JP4858235B2 - 可変動弁機構の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、内燃機関に設けられる機構であって、機関バルブのバルブ特性を変更する可変動弁機構についてその駆動を制御する制御装置に関する。

内燃機関に設けられる機構であって、吸気バルブの最大リフト量を機関運転状態に応じて変更する可変動弁機構が知られている（例えば特許文献１等）。
こうした可変動弁機構の駆動を制御する制御装置は、例えば図１１に示されるような制御構成が採用されている。すなわち、図１１に示されるように、同制御装置は、可変動弁機構本体１１４ａを駆動するアクチュエータ１３０に電気的に接続された可変動弁機構制御ユニット１４０と、機関運転状態に応じて算出される可変動弁機構１１４の制御目標値をこの可変動弁機構制御ユニット１４０に対して出力する機関制御ユニット１５０とから構成されている。この可変動弁機構制御ユニット１４０は、記憶データの書き換え可能な揮発性メモリ１４３と記憶データを書き換え可能な不揮発性メモリ１４４とを備えている。

機関制御ユニット１５０は、機関回転速度信号等の入力値から機関運転状態を判断し、その機関運転状態に適したリフト量にて吸気バルブが駆動されるように制御目標値を算出して可変動弁機構制御ユニット１４０へと出力する。

また、可変動弁機構１１４の制御軸の可動範囲を設定するために、可変動弁機構１１４には制御軸の変位を機械的に規制するＬｏ端側ストッパおよびＨｉ端側ストッパが設けられている。そして、制御軸がＬｏ端側ストッパまで駆動されてその変位が規制された状態では吸気バルブの最大リフト量が最小となり、制御軸がＨｉ端側ストッパまで駆動されてその変位が規制された状態では吸気バルブの最大リフト量が最大となる。このようにＬｏ端側ストッパ及びＨｉ端側ストッパにより制御軸の可動範囲が設定される。

可変動弁機構制御ユニット１４０は、可変動弁機構１１４の動作状態、換言すれば吸気バルブの最大リフト量を以下のようにして検出する。制御軸の可動範囲内にある基準位置からの変位履歴情報、すなわち基準位置からの相対移動量をエンコーダ等を通じて検出し、これを揮発性メモリ１４３に記憶する。そして、記憶された変位履歴情報と基準位置とに基づいて可変動弁機構１１４の動作状態を算出する。そして、このようにして検出された実際値と機関制御ユニット１５０から送信された制御目標値との偏差に基づいてアクチュエータ１３０を駆動することにより、吸気バルブの最大リフト量が機関運転状態に応じた値になるようにこれを制御する。また、機関停止に伴い揮発性メモリ１４３への給電が停止されるときには、現在の制御軸の位置を新たな基準位置として不揮発性メモリ１４４に記憶する。そして、機関再始動時には、その不揮発性メモリ１４４に記憶された基準位置を読み出すとともに、その基準位置からの相対移動量を検出し、その相対移動量と基準位置とに基づいて制御軸の現在位置を検出する。また、基準位置からの相対移動量はその検出の都度、揮発性メモリ１４３に記憶される。
特開２００５−２４８８４９号公報

ところで、このように構成された可変動弁機構の制御装置においては、例えば瞬断等の発生により可変動弁機構制御ユニット１４０への電力供給が停止されると、揮発性メモリ１４３に記憶されている変位履歴情報が失われてしまう。そのため、このように変位履歴情報が消失された状態では、上記態様にて検出される可変動弁機構１１４の動作状態と実際の動作状態とにずれが生じてしまう。そこで、このような場合にあっては瞬断からの復帰後、機関制御ユニット１５０から送信される学習指示信号を受信したこと等を条件として、位置情報にかかる所定の学習処理が実行される。

こうした学習処理の一例としては、例えば瞬断の発生時にアクチュエータ１３０を駆動して、吸気バルブの最大リフト量が最大となる位置（最大位置）に可変動弁機構１１４の制御軸を強制的に変位させるととともに、この位置を新たな基準位置として設定することにより制御軸の実位置を不揮発性メモリ１４４に記憶し直す処理を行うことができる。またこの場合、吸気バルブの最大リフト量の変更に基づく吸入空気量の調量が不能になるため、同吸入空気量を吸気通路内に設けられたスロットルバルブにより調量する。したがって、機関運転状態に関わらずに学習処理を実行することができるため、同学習処理をより早期に実行することができる。但しこの場合、バルブスプリングにより閉弁側に付勢されている吸気バルブの最大リフト量を増大させるように可変動弁機構を駆動することから、機関回転速度等により変化するこの付勢力によって可変動弁機構の制御軸を安定した状態のもとで変位させることが困難となる。その結果、学習した制御軸の実位置、すなわち最大リフト量の現在値についてその精度低下が懸念されることとなる。

また、瞬断が発生した場合に、アクチュエータ１３０を駆動して、吸気バルブの最大リフト量が最小となる位置（最小位置）に可変動弁機構１１４の制御軸を強制的に変位させるととともに、この位置を基準位置として不揮発性メモリ１４４に記憶し直す処理を行うこともできる。この場合は、可変動弁機構１１４の制御軸を駆動する際に同制御軸には吸気バルブに作用する付勢力と同じ方向の力が作用することなるため、最小位置に変位した可変動弁機構１１４の制御軸をこの位置に安定して保持することができ、学習された制御軸の実位置の精度は高く保たれるようになる。しかしながら、この処理にあっては、吸気バルブのリフト量が最小となることにより減少した吸入空気量を上述のようにスロットルバルブの駆動を通じて調整することができないため、処理の実行時期が機関運転状態への影響が少ない時期、具体的には停車時等のアイドル運転時に限られてしまう。そのため、瞬断によって変位履歴情報が消失されたときに、可変動弁機構１１４の駆動状態を正常な状態へと迅速に復帰させるという要求には応えることが困難である。

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、瞬断によって消失した可変動弁機構の可動部の位置情報を迅速に、かつ高い精度にて学習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、吸入空気量を調量可能なスロットルバルブを備えた内燃機関に設けられ、吸気バルブの最大リフト量が最大となる位置から最小となる位置の間を可動範囲とする可動部を有し、同可動部を機関運転状態に基づいてその可動範囲内で変位させることにより前記吸気バルブの最大リフト量を変更する可変動弁機構の制御装置であって、同制御装置は、前記可動部の可動範囲内にある基準位置からの前記可動部の変位履歴にかかる情報を揮発性メモリに記憶するとともに、その記憶される変位履歴にかかる情報に基づいて前記可動部の位置を検出する位置検出手段と、機関運転中に、前記揮発性メモリに対する電圧低下が発生したか否かを判定する瞬断判定手段と、前記吸気バルブの最大リフト量が最小となる位置に前記可動部を強制駆動するとともに同可動部の位置を前記基準位置として設定する一連の処理を最小位置設定処理と定義したとき、前記瞬断判定手段により前記電圧低下が発生したと判定された場合に、前記吸気バルブの最大リフト量が最大となる位置に前記可動部を強制駆動してその位置を前記基準位置として設定するとともに、その最大位置での設定処理がなされたことを条件に、前記最小位置設定処理の実行要否を示す情報値を実行が必要である旨を示す値に設定して書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する位置情報学習手段とを備え、同位置情報学習手段は、前記不揮発性メモリに記憶される前記情報値が前記最小位置設定処理の実行が必要である旨を示す値にあるとき、内燃機関がアイドル運転状態に移行したことを条件に前記最小位置設定処理を実行するとともに、前記不揮発性メモリに記憶される前記情報値を前記最小位置設定処理の実行が不要である旨を示す値に書き換えることをその要旨とする。

同構成によれば、瞬断が発生するとまず可変動弁機構の可動部が吸気バルブの最大リフト量が最大となる位置（最大位置）へと強制駆動され、その位置が基準位置として設定される。したがって、瞬断発生後に迅速に可変動弁機構の可動部の位置、すなわち吸気バルブの最大リフト量を把握し、こうして設定された基準位置に基づいて可変動弁機構の制御を適切に実行することができるようになる。なおこの場合、吸気バルブによる吸入空気量の調量は不能となるが、スロットルバルブの開度調節を通じて同調量を行うことができる。

