(57)【要約】    【課題】可変バルブタイミング機構等の制御において、制御量（バルブタイミング）の検出値を正確に算出してフィードバック制御性能を向上する。    【解決手段】カムセンサにより検出されるカムシャフトの角度位置ＡＤＣＡＭＡを、可変バルブタイミング機構の電磁アクチュエータの操作量ＥＶＴＣＤＴＹに基づいて該電磁アクチュエータからの発生磁力の影響分を除去する補正を行い、補正値ＡＤＣＡＭＡＨと、クランクシャフトの角度位置ＡＤＣＲＡとに基づいて、実バルブタイミングを算出する。【選択図】図１５
2005248845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関バルブのバルブタイミングをセンサによって検出し、該センサの検出値に基づき電磁アクチュエータによってバルブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構の制御装置であって、前記センサの検出値に対し、前記電磁アクチュエータの操作量に基づいて、該電磁アクチュエータから発生する磁力の前記センサへの影響分を除去する補正を行うことを特徴とする可変動弁制御装置。
【請求項２】
前記センサは、バルブタイミングを任意のタイミングで検出可能であることを特徴とする請求項１に記載の可変動弁制御装置。
【請求項３】
電磁アクチュエータにより操作される制御対象の制御量の値をセンサによって検出し、該検出値に基づいてフィードバック制御する機構の制御装置であって、前記センサの検出値に対し、前記電磁アクチュエータの操作量に基づいて、該電磁アクチュエータから発生する磁力の前記センサへの影響分を除去する補正を行うことを特徴とする制御装置。    
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁アクチュエータによって、機関バルブのバルブタイミング（開閉時期）を変更する可変バルブタイミング機構、その他制御対象を電磁アクチュエータによって駆動する機構の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変バルブタイミング機構として油圧式に比較して応答性の優れた電磁式のアクチュエータにより、バルブタイミングを変化させる構成のものが知られている。また、このものでは、バルブタイミングを検出しつつ目標バルブタイミングとなるようにフィードバック制御を行っている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−２６９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記電磁アクチュエータで駆動される可変バルブタイミング機構の制御装置、その他大きな電磁力を駆動源とする制御装置においては、フィードバック制御のためのバルブタイミング（制御量）を検出するセンサが、電磁アクチュエータの駆動により発生する磁力の影響を受けて誤差を生じ、ひいてはフィードバック制御性能を損なう惧れがあった。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、電磁アクチュエータを用いて可変バルブタイミング機構その他制御対象を駆動する機構の制御装置において、センサ検出値の磁力による影響を除去して良好なフィードバック制御性能を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのため請求項１記載の発明は、機関バルブのバルブタイミングをセンサによって検出し、該センサの検出値に基づき電磁アクチュエータによってバルブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構の制御装置であって、前記センサの検出値に対し、前記電磁アクチュエータの操作量に基づいて、該電磁アクチュエータから発生する磁力の前記センサへの影響分を除去する補正を行う構成とした。
【０００６】
かかる構成によると、電磁アクチュエータから操作量に応じた磁力を生じるが、操作量に基づいて前記磁力のセンサへの影響分を除去する補正が行われるので、該補正された検出値を用いてバルブタイミングのフィードバック制御性能を良好に維持することができる。
請求項２に係る発明では、前記センサは、バルブタイミングを任意のタイミングで検出可能である構成とした。
