(57)【要約】【課題】揮発性メモリに対する給電の瞬断に起因して揮発性メモリに記憶された変更履歴のデータが変化した場合であっても、機関出力の不必要な変動を極力抑制して円滑に吸気バルブの最大リフト量の制御を再開することのできる吸気系の制御装置を提供する。【解決手段】マイクロコンピュータ７０は、初期値とＤＲＡＭ７２ｂに記憶される変更履歴とに基づき吸気バルブの最大リフト量の実際値を算出するとともに、ブラシレスモータ６０を作動させることにより最大リフト量を変更する。ＤＲＡＭ７２ｂに対する給電が一時的に停止される状態から復帰した後、残存した変更履歴のデータが給電停止の直前に記憶されたデータではない旨判断されたときに、吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度を減少させるとともに、最大リフト量の最大限界値に対応する作動範囲の上限位置にブラシレスモータ６０を作動させ、最大リフト量の実際値を最大限界値に設定する。【選択図】図４
2008291713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の作動範囲で作動することにより内燃機関の吸気バルブの最大リフト量を変更するアクチュエータと、前記最大リフト量について所定の初期値からの変更履歴を検出する履歴検出手段と、前記履歴検出手段によって検出された変更履歴を記憶する揮発性メモリとを備え、前記揮発性メモリに記憶された変更履歴と前記初期値とに基づいて前記最大リフト量の実際値を算出するとともに、その算出値と前記最大リフト量にかかる目標値との乖離が小さくなるように前記最大リフト量を変更する吸気系の制御装置において、
前記揮発性メモリに対する給電が一時的に停止される状態から復帰した後に、前記揮発性メモリに残存した前記変更履歴の残存データがその給電停止の直前に記憶されたデータであるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記変更履歴の残存データがその給電停止の直前に記憶されたデータではない旨判断されたときに、前記内燃機関の吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度を減少させるとともに、前記最大リフト量の最大限界値に対応する前記作動範囲の上限位置に前記アクチュエータを作動させ、前記最大リフト量の実際値を前記最大限界値に設定する基準値学習を実行する学習手段とを備える
ことを特徴とする吸気系の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の吸気系の制御装置において、
学習手段は前記基準値学習の実行に際して前記スロットルバルブの開度を前記内燃機関の運転を維持することができる最小開度に設定する
ことを特徴とする吸気系の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の吸気系の制御装置において、
前記判断手段は、前記変更履歴のデータを前記揮発性メモリの第１のアドレスに記憶するとともに、前記データと所定の対応関係を有する参照データを前記揮発性メモリの第２のアドレスに記憶し、前記揮発性メモリに対する給電が一時的に停止される状態から復帰した後に、前記第１のアドレスと前記第２のアドレスとに残存したデータが前記対応関係を維持していないことを条件に、前記揮発性メモリに残存した前記変更履歴の残存データがその給電停止の直前に記憶されたデータでない旨判断する
ことを特徴とする吸気系の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の吸気系の制御装置において、
前記内燃機関は、車両に搭載され同車両が走行するための駆動力を発生する内燃機関である
ことを特徴とする吸気系の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に搭載される吸気バルブの最大リフト量について所定の初期値からの変更履歴を検出し、これら初期値と変更履歴とに基づいて最大リフト量の実際値を算出するとともに、その算出値と最大リフト量にかかる目標値との乖離が小さくなるように最大リフト量を変更する吸気系の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関の燃費や出力の向上を図るため、マイクロコンピュータにより吸気バルブの最大リフト量にかかる目標値を機関運転状態に基づいて設定するとともに、その目標値と一致するように最大リフト量をフィードバック制御する吸気系の制御装置が採用されている（例えば特許文献１参照）。このような吸気系の制御装置では、以下の構成が一般的に採用される。すなわち、この制御装置にあっては、吸気バルブの最大リフト量を変更するアクチュエータと、アクチュエータの作動量の変更履歴、換言すれば最大リフト量について所定の初期値からの変更履歴を検出するセンサとが設けられている。機関運転中に、マイクロコンピュータは、同マイクロコンピュータの揮発性メモリのメモリセルを充電・放電することにより、そのセンサによって検出された変更履歴を揮発性メモリに記憶する。また、マイクロコンピュータは、その揮発性メモリに記憶された変更履歴と不揮発性メモリに記憶された最大リフト量の初期値とに基づいて最大リフト量の実際値を算出し、この実際値と機関運転状態に基づいて設定された目標値との乖離が小さくなるようにアクチュエータを通じて機関バルブの最大リフト量を変更する。
