(57)【要約】【課題】イニシャライズ処理の実行に際して機関バルブのバルブ特性が大きく変化するとき、その変化が機関運転に及ぼす影響を小さく抑える。【解決手段】位置センサ３５により検出されたアクチュエータ１５の駆動位置を実際の駆動位置に対応させるイニシャライズ処理においては、アクチュエータ１５のＬｏ端からＨｉ端への移動が行われる。このイニシャライズ処理の実行条件には、エンジン１に対する加速要求の増加量が判定値ａ以上という条件が含まれる。エンジン１に対する加速要求の増加量が大きい状況下では、エンジン運転の変動が大きくなる関係から、イニシャライズ処理でのアクチュエータ１５の上記移動に伴って吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角が大きく変化したとしても、その変化によるエンジン運転の影響が際だつことはない。言い換えれば、イニシャライズ処理でのアクチュエータ１５の上記移動によるエンジン運転への影響が相対的に小さくなる。【選択図】図１
2011256802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構を動作させるアクチュエータと、そのアクチュエータの駆動位置を検出する検出手段と、検出された前記駆動位置に基づき前記アクチュエータをその駆動範囲内で駆動制御する制御手段とを備え、予め定められた実行条件の成立時に限って前記検出手段により検出されるアクチュエータの駆動位置を実際のアクチュエータの駆動位置に対応させるイニシャライズ処理を実行する内燃機関の可変動弁装置において、
前記イニシャライズ処理は、前記アクチュエータをその駆動範囲の一方の端に移動させた状態で前記検出手段により検出された駆動位置を初期値に設定し、その後に前記アクチュエータをその駆動範囲の前記一方の端と逆側の端まで移動させ、そのときの前記検出手段により検出された駆動位置の適正値からのずれ量が補償されるように同ずれ量を前記駆動位置に反映させるものであり、
前記実行条件は、内燃機関に対する加速要求の増加量が予め定められた判定値以上という条件を含む
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記可変動弁機構は、前記アクチュエータにより動作されて吸気バルブの最大リフト量及び作動角を可変とするバルブリフト可変機構を備えており、
前記イニシャライズ処理は、前記アクチュエータをその駆動範囲の一方の端として前記吸気バルブの最大リフト量及び作動角の最小側の端に移動させた後、前記駆動範囲の前記一方の端とは逆側の端として前記吸気バルブの最大リフト量及び作動角の最大側の端に移動させるものである
請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
前記可変動弁機構は、前記アクチュエータとは別の駆動源により動作されて前記吸気バルブのバルブタイミングを可変とする吸気側バルブタイミング可変機構と、同じく前記アクチュエータとは別の駆動源により動作されて排気バルブのバルブタイミングを可変とする排気側バルブタイミング可変機構とを備えており、
前記実行条件は、機関回転速度と機関負荷との両方が各々に対応して予め定められた判定値以上であるという条件と、前記吸気バルブのバルブタイミングにおける最遅角状態からの進角量と前記排気バルブのバルブタイミングにおける最進角状態からの遅角量との両方が各々に対応して予め定められた判定値以下であるという条件とを含む
請求項２記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
前記イニシャライズ処理を実行するに当たり、前記吸気バルブのバルブタイミングを最遅角状態に調整するとともに、前記排気バルブのバルブタイミングを最進角状態に調整する
請求項３記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】
前記実行条件は、前記機関バルブにおけるバルブ特性の可変を許可する可変許可条件が成立しているという条件を含む
請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項６】
前記実行条件の成立時、前記検出手段により検出された駆動位置が前記駆動範囲における前記逆側の端寄りの位置であるときには、前記イニシャライズ処理として、前記検出手段により検出された現在の駆動位置をそのまま同駆動位置の初期値として設定し、その後に前記アクチュエータをその駆動範囲の前記逆側の端まで移動させ、そのときの前記検出手段により検出された駆動位置の適正値からのずれ量が補償されるよう同ずれ量を前記駆動位置に反映させる
請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の可変動弁装置として、吸気バルブや排気バルブといった機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構と、同機構を動作させるべく所定の駆動範囲内で駆動されるアクチュエータと、そのアクチュエータを駆動制御するための電子制御装置とを備えたものが知られている。
【０００３】
こうした可変動弁装置において、機関バルブのバルブ特性を精密に制御するためには、実際のバルブ特性を正確に検出し、それが目標とする特性となるよう可変動弁機構を動作させること、言い換えればアクチュエータを駆動制御することが重要になる。機関バルブの実際のバルブ特性を検出する方法としては、そのバルブ特性がアクチュエータの上記駆動範囲内での駆動位置に対応したものとなることから、アクチュエータの駆動位置を検出する位置センサを設け、同センサによって検出されたアクチュエータの駆動位置を用いて機関バルブの実際のバルブ特性を検出することが考えられる。なお、上記位置センサによって検出されたアクチュエータの駆動位置（正確には同駆動位置に関する情報）は、電子制御装置のＲＡＭに記憶される。そして、このように電子制御装置のＲＡＭに記憶されたアクチュエータの駆動位置に関する情報は、機関バルブの実際のバルブ特性の検出に利用するときなど、必要とされるときに同ＲＡＭから読み出される。
【０００４】