【０００７】
かかるセンサを用いることにより、特に低速域でも応答性よくバルブタイミングを制御することができる。このようなセンサとしてマグネットを用いた磁束変化を利用したものでは、電磁アクチュエータからの磁力の影響を受けやすいので、該影響を除去する補正を行うことによる効果が大きい。
請求項３に係る発明では、電磁アクチュエータにより操作される制御対象の制御量の値をセンサによって検出し、該検出値に基づいてフィードバック制御する機構の制御装置であって、前記センサの検出値に対し、前記電磁アクチュエータの操作量に基づいて、該電磁アクチュエータから発生する磁力の前記センサへの影響分を除去する補正を行う構成とした。
【０００８】
かかる構成によると、可変バルブタイミング機構に限らず、電磁アクチュエータにより操作される制御対象の制御量の値を検出してフィードバック制御を行う機構の制御装置において、検出値に対し磁力の影響を除去する補正を行うことで、良好なフィードバック制御性能を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、実施形態における車両用内燃機関のシステム構成図である。
図１において、内燃機関１０１の吸気管１０２には、スロットルモータ１０３ａでスロットルバルブ１０３ｂを開閉駆動する電子制御スロットル１０４が介装され、該電子制御スロットル１０４及び吸気バルブ１０５を介して、燃焼室１０６内に空気が吸入される。
燃焼排気は燃焼室１０６から排気バルブ１０７を介して排出され、フロント触媒１０８及びリア触媒１０９で浄化された後、大気中に放出される。
【００１０】
前記排気バルブ１０７は、排気側カムシャフト１１０に軸支されたカム１１１によって一定のバルブリフト量，バルブ作動角及びバルブタイミングを保って開閉駆動される。
一方、吸気バルブ１０５側には、吸気バルブ１０５のバルブリフト量を作動角と共に連続的に可変するＶＥＬ（Variable valve Event and Lift）機構１１２が設けられる。
更に、吸気バルブ１０５側には、クランクシャフト１２０に対する吸気側カムシャフトの回転位相を変化させることで、吸気バルブ１０５の作動角の中心位相すなわちバルブタイミングを連続的に可変するＶＴＣ（Variable valve Timing Control）機構１１３が設けられる。
【００１１】
前記ＶＴＣ機構１１３が、本実施形態における可変バルブタイミング機構に相当する。
マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１４は、要求トルクに対応する要求吸入空気量や要求シリンダ残留ガス率等が得られるように、ＶＥＬ機構１１２及びＶＴＣ機構１１３を制御する一方、要求の吸入負圧が得られるように前記電子制御スロットル１０４を制御する。
【００１２】
前記ＥＣＵ１１４には、内燃機関１０１の吸入空気量を検出するエアフローメータ１１５、アクセル開度を検出するアクセルペダルセンサ１１６、クランクシャフト１２０から単位クランク角度毎の単位角度信号ＰＯＳを取り出すクランク角センサ１１７、スロットルバルブ１０３ｂの開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１１８、内燃機関１０１の冷却水温度を検出する水温センサ１１９、カムシャフトからカム角度信号ＣＡＭＡを取り出すカムセンサ１３２からの検出信号が入力される。
【００１３】
ここで、前記クランク角センサ１１７は、クランクシャフト１２０と一体的に回転する回転体に対してクランク角で１０°毎に設けられる被検出部を検出することで、図９に示すように、クランク角１０°毎に単位角度信号ＰＯＳを出力するが、クランク角で１８０°間隔の２箇所において前記被検出部が連続して２箇所設けられずに、単位角度信号ＰＯＳが２つ連続して出力されないようになっている。
【００１４】
尚、前記クランク角１８０°は、本実施形態の４気筒機関において、気筒間の行程位相差に相当する。
そして、前記単位角度信号ＰＯＳが一時的に途絶える部分を前記単位角度信号ＰＯＳの出力周期に基づいて検出し、例えば、単位角度信号ＰＯＳが途絶えた後最初に出力される単位角度信号ＰＯＳを基準にクランクシャフト１２０の基準回転位置を検出する。
【００１５】
