(57)【要約】【課題】アクチュエータやリフト量変更機構の耐久性の低下を抑制しつつ、位置検出値を速やかに補正して燃料消費量の増大やエミッションの悪化を抑制することのできる内燃機関の可変動弁装置を提供する。【解決手段】電子制御装置１００は位置センサＳ４，Ｓ５から出力されるパルス信号に基づいて位置カウント値を計数し、その値に基づいてリフト量変更機構３００の制御軸３４０の位置を示す位置検出値を算出するとともに、算出される位置検出値を目標の位置に対応する値に近づけるようにモータ２１０を駆動する。電子制御装置１００には所定の回転位相に対応する位置検出値の値が基準値として予め記憶されており、電子制御装置１００は電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３のパルス信号に基づいて生成される電気角カウント値に基づいてモータ２１０が所定の回転位相にあることが判定されたときに位置検出値を基準値に近づけるように補正する学習処理を行う。【選択図】図３
2010180865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御軸の軸方向の位置に対応して機関バルブの作用角及びリフト量を変化させるリフト量変更機構と、モータの回転運動を前記制御軸の直線運動に変換して同制御軸を軸方向に変位させるアクチュエータと、前記モータの回転に伴ってパルス信号を出力する位置センサとを備え、同位置センサによって出力されるパルス信号に基づいて前記制御軸の基準位置からの変位量に相当する位置カウント値を計数して同位置カウント値に基づいて前記制御軸の位置を示す位置検出値を算出し、同位置検出値を目標の作用角及びリフト量に対応する値に近づけるように前記モータを駆動する内燃機関の可変動弁装置において、
前記モータが所定の回転位相にあることを判定する回転位相判定手段を備え、前記所定の回転位相に対応する位置検出値の値を基準値として予め記憶し、前記モータが前記所定の回転位相にあることが判定されたときに、前記位置検出値を前記基準値に近づけるように補正する学習処理を行う
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記回転位相判定手段は、前記モータの駆動に際して同モータの通電相を切り替えるために参照する電気角カウント値を生成するために前記モータの回転に伴ってパルス信号を出力する電気角センサを含み、前記モータが前記所定の回転位相以外の回転位相にあるときには前記モータの回転に伴って前記電気角カウント値が所定の変化態様で周期的に変化する一方、前記モータが前記所定の回転位相にあるときには前記モータの回転に伴って前記電気角カウント値が前記所定の変化態様とは異なる変化態様で変化するように構成されており、
前記電気角カウント値の変化態様が前記所定の変化態様と異なっていることに基づいて前記モータの回転位相が前記所定の回転位相であることを判定する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記回転位相判定手段は、Ｎ極とＳ極とが交互になるように８つの磁極が円形に配設されたロータと、前記各磁極と対向可能な位置に位相をずらして設けられた３つの前記電気角センサとを含んで構成された８極３相電気角カウンタであり、
前記ロータにおける前記８つの磁極の配列が、前記所定の回転位相に対応する部位において不均一にされてなる
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記モータの回転位相が前記所定の回転位相にあるときには、前記位置カウント値の変化に基づいて前記モータの通電相を切り替える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記所定の回転位相は、機関始動に伴って前記機関バルブの作用角及びリフト量が変更されるときに前記位置検出値が取り得る値の中に同所定の回転位相に対応する位置検出値の値が含まれるように設定されており、
機関始動に伴って前記機関バルブの作用角及びリフト量が変更されるときに前記位置検出値が取り得る値のうち、前記所定の回転位相に対応する位置検出値の値が、前記基準値として予め記憶されている
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記学習処理は、内燃機関が始動されてから同学習処理が一度も行われていないことを条件に実行される
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は機関バルブの作用角及びリフト量を変更するリフト量変更機構を備える内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機関バルブの作用角及びリフト量を変更するリフト量変更機構として、制御軸を軸方向に変位させることにより作用角及びリフト量を変更するものが知られている。このリフト量変更機構は、制御軸が軸方向の一方に向かって変位したときに作用角及びリフト量を増大させ、同制御軸が軸方向の他方に向かって変位したときに作用角及びリフト量を減少させる。
【０００３】
こうしたリフト量変更機構を備える内燃機関の可変動弁装置は、モータの回転運動を出力軸の直線運動に変換して出力するアクチュエータを有しており、モータを制御して同アクチュエータの出力軸に連結された制御軸を軸方向に変位させることによって機関バルブの作用角及びリフト量を制御する。
【０００４】
このような可変動弁装置には、モータの回転に伴ってパルス信号を出力する位置センサが設けられており、可変動弁装置はこの位置センサから出力されるパルス信号に基づいて位置カウント値を計数し、この位置カウント値に基づいて制御軸の位置を示す位置検出値を算出している。すなわち、制御軸の変位量はモータの回転角に比例して変化するため、この関係を利用してモータの回転角及び回転方向に対応して増減する位置カウント値に基づいて基準位置からの制御軸の変位量を推定し、これに基づいて制御軸の位置を示す位置検出値を算出して制御軸の位置を検知するようにしている。
【０００５】
そして、可変動弁装置は、こうして検知される制御軸の位置を、目標とする作用角及びリフト量に対応する位置に近づけるようにモータの駆動量をフィードバック制御することにより、機関バルブの作用角及びリフト量を変更する。
【０００６】
ところで、機関停止中には可変動弁装置による位置カウント値の計数が行われていないため、機関停止中に制御軸が変位すると、その変位が位置検出値に反映されず、位置検出値と実際の制御軸の位置とが対応しなくなってしまう。その結果、次に内燃機関が運転されるときに適切に作用角及びリフト量を制御することができなくなってしまう。
【０００７】
尚、リフト量変更機構の制御軸には機関バルブを閉弁方向に付勢するバルブスプリングの付勢力が常に作用している。そのため、潤滑油の温度が高く、リフト量変更機構におけるフリクションが低下している場合や、機関停止状態が長時間継続した場合等には、バルブスプリングの付勢力によって制御軸が作用角及びリフト量を減少させる方向に駆動され、上記のように機関停止中に制御軸が変位してしまうことがある。
【０００８】
これに対して特許文献１に記載の内燃機関の可変動弁装置にあっては、リフト量変更機構の制御軸を軸方向の一方に向かって変位させ、制御軸が可動限界位置に到達して他の部材に当接し、変位しなくなったときに、位置検出値の値を補正する突き当て学習を行うようにしている。こうした突き当て学習を実行すれば、制御軸が可動限界位置にあるときに同可動限界位置を基準として位置検出値を正確に補正することができるため、位置検出値のずれを解消して可変動弁装置が検知している制御軸の位置と、実際の制御軸の位置とのずれを解消することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７‐１８７０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、こうした突き当て学習にあっては、制御軸が可動限界位置まで駆動されるため、機関バルブの作用角及びリフト量が最大又は最小になるまで変更されることとなる。そのため、機関運転中にこのような突き当て学習を行った場合には、それに伴う機関バルブの作用角及びリフト量の変化によって以下のような不都合が生じてしまう。
