(57)【要約】【課題】弁体の位置を精度よく制御することが可能な可変動弁装置を提供する。【解決手段】可変動弁装置２０は、電動モータ３０、ボールねじ機構４０、第１コイルばね７０、第２コイルばね８０、弁体６０、および制御部を有する。ボールねじ機構４０は、ねじ軸４１と、ねじ軸４１が挿入されるボールナット４２と、複数のボールとを有する。弁体６０は、ボールナット４２の往復動にともない往復動する。電動モータ３０は、ねじ軸４１を回転させる。第１コイルばね７０は、ボールナットを弁体６０に向けて付勢する。第２コイルばね８０は、ボールナット４２を電動モータ３０に向けて付勢する。制御部は、電動モータ３０の回転角度に基づいて電動モータ３０の駆動を制御する。制御部は、第１コイルばね７０のねじり剛性および第２コイルばね８０のねじり剛性によりボールナット４２に作用する力を補正量として加味して弁体６０の位置を算出する。【選択図】図２
2014152736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周の少なくとも一部に第１ねじ溝が形成されたねじ軸と、内周に第２ねじ溝が形成され、前記ねじ軸が挿入されるボールナットと、前記第１ねじ溝と前記第２ねじ溝とにより形成された螺旋状の転動路を転動する複数のボールとを有し、前記ねじ軸の回転を前記ボールナットの前記ねじ軸の軸方向の往復動に変換するボールねじ機構と、
前記ねじ軸の軸方向の端部に位置し、前記ねじ軸を回転させる電動モータと、
前記電動モータの回転角度を検出する回転角検出部と、
前記軸方向において前記ねじ軸に対して前記電動モータとは反対側に位置し、前記ボールナットの往復動にともない往復動する弁体と、
前記ボールナットを前記弁体に向けて付勢する第１コイルばねと、
前記ボールナットを前記電動モータに向けて付勢する第２コイルばねと、
前記回転角検出部が検出した前記電動モータの回転角度に基づいて前記電動モータの駆動を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記第１コイルばねのねじり剛性および前記第２コイルばねのねじり剛性により前記ボールナットに作用する力に基づく補正量を加味して前記弁体の位置を算出する
可変動弁装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記電動モータの回転角度の絶対値が大きくなるにつれて前記補正量を大きくする
請求項１に記載の可変動弁装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記電動モータが発生するモータトルクに基づいて前記弁体の位置を制御し、かつ前記弁体の位置指令値に基づくフィードフォワード制御により前記モータトルクを制御する
請求項１または２に記載の可変動弁装置。
【請求項４】
前記第１コイルばね、前記第２コイルばね、および前記ボールナットを収容する筐体を有し、
前記第１コイルばねの一方のコイル端部が前記筐体との相対位置の変化が規制され、前記第１コイルばねの他方のコイル端部が前記ボールナットとの相対位置の変化が規制される構成、および前記第２コイルばねの一方のコイル端部が前記ボールナットとの相対位置の変化が規制され、前記第２コイルばねの他方のコイル端部が前記筐体との相対位置の変化が規制される構成の少なくとも一方を有する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータにより弁体が動作する可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の可変動弁装置は、電動モータ、ボールねじ機構、一対のコイルばね、リンク機構、および制御軸を有する。電動モータは、出力軸においてボールねじ機構に連結される。ボールねじ機構は、ねじ軸、ボールナット、および複数のボールを有する。ボールねじ機構は、ねじ軸が電動モータの出力軸と一体に回転する構成を有する。ボールねじ機構においては、ねじ軸の回転により複数のボールを介してボールナットがねじ軸の軸方向に往復動する。一対のコイルばねの一方は、ボールナットを電動モータ側に付勢する。一対のコイルばねの他方は、ボールナットを電動モータとは反対側に付勢する。リンク機構は、ボールナットおよび制御軸を互いに連結している。リンク機構は、ボールナットの回転を規制している。制御軸は、回転することにより弁体のリフト量および作動角を変更する。
【０００３】
従来の可変動弁装置は、電動モータの出力軸の回転によりねじ軸が回転するとき、ボールナットがねじ軸の軸方向に往復動する。従来の可変動弁装置は、ボールナットの往復動にともないリンク機構を介して制御軸の回転位置を変更する。なお、特許文献１は、従来の可変動弁装置の一例を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１１１４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の可変動弁装置においては、ねじ軸の回転にともないボールを介してボールナットをねじ軸の回転方向に回転させる力がボールナットに作用したとき、ボールナットおよび各コイルばねの間において各コイルばねのねじり剛性によりボールナットの回転を規制する力がボールナットに作用する。このとき、リンク機構および各コイルばねによりボールナットの回転が規制されているものの、ボールナットはねじ軸の回転方向に僅かに回転する場合がある。その結果、ボールナットが回転する場合には、電動モータの回転角度と弁体の位置との関係がリニアな関係ではなくなる。このため、電動モータの回転角度に基づいて算出された弁体の位置と、弁体の実際の位置との誤差が大きくなる。
【０００６】
本発明は、上記背景を踏まえて創作されたものであり、弁体の位置を精度よく制御することが可能な可変動弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本手段は、「外周の少なくとも一部に第１ねじ溝が形成されたねじ軸と、内周に第２ねじ溝が形成され、前記ねじ軸が挿入されるボールナットと、前記第１ねじ溝と前記第２ねじ溝とにより形成された螺旋状の転動路を転動する複数のボールとを有し、前記ねじ軸の回転を前記ボールナットの前記ねじ軸の軸方向の往復動に変換するボールねじ機構と、前記ねじ軸の軸方向の端部に位置し、前記ねじ軸を回転させる電動モータと、前記電動モータの回転角度を検出する回転角検出部と、前記軸方向において前記ねじ軸に対して前記電動モータとは反対側に位置し、前記ボールナットの往復動にともない往復動する弁体と、前記ボールナットを前記弁体に向けて付勢する第１コイルばねと、前記ボールナットを前記電動モータに向けて付勢する第２コイルばねと、前記回転角検出部が検出した前記電動モータの回転角度に基づいて前記電動モータの駆動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記第１コイルばねのねじり剛性および前記第２コイルばねのねじり剛性により前記ボールナットに作用する力に基づく補正量を加味して前記弁体の位置を算出する可変動弁装置」を有する。
