JP5029730B2 - 可変機構の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、基準位置からの可動部材の変位量を算出するとともに、基準位置と同基準位置からの可動部材の変位量とに基づいて可動部材の絶対位置を算出し、絶対位置に基づいてアクチュエータによる可動部材の駆動制御を行なうことで制御対象の所定の機械的特性を変更する可変機構の制御装置に関する。

従来、この種の可変機構の制御装置としては、たとえば特許文献１に記載のものがある。特許文献１に記載の可変機構の制御装置では、内燃機関のシリンダヘッドに設けられた２つの規制部材の間で往復動可能に設けられる係止部を有するコントロールシャフトと、コントロールシャフトを駆動するモータとを有し、モータによるコントロールシャフトの駆動を通じて機関バルブの最大リフト量を変更している。従って、こうした可変機構の制御装置にあっては、コントロールシャフトの位置を高い精度で制御することが機関バルブの最大リフト量を機関運転状態に適した大きさに制御する上で重要となる。

ここで、コントロールシャフトの位置を検出するための手法としては、例えば、コントロールシャフトの絶対位置を直接検出するセンサを設け、同センサの出力に基づいてコントロールシャフトの絶対位置を検出する方法がある。しかしながらこの方法では、センサの取り付け位置のばらつきや、センサ毎の出力のばらつき、或いは温度変化等に起因するセンサの特性の変化によって、センサの出力に基づいて検出されるコントロールシャフトの絶対位置と実際の位置との間にずれが生じ、コントロールシャフトの位置を正確に検出することができない。

そこで、上記特許文献１に記載の制御装置では、２つの規制部材によって規制される可動範囲内において所定の基準位置を記憶するとともに、この記憶した基準位置からのコントロールシャフトの変位量をセンサにより検出している。そして、この変位量と基準位置とに基づいてコントロールシャフトの絶対位置を算出している。また、上記特許文献１に記載の制御装置では、所定の条件が成立したときに、２つの規制部材のうちの一方の規制部材に対して係止部が当接するまでコントロールシャフトを駆動するとともにコントロールシャフトの変位が停止したと判断されたときのコントロールシャフトの絶対位置を当該一方の規制部材に対応した基準位置として学習するようにしている。これにより、例えばセンサの特性の変化等に起因して、算出されるコントロールシャフトの絶対位置とその実際の位置との間にずれが生じた場合に、絶対位置を実際の位置に一致させることができるようになる。

ちなみに、制御装置への給電停止に伴いコントロールシャフトの位置情報が消失してしまうと、その後の制御装置への給電開始時に機関バルブの最大リフト量を機関運転状態に適した大きさに制御することができなくなる。そこで、制御装置への給電を停止するに際し、モータの操作が停止されたときのコントロールシャフトの絶対位置を次回給電開始に際して初期基準位置として利用するために、モータの操作が停止されたときの絶対位置を不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）に記憶するようにしている。

特開２００９―２１６０５２号公報

ところで、こうした従来の可変機構の制御装置にあって、例えばコントロールシャフトやモータといった各種機構において異物の噛み込みが生じることがある。この場合、その後に、上記所定の条件が成立して基準位置の学習が行なわれると、以下の問題が生じるおそれがある。すなわち、基準位置の学習において、上記一方の規制部材に対して係止部が当接するまでコントロールシャフトを駆動する際、コントロールシャフトは、上記一方の規制部材によって規制されてその変位が停止する前に、上記異物によって規制されてその変位が停止することとなる。そのため、当該学習完了後においては、上記一方の規制部材に対応していない基準位置に基づいてコントロールシャフトの絶対位置が算出されることから、コントロールシャフトの絶対位置と実際の位置との間にずれが生じる。その結果、機関バルブの最大リフト量を機関運転状態に適した大きさに制御することができなくなるといった問題が生じるおそれがある。従って、２つの規制部材によって規制される可動部材の可動範囲内において一方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じているか否かを的確に判定することが望まれている。

尚、こうした問題は、機関バルブの最大リフト量を可変とする可変機構の制御装置に限られるものではなく、制御対象の所定の機械的特性を変更する可変機構の制御装置においては、概ね共通したものとなっている。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、２つの規制部材によって規制される可動部材の可動範囲内において一方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている場合にこれを的確に判定することのできる可変機構の制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、２つの規制部材の間で往復動可能に設けられる係止部を有する可動部材と、前記可動部材を駆動するアクチュエータとを有し、前記アクチュエータによる前記可動部材の駆動を通じて制御対象の所定の機械的特性を変更する可変機構の制御装置であって、基準位置からの前記可動部材の変位量を算出する変位量算出部と、前記基準位置と同基準位置からの前記可動部材の変位量とに基づいて前記可動部材の絶対位置を算出する絶対位置算出部と、前記絶対位置に基づいて前記アクチュエータによる前記可動部材の駆動制御を行なう駆動制御部と、所定の条件が成立したときに前記２つの規制部材のうちの一方の規制部材に対して前記係止部が当接するまで前記可動部材を駆動するとともに同可動部材の変位が停止したと判断されたときの同可動部材の絶対位置を当該一方の規制部材に対応した基準位置として学習するとともに、前記制御装置への給電停止に際して前記アクチュエータの駆動が停止したときの前記可動部材の絶対位置を初期基準位置として学習する学習部と、を備える可変機構の制御装置において、前記制御装置に対する給電時に、直前の給電停止に際して学習した初期基準位置から前記一方の規制部材に対して前記係止部が当接するまで前記可動部材を駆動するとともに、当該初期基準位置から前記可動部材の変位が停止したと判断されるまでの前記可動部材の変位量である片側変位量を算出する片側変位量算出部と、当該初期基準位置から、当該初期基準位置の学習前において前記所定の条件の成立に伴い学習した基準位置までの距離である片側距離を算出する片側距離算出部と、前記２つの規制部材のうちの一方の規制部材に対して前記係止部が当接するまで前記可動部材を駆動し、前記可動部材の変位が停止したと判断されたときの同可動部材の絶対位置を算出するとともに、前記２つの規制部材のうちの他方の規制部材に対して前記係止部が当接するまで前記可動部材を駆動し、前記可動部材の変位が停止したと判断されたときの同可動部材の絶対位置を算出して、これら２つの絶対位置の間における前記可動部材の変位量である総変位量を算出する総変位量算出部と、前記総変位量が所定の判定値よりも小さい場合において、当該片側変位量が前記片側距離よりも小さい場合に、前記２つの規制部材によって規制される前記可動部材の可動範囲内において前記一方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定する判定部を備えることをその要旨としている。

所定の条件が成立したときに２つの規制部材のうちの一方の規制部材に対して係止部が当接するまで可動部材を駆動するとともに同可動部材の変位が停止したと判断されたときの同可動部材の絶対位置を新たな基準位置として学習するものにあって、上記所定の条件の成立に伴う基準位置の学習後に、可変機構の可動部、特に２つの規制部材によって規制される可動部材の可動範囲内において一方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている場合には、可動部材の可動が以下のように制限されることとなる。すなわち、上記一方の規制部材に対して係止部が当接するまで可動部材を駆動する際、可動部材は、上記一方の規制部材によって規制されてその変位が停止する前に、上記異物によって規制されてその変位が停止することとなる。

上記構成によれば、制御装置に対する給電停止が行なわれると、これに伴いそのときの可動部材の絶対位置が初期基準位置として学習される。そして、その後において制御装置に対する給電が行なわれると、直前の給電停止に際して学習した初期基準位置から上記一方の規制部材に対して係止部が当接するまで可動部材が駆動され、当該初期基準位置から可動部材の変位が停止したと判断されるまでの可動部材の変位量が片側変位量として算出される。また、当該初期基準位置から、上記給電停止の直前の給電時において上記所定の条件の成立に伴い学習した基準位置、すなわち上記一方の規制部材によって可動部材の変位が規制される位置までの距離が片側距離として算出される。ここで、上記給電停止の直前の給電時において上記所定の条件の成立に伴い基準位置が学習された後に上述したような異物の噛み込みが生じた場合には、上記片側変位量は上記片側距離よりも小さくなる。従って、２つの規制部材によって規制される可動部材の可動範囲内において上記一方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている場合には、これを的確に判定することができるようになる。

