(57)【要約】【課題】エンジンの吸気又は排気の位相制御を最適に実施すること。【解決手段】電磁駆動式バルブ３０は、弁体３１とこの弁体３１をスプリング３５，３６の付勢力に抗して開弁側若しくは閉弁側に駆動する電磁コイル３２，３３とを有し、エンジンの吸気時又は排気時に駆動される。弁体３１のリフト動作時におけるプロファイルデータがメモリに予め格納され、当該プロファイルデータに基づいて電磁コイル３２，３３に対して駆動信号が出力される。逓倍回路１３は、エンジンの回転に同期して一定間隔でＮＥ逓倍信号を出力し、バルブリフト制御回路１２は、メモリ内のプロファイルデータをＮＥ逓倍信号に同期してアドレス順に連続的に読み出す。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプリングにより所定の方向に付勢される弁体と、この弁体を前記スプリングの付勢力に抗して開弁側若しくは閉弁側に駆動する電磁コイルとを有し、エンジンの吸気時又は排気時に駆動される電磁駆動式バルブを備え、前記弁体のリフト動作時におけるプロファイルデータをメモリに予め格納しておき、当該プロファイルデータに基づいて前記電磁コイルに対して駆動信号を出力する電磁駆動式バルブの制御装置であって、
エンジンの回転に同期して一定間隔でパルス信号を出力するパルス出力手段と、
前記弁体のリフト開始からリフト終了までの前記プロファイルデータを、前記パルス出力手段のパルス信号に同期してアドレス順に連続的に読み出すデータ読出手段と、
を備えたことを特徴とする電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項２】
前記プロファイルデータの読み出しに際しエンジン回転角度方向の角度オフセットを指示するオフセット指示手段を更に備えた請求項１記載の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項３】
前記プロファイルデータとして、所定のアドレス範囲にわたって設けられた全閉データとリフト開始以後のリフトデータとを連続して持つものであって、前記オフセット指示手段により指示された角度オフセット分だけ前記全閉データの何れかのアドレスにおいてプロファイルデータの読み出し開始アドレスを変更する請求項２記載の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項４】
前記オフセット指示手段により指示された角度オフセット分だけ前記プロファイルデータの読み出し開始のタイミングを遅延させる請求項２記載の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項５】
バルブプロファイルが各々異なる複数のプロファイルデータをメモリに格納してそのプロファイルデータ毎に予めプロファイル番号を付しておき、電磁駆動式バルブの駆動に際し、前記プロファイル番号を指定してその都度使用するプロファイルデータを決定する請求項１乃至４の何れかに記載の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項６】
請求項５記載の電磁駆動式バルブの制御装置において、前記プロファイル番号の指定により、該当するプロファイルデータの読み出し開始アドレスを判断する電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項７】
前記データ読出手段により読み出したプロファイルデータに対して補正を行い、補正後データにより電磁駆動式バルブのリフト位置を制御する請求項１乃至６の何れかに記載の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項８】
請求項７記載の電磁駆動式バルブの制御装置において、電磁駆動式バルブの経時変化分の学習項を算出し、その学習項をサブメモリに格納すると共に当該サブメモリから学習値を随時読み出してプロファイルデータを補正する電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項９】
前記メモリに格納されたプロファイルデータを、複数の電磁駆動式バルブの駆動に利用可能とした請求項１乃至８の何れかに記載の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項１０】
