(57)【要約】    【課題】内燃機関の動弁の作動状態を可変制御する可変動弁制御装置において、駆動用モータの過電流を防止しつつ応答性を向上する。    【解決手段】可変バルブリフト機構の駆動モータの電流値と電圧値が安定している状態での一定期間の平均値を算出し、これら平均電流値と平均電圧値とからモータ抵抗値を算出し（Ｓ１０１〜Ｓ１０６）、該抵抗値が所定値未満のときは、モータ操作量を制限して過電流を防止し、抵抗値が所定値以上のときは操作量の制限を行わず、操作量を出力する（Ｓ１０７〜Ｓ１１０、Ｓ１１３）。【選択図】  図１９
2005220760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の動弁の作動状態を、電動アクチュエータで変更する可変動弁制御装置であって、電動アクチュエータの駆動源となるモータの抵抗値を検出し、該抵抗値に応じて前記モータの操作量を制限及び制限解除することを特徴とする可変動弁制御装置。
【請求項２】
前記モータの抵抗値が所定値より小さいときは、前記モータの操作量を制限し、該抵抗値が所定値以上大きいときは、前記モータの操作量の制限を解除す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】
前記モータへの印加電圧と該モータに流れる電流量とを検出し、これら各検出値の平均値に基づいて前記モータの抵抗値を検出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の可変動弁制御装置。
【請求項４】
制御対象を電動アクチュエータによって駆動する制御装置であって、電動アクチュエータの駆動源となるモータの抵抗値を検出し、該抵抗値に応じて前記モータの操作量を制限及び制限解除する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、内燃機関の動弁（吸・排気弁）のバルブタイミング，リフト量等の作動状態を電動アクチュエータによって駆動する可変動弁制御装置、その他制御対象を電動アクチュエータによって駆動する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動アクチュエータのモータ駆動制御を行う技術として、スロットル弁をモータで駆動するものがあり、スロットル弁の低開度と高開度とで変化する動作特性の変化を補償するように制御ゲインを修正している（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１３０１８９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、上記構成ではモータの温度変化に応じて変化するモータの作動特性を補償するものではないため、モータの発熱状態により応答性がばらつくという問題があった。
また、モータ温度が比較的高く、その抵抗値が大きいときには操作量に対してモータに流れる電流が低下するため、モータ出力も低下する。このため、要求される制御特性を得られるように制御ゲインを設定する必要があるが、これでは、モータ温度が低く、その抵抗値が小さい場合には、高電流が流れてしまうため、それに対応できる高価な駆動回路が必要になり、コストアップになってしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、可変動弁制御装置、その他制御対象を電動アクチュエータによって駆動する制御装置において、駆動源であるモータの温度変化等に応じた抵抗値変化を補償できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため、請求項１に係る発明は、内燃機関の動弁の作動状態を、電動アクチュエータで変更する可変動弁制御装置であって、電動アクチュエータの駆動源となるモータの抵抗値を検出し、該抵抗値に応じて前記モータの操作量を制限及び制限解除する構成とした。
このようにすれば、モータの抵抗値に応じてモータの操作量を制限およびその解除を行うので、モータの抵抗値変化による応答性のバラツキを防止でき、高電流に対応する高価な駆動回路も不要となる。
【０００６】
また、請求項２に係る発明は、前記モータの抵抗値が所定値より小さいときは、前記モータの操作量を制限し、該抵抗値が所定値以上大きいときは、前記モータの操作量の制限を解除する構成とした。
このようにすれば、モータの抵抗値が小さくモータ操作量に対するアクチュエータの駆動量が大きい場合には、モータの操作量を制限し、また、抵抗値が大きくなりアクチュエータの駆動量が比較的小さくなる場合には、該操作量の制限を解除し、大きな操作量を与えることができるため、モータの抵抗値が変化しても安定した駆動量を得ることができ、応答バラツキを防止できる。さらに、抵抗値が小さいときは、操作量が制限されることで、最大電流値が抑えられることにより、安価な駆動回路が利用でき、コストを低減することができる。
【０００７】
また、請求項３に係る発明は、前記モータへの印加電圧と該モータに流れる電流量とを検出し、これら各検出値の平均値に基づいて前記モータの抵抗値を検出する構成とした。
このようにすれば、平均した値で抵抗値を算出するため、算出エラーを防止でき、正しく抵抗値を算出できる。