ただし、機関バルブの実際のバルブ特性の検出に利用される上記アクチュエータの駆動位置に関する情報は、常にアクチュエータの実際の駆動位置に対応しているとは限らず、その実際の駆動位置からずれることがある。例えば、電子制御装置のＲＡＭに記憶された上記駆動位置に関する情報が、同電子制御装置への給電の一時的な停止（いわゆる瞬断）等により喪失して初期値にリセットされたり、情報の内容に変化が生じたりする場合がある。この場合、位置センサによって検出されたアクチュエータの駆動位置、すなわち電子制御装置のＲＡＭに記憶されたアクチュエータの駆動位置に関する情報が不正確になり、ひいては同駆動位置の情報に基づき検出される機関バルブのバルブ特性が不正確になる。このため、検出されたバルブ特性に基づきアクチュエータを駆動して機関バルブのバルブ特性を目標とする特性に制御しようとしても、それを正しく行えなくなるという問題が生じる。
【０００５】
こうした問題に対処するため、予め定められた実行条件の成立をもって、上記位置センサにより検出されたアクチュエータの駆動位置を実際のアクチュエータの駆動位置に対応させるイニシャライズ処理が実行される。このイニシャライズ処理は、具体的には、以下の［１］〜［３］の手順で行われる。［１］アクチュエータをその駆動範囲の一方の端に移動させた状態で、位置センサにより検出されたアクチュエータの駆動位置、すなわち電子制御装置のＲＡＭに記憶された上記駆動位置に関する情報を初期値に設定する。［２］アクチュエータをその駆動範囲の上記一方の端と逆側の端まで移動させ、その状態で位置センサにより検出されたアクチュエータの駆動位置の適正値からのずれ量を求める。［３］検出されたアクチュエータの駆動位置の適正値からのずれ量が補償されるように同ずれ量を上記駆動位置に反映させ、その反映後の値を電子制御装置のＲＡＭに上記駆動位置に関する情報として記憶する。
【０００６】
なお、特許文献１には、位置センサによって検出されたアクチュエータの駆動位置を実際の駆動位置に対応させる処理を実行する際、同アクチュエータをその駆動範囲の一方の端からそれと逆側の端まで移動させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２１６０５２公報（段落［００８９］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したイニシャライズ処理を実行することで、位置センサにより検出されたアクチュエータの駆動位置を実際のアクチュエータの駆動位置に対応させることができるようにはなる。ただし、イニシャライズ処理において、上記［１］及び上記［２］の手順によりアクチュエータをその駆動範囲の一方の端からそれと逆側の端まで移動させる際、その移動に伴う可変動弁機構の動作によって機関バルブのバルブ特性が大きく変化することは避けられない。そして、こうした機関バルブのバルブ特性の変化が機関運転に大きな影響を及ぼすことになる。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、イニシャライズ処理の実行に際して機関バルブのバルブ特性が大きく変化するとき、その変化が機関運転に及ぼす影響を小さく抑え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】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明によれば、内燃機関における機関バルブのバルブ特性がアクチュエータの駆動による可変動弁機構の動作を通じて可変とされる。そして、機関バルブのバルブ特性を可変とするためのアクチュエータの駆動制御に関しては、検出手段により検出されたアクチュエータの駆動位置に基づき同アクチュエータをその駆動範囲内で駆動することで実現される。また、検出手段により検出されたアクチュエータの駆動位置が実際の駆動位置からずれたとしても、予め定められた実行条件の成立をもって実行されるイニシャライズ処理を通じて、上記検出されたアクチュエータの駆動位置を実際の駆動位置に対応させることが行われる。
【００１１】
ここで、イニシャライズ処理は、以下の手順によって実行される。すなわち、まずアクチュエータをその駆動範囲の一方の端に移動させ、その状態で検出手段により検出された駆動位置を初期値に設定する。その後、アクチュエータをその駆動範囲の上記一方の端と逆側の端まで移動させ、そのときの検出手段により検出された駆動位置の適正値からのずれ量が求められる。そして、上記検出されたアクチュエータの駆動位置の適正値からのずれ量が補償されるように同ずれ量を上記駆動位置に反映させる。以上のイニシャライズ処理を実行することで、位置センサにより検出されたアクチュエータの駆動位置を実際のアクチュエータの駆動位置に対応させることができる。
【００１２】
また、上記イニシャライズ処理の実行条件には、内燃機関に対する加速要求の増加量が予め定められた判定値以上という条件が含まれている。このため、イニシャライズ処理でのアクチュエータのその駆動範囲の一方の端からそれと逆側の端までの移動が、内燃機関に対する加速要求の増加量が判定値以上といった大きい状況下で行われることになる。内燃機関に対する加速要求の増加量が大きい状況下では、機関運転の変動が大きくなる関係から、イニシャライズ処理でのアクチュエータの上記移動に伴って機関バルブのバルブ特性が大きく変化したとしても、その変化による機関運転の影響が際だつことはない。言い換えれば、内燃機関に対する加速要求の増加量が大きくなって機関運転の変動が大きくなるときには、イニシャライズ処理でのアクチュエータの上記移動による機関運転への影響が相対的に小さくなる。
【００１３】
従って、イニシャライズ処理の実行に際して、アクチュエータがその駆動範囲の一方の端からそれと逆側の端まで移動することに伴って機関バルブのバルブ特性が大きく変化するとき、その変化が機関運転に及ぼす影響を小さく抑えることができる。なお、上記判定値に関しては、イニシャライズ処理でのアクチュエータの上記移動に伴う機関運転の変化が内燃機関に対する加速要求の増加量による機関運転の変化によって相対的に小さくなり得る大きさの同増加量の最小値に設定することが考えられる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、アクチュエータにより動作されて吸気バルブの最大リフト量及び作動角を可変とするバルブリフト可変機構を可変動弁機構として備えている。そして、イニシャライズ処理では、アクチュエータがその駆動範囲における吸気バルブの最大リフト量及び作動角を最小とする端まで移動され、その後に上記駆動範囲における吸気バルブの最大リフト量及び作動角を最大とする端まで移動される。こうしたアクチュエータの移動は、吸気バルブの最大リフト量及び作動角を増大させる方向にバルブリフト可変機構を動作させるもの、言い換えれば内燃機関の吸入空気量を増大させる方向に行われるものである。このため、内燃機関の加速要求の増加量が判定値以上に大きくなって同機関の吸入空気量が急増するときの機関運転の変化方向と、イニシャライズ処理でのアクチュエータの上記移動によって同機関の吸入空気量が増加するときの機関運転の変化方向とが一致する。従って、内燃機関の加速要求の増加量が判定値以上に大きくなるときの機関運転の変化により、イニシャライズ処理でのアクチュエータの上記移動による機関運転への影響がより一層目立たなくなる。