前記パルス出力手段は、エンジンの回転に伴い発生するパルス状の回転信号を取り込み該回転信号を１／ｎ倍に逓倍した逓倍信号を出力する逓倍手段を備え、前記データ読出手段は、前記逓倍信号のエッジ同期で前記プロファイルデータをアドレス順に読み出す請求項１乃至９の何れかに記載の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項１１】
前記プロファイルデータは、前記スプリングによる振動を主因としてバルブプロファイルを補正する補正データである請求項１乃至１０の何れかに記載の電磁駆動式バルブの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁駆動式バルブの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンの吸気バルブ又は排気バルブとして電磁駆動式バルブを採用し、その電磁駆動式バルブを制御する技術が提案されている。この電磁駆動式バルブの制御装置として、例えば特開平７−８３０１２号公報に記載の装置では、エンジン運転状況を表す各種センサの検出信号に基づき弁体の開弁又は閉弁のタイミングを演算し、そのタイミングで電磁駆動式バルブの開閉を制御していた。すなわち、コントローラにより演算したバルブの開閉タイミングをタイマを使ってポート出力し、そのポート出力によりドライバ回路を通じて電磁駆動式バルブが駆動される。これにより、電磁駆動式バルブの駆動がＯＮ／ＯＦＦ制御されるようになっていた。
【０００３】
ところで、近年のバルブ制御では、出力特性や燃費特性を改善すべく開閉タイミングとバルブリフト量とを共に制御する２次元の制御が必要となってきている。しかしながら上記従来技術では、バルブ全閉位置と全開位置との間の過渡的状態を積極的に制御することができず、また、中間的なリフト量にて折り返してくるような制御はできない。
【０００４】
また、特開２００１−１５９３３６号公報に示される電磁アクチュエータの制御装置では、目標軌道（目標速度）を設定し、該目標軌道に応じて電磁石を通電制御するようにしている。特に、弁体がリフト位置から全閉位置に移動する際、移動速度を徐々に減速し、全閉位置到達時の速度が０になるような目標速度を設定していた。これにより、弁体の移動速度を制御し、安定したバルブ制御を実現するようにしていた。
【０００５】
かかる公報の場合、目標速度生成部で可動子（弁体）の目標速度を生成し、その目標速度と可動子の実速度（検出速度）との偏差に基づいて可動子の移動速度をフィードバック制御していた。しかしながら本公報には、実際の制御過程で目標速度生成部が毎回の目標速度をどのように設定し、更にどのように出力するかに言及されておらず、最適な実現手法が何ら開示されていない。仮に、制御システムのクロック同期で毎回の目標速度を出力するのであれば、エンジンの回転角度に対してずれが発生する場合があり、吸気バルブや排気バルブの制御として最適な位相制御を実現することができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題に着目してなされたものであって、その目的とするところは、エンジンの吸気又は排気の位相制御を最適に実施することができる電磁駆動式バルブの制御装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明において、電磁駆動式バルブは、スプリングにより所定の方向に付勢される弁体と、この弁体を前記スプリングの付勢力に抗して開弁側若しくは閉弁側に駆動する電磁コイルとを有し、エンジンの吸気時又は排気時に駆動されるものである。この電磁駆動式バルブの駆動により、エンジンの吸気量又は排気量が制御される。そして、前記弁体のリフト動作時におけるプロファイルデータがメモリに予め格納され、当該プロファイルデータに基づいて前記電磁コイルに対して駆動信号が出力される。請求項１に記載の発明では特に、パルス出力手段により、エンジンの回転に同期して一定間隔でパルス信号が出力される。また、データ読出手段により、前記弁体のリフト開始からリフト終了までの前記プロファイルデータが、前記パルス出力手段のパルス信号に同期してアドレス順に連続的に読み出される。