また、上述したように最大位置に可動部を駆動してその位置を検出する場合には、吸気バルブのバルブ反力の影響によりその位置検出の精度低下が懸念される。そこで、瞬断後に内燃機関がアイドル運転状態に移行した場合に、可動部を吸気バルブの最大リフト量が最小となる位置（最小位置）に強制駆動し、その可動部の位置を基準位置として設定する最小位置設定処理を実行する。このように可動部を最小位置に駆動する場合には最大位置に駆動する場合と比較してバルブ反力等の影響が小さいため、高い精度にて可変動弁機構の可動部の位置を検出して基準位置を設定することができる。このように、瞬断の発生後に可動部の位置情報の学習処理を迅速に実行するとともに、機関運転状態がアイドル運転状態に移行した場合に最大リフト量が最小となる最小位置においてより精度の高い学習処理を再実行することで、消失した可変動弁機構の可動部の位置情報を迅速に検出しつつ、この検出の精度を高い水準で維持することができるようになる。

また、最大位置における基準位置の設定処理を実行する際に、最小位置設定処理の実行が必要である旨を示す情報値を設定してこれが書き換え可能な不揮発性メモリに記憶される。したがって、瞬断後に最小位置設定処理がなされないままイグニッションスイッチがオフにされて機関運転が停止された場合であっても、イグニッションスイッチがオン操作されて車両の運転が再開された場合には、この情報値の値に基づいて最小位置設定処理が完了していないことを把握することができ、その後、機関運転状態がアイドル運転状態に移行したときに同最小位置設定処理を実行することができるようになる。

請求項２に記載の発明は、吸入空気量を調量可能なスロットルバルブを備えた内燃機関に設けられ、吸気バルブの最大リフト量が最大となる位置から最小となる位置の間を可動範囲とする可動部を有し、同可動部を機関運転状態に基づいてその可動範囲内で変位させることにより前記吸気バルブの最大リフト量を変更する可変動弁機構の制御装置であって、同制御装置は、前記可動部の可動範囲内にある基準位置からの前記可動部の変位履歴にかかる情報を揮発性メモリに記憶するとともに、その記憶される変位履歴にかかる情報に基づいて前記可動部の位置を検出する位置検出手段と、機関運転中に、前記揮発性メモリに対する電圧低下が発生したか否かを判定する瞬断判定手段と、前記吸気バルブの最大リフト量が最小となる位置に前記可動部を強制駆動するとともに同可動部の位置を前記基準位置として設定する一連の処理を最小位置設定処理と定義したとき、前記瞬断判定手段により前記電圧低下が発生したと判定された場合に、前記最小位置設定処理の実行要否を示す情報値を実行が必要である旨を示す値に設定して書き換え可能な不揮発性メモリに記憶し、同最小位置設定処理が実行されるまで前記吸気バルブの最大リフト量が最大となる位置に前記可動部を停止させる位置情報学習手段とを備え、同位置情報学習手段は、前記不揮発性メモリに記憶される前記情報値が前記最小位置設定処理の実行が必要である旨を示す値にあるとき、内燃機関がアイドル運転状態に移行したことを条件に前記最小位置設定処理を実行するとともに、前記不揮発性メモリに記憶される前記情報値を前記最小位置設定処理の実行が不要である旨を示す値に書き換えることをその要旨とする。

同構成によれば、瞬断が発生すると可変動弁機構の可動部が吸気バルブのリフト量が最大となる位置（最大位置）へと駆動され、可動部はこの位置に停止するようになる。なおこの場合、吸気バルブによる吸入空気量の調量は不能となるが、スロットルバルブの開度調節を通じて同調量を行うことができる。そして、最小位置設定処理が実行されるまで、換言すれば可動部の最大位置への駆動後、内燃機関がアイドル運転状態に移行するまで可動部は最大位置に停止したままの状態に維持される。

そして、瞬断後に機関運転状態がアイドル運転状態に移行した場合に、可動部を吸気バルブの最大リフト量が最小となる位置（最小位置）に強制駆動し、その可動部の位置を基準位置として設定する。このように可動部を最小位置に駆動する場合には最大位置に駆動する場合と比較してバルブ反力等の影響が小さいため、高い精度をもって可変動弁機構の可動部の位置を検出して基準位置を設定することができる。

また、最大位置に可動部を停止させた際に、最小位置設定処理の実行が必要である旨を示す情報値を設定してこれが書き換え可能な不揮発性メモリに記憶される。したがって、瞬断後に最小位置設定処理がなされないままイグニッションスイッチがオフにされて機関運転が停止された場合であっても、イグニッションスイッチがオン操作されて車両の運転が再開された場合には、この情報値の値に基づいて最小位置設定処理が完了していないことを把握することができ、その後、機関運転状態がアイドル運転状態に移行したときに同最小位置設定処理を実行することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の可変動弁機構の制御装置において、前記瞬断判定手段は、機関始動後、前記揮発性メモリを含めた前記可変動弁機構の制御装置に対する給電が開始された時に給電状態である旨を示す給電状態情報値を書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する一方、機関停止に伴って同制御装置への給電が停止される時に前記給電状態情報値を給電停止状態である旨を示す値に書き換える給電状態記憶処理を実行するものであり、前記揮発性メモリへの給電復帰直後における同給電状態記憶処理実行前の前記給電状態情報値がすでに給電状態である旨を示す値に設定されている場合には、前記揮発性メモリに対する電圧低下が発生した旨判定することをその要旨とする。

同構成によれば、給電状態記憶処理を通じて不揮発性メモリに記憶される給電状態情報値は、機関始動後、揮発性メモリを含め可変動弁機構に対する給電が開始された時に給電状態である旨を示す値に設定される一方、機関停止に伴って可変動弁機構の給電が停止される時に給電停止状態である旨を示す値に書き換えられる。

したがって、機関始動に伴って揮発性メモリに対する給電が開始された直後における給電状態記憶処理実行前にあっては、その給電状態情報値の値は給電停止状態である旨を示す値になっている。一方、給電状態記憶処理を通じてこの給電状態情報値が給電状態である旨を示す値に書き換えられた後、給電停止状態を示す値に書き換えられる前に再度、揮発性メモリに電力供給が開始されるような状況、すなわち揮発性メモリに対する電源の瞬断等といった電圧低下が発生した後、給電が再開された直後においては、同給電状態情報値は、すでに給電状態である旨を示す値に設定されている。このように給電状態情報値の状態を確認することにより、機関始動に伴う正常な給電開始か、瞬断からの給電復帰かを的確に判別することができるようになる。

（第１の実施形態）
以下、この発明にかかる可変動弁機構の制御装置の第１の実施形態について、図１〜図９を併せ参照して説明する。

図１に、同制御装置が搭載される車載用エンジンについてその断面構造を示す。図１に示すように、このエンジン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、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の内部には、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とがそれぞれ回転可能に支持されている。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が形成されている。そして、吸気カムシャフト１１と一体回転する吸気カム１１ａによって吸気バルブ９は開閉駆動され、排気カムシャフト１２と一体回転する排気カム１２ａによって排気バルブ１０は開閉駆動される。

また、吸気カム１１ａと吸気バルブ９との間には、吸気バルブ９のバルブ特性、より詳細には吸気バルブ９の最大リフト量ＶＬ、及び同吸気バルブ９の開弁期間に相当する吸気カム１１ａの作用角ＩＮＣＡＭを変更する可変動弁機構１４が設けられている。また、吸気通路７には、その流路断面積を調整して吸入空気量ＧＡを調量可能なスロットルバルブ２５が設けられている。

次に、可変動弁機構１４の構造について詳細に説明する。
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の付勢力によって吸気カム１１ａ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を開弁方向にリフトさせる。

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に当接している。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の付勢力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。したがって、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を開駆動する。