【００１１】
例えば、吸気バルブの作用角及びリフト量を変更する可変動弁装置において、作用角及びリフト量を減少させる方向に制御軸を変位させて突き当て学習を行った場合には、学習が完了するまでの間、吸気バルブの作用角及びリフト量が減少された状態となる。その結果、学習が完了するまでの間は吸入空気量が制限され、機関出力が大幅に低下してしまうこととなる。
【００１２】
また、吸気バルブの作用角及びリフト量を増大させる方向に制御軸を変位させて突き当て学習を行った場合には、これに伴って吸気バルブの作用角及びリフト量が増大し、排気バルブとのオーバーラップが増大することとなる。そのため、低負荷時にこうした突き当て学習を行った場合には、オーバーラップの増大に伴って機関燃焼が不安定になってしまい、失火が生じやすくなってしまう。
【００１３】
こうした不都合の発生を抑制すべく、機関運転に伴って作用角及びリフト量を最大又は最小にする必要が生じたときにのみ突き当て学習を行うようにすることも考えられる。しかしながら、こうした構成を採用した場合には、突き当て学習の実行機会が少なくなり、機関バルブの作用角及びリフト量を適切に制御することができない状態が継続して燃料消費量の増大や出力の低下を招くこととなる。
【００１４】
尚、突き当て学習にあっては、上記のように制御軸が可動限界位置に到達して他の部材に当接し、変位しなくなるまでモータを駆動し続ける。そのため、突き当て学習を実行する度に制御軸が可動限界位置において他の部材と当接することとなり、その際に生じる衝撃によってアクチュエータやリフト量変更機構の耐久性が低下する懸念がある。こうした耐久性の低下は、上記のように吸気バルブの作用角及びリフト量を変更する可変動弁装置のみならず、排気バルブの作用角及びリフト量を変更する可変動弁装置にあっても同様に生じ得るものである。
【００１５】
この発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的はアクチュエータやリフト量変更機構の耐久性の低下を抑制しつつ、位置検出値を速やかに補正して燃料消費量の増大やエミッションの悪化を抑制することのできる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
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、制御軸の軸方向の位置に対応して機関バルブの作用角及びリフト量を変化させるリフト量変更機構と、モータの回転運動を前記制御軸の直線運動に変換して同制御軸を軸方向に変位させるアクチュエータと、前記モータの回転に伴ってパルス信号を出力する位置センサとを備え、同位置センサによって出力されるパルス信号に基づいて前記制御軸の基準位置からの変位量に相当する位置カウント値を計数して同位置カウント値に基づいて前記制御軸の位置を示す位置検出値を算出し、同位置検出値を目標の作用角及びリフト量に対応する値に近づけるように前記モータを駆動する内燃機関の可変動弁装置において、前記モータが所定の回転位相にあることを判定する回転位相判定手段を備え、前記所定の回転位相に対応する位置検出値の値を基準値として予め記憶し、前記モータが前記所定の回転位相にあることが判定されたときに、前記位置検出値を前記基準値に近づけるように補正する学習処理を行うことをその要旨とする。
【００１７】
上記構成によれば、モータが所定の回転位相にあるときに、実際に算出された位置検出値と、同所定の回転位相に対応する位置検出値として予め記憶されている基準値とが比較され、位置検出値をこの基準値に近づけるように補正する学習処理が実行される。すなわち、上記請求項１に記載の構成によれば、モータの回転位相が所定の回転位相であることが判定されたときに位置検出値と基準値とを比較することにより、制御軸を可動限界位置まで変位させずに、位置検出値のずれの量を把握することができる。そして、位置検出値を基準値に近づけるように補正する学習処理を実行することにより、位置検出値のずれを小さくすることができる。そのため、学習の実行に伴って制御軸が他の部材と衝突することが避けられない突き当て学習を実行する従来の可変動弁装置とは異なり、制御軸を他の部材に衝突させることなく学習処理を実行することができ、アクチュエータやリフト量変更機構の耐久性の低下を抑制することができる。
【００１８】
また、作用角及びリフト量を最大又は最小にする必要があるために実行機会が制限されてしまう突き当て学習を行う従来の可変動弁装置とは異なり、上記請求項１に記載の可変動弁装置によれば、機関運転中にモータの回転位相が所定の回転位相になったときに学習処理を行うことができる。そのため、突き当て学習を行う従来の可変動弁装置と比較して機関運転中の学習処理の実行機会が多くなり、速やかに位置検出値のずれを小さくすることができる。
【００１９】
すなわち、上記請求項１に記載の構成によれば、アクチュエータやリフト量変更機構の耐久性の低下を抑制しつつ、位置検出値を速やかに補正して燃料消費量の増大やエミッションの悪化を抑制することができるようになる。
【００２０】
尚、学習処理にあっては、位置検出値を基準値に一致させ、位置検出値のずれを完全に解消することができるように補正を行うことが望ましい。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記回転位相判定手段は、前記モータの駆動に際して同モータの通電相を切り替えるために参照する電気角カウント値を生成するために前記モータの回転に伴ってパルス信号を出力する電気角センサを含み、前記モータが前記所定の回転位相以外の回転位相にあるときには前記モータの回転に伴って前記電気角カウント値が所定の変化態様で周期的に変化する一方、前記モータが前記所定の回転位相にあるときには前記モータの回転に伴って前記電気角カウント値が前記所定の変化態様とは異なる変化態様で変化するように構成されており、前記電気角カウント値の変化態様が前記所定の変化態様と異なっていることに基づいて前記モータの回転位相が前記所定の回転位相であることを判定することをその要旨とする。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記回転位相判定手段は、Ｎ極とＳ極とが交互になるように８つの磁極が円形に配設されたロータと、前記各磁極と対向可能な位置に位相をずらして設けられた３つの前記電気角センサとを含んで構成された８極３相電気角カウンタであり、前記ロータにおける前記８つの磁極の配列が、前記所定の回転位相に対応する部位において不均一にされてなることをその要旨とする。
【００２２】
上記請求項２に記載の構成によれば、モータの駆動に際して通電相を切り替えるために参照する電気角カウント値の変化態様に基づいてモータの回転位相が所定の回転位相にあるか否かを判定することができる。そのため、モータの回転位相を監視するために新たなセンサ等を設けることなく、モータの回転位相が所定の回転位相にあるか否かを判定することができるようになり、新たにセンサを設けることによるコストの増大や、センサの取り付けにかかる製造工程の煩雑化を抑制することができる。
【００２３】
尚、具体的には、請求項３に記載の構成のように８極３相の電気角カウンタを備える可変動弁装置にあっては、ロータにおける所定の回転位相に対応する部位の磁極の配列を他の部位の磁極の配列と異ならせ、８つの磁極の配列が所定の回転位相に対応する部位において不均一になっている構成を採用すればよい。こうした構成を採用すれば、所定の回転位相における電気角カウント値の変化態様が、その他の回転位相における電気角カウント値の変化態様と異なるようになる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記モータの回転位相が前記所定の回転位相にあるときには、前記位置カウント値の変化に基づいて前記モータの通電相を切り替えることをその要旨とする。
【００２５】
位置カウント値は、モータの回転に伴う制御軸の基準位置からの変位量に相当する値として計数されており、その値はモータの回転角に比例して増減する。そのため、位置カウント値の変化を監視すれば、モータの回転位相の変化を推定することができる。
【００２６】
