(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性部材によって付勢力が付与される制御対象を一方の変位端側から他方の変位端側へと変位させる際に切換超平面を設定し、該切換超平面上に制御対象の状態量が収束するようにスライディングモード制御に基づく通電制御により前記制御対象の変位を制御するものであり、
前記一方の変位端側から前記他方の変位端側に移動する前記制御対象に対しブレーキをかける前記通電制御をブレーキ電流通電制御とし、前記一方の変位端側から前記他方の変位端側に移動する前記制御対象の移動を促進する前記通電制御を吸引電流通電制御として、これら通電制御の実行により前記制御対象の変位を制御するスライディングモード制御装置において、
前記ブレーキ電流通電制御を終了する前記制御対象の変位であるブレーキ電流通電終了変位と、前記吸引電流通電制御を開始する前記制御対象の変位である吸引電流通電開始変位とを前記制御対象の変位領域上に設け、
スライディングモード制御における外乱を検出する外乱検出手段と、
前記外乱検出手段にて検出された外乱に応じて前記ブレーキ電流通電終了変位及び前記吸引電流通電開始変位を変更する操作切替点変更手段と、
を備えたことを特徴とするスライディングモード制御装置。
【請求項２】
弾性部材によって付勢力が付与される制御対象を一方の変位端側から他方の変位端側へと変位させる際に切換超平面を設定し、該切換超平面上に制御対象の状態量が収束するようにスライディングモード制御に基づく通電制御により前記制御対象の変位を制御するものであり、
前記一方の変位端側から前記他方の変位端側に移動する前記制御対象に対しブレーキをかける前記通電制御をブレーキ電流通電制御とし、前記一方の変位端側から前記他方の変位端側に移動する前記制御対象の移動を促進する前記通電制御を吸引電流通電制御として、これら通電制御の実行により前記制御対象の変位を制御するスライディングモード制御装置において、
前記ブレーキ電流通電制御を終了する前記制御対象の変位であるブレーキ電流通電終了変位と、前記吸引電流通電制御を開始する前記制御対象の変位である吸引電流通電開始変位とを前記制御対象の変位領域上に設け、
前記弾性部材の経時変化を検出する経時変化検出手段と、
前記経時変化検出手段にて検出された経時変化に応じて前記ブレーキ電流通電終了変位及び前記吸引電流通電開始変位を変更する操作切替点変更手段と、
を備えたことを特徴とするスライディングモード制御装置。
【請求項３】
弾性部材によって付勢力が付与される制御対象を一方の変位端側から他方の変位端側へと変位させる際に切換超平面を設定し、該切換超平面上に制御対象の状態量が収束するようにスライディングモード制御に基づく通電制御により前記制御対象の変位を制御するものであり、
前記一方の変位端側から前記他方の変位端側に移動する前記制御対象に対しブレーキをかける前記通電制御をブレーキ電流通電制御とし、前記一方の変位端側から前記他方の変位端側に移動する前記制御対象の移動を促進する前記通電制御を吸引電流通電制御として、これら通電制御の実行により前記制御対象の変位を制御するスライディングモード制御装置において、
前記ブレーキ電流通電制御を終了する前記制御対象の変位であるブレーキ電流通電終了変位と、前記吸引電流通電制御を開始する前記制御対象の変位である吸引電流通電開始変位とを前記制御対象の変位領域上に設け、
スライディングモード制御における外乱を検出する外乱検出手段と、
前記弾性部材の経時変化を検出する経時変化検出手段と、
前記外乱検出手段にて検出された外乱及び前記経時変化検出手段にて検出された経時変化に応じて前記ブレーキ電流通電終了変位及び前記吸引電流通電開始変位を変更する操作切替点変更手段と、
を備えたことを特徴とするスライディングモード制御装置。
【請求項４】
請求項１又は３において、前記制御対象は内燃機関の電磁駆動弁に設けられた弁体であり、前記外乱は内燃機関の気筒内外の圧力差に基づき弁体に作用する外力であることを特徴とするスライディングモード制御装置。
【請求項５】
請求項４において、前記外乱検出手段は、物理式に基づいて算出した気筒内圧及びポート圧を用いて前記気筒内外の圧力差を算出することで前記外力を計算により検出することを特徴とするスライディングモード制御装置。