【０００８】
上記可変動弁装置においては、各コイルばねのねじり剛性によりボールナットの回転を規制する力を考慮に入れて弁体の位置を算出する。このため、各コイルばねのねじり剛性によりボールナットの回転を規制する力を考慮に入れずに弁体の位置を算出すると仮定した構成と比較して、弁体の位置を精度よく算出することができる。したがって、可変動弁装置は、弁体の位置を精度よく制御することができる。
【０００９】
（２）上記手段の一形態は、「前記制御部は、前記電動モータの回転角度の絶対値が大きくなるにつれて前記補正量を大きくする可変動弁装置」を有する。
電動モータの回転角度の絶対値が大きくなるにつれて各コイルばねのねじられる量が大きくなる。このため、電動モータの回転角度の絶対値が大きくなるにつれてボールナットの回転量が大きくなる。
【００１０】
そこで、本可変動弁装置においては、電動モータの回転角度の絶対値が大きくなるにつれて補正量を大きくする。このため、可変動弁装置は、電動モータの回転角度の絶対値が大きい場合においても弁体の位置を精度よく算出することができる。
【００１１】
（３）上記手段の一形態は、「前記制御部は、前記電動モータが発生するモータトルクに基づいて前記弁体の位置を制御し、かつ前記弁体の位置指令値に基づくフィードフォワード制御により前記モータトルクを制御する可変動弁装置」を有する。
【００１２】
上記可変動弁装置においては、弁体の位置指令値に基づくフィードフォワード制御により電動モータのモータトルクを算出する。そして電動モータは、算出されたモータトルクに基づいて弁体の移動を制御する。このため、弁体の位置制御の応答性が向上する。
【００１３】
（４）上記手段の一形態は、「前記第１コイルばね、前記第２コイルばね、および前記ボールナットを収容する筐体を有し、前記第１コイルばねの一方のコイル端部が前記筐体との相対位置の変化が規制され、前記第１コイルばねの他方のコイル端部が前記ボールナットとの相対位置の変化が規制される構成、および前記第２コイルばねの一方のコイル端部が前記ボールナットとの相対位置の変化が規制され、前記第２コイルばねの他方のコイル端部が前記筐体との相対位置の変化が規制される構成の少なくとも一方を有する可変動弁装置」を有する。
【００１４】
上記可変動弁装置においては、第１コイルばねおよび第２コイルばねの少なくとも一方によりねじ軸の回転にともなうボールナットの回転が規制される。したがって、ボールナットの回転を規制するための専用の機構を省略することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本可変動弁装置は、弁体の位置を精度よく制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態の内燃機関の構成を示す構成図。
【図２】実施形態の可変動弁装置を示す部分断面図。
【図３】実施形態の可変動弁装置を示す断面図であり、ボールねじ機構およびその周辺の断面構造を示す断面図。
【図４】実施形態の可変動弁装置の制御構成を示すブロック図。
【図５】実施形態の可変動弁装置の弁体の目標位置を示すグラフ。
【図６】実施形態の可変動弁装置に関するグラフであり、電動モータの回転角度と弁体の位置との関係を示すグラフ。
【図７】実施形態の可変動弁装置に関するグラフであり、制御部により算出された弁体の位置と測定器により測定された弁体の位置との誤差と、電動モータの回転角度との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１を参照して、内燃機関１の構成について説明する。
内燃機関１は、機関本体１０、燃料噴射弁１１、点火プラグ１２、ピストン１３、クランクシャフト１５、吸気通路１６、排気通路１７、複数の可変動弁装置２０、および制御装置１００を有する。
【００１８】
機関本体１０は、ピストン１３およびクランクシャフト１５を収容している。機関本体１０は、燃焼室１４と吸気通路１６および排気通路１７とが互いに連通した状態で吸気通路１６および排気通路１７のそれぞれと接続されている。
【００１９】
燃料噴射弁１１および点火プラグ１２は、機関本体１０における燃焼室１４を構成する壁部に取り付けられている。
吸気側の可変動弁装置２０は、吸気通路１６および機関本体１０との接続部分に位置している。この可変動弁装置２０は、吸気通路１６および機関本体１０との接続部分を開閉する。
【００２０】
排気側の可変動弁装置２０は、排気通路１７および機関本体１０との接続部分に位置している。この可変動弁装置２０は、排気通路１７および機関本体１０との接続部分を開閉する。
【００２１】
制御装置１００は、燃料噴射制御、点火時期制御、および弁駆動制御を実行する。制御装置１００は、燃料噴射制御によりクランクシャフト１５の回転数（以下、「機関回転速度」）に基づいて燃料噴射弁１１の燃料噴射量を調整する。制御装置１００は、点火時期制御により機関回転速度に基づいて点火プラグ１２の点火時期を調整する。制御装置１００は弁駆動制御により機関回転速度とは独立して各可変動弁装置２０の動作を制御する。
【００２２】
内燃機関１の動作について説明する。
内燃機関１においては、吸気通路１６を介して供給された空気が燃焼室１４に送り込まれる。このとき、吸気側の可変動弁装置２０は、空気が燃焼室１４に供給される量およびタイミングを調整する。この空気は、燃焼室１４において燃料噴射弁１１により噴射された噴射燃料と混合される。空気と噴射燃料とが混合された混合気は、点火プラグ１２により点火される。ピストン１３は、混合気の燃焼により往復動する。クランクシャフト１５は、ピストン１３の往復動により回転する。燃焼後の混合気は、排気側の可変動弁装置２０を介して排気として燃焼室１４から排気通路１７に送り出される。
【００２３】
