１の出力軸の回転に対応する信号を出力して機関回転速度ＮＥの検出等に用いられるクランク角センサ５５。

・自動車の運転者により切り換え操作され、現在の切換位置に対応した信号を出力するイグニッションスイッチ５６。
このイグニッションスイッチ５６がオンにされると、モータ用制御装置５０やエンジン用制御装置５１には、バッテリ７０から電力が供給され、モータ用制御装置５０とエンジン用制御装置５１との間で上記通信線６０を介した相互通信が開始されるともに、スタータモータが駆動されてエンジン１の始動が開始される。また、イグニッションスイッチ５６がオフにされると、所定の処理がなされた後、モータ用制御装置５０やエンジン用制御装置５１への電力供給が遮断されて機関の運転は停止される。

上記エンジン用制御装置５１は、上記各種センサ等から入力した検出信号や、モータ用制御装置５０からの各種信号等に基づいて機関運転状態を把握する。そして、その把握した機関運転状態に基づいてブラシレスモータ４７を駆動するべく、モータ用制御装置５０に対して駆動指令値を出力する。そして、モータ用制御装置５０は、その駆動指令値に基づいてブラシレスモータ４７を駆動し、コントロールシャフト１６が軸方向に変位されることにより、可変動弁機構１４の駆動を通じた吸気バルブ９のバルブ特性制御が行われる。

吸気バルブ９のバルブ特性、すなわち吸気バルブ９の最大リフト量及び作用角は、コントロールシャフト１６の軸方向位置、言い換えればブラシレスモータ４７の上記所定回転角範囲内での回転角に対応したものとなる。従って、吸気バルブ９のバルブ特性を精密に制御するには、ブラシレスモータ４７の回転角を正確に検出し、その回転角が目標とするバルブ特性に対応する回転角となるようブラシレスモータ４７を駆動することが重要になる。以下、そうした回転角の検出手順について、図３のタイミングチャート及び図４のフローチャートを併せ参照して説明する。

図３において、（ａ）〜（ｅ）は、ブラシレスモータ４７の回転時における同モータ４７の回転角変化に対し、各センサＳ１〜Ｓ５からパルス信号がどのように出力されるかを示した波形図である。また、（ｆ）〜（ｈ）は、ブラシレスモータ４７の回転時における同モータ４７の回転角の変化に対し、電気角カウンタＥ、位置カウンタＰ、及びストロークカウンタＳのカウンタ値がどのように推移するかを示している。

なお、上記電気角カウンタＥは、ブラシレスモータ４７を駆動すべく同モータ４７の通電相を切り換える際に用いられるものである。また、上記位置カウンタＰは、エンジン１を運転開始する際のイグニッションスイッチ５６のオン操作（イグニッションオン）後、コントロールシャフト１６が軸方向にどれだけ変位したか、言い換えればブラシレスモータ４７の回転角がどれだけ変化したかを表すものである。更に、上記ストロークカウンタＳは、コントロールシャフト１６の位置が最大限に変位した状態を基準とする軸方向位置、言い換えればブラシレスモータ４７の上記所定回転角範囲におけるコントロールシャフト１６の上記変位状態に対応する端を基準とした同モータ４７の回転角を表すものである。すなわちこのストロークカウンタＳは、ブラシレスモータ４７の回転角についてその絶対位置を表している。

図４に、上記電気角カウンタＥ、位置カウンタＰ、及びストロークカウンタＳのカウンタ値を変化させるためのカウント処理についてその手順を示す。この処理は、モータ用制御装置５０によって、位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号のエッジ間隔に対応する時間間隔よりも短い間隔をもって周期的に実行される。

本処理が開始されると、まず、図３（ａ）〜（ｃ）に示される各電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号の出力パターンに基づき、図３（ｆ）に示されるように電気角カウンタＥのカウンタ値を変化させる（Ｓ１０１）。

具体的には、ブラシレスモータ４７の正回転時（図中右向き）には、電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号の出力パターンに応じて、「０」〜「ｍ（この実施形態では５）」の範囲内の連続した各整数値が「０」→「１」→「２」→「３」→「４」→「５」→「０」といった順序で順方向に電気角カウンタＥのカウンタ値として当てはめられる。また、ブラシレスモータ４７の逆回転時（図中左向き）には、電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号の出力パターンに応じて、「０」〜「ｍ（５）」の範囲内の連続した各整数値が「５」→「４」→「３」→「２」→「１」→「０」→「５」といった順序で逆方向に電気角カウンタＥのカウンタ値として当てはめられる。そして、この電気角カウンタＥのカウンタ値に基づき、ブラシレスモータ４７の通電相が切り換えられることで、同モータの正回転方向または逆回転方向への駆動が行われる。なお、この電気角カウンタＥの値は、上記通信線６０を介してエンジン用制御装置５１に常時送信され、同エンジン用制御装置５１のＲＡＭ５９には同電気角カウンタＥの最新値が記憶される。

続いて、各位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号の出力パターンに基づき、位置カウンタＰのカウンタ値が増減される（Ｓ１０２）。
より詳しくは、図５に示すように、各位置センサＳ４，Ｓ５のうち、一方のセンサからパルス信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとのいずれが生じているか、及び他方のセンサからハイ信号「Ｈ」とロー信号「Ｌ」とのいずれが出力されているかに応じて、位置カウンタＰのカウンタ値に対し「＋１」と「−１」とのいずれかが加算される。なお、この図５において、「↑」はパルス信号の立ち上がりエッジを表し、「↓」はパルス信号の立ち下がりエッジを表している。こうした処理を通じて得られる位置カウンタＰのカウンタ値は、各位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号のエッジを計数した値となる。

ここで、ブラシレスモータ４７の正回転中であれば、位置カウンタＰは、図３（ｄ）及び（ｅ）に示される位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号のエッジ毎に「１」ずつ加算されてゆき、図３（ｇ）中の右方向に変化してゆく。また、ブラシレスモータ４７の逆回転中であれば、位置カウンタＰは、上記エッジ毎に「１」ずつ減算されてゆき、図３（ｇ）中の左方向に変化してゆく。なお、この位置カウンタＰは、モータ用制御装置５０のＲＡＭ５７に記憶されるとともに、上記通信線６０を介してエンジン用制御装置５１に送信され、同エンジン用制御装置５１のＲＡＭ５９には同位置カウンタＰの最新値が記憶される。また、イグニッションスイッチ５６のオフ操作（イグニッションオフ）がなされたときには、位置カウンタＰは、「０」にリセットされる。従って、位置カウンタＰのカウンタ値は、上述したように、イグニッションオン後にコントロールシャフト１６が軸方向にどれだけ変位したか、言い換えればブラシレスモータ４７の回転角がどれだけ変化したかを表すものとなる。

そして、位置カウンタＰに対して学習値Ｐｒの正負を反転させた値（「−Ｐｒ」）を加算して得られる値がストロークカウンタＳのカウンタ値として設定される（Ｓ１０３）。これにより、図３（ｇ）に示すように変化する位置カウンタＰに応じて、図３（ｈ）に示すようにストロークカウンタＳは変化する。

なお、上記学習値Ｐｒは、コントロールシャフト１６をその移動範囲における変位端まで変位させたときの位置カウンタＰのカウンタ値であり、ブラシレスモータ４７の回転角検出に際しての基準位置となる値であって、所定の条件下で学習が行われてモータ用制御装置５０のＥＥＰＲＯＭ５８に記憶される。そして、このようにして得られる学習値Ｐｒの正負を反転した値を位置カウンタＰのカウンタ値に加算して得られる値であるストロークカウンタＳのカウンタ値は、コントロールシャフト１６が最大限に変位された状態を基準とする同シャフト１６の軸方向位置を表すものになる。このことは、言い換えれば、ストロークカウンタＳのカウンタ値は、コントロールシャフト１６をその移動範囲における変位端まで変位させたときのブラシレスモータ４７の回転位置を基準とした同ブラシレスモータ４７の回転角についてその絶対位置を表すものになる。