【請求項６】
請求項２又は３において、前記制御対象は内燃機関の電磁駆動弁に設けられた弁体であり、前記経時変化は前記弾性部材として弁体を付勢するバネにおけるバネ特性の経時変化であることを特徴とするスライディングモード制御装置。
【請求項７】
請求項６において、前記バネ特性は前記バネの中立位置であることを特徴とするスライディングモード制御装置。
【請求項８】
請求項７において、前記経時変化検出手段は、前記弁体の変位を変位センサにより検出し、検出値と実変位との関係から変位センサの検出値を実変位に変換した変位データを求め、該変位データに基づいて前記バネの中立位置の経時変化を測定することを特徴とするスライディングモード制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性部材によって付勢力が付与される制御対象を一方の変位端側から他方の変位端側へと変位させる際に切換超平面を設定し、この切換超平面上に制御対象の状態量が収束するように制御対象を制御するスライディングモード制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁駆動弁のごときバネマス系を有する制御系においては、ＰＩＤ制御等の制御手法では、外乱や電磁駆動弁の特性変化などに対するロバスト性を十分に確保することが困難である。このためスライディングモード制御をこうした制御系に適用することにより、高ゲイン制御によって、制御対象の状態量を所望に設計された線形関数によって表現される切換超平面に収束させるとともに、この切換超平面上に束縛するような制御が検討されている。このようなスライディングモード制御装置において更に複数の要求要素についても矛盾なく満足させることのできる技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２０２９０１号公報（第４−７頁、図２−４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし特許文献１では、内燃機関筒内圧などによる外力が外乱として作用した場合、あるいは経時変化で電磁駆動弁のバネの中立点が変化した場合などに対処しておらず、内燃機関の運転状態や経時により作動が不安定化するおそれがある。このような不安定化は電磁駆動弁などの制御対象の製造時に生じた機差によっても生じることがある。
【０００４】
本発明は、外乱や経時変化、あるいは機差に伴うスライディングモード制御における不安定化を防止することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
請求項１に記載のスライディングモード制御装置は、弾性部材によって付勢力が付与される制御対象を一方の変位端側から他方の変位端側へと変位させる際に切換超平面を設定し、該切換超平面上に制御対象の状態量が収束するようにスライディングモード制御に基づく通電制御により前記制御対象の変位を制御するものであり、前記一方の変位端側から前記他方の変位端側に移動する前記制御対象に対しブレーキをかける前記通電制御をブレーキ電流通電制御とし、前記一方の変位端側から前記他方の変位端側に移動する前記制御対象の移動を促進する前記通電制御を吸引電流通電制御として、これら通電制御の実行により前記制御対象の変位を制御するスライディングモード制御装置において、前記ブレーキ電流通電制御を終了する前記制御対象の変位であるブレーキ電流通電終了変位と、前記吸引電流通電制御を開始する前記制御対象の変位である吸引電流通電開始変位とを前記制御対象の変位領域上に設け、スライディングモード制御における外乱を検出する外乱検出手段と、前記外乱検出手段にて検出された外乱に応じて前記ブレーキ電流通電終了変位及び前記吸引電流通電開始変位を変更する操作切替点変更手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
このようなスライディングモード制御装置においては、制御対象の変位領域上での操作切り替え点の位置は、スライディングモード制御の安定性に影響する。しかし最初に適切な位置に操作切り替え点を設定したとしても、外乱が生じた場合には操作切り替え点の適切な位置は初期状態よりもずれることになる。このために安定化していたスライディングモード制御が外乱により不安定化するおそれがある。
