(57)【要約】【課題】バルブ特性可変時の応答性低下という不具合への対策に位相差Δθを用いるに当たり、その位相差Δθを求める際の演算負荷増大を抑制し、バルブ特性可変時の応答性低下抑制と演算負荷増大抑制との両立を図る。【解決手段】バルブリフト可変機構を動作させるブラシレスモータ４７には、吸気バルブをリフトさせる際の反力が働く。この反力を利用してコイル４２の非通電状態でのロータ４６の回転が実現され、同ロータ４６の回転時にコイル４２にて生じる逆起電圧が電圧センサ４１ｕ等によってモニタされる。更に、同逆起電圧のピーク（極大、極小）の発生タイミングに対する各電気角センサＳ１〜Ｓ３におけるパルス信号のエッジの発生タイミングのずれ量が位相差Δθとして求められる。そして、適正タイミングからずれたタイミングで発生するパルス信号に基づくコイル４２の通電相の切り換えタイミングが上記ずれをなくす方向に位相差Δθ分だけ変更される。【選択図】図２
2008199693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシレスモータの回転駆動を通じてバルブリフト可変機構を動作させることにより機関バルブのバルブ特性を可変とする内燃機関の可変動弁装置であって、前記ブラシレスモータは、ロータに取り付けられた複数のマグネットと、ステータに設けられた複数相のコイルと、前記ロータの回転時に前記マグネットの磁束に応じてパルス信号を互いに異なるタイミングで出力する複数の電気角センサとを備えるものであり、前記ロータの回転に伴う各電気角センサからの前記パルス信号の出力パターンに応じて前記コイルの通電相を切り換えることにより前記ブラシレスモータを回転駆動する内燃機関の可変動弁装置において、
前記コイルの非通電状態での前記ロータの回転時に同コイルの各相にて生じる逆起電圧を検出する電圧センサと、
前記コイルの非通電状態での前記ロータの回転時、前記電圧センサによってモニタされる逆起電圧の位相に対し、前記各電気角センサからのパルス信号が適正タイミングからずれたタイミングで発生する際、そのずれ量を位相差Δθとして測定し記憶する測定記憶手段と、
適正タイミングからずれたタイミングで発生する前記パルス信号に基づく通電相の切り換えのタイミングを、前記記憶された位相差Δθの分だけ前記ずれをなくす方向に変更する補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記バルブリフト可変機構は、機関バルブを駆動する際の反力に抗する方向と同反力に従った方向とに作動するものであり、
前記測定記憶手段は、機関運転状態に基づき前記バルブリフト可変機構を前記反力に従った方向に作動させる指令がなされている状況のもと、前記位相差Δθの測定に必要な期間だけ前記ブラシレスモータの前記コイルを強制的に非通電状態とする
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ものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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バルブリフト可変機構を搭載した内燃機関として、バルブ特性を応答性よく変更する目的のもと、上記バルブリフト可変機構をブラシレスモータにより駆動するようにしたものが知られている。
【０００３】
ブラシレスモータは、ロータに取り付けられた複数のマグネットと、ステータに設けられた複数相のコイルと、上記ロータの回転時にマグネットの磁束に応じてパルス信号を出力する複数の電気角センサとを備えている。これら電気角センサは、ハイ信号とロー信号とを交互に出力することにより上記パルス信号を出力するものである。また、上記各マグネット及び各電気角センサに関しては、ブラシレスモータ（ロータ）の定速回転時、各電気角センサすべてからハイ信号が出力されたりロー信号が出力されたりすることがないよう、かつ各電気角センサのパルス信号のエッジが等角度間隔をおいて生じるよう、ブラシレスモータの周方向についての位置決めがなされている。そして、ブラシレスモータは、ロータの回転に伴う各電気角センサからのパルス信号の出力パターンに応じて上記コイルの通電相を切り換え、それによってロータに周方向への力を付与して同ロータを回転させることにより駆動される。
【０００４】
ところで、ブラシレスモータにおいては、回転方向についてのマグネットの取り付け位置が適正位置からずれたり、回転方向についての電気角センサの取り付け位置が適正位置からずれたりすることによって、マグネットに対する電気角センサの上記回転方向についての相対位置が適正状態からずれた状態になる可能性がある。この状態では、同電気角センサからのパルス信号の発生タイミングが適正なタイミングからずれることになる。従って、各電気角センサからのパルス信号の出力パターンに応じてブラシレスモータのコイルの通電相を切り換えるとき、その切り換えが不適切なタイミングで行われ、ブラシレスモータの出力トルク低下に繋がるおそれがある。そして、ブラシレスモータの出力トルク低下に伴い、バルブリフト可変機構の作動速度が遅くなると、バルブ特性を応答性よく変更することができなくなる。
【０００５】
こうした不具合への対策を講じるためには、電気角センサからのパルス信号の発生タイミングの適正なタイミングからのずれ量を求めることが必要になる。
ここで、上記回転方向についてのマグネットの実際の取り付け位置に関しては、コイルの非通電状態でのロータ回転時にコイルの各相にて生じる逆起電圧の位相から識別することが可能である。そして、マグネットに対する電気角センサの上記回転方向についての相対位置が適正であれば、その電気角センサからのパルス信号が上記逆起電圧の位相に対し適正なタイミングで発生する。しかし、マグネットに対する電気角センサの上記回転方向についての相対位置が適正状態からずれていると、その電気角センサからのパルス信号が上記逆起電圧の位相に対し適正なタイミングからずれたタイミングで発生することになる。このことを考慮して、電気角センサからのパルス信号の発生タイミングの上記逆起電圧の位相に対する適正タイミングからのずれ量（位相差Δθ）を求め、その位相差Δθを用いて上記不具合への対策を講じることが考えられる。
【０００６】
なお、上記位相差Δθの求め方としては、例えば特許文献１に示されるように、電圧指令値、検出電流、モータ角速度、及びモータパラメータに基づき、位相差Δθを演算するために導出された計算式を用いて求める、という方法を採用することが考えられる。
【特許文献１】特開２００６−１６６６７７公報（段落［００２２］、［００４５］〜［００４８］、［００５２］、［００９５］、図１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示される求め方で位相差Δθを求めることにより、その位相差Δθを用いて、上述したバルブ特性を応答性よく変更することができないという不具合への対策を講じることができるようにはなる。しかし、位相差Δθを求める際には同文献に示される計算式等を用いた複雑な演算を行わなければならず、その際の演算負荷の増大が無視できない問題となる。
【０００８】
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、バルブ特性可変時の応答性低下という不具合への対策に位相差Δθを用いるに当たり、その位相差Δθを求める際の演算負荷増大を抑制し、バルブ特性可変時の応答性低下抑制と演算負荷増大抑制との両立を図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】
【０００９】