【特許文献１】特開２００５−２０１１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、車体や内燃機関の振動により、マイクロコンピュータの給電回路において接触不良が生じる可能性があり、揮発性メモリに対する給電の一時的な停止、いわゆる瞬断が生じることがある。こうした瞬断が発生する前後において、揮発性メモリに対する給電の状態が不安定な状態であるため、充電されたメモリセルに蓄積されている電荷が放電したり、突入電流等の影響により放電されたメモリセルに電荷が充電されたりすることがある。そのため、給電が瞬断から復帰した後、揮発性メモリに記憶されたデータの内容が変化し、最大リフト量の制御を正確に実行できなくなることが懸念される。このため、このような場合には、アクチュエータを作動可能な限界位置に駆動することにより、最大リフト量をアクチュエータの作動限界位置に対応する基準値に戻した後、その基準置を最大リフト量の実際値として再設定するといった学習処理が実行される。そして、こうした学習処理を実行することにより、基準値からの最大リフト量の変更履歴が消失した場合であっても、その後、最大リフト量の通常制御を再開することができるようになる。但し、この学習処理の実行に際しては、最大リフト量の変更に伴って吸入空気量が変化し、それに起因して機関出力が不必要に変動するといったおそれがあり、この点においてなお改善の余地を残すものとなっていた。
【０００４】
本発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、揮発性メモリに対する給電の瞬断に起因して揮発性メモリに記憶された変更履歴のデータが変化した場合であっても、機関出力の不必要な変動を極力抑制して円滑に吸気バルブの最大リフト量の制御を再開することのできる吸気系の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、所定の作動範囲で作動することにより内燃機関の吸気バルブの最大リフト量を変更するアクチュエータと、前記最大リフト量について所定の初期値からの変更履歴を検出する履歴検出手段と、前記履歴検出手段によって検出された変更履歴を記憶する揮発性メモリとを備え、前記揮発性メモリに記憶された変更履歴と前記初期値とに基づいて前記最大リフト量の実際値を算出するとともに、その算出値と前記最大リフト量にかかる目標値との乖離が小さくなるように前記最大リフト量を変更する吸気系の制御装置において、前記揮発性メモリに対する給電が一時的に停止される状態から復帰した後に、前記揮発性メモリに残存した前記変更履歴の残存データがその給電停止の直前に記憶されたデータであるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段により前記変更履歴の残存データがその給電停止の直前に記憶されたデータではない旨判断されたときに、前記内燃機関の吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度を減少させるとともに、前記最大リフト量の最大限界値に対応する前記作動範囲の上限位置に前記アクチュエータを作動させ、前記最大リフト量の実際値を前記最大限界値に設定する基準値学習を実行する学習手段とを備えることをその要旨とする。
【０００６】
同構成によれば、揮発性メモリに対する給電の瞬断に起因して揮発性メモリに記憶された変更履歴のデータの内容が変化した場合には、最大リフト量の最大限界値に対応するアクチュエータの作動範囲の上限位置に同アクチュエータを作動させ、最大リフト量の実際値をその最大限界値に設定することにより、最大リフト量の実際値を再検出することができ、その実際値に基づく最大リフト量の制御を再開することができるようになる。
【０００７】
また、アクチュエータをその上限位置に作動させるときに、併せて吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度を減少させることにより、アクチュエータの作動に伴って内燃機関の吸気量が増加することを抑制することができる。そのため、不必要な内燃機関の回転速度の上昇を抑制することができる。また、基準値学習の実行中に、スロットルバルブの開度を減少させ、吸入空気量を予め制限しておくことにより、その基準値学習が完了して最大リフト量の通常制御が再開されるときに、最大リフト量が最大限界値から内燃機関の運転状態に基づいて設定される目標値に急激に減少する場合であっても、これによる吸気量の急減を抑制することができる。したがって、最大リフト量の通常制御が再開されるときに、最大リフト量の急変による内燃機関のトルクショック等の悪影響を抑制することができる。
【０００８】
その結果、上記構成によれば、揮発性メモリに対する給電の瞬断に起因して揮発性メモリに記憶された変更履歴のデータが変化した場合であっても、トルクショック等、機関出力の不必要な変動を極力抑制して円滑に吸気バルブの最大リフト量の制御を再開することができる。
【０００９】
また、こうした基準値学習の実行に伴う機関出力の不必要な変動を抑制する上では、請求項２に記載の発明によるように、同基準値学習に際してスロットルバルブの開度を内燃機関の運転が維持可能な最小開度に設定することが望ましい。このように、基準値学習実行中のスロットルバルブの開度を最小開度に設定しておくことにより、吸気バルブの最大リフト量が変更された場合でも、吸入空気量はスロットルバルブの開度に応じて定まる所定量以下に律速されるようになるため、基準値学習実行中及びこれが完了したことにより最大リフト量の通常制御が再開される場合であっても、機関出力の不必要な変動を好適に抑制することができるようになる。
【００１０】
なお、上記給電が瞬断から復帰した後に、変更履歴の残存データが瞬断の直前に記憶されたデータであるか否かを判断する際の具体的な構成としては、請求項３に記載されるように、前記変更履歴のデータを前記揮発性メモリの第１のアドレスに記憶するとともに、前記データと所定の対応関係を有する参照データを前記揮発性メモリの第２のアドレスに記憶し、前記揮発性メモリに対する給電が一時的に停止される状態から復帰した後に、前記第１のアドレスと前記第２のアドレスとに残存したデータが前記対応関係を維持していないときに、前記揮発性メモリに残存した前記変更履歴の残存データがその給電停止の直前に記憶されたデータでない旨判断する、といった構成を採用することができる。