前記ＥＣＵ１１４は、前記基準回転位置の検出周期、又は、所定時間当たりの単位角度信号ＰＯＳの発生数を計数することで、機関回転速度を算出する。
尚、クランク角センサ１１７が、クランクシャフト１２０の基準回転位置毎（１８０°毎）の基準角度信号ＲＥＦと、抜けのない単位角度信号ＰＯＳとを個別に出力する構成であっても良い。
【００１６】
また、前記カムセンサ１３２は、図１０に示すように、カムシャフトと一体に回転する回転体１３２ａの半径が円周方向に連続的に変化するように形成し、該回転体１３２ａの周縁に対向して固定される電磁式のギャップセンサ１３２ｂの出力が、図１１に示すように、ギャップセンサ１３２ｂと回転体１３２ａ周縁との距離（ギャップ）がカムシャフトの回転によって変化することで連続的に変化するように構成される。
【００１７】
ここで、カムシャフトの角度位置と前記ギャップとの関係は一定であるから、図１２に示すように、前記ギャップセンサ１３２ｂの出力とカムシャフトの角度位置とは一定の相関を有し、前記ギャップセンサ１３２ｂの出力からカムシャフトの角度位置を検出することができ、前記ギャップセンサ１３２ｂの出力をカム角度信号ＣＡＭＡとする。
各気筒の吸気バルブ１０５上流側の吸気ポート１３０には、電磁式の燃料噴射弁１３１が設けられ、該燃料噴射弁１３１は、前記ＥＣＵ１１４からの噴射パルス信号によって開弁駆動され、前記噴射パルス信号の噴射パルス幅（開弁時間）に比例する量の燃料を噴射する。
【００１８】
次に、前記ＶＴＣ機構１１３の構成を、図２〜図８に基づいて説明する。
図２に示すように、前記ＶＴＣ機構１１３は、前記吸気側のカムシャフト１３と、このカムシャフト１３の前端部に必要に応じて相対回動できるように組み付けられ、チェーン（図示せず）を介してクランクシャフト１２０に連係されるタイミングスプロケット３０２を外周に有する駆動リング３０３（駆動回転体）と、この駆動リング３０３とカムシャフト１３の前方側（図２中左側）に配置されて、両者３０３，３０１の組付角を操作する組付角操作機構３０４と、この組付角操作機構３０４のさらに前方側に配置されて、同機構３０４を駆動する操作力付与手段３０５と、内燃機関の図外のシリンダヘッドとヘッドカバーの前面に跨って取り付けられて組付角操作機構３０４と操作力付与手段３０５の前面と周域を覆う図外のＶＴＣカバーと、を備えている。
【００１９】
駆動リング３０３は、段差状の挿通孔３０６を備えた短軸円筒状に形成され、この挿通孔３０６部分が、カムシャフト１３の前端部に結合された従動軸部材３０７（従動回転体）に回転可能に組み付けられている。
そして、駆動リング３０３の前面（カムシャフト１３と逆側の面）には、図３に示すように、対面する平行な側壁を有する３個の径方向溝３０８（径方向ガイド）が駆動リング３０３のほぼ半径方向に沿うように形成されている。
【００２０】
また、従動軸部材３０７は、図２に示すように、カムシャフト１３の前端部に突き合わされる基部側外周に拡径部が形成されると共に、その拡径部よりも前方側の外周面に放射状に突出する三つのレバー３０９が一体に形成され、軸芯部を貫通するボルト３１０によってカムシャフト１３に結合されている。
各レバー３０９には、リンク３１１の基端がピン３１２によって軸支連結され、各リンク３１１の先端には前記各径方向溝３０８に摺動自由に係合する円柱状の突出部３１３が一体に形成されている。
【００２１】
各リンク３１１は、突出部３１３が対応する径方向溝３０８に係合した状態において、ピン３１２を介して従動軸部材３０７に連結されているため、リンク３１１の先端側が外力を受けて径方向溝３０８に沿って変位すると、駆動リング３０３と従動軸部材３０７とはリンク３１１の作用によって突出部３１３の変位に応じた方向及び角度だけ相対回動する。
【００２２】
また、各リンク３１１の先端部には、軸方向前方側に開口する収容穴３１４が形成され、この収容穴３１４に、後述する渦巻き溝３１５（渦巻き状ガイド）に係合する球面突起３１６ａを有する係合ピン３１６（転動部材）と、この係合ピン３１６を前方側（渦巻き溝３１５側）に付勢するコイルばね３１７とが収容されている。
なお、この実施形態においては、リンク３１１の先端の突出部３１３と係合ピン３１６、コイルばね３１７等とによって径方向に変位可能な可動案内部が構成されている。
【００２３】