また、請求項４に係る発明は、制御対象を電動アクチュエータによって駆動する制御装置であって、電動アクチュエータの駆動源となるモータの抵抗値を検出し、該抵抗値に応じて前記モータの操作量を制限及び制限解除する構成とした。
【０００８】
このようにすれば、上記可変動弁制御装置以外の制御装置、例えば電動アクチュエータでスロットル弁を駆動するスロットル制御装置などにも本発明を適用して、同様の効果を得ることができる。
【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構成図である。
この図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。
【００１０】
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。
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によって一定のリフト量及び作動角（開から閉までのクランク角）を保って開閉駆動されるが、吸気バルブ１０５は、可変バルブリフト機構１１２によってリフト量及び作動角が連続的に変えられるようになっている。なお、リフト量と作動角とは、一方の特性が決まれば他方の特性も決まるように同時に変えられる。
【００１１】
同じく吸気側には、前記クランクシャフトと吸気側カムシャフトとの回転位相差を連続的に可変制御して、吸気バルブ１０５のバルブタイミング（弁開閉タイミング）を進遅角する機構で構成される可変バルブタイミング機構２０１及び該吸気側カムシャフトの回転位置を検出するための吸気側カム角センサ２０２が吸気側カムシャフトの両端部に設けられる。上記のように、吸気バルブ１０５の異なる作動特性であるリフト量（作動角）とバルブタイミングとをそれぞれ変更する複数の可変動弁機構として、可変バルブリフト機構１１２と可変バルブタイミング機構２０１とを備える。
【００１２】
前記可変バルブタイミング機構２０１は、クランクシャフト１２０に対する吸気側カムシャフト１３４の回転位相を変化させることで、吸気バルブ１０５のバルブタイミングを変化させる機構であり、本実施形態では、後述するようなスパイラルラジアルリンク式の可変バルブタイミング機構を採用する。
尚、本実施形態では吸気バルブ１０５側にのみ可変バルブタイミング機構２０１を備える構成としたが、吸気バルブ１０５側に代えて、又は、吸気バルブ１０５側と共に、排気バルブ１０７側に可変バルブタイミング機構を備える構成であっても良い。
【００１３】
また、各気筒の吸気ポート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、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１４からの噴射パルス信号によって開弁駆動されると、所定圧力に調整された燃料を吸気バルブ１０５に向けて噴射する。
マイクロコンピュータを内蔵する前記ＥＣＵ１１４には、各種センサからの検出信号が入力され、該検出信号に基づく演算処理によって、前記電子制御スロットル１０４，可変バルブタイミング機構２０１及び燃料噴射弁１３１を制御する。
【００１４】
前記各種センサとしては、アクセル開度を検出するアクセル開度センサＡＰＳ１１６、機関１０１の吸入空気量Ｑを検出するエアフローメータ１１５、クランクシャフト１２０からクランク角１８０°毎の基準クランク角信号ＲＥＦ（基準回転位置信号）と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、機関１０１の冷却水温度を検出する水温センサ１１９、吸気側カムシャフト１３４からカム角９０°（クランク角１８０°）毎のカム信号ＣＡＭ（基準回転位置信号）を取り出すカム角センサ２０２が設けられている。
【００１５】
尚、前記基準クランク角信号ＲＥＦの周期、又は、単位時間当たりの単位角度信号ＰＯＳの発生数に基づいて、ＥＣＵ１１４において機関回転速度Ｎｅが算出される。
図２〜図４は、前記可変バルブリフト機構１１２の構造を詳細に示すものである。
図２〜図４に示す可変バルブリフト機構は、一対の吸気バルブ１０５，１０５と、シリンダヘッド１１のカムシャフト受１４に回転自在に支持された中空状のカムシャフト１３（駆動軸）と、該カムシャフト１３に軸支された回転カムである２つの偏心カム１５，１５（駆動カム）と、前記カムシャフト１３の上方位置に同じカムシャフト受１４に回転自在に支持された制御軸１６と、該制御軸１６に制御カム１７を介して揺動自在に支持された一対のロッカアーム１８，１８と、各吸気バルブ１０５，１０５の上端部にバルブリフター１９，１９を介して配置された一対のそれぞれ独立した揺動カム２０，２０とを備えている。
【００１６】
前記偏心カム１５，１５とロッカアーム１８，１８とは、リンクアーム２５，２５によって連係され、ロッカアーム１８，１８と揺動カム２０，２０とは、リンク部材２６，２６によって連係されている。
上記ロッカアーム１８，１８，リンクアーム２５，２５，リンク部材２６，２６が伝達機構を構成する。
【００１７】
前記偏心カム１５は、図５に示すように、略リング状を呈し、小径なカム本体１５ａと、該カム本体１５ａの外端面に一体に設けられたフランジ部１５ｂとからなり、内部軸方向にカムシャフト挿通孔１５ｃが貫通形成されていると共に、カム本体１５ａの軸心Ｘがカムシャフト１３の軸心Ｙから所定量だけ偏心している。