【００１１】
また、このように、変更履歴のデータと参照データとの対応関係が維持されていないことをもって変更履歴の残存データがその給電停止の直前に記憶されたデータでないことを判断するための具体的な構成としては、例えば、変更履歴のデータのミラーデータやパリティデータ等の冗長データを参照データとして揮発性メモリに記憶しておき、その参照データに基づいてミラーチェックやパリティチェックを行うことにより残存データの信頼性を判断するといった構成を採用することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３に記載の吸気系の制御装置において、前記内燃機関は、車両に搭載され同車両が走行するための駆動力を発生する内燃機関であることをその要旨とする。
【００１３】
車両に搭載される内燃機関において、基準値学習の実行中に、アクチュエータの作動に伴い内燃機関の吸気量が増加することに起因して内燃機関の回転速度の上昇が発生すると、意図しない車両の加速感を運転者に与えるおそれがある。また、基準値学習が完了して最大リフト量の通常制御が再開されるときに、最大リフト量の急減に起因して内燃機関のトルクショックが発生すると、意図しない車両の減速感を運転者に与えるおそれがある。
【００１４】
この点、上記構成によれば、基準値学習中における内燃機関の回転速度の上昇及び基準値学習後における内燃機関のトルクショックを抑制することができ、ドライバビリティの悪化を抑えることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を車両に搭載され同車両が走行するための駆動力を発生する内燃機関の吸気系の制御装置に適用した一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。ここで、図１は、車両に搭載される内燃機関の吸・排気動弁装置の一部断面構造を示す断面図であり、図２は、内燃機関の吸・排気動弁装置の配設態様を示す平面図である。
【００１６】
図１及び図２に示されるように、内燃機関は４つの気筒を有しており、そのシリンダヘッド２にはこれら気筒に対応した一対の排気バルブ１０と吸気バルブ２０とが往復動可能にそれぞれ設けられている。排気バルブ１０の往復動により、排気ポート３ａと燃焼室４との連通・遮断状態が切り替えられるとともに、吸気バルブ２０の往復動により、吸気ポート３ｂと燃焼室４との連通・遮断状態が切り替えられる。なお、シリンダヘッド２には、それら排気バルブ１０と吸気バルブ２０とに対応して排気動弁装置９０と吸気動弁装置１００とがそれぞれ設けられている。
【００１７】
排気動弁装置９０には、各排気バルブ１０に対応してラッシュアジャスタ１２が設けられるとともに、このラッシュアジャスタ１２と排気バルブ１０との間にはロッカーアーム１３が架設されている。ロッカーアーム１３は、その基端がラッシュアジャスタ１２に支持されるとともに先端が排気バルブ１０の基端部に当接されている。また、シリンダヘッド２に回転可能に支持された排気カムシャフト１４には複数のカム１５が形成されるとともに、それらカム１５の外周面にはロッカーアーム１３の中間部分に設けられたローラ１３ａが当接されている。排気バルブ１０にはリテーナ１６が設けられるとともに、このリテーナ１６とシリンダヘッド２との間にはバルブスプリング１１が設けられている。なお、このバルブスプリング１１の付勢力によって排気バルブ１０は閉弁方向に付勢されている。そしてこれにより、ロッカーアーム１３のローラ１３ａはカム１５の外周面に押圧されている。機関運転時にカム１５が回転すると、ロッカーアーム１３はラッシュアジャスタ１２により支持される部分を支点として揺動する。その結果、排気バルブ１０はロッカーアーム１３によって開閉駆動されるようになる。
【００１８】
一方、吸気動弁装置１００には、排気側と同様にバルブスプリング２１、吸気バルブ２０に設けられたリテーナ２６、ロッカーアーム２３及びラッシュアジャスタ２２が設けられている。シリンダヘッド２に回転可能に支持された吸気カムシャフト２４には複数のカム２５が形成されている。ここで、排気動弁装置９０とは異なり、吸気動弁装置１００には、カム２５とロッカーアーム２３との間に仲介駆動機構５０が設けられている。この仲介駆動機構５０は入力部５１と一対の出力部５２とを有しており、これら入力部５１及び出力部５２はシリンダヘッド２に固定された支持パイプ５３に揺動可能に支持されている。ロッカーアーム２３は、ラッシュアジャスタ２２及びバルブスプリング２１の付勢力によって出力部５２側に付勢され、同ロッカーアーム２３の中間部分に設けられたローラ２３ａが出力部５２の外周面に当接されている。これにより、入力部５１が出力部５２とともに左回り方向Ｗ１に揺動付勢され、入力部５１においてその径方向に延出した部分の先端に設けられたローラ５１ａがカム２５の外周面に押圧される。
【００１９】
こうした吸気動弁装置１００では、機関運転時にカム２５が回転すると、同カム２５はローラ５１ａに摺接しつつ入力部５１を押圧し、これにより出力部５２が支持パイプ５３の周方向に揺動するようになる。そして出力部５２が揺動すると、ロッカーアーム２３はラッシュアジャスタ２２により支持される部分を支点として揺動する。その結果、吸気バルブ２０はロッカーアーム２３によって開閉駆動されるようになる。
【００２０】
また、支持パイプ５３には、その軸方向に沿って駆動可能なコントロールシャフト５４が挿入されている。このコントロールシャフト５４は、連結部材を介して入力部５１及び出力部５２に駆動連結されている。コントロールシャフト５４がその軸方向に沿って駆動すると、それら入力部５１及び出力部５２が相対的に揺動するようになる。次に、図３を参照してコントロールシャフト５４と入力部５１，出力部５２とを連結する仲介駆動機構５０について詳述する。尚、図３は仲介駆動機構５０の内部構造を示す一部破断斜視図である。
