(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御軸の位置に対応して機関バルブの最大リフト量及びリフト期間を連続的に変化させるバルブ特性変更機構と、前記制御軸を軸方向に駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動量を検出する駆動量検出手段とを備え、前記駆動量が目標駆動量に近づくように前記アクチュエータを制御して前記機関バルブの最大リフト量及びリフト期間を変更する内燃機関に搭載されて前記バルブ特性変更機構が正常に動作しているか否かを判定するバルブ特性変更機構の異常判定装置であって、
前記制御軸の軸方向の位置に対応してその大きさが所定量ずつ階段状に変化する信号をシャフト位置検出値として出力するシャフト位置検出センサを備え、階段状に変化する前記シャフト位置検出値についてその値が一段分変化したときの前記駆動量を判定基準値として予め記憶し、前記アクチュエータの駆動に伴って前記駆動量が前記判定基準値を跨いで変化したときに前記シャフト位置検出値が変化した場合には前記バルブ特性変更機構が正常に動作している旨の正常判定を行う一方、前記駆動量が前記判定基準値を跨いで変化したときに前記シャフト位置検出値が変化しない場合には前記バルブ特性変更機構に異常が生じている旨の異常判定を行う
バルブ特性変更機構の異常判定装置。
【請求項２】
制御軸の位置に対応して機関バルブの最大リフト量及びリフト期間を連続的に変化させるバルブ特性変更機構と、前記制御軸を軸方向に駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動量を検出する駆動量検出手段とを備え、前記駆動量が目標駆動量に近づくように前記アクチュエータを制御して前記機関バルブの最大リフト量及びリフト期間を変更する内燃機関に搭載されて前記バルブ特性変更機構が正常に動作しているか否かを判定するバルブ特性変更機構の異常判定装置であって、
前記制御軸の軸方向の位置に対応してその大きさが所定量ずつ階段状に変化する信号をシャフト位置検出値として出力するシャフト位置検出センサを備え、階段状に変化する前記シャフト位置検出値についてその値が一段分変化したときの前記駆動量を判定基準値として予め記憶し、前記アクチュエータの駆動に伴って前記シャフト位置検出値が変化したときの前記駆動量が前記判定基準値と等しい場合には前記バルブ特性変更機構が正常に動作している旨の正常判定を行う一方、前記シャフト位置検出値が変化したときの前記駆動量が前記判定基準値と等しくない場合には前記バルブ特性変更機構に異常が生じている旨の異常判定を行う
バルブ特性変更機構の異常判定装置。
【請求項３】
前記制御軸を一方向に駆動して前記シャフト位置検出値が変化するときの前記駆動量を実際に検出し、こうして検出された駆動量が前記判定基準値として記憶される
請求項１又は請求項２に記載のバルブ特性変更機構の異常判定装置。
【請求項４】
前記制御軸を一方向に変位させて前記シャフト位置検出値が変化するときの前記駆動量を少なくとも１つ実際に検出し、こうして検出された駆動量が前記判定基準値として記憶されるとともに、こうして実際に検出された駆動量から取得した判定基準値に基づいてその他の判定基準値が算出される
請求項３に記載のバルブ特性変更機構の異常判定装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載のバルブ特性変更機構の異常判定装置において、
前記制御軸を一方向に変位させて前記判定基準値を記憶した後、同制御軸を機械的な可動限界位置まで駆動して同制御軸が前記可動限界位置で停止したときに検出されている駆動量に基づいて同駆動量を補正する基準位置学習処理を実行し、同基準位置学習処理を通じて前記駆動量を補正するとともに、このときの補正量に基づいて前記判定基準値を補正する
ことを特徴とするバルブ特性変更機構の異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、機関バルブの最大リフト量及びリフト期間を変更するバルブ特性変更機構が正常に動作しているか否かを判定するバルブ特性変更機構の異常判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関の機関バルブの最大リフト量及びリフト期間を変更するバルブ特性変更機構が記載されている。このバルブ特性変更機構が搭載された内燃機関にあっては、同バルブ特性変更機構の制御軸が軸方向に変位すると機関バルブの最大リフト量及びリフト期間が同制御軸の位置に対応して連続的に変化する。
【０００３】
こうしたバルブ特性変更機構を備える内燃機関には、モータの回転運動を出力軸の直線運動に変換して出力するアクチュエータと、同モータの回転に伴ってパルス信号を出力する回転角センサとが設けられている。そして、回転角センサによって出力されるパルス信号を計数してアクチュエータの駆動量を算出し、この駆動量を目標駆動量に近づけるように同アクチュエータを制御することにより、同アクチュエータの出力軸に連結されたバルブ特性変更機構の制御軸の位置を制御して機関バルブの最大リフト量及びリフト期間を変更する。
【０００４】
ところで、バルブ特性変更機構による機関制御の信頼性を向上させるためには、アクチュエータの駆動量に対応してバルブ特性変更機構が正常に動作していることを確認しながら、同アクチュエータを駆動することが必要である。バルブ特性変更機構が正常に動作しているか否かを判定する方法としては、例えばバルブ特性変更機構の制御軸に同制御軸の位置を検出するセンサを設け、アクチュエータの駆動量の変化に対応して制御軸の位置が変化しているか否かを確認する方法が考えられる。こうした構成によれば、アクチュエータを駆動しているのにも関わらず、シャフト位置検出センサによって制御軸の変位が検出されない場合には、これに基づいてバルブ特性変更機構に何らかの異常が発生している旨を判定することができる。
【０００５】
具体的には、図１３の上段に示されるように制御軸の変位に対応してその大きさが所定量ΔＶずつ階段状に変化する信号をシャフト位置検出値Ｖとして出力するシャフト位置検出センサを設ける。そして、回転角センサの出力信号に基づいて計数されてアクチュエータの駆動量に相当する回転角カウント値ＣＲが所定量ΔＣＲだけ変化する間にシャフト位置検出値Ｖが所定量ΔＶ以上変化するか否かに基づいてバルブ特性変更機構が正常に動作しているか否かを判定する。尚、所定量ΔＣＲは、バルブ特性変更機構が正常に動作する状態において、シャフト位置検出値Ｖが少なくともΔＶだけ変化するときの回転角カウント値ＣＲの変化量に対応する値が設定される。
【０００６】
こうした構成によれば、図１３に実線で示されるように回転角カウント値ＣＲがΔＣＲだけ変化する間にシャフト位置検出値ＶがΔＶだけ変化した場合には、アクチュエータの駆動に伴って制御軸が実際に変位していることが推定され、これに基づいてバルブ特性変更機構が正常に動作している旨の正常判定がなされるようになる。これに対して回転角カウント値ＣＲが所定量ΔＣＲだけ変化するまでの期間におけるシャフト位置検出値Ｖの変化量がΔＶ未満である場合には、アクチュエータを駆動しているのにも関わらず制御軸が変位していないことが推定され、これに基づいてバルブ特性変更機構に異常が生じている旨の異常判定がなされる。すなわち、このようにアクチュエータの駆動量に対応する回転角カウント値ＣＲに加えて、シャフト位置検出センサから出力されるシャフト位置検出値Ｖの変化を監視することにより、バルブ特性変更機構が正常に動作しているか否かを判定し、バルブ特性変更機構を通じた機関制御の信頼性を向上させることができる。
【特許文献１】特開２００７−８５３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記のように回転角カウント値ＣＲがΔＣＲだけ変化する間にシャフト位置検出値ＶがΔＶ以上変化するか否かに基づいて異常判定を行う場合には、アクチュエータの駆動に伴ってバルブ特性変更機構が動作しているか否かを判定することはできるものの、それがモータの駆動量に対応した適切な動作であるか否かを判別することが難しい。
【０００８】
例えば、アクチュエータを構成するギアの摩耗等に起因して図１３に一点鎖線で示されるように制御軸の変位量に対する回転角カウント値ＣＲの変化量が減少してしまっているときであっても回転角カウント値ＣＲがΔＣＲだけ変化する間にシャフト位置検出値ＶがΔＶ以上変化した場合にはこれに基づいて正常判定がなされてしまう。
【０００９】
また、回転角センサの誤検出等により、図１３に二点鎖線で示されるように途中で回転角カウント値ＣＲが変化してしまい、回転角カウント値ＣＲの変化量が制御軸の変位量に対応していないときであっても、回転角カウント値ＣＲがΔＣＲだけ変化する間にシャフト位置検出値ＶがΔＶ以上変化した場合にはこれに基づいて正常判定がなされてしまう。