また、前記一対の偏心カム１５は、カムシャフト１３に対し前記バルブリフター１９に干渉しない両外側にカムシャフト挿通孔１５ｃを介して圧入固定されていると共に、カム本体１５ａの外周面１５ｄが同一のカムプロフィールに形成されている。
【００１８】
前記ロッカアーム１８は、図４に示すように、略クランク状に屈曲形成され、中央の基部１８ａが制御カム１７に回転自存に支持されている。
また、基部１８ａの外端部に突設された一端部１８ｂには、リンクアーム２５の先端部と連結するピン２１が圧入されるピン孔１８ｄが貫通形成されている一方、基部１８ａの内端部に突設された他端部１８ｃには、各リンク部材２６の後述する一端部２６ａと連結するピン２８が圧入されるピン孔１８ｅが形成されている。
【００１９】
前記制御カム１７は、円筒状を呈し、制御軸１６外周に固定されていると共に、図２に示すように軸心Ｐ１位置が制御軸１６の軸心Ｐ２からαだけ偏心している。
前記揺動カム２０は、図２及び図６，図７に示すように略横Ｕ字形状を呈し、略円環状の基端部２２にカムシャフト１３が嵌挿されて回転自在に支持される支持孔２２ａが貫通形成されていると共に、ロッカアーム１８の他端部１８ｃ側に位置する端部２３にピン孔２３ａが貫通形成されている。
【００２０】
また、揺動カム２０の下面には、基端部２２側の基円面２４ａと該基円面２４ａから端部２３端縁側に円弧状に延びるカム面２４ｂとが形成されており、該基円面２４ａとカム面２４ｂとが、揺動カム２０の揺動位置に応じて各バルブリフター１９の上面所定位置に当接するようになっている。
即ち、図８に示すバルブリフト特性からみると、図２に示すように基円面２４ａの所定角度範囲θ１がベースサークル区間になり、カム面２４ｂの前記ベースサークル区間θ１から所定角度範囲θ２が所謂ランプ区間となり、更に、カム面２４ｂのランプ区間θ２から所定角度範囲θ３がリフト区間になるように設定されている。
【００２１】
また、前記リンクアーム２５は、円環状の基部２５ａと、該基部２５ａの外周面所定位置に突設された突出端２５ｂとを備え、基部２５ａの中央位置には、前記偏心カム１５のカム本体１５ａの外周面に回転自在に嵌合する嵌合穴２５ｃが形成されている一方、突出端２５ｂには、前記ピン２１が回転自在に挿通するピン孔２５ｄが貫通形成されている。
更に、前記リンク部材２６は、所定長さの直線状に形成され、円形状の両端部２６ａ，２６ｂには前記ロッカアーム１８の他端部１８ｃと揺動カム２０の端部２３の各ピン孔１８ｄ，２３ａに圧入した各ピン２８，２９の端部が回転自在に挿通するピン挿通孔２６ｃ，２６ｄが貫通形成されている。
【００２２】
尚、各ピン２１，２８，２９の一端部には、リンクアーム２５やリンク部材２６の軸方向の移動を規制するスナップリング３０，３１，３２が設けられている。
上記構成において、制御軸１６の軸心Ｐ２と制御カム１７の軸心Ｐ１との位置関係によって、図６，７に示すように、リフト量が変化することになり、前記制御軸１６を回転駆動させることで、制御カム１７の軸心Ｐ１に対する制御軸１６の軸心Ｐ２の位置を変化させる。
【００２３】
前記制御軸１６は、図１０に示すような構成により、ＤＣサーボモータ（アクチュエータ）１２１によってストッパで規定される最小角度位置と最大角度位置との間の所定回転角度範囲内で回転駆動されるようになっており、前記制御軸１６の作動角を前記アクチュエータ１２１で変化させることで、吸気バルブ１０５のリフト量及び作動角が連続的に変化する（図９参照）。
【００２４】
図１０において、ＤＣサーボモータ１２１は、その回転軸が制御軸１６と平行になるように配置され、回転軸の先端には、かさ歯車１２２が軸支されている。
一方、前記制御軸１６の先端に一対のステー１２３ａ，１２３ｂが固定され、一対のステー１２３ａ，１２３ｂの先端部を連結する制御軸１６と平行な軸周りに、ナット１２４が揺動可能に支持される。
【００２５】
前記ナット１２４に噛み合わされるネジ棒１２５の先端には、前記かさ歯車１２２に噛み合わされるかさ歯車１２６が軸支されており、ＤＣサーボモータ１２１の回転によってネジ棒１２５が回転し、該ネジ棒１２５に噛み合うナット１２４の位置が、ネジ棒１２５の軸方向に変位することで、制御軸１６が回転されるようになっている。
ここで、ナット１２４の位置をかさ歯車１２６に近づける方向が、リフト量が小さくなる方向で、逆に、ナット１２４の位置をかさ歯車１２６から遠ざける方向が、リフト量が大きくなる方向となっている。
【００２６】
前記制御軸１６の先端には、図１０に示すように、制御軸１６の回転角を検出するホールＩＣ式の回転角センサ１２７が設けられており、該回転角センサ１２７で検出される実際の回転角が目標回転角に一致するように、前記コントロールユニット１１４が前記ＤＣサーボモータ１２１をフィードバック制御する。ここで、制御軸１６の回転角制御によってリフト量と作動角とは同時に変えられるので、回転角センサ１２７は吸気バルブ１０５の作動角を検出すると同時にリフト量を検出するセンサである。
【００２７】