ここで、基準位置からの可動部材の変位量を算出する変位量算出部と、基準位置と同基準位置からの可動部材の変位量とに基づいて可動部材の絶対位置を算出する絶対位置算出部とを備えるものにあっては、変位量算出部を構成するセンサの特性の変化等に起因して、算出される可動部材の絶対位置と実際の位置との間にずれが生じる場合がある。そして、こうしたずれが生じている場合には、２つの規制部材によって規制される可動部材の可動範囲内において上記一方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じていない場合であっても、上記片側変位量が上記片側距離よりも小さくなる結果、異物の噛み込みが生じているとの誤判定がなされるおそれがある。

この点、上記構成によれば、当該判定に際して、上記一方の規制部材に対して係止部が当接するまで可動部材を駆動し、可動部材の変位が停止したと判断されたときの同可動部材の絶対位置と、他方の規制部材に対して係止部が当接するまで可動部材を駆動し、可動部材の変位が停止したと判断されたときの同可動部材の絶対位置との間における可動部材の変位量が総変位量として算出される。そして、この総変位量が所定の判定値よりも小さい場合に、２つの規制部材によって規制される可動部材の可動範囲内に異物の噛み込みが生じている可能性が高いとして、上記片側変位量と上記片側距離との比較に基づく判定が行なわれる。これにより、異物の噛み込みが生じていないにもかかわらず、異物の噛み込みが生じているとの誤判定がなされることを抑制することができるようになる。

（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明によるように、前記所定の判定値は、前記２つの規制部材によって規制される可動範囲の距離の測定値に基づいて設定されるといった態様をもって具体化することができる。ちなみに、工場出荷時等、可変機構の組み付け直後に、２つの規制部材によって規制される可動範囲の距離を測定しておくことが望ましい。

（３）請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の可変機構の制御装置において、前記判定部により、前記２つの規制部材によって規制される前記可動部材の可動範囲内において一方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定された場合には、前記片側距離と前記片側変位量との偏差に基づいて前記異物の大きさを算出し、同異物の大きさに基づいて前記可動部材の可動範囲を小さく補正することをその要旨としている。

２つの規制部材によって規制される可動部材の可動範囲内において上記一方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定された後、可変機構の駆動制御をそのまま継続した場合には、以下の問題が生じるおそれがある。すなわち、当該判定後に、上記所定の条件の成立に伴い新たに基準位置を学習すると、当該学習完了後においては、この新たに学習した基準位置に基づいて算出される可動部材の絶対位置と実際の位置との間に異物の噛み込みに起因したずれが生じる。その結果、制御対象における所定の機械的特性の変更を好適に行なうことができなくなるといった問題が生じる。

この点、上記構成によれば、上記所定の条件の成立に伴い基準位置の学習を行なう際に、算出した異物の大きさに基づいて可動部材の可動範囲が小さく補正されることとなる。従って、当該判定後に、上記所定の条件の成立に伴い基準位置の学習を行なったとしても、当該学習完了後において、この新たに学習した基準位置に基づいて算出される可動部材の絶対位置と実際の位置との間にずれが生じることを抑制することができるようになる。また、噛み込んでいる異物が大きいほど、片側距離に対して片側変位量が小さく算出されることとなることから、片側距離と片側変位量との偏差に基づいて異物の大きさを的確に算出することができる。

（４）請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の可変機構の制御装置において、前記算出された異物の大きさが所定値よりも大きい場合には警告指令を出力することをその要旨としている。

２つの規制部材によって規制される可動部材の可動範囲内において上記一方の規制部材に対応する部位側に噛み込んでいる異物の大きさが算出され、同異物の大きさに基づいて可動部材の可動範囲が小さく補正されたとしても、そもそも異物の大きさが過度に大きい場合には、制御対象における所定の機械的特性の変更を好適に行なうことができない。

この点、上記構成によれば、算出された異物の大きさが所定値よりも大きい場合には警告指令が出力されることから、制御対象における所定の機械的特性の変更を好適に行なうことができない場合には、こうした状況を運転者に対して早期に認知させることができるようになる。

（５）請求項５に記載の発明は、請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の可変機構の制御装置において、前記所定の判定値は、前記２つの規制部材によって規制される可動範囲の距離の測定値に基づいて設定され、前記判定部は、前記総変位量が前記所定の判定値よりも小さい場合に、前記片側変位量と前記片側距離とが等しい場合には、前記２つの規制部材によって規制される前記可動部材の可動範囲内において他方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定することをその要旨としている。

総変位量が上記所定の判定値よりも小さく、且つ片側変位量と片側距離とが等しい場合、この原因としては、２つの規制部材によって規制される可動部材の可動範囲内において他方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている可能性が高い。この点、上記構成によれば、２つの規制部材によって規制される可動部材の可動範囲内において他方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じていることを的確に判定することができるようになる。

（６）請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の可変機構の制御装置において、前記判定部により、前記２つの規制部材によって規制される前記可動部材の可動範囲内において他方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定された場合には、前記所定の判定値と前記総変位量との偏差に基づいて前記異物の大きさを算出し、同異物の大きさに基づいて前記可動部材の可動範囲を小さく補正することをその要旨としている。

２つの規制部材によって規制される可動部材の可動範囲内において上記他方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定された後、可変機構の駆動制御をそのまま継続した場合には、以下の問題が生じるおそれがある。すなわち、制御装置は、可動範囲内全体において可動部材の駆動を許可することから、例えば上記他方の規制部材に係止部が当接するまで可動部材を駆動しようとすると、上記異物によって可動部材の変位が規制されることとなり、制御対象における所定の機械的特性の変更を好適に行なうことができなくなるといった問題が生じる。

この点、上記構成によれば、２つの規制部材によって規制される可動部材の可動範囲内において他方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定された場合には、所定の判定値と総変位量との偏差に基づいて異物の大きさが算出され、同異物の大きさに基づいて可動部材の可動範囲が小さく補正される。すなわち、噛み込んでいる異物が大きいほど、所定の判定値に対して総変位量が小さく算出されることとなることから、所定の判定値と総変位量との偏差に基づいて異物の大きさを的確に算出することができる。これにより、制御装置は、上記他方の規制部材に対応する部位側が小さく補正された可動範囲内において可動部材を駆動するようになる。従って、噛み込んでいる異物を考慮して可動範囲を的確に補正することができ、制御対象における所定の機械的特性の変更を好適に行なうことができなくなることを抑制することができるようになる。

（７）請求項７に記載の発明は、請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の可変機構の制御装置において、前記所定の判定値は、前記２つの規制部材によって規制される可動範囲の距離の測定値に基づいて設定され、前記判定部は、前記総変位量が前記所定の判定値よりも小さい場合に、前記片側距離と前記片側変位量との偏差が、前記所定の判定値と前記総変位量との偏差よりも小さい場合には、前記２つの規制部材によって規制される前記可動部材の可動範囲内において他方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定することをその要旨としている。

総変位量が所定の判定値よりも小さく、且つ片側距離と片側変位量との偏差が所定の判定値と総変位量との偏差と等しい場合、この原因としては、２つの規制部材によって規制される可動部材の可動範囲内において一方の規制部材に対応する部位側のみに異物の噛み込みが生じている可能性が高い。一方、総変位量が所定の判定値よりも小さく、且つ片側距離と片側変位量との偏差が所定の判定値と総変位量との偏差よりも小さい場合、この原因としては、２つの規制部材によって規制される可動部材の可動範囲内において他方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている可能性が高い。この点、上記構成によれば、２つの規制部材によって規制される可動部材の可動範囲内において他方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じていることを的確に判定することができるようになる。

（８）請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の可変機構の制御装置において、前記判定部により、前記２つの規制部材によって規制される前記可動部材の可動範囲内において他方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定された場合には、前記所定の判定値と前記総変位量との偏差である総偏差と、前記片側距離と前記片側変位量との偏差である片側偏差との偏差に基づいて前記異物の大きさを算出し、同異物の大きさに基づいて前記可動部材の可動範囲を小さく補正することをその要旨としている。