上記請求項２及び請求項３に記載の可変動弁装置にあっては、モータの回転位相が所定の回転位相にあるときには、上述したように電気角カウント値が所定の変化態様とは異なる変化態様で変化するようになる。そのため、モータが所定の回転位相にあるときには電気角カウント値に基づいてモータの通電相を的確に切り替えることができなくなってしまうおそれがある。
【００２７】
これに対して上記請求項４に記載の構成では、モータの回転位相が所定の回転位相にあるときには、位置カウント値の変化に基づいてモータの通電相を切り替えるようにしている。こうした構成によれば、上記のようにモータの回転角に比例して増減する位置カウント値の値に基づいてモータの回転位相を推定し、モータが上記所定の回転位相にあるときであっても、推定される回転位相に基づいてモータの通電相を的確に切り替えることができるようになる。
【００２８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記所定の回転位相は、機関始動に伴って前記機関バルブの作用角及びリフト量が変更されるときに前記位置検出値が取り得る値の中に同所定の回転位相に対応する位置カウント値の値が含まれるように設定されており、機関始動に伴って前記機関バルブの作用角及びリフト量が変更されるときに前記位置検出値が取り得る値のうち、前記所定の回転位相に対応する位置検出値の値が、前記基準値として予め記憶されていることをその要旨とする。
【００２９】
機関始動開始時には、機関始動に適した作用角及びリフト量になるように制御軸の位置が設定されており、機関始動の実行に伴ってアイドリング運転に適した作用角及びリフト量になるように制御軸が変位される。
【００３０】
上記請求項５にあっては、このように機関始動に伴って作用角及びリフト量が変更されるときに、位置検出値が取り得る値の中に所定の回転位相に対応する位置検出値の値が含まれるように所定の回転位相を設定するようにしている。そして、機関始動に伴って作用角及びリフト量が変更されるときに位置検出値が取り得る値のうち、所定の回転位相に対応する位置検出値の値を基準値として可変動弁装置に予め記憶させるようにしている。こうした構成によれば、機関始動の実行に伴って上記のように機関始動に適した作用角及びリフト量に対応する位置からアイドリング運転に適した作用角及びリフト量に対応する位置へと制御軸が変位されるときに、モータの回転位相が所定の回転位相にあることが判定されるようになり、学習処理が実行されるようになる。したがって、上記請求項５に記載の構成によれば、機関始動に伴って速やかに位置検出値を補正して機関バルブの作用角及びリフト量を適切に設定することができるようになり、燃料消費量の増大やエミッションの悪化を好適に抑制することができるようになる。
【００３１】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記学習処理は、内燃機関が始動されてから同学習処理が一度も行われていないことを条件に実行されることをその要旨とする。
【００３２】
位置検出値が実際の制御軸の位置に対応する値からずれてしまい、可変動弁装置の検知している制御軸の位置と実際の制御軸の位置との間にずれが生じるのは、主に、可変動弁装置によって位置カウント値の計数が行われていない機関停止中である。すなわち、可変動弁装置によって位置カウント値が計数され、制御軸の変位が監視されている機関運転中にあっては、位置検出値にずれが生じることはあまりない。そのため、上記請求項６に記載の発明のように、内燃機関が始動されてから一度も学習処理が行われていないことを条件に学習処理を実行する構成を採用し、学習処理が実行されて位置検出値が補正された後は、学習処理を実行しないようにすることもできる。こうした構成を採用すれば、補正によって位置検出値のずれが解消されているにも拘わらずモータの回転位相が所定の回転位相であることが判定される度に学習処理が繰り返されることを回避することができるようになり、無駄な学習処理の実行に伴う演算負荷の増大を抑制することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の一実施形態にかかる内燃機関の動弁機構の構成を示す断面図。
【図２】同実施形態にかかるリフト量変更機構の内部構造を示す破断斜視図。
【図３】同実施形態にかかる可変動弁装置の概略構成を示す模式図。
【図４】同実施形態にかかる可変動弁装置の電気角センサ及び位置センサの構成を示す模式図。
【図５】同実施形態にかかる可変動弁装置における電気角カウント値及び位置カウント値の遷移態様を示すタイミングチャート。
【図６】同実施形態にかかる電気角センサの出力信号と電気角カウント値との関係を示す表。
【図７】同実施形態にかかる位置センサの出力信号と位置カウント値との関係を示す表。
【図８】同実施形態にかかる内燃機関の機関始動時の作用角の変化を示すタイミングチャート。
【図９】同実施形態の学習処理にかかる一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図１０】同実施形態にかかる学習処理における位置検出値の変化と、電気角カウント値の変化との関係を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、この発明にかかる内燃機関の可変動弁装置を、吸気バルブの作用角及びリフト量を変更な内燃機関の電子制御装置、並びに同内燃機関に搭載されるリフト量変更機構及びこれを駆動するアクチュエータからなる可変動弁機構として具体化した一実施形態について、図１〜１０を参照して説明する。
【００３５】
図１は、本実施形態にかかる内燃機関の動弁機構の構成を示す断面図である。図１に示されるようにこの内燃機関の機関本体１は、シリンダブロック１０とシリンダヘッド２０とを組み合わせることにより構成されている。シリンダブロック１０に形成されたシリンダ１１には、ピストン１２が摺動可能に収容されている。シリンダブロック１０の上部にはシリンダヘッド２０が組み付けられ、シリンダ１１の内周面、ピストン１２の上面、及びシリンダヘッド２０の下面によって燃焼室１３が区画形成されている。
【００３６】
シリンダヘッド２０には、燃焼室１３と連通する吸気ポート２１及び排気ポート２２が形成されている。吸気ポート２１は図示しない吸気マニホルドと接続されて吸気通路３０の一部を構成している。また、排気ポート２２は、図示しない排気マニホルドと接続されて排気通路４０の一部を構成している。
【００３７】
図１に示されるようにシリンダヘッド２０には、吸気通路３０と燃焼室１３とを連通・遮断する吸気バルブ３１と、排気通路４０と燃焼室１３とを連通・遮断する排気バルブ４１とが設けられている。各バルブ３１，４１にはリテーナ２３が固定されているとともに、シリンダヘッド２０とこれらリテーナ２３との間にはバルブスプリング２４が設けられている。これにより各バルブ３１，４１は、バルブスプリング２４の付勢力によって閉弁方向にそれぞれ付勢されている。
【００３８】
また、シリンダヘッド２０の内部には、各バルブ３１，４１に対応してラッシュアジャスタ２５が設けられている。そして、このラッシュアジャスタ２５と各バルブ３１，４１との間にはロッカアーム２６が架設されている。図１に示されるようにこのロッカアーム２６は、その一端がラッシュアジャスタ２５に支持されるとともに、他端が各バルブ３１，４１の基端部に当接されている。
【００３９】
更に、シリンダヘッド２０には、各バルブ３１，４１を駆動する吸気カムシャフト３２及び排気カムシャフト４２がそれぞれ回動可能に支持されている。吸気カムシャフト３２には吸気カム３２ａが形成されており、排気カムシャフト４２には排気カム４２ａが形成されている。
【００４０】
排気カム４２ａの外周面は、排気バルブ４１に当接しているロッカアーム２６のローラ２６ａに当接されている。これにより、図１の右側上部に矢印で示されているように機関運転時に排気カムシャフト４２が回転すると、排気カム４２ａの作用によりロッカアーム２６がラッシュアジャスタ２５によって支持された部分を支点として揺動する。その結果、排気バルブ４１がロッカアーム２６によって開弁方向にリフトされるようになる。
【００４１】