次に、前記可変バルブタイミング機構（ＶＴＣ）２０１の構成を、図１１〜図１８に基づいて説明する。図１１に示すように、前記吸気側のカムシャフト１３４と、このカムシャフト１３４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ク３０３（駆動回転体）と、この駆動リング３とカムシャフト１３４の前方側（図１１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。
【００２８】
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１３４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１３４と逆側の面）には、図１２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。
【００２９】
また、従動軸部材３０７は、図１１に示すように、カムシャフト１３４の前端部に突き合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１３４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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。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。したがって、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。
【００３３】
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１３４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。
【００３４】
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、或は、この両者の回動位置を維持するようになっている。
【００３５】
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した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。
【００３６】
ヒステリシスリング３２３は、図１５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。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。
【００３７】
また、図１３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。
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。したがって、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１６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。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。
【００３８】
ここで、このヒステリシスブレーキ３２０の作動原理を図１７によって説明する。なお、図１７（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１７（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。
図１７（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。
【００３９】
この状態からヒステリシスリング３２３が図１７（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が変位することとなるため、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）こととなる。したがって、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。
【００４０】
この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。
【００４１】
図１８は、夫々この実施形態のヒステリシスブレーキ３２０における回転速度と制動トルクの関係を、励磁電流をａ〜ｄ（ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ）に変えて調べた試験結果である。この試験結果から明らかなように、ヒステリシスブレーキ３２０は渦電流を用いたブレーキのように回転速度の影響を何等受けることがなく、常に励磁電流値に応じた制動力を得ることができる。
【００４２】
本実施形態に係る可変バルブタイミング機構（ＶＴＣ）２０１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ＶＴＣ２０１の機構上で変更し得る回転位相の最遅角位置となる（図１２参照）。
【００４３】