モータ用制御装置５０は、上記ストロークカウンタＳのカウンタ値に基づき、ブラシレスモータ４７の回転角を検出する。そして、このモータ用制御装置５０は、可変動弁機構１４を駆動して吸気バルブ９の最大リフト量及び作用角といったバルブ特性を制御する際、上記のように検出されたブラシレスモータ４７の回転角が、エンジン用制御装置５１によって指示された目標バルブ特性に対応する回転角となるようにブラシレスモータ４７を駆動する。これにより、吸気バルブ９のバルブ特性は、目標とする特性に向けて精密に制御される。なお、上記可変動弁機構１４によるバルブ特性の変更に際しては、吸気バルブ９の最大リフト量及び作用角が同期して変化する。従って、本実施形態では、目標バルブ特性として作用角の目標値を設定するようにしているが、最大リフト量の目標値を設定するようにしてもよい。

ところで、モータ用制御装置５０に電力を供給する電力線等の一時的な接触不良等により、同モータ用制御装置５０に供給される電圧が一時的に低下する、いわゆる瞬断が発生すると、同モータ用制御装置５０はブラシレスモータ４７の駆動制御を行うことができなくなる。このようにブラシレスモータ４７の駆動制御を行うことができないときにエンジン１が稼働していると、機械的ながたつきや吸気バルブ９を付勢するバルブスプリング２４からの反力等に起因して可変動弁機構１４の可動部である上記入力アーム１７や出力アーム１８、あるいはコントロールシャフト１６が移動する。そして、それら可動部の移動に伴ってバルブ特性の実値（実際の値）、換言すればブラシレスモータ４７の回転角は変化することがある。

ここで、上記瞬断による電圧低下が発生すると、それまでに計数された位置カウンタＰのカウンタ値、すなわちブラシレスモータ４７の回転角についてその変化履歴が反映された値がＲＡＭ５７から消失してしまう。また、電圧低下中には、位置カウンタＰの計数そのものが不可能になるため、上述したように電圧低下中にバルブ特性の実値が変化しても、換言すればブラシレスモータ４７の回転角が変化してもそうした変化を検出することができなくなる。従って、その後、モータ用制御装置５０に対して電圧が復帰することで位置カウンタＰの計数を再開することができるようになっても、電圧復帰後の位置カウンタＰには、瞬断の発生前までにおける回転角の変化履歴及び電圧低下中の回転角変化が反映されない。そのため、モータ用制御装置５０に対して電圧が復帰した後に検出されるバルブ特性は実値からずれてしまっており、同バルブ特性を正確に検出することができない。

そこで、モータ用制御装置５０は、瞬断によって消失された位置カウンタＰが、電圧復帰時において、ブラシレスモータ４７の実際の回転角に対応した値となるように復元する処理を行う。

はじめに、瞬断の発生時点から電圧が復帰する時点までの間、すなわち電圧低下中に変化した回転角の算出と電圧復帰時の位置カウンタＰの復元とについて、その概要を、図６示すタイミングチャートを参照して説明する。なお、同図６では、位置カウンタＰのカウンタ値が例えば「２９」であるときに瞬断が発生し、瞬断による電圧低下中において、モータの回転角が逆回転方向（図中左側）に、例えば図６にあって矢印ａで示される変化量「−１３」だけ変化したことにより、電圧復帰時において実際の回転角は「１６」になっている場合を例に挙げて説明する。

こうした場合には、以下に示す［１］及び［２］の処理が行われることにより、電圧低下中に変化した回転角の算出及び位置カウンタＰの復元が行われる。
［１］瞬断の発生直前における電気角カウンタＥのカウンタ値である瞬断時電気角カウンタＥｓ、及びその瞬断発生後の最初の電圧復帰時における電気角カウンタＥのカウンタ値である電圧復帰時電気角カウンタＥｒに基づき、電圧低下中におけるバルブ特性の実値の変化量を位置カウンタＰのカウンタ値の変化に置き換えた変化量相当値Ｘを算出する。なお、ここで用いられる電圧復帰時電気角カウンタＥｒについては、電圧が復帰した時点で直ちに得ることができる。これは、電気角カウンタＥのカウンタ値は電気角センサＳ１〜Ｓ３の出力パターンに応じて変化するものであって、電圧復帰直後であっても上記出力パターンに応じて直ちに決定されるためである。

［２］モータ用制御装置５０への電圧復帰時に上記変化量相当値Ｘ（同図６に示した一例では「１３」）が算出された後、瞬断の発生直前における位置カウンタＰのカウンタ値である瞬断時位置カウンタＰｓ（「２９」）から変化量相当値Ｘ（「１３」）を減算した値（「１６」）を、電圧復帰直後の位置カウンタＰのカウンタ値として設定する。

こうした［１］及び［２］の処理が実行されることで、電圧復帰時の位置カウンタＰは、電圧復帰時におけるブラシレスモータ４７の実際の回転角に対応した値となり、電圧復帰時のバルブ特性の実値に合わせて復元される。そして、その復元された位置カウンタＰに対して各位置センサＳ４，Ｓ５の信号に基づいたカウンタ値の増減が行われることにより、電圧復帰後においても、ブラシレスモータ４７の実際の回転角に対応した位置カウンタＰの算出を行うことができ、これによりバルブ特性の検出も、その実値の変化に合わせて正確に行われるようになる。

上記変化量相当値Ｘは、次式（１）に基づいて算出される。

Ｘ＝（Ｅｓ−Ｅｒ）・ｎ＋（Ｐｓをｎで割った余り） …（１）

この式（１）で用いられる「ｎ」は、電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号のエッジ間において位置センサＳ４，Ｓ５から出力されるパルス信号のエッジ数を表しており、この実施形態では「４」になっている。そして、式（１）の「（Ｅｓ−Ｅｒ）・４」という項は、瞬断の発生直前における電気角カウンタＥのカウンタ値（瞬断時電気角カウンタＥｓ）と、その後の最初の電圧復帰時における電気角カウンタＥのカウンタ値（電圧復帰時電気角カウンタＥｓ）との差分を、位置カウンタＰのカウンタ値の変化に置き換えた値になる。なお、上記瞬断時位置カウンタＰｓが電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号のエッジ発生時の値、例えば「２８」という値になっていれば、「（Ｅｓ−Ｅｒ）・４」という項をそのまま変化量相当値Ｘとして用いることが可能である。

一方、瞬断時位置カウンタＰｓが電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号のエッジ発生時の値（「２８」等）でない場合、その値からのずれ分だけ「（Ｅｓ−Ｅｒ）・４」という項も正確な変化量相当値Ｘからずれた状態になる。例えば、先の図６に示した一例のように、瞬断時位置カウンタＰｓが「２９」である場合、「（Ｅｓ−Ｅｒ）・４」という項は、「２８」からの瞬断時位置カウンタＰｓのずれ分である「１」だけ正確な変化量相当値Ｘからずれた状態になる。この正確な変化量相当値Ｘからの「（Ｅｓ−Ｅｒ）・４」という項のずれ分は、瞬断時位置カウンタＰｓを上記エッジ数ｎである「４」で割った余りと一致する。従って、上記式（１）に示されるように、「（Ｅｓ−Ｅｒ）・４」という項に上記余りを加算して変化量相当値Ｘを算出することで、当該変化量相当値Ｘを正確に求めることができる。

次に、［１］及び［２］の処理を行う位置カウンタ復元処理について、その処理手順を図７に示す。なお、この位置カウンタ復元処理は、瞬断発生後、モータ用制御装置５０に対して電圧が復帰した時点で実行される。