【００１５】
また、イニシャライズ処理の実行条件には、請求項３記載の発明のように、次の（Ｉ）及び（II）に示す二つの条件を含めることが好ましい。（Ｉ）機関回転速度と機関負荷との両方が各々に対応して予め定められた判定値以上であること。（II）吸気バルブのバルブタイミングにおける最遅角状態からの進角量と排気バルブのバルブタイミングにおける最進角状態からの遅角量との両方が各々に対応して予め定められた判定値以下であること。
【００１６】
機関回転速度及び機関負荷の低下した状態にあっては、内燃機関の吸入空気量が少なくなる。また、吸気バルブのバルブタイミングにおける最遅角状態からの進角量、及び排気バルブのバルブタイミングにおける最進角状態からの遅角量が大きい状態にあっては、吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバラップが大きくなる。そして、内燃機関の吸入空気量が少なく且つ上記バルブオーバラップが大きいときには、内燃機関の燃焼室から吸気通路への排気の吹き返しが多くなる傾向がある。仮に、こうした機関運転状況のもとでイニシャライズ処理でのアクチュエータの上記移動、すなわち同アクチュエータの駆動範囲における吸気バルブの最大リフト量及び作動角の最小側の端から最大側の端への移動が行われると、それに伴うバルブオーバラップの増大によって内燃機関の燃焼室から吸気通路への排気の吹き返しがより一層多くなるとき、内燃機関の燃焼状態が悪化して同機関の運転性や排気エミッションに悪影響が及ぶおそれがある。
【００１７】
この点、請求項３記載の発明では、上記（Ｉ）と上記（II）との少なくとも一方の条件が成立しないときにはイニシャライズ処理が行われないようにし、それによって同処理でのアクチュエータの上記移動も行われないようにしている。上記（Ｉ）の条件が成立しないということは、機関回転速度と機関負荷との少なくとも一方が判定値未満になるといった内燃機関の吸入空気量の少なくなる状況であることを意味している。また、上記［II］の条件が成立しないということは、吸気バルブのバルブタイミングの進角量と排気バルブのバルブタイミングの遅角量との少なくとも一方が判定値より大きいという吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバラップが大きくなる機関運転状況であることを意味している。これらの状況のもとでは、イニシャライズ処理でのアクチュエータの上記移動が行われないため、その移動に伴って内燃機関の燃焼室から吸気通路への排気の吹き返しが増大するとき、内燃機関の燃焼状態が悪化して同機関の運転性や排気エミッションに悪影響が及ぶおそれがあるという上記問題が生じることはない。
【００１８】
なお、機関回転速度と機関負荷との各々に対応した判定値としては、イニシャライズ処理でのアクチュエータの上記移動を行ったときに内燃機関の燃焼状態が悪化することのない範囲の最小値に設定することが考えられる。また、吸気バルブのバルブタイミングの進角量と排気バルブのバルブタイミングの遅角量との各々に対応した判定値としては、イニシャライズ処理でのアクチュエータの上記移動を行ったときに内燃機関の燃焼状態が悪化することのない範囲の最大値に設定することが考えられる。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、実行条件の成立をもってイニシャライズ処理を実行するに当たり、吸気バルブのバルブタイミングが最遅角状態に調整されるとともに、排気バルブのバルブタイミングが最進角状態に調整される。これにより、吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバラップが最小値とされるため、内燃機関における燃焼室から吸気通路への排気の吹き返しが生じにくくなる。そして、こうした状況のもと、イニシャライズ処理において、アクチュエータがその駆動範囲における吸気バルブの最大リフト量及び作動角の最小側の端から最大側の端に移動される。こうしたアクチュエータの移動に伴いバルブオーバラップが増大傾向となるものの、その増大が最小値から開始されることになる。従って、イニシャライズ処理でのアクチュエータの上記移動に伴いバルブオーバラップが増大傾向となるとしても、それによって内燃機関の燃焼室から吸気通路への排気の吹き返しが過度に多くなることは抑制され、ひいては同排気の吹き返しに起因した内燃機関の燃焼状態の悪化も抑制される。
【００２０】
なお、上記イニシャライズ処理でのアクチュエータの上記移動に伴いバルブオーバラップが増大傾向となるときには、吸気バルブの開弁時期が早まって同バルブと内燃機関のピストンとの接触が起こりやすくなる。しかし、アクチュエータの上記移動に先立ち、吸気バルブのバルブタイミングが最遅角状態に調整され、それによって吸気バルブの開弁時期が可能な限り遅らされる。このため、アクチュエータの上記移動に伴って吸気バルブの開弁時期が早まったとしても、そのときに吸気バルブと内燃機関のピストンとが接触することは抑制される。
【００２１】
イニシャライズ処理の実行条件には、請求項５記載の発明のように、吸気バルブや排気バルブといった機関バルブにおけるバルブ特性（バルブタイミング、最大リフト量、作動角度など）の可変を許可する可変許可条件が成立している、という条件を含めることが好ましい。この場合、可変許可条件が成立しているという状況、言い換えれば実際に機関バルブのバルブ特性の可変が行われる状況のもとで、上記イニシャライズ処理が行われることとなる。このように実際に機関バルブのバルブ特性の可変が行われる状況のもとでイニシャライズ処理を行うことで、検出手段により検出されたアクチュエータの駆動位置における上記イニシャライズ処理を通じての実際の駆動位置への対応を、より正確に行うことができるようになる。