【０００８】
上記構成によれば、エンジンの回転に同期してプロファイルデータが順次読み出され、クランク角度に対応したバルブプロファイルが実現できる。またこのとき、メモリ内のプロファイルデータに従い任意の非線形のバルブプロファイルが実現できる。その結果、エンジンの吸気又は排気の位相制御を最適に実施することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、オフセット指示手段により、前記プロファイルデータの読み出しに際しエンジン回転角度方向の角度オフセットが指示される。この場合、角度オフセットの指示により電磁駆動式バルブの駆動時期、すなわち吸気時期又は排気時期が進角、遅角の何れかにシフトされる。これにより、電磁駆動式バルブの進角又は遅角の制御が容易に実現できる。
【００１０】
上記請求項２の発明は、以下の請求項３又は請求項４の如く具体化されると良い。つまり、請求項３に記載の発明では、前記プロファイルデータとして、所定のアドレス範囲にわたって設けられた全閉データとリフト開始以後のリフトデータとを連続して持つものであって、前記オフセット指示手段により指示された角度オフセット分だけ前記全閉データの何れかのアドレスにおいてプロファイルデータの読み出し開始アドレスを変更する。この場合、プロファイルデータの読み出し開始アドレスを前出しにすれば、その分バルブプロファイルが遅角側にシフトされ、逆に同読み出し開始アドレスを後出しにすれば、その分バルブプロファイルが進角側にシフトされる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明では、前記オフセット指示手段により指示された角度オフセット分だけ前記プロファイルデータの読み出し開始のタイミングを遅延させる。この場合、プロファイルデータの読み出し開始のタイミングを遅延させた分だけバルブプロファイルが遅角側にシフトされる。
【００１２】
上記請求項２〜請求項４の発明によれば、進角量の異なる多数のプロファイルデータを各々必要とすることなく、一つのプロファイルデータで進角量の異なるバルブリフト動作を実現することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明では、バルブプロファイルが各々異なる複数のプロファイルデータをメモリに格納してそのプロファイルデータ毎に予めプロファイル番号を付しておき、電磁駆動式バルブの駆動に際し、前記プロファイル番号を指定してその都度使用するプロファイルデータを決定する。この場合、複数のプロファイルデータをメモリに持たせることにより、バルブリフト量や過渡特性が異なる多様なバルブリフト制御が実現できる。また、プロファイルデータの管理が容易となる。
【００１４】
上記請求項５の発明では請求項６に記載したように、前記プロファイル番号の指定により、該当するプロファイルデータの読み出し開始アドレスを判断すると良い。この場合、プロファイルデータの読み出し開始アドレスを直接指定した場合に比べて、番号指定のためデータ量が少なくなるという効果が得られる。
【００１５】
また、請求項７に記載の発明では、前記データ読出手段により読み出したプロファイルデータに対して補正を行い、補正後データにより電磁駆動式バルブのリフト位置を制御する。補正手法として例えば、メモリ読み出し値と実際のリフト位置検出値との偏差に基づきフィードバック補正を行うものが考えられる。これにより、精度の高いバルブリフト制御が可能となる。
【００１６】
上記請求項７の発明では請求項８に記載したように、電磁駆動式バルブの経時変化分の学習項を算出し、その学習項をサブメモリに格納すると共に当該サブメモリから学習値を随時読み出してプロファイルデータを補正すると良い。これにより、電磁駆動式バルブの経時変化に際しても所望のバルブプロファイルが実現できる。
【００１７】
請求項９に記載の発明では、前記メモリに格納されたプロファイルデータを、複数の電磁駆動式バルブの駆動に利用可能とした。この場合、データ読み出し用のメモリが共通化できる。例えば、多気筒エンジンにおいて、気筒毎にデータ読み出し用のメモリを割り当てることができ、制御システムの適正化が実現できる。