本処理が開始されると、まず、上記通信線６０を介してエンジン用制御装置５１から、上記瞬断時位置カウンタＰｓ及び瞬断時電気角カウンタＥｓを受信する（Ｓ２００）。これら瞬断時位置カウンタＰｓ及び瞬断時電気角カウンタＥｓは、瞬断の発生直前にモータ用制御装置５０からエンジン用制御装置５１に対して送信された位置カウンタＰ及び電気角カウンタＥの各カウンタ値であって、同エンジン用制御装置５１のＲＡＭ５９に記憶されていた値が、モータ用制御装置５０に読み込まれる。

そして、瞬断時位置カウンタＰｓ、瞬断時電気角カウンタＥｓ、及び上記電圧復帰時電気角カウンタＥｒに基づき、上記［１］の処理による変化量相当値Ｘの算出（Ｓ２１０）、及び上記［２］の処理による位置カウンタＰの復元（Ｓ２２０）が順次行われて、本処理は終了される。

こうした位置カウンタ復元処理が行われることにより、モータ用制御装置５０に対する電圧低下の発生、及びその電圧低下中におけるバルブ特性の実値変化が起きたとしても、電圧復帰後におけるバルブ特性の検出は正確に行われる。

ところで、ブラシレスモータ４７の通電相を切り換えるために算出される電気角カウンタＥのカウンタ値は、上述したように周期的に変更される値である。すなわち「０」→「１」→「２」→「３」→「４」→「５」といった順に周期的に変更される値である。そのため、上記位置カウンタ復元処理において、電圧復帰時に得られる電圧復帰時電気角カウンタＥｒのカウンタ値は、瞬断の発生直前に検出された瞬断時電気角カウンタＥｓから１周期以内のカウンタ値である場合と、１周期を超えた後のカウンタ値である場合とがあり、後者の場合には、上記変化量相当値Ｘが誤って算出されてしまう。このように変化量相当値Ｘが誤って算出されてしまうと、電圧復帰時に算出される位置カウンタＰも誤って算出されてしまい、その電圧復帰後に検出される回転角は実際の回転角からずれてしまうようになるため、検出されるバルブ特性も実値からずれてしまう。

そこで、本実施形態では、エンジン１の稼働中にあって、モータ用制御装置５０に対し電圧低下が発生している時間（電圧低下時間）を計測することで、バルブ特性の実値が変化する可能性があるにもかかわらず、そうした実値の変化を検出することができない状態になっている時間を計測するようにしている。そしてその計測される時間が、上記電気角カウンタが１周期分変化するのに要する時間（以下、１周期時間という）に相当する判定時間を超える場合には、モータ用制御装置５０への電圧復帰後において検出されるバルブ特性がその実値からずれる状態にあると判定するようにしている。そして、そのようにずれてしまうと判定されるときには、モータ用制御装置５０への電圧復帰がなされた後で上記学習値Ｐｒを学習することにより、その学習以降に検出されるバルブ特性が実値と一致するようにしている。

ここで、モータ用制御装置５０に対する電圧低下中にあって、電気角カウンタＥの１周期時間は、その電圧低下中のバルブ特性の実値変化速度（単位時間当たりの実値変化量）に応じて変化する。そこで、そうした電圧低下中において、バルブ特性の実値変化速度が高くなると判断することができるとき、すなわち電気角カウンタの１周期時間が短くなると判断することができるときには、上記判定時間を短くするようにしている。このように判定時間を可変設定することにより、電気角カウンタの１周期時間が変化しても、その変化に合わせて同判定時間は適切に設定され、これによりずれの判定に要する時間を適切に設定することも可能になる。

また、上記判定値の可変設定は、次のようにして行うようにしている。すなわち、モータ用制御装置５０に対する電圧低下中において、バルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化するときには、そうでないときと比較して、すなわちバルブ特性の実値が不規則に変化するときと比較して、実値の変化傾向には方向性があるため、その実値変化速度は速くなる。そこで、バルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化するときには、そうでないときと比較して、上記判定時間を短くするようにしており、これによりバルブ特性の実値変化の態様に合わせてずれの判定に要する時間が適切に設定される。

以下、上述した処理を行うずれ判定処理について説明する。
図８に、そのずれ判定処理の手順を示す。なお、このずれ判定処理は、エンジン用制御装置５１によって所定周期毎に繰り返し実行される。また、この処理は、前記判定手段を構成する。

本処理が開始されるとまず、現在の機関回転速度ＮＥが予め設定された判定値Ａ以上となっているか否かが判定される（Ｓ３００）。この判定値Ａとしては、エンジン１が稼働していることを判定することのできる値が適宜設定されている。

そして、機関回転速度ＮＥが判定値Ａに満たない場合には（Ｓ３００：ＮＯ）、エンジン１が稼働していないと判定されて、本処理は一旦終了される。
一方、機関回転速度ＮＥが判定値Ａ以上である場合には（Ｓ３００：ＹＥＳ）、モータ用制御装置５０において電圧低下が発生しているか否かが判定される（Ｓ３１０）。ここでは、以下のようにして電圧低下の発生が判定される。

すなわち、モータ用制御装置５０とエンジン用制御装置５１とは上記通信線６０を介して相互通信を行うようにしている。ここで、モータ用制御装置５０への電力供給が行われていないときには、モータ用制御装置５０からエンジン用制御装置５１への通信が途絶するため、それらの相互通信の途絶をもってモータ用制御装置５０に対する電圧低下が発生していると判定することができる。そこで、相互通信が途絶していることを示す通信途絶フラグＴＦが用意されており、エンジン用制御装置５１は、相互通信がなされている場合に、この通信途絶フラグＴＦを「ＯＦＦ」にする一方、相互通信が途絶しているときには同通信途絶フラグＴＦを「ＯＮ」にする。そして、ステップＳ３１０において、通信途絶フラグＴＦが「ＯＮ」となっている場合には、モータ用制御装置５０に対して電圧低下が発生していると判定される。ちなみに、エンジン用制御装置５１は、通信途絶フラグＴＦが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変更されると、モータ用制御装置５０に対して電圧が復帰したと判断する。

このステップＳ３１０にて、電圧低下が発生していないと判定される場合には（Ｓ３１０：ＮＯ）、後述する瞬断カウンタＣが「０」にリセットされて（Ｓ４００）、本処理は一旦終了される。

一方、ステップＳ３１０にて、電圧低下が発生していると判定される場合には（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、瞬断カウンタＣの値が更新される（Ｓ３２０）。この瞬断カウンタＣの初期値は「０」であり、ステップＳ３１０にて肯定判定されるたびに、その値は増分値ｉ（例えば「１」など）ずつ増大される。従って、この瞬断カウンタＣの値は、エンジン１の稼働中にあって、モータ用制御装置５０に対し電圧低下が発生している時間（電圧低下時間）を示すものになる。換言すれば、バルブ特性の実値が変化する可能性があるにもかかわらず、そうした実値の変化を検出することができない状態になっている時間を示す値になっている。

次に、電圧低下の発生直前に目標バルブ特性が、換言すれば目標作用角が変更されていたか否かが判定される（Ｓ３３０）。このステップＳ３２０の判定処理は、次の理由に基づき行われる。

すなわち、電圧低下の発生直前に目標バルブ特性が変更されていたときには、その発生直前においてバルブ特性を変更するために可変動弁機構１４が駆動されていたことになる。このように可変動弁機構１４が駆動されている最中に、モータ用制御装置５０に対して電圧低下が発生したときには、その発生と同時に可変動弁機構１４の可動部（入力アーム１７、出力アーム１８、コントロールシャフト１６等）やブラシレスモータ４７内のロータが直ちに停止するわけではない。すなわち、その電圧低下の発生後、可動部やロータの慣性が消えるまでは、それら可動部やロータは動き続ける。そのため、電圧低下の発生直前において目標バルブ特性が変更されていたときには、その変更された目標値の方向に向けて電圧低下中のバルブ特性の実値は変化する、すなわちバルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化すると判断することができる。例えば、電圧低下の発生直前において目標作用角が小さくなるように変更されていたときには、電圧低下中のバルブ特性の実値は作用角が小さくなる方向に向けて変化する。そこで、ステップＳ３３０では、電圧低下の発生直前において目標バルブ特性が変更されていたか否かを判定することで、電圧低下中におけるバルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化すると判定するようにしており、これにより、電圧低下中においてバルブ特性の実値が特定の方向性を持って変化するか否かが適切に判定される。