【００１０】
この発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は制御軸の変位に伴って出力信号が階段状に変化するシャフト位置検出センサを用いて、アクチュエータの駆動に伴ってバルブ特性変更機構が動作しているか否かのみならず、バルブ特性変更機構がアクチュエータの駆動量に対応して適切に動作しているか否かを判定することのできるバルブ特性変更機構の異常判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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。
【００１３】
請求項１に記載の発明は、制御軸の位置に対応して機関バルブの最大リフト量及びリフト期間を連続的に変化させるバルブ特性変更機構と、前記制御軸を軸方向に駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動量を検出する駆動量検出手段とを備え、前記駆動量が目標駆動量に近づくように前記アクチュエータを制御して前記機関バルブの最大リフト量及びリフト期間を変更する内燃機関に搭載されて前記バルブ特性変更機構が正常に動作しているか否かを判定するバルブ特性変更機構の異常判定装置であって、前記制御軸の軸方向の位置に対応してその大きさが所定量ずつ階段状に変化する信号をシャフト位置検出値として出力するシャフト位置検出センサを備え、階段状に変化する前記シャフト位置検出値についてその値が一段分変化したときの前記駆動量を判定基準値として予め記憶し、前記アクチュエータの駆動に伴って前記駆動量が前記判定基準値を跨いで変化したときに前記シャフト位置検出値が変化した場合には前記バルブ特性変更機構が正常に動作している旨の正常判定を行う一方、前記駆動量が前記判定基準値を跨いで変化したときに前記シャフト位置検出値が変化しない場合には前記バルブ特性変更機構に異常が生じている旨の異常判定を行うことをその要旨とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、制御軸の位置に対応して機関バルブの最大リフト量及びリフト期間を連続的に変化させるバルブ特性変更機構と、前記制御軸を軸方向に駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動量を検出する駆動量検出手段とを備え、前記駆動量が目標駆動量に近づくように前記アクチュエータを制御して前記機関バルブの最大リフト量及びリフト期間を変更する内燃機関に搭載されて前記バルブ特性変更機構が正常に動作しているか否かを判定するバルブ特性変更機構の異常判定装置であって、前記制御軸の軸方向の位置に対応してその大きさが所定量ずつ階段状に変化する信号をシャフト位置検出値として出力するシャフト位置検出センサを備え、階段状に変化する前記シャフト位置検出値についてその値が一段分変化したときの前記駆動量を判定基準値として予め記憶し、前記アクチュエータの駆動に伴って前記シャフト位置検出値が変化したときの前記駆動量が前記判定基準値と等しい場合には前記バルブ特性変更機構が正常に動作している旨の正常判定を行う一方、前記シャフト位置検出値が変化したときの前記駆動量が前記判定基準値と等しくない場合には前記バルブ特性変更機構に異常が生じている旨の異常判定を行うことをその要旨とする。
【００１５】
アクチュエータの駆動量に対応してバルブ特性変更機構の制御軸が適切に変位しているときには、常に同じ駆動量だけアクチュエータを駆動したときにシャフト位置検出値が変化する。これに対して上記請求項１及び請求項２に記載の発明では、シャフト位置検出値が変化するときの駆動量を予め判定基準値として記憶させてシャフト位置検出値の変化とアクチュエータの駆動量の変化とを対応付けている。そのため、上記のようにシャフト位置検出値が一段分変化したときの駆動量と記憶された判定基準値とが対応しているか否かを監視することにより、アクチュエータの駆動量に対応して制御軸が適切に変位しているか否かを的確に判定することができる。要するに上記請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、制御軸の変位に伴って出力信号が階段状に変化するシャフト位置検出センサを用いて、アクチュエータの駆動に伴ってバルブ特性変更機構が動作しているか否かのみならず、バルブ特性変更機構がアクチュエータの駆動量に対応して適切に動作しているか否かを判定することができるようになる。
また、駆動量検出手段によって検出される駆動量が判定基準値を跨いで変化するときに、その直前におけるシャフト位置検出値の値とその直後におけるシャフト位置検出値の値が異なっている場合、すなわち駆動量が判定基準値を跨いで変化するときにシャフト位置検出値が変化する場合には、シャフト位置検出値が変化するときの駆動量と判定基準値とが対応していることが推定される。そのため、これに基づいてバルブ特性変更機構が正常に動作している旨の正常判定を行うことができる。一方で、検出される駆動量が判定基準値を跨いで変化するときにシャフト位置検出値が変化しない場合には、シャフト位置検出値が変化するときの駆動量と判定基準値とが対応していないことが推定される。そのため、これに基づいてバルブ特性変更機構に異常が生じている旨の異常判定を行うことができる。
【００１６】
これにより、具体的には上記請求項１に記載の発明によるように駆動量検出手段によって検出される駆動量が判定基準値を跨いで変化するときにシャフト位置検出値が変化するか否かを監視することにより、その結果に基づいてバルブ特性変更機構が正常に動作しているか否かを判定することができるようになる。
【００１７】
また、シャフト位置検出値が変化したときの駆動量が判定基準値と等しい場合には、シャフト位置検出値が変化するときの駆動量と判定基準値とが対応しているため、これに基づいてバルブ特性変更機構が正常に動作している旨の正常判定を行うことができる。一方で、シャフト位置検出値が変化したときの駆動量が判定基準値と等しくない場合には、シャフト位置検出値が変化するときの駆動量と判定基準値とが対応していないため、これに基づいてバルブ特性変更機構に異常が生じている旨の異常判定を行うことができる。要するに上記請求項２に記載の発明によるようにシャフト位置検出値が変化したときに駆動量検出手段によって検出される駆動量が判定基準値と等しいか否かを監視し、この結果に基づいてバルブ特性変更機構が正常に動作しているか否かを判定することもできる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、前記制御軸を一方向に駆動して前記シャフト位置検出値が変化するときの前記駆動量を実際に検出し、こうして検出された駆動量が前記判定基準値として記憶される請求項１又は請求項２に記載のバルブ特性変更機構の異常判定装置である。
【００１９】
シャフト位置検出値が変化するときの駆動量は、シャフト位置検出センサの取り付け公差、すなわちシャフト位置検出センサの取り付け位置のばらつき等に起因して装置毎にばらつく可能性がある。こうしたばらつきが存在すると、シャフト位置検出値が変化するときの駆動量と判定基準値との対応関係に基づく判定結果が装置毎にばらつき、その信頼性が低下することとなる。これに対して上記請求項３に記載の発明にあっては、制御軸を一方向に変位させてシャフト位置検出値が変化するときの駆動量を実際に検出し、こうして実際に検出された駆動量を判定基準値として記憶するようにしている。そのため、装置毎に適切な判定基準値を設定することができるようになり、シャフト位置検出センサの取り付け公差等に起因してシャフト位置検出値が変化するときの駆動量が装置毎にばらついている場合であっても、これに起因して判定結果の信頼性が低下してしまうことを抑制することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、前記制御軸を一方向に変位させて前記シャフト位置検出値が変化するときの前記駆動量を少なくとも１つ実際に検出し、こうして検出された駆動量が前記判定基準値として記憶されるとともに、こうして実際に検出された駆動量から取得した判定基準値に基づいてその他の判定基準値が算出される請求項３に記載のバルブ特性変更機構の異常判定装置である。
【００２１】
また、シャフト位置検出センサの出力特性を事前に把握しておけば、上記請求項４に記載の発明のように実際に検出した駆動量に基づいて少なくとも１つの判定基準値を取得すれば、これに基づいて他の判定基準値を算出することができる。こうした構成によれば、全ての判定基準値を実際に検出した値に基づいて設定する場合と比較して容易な方法によって適切な判定基準値を設定することができるようになる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載のバルブ特性変更機構の異常判定装置において、前記制御軸を一方向に変位させて前記判定基準値を記憶した後、同制御軸を機械的な可動限界位置まで駆動して同制御軸が前記可動限界位置で停止したときに検出されている駆動量に基づいて同駆動量を補正する基準位置学習処理を実行し、同基準位置学習処理を通じて前記駆動量を補正するとともに、このときの補正量に基づいて前記判定基準値を補正することをその要旨とする。