【０００７】
したがって操作切替点変更手段が操作切り替え点を、外乱検出手段にて検出された外乱に応じて変更することにより、外乱による適切な操作切り替え点の位置ずれに対応して、実際の操作切り替え点を移動させることができる。
【０００８】
このことにより外乱に伴うスライディングモード制御における不安定化を防止することができる。
請求項２に記載のスライディングモード制御装置は、弾性部材によって付勢力が付与される制御対象を一方の変位端側から他方の変位端側へと変位させる際に切換超平面を設定し、該切換超平面上に制御対象の状態量が収束するようにスライディングモード制御に基づく通電制御により前記制御対象の変位を制御するものであり、前記一方の変位端側から前記他方の変位端側に移動する前記制御対象に対しブレーキをかける前記通電制御をブレーキ電流通電制御とし、前記一方の変位端側から前記他方の変位端側に移動する前記制御対象の移動を促進する前記通電制御を吸引電流通電制御として、これら通電制御の実行により前記制御対象の変位を制御するスライディングモード制御装置において、前記ブレーキ電流通電制御を終了する前記制御対象の変位であるブレーキ電流通電終了変位と、前記吸引電流通電制御を開始する前記制御対象の変位である吸引電流通電開始変位とを前記制御対象の変位領域上に設け、前記弾性部材の経時変化を検出する経時変化検出手段と、前記経時変化検出手段にて検出された経時変化に応じて前記ブレーキ電流通電終了変位及び前記吸引電流通電開始変位を変更する操作切替点変更手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
上述したごとく制御対象の変位領域上での操作切り替え点の位置は、スライディングモード制御の安定性に影響する。しかし弾性部材の経時変化によっても操作切り替え点の適切な位置はずれる。このために安定化していたスライディングモード制御が弾性部材の経時変化により不安定化するおそれがある。
【００１０】
したがって操作切替点変更手段が操作切り替え点を、経時変化検出手段にて検出された弾性部材の経時変化に応じて変更することにより、経時変化による適切な操作切り替え点の位置ずれに対応して、実際の操作切り替え点を移動させることができる。
【００１１】
このことにより経時変化に伴うスライディングモード制御における不安定化を防止することができる。
請求項３に記載のスライディングモード制御装置は、弾性部材によって付勢力が付与される制御対象を一方の変位端側から他方の変位端側へと変位させる際に切換超平面を設定し、該切換超平面上に制御対象の状態量が収束するようにスライディングモード制御に基づく通電制御により前記制御対象の変位を制御するものであり、前記一方の変位端側から前記他方の変位端側に移動する前記制御対象に対しブレーキをかける前記通電制御をブレーキ電流通電制御とし、前記一方の変位端側から前記他方の変位端側に移動する前記制御対象の移動を促進する前記通電制御を吸引電流通電制御として、これら通電制御の実行により前記制御対象の変位を制御するスライディングモード制御装置において、前記ブレーキ電流通電制御を終了する前記制御対象の変位であるブレーキ電流通電終了変位と、前記吸引電流通電制御を開始する前記制御対象の変位である吸引電流通電開始変位とを前記制御対象の変位領域上に設け、スライディングモード制御における外乱を検出する外乱検出手段と、前記弾性部材の経時変化を検出する経時変化検出手段と、前記外乱検出手段にて検出された外乱及び前記経時変化検出手段にて検出された経時変化に応じて前記ブレーキ電流通電終了変位及び前記吸引電流通電開始変位を変更する操作切替点変更手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
外乱及び弾性部材の経時変化の両方の影響によっても操作切り替え点の適切な位置がずれる。このために安定化していたスライディングモード制御が外乱及び経時変化の両方の影響により不安定化するおそれがある。
【００１３】
したがって操作切替点変更手段が操作切り替え点を、外乱検出手段にて検出された外乱及び経時変化検出手段にて検出された弾性部材の経時変化の両方に応じて変更することにより、外乱及び経時変化の両方による適切な操作切り替え点の位置ずれに対応して、実際の操作切り替え点を移動させることができる。