【００２１】
図３に示されるように、入力部５１は一対の出力部５２の間に設けられており、これら入力部５１と出力部５２との内部には略円筒状の連通空間が形成されている。また、入力部５１の内周面にはヘリカルスプライン５１ｈが形成されるとともに、出力部５２の内周面には入力部５１のヘリカルスプライン５１ｈとその歯すじが逆向きに傾斜するヘリカルスプライン５２ｈが形成されている。
【００２２】
入力部５１と出力部５２との内部に形成された空間には、略円筒状のスライダギア５５が設けられている。このスライダギア５５の外周面の中央部分には、入力部５１のヘリカルスプライン５１ｈに噛合するヘリカルスプライン５５ａが形成されるとともに、その外周面の両端部には出力部５２のヘリカルスプライン５２ｈに噛合するヘリカルスプライン５５ｂが形成されている。
【００２３】
また、この略円筒状のスライダギア５５の内壁には、その周方向に沿って延伸する溝５５ｃが形成されており、この溝５５ｃにはブッシュ５６が嵌合されている。なお、このブッシュ５６は、溝５５ｃの伸びる方向に沿って同溝５５ｃの内周面を摺動することができるが、スライダギア５５に対するその軸方向の相対変位は溝５５ｃによって規制されている。
【００２４】
そして、支持パイプ５３はスライダギア５５の内部に形成された貫通空間に挿入されるとともに、コントロールシャフト５４はその支持パイプ５３に挿入されている。また、支持パイプ５３の管壁にはその軸方向に延伸する長孔５３ａが形成されている。スライダギア５５とコントロールシャフト５４との間には、長孔５３ａを通じてこれらスライダギア５５とコントロールシャフト５４とを連結する係止ピン５７が設けられている。この係止ピン５７の一端がコントロールシャフト５４に形成された凹部（図示略）に挿入されるとともに、他端がブッシュ５６に形成された貫通孔５６ａに挿入されている。
【００２５】
こうした仲介駆動機構５０にあって、コントロールシャフト５４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ギア５５が軸方向に変位する。スライダギア５５の外周面に形成されたヘリカルスプライン５５ａ，５５ｂは、入力部５１及び出力部５２の内周面に形成されたヘリカルスプライン５１ｈ、５２ｈとそれぞれ噛合されているため、スライダギア５５がその軸方向に変位すると、入力部５１と出力部５２とは逆の方向に回転する。その結果、入力部５１と出力部５２との相対位相差が変更され、吸気バルブ２０の最大リフト量が変更される。
【００２６】
ここで、先の図２に示されるように、コントロールシャフト５４の基端部（図中右端部）には、ブラシレスモータ６０が設けられており、このブラシレスモータ６０は、マイクロコンピュータ７０に接続されている。マイクロコンピュータ７０は、ブラシレスモータ６０を駆動制御することにより吸気バルブ２０の最大リフト量を機関運転状態に応じた目標リフト量と一致するようにフィードバック制御する。以下、このマイクロコンピュータ７０による最大リフト量のフィードバック制御について、図４〜図６を参照して説明する。ここで、図４は、コントロールシャフト５４、ブラシレスモータ６０及びマイクロコンピュータ７０を示すブロック図であり、図５は、各センサの出力波形及び各カウント値の推移態様を示すタイミングチャートである。
【００２７】
図４に示されるように、コントロールシャフト５４の基端部は、変換機構６１を介してブラシレスモータ６０の出力軸６０ａに連結されている。この変換機構６１は、出力軸６０ａの回転運動をコントロールシャフト５４の軸方向への直線運動に変換するためのものである。すなわち、出力軸６０ａを正・逆回転させると、その回転が変換機構６１によってコントロールシャフト５４の往復動に変換される。また、コントロールシャフト５４には、係止部５４ａが形成されるとともに、内燃機関のシリンダヘッドカバー５には、この係止部５４ａが当接可能な２つのストッパ５ａ，５ｂが形成されている。コントロールシャフト５４は、これらストッパ５ａ，５ｂに係止部５４ａが当接するようになる２つの駆動限界位置の間において駆動可能となっている。ここで、コントロールシャフト５４の係止部５４ａがストッパ５ｂに当接する駆動限界位置、すなわちその作動範囲の上限位置（以下「Ｈｉ端」と称する）に駆動したときに、最大リフト量がその最大限界値Ｂｈｉになる。一方、コントロールシャフト５４の係止部５４ａがストッパ５ａに当接する駆動限界位置、すなわちその作動範囲の下限位置（以下「Ｌｏ端」と称する）に駆動したときに、最大リフト量がその最小限界値Ｂｌｏになる。
【００２８】
ブラシレスモータ６０には、３つの電気角センサＤ１〜Ｄ３と、これら電気角センサＤ１〜Ｄ３に対応して出力軸６０ａと一体回転する８極の多極マグネット（図示略）とが設けられている。これら電気角センサＤ１〜Ｄ３は、８極の多極マグネットの磁気に応じて図５（ａ）〜（ｃ）に示されるようなパルス状の信号、すなわち論理ハイレベル信号「Ｈ」と論理ローレベル信号「Ｌ」とを交互に出力する。なお、こうしたパルス信号の波形が得られるよう、３つの電気角センサＤ１〜Ｄ３は出力軸６０ａの周方向において１２０°毎に配置されている。したがって、これら電気角センサＤ１〜Ｄ３のうちの１つから出力されるパルス信号のエッジは出力軸６０ａの４５°回転毎に発生している。また、これら電気角センサＤ１〜Ｄ３のうちの１つからのパルス信号は、他の電気角センサからのパルス信号に対し、出力軸６０ａ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。
【００２９】