一方、従動軸部材３０７のレバー３０９の突設位置よりも前方側には、円板状のフランジ壁３１８ａを有する中間回転体３１８が、軸受３３１を介して回転自在に支持されている。
この中間回転体３１８のフランジ壁３１８ａの後面側には、断面半円状の前述の渦巻き溝３１５が形成され、この渦巻き溝３１５に、前記各リンク３１１の先端の係合ピン３１６が転動自在に案内係合されている。
【００２４】
渦巻き溝３１５の渦巻きは、駆動リング３０３の回転方向に沿って次第に縮径するように形成されている。
従って、各リンク３１１先端の係合ピン３１６が渦巻き溝３１５に係合した状態において、中間回転体３１８が駆動リング３０３に対して遅れ方向に相対回転すると、リンク３１１の先端部は径方向溝３０８に案内されつつ、渦巻き溝３１５の渦巻き形状に誘導されて半径方向内側に移動し、逆に、中間回転体３１８が進み方向に相対変位すると、半径方向外側に移動する。
【００２５】
この実施形態の組付角操作機構３０４は、以上説明した駆動リング３０３の径方向溝３０８、リンク３１１、突出部３１３、係合ピン３１６、レバー３０９、中間回転体３１８、渦巻き溝３１５等によって構成されている。
この組付角操作機構３０４は、操作力付与手段３０５から中間回転体３１８にカムシャフト１３に対する相対的な回動操作力が入力されると、その操作力が渦巻き溝３１５と係合ピン３１６の係合部を通してリンク３１１の先端を径方向に変位させ、このときリンク３１１とレバー３０９の作用によって駆動リンク３０３と従動軸部材３０７に相対的な回動力を伝達する。
【００２６】
一方、操作力付与手段３０５は、中間回転体３１８を駆動リング３０３の回転方向に付勢するゼンマイばね３１９と、中間回転体３１８を駆動リング３０３の回転方向と逆方向に付勢すべく制動する機構であるヒステリシスブレーキ３２０と、を備えてなり、内燃機関の運転状態に応じてヒステリシスブレーキ３２０の制動力を適宜制御することにより、中間回転体３１８を駆動リング３０３に対して相対回動させ、或いは、この両者の回動位置を維持するようになっている。
【００２７】
ゼンマイばね３１９は、駆動リング３０３に一体に取り付けられた円筒部材３２１にその外周端部が結合される一方で、内周端部が中間回転体３１８の円筒状の基部に結合され、全体が中間回転体３１８のフランジ壁３１８ａの前方側スペースに配置されている。
一方、ヒステリシスブレーキ３２０は、中間回転体３１８の前端部にリテーナプレート３２２を介して取り付けられた有底円筒状のヒステリシスリング３２３と、非回転部材である図外のＶＴＣカバーに回転を規制される状態で取り付けられた磁界制御手段としての電磁コイル３２４と、電磁コイル３２４の磁気を誘導する磁気誘導部材であるコイルヨーク３２５と、を備え、電磁コイル３２４が機関の運転状態に応じて前記ＥＣＵ１１４によって通電制御されるようになっている。
【００２８】
ヒステリシスリング３２３は、図６に示すように、外部の磁界の変化に対して位相遅れをもって磁束力が変化する特性（磁気的ヒステリシス特性）を持つヒステリシス材（半硬質材）によって形成され、外周側の円筒壁３２３ａ部分が前記コイルヨーク３２５によって制動作用を受けるようになっている。
コイルヨーク３２５は、電磁コイル３２４を取り囲むように全体が略円筒形状に形成され、その内周面が軸受３２８を介して従動軸部材３０７の先端部に回転可能に支持されている。
【００２９】
そして、コイルヨーク３２５の後部面側（中間回転体３１８側）には、磁気入出部分が円筒状の隙間をもって向かい合うように周面状の一対の対向面３２６，３２７が形成されている。
また、図４に示すように、コイルヨーク３２５の両対向面３２６，３２７には夫々円周方向に沿って複数の凹凸が連続して形成され、これら凹凸のうちの凸部３２６ａ，３２７ａが磁極（磁界発生部）を成すようになっている。
【００３０】
そして、一方の対向面３２６の凸部３２６ａと他方の対向面３２７の凸部３２７ａは円周方向に交互に配置され、対向面３２６，３２７相互の近接する凸部３２６ａ，３２７ａがすべて円周方向にずれている。
従って、両対向面３２６，３２７の近接する凸部３２６ａ，３２７ａ間には、電磁コイル２４の励磁によって図７に示すような円周方向に傾きをもった向きの磁界が発生する。
【００３１】
そして、両対向面３２６，３２７間の隙間には前記ヒステリシスリング３２３の円筒壁３２３ａが非接触状態で介装されている。
ここで、このヒステリシスブレーキ３２０の作動原理を図８によって説明する。