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に誘導されてリンク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。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ＶＴＣ２０１の機構上で変更し得る回転位相の最進角位置となる（図１４参照）。
【００４４】
この状態から電磁コイル３２４の励磁電流を減少して制動力を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。
このように、このＶＴＣ２０１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１３４の）回転位相は、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の位相に変更し、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。
【００４５】
かかる構成において、本発明の実施形態として可変動弁機構の１つである可変バルブリフト機構（ＶＥＬ）１１２における駆動源であるＤＣサーボモータ１２１の抵抗値を算出し、該抵抗値に応じてモータ１２１の操作量を制限及び制限解除しつつ制御する構成とする。このため、前記モータ１２１に通電される電流値を検出する電流センサ２０３を設け、該電流センサ２０３で検出される電流値とモータ１２１の印加電圧とから抵抗値を算出する。
【００４６】
図１９は、前記ＶＥＬ１１２におけるモータ１２１の制御フローを示す。
ステップ１０１では、モータ操作量（印加電圧）を算出する。具体的には、機関運転状態（回転速度，負荷，水温等）に基づいて、吸気バルブの目標バルブリフト量（目標バルブ作動角）を算出し、該目標バルブリフト量と前記リフト量センサとして機能する回転角センサ１２７で検出された実バルブリフト量との偏差に基づいてＰＩＤ制御等によって算出する。
【００４７】
ステップ１０２では、前記電流センサ２０３によって検出されるモータ電流値を計測する。
ステップ１０３では、モータ電流値の前回計測値と今回計測値との変化量の絶対値が一定値以下で、かつ、前回のモータ操作量の前回計測値と今回計測値との変化量の絶対値が一定値以下であるか、つまり、略同一位置に保持制御される条件を満たしているかを判定する。
【００４８】
上記保持制御条件が成立していると判定されたときは、ステップ１０４へ進んで、保持制御条件成立中の平均電流値及び平均操作量を算出すると共に、該保持制御条件が成立している時間を計測するカウンタをインクリメントする。
ステップ１０５では、前記カウンタの計測値に基づいて上記保持制御条件が一定時間成立しているかを判定する。
【００４９】
そして、保持制御条件が一定時間成立していると判定されたときに、ステップ１０６に進み、該一定時間における平均電流値及び平均操作量（平均電圧値）に基づいて、モータの抵抗値を次式のように算出する。
モータ抵抗値＝平均電圧値／平均電流値
ステップ１０７では、前記算出した抵抗値が所定値より小さいか否かを判定する。
【００５０】
ステップ１０７で抵抗値が所定値より小さいと判定されたときは、ステップ１０８へ進みモータ操作量を制限する処理を行う。簡易的には、上限操作量を固定値として設定し、ステップ１０１で算出した操作量を上限操作量と比較し、上限操作量未満のときは、そのまま操作量として設定するが、上限操作量を超えるときは、該上限操作量を操作量として設定しなおす。また、上限電流を設定し、ステップ１０６で算出した抵抗値に上限電流を乗じた値を上限操作量として算出し、以下上記同様に上限操作量を超えないように操作量を制限して設定すれば、より精度よく制限を行うことができ必要最小限の制限で済む。
【００５１】
また、ステップ１０７で算出した抵抗値が所定値以上と判定されたときは、ステップ１０９へ進んでモータ操作量の制限を行うことなく、ステップ１０１で算出した操作量をそのまま操作量として設定する。
そして、ステップ１１０で、制御平均電流値及び平均操作量と、前記保持制御条件成立時間を計測するカウンタをクリアした後、ステップ１１３へ進んでステップ１０８またはステップ１０９で最終的に設定されたモータ操作量を、モータ１２１へ出力する。
【００５２】
一方、前記ステップ１０３で前記保持制御条件が満たされていないと判定されたときは、ステップ１１１へ進んで前記保持制御条件成立時間を計測するカウンタをクリアした後、ステップ１１２へ進み、また、ステップ１０５で保持制御条件が一定時間成立しなかったと判定されたときは、そのままステップ１１２へ進み、前回のモータ操作量制限処理方法（制限の有無）を継続して最終的な操作量を設定し、ステップ１１３へ進んでモータ操作量を出力する。つまり、ステップ１０１で算出されたモータ操作量に対し、前回操作量を制限していれば今回も制限し、前回制限していなければ今回も制限することなく、出力する。
【００５３】
このようにすれば、モータの抵抗値が変化してもＶＥＬ１１２の安定した駆動量を得ることができ、応答バラツキを防止できる。さらに、抵抗値が小さいときは、操作量が制限されることで、最大電流値が抑えられることにより、安価な駆動回路が利用でき、コストを低減することができる。