また、ブラシレスモータ６０には、ロータリーエンコーダとして機能する２つの位置センサＳ１，Ｓ２と、これら位置センサＳ１，Ｓ２に対応して出力軸６０ａと一体回転する４８極の多極マグネット（図示略）とが設けられている。これら位置センサＳ１，Ｓ２は、４８極の多極マグネットの磁気に応じて図５（ｄ）及び（ｅ）に示されるようなパルス状の信号、すなわち論理ハイレベル信号「Ｈ」と論理ローレベル信号「Ｌ」とを交互に出力する。なお、こうしたパルス信号の波形が得られるよう、位置センサＳ１は出力軸６０ａの周方向において位置センサＳ２から１７６．２５°を隔てて配置されている。したがって、位置センサＳ１，Ｓ２のうちの１つから出力されるパルス信号のエッジは出力軸６０ａの７．５°回転毎に発生している。また、位置センサＳ２からのパルス信号は、位置センサＳ１からのパルス信号に対し、出力軸６０ａの３．７５°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。
【００３０】
ここで、電気角センサＤ１〜Ｄ３を合わせたパルス信号のエッジ間隔が１５°であるのに対し、位置センサＳ１，Ｓ２を合わせたパルス信号のエッジ間隔は３．７５°となっている。したがって、電気角センサＤ１〜Ｄ３を合わせたパルス信号のエッジ発生から次回のエッジ発生までには、位置センサＳ１，Ｓ２を合わせたパルス信号のエッジが４回発生するようになっている。
【００３１】
これら電気角センサＤ１〜Ｄ３及び位置センサＳ１，Ｓ２によって出力されたパルス信号はマイクロコンピュータ７０に取り込まれる。このマイクロコンピュータ７０は、プログラムによって数値計算や情報処理等を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）７１、各種の制御に必要なプログラムやデータを記憶する不揮発性メモリ（ＲＯＭ）７２ａ、入力データや演算結果を一時的に記憶する揮発性メモリ（ＤＲＡＭ）７２ｂ、学習制御により得られた初期値等を記憶する書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）７２ｃを備えている。なお、周知のように、マイクロコンピュータ７０がデータをＤＲＡＭ７２ｂのアドレスに記憶するとき、そのアドレスに対応する各メモリセルに対して充電・放電を行うことにより、各メモリセルに対応するビットのビットデータの値が「１」又は「０」になる。すなわち、電荷が蓄積されているメモリセルに対応するビットのビットデータの値が「１」になる一方、電荷が蓄積されていないメモリセルに対応するビットのビットデータの値が「０」になる。
【００３２】
また、マイクロコンピュータ７０には、車両のアクセルペダルの開度を検出するアクセルセンサ７３や、内燃機関のクランクシャフトの回転位相を検出するクランク角センサ７４等、機関の運転状態を検出するセンサが接続されている。マイクロコンピュータ７０は、機関の運転状態に基づき吸気バルブ２０の最大リフト量の制御目標値を設定するとともに、上述した電気角センサＤ１〜Ｄ３及び位置センサＳ１，Ｓ２によって出力されたパルス信号に基づいてブラシレスモータ６０の回転位相、換言すれば吸気バルブ２０の最大リフト量の実際値を検出する。以下、吸気バルブ２０の最大リフト量の実際値を検出する手順について、図５及び図６を参照して詳細に説明する。
【００３３】
ここで、図５（ａ）〜（ｅ）は、上述したようにブラシレスモータ６０の出力軸６０ａの回転時に電気角センサＤ１〜Ｄ３、及び位置センサＳ１，Ｓ２から出力するパルス信号の波形を示している。そして図５（ｆ）〜（ｈ）は、ブラシレスモータ６０の回転時における回転角の変化に対し、それぞれ電気角カウント値Ｅ、位置カウント値Ｐ、及びストロークカウント値Ｓが推移するパターンを示している。また、図６（ａ）は、電気角センサＤ１〜Ｄ３の出力信号のパターンと電気角カウント値Ｅとの対応関係を示すとともに、図６（ｂ）は、位置センサＳ１，Ｓ２の出力信号のエッジが発生するときに位置カウント値Ｐが増減する態様を示している。
【００３４】
まず、各カウント値について説明する。
［電気角カウント値Ｅ］
電気角カウント値Ｅは、電気角センサＤ１〜Ｄ３のパルス信号に基づいて設定され、ブラシレスモータ６０の回転位相を表す。具体的には、図６（ａ）に示されるように、各電気角センサＤ１〜Ｄ３から各々論理ハイレベル信号「Ｈ」と論理ローレベル信号「Ｌ」とのいずれが出力されているかに応じて、電気角カウント値Ｅに「０」〜「５」範囲内の連続した整数値のうちのいずれかに設定されてＤＲＡＭ７２ｂに記憶される。マイクロコンピュータ７０は、ＤＲＡＭ７２ｂに記憶された電気角カウント値Ｅに基づきブラシレスモータ６０の回転位相を検出し、同ブラシレスモータ６０の通電相を切り替えてブラシレスモータ６０を正・逆回転する。ここで、ブラシレスモータ６０の正回転時には、電気角カウント値Ｅは「０」→「１」→「２」→「３」→「４」→「５」→「０」といった順序で順方向に変化する。一方、ブラシレスモータ６０の逆回転時には、電気角カウント値Ｅ「５」→「４」→「３」→「２」→「１」→「０」→「５」といった順序で逆方向に変化する。
【００３５】
［位置カウント値Ｐ］
位置カウント値Ｐは、内燃機関が始動した後に、その機関始動時の初期回転角に対して出力軸６０ａの回転角が変化した量、換言すれば吸気バルブ２０の最大リフト量について機関始動時における初期値からの変更履歴を表す。具体的には、位置センサＳ１，Ｓ２のうち、一方のセンサからパルス信号の立ち上がりエッジ及び立下りエッジのいずれが生じているか、及び他方のセンサから論理ハイレベル信号「Ｈ」と論理ローレベル信号「Ｌ」とのいずれが出力されているかに応じて、位置カウント値Ｐに対し「＋１」と「−１」とのいずれかが加算される（図６（ｂ）参照）。なお、同図６（ｂ）において、「↑」はパルス信号の立ち上がりエッジを表し、「↓」はパルス信号の立下りエッジを表している。こうした処理を実行して得られる位置カウント値Ｐは、各位置センサＳ１，Ｓ２からのパルス信号のエッジを計数した値になる。