【００２３】
上記構成によれば、基準位置学習処理を実行することにより制御軸の可動限界位置を基準にして正確な駆動量を学習することができる。また、こうして補正された正確な駆動量に対応するように判定基準値が補正されるようになるため、バルブ特性変更機構が正常に動作しているか否かをより正確に判定す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】
【００２４】
（第１の実施形態）
以下、この発明にかかるバルブ特性変更機構の異常判定装置を、バルブ特性変更機構を搭載した内燃機関の電子制御装置として具体化した第１の実施形態について、図１〜８を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態にかかる内燃機関の動弁機構の構成を示す断面図である。図１に示されるようにこの内燃機関の機関本体１は、シリンダブロック１０とシリンダヘッド２０とを組み合わせることにより構成されている。シリンダブロック１０に形成されたシリンダ１１には、ピストン１２が摺動可能に収容されている。シリンダブロック１０の上部にはシリンダヘッド２０が組み付けられ、シリンダ１１の内周面、ピストン１２の上面及びシリンダヘッド２０の下面によって燃焼室１３が区画形成されている。
【００２６】
シリンダヘッド２０には、燃焼室１３と連通する吸気ポート２１及び排気ポート２２が形成されている。吸気ポート２１は図示しない吸気マニホルドと接続されて吸気通路３０の一部を構成している。また、排気ポート２２は、図示しない排気マニホルドと接続されて排気通路４０の一部を構成している。
【００２７】
図１に示されるようにシリンダヘッド２０には、吸気通路３０と燃焼室１３とを連通・遮断する吸気バルブ３１と、排気通路４０と燃焼室１３とを連通・遮断する排気バルブ４１とが設けられている。各バルブ３１，４１にはリテーナ２３が固定されるとともに、シリンダヘッド２０とこれらリテーナ２３との間にはバルブスプリング２４が設けられている。これにより各バルブ３１，４１はバルブスプリング２４の付勢力によって閉弁方向に付勢されている。
【００２８】
また、シリンダヘッド２０の内部には、各バルブ３１，４１に対応してラッシュアジャスタ２５が設けられている。そして、このラッシュアジャスタ２５と各バルブ３１，４１との間にはロッカアーム２６が架設されている。図１に示されるようにこのロッカアーム２６は、その一端がラッシュアジャスタ２５に支持されるとともに、他端が各バルブ３１，４１の基端部に当接されている。
【００２９】
更に、シリンダヘッド２０には、各バルブ３１，４１を駆動する吸気カムシャフト３２及び排気カムシャフト４２がそれぞれ回動可能に支持されている。吸気カムシャフト３２には吸気カム３２ａが形成されており、排気カムシャフト４２には排気カム４２ａが形成されている。排気カム４２ａの外周面は、排気バルブ４１に当接しているロッカアーム２６のローラ２６ａに当接されている。これにより、機関運転時に図１に矢印で示されているように排気カムシャフト４２が回転すると、排気カム４２ａの作用によりロッカアーム２６がラッシュアジャスタ２５によって支持された部分を支点として揺動する。その結果、排気バルブ４１がロッカアーム２６によって開弁方向にリフトされるようになる。
【００３０】
一方、吸気カム３２ａと、吸気バルブ３１に当接しているロッカアーム２６との間にはバルブ特性変更機構３００が設けられている。このバルブ特性変更機構３００は入力アーム３１１と出力アーム３２１とを有しており、これら入力アーム３１１及び出力アーム３２１はシリンダヘッド２０に固定された支持パイプ３３０を中心に揺動可能に支持されている。ロッカアーム２６は、バルブスプリング２４の付勢力によって出力アーム３２１側に付勢され、同ロッカアーム２６の中間部分に設けられたローラ２６ａが出力アーム３２１の外周面に当接されている。
【００３１】
また、バルブ特性変更機構３００の外周面には凸部３１３が設けられており、この凸部３１３がシリンダヘッド２０内に固定されたスプリング５０の付勢力により図１に矢印Ｗ１で示されているように付勢されている。これにより、バルブ特性変更機構３００は、支持パイプ３３０を中心に矢印Ｗ１で示される方向に付勢され、入力アーム３１１の先端に設けられたローラ３１１ａが吸気カム３２ａの外周面に当接している。したがって機関運転時に図１に矢印で示されるように吸気カム３２ａが回転すると、吸気カム３２ａの作用によりバルブ特性変更機構３００は支持パイプ３３０を中心に揺動するようになる。そして、出力アーム３２１の作用によりロッカアーム２６がラッシュアジャスタ２５によって支持されている部分を支点として揺動する。その結果、吸気バルブ３１はロッカアーム２６によって開弁方向にリフトされるようになる。
【００３２】
また、支持パイプ３３０には、その軸方向に沿って移動可能に制御軸３４０が挿入されている。バルブ特性変更機構３００は、この制御軸３４０を軸方向に変位させることにより、支持パイプ３３０を中心とした入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差、即ち図１に示される角度θを変更することができるようになっている。
【００３３】
次に、図２を参照してバルブ特性変更機構３００の構成について更に詳しく説明する。尚、図２はバルブ特性変更機構３００の内部構造を示す破断斜視図である。シリンダヘッド２０に固定された支持パイプ３３０の内部には、図２に示されるように制御軸３４０が軸方向に移動可能に挿入されている。また、支持パイプ３３０には円筒状のスライダ３５０が軸方向に移動可能に外嵌されている。
【００３４】
この円筒状のスライダ３５０の内壁には、その周方向に沿って延伸する溝３５３が形成されている。そして、この溝３５３には制御軸３４０に形成された凹部（図示略）にその基端部が挿入された係止ピン３４１が嵌合されている。また、支持パイプ３３０の管壁にはその軸方向に延伸する長孔３３１が形成されており、係止ピン３４１はこの長孔３３１を通じてスライダ３５０の溝３５３に係止されている。これにより、スライダ３５０は支持パイプ３３０及び制御軸３４０を中心に自由に揺動し、且つ制御軸３４０の軸方向の変位に連動して移動するようになっている。
【００３５】
また、スライダ３５０の外周面には、その中央部分にヘリカルスプライン３５１が形成されるとともに、その両端部分にヘリカルスプライン３５１と歯すじが逆向きに傾斜するヘリカルスプライン３５２が形成されている。このスライダ３５０には、図２に示されるように入力部３１０と、これを挟むように配設される一対の出力部３２０とが外嵌されている。入力部３１０の内周面には、ヘリカルスプライン３１２が形成されており、このヘリカルスプライン３１２がスライダ３５０のヘリカルスプライン３５１と噛合している。また、入力部３１０の外周面には、制御軸３４０の径方向に突出する一対の入力アーム３１１が形成されており、これら一対の入力アーム３１１の間にはローラ３１１ａが回動自在に支持されている。
【００３６】
一方、一対の出力部３２０の内周面にはヘリカルスプライン３２２が形成されており、このヘリカルスプライン３２２がスライダ３５０のヘリカルスプライン３５２とそれぞれ噛合している。また、出力部３２０の外周面には、制御軸３４０の径方向に突出する出力アーム３２１がそれぞれ形成されている。
【００３７】
このように形成されたバルブ特性変更機構３００にあっては、制御軸３４０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３５０が軸方向に変位する。スライダ３５０の外周面に形成されたヘリカルスプライン３５１，３５２はその歯すじの進行方向がそれぞれ異なり、入力部３１０及び出力部３２０の内周面に形成されたヘリカルスプライン３１２，３２２とそれぞれ噛合されている。そのため、スライダ３５０がその軸方向に変位すると、入力部３１０と出力部３２０はそれぞれ逆の方向に回動する。その結果、入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が変更され、吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間が変更される。具体的には、図２示される矢印Ｈｉ方向に制御軸３４０を変位させると、制御軸３４０とともにスライダ３５０がＨｉ方向に移動する。それに伴って入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差、即ち図１における角度θが大きくなり、吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間が大きくなる。一方、図２に示される矢印Ｌｏ方向に制御軸３４０を変位させると、制御軸３４０とともにスライダ３５０がＬｏ方向に移動するのに伴って入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が小さくなり、吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間が小さくなる。