この可変動弁機構１４では、可動部、すなわちロッカシャフト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を変更することが可能である。このように、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向における相対位置を変更することにより、吸気バルブ９の最大リフト量ＶＬ及び作用角ＩＮＣＡＭ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ＶＬ及び作用角ＩＮＣＡＭはともに小さくなり、その結果、燃焼室６に導入される吸入空気量ＧＡは少なくなる。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ＶＬ及び作用角ＩＮＣＡＭはともに大きくなり、その結果、燃焼室６に導入される吸入空気量ＧＡは多くなる。なお、最大リフト量ＶＬを増大させる際には、バルブスプリング２４からこのコントロールシャフト１６に作用する反力が大きくなり、最大リフト量ＶＬを減少させる際には同反力が小さくなる。

次に、コントロールシャフト１６をその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制御する制御装置について、図２を参照して説明する。
同図２に示されるように、コントロールシャフト１６の基端部（図中右端）には、ブラシレスモータ３０が変換機構３１を介して連結されている。この変換機構３１によって、ブラシレスモータ３０の回転運動は、コントロールシャフト１６の軸方向への直線運動に変換される。そして、上記ブラシレスモータ３０の所定の回転角範囲内での回転駆動、例えばブラシレスモータ３０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が軸方向に変位して可変動弁機構１４が駆動される。

ちなみに、ブラシレスモータ３０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、コントロールシャフト１６の先端側（図中左端）における可動範囲は、Ｌｏ端側ストッパ２６によって規制されており、このＬｏ端側ストッパ２６がシリンダヘッド２の一部に当接した状態で最大リフト量ＶＬ及び作用角ＩＮＣＡＭが最も小さくなる。

一方、ブラシレスモータ３０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。このコントロールシャフト１６の基端側（図中右端）における可動範囲は、Ｈｉ端側ストッパ２７によって規制されており、このＨｉ端側ストッパ２７がシリンダヘッド２の一部に当接した状態で最大リフト量ＶＬ及び作用角ＩＮＣＡＭが最も大きくなる。

このように最大リフト量ＶＬ及び作用角ＩＮＣＡＭは、コントロールシャフト１６の軸方向の位置に対応しており、このコントロールシャフト１６の軸方向の位置は、ブラシレスモータ３０の上記所定回転角範囲内での回転角に対応している。したがって、ブラシレスモータ３０を回転駆動することによりコントロールシャフト１６の軸方向の位置を変位させ、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することにより、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ＶＬ及び作用角ＩＮＣＡＭを変更することができる。なお、以下の説明ではコントロールシャフト１６の可動範囲において、シリンダヘッド２の一部にＬｏ端側ストッパ２６が当接する位置を最小位置、Ｈｉ端側ストッパ２７が当接する位置を最大位置とする。

ブラシレスモータ３０には、２つの位置センサＳ１、Ｓ２が設けられている。各位置センサＳ１、Ｓ２は、ブラシレスモータ３０の回転時、ブラシレスモータ３０のロータと一体回転する４８極の多極マグネットの磁束変化に応じて、図３（ａ）及び（ｂ）に示されるようなパルス状の信号、すなわちハイ信号「Ｈ」とロー信号「Ｌ」とを交互に出力するものである。また、各位置センサＳ１、Ｓ２からのパルス信号は、互いに位相をずらした状態で出力されるようになっており、モータ正回転時には位置センサＳ１からのパルス信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジがそれぞれ、位置センサＳ２からのパルス信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジよりも先に生じる。なお、各位置センサＳ１、Ｓ２の内の一方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３０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３０の３．７５°回転分だけ位相をずらした状態となっている。したがって、位置センサＳ１、Ｓ２からのパルス信号のエッジ間隔は３．７５°となっている。

上記各位置センサＳ１、Ｓ２の信号は可変動弁機構１４の駆動制御、換言すればブラシレスモータ３０の回転駆動制御を行う可変動弁機構制御ユニット４０に取り込まれ、可変動弁機構制御ユニット４０は同信号に基づいてブラシレスモータ３０を駆動制御する。

また、図２に示されるように、この可変動弁機構制御ユニット４０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）４１、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）４２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４３、記憶データを書き換え可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ４４を備えている。更に、ブラシレスモータ３０に電力を供給したり、後述する機関制御ユニット５０へと信号を送信したりする外部出力回路４５、上記位置センサＳ１、Ｓ２のパルス信号や機関制御ユニット５０からの制御信号が入力される外部入力回路４６等も備えている。

ＣＰＵ４１は、可変動弁機構１４の駆動、すなわちブラシレスモータ３０の駆動にかかる各種演算処理を実行する。具体的には、位置センサＳ１、Ｓ２からの信号の入力により検出されたコントロールシャフト１６の軸方向の相対移動量に基づいて同コントロールシャフト１６の絶対位置を算出する。そして、その絶対位置を可変動弁機構１４の動作状態、すなわち吸気バルブ９の最大リフト量ＶＬ及び作用角ＩＮＣＡＭを示す情報として、上記外部出力回路４５から後述する機関制御ユニット５０に送信する。また、機関制御ユニット５０から出力されるコントロールシャフト１６の制御目標値を上記外部入力回路４６を介して受信し、コントロールシャフト１６の現在の絶対位置がその目標値に一致するように、上記外部出力回路４５を介してブラシレスモータ３０の駆動を制御する。ＲＯＭ４２には、各種制御プログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭ４３は、記憶データの保持にバッテリバックアップを必要とする揮発性メモリであって、ＣＰＵ４１の演算結果等が一時的に記憶される。ＥＥＰＲＯＭ４４は、電気的に記憶データを書き換えることが可能であり、その記憶データの保持にバッテリバックアップを必要としないメモリである。そして、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、ＥＥＰＲＯＭ４４、外部出力回路４５、及び外部入力回路４６等は内部バス４７によって相互に接続されている。

エンジン１の各種制御を行う機関制御ユニット５０は、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ＲＡＭ、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。

機関制御ユニット５０の入力ポートには、可変動弁機構制御ユニット４０からの各種信号が入力されるほか、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。
・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５１
・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２５の開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するスロットルセンサ５２
・上記吸気通路７を通じて燃焼室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５３
・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５４
・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５５
機関制御ユニット５０は、上記各種センサ等から入力した検出信号や、各種信号等に基づいて機関運転状態を検出してコントロールシャフト１６の制御目標値、すなわち吸気バルブ９の最大リフト量ＶＬ及び作用角ＩＮＣＡＭの目標値を算出する。そして、機関制御ユニット５０はこの制御目標値を、同機関制御ユニット５０と可変動弁機構制御ユニット４０とを接続するＣＡＮケーブル４８を通じて、可変動弁機構制御ユニット４０へと送信する。この制御目標値を受信した可変動弁機構制御ユニット４０は、この制御目標値と算出されたコントロールシャフト１６の絶対位置との偏差に基づいてブラシレスモータ３０を駆動制御する。

したがって、吸気バルブ９のバルブ特性、すなわち最大リフト量ＶＬ及び作用角ＩＮＣＡＭを精密に制御するには、コントロールシャフト１６の絶対位置を正確に検出するとともに、その検出されるコントロールシャフト１６の絶対位置が機関運転状態に応じた制御目標値と一致するようにブラシレスモータ３０の駆動を制御する必要がある。

次に、コントロールシャフト１６の軸方向の絶対位置についてその検出手順を、図３及び図４を併せ参照して説明する。
図３において、（ａ）、（ｂ）は、ブラシレスモータ３０の回転時において、位置センサＳ１、Ｓ２から出力されるパルス信号の波形パターンをそれぞれ示している。また、（ｃ）、（ｄ）は、ブラシレスモータ３０の回転時における位置カウント値Ｐ及びストロークカウント値Ｓの推移態様を示している。

なお、位置カウント値Ｐは、エンジン１を始動する際のイグニッションスイッチ５５のオン操作（イグニッションオン）後、ブラシレスモータ３０の回転に伴い、コントロールシャフト１６の軸方向の位置がどれだけ変化したか、すなわち、コントロールシャフト１６が基準位置からどれだけ移動したのか、その相対移動量を表すものである。また、上記ストロークカウント値Ｓは、基準位置を示す基準値Ｐｓｔと位置カウント値Ｐとに基づいて算出され、コントロールシャフト１６の軸方向の絶対位置を表すものである。なお、基準値Ｐｓｔは、前回の機関運転終了時のストロークカウント値Ｓであり、機関運転終了時にその都度ＥＥＰＲＯＭ４４に記憶されるものである。