同構成によれば、請求項６に記載の発明の効果に準じた効果を奏することができるようになる。
（９）請求項９に記載の発明は、請求項６又は請求項８に記載の可変機構の制御装置において、前記算出された異物の大きさが所定値よりも大きい場合には警告指令を出力することをその要旨としている。

２つの規制部材によって規制される可動部材の可動範囲内において上記他方の規制部材に対応する部位側に噛み込んでいる異物の大きさが算出され、同異物の大きさに基づいて可動部材の可動範囲が小さく補正されたとしても、そもそも異物の大きさが過度に大きい場合には、制御対象における所定の機械的特性の変更に好適に行なうことができない。

この点、上記構成によれば、算出された異物の大きさが所定値よりも大きい場合には警告指令が出力されることから、制御対象における所定の機械的特性の変更を好適に行なうことができない場合には、こうした状況を運転者に対して早期に認知させることができるようになる。

（１０）請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の発明は、請求項１０に記載の発明によるように、前記可変機構は内燃機関のバルブ特性を変更するといった態様をもって具体化することができる。

本発明に係る可変機構の制御装置の一実施形態についてその概略構成を示すブロック図。 同実施形態におけるモータの回転時における各種パラメータの推移を併せ示すタイミングチャートであって、（ａ）〜（ｃ）電気角センサＤ１〜Ｄ３からのパルス信号の推移、（ｄ）、（ｅ）位置センサＳ１、Ｓ２からのパルス信号の推移、（ｆ）電気角カウンタＥの推移、（ｇ）位置カウンタ値Ｐの推移、（ｈ）ストロークカウンタ値の推移を併せ示すタイミングチャート。 （ａ）同実施形態における電気角センサＤ１〜Ｄ３の出力信号のパターンと電気角カウンタ値Ｅとの対応関係を示す表、（ｂ）同実施形態における位置センサＳ１、Ｓ２の出力信号のエッジの発生と位置カウンタ値Ｐの増減態様との対応関係を示す表。 同実施形態における異物噛み込み判定の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態における異物噛み込み判定の処理手順を示すフローチャート。 （ａ）〜（ｃ）同実施形態の作用を説明するための概念図。 （ａ）〜（ｃ）同実施形態の作用を説明するための概念図。

以下、図１〜図７を参照して、本発明に係る可変機構の制御装置を、車載内燃機関の吸気バルブの最大リフト量を変更する可変機構の制御装置として具体化した一実施の形態について詳細に説明する。

図１に、本実施形態の可変機構の制御装置についてその概略構成を模式的に示す。
図１に示されるように、内燃機関１には、吸気バルブの最大リフト量を変更する可変機構４、可変機構４の駆動態様を制御する電子制御装置５、及び機関運転状態を検出するための各種センサ６が設けられている。

可変機構４は、コントロールシャフト３、コントロールシャフト３の基端部（図中右端部）に設けられたモータ４１、及びモータ４１の出力軸４２に連結されて出力軸４２の回転運動をコントロールシャフト３の軸方向における直線運動に変換する変換機構４３を備えている。コントロールシャフト３の途中には、その軸方向に対して直交する方向に突出した係止部３１が設けられている。

電子制御装置５は、モータ４１の駆動制御を行なうことにより、吸気バルブの最大リフト量を機関運転状態に基づいてフィードバック制御する。
次に、電子制御装置５による最大リフト量の制御態様について詳細に説明する。

モータ４１の出力軸４２を正回転或いは逆回転させると、その回転が変換機構４３によってコントロールシャフト３の軸方向における往復動に変換される。また、コントロールシャフト３の先端部（図中左端部）には、吸気バルブの最大リフト量を変更するための仲介駆動機構（図示略）が接続されている。コントロールシャフト３をその軸方向に変位させると、コントロールシャフト３の軸方向の位置に応じて仲介駆動機構の駆動態様が変更されることにより、吸気バルブの最大リフト量が変更される。すなわち、吸気バルブの最大リフト量は、コントロールシャフト３の軸方向への変位量に応じて変更される。

ここで、内燃機関１のシリンダヘッドカバー２には、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２が形成されている。これらストッパ２１、２２はコントロールシャフト３の軸方向において所定距離だけ離間して設けられている。また、コントロールシャフト３は、これら２つのストッパ２１、２２の間に係止部３１が位置するように設けられており、これら２つのストッパ２１、２２の間で往復動可能となっている。すなわち、モータ４１の出力軸４２は、上記２つの変位限界位置に対応する２つの回転限界位相の間において正・逆回転可能となっている。

具体的には、Ｈｉ端側ストッパ２１は、コントロールシャフト３が仲介駆動機構に近接する方向（図中左方向）へ変位する際に、係止部３１と当接することで同シャフト３の変位限界位置として機能する。そして、係止部３１がＨｉ端側ストッパ２１に当接するまでコントロールシャフト３が駆動されると、吸気バルブの最大リフト量が最大となる。

Ｌｏ端側ストッパ２２は、コントロールシャフト３が仲介駆動機構から離間する方向（図中右方向）へ変位する際に、係止部３１と当接することで同シャフト３の変位限界位置として機能する。そして、係止部３１がＬｏ端側ストッパ２２に当接するまでコントロールシャフト３が駆動されると、吸気バルブの最大リフト量が最小となる。

モータ４１には、３つの電気角センサＤ１〜Ｄ３が設けられるとともに、これら電気角センサＤ１〜Ｄ３に対応して出力軸４２と一体回転する８極の多極マグネット（図示略）が設けられている。これら電気角センサＤ１〜Ｄ３は、８極の多極マグネットの磁気に応じて図２（ａ）〜（ｃ）に示されるようなパルス状の信号、すなわち理論ハイレベル信号「Ｈ」と理論ローレベル信号「Ｌ」とを交互に出力する。尚、こうしたパルス信号の波形を得ることができるように、３つの電気角センサＤ１〜Ｄ３は出力軸４２の回転方向において１２０°毎に配置されている。従って、これら電気角センサＤ１〜Ｄ３のうちの１つから出力されるパルス信号のエッジは出力軸４２の４５°回転毎に発生する。また、これら電気角センサＤ１〜Ｄ３のうちの１つからのパルス信号は、その位相が、他の電気角センサからのパルス信号に対し、出力軸４２の３０°回転分だけ進み側及び遅れ側となるように設定されている。

モータ４１には、エンコーダとして機能する２つの位置センサＳ１、Ｓ２が設けられるとともに、これら位置センサＳ１、Ｓ２に対応して出力軸４２と一体回転する４８極の多極マグネット（図示略）が更に設けられている。これら位置センサＳ１、Ｓ２は、４８極の多極マグネットの磁気に応じてパルス状の信号、すなわち理論ハイレベル信号「Ｈ」と理論ローレベル信号「Ｌ」とを交互に出力する。尚、こうしたパルス信号の波形を得ることができるように、位置センサＳ１は出力軸４２の回転方向において位置センサＳ２から１７６．２５°を隔てて配置されている。従って、位置センサＳ１、Ｓ２のうちの１つから出力されるパルス信号のエッジは出力軸４２の７．５°回転毎に発生する。また、位置センサＳ２からのパルス信号は、その位相が、位置センサＳ１からのパルス信号に対し、出力軸４２の３．７５°回転分だけ進み側及び遅れ側となるように設定されている。

ここで、電気角センサＤ１〜Ｄ３から出力される各パルス信号を重ね合わせたパルス信号のエッジ間隔が１５°であるのに対し、位置センサＳ１、Ｓ２から出力される各パルス信号を重ね合わせたパルス信号のエッジ間隔は３．７５°である。従って、電気角センサＤ１〜Ｄ３の上記重ね合わせたパルス信号のエッジ発生から次回のエッジ発生までに、位置センサＳ１、Ｓ２の上記重ね合わせたパルス信号のエッジが４回発生するようになっている。

これら電気角センサＤ１〜Ｄ３及び位置センサＳ１、Ｓ２から出力されたパルス信号は電子制御装置５に取り込まれる。
電子制御装置５は、プログラムによって数値計算や論理演算等を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）５１、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）５２、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）５３、学習制御により得られた基準位置等を記憶する書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）５４を備えている。