【００２２】
請求項６記載の発明によれば、検出手段により検出されたアクチュエータの駆動位置が、同アクチュエータの駆動範囲における上記逆側の端寄りの位置であるとき、例えば上記駆動範囲の中央に対し上記逆側の端寄りの位置であるとき、次のようにイニシャライズ処理が行われる。すなわち、検出手段により検出された現在のアクチュエータの駆動位置をそのまま同駆動位置の初期値として設定し、その後にアクチュエータをその駆動範囲の上記逆側の端まで移動させ、そのときの検出手段により検出された駆動位置の適正値からのずれ量が補償されるよう同ずれ量を上記駆動位置に反映させる。この場合のイニシャライズ処理ではアクチュエータの移動が少なくてすむため、そのイニシャライズ処理を速やかに完了させることができる。こうしたイニシャライズ処理を行うようにすれば、検出手段により検出されたアクチュエータの駆動位置を実際の駆動位置に対応させるうえで、それをより一層速やかに行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態の可変動弁装置が適用されるエンジン全体を示す略図。
【図２】クランク角の変化に対する吸気バルブ及び排気バルブのリフト量の推移を示すタイミングチャート。
【図３】クランク角の変化に対する吸気バルブ及び排気バルブのリフト量の推移を示すタイミングチャート。
【図４】クランク角の変化に対する吸気バルブ及び排気バルブのリフト量の推移を示すタイミングチャート。
【図５】第１実施形態のイニシャライズ処理の実行手順を示すフローチャート。
【図６】第２実施形態のイニシャライズ処理の実行手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
以下、本発明を、自動車用エンジンの吸気バルブや排気バルブといった機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁装置に具体化した第１実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００２５】
図１に示されるエンジン１においては、その燃焼室２に繋がる吸気通路３にスロットルバルブ１３が開閉可能に設けられており、同吸気通路３を通じて筒内に空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁４から噴射された燃料が吸気通路３を通じて筒内に供給される。この空気と燃料とからなる混合気に対し点火プラグ５による点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン６が往復移動してエンジン１の出力軸であるクランクシャフト７が回転する。一方、筒内にて燃焼した後の混合気は、排気として筒内から排気通路８に送り出される。
【００２６】
エンジン１において、燃焼室２と吸気通路３との間は同エンジン１の機関バルブの一つである吸気バルブ９の開閉動作によって連通・遮断されるとともに、燃焼室２と排気通路８との間はエンジン１の吸気バルブ９とは別の機関バルブである排気バルブ１０の開閉動作によって連通・遮断される。これら吸気バルブ９及び排気バルブ１０に関しては、クランクシャフト７の回転が伝達される吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２の回転に伴い開閉動作する。
【００２７】
エンジン１は、吸気バルブ９のバルブ特性（開閉特性）を可変とする可変動弁機構として、吸気カムシャフト１１に設けられた吸気側バルブタイミング可変機構１６と、吸気カムシャフト１１と吸気バルブ９との間に設けられたバルブリフト可変機構１４とを備えている。上記バルブリフト可変機構１４は、コントロールシャフト１４ａをその軸線方向に変位させることで、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角を図２に示されるように互いに同期して変化させるものである。上記コントロールシャフト１４ａの軸線方向についての変位は、電動モータを備えるとともに同モータの所定回転角範囲内での回転運動をコントロールシャフト１４ａの軸線方向についての直線運動に変換するアクチュエータ１５によって実現される。上記吸気側バルブタイミング可変機構１６（図１）は、上記アクチュエータ１５とは別の駆動源によって駆動される。詳しくは、上記吸気側バルブタイミング可変機構１６は、油圧回路を通じて同機構１６に作用する油圧を制御することにより駆動されるものであって、その駆動を通じてクランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１１の相対回転位相（吸気バルブ９のバルブタイミング）を変更する。こうした吸気側バルブタイミング可変機構１６の駆動により、図３に示されるように吸気バルブ９の開弁期間（作動角）を一定に保持した状態で同バルブ９の開弁時期及び閉弁時期が共に進角又は遅角される。
【００２８】
また、図１に示されるエンジン１は、排気バルブ１０のバルブ特性（開閉特性）を可変とする可変動弁機構として、排気カムシャフト１２に設けられてクランクシャフト７に対する同排気カムシャフト１２の相対回転位相（排気バルブ１０のバルブタイミング）を可変とする排気側バルブタイミング可変機構１７も備えている。この排気側バルブタイミング可変機構１７も、上記アクチュエータ１５とは別の駆動源によって駆動される。詳しくは、排気側バルブタイミング可変機構１７は、油圧回路を通じて同機構１７に作用する油圧を制御することにより駆動される。こうした排気側バルブタイミング可変機構１７の駆動を通じて、図４に示されるように排気バルブ１０の開弁期間（作動角）を一定に保持した状態で同バルブ１０の開弁時期及び閉弁時期が共に進角又は遅角される。
【００２９】
次に、本実施形態におけるエンジン１の可変動弁装置の電気的構成について、図１を参照して説明する。
この可変動弁装置は、エンジン１に関する各種の制御を実行する電子制御装置２１を備えている。電子制御装置２１は、上記制御に係る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の演算結果等が一時記憶される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いる。
【００３０】