図４に、ブラシレスモータ３０の回転に伴う位置センサＳ１、Ｓ２からのパルス信号に基づいて位置カウント値Ｐ及びストロークカウント値Ｓ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。このカウント処理は、可変動弁機構制御ユニット４０により、位置センサＳ１、Ｓ２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。

この処理が開始されると、まず、可変動弁機構制御ユニット４０のＣＰＵ４１によって、各位置センサＳ１、Ｓ２からのパルス信号の出力パターンに基づき、同パルス信号のエッジ毎に位置カウント値Ｐが増減される（ステップＳ１００）。詳しくは、図５に示すように、位置センサＳ１、Ｓ２のうち、一方のセンサからパルス信号の立ち上がりエッジあるいは立ち下がりエッジのいずれが生じているか、及び他方のセンサからハイ信号「Ｈ」あるいはロー信号「Ｌ」のいずれが出力されているかに応じて、位置カウント値Ｐには、「＋１」あるいは「−１」が加算される。なお、同図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。こうした処理を実行して得られる位置カウント値Ｐは、各位置センサＳ１、Ｓ２からのパルス信号のエッジを計数した値となっている。

ここで、ブラシレスモータ３０の正回転中であれば、図３（ｃ）に示されるように、位置カウント値Ｐは、位置センサＳ１、Ｓ２からのパルス信号のエッジ毎に「１」ずつ加算されて増加する。また、ブラシレスモータ３０の逆回転中であれば、位置カウント値Ｐは、上記エッジ毎に「１」ずつ減算されて減少する。なお、この位置カウント値Ｐは、可変動弁機構制御ユニット４０のＲＡＭ４３に記憶されるため、図３（ｃ）に示されるようにイグニッションスイッチ５５のオフ操作（イグニッションオフ）がなされ、ＲＡＭ４３への給電が停止されたときに「０」にリセットされる。すなわち、上述したように位置カウント値Ｐは、イグニッションオン後にコントロールシャフト１６が基準位置から軸方向にどれだけ変位したかを示す値となる。

このようして位置カウント値Ｐが算出されると、ＣＰＵ４１はＥＥＰＲＯＭ４４に記憶されている基準値Ｐｓｔと算出された位置カウント値Ｐとに基づいてストロークカウント値Ｓを算出する（図４のステップＳ１１０）。具体的には、予めＥＥＰＲＯＭ４４に記憶された基準値Ｐｓｔに位置カウント値Ｐを加算して得られる値が新たなストロークカウント値Ｓとして算出される。このようにストロークカウント値Ｓが更新されることにより、コントロールシャフト１６の絶対位置が検出される。このステップＳ１１０の処理により、図３（ｄ）に示されるようにブラシレスモータ３０の正回転中であれば、位置カウント値Ｐの増大分に合わせて、ストロークカウント値Ｓも増大される。また、ブラシレスモータ３０の逆回転中であれば、位置カウント値Ｐの減少分に合わせて、ストロークカウント値Ｓも減少される。こうしてストロークカウント値Ｓが算出されるとこの処理は一旦終了される。

可変動弁機構制御ユニット４０は、ストロークカウント値Ｓが算出されると、機関制御ユニット５０から出力されるコントロールシャフト１６の制御目標値としての目標ストロークカウント値Ｓｐとストロークカウント値Ｓとを比較する。そして、上記カウント処理にて算出されるストロークカウント値Ｓが目標ストロークカウント値Ｓｐと一致するようにブラシレスモータ３０の回転駆動制御を、すなわち可変動弁機構１４の駆動制御を行う。

ところで、上記態様にての可変動弁機構１４の動作状態を示すストロークカウント値Ｓを検出する場合にあって、バッテリ負荷の増大や電力供給の瞬断等に起因して可変動弁機構制御ユニット４０への供給電圧が低下すると、ＲＡＭ４３への供給電圧も低下し、このＲＡＭ４３に記憶された位置カウント値Ｐが消失されてしまうことがある。このように位置カウント値Ｐが消失された場合には、位置カウント値Ｐが初期値（例えば「０」）になってしまうため、上記カウント処理にて算出されるストロークカウント値Ｓ、すなわち可変動弁機構１４の動作状態が実際の動作状態からずれてしまい、誤った動作状態（ストロークカウント値Ｓ）が算出されてしまう。

そして、可変動弁機構１４の動作状態が誤検出されると、その動作状態に基づいて推定される吸入空気量ＧＡと実際の吸入空気量ＧＡとの間には、ずれが生じる。さらに、動作状態が誤検出されている状態で可変動弁機構１４の駆動が継続して行われると、そうしたずれが増大し、例えば、空燃比制御で設定される燃料噴射量は、実際の吸入空気量ＧＡに対応した燃料噴射量から大きくずれて、実際の空燃比は、排気性状を良好なものとする空燃比から大きくずれてしまうおそれがある。

なお、こうした瞬断による位置カウント値Ｐの消失を抑制するために、記憶データの保持にバッテリバックアップを必要としないＥＥＰＲＯＭ４４に位置カウント値Ｐの値を記憶する構成を採用することも考えられる。しかしながら、ＥＥＰＲＯＭ４４は、記憶データの書き換え回数に制限があり、コントロールシャフト１６が駆動されるときに逐次変化する位置カウント値Ｐを記憶するようにした場合には、その耐久性が著しく低下してしまうため、こうした構成を採用することは現実的ではない。

そこで、本実施形態においては、こうした位置カウント値Ｐの消失に起因する可変動弁機構１４の動作状態の誤検出による不都合の発生を以下のような各種処理を行うことによって抑えるようにしている。

まず、本実施形態では、機関始動時や機関停止時において各種のフラグを設定し、このフラグを参照してＲＡＭ４３に対する電圧低下が発生したか否か、すなわち瞬断が発生したか否かを判定するようにしている。以下、図６〜図８を併せ参照して、この判定態様について説明する。

図６に、機関始動時に実行される始動時フラグ設定処理についてその処理手順を示す。また、図７に、機関停止時に実行される停止時フラグ設定処理についてその処理手順を示す。なお、上記始動時フラグ設定処理及び停止時フラグ設定処理は、可変動弁機構制御ユニット４０によって所定期間毎に繰り返し実行される。

図６に示す始動時フラグ設定処理が開始されると、まず、イグニッションスイッチ５５が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」になったか否か、すなわち機関始動要求があるか否かが判定される（ステップＳ２００）。イグニッションスイッチ５５の状態を示す信号は、ＣＡＮケーブル４８を介して機関制御ユニット５０から読み込まれる。そして、イグニッションスイッチ５５が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」になっていない場合には（ステップＳ２００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。一方、イグニッションスイッチ５５が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」になっている場合には（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、機関始動を開始すべく、スタータモータの駆動が開始され、これにより機関回転速度ＮＥは増大していく。

次に、機関回転速度ＮＥが閾値Ａを超えたか否かが判定される（ステップＳ２１０）。この閾値Ａには、ＲＡＭ４３に対する電力の供給が安定して行われる程度にオルタネータの発電量が増大する機関回転速度が予め設定されている。また、機関回転速度ＮＥは、上記ＣＡＮケーブル４８を介して機関制御ユニット５０から読み込まれる。そして、機関回転速度ＮＥが閾値Ａに満たない場合には（ステップＳ２１０：ＮＯ）、同機関回転速度ＮＥが閾値Ａを超えるまで、このステップＳ２１０の判定処理が繰り返し行われる。

一方、機関回転速度ＮＥが閾値Ａを超えた場合には（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、ＲＡＭ４３に対して、バッテリのみならず、オルタネータからも十分な電力が安定して供給されていると判断される。そして、ブラシレスモータ３０に対する通電開始の準備を要求するフラグであって、ＲＡＭ４３に記憶される通電開始準備要求フラグＦａが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更される（ステップＳ２２０）。