図２および図３を参照して、可変動弁装置２０の全体構成について説明する。
可変動弁装置２０は、電動モータ３０、ボールねじ機構４０、連結部品５０、弁体６０、第１コイルばね７０、第２コイルばね８０、および筐体９０を有する。可変動弁装置２０は、電動モータ３０、ボールねじ機構４０、連結部品５０、弁体６０、第１コイルばね７０、第２コイルばね８０、および筐体９０が互いに結合した集合体として構成されている。
【００２４】
電動モータ３０は、出力軸３１、継手部品３２、および回転角検出部３３（図１参照）を有する。電動モータ３０としては、例えば３相ブラシレスモータが用いられている。電動モータ３０は、継手部品３２が出力軸３１の先端部分に連結された構成を有する。電動モータ３０は、継手部品３２においてボールねじ機構４０に接続されている。電動モータ３０は、ボールねじ機構４０にモータトルクを付与する。
【００２５】
回転角検出部３３としては、例えばエンコーダが用いられている。回転角検出部３３は、出力軸３１の回転位置に基づく信号を制御装置１００（図１参照）に送信する。
ボールねじ機構４０は、ねじ軸４１、ボールナット４２、複数のボール４３、および循環部品４４（ともに図３参照）を有する。ボールねじ機構４０は、ねじ軸４１の軸線方向（以下、「軸方向ＺＡ」）の端部において電動モータ３０の継手部品３２に連結されている。ボールねじ機構４０は、ねじ軸４１の回転をボールナット４２の軸方向ＺＡの往復動に変換する。
【００２６】
連結部品５０は、ボールねじ機構４０に対して電動モータ３０とは反対側に位置している。連結部品５０は、ボールナット４２に連結されている。連結部品５０は、連結本体５１およびフランジ部分５２を有する。連結部品５０は、ボールナット４２との連結部分においてボールナット４２との相対回転が規制している。連結部品５０は、ボールナット４２の往復動にともないボールナット４２と一体に往復動する。
【００２７】
連結本体５１は、円筒形状を有する。連結本体５１は、電動モータ３０側の端部においてボールナット４２と連結している。連結本体５１は、電動モータ３０とは反対側の端部において弁体６０と連結している。
【００２８】
フランジ部分５２は、連結本体５１の外周面から軸方向ＺＡの法線方向（以下、「径方向ＺＢ」）に延びる。フランジ部分５２は、連結部品５０の平面視において円環形状を有する。
【００２９】
弁体６０は、連結部品５０に対してボールナット４２とは反対側に位置している。弁体６０は、弁本体６１および連結シャフト６２を有する。弁体６０は、個別に形成された弁本体６１および連結シャフト６２が互いに固定された構成を有する。弁体６０は、連結シャフト６２において連結部品５０に連結されている。
【００３０】
筐体９０は、第１取付体９１、第２取付体９２、４個の固定部品９３、４個のばね固定部品９４、第１ストッパ９５、第２ストッパ９６、玉軸受９７、および玉軸受９８を有する。筐体９０は、固定部品９３により第１取付体９１および第２取付体９２が空間を介して互いに固定された構成を有する。筐体９０は、第１取付体９１および第２取付体９２の間の空間において第１コイルばね７０、第２コイルばね８０、ボールナット４２、および連結部品５０を収容している。
【００３１】
第１取付体９１は、平板形状を有する。第１取付体９１は、ねじ軸４１が挿入される貫通孔を有する。第１取付体９１は、電動モータ３０とボールナット４２との間に位置している。
【００３２】
第２取付体９２は、平板形状を有する。第２取付体９２は、弁体６０の連結シャフト６２が挿入される貫通孔を有する。第２取付体９２は、連結部品５０よりも弁体６０側に位置している。
【００３３】
第１ストッパ９５は、第１取付体９１に取り付けられている。第１ストッパ９５は、ボールナット４２と接触することにより電動モータ３０側にボールナット４２が移動することを規制する。
【００３４】
第２ストッパ９６は、第２取付体９２に取り付けられている。第２ストッパ９６は、連結部品５０と接触することにより電動モータ３０とは反対側にボールナット４２が移動することを規制する。
【００３５】
玉軸受９７，９８は、第１取付体９１における電動モータ３０側の部分に取り付けられている。玉軸受９７，９８は、第１取付体９１に対するねじ軸４１の回転が可能な状態でねじ軸４１を支持する。
【００３６】
第１コイルばね７０は、軸方向ＺＡの断面形状として四角形状を有する（図３参照）。第１コイルばね７０は、軸方向ＺＡにおいて第１取付体９１および連結部品５０の間に位置している。第１コイルばね７０は、ボールナット４２および第１ストッパ９５を取り囲んでいる。第１コイルばね７０は、第１取付体９１およびボールナット４２により弁体６０の軸方向ＺＡにおける移動可能範囲内において圧縮された状態が維持されている。第１コイルばね７０は、ボールナット４２を弁体６０に向けて付勢している。
【００３７】
第１コイルばね７０は、ばね固定部品９４により一方のコイル端部７１において第１取付体９１に固定されている。第１コイルばね７０は、一方のコイル端部７１において第１取付体９１との相対位置の変化が規制されている。第１コイルばね７０は、ばね固定部品９４により他方のコイル端部７２においてボールナット４２に固定されている。第１コイルばね７０は、他方のコイル端部７２においてボールナット４２との相対位置の変化が規制されている。この構成により、第１コイルばね７０は、ねじ軸４１の回転にともなうボールナット４２の回転を規制している。
【００３８】
第２コイルばね８０は、軸方向ＺＡの断面形状として四角形状を有する（図３参照）。第２コイルばね８０は、軸方向ＺＡにおいて第２取付体９２およびボールナット４２の間に位置している。第２コイルばね８０は、連結部品５０および第２ストッパ９６を取り囲んでいる。第２コイルばね８０は、第２取付体９２および連結部品５０により弁体６０の軸方向ＺＡにおける移動可能範囲内において圧縮された状態が維持されている。第２コイルばね８０は連結部品５０を介してボールナット４２を電動モータ３０に向けて付勢している。
【００３９】
第２コイルばね８０は、ばね固定部品９４により一方のコイル端部８１において連結部品５０に固定されている。第２コイルばね８０は、一方のコイル端部８１において連結部品５０との相対位置の変化が規制されている。第２コイルばね８０は、ばね固定部品９４により他方のコイル端部８２において第２取付体９２に固定されている。第２コイルばね８０は、他方のコイル端部８２において第２取付体９２との相対位置の変化が規制されている。第２コイルばね８０は、連結部品５０を介してねじ軸４１の回転にともなうボールナット４２の回転を規制している。