【００３８】
本実施形態にかかる内燃機関にあっては、機関運転中にバルブ特性変更機構３００によって吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間を変更することにより吸入空気量ＧＡを調量する。
【００３９】
次に、上記のようなバルブ特性変更機構３００の制御軸３４０をその軸方向に変位させるためのアクチュエータ、及びそのアクチュエータの制御態様ついて、図３〜５を参照して説明する。尚、図３はバルブ特性変更機構３００と、これを駆動するアクチュエータ２００、更にアクチュエータ２００を制御する電子制御装置１００の概略構成を示す模式図である。
【００４０】
図３に示されるように、アクチュエータ２００は、モータ２１０と、モータ２１０の回転運動を出力軸２２１の軸方向の直線運動に変換する運動変換機構２２０とを含んで構成されている。バルブ特性変更機構３００の制御軸３４０は、その先端部がアクチュエータ２００の出力軸２２１と留め具２２２によって連結されている。これにより、モータ２１０を所定の範囲、例えば１０回転分の回転角範囲（０〜３６００°）内で回転させることにより、モータ２１０の回転運動が運動変換機構２２０の出力軸２２１を通じて直線運動に変換されて制御軸３４０に入力され、制御軸３４０が軸方向に変位してバルブ特性変更機構３００が駆動されるようになる。因みに、モータ２１０を正回転させると、制御軸３４０は、図３の矢印Ｈｉ方向に移動し、上述したようにバルブ特性変更機構３００の入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が大きくなる。一方、モータ２１０を逆回転させると、制御軸３４０は図３の矢印Ｌｏ方向に移動し、入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が小さくなる。
【００４１】
尚、制御軸３４０の矢印Ｈｉ方向への移動及び矢印Ｌｏ方向への移動は、制御軸３４０に設けられた図示しないストッパによって所定の範囲で規制されるようになっており、このストッパがシリンダヘッド２０の一部に当接する位置が制御軸３４０の可動限界位置となっている。
【００４２】
このようにアクチュエータ２００を駆動して制御軸３４０をその軸方向に変位させることにより吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間は、制御軸３４０の軸方向の位置に対応して変化するようになっている。尚、制御軸３４０の軸方向の位置は、アクチュエータ２００の駆動量、より詳しくはモータ２１０の回転角に対応して変化する。
【００４３】
図３の左側に示されるようにモータ２１０には、アクチュエータ２００の駆動量を検出する駆動量検出手段として２つの回転角センサＳ１，Ｓ２が設けられている。各回転角センサＳ１，Ｓ２は、モータ２１０の回転時にモータ２１０のロータと一体回転する４８極の多極マグネットの磁束変化に応じて、図４（ａ）及び（ｂ）に示されるようにパルス状の信号、即ちハイ信号「Ｈ」とロー信号「Ｌ」とを交互に出力する。尚、図４はモータ２１０の回転に伴う回転角センサＳ１，Ｓ２の信号と、変位カウント値ＣＰ及び回転角カウント値ＣＲの遷移態様を示すタイミングチャートである。
【００４４】
また、各回転角センサＳ１，Ｓ２からのパルス信号は、互いに位相をずらした状態で出力されるようになっている。尚、各回転角センサＳ１，Ｓ２から出力される各パルス信号のエッジは、モータ２１０の７．５°回転毎に発生するようになっている。また、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、モータ２１０の３．７５°回転分だけ位相をずらして発生するようになっている。したがって、回転角センサＳ１からのパルス信号のエッジと回転角センサＳ２からのパルス信号のエッジとの間隔は３．７５°となっている。
【００４５】
図３に示されるように各回転角センサＳ１，Ｓ２から出力されるパルス信号は内燃機関を統括的に制御する電子制御装置１００に取り込まれる。そして、電子制御装置１００はこれらの信号に基づいてモータ２１０を制御する。この電子制御装置１００は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、記憶データを書き換え可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ等の各種メモリを備えている。
【００４６】
電子制御装置１００には、運転者のアクセルペダルの踏み込み量（アクセル操作量ＡＣＣＰ）を検出するアクセルセンサ１１１、吸気通路３０を通じて燃焼室１３に吸入される空気の量、即ち吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ１１２、機関回転速度ＮＥを検出するクランク角センサ１１３、吸気カムシャフト３２の回転位相を検出するカムポジションセンサ１１４、機関冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ１１５等が接続されている。そして、電子制御装置１００には上記回転角センサＳ１，Ｓ２からのパルス信号に加えて、これら各種センサ１１１〜１１５からの信号が取り込まれる。
【００４７】
また、本実施形態の電子制御装置１００には、制御軸３４０の軸方向の位置を検出するシャフト位置検出センサ１２０が接続されている。このシャフト位置検出センサ１２０は、図３の中央に示されるようにリンク部材１２１を介してバルブ特性変更機構３００の制御軸３４０に連結されている。これにより、制御軸３４０の軸方向の直線運動は、リンク部材１２１を介して回転運動に変換され、シャフト位置検出センサ１２０に入力される。シャフト位置検出センサ１２０は、入力された回転運動によってその入力軸が回転し、その回転角の変化に対応してその大きさが階段状に変化する信号を出力するロータリエンコーダからなり、制御軸３４０の軸方向の位置に対応して所定量ΔＶずつ変化するシャフト位置検出値Ｖを出力する。尚、本実施形態にかかる内燃機関にあっては、制御軸３４０が吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間を大きくするＨｉ側に駆動されるほどシャフト位置検出値Ｖの値が大きくなる。
【００４８】
電子制御装置１００は、燃料噴射量や、点火時期の制御にかかる演算の他、バルブ特性変更機構３００の駆動、即ちモータ２１０の駆動にかかる各種演算処理を実行する。具体的には、回転角センサＳ１，Ｓ２からの信号に基づいてアクチュエータ２００の駆動量を検出する。そして、各種センサによって検出された信号に基づいて機関運転状態に適した目標駆動量を算出し、検出される駆動量がその目標駆動量と一致するように、モータ２１０の駆動量を制御する。このようにアクチュエータ２００を制御して吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間を精密に制御するためには、制御軸３４０の位置に対応するアクチュエータ２００の駆動量を正確に検出する必要がある。
【００４９】
次に、アクチュエータ２００の駆動量の検出方法を図４及び図５を併せ参照して詳しく説明する。
上述したように図４における（ａ），（ｂ）は、モータ２１０の回転時において、回転角センサＳ１，Ｓ２から出力されるパルス信号の出力パターンをそれぞれ示している。また、図４における（ｃ），（ｄ）は、モータ２１０の回転に伴う変位カウント値ＣＰ及び回転角カウント値ＣＲの遷移態様を示している。また、図５は各回転角センサＳ１，Ｓ２の信号と変位カウント値ＣＰの増減との関係を示す表である。
【００５０】
変位カウント値ＣＰは、内燃機関を始動する際のイグニッションスイッチのオン操作（ＩＧオン）後、モータ２１０がどれだけ回転したのかを表す積算回転角に対応している。また、回転角カウント値ＣＲは、基準の回転角を示す基準値ＣＲｓｔとこの変位カウント値ＣＰとに基づいて算出され、基準となる回転角からのモータ２１０の回転角、すなわち基準となる状態からのアクチュエータ２００の駆動量を表すものである。尚、基準値ＣＲｓｔは、前回の機関運転終了時の回転角カウント値ＣＲであり、機関運転終了時にその都度ＥＥＰＲＯＭに記憶される。
【００５１】