また、上記実施形態では、モータの抵抗値を電流値と操作量（電圧）とから算出したが、モータの発熱温度から抵抗値を推定するようにしてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、電流値と操作量（電圧）を平均化したが、算出した抵抗値を平均化し、平均化された抵抗値に基づいて操作量を制限・制限解除を行うようにしてもよい。
また、本発明は、別の可変動弁機構である可変バルブタイミング機構（ＶＴＣ）２０１にも適用できる。この場合は、ＶＴＣ２０１における駆動源である電磁コイル（モータ）３２４の抵抗値を算出し、該抵抗値に応じて電磁コイル３２４の操作量を制限及び制限解除しつつ制御する構成とする。このため、前記電磁コイル３２４に通電される電流値を検出する電流センサ２０４を設け、該電流センサ２０４で検出される電流値と電磁コイル３２４の印加電圧とから抵抗値を算出する。
【００５５】
前記電磁コイル（モータ）３２４の制御フローは、前記ＶＥＬ１１２におけるモータ１２１と同様となる。すなわち、図１９においてモータを電磁コイル３２４とし、モータ電流値を、前記電流センサ２０４で検出される電磁コイル３２４の電流値とすればよい（ステップ１０１でのモータ操作量（印加電圧）の算出は、機関運転状態（回転速度，負荷，水温等）に基づいて算出した吸気バルブの目標バルブタイミングと、前記カム角センサ２０２で検出された実バルブタイミングとの偏差に基づいてＰＩＤ制御等によって算出する）。
【００５６】
また、既述したように、上記可変動弁制御装置以外の制御装置、例えば電動アクチュエータでスロットル弁を駆動するスロットル制御装置などにも本発明を適用して、同様の効果を得ることができる。
更に、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〜請求項３のいずれか１つに記載の可変動弁制御装置または請求項４に記載の制御装置において、前記モータの抵抗値を、モータの発熱温度から推定して算出することを特徴とする。
（ロ）請求項1〜請求項４または上記（イ）のいずれか１つに記載の可変動弁制御装置または制御装置において、前記モータの算出した抵抗値を平均し、該平均した抵抗値を用いてモータの操作量を制限及び制限解除することを特徴とする。
（ハ）請求項1〜請求項４または上記（イ），（ロ）のいずれか１つに記載の可変動弁制御装置または制御装置において、前記モータ操作量の制限は、予め設定された上限操作量を超えないようにすることを特徴とする。
モータ
（ニ）請求項1〜請求項４または上記（ロ）のいずれか１つに記載の可変動弁制御装置または制御装置において、前記モータ操作量の制限は、算出した抵抗値に予め設定された上限電流値を乗じて算出される上限操作量を超えないようにすることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る動弁制御装置を備えた内燃機関のシステム構成図。
【図２】可変バルブリフト機構を示す断面図（図３のＡ−Ａ断面図）。
【図３】上記可変バルブリフト機構の側面図。
【図４】上記可変バルブリフト機構の平面図。
【図５】上記可変バルブリフト機構に使用される偏心カムを示す斜視図。
【図６】上記可変バルブリフト機構の低リフト時の作用を示す断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）。
【図７】上記可変バルブリフト機構の高リフト時の作用を示す断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）。
【図８】上記可変バルブリフト機構における揺動カムの基端面とカム面に対応したバルブリフト特性図。
【図９】上記可変バルブリフト機構のバルブタイミングとバルブリフトの特性図。
【図１０】上記可変バルブリフト機構における制御軸の回転駆動機構を示す斜視図。
【図１１】可変バルブタイミング機構を示す断面図。
【図１２】図１１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図１３】図１１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図１４】上記可変バルブタイミング機構の作動状態を示す図１２と同様の断面図。
【図１５】ヒステリシス材の磁束密度−磁界特性を示すグラフ。
【図１６】図１３の部分拡大断面図。
【図１７】図１６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１８】上記可変バルブタイミング機構のブレーキトルク−回転速度特性（ａ）と従来技術のブレーキトルク−回転速度特性（ｂ）を示すグラフ。
【図１９】本発明の実施形態におけるモータ制御のフローチャート。
【符号の説明】
【００５８】
１０１…内燃機関、１０５…吸気バルブ、１１２…可変バルブリフト機構、１１４…エンジンコントロールユニット、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、１３４…カムシャフト、２０１…可変バルブタイミング機構、２０２…カム角センサ、２０３…電流センサ、２０４…電流センサ、３２４…電磁コイル
【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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