【００４０】
図３を参照して、ボールねじ機構４０の詳細な構成について説明する。
ねじ軸４１は、ボールナット４２に挿入されている。ねじ軸４１は、外周部分において螺旋状の溝として形成された第１ねじ溝４１Ａを有する。第１ねじ溝４１Ａは、ねじ軸４１の軸方向ＺＡの所定範囲にわたり形成されている。
【００４１】
ボールナット４２は、ナット本体４２Ａおよびフランジ部分４２Ｂを有する。ボールナット４２は、同一の材料によりナット本体４２Ａおよびフランジ部分４２Ｂが一体に形成された構成を有する。
【００４２】
ナット本体４２Ａは、円筒形状を有する。ナット本体４２Ａは、内周部分において第１ねじ溝４１Ａと同様の螺旋状の溝として形成された第２ねじ溝４２Ｄを有する。ナット本体４２Ａは、径方向ＺＢにおいてナット本体４２Ａを貫通する取付部分４２Ｃを有する。
【００４３】
第２ねじ溝４２Ｄは、ナット本体４２Ａの軸方向ＺＡの所定範囲にわたり形成されている。第２ねじ溝４２Ｄは、第１ねじ溝４１Ａに対向している。第２ねじ溝４２Ｄおよび第１ねじ溝４１Ａは、第２ねじ溝４２Ｄの溝面および第１ねじ溝４１Ａの溝面により囲まれた螺旋状の空間として転動路Ｒ１を形成している。
【００４４】
フランジ部分４２Ｂは、ナット本体４２Ａの外周面から径方向ＺＢに突出する。フランジ部分４２Ｂは、ボールナット４２の平面視において円環形状を有する。フランジ部分４２Ｂは、第１コイルばね７０の他方のコイル端部７２と接触している。
【００４５】
循環部品４４は、ナット本体４２Ａの取付部分４２Ｃに固定されている。循環部品４４は、その内部において循環路Ｒ２が形成されている。循環路Ｒ２は、転動路Ｒ１において軸方向ＺＡに距離を介した２点において転動路Ｒ１と連通している。
【００４６】
複数のボール４３は、転動路Ｒ１内および循環路Ｒ２内に収容されている。複数のボール４３は、第１ねじ溝４１Ａおよび第２ねじ溝４２Ｄにより挟まれている。複数のボール４３は、ねじ軸４１がボールナット４２に対して相対的に回転するとき、循環路Ｒ２を介して転動路Ｒ１を無限循環する。
【００４７】
次に、第１コイルばね７０の他方のコイル端部７２とボールナット４２との固定構造について説明する。なお、図３に示されるように、第１コイルばね７０の一方のコイル端部７１と第１取付体９１との固定構造、第２コイルばね８０の一方のコイル端部８１と連結部品５０との固定構造、および第２コイルばね８０の他方のコイル端部８２と第２取付体９２との固定構造についても同様であるため、その説明を省略する。
【００４８】
ばね固定部品９４は、固定プレート９４Ａおよび２本のボルト９４Ｂを有する。ばね固定部品９４は、固定プレート９４Ａおよびボールナット４２のフランジ部分４２Ｂにより第１コイルばね７０の他方のコイル端部７２を挟み込んでいる。この状態において、ばね固定部品９４は、ボルト９４Ｂによりフランジ部分４２Ｂに固定プレート９４Ａが固定されることによりフランジ部分４２Ｂに他方のコイル端部７２を固定する。
【００４９】
固定プレート９４Ａは、Ｖ字状の溝を有する。固定プレート９４Ａは、この溝において第１コイルばね７０の他方のコイル端部７２を軸方向ＺＡおよび径方向ＺＢから覆っている。固定プレート９４Ａは、Ｖ字状の溝においてボールナット４２のフランジ部分４２Ｂとの間で他方のコイル端部７２を軸方向ＺＡに挟み込んでいる。
【００５０】
ボルト９４Ｂは、フランジ部分４２Ｂにねじ込まれている。ボルト９４Ｂは、フランジ部分４２Ｂとの間で固定プレート９４Ａを挟み込んでいる。ボルト９４Ｂは、ボールナット４２および固定プレート９４Ａの相対位置の変化を規制する。
【００５１】
図２および図３を参照して、可変動弁装置２０の動作について説明する。
なお、「弁位置ＰＶ」は、弁体６０の軸方向ＺＡの位置を示す。「全開位置ＰＯＶ」は、機関運転時における弁体６０の軸方向ＺＡの移動範囲において開弁側の限界位置となる弁位置を示す。「全閉位置ＰＣＶ」は、機関運転時における弁体６０の軸方向ＺＡの移動範囲において閉弁側の限界位置となる弁位置を示す。「基準位置ＰＳＶ」は、全開位置ＰＯＶおよび全閉位置ＰＣＶの中間位置となる弁位置を示す。弁体６０は、基準位置ＰＳＶを中心として全開位置ＰＯＶから全閉位置ＰＣＶまでの範囲内において往復動する。
【００５２】
電動モータ３０が駆動することにより出力軸３１から継手部品３２を介してねじ軸４１に正回転方向のモータトルクが付与されるとき、ねじ軸４１は正回転方向に回転する。
複数のボール４３は、第２ねじ溝４２Ｄに対する第１ねじ溝４１Ａの回転にともない転動路Ｒ１内を転動する。ボール４３は、第１ねじ溝４１Ａにより第２ねじ溝４２Ｄに押し付けられる。
【００５３】
ボールナット４２は、複数のボール４３が第２ねじ溝４２Ｄに押す力により第２取付体９２（第２ストッパ９６）に向けて移動する。これにともない、第１コイルばね７０の圧縮量が減少し、第２コイルばね８０の圧縮量が増加する。連結部品５０は、ボールナット４２の移動により第２取付体９２（第２ストッパ９６）に向けて移動する。これにより、弁体６０は、基準位置ＰＳＶから全開位置ＰＯＶに向けて移動を開始する。このようにボールナット４２の軸方向ＺＡの移動量は、弁体６０の軸方向ＺＡの移動量と等しくなる。なお、弁体６０が全開位置ＰＯＶのとき、連結部品５０は、軸方向ＺＡにおいて第２ストッパ９６と間隙を介して位置している。
【００５４】
一方、電動モータ３０によりねじ軸４１に逆回転方向のモータトルクが付与されるとき、ねじ軸４１は逆回転方向に回転する。複数のボール４３は、ねじ軸４１が正回転方向のときの転動方向とは逆方向に転動する。ボール４３は、ねじ軸４１が正回転方向のときの第２ねじ溝４２Ｄに対する押し付け方向とは反対方向に第２ねじ溝４２Ｄに押し付けられる。
【００５５】
ボールナット４２は、第１取付体９１（第１ストッパ９５）に向けて移動する。これにともない、第１コイルばね７０の圧縮量が増加し、第２コイルばね８０の圧縮量が減少する。連結部品５０は、ボールナット４２の移動により第１取付体９１（第１ストッパ９５）に向けて移動する。これにより、弁体６０は、基準位置ＰＳＶから全閉位置ＰＣＶに向けて移動を開始する。なお、弁体６０が全閉位置ＰＣＶのとき、ボールナット４２は軸方向ＺＡにおいて第１ストッパ９５と間隙を介して位置している。
【００５６】
次に、基準位置ＰＳＶの校正について説明する。