【００１８】
請求項１０に記載の発明では、前記パルス出力手段は、エンジンの回転に伴い発生するパルス状の回転信号を取り込み該回転信号を１／ｎ倍に逓倍した逓倍信号を出力する逓倍手段を備える。そして、前記データ読出手段は、前記逓倍信号のエッジ同期で前記プロファイルデータをアドレス順に読み出す。この場合、逓倍信号を用いることにより、細密にプロファイルデータを読み出して使用することができ、高精度に電磁駆動式バルブを制御することが可能となる。
【００１９】
また、請求項１１に記載したように、前記プロファイルデータは、前記スプリングによる振動を主因としてバルブプロファイルを補正する補正データであっても良い。この場合、補正データを使用することで、安定したバルブリフト動作が実現できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態の制御システムでは、車両に搭載された４サイクルガソリンエンジンを制御対象としている。特に同エンジンでは、吸気バルブ及び排気バルブとしてその開閉のタイミング及びバルブリフト量を任意に調整可能な電磁駆動式バルブを採用しており、この電磁駆動式バルブの駆動制御によりバルブプロファイルを多様に制御することとしている。以下、その詳細を説明する。
【００２１】
図１は、本制御システムの概要を示す構成図である。図１において、本システムでは主要な構成として、コントローラ１０、ドライバ回路２０及び電磁駆動式バルブ３０を有する。コントローラ１０は、各種演算の中枢をなすＣＰＵ１１と、ドライバ回路２０に対して制御信号を出力するバルブリフト制御回路１２と、パルス状のエンジン回転信号ＮＥ（以下、ＮＥ信号とも言う）を１／ｎ倍に逓倍する逓倍回路１３とを備える。バルブリフト制御回路１２の詳細については後述する。
【００２２】
一例として、ＮＥ信号は１０°ＣＡを１周期とする等間隔のパルス信号であり、逓倍回路１３ではこのＮＥ信号を１／４０倍に逓倍する。つまり、逓倍回路１３より出力されるＮＥ逓倍信号は０．２５°ＣＡ間隔のパルス信号であり、このＮＥ逓倍信号がバルブリフト制御回路１２に対して出力される。
【００２３】
また、ドライバ回路２０は、コントローラ１０より取り込んだ制御信号をＤＡ変換するＤＡ変換回路２１と、ＤＡ変換後の制御信号を電磁駆動式バルブ３０に出力するパワー駆動回路２２とを備える。
【００２４】
電磁駆動式バルブ３０は、吸気バルブ若しくは排気バルブとして設けられるものであって、エンジンの気筒毎に必要分だけ設けられている。本実施の形態では、気筒毎に吸気バルブが２個、排気バルブが２個設けられ、４気筒エンジンであれば合計１６個の電磁駆動式バルブ３０が設けられている。具体的な構成として、電磁駆動式バルブ３０は、弁体３１と、図の上下一対の電磁コイル３２，３３と、各電磁コイル３２，３３の何れか方向に吸引される可動子３４と、可動子３４を中間位置に保持するためのスプリング３５，３６とを備える。電磁コイル３２は、弁体３１の閉弁時にＯＮ（通電）される閉弁側コイルであり、電磁コイル３３は、弁体３１の開弁時にＯＮ（通電）される開弁側コイルである。
【００２５】
上記構成において、エンジン停止時には、電磁コイル３２，３３が共に非通電となり、可動子３４並びに弁体３１が中間位置に保持される。また、電磁コイル３２が通電されるとこの電磁コイル３２に可動子３４が吸引され、弁体３１が閉弁側（図の上方向）に移動する。逆に、電磁コイル３３が通電されるとこの電磁コイル３３に可動子３４が吸引され、弁体３１が開弁側（図の下方向）に移動する。この電磁駆動式バルブ３０には、弁体３１のリフト位置を検出するための位置センサ３７が設けられており、この位置センサ３７の検出値がコントローラ１０に取り込まれる。
【００２６】
次に、コントローラ１０内のバルブリフト制御回路１２の詳細な構成を図２を参照して説明する。バルブリフト制御回路１２は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ又はスタンバイＲＡＭ等からなるベースメモリ１５と、該ベースメモリ１５のデータを読み出すための読み出し回路１６と、読み出し回路１６の読み出し値をドライバ回路２０に出力するための出力回路１７とを備える。なお、図２は１気筒分の構成を示しており、同図中、読み出し回路１６及び出力回路１７は１気筒あたりのバルブ数分だけ設けられている。また、ベースメモリ１５は、各気筒毎に割り当てられている。