また、電子制御装置５には、車両のアクセルペダルの開度を検出するアクセルセンサ６１や、内燃機関１のクランクシャフトの回転位相を検出するクランク角センサ６２等、機関運転状態を検出する各種センサ６が接続されている。電子制御装置５は、機関運転状態に基づき吸気バルブの最大リフト量の制御目標値を設定するとともに、上述した電気角センサＤ１〜Ｄ３及び位置センサＳ１、Ｓ２によって出力されたパルス信号に基づいてモータ４１の回転位相、すなわちコントロールシャフト３の絶対位置を検出するようにしている。

次に、モータ４１の回転位相を検出する手順について、図２及び図３を参照して詳細に説明する。
図２（ａ）〜（ｅ）に、モータ４１の回転時において電気角センサＤ１〜Ｄ３、及び位置センサＳ１、Ｓ２が出力するパルス信号の波形を併せ示す。また、図２（ｆ）〜（ｈ）に、モータ４１の回転位相の変化に対し、電気角カウンタ値Ｅ、位置カウンタ値Ｐ、及びストロークカウンタ値Ｓの推移パターンを併せ示す。

図３（ａ）に、電気角センサＤ１〜Ｄ３の出力信号のパターンと電気角カウンタ値Ｅとの対応関係を示すとともに、図３（ｂ）に、位置センサＳ１、Ｓ２の出力信号のエッジが発生するときに位置カウンタ値Ｐが増減する態様を示す。

まず、図２を参照して各カウンタ値について説明する。
［電気角カウンタ値Ｅ］
電気角カウンタ値Ｅは、電気角センサＤ１〜Ｄ３のパルス信号に基づいて決められており、モータ４１の回転位相を表す。具体的には、図３（ａ）に示されるように、各電気角センサＤ１〜Ｄ３から各々理論ハイレベル信号「Ｈ」と理論ローレベル信号「Ｌ」とのいずれが出力されているかに応じて、電気角カウンタ値Ｅに「０」〜「５」の範囲内の連続した整数値のうちのいずれかが当てはめられる。電子制御装置５は、この電気角カウンタ値Ｅに基づきモータ４１の回転位相を検出し、モータ４１の給電相を切り替えてモータ４１を正回転或いは逆回転させる。ここで、モータ４１の正回転時には、電気角カウンタ値Ｅは「０」→「１」→「２」→「３」→「４」→「５」→「０」といった順序で順方向に変化する。一方、モータ４１の逆回転時には、電気角カウンタ値Ｅは「５」→「４」→「３」→「２」→「１」→「０」→「５」といった順序で逆方向に変化する。

［位置カウンタ値Ｐ］
位置カウンタ値Ｐは、後に詳述する出力軸４２の基準回転位相に対する出力軸４２の回転位相の変化量を表す。具体的には、図３（ｂ）に示されるように、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と立ち下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理論ハイレベル信号「Ｈ」と理論ローレベル信号「Ｌ」とのいずれが出力されているかに応じて、位置カウンタ値Ｐに対し「＋１」と「−１」とのいずれかが加算される。尚、図３（ｂ）において、「↑」はパルス信号の立ち上がりエッジを表し、「↓」はパルス信号の立ち下りエッジを表している。こうした処理を実行して得られる位置カウンタ値Ｐは、各位置センサＳ１、Ｓ２からのパルス信号のエッジを計数した値になる。

ここで、モータ４１の正回転中においては、位置カウンタ値Ｐは、図２（ｄ）及び（ｅ）に示される位置センサＳ１、Ｓ２からのパルス信号のエッジ毎に「１」ずつ加算されることにより、図２（ｇ）に示されるように増大する。

一方、モータ４１の逆回転中においては、位置カウンタ値Ｐは、図２（ｄ）及び（ｅ）に示される位置センサＳ１、Ｓ２からのパルス信号のエッジ毎に「１」ずつ減算されることにより、図２（ｇ）に示されるように減少する。

尚、この位置カウンタ値Ｐは、電子制御装置５への給電停止するための給電停止指令が出力された際に「０」にリセットされる。
従って、位置カウンタ値Ｐは、モータ４１の出力軸４２の回転位相が基準回転位相に対してどれだけ変化したか、換言すれば機関運転時における吸気バルブの最大リフト量が電子制御装置５への給電開始時における基準リフト量に対してどれだけ変化したかを表すこととなる。

ここで、吸気バルブの最大リフト量を迅速に変更すべく、位置カウンタ値Ｐを迅速に加減算する必要があることから、同位置カウンタ値Ｐは書き換え処理の速度が高いＤＲＡＭ５３に記憶されるようになっている。

［ストロークカウンタ値Ｓ］
ストロークカウンタ値Ｓは、コントロールシャフト３の係止部３１がＬｏ端側ストッパ２２に当接するまで同シャフト３を変位させたときの出力軸４２の回転位相を基準回転位相（０度）としたときのモータ４１の回転位相を表す。すなわち、電子制御装置５は、所定の学習条件が成立したときに、コントロールシャフト３の係止部３１がＬｏ端側ストッパ２２に当接するまで同シャフト３を駆動するとともに、同シャフト３の変位が停止したと判断されたとき、ストロークカウンタ値ＳをＬｏ端側ストッパ２２に対応した「０」に設定する（以下、Ｌｏ端学習と称する）。また、電子制御装置５は、位置カウンタ値Ｐをストロークカウンタ値Ｓに加算し、ストロークカウンタ値Ｓをこの加算された値に更新する。ここで、機関始動が開始されてから機関運転が停止するまでの間に少なくとも１回以上、Ｌｏ端学習を実行するべく、例えば機関始動完了から所定時間が経過したことをもって上記所定の学習条件が成立したとするようにしてもよい。

尚、車体や内燃機関１の振動により、電子制御装置の給電回路において接触不良が生じ、ＤＲＡＭ５３に対する給電の一時的な停止、いわゆる瞬断が生じることがある。この場合、瞬断の後に給電が復帰したときには、ＤＲＡＭ５３に記憶された位置カウンタ値Ｐが変化したり、失われたりするおそれがある。このため、瞬断が生じた後に給電が復帰した際には上記所定の学習条件が成立したとしてＬｏ端学習を実行することにより、ストロークカウンタ値Ｓ及び位置カウンタ値Ｐを正しい値に再設定するようにしている。

また、電子制御装置５への給電を停止するに際しては、モータ４１の操作が停止されたときのストロークカウンタ値Ｓを次回給電開始に際して初期基準回転位相ＳＧｓｔｐとして利用するために、モータ４１への操作が停止されたときのストロークカウンタ値ＳをＥＥＰＲＯＭ５４に記憶するようにしている。

従って、電子制御装置５は、ＥＥＰＲＯＭ５４に記憶された初期基準回転位相ＳＧｓｔｐとＤＲＡＭ５３に記憶された位置カウンタ値Ｐとに基づきストロークカウンタ値Ｓを算出する。そして、このストロークカウンタ値Ｓに基づいて吸気バルブの最大リフト量の実際値を算出するとともに、この実際値と機関運転状態に基づいて設定された制御目標値との乖離が小さくなるようにモータ４１の駆動制御を行なう。これにより、吸気バルブの最大リフト量を機関運転状態に適した値に変更し、内燃機関１の燃費や出力の向上を図ることができるようになる。

尚、位置カウンタ値Ｐが本発明に係る可動部材の変化量に相当し、ストロークカウンタ値Ｓが本発明に係る可動部材の絶対位置に相当する。また、基準回転位相が本発明に係る基準位置に相当し、初期基準回転位相が初期基準位置に相当する。