【００３６】
ここで、ブラシレスモータ６０の正回転中であれば、位置カウント値Ｐは、図５（ｄ）及び（ｅ）に示される位置センサＳ１，Ｓ２からのパルス信号のエッジ毎に「１」ずつ加算され、図５（ｇ）に示されるパターンに沿って矢印Ａに示す方向に推移するようになる。一方、ブラシレスモータ６０の逆回転中であれば、位置カウント値Ｐは、上記パルス信号のエッジ毎に「１」ずつ減算され、図５（ｇ）に示されるパターンに沿って矢印Ｂに示す方向に推移するようになる。なお、この位置カウント値Ｐは、内燃機関の運転が停止すると、「０」にリセットされる。したがって、位置カウント値Ｐは、ブラシレスモータ６０の出力軸６０ａの回転位置が機関始動時の初期位置に対してどれだけ変化したか、換言すれば機関運転の吸気バルブ２０の最大リフト量が機関始動時の初期値に対してどれだけ変化したかを表す。また、位置カウント値Ｐは、吸気動弁装置１００の駆動に基づいて迅速に加減算する必要があるため、ＤＲＡＭ７２ｂに記憶される。
【００３７】
［ストロークカウント値Ｓ］
ストロークカウント値Ｓは、コントロールシャフト５４をＬｏ端に変位させたときの出力軸６０ａの回転角を基準値（０度）とした同ブラシレスモータ６０の回転角を表す。すなわち、ストロークカウント値Ｓの初期設定として、コントロールシャフト５４をＬｏ端に変位させたとき、マイクロコンピュータ７０はストロークカウント値Ｓを「０」に設定する。マイクロコンピュータ７０は、位置カウント値Ｐをストロークカウント値Ｓに加算し、ストロークカウント値Ｓをこの加算された値に更新される。なお、機関停止が完了し、吸気動弁装置１００の駆動が停止されたときのストロークカウント値Ｓの最終値が次回機関運転の開始時の初期値Ｓｇとして学習されてＥＥＰＲＯＭ７２ｃに記憶される。
【００３８】
したがって、マイクロコンピュータ７０は、ＥＥＰＲＯＭ７２ｃに記憶された初期値ＳｇとＤＲＡＭ７２ｂに記憶された位置カウント値Ｐとに基づきストロークカウント値Ｓ、換言すればコントロールシャフト５４をＬｏ端に変位させたときの出力軸６０ａの回転角を基準値（０度）とした同ブラシレスモータ６０の回転角を算出する。そして、マイクロコンピュータ７０は、このストロークカウント値Ｓに基づいて吸気バルブ２０の最大リフト量の実際値を算出するとともに、この実際値と機関運転状態に基づいて設定された制御目標値との乖離が小さくなるようにブラシレスモータ６０を制御する。これにより、吸気バルブ２０の最大リフト量を機関運転状態に適した値に変更し、内燃機関の燃費や出力の向上を図ることができるようになる。
【００３９】
ところで、車体や内燃機関の振動により、マイクロコンピュータ７０の給電回路において接触不良が生じる可能性があり、ＤＲＡＭ７２ｂに対する給電の一時的な停止、いわゆる瞬断が生じることがある。こうした瞬断が発生する前後においては、ＤＲＡＭ７２ｂに対する給電の状態が不安定な状態であるため、充電されたメモリセルに蓄積されている電荷が放電したり、突入電流等の影響により放電されたメモリセルに電荷が充電されたりすることがある。そのため、給電が瞬断から復帰した後、ＤＲＡＭ７２ｂに記憶されたデータの内容が変化し、最大リフト量の制御を正確に実行できなくなることが懸念される。
【００４０】
もっともこの場合には、前述したように、以下の処理を実行することによりこうした瞬断による悪影響を最小限に抑えることができる。すなわち、通常制御時に例えば位置カウント値ＰのデータをＤＲＡＭ７２ｂの所定のアドレスに記憶するとともに、そのデータと所定の対応関係を有するように設定された参照データを他のアドレスに記憶し、給電が瞬断から復帰した後に、２つのアドレスに残存した残存データについてその所定の対応関係が維持されている否かを判断する。
【００４１】
そして、所定の対応関係が維持されている旨判断した場合には、残存データの内容が瞬断直前に記憶された内容である旨判断し、その時点の位置カウント値Ｐを残存データに示す値に設定する。これにより、ＤＲＡＭ７２ｂに対する給電の瞬断が発生した場合であっても、給電復帰後、速やかに最大リフト量の制御を再開することができるようになる。
【００４２】
一方、それら残存データについて所定の対応関係が維持されていない旨判断した場合には、それらアドレスの少なくとも１つに記憶されたデータの内容が瞬断により変化した旨判断する。この場合には、コントロールシャフト５４をＨｉ端に駆動して、最大リフト量の基準値学習を実行することにより、その最大リフト量の実際値を再設定することができる。
【００４３】
このように、最大リフト量の基準値学習を実行することにより、ＤＲＡＭ７２ｂに対する給電の瞬断に起因して位置カウント値Ｐのデータが失われた場合であっても、瞬断から復帰した後に、最大リフト量の制御を再開することができる。ただし、上述したように、この学習処理の実行に際しては、最大リフト量の変更に伴って吸入空気量が増加し、内燃機関の回転速度が不必要に上昇するようになる。そしてこうした内燃機関の回転速度の上昇が発生すると、意図しない車両の加速感を運転者に与えるおそれがある。また、基準値学習が完了して最大リフト量の通常制御が再開されるときに、吸気バルブ２０の最大リフト量の急減に起因して内燃機関のトルクショックが発生すると、意図しない車両の減速感を運転者に与えるおそれがある。
【００４４】
そこで、本実施形態にかかる吸気系の制御装置では、以下に説明する構成を採用することによりこうした不都合を好適に回避するようにしている。すなわち、先の図１に示されるよう、吸気ポート３ｂに接続された吸気通路６には、吸気ポート３ｂを流通する吸入空気の流量を調整するスロットルバルブ３０が設けられており、マイクロコンピュータ７０は、最大リフト量の基準値学習を実行するときに、併せてスロットルバルブ３０の開度を制御するようにしている。以下、図７のフローチャートを参照してＤＲＡＭ７２ｂに対する給電の瞬断に対応する処理の手順について詳細に説明する。