電子制御装置２１の入力ポートには、以下に示す各種センサ等が接続されている。
・自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル２７の操作量（アクセル操作量）を検出するアクセルポジションセンサ２８。
【００３１】
・吸気通路３に設けられたスロットルバルブ１３の開度（スロットル開度）を検出するスロットルポジションセンサ３０。
・吸気通路３を通じて燃焼室２（筒内）に吸入される空気の量を検出するエアフローメータ３２。
【００３２】
・エンジン１の冷却水温を検出する水温センサ３３。
・クランクシャフト７の回転に対応する信号を出力し、エンジン回転速度（機関回転速度）の算出やクランク角の算出等に用いられるクランクポジションセンサ３４。
【００３３】
・アクチュエータ１５における電動モータの上記所定回転角範囲内の値となる回転角を同アクチュエータ１５の駆動位置として検出する位置センサ３５。
・吸気カムシャフト１１の回転に基づき同シャフト１１の回転位置に対応した信号を出力する吸気カムポジションセンサ３６。
【００３４】
・排気カムシャフト１２の回転に基づき同シャフト１２の回転位置に対応した信号を出力する排気カムポジションセンサ３７。
電子制御装置２１の出力ポートには、燃料噴射弁４、スロットルバルブ１３、バルブリフト可変機構１４（アクチュエータ１５）、吸気側バルブタイミング可変機構１６、及び排気側バルブタイミング可変機構１７等の駆動回路等が接続されている。
【００３５】
そして、電子制御装置２１は、上記各種センサから入力した検出信号に基づきエンジン運転状態を把握し、その把握したエンジン運転状態に応じて上記出力ポートに接続された各種駆動回路に指令信号を出力する。こうしてエンジン１におけるバルブ特性可変制御、スロットル開度制御、及び燃料噴射量制御といったエンジン１の各種運転制御が電子制御装置２１を通じて実施されるようになる。
【００３６】
ところで、吸気バルブ９のバルブ特性として同バルブ９の最大リフト量及び作動角を精密に制御するためには、その最大リフト量及び作動角の現在値を正確に判別し、同判別した最大リフト量及び作動角が目標とする値となるようバルブリフト可変機構１４を動作させること、言い換えればアクチュエータ１５を駆動制御することが重要になる。ここで、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角に関しては、アクチュエータ１５のその駆動範囲での駆動位置、より詳しくは同アクチュエータ１５における電動モータの所定回転角範囲内での回転角に対応したものとなる。このため、上記位置センサ３５によって検出されるアクチュエータ１５における電動モータの回転角、すなわちアクチュエータ１５の駆動位置に基づいて、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の現在値を判別することが可能である。なお、上記位置センサ３５によって検出されたアクチュエータ１５の駆動位置（正確には同駆動位置に関する情報）は、電子制御装置２１のＲＡＭ２１ａ（図１）に記憶される。そして、このように電子制御装置２１のＲＡＭ２１ａに記憶されたアクチュエータ１５の駆動位置は、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の現在値の判別に利用するときなど、必要とされるときに同ＲＡＭ２１ａから読み出される。
【００３７】
ただし、位置センサ３５により検出されてＲＡＭ２１ａに記憶された上記アクチュエータ１５の駆動位置に関する情報は、常にアクチュエータ１５の実際の駆動位置に対応しているとは限らず、その実際の駆動位置からずれたものとなることがある。例えば、電子制御装置２１への給電の一時的な停止（いわゆる瞬断）等により、ＲＡＭ２１ａに記憶された上記駆動位置に関する情報が喪失して初期値にリセットされたり、同情報の内容に変化が生じたりすると、ＲＡＭ２１ａに記憶された上記駆動位置に関する情報が実際の駆動位置からずれたものとなる。そして、このようにＲＡＭ２１ａに記憶された上記駆動位置に関する情報が不正確になると、同駆動位置の情報に基づき判別される吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の現在値も不正確になる。この場合、上記判別された吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の現在値に基づきアクチュエータ１５を駆動して吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角を目標とする値に制御しようとしても、それを正しく行えなくなるおそれがある。
【００３８】
このため、上記位置センサ３５により検出されたアクチュエータ１５の駆動位置を実際のアクチュエータ１５の駆動位置に対応させるイニシャライズ処理が実行される。このイニシャライズ処理は、［背景技術］の欄にも記載した以下の［１］〜［３］の手順で行われる。［１］アクチュエータ１５をその駆動範囲の一方の端に移動させた状態で、位置センサ３５により検出されたアクチュエータ１５の駆動位置、すなわち電子制御装置２１のＲＡＭ２１ａに記憶された上記駆動位置に関する情報を初期値に設定する。［２］アクチュエータ１５をその駆動範囲の上記一方の端と逆側の端まで移動させ、その状態で位置センサ３５により検出されたアクチュエータ１５の駆動位置の適正値からのずれ量を求める。［３］検出されたアクチュエータ１５の駆動位置の適正値からのずれ量が補償されるように同ずれ量を上記駆動位置に反映させ、その反映後の値を電子制御装置２１のＲＡＭ２１ａに上記駆動位置に関する情報として記憶する。こうしたイニシャライズ処理を実行することで、位置センサ３５により検出されたアクチュエータ１５の駆動位置を実際のアクチュエータ１５の駆動位置に対応させることができる。
【００３９】
次に、上記イニシャライズ処理について、その実行条件等を含めた詳細な実行手順を、イニシャライズ処理ルーチンを示す図５のフローチャートを参照して説明する。このイニシャライズ処理ルーチンは、電子制御装置２１を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００４０】
同ルーチンにおいては、まずイニシャライズ処理の実行条件が成立しているか否かが判断される（Ｓ１０１）。なお、この実行条件が成立している旨の判断は次の［ａ］〜［ｄ］に示される各条件すべての成立をもって行われる。