【００１４】
このことにより外乱及び弾性部材の経時変化の両方によるスライディングモード制御における不安定化を防止することができる。
請求項４に記載のスライディングモード制御装置では、請求項１又は３において、前記制御対象は内燃機関の電磁駆動弁に設けられた弁体であり、前記外乱は内燃機関の気筒内外の圧力差に基づき弁体に作用する外力であることを特徴とする。
【００１５】
このように制御対象が内燃機関の電磁駆動弁に設けられた弁体である場合には、外乱は内燃機関の気筒内外の圧力差に基づき弁体に作用する外力が挙げられる。外乱検出手段がこの弁体に作用する外力を外乱として検出し、この弁体に作用する外力を考慮して操作切替点変更手段が操作切り替え点を変更する。このことにより、内燃機関の気筒内外の圧力差に基づき弁体に作用する外力の違いによる適切な操作切り替え点の位置ずれに対応して、実際の操作切り替え点を移動させることができる。
【００１６】
このことにより内燃機関の気筒内外の圧力差に基づき弁体に作用する外力の違いによるスライディングモード制御における不安定化を防止することができる。
請求項５に記載のスライディングモード制御装置では、請求項４において、前記外乱検出手段は、物理式に基づいて算出した気筒内圧及びポート圧を用いて前記気筒内外の圧力差を算出することで前記外力を計算により検出することを特徴とする。
【００１７】
このように物理式にて気筒内圧及びポート圧を算出して、更に気筒内外の圧力差を算出することで、気筒内外の圧力を検出する手段を設けなくても簡易な構成で弁体に作用する外力が検出できる。
【００１８】
請求項６に記載のスライディングモード制御装置では、請求項２又は３において、前記制御対象は内燃機関の電磁駆動弁に設けられた弁体であり、前記経時変化は前記弾性部材として弁体を付勢するバネにおけるバネ特性の経時変化であることを特徴とする。
【００１９】
このように制御対象が内燃機関の電磁駆動弁に設けられた弁体である場合には、弾性部材の経時変化は、弁体を付勢するバネにおけるバネ特性の経時変化が挙げられる。経時変化検出手段がバネ特性の経時変化を検出し、このバネ特性を考慮して操作切替点変更手段が操作切り替え点を変更することにより、バネ特性の経時変化による適切な操作切り替え点の位置ずれに対応して、実際の操作切り替え点を移動させることができる。
【００２０】
このことによりバネ特性の経時変化によるスライディングモード制御における不安定化を防止することができる。
請求項７に記載のスライディングモード制御装置では、請求項６において、前記バネ特性は前記バネの中立位置であることを特徴とする。
【００２１】
バネ特性としてはバネの中立位置が挙げられる。この中立位置が経時により変化することで、適切な操作切り替え点の位置ずれが生じるが、経時変化検出手段がこの位置ずれを検出し、この位置ずれに対応して、操作切替点変更手段が操作切り替え点を変更する。このことによりバネ中立位置の経時変化によるスライディングモード制御における不安定化を防止することができる。
【００２２】
請求項８に記載のスライディングモード制御装置では、請求項７において、前記経時変化検出手段は、前記弁体の変位を変位センサにより検出し、検出値と実変位との関係から変位センサの検出値を実変位に変換した変位データを求め、該変位データに基づいて前記バネの中立位置の経時変化を測定することを特徴とする。
【００２３】
変位センサにより弁体の変位を検出して、バネの中立位置の経時変化を検出する場合、変位センサの検出値と実変位とは直線関係に無い場合がある。このことから、変位センサの検出値と実変位との関係から、検出値を実変位に変換した変位データに基づいて中立位置を測定することにより、より高精度にバネの中立位置の経時変化を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
［実施の形態１］
図１は、スライディングモード制御装置として機能する電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）２及びスライディングモード制御がなされる内燃機関の電磁駆動弁４である。ここで内燃機関は車両用機関であり、例えば複数気筒からなるガソリンエンジン又はディーゼルエンジンである。