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。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、ブラシレスモータの回転駆動を通じてバルブリフト可変機構を動作させることにより機関バルブのバルブ特性を可変とする内燃機関の可変動弁装置であって、前記ブラシレスモータは、ロータに取り付けられた複数のマグネットと、ステータに設けられた複数相のコイルと、前記ロータの回転時に前記マグネットの磁束に応じてパルス信号を互いに異なるタイミングで出力する複数の電気角センサとを備えるものであり、前記ロータの回転に伴う各電気角センサからの前記パルス信号の出力パターンに応じて前記コイルの通電相を切り換えることにより前記ブラシレスモータを回転駆動する内燃機関の可変動弁装置において、前記コイルの非通電状態での前記ロータの回転時に同コイルの各相にて生じる逆起電圧を検出する電圧センサと、前記コイルの非通電状態での前記ロータの回転時、前記電圧センサによってモニタされる逆起電圧の位相に対し、前記各電気角センサからのパルス信号が適正タイミングからずれたタイミングで発生する際、そのずれ量を位相差Δθとして測定し記憶する測定記憶手段と、適正タイミングからずれたタイミングで発生する前記パルス信号に基づく通電相の切り換えのタイミングを、前記記憶された位相差Δθの分だけ前記ずれをなくす方向に変更する補正手段とを備えた。
【００１０】
ブラシレスモータにおいて、ロータのマグネットに対するステータの電気角センサの同モータの回転方向についての相対位置が適正状態からずれた状態になると、電気角センサからのパルス信号の発生タイミングが適正なタイミングからずれることになる。この場合、上記パルス信号に基づくブラシレスモータのコイルの通電相の切り換えが不適切なタイミングで行われ、ブラシレスモータの出力トルクが低下するという不具合が生じる。更に、その不具合に起因してバルブリフト可変機構の作動速度が遅くなり、バルブ特性を応答性よく変更することができなくなる。
【００１１】
ここで、ブラシレスモータにおけるコイルの非通電状態でのロータ回転時に同コイルの各相にて生じる逆起電圧の位相は、ロータにおけるマグネットの上記回転方向についての実際の取り付け位置を示すものとなる。そして、上記逆起電圧の位相に対する電気角センサのパルス信号の発生タイミングの適正からのずれ量は、ロータのマグネットに対するステータの電気角センサの上記回転方向についての相対位置の適正状態からのずれ量を表すものとなる。
【００１２】
バルブリフト可変機構を動作させるブラシレスモータにおいては、機関バルブを駆動する際の反力がバルブリフト可変機構を介して同モータの回転方向に働くため、その反力を利用してコイルの非通電状態でのロータの回転を実現することが可能になる。従って、上記構成によれば、ブラシレスモータにおけるコイルの非通電状態でのロータ回転を上記反力を利用して実現し、そのロータ回転時にコイルの各相にて生じる逆起電圧を電圧センサによってモニタして同逆起電圧の位相に対する各電気角センサからのパルス信号の発生タイミングの適正からのずれ量である位相差Δθを求めることができる。この位相差Δθは、ロータのマグネットに対するステータの電気角センサの上記回転方向についての相対位置の適正状態からのずれ量を表すものとなる。そして、適正タイミングからずれたタイミングで発生するパルス信号に基づく通電相の切り換えのタイミングを、上記位相差Δθの分だけ上記ずれをなくす方向に変更することで、ブラシレスモータの出力トルク低下を抑制し、ひいてはバルブ特性の応答性低下を抑制することができるようになる。
【００１３】
なお、仮にブラシレスモータの用途がコイルの非通電状態でのロータ回転という状況の生じにくい用途である場合には、上述したように逆起電圧をモニタして位相差Δθを求めることが困難になる。この場合、位相差Δθを求め方として、［背景技術］の欄に示したように電圧指令値、検出電流、モータ角速度、及びモータパラメータに基づき計算式を用いて位相差Δθを求める、という方法を採用せざるをえない。その結果、位相差Δθを求める際に上記計算式等を用いた複雑な演算を行わなければならず、その際の演算負荷の増大が無視できない問題となる。しかし、上記構成によれば、こうした演算負荷の増大が生じることを抑制することができるため、バルブ特性の応答性低下の抑制と演算負荷の増大抑制との両立を図ることができるようになる。
【００１４】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記バルブリフト可変機構は、機関バルブを駆動する際の反力に抗する方向と同反力に従った方向とに作動するものであり、前記測定記憶手段は、機関運転状態に基づき前記バルブリフト可変機構を前記反力に従った方向に作動させる指令がなされている状況のもと、前記位相差Δθの測定に必要な期間だけ前記ブラシレスモータの前記コイルを強制的に非通電状態とすることを要旨とした。
【００１５】
上記構成によれば、機関運転状態に基づきバルブリフト可変機構を機関バルブ駆動時の反力に従った方向に作動させようとするとき、ブラシレスモータのコイルが強制的に非通電状態とされ、その非通電状態の期間中に上記反力を利用してのコイルの非通電状態でのロータの回転が実現される。従って、位相差Δθを求めるために上記反力によりバルブリフト可変機構が同反力に従った方向に動作される際、その動作に伴うバルブ特性の変化が内燃機関の運転状態に悪影響を与えることは最小限にとどめられる。これは、上記反力によるバルブリフト可変機構の動作に関しては、動作速度が遅くはなるものの、そのときの機関運転状態に基づき指令されている方向に行われるためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を自動車用エンジンに適用した一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
図１は、エンジン１における所定気筒のシリンダヘッド２周りの構造を示す拡大断面図である。このエンジン１においては、シリンダヘッド２、シリンダブロック３、及びピストン５によって燃焼室６が区画され、この燃焼室６には吸気通路７及び排気通路８が接続されている。そして、吸気通路７と燃焼室６との間は吸気バルブ９の開閉動作によって連通・遮断され、排気通路８と燃焼室６との間は排気バルブ１０の開閉動作によって連通・遮断されるようになる。
【００１７】
シリンダヘッド２には、吸気バルブ９及び排気バルブ１０を駆動するための吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２が設けられている。これら吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２は、エンジン１のクランクシャフトからの回転伝達によって回転するようになっている。また、吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２には、それぞれ吸気カム１１ａ及び排気カム１２ａが設けられている。そして、これら吸気カム１１ａ及び排気カム１２ａの吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２との一体回転を通じて、吸気バルブ９及び排気バルブ１０が開閉動作するようになっている。
【００１８】
また、エンジン１には、吸気バルブ９及び排気バルブ１０といった機関バルブのバルブ特性を可変とするバルブリフト可変機構として、吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角を可変とするバルブリフト可変機構１４が吸気カム１１ａと吸気バルブ９との間に設けられている。このバルブリフト可変機構１４の駆動を通じて、例えば吸入空気量を多く必要とするエンジン運転状態になるほど、最大リフト量及び作用角が大となるよう制御される。これは最大リフト量及び作用角を大とするほど、吸気通路７から燃焼室６への空気の吸入が効率よく行われ、上述した吸入空気量に関する要求を満たすことが可能なためである。
【００１９】
次に、バルブリフト可変機構１４の詳細な構造について説明する。
バルブリフト可変機構１４は、回転する吸気カム１１ａにより押されて上記吸気カムシャフト１１と平行に延びるロッカシャフト１５及びコントロールシャフト１６の軸線を中心に揺動する入力アーム１７と、この入力アーム１７の揺動に基づき上記軸線を中心に揺動する出力アーム１８とを備えている。入力アーム１７に関しては、ローラ１９が回転可能に取り付けられるとともに、そのローラ１９が吸気カム１１ａに押しつけられるようコイルスプリング２０によって吸気カム１１ａ側に付勢されている。また、出力アーム１８は、その揺動時にロッカアーム２１に押しつけられ、同ロッカアーム２１を介して吸気バルブ９をリフトさせる。
【００２０】