可変動弁装置２０は、各コイルばね７０，８０のばね剛性のばらつきに起因して電動モータ３０のモータトルクが「０」の状態における弁位置ＰＶがばらつく場合がある。このため、電動モータ３０のモータトルクが「０」の状態における弁位置ＰＶを基準位置ＰＳＶと規定したと仮定した場合、基準位置ＰＳＶがばらつく場合がある。そこで、可変動弁装置２０は、基準位置ＰＳＶを以下のように校正する。
【００５７】
すなわち、可変動弁装置２０は、電動モータ３０のモータトルクが「０」の状態から電動モータ３０を正回転させることによりボールナット４２を第１ストッパ９５に向けて移動させる。可変動弁装置２０は、第１ストッパ９５に接触したボールナット４２の位置を第１基準位置として記憶する。また、可変動弁装置２０は、電動モータ３０のモータトルクが「０」の状態から電動モータ３０を逆回転させることによりボールナット４２を第２ストッパ９６に向けて移動させる。可変動弁装置２０は、第２ストッパ９６に接触したボールナット４２の位置を第２基準位置として記憶する。可変動弁装置２０は、第１基準位置および第２基準位置の中間位置を基準位置ＰＳＶとして記憶する。
【００５８】
図４および図５を参照して、制御装置１００の制御構成の一部分について説明する。
制御装置１００は、弁駆動制御を実行する制御部１１０を有する。
制御部１１０は、回転角検出部３３により検出された電動モータ３０の回転角度（以下、「モータ回転角度θｍ」）に基づいて電動モータ３０の駆動を制御する。制御部１１０は、電動モータ３０のモータトルクに基づいて弁位置ＰＶを制御する。制御部１１０は、位置指令値生成器１１１、減算器１１２、位置制御器１１３、減算器１１４、速度制御器１１５、フィードフォワード制御器１１６、および加算器１１７を有する。
【００５９】
制御部１１０は、位置指令値生成器１１１、減算器１１２、位置制御器１１３、減算器１１４、および速度制御器１１５により電動モータ３０のモータトルク（以下、「モータトルクＴｄ」）を算出する。制御部１１０は、位置指令値生成器１１１およびフィードフォワード制御器１１６により電動モータ３０のモータトルク（以下、「モータトルクＴｆｆ」）を算出する。制御部１１０は、モータトルクＴｆｆおよびモータトルクＴｄに基づいて電動モータ３０のモータトルクを制御する。
【００６０】
制御部１１０は、電動モータ３０のモータ回転角度θｍに基づいて算出された弁位置（以下、「実弁位置ＰＲＶ」）を減算器１１２に出力することにより位置ループをメジャーループとして形成している。制御部１１０は、電動モータ３０の回転角速度に基づいて算出された弁体６０の移動速度（以下、「弁実速度ＳＲＶ」）を減算器１１４に出力することにより速度ループをマイナーループとして形成している。このように制御部１１０は、メジャーループおよびマイナーループを有するカスケード制御を実行する。
【００６１】
位置指令値生成器１１１は、内燃機関１に吸入される空気量に基づいて検出される機関負荷、および機関回転速度に基づいて図５に示される弁位置ＰＶのプロファイルを有する。位置指令値生成器１１１は、弁位置ＰＶのプロファイルに基づいて目標となる弁位置ＰＶ（以下、「弁位置指令値ＰＶｃｍｄ」）を算出する。位置指令値生成器１１１は、減算器１１２およびフィードフォワード制御器１１６に弁位置指令値ＰＶｃｍｄを出力する。位置指令値生成器１１１は、弁位置指令値ＰＶｃｍｄを１次微分することにより弁速度指令値ＳＶｃｍｄを算出する。位置指令値生成器１１１は、弁位置指令値ＰＶｃｏｍを２次微分することにより弁加速度指令値ＡＶｃｍｄを算出する。位置指令値生成器１１１は、弁速度指令値ＳＶｃｍｄおよび弁加速度指令値ＡＶｃｍｄをフィードフォワード制御器１１６に出力する。
【００６２】
なお、図５のグラフは、弁体６０の単位リフト周期における弁位置ＰＶを示している。図５のグラフは、機関回転速度および機関負荷に基づいてリフト周期、弁体６０の移動時間（リフト時間）、および弁体６０が全開位置ＰＯＶを維持する時間（ホールド時間）がそれぞれ変更される。また、弁体６０は、常に全開位置ＰＯＶまで開弁する必要はなく、機関回転速度および機関負荷に基づいて全閉位置ＰＣＶから開弁側の弁位置ＰＶまでの弁体６０の移動距離（リフト量）が変更される。
【００６３】
フィードフォワード制御器１１６は、電動モータ３０、ボールねじ機構４０、および各コイルばね７０，８０を有するシステムを内部モデルとした運動方程式を有する。フィードフォワード制御器１１６は、運動方程式を用いて電動モータ３０のモータトルクを算出する。詳細には、フィードフォワード制御器１１６は、運動方程式の位置を示す項に弁位置指令値ＰＶｃｍｄを入力し、運動方程式の速度を示す項に弁速度指令値ＳＶｃｍｄを入力し、運動方程式の加速度を示す項に弁加速度指令値ＡＶｃｍｄを入力することによりモータトルクＴｆｆを算出する。フィードフォワード制御器１１６は、モータトルクＴｆｆを加算器１１７に出力する。
【００６４】
減算器１１２においては、弁実位置ＰＲＶが入力される。減算器１１２は、弁位置指令値ＰＶｃｍｄと弁実位置ＰＲＶとの偏差を算出する。減算器１１２は、弁位置指令値ＰＶｃｍｄと弁実位置ＰＲＶとの偏差を位置制御器１１３に出力する。
【００６５】
位置制御器１１３は、弁位置指令値ＰＶｃｍｄと弁実位置ＰＲＶとの偏差に基づくフィードバック制御を実行する。位置制御器１１３は、フィードバック制御としてＰＩＤ制御を実行する。位置制御器１１３は、比例ゲイン、積分ゲイン、および微分ゲインに基づいて弁速度指令値ＳＶｐｉｄを算出する。位置制御器１１３は、弁速度指令値ＳＶｐｉｄを減算器１１４に出力する。なお、弁速度指令値ＳＶｐｉｄは、所定時間において弁位置指令値ＰＶｃｍｄと弁実位置ＰＲＶとの偏差をなくすための弁体６０の移動速度を示している。
【００６６】
減算器１１４においては、弁実速度ＳＲＶが入力される。減算器１１４は、弁速度指令値ＳＶｐｉｄと弁実速度ＳＲＶとの偏差を算出する。減算器１１４は、弁速度指令値ＳＶｐｉｄと弁実速度ＳＲＶとの偏差を速度制御器１１５に出力する。
【００６７】
速度制御器１１５は、弁速度指令値ＳＶｐｉｄと弁実速度ＳＲＶとの偏差に基づくフィードバック制御を実行する。速度制御器１１５は、フィードバック制御としてＰ制御（比例制御）を実行する。速度制御器１１５は、弁速度指令値ＳＶｐｉｄと弁実速度ＳＲＶとの偏差に比例ゲインを乗算することにより弁加速度指令値ＡＶｐｉｄを算出する。速度制御器１１５は、ボールナット４２および弁体６０の質量ならびにねじ軸４１、出力軸３１、および継手部品３２の慣性質量と、弁加速度指令値ＡＶｐｉｄとの乗算により弁体６０を弁位置指令値ＰＶｃｏｍに移動させるための力を算出する。速度制御器１１５は、この力からボールねじ機構４０の幾何学的諸元（ねじ軸４１、ボールナット４２、およびボール４３の間の力学的関係）によって決まる換算式に基づいてモータトルクＴｄを算出する。速度制御器１１５は、モータトルクＴｄを加算器１１７に出力する。なお、モータトルクＴｄは、モータトルクＴｆｆに基づく弁実位置ＰＲＶと弁位置指令値ＰＶｃｏｍとの偏差を補正するモータトルクである。