【００２７】
ベースメモリ１５には、電磁駆動式バルブ３０のバルブリフト動作（弁体３１のリフト動作）を行うためのプロファイルデータが予め格納されている。プロファイルデータは、全閉位置を基準として全閉からのリフト量データが付与されたものであり、そのリフト量データはアドレス順に並べられている。実際には、図３に示すデータ構成となっている。図３において、”００００００００”のリフト量データ（図に斜線を付したアドレス範囲００００００００〜０００００１１Ｃ、０００００ＥＦ８〜のデータ）は弁体が全閉位置にあることを示す全閉データであり、アドレス００００００００〜０００００Ｆ００のリフト量データが１個分のバルブプロファイルに相当する。全閉データに連続してリフトデータが設けられる。
【００２８】
かかる場合、全閉データを格納するアドレス００００００００〜０００００１１Ｃ（リフト開始部分）の何れかにスタートアドレスが指定されると共に、同じく全閉データを格納するアドレス０００００ＥＦ８〜０００００Ｆ００（リフト終了部分）の何れかにエンドアドレスが指定される。そして、スタートアドレスとエンドアドレスとの間で、リフト量データがアドレス順に読み出される。この読み出されたリフト量データに応じて電磁駆動式バルブ３０が駆動されることにより、弁体３１が全閉位置からリフト開始し、そのリフト動作後に再び全閉位置に戻るといった一連のバルブリフト動作が行われるようになる。
【００２９】
なお、プロファイルデータをリフト量データで持つ他、同プロファイルデータをバルブリフト時の速度データや駆動時毎の増分データ（又は減分データ）で持つ構成としても良い。
【００３０】
ここで、各電磁駆動式バルブ３０（吸気バルブ又は排気バルブ）の動作はタイミングが異なるだけでほぼ同様なプロファイルを使用する場合が多い。故に、ベースメモリ１５は、各電磁駆動式バルブ３０の制御に共通に使用することができるようになっている。具体的には、ベースメモリ１５として、複数の読み出し回路１６により同時に読み出しが可能なメモリが用いられ、同じデータが異なるタイミングで読み出される。スタンバイＲＡＭを用いる場合、通常のデュアルポートＲＡＭでも読み出しは同時に可能であり、すなわちマルチポートＲＡＭを用いる。
【００３１】
また、ベースメモリ１５には、バルブプロファイルが各々異なる複数のプロファイルデータが格納されている。具体的には、運転モード（スポーツ、燃費、静粛性等）、天候（雨、雪）、経時変化（バルブの摩耗等）、故障診断（ダイアグ）の履歴などに応じて複数のプロファイルデータを用意しておき、各プロファイルデータ毎に予めプロファイル番号を付しておく。
【００３２】
図２の説明に戻り、読み出し回路１６は、アドレス制御回路１６ａとアドレス変換回路１６ｂとを備える。アドレス制御回路１６ａは、ベースメモリ１５のデータ読み出しのためのスタートアドレスとエンドアドレスとを決め、読み出しの際に出力する。この場合、スタートアドレスは、ＣＰＵ１１が指定する角度オフセットにより変化する。すなわち、前述の通り全閉データはプロファイルデータの前段部に冗長に設けられており（図３参照）、角度オフセットの指定により全閉データの中で何れのアドレスがスタートアドレスになるかが決定される。このとき、スタートアドレス（読み出し開始アドレス）が何れになるかにより、リフト開始のタイミング、すなわちリフト開始のエンジンの回転角度位置が可変に制御されることとなる。
【００３３】
補足すれば、角度オフセットによりプロファイルデータのスタートアドレスが前出しにされると、その分電磁駆動式バルブ３０のリフト開始が遅角側にシフトされる。逆に、同角度オフセットによりスタートアドレスが後出しにされると、その分電磁駆動式バルブ３０のリフト開始が進角側にシフトされる。
【００３４】
アドレス制御回路１６ａは、逓倍回路１３からのＮＥ逓倍信号の有効エッジ（例えば立ち上がりエッジ）に同期してプロファイルデータを読み出す。これにより、０．２５°ＣＡ間隔でプロファイルデータの読み出しが行われる。エンジン回転数の変化はメモリ読み出し速度の変化に相当する。本アドレス制御回路１６ａは、スタートアドレスとエンドアドレスとの間のデータをリピートで読む構成となっている。