このロッカアーム２１の基端部はラッシュアジャスタ２２によって支持され、同ロッカアーム２１の先端部は吸気バルブ９に接触している。また、ロッカアーム２１は吸気バルブ９のバルブスプリング２４によって出力アーム１８側に付勢され、これによりロッカアーム２１の基端部と先端部との間に回転可能に支持されたローラ２３が出力アーム１８に押しつけられている。従って、吸気カム１１ａの回転に基づき入力アーム１７及び出力アーム１８が揺動すると、出力アーム１８がロッカアーム２１を介して吸気バルブ９をリフトさせ、吸気バルブ９の開閉動作が行われるようになる。
【００２１】
バルブリフト可変機構１４では、パイプ状のロッカシャフト１５内に配置されたコントロールシャフト１６を軸方向に変位させることで、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置を変更することが可能となっている。このように、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置を変更すると、上記吸気バルブ９の最大リフト量、及び吸気カム１１ａの吸気バルブ９に対する作用角が可変とされる。即ち、入力アーム１７と出力アーム１８とを揺動方向について互いに接近させるほど、吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角は小となってゆく。逆に、入力アーム１７と出力アーム１８とを揺動方向について互いに離間させるほど、吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角は大となってゆく。
【００２２】
なお、吸気バルブ９が開閉駆動（正確にはリフト）されると、その際の反力がバルブリフト可変機構１４の入力アーム１７と出力アーム１８とを互いに接近させようとする方向、言い換えれば上記最大リフト量及び作用角を減少させようとする方向に働くこととなる。従って、バルブリフト可変機構１４における上記最大リフト量及び作用角を減少させる方向への作動は、上記反力に従った方向への作動ということになる。また、バルブリフト可変機構１４における上記最大リフト量及び作用角を増加させる方向への作動は、上記反力に抗した方向への作動ということになる。
【００２３】
次に、バルブリフト可変機構１４を駆動すべく上記コントロールシャフト１６を軸方向に変位させるための駆動機構、及び、その駆動機構を駆動制御する制御装置について、図２を参照して説明する。
【００２４】
同図に示されるように、コントロールシャフト１６の基端部（図中右端部）には、ブラシレスモータ４７が変換機構４８を介して連結されている。この変換機構４８は、ブラシレスモータ４７の回転運動をコントロールシャフト１６の軸方向への直線運動に変換するためのものである。そして、上記ブラシレスモータ４７の所定の回転角範囲内での回転駆動、例えば同モータ４７の１０回転分の回転角範囲（０〜３６００°）内での回転駆動を通じて、コントロールシャフト１６が軸方向に変位させられ、バルブリフト可変機構１４が駆動されることとなる。
【００２５】
ちなみに、ブラシレスモータ４７を逆回転させると、コントロールシャフト１６は先端（図中左端）側に変位し、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置が互いに接近するように変更される。また、ブラシレスモータ４７を正回転させると、コントロールシャフト１６は基端（図中右端）側に変位し、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置が互いに離間するように変更される。こうしたブラシレスモータ４７の回転駆動による入力アーム１７及び出力アーム１８の揺動方向についての相対位置の変更を通じて、吸気カム１１ａの回転により出力アーム１８が揺動したときの吸気バルブ９の最大リフト量、及び吸気カム１１ａの作用角が可変とされる。
【００２６】
ブラシレスモータ４７は、そのロータ４６と一体回転する４８極の多極マグネット４５と、同多極マグネット４５の近傍に設けられた二つの位置センサＳ４，Ｓ５とを備えている。これら位置センサＳ４，Ｓ５は、ロータ４６の回転時における多極マグネット４５の磁気に応じて、図４（ｄ）及び（ｅ）に示されるようなパルス状の信号、すなわちハイ信号「Ｈ」とロー信号「Ｌ」とを交互に出力するものである。すなわち、こうしたパルス信号の波形が得られるよう、上記ロータ４６に対する各位置センサＳ４，Ｓ５の周方向位置が定められている。なお、各位置センサＳ４，Ｓ５の内の一方のセンサから出力するパルス信号のエッジは、ブラシレスモータ４７の７．５°回転毎に発生している。また、上記一方のセンサからのパルス信号は、他方のセンサからのパルス信号に対し、ブラシレスモータ４７（ロータ４６）の３．７５°回転分だけ位相をずらした状態となっている。
【００２７】
また、ブラシレスモータ４７は、図２に示されるように、ロータ４６に取り付けられたマグネット４４、ステータ４３に設けられた複数相のコイル４２、及びロータ４６の近傍に設けられた三つの電気角センサＳ１〜Ｓ３も備えている。これらマグネット４４、コイル４２、及び電気角センサＳ１〜Ｓ３の詳細な位置関係を図３に示す。
【００２８】
同図から分かるようにマグネット４４は、合計四つ設けられ、ロータ４６に対し周方向に等間隔をおいて取り付けられている。そして、このようにロータ４６に四つのマグネット４４を取り付けることによって四極の多極マグネットが形成されている。また、ステータ４３には、複数相のコイル４２、すなわちＵ相コイル４２Ｕ、Ｖ相コイル４２Ｖ、Ｗ相コイル４２Ｗがステータ４３の周方向に沿って、その順で取り付けられている。また、上記三つの電気角センサＳ１〜Ｓ３は、ステータ４３に対しロータ４６の周方向に沿って所定の間隔を置いて取り付けられ、同ロータ４６と一体回転する四つのマグネット４４の磁気に応じて、図４（ａ）〜（ｃ）に示されるようなパルス状の信号、すなわちハイ信号「Ｈ」とロー信号「Ｌ」とを交互に出力する。言い換えれば、こうしたパルス信号の波形が得られるよう、上記ロータ４６に対する各電気角センサＳ１〜Ｓ３の周方向位置が定められている。
【００２９】
なお、各電気角センサＳ１〜Ｓ３のうちの一つのセンサから出力されるパルス信号のエッジは、ブラシレスモータ４７の４５°回転毎に発生している。また、上記一つのセンサからのパルス信号は、他のセンサからのパルス信号に対し、ブラシレスモータ４７の３０°回転分だけ進み側及び遅れ側に位相をずらした状態となっている。従って、電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号のエッジ間隔は、１５°となり、位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号のエッジ間隔である３．７５°の四倍ということになる。このため、電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号のエッジ発生から次回のエッジ発生までには、位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号のエッジが４回発生する。
【００３０】
以上のように構成されたブラシレスモータ４７を駆動制御する制御装置は、吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角といった吸気バルブ９のバルブ特性の制御など、エンジン１の各種制御を行う電子制御装置５０（図２）を備えている。この電子制御装置５０は、上記各種制御にかかる演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果が一時的に記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。
【００３１】
電子制御装置５０の入力ポートには、上述した電気角センサＳ１〜Ｓ３及び位置センサＳ４，Ｓ５が接続されるほか、更に以下のセンサを含む各種センサが接続されている。
・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の踏み込み量（アクセル踏込量）を検出するアクセルポジションセンサ５１。
【００３２】
・エンジン１の吸気通路７に設けられたスロットルバルブの開度（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５２。
・上記吸気通路７を通じて燃焼室６に吸入される空気の量を検出するエアフローメータ５３。