【００６８】
加算器１１７は、モータトルクＴｆｆとモータトルクＴｄとを加算する。加算器１１７は、モータトルクＴｆｆとモータトルクＴｄとを加算した値をモータトルク指令値Ｔｃｏｍとして電動モータ３０に出力する。
【００６９】
電動モータ３０においては、モータトルク指令値Ｔｃｏｍに電動モータ３０のトルク定数が除算された値としての電流値に基づく電流が供給される。電動モータ３０は、この電流に基づくモータトルクを発生する。弁体６０は、電動モータ３０のモータトルクに基づいてボールねじ機構４０を介して弁位置ＰＶが変更される。
【００７０】
図６および図７を参照して、可変動弁装置２０の作用について説明する。なお、図６および図７を参照する以下の説明において、符号が付された可変動弁装置２０に関する各構成要素は、図１〜図３に示された各構成要素を示す。
【００７１】
ボールねじ機構４０は、電動モータ３０のモータ回転角度θｍをボールナット４２の位置に変換する。ボールナット４２の軸方向ＺＡの位置は、モータ回転角度θｍに基づいて以下の式（１）により算出される。ボールナット４２が弁体６０と一体に軸方向ＺＡに移動するため、ボールナット４２の軸方向ＺＡの位置は弁実位置ＰＲＶに相当する。したがって、式（１）により弁実位置ＰＲＶが算出されたと扱うことができる。
【００７２】
Ｙｂｎ＝Ｒｓ×ｔａｎ（γ）×θｓ    ・・・（１）
「Ｙｂｎ」はボールナット４２の軸方向ＺＡの位置を示す。「Ｒｓ」はねじ軸４１の半径を示す。「γ」はねじ軸４１の第１ねじ溝４１Ａのリード角を示す。「θｓ」はねじ軸４１の回転角度を示す。なお、電動モータ３０が継手部品３２を介してねじ軸４１に連結されているため、モータ回転角度θｍと「θｓ」とは互いに等しい値として扱う。
【００７３】
ところで、図６に示されるように、上記式（１）に基づいて弁実位置ＰＲＶを算出した結果（グラフＧ２）は、電動モータ３０の回転にともなう弁体６０の実際の位置をレーザ変位計により測定した結果（グラフＧ１）と異なる。そして、図７に示されるように、モータ回転角度θｍにおけるグラフＧ１およびグラフＧ２の差（位置誤差）を示すグラフＧ４は、モータ回転角度θｍの絶対値が大きくなるにつれて位置誤差の絶対値が大きくなる。なお、以降では、レーザ変位計により測定された弁体６０の実際の位置を「弁測定位置ＰＭＶ」として示す。
【００７４】
図７の誤差の要因としては、以下のように考えられる。
電動モータ３０のモータトルクによりねじ軸４１を回転させたとき、ボール４３を介してボールナット４２をねじ軸４１の回転方向に回転させる力がボールナット４２に作用する。これに対して、各コイルばね７０，８０は、ボールナット４２および連結部品５０にそれぞれ固定されているため、各コイルばね７０，８０のねじり剛性によりボールナット４２がねじ軸４１の回転方向に回転する力に対する抗力となる。すなわち各コイルばね７０，８０のねじり剛性によりボールナット４２の回転を規制する力がボールナット４２に作用する。
【００７５】
しかし、ボールナット４２がねじ軸４１の回転方向に回転する力が各コイルばね７０，８０に作用したとき、各コイルばね７０，８０は、ねじ軸４１の回転方向にねじられる場合がある。このため、ボールナット４２がねじ軸４１の回転方向に回転する力がボールナット４２に作用したとき、ボールナット４２は、ねじ軸４１の回転方向に回転する場合がある。その結果、上記式（１）により算出されたボールナット４２の位置Ｙｂｎと、ボールナット４２の実位置とが互いに異なる。これにより、ボールナット４２の位置Ｙｂｎに基づく弁実位置ＰＲＶと、弁測定位置ＰＭＶとが互いに異なる。
【００７６】
モータ回転角度θｍの絶対値が大きくなるにつれてモータトルクが大きくなるため、各コイルばね７０，８０がねじ軸４１の回転方向にねじられる量が多くなる。このため、モータ回転角度θｍの絶対値が大きくなるにつれてグラフＧ４の位置誤差の絶対値が大きくなる。
【００７７】
このように、ボールナット４２の位置Ｙｂｎに基づく弁実位置ＰＲＶを用いてモータトルクＴｄを算出したと仮定した場合、弁測定位置ＰＭＶを用いて算出されたモータトルクとは異なる。したがって、高精度な弁位置ＰＶの制御が困難となる。
【００７８】
そこで、本実施形態の可変動弁装置２０は、弁実位置ＰＲＶを算出するとき、各コイルばね７０，８０のねじり剛性によりボールナット４２の回転を規制する力を加味した補正を行う。詳細には、電動モータ３０、ボールねじ機構４０、および各コイルばね７０，８０を有するシステムの運動方程式、すなわちボールナット４２の軸方向ＺＡの運動方程式、ボールナット４２の回転方向の運動方程式、およびねじ軸４１の回転方向の運動方程式に基づいて弁実位置ＰＲＶを算出する。このとき、ボールナット４２の回転方向の運動方程式において各コイルばね７０，８０のねじり剛性によりボールナット４２の回転を規制する力および複数のボール４３を介してボールナット４２を回転させる力が要素として含まれる。このため、各コイルばね７０，８０のねじり剛性によりボールナット４２の回転を規制する力および複数のボール４３を介してボールナット４２を回転させる力に基づくボールナット４２の回転量が補正量として加味されて弁実位置ＰＲＶが算出される。
【００７９】
したがって、図７に示されるように、実線のグラフＧ５により算出される位置誤差の値は、各モータ回転角度θｍにおける一点鎖線のグラフＧ４により算出される位置誤差の値よりも小さくなる。また、補正量は、各モータ回転角度θｍにおけるグラフＧ４により算出される位置誤差の値とグラフＧ５により算出される位置誤差の値との差として算出される。補正量は、モータ回転角度θｍの絶対値が大きくなるにつれて大きくなる。
【００８０】
このように、可変動弁装置２０は、各コイルばね７０，８０のねじり剛性によりボールナット４２の回転を規制する力を加味した補正を行うことにより、図６の実線のグラフＧ３に示されるように、グラフＧ２と比較してグラフＧ１との誤差が小さくなる。
【００８１】
本実施形態の可変動弁装置２０は以下の効果を奏する。