【００４１】
［ａ］エンジン１に対する加速要求の増加量が予め定められた判定値ａ以上であること。なお、上記加速要求の増加量として、この実施形態ではスロットル開度の増加量が用いられる。また、上記判定値ａとしては、イニシャライズ処理における［１］及び［２］の手順によりアクチュエータ１５をその駆動範囲の一方の端からそれと逆側の端まで移動させる際、その移動に伴うエンジン運転の変化が上記加速要求の増加によるエンジン運転の変化によって相対的に小さくなり得る大きさの同増加量の最小値に設定することが考えられる。この場合、こうした値となるように上記判定値ａが予め実験等に基づいて設定される。
【００４２】
［ｂ］エンジン回転速度が予め定められた判定値ｂ以上、且つエンジン負荷率が予め定められた判定値ｃ以上であること。上記エンジン負荷率は、エンジン１の全負荷状態を基準とした同エンジン１の負荷割合を意味する値であって、エンジン１の負荷に応じて０〜１００％という範囲の値となる。ちなみに、エンジン１の負荷は、エンジン１の１サイクル当たりに燃焼室２に吸入される空気の量のことであり、スロットルポジションセンサ３０、アクセルポジションセンサ２８、エアフローメータ３２、及びクランクポジションセンサ３４等の各種センサからの検出信号に基づき求められる。なお、上記判定値ｂ及び上記判定値ｃとしては、イニシャライズ処理における上記［１］及び上記［２］の手順でのアクチュエータ１５の移動を行ったとき、エンジン１の燃焼状態が悪化することのない範囲の最小値に設定することが考えられる。この場合、こうした値となるように上記判定値ｂ，ｃが予め実験等に基づいて設定される。
【００４３】
［ｃ］吸気バルブ９のバルブタイミングにおける最遅角状態からの進角量が予め定められた判定値ｄ以下、且つ排気バルブ１０のバルブタイミングにおける最進角状態からの遅角量が予め定められた判定値ｅ以下であること。上記吸気バルブ９のバルブタイミングにおける最遅角状態からの進角量は、クランクポジションセンサ３４及び吸気カムポジションセンサ３６から出力される信号に基づいて求められる。また、上記排気バルブ１０のバルブタイミングにおける最進角状態からの遅角量は、クランクポジションセンサ３４及び排気カムポジションセンサ３７から出力される信号に基づいて求められる。なお、上記判定値ｄ及び上記判定値ｅとしては、イニシャライズ処理における上記［１］及び上記［２］の手順でのアクチュエータ１５の移動を行ったとき、エンジン１の燃焼状態が悪化することのない範囲の最大値に設定することが考えられる。この場合、こうした値となるように上記判定値ｄ，ｅが予め実験等に基づいて設定される。
【００４４】
［ｄ］吸気バルブ９及び排気バルブ１０におけるバルブ特性の可変を許可する可変許可条件が成立していること。この可変許可条件の成立をもって、バルブリフト可変機構１４、吸気側バルブタイミング可変機構１６、及び排気側バルブタイミング可変機構１７の動作が許可される。一方、可変許可条件の不成立時には、バルブリフト可変機構１４、吸気側バルブタイミング可変機構１６、及び排気側バルブタイミング可変機構１７の動作が禁止される。そして、上記可変許可条件が成立している旨の判断については、例えばエンジン１の冷却水温が同エンジン１の暖機完了を意味する値以上であるときになされる。
【００４５】
ここで、上記［ａ］〜［ｄ］の各条件のうちのいずれか一つでも不成立であれば、Ｓ１０１の処理で実行条件が成立していない旨判断される。一方、上記［ａ］〜［ｄ］の各条件すべての成立をもってＳ１０１の処理で実行条件が成立している旨判断されると、吸気バルブ９のバルブタイミングが最遅角状態に調整されるとともに排気バルブ１０のバルブタイミングが最進角状態に調整され（Ｓ１０２）、その後に上記イニシャライズ処理が実行される（Ｓ１０３）。
【００４６】
このイニシャライズ処理の上記［１］及び上記［２］の手順におけるアクチュエータ１５のその駆動範囲の一方の端からそれと逆側の端までの移動として、具体的には吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角を最小とする端（Ｌｏ端）から最大とする端（Ｈｉ端）までアクチュエータ１５が移動される。従って、上記［１］の手順では、アクチュエータ１５をＬｏ端に移動させた状態で、位置センサ３５により検出されたアクチュエータ１５の駆動位置、すなわち電子制御装置２１のＲＡＭ２１ａに記憶された上記駆動位置に関する情報が初期値に設定される。また、上記［２］の手順では、アクチュエータ１５をＨｉ端まで移動させ、その状態で位置センサ３５により検出されたアクチュエータ１５の駆動位置の適正値からのずれ量が求められる。そして、イニシャライズ処理における上記［３］の手順において、検出されたアクチュエータ１５の駆動位置の適正値からのずれ量が補償されるように同ずれ量を上記駆動位置に反映させることが行われ、その反映後の値が電子制御装置２１のＲＡＭ２１ａに上記駆動位置に関する情報として記憶される。
【００４７】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）イニシャライズ処理において、上記［１］及び上記［２］の手順によりアクチュエータ１５をその駆動範囲の一方の端（Ｈｉ端）からそれと逆側の端（Ｌｏ端）まで移動させる際、その移動に伴うバルブリフト可変機構１４の動作によって吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角が大きく変化することは避けられない。そして、こうした吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の変化がエンジン運転に大きな影響を及ぼすことになる。ただし、上記イニシャライズ処理の実行条件には上記［１］の条件が含まれているため、イニシャライズ処理でのアクチュエータ１５の上記移動に関してはエンジン１に対する加速要求の増加量が判定値ａ以上といった大きい状況下で行われる。こうしたエンジン１に対する加速要求の増加量が大きい状況下では、エンジン運転の変動が大きくなる関係から、イニシャライズ処理でのアクチュエータ１５の上記移動に伴って吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角が大きく変化したとしても、その変化によるエンジン運転の影響が際だつことはない。言い換えれば、エンジン１に対する加速要求の増加量が大きくなってエンジン運転の変動が大きくなるときには、イニシャライズ処理でのアクチュエータ１５の上記移動によるエンジン運転への影響が相対的に小さくなる。従って、イニシャライズ処理の実行に際して、アクチュエータ１５がその駆動範囲の一方の端からそれと逆側の端まで移動することに伴って吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角が大きく変化するとき、その変化がエンジン運転に及ぼす影響を小さく抑えることができる。