ところで、コントロールシャフト３やモータ４１といった各種機構において異物の噛み込みが生じることがある。この場合、その後に、所定の学習条件が成立してＬｏ端学習が行なわれると、以下の問題が生じるおそれがある。すなわち、Ｌｏ端学習において、Ｌｏ端側ストッパ２２に対して係止部３１が当接するまでコントロールシャフト３を駆動する際、同シャフト３は、Ｌｏ端側ストッパ２２によって規制されてその変位が停止する前に、上記異物によって規制されてその変位が停止することとなる。そのため、当該Ｌｏ端学習完了後においては、Ｌｏ端側ストッパ２２に対応していない位相がストロークカウンタ値Ｓの「０」とされることに基づいてコントロールシャフト３のストロークカウンタ値Ｓが算出されることから、ストロークカウンタ値Ｓと実際の位置との間にずれが生じる。その結果、機関バルブの最大リフト量を機関運転状態に適した大きさに制御することができなくなるといった問題が生じるおそれがある。特に、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内において上記Ｌｏ端側ストッパ２２に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている場合に、Ｌｏ端学習が行なわれ、誤って学習された基準回転位相に基づいて機関バルブの最大リフト量の制御が行なわれると、吸気バルブの最大リフト量が過度に大きくされる結果、吸気バルブがピストンに衝突する、所謂バルブスタンプが生じるおそれがある。従って、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内において上記Ｌｏ端側ストッパ２２に対応する部位側に異物の噛み込みが生じているいか否かを的確に判定することが望まれている。

そこで、本実施形態では、以下に説明する異物噛み込み判定処理を実行することにより、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内において上記Ｌｏ端側ストッパ２２に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている場合に、これを的確に判定するようにしている。

以下、図４及び図５を参照して本実施形態に係る異物噛み込み判定の処理手順について説明する。尚、図４及び図５に示される一連の処理は、電子制御装置５への給電中において同装置５により実行される。また、機関運転中にあっては、上述したＬｏ端学習の実行時期よりも前に本処理が実行される。

図４に示すように、この処理ではまず、ステップＳ１の処理として、初期基準回転位相ＳＧｓｔｐから、Ｌｏ端側ストッパ２２に対して係止部３１が当接するまでコントロールシャフト３を駆動する。そして、次に、ステップＳ２の処理として、コントロールシャフト３の変位が停止したと判断したときに、初期基準回転位相ＳＧｓｔｐから同シャフト３の変位が停止するまでのストロークカウンタ値Ｓの変化量（以下、片側変位量ΔＳＧｓｔｐ）を算出する。またこの処理では、コントロールシャフト３の変位が停止したと判断したときのストロークカウンタ値Ｓを「ＳＬ」として記憶する。

そして次に、ステップＳ３の処理として、Ｈｉ端側ストッパ２１に対して係止部３１が当接するまでコントロールシャフト３を駆動する。そして、次に、ステップＳ４の処理として、コントロールシャフト３の変位が停止したと判断したときに、そのときのストロークカウンタ値Ｓを「ＳＨ」として記憶する。そして次に、ステップＳ５の処理として、ステップＳ４において記憶したストロークカウンタ値ＳＨとステップＳ２において記憶したストロークカウンタ値ＳＬとの偏差（以下、総変位量ΔＳＦＵＬ（＝ＳＨ−ＳＬ））を算出する。そして次に、ステップＳ６の処理として、総変位量ΔＳＦＵＬが所定の判定値αよりも小さいか否かを判断する。所定の判定値αは、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制される可動範囲の距離の測定値に基づいて設定される値であり、工場出荷時等、可変機構の組み付け直後に測定した値が用いられている。すなわち、異物の噛み込みが生じていない場合には、上記総変位量ΔＳＦＵＬが所定の判定値αと等しくなる。

ここで、総変位量ΔＳＦＵＬが所定の判定値αよりも小さくない場合（ステップＳ６：「ＮＯ」）には、すなわち、総変位量ΔＳＦＵＬと所定の判定値αとが等しい場合には、異物の噛み込みが生じていないとして、この一連の処理を終了する（図５を併せ参照）。

一方、総変位量ΔＳＦＵＬが所定の判定値αよりも小さい場合（ステップＳ６：「ＹＥＳ」）には、少なくとも、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内において異物の噛み込みが生じているものとして、次に、ステップＳ７に進む。

これは、可変機構４の可動部、特にＨｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内において異物の噛み込みが生じている場合に、上記Ｌｏ端側ストッパ２２に対して係止部３１が当接するまでコントロールシャフト３を駆動する際、コントロールシャフト３が、上記Ｌｏ端側ストッパ２２によって規制されてその変位が停止する前に、上記異物によって規制されてその変位が停止することに着目したものである。

ステップＳ７では、ステップＳ２において算出した片側変位量ΔＳＧｓｔｐと初期基準回転位相ＳＧｓｔｐとが等しくないか否かを判断する。ここで、片側変位量ΔＳＧｓｔｐと初期基準回転位相ＳＧｓｔｐとが等しい場合（ステップＳ７：「ＮＯ」）には、次に、ステップＳ１３の処理に進む（図５参照）。

一方、片側変位量ΔＳＧｓｔｐと初期基準回転位相ＳＧｓｔｐとが等しくない場合（ステップＳ７：「ＹＥＳ」）には、総変位量ΔＳＦＵＬが上記所定の判定値αよりも小さく、且つ片側変位量ΔＳＧｓｔｐと初期基準回転位相ＳＧｓｔｐとが等しくない原因としては、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内においてＬｏ端側ストッパ２２に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている可能性が高いといえる。このことから、次に、ステップＳ８に進んで、Ｌｏ端側に異物の噛み込みが生じている旨判定する。そして次に、ステップＳ９において、初期基準回転位相ＳＧｓｔｐと片側変位量ΔＳＧｓｔｐとの偏差（＝ＳＧｓｔｐ―ΔＳＧｓｔｐ）を、異物の大きさＷとして算出する。そして次に、ステップＳ１０において、算出した異物の大きさＷが所定値β以下であるか否かを判断する。ちなみに、本実施形態では、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲の両端からそれぞれ所定値βだけ小さい範囲をコントロールシャフト３の制御範囲としている。

ここで、異物の大きさＷが所定値β以下である場合（ステップＳ１０：「ＹＥＳ」）には、異物の存在によって上記コントロールシャフト３の制御範囲が影響を受けることはないことから、次に、ステップＳ１１に進んで、コントロールシャフト３の可動範囲をＬｏ端側において算出された異物の大きさＷ分だけ小さく補正する。

一方、異物の大きさＷが所定値βよりも大きい場合（ステップＳ１０：「ＮＯ」）には、異物の存在によって上記コントロールシャフト３の制御範囲が影響を受けることとなり、先のステップＳ１１のように異物の大きさＷに基づきコントロールシャフト３の可動範囲を小さく補正したとしても、機関バルブの最大リフト量の変更を好適に行なうことができない。そこで、次に、ステップＳ１２に進んで、警告ランプを点灯し、この一連の処理を終了する。尚、警告ランプとしては、運転者が認知しやすいように、例えば車室内のインストルメントに設けることが望ましい。

図４及び図５に併せ示すように、先のステップＳ７において、片側変位量ΔＳＧｓｔｐと初期基準回転位相ＳＧｓｔｐとが等しい場合には、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内においてＨｉ端側ストッパ２１に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている可能性が高いといえる。このことから、次に、ステップＳ１３に進んで、Ｈｉ端側に異物の噛み込みが生じている旨判定する。そして、次に、ステップＳ１４において、所定の判定値αと総変位量ΔＳＦＵＬとの偏差（＝α―ΔＳＦＵＬ）を、異物の大きさＷとして算出する。そして、次に、ステップＳ１５において、算出した異物の大きさＷが所定値β以下であるか否かを判断する。

ここで、異物の大きさＷが所定値β以下である場合（ステップＳ１５：「ＹＥＳ」）には、異物の存在によって上記コントロールシャフト３の制御範囲が影響を受けることとなり、先のステップＳ１６のように異物の大きさＷに基づきコントロールシャフト３の可動範囲を小さく補正したとしても、機関バルブの最大リフト量の変更を好適に行なうことができない。そこで、次に、ステップＳ１６に進んで、コントロールシャフト３の可動範囲をＨｉ端側において算出された異物の大きさＷ分だけ小さく補正する。

一方、異物の大きさＷが所定値βよりも大きい場合（ステップＳ１５：「ＮＯ」）には、異物の存在によって上記コントロールシャフト３の制御範囲が影響を受けることから、次に、ステップＳ１７に進んで、警告ランプを点灯し、この一連の処理を終了する。