【００３５】
また、アドレス変換回路１６ｂは、変換テーブルを用い、ＣＰＵ１１より受け取った角度オフセットをベースメモリ１５のアドレスに変換する役割を担う。出力回路１７は、前記読み出し回路１６にて読み出したプロファイルデータを、ＮＥ逓倍信号の有効エッジに同期してドライバ回路２０に出力する。
【００３６】
本バルブリフト制御回路１２によれば、機械的なカムシャフトで吸気バルブ又は排気バルブが開閉駆動されるのと同様に、エンジン回転角度に応じてこれら吸気バルブ又は排気バルブが連続的に開閉される。
【００３７】
なお本実施の形態では、逓倍回路１３が特許請求の範囲に記載した「パルス出力手段（逓倍手段）」に相当し、読み出し回路１６が同「データ読出手段」に相当する。また、ＣＰＵ１１が同「オフセット指示手段」に相当する。
【００３８】
次に、ＣＰＵ１１による電磁駆動式バルブ３０の制御手順を説明する。図４の（ａ）〜（ｃ）は、ＣＰＵ１１による処理手順を示すフローチャートであり、ベースとなる（ａ）の処理は各電磁駆動式バルブ３０の駆動毎に実施される。吸気側及び排気側で合計１６個の電磁駆動式バルブ３０を備える構成では、７２０°ＣＡ間に（ａ）の処理が最大で１６回実施される。但し、同一気筒の電磁駆動式バルブ３０について同じプロファイルデータを同じタイミングで使用する場合、（ａ）の処理を共通化でき、７２０°ＣＡ間に４回（気筒数分）実施される構成であっても良い。
【００３９】
図４の（ａ）において、先ずステップ１０１では、プロファイル番号の決定ルーチンをコールする。このとき、ＣＰＵ１１は、図４の（ｂ）を起動し、プロファイル番号を決定する。すなわち、ダイアグによる番号指定値を取得すると共に、ユーザのモード指定による番号指定値を取得し（ステップ２０１，２０２）、それらの取得データから最適なプロファイル番号を決定する（ステップ２０３）。複数の番号指定値が取得された場合、その中から予め定めた優先順位に従い何れか１つが選択される。例えば、過去のダイアグデータ（故障診断データ）に基づき１つのプロファイル番号が指定され、更に別のプロファイル番号がユーザにより指定される場合には、前者のプロファイル番号が優先されると良い。ステップ２０１，２０２等で何れも番号指定されない場合、予め定めた規定番号が指定される。なお、プロファイル番号決定の要素は他にも任意に存在し、それらも考慮してプロファイル番号が決定できるのは当然である。
【００４０】
その後、ステップ１０２では、角度オフセットの決定ルーチンをコールする。このとき、ＣＰＵ１１は、図４の（ｃ）を起動し、角度オフセットを決定する。すなわち、その都度の運転状態（エンジン回転数、水温等）を取り込み、その運転状態に基づいて角度オフセットを決定する（ステップ３０１，３０２）。この場合、角度オフセットは位相ずらし値であって、既存の可変バルブタイミング制御（いわゆるＶＶＴ制御）でいう目標進角量に相当するものである。最後に、ステップ１０３では、前記の如く決定したプロファイル番号や角度オフセットをバルブリフト制御回路１２に転送する。
【００４１】
そして、バルブリフト制御回路１２では、ＣＰＵ１１より転送されてきたプロファイル番号に基づき、ベースメモリ１５内の該当するプロファイルデータが決定される。また、当該プロファイルデータのスタートアドレスが指定されると共に、更に角度オフセットが指示された場合には、スタートアドレスが角度オフセット分だけずらされ、該ずらし後のスタートアドレスにてプロファイルデータの読み出しが開始される。以降、ＮＥ逓倍信号のエッジ同期でプロファイルデータがアドレス順に読み出される。
【００４２】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下に示す効果が得られる。
エンジンの回転に同期してプロファイルデータが順次読み出され、クランク角度に対応したバルブプロファイルが実現できる。またこのとき、ベースメモリ１５内のプロファイルデータに従い任意の非線形のバルブプロファイルが実現できる。その結果、エンジンの吸気又は排気の位相制御を最適に実施することができる。特にＮＥ逓倍信号のエッジ同期でプロファイルデータがアドレス順に読み出されるため、細密にプロファイルデータを読み出して使用することができ、高精度に電磁駆動式バルブ３０を制御することが可能となる。