【００３３】
・エンジン１の出力軸の回転に対応する信号を出力してエンジン回転速度の検出等に用いられるクランクポジションセンサ５４。
・自動車の運転者により切り換え操作され、現在の切換位置に対応した信号を出力するイグニッションスイッチ５５。
【００３４】
・Ｕ相コイル４２Ｕ、Ｖ相コイル４２Ｖ、及びＷ相コイル４２Ｗの非通電状態でのロータ４６の回転時に、それらコイル４２Ｕ〜４２Ｗにて生じる逆起電圧をそれぞれ検出する電圧センサ４１ｕ，４１ｖ，４１ｗ。
【００３５】
また、電子制御装置５０の出力ポートには、ブラシレスモータ４７の駆動回路等が接続されている。電子制御装置５０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する。そして、その把握したエンジン運転状態に基づきブラシレスモータ４７を駆動してコントロールシャフト１６を軸方向に変位させることで、バルブリフト可変機構１４が駆動されて吸気バルブ９のバルブ特性制御が行われる。従って、吸気バルブ９のバルブ特性、すなわち吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角は、コントロールシャフト１６の軸方向位置、言い換えればブラシレスモータ４７の上記所定回転角範囲内での回転角に対応したものとなる。
【００３６】
なお、ブラシレスモータ４７の回転角に関しては、ロータ４６の回転時に二つの位置センサＳ４，Ｓ５から出力されるパルス信号に基づいて把握することが可能である。すなわち、ロータ４６の回転時に位置センサＳ４，Ｓ５から出力されるパルス信号のエッジを計数し、その計数した値に基づきブラシレスモータ４７の上記回転角度範囲内における実際の回転角が把握される。そして、このように把握されたブラシレスモータ４７の実際の回転角に基づき、そのときの吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角を把握することができる。
【００３７】
次に、ブラシレスモータ４７の駆動について、図４のタイミングチャート及び図５の表を併せ参照して説明する。
ブラシレスモータ４７の駆動は、図４（ａ）〜（ｃ）に示される各電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号の出力パターンに応じて図４（ｆ）に示される電気角カウンタＥのカウンタ値を変化させ、そのカウンタ値に基づきコイル４２の通電相を切り換えることによって行われる。より詳しくは、各電気角センサＳ１〜Ｓ３から各々ハイ信号「Ｈ」とロー信号「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Ｅのカウンタ値が「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。そして、電気角カウンタＥのカウンタ値に基づき、コイル４２の通電相が図５に示されるように設定される。
【００３８】
ブラシレスモータ４７の正回転時（図４中右向き）には、電気角カウンタＥのカウンタ値として、「０」〜「５」の範囲内の整数値が「０」→「１」→「２」→「３」→「４」→「５」→「０」といった順序で順方向に当てはめられる。その結果、コイル４２の通電相が、上記カウンタ値の変化に応じて「Ｖ相コイル４２Ｖ→Ｕ相コイル４２Ｕ」、「Ｗ相コイル４２Ｗ→Ｕ相コイル４２Ｕ」、「Ｗ相コイル４２Ｗ→Ｖ相コイル４２Ｖ」、「Ｕ相コイル４２Ｕ→Ｖ相コイル４２Ｖ」、「Ｕ相コイル４２Ｕ→Ｗ相コイル４２Ｗ」、「Ｖ相コイル４２Ｖ→Ｗ相コイル４２Ｗ」の順で変化する。こうしたコイル４２の通電相の切り換えを行うことにより、ロータ４６に対し正回転方向への力が付与されてブラシレスモータ４７（ロータ４６）が正回転するよう駆動される。
【００３９】
また、ブラシレスモータ４７の逆回転時（図４中左向き）には、電気角カウンタＥのカウンタ値として、「０」〜「５」の範囲内の各整数値が「５」→「４」→「３」→「２」→「１」→「０」→「５」といった順序で逆方向に当てはめられる。その結果、コイル４２の通電相が、上記カウンタ値の変化に応じて「Ｖ相コイル４２Ｖ→Ｗ相コイル４２Ｗ」、「Ｕ相コイル４２Ｕ→Ｗ相コイル４２Ｗ」、「Ｕ相コイル４２Ｕ→Ｖ相コイル４２Ｖ」、「Ｗ相コイル４２Ｗ→Ｖ相コイル４２Ｖ」、「Ｗ相コイル４２Ｗ→Ｕ相コイル４２Ｕ」、「Ｖ相コイル４２Ｖ→Ｕ相コイル４２Ｕ」の順で変化する。こうしたコイル４２の通電相の切り換えを行うことにより、ロータ４６に対し逆回転方向への力が付与されてブラシレスモータ４７（ロータ４６）が逆回転するよう駆動される。
【００４０】
ところで、ロータ４６におけるマグネット４４の上記回転方向についての取り付け位置は、Ｕ相コイル４２Ｕ、Ｖ相コイル４２Ｖ、及びＷ相コイル４２Ｗの非通電状態でのロータ４６の回転時に、それらコイル４２Ｕ〜４２Ｗにて生じる逆起電圧の位相から識別することが可能である。ロータ４６のマグネット４４が上記回転方向についての適正位置に取り付けられた状態にある場合、Ｕ相コイル４２Ｕ、Ｖ相コイル４２Ｖ、及びＷ相コイル４２Ｗにて生じる上記逆起電力の位相は、図４（ｇ）に実線で示されるような位相となる。すなわち、各相の上記逆起電圧の位相が互いに３０°ずつずれた状態となる。また、このときに各電気角センサＳ１〜Ｓ３が上記回転方向についての適正位置に取り付けられた状態にある場合、各電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号の出力パターンは、図４（ａ）〜（ｃ）に実線で示されるようなパターンとなる。
【００４１】
これらの図から分かるように、マグネット４４及び電気角センサＳ１〜Ｓ３の取り付け位置が適正である場合には、電気角センサＳ１〜Ｓ３のパルス信号におけるエッジの発生タイミングと各相の上記逆起電圧におけるピーク（極大、極小）の発生タイミングとが重なるようになる。こうした状態となるようマグネット４４と電気角センサＳ１〜Ｓ３との上記回転方向についての相対位置を設定したとき、コイル４２への通電に対するブラシレスモータ４７の駆動効率が最も高くなり、同モータ４７の出力トルクを最大限に高めることが可能になる。すなわち、この状態では、電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号の出力パターンに応じてコイル４２の通電相を切り換えるとき、その切り換えがブラシレスモータ４７の駆動効率を最大とするうえで適切なタイミングで行われる。その結果、ブラシレスモータ４７の出力トルクが最良の状態とされ、バルブリフト可変機構１４の作動による吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角の可変を応答性よく行うことができるようになる。
【００４２】
ただし、ブラシレスモータ４７においては、ロータ４６のマグネット４４が上記回転方向についての適正位置からずれて取り付けられたり、電気角センサＳ３〜Ｓ５が上記回転方向についての適正位置からずれて取り付けられたりすることがある。マグネット４４や電気角センサＳ１〜Ｓ３の取り付け位置に適正からのずれが生じると、マグネット４４に対する電気角センサＳ１〜Ｓ３の上記回転方向についての相対位置が適正状態からずれた状態になる。この状態では、電気角センサＳ１〜Ｓ３からのパルス信号の発生タイミングが適正なタイミングからずれることとなる。
【００４３】
図４（ｂ）の二点鎖線は、電気角センサＳ２の取り付け位置に適正からのずれが生じたときの同センサＳ２からのパルス信号を示したものである。この例では、同パルス信号のエッジの発生タイミング（Ｔ１、Ｔ４）がそれぞれ、適正タイミング（Ｔ２、Ｔ５）に対し図中左方向、言い換えればブラシレスモータ４７の逆回転方向の遅れ側（正回転方向の進み側）に位相差Δθ分だけずれている。この場合、ブラシレスモータ４７の正回転中と逆回転中とのいずれの場合であっても、電気角カウンタＥのカウンタ値が「４」と「５」との間で切り替わるとき及び「１」と「２」との間で切り替わるとき、それらの切り替わりに対応するコイル４２の通電相の切り換えが不適切なタイミング（Ｔ１、Ｔ４）で行われる。その結果、ブラシレスモータ４７の出力トルク低下が生じ、それに伴いバルブリフト可変機構１４の作動速度が遅くなって、吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角を応答性よく変更することができなくなる。