一方、吸気カム３２ａと、吸気バルブ３１に当接しているロッカアーム２６との間には図１の左側上部に示されているようにリフト量変更機構３００が設けられている。このリフト量変更機構３００は入力アーム３１１と出力アーム３２１とを有しており、これら入力アーム３１１及び出力アーム３２１はシリンダヘッド２０に固定された支持パイプ３３０を中心に揺動可能に支持されている。ロッカアーム２６は、バルブスプリング２４の付勢力によって出力アーム３２１側に付勢され、同ロッカアーム２６の中間部分に設けられたローラ２６ａが出力アーム３２１の外周面に当接している。
【００４２】
また、リフト量変更機構３００の外周面には凸部３１３が設けられており、この凸部３１３がシリンダヘッド２０内に固定されたスプリング５０の付勢力により図１に矢印Ｗ１で示されているように付勢されている。これにより、リフト量変更機構３００は、支持パイプ３３０を中心に矢印Ｗ１で示される方向に付勢され、入力アーム３１１の先端に設けられたローラ３１１ａが吸気カム３２ａの外周面に当接している。したがって図１の中央上部に矢印で示されるように機関運転時に吸気カム３２ａが回転すると、吸気カム３２ａの作用によりリフト量変更機構３００は支持パイプ３３０を中心に揺動するようになる。そして、出力アーム３２１の作用によりロッカアーム２６がラッシュアジャスタ２５によって支持されている部分を支点として揺動する。その結果、吸気バルブ３１はロッカアーム２６によって開弁方向にリフトされるようになる。
【００４３】
また、支持パイプ３３０には、制御軸３４０が軸方向に移動可能に挿入されている。リフト量変更機構３００にあっては、この制御軸３４０を軸方向に変位させることにより、支持パイプ３３０を中心とした入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差、すなわち図１に示される角度θを変更することができるようになっている。
【００４４】
次に、図２を参照してリフト量変更機構３００の構成について更に詳しく説明する。尚、図２はリフト量変更機構３００の内部構造を示す破断斜視図である。シリンダヘッド２０に固定された支持パイプ３３０の内部には、図２に示されるように制御軸３４０が軸方向に移動可能に挿入されている。また、支持パイプ３３０には円筒状のスライダ３５０が軸方向に移動可能に外嵌されている。
【００４５】
この円筒状のスライダ３５０の内壁には、その周方向に沿って延伸する溝３５３が形成されている。そして、この溝３５３には制御軸３４０に形成された凹部（図示略）にその基端部が挿入された係止ピン３４１が嵌合されている。また、支持パイプ３３０の管壁にはその軸方向に延伸する長孔３３１が形成されており、係止ピン３４１はこの長孔３３１を通じてスライダ３５０の溝３５３に係止されている。これにより、スライダ３５０は支持パイプ３３０及び制御軸３４０を中心に自由に回動し、且つ制御軸３４０の軸方向の変位に連動して移動するようになっている。
【００４６】
また、スライダ３５０の外周面には、その中央部分にヘリカルスプライン３５１が形成されるとともに、その両端部分にヘリカルスプライン３５１と歯すじが逆向きに傾斜するヘリカルスプライン３５２が形成されている。尚、図２にあっては説明の便宜上、スライダ３５０の右側部分のみを図示している。
【００４７】
このスライダ３５０には、図２に示されるように入力部３１０と、これを挟むように配設される一対の出力部３２０とが外嵌されている。入力部３１０の内周面には、ヘリカルスプライン３１２が形成されており、このヘリカルスプライン３１２がスライダ３５０のヘリカルスプライン３５１と噛合している。また、入力部３１０の外周面には、径方向に突出する一対の入力アーム３１１が形成されており、これら一対の入力アーム３１１の間にはローラ３１１ａが回動自在に支持されている。
【００４８】
一方、一対の出力部３２０の内周面にはヘリカルスプライン３２２が形成されており、このヘリカルスプライン３２２がスライダ３５０のヘリカルスプライン３５２とそれぞれ噛合している。また、出力部３２０の外周面には、径方向に突出する出力アーム３２１がそれぞれ形成されている。
【００４９】
このように形成されたリフト量変更機構３００にあっては、制御軸３４０がその軸方向に沿って変位すると、これに連動してスライダ３５０が軸方向に変位する。スライダ３５０の外周面に形成されたヘリカルスプライン３５１，３５２はその歯すじの進行方向がそれぞれ異なっており、入力部３１０及び出力部３２０の内周面に形成されたヘリカルスプライン３１２，３２２とそれぞれ噛合されている。そのため、スライダ３５０がその軸方向に変位すると、入力部３１０と出力部３２０はそれぞれ逆の方向に回動する。その結果、入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が変更され、吸気バルブ３１の作用角及びリフト量が変更される。
【００５０】
具体的には、図２示される矢印Ｈｉ方向に制御軸３４０を変位させると、制御軸３４０とともにスライダ３５０がＨｉ方向に移動する。それに伴って入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差、すなわち図１における角度θが大きくなり、吸気バルブ３１の作用角及びリフト量が大きくなる。一方で、図２に示される矢印Ｌｏ方向に制御軸３４０を変位させると、制御軸３４０とともにスライダ３５０がＬｏ方向に移動するのに伴って入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が小さくなり、吸気バルブ３１の作用角及びリフト量が小さくなる。
【００５１】
本実施形態にかかる内燃機関にあっては、機関運転中に制御軸３４０を軸方向に変位させ、リフト量変更機構３００を通じて吸気バルブ３１の作用角及びリフト量を変更する。
次に、制御軸３４０を軸方向に変位させるアクチュエータ２００の構成について、図３及び図４を参照して説明する。尚、図３は本実施形態にかかる内燃機関の可変動弁装置、すなわちリフト量変更機構３００と、これを駆動するアクチュエータ２００、並びに同アクチュエータ２００を制御する電子制御装置１００の概略構成を示す模式図である。
【００５２】
図３に示されるように、アクチュエータ２００は、マグネット２１１とステータ２１２とから構成されるモータ２１０と、モータ２１０の回転運動を出力軸２２１の軸方向の直線運動に変換する運動変換機構２２０とを含んで構成されている。リフト量変更機構３００の制御軸３４０は、その先端部がアクチュエータ２００の出力軸２２１と留め具２２２によって連結されている。
【００５３】
これにより、モータ２１０を所定の範囲、例えば１０回転分の回転角範囲（０〜３６００°）内で回転させることにより、モータ２１０の回転運動が運動変換機構２２０を通じて直線運動に変換され、出力軸２２１を介して制御軸３４０に入力されるようになる。その結果、制御軸３４０が軸方向に変位してリフト量変更機構３００が駆動されるようになる。
【００５４】
ちなみに、モータ２１０を正回転させると、制御軸３４０が図３の矢印Ｈｉ方向に変位し、上述したようにリフト量変更機構３００の入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が大きくなり、吸気バルブ３１の作用角及びリフト量が増大する。一方で、モータ２１０を逆回転させると、制御軸３４０が図３の矢印Ｌｏ方向に変位し、入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が小さくなり、吸気バルブ３１の作用角及びリフト量が減少する。
【００５５】
尚、制御軸３４０の矢印Ｈｉ方向への変位及び矢印Ｌｏ方向への変位は、制御軸３４０に設けられた図示しないストッパによって所定の範囲で規制されるようになっており、このストッパがシリンダヘッド２０の一部に当接する位置が制御軸３４０の可動限界位置となっている。
【００５６】
このように本実施形態にかかる内燃機関にあっては、アクチュエータ２００を駆動して制御軸３４０をその軸方向に変位させることにより、吸気バルブ３１の作用角及びリフト量が制御軸３４０の軸方向の位置に対応して変化するようになっている。
【００５７】
図３の左側に示されるようにアクチュエータ２００を駆動するモータ２１０は、運動変換機構２２０の外周面に固定されたマグネット２１１と、電子制御装置１００からの駆動指令に基づいて励磁されるステータ２１２とを含んで構成されている。そして、運動変換機構２２０の後端には、後述する電気角カウンタのロータとしてセンサプレート２１３が固定されている。