このように通電開始準備要求フラグＦａが「ＯＮ」にされると、ＲＡＭ４３への給電状態を示す給電状態情報値であるモータ制御中フラグＦｇについて「ＯＦＦ」から「ＯＮ」への書き換えが開始される（ステップＳ２３０）。ここで、瞬断が発生した場合でもモータ制御中フラグＦｇの値を保持しておくために、このモータ制御中フラグＦｇの値は、上記ＥＥＰＲＯＭ４４に書き込まれる。このＥＥＰＲＯＭ４４に記憶されたデータの書き換え時間は、ＲＡＭ４３に記憶されたデータの書き換え時間よりも長いため、モータ制御中フラグＦｇの書き換えが開始されると、その書き換えが終了したか否かを判定するための処理として、ステップＳ２４０の処理が行われる。

そして、モータ制御中フラグＦｇについて「ＯＦＦ」から「ＯＮ」への書き換えが終了していない場合には（ステップＳ２４０：ＮＯ）、その書き換えが終了するまで、そのステップＳ２４０の判定処理が繰り返し行われる。一方、モータ制御中フラグＦｇについて「ＯＦＦ」から「ＯＮ」への書き換えが終了すると（ステップＳ２４０：ＹＥＳ）、ブラシレスモータ３０の駆動準備が完了したことを示すフラグであって、ＲＡＭ４３に記憶された始動準備完了フラグＦｃが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更される（ステップＳ２５０）。

そして、この始動準備完了フラグＦｃが「ＯＮ」にされることにより、上記通電開始準備要求フラグＦａは「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変更されるとともに（ステップＳ２６０）、ブラシレスモータ３０への通電を許可するフラグであって、ＲＡＭ４３に記憶された通電許可フラグＦｄが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更される（ステップＳ２７０）。

このように通電許可フラグＦｄが「ＯＮ」にされている場合には、ブラシレスモータ３０への通電が許可され、もって可変動弁機構１４の駆動も許可される。そして本処理は一旦終了される。

図７に示す停止時フラグ設定処理が開始されると、まず、機関停止が完了したか否かが判定される（ステップＳ３００）。ここで、運転者によりイグニッションスイッチ５５がオフ状態にされる、即ち運転者によって機関停止要求がなされることにより、直ちに燃料噴射や燃料点火を停止して機関運転を停止させると、可変動弁機構１４を駆動するブラシレスモータ３０の動力源である電力の発電も停止される。そのため、機関停止直前の動作状態、すなわち最大リフト量ＶＬ及び作用角ＩＮＣＡＭのまま可変動弁機構１４は停止される。このように機関停止要求がなされることで直ちに機関停止がなされた後の可変動弁機構１４の動作状態は、機関停止直前の動作状態、すなわち機関運転中に設定された動作状態になっており、必ずしも機関始動に適した状態になっているとは限らない。そのため、場合によっては、次回の機関始動時における始動性等が低下してしまうおそれがある。

そこで、上記機関制御ユニット５０は、機関停止要求がなされてから実際に機関停止が実行されるまでの時間を遅延させる遅延制御を行う。そして、この遅延制御の開始後にあってオルタネータによる発電がなされているうちに可変動弁機構１４を駆動して、最大リフト量ＶＬ及び作用角ＩＮＣＡＭを予め設定された機関始動時用の特性に変更し、その変更が完了した後に可変動弁機構１４の駆動を停止するようにしている。したがって、ステップＳ３００での判定処理では、イグニッションスイッチ５５が「ＯＦＦ」状態であって、上記遅延制御が終了し、機関回転速度ＮＥが「０」になっている場合に肯定判定される。

そして、ステップＳ３００の処理にて、機関停止が完了していない旨判定される場合には（ステップＳ３００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、ステップＳ３００の処理にて、機関停止が完了している旨判定される場合には（ステップＳ３００：ＹＥＳ）、ブラシレスモータ３０の駆動を禁止すべく、換言すれば可変動弁機構１４の駆動を禁止すべく、通電許可フラグＦｄが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変更される（ステップＳ３１０）。このように通電許可フラグＦｄが「ＯＦＦ」にされている場合には、ブラシレスモータ３０への通電が禁止され、もって可変動弁機構１４の駆動も禁止される。

このように可変動弁機構１４の駆動が禁止され、その動作状態が変化しなくなると、ＲＡＭ４３に記憶された基準値書き込み指示フラグＦｂが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更される（ステップＳ３２０）。そして、この基準値書き込み指示フラグＦｂが「ＯＮ」にされることにより、その時点のストロークカウント値Ｓが新たな基準値ＰｓｔとしてＥＥＰＲＯＭ４４に書き込まれる。

次に、上記ステップＳ２５０で「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更された始動準備完了フラグＦｃが、「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変更されるとともに（ステップＳ３３０）、モータ制御中フラグＦｇについて「ＯＮ」から「ＯＦＦ」への書き換えが開始される（ステップＳ３４０）。ここで、上述したように、モータ制御中フラグＦｇはＥＥＰＲＯＭ４４に書き込まれるのであるが、同ＥＥＰＲＯＭ４４に書き込まれたデータを書き換える際には、ＲＡＭ４３に記憶されたデータを書き換える場合と比較して、より長い時間がかかる。したがって、ステップＳ３４０においてモータ制御中フラグＦｇの書き換えが開始されると、その書き換えが終了したか否かを判定するための処理として、ステップＳ３５０の処理が行われる。

そして、モータ制御中フラグＦｇについて「ＯＮ」から「ＯＦＦ」への書き換えが終了していない場合には（ステップＳ３５０：ＮＯ）、その書き換えが終了するまで、そのステップＳ３５０の判定処理が繰り返し行われる。

一方、モータ制御中フラグＦｇについて「ＯＮ」から「ＯＦＦ」への書き換えが終了すると（ステップＳ３５０：ＹＥＳ）、上記ステップＳ３２０において「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更された基準値書き込み指示フラグＦｂが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変更される（ステップＳ３６０）。そして本処理は一旦終了される。

このように設定されたモータ制御中フラグＦｇを用いて、可変動弁機構制御ユニット４０は、ＲＡＭ４３への供給電圧の低下によって位置カウント値Ｐが消失しているか否かを判定する。以下、その判定の原理について説明する。

上述したように、モータ制御中フラグＦｇは、機関始動が開始され、その後、ＲＡＭ４３に対する電力の供給が安定して行われる状態になった後において、給電停止状態を示す「ＯＦＦ」から給電状態である旨を示す「ＯＮ」へと書き換えられる。また、機関停止に伴って電力の供給が停止されるときに「ＯＮ」から「ＯＦＦ」へと書き換えられる。

したがって、機関始動に伴ってＲＡＭ４３に対する電力の供給が開始された直後における「ＯＦＦ」から「ＯＮ」への書き換えが実行される前の状態では、その値が給電停止状態である旨を示す「ＯＦＦ」の値になっている。一方、モータ制御中フラグＦｇが「ＯＮ」に変更された後、「ＯＦＦ」に書き換えられる前に、再度ＲＡＭ４３に電力の供給が開始されるような状況、すなわちＲＡＭ４３に対する電力供給の瞬断等による電圧低下が発生した後、電力供給が再開された直後においては、モータ制御中フラグＦｇの値は、すでに「ＯＮ」に設定されている。

このようにＲＡＭ４３への給電開始時に、モータ制御中フラグＦｇの状態を確認することにより、機関始動に伴う通常の給電開始か、それとも位置カウント値Ｐが消失しているおそれのある瞬断からの給電復帰かを的確に判別し、コントロールシャフト１６の相対移動量を示す位置カウント値Ｐが消失しているか否かを判定することができる。

こうした判定原理に基づき、可変動弁機構制御ユニット４０は、図８に示す相対移動量消失判定処理を所定期間毎に繰り返し実行することにより位置カウント値Ｐが消失しているか否かを判定する。

本処理が開始されるとまず、ＲＡＭ４３への電力供給開始時か否かが判定される（ステップＳ４００）。ここでは、可変動弁機構制御ユニット４０に電力供給が開始されて当該可変動弁機構制御ユニット４０での各種演算処理が開始されるとともに、ＲＡＭ４３に供給される電圧がその最低動作電圧を超えた場合に肯定判定される。そして、ＲＡＭ４３への電力供給開始時ではない場合には（ステップＳ４００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。