【００４５】
図７に示される一連の処理は、マイクロコンピュータ７０により所定の制御周期をもって繰り返し実行される。この処理ではまず、今回の制御周期がＤＲＡＭ７２ｂに対する給電が開始した後の最初の制御周期であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。
【００４６】
ここで、今回の制御周期が給電開始後の最初の制御周期でない場合には（ステップＳ１０：ＮＯ）、給電の停止が発生していないと判断して位置カウント値ＰのデータをＤＲＡＭ７２ｂのアドレスＡＤＰ１に記憶するとともに、そのデータの論理レベルをビット毎に反転したミラーデータを参照データとしてＤＲＡＭ７２ｂのアドレスＡＤＰ２に記憶する（ステップＳ１１）。
【００４７】
そして、アドレスＡＤＰ１に記憶された位置カウント値Ｐ及びＥＥＰＲＯＭ７２ｃに記憶された初期値Ｓｇに基づき吸気バルブ２０の最大リフト量の実際値を算出する。この実際値と機関運転状態に基づいて設定された制御目標値との乖離が小さくなるようにブラシレスモータ６０をフィードバック制御し（ステップＳ１２）、この一連の処理を一旦終了する。
【００４８】
一方、今回の制御周期が給電開始後の最初の制御周期である場合には（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、給電の停止が発生した旨を判断し、機関運転の開始・停止状態を示す運転フラグＦｋが「オン」であるか否かを判断する（ステップＳ２０）。ここで、この運転フラグＦｋは、ＣＰＵ７１によって内燃機関のイグニッションスイッチの操作に基づいて設定されてＥＥＰＲＯＭ７２ｃに記憶される。具体的には、ＣＰＵ７１は、内燃機関のイグニッションスイッチのオン操作が行われるときに、運転フラグＦｋを「オン」に設定する。一方、イグニッションスイッチのオフ操作が行われるときに、その運転フラグＦｋを「オフ」に設定した後、リレーを遮断することによりバックアップ電源による給電を停止するようにしている。したがって、瞬断から復帰した直後の制御周期には、運転フラグＦｋが「オン」に設定されたままの状態となる。
【００４９】
ここで、運転フラグＦｋが「オフ」である場合には（ステップＳ２０：ＮＯ）、瞬断からの復帰ではなく通常の給電開始時である旨を判断し、通常の最大リフト量のフィードバック制御（ステップＳ１１、ステップＳ１２）を実行してこの一連の処理を一旦終了する。
【００５０】
一方、運転フラグＦｋが「オン」である場合には（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、今回の制御周期が瞬断から復帰した直後の制御周期である旨判断し、アドレスＡＤＰ１，ＡＤＰ２に残存した残存データについて互いに対応するビットの排他的論理和が全て「１」であるかを判断する（ステップＳ３０）。
【００５１】
アドレスＡＤＰ１，ＡＤＰ２に残存した残存データにおいて互いに対応するビットのビットデータの排他的論理和が全て「１」である場合には（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、アドレスＡＤＰ１，ＡＤＰ２の残存データが瞬断直前の制御周期にＤＲＡＭ７２ｂに記憶されたデータである旨判断し、その時点の位置カウント値ＰをアドレスＡＤＰ１の残存データによって示される値に設定する（ステップＳ４０）。そして、設定された位置カウント値Ｐ及びＥＥＰＲＯＭ７２ｃに記憶された初期値Ｓｇに基づいてストロークカウント値Ｓ、換言すれば最大リフト量の実際値を算出して最大リフト量のフィードバック制御を再開する（ステップＳ５０）。
【００５２】
一方、アドレスＡＤＰ１，ＡＤＰ２に残存した残存データにおいて互いに対応するビットのビットデータの排他的論理和のうち、少なくとも１つが「０」である場合には（ステップＳ３０：ＮＯ）、アドレスＡＤＰ１，ＡＤＰ２の少なくとも一方のデータがＤＲＡＭ７２ｂに対する給電の停止により変化した旨判断する。この場合には、スロットルバルブ３０の開度を内燃機関の運転を維持することができる最小開度Ｄ０に設定し（ステップＳ３１）、最大リフト量の基準値学習を実行する。すなわち、コントロールシャフト５４をＨｉ端に駆動し（ステップＳ３２）、同コントロールシャフト５４の係止部５４ａがストッパ５ｂに当接して同コントロールシャフト５４の変位が停止した時点のストロークカウント値ＳをＲＯＭ７２ａに記憶されたＨｉ端に対応するストロークカウント値に設定する、換言すればその時点の最大リフト量をその最大限界値Ｂｈｉに設定する（ステップ３３）。そして、最大リフト量のフィードバック制御を再開する（ステップＳ５０）。
【００５３】
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）ＤＲＡＭ７２ｂに対する給電の瞬断に起因してＤＲＡＭ７２ｂに記憶された変更履歴のデータの内容が変化した場合には、コントロールシャフト５４をＨｉ端に駆動し、ＲＯＭ７２ａに記憶されたＨｉ端に対応するストロークカウント値にその時点のストロークカウント値Ｓを設定することとした。これにより、最大リフト量の実際値を再検出することができ、その実際値に基づく最大リフト量の制御を再開することができるようになる。
【００５４】
また、コントロールシャフト５４をＨｉ端に駆動するときに、併せて吸気通路６に設けられたスロットルバルブ３０の開度を減少させることとした。これにより、コントロールシャフト５４の駆動に伴って内燃機関の吸気量が増加することを抑制することができ、不必要な内燃機関の回転速度の上昇を抑制することができる。また、最大リフト量の基準値学習の実行中に、スロットルバルブの開度を減少させ、吸入空気量を予め制限しておくことにより、その基準値学習が完了して最大リフト量の通常制御が再開されるときに、最大リフト量がその最大限界値Ｂｈｉから内燃機関の運転状態に基づいて設定される目標値に急激に減少する場合であっても、これによる吸気量の急減を抑制することができる。したがって、最大リフト量の通常制御が再開されるときに、最大リフト量の急変による内燃機関のトルクショック等の悪影響を抑制することができる。