【００４３】
角度オフセットの指示により電磁駆動式バルブ３０の駆動時期、すなわち吸気時期又は排気時期が進角、遅角の何れかにシフトされるため、電磁駆動式バルブ３０の進角又は遅角の制御が容易に実現できる。またこのとき、進角量の異なる多数のプロファイルデータを各々必要とすることなく、一つのプロファイルデータで進角量の異なるバルブリフト動作を実現することができる。
【００４４】
複数のプロファイルデータをベースメモリ１５に持たせることにより、バルブリフト量や過渡特性が異なる多様なバルブリフト制御が実現できる。これにより、その都度のエンジン運転状態に応じた緻密で且つフレキシブルな制御が可能となる。具体的には、
・内部ＥＧＲ効果の最適化、
・パワー優先、燃費優先等のモード変更、
・経時変化への対応、
・暖気運転時の補正、
・個体差（バラツキ）の補正、
・ユーザ意向に合わせたドライバビリティチューニング、
等々を容易に実現することができる。
【００４５】
電磁駆動式バルブ３０の駆動に際し、プロファイル番号を指定してその都度使用するプロファイルデータを決定するため、プロファイルデータの管理が容易となる。また、プロファイル番号の指定を受けてアドレス変換回路１６ｂでスタートアドレスを判断するため、プロファイルデータのスタートアドレスを直接指定する場合に比べて、番号指定のためデータ量が少なくなるという効果が得られる。
【００４６】
ベースメモリ１５に格納されたプロファイルデータを、複数の電磁駆動式バルブ３０の駆動に利用可能としたため、ベースメモリ１５の共通化が可能となり、制御システムの適正化が実現できる。メモリ資源の削減を図り、ひいてはコスト低減にもなる。
【００４７】
電磁駆動式バルブ３０は電磁コイル３２，３３やスプリング３５，３６等からなる磁気回路にて構成されている。すなわち、基本的に弁体３１（可動子３４）はスプリング３５，３６により中立位置に保持され、閉弁側の電磁コイル３２又は開弁側の電磁コイル３３の通電により所望のリフト位置に弁体３１が制御される。この場合、その磁気回路がコントローラ１０及びドライバ回路２０により電気的に制御されるため、バルブプロファイルを最適に制御することにより消費電流の低減効果も得られる。
【００４８】
なおここで、弁体３１が中立位置に戻る際、スプリング３５，３６の付勢力を積極的に活用して弁体３１の移動を行わせるようにしても良い。これを、図５のタイムチャートにより説明する。図５において、当初（期間Ｔ１以前）は閉弁側コイル（電磁コイル３２）のみが通電され、弁体３１が全閉位置にある。そして、期間Ｔ１では弁体３１が全閉位置からリフトして中立位置に達し、開弁側コイル（電磁コイル３３）の通電によりその後、所定の全開位置に到達する。この場合、閉弁側コイルの通電を、図の二点鎖線の形態から図の実線の形態に変更する。また、弁体３１が全開位置から中立位置に戻る期間Ｔ２でも同様に、開弁側コイルの通電を、図の二点鎖線の形態から図の実線の形態に変更する。ＣＰＵ１１は、位置フィードバック分の制御のみを行う。本構成により、電力消費の低減（最適化）が可能となる。
【００４９】
（第２の実施の形態）
次に、本発明における第２の実施の形態について、上述した第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。本実施の形態では、バルブリフト制御回路１２として、バルブリフト位置のフィードバック補正機能を持たせた構成とする。具体的には、図６に示すように、バルブリフト制御回路１２内の出力回路１７に、補正機能を実現するためのサブメモリ１７ａ、演算器１７ｂ及びレジスタ１７ｃを設ける（図示は省略するが、全てのバルブリフト制御回路１２について同様）。
【００５０】
サブメモリ１７ａには、電磁駆動式バルブ３０の制御特性に関する学習値や、非線形の特性であって演算器１７ｂやレジスタ１７ｃでは達成困難な補正値が格納されている。ベースメモリ１５の変更は長期的なもの、サブメモリ１７ａの変更は短期的なものというように使い分けることも可能である。
【００５１】
また、演算器１７ｂには、位置センサ３７により検出されたリフト位置データが取り込まれる。この演算器１７ｂによれば、ＰＩＤ制御ロジック等によりバルブリフト位置のフィードバック補正が実現される。レジスタ１７ｃはオフセット値等を持つ。