一方、ＲＡＭ４３への電力供給開始時である場合には（ステップＳ４００：ＹＥＳ）、上記モータ制御中フラグＦｇが「ＯＮ」に設定されているか否かが判定され（ステップＳ４１０）、同モータ制御中フラグＦｇが「ＯＦＦ」に設定されている場合には（ステップＳ４１０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。

一方、モータ制御中フラグＦｇが「ＯＮ」に設定されている場合には（ステップＳ４１０：ＹＥＳ）、ＲＡＭ４３への電力供給開始時にあって、モータ制御中フラグＦｇが既に「ＯＮ」に設定されている。したがって、位置カウント値Ｐが消失されている旨判定されてＲＡＭ４３に記憶される相対移動量消失フラグＦｈが「ＯＮ」に設定され（ステップＳ４２０）、本処理は一旦終了される。

このようにモータ制御中フラグＦｇを参照して位置カウント値Ｐが消失されている旨判定されると、可変動弁機構制御ユニット４０は、コントロールシャフト１６の絶対位置を検出し、可変動弁機構１４の動作状態を的確に把握するために、所定の学習処理を実行する。

こうした学習処理の一例としては、Ｌｏ端側ストッパ２６またはＨｉ端側ストッパ２７がシリンダヘッドの一部に当接するまで、すなわち最小位置または最大位置までコントロールシャフト１６を強制駆動して、その位置を新たな基準位置としてＥＥＰＲＯＭ４４に再設定する処理を行うことができる。

しかしながら、コントロールシャフト１６を最大位置へと駆動する場合には、閉弁側に付勢されている吸気バルブ９の最大リフト量ＶＬを増大させるようにコントロールシャフト１６を駆動する。そのため、機関回転速度ＮＥ等により変化するこの付勢力によって正確にコントロールシャフト１６を変位させることが困難となる。その結果、最大位置においてコントロールシャフト１６の基準位置を再設定する際にその位置検出精度の低下が懸念されることとなる。

また、コントロールシャフト１６を最小位置へと駆動する場合には、吸気バルブ９の最大リフト量ＶＬが最小となることにより減少した吸入空気量ＧＡをスロットルバルブ２５の駆動を通じて調整することが困難なことから、学習処理の実行時期が機関運転状態への影響が少ない時期、例えば停車時等のアイドル運転時に限られてしまう。そのため、瞬断から可変動弁機構１４の駆動状態を正常な状態へと迅速に復帰させるという要求には応えることが困難である。

このような実情に鑑み、本実施形態の可変動弁機構制御ユニット４０は、図９に示すような基準位置再設定処理を所定期間毎に繰り返し実行する。
図９に示されるように、本処理が開始されるとまず、ＲＡＭ４３に記憶された相対移動量消失フラグＦｈが「ＯＮ」であるか否かが判定される（ステップＳ５００）。この相対移動量消失フラグＦｈが「ＯＦＦ」である場合には（ステップＳ５００：ＮＯ）、本処理はステップＳ５０６に移行する。

一方、ＲＡＭ４３に記憶された相対移動量消失フラグＦｈが「ＯＮ」になっている場合には（ステップＳ５００：ＹＥＳ）、ブラシレスモータ３０を逆回転させて、コントロールシャフト１６を最大位置まで強制駆動させる（ステップＳ５０１）。具体的には、ブラシレスモータ３０を逆回転させ続け、Ｈｉ端側ストッパ２７をシリンダヘッド２の一部に当接させる。Ｈｉ端側ストッパ２７がシリンダヘッド２の一部に当接して、ストロークカウント値Ｓが増大しなくなると、そのストロークカウント値Ｓの値を新たな基準値ＰｓｔとしてＥＥＰＲＯＭ４４に記憶する（ステップＳ５０２）。そして、位置カウント値Ｐの値を「０」にリセットすることにより、コントロールシャフト１６の位置を学習する（ステップＳ５０３）。こうして学習が完了すると、ＲＡＭ４３に記憶された相対移動量消失フラグＦｈの値を「ＯＮ」から「ＯＦＦ」へと設定する（ステップＳ５０４）。

次に、コントロールシャフト１６を最小位置まで強制駆動してこの位置を新たな基準位置として再設定する最小位置設定処理の実行要否を示す情報値である最小位置設定処理実行フラグＦｉを同最小位置設定処理の実行が必要である旨を示す「ＯＮ」に設定してこれをＥＥＰＲＯＭ４４に記憶する（ステップＳ５０５）。

ステップＳ５０６では、最小位置設定処理実行フラグＦｉが「ＯＮ」であるか否かが判定される。ステップＳ５０６において最小位置設定処理実行フラグＦｉが「ＯＦＦ」である旨判定されると（ステップＳ５０６：ＮＯ）、この処理は一旦終了される。一方、ステップＳ５０６において最小位置設定処理実行フラグＦｉが「ＯＮ」である旨判定された場合には（ステップＳ５０６：ＹＥＳ）、ステップＳ５０７へと進む。

ステップＳ５０７では、エンジン１がアイドル運転状態に移行したか否かが判定される。ステップＳ５０７においてアイドル運転状態に移行していない旨判定された場合には（ステップＳ５０７：ＮＯ）、この処理は一旦終了される。一方、ステップＳ５０７においてアイドル運転状態に移行している旨判定された場合には（ステップＳ５０７：ＹＥＳ）、ブラシレスモータ３０を正回転させて、コントロールシャフト１６を最小位置まで駆動させる（Ｓ５０８）。具体的には、ブラシレスモータ３０を正回転させ続け、Ｌｏ端側ストッパ２６をシリンダヘッド２の一部に当接させる。Ｌｏ端側ストッパ２６がシリンダヘッド２の一部に当接して、ストロークカウント値Ｓが減少しなくなると、そのストロークカウント値Ｓの値を新たな基準値ＰｓｔとしてＥＥＰＲＯＭ４４に記憶する（ステップＳ５０９）。そして、位置カウント値Ｐの値を「０」にリセットすることにより、コントロールシャフト１６の位置を再学習する（ステップＳ５１０）。こうして再学習が完了すると、ＥＥＰＲＯＭ４４に記憶された最小位置設定処理実行フラグＦｉの値を「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に書き換えて（ステップＳ５１１）本処理を終了する。

このように、本実施形態では、相対移動量消失フラグＦｈが「ＯＮ」でありＲＡＭ４３への電力供給の瞬断があった旨変態された場合に、まず吸気バルブ９の最大リフト量が最大となる最大位置までコントロールシャフト１６を強制駆動して学習処理を迅速に実行するようにしている。一方で、エンジン１がアイドル運転状態に移行したときに最大リフト量が最小となる最小位置までコントロールシャフト１６を強制駆動して精度の高い学習処理を実行するようにしている。

また、本実施形態では、最大位置における学習処理の実行の際に、最小位置設定処理の実行が必要である旨を示す最小位置設定処理実行フラグＦｉを「ＯＮ」に設定してこれが書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ４４に記憶される。したがって、瞬断後に最小位置設定処理がなされないままイグニッションスイッチ５５がオフにされて機関運転が停止された場合であっても、イグニッションスイッチ５５がオン操作されて車両の運転が再開された場合には、この最小位置設定処理実行フラグＦｉの状態に基づいて最小位置設定処理が完了していないことが把握され、その実行条件が成立したときに同最小位置設定処理が実行される。したがって、高い精度で可変動弁機構１４のコントロールシャフト１６の位置情報を検出することができるようになる。

以上示した本実施形態の可変動弁機構１４の制御装置においては以下の効果を奏することができる。
（１）機関運転中に、ＲＡＭ４３に対する電圧低下が発生したと判定された場合に、まず可変動弁機構１４のコントロールシャフト１６が吸気バルブ９の最大リフト量ＶＬが最大となる最大位置へと強制駆動され、その位置が基準位置として再設定される。したがって、瞬断発生後に迅速に可変動弁機構１４のコントロールシャフト１６の位置を把握し、こうして再設定された基準位置に基づいて可変動弁機構１４の制御を適切に実行することができるようになる。なおこの場合、吸気バルブ９による吸入空気量ＧＡの調量は不能となるが、スロットルバルブ２５の開度調節を通じて同調量を行うことができる。