そしてステップＳ３３０において、電圧低下の発生直前に目標バルブ特性が変更されていないと判定される場合には（Ｓ３３０：ＮＯ）、上記判定時間、ここでは電気角カウンタＥの１周期時間に相当するずれ判定値Ｚとして、第１のずれ判定値Ｚａが設定される（Ｓ３４０）。

一方、ステップＳ３３０において、電圧低下の発生直前に目標バルブ特性が変更されていたと判定される場合には（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、電圧低下中におけるバルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化すると判断することができる。そのため、上記第１のずれ判定値Ｚａよりも小さい値に設定されている第２のずれ判定値Ｚｂがずれ判定値Ｚとして設定される（Ｓ３５０）。なお、上記ステップＳ３３０〜ステップＳ３５０の処理は、上記判定時間変更手段を構成する。

こうしてずれ判定値Ｚが設定されると、次に、瞬断カウンタＣがずれ判定値Ｚを超えているか否かが判定される（Ｓ３６０）。そして、瞬断カウンタＣがずれ判定値Ｚ以下である場合には（Ｓ３６０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。

一方、瞬断カウンタＣがずれ判定値Ｚを超えている場合には（Ｓ３６０：ＹＥＳ）、電気角カウンタＥの１周期時間よりも電圧低下時間が長くなっているため、モータ用制御装置５０への電圧復帰時に上記位置カウンタ復元処理を行っても、バルブ特性を正確に検出することができず、電圧復帰後に検出されるバルブ特性は実値からずれると判断される。そのため、ずれ判定フラグＦＺが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更される（Ｓ３７０）。そしてこのようにずれ判定フラグＦＺが「ＯＮ」に設定されると、上記位置カウンタ復元処理の実行禁止指令がモータ用制御装置５０に送信されるとともに（Ｓ３８０）、上記学習値Ｐｒを学習させるための学習要求もモータ用制御装置５０に送信されて（Ｓ３９０）、本処理は終了される。

なお、上記ステップＳ３９０にて、モータ用制御装置５０に対し、学習要求が出力されると、同モータ用制御装置５０は、電圧が復帰した後、図９に示す基準位置学習処理を実行する。この基準位置学習処理では、上記学習要求がある場合に（Ｓ５００：ＹＥＳ）、コントロールシャフト１６が変位端に向けて変位される（Ｓ５１０）。より詳細には、吸気バルブ９の最大リフト量及び作用角が最大となる変位端に向けてコントロールシャフト１６が変位される。そして、コントロールシャフト１６が変位端に達すると（Ｓ４２０：ＹＥＳ）、そのときの位置カウンタＰのカウンタ値が上記学習値Ｐｒとして記憶され（Ｓ５３０）、本処理は終了される。このようにモータ用制御装置５０への電圧復帰時に位置カウンタＰのカウンタ値を正確に復元することができないときには、コントロールシャフト１６の基準位置を示す学習値Ｐｒの学習が行われることにより、この学習以降に検出されるバルブ特性がその実値と一致するようになり、これにより検出されるバルブ特性と実値とのずれが修正される。ちなみに、上記ステップＳ５１０では、吸気バルブ９の最大リフト量及び作用角が大きくなる側の変位端に向けてコントロールシャフト１６が変位されるため、このままではエンジン１の吸入空気量が増大してしまう。そこで、この基準位置学習処理の実行中においては、吸気通路に設けられたスロットルバルブ（図示略）の開度が調整されることにより、エンジン１の吸入空気量は機関運転状態に応じたものに調量される。

図１０に、機関回転速度ＮＥが上記判定値Ａ以上となっており、エンジン１が稼働中となっている状態において、上記ずれ判定処理が実行されたときの一例を示す。
この図１０に示すように、例えば、機関運転状態が変化して目標バルブ特性である目標作用角が小さくされると（時刻ｔ１）、ブラシレスモータ４７の回転状態は、停止状態から正回転状態に変更される。このときには、ブラシレスモータ４７の駆動デューティＤが、保持デューティＤＨよりも大きいデューティに変更される。こうしたブラシレスモータ４７の駆動制御により、作用角の実値は、目標作用角の変化に合わせて小さくなっていく。

そして、時刻ｔ２において、モータ用制御装置５０に対して瞬断が発生し、供給される電圧が低下すると、ブラシレスモータ４７の駆動デューティＤは「０」になる。ここで、目標作用角が変更されていた直後に電圧低下が発生したときには、その発生と同時に可変動弁機構１４の可動部やブラシレスモータ４７内のロータは直ちに停止するわけではなく、それらの慣性が消えるまでは動き続ける。そのため、瞬断の発生後も作用角の実値は小さくなる方向に変化し続け、可動部やロータの慣性が消失した時点で、作用角の実値の変化は停止する（時刻ｔ４）。

他方、上記時刻ｔ２において、モータ用制御装置５０に対する電圧低下が発生すると、上記通信途絶フラグＴＦは、「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更されて、エンジン用制御装置５１では、モータ用制御装置５０の電圧低下が検出され、瞬断カウンタＣの計測が開始される。

そして、瞬断カウンタＣが上記ずれ判定値Ｚを超えると（時刻ｔ３）、ずれ判定フラグＦＺは「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更される。ここで、電圧低下の発生直前に目標作用角が変更されていたため、モータ用制御装置５０に対する電圧低下中にあって、その電圧低下中のバルブ特性の実値変化速度は高くなり、電気角カウンタの１周期時間は短くなる。こうした１周期時間の変化に合わせて、上記ずれ判定値Ｚには、第１のずれ判定値Ｚａよりも小さい第２のずれ判定値Ｚｂが設定される。そのため、ずれ判定値Ｚとして第１のずれ判定値Ｚａが設定される場合と比較して、より早い時期に瞬断カウンタＣはずれ判定値Ｚを超えるようになり、これにより１周期時間の短縮に合わせてずれ判定フラグＦＺの「ＯＮ」設定もより早期に行われる。

そして、モータ用制御装置５０に対し電圧が復帰すると（時刻ｔ５）、ずれ判定フラグＦＺが「ＯＮ」になっているため、同モータ用制御装置５０によって上記基準位置学習処理が実行される。

なお、図１０では、吸気バルブ９の作用角が小さくなるように目標バルブ特性が変更されていた場合を例に挙げたが、作用角が大きくなるように目標バルブ特性が変更されていた場合も同様な原理に基づいてずれ判定フラグＦＺは設定される。

以上説明した本実施形態によれば、次の効果を得ることができるようになる。
（１）エンジン１の稼働中にあってモータ用制御装置５０に対する電圧低下時間を計測するようにしており、これによりバルブ特性の実値が変化する可能性があるにもかかわらず、そうした実値の変化を検出することができない状態になっている時間を計測するようにしている。そして、その計測される時間が所定の判定時間を超えたときには、モータ用制御装置５０への電圧復帰後に検出されるバルブ特性が実値からずれる状態にあると判定するようにしている。従って、各位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号を計数した位置カウンタＰのカウンタ値に基づいてバルブ特性を検出する場合にあって、検出されるバルブ特性が実値からからずれる状態を好適に判定することができるようになる。