次に、図６及び図７を参照して、本実施形態の作用について説明する。
図６（ａ）に示すように、異物の噛み込みが生じていない場合には、総変位量ΔＳＦＵＬ１（＝ＳＨ１−ＳＬ１、ＳＬ１＝０）が所定の判定値αと等しくなる（先の図４、ステップＳ６：「ＮＯ」）。

一方、図６（ｂ）、（ｃ）にそれぞれ示すように、Ｌｏ端側に異物の噛み込みが生じている場合には、総変位量ΔＳＦＵＬ２（＝ＳＨ２−ＳＬ２）、ΔＳＦＵＬ３（＝ＳＨ３−ＳＬ３）が所定の判定値αよりも小さくなる（ステップＳ６：「ＹＥＳ」）。またこの場合、片側変位量ΔＳＧｓｔｐ２、ΔＳＧｓｔｐ３がそれぞれ初期基準回転位相ＳＧｓｔｐよりも小さく、片側変位量ΔＳＧｓｔｐ２、ΔＳＧｓｔｐ３と初期基準回転位相ＳＧｓｔｐとは等しくない（ステップＳ７：「ＹＥＳ」）。

ここで、図６（ｂ）に示す異物の噛み込みの場合、初期基準回転位相ＳＧｓｔｐと片側変位量ΔＳＧｓｔｐ２との偏差（＝ＳＧｓｔｐ―ΔＳＧｓｔｐ２）として算出される異物の大きさＷ２は所定値β以下であることから（ステップＳ１０：「ＹＥＳ」）、コントロールシャフト３の制御範囲が影響を受けることはない。そこで、この異物の大きさＷ２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲が新たな可動範囲とされる（ステップＳ１１）。

これに対して、図６（ｃ）に示す異物の噛み込みの場合、初期基準回転位相ＳＧｓｔｐと片側変位量ΔＳＧｓｔｐ３との偏差（＝ＳＧｓｔｐ―ΔＳＧｓｔｐ３）として算出される異物の大きさＷ３は所定値βよりも大きいことから（ステップＳ１０：「ＮＯ」）、コントロールシャフト３の制御範囲に影響を及ぼすこととなる。そこで、この場合には、コントロールシャフト３の可動範囲が補正されることなく、警告ランプが点灯されることとなる（ステップＳ１２）。

次に、図７（ｂ）、（ｃ）にそれぞれ示すように、Ｈｉ端側に異物の噛み込みが生じている場合には、総変位量ΔＳＦＵＬ４（＝ＳＨ４−ＳＬ４）、ΔＳＦＵＬ５（＝ＳＨ５−ＳＬ５）が所定の判定値αよりも小さくなる（ステップＳ６：「ＹＥＳ」）。またこの場合、片側変位量ΔＳＧｓｔｐ４、ΔＳＧｓｔｐ５と初期基準回転位相ＳＧｓｔｐとが等しくなる（ステップＳ７：「ＮＯ」）。

ここで、図７（ｂ）に示す異物の噛み込みの場合、所定の判定値αと総変位量ΔＳＦＵＬ４との偏差（＝α―ΔＳＦＵＬ４）として算出される異物の大きさＷ４は所定値β以下であることから（ステップＳ１５：「ＹＥＳ」）、コントロールシャフト３の制御範囲が影響を受けることはない。そこで、この異物の大きさＷ２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲が新たな可動範囲とされる（ステップＳ１６）。

これに対して、図７（ｃ）に示す異物の噛み込みの場合、所定の判定値αと総変位量ΔＳＦＵＬ５との偏差（＝α―ΔＳＦＵＬ５）として算出される異物の大きさＷ５は所定値βよりも大きいことから（ステップＳ１５：「ＮＯ」）、コントロールシャフト３の制御範囲に影響を及ぼすこととなる。そこで、この場合には、コントロールシャフト３の可動範囲が補正されることなく、警告ランプが点灯されることとなる（ステップＳ１７）。

以上説明した本実施形態に係る可変機構の制御装置によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、電子制御装置５を通じて、同装置５に対する給電時に、直前の給電停止に際して学習した初期基準回転位相ＳＧｓｔｐからＬｏ端側ストッパ２２に対して係止部３１が当接するまでコントロールシャフト３を駆動するとともに、当該初期基準回転位相ＳＧｓｔｐから同シャフト３の変位が停止したと判断されるまでの同シャフト３の変位量である片側変位量ΔＳＧｓｔｐを算出するようにしている。そして、当該片側変位量ΔＳＧｓｔｐが当該初期基準回転位相ＳＧｓｔｐよりも小さい場合に（ΔＳＧｓｔｐ＜ＳＧｓｔｐ）、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内においてＬｏ端側ストッパ２２に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定するようにしている。

上記実施形態によれば、電子制御装置５に対する給電停止が行なわれると、これに伴いそのときのコントロールシャフト３の絶対位置を示すストロークカウンタ値Ｓが初期基準回転位相ＳＧｓｔｐとして学習される。そして、その後において電子制御装置５に対する給電が行なわれると、直前の給電停止に際して学習した初期基準回転位相ＳＧｓｔｐから上記Ｌｏ端側ストッパ２２に対して係止部３１が当接するまでコントロールシャフト３が駆動され、当該初期基準回転位相ＳＧｓｔｐからコントロールシャフト３の変位が停止したと判断されるまでの同シャフト３の変位量が片側変位量ΔＳＧｓｔｐとして算出される。ここで、上記給電停止の直前の給電時において上記所定の学習条件の成立に伴い基準位置が学習された後に上述したような異物の噛み込みが生じた場合には、上記片側変位量ΔＳＧｓｔｐは初期基準回転位相ＳＧｓｔｐよりも小さくなる。従って、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内において上記Ｌｏ端側ストッパ２２に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている場合には、これを的確に判定することができるようになる。

（２）本実施形態では、Ｌｏ端側ストッパ２２に対して係止部３１が当接するまでコントロールシャフト３を駆動し、同シャフト３の変位が停止したと判断されたときのストロークカウンタ値ＳＬを算出するとともに、Ｈｉ端側ストッパ２１に対して係止部３１が当接するまでコントロールシャフト３を駆動し、同シャフト３の変位が停止したと判断されたときの同シャフト３のストロークカウンタ値ＳＨを算出して、これらストロークカウンタ値ＳＬ，ＳＨの偏差である総変位量ΔＳＦＵＬ（＝ＳＨ−ＳＬ）を算出するようにしている。そして、当該総変位量ΔＳＦＵＬが所定の判定値αよりも小さい場合に（ΔＳＦＵＬ＜α）、片側変位量ΔＳＧｓｔｐと初期基準回転位相ＳＧｓｔｐとの比較に基づき異物の噛み込みについての判定を行なうようにしている。また、所定の判定値αを、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制される可動範囲の距離の測定値に基づいて設定している。

電気角センサＤ１〜Ｄ３や位置センサＳ１、Ｓ２の特性の変化等に起因して、算出されるストロークカウンタ値Ｓ（コントロールシャフト３の絶対位置）と実際の位置との間にずれが生じる場合がある。そして、こうしたずれが生じている場合には、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内において上記Ｌｏ端側ストッパ２２に対応する部位側に異物の噛み込みが生じていない場合であっても、上記片側変位量ΔＳＧｓｔｐが初期基準回転位相ＳＧｓｔｐよりも小さくなる結果、異物の噛み込みが生じているとの誤判定がなされるおそれがある。

この点、上記実施形態によれば、算出した総変位量ΔＳＦＵＬが所定の判定値αよりも小さい場合に（ΔＳＦＵＬ＜α）、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内に異物の噛み込みが生じている可能性が高いとして、上記片側変位量ΔＳＧｓｔｐと初期基準回転位相ＳＧｓｔｐとの比較に基づく判定が行なわれる。これにより、異物の噛み込みが生じていないにもかかわらず、異物の噛み込みが生じているとの誤判定がなされることを抑制することができるようになる。