また、瞬断等からの電力供給の復帰後にエンジン１がアイドル運転状態に移行した場合に、最小位置にコントロールシャフト１６を強制駆動し、その位置を基準位置として再設定する最小位置設定処理を実行する。このようにコントロールシャフト１６を最小位置に駆動する場合には最大位置に駆動する場合と比較してバルブ反力等の影響が小さいため、高い精度にてコントロールシャフト１６の位置を検出して基準位置を再設定することができる。このように、瞬断からの電力供給の復帰後に最大位置におけるコントロールシャフト１６の位置情報の学習処理を迅速に実行するとともに、機関運転状態がアイドル運転状態に移行した場合に最大リフト量が最小となる最小位置においてより精度の高い学習処理を再実行することで、消失したコントロールシャフト１６の位置情報を迅速に検出しつつ、この検出の精度を高い水準で維持することができるようになる。

また、最大位置における基準位置の再設定処理を実行する際に、最小位置設定処理実行フラグＦｉを「ＯＮ」に設定してこれがＥＥＰＲＯＭ４４に記憶される。したがって、瞬断後に最小位置設定処理がなされないままイグニッションスイッチ５５がオフにされて機関運転が停止された場合であっても、イグニッションスイッチ５５がオン操作されて車両の運転が再開された場合には、この最小位置設定処理実行フラグＦｉの状態に基づいて最小位置設定処理が完了していないことを把握することができ、その後、機関運転状態がアイドル運転状態に移行したときに同最小位置設定処理を実行することができるようになる。

（２）モータ制御中フラグＦｇは、機関始動が開始され、その後、ＲＡＭ４３に対する電力の供給が安定して行われる状態になった後において、給電停止状態を示す「ＯＦＦ」から給電状態である旨を示す「ＯＮ」へと書き換えられる。また、機関停止に伴って電力の供給が停止されるときに「ＯＮ」から「ＯＦＦ」へと書き換えられる。したがって、機関始動に伴ってＲＡＭ４３に対する電力の供給が開始された直後における「ＯＦＦ」から「ＯＮ」への書き換えが実行される前の状態では、その値が給電停止状態である旨を示す「ＯＦＦ」の値になっている。一方、モータ制御中フラグＦｇが「ＯＮ」に変更された後、給電停止状態である旨を示す「ＯＦＦ」に書き換えられる前に、再度ＲＡＭ４３に電力の供給が開始されるような状況、すなわちＲＡＭ４３に対する電力供給の瞬断による電圧低下が発生した後、電力供給が再開された直後においては、モータ制御中フラグＦｇの値は、すでに「ＯＮ」に設定されている。このようにＲＡＭ４３への給電開始時に、モータ制御中フラグＦｇの状態を確認することにより、機関始動に伴う通常の給電開始か、それとも位置カウント値Ｐが消失しているおそれのある瞬断からの給電復帰かを的確に判別し、コントロールシャフト１６の相対移動量を示す位置カウント値Ｐが消失しているか否かを判定することができるようになる。

（第２の実施形態）
次に、この発明にかかる可変動弁機構１４の制御装置の第２の実施形態について、図１０を参照して説明する。本実施形態は、第１の実施形態と基準位置再設定処理の処理態様が異なっており、その他の処理については第１実施形態の場合と同様に実施されている。そのため、以下の説明では、同様の部分についてはその説明を割愛し、相違点である基準位置再設定処理の説明のみを行う。

可変動弁機構制御ユニット４０は、図１０に示すような基準位置再設定処理を所定期間毎に繰り返し実行する。図１０に示されるように、本処理が開始されるとまず、ＲＡＭ４３に記憶された相対移動量消失フラグＦｈが「ＯＮ」であるか否かが判定される（ステップＳ６０１）。この相対移動量消失フラグＦｈが「ＯＦＦ」である場合には（ステップＳ６０１：ＮＯ）、本処理はステップＳ６０６に移行する。

一方、ＲＡＭ４３に記憶された相対移動量消失フラグＦｈが「ＯＮ」になっている場合には（ステップＳ６０１：ＹＥＳ）、吸気バルブ９の最大リフト量が最小となる最小位置にまでコントロールシャフト１６を強制駆動してこの位置を基準位置として再設定する最小位置設定処理の実行要否を示す情報値である最小位置設定処理実行フラグＦｉを同最小位置設定処理の実行が必要である旨を示す「ＯＮ」に設定してこれをＥＥＰＲＯＭ４４に記憶する（ステップＳ６０２）。

次いで、ブラシレスモータ３０を逆回転させて、コントロールシャフト１６を最大位置まで駆動させる（ステップＳ６０３）。具体的には、ブラシレスモータ３０を逆回転させ続け、Ｈｉ端側ストッパ２７をシリンダヘッド２の一部に当接させる。そして、最大位置への駆動が完了したか否かを判定し（ステップＳ６０４）、この駆動が完了するまで、このステップＳ６０４の判定処理が繰り返し行われる。なお、コントロールシャフト１６の駆動が完了したか否かを判定する手法としては、駆動開始から所定の時間が経過したか否かを判定したり、Ｈｉ端側ストッパ２７と接することによる電圧値の変化があったか否かを判定したりする手法を採用することができる。最大位置へのコントロールシャフト１６の駆動が完了した場合には（ステップＳ６０４：ＹＥＳ）、通電許可フラグＦｄを「ＯＮ」から「ＯＦＦ」へと変更してＲＡＭ４３へと記憶し（ステップＳ６０５）、ブラシレスモータ３０への通電を禁止する。したがって、コントロールシャフト１６は最大位置において維持されるようになる。

そして、最小位置設定処理実行フラグＦｉが「ＯＮ」であるか否かが判定される（ステップＳ６０６）。ステップＳ６０６において最小位置設定処理実行フラグＦｉが「ＯＦＦ」である旨判定された場合には（ステップＳ６０６：ＮＯ）、この処理は一旦終了される。一方、ステップＳ６０６において最小位置設定処理実行フラグＦｉが「ＯＮ」である旨判定された場合には（ステップＳ６０６：ＹＥＳ）、エンジン１がアイドル運転状態に移行したか否かが判定される（Ｓ６０７）。ステップＳ６０７においてアイドル運転状態に移行していない旨判定された場合には（ステップＳ６０７：ＮＯ）、この処理は一旦終了される。

一方、ステップＳ６０７においてアイドル運転状態に移行している旨判定された場合には（ステップＳ６０７：ＹＥＳ）、通電許可フラグＦｄを「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更してＲＡＭ４３に記憶し（Ｓ６０８）、ブラシレスモータ３０を正回転させて、コントロールシャフト１６を最小位置まで駆動させる（Ｓ６０９）。具体的には、ブラシレスモータ３０を正回転させ続け、Ｌｏ端側ストッパ２６をシリンダヘッド２の一部に当接させる。そして、Ｌｏ端側ストッパ２６がシリンダヘッド２の一部に当接して、ストロークカウント値Ｓが減少しなくなると、そのストロークカウント値Ｓの値を新たな基準値ＰｓｔとしてＥＥＰＲＯＭ４４に記憶する（ステップＳ６１０）。次に、位置カウント値Ｐの値を「０」にリセットすることにより、コントロールシャフト１６の位置を学習する（ステップＳ６１１）。こうして学習が完了すると、ＥＥＰＲＯＭ４４に記憶された最小位置設定処理実行フラグＦｉの値を「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に書き換えて（ステップＳ６１２）、ＲＡＭ４３に記憶された相対移動量消失フラグＦｈの値を「ＯＮ」から「ＯＦＦ」へと設定して（ステップＳ６１３）本処理を終了する。