（２）モータ用制御装置５０に対する電圧低下中において、バルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化するときには、そうでないときと比較して、すなわちバルブ特性の実値が不規則に変化するときと比較して、実値の変化傾向には方向性があるため、実値変化速度は速くなり、実値の変化量がある程度にまで大きくなる時間は短くなる。従って、バルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化するときには、そうでないときと比較して、上記判定時間を短くすることが可能であり、これによりずれの発生をより早期に検出することも可能になる。こうした点を考慮し、電圧低下中においてバルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化するときには、そうでないときと比較して、上記判定時間を短くするようにしており、これにより、バルブ特性の実値変化の態様に合わせてずれの判定に要する時間を適切に設定することができるようになる。

（３）電圧低下の発生直前においてバルブ特性の目標値が変更されていたときに、電圧低下中におけるバルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化すると判定するようにしている。これにより、電圧低下中においてバルブ特性の実値が特定の方向性を持って変化するか否かを適切に判定することができるようになる。

（４）モータ用制御装置５０とエンジン用制御装置５１とを通信線６０で接続し、相互通信させるようにしている。そして、その相互通信が途絶している場合に、モータ用制御装置５０に対する電圧低下が発生していると判定するようにしている。従って、モータ用制御装置５０への電力供給状態を適切に判定することができるようになる。

（５）モータ用制御装置５０に対する電圧低下の発生直前における電気角カウンタのカウンタ値Ｅｓ、及び電圧復帰時における電気角カウンタＥのカウンタ値Ｅｒに基づき、バルブ特性の実値の変化量を上記位置カウンタＰのカウンタ値の変化に置き換えた値である変化量相当値Ｘを算出する位置カウンタ復元処理を行うようにしている。従って、その電圧低下中に変化したバルブ特性の実値に対応する位置カウンタＰの変化量を求めることができるようになる。

（６）上記位置カウンタ復元処理で算出される変化量相当値Ｘは、上記式（１）：「Ｘ＝（Ｅｓ−Ｅｒ）・ｎ＋（Ｐｇをｎで割った余り）」という式に基づき算出される。この式（１）の「（Ｅｓ−Ｅｒ）・４」という項は、瞬断の発生直前における電気角カウンタＥのカウンタ値（瞬断時電気角カウンタＥｓ）と、その後の最初の電圧復帰時における電気角カウンタＥのカウンタ値（電圧復帰時電気角カウンタＥｓ）との差分を、位置カウンタＰのカウンタ値の変化に置き換えた値になる。ここで、電圧低下の発生直前における位置カウンタＰのカウンタ値（瞬断時位置カウンタＰｓ）が電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号のエッジ発生時の値でない場合、その値からのずれ分だけ「（Ｅｓ−Ｅｒ）・４」という項も正確な変化量相当値Ｘからずれた状態になる。この正確な変化量相当値Ｘからの「（Ｅｓ−Ｅｒ）・４」という項のずれ分は、上記瞬断時位置カウンタＰｓを上記エッジ数ｎ（＝４）で割った余りと一致する。従って、上記式（１）に示されるように、「（Ｅｓ−Ｅｒ）・４」という項に上記余りを加算して変化量相当値Ｘを算出することで、当該変化量相当値Ｘを正確に求めることができるようになる。

（７）上記位置カウンタ復元処理では、モータ用制御装置５０に対する電圧低下の発生直前における電気角カウンタＥのカウンタ値、及び電圧復帰時における電気角カウンタＥのカウンタ値に基づいて上記変化量相当値Ｘを算出するようにしている。ここで、ブラシレスモータ４７の通電相を切り換えるために算出される電気角カウンタＥのカウンタ値は周期的に変更される値である。そのため、電圧復帰時に得られた電気角カウンタＥのカウンタ値は、電圧低下の発生直前の電気角カウンタＥのカウンタ値から１周期以内のカウンタ値である場合と、１周期を超えた後のカウンタ値である場合とがあり、後者の場合には、上記変化量相当値Ｘが誤って算出されてしまう。

この点、本実施形態では、上記ずれ判定処理における判定時間を、電気角カウンタＥが１周期分変化するのに要する時間に設定するようにしている。そのため、電圧復帰時に得られた電気角カウンタＥのカウンタ値が、電圧低下の発生直前における電気角カウンタＥのカウンタ値から１周期以内のカウンタ値である場合には、上記位置カウンタ復元処理によって、電圧低下中に変化したバルブ特性の実値に対応する位置カウンタＰの変化量が適切に求められる。一方、電圧復帰時に得られた電気角カウンタＥのカウンタ値が、電圧低下の発生直前における電気角カウンタＥのカウンタ値から１周期を超えた後のカウンタ値である場合には、電圧低下中の上記位置カウンタＰの変化量を求めることができず、検出されるバルブ特性が実値からずれる状態にあることが上記ずれ判定処理によって判定される。従って、位置カウンタ復元処理による上記変化量相当値Ｘの算出が適切に行えず、検出されるバルブ特性が実値からずれる場合に、そうしたずれの発生を適切に検出することができるようになる。

また、モータ用制御装置５０に対する電圧低下中にあって、電気角カウンタＥが１周期分変化するのに要する時間は、その電圧低下中のバルブ特性の実値変化速度に応じて変化する。この点、本実施形態では、モータ用制御装置５０に対する電圧低下中において、バルブ特性の実値変化速度が高くなるとき、換言すれば電気角カウンタＥが１周期分変化するのに要する時間が短くなるときには、上記判定時間が短くされる。そのため、電気角カウンタＥが１周期分変化するのに要する時間が変化しても、その変化に合わせて上記判定時間も適切に設定され、これによりずれの判定に要する時間を適切に設定することも可能になる。

（８）上記変化量相当値Ｘを求めることで、電圧低下中の位置カウンタＰの変化量、すなわち電圧低下中のバルブ特性の実値変化量を求めることができる。そこで、本実施形態では、電圧低下の発生直前に検出された位置カウンタＰのカウンタ値（瞬断時位置カウンタＰｓ）をエンジン用制御装置５１のＲＡＭ５９に記憶するようにしている。そして、モータ用制御装置５０への電圧復帰時においては、その記憶しておいた瞬断時位置カウンタＰｓのカウンタ値と上記変化量相当値Ｘとに基づき、電圧復帰時における位置カウンタＰのカウンタ値を復元するようにしている。これにより、電圧復帰時の位置カウンタＰのカウンタ値を、その電圧復帰時のバルブ特性の実値に合わせて復元することができるようになり、電圧の復帰後においてもバルブ特性の検出を正確に行うことが可能になる。

（９）上記モータ用制御装置５０への電力復帰後に検出されるバルブ特性が実値からずれる状態にあると判定された場合には、次の処理を行うようにしている。すなわち、ブラシレスモータ４７を駆動して同モータの回転角を上記所定の回転角範囲の端まで変化させ、そのときの位置カウンタＰのカウンタ値を基準位置として記憶する基準位置学習を、モータ用制御装置５０への電力供給が復帰した後に行うようにしている。これにより、検出される回転角と実際の回転角とのずれを修正することができるようになる。
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、モータ用制御装置５０に対する電圧低下中において、バルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化する否かを、同電圧低下の発生直前においてバルブ特性の目標値が変更されていたか否かに基づいて判定するようにした。一方、本実施形態では、ブラシレスモータ４７の電力供給量に基づいてそうした判定を行うようにしており、この点のみが第１実施形態とは異なっている。そこで以下では、その相違点を中心に、本実施形態にかかる制御装置を説明する。