尚、図８（ａ）は、ヒステリシスリング３２３（ヒステリシス材）に最初に磁界をかけた状態を示し、図８（ｂ）は、上記（ａ）の状態からヒステリシスリング３２３を変位（回転）させた状態を示す。
【００３２】
図８（ａ）の状態においては、コイルヨーク３２５の対向面３２６，３２７間の磁界の向き（対向面２７の凸部３２７ａから他方の対向面３２６の凸部３２７ａに向かう磁界の向き）に沿うようにヒステリシスリング３２３内に磁束の流れが生じる。
この状態からヒステリシスリング３２３が図８（ｂ）に示すように外力Ｆを受けて移動すると、外部磁界内をヒステリシスリング３２３が変位することになるため、このときヒステリシスリング３２３の内部の磁束は位相遅れをもち、ヒステリシスリング３２３の内部の磁束の向きは対向面３２６，３２７間の磁界の向きに対してずれる（傾斜する）ことになる。
【００３３】
従って、対向面３２７の凸部３２７ａからヒステリシスリング３２３に入る磁束の流れ（磁力線）と、ヒステリシスリング３２３から他方の対向面３２６の凸部３２６ａに向かう磁束の流れ（磁力線）が歪められ、このとき、この磁束の流れの歪みを矯正するような引き合い力が対向面３２６，３２７とヒステリシスリング３２３の間に作用し、その引き合い力がヒステリシスリング３２３を制動する抗力Ｆ’として働く。
【００３４】
前記ヒステリシスブレーキ３２０は、以上のようにヒステリシスリング３２３が対向面３２６，３２７間の磁界内を変位するときに、ヒステリシスリング３２３の内部の磁束の向きと磁界の向きのずれによって制動力を発生するものであるが、その制動力は、ヒステリシスリング３２３の回転速度（対向面３２６，３２７とヒステリシスリング３２３の相対速度）に関係なく、磁界の強さ、即ち、電磁コイル３２４の励磁電流の大きさに略比例した一定の値となる。
【００３５】
本実施形態に係るＶＴＣ機構１１３は以上のような構成となっており、ヒステリシスブレーキ３２０の電磁コイル３２４の励磁をオフにすると、ゼンマイばね３１９の付勢力によって中間回転体３１８が駆動リング３０３に対して機関回転方向に最大限回転し、係合ピン３１６が渦巻き溝３１５の外周側端面３１５ａに突き当たる位置で規制され、この位置がＶＴＣ機構１１３の機構上で変更し得る回転位相の最遅角位置となる（図３参照）。
【００３６】
この状態から電磁コイル３２４の励磁をオンとすると、ゼンマイばね３１９の力に抗する制動力が中間回転体３１８に付与されて、中間回転体３１８が駆動リング３０３に対して逆方向に回転し、それによってリンク３１１の先端の係合ピン３１６が渦巻き溝３１５に誘導されることでリンク３１１の先端部が径方向溝３０８に沿って変位し、リンク１１の作用によって駆動リング３０３と従動軸部材３０７の組付角が進角側に変更される。
【００３７】
そして、前記電磁コイル３２４の励磁電流を増大して制動力を増大していくと、ついには係合ピン３１６が渦巻き溝３１５の内周側端面３１５ｂに突き当たる位置で規制され、この位置がＶＴＣ機構１１３の機構上で変更し得る回転位相の最進角位置となる（図５参照）。
この状態から電磁コイル３２４の励磁電流が減少して制動力が減少すると、ゼンマイばね３１９の付勢力によって中間回転体３１８が正方向に戻り回転し、渦巻き溝３１５による係合ピン３１６の誘導によってリンク３１１が上記と逆方向に揺動し、駆動リング３０３と従動軸部材３０７の組付角が遅角側に変更される。
【００３８】
このように、このＶＴＣ機構１１３によって可変されるクランクシャフト１２０に対するカムシャフト１３の回転位相（吸気バルブ１０５の作動角の中心位相）は、電磁コイル３２４の励磁電流値を制御してヒステリシスブレーキ３２０の制動力を制御することによって任意に変更され、ゼンマイばね３１９の力とヒステリシスブレーキ３２０の制動力のバランスによってその位相を保持することができる。
【００３９】
前記ＥＣＵ１１４は、ＶＴＣ機構１１３における回転位相の進角目標（目標バルブタイミング）を演算し、該進角目標に実際の回転位相（実バルブタイミング）が一致するように、前記電磁コイル３２４の励磁電流値をフィードバック制御する。ここで、本発明に係る構成として、フィードバック制御時にＶＴＣ機構１１３の電磁コイル３２４から発生する磁力の前記カムセンサ１３２への影響を除去するようにカムセンサ１３２の検出値を、電磁コイル３２４の操作量（励磁電流値を発生させるデューティＥＶＴＣＤＴＹ）に応じて補正する。