【００５２】
本実施の形態によれば、ベースメモリ１５より読み出したプロファイルデータに対して出力回路１７内で補正が行われ、補正後データにより電磁駆動式バルブ３０のリフト位置が制御される。これにより、精度の高いバルブリフト制御が可能となる。なお、バルブリフト位置のフィードバック補正に代えて、ベースメモリ１５より読み出したプロファイルデータ（バルブリフト量）を比例的に変更する補正を実施しても良い。
【００５３】
電磁駆動式バルブ３０の経時変化分の学習項を逐次算出し、その算出の都度学習項をサブメモリ１７ａに格納する構成としても良い。すなわち、サブメモリ１７ａ内の学習値を定期的に更新する。これにより、電磁駆動式バルブ３０の経時変化に際しても所望のバルブプロファイルが実現できる。
【００５４】
なお本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。
上記実施の形態では、プロファイルデータのスタートアドレスを角度オフセット分だけずらすことにより、吸気バルブ又は排気バルブの位相制御を実現したが、その構成を以下の如く変更する。すなわち、図７に示すように、読み出し回路１６内のアドレス変換回路１６ｂに「待ち時間カウンタ」を設ける。そして、この待ち時間カウンタにおいて、角度オフセット分だけプロファイルデータの読み出し開始のタイミングを遅延させる。この場合、遅延分だけバルブプロファイルが遅角側にシフトされる。
【００５５】
上記実施の形態では、処理負荷を軽減するためにハード回路からなるバルブリフト制御回路１２を具体化したが、これを変更しても良い。当該バルブリフト制御回路１２におけるアドレス制御機能やアドレス変換機能をＣＰＵ１１による演算処理で実現することも可能である。
【００５６】
同一気筒であっても、各バルブ毎に積極的に異なるプロファイルデータを使用しても良い。例えば、同一気筒の吸気バルブを独立にコントロールし、スワールを制御することも考えられる。
【００５７】
本実施の形態において、プロファイルデータは、スプリングによる振動を主因としてバルブプロファイルを補正する補正データであっても良い。この場合、補正データを使用することで、安定したバルブリフト動作が実現できる。実際には、弁体がスプリングの付勢力を受けて移動する際、弁体が全閉位置に到達した時に振動（バウンド）しないよう弁体の移動速度を徐々に遅くする。この移動速度の変化を補正データとして持たせるようにする（勿論、バルブプロファイルのデータとして補正分を予め規定しておくことも可能である）。
【００５８】
電磁駆動式バルブとして、開弁側又は閉弁側の何れか一方にのみ電磁コイルを設ける構成としても良い。例えば、電磁コイルを開弁側コイルとする場合、スプリングにより弁体を常時全閉位置に付勢し、電磁コイルの通電により弁体をスプリングに抗してリフトさせる。かかる場合にも、上記同様、メモリ内に格納したプロファイルデータにより電磁駆動式バルブを好適に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態における制御システムの概要を示す構成図。
【図２】バルブリフト制御回路の構成を示すブロック図。
【図３】ベースメモリの構成を示す図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）はＣＰＵにより処理手順を示すフローチャート。
【図５】バルブリフト量とコイル通電量とを示すタイムチャート。
【図６】第２の実施の形態におけるバルブリフト制御回路の構成を示す図。
【図７】アドレス変換回路の別構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１０…コントローラ、１１…ＣＰＵ、１２…バルブリフト制御回路、１３…逓倍回路、１５…ベースメモリ、３０…電磁駆動式バルブ、３１…弁体、３２，３３…電磁コイル、３５，３６…スプリング。
【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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