先の図１０に示すように、モータ用制御装置５０に対する電圧低下の発生直前に、ブラシレスモータ４７への電力供給量が変更されていたとき、換言すれば駆動デューティＤが変更されていたときには、その発生直前においてバルブ特性を変更するために可変動弁機構１４は駆動されていたことになる。このように可変動弁機構１４が駆動されている最中に、モータ用制御装置５０に対して電圧低下が発生したときには、上述したように、その電圧低下の発生後、可変動弁機構１４の可動部やブラシレスモータ４７のロータはそれらの慣性が消えるまで動き続ける。そのため、電圧低下の発生直前においてブラシレスモータ４７への電力供給量が変更されていたときには、電圧低下の発生直前に駆動されていた可変動弁機構１４の駆動方向に向けて電圧低下中のバルブ特性の実値は変化し、当該実値は特定の方向性をもって変化すると判断することができる。そこで、本実施形態では、モータ用制御装置５０に対する電圧低下の発生直前において、駆動デューティＤが変更されていたときに、その電圧低下中におけるバルブ特性の実値は特定の方向性をもって変化すると判定するようにしている。

この第２実施形態は、先の図８に示したステップＳ３３０の処理を、図１１に示すステップＳ６００の処理に変更することで実施される。
すなわち、機関回転速度ＮＥが判定値Ａ以上であって（図８のＳ３００：ＹＥＳ）、モータ用制御装置５０において電圧低下が発生しており（図８のＳ３１０：ＹＥＳ）、瞬断カウンタＣの更新が行われると（図８のＳ３２０）、電圧低下の発生直前に駆動デューティＤが変更されていたか否かが判定される（図１１のＳ６００）。このステップＳ６００では、電圧低下の発生直前における駆動デューティＤが保持デューティＤＨとは異なる値になっていた場合に、駆動デューティＤが変更されていたと判定される。

そして、ステップＳ６００にて、駆動デューティＤが変更されていないと判定される場合には（Ｓ６００：ＮＯ）、上記ずれ判定値Ｚとして上記第１のずれ判定値Ｚａが設定される（Ｓ３４０）。一方、ステップＳ６００にて、駆動デューティＤが変更されていると判定される場合には（Ｓ６００：ＹＥＳ）、上記ずれ判定値Ｚとして上記第２のずれ判定値Ｚａが設定される（Ｓ３５０）。こうしてずれ判定値Ｚが設定されると、先の図８に示したステップＳ３６０以降の処理が行われる。

このようにして実施される第２実施形態によっても、電圧低下中においてバルブ特性の実値が特定の方向性を持って変化するか否かを適切に判定することができるようになる。（第３実施形態）
上記第１実施形態では、モータ用制御装置５０に対する電圧低下中において、バルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化する否かを、同電圧低下の発生直前においてバルブ特性の目標値が変更されていたか否かに基づいて判定するようにした。一方、本実施形態では、電圧低下の発生直前における機関回転速度ＮＥに基づいてそうした判定を行うようにしており、この点のみが第１実施形態とは異なっている。そこで以下では、その相違点を中心に、本実施形態にかかる制御装置を説明する。

上述したように、エンジン１の稼働中にあってブラシレスモータ４７の駆動制御ができないときには、吸気バルブ９を付勢するバルブスプリング２４からの反力に起因して可変動弁機構１４の可動部が移動し、この可動部の移動に伴ってバルブ特性の実値は変化することがある。ここで、機関回転速度が比較的高い領域にあるときには、可変動弁機構１４に作用するバルブスプリングの反力についてその単位時間当たりの作用回数が増大する等の理由により、その反力によって移動する上記可動部の移動方向に向けて上記バルブ特性の実値は変化しやすくなる。例えば、上記可変動弁機構１４においては、上記入力アーム１７と上記出力アーム１８とがその揺動方向について互いに接近するようになり、最大リフト量や作用角はともに小さくなる方向に変化しやすくなる。そのため、電圧低下の発生直前における機関回転速度が比較的高い領域にあったときには、バルブスプリング２４の反力よって移動する上記可動部の移動方向に向けて電圧低下中のバルブ特性の実値は変化し、当該実値は特定の方向性をもって変化すると判断することができる。そこで、本実施形態では、電圧低下の発生直前における機関回転速度ＮＥが所定の回転速度判定値Ｂよりも高い速度領域にあったときに、電圧低下中におけるバルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化すると判定するようにしている。

この第３実施形態は、先の図８に示したステップＳ３３０の処理を、図１２に示すステップＳ７００の処理に変更することで実施される。
すなわち、機関回転速度ＮＥが判定値Ａ以上であって（図８のＳ３００：ＹＥＳ）、モータ用制御装置５０において電圧低下が発生しており（図８のＳ３１０：ＹＥＳ）、瞬断カウンタＣの更新が行われると（図８のＳ３２０）、電圧低下の発生直前における機関回転速度ＮＥが回転速度判定値Ｂ以上であったか否かが判定される（図１２のＳ７００）。この回転速度判定値Ｂには、モータ用制御装置５０に対する電圧低下中に、バルブ特性の実値が上述した方向性をもって変化するような機関回転速度が予め設定されている。

そして、ステップＳ７００にて、機関回転速度ＮＥが回転速度判定値Ｂ未満であると判定される場合には（Ｓ７００：ＮＯ）、上記ずれ判定値Ｚとして上記第１のずれ判定値Ｚａが設定される（Ｓ３４０）。一方、ステップＳ７００にて、機関回転速度ＮＥが回転速度判定値Ｂ以上であると判定される場合には（Ｓ７００：ＹＥＳ）、電圧低下の発生直前における機関回転速度が、上述したような比較的高い領域にあったと判定され、上記ずれ判定値Ｚとして上記第２のずれ判定値Ｚａが設定される（Ｓ３５０）。こうしてずれ判定値Ｚが設定されると、先の図８に示したステップＳ３６０以降の処理が行われる。

このようにして実施される第３実施形態によっても、電圧低下中においてバルブ特性の実値が特定の方向性を持って変化するか否かを適切に判定することができるようになる。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。

・バルブ特性の目標値について、モータ用制御装置５０に対する電圧低下の発生直前における変更量が大きいときほど、可変動弁機構１４の可動部やブラシレスモータ４７のロータについてその駆動量は大きくされており、それらの慣性も大きくなる。従って、バルブ特性の目標値についてその変更量が大きいときほど、上記電圧低下中におけるバルブ特性の実値の変化量は大きくなる。そこで、図１３に示すように、第１実施形態で説明した第２のずれ判定値Ｚｂを、同電圧低下の発生直前におけるバルブ特性の目標値の変更量、例えば目標作用角の変更量が大きいほど小さくなるように可変設定するようにしてもよい。換言すれば、モータ用制御装置５０に対する電圧復帰後に検出されるバルブ特性が実値からずれる状態にあるか否かを判定する判定時間について、これを電圧低下の発生直前におけるバルブ特性の目標値の変更量が大きいほど短くなるように可変設定するようにしてもよい。この場合には、上記ずれの判定に要する時間をさらに適切に設定することができるようになる。

・ブラシレスモータ４７への電力供給量について、モータ用制御装置５０に対する電圧低下の発生直前における変更量が大きいときほど、可変動弁機構１４の可動部やブラシレスモータ４７のロータについてその駆動量は大きくされており、それらの慣性も大きくなる。従って、上記電力供給量の変更量が大きいときほど、電圧低下中におけるバルブ特性の実値の変化量は大きくなる。そこで、図１４に示すように、第２の実施形態で説明した第２のずれ判定値Ｚｂを、同電圧低下の発生直前における電力供給量の変更量、例えば駆動デューティＤの変更量が大きいほど、小さくなるように可変設定するようにしてもよい。換言すれば、モータ用制御装置５０に対する電圧復帰後に検出されるバルブ特性が実値からずれる状態にあるか否かを判定する判定時間について、これを電圧低下の発生直前における電力供給量の変更量が大きいほど短くなるように可変設定するようにしてもよい。この場合にも、上記ずれの判定に要する時間をさらに適切に設定することができるようになる。