制御軸３４０の位置検出にあっては、まず各回転角センサＳ１，Ｓ２からのパルス信号の出力パターンに基づき、同パルス信号のエッジ毎に変位カウント値ＣＰが増減される。詳しくは、図５に示されるように、回転角センサ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あるいは立ち下がりエッジのどちらが生じているか、及び他方のセンサからハイ信号「Ｈ」あるいはロー信号「Ｌ」のどちらが出力されているかに応じて変位カウント値ＣＰに「＋１」あるいは「−１」が加算される。尚、同図５において、「↑」はパルス信号の立ち上がりエッジを表し、「↓」はパルス信号の立ち下がりエッジを表している。このようにして得られる変位カウント値ＣＰは、各回転角センサＳ１，Ｓ２からのパルス信号のエッジの数を計数した値となっている。
【００５２】
ここで、モータ２１０の正回転中であれば、図４（ｃ）に示されるように、変位カウント値ＣＰは、回転角センサＳ１，Ｓ２からのパルス信号のエッジ毎に「１」ずつ加算されて増加する。また、モータ２１０の逆回転中であれば、変位カウント値ＣＰは、上記エッジ毎に「１」ずつ減算されて減少する。尚、この変位カウント値ＣＰは、電子制御装置１００のＲＡＭに記憶されるため、図４（ｃ）に示されるようにイグニッションスイッチのオフ操作（ＩＧオフ）がなされ、ＲＡＭへの給電が停止されたときに「０」にリセットされる。
【００５３】
このようして変位カウント値ＣＰが算出されると、電子制御装置１００はＥＥＰＲＯＭに記憶されている基準値ＣＲｓｔと算出された変位カウント値ＣＰとに基づいて回転角カウント値ＣＲを算出する。具体的には、予めＥＥＰＲＯＭに記憶された基準値ＣＲｓｔに変位カウント値ＣＰを加算して得られる値が新たな回転角カウント値ＣＲとして算出される。このように回転角カウント値ＣＲが更新されることにより、アクチュエータ２００の駆動量が検出される。
【００５４】
これにより、図４（ｄ）に示されるようにモータ２１０の正回転中には、変位カウント値ＣＰの増大分に合わせて回転角カウント値ＣＲが増大する。一方、モータ２１０の逆回転中には、変位カウント値ＣＰの減少分に合わせて回転角カウント値ＣＲが減少する。
【００５５】
電子制御装置１００は、回転角カウント値ＣＲが算出されると、アクチュエータ２００の目標駆動量としての目標回転角カウント値ＣＲｐと回転角カウント値ＣＲとを比較する。そして、算出される回転角カウント値ＣＲが目標回転角カウント値ＣＲｐと一致するようにモータ２１０の駆動量を制御し、バルブ特性変更機構３００を制御する。
【００５６】
本実施形態の電子制御装置１００は、こうしたバルブ特性変更機構３００の駆動制御とあわせて、モータ２１０の駆動に伴いバルブ特性変更機構３００が正常に動作しているか否かを判定する異常判定処理を実行するようにしている。
【００５７】
以下、図６〜８を参照してこの異常判定処理について詳しく説明する。
図６は、異常判定処理に必要な判定基準値Ｘｎを学習する判定基準値学習処理における一連の処理の流れを示すフローチャートである。この処理はバルブ特性変更機構３００及びアクチュエータ２００が内燃機関に組み付けられた直後に実行される。
【００５８】
この処理が実行されると、電子制御装置１００は図６に示されるようにステップＳ１００においてアクチュエータ２００のモータ２１０を一方向に回転させてバルブ特性変更機構３００を一方向に駆動する。
【００５９】
そして、ステップＳ１１０において、シャフト位置検出値Ｖ及び回転角カウント値ＣＲを読み込む。こうしてシャフト位置検出値Ｖ及び回転角カウント値ＣＲを読み込むとステップＳ１２０へと進み、シャフト位置検出値Ｖが所定量ΔＶ以上変化したか否かを判定する。
【００６０】
ステップＳ１２０において、シャフト位置検出値ＶがΔＶ以上変化していない旨の判定がなされた場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）には、ステップＳ１００へと戻り、ステップＳ１００〜１２０を繰り返す。すなわち、シャフト位置検出値ＶがΔＶ以上変化するまでバルブ特性変更機構３００を一方向に駆動し続けながらシャフト位置検出値Ｖ及び回転角カウント値ＣＲを検出し続ける。
【００６１】
そして、ステップＳ１２０において、シャフト位置検出値ＶがΔＶ以上変化した旨の判定がなされた場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１３０へと進み、このときの回転角カウント値ＣＲを判定基準値Ｘｉとしてメモリに記憶する。すなわち、シャフト位置検出値Ｖの値が階段状に変化するときの閾値に対応する回転角カウント値ＣＲを判定基準値Ｘｉとしてメモリに記憶する。尚、ここで判定基準値Ｘｉの添え字「ｉ」は、判定基準値Ｘｉがシャフト位置検出値Ｖが変化するときの閾値にそれぞれ対応する複数の回転角カウント値ＣＲのうちの１つであり、小さい方から「ｉ」番目（ｉは正の整数）の判定基準値であることを示すものである。
【００６２】
こうしてステップＳ１３０において判定基準値Ｘｉを記憶すると、ステップＳ１４０において、シャフト位置検出センサ１２０の出力特性と判定基準値Ｘｉとに基づいて他の判定基準値Ｘｎを算出し、これらの判定基準値Ｘｎをメモリに記憶する。こうして全ての判定基準値Ｘｎを設定し、メモリに記憶すると電子制御装置１００はこの処理を終了する。
【００６３】
こうして判定基準値学習処理が終了すると、バルブ特性変更機構３００の制御軸３４０を可動限界位置まで駆動して回転角カウント値ＣＲを補正する基準位置学習処理が実行される。
【００６４】
具体的には、制御軸３４０を可動限界位置まで駆動してその駆動が停止したときの回転角カウント値ＣＲを基準位置における回転角カウント値として検出し、これに基づいて回転角カウント値ＣＲを補正する。例えば、可動限界位置における回転角カウント値が本来ならば「０」であるべきところが、このとき検出された回転角カウント値ＣＲが「２０」であったときには、補正値として「−２０」を設定する。そして、この補正値を回転角カウント値ＣＲに加算して回転角カウント値ＣＲのずれを解消する。
【００６５】
このときの補正値が「−２０」であった場合には、上述した判定基準値学習処理で設定された各判定基準値Ｘｎにも「−２０」を加算して、各判定基準値Ｘｎの値を補正後の回転角カウント値ＣＲに対応させる。
【００６６】
こうしてシャフト位置検出値Ｖが変化する際の閾値に対応する回転角カウント値ＣＲを判定基準値Ｘｎとして電子制御装置１００に記憶させることにより、制御軸３４０の変位に伴って変化するシャフト位置検出値Ｖの変化と、アクチュエータ２００の駆動量に対応して変化する回転角カウント値ＣＲとが対応付けられる。
【００６７】
本実施形態にかかる内燃機関にあっては、バルブ特性変更機構３００の駆動中にシャフト位置検出値Ｖが変化するときの回転角カウント値ＣＲと、記憶された判定基準値Ｘｎとが対応しているか否かを監視することにより、アクチュエータ２００の駆動量に対応して制御軸３４０が適切に変位しているか否かを判定する。
【００６８】
以下、図７及び図８を参照してこうしたバルブ特性変更機構３００の異常判定処理について詳しく説明する。尚、図７は本実施形態にかかる異常判定処理における一連の処理の流れを示すフローチャートである。この処理はバルブ特性変更機構３００の駆動中に電子制御装置１００によって所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００６９】
この処理が実行されると、電子制御装置１００はまずステップＳ２００においてシャフト位置検出値Ｖ及び回転角カウント値ＣＲの値を読み込む。そして、ステップＳ２１０において、回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化したか否かを判定する。すなわち、回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎより小さな値から判定基準値Ｘｎよりも大きな値へと変化したか否か、または回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎよりも大きな値から判定基準値Ｘｎよりも小さな値へと変化したか否かを判定する。
【００７０】
ステップＳ２１０において、回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化していない旨の判定がなされた場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）には、この処理を一旦終了する。
【００７１】