【００４０】
図１３のフローチャートは、前記ＥＣＵ１１４による前記ＶＴＣ機構１１３のフィードバック制御のメインルーチンを示す。
まず、ステップＳ１では、クランクシャフト１２０に対するカムシャフト１３の回転位相の進角目標である目標バルブタイミングＴＧＴＶＴＣを算出する。
ステップＳ２では、前記カムセンサ１３２からの検出値を補正して実回転位相である実バルブタイミングＲＥＶＴＣを算出する。
【００４１】
ステップＳ３では、前記目標バルブタイミングＴＧＴＶＴＣと実バルブタイミングＲＥＶＴＣとに基づいてＰＩＤ制御により操作量ＥＶＴＣＤＴＹを算出する。
図１４は、前記図１３のステップＳ１での目標バルブタイミングＴＧＴＶＴＣ算出のサブルーチンを示す。
ステップＳ１１では、エンジン回転中か否かを判定する。エンジン非回転時はＶＴＣ１１３が動作しないので、ステップＳ１２へ進んで目標バルブタイミングＴＧＶＴＣ＝０とし、エンジン回転時はステップＳ１３へ進み。
【００４２】
ステップＳ１３では、エンジン始動時（スタートスイッチＯＮ）か否（始動後の通常運転時）かを判定する。
通常運転時はステップＳ２０４へ進み、基本的にはエンジン負荷[例えば目標ηｖ（充填効率）]とエンジン回転速度とをパラメータとするマップを参照するが、エンジン冷却水温度（水温）によっても目標バルブタイミング（要求値）が変化するので、水温によって参照するマップを切り換える。
【００４３】
図１５は、前記図１３のステップＳ２での実バルブタイミングＲＥＶＴＣ算出のサブルーチンを示す。このルーチンは、所定微小時間毎に実行される。
ステップＳ２１では、前記カムセンサ１３２からのカム角度信号ＣＡＭＡ（出力電圧）をＡＤ変換し、カムシャフト１３の角度位置検出値ＡＤＣＡＭＡとする。
ステップＳ２２では、前記検出値ＡＤＣＡＭＡを前記操作量ＥＶＴＣＤＴＹに基づいて補正し、補正値ＡＤＣＡＭＡＨを求める。具体的には、検出値ＡＤＣＡＭＡと操作量ＥＶＴＣＤＴＹをパラメータとするマップを参照して補正値ＡＤＣＡＭＡＨを求める。例えば、操作量ＥＶＴＣＤＴＹが増大して電磁コイル３２４からの発生磁力が増大するほどカムセンサ１３２の検出値ＡＤＣＡＭＡを増大させる方向に影響を与えてしまう特性に対し、ステップＳ２２に図示するように、操作量ＥＶＴＣＤＴＹが増大するほど、検出値ＡＤＣＡＭＡを減少補正した補正値ＡＤＣＡＭＡＨとする特性（右上がり傾斜特性）に設定する。簡易的には、マップの代わりに検出値ＡＤＣＡＭＡに対し、操作量ＥＶＴＣＤＴＹに基づいて設定される補正係数（上記の場合、操作量が増大するほど減少する特性）を乗じて算出する構成としてもよい。
【００４４】
ステップＳ２３では、クランクシャフト１２０の角度位置検出値ＡＤＣＲＡＡを読み込む。
クランクシャフト１２０の角度位置は、前記単位角度信号ＰＯＳの抜け位置を検出することで検出されるクランクシャフト１２０の基準回転位置からの単位角度信号ＰＯＳの発生数に基づいて検出される。
【００４５】
前記クランクシャフト１２０の基準回転位置からの単位角度信号ＰＯＳの発生数を常に計数させておけば、最小単位を１０°としてクランクシャフト１２０の角度位置を所定微小時間毎に任意のタイミングで求めることができる。
ステップＳ２４では、前記ステップＳ２２で求めたカムシャフト１３の角度位置検出値の補正値ＡＤＣＡＭＡＨと、同一タイミングで検出されたクランクシャフト１２０の角度位置ＡＤＣＲＡＡと、に基づいて、クランクシャフト１２０の角度位置（回転位相）に対するカムシャフト１３の角度位置（回転位相）、すなわち、実バルブタイミングを算出する。
【００４６】
図１６は、前記図１３のステップＳ３での操作量ＥＶＴＣＤＴＹ算出のサブルーチンを示す。すなわち、ステップＳ３１で偏差ＥＲＲ（＝目標バルブタイミングＴＧＶＴＣ−実バルブタイミングＲＥＶＴＣ）を算出し、該偏差ＥＲＲに基づいてステップＳ３２〜Ｓ３４で順次図示の演算式にしたがって、比例分操作量Ｕｐ、積分操作量Ｕｉ、微分操作量Ｕｄを順次算出した後、Ｓ６５でこれら各操作量Ｕｐ，Ｕｉ，Ｕｄを加算してＶＴＣ１１３の操作量ＥＶＴＣＤＴＹを算出する。但し、図示の演算式で、ＥＲＲｚ：偏差前回値，Ｇｐ：比例分ゲイン，Ｇｉ：積分分ゲイン，Ｇｄ：微分分ゲイン，Ｔｓ：制御周期，Ｉｚ：積分操作量前回値である。