【００５６】
ＥＣＵ２は、各気筒毎に筒内圧センサ２ｂ及びポート圧センサ２ｃを備え、各気筒内における筒内圧Ｐｃｌと、排気ポート２０におけるポート圧Ｐｐｔを検出し、更に内燃機関用ＥＣＵとの間でデータ通信を行い、制御データや検出データなどの各種データの交換を実行している。尚、電磁駆動弁４は、本実施の形態手では排気弁として説明するが、吸気ポートにポート圧センサを設けることにより吸気弁に対しても同様に適用できる。
【００５７】
電磁駆動弁４は、ポペット弁６、アーマチャ８、ロアコア１０、アッパーコア１２、ロアスプリング１４、アッパースプリング１６及びリフトセンサ１８（差動トランスなどからなる変位センサに相当）を備えて構成されている。マイクロコンピュータを中心として形成されたＥＣＵ２は、電磁駆動回路（以下、ＥＤＵと称する）２ａを介して、ロアコア１０内に備えられているロアコイル１０ａ及びアッパーコア１２内に備えられているアッパーコイル１２ａに対する電流量を調節する。このことによりロアコア１０あるいはアッパーコア１２に生じる電磁力によりアーマチャ８に対する駆動力や保持力を調節している。
【００５８】
図１に示したごとくアッパーコア１２にアーマチャ８が吸引されている状態では、アッパースプリング１６はアッパーリテーナ１６ａとケーシング４ａとの間で圧縮状態にされている。そしてポペット弁６はロアリテーナ１４ａを介してロアスプリング１４から受けている付勢力により排気ポート２０のシート部２０ａに着座して閉弁状態となり、排気ポート２０は閉じられる。
【００５９】
一方、ロアコア１０もアッパーコア１２も全く電磁力が生じていない場合には、図２に示すごとく、ロアスプリング１４とアッパースプリング１６との付勢力のバランスした中立位置にてアーマチャ８及びポペット弁６は停止する。
【００６０】
アーマチャ８がロアコア１０に吸引されている状態では、図３に示すごとくロアスプリング１４はアーマチャロッド８ａ及びポペット弁６の軸部６ａを介してロアリテーナ１４ａとシリンダヘッドＨとの間で圧縮状態とされる。そしてポペット弁６は排気ポート２０のシート部２０ａから最大に離れた位置となり、排気ポート２０は全開状態となる。
【００６１】
尚、全閉から全開にポペット弁６を移動させる場合に、図３のごとく完全に全開とするのではなく、後述するごとくアーマチャ８をロアコア１０からわずかに浮かせた目標浮上位置にて浮上状態で固定する制御を採用しても良い。あるいは目標浮上位置に一時的に停止させて、その後、図３に示すごとく全開とする制御を採用しても良い。
【００６２】
ここでＥＣＵ２による電磁駆動弁４の動作態様について説明する。図１に示したごとく電磁駆動弁４の閉弁状態においては、ポペット弁６をシート部２０ａに着座した状態を保持するために、保持電流の通電がアッパーコイル１２ａになされている。
【００６３】
電磁駆動弁４の開駆動タイミングとなると、アッパーコイル１２ａに対する保持電流の通電が停止される。これによりアッパースプリング１６の付勢力により、ポペット弁６がシート部２０ａから離れる。そしてポペット弁６の全閉位置から全開位置への変位領域において、アーマチャ８をロアコア１０に吸着させるためにロアコイル１０ａに対する吸引電流の通電開始とその電流量調節がなされる。図３のごとくロアコア１０にアーマチャ８が接触すると、ロアコイル１０ａに対して保持電流が流されて、開弁状態を維持する。
【００６４】
電磁駆動弁４の閉駆動タイミングとなると、ロアコイル１０ａに対する保持電流の通電が停止される。これによりロアスプリング１４の付勢力により、ポペット弁６がシート部２０ａへ向かって移動し始める。そしてポペット弁６の全開位置から全閉位置への変位領域において、アーマチャ８をアッパーコア１２に吸着させるためにアッパーコイル１２ａに対する吸引電流の通電開始とその電流量調節がなされる。図１のごとくアッパーコア１２にアーマチャ８が接触すると、アッパーコイル１２ａに対して保持電流が流されて、閉弁状態を維持する。
【００６５】