（１）可変動弁装置２０は、各コイルばね７０，８０のねじり剛性によりボールナット４２の回転を規制する力を加味して弁実位置ＰＲＶを算出する。この構成によれば、各コイルばね７０，８０のねじり剛性によりボールナット４２の回転を規制する力によるボールナット４２の回転を考慮に入れずに弁実位置ＰＲＶを算出すると仮定した構成と比較して、弁実位置ＰＲＶを精度よく算出することができる。したがって、可変動弁装置２０は、弁体６０の位置をより精度よく制御することができる。
【００８２】
（２）可変動弁装置２０は、モータ回転角度θｍの絶対値が大きくなるにつれて各コイルばね７０，８０のねじり剛性によりボールナット４２の回転を規制する力を加味した補正量を大きくする。この構成によれば、モータ回転角度θｍの絶対値が大きい場合においても弁実位置ＰＲＶを精度よく算出することができる。
【００８３】
（３）可変動弁装置２０は、フィードフォワード制御によりモータトルクＴｆｆを算出する。この構成によれば、弁位置指令値ＰＶｃｏｍに基づくフィードフォワード制御により電動モータ３０のモータトルクを算出する。そして電動モータ３０は、算出されたモータトルクに基づいて弁体６０の移動を制御する。したがって、弁体６０の位置制御の応答性が向上する。
【００８４】
（４）第１コイルばね７０においては、一方のコイル端部７１が第１取付体９１に固定され、他方のコイル端部７２がボールナット４２に固定されている。第２コイルばね８０においては、一方のコイル端部８１が連結部品５０に固定され、他方のコイル端部８２が第２取付体９２に固定されている。この構成によれば、ねじ軸４１の回転にともないボールナット４２に回転トルクが作用したとき、各コイルばね７０，８０のねじり剛性によりボールナット４２の回転が規制される。したがって、可変動弁装置２０は、リニアガイドを省略することができる。
【００８５】
またこのような構成により、ボールナット４２を回転させる力がボールナット４２に作用したとき、各コイルばね７０，８０がねじられる。このため、リニアガイドを有する可変動弁装置と比較して、ボールナット４２が回転しやすい構成となる。
【００８６】
これに対して、可変動弁装置２０は、各コイルばね７０，８０のねじり剛性によりボールナット４２の回転を規制する力を加味して弁実位置ＰＲＶを算出するため、ボールナット４２が回転したとしても弁実位置ＰＲＶを精度よく算出することができる。
【００８７】
（５）可変動弁装置２０は、弁体６０の基準位置ＰＳＶを校正する。この構成によれば、可変動弁装置２０の製品毎に弁体６０の基準位置ＰＳＶがばらつくことが抑制される。したがって、弁体６０の位置がより精度よく制御される。
【００８８】
（６）弁位置指令値ＰＶｃｏｍがステップ形状の信号として生成されたと仮定した構成においては、弁速度指令値ＳＶｃｏｍおよび弁加速度指令値ＡＶｃｏｍが無限大となり、フィードフォワード制御器１１６においてモータトルクＴｆｆを算出することが困難となる。
【００８９】
これに対して、本可変動弁装置２０は、位置指令値生成器１１１において図５に示される弁体６０の目標位置に基づいて弁位置指令値ＰＶｃｏｍを生成する。この構成によれば、弁位置指令値ＰＶｃｏｍが略正弦波形状の信号として生成される。したがって、可変動弁装置２０は、弁速度指令値ＳＶｃｏｍおよび弁加速度指令値ＡＶｃｏｍが有限の値として算出されるため、フィードフォワード制御器１１６においてモータトルクＴｆｆの算出することができる。
【００９０】
（７）可変動弁装置２０は、速度制御器１１５において比例制御よりモータトルクＴｄを算出する。この構成によれば、例えばＰＩＤ制御と比較して積分ゲインおよび微分ゲインの設定を省略することができる。このため、速度制御器１１５においては比例ゲインの設定のみとなるため、速度制御器１１５におけるチューニングの工程が少なくなる。
【００９１】
本可変動弁装置は、上記実施形態とは別の実施形態を含む。以下、本可変動弁装置のその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
【００９２】
・実施形態の制御部１１０は、電動モータ３０、ボールねじ機構４０、および各コイルばね７０，８０を有するシステムの運動方程式に基づいて各コイルばね７０，８０のねじり剛性によりボールナット４２の回転を規制する力を加味した弁実位置ＰＲＶを算出する。ただし、各コイルばね７０，８０のねじり剛性によりボールナット４２の回転を規制する力を加味した弁実位置ＰＲＶの算出方法は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の制御部１１０は、ボールナット４２の位置Ｙｂｎに基づく弁実位置ＰＲＶと弁測定位置ＰＭＶとの差を予め測定する。変形例の制御部１１０は、ボールナット４２の位置Ｙｂｎに基づく弁実位置ＰＲＶと弁測定位置ＰＭＶとの差が「０」となる補正量を予め記憶する。変形例の制御部１１０は、ボールナット４２の位置Ｙｂｎに基づく弁実位置ＰＲＶに補正量を加算した値を最終的な弁実位置ＰＲＶとして算出する。
【００９３】
・実施形態の制御部１１０は、速度制御器１１５において弁体６０を弁位置指令値ＰＶｃｏｍに移動させるための力から換算式に基づいてモータトルクＴｄを算出する。ただし、モータトルクＴｄの算出方法は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の制御部１１０は、速度制御器１１５において弁位置指令値ＰＶｃｏｍに移動させるための力とモータトルクＴｄとの関係を示すマップを予め記憶する。変形例の制御部１１０は、マップを用いて弁位置指令値ＰＶｃｏｍに移動させるための力からモータトルクＴｄを算出する。
【００９４】
・実施形態の制御部１１０は、位置指令値生成器１１１において図５に示す弁位置ＰＶのプロファイルに基づいて弁位置指令値ＰＶｃｍｄを算出する。ただし、位置指令値生成器１１１が生成する信号は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の制御部１１０は、位置指令値生成器１１１において図５に示す弁位置ＰＶのプロファイルに基づいてボールナット４２の軸方向ＺＡの位置のプロファイルを生成する。変形例の制御部１１０は、位置指令値生成器１１１においてボールナット４２の軸方向ＺＡの位置のプロファイルに基づいて目標となるボールナット４２の軸方向ＺＡの位置（以下、「ナット位置指令値ＰＮｃｏｍ」）を算出する。
【００９５】