【００４４】
ここで、上記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の逆起電圧の位相は、ロータ４６における各マグネット４４の実際の取り付け位置を示すものとなる。そして、それら各相の逆起電圧の位相に対する電気角センサＳ１〜Ｓ３のパルス信号の発生タイミングの適正からのずれ量（位相差Δθ）は、ロータ４６のマグネット４４に対する各電気角センサＳ１〜Ｓ３の上記回転方向についての相対位置の適正状態からのずれ量を表すものとなる。
【００４５】
バルブリフト可変機構１４を動作させるブラシレスモータ４７においては、吸気バルブ９をリフトさせる際の反力が、バルブリフト可変機構１４に対し吸気バルブ９の最大リフト量を小さくする動作方向に働き、更にコントロールシャフト１６及び変換機構４８を介して同モータ４７に対しロータ４６を逆回転させようとする方向に働く。この実施形態では、こうした反力を利用してコイル４２の非通電状態でのロータ４６の回転が実現され、そのロータ４６の回転時における各相の逆起電圧がそれぞれ電圧センサ４１ｕ，４１ｖ，４１ｗによってモニタされる。そして、このようにモニタされる上記各相の逆起電圧におけるピーク（極大、極小）の発生タイミングに対する各電気角センサＳ１〜Ｓ３におけるパルス信号のエッジの発生タイミングのずれ量が位相差Δθとして求められる。この位相差Δθは、上記各相の逆起電圧の位相に対する各電気角センサＳ１〜Ｓ３のパルス信号の発生タイミングの適正からのずれ量、言い換えればロータ４６のマグネット４４に対する電気角センサＳ１〜Ｓ３の上記回転方向についての相対位置の適正状態からのずれ量を表すものとなる。
【００４６】
なお、仮にブラシレスモータ４７の用途がバルブリフト可変機構１４を作動させる用途以外の用途であって、コイル４２の非通電状態でのロータ４６の回転という状況の生じにくい用途である場合には、上記各相の逆起電圧をモニタして位相差Δθを求めることが困難になる。この場合、位相差Δθの求め方として、［背景技術］の欄に示したように電圧指令値、検出電流、モータ角速度、及びモータパラメータ等に基づき計算式を用いて位相差Δθを求める、という方法を採用せざるをえない。その結果、位相差Δθを求める際に上記計算式等を用いた複雑な演算を行わなければならず、その際の演算負荷の増大が無視できない問題となる。しかし、本実施形態では、上記各相の逆起電圧をモニタして位相差Δθを求めることができるため、こうした演算負荷の増大が生じることを抑制しつつ同位相差Δθを求めることができる。
【００４７】
そして、上述したように位相差Δθが求められた後には、適正タイミングからずれたタイミングで発生するパルス信号に基づくコイル４２の通電相の切り換えタイミングが、同位相差Δθ分だけ上記ずれをなくす方向に変更される。
【００４８】
図４の例では、ブラシレスモータ４７の正回転中（図中の右方向への移行中）にあっては、電気角カウンタＥのカウンタ値が「４」から「５」に切り替わる際（Ｔ１）におけるコイル４２の「Ｕ相コイル４２Ｕ→Ｗ相コイル４２Ｗ」から「Ｖ相コイル４２Ｖ→Ｗ相コイル４２Ｗ」への通電相の切り換えタイミングが、上記位相差Δθ分だけ変更される。より詳しくは、電気角カウンタＥのカウンタ値が「４」から「５」に切り替わって（Ｔ１）からブラシレスモータ４７が「Δθ」だけ回転した時点（Ｔ２）で上記通電相の切り換えが行われる。これにより、上記通電相の切り換えタイミングが上記位相差Δθ分だけブラシレスモータ４７の正回転方向遅れ側に変更される。更に、電気角カウンタＥのカウンタ値が「１」から「２」に切り替わる際（Ｔ４）におけるコイル４２の「Ｗ相コイル４２Ｗ→Ｕ相コイル４２Ｕ」から「Ｗ相コイル４２Ｗ→Ｖ相コイル４２Ｖ」への通電相の切り換えタイミングも、上記と同様に位相差Δθ分だけブラシレスモータ４７の正回転方向遅れ側に変更され、図中のタイミングＴ５とされる。
【００４９】
また、ブラシレスモータ４７の逆回転中（図中の左方向への移行中）にあっては、電気角カウンタＥのカウンタ値が「２」から「１」に切り替わる際（Ｔ４）におけるコイル４２の「Ｗ相コイル４２Ｗ→Ｖ相コイル４２Ｖ」から「Ｗ相コイル４２Ｗ→Ｕ相コイル４２Ｕ」への通電相の切り換えタイミングが、上記位相差Δθ分だけ変更される。より詳しくは、電気角カウンタＥのカウンタ値が「３」から「２」に切り替わって（Ｔ６）からブラシレスモータ４７が各電気角センサＳ１〜Ｓ３のパルス信号における正常時のエッジ間隔である「１５°」だけ回転した時点（Ｔ５）で上記通電相の切り換えが行われる。これにより、上記通電相の切り換えタイミングが上記位相差Δθ分だけブラシレスモータ４７の逆回転方向進み側に変更される。更に、電気角カウンタＥのカウンタ値が「５」から「４」に切り替わる際におけるコイル４２の「Ｖ相コイル４２Ｖ→Ｗ相コイル４２Ｗ」から「Ｕ相コイル４２Ｕ→Ｗ相コイル４２Ｗ」への通電相の切り換えタイミングも、上記と同様に位相差Δθ分だけブラシレスモータ４７の逆回転方向進み側に変更され、図中のタイミングＴ２とされる。
【００５０】
以上のように、適正タイミングからずれたタイミングで発生するパルス信号に基づくコイル４２の通電相の切り換えタイミングを、位相差Δθ分だけ上記ずれをなくす方向に変更することで、その通電相の切り換えが不適切なタイミングで行われ、ブラシレスモータ４７の出力トルク低下を招くことは抑制される。そして、ブラシレスモータ４７の出力トルク低下に伴い、バルブリフト可変機構１４の作動速度が遅くなり、吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角を変更する際の応答性が低下することは抑制されるようになる。
【００５１】
なお、ロータ４６のマグネット４４に対する電気角センサＳ１〜Ｓ３の上記回転方向についての相対位置の適正状態からのずれは、電気角センサＳ１〜Ｓ３の取り付け位置の上記回転方向についての適正位置からのずれだけでなく、ロータ４６に対するマグネット４４の取り付け位置の上記回転方向についての適正位置からのずれによっても生じる。
【００５２】
図６（ｇ）の二点鎖線は、ロータ４６に設けられたマグネット４４のうちの一つの取り付け位置に適正からのずれが生じたときの同マグネット４４に対応した逆起電圧の推移を示したものである。この例では、位置ずれしたマグネット４４に対応した逆起電圧のピーク（極大）の発生タイミング（Ｔ８）が本来のタイミング（Ｔ７）に対し図中右方向、言い換えればブラシレスモータ４７の逆回転方向の進み側（正回転方向の遅れ側）に位相差Δθ分だけずれている。このことは、マグネット４４に対応した逆起電圧のピーク（極大）の発生タイミング（Ｔ８）に対し、電気角センサＳ２のパルス信号のエッジの発生タイミング（Ｔ７）がブラシレスモータ４７の逆回転方向の遅れ側（正回転方向の進み側）にずれた状態となっていることを意味する。この場合、ブラシレスモータ４７の正回転中と逆回転中とのいずれの場合であっても、電気角カウンタＥのカウンタ値が「１」と「２」との間で切り替わるとき、その切り替わりに対応するコイル４２の通電相の切り換えが適切なタイミング（Ｔ８）とは異なるタイミングで行われる。その結果、ブラシレスモータ４７の出力トルク低下、バルブリフト可変機構１４の作動速度の遅れ、並びに、吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角を変更する際の応答性低下を招く。
【００５３】
この場合においても、上記と同様に位相差Δθが求められる。そして、適切なタイミング（Ｔ８）からずれたタイミング（Ｔ７）で発生するパルス信号に基づくコイル４２の通電相の切り換えタイミングが、同位相差Δθ分だけ上記ずれをなくす方向へと変更される。
【００５４】
図６の例では、ブラシレスモータ４７の正回転中（図中の右方向への移行中）にあっては、電気角カウンタＥのカウンタ値が「１」から「２」に切り替わる際におけるコイル４２の「Ｗ相コイル４２Ｗ→Ｕ相コイル４２Ｕ」から「Ｗ相コイル４２Ｗ→Ｖ相コイル４２Ｖ」への通電相の切り換えタイミングが、上記位相差Δθ分だけ変更される。より詳しくは、電気角カウンタＥのカウンタ値が「１」から「２」に切り替わって（Ｔ７）からブラシレスモータ４７が「Δθ」だけ回転した時点（Ｔ８）で上記通電相の切り換えが行われる。これにより、上記通電相の切り換えタイミングが上記位相差Δθ分だけブラシレスモータ４７の正回転方向遅れ側に変更される。