【００５８】
このセンサプレート２１３には、図４に示されるように４つのＮ極と４つのＳ極とがそれぞれ交互に円形に配設された８極の多極マグネット２１４と、２４個のＮ極と２４個のＳ極とがそれぞれ交互に円形に配設された４８極の多極マグネット２１５とが同心円状に固定されている。
【００５９】
尚、８極の多極マグネット２１４は、図４に示されるように全周の４分の３を占める部位にあっては４５°毎にＮ極とＳ極とが交互に配設されている。一方で、残りの４分の１を占める部位、すなわち図４において破線で囲んだ部分ＣにあってはＮ極とＳ極との面積の比率が「１：２」になっており、Ｎ極が３０°、Ｓ極が６０°の回転角に対応する大きさに設定されている。
【００６０】
これに対して４８極の多極マグネット２１５にあっては、図４に示されるように全周に亘って均一にＮ極とＳ極とが７．５°毎に交互に配設されている。
そして、図３及び図４に示されるようにアクチュエータ２００における多極マグネット２１４と対向する部位には電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３が互いに３０°位相をずらして設けられているとともに、多極マグネット２１５と対向する部位には位置センサＳ４，Ｓ５が互いに３．７５°位相をずらして設けられている。
【００６１】
これにより、モータ２１０の回転に伴ってセンサプレート２１３が回転すると、各センサＳ１〜Ｓ５に対してＮ極とＳ極とが交互に対向するようになり、それぞれのセンサＳ１〜Ｓ５がＮ極に対応するハイ信号「Ｈ」とＳ極に対応するロー信号「Ｌ」とを交互に出力するようになる。
【００６２】
図３に示されるように、これら電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３及び位置センサＳ４，Ｓ５は、内燃機関を統括的に制御する電子制御装置１００に接続されており、これら電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３及び位置センサＳ４，Ｓ５から出力されるパルス信号は電子制御装置１００に取り込まれる。そして、電子制御装置１００は、これらの信号に基づいてアクチュエータ２００のモータ２１０を制御するとともに、内燃機関の各部を制御する。
【００６３】
電子制御装置１００は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、記憶データを書き換え可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ等の各種メモリを備えている。
【００６４】
電子制御装置１００には、上記各センサＳ１〜Ｓ５の他に、運転者のアクセル操作量ＡＣＣＰを検出するアクセルポジションセンサ１１１、吸気通路３０を通じて燃焼室１３に吸入される吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ１１２、機関回転速度ＮＥを検出するクランクポジションセンサ１１３、吸気カムシャフト３２の回転位相を検出するカムポジションセンサ１１４、機関冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ１１５等が接続されている。そして、電子制御装置１００には、上記電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３及び位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号に加えて、これら各種センサ１１１〜１１５からの信号が取り込まれる。
【００６５】
電子制御装置１００は、これら各種センサ１１１〜１１５の出力信号に基づいて燃料噴射量や、点火時期の制御にかかる演算を実行するとともに、吸気バルブ３１の作用角及びリフト量を機関運転状態に適したものとすべく、リフト量変更機構３００の駆動制御、すなわちアクチュエータ２００のモータ２１０の駆動制御を実行する。
【００６６】
以下、モータ２１０の駆動制御について図５〜７を参照して説明する。上述したように電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３は互いに３０°位相をずらして配設されている。そのため、モータ２１０の回転に伴って各電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３からは図５の上段に示されるようにハイ信号「Ｈ」とロー信号「Ｌ」とが交互に切り替わるパルス信号が回転角３０°に相当する分だけずれた状態で出力される。
【００６７】
電子制御装置１００は、各電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３からのパルス信号の出力パターンに基づいて電気角カウント値Ｃｅを算出する。具体的には、図６に示されるように各々電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３からハイ信号「Ｈ」とロー信号「Ｌ」のうち何れの信号が出力されているかに基づいて、電気角カウント値Ｃｅを「０」，「１」，「２」，「３」，「４」，「５」のうちの何れかに設定する。尚、図６の表は、モータ２１０が正回転しているときには電気角カウント値Ｃｅが「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２１０が逆回転しているときには電気角カウント値Ｃｅが「５」→「４」→「３」→「２」→「１」→「０」→「５」といった順序で逆方向に変化するように設定されている。
【００６８】
尚、この電気角カウント値Ｃｅの値「０」，「１」，「２」，「３」，「４」，「５」は、モータ２１０の通電相への通電パターンに対応している。すなわち、本実施形態にあっては、Ｎ極とＳ極とが交互になるように８つの磁極が円形に配設されたセンサプレート２１３と、３つの電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３とによって８極３相電気角カウンタを構成している。そして、同電気角カウンタによって計数される電気角カウント値Ｃｅに基づいてモータ２１０の通電相を切り替えてモータ２１０の回転を制御するようにしている。
【００６９】
一方、位置センサＳ４，Ｓ５は、上述したように互いに３．７５°位相をずらして配設されている。そのため、モータ２１０の回転に伴って各位置センサＳ４，Ｓ５からは図５の中段に示されるように回転角７．５°毎にハイ信号「Ｈ」とロー信号「Ｌ」とが交互に切り替わるパルス信号が互いに回転角３．７５°に相当する分だけずれた状態で出力される。
【００７０】
電子制御装置１００は、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いて位置カウント値Ｃｐを計数する。具体的には、図７に示されるように位置センサＳ４，Ｓ５の一方のセンサの出力信号が立ち上がりエッジ「↑」あるいは立ち下がりエッジ「↓」のいずれであるか、また他方のセンサの出力信号がハイ信号「Ｈ」あるいはロー信号「Ｌ」のいずれであるかに応じて、位置カウント値Ｃｐに「＋１」または「−１」を加算することにより、計数を行う。こうして位置センサＳ４，Ｓ５のパルス信号に基づいて計数される位置カウント値Ｃｐは、図５の下段に示されるようにモータ２１０が正回転しているときには１つずつ加算される一方、逆回転しているとき１つずつ減算されるようになる。
【００７１】
尚、この位置カウント値Ｃｐは、機関停止時に「０」にリセットされる。したがって、位置カウント値Ｃｐは、内燃機関が始動された後におけるモータ２１０の回転角の変化量、すなわち機関始動後の制御軸３４０の変位量に相当する値になる。また、位置カウント値Ｃｐは、モータ２１０の駆動に伴って逐次計数され、頻繁に書き換えられるため、電子制御装置１００のＲＡＭに記憶されるようになっている。
【００７２】