上記変形例の制御部１１０は、次のようにモータトルク指令値Ｔｃｏｍを算出する。すなわち、変形例の位置指令値生成器１１１は、ナット位置指令値ＰＮｃｏｍを１次微分することによりナット速度指令値ＳＮｃｏｍを算出する。また、変形例の位置指令値生成器１１１は、ナット位置指令値ＰＮｃｏｍを２次微分することによりナット加速度指令値ＡＶｃｏｍを算出する。変形例のフィードフォワード制御器１１６は、運動方程式の位置の項にナット位置指令値ＰＮｃｏｍを入力し、運動方程式の速度の項にナット速度指令値ＳＮｃｏｍを入力し、運動方程式の加速度の項にナット加速度指令値ＡＮｃｏｍを入力することによりモータトルクＴｆｆを算出する。変形例の位置制御器１１３は、電動モータ３０のモータ回転角度θｍに基づいて算出されたボールナット４２の軸方向ＺＡの位置とナット位置指令値ＰＮｃｏｍとの偏差に基づいてナット速度指令値ＳＮｐｉｄを算出する。変形例の速度制御器１１５は、電動モータ３０のモータ回転角速度に基づいて算出されたボールナット４２の軸方向ＺＡの移動速度とナット速度指令値ＳＮｐｉｄとの偏差に基づいてモータトルクＴｄを算出する。上記変形例の制御部１１０は、モータトルクＴｆｆとモータトルクＴｄとを加算することによりモータトルク指令値Ｔｃｏｍを算出する。
【００９６】
・実施形態の回転角検出部３３は、エンコーダが用いられる。ただし、回転角検出部３３の構成は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の回転角検出部３３は、レゾルバが用いられる。
【００９７】
・実施形態の第１コイルばね７０および第２コイルばね８０は、断面形状が四角形状に形成されている。ただし、各コイルばね７０，８０の断面形状は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の各コイルばね７０，８０の少なくとも一方は、断面形状が円形状に形成される。
【００９８】
・実施形態の可変動弁装置２０は、第１コイルばね７０がボールナット４２および第１取付体９１に固定され、第２コイルばね８０が連結部品５０および第２取付体９２に固定された構成を有する。ただし、可変動弁装置２０の各コイルばね７０，８０の固定構造は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の可変動弁装置２０は、第１コイルばね７０がボールナット４２および第１取付体９１に固定されない構造、および第２コイルばね８０が連結部品５０および第２取付体９２に固定されない構造の少なくとも一方を有する。
【００９９】
・実施形態の可変動弁装置２０は、ボールナット４２に連結部品５０が連結された構成を有する。ただし、可変動弁装置２０の構成は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の可変動弁装置２０は、連結部品５０が省略された構成を有する。変形例の可変動弁装置２０においては、第２コイルばね８０の一方のコイル端部８１がボールナット４２のフランジ部分４２Ｂに固定される。
【０１００】
・実施形態の可変動弁装置２０は、全開位置ＰＯＶおよび全閉位置ＰＣＶの中間位置として基準位置ＰＳＶが規定されている。ただし、基準位置ＰＳＶは実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の可変動弁装置２０は、全開位置ＰＯＶおよび全閉位置ＰＣＶの一方に基準位置ＰＳＶが一致する。
【０１０１】
・実施形態の可変動弁装置２０は、内燃機関１に適用されている。ただし、可変動弁装置２０の適用例は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の可変動弁装置２０は、工作機械等の内燃機関１とは異なる機器においてこの機器内の通路の開閉が必要なものに適用される。
【０１０２】
次に、上記実施形態から把握することが可能な技術的思想を以下に記載する。
（イ）前記制御部は、前記ねじ軸が回転したときに前記複数のボールが前記ボールナットを回転させる力と、前記第１コイルばねのねじり剛性および前記第２コイルばねのねじり剛性により前記ボールナットの回転を規制する力との差に基づく前記ボールナットの回転量を補正量として加味して前記弁体の位置を算出する請求項１に記載の可変動弁装置。
【符号の説明】
【０１０３】
１…内燃機関、１０…機関本体、１１…燃料噴射弁、１２…点火プラグ、１３…ピストン、１４…クランクシャフト、１５…燃焼室、１６…吸気通路、１７…排気通路、２０…可変動弁装置、３０…電動モータ、３１…出力軸、３２…継手部品、３３…回転角検出部、４０…ボールねじ機構、４１…ねじ軸、４１Ａ…第１ねじ溝、４２…ボールナット、４２Ａ…ナット本体、４２Ｂ…フランジ部分、４２Ｃ…取付部分、４２Ｄ…第２ねじ溝、４３…ボール、４４…循環部品、５０…連結部品、５１…連結本体、５２…フランジ部分、６０…弁体、６１…弁本体、６２…連結シャフト、７０…第１コイルばね、７１…コイル端部、７２…コイル端部、８０…第２コイルばね、８１…コイル端部、８２…コイル端部、９０…筐体、９１…第１取付体、９２…第２取付体、９３…固定部品、９４…ばね固定部品、９４Ａ…固定プレート、９４Ｂ…ボルト、９５…第１ストッパ、９６…第２ストッパ、９７…玉軸受、９８…玉軸受、１００…制御装置、１１０…制御部、１１１…位置指令値生成器、１１２…減算器、１１３…位置制御器、１１４…減算器、１１５…速度制御器、１１６…フィードフォワード制御器、１１７…加算器、ＺＡ…軸方向、ＺＢ…径方向、Ｒ１…転動路、Ｒ２…循環路、ＰＶ…弁位置、ＰＳＶ…基準位置、ＰＯＶ…全開位置、ＰＣＶ…全閉位置、ＰＲＶ…弁実位置、ＰＭＶ…弁測定位置、ＳＲＶ…弁実速度、ＰＶｃｏｍ…弁位置指令値、ＳＶｃｏｍ…弁速度指令値、ＡＶｃｏｍ…弁加速度指令値、ＳＶｐｉｄ…弁速度指令値、ＰＮｃｏｍ…ナット位置指令値、ＳＮｃｏｍ…ナット速度指令値、ＡＮｃｏｍ…ナット加速度指令値、ＳＮｐｉｄ…ナット速度指令値、Ｔｆｆ…モータトルク、Ｔｄ…モータトルク、Ｔｃｏｍ…モータトルク指令値、Ｙｂｎ…ボールナットの位置、Ｒｓ…ねじ軸の半径、γ…第１ねじ溝のリード角、θｓ…ねじ軸の回転角度、θｍ…モータ回転角度。
【図１】
2014152736.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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