【００５５】
また、ブラシレスモータ４７の逆回転中（図中の左方向への移行中）にあっては、電気角カウンタＥのカウンタ値が「２」から「１」に切り替わる際におけるコイル４２の「Ｗ相コイル４２Ｗ→Ｖ相コイル４２Ｖ」から「Ｗ相コイル４２Ｗ→Ｕ相コイル４２Ｕ」への通電相の切り換えタイミングが、上記位相差Δθ分だけ変更される。より詳しくは、電気角カウンタＥのカウンタ値が「３」から「２」に切り替わって（Ｔ９）からブラシレスモータ４７が「１５°−Δθ」だけ回転した時点（Ｔ８）で上記通電相の切り換えが行われる。これにより、上記通電相の切り換えタイミングが上記位相差Δθ分だけブラシレスモータ４７の逆回転方向進み側に変更される。
【００５６】
以上のように、適正タイミングからずれたタイミングで発生するパルス信号に基づくコイル４２の通電相の切り換えタイミングを、位相差Δθ分だけ上記ずれをなくす方向に変更することで、その通電相の切り換えが不適切なタイミングで行われることは抑制される。これにより、ブラシレスモータ４７の出力トルク低下、バルブリフト可変機構１４の作動速度の遅れ、並びに、吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角を変更する際の応答性低下を招くことも抑制されるようになる。
【００５７】
次に、上記位相差Δθを測定し記憶する手順の詳細について、位相差測定記憶ルーチンを示す図７のフローチャートを参照して説明する。この位相差測定記憶ルーチンは、電子制御装置５０を通じて、位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号のエッジ間隔に対応する時間間隔よりも短い間隔をもって周期的に実行される。
【００５８】
同ルーチンにおいては、まず、位相差Δθの測定及び記憶を行う必要があるか否かを判断する処理として、ステップ１０１で位相差Δθの測定及び記憶が未完了であるか否かが判断される。このステップＳ１０１で肯定判定がなされ、位相差Δθの測定及び記憶を行う必要がある旨判断されると、ステップＳ１０２に進む。ステップ１０２の処理では、位相差Δθの測定を行うことが可能な状況であるか否かの判断として、ブラシレスモータ４７の回転角が位相差Δθを測定可能な値であるか否かが判断される。
【００５９】
ここで、位相差Δθの測定は、吸気バルブ９を開閉駆動する際の反力を利用して、ブラシレスモータ４７（ロータ４６）を吸気バルブ９の最大リフト量減少側（逆回転方向）に少なくとも一回転させることによって行われる。すなわち、上記のようにロータ４６を回転させるときにコイル４２の各相（Ｕ相コイル４２Ｕ、Ｖ相コイル４２Ｖ、Ｗ相コイル４２Ｗ）に生じる逆起電圧のピークと、電気角センサＳ１〜Ｓ３から出力されるパルス信号のエッジとを用いて、各エッジに対応する位相差Δθすべての測定が行われることとなる。従って、位相差Δθを測定する際には、ブラシレスモータ４７を少なくとも一回転分だけ逆回転方向に回転させることのできる同モータ４７の回転角である必要があり、こうした回転角であるか否かの判断が上記ステップＳ１０２で行われる。
【００６０】
ステップＳ１０２で肯定判定がなされ、位相差Δθの測定を行うことが可能な状況である旨判断されると、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３の処理では、位相差Δθの測定を行うことによるエンジン運転への影響を最小限にとどめることの可能な状況であるか否かの判断として、エンジン運転状態に応じて吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角を制御すべくなされる指令が上記最大リフト量及び作用角を減少させる旨の指令であるか否かが判断される。なお、上記最大リフト量及び作用角を減少させる旨の指令とは、バルブリフト可変機構１４を上記反力に従った方向に作動させる指令である。
【００６１】
ここで、エンジン運転状態に基づき上記最大リフト量及び作用角の減少指令がなされている状況下では、位相差Δθを測定するために上記反力を利用してブラシレスモータ４７を逆回転方向（最大リフト量減少側）に回転させたとき、それによるエンジン運転への影響が最小限にとどめられる。これは、上記反力によるブラシレスモータ４７の逆回転に伴ったバルブリフト可変機構１４の動作に関しては、その動作速度が遅くはなるものの、そのときのエンジン運転状態に応じて指令されている方向、すなわち最大リフト量及び作用角の減少方向に行われるためである。
【００６２】
ステップＳ１０３で肯定判定がなされ、位相差Δθの測定を行うことによるエンジン運転への影響を最小限にとどめることの可能な状況である旨判断されると、位相差Δθの測定及び記憶を行うためのステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理が行われる。
【００６３】
具体的には、ブラシレスモータ４７におけるコイル４２が強制的に非通電状態とされる（Ｓ１０４）。この状態にあっては、吸気バルブ９を開閉駆動する際の反力によってブラシレスモータ４７が逆回転方向に回転され、その際のコイル４２の各相に生じる逆起電圧のピーク（極大、極小）と各電気角センサＳ１〜Ｓ３から出力されるパルス信号のエッジとに基づき、そのパルス信号毎の各エッジに対応した位相差Δθが測定される（Ｓ１０５）。
【００６４】
こうした位相差Δθの測定は、上記逆起電圧のピークと上記パルス信号のエッジとの時間間隔を用いて行われる。すなわち、それらピークとエッジとの間の時間Δｔを測定し、同時間Δｔに対し単位時間当たりのブラシレスモータ４７の回転角の変化量である変換係数ＨＫを乗算することにより、位相差Δθを求めることが行われる。なお、このときの位相差Δθを求めるための計算式は、「Δθ＝Δｔ・ＨＫ      …（１）」となる。また、上記変換係数ＨＫとしては、例えば、位置センサＳ４，Ｓ５から出力されるパルス信号のエッジの時間間隔ｔ１を複数回測定し、同パルス信号のエッジ間の回転角度分である３．７５°を時間間隔ｔ１の平均値ｔ１ave で除算した値（３．７５／ｔ１ave ）が用いられる。上記変換係数ＨＫを算出するための時間間隔ｔ１としては、位相差Δθの測定時に極力近い時期のものを用いることが好ましい。
【００６５】
そして、電気角センサＳ１〜Ｓ３の各パルス信号のエッジ毎に測定された位相差Δθは、電子制御装置５０に設けられた不揮発性のメモリ５６（図２参照）に記憶される（Ｓ１０６）。従って、この実施形態では、エンジン１の搭載された自動車の出荷後の最初の運転時に上記位相差Δθの測定及び記憶が行われ、同位相差Δθが電子制御装置５０の不揮発性のメモリ５６に保持されることになり、それ以後の位相差Δθの測定及び記憶に関しては上記記憶された位相差Δθが何らかの理由により消去されない限り行われることはない。
【００６６】
続いて、ステップＳ１０７の処理として、ブラシレスモータ４７が吸気バルブ９を開閉駆動する際の反力によって逆回転方向に一回転したか否か、言い換えれば電気角センサＳ１〜Ｓ３の各パルス信号のエッジに対応した位相差Δθすべての測定を完了させるために必要な期間が経過したか否かが判断される。そして、ここで肯定判定であれば、ステップＳ１０８に進んで、ブラシレスモータ４７におけるコイル４２の強制的な非通電状態の解除が行われる。
【００６７】
次に、コイル４２の通電相の切り換えタイミングを上記位相差Δθ分だけ変更する手順について、切り換えタイミング変更ルーチンを示す図８のフローチャートを参照して説明する。この切り換えタイミング変更ルーチンは、電子制御装置５０を通じて、位置センサＳ４，Ｓ５からのパルス信号のエッジ間隔に対応する時間間隔よりも短い間隔をもって周期的に実行される。
【００６８】
同ルーチンにおいては、ステップ２０１の処理として電気角センサＳ１〜Ｓ３の各パルス信号のエッジに対応した位相差Δθすべての測定及び記憶が完了しているか否かが判断される。ここで肯定判定であれば、ステップＳ２０２の処理として、「０」とはならない位相差Δθに対応したパルス信号のエッジに基づくコイル４２の通電相の切り換えタイミングに対し、同位相差Δθ分の変更が加えられる。これにより上記通電相の切り換えタイミングが適正タイミングへと変更されるようになる。
【００６９】