一方、ステップＳ２１０において、回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化した旨の判定がなされた場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）には、ステップＳ２２０へと進み、このときシャフト位置検出値Ｖが所定量ΔＶ以上変化したか否かを判定する。すなわち、回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化する直前のシャフト位置検出値Ｖと回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化した直後のシャフト位置検出値Ｖとを比較してこれらの値の差がΔＶ以上であるか否かを判定する。
【００７２】
ステップＳ２２０において、回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化したときにシャフト位置検出値ＶがΔＶ以上変化した旨の判定がなされた場合（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）には、ステップＳ２３０へと進み、バルブ特性変更機構３００がアクチュエータ２００の駆動に伴って正常に動作している旨の正常判定を行う。電子制御装置１００は、こうして正常判定を行うとこの処理を一旦終了する。
【００７３】
一方で、ステップＳ２２０において、回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化したときにシャフト位置検出値ＶがΔＶ以上変化していない旨の判定がなされた場合（ステップＳ２２０：ＮＯ）には、ステップＳ２４０へと進み、バルブ特性変更機構３００に異常が生じている旨の異常判定を行う。そして異常判定が行われた場合には、電子制御装置１００は、異常の発生を運転者に報知する警告灯を点灯させる、バルブ特性変更機構３００の駆動を禁止する等の異常時制御を実行する。
【００７４】
図８を参照して本実施形態の異常判定処理による作用を説明する。図８に示されるようにバルブ特性変更機構３００の制御軸３４０の変位に伴って、シャフト位置検出値Ｖの値は所定量ΔＶずつ階段状に変化する。上述したように本実施形態の電子制御装置１００には、バルブ特性変更機構３００の組み付け後に実行される判定基準値学習処理を通じて、シャフト位置検出値Ｖが変化するときの閾値に対応する回転角カウント値ＣＲの値が判定基準値Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３として予め記憶されている。
【００７５】
そして本実施形態の異常判定処理にあっては、アクチュエータ２００の駆動に伴って回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３を跨いで変化するときにシャフト位置検出値Ｖの値がΔＶ以上変化するか否かを監視している。
【００７６】
そのため、図８に実線で示されるようにアクチュエータ２００の駆動に伴いバルブ特性変更機構３００が正常に動作しているときには、例えば回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘ２を跨いで変化するときにシャフト位置検出値ＶがＶ１からＶ２、またはＶ２からＶ１へとΔＶだけ変化するようになり、これに基づいて正常判定がなされるようになる。
【００７７】
一方で、例えば、アクチュエータ２００の運動変換機構２２０を構成するギアの摩耗等に起因して図８に一点鎖線で示されるように制御軸３４０の変位量に対する回転角カウント値ＣＲの変化量が減少してしまっているときには、回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘ２を跨いで変化するときにシャフト位置検出値ＶがＶ２のまま変化しない。そのため、この場合にはこれに基づいて異常判定がなされるようになる。
【００７８】
また、回転角センサＳ１，Ｓ２の誤検出等により、図８に二点鎖線で示されるように途中で回転角カウント値ＣＲが変化してしまい、回転角カウント値ＣＲの変化量が制御軸３４０の変位量に対応していないときにも、回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘ２を跨いで変化するときにシャフト位置検出値ＶがＶ２のまま変化しない。そのため、こうした場合にもこれに基づいて異常判定がなされるようになる。
【００７９】
以上説明した第１の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）アクチュエータ２００の駆動量に対応してバルブ特性変更機構３００の制御軸３４０が適切に変位しているときには、常に同じ駆動量だけアクチュエータ２００を駆動したときにシャフト位置検出値Ｖが変化する。本実施形態では、シャフト位置検出値Ｖが変化するときの回転角カウント値ＣＲを予め判定基準値Ｘｎとして電子制御装置１００に記憶させてシャフト位置検出値Ｖの変化と回転角カウント値ＣＲの変化とを対応付けている。そのため、上記のようにシャフト位置検出値Ｖが変化するときの回転角カウント値ＣＲと、記憶された判定基準値Ｘｎとが対応しているか否かを監視することにより、アクチュエータ２００の駆動量に対応して制御軸３４０が適切に変位しているか否かを的確に判定することができる。要するに上記実施形態によれば、制御軸３４０の変位に伴って出力信号が階段状に変化するシャフト位置検出センサ１２０を用いて、アクチュエータ２００の駆動に伴ってバルブ特性変更機構３００が動作しているか否かのみならず、バルブ特性変更機構３００がアクチュエータ２００の駆動量に対応して適切に動作しているか否かを判定することができるようになる。
【００８０】
（２）回転角センサＳ１，Ｓ２によって検出される回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化するときに、その直前におけるシャフト位置検出値Ｖの値とその直後におけるシャフト位置検出値Ｖの値との差がΔＶ以上の場合、すなわち回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化するときにシャフト位置検出値Ｖが変化する場合には、シャフト位置検出値Ｖが変化するときの回転角カウント値ＣＲと判定基準値Ｘｎとが対応していることが推定される。そのため、これに基づいてバルブ特性変更機構３００が正常に動作している旨の正常判定を行うことができる。一方で、検出される回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化するときにシャフト位置検出値Ｖが変化しない場合には、シャフト位置検出値Ｖが変化するときの回転角カウント値ＣＲと判定基準値Ｘｎとが対応していないことが推定される。そのため、これに基づいてバルブ特性変更機構３００に異常が生じている旨の異常判定を行うことができる。
【００８１】
すなわち、上記第１の実施形態によるように回転角センサＳ１，Ｓ２によって検出される回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化するときにシャフト位置検出値Ｖが変化するか否かを監視することにより、その結果に基づいてバルブ特性変更機構３００が正常に動作しているか否かを判定することができるようになる。
【００８２】
（３）シャフト位置検出値Ｖが変化するときの回転角カウント値ＣＲは、シャフト位置検出センサ１２０の取り付け公差、すなわちシャフト位置検出センサ１２０の取り付け位置のばらつき等に起因して装置毎にばらつく可能性がある。こうしたばらつきが存在すると、シャフト位置検出値Ｖが変化するときの回転角カウント値ＣＲと判定基準値Ｘｎとの対応関係に基づく判定結果が装置毎にばらつき、その信頼性が低下することとなる。これに対して本実施形態にあっては、判定基準値学習処理を実行し、制御軸３４０を一方向に変位させてシャフト位置検出値Ｖが変化するときの回転角カウント値ＣＲを実際に検出し、こうして実際に検出された回転角カウント値ＣＲを判定基準値Ｘｉとして記憶するようにしている。そのため、装置毎に適切な判定基準値Ｘｉを設定することができるようになり、シャフト位置検出センサ１２０の取り付け公差等に起因してシャフト位置検出値Ｖが変化するときの回転角カウント値ＣＲが装置毎にばらついている場合であってもこれに起因して判定結果の信頼性が低下してしまうことを抑制することができる。
【００８３】
（４）また、シャフト位置検出センサ１２０の出力特性を事前に把握しておけば、上記第１の実施形態のように実際に検出した回転角カウント値ＣＲに基づいて少なくとも１つの判定基準値Ｘｉを取得すれば、これに基づいて他の判定基準値Ｘｎを算出することができる。こうした構成によれば、全ての判定基準値Ｘｎを実際に検出した値に基づいて設定する場合と比較して容易な方法によって適切な判定基準値Ｘｎを設定することができるようになる。
【００８４】
（５）判定基準値学習処理の実行後、基準位置学習処理を実行することにより制御軸３４０の可動限界位置を基準にして正確な回転角カウント値ＣＲを学習することができる。また、こうして補正された正確な回転角カウント値ＣＲに対応するように判定基準値Ｘｎが補正されるようになるため、バルブ特性変更機構３００が正常に動作しているか否かをより正確に判定することができるようになる。