上述したごとくの一方の変位端から他方の変位端へポペット弁６及びアーマチャ８を変位させるに際し、次に述べるごとくにスライディングモード制御を用いてロアコイル１０ａ及びアッパーコイル１２ａに対する通電制御を行う。尚、全閉位置から全開位置への変位過程と、全開位置から全閉位置への変位過程とは、各コイル１０ａ，１２ａの制御態様は同様であるため、以下では、全閉位置から全開位置への変位過程を例にとって説明する。
【００６６】
本実施の形態では、制御対象であるポペット弁６（実際にはアーマチャ８も含む）の変位は、全閉位置と全開位置とを結ぶ１次元空間（線分）であり、ポペット弁６の動的特性を示す状態量は、ポペット弁６の変位と変位速度となる。そしてこれらポペット弁６の変位及び変位速度を自由度とする２次元の線形空間上で、ポペット弁６の変位及び変位速度（状態量）を、上記２次元空間内の（１次元）線形部分空間としての予め設定された切換超平面（線分）へ収束させるように制御を行う。そして電磁駆動弁４の制御性能に関する複数の要求要素を満足すべく、この切換超平面をポペット弁６の変位に応じて可変設定する。
【００６７】
詳しくは、ポペット弁６の状態量についての予め設定された規範モデルにその該当する変位点で接する超平面として切換超平面を設定する。この規範モデルは、基本的には、外乱や減衰要素、電磁力がないとの仮定のもとに想定されるポペット弁６の変位態様（ポペット弁６の変位と変位速度との軌跡）に基づき設定される。ただし他方の変位端近傍においてはこの規範モデルは超平面として設定される。この超平面は他方の変位端において変位速度が「０」となるように設定される。更にこの超平面は他方の変位端近傍において、変位速度の変化率が、外乱や減衰要素、電磁力がないとの仮定のもとに想定されるポペット弁６の変位態様に基づき設定される上記規範モデルのものよりも小さくなるように設定されている。
【００６８】
これにより切換超平面は他方の変位端近傍以外では、外乱や減衰要素、電磁力がないとの仮定のもとに想定されるポペット弁６の変位態様に基づき設定される上記規範モデルに基づき設定されることとなる。一方、全開位置近傍においては、全開位置において変位速度が「０」となる上記超平面として設定されることとなる。
【００６９】
図４に、本実施形態にかかる切換超平面の具体的な設定態様について示す。全開位置Ｌｏｗ近傍以外のポペット弁６の変位領域については、規範モデルは次のようになっている。すなわち、ポペット弁６が全閉位置Ｕｐにある状態からロアスプリング１４及びアッパースプリング１６の付勢力のみによって全開位置Ｌｏｗへと変位していく際のポペット弁６の変位及び変位速度の軌跡となっている。
【００７０】
この軌跡（規範モデル）は、ロアスプリング１４及びアッパースプリング１６からなる弾性体及びこれに連結された可動部（ポペット弁６及びアーマチャ８）を物理系とする物理モデルから算出される２次の曲線となる。すなわち、可動部の重量Ｍ、ロアスプリング１４及びアッパースプリング１６からなる弾性体の弾性定数Ｋ、この弾性体の中立位置（釣り合いの位置）を基準としたポペット弁６の変位（検出値）ｘとして、この物理系の運動方程式は式１となる。
【００７１】
【数１】
0004577171.tif 000002
この式１の解であるポペット弁６の変位ｘは、周期関数として求まり、これから、その微分値として変位速度が同じく周期関数として求まる。そして、これら変位及び変位速度によって、これらの関係式が図４に示す２次の曲線として求まる。
【００７２】
又、図４に示したように、全開位置Ｌｏｗ近傍のポペット弁６の変位領域については、上記規範モデルを、上記２次曲線よりも変位に対する変位速度の変化率の小さな１次元の超平面（線分）とする。
【００７３】
このような規範モデルに基づいて上記切換超平面をポペット弁６の変位ｘに応じて可変設定することで、電磁駆動弁４の制御において要求される複数の要求要素の満足を図る。すなわち全開位置Ｌｏｗ近傍以外においては、上記弾性体の有する付勢力のみによってポペット弁６を変位させる時のポペット弁６の変位態様に従うように実際のポペット弁６の変位態様を制御することで、この物理系の有する固有振動を生かしてポペット弁６を変位させることができる。これにより、全閉位置Ｕｐから全開位置Ｌｏｗへの変位に要する時間を低減することができる。
【００７４】
これに対し全開位置Ｌｏｗ近傍では、変位速度の変化率の小さな上記超平面上に上記状態量を束縛することで、ロアコア１０上面へのアーマチャ８の着座時における衝撃抑制を図る。