ところで、上述したように８極の多極マグネット２１４にあっては、その一部（図３において破線で囲んだ部分Ｃ）においてＮ極とＳ極とが３０°と６０°の回転角に対応するように配設されており、磁極の配列が不均一になっている。そのため、図５の上段に示されるように部分Ｃ以外の部位に対応する回転位相にあっては、モータ２１０の回転角が４５°変化する度にハイ信号「Ｈ」とロー信号「Ｌ」とが交互に切り替わるのに対して、部分Ｃに対応する回転位相にあってはハイ信号「Ｈ」が回転角３０°に相当する期間しか出力されないのに対してロー信号「Ｌ」が回転角６０°に相当する期間に亘って出力されるようになっている。そのため、モータ２１０の回転位相が、センサプレート２１３の部分Ｃが各電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３を通過する所定の回転位相にあるときには、図５の中段に示されるように電気角カウント値Ｃｅの変化態様が他の回転位相における電気角カウント値Ｃｅの変化態様と異なるようになる。
【００７３】
具体的には、モータ２１０が正回転している場合には、図５の中段に示されるように上記所定の回転位相以外の回転位相ではモータ２１０の回転角が１５°変化する度に電気角カウント値Ｃｅが「０」→「１」→「２」→「３」→「４」→「５」→「０」といった順序で順方向に１つずつ増大する変化が周期的に繰り返される（図５における変化態様Ａ）。一方で、上記所定の回転位相にあっては、モータ２１０の回転角が３０°変化するたびに電気角カウント値Ｃｅが「０」→「２」→「４」のように２つずつ増大するように変化する（図５における変化態様Ｂ）。また、モータ２１０の回転に伴ってモータ２１０の回転位相が上記所定の回転位相になり、電気角カウント値Ｃｅの変化態様が変化態様Ａから変化態様Ｂに切り替わるときには、電気角カウント値Ｃｅが「４」から「５」ではなく、「４」から「０」に変化する。
【００７４】
このようにモータ２１０の回転位相が、センサプレート２１３の部分Ｃが各電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３を通過する上記所定の回転位相にあるときには、電気角カウント値Ｃｅが変化態様Ａとは異なる変化態様Ｂで変化するようになる。そのため、モータ２１０の回転位相が、上記所定の回転位相にあるときには電気角カウント値Ｃｅの値に基づいてモータ２１０の通電相を的確に切り替えることができなくなってしまうおそれがある。
【００７５】
そこで、本実施形態では、電気角カウント値Ｃｅの変化態様が変化態様Ａと異なる変化態様Ｂになる上記所定の回転位相にあっては、モータ２１０の回転角が３．７５°変化する毎に１つずつ変化する位置カウント値Ｃｐの変化に基づいて通電相の切り替えを行うようにしている。
【００７６】
具体的には、例えばモータ２１０を正回転させているときには、位置カウント値Ｃｐの値が４つ増大する度に電気角カウント値Ｃｅが１つ正回転側の値に変化したとき（例えば「３」→「４」）と同様の通電相の切り替えを行う。一方で、モータ２１０を逆回転させているときには位置カウント値Ｃｐの値が４つ減少する度に電気角カウント値Ｃｅが１つ逆回転側の値に変化したとき（例えば「４」→「３」）と同様の通電相の切り替えを行う。
【００７７】
このように位置カウント値Ｃｐの変化を監視して、それに基づいて通電相を切り替えるようにすれば、電気角カウント値Ｃｅの変化態様が変化態様Ａと異なる変化態様Ｂになっていても、モータ２１０を適切に制御することができるようになる。
【００７８】
電子制御装置１００は、上記のようにモータ２１０の駆動に伴って位置カウント値Ｃｐを計数するとともに、同位置カウント値Ｃｐに基づいて制御軸３４０の位置を示す位置検出値Ｃｓを算出する。位置検出値Ｃｓは、前回の機関運転終了時の位置検出値Ｃｓである基準カウント値Ｃｔに、機関始動後の制御軸３４０の変位量に相当する位置カウント値Ｃｐを加算する事により算出される。尚、基準カウント値Ｃｔは、機関運転終了時にその都度ＥＥＰＲＯＭに記憶される。
【００７９】
電子制御装置１００は、こうして算出された位置検出値Ｃｓの値に基づいて制御軸３４０の位置を検知し、制御軸３４０の位置を目標とする作用角及びリフト量に対応する位置に近づけるようにモータ２１０をフィードバック制御してリフト量変更機構３００を制御する。
【００８０】
ところで、電子制御装置１００への通電が行われておらず、位置カウント値Ｃｐの計数が行われていない機関停止中に制御軸３４０が変位すると、その変位がＥＥＰＲＯＭに記憶されている基準カウント値Ｃｔに反映されず、基準カウント値Ｃｔと実際の制御軸３４０の位置とが対応しなくなってしまう。その結果、次に内燃機関が運転されるときに位置検出値Ｃｓが実際の制御軸３４０の位置に対応しなくなってしまい、適切に作用角及びリフト量を制御することができなくなってしまう。
【００８１】
尚、リフト量変更機構３００の制御軸３４０には吸気バルブ３１を閉弁方向に付勢するバルブスプリング２４の付勢力が常に作用している。そのため、潤滑油の温度が高く、リフト量変更機構３００におけるフリクションが低下している場合や、機関停止状態が長時間継続した場合等には、バルブスプリング２４の付勢力によって制御軸３４０が作用角及びリフト量を減少させる方向（Ｌｏ方向）に駆動され、上記のように機関停止中に制御軸３４０が変位してしまうことがある。
【００８２】
そこで本実施形態の内燃機関にあっては、機関始動時に学習処理を実行し、位置検出値Ｃｓのずれを解消するようにしている。
リフト量変更機構３００を備える内燃機関にあっては、図８に示されるように機関始動に伴いスタータが「ＯＮ」にされた直後は、吸入空気の充填効率を向上させるために吸気バルブ３１の作用角を小さくしている。そして、機関回転速度ＮＥが上昇してアイドリング運転に移行するとともに、吸気バルブ３１の作用角を大きくし、吸気バルブ３１の作用角をアイドリング運転及び通常の機関運転に適した作用角に設定することによってエミッショ性能の向上を図るようにしている。尚、図８は機関始動時の吸気バルブ３１の作用角の制御態様を示すタイミングチャートである。
【００８３】
本実施形態のアクチュエータ２００にあっては、こうした機関始動にかかる吸気バルブ３１の作用角の増大に伴い、図８における点Ｄにおいて、モータ２１０の回転位相が上記所定の回転位相となるようにセンサプレート２１３における多極マグネット２１４及び電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の位置が設定されている。
【００８４】
また、機関始動にかかる吸気バルブ３１の作用角の増大に伴ってモータ２１０の回転位相が上記所定の回転位相になり、電気角カウント値Ｃｅが「４」から「０」に変化するときに検出される位置検出値Ｃｓの値を基準値Ｘとして電子制御装置１００に予め記憶させている。
【００８５】
そして、機関始動にかかる作用角の増大に伴って電気角カウント値Ｃｅが「４」から「０」に変化したときに、この基準値Ｘと、実際に算出された位置検出値Ｃｓとを比較して位置検出値Ｃｓのずれを判定し、位置検出値Ｃｓのずれを補正する学習処理を実行するようにしている。
【００８６】
以下、図９を参照してこの学習処理のかかる一連の処理について更に詳しく説明する。尚、図９はこの一連の処理の流れを示すフローチャートである。
この一連の処理は、機関運転中に電子制御装置１００によって所定の制御周期で繰り返し実行される。この一連の処理が開始されると、電子制御装置１００は図９に示されるようにまずステップＳ１００において、学習完了フラグＦが「１」であるか否かを判定する。この学習完了フラグＦは、内燃機関が始動されてから現在までの間に学習処理の実行が完了しているか否かを判定するために参照するフラグであり、学習処理の実行が完了したときに「１」に設定されるようになっている。尚、学習完了フラグＦは機関停止時に「０」にリセットされるようになっており、機関始動が開始されるときには「０」に設定されている。
【００８７】
ステップ１００において、学習完了フラグＦが「１」ではないことが判定された場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、すなわち学習完了フラグＦが「０」であり、未だに学習処理が完了していないことが判定された場合には、ステップＳ１１０へと進む。
【００８８】
一方で、ステップＳ１００において、学習完了フラグＦが「１」であることが判定された場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、すなわち学習処理が完了しており、位置検出値Ｃｓが既に補正されていることが判定された場合には、この処理を一旦終了する。
【００８９】