【００４７】
このように、カムセンサ１３２の検出値ＡＤＣＡＭＡに対し、電磁コイル３２４からの磁力の影響分を除去した補正値ＡＤＣＡＭＡＨにより高精度に求めた実バルブタイミングを用いてフィードバック制御するので、制御性能を良好に維持することができる。
なお、カムセンサは、実バルブタイミング、すなわち、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対角度（相対回転位相）を、上記実施形態のようにクランクシャフトの角度位置検出値を併用することなく直接検出できるセンサであってもよい。
【００４８】
また、定常的には、電磁コイルの操作量ＥＶＴＣＤＴＹに応じた磁力によってカムセンサの受ける影響は一定であるから、予め、定常状態で磁力の影響を受けるセンサ出力（電圧）とカムシャフト角度位置または実バルブタイミング（上記直接検出可能な場合）との関係を実験的に調べておき、センサ出力と実ＶＴＣとの変換関数を設定しておけば、定常的な制御性能は一応確保できる。しかしながら、本発明のようにカムセンサの検出値に対し、操作量に応じた補正を行うことで、フィードバック制御において設定されるフィードバック補正量を高精度に設定でき、フィードバック制御性能を良好に維持できるのである。すなわち、フィードバック補正量は、目標値の変更によって変更される操作量と実バルブタイミングとの定常状態における相関のずれに対して設定されるものであり、かかるフィードバック補正量の算出を、磁力の影響を除去した正確な実バルブタイミングを用いて高精度に算出できることで、高精度なフィードバック制御を行え、目標バルブタイミングにオーバーシュートを抑制しつつ速やかに収束させることができる。
【００４９】
次に、本発明をスロットル弁駆動機構の制御装置に適用した実施形態について説明する。
図１７は、本装置の概要構成を示し、スロットル弁５０１の弁軸両側に、該スロットル弁５０１を回転駆動する電磁アクチュエータ５０２と、スロットルセンサ５０３とが配設される。ＥＣＵ５０４は、前記スロットルセンサ５０３からのスロットル弁開度信号に基づいて電磁アクチュエータ５０２に制御信号を出力して駆動し、スロットル弁５０１を目標スロットル開度にフィードバック制御する。
【００５０】
図１８は、前記スロットルセンサ５０３の構成概要及び作動原理を示す。マグネット５１１は、スロットル弁５０１の弁軸に連係してスロットル弁５０１と一体に回動する。図示しないセンサのケーシング内に、前記マグネット５１１を挟んで両側に磁性材料で形成されるヨーク５１２，５１３の各一端部５１２Ａ，５１３Ａを対向させて配置し、これらヨーク５１２，５１３の各他端部５１２Ｂ，５１３Ｂを、ホール素子５１４を挟んで対向させて配置してある。そして、スロットル弁５０１と一体にマグネット５１１が回動すると、前記マグネット５１１の両極とヨーク５１２，５１３端部５１２Ａ，５１３Ａの対向面積が変化（増減）し、マグネット５１１及びヨーク５１２，５１３で形成される閉磁路中の磁束密度が変化（増減）する。そこで、前記ホール素子５１４で磁束密度を検出し、該磁束密度に応じた検出信号を、スロットル開度信号として、ＥＣＵ５０４に出力する。
【００５１】
本装置において、前記スロットルセンサ５０３の閉磁路中の磁束密度が電磁アクチュエータ５０２からの磁力の影響を受けて変化する。そこで、前記ＥＣＵ５０４が、スロットルセンサ５０３の検出値に対し、電磁アクチュエータ５０２の操作量に応じた磁力影響分を除去する補正を行う。
図１９は、前記スロットル開度補正のルーチンを示す。
【００５２】
ステップＳ５１では、スロットルセンサ５０３の検出値（電圧）をＡＤ変換し、ＡＤＴＶＯとする。
ステップＳ５２では、前記検出値ＡＤＴＶＯを前記電磁アクチュエータ５０２の操作量ＥＶＴＶＯに基づいて補正し、補正値ＡＤＴＶＯＨを求める。具体的には、検出値ＡＤＴＶＯと操作量ＥＶＴＶＯをパラメータとするマップを参照して補正値ＡＤＴＶＯＨを求める。例えば、操作量ＥＶＴＶＯが増大して電磁アクチュエータ５０２からの発生磁力が増大するほどスロットルセンサ５０３の検出値ＡＤＴＶＯを増大させる方向に影響を与えてしまう特性に対し、ステップＳ５２に図示するように、操作量ＥＶＴＶＯが増大するほど、検出値ＡＤＴＶＯを減少補正した補正値ＡＤＴＶＯＨとする特性（右上がり傾斜特性）に設定する。簡易的には、マップの代わりに検出値ＡＤＴＶＯに対し、操作量ＥＶＴＶＯに基づいて設定される補正係数（上記の場合、操作量が増大するほど減少する特性）を乗じて算出する構成としてもよい。