（３）本実施形態では、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内においてＬｏ端側ストッパ２２に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定された場合には、初期基準回転位相ＳＧｓｔｐと片側変位量ΔＳＧｓｔｐとの偏差（＝ＳＧｓｔｐ−ΔＳＧｓｔｐ）に基づいて異物の大きさＷを算出するようにしている。そして、算出された異物の大きさＷに基づいてコントロールシャフト３の可動範囲を小さく補正するようにしている。

Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内においてＬｏ端側ストッパ２２に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定された後、可変機構４の駆動制御をそのまま継続した場合には、以下の問題が生じるおそれがある。すなわち、当該判定後に、上記所定の学習条件の成立に伴い新たに基準位置を学習すると、当該学習完了後においては、この新たに学習した基準位置に基づいて算出されるストロークカウンタ値Ｓと実際の位置との間に異物の噛み込みに起因したずれが生じる。その結果、機関バルブの最大リフト量の変更を好適に行なうことができなくなるといった問題が生じる。

この点、上記実施形態によれば、上記所定の学習条件の成立に伴い基準位置の学習を行なう際に、算出した異物の大きさＷに基づいてコントロールシャフト３の可動範囲が小さく補正されることとなる。従って、当該判定後に、上記所定の学習条件の成立に伴い基準位置の学習を行なったとしても、当該学習完了後において、この新たに学習した基準位置に基づいて算出されるストロークカウンタ値Ｓと実際の位置との間にずれが生じることを抑制することができるようになる。また、噛み込んでいる異物が大きいほど、初期基準回転位相ＳＧｓｔｐに対して片側変位量ΔＳＧｓｔｐが小さく算出されることとなることから、初期基準回転位相ＳＧｓｔｐと片側変位量ΔＳＧｓｔｐとの偏差に基づいて異物の大きさＷを的確に算出することができる。

（４）本実施形態では、算出された異物の大きさＷが所定値βよりも大きい場合には警告指令を出力するようにしている。
Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内においてＬｏ端側ストッパ２２に対応する部位側に噛み込んでいる異物の大きさＷが算出され、同異物の大きさＷに基づいてコントロールシャフト３の可動範囲が小さく補正されたとしても、そもそも異物の大きさＷが過度に大きい場合には、機関バルブの最大リフト量の変更を好適に行なうことができない。

この点、上記実施形態によれば、算出された異物の大きさＷが所定値βよりも大きい場合には警告指令が出力されることから、機関バルブの最大リフト量の変更を好適に行なうことができない場合には、こうした状況を運転者に対して早期に認知させることができるようになる。

（５）本実施形態では、総変位量ΔＳＦＵＬが所定の判定値αよりも小さい場合に、片側変位量ΔＳＧｓｔｐと初期基準回転位相ＳＧｓｔｐとが等しい場合には（ΔＳＧｓｔｐ＝ＳＧｓｔｐ）、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内においてＨｉ端側ストッパ２１に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定するようにしている。

総変位量ΔＳＦＵＬが上記所定の判定値αよりも小さく、且つ片側変位量ΔＳＧｓｔｐと初期基準回転位相ＳＧｓｔｐとが等しい場合、この原因としては、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内においてＨｉ端側ストッパ２１に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている可能性が高い。この点、上記実施形態によれば、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内においてＨｉ端側ストッパ２１に対応する部位側に異物の噛み込みが生じていることを的確に判定することができるようになる。

（６）本実施形態では、Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内においてＨｉ端側ストッパ２１に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定された場合には、所定の判定値αと総変位量ΔＳＦＵＬとの偏差（＝α―ΔＳＦＵＬ）に基づいて異物の大きさＷを算出するようにしている。そして、算出された異物の大きさＷに基づいてコントロールシャフト３の可動範囲を小さく補正するようにしている。

Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内においてＨｉ端側ストッパ２１に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定された後、可変機構４の駆動制御をそのまま継続した場合には、以下の問題が生じるおそれがある。すなわち、電子制御装置５は、可動範囲内全体においてコントロールシャフト３の駆動を許可することから、例えば上記Ｈｉ端側ストッパ２１に係止部３１が当接するまでコントロールシャフト３を駆動しようとすると、上記異物によってコントロールシャフト３の変位が規制されることとなり、機関バルブの最大リフト量の変更を好適に行なうことができなくなるといった問題が生じる。

この点、上記実施形態によれば、算出した異物の大きさＷに基づいてコントロールシャフト３の可動範囲が小さく補正される。これにより、電子制御装置５は、上記Ｈｉ端側ストッパ２１に対応する部位側が小さく補正された可動範囲内においてコントロールシャフト３を駆動するようになる。従って、噛み込んでいる異物を考慮して可動範囲を的確に補正することができ、機関バルブの最大リフト量の変更を好適に行なうことができなくなることを抑制することができるようになる。また、噛み込んでいる異物が大きいほど、所定の判定値αに対して総変位量ΔＳＦＵＬが小さく算出されることとなることから、所定の判定値αと総変位量ΔＳＦＵＬとの偏差に基づいて異物の大きさＷを的確に算出することができる。

（７）本実施形態では、電子制御装置５を通じて、算出された異物の大きさＷが所定値βよりも大きい場合には警告指令を出力するようにしている。
Ｈｉ端側ストッパ２１及びＬｏ端側ストッパ２２によって規制されるコントロールシャフト３の可動範囲内においてＨｉ端側ストッパ２１に対応する部位側に噛み込んでいる異物の大きさＷが算出され、同異物の大きさＷに基づいてコントロールシャフト３の可動範囲が小さく補正されたとしても、そもそも異物の大きさが過度に大きい場合には、機関バルブの最大リフト量の変更を好適に行なうことができない。

この点、上記実施形態によれば、算出された異物の大きさＷが所定値βよりも大きい場合には警告指令が出力されることから、機関バルブの最大リフト量の変更を好適に行なうことができない場合には、こうした状況を運転者に対して早期に認知させることができるようになる。

尚、本発明にかかる可変機構の制御装置は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。

・上記実施形態では、総変位量ΔＳＦＵＬが所定の判定値αよりも小さい場合に、片側変位量ΔＳＧｓｔｐと初期基準回転位相ＳＧｓｔｐとが等しい場合には（ΔＳＧｓｔｐ＝ＳＧｓｔｐ）、上記可動範囲内においてＨｉ端側ストッパ２１に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定するようにした。すなわち、上記可動範囲内においてＬｏ端側及びＨｉ端側のいずれか一方に異物が噛み込んでいる状態を的確に把握するようにしている。ところで、上記可動範囲内においてＬｏ端側及びＨｉ端側の双方に異物が噛み込んでいる状態が生じ得るが、上記実施形態では、これを的確に把握することができない。そこで、上記判定態様に代えて以下の判定態様を採用するようにすればよい。すなわち、総変位量ΔＳＦＵＬが所定の判定値αよりも小さい場合に、初期基準回転位相ＳＧｓｔｐと片側変位量ΔＳＧｓｔｐとの偏差（以下、片側偏差Ａ（＝ＳＧｓｔｐ−ΔＳＧｓｔｐ））が、所定の判定値αと総変位量ΔＳＦＵＬとの偏差（以下、総偏差Ｂ（＝α―ΔＳＦＵＬ））よりも小さい場合には（Ａ＜Ｂ）、上記可動範囲内においてＨｉ端側ストッパ２１に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定するようにすればよい。これにより、片側変位量ΔＳＧｓｔｐと初期基準回転位相ＳＧｓｔｐとが等しくない場合（ΔＳＧｓｔｐ≠ＳＧｓｔｐ）、すなわちＬｏ端側に異物が噛み込んでいる場合であっても、Ｈｉ端側に異物が噛み込んでいる場合には、こうした状態を的確に把握することができるようになる。

また、この場合、上記可動範囲内においてＨｉ端側ストッパ２１に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定された場合に、上記総偏差Ｂと上記片側偏差Ａとの偏差（＝Ｂ−Ａ）に基づいて異物の大きさＷを算出し、同異物の大きさＷに基づいてコントロールシャフトの可動範囲を小さく補正するようにすればよい。