【００４８】
（２）イニシャライズ処理における上記［１］及び上記［２］でのアクチュエータ１５の移動は、同アクチュエータ１５の駆動範囲におけるＬｏ端からＨｉ端への移動とされる。こうしたアクチュエータ１５の移動は、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角を増大させる方向にバルブリフト可変機構１４を動作させるもの、言い換えればエンジン１の吸入空気量を増大させる方向に行われるものである。このため、エンジン１の加速要求の増加量が判定値ａ以上に大きくなって同エンジン１の吸入空気量が急増するときのエンジン運転の変化方向と、イニシャライズ処理でのアクチュエータ１５の上記移動によって同エンジン１の吸入空気量が増加するときのエンジン運転の変化方向とが一致する。従って、エンジン１の加速要求の増加量が判定値ａ以上に大きくなるときのエンジン運転の変化により、イニシャライズ処理でのアクチュエータ１５の上記移動によるエンジン運転への影響がより一層目立たなくなる。
【００４９】
（３）エンジン１においては、エンジン回転速度及びエンジン負荷率の低下した状態にあるとき、エンジン１の吸入空気量が少なくなる。また、吸気バルブ９のバルブタイミングにおける最遅角状態からの進角量、及び排気バルブ１０のバルブタイミングにおける最進角状態からの遅角量が大きい状態にあっては、吸気バルブ９と排気バルブ１０とのバルブオーバラップが大きくなる。そして、エンジン１の吸入空気量が少なく且つ上記バルブオーバラップが大きいときには、エンジン１の燃焼室２から吸気通路３への排気の吹き返しが多くなる傾向がある。仮に、こうしたエンジン運転状況のもとでイニシャライズ処理でのアクチュエータ１５の上記移動が行われると、それに伴うバルブオーバラップの増大によってエンジン１の燃焼室２から吸気通路３への排気の吹き返しがより一層多くなるとき、エンジン１の燃焼状態が悪化して同エンジン１の運転性や排気エミッションに悪影響が及ぶおそれがある。
【００５０】
こうしたことを考慮して、イニシャライズ処理の実行条件には、上記［ｂ］及び上記［ｃ］の条件が含まれている。そして、それら［ｂ］及び［ｃ］の条件の少なくとも一方が成立しないときにはイニシャライズ処理が行われないようにし、それによって同処理でのアクチュエータ１５の上記移動も行われないようにしている。
【００５１】
上記［ｂ］の条件が成立しないということは、エンジン回転速度が判定値ｂ以上であるとの条件とエンジン負荷率が判定値ｃ以上であるとの条件との少なくとも一方が不成立になるという、エンジン１の吸入空気量の少なくなる状況であることを意味している。また、上記［ｃ］の条件が成立しないということは、吸気バルブ９のバルブタイミングの進角量が判定値ｄ以下との条件と排気バルブ１０のバルブタイミングの遅角量が判定値ｅ以下との条件との少なくとも一方が不成立になるという、吸気バルブ９と排気バルブ１０とのバルブオーバラップが大きくなるエンジン運転状況であることを意味している。
【００５２】
これらの状況のもとでは、イニシャライズ処理でのアクチュエータ１５の上記移動が行われないため、その移動に伴ってエンジン１の燃焼室２から吸気通路３への排気の吹き返しが増大するとき、エンジン１の燃焼状態が悪化して同エンジン１の運転性や排気エミッションに悪影響が及ぶおそれがあるという上記問題が生じることはない。
【００５３】
（４）実行条件の成立をもってイニシャライズ処理を実行するに当たり、吸気バルブ９のバルブタイミングが最遅角状態に調整されるとともに、排気バルブ１０のバルブタイミングが最進角状態に調整される。これにより、吸気バルブ９と排気バルブ１０とのバルブオーバラップが最小値とされるため、エンジン１における燃焼室２から吸気通路３への排気の吹き返しが生じにくくなる。そして、こうした状況のもと、イニシャライズ処理において、アクチュエータ１５がその駆動範囲におけるＬｏ端からＨｉ端に移動される。こうしたアクチュエータ１５の移動に伴いバルブオーバラップが増大傾向となるものの、その増大が最小値から開始されることになる。従って、イニシャライズ処理でのアクチュエータ１５の上記移動に伴いバルブオーバラップが増大傾向となるとしても、それによってエンジン１の燃焼室２から吸気通路３への排気の吹き返しが過度に多くなることは抑制され、ひいては同排気の吹き返しに起因したエンジン１の燃焼状態の悪化も抑制される。
【００５４】
（５）上記イニシャライズ処理でのアクチュエータ１５の上記移動に伴いバルブオーバラップが増大傾向となるときには、吸気バルブ９の開弁時期が早まって同バルブ９とエンジン１ピストン６との接触が起こりやすくなる。しかし、アクチュエータ１５の上記移動に先立ち、吸気バルブ９のバルブタイミングが最遅角状態に調整され、それによって吸気バルブ９の開弁時期が可能な限り遅らされる。このため、アクチュエータ１５の上記移動に伴って吸気バルブ９の開弁時期が早まったとしても、そのときに吸気バルブ９とエンジン１のピストン６とが接触することは抑制される。
【００５５】
（６）イニシャライズ処理の実行条件には、吸気バルブ９及び排気バルブ１０におけるバルブ特性の可変を許可する可変許可条件が成立していること、という上記［ｄ］の条件が含まれている。このため、上記可変許可条件が成立しているという状況、言い換えれば実際に吸気バルブ９及び排気バルブ１０におけるバルブ特性の可変が行われる状況のもとで、上記イニシャライズ処理が行われることとなる。このように実際に吸気バルブ９及び排気バルブ１０のバルブ特性の可変が行われる状況のもとでイニシャライズ処理を行うことで、位置センサ３５により検出されたアクチュエータ１５の駆動位置における上記イニシャライズ処理を通じての実際の駆動位置への対応を、より正確に行うことができるようになる。
【００５６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図６に基づき説明する。