【００７５】
このようにポペット弁６の変位に応じて可変設定される切換超平面上に上記状態量を束縛するように電磁駆動弁４の制御を行うことで、変位時間を低減しつつも着座時の衝撃を緩和する制御を行うことができる。これに対し、例えば着座時の衝撃の緩和を図るべく図４で一点鎖線で示した切換超平面を用いて電磁駆動弁４を制御する場合には、変位時間が増大する。
【００７６】
こうした切換超平面上へ状態量を束縛させるスライディングモード制御を行うための電磁駆動弁４への通電制御態様の設定は、以下のようにして行われる。まず図４の２次の規範モデルにポペット弁６の変位ｘで接する切換超平面（２次の規範モデルの変位ｘにおける接線）と、図４の１次の規範モデルを式２にて定義する。
【００７７】
【数２】
0004577171.tif 000003
この式２において、係数ａ，ｂは、実際には、ポペット弁６の変位ｘの関数である。更に、これら切換超平面を定義する線形関数である切換関数σを式３にて定義する。
【００７８】
【数３】
0004577171.tif 000004
式３からもわかるように、切換関数σをゼロとする超平面が切換超平面である。
【００７９】
次に電磁駆動弁４の実際の物理系を、ロアスプリング１４及びアッパースプリング１６が上記可動部に連結されたものにおいて、可動部と固定部との間の摺動抵抗と、アーマチャ８に作用する電磁力とが付与される系とする。この系の運動方程式は、上記重量Ｍ、弾性定数Ｋ、変位ｘに加えて、可動部及び固定部間の減衰係数Ｃ、及びスライディングモード状態でのアーマチャ８に作用する電磁力であるスライディングモード入力Ｕｌを用いて、式４で表記される。
【００８０】
【数４】
0004577171.tif 000005
スライディングモード状態では次に電磁駆動弁４の状態量は切換超平面上に、換言すれば切換関数σがゼロとなる超平面に束縛されている。このため、スライディングモード入力Ｕｌは、この運動方程式（式４）と切換関数σの時間微分がゼロであることとを用いて、式５で表される。
【００８１】
【数５】
0004577171.tif 000006
また上記状態量が切換超平面から離間したときに、これを切換超平面上に収束させる到達モード入力（フィードバック入力）Ｕｎｌを式６で定義する。
【００８２】
【数６】
0004577171.tif 000007
ここでフィードバックゲインＧは、切換超平面へ到達する条件、換言すればスライディングモードに到達する条件である到達条件を満足するように設定する。この到達条件を満たすゲインＧを、本実施の形態ではリアプノフ関数法を用いて設定する。すなわち、例えばＶ＝１／２×σ×σTをリアプノフ関数として、式７で表記されるこの時間微分が負となるようにゲインＧを設定する。尚、「σT」はσのT乗を表している。
【００８３】
【数７】
0004577171.tif 000008
式７において、リアプノフ関数の時間微分が負となるように、所定の絶対値を有しつつゲインＧの正負を設定することで、上記到達モード入力Ｕｎｌを用いて切換関数σがゼロへと収束するようになる。
【００８４】
ここでＥＣＵ２により実行される電磁駆動弁４の開弁制御処理について、図５を用いて説明する。図５は、同制御の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、時間周期で繰り返し実行される。この開弁制御処理の開始時には、ＥＣＵ２はアッパーコイル１２ａに通電されていた保持電流を停止する。このことによりアーマチャ８はアッパーコア１２から離れ始め、これと共にポペット弁６はシート部２０ａから離れ始める。
【００８５】
開弁制御処理（図５）が開始されると、まず吸引電流通電開始変位Ａの設定が行われる（Ｓ１００）。この吸引電流通電開始変位Ａは、スライディングモード制御によりロアコア１０によるアーマチャ８への吸引力を開始させる変位を判断するための閾値である。
【００８６】
この吸引電流通電開始変位Ａは、燃焼室２２（図１）内外の圧力差に基づく筒内圧外力Ｆｃｌと、図２、４で示したごとくの中立位置Ｍｐの経時によるずれＤｍｐとに応じて、スライディングモード制御上での適切な値は変化する。したがってステップＳ１００では、図６に示すマップＭＡＰａにより、外乱である筒内圧外力Ｆｃｌと、経時変化である中立位置Ｍｐのずれ（中立ずれ）Ｄｍｐとに基づいて吸引電流通電開始変位Ａが算出される。