ステップＳ１１０では、電気角カウント値Ｃｅが「４」から「０」に変化したか否かを判定する。ステップＳ１１０において、電気角カウント値Ｃｅが「４」から「０」に変化した旨の判定がなされた場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）には、電気角カウント値Ｃｅの変化態様が変化態様Ａから変化態様Ｂになったことを判定し、これに基づいてモータ２１０の回転位相が上記所定の回転位相になったことを判定してステップＳ１２０へと進む。
【００９０】
一方、ステップＳ１１０において、電気角カウント値Ｃｅが「４」から「０」に変化していない旨の判定がなされた場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）には、これに基づいてモータ２１０の回転位相が所定の回転位相になっていないことを判定する。そしてこの場合には、そのままこの処理を一旦終了する。
【００９１】
ステップＳ１２０では、位置検出値Ｃｓが基準値Ｘと等しいか否かを判定する。ステップＳ１２０において、位置検出値Ｃｓが基準値Ｘと等しくない旨の判定がなされた場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）には、これに基づいて位置検出値Ｃｓにずれが生じていることを判断し、ステップＳ１３０へと進む。
【００９２】
そして、ステップＳ１３０において、基準値Ｘから位置検出値Ｃｓを減算した値を補正量Ｙとして算出し、ステップＳ１４０においてこの補正量Ｙを位置検出値Ｃｓに加算してその値を新たな位置検出値Ｃｓとして設定する。こうして補正量Ｙを加算することにより、位置検出値Ｃｓが基準値Ｘに一致するように補正されることとなる。
【００９３】
尚、例えば、上述したように機関停止中に制御軸３４０が吸気バルブ３１の作用角及びリフト量を小さくする方向に変位した場合には、位置検出値Ｃｓは基準値Ｘよりも大きな値になる。その結果、ステップＳ１３０において算出される補正量Ｙは負の値になり、この場合にはステップＳ１４０において位置検出値Ｃｓに補正量Ｙが加算されることにより、位置検出値Ｃｓが減量補正されることとなる。
【００９４】
こうして基準値Ｘに一致するように位置検出値Ｃｓを補正すると、ステップＳ１５０へと進み、学習完了フラグＦを「１」に設定し、この一連の処理を一旦終了する。
一方で、ステップＳ１２０において、位置検出値Ｃｓが基準値Ｘと等しい旨の判定がなされた場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）には、これに基づいて位置検出値Ｃｓにずれが生じていないことを判断し、ステップＳ１３０及びステップＳ１４０をスキップしてステップＳ１５０へと進む。そして、学習完了フラグＦを「１」に設定し、この一連の処理を一旦終了する。
【００９５】
このように本実施形態の内燃機関にあっては、機関始動に伴って吸気バルブ３１の作用角を増大させるときに、電気角カウント値Ｃｅの変化態様に基づいてモータ２１０の回転位相が所定の回転位相になったか否かを監視する。そして、モータ２１０の回転位相が所定の回転位相になり、図１０に示されるように電気角カウント値Ｃｅが「４」から「０」に変化したとき（図１０における時刻ｔ１）に、位置検出値Ｃｓと基準値Ｘとを比較し、矢印で示されるように位置検出値Ｃｓを基準値Ｘに一致させるように補正する学習処理を実行する。
【００９６】
以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）モータ２１０の回転位相が所定の回転位相であることが判定されたときに位置検出値Ｃｓと基準値Ｘとを比較することにより、制御軸３４０を可動限界位置まで変位させずに、位置検出値Ｃｓのずれの量を把握することができる。そして、位置検出値Ｃｓを基準値Ｘに一致させるように補正する学習処理を実行することにより、位置検出値Ｃｓのずれを解消することができる。そのため、学習の実行に伴って制御軸３４０が他の部材と衝突することが避けられない突き当て学習を実行する従来の可変動弁装置とは異なり、制御軸３４０を他の部材に衝突させることなく学習処理を実行することができ、アクチュエータ２００やリフト量変更機構３００の耐久性の低下を抑制することができる。
【００９７】
また、作用角及びリフト量を最大又は最小にする必要があるために実行機会が制限されてしまう突き当て学習を行う従来の可変動弁装置とは異なり、モータ２１０の回転位相が所定の回転位相になったときに学習処理を行うことができる。そのため、突き当て学習を行う従来の可変動弁装置と比較して機関運転中の学習処理の実行機会が多くなり、速やかに位置検出値Ｃｓのずれを解消することができる。
【００９８】
要するに、アクチュエータ２００やリフト量変更機構３００の耐久性の低下を抑制しつつ、位置検出値Ｃｓを速やかに補正して燃料消費量の増大やエミッションの悪化を抑制することができる。
【００９９】
（２）モータ２１０の駆動に際して通電相を切り替えるために参照する電気角カウント値Ｃｅの変化態様に基づいてモータ２１０の回転位相が所定の回転位相にあるか否かを判定するようにしている。そのため、モータ２１０の回転位相を監視するために新たなセンサ等を設けることなく、モータ２１０の回転位相が所定の回転位相にあるか否かを判定することができるようになり、新たにセンサを設けることによるコストの増大や、センサの取り付けにかかる製造工程の煩雑化を抑制することができる。
【０１００】
（３）位置カウント値Ｃｐは、モータ２１０の回転に伴う制御軸３４０の基準位置からの変位量に相当する値として計数されており、その値はモータ２１０の回転角に比例して増減する。そのため、位置カウント値Ｃｐの変化を監視すれば、モータ２１０の回転位相の変化を推定することができる。
【０１０１】
上記実施形態の内燃機関にあっては、モータ２１０の回転位相が所定の回転位相にあるときには、電気角カウント値Ｃｅが所定の変化態様とは異なる変化態様で変化するようになるため、電気角カウント値Ｃｅに基づいてモータ２１０の通電相を的確に切り替えることができなくなってしまう。これに対して上記実施形態の内燃機関では、モータ２１０の回転位相が所定の回転位相にあり、電気角カウント値Ｃｅに基づいてモータ２１０の通電相を的確に切り替えることができないときには、位置カウント値Ｃｐの変化に基づいてモータ２１０の通電相を切り替えるようにしている。そのため、モータ２１０が所定の回転位相にあるときであっても、位置カウント値Ｃｐの変化に基づいてモータ２１０の回転位相を推定し、推定される回転位相に基づいてモータ２１０の通電相を的確に切り替えることができる。
【０１０２】
（４）機関始動に伴って吸気バルブ３１の作用角及びリフト量が変更されるときに位置検出値Ｃｓが取り得る値の中に所定の回転位相に対応する位置検出値Ｃｓの値が含まれるように、アクチュエータ２００のセンサプレート２１３における多極マグネット２１４及び電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の位置を設定している。そして、機関始動に伴って作用角及びリフト量が変更されるときに位置検出値Ｃｓが取り得る値のうち、所定の回転位相になったときに算出される位置検出値Ｃｓの値を基準値Ｘとして電子制御装置１００に予め記憶させるようにしている。そのため、機関始動の実行に伴って機関始動に適した作用角及びリフト量に対応する位置からアイドリング運転及び通常の機関運転に適した作用角及びリフト量に対応する位置へと制御軸３４０が変位されるときに、モータ２１０の回転位相が所定の回転位相にあることが判定されるようになっている。これにより、機関始動に伴って速やかに位置検出値Ｃｓのずれを解消して吸気バルブ３１の作用角及びリフト量を適切に設定することができ、燃料消費量の増大やエミッションの悪化を好適に抑制することができる。
【０１０３】
（５）位置検出値Ｃｓが実際の制御軸３４０の位置に対応する値からずれてしまい、電子制御装置１００の検知している制御軸３４０の位置と実際の制御軸３４０の位置との間にずれが生じるのは、位置カウント値Ｃｐの計数が行われていない機関停止中である。すなわち、電子制御装置１００によって位置カウント値Ｃｐが計数されて制御軸３４０の変位が監視されている機関運転中にあっては、位置検出値Ｃｓにずれが生じることはあまりない。
【０１０４】