・モータ用制御装置５０に対する電圧低下の発生直前において、機関回転速度ＮＥが高いときほど、上記反力によって移動する上記可動部の移動量は大きくなる。従って、電圧低下の発生直前における機関回転速度ＮＥが高いときほど、電圧低下中におけるバルブ特性の実値の変化量は大きくなる。そこで、図１５に示すように、第３の実施形態で説明した第２のずれ判定値Ｚｂを、同電圧低下の発生直前における機関回転速度ＮＥが高いほど、小さくなるように可変設定するようにしてもよい。換言すれば、モータ用制御装置５０に対する電圧復帰後に検出されるバルブ特性が実値からずれる状態にあるか否かを判定する判定時間について、これを電圧低下の発生直前における機関回転速度ＮＥが高いほど短くなるように可変設定するようにしてもよい。この場合にも、上記ずれの判定に要する時間をさらに適切に設定することができるようになる。

・第２実施形態では、モータ用制御装置５０に対する電圧低下の発生直前における駆動デューティＤが保持デューティＤＨとは異なる値になっていた場合に、駆動デューティＤが変更されていたと判定するようにした。この他、駆動デューティＤを常にサンプリングしておき、電圧低下の発生直前に駆動デューティＤが変化していたときには、駆動デューティＤが変更されていたと判定するようにしてもよい。

・第２実施形態では、ブラシレスモータ４７の電力供給量を示す値として、駆動デューティＤを用いるようにしたが、この他、ブラシレスモータ４７に供給される電圧や電流値を用いるようにしてもよい。

・上記各実施形態では、ずれ判定値Ｚとして電気角カウンタＥの１周期時間に相当する値を設定するようにした。しかし、必ずしもそうした値にする必要はなく、少なくともその１周期時間以上の値を設定するようにすればよい。この場合にも、上記位置カウンタ復元処理の実行によって復元される位置カウンタＰのカウンタ値が誤って算出されてしまい、モータ用制御装置５０に対する電圧復帰後に検出されるバルブ特性が実値からからずれてしまう状態を判定することが可能である。

・上記各実施形態では、上記位置カウンタ復元処理を行う可変動弁機構の制御装置において上記ずれ判定処理を行う場合について説明したが、同位置カウンタ復元処理を行わない場合にも上記ずれ判定処理は適用可能である。この場合にも、エンジン１の稼働中にあってモータ用制御装置５０に対する電圧低下時間が上記瞬断カウンタＣによって計測されることにより、バルブ特性の実値が変化する可能性があるにもかかわらず、そうした実値の変化を検出することができない状態になっている時間が計測される。そして、その計測される時間が所定の判定時間、即ち上記ずれ判定値Ｚを超えたときには、モータ用制御装置５０への電圧復帰後に検出されるバルブ特性が実値からずれる状態にあると判定される。従って、この場合にも、各位置センサＳ４，Ｓ４からのパルス信号を計数した位置カウンタＰのカウンタ値に基づいてバルブ特性を検出する場合にあって、検出されるバルブ特性が実値からからずれる状態を好適に判定することができる。

また、モータ用制御装置５０に対する電圧低下中において、バルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化するときには、そうでないときと比較して、すなわちバルブ特性の実値が不規則に変化するときと比較して、実値の変化傾向には方向性があるため、実値変化速度は速くなり、実値の変化量がある程度にまで大きくなる時間は短くなる。従って、バルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化するときには、そうでないときと比較して、上記判定時間を短くすることが可能であり、これによりずれの発生をより早期に検出することも可能になる。この点、上記ずれ判定処理では、そうした電圧低下中においてバルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化するときには、そうでないときと比較して、上記判定時間が短くされるため、これによりバルブ特性の実値変化の態様に合わせてずれの判定に要する時間を適切に設定することができるようになる。なお、この場合にあっては、上記判定時間に相当する上記第１のずれ判定値Ｚａ及び第２のずれ判定値Ｚｂは、電気角カウンタＥの１周期時間に相当する時間とは異なる値、例えばモータ用制御装置５０への電圧復帰後に検出されるバルブ特性が実値からずれる状態にあると判定するのに適した時間に相当する値が設定される。

なお、このように位置カウンタ算出処理を行わない場合には、ブラシレスモータ４７以外のモータで駆動される可変動弁機構の制御装置においても、上記ずれ判定処理を実施することができる。

・上記ずれ判定処理をエンジン用制御装置５１で行うようにしたが、ずれ判定処理専用の演算装置を設けるようにしてもよい。
・モータ用制御装置５０に対する電圧低下時間を瞬断カウンタＣで計測するようにしたが、この他の方法でそうした時間を計測するようにしてもよい。例えば、タイマなどを使用して電圧低下時間を実際に計測し、その計測された時間を上記ずれ判定値Ｚに相当する判定時間と比較するようにしてもよい。

・モータ用制御装置５０に電力が供給されているか否かを、モータ用制御装置５０とエンジン用制御装置５１との相互通信が途絶しているか否かに基づいて判定するようにしたが、この他の態様で判定するようにしてもよい。

・電気角カウンタＥを「０」〜「ｍ」の範囲内の連続した各整数値がカウンタ値として当てはめられるものとし、上記「ｍ」を「５」に設定したが、その値は適宜変更することができる。この場合、電気角センサの数や位置、及び、それら電気角センサの検出対象である多極マグネットの極数が適宜変更される。

・電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号のエッジ間において位置センサＳ４，Ｓ５から出力されるパルス信号のエッジ数ｎを「４」に設定したが、その値についてはブラシレスモータ４７の回転角検出精度を確保し得る位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号のエッジ間隔に対応する値であればよく、「２」以上の整数値に適宜変更可能である。このようにエッジ数ｎを変更する際には、位置カウンタの数や位置、及び、それら位置センサの検出対象である多極マグネットの極数が適宜変更される。

・ブラシレスモータ４７と一体回転する多極マグネットの磁気に応じてパルス信号を出力する位置センサＳ４，Ｓ５を設ける代わりに、ブラシレスモータ４７の回転に伴いパルス信号を出力する他のセンサ、例えば光学式のセンサを設けるようにしてもよい。この場合、ブラシレスモータ４７と一体回転するスリット付きの円板の厚さ方向側方にそれぞれ発光素子と受光素子を備える光学式のセンサを周方向に複数設け、ブラシレスモータ４７の回転時に当該各センサからパルス信号を出力させるようにしてもよい。また、この場合の各センサからのパルス信号の出力パターンについては、スリット付きの円板におけるスリットのパターン、及び光学式のセンサの数や位置によって調整可能である。

・上記基準位置学習処理において、吸気バルブ９の最大リフト量及び作用角が最小となる変位端に向けてコントロールシャフト１６を変位させる。そして、コントロールシャフト１６がその変位端に到達したときの位置カウンタＰのカウンタ値を学習値Ｐｒとして記憶するようにしてもよい。なお、この場合には、エンジン１の吸入空気量が大きく減少して機関運転状態が大きく変化してしまうおそれがあるため、この変形例には、例えば減速時の燃料カット実行中に行うことが望ましい。

・上記実施形態では、可変動弁機構１４にて吸気バルブ９のバルブ特性を変更するようにしたが、排気バルブ１０のバルブ特性を変更する場合、あるいは吸気バルブ９及び排気バルブ１０のバルブ特性を変更する場合にも同様に適用することができる。

・上記実施形態で説明した可変動弁機構１４は一例であり、他の構成で吸気バルブ９や排気バルブ１０といった機関バルブのバルブ特性（例えば、開時期、閉時期、開弁期間、あるいは最大リフト量等）を可変とする可変動弁機構であっても、本発明は同様に適用することができる。