【００５３】
このようにして補正されたスロットル開度ＡＤＴＶＯＨがＥＣＵ５０４へ出力され、この磁力の影響を除去して求められたスロットル開度ＡＤＴＶＯＨに基づいて、良好なフィードバック制御が行われる。
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の可変動弁制御装置その他の制御装置において、
前記電磁アクチュエータの操作量が操作デューティ、電圧、電力のいずれかであることを特徴とする。
【００５４】
かかる構成によると、電磁アクチュエータの発生磁力は、電磁アクチュエータの操作量が操作デューティ、電圧、電力と相関があるため、それらの操作量に応じてセンサ検出値を補正することができる。
（ロ）請求項１〜３，（イ）のいずれか１つに記載の可変動弁制御装置その他の制御装置において、
前記電磁アクチュエータの操作量を、制御量（バルブタイミング）の目標値とセンサの検出値との偏差に基づいて算出することを特徴とする。
【００５５】
かかる構成によると、目標値と検出値との偏差に基づいて操作量を算出するので、偏差が大きいときは、操作量を大きくして収束を早め、偏差が小さいときは、操作量を小さくしてハンチングを起こすことを防止できる。
（ハ）請求項１〜３，（イ），（ロ）のいずれか１つに記載の可変バルブタイミング機構の制御装置その他の制御装置において、
前記センサ検出値に対する操作量に基づく補正量を、予め、制御装置に記憶しておくことを特徴とする。
【００５６】
かかる構成によると、予め算出されて記憶された補正量に基づいて、容易に補正された検出値を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施形態における内燃機関のシステム構成図。
【図２】ＶＴＣ（Variable valve Timing Control）機構を示す断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図５】上記ＶＴＣ機構の作動状態を示す図１２と同様の断面図。
【図６】ヒステリシス材の磁束密度−磁界特性を示すグラフ。
【図７】図４の部分拡大断面図。
【図８】図７の部品を直線状に展開した模式図であり、初期状態（ａ）とヒステリシスリングが回転したとき（ｂ）の磁束の流れを示す図。
【図９】クランク角センサの出力信号を示すタイミングチャート。
【図１０】カムセンサの構成を示す図。
【図１１】ギャップとギャップセンサ出力との相関を示す線図。
【図１２】カムシャフトの角度位置とギャップセンサ出力との相関を示す線図。
【図１３】ＶＴＣ機構のフィードバック制御を示すフローチャート。
【図１４】同上フィードバック制御の目標バルブタイミング算出処理を示すフローチャート。
【図１５】同上フィードバック制御の実バルブタイミング算出処理を示すフローチャート。
【図１６】同上フィードバック制御の操作量算出処理を示すフローチャート。
【図１７】第２実施形態に係るスロットル弁駆動機構の制御装置の概要構成を示す図。
【図１８】同上装置のスロットルセンサの概要構成及び作動原理を示す図。
【図１９】同上装置のスロットル開度のフィードバック制御を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５８】
１３…カムシャフト、１６…制御軸、１０１…内燃機関、１０４…電子制御スロットル、１０５…吸気バルブ、１１２…ＶＥＬ機構（可変動弁機構）、１１３…ＶＴＣ機構（可変バルブタイミング機構）、１１４…エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、１１７…クランク角センサ、１２０…クランクシャフト、１２１…ＤＣサーボモータ、１２７…角度センサ、１３２…第１カムセンサ、１３２…第２カムセンサ、１３２ｂ…ギャップセンサ、５０１…スロットル弁、５０２…電磁アクチュエータ、５０３…スロットルセンサ、５０４…ＥＣＵ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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