これに対して、上記実施形態では、ステップＳ１００において学習完了フラグＦが「１」であるか否かを判定し、学習完了フラグＦが「１」ではないとき、すなわち内燃機関が始動されてから未だに学習処理が完了されていないときにのみ学習処理を実行するようにしている。要するに上記実施形態にあっては、内燃機関が始動されてから一度も学習処理が行われていないことを条件に学習処理を実行する構成を採用し、学習処理が実行されて位置検出値Ｃｓのずれが解消された後は、学習処理を実行しないようにしている。そのため、位置検出値Ｃｓにずれが生じていないにも拘わらずモータ２１０の回転位相が所定の回転位相であることが判定される度に無駄な学習処理が繰り返されることを回避することができ、無駄な学習処理の実行に伴う演算負荷の増大を抑制することができる。
【０１０５】
尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・内燃機関が始動されてから学習処理が一度も完了されていないことを条件として、機関始動後に一度だけ学習処理を実行する構成を示したが、こうした学習処理の実行条件は適宜変更することができる。
【０１０６】
・また、実行条件を設けずに、モータ２１０の回転位相が所定の回転位相になる度に学習処理を実行するようにしてもよい。
・また、上記実施形態にあっては、学習処理において位置検出値Ｃｓを基準値Ｘに一致させるように補正する構成を示したが、位置検出値Ｃｓを基準値Ｘに近づけるように補正する構成であれば、少なくとも位置検出値Ｃｓのずれを小さくすることができ、燃料消費量の増大やエミッションの悪化を抑制することができる。すなわち、本願発明にかかる学習処理の態様は、位置検出値Ｃｓを基準値Ｘに一致させるものに限定されるものではなく、位置検出値Ｃｓを基準値Ｘに近づけることのできるものであれば、その内容は適宜変更することができる。
【０１０７】
・機関始動に伴って制御軸３４０が変位されるときに学習処理が実行されるようにアクチュエータ２００のセンサプレート２１３における多極マグネット２１４及び電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の位置を設定する構成を示したが、本願発明はこうした構成に限定されるものではない。すなわち、機関運転中に学習処理を実行することができるように電気角カウント値Ｃｅの変化態様が変化する所定の回転位相が設定されており、同所定の回転位相に対応する位置検出値Ｃｓが基準値Ｘとして予め記憶されていればよい。
【０１０８】
・モータ２１０の回転位相が所定の回転位相にあるときには、位置カウント値Ｃｐの変化に基づいてモータ２１０の回転位相を推定し、これに基づいてモータ２１０の通電相を切り替える構成を示した。これに対して、電気角カウンタとは別にモータ２１０の回転位相を検出する位相検出手段を設け、モータ２１０の回転位相が所定の回転位相にあるときには、この位相検出手段によって検出される回転位相に基づいて通電相を切り替える構成を採用することもできる。
【０１０９】
・上述したように上記実施形態における多極マグネット２１４にあっては、その一部（図３において破線で囲んだ部分Ｃ）においてＮ極とＳ極とが３０°と６０°の回転角に対応するように配設されており、磁極の配列が不均一になっている。これは電気角カウント値Ｃｅの変化態様をモータ２１０の回転位相の変化に応じて変化させ、電気角カウント値Ｃｅの変化態様に基づいてモータ２１０の回転位相が所定の回転位相になったことを判定するための回転位相判定手段の構成の一例である。そのため、電気角カウント値Ｃｅの変化態様をモータ２１０の回転位相の変化に応じて変化させることのできる構成であれば、多極マグネット２１４の構成や、電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の位置等は適宜変更することができる。
【０１１０】
・また、上記実施形態にあっては、回転位相判定手段として、モータ２１０の通電相を変更するための電気角センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３のパルス信号の出力態様を回転位相に応じて変化させ、電気角カウント値Ｃｅの変化態様が変化したことに基づいてモータ２１０の回転位相が所定の回転位相にあることを判定する構成を示した。これに対してモータ２１０の回転位相が所定の回転位相にあることを判定することのできる構成であれば、回転位相判定手段の構成は適宜変更することができる。例えば、モータ２１０の回転位相が所定の回転位相にあるときに信号を出力するセンサを新たに設け、このセンサから出力される信号に基づいてモータ２１０の回転位相が所定の回転位相にあることを判定する構成を採用することもできる。
【０１１１】
・機関始動直後に学習処理を実行する構成を示したが、機関始動直後のみならず、その他、機関運転中に学習処理を実行する構成を採用することもできる。
・また、本願発明によれば、モータ２１０の回転位相が所定の回転位相になる度に学習を実行することができるため、機関始動直後と機関運転中の双方において学習処理を実行するようにしてもよい。尚、その場合には、所定の回転位相に対応する位置検出値Ｃｓの値である基準値Ｘがモータ２１０の回転量（１回転目、２回転目、…）に対応して複数存在することとなる。この場合には、学習処理に際して位置検出値Ｃｓを対応する回転量の基準値Ｘに一致させるように補正するようにすればよい。
【０１１２】
・位相をずらして設けた位置センサＳ４，Ｓ５から出力されるパルス信号に基づいて位置カウント値Ｃｐを計数する構成を示した。これに対して、基準位置からの制御軸３４０の変位量に対応する位置カウント値Ｃｐを計数することができる構成であれば、位置センサの構成は適宜変更することができる。例えば位置センサＳ４，Ｓ５の取り付け位置や位置センサの個数、多極マグネット２１５の磁極の数等を変更することもできる。
【０１１３】
・吸気バルブ３１の作用角及びリフト量を変更するリフト量変更機構３００を備える内燃機関の可変動弁装置として本願発明を適用する構成を示したが、本願発明は排気バルブ４１の作用角及びリフト量を変更するリフト量変更機構を備える内燃機関にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１…機関本体、１０…シリンダブロック、１１…シリンダ、１２…ピストン、１３…燃焼室、２０…シリンダヘッド、２１…吸気ポート、２２…排気ポート、２３…リテーナ、２４…スプリング、２５…ラッシュアジャスタ、２６…ロッカアーム、２６ａ…ローラ、３０…吸気通路、３１…吸気バルブ、３２…吸気カムシャフト、３２ａ…吸気カム、４０…排気通路、４１…排気バルブ、４２…排気カムシャフト、４２ａ…排気カム、５０…スプリング、１００…電子制御装置、１１１…アクセルポジションセンサ、１１２…エアフロメータ、１１３…クランクポジションセンサ、１１４…カムポジションセンサ、１１５…水温センサ、２００…アクチュエータ、２１０…モータ、２１１…マグネット、２１２…ステータ、２１３…センサプレート、２１４…多極マグネット、２１５…多極マグネット、２２０…運動変換機構、２２１…出力軸、２２２…留め具、３００…リフト量変更機構、３１０…入力部、３１１…入力アーム、３１１ａ…ローラ、３１２…ヘリカルスプライン、３１３…凸部、３２０…出力部、３２１…出力アーム、３２２…ヘリカルスプライン、３３０…支持パイプ、３３１…長孔、３４０…制御軸、３４１…係止ピン、３５０…スライダ、３５１…ヘリカルスプライン、３５２…ヘリカルスプライン、３５３…溝、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…電気角センサ、Ｓ４，Ｓ５…位置センサ。
【図１】
2010180865.tif 000003
【図２】
2010180865.tif 000004
【図３】
2010180865.tif 000005
【図４】
2010180865.tif 000006
【図５】
2010180865.tif 000007
【図６】
2010180865.tif 000008
【図７】
2010180865.tif 000009
【図８】
2010180865.tif 000010
【図９】
2010180865.tif 000011
【図１０】
2010180865.tif 000012