【００８５】
尚、上記第１の実施形態は、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。
・上記第１の実施形態では、回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化したときにシャフト位置検出値Ｖが変化するか否かを監視して、その結果に基づいて異常判定を行う構成を例示した。これに加えて、更に回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化していないときにシャフト位置検出値Ｖが変化するか否かを監視して異常判定を行う構成を採用することもできる。
【００８６】
具体的には、上記第１の実施形態における異常判定処理の一部を変更し、図９に示されるような異常判定処理を採用することができる。この異常判定処理にあっては、ステップＳ２１０において、回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化した旨の判定がなされた場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）には、上記第１の実施形態と同様にステップＳ２２０へと進み、シャフト位置検出値Ｖが所定量ΔＶ以上変化したか否かに基づいて異常判定を行う。一方で、ステップＳ２１０において、回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化していない旨の判定がなされた場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）には、ステップＳ２２５へと進み、シャフト位置検出値Ｖが所定量ΔＶ以上変化したか否かを判定する。
【００８７】
そして、ステップＳ２２５においてシャフト位置検出値ＶがΔＶ以上変化していない旨の判定がなされた場合（ステップＳ２２５：ＮＯ）にはステップＳ２３０へと進み、正常判定を行う。一方で、ステップＳ２２５において、シャフト位置検出値ＶがΔＶ以上変化した旨の判定がなされた場合（ステップＳ２２５：ＹＥＳ）、すなわち回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化していないのにも関わらずシャフト位置検出値Ｖが変化した旨の判定がなされた場合には、ステップＳ２４０へと進み異常判定を行う。
【００８８】
このように回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化していないのにも関わらず、シャフト位置検出値Ｖが変化した場合には、制御軸３４０の変位がアクチュエータ２００の駆動量に対応していないと判定することができるため、これに基づいて異常判定を行うことができる。
【００８９】
・また、回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化していないときにシャフト位置検出値ＶがΔＶ以上変化するか否かのみを監視し、この結果に基づいて異常判定を行う構成を採用することもできる。
【００９０】
具体的には、図１０に示されるように図９を参照して説明した異常判定処理におけるステップＳ２２０を省略し、ステップＳ２１０において回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化した旨の判定がなされた場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）には、この処理を一旦終了する。
【００９１】
一方で、ステップＳ２１０において、回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化していない旨の判定がなされた場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）には、ステップＳ２２５へと進み、このときにシャフト位置検出値ＶがΔＶ以上変化したか否かを判定する。
【００９２】
そして、ステップＳ２２５において、シャフト位置検出値ＶがΔＶ以上変化していない旨の判定がなされた場合（ステップＳ２２５：ＮＯ）にはステップＳ２３０へと進み、正常判定を行う。一方で、ステップＳ２２５において、シャフト位置検出値ＶがΔＶ以上変化した旨の判定がなされた場合（ステップＳ２２５：ＹＥＳ）、すなわち回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎを跨いで変化していないのにも関わらずシャフト位置検出値Ｖが変化した旨の判定がなされた場合には、ステップＳ２４０へと進み異常判定を行う。
【００９３】
こうした構成を採用した場合であっても、シャフト位置検出値Ｖの変化と回転角カウント値ＣＲの変化との対応関係に基づいてバルブ特性変更機構３００の異常判定を行うことができる。
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかるバルブ特性変更機構の異常判定装置を、バルブ特性変更機構を搭載した内燃機関の電子制御装置として具体化した第２の実施形態について図１１及び図１２を参照して説明する。尚、第１の実施形態と本実施形態とは、異常判定処理の内容のみが異なるものであるため、各実施形態において同様の構成及び同様の処理には同一の符号を付すことにより説明を省略し、以下では第１の実施形態と第２の実施形態との相違点を中心に説明を行う。
【００９４】
図１１は本実施形態の異常判定処理における一連の処理の流れを示すフローチャートである。この処理はバルブ特性変更機構３００の駆動中に電子制御装置１００によって所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００９５】
この処理が実行されると、電子制御装置１００はまずステップＳ３００においてシャフト位置検出値Ｖ及び回転角カウント値ＣＲの値を読み込む。そして、ステップＳ３１０において、シャフト位置検出値Ｖが所定量ΔＶ以上変化したか否かを判定する。すなわち、前回の制御周期におけるシャフト位置検出値Ｖと今回の制御周期におけるシャフト位置検出値Ｖとを比較してこれらの差がΔＶ以上であるか否かを判定する。
【００９６】
ステップＳ３１０において、シャフト位置検出値ＶがΔＶ以上変化していない旨の判定がなされた場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）には、この処理を一旦終了する。
一方で、ステップＳ３１０において、シャフト位置検出値Ｖが所定量ΔＶ以上変化した旨の判定がなされた場合（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）には、ステップＳ３２０へと進み、ステップＳ３２０において、このときの回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎと等しいか否かを判定する。具体的には回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎよりも所定量αだけ小さいＸｎ−αと判定基準値Ｘｎよりも所定量αだけ大きいＸｎ＋αの間にあるか否かを判定し、これに基づいて回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎと等しいか否かを判定する。すなわち、回転角カウント値ＣＲがＸｎ−αからＸｎ＋αまでの範囲内にある場合には、シャフト位置検出値Ｖが変化したときの回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎと等しい旨の判定がなされる。一方で、回転角カウント値ＣＲがＸｎ−αからＸｎ＋αまでの範囲内にない場合には、シャフト位置検出値Ｖが変化したときの回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎと等しくない旨の判定がなされる。
【００９７】
ステップＳ３２０において、回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎと等しい旨の判定がなされた場合（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）には、ステップＳ３３０へと進み、バルブ特性変更機構３００がアクチュエータ２００の駆動に伴って正常に動作している旨の正常判定を行う。電子制御装置１００はこうして正常判定を行うとこの処理を一旦終了する。
【００９８】