以上示した本実施形態の可変動弁機構１４の制御装置においては以下の効果を奏することができる。
（３）本実施形態では、機関運転中に、ＲＡＭ４３に対する電圧低下が発生したと判定された場合に、最小位置設定処理実行フラグＦｉを「ＯＮ」に設定してＥＥＰＲＯＭ４４に記憶し、最小位置設定処理が実行されるまで、最大位置にコントロールシャフト１６を強制駆動して同位置に維持する。そして、ＥＥＰＲＯＭ４４に記憶される最小位置設定処理実行フラグＦｉが最小位置設定処理の実行を要求する「ＯＮ」に設定されているとき、エンジン１がアイドル運転状態に移行したことを条件に最小位置設定処理を実行するとともに、ＥＥＰＲＯＭ４４に記憶される最小位置設定処理実行フラグＦｉを「ＯＦＦ」に書き換えることとした。このようにコントロールシャフト１６を最小位置に駆動する場合には最大位置に駆動する場合と比較してバルブ反力等の影響が小さいため、高い精度をもってコントロールシャフト１６の位置を検出して基準位置を再設定することができる。

また、最大位置にコントロールシャフト１６を停止させた際に、最小位置設定処理実行フラグＦｉを最小位置設定処理の実行が必要である旨を示す「ＯＮ」に設定してこれがＥＥＰＲＯＭ４４に記憶される。したがって、瞬断後に最小位置設定処理がなされないままイグニッションスイッチ５５がオフにされて機関運転が停止された場合であっても、イグニッションスイッチ５５がオン操作されて車両の運転が再開された場合には、この最小位置設定処理実行フラグＦｉの状態に基づいて最小位置設定処理が完了していないことを把握することができ、その後、機関運転状態がアイドル運転状態に移行したときに同最小位置設定処理を実行することができる。

なお、上記第１及び第２の実施形態は以下のように適宜変更して実施可能である。
・上記実施形態では、前回の機関運転終了時のコントロールシャフト１６の絶対位置が基準位置として機関運転を終了するたびにＥＥＰＲＯＭ４４に記憶される例を示したが、基準位置の設定態様は適宜変更することができる。例えば、予め機関始動に適した位置を基準位置としてＥＥＰＲＯＭ４４に記憶しておき、機関運転終了時には毎回基準位置までコントロールシャフト１６を移動させてから機関運転を終了するといった構成を採用することもできる。

・上記実施形態では、ブラシレスモータ３０に設けられた位置センサＳ１、Ｓ２の検出信号に基づいてコントロールシャフト１６の相対移動量を検出するようにした。この他、例えば、コントロールシャフト１６の移動量を直接検出する等、可変動弁機構の可動部の相対移動量を検出する構成は適宜変更することができる。

・上記実施形態における可変動弁機構１４は、吸気バルブ９の最大リフト量ＶＬ及び作用角ＩＮＣＡＭをともに変更する機構であったが、この他、吸気バルブ９の最大リフト量ＶＬのみ、または作用角ＩＮＣＡＭのみを変更する機構であっても、本発明は同様に適用することができる。

本発明の第１の実施形態にかかる可変動弁機構の制御装置が適用されるエンジンの断面図。 同実施形態にかかる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の概略構成を示す模式図。 （ａ）〜（ｄ）は、ブラシレスモータの回転に伴う位置センサＳ１、Ｓ２のパルス信号と位置カウント値Ｐの推移、及びストロークカウント値Ｓの推移を示すタイミングチャート。 同実施形態にかかるカウント処理の処理手順を示すフローチャート。 位置センサＳ１、Ｓ２からの信号に応じた位置カウント値Ｐの加減算態様を示す表。 同実施形態にかかる始動時フラグ設定処理の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態にかかる停止時フラグ設定処理の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態にかかる相対移動量消失判定処理の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態にかかる基準位置再設定処理の処理手順を示すフローチャート。 第２の実施形態にかかる基準位置再設定処理の処理手順を示すフローチャート。 従来の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の概略構成を示す模式図。

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、２５…スロットルバルブ、４０…可変動弁機構制御ユニット、４１…中央演算処理装置（ＣＰＵ）、４２…読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、４３…ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、４４…ＥＥＰＲＯＭ、４５…外部出力回路、４６…外部入力回路、４７…内部バス、４８…ＣＡＮケーブル、５０…機関制御ユニット。

Claims (3)

1. 吸入空気量を調量可能なスロットルバルブを備えた内燃機関に設けられ、吸気バルブの最大リフト量が最大となる位置から最小となる位置の間を可動範囲とする可動部を有し、同可動部を機関運転状態に基づいてその可動範囲内で変位させることにより前記吸気バルブの最大リフト量を変更する可変動弁機構の制御装置であって、
   同制御装置は、前記可動部の可動範囲内にある基準位置からの前記可動部の変位履歴にかかる情報を揮発性メモリに記憶するとともに、その記憶される変位履歴にかかる情報に基づいて前記可動部の位置を検出する位置検出手段と、機関運転中に、前記揮発性メモリに対する電圧低下が発生したか否かを判定する瞬断判定手段と、前記吸気バルブの最大リフト量が最小となる位置に前記可動部を強制駆動するとともに同可動部の位置を前記基準位置として設定する一連の処理を最小位置設定処理と定義したとき、前記瞬断判定手段により前記電圧低下が発生したと判定された場合に、前記吸気バルブの最大リフト量が最大となる位置に前記可動部を強制駆動してその位置を前記基準位置として設定するとともに、その最大位置での設定処理がなされたことを条件に、前記最小位置設定処理の実行要否を示す情報値を実行が必要である旨を示す値に設定して書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する位置情報学習手段とを備え、
   同位置情報学習手段は、前記不揮発性メモリに記憶される前記情報値が前記最小位置設定処理の実行が必要である旨を示す値にあるとき、内燃機関がアイドル運転状態に移行したことを条件に前記最小位置設定処理を実行するとともに、前記不揮発性メモリに記憶される前記情報値を前記最小位置設定処理の実行が不要である旨を示す値に書き換える
   ことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
2. 吸入空気量を調量可能なスロットルバルブを備えた内燃機関に設けられ、吸気バルブの最大リフト量が最大となる位置から最小となる位置の間を可動範囲とする可動部を有し、同可動部を機関運転状態に基づいてその可動範囲内で変位させることにより前記吸気バルブの最大リフト量を変更する可変動弁機構の制御装置であって、
   同制御装置は、前記可動部の可動範囲内にある基準位置からの前記可動部の変位履歴にかかる情報を揮発性メモリに記憶するとともに、その記憶される変位履歴にかかる情報に基づいて前記可動部の位置を検出する位置検出手段と、機関運転中に、前記揮発性メモリに対する電圧低下が発生したか否かを判定する瞬断判定手段と、前記吸気バルブの最大リフト量が最小となる位置に前記可動部を強制駆動するとともに同可動部の位置を前記基準位置として設定する一連の処理を最小位置設定処理と定義したとき、前記瞬断判定手段により前記電圧低下が発生したと判定された場合に、前記最小位置設定処理の実行要否を示す情報値を実行が必要である旨を示す値に設定して書き換え可能な不揮発性メモリに記憶し、同最小位置設定処理が実行されるまで前記吸気バルブの最大リフト量が最大となる位置に前記可動部を停止させる位置情報学習手段とを備え、
   同位置情報学習手段は、前記不揮発性メモリに記憶される前記情報値が前記最小位置設定処理の実行が必要である旨を示す値にあるとき、内燃機関がアイドル運転状態に移行したことを条件に前記最小位置設定処理を実行するとともに、前記不揮発性メモリに記憶される前記情報値を前記最小位置設定処理の実行が不要である旨を示す値に書き換える
   ことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の可変動弁機構の制御装置において、
   前記瞬断判定手段は、機関始動後、前記揮発性メモリを含めた前記可変動弁機構の制御装置に対する給電が開始された時に給電状態である旨を示す給電状態情報値を書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する一方、機関停止に伴って同制御装置への給電が停止される時に前記給電状態情報値を給電停止状態である旨を示す値に書き換える給電状態記憶処理を実行するものであり、前記揮発性メモリへの給電復帰直後における同給電状態記憶処理実行前の前記給電状態情報値がすでに給電状態である旨を示す値に設定されている場合には、前記揮発性メモリに対する電圧低下が発生した旨判定する
   ことを特徴とする可変動弁機構の制御装置。

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