【００５５】
その結果、ＤＲＡＭ７２ｂに対する給電の瞬断に起因してＤＲＡＭ７２ｂに記憶された変更履歴のデータが変化した場合であっても、トルクショック等、機関出力の不必要な変動を極力抑制して円滑に吸気バルブ２０の最大リフト量の制御を再開することができる。
【００５６】
（２）そして、基準値学習中における内燃機関の回転速度の上昇及び基準値学習後における内燃機関のトルクショックを抑制することができるため、これらに起因するドライバビリティの悪化を抑えることができるようになる。
【００５７】
（３）最大リフト量の基準値学習に際してスロットルバルブ３０の開度を内燃機関の運転が維持可能な最小開度Ｄ０に設定することとした。これにより、吸気バルブ２０の最大リフト量が変更された場合でも、吸入空気量はスロットルバルブ３０の開度に応じて定まるところ定量以下に律速されるようになるため、基準値学習実行中及びこれが完了したことにより最大リフト量の通常制御が再開される場合であっても、機関出力の不必要な変動を好適に抑制することができるようになる。
【００５８】
なお、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。
・上記実施形態では、最大リフト量の基準値学習の実行に際してスロットルバルブ３０の開度を内燃機関の運転を維持することができる最小開度Ｄ０に設定するようにしている。これに限らず、例えば運転者による加速操作が行われる期間等、基準値学習中における内燃機関の回転速度の上昇による悪影響が相対的に小さいときには、スロットルバルブ３０の開度をその最小開度Ｄ０よりも大きな開度に設定することもできる。
【００５９】
・上記実施形態では、通常制御時に位置カウント値Ｐのデータの参照データとしてそのミラーデータをＤＲＡＭ７２ｂに記憶するようにしている。これに限らず、例えば位置カウント値Ｐのデータと同じデータ等、その位置カウント値Ｐのデータと他の対応関係を有するデータを参照データとしてＤＲＡＭ７２ｂに記憶する構成を採用することもできる。
【００６０】
・上記実施形態では、位置カウント値Ｐ等の入力データや演算結果を一時的に記憶する揮発性メモリとしてＤＲＡＭを採用するようにしているが、例えばＳＲＡＭ等、他種の揮発性メモリを採用することもできる。また、上記実施形態では、初期値Ｓｇを記憶する不揮発性メモリとしてＥＥＰＲＯＭ７２ｃを採用するようにしているが、これに限らず、MRAM(Magnetic RAM)、FeRAM(Ferroelectric RAM)等、他の書き換え可能な不揮発性メモリを採用することもできる。
【００６１】
・上記実施形態では、車両に搭載され同車両が走行するための駆動力を発生する内燃機関の吸気系の制御装置に本発明を適用する場合について例示したが、これに限らず、例えば船舶等に搭載される内燃機関の吸気系の制御装置においても、基本的に同様の態様をもって本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の一実施形態にかかる内燃機関の動弁装置についてその一部断面構造を示す断面図。
【図２】同実施形態にかかる内燃機関の動弁装置についてその配設態様を示す平面図。
【図３】同実施形態の仲介駆動機構についてその内部構造を示す破断斜視図。
【図４】同実施形態のコントロールシャフト、ブラシレスモータ及びマイクロコンピュータを主に示すブロック図。
【図５】（ａ）〜（ｈ）同実施形態の各センサの出力波形及び各カウントのカウント値が推移するパターン変化を示すタイミングチャート。
【図６】（ａ），（ｂ）同実施形態の各センサの出力信号と電気角カウント及び位置カウントとの関係を示す図。
【図７】同実施形態の制御システムによるＤＲＡＭへの給電の瞬断に対応する処理についてその処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６３】
Ｓ１，Ｓ２…位置センサ、Ｄ１〜Ｄ３…電気角センサ、２…シリンダヘッド、３ａ…排気ポート、３ｂ…吸気ポート、４…燃焼室、５…シリンダヘッドカバー、５ａ，５ｂ…ストッパ、６…吸気通路、１０…排気バルブ、１１…バルブスプリング、１２…ラッシュアジャスタ、１３…ロッカーアーム、１３ａ…ローラ、１４…排気カムシャフト、１５…カム、１６…リテーナ、２０…吸気バルブ、２１…バルブスプリング、２２…ラッシュアジャスタ、２３…ロッカーアーム、２３ａ…ローラ、２４…吸気カムシャフト、２５…カム、２６…リテーナ、３０…スロットルバルブ、５０…仲介駆動機構、５１…入力部、５１ａ…ローラ、５１ｈ…ヘリカルスプライン、５２…出力部、５２ｈ…ヘリカルスプライン、５３…支持パイプ、５３ａ…長孔、５４…コントロールシャフト、５４ａ…係止部、５５…スライダギア、５５ａ…ヘリカルスプライン、５５ｂ…ヘリカルスプライン、５５ｃ…溝、５６…ブッシュ、５６ａ…貫通孔、５７…係止ピン、６０…ブラシレスモータ、６０ａ…出力軸、６１…変換機構、７０…マイクロコンピュータ、７１…中央演算処理装置（ＣＰＵ）、７２ａ…不揮発性メモリ（ＲＯＭ）、７２ｂ…揮発性メモリ（ＤＲＡＭ）、７２ｃ…不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、７３…アクセルセンサ、７４…クランク角センサ、９０…排気動弁装置、１００…吸気動弁装置。
【図１】
2008291713.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008291713.tif 000007
【図６】
2008291713.tif 000008
【図７】
2008291713.tif 000009