こうした通電相の切り換えタイミングの変更は、位相差Δθが「０」以外の値となる原因が電気角センサＳ１〜Ｓ３の位置ずれにあるか、あるいはマグネット４４の位置ずれにあるかに応じて異なる態様で行われる。ここでは、上記通電相の切り換えタイミングの位相差Δθ分の変更の詳細について、［１］位相差Δθが「０」以外の値となる原因が電気角センサＳ１〜Ｓ３の位置ずれにある場合と、［２］位相差Δθが「０」以外の値となる原因が電気角センサＳ１〜Ｓ３の位置ずれにある場合とに分けて、別々に説明する。
【００７０】
なお、上記［１］の場合であるか［２］の場合であるかは、例えば、電気角センサＳ１〜３のパルス信号同士におけるエッジ間隔の過度なばらつきの有無等によって判断することが可能である。すなわち、上記過度なばらつきが生じていれば［１］の場合であると判断することができ、上記過度なばらつきが生じていなければ［２］の場合であると判断することができる。
【００７１】
［１］位相差Δθが「０」以外の値となる原因が電気角センサＳ１〜Ｓ３の位置ずれにある場合。
このような状況の例としては、図４に示されるように位相差Δθ（Δθ≠０）が生じているという状況があげられる。このような状況のもとでは、ブラシレスモータ４７が正回転中（図中の右方向に移行中）か逆回転中（図中の左方向に移行中）かに応じて、通電相の切り換えタイミングを位相差Δθ分だけ変更するための処理がそれぞれ以下のように実施される。
【００７２】
［モータ正回転中の処理］
この場合、上記位相差Δθに対応する電気角センサＳ１〜Ｓ３のパルス信号のエッジに基づく電気角カウンタＥのカウンタ値の切り換えのタイミング（Ｔ１、Ｔ４）に対し、上記位相差Δθ分だけ遅いタイミング（Ｔ２、Ｔ５）で上記カウンタ値の切り換えに対応するコイル４２の通電相の切り換えが行われる。より詳しくは、上記電気角カウンタＥのカウンタ値の切り換えの時点（Ｔ１、Ｔ４）を基準として、「Δθ」だけブラシレスモータ４７の回転角が進むために要する時間ｔ２が経過したとき、上記通電相の切り換えが行われることとなる。これにより、上記通電相の切り換えタイミングは、通常のタイミング（Ｔ１、Ｔ４）に対し位相差Δθ分だけ遅らされ、適切なタイミング（Ｔ２、Ｔ５）とされる。
【００７３】
上記時間ｔ２は「Δθ」を変換係数ＨＫで除算することにより求められる値であって、時間ｔ２を求めるための計算式は「ｔ２＝Δθ／ＨＫ      …（２）」となる。また、式（２）の変換係数ＨＫとしては、上述したように位置センサＳ４，Ｓ５から出力されるパルス信号のエッジの時間間隔ｔ１を複数回測定し、同パルス信号のエッジ間の回転角度分である３．７５°を時間間隔ｔ１の平均値ｔ１ave で除算した値（３．７５／ｔ１ave ）が用いられる。この変換係数ＨＫを算出するための時間間隔ｔ１としては、上記時間ｔ２の使用時に極力近い時期のものを用いることが好ましい。
【００７４】
［モータ逆回転中の処理］
この場合、上記位相差Δθに対応する電気角センサＳ１〜Ｓ３のパルス信号のエッジに基づく電気角カウンタＥのカウンタ値の切り換えのタイミング（Ｔ１、Ｔ４）に対し、上記位相差Δθ分だけ早いタイミング（Ｔ２、Ｔ５）で上記カウンタ値の切り換えに対応するコイル４２の通電相の切り換えが行われる。より詳しくは、上記電気角カウンタＥのカウンタ値の切り換えよりも一つ前のカウンタ値の切り換え（「０→５」、「３→２」）の時点（Ｔ３、Ｔ６）を基準として、「１５°」だけブラシレスモータ４７の回転角が進むために要する時間ｔ３が経過したとき、上記通電相の切り換えが行われることとなる。これにより、上記通電相の切り換えタイミングは、通常のタイミング（Ｔ１、Ｔ４）に対し位相差Δθ分だけ早められ、適切なタイミング（Ｔ２、Ｔ５）とされる。
【００７５】
上記時間ｔ３は「１５°」を変換係数ＨＫで除算することにより求められる値であって、時間ｔ３を求めるための計算式は「ｔ３＝１５°／ＨＫ      …（３）」となる。また、式（３）の変換係数ＨＫとしては、上述したように位置センサＳ４，Ｓ５から出力されるパルス信号のエッジの時間間隔ｔ１を複数回測定し、同パルス信号のエッジ間の回転角度分である３．７５°を時間間隔ｔ１の平均値ｔ１ave で除算した値（３．７５／ｔ１ave ）が用いられる。この変換係数ＨＫを算出するための時間間隔ｔ１としては、上記時間ｔ３の使用時に極力近い時期のものを用いることが好ましい。
【００７６】
なお、電気角センサＳ１〜Ｓ３の位置ずれが図４の例と逆方向に生じ、位相差Δθ（≠０）も図４（ｂ）の例とは逆の方向、すなわちタイミングＴ２，Ｔ５に対し図中右方向に生じる場合もある。この場合も、ブラシレスモータ４７が正回転中か逆回転中かに応じて、通電相の切り換えタイミングを位相差Δθ分だけ変更するための処理がそれぞれ実施される。ただし、この場合においては、ブラシレスモータ４７の正回転中に上記［モータ逆回転中の処理］に相当する処理が実施され、ブラシレスモータ４７の逆回転中に上記［モータ正回転中の処理］に相当する処理が実施される。
【００７７】
［２］位相差Δθが「０」以外の値となる原因がマグネット４４の位置ずれにある場合。
このような状況の例としては、図６に示されるように位相差Δθ（Δθ≠０）が生じているとう状況があげられる。このような状況のもとでは、ブラシレスモータ４７が正回転中（図中の右方向に移行中）か逆回転中（図中の左方向に移行中）かに応じて、通電相の切り換えタイミングを位相差Δθ分だけ変更するための処理がそれぞれ以下のように実施される。
【００７８】
［モータ正回転中の処理］
この場合、上記位相差Δθに対応する電気角センサＳ１〜Ｓ３のパルス信号のエッジに基づく電気角カウンタＥのカウンタ値の切り換えのタイミング（Ｔ７）に対し、上記位相差Δθ分だけ遅いタイミング（Ｔ８）で上記カウンタ値の切り換えに対応するコイル４２の通電相の切り換えが行われる。より詳しくは、上記電気角カウンタＥのカウンタ値の切り換えの時点（Ｔ７）を基準として、「Δθ」だけブラシレスモータ４７の回転角が進むために要する時間である時間ｔ３が経過したとき、上記通電相の切り換えが行われることとなる。これにより、上記通電相の切り換えタイミングは、通常のタイミング（Ｔ７）に対し位相差Δθ分だけ遅らされ、適切なタイミング（Ｔ８）とされる。
【００７９】
［モータ逆回転中の処理］
この場合、上記位相差Δθに対応する電気角センサＳ１〜Ｓ３のパルス信号のエッジに基づく電気角カウンタＥのカウンタ値の切り換えのタイミング（Ｔ７）に対し、上記位相差Δθ分だけ早いタイミング（Ｔ８）で上記カウンタ値の切り換えに対応するコイル４２の通電相の切り換えが行われる。より詳しくは、上記電気角カウンタＥのカウンタ値の切り換えよりも一つ前のカウンタ値の切り換え（「「３→２」）の時点（Ｔ９）を基準として、「１５°−Δθ」だけブラシレスモータ４７の回転角が進むために要する時間ｔ４が経過したとき、上記通電相の切り換えが行われることとなる。これにより、上記通電相の切り換えタイミングは、通常のタイミング（Ｔ７）に対し位相差Δθ分だけ早められ、適切なタイミング（Ｔ８）とされる。
【００８０】
上記時間ｔ４は「１５°−Δθ」を変換係数ＨＫで除算することにより求められる値であって、時間ｔ４を求めるための計算式は「ｔ３＝（１５°−Δθ／ＨＫ      …（４）」となる。また、式（４）の変換係数ＨＫとしては、上述したように位置センサＳ４，Ｓ５から出力されるパルス信号のエッジの時間間隔ｔ１を複数回測定し、同パルス信号のエッジ間の回転角度分である３．７５°を時間間隔ｔ１の平均値ｔ１ave で除算した値（３．７５／ｔ１ave ）が用いられる。この変換係数ＨＫを算出するための時間間隔ｔ１としては、上記時間ｔ４の使用時に極力近い時期のものを用いることが好ましい。
【００８１】
なお、マグネット４４の位置ずれが図６の例とは逆方向に生じ、位相差Δθ（≠０）も図６（ｂ）の例とは逆の方向、すなわちタイミングＴ７に対し図中左方向に生じる場合もある。この場合も、ブラシレスモータ４７が正回転中か逆回転中かに応じて、通電相の切り換えタイミングを位相差Δθ分だけ変更するための処理がそれぞれ実施される。ただし、この場合においては、ブラシレスモータ４７の正回転中に上記［モータ逆回転中の処理］に相当する処理が実施され、ブラシレスモータ４７の逆回転中に上記［モータ正回転中の処理］に相当する処理が実施される。
【００８２】