一方で、ステップＳ３２０において、回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎと等しくない旨の判定がなされた場合（ステップＳ３２０：ＮＯ）には、ステップＳ３４０へと進み、バルブ特性変更機構３００に異常が生じている旨の異常判定を行う。電子制御装置１００は、こうして異常判定が行われた場合には、異常の発生を運転者に報知する警告灯を点灯させる、バルブ特性変更機構３００の駆動を禁止する等の異常時制御を実行する。
【００９９】
図１２を参照して本実施形態の異常判定処理による作用を説明する。本実施形態の異常判定処理にあっては、アクチュエータ２００の駆動に伴ってシャフト位置検出値Ｖが所定量ΔＶ以上変化したときに検出される回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎと等しいか否かを監視している。
【０１００】
そのため、図１２に実線で示されるようにアクチュエータ２００の駆動に伴いバルブ特性変更機構３００が正常に動作しているときには、例えば、制御軸３４０の変位に伴ってシャフト位置検出値Ｖの値がＶ２からＶ３またはＶ３からＶ２にΔＶだけ変化したときに検出される回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘ２と等しい値となる。そのため、こうした場合にはこれに基づいて正常判定がなされるようになる。
【０１０１】
一方で、例えば、アクチュエータ２００の運動変換機構２２０を構成するギアの摩耗等に起因して図１２に一点鎖線で示されるように制御軸３４０の変位量に対する回転角カウント値ＣＲの変化量が減少してしまっているときには、シャフト位置検出値ＶがＶ２からＶ３またはＶ３からＶ２にΔＶだけ変化したときに検出される回転角カウント値ＣＲがいずれの判定基準値とも異なる値となる。そのため、こうした場合にはこれに基づいて異常判定がなされるようになる。
【０１０２】
また、回転角センサの誤検出等により、図１２に二点鎖線で示されるように途中で回転角カウント値ＣＲが変化してしまい、回転角カウント値ＣＲの変化量が制御軸３４０の変位量に対応していないときにも、シャフト位置検出値ＶがＶ２からＶ３またはＶ３からＶ２にΔＶだけ変化したときに検出される回転角カウント値ＣＲがいずれの判定基準値とも異なる値となる。そのため、こうした場合にもこれに基づいて異常判定がなされるようになる。
【０１０３】
以上説明した第２の実施形態によれば、上記第１の実施形態における（１），（３）〜（５）の効果と同様の効果とともに、以下の効果が得られるようになる。
（１）シャフト位置検出値Ｖが変化したときの回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎと等しい場合には、シャフト位置検出値Ｖが変化するときの回転角カウント値ＣＲと判定基準値Ｘｎとが対応しているため、これに基づいてバルブ特性変更機構３００が正常に動作している旨の正常判定を行うことができる。一方で、シャフト位置検出値Ｖが変化したときの回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎと等しくない場合には、シャフト位置検出値Ｖが変化するときの回転角カウント値ＣＲと判定基準値Ｘｎとが対応していないため、これに基づいてバルブ特性変更機構３００に異常が生じている旨の異常判定を行うことができる。要するに上記第２の実施形態によるようにシャフト位置検出値Ｖが変化したときに回転角センサＳ１，Ｓ２によって検出される回転角カウント値ＣＲが判定基準値Ｘｎと等しいか否かを監視することにより、この結果に基づいてバルブ特性変更機構３００が正常に動作しているか否かを判定することができる。
【０１０４】
尚、上記第１及び第２の実施形態は、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。
・判定基準値学習処理において、１つの判定基準値Ｘｉを実際に検出し、この判定基準値Ｘｉに基づいてその他の判定基準値Ｘｎを算出する構成を示したが、全ての判定基準値Ｘｎを実際に検出した値に基づいて設定する構成を採用することもできる。
【０１０５】
・また、判定基準値学習処理を省略して予め決められた判定基準値Ｘｎにおいてシャフト位置検出値Ｖが変化するようにシャフト位置検出センサ１２０を取り付けるようにする構成を採用することもできる。すなわち、少なくともシャフト位置検出値Ｖが変化するときの回転角カウント値ＣＲと、判定基準値Ｘｎとを予め対応させておけば、これらの値が互いに対応した状態で変化するか否かを監視することにより異常判定を行うことができる。
【０１０６】
・駆動量検出手段として回転角センサＳ１，Ｓ２を設け、アクチュエータ２００の駆動量を回転角カウント値ＣＲとして検出する構成を示したが、これはアクチュエータ２００の駆動量を検出する駆動量検出手段の一例であり、駆動量検出手段の構成はこうした構成に限定されるものではない。すなわち、駆動量検出手段の構成は適宜変更することができる。
【０１０７】
・吸気バルブ３１の最大リフト量及びリフト期間を変更するバルブ特性変更機構３００の異常判定装置として本願発明にかかるバルブ特性変更機構の異常判定装置を適用する構成を例示した。これに対して本願発明にかかるバルブ特性変更機構の異常判定装置は、排気バルブ４１の最大リフト量及びリフト期間を変更するバルブ特性変更機構に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかる内燃機関の動弁機構の構成を示す断面図。
【図２】同実施形態にかかるバルブ特性変更機構の破断斜視図。
【図３】同実施形態にかかるバルブ特性変更機構とこれを駆動するアクチュエータ、同アクチュエータを制御する電子制御装置の概略構成を示す模式図。
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）はモータの回転に伴う回転角センサの出力信号と、変位カウント値及び回転角カウント値の遷移態様を示すタイミングチャート。
【図５】同実施形態にかかる回転角センサの出力信号と変位カウント値の増減との関係を示す表。
【図６】同実施形態にかかる判定基準値学習処理における一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図７】同実施形態にかかる異常判定処理における一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図８】同実施形態にかかる異常判定処理における判定態様を説明する説明図。
【図９】同実施形態の変更例にかかる異常判定処理における一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図１０】同実施形態の変更例にかかる異常判定処理における一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】第２の実施形態にかかる異常判定処理における一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図１２】同実施形態にかかる異常判定処理における判定態様を説明する説明図。
【図１３】出力信号が階段状に変化するシャフト位置検出センサを用いた従来の異常判定処理における判定態様を説明する説明図。
【符号の説明】
【０１０９】
１…機関本体、１０…シリンダブロック、１１…シリンダ、１２…ピストン、１３…燃焼室、２０…シリンダヘッド、２１…吸気ポート、２２…排気ポート、２３…リテーナ、２４…スプリング、２５…ラッシュアジャスタ、２６…ロッカアーム、２６ａ…ローラ、３０…吸気通路、３１…吸気バルブ、３２…吸気カムシャフト、３２ａ…吸気カム、４０…排気通路、４１…排気バルブ、４２…排気カムシャフト、４２ａ…排気カム、５０…スプリング、１００…電子制御装置、１１１…アクセルセンサ、１１２…エアフロメータ、１１３…クランク角センサ、１１４…カムポジションセンサ、１１５…水温センサ、１２０…シャフト位置検出センサ、１２１…リンク部材、２００…アクチュエータ、２１０…モータ、２２０…運動変換機構、２２１…出力軸、２２２…留め具、３００…バルブ特性変更機構、３１０…入力部、３１１…入力アーム、３１１ａ…ローラ、３１２…ヘリカルスプライン、３１３…凸部、３２０…出力部、３２１…出力アーム、３２２…ヘリカルスプライン、３３０…支持パイプ、３３１…長孔、３４０…制御軸、３４１…係止ピン、３５０…スライダ、３５１…ヘリカルスプライン、３５２…ヘリカルスプライン、３５３…溝、Ｓ１，Ｓ２…回転角センサ。
【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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【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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