図６は、本実施形態のイニシャライズ処理ルーチンを示したフローチャートである。同ルーチンにおいては、第１実施形態のイニシャライズ処理ルーチン（図５）におけるＳ１０１、Ｓ１０２に相当する処理（Ｓ２０１、Ｓ２０２）が第１実施形態と同一の処理となるとともに、Ｓ１０３に相当する処理（Ｓ２０３〜Ｓ２０５）が第１実施形態と異なる処理となっている。
【００５７】
図６のイニシャライズ処理ルーチンにおいては、イニシャライズ処理の実行条件が成立しているか否かが判断され（Ｓ２０１）、ここで肯定判定であれば吸気バルブ９のバルブタイミングが最遅角状態に調整されるとともに排気バルブ１０のバルブタイミングが最進角状態に調整される（Ｓ２０２）。
【００５８】
その後、位置センサ３５により検出されたアクチュエータ１５の現在の駆動位置が、同アクチュエータ１５の駆動範囲の中央よりもＬｏ端寄りの位置であるか否かが判断される（Ｓ２０３）。ここで肯定判定であれば、第１実施形態のイニシャライズ処理と同様の処理として、第１イニシャライズ処理が実行される（Ｓ２０４）。一方、Ｓ２０３の処理で否定判定である場合、すなわち位置センサ３５により検出されたアクチュエータ１５の現在の駆動位置が、同アクチュエータ１５の駆動範囲の中央よりもＨｉ端寄りの位置である旨判断される場合には、第２イニシャライズ処理が実行される（Ｓ２０５）。
【００５９】
この第２イニシャライズ処理は、第１実施形態でのイニシャライズ処理（第１イニシャライズ処理）での上記［１］〜［３］の手順のうち、［１］の手順のみが異なっている。詳しくは上記［１］の手順が次の［１ａ］の手順に代えて実行される。［１ａ］位置センサ３５により検出されたアクチュエータ１５の現在の駆動位置、すなわち電子制御装置２１のＲＡＭ２１ａに記憶された上記現在の駆動位置に関する情報がそのまま同駆動位置の初期値として設定される。その後、上記［２］及び上記［３］の手順が実行され、それによって電子制御装置２１のＲＡＭ２１ａに記憶されたアクチュエータ１５の駆動位置に関する情報が実際の駆動位置に対応するようにされる。
【００６０】
本実施形態によれば、第１実施形態の（１）〜（６）の効果に加え、以下に示す効果が得られる。
（７）位置センサ３５により検出されたアクチュエータ１５の現在の駆動位置が、同アクチュエータ１５の駆動範囲におけるＨｉ端寄りの位置であるとき、例えば上記駆動範囲の中央に対し上記Ｈｉ端寄りの位置であるとき、次のようにイニシャライズ処理（第２イニシャライズ処理）が行われる。すなわち、位置センサ３５により検出されたアクチュエータ１５の現在の駆動位置、すなわち電子制御装置２１のＲＡＭ２１ａに記憶された上記駆動位置に関する情報がそのまま同駆動位置の初期値として設定される。その後、アクチュエータ１５をＨｉ端まで移動させ、その状態で位置センサ３５により検出された駆動位置の適正値からのずれ量が求められる。そして、そのずれ量が補償されるよう同ずれ量を上記位置センサ３５により検出された駆動位置に反映させる。こうした第２イニシャライズ処理ではアクチュエータ１５の移動が少なくてすむため、同第２イニシャライズ処理を速やかに完了させることができる。こうした第２イニシャライズ処理を行うようにすれば、位置センサ３５により検出されたアクチュエータ１５の駆動位置を実際の駆動位置に対応させるうえで、それをより一層速やかに行うことができるようになる。
【００６１】
［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第２実施形態において、位置センサ３５により検出されたアクチュエータ１５の現在の駆動位置がＨｉ端寄りの位置であるか否かの判断は、同アクチュエータ１５の駆動範囲の中央よりもＨｉ端寄りか否かに限らない。例えば、同アクチュエータ１５の駆動範囲の中央よりもＬｏ端寄りの位置に判定値を設定し、その判定値に対し上記アクチュエータ１５の現在の駆動位置がＨｉ端寄りに位置しているか否かを判断してもよい。この場合、上記アクチュエータ１５の現在の駆動位置が上記判定値よりもＨｉ端寄りに位置していれば、上記現在の駆動位置がＨｉ端寄りの位置である旨判断されて第２イニシャライズ処理が実行される。
【００６２】
・第１及び第２実施形態において、イニシャライズ処理ルーチンにおけるＳ１０２、Ｓ２０２の処理については必ずしも実行する必要はない。
・第１及び第２実施形態において、イニシャライズ処理の実行条件に必ずしも上記［ｂ］の条件を含める必要はない。
【００６３】
・第１及び第２実施形態において、イニシャライズ処理の実行条件に必ずしも上記［ｃ］の条件を含める必要はない。
・第１及び第２実施形態において、イニシャライズ処理の実行条件に必ずしも上記［ｄ］の条件を含める必要はない。
【００６４】
・第１実施形態のイニシャライズ処理、及び、第２実施形態の第１イニシャライズ処理でアクチュエータ１５をその駆動範囲の一方の端からそれと逆側の端まで移動させる際、その移動は上記駆動範囲のＨｉ端からＬｏ端への移動であってもよい。
【００６５】
・第１及び第２実施形態において、エンジン１に対する加速要求の増加量として、スロットル開度の増加量を採用する代わりに、アクセル操作量の増加量など他のパラメータを採用することも可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１…エンジン、２…燃焼室、３…吸気通路、４…燃料噴射弁、５…点火プラグ、６…ピストン、７…クランクシャフト、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、１２…排気カムシャフト、１３…スロットルバルブ、１４…バルブリフト可変機構、１４ａ…コントロールシャフト、１５…アクチュエータ、１６…吸気側バルブタイミング可変機構、１７…排気側バルブタイミング可変機構、２１…電子制御装置（検出手段、制御手段）、２１ａ…ＲＡＭ、２７…アクセルペダル、２８…アクセルポジションセンサ、３０…スロットルポジションセンサ、３２…エアフローメータ、３３…水温センサ、３４…クランクポジションセンサ、３５…位置センサ（検出手段）、３６…吸気カムポジションセンサ、３７…排気カムポジションセンサ。
【図１】
2011256802.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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