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）バルブリフト可変機構１４を動作させるブラシレスモータ４７においては、吸気バルブ９をリフトさせる際の反力が、バルブリフト可変機構１４に対し吸気バルブ９の最大リフト量を小さくする動作方向に働き、更にコントロールシャフト１６及び変換機構４８を介して同モータ４７に対しロータ４６を逆回転させようとする方向に働く。このため、上記反力を利用してコイル４２の非通電状態でのロータ４６の回転を実現することができ、そのロータ４６の回転時におけるコイル４２の各相の逆起電圧をそれぞれ電圧センサ４１ｕ，４１ｖ，４１ｗによってモニタすることができる。そして、このようにモニタされる上記各相の逆起電圧におけるピーク（極大、極小）の発生タイミングに対する各電気角センサＳ１〜Ｓ３におけるパルス信号のエッジの発生タイミングのずれ量が位相差Δθとして求められる。この位相差Δθは、上記各相の逆起電圧の位相に対する各電気角センサＳ１〜Ｓ３のパルス信号の発生タイミングの適正からのずれ量、言い換えればロータ４６のマグネット４４に対する電気角センサＳ１〜Ｓ３の上記回転方向についての相対位置の適正状態からのずれ量を表すものとなる。従って、適正タイミングからずれたタイミングで発生するパルス信号に基づくコイル４２の通電相の切り換えタイミングを、位相差Δθ分だけ上記ずれをなくす方向に変更することで、その通電相の切り換えが不適切なタイミングで行われ、ブラシレスモータ４７の出力トルク低下を招くことが抑制される。更に、ブラシレスモータ４７の出力トルク低下に伴い、バルブリフト可変機構１４の作動速度が遅くなり、吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角を変更する際の応答性が低下することを抑制できるようになる。
【００８３】
（２）位相差Δθを求める際に［背景技術］に示したような計算式を用いた演算を行わなくてもよいため、そのための演算負荷の増大が生じることを抑制しつつ同位相差Δθを求めることができる。従って、吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角を変更する際の応答性の低下抑制と上記演算負荷の増大抑制との両立を図ることができるようになる。
【００８４】
（３）位相差Δθの測定に関しては、ブラシレスモータ４７におけるコイル４２が強制的に非通電状態とされ、上記反力によりブラシレスモータ４７を吸気バルブ９の最大リフト量減少側に回転させることによって実現可能とされる。また、上記コイル４２の強制的な非通電は、エンジン運転状態に基づき上記最大リフト量及び作用角の減少指令がなされているときのみ行われる。このため、位相差Δθを測定するために上記反力を利用してブラシレスモータ４７を最大リフト量減少側に回転させたとき、それによるエンジン１への影響が最小限にとどめられる。これは、上記反力によるブラシレスモータ４７の逆回転に伴ったバルブリフト可変機構１４の動作に関しては、その動作速度が遅くはなるものの、そのときのエンジン運転状態に応じて指令されている方向、すなわち最大リフト量の減少方向に行われるためである。
【００８５】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・位相差Δθをエンジン１の運転停止毎にリセットし、次回のエンジン１の運転開始後に測定及び記憶し直すようにしてもよい。
【００８６】
・上記実施形態では、ブラシレスモータ４７の回転運動をコントロールシャフト１６の軸方向への運動に変換し、そのコントロールシャフト１６の軸方向変位を通じて駆動されるバルブリフト可変機構を例示したが、本発明のバルブリフト可変機構はこれに限定されない。例えば、ブラシレスモータ４７の回転運動を直接的に受けて駆動されるバルブリフト可変機構を採用することも可能である。
【００８７】
・エンジン運転状態に基づき上記最大リフト量及び作用角の減少指令がなされていないとき、例えば同最大リフト量及び作用角の保持指令がなされているときなどに、ブラシレスモータ４７におけるコイル４２を強制的に非通電状態とし、位相差Δθの測定及び記憶を行うようにしてもよい。
【００８８】
・電気角センサ数の変更や同センサの検出対象である多極マグネットの極数の変更を行ってもよい。
・位置センサ数の変更や同センサの検出対象である多極マグネットの極数の変更を行ってもよい。
【００８９】
・位置センサＳ４，Ｓ５を設ける代わりに、ブラシレスモータ４７の回転に伴いパルス信号を出力する他のセンサ、例えば光学式のセンサを設けることも考えられる。この場合、ブラシレスモータ４７と一体回転するスリット付円板の厚さ方向側方にそれぞれ発光素子と受光素子を備える光学式のセンサを周方向に複数設け、ブラシレスモータ４７の回転時に当該各センサからパルス信号を出力させるようにすることが考えられる。この場合の各センサからのパルス信号の出力パターンについては、スリット付円板におけるスリットのパターン、及び、光学式のセンサの数や位置によって調整される。
【００９０】
・ブラシレスモータ４７のコイル４２に関しては、必ずしも三相とする必要はない。
・排気バルブ１０のバルブ特性を可変とするバルブリフト可変機構を設け、そのバルブリフト可変機構をブラシレスモータによって駆動する場合、それらバルブリフト可変機構及びブラシレスモータ等に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本実施形態のバルブリフト可変機構が適用されるエンジンのシリンダヘッド周りの構造を示す拡大断面図。
【図２】上記バルブリフト可変機構を駆動すべくコントロールシャフトを軸方向に変位させるための駆動機構、及び、その駆動機構を駆動制御する制御装置を示す略図。
【図３】ブラシレスモータの内部におけるロータのマグネットと、ステータのコイル及び電気角センサとの位置関係を示す略図。
【図４】（ａ）〜（ｇ）は、ブラシレスモータの回転角の変化に対する電気角センサＳ１〜Ｓ３のパルス信号の波形、位置センサＳ４，Ｓ５のパルス信号の波形、電気角カウンタＥのカウンタ値の推移、及び、コイルの各相にて発生する逆起電圧の推移を示すタイミングチャート。
【図５】電気角センサＳ１〜Ｓ３からの信号に応じて変化する電気角カウンタＥのカウンタ値の変化態様、及び、そのカウンタ値に応じて設定されるコイルの通電相の設定態様を示す表。
【図６】（ａ）〜（ｇ）は、ブラシレスモータの回転角の変化に対する電気角センサＳ１〜Ｓ３のパルス信号の波形、位置センサＳ４，Ｓ５のパルス信号の波形、電気角カウンタＥのカウンタ値の推移、及び、コイルの各相にて発生する逆起電圧の推移を示すタイミングチャート。
【図７】位相差Δθを測定し記憶する手順を示すフローチャート。
【図８】コイルの通電相の切り換えタイミングを位相差Δθ分だけ変更する手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００９２】
１…エンジン、２…シリンダヘッド、３…シリンダブロック、５…ピストン、６…燃焼室、７…吸気通路、８…排気通路、９…吸気バルブ、１０…排気バルブ、１１…吸気カムシャフト、１１ａ…吸気カム、１２…排気カムシャフト、１２ａ…排気カム、１４…バルブリフト可変機構、１５…ロッカシャフト、１６…コントロールシャフト、１７…入力アーム、１８…出力アーム、１９…ローラ、２０…コイルスプリング、２１…ロッカアーム、２２…ラッシュアジャスタ、２３…ローラ、２４…バルブスプリング、４１ｕ…電圧センサ、４１ｖ…電圧センサ、４１ｗ…電圧センサ、４２…コイル、４２Ｕ…Ｕ相コイル、４２Ｖ…Ｖ相コイル、４２Ｗ…Ｗ相コイル、４３…ステータ、４４…マグネット、４５…多極マグネット、４６…ロータ、４７…ブラシレスモータ、４８…変換機構、５０…電子制御装置（測定記憶手段、補正手段）、５１…アクセルポジションセンサ、５２…スロットルポジションセンサ、５３…エアフローメータ、５４…クランクポジションセンサ、５５…イグニッションスイッチ、５６…メモリ、Ｓ１〜Ｓ３…電気角センサ、Ｓ４，Ｓ５…位置センサ。
【図１】
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【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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【図８】
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