本発明にかかる可変動弁機構の制御装置を具体化した第１実施形態にあって、これが適用されるエンジンのシリンダヘッド周りの構造を示す拡大断面図。 同実施形態において、可変動弁機構を駆動する駆動機構、及びその駆動機構を制御する制御装置を示す模式図。 （ａ）〜（ｈ）は、ブラシレスモータの回転角の変化に対する電気角センサのパルス信号の波形、位置センサのパルス信号の波形、電気角カウンタの推移、位置カウンタの推移、及びストロークカウンタの推移を示すタイミングチャート。 同実施形態におけるカウント処理の手順を示すフローチャート。 位置センサからの信号に応じた位置カウンタの加減算についてその態様を示す表。 電圧低下中に変化した回転角の算出と電圧復帰時の位置カウンタの復元とについて、その概要を説明するタイミングチャート。 同実施形態における位置カウンタ復元処理の手順を示すフローチャート。 同実施形態におけるずれ判定処理についてその手順を示すフローチャート。 同実施形態における基準位置学習処理についてその手順を示すフローチャート。 ずれ判定処理の作用を示すタイミングチャート。 第２実施形態におけるずれ判定処理についてその手順の一部を示すフローチャート。 第３実施形態におけるずれ判定処理についてその手順の一部を示すフローチャート。 第１実施形態の変形例において、目標作用角の変更量と第２のずれ判定値との対応関係を示すグラフ。 第２実施形態の変形例において、駆動デューティの変更量と第２のずれ判定値との対応関係を示すグラフ。 第３実施形態の変形例において、電圧低下の発生直前における機関回転速度と第２のずれ判定値との対応関係を示すグラフ。

符号の説明

１…エンジン、２…シリンダヘッド、３…シリンダブロック、５…ピストン、６…燃焼室、７…吸気通路、８…排気通路、９…吸気バルブ、１０…排気バルブ、１１…吸気カムシャフト、１１ａ…吸気カム、１２…排気カムシャフト、１２ａ…排気カム、１４…可変動弁機構、１５…ロッカシャフト、１６…コントロールシャフト、１７…入力アーム、１８…出力アーム、１９…ローラ、２０…コイルスプリング、２１…ロッカアーム、２２…ラッシュアジャスタ、２３…ローラ、２４…バルブスプリング、４７…ブラシレスモータ、４８…変換機構、５１…エンジン用制御装置、５０…モータ用制御装置（制御手段）、５２…アクセルセンサ、５３…スロットルセンサ、５４…エアフロメータ、５５…クランク角センサ、５６…イグニッションスイッチ、５７…ＲＡＭ、５８…ＥＥＰＲＯＭ、５９…ＲＡＭ、６０…通信線、７０…バッテリ、Ｓ１〜Ｓ３：電気角センサ、Ｓ４，Ｓ５：位置センサ。

Claims (12)

1. 内燃機関の機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構と、所定の回転角範囲内で回転駆動されて前記可変動弁機構の可動部を駆動するモータと、同モータの回転に伴いパルス信号を出力する位置センサと、同位置センサからのパルス信号を計数した位置カウンタのカウンタ値に基づいて前記バルブ特性の現状値を検出するとともに、その検出されるバルブ特性が機関運転状態に基づいて設定される目標値となるように前記モータの駆動を制御する制御手段とを備える可変動弁機構の制御装置において、
   前記内燃機関の稼働中に前記制御手段に対する電圧低下が発生したときにはその電圧低下時間を計測し、その計測される電圧低下時間が所定の判定時間を超えたときには、前記制御手段に電圧が復帰した後に検出されるバルブ特性が実値からずれる状態にあると判定する判定手段を備え、
   前記判定手段は、前記電圧低下中において前記バルブ特性の実値が特定の方向性をもって変化するときには、そうでないときと比較して、前記判定時間を短くする判定時間変更手段を備える
   ことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
2. 前記判定時間変更手段は、前記電圧低下の発生直前において前記バルブ特性の目標値が変更されていたときに、前記バルブ特性の実値が前記電圧低下中において特定の方向性をもって変化すると判定する
   請求項１に記載の可変動弁機構の制御装置。
3. 前記判定時間変更手段は、前記電圧低下の発生直前における前記目標値の変更量が大きいほど、前記判定時間を短くする
   請求項２に記載の可変動弁機構の制御装置。
4. 前記モータは電動式のモータであり、
   前記判定時間変更手段は、前記電圧低下の発生直前において前記モータへの電力供給量が変更されていたときに、前記バルブ特性の実値が前記電圧低下中において特定の方向性をもって変化すると判定する
   請求項１に記載の可変動弁機構の制御装置。
5. 前記判定時間変更手段は、前記電圧低下の発生直前における前記電力供給量の変更量が大きいほど、前記判定時間を短くする
   請求項４に記載の可変動弁機構の制御装置。
6. 前記判定時間変更手段は、前記電圧低下の発生直前における前記内燃機関の機関回転速度が所定の回転速度判定時間よりも高い速度領域にあったときに、前記バルブ特性の実値が前記電圧低下中において特定の方向性をもって変化すると判定する
   請求項１に記載の可変動弁機構の制御装置。
7. 前記判定時間変更手段は、前記電圧低下の発生直前における前記機関回転速度が高いほど、前記判定時間を短くする
   請求項６に記載の可変動弁機構の制御装置。
8. 前記制御手段及び前記判定手段は、相互通信を行う通信線で接続されており、
   前記判定手段は、前記相互通信が途絶している場合に、前記制御手段に対する電圧低下が発生していると判定する
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の可変動弁機構の制御装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の可変動弁機構の制御装置において、
   前記モータは、複数の電気角センサから出力されるパルス信号の出力パターンに応じて周期的に変更される電気角カウンタのカウンタ値に基づいて通電相が切り換えられることで駆動されるブラシレスモータであって、
   前記位置センサから出力されるパルス信号のエッジ間隔は、前記ブラシレスモータの回転に伴い各電気角センサから出力されるパルス信号のエッジ間隔よりも短く設定されており、
   前記電圧低下の発生直前における前記電気角カウンタのカウンタ値Ｅｓ、及びその電圧低下後の最初の電圧復帰時における前記電気角カウンタのカウンタ値Ｅｒに基づき、前記電圧低下中における前記バルブ特性の実値の変化量を前記位置カウンタのカウンタ値の変化に置き換えた値である変化量相当値として算出する算出手段を更に備え、
   前記判定時間は、少なくとも前記電気角カウンタが１周期分変化するのに要する時間以上の値に設定されてなる
   ことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
10. 前記電気角カウンタは、前記ブラシレスモータの正回転時には各電気角センサからのパルス信号の出力パターンに応じて「０」〜「ｍ」の範囲内の連続した各整数値を順方向にカウンタ値として当てはめ、前記ブラシレスモータの逆回転時には各電気角センサからのパルス信号の出力パターンに応じて「０」〜「ｍ」の範囲内の連続した各整数値を逆方向にカウンタ値として当てはめるものであり、
    前記算出手段は、前記カウンタ値Ｅｓと前記カウンタ値Ｅｒとの差分に対して、前記複数の電気角センサから出力されるパルス信号のエッジ間において前記位置センサから出力されるパルス信号のエッジ数ｎを乗算し、その後に前記乗算により得られた値に対して、前記電圧低下の発生直前の位置カウンタのカウンタ値Ｐｇを前記エッジ数ｎで除算した余りを加算することにより、前記変化量相当値を算出する
    請求項９に記載の可変動弁機構の制御装置。
11. 請求項９または１０に記載の可変動弁機構の制御装置において、
    前記電圧低下の発生直前における前記位置カウンタのカウンタ値を記憶し、その記憶された位置カウンタと前記電圧復帰時に算出される前記変化量相当値とに基づいて前記電圧復帰時における前記位置カウンタのカウンタ値を復元する復元手段をさらに備える
    ことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
12. 前記判定手段によって、前記検出されるバルブ特性が実値からずれる状態にあると判定されたときには、前記制御手段への電力供給が復帰した後に、前記モータを駆動して前記モータの回転角を前記所定の回転角範囲の端まで変化させ、そのときの前記位置カウンタのカウンタ値を基準位置として記憶する基準位置学習を行う
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の可変動弁機構の制御装置。

Images