・上記実施形態では、噛み込んでいる異物の大きさＷを算出するとともに、異物の大きさに基づいて、コントロールシャフト３の可動範囲を小さく補正するか、警告ランプを点灯させるかを選択的に実行するようにした。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、異物の大きさを算出することなく、Ｌｏ端側、或いはＨｉ端側に異物の噛み込みが生じている旨判定した場合に、そのことをもって警告ランプを点灯させるようにすることもできる。

・上記実施形態によるように、総変位量ΔＳＦＵＬを算出し、この総変位量ΔＳＦＵＬが所定の判定値αよりも小さい場合に、コントロールシャフト３の上記可動範囲内に異物の噛み込みが生じている可能性が高いとして、上記片側変位量ΔＳＧｓｔｐと初期基準回転位相ＳＧｓｔｐ（片側距離）との比較に基づく判定を行なうようにすることが、異物の噛み込みが生じていないにもかかわらず、電気角センサＤ１〜Ｄ３や位置センサＳ１、Ｓ２の特性の変化等に起因して異物の噛み込みが生じているとの誤判定がなされることを抑制する上では望ましい。しかしながら、こうした電気角センサＤ１〜Ｄ３や位置センサＳ１、Ｓ２の特性の変化等に起因して算出されるストロークカウンタ値Ｓ（コントロールシャフト３の絶対位置）と実際の位置との間にずれが生じていることを別の構成により把握することができる場合には、上記実施形態にて例示した総変位量ΔＳＦＵＬの算出、及び総変位量ΔＳＦＵＬと所定の判定値αとの比較を割愛するようにしてもよい。

・上記実施形態では、本発明を内燃機関の吸気バルブの最大リフト量を変更する可変機構の制御装置に適用したものについて例示したが、本発明に係る可変機構はこれに限られるものではない。他に例えば、排気バルブの最大リフト量を変更するものとしてもよい。また、本発明に係る可変機構は内燃機関のバルブ特性を変更するものに限定されるものではなく、アクチュエータによる可動部材の駆動を通じて制御対象の所定の機械的特性を変更する可変機構ものであればよい。

１…内燃機関、２…シリンダヘッドカバー、２１…Ｈｉ端側ストッパ（他方の規制部材）、２２…Ｌｏ端側ストッパ（一方の規制部材）、３…コントロールシャフト（可動部材）、３１…係止部、４…可変機構、４１…モータ（アクチュエータ）、４２…出力軸（アクチュエータ）、４３…変換機構（アクチュエータ）、５…電子制御装置（変位量算出部、絶対位置算出部、駆動制御部、学習部、片側変位量算出部、片側距離算出部、判定部、総変位量算出部、）、５１…ＣＰＵ、５２…ＲＯＭ、５３…ＤＲＡＭ、５４…ＥＥＰＲＯＭ、６…各種センサ、６１…アクセルセンサ、６２…クランク角センサ。

Claims (10)

1. ２つの規制部材の間で往復動可能に設けられる係止部を有する可動部材と、前記可動部材を駆動するアクチュエータとを有し、前記アクチュエータによる前記可動部材の駆動を通じて制御対象の所定の機械的特性を変更する可変機構の制御装置であって、基準位置からの前記可動部材の変位量を算出する変位量算出部と、前記基準位置と同基準位置からの前記可動部材の変位量とに基づいて前記可動部材の絶対位置を算出する絶対位置算出部と、前記絶対位置に基づいて前記アクチュエータによる前記可動部材の駆動制御を行なう駆動制御部と、所定の条件が成立したときに前記２つの規制部材のうちの一方の規制部材に対して前記係止部が当接するまで前記可動部材を駆動するとともに同可動部材の変位が停止したと判断されたときの同可動部材の絶対位置を当該一方の規制部材に対応した基準位置として学習するとともに、前記制御装置への給電停止に際して前記アクチュエータの駆動が停止したときの前記可動部材の絶対位置を初期基準位置として学習する学習部と、を備える可変機構の制御装置において、
   前記制御装置に対する給電時に、直前の給電停止に際して学習した初期基準位置から前記一方の規制部材に対して前記係止部が当接するまで前記可動部材を駆動するとともに、当該初期基準位置から前記可動部材の変位が停止したと判断されるまでの前記可動部材の変位量である片側変位量を算出する片側変位量算出部と、
   当該初期基準位置から、当該初期基準位置の学習前において前記所定の条件の成立に伴い学習した基準位置までの距離である片側距離を算出する片側距離算出部と、
   前記２つの規制部材のうちの一方の規制部材に対して前記係止部が当接するまで前記可動部材を駆動し、前記可動部材の変位が停止したと判断されたときの同可動部材の絶対位置を算出するとともに、前記２つの規制部材のうちの他方の規制部材に対して前記係止部が当接するまで前記可動部材を駆動し、前記可動部材の変位が停止したと判断されたときの同可動部材の絶対位置を算出して、これら２つの絶対位置の間における前記可動部材の変位量である総変位量を算出する総変位量算出部と、
   前記総変位量が所定の判定値よりも小さい場合において、当該片側変位量が前記片側距離よりも小さい場合に、前記２つの規制部材によって規制される前記可動部材の可動範囲内において前記一方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定する判定部を備える
   ことを特徴とする可変機構の制御装置。
2. 請求項１に記載の可変機構の制御装置において、
   前記所定の判定値は、前記２つの規制部材によって規制される可動範囲の距離の測定値に基づいて設定される
   ことを特徴とする可変機構の制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の可変機構の制御装置において、
   前記判定部により、前記２つの規制部材によって規制される前記可動部材の可動範囲内において一方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定された場合には、前記片側距離と前記片側変位量との偏差に基づいて前記異物の大きさを算出し、同異物の大きさに基づいて前記可動部材の可動範囲を小さく補正する
   ことを特徴とする可変機構の制御装置。
4. 請求項３に記載の可変機構の制御装置において、
   前記算出された異物の大きさが所定値よりも大きい場合には警告指令を出力する
   ことを特徴とする可変機構の制御装置。
5. 請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の可変機構の制御装置において、
   前記所定の判定値は、前記２つの規制部材によって規制される可動範囲の距離の測定値に基づいて設定され、
   前記判定部は、前記総変位量が前記所定の判定値よりも小さい場合に、前記片側変位量と前記片側距離とが等しい場合には、前記２つの規制部材によって規制される前記可動部材の可動範囲内において他方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定する
   ことを特徴とする可変機構の制御装置。
6. 請求項５に記載の可変機構の制御装置において、
   前記判定部により、前記２つの規制部材によって規制される前記可動部材の可動範囲内において他方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定された場合には、前記所定の判定値と前記総変位量との偏差に基づいて前記異物の大きさを算出し、同異物の大きさに基づいて前記可動部材の可動範囲を小さく補正する
   ことを特徴とする可変機構の制御装置。
7. 請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の可変機構の制御装置において、
   前記所定の判定値は、前記２つの規制部材によって規制される可動範囲の距離の測定値に基づいて設定され、
   前記判定部は、前記総変位量が前記所定の判定値よりも小さい場合に、前記片側距離と前記片側変位量との偏差が、前記所定の判定値と前記総変位量との偏差よりも小さい場合には、前記２つの規制部材によって規制される前記可動部材の可動範囲内において他方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定する
   ことを特徴とする可変機構の制御装置。
8. 請求項７に記載の可変機構の制御装置において、
   前記判定部により、前記２つの規制部材によって規制される前記可動部材の可動範囲内において他方の規制部材に対応する部位側に異物の噛み込みが生じている旨判定された場合には、前記所定の判定値と前記総変位量と、前記片側距離と前記片側変位量との偏差である片側偏差との偏差である総偏差との偏差に基づいて前記異物の大きさを算出し、同異物の大きさに基づいて前記可動部材の可動範囲を小さく補正する
   ことを特徴とする可変機構の制御装置。
9. 請求項６又は請求項８に記載の可変機構の制御装置において、
   前記算出された異物の大きさが所定値よりも大きい場合には警告指令を出力する
   ことを特徴とする可変機構の制御装置。
10. 請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の可変機構の制御装置において、
    前記可変機構は内燃機関のバルブ特性を変更する
    ことを特徴とする可変機構の制御装置。

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