【００８７】
ここで筒内圧外力Ｆｃｌは、筒内圧センサ２ｂにより逐次検出されている筒内圧Ｐｃｌとポート圧センサ２ｃにより逐次検出されているポート圧Ｐｐｔとの差「Ｐｃｌ−Ｐｐｔ」によりポペット弁６に生じる外力であり、差「Ｐｃｌ−Ｐｐｔ」の値に基づいてマップや関数により算出する。
【００８８】
「Ｐｃｌ−Ｐｐｔ」に基づいて生じる筒内圧外力Ｆｃｌが大きくなるほど開弁制御時には筒内圧外力Ｆｃｌに抗して早期に吸引電流を通電することが必要となる。このため図６にて等高線（破線）にて示されているごとく筒内圧外力Ｆｃｌが大きくなるほど吸引電流通電開始変位Ａは閉弁側に移動することになる。尚、閉弁制御時には筒内圧外力Ｆｃｌが大きくなるほど吸引電流の通電は遅らせることになるので、マップ値は異なるが、やはり図６と同様な傾向のマップとなる。
【００８９】
中立ずれＤｍｐは後述する中立位置ずれ検出処理（図７〜１４）により、既に検出されている値を用いる。図６にて等高線（破線）にて示されているごとく中立位置ずれが閉弁側になれば、これに適合させて吸引電流通電開始変位Ａは閉弁側に移動させている。逆に中立位置ずれが開弁側になれば、これに適合させて吸引電流通電開始変位Ａは開弁側に移動させている。
【００９０】
このマップＭＡＰａは予め実験やシミュレーションにより最適なパラメータ値を求めてマップ化したものである。これ以外に統計的な手法（ＤｏＥ等）により求めた予測式や、実験により求めた実験式、あるいは物理的に導いた物理式によりマップＭＡＰａを作成しても良い。このようなマップの作成手法は、後述する他のマップについても同じである。
【００９１】
ステップＳ１００にて吸引電流通電開始変位Ａが算出されると、次にリフトセンサ１８にて検出されるポペット弁６の変位ｘが吸引電流通電開始変位Ａを下回ったか否かを判定する（Ｓ１０２）。ここでｘ≧Ａであれぱ（Ｓ１０２でno）、このまま本処理を一旦終了する。
【００９２】
ｘ＜Ａとなれば（Ｓ１０２でyes）、ポペット弁６の変位ｘに基づき上記切換関数を設定する（Ｓ１０４）。これは、例えばＥＣＵ２内に、予め図４に示した規範モデルを格納する記憶機能を備え、ポペット弁６の変位ｘでの規範モデルの接線を算出することで設定する。又、これに代えて、ポペット弁６の各変位ｘにおける前記式３の係数ａ及びｂ等の切換関数に関するデータ（マップ等）を保持する記憶機能を、ＥＣＵ２内に備えて、このマップによる切換関数設定を行っても良い。
【００９３】
こうして設定された切換関数に基づきスライディングモード入力Ｕｌを算出する（Ｓ１０６）。すなわち変位ｘでの切換関数から、前記式５を用いてスライディングモード入力Ｕｌを算出する。更に到達モード入力Ｕｎｌを、変位ｘでの切換関数から前記式６に基づいて算出する（Ｓ１０８）。
【００９４】
こうして算出されたスライディングモード入力Ｕｌと到達モード入力Ｕｎｌとの合計にて、アーマチャ８に作用する電磁力である制御入力Ｕを算出する（Ｓ１１０）。そしてリフトセンサ１８によって検出される変位ｘに基づき、アーマチャ８とロアコア１０との間のギャップＧｐを算出する（Ｓ１１２）。そしてこのギャップＧｐと制御入力Ｕとを用いる計算Ｆにより、電磁駆動弁４のロアコイル１０ａへの通電制御電流量Ｉｌｏｗを算出する（Ｓ１１４）。この算出計算Ｆは、ギャップＧｐ及び制御入力Ｕから電磁駆動弁４のロアコイル１０ａに通電される電流量を定める物理モデル式を記憶する機能をＥＣＵ２に設けることによって通電制御電流量Ｉｌｏｗの算出を行う。又、ギャップＧｐ、制御入力Ｕ及びロアコイル１０ａへの供給電流量の関係を定めたマップをＥＣＵ２に記憶して用いても良い。尚、制御入力Ｕが負のときには、通電制御量を「０」とする。
【００９５】
こうして通電制御電流量Ｉｌｏｗが算出されると、通電制御電流量Ｉｌｏｗに基づいてロアコイル１０ａへの通電制御を行う（Ｓ１１６）。
このようにして、電磁駆動弁４に対して開弁駆動時のスライディングモード制御がなされる。尚、閉弁制御時においても値に違いはあるが、基本的には上述した開弁制御処理と同様にしてスライディングモード制御がなされる。
【００９６】
次にＥＣＵ２により実行される中立位置ずれ量Ｄｍｐの検出処理について説明する。図７及び図８に中立位置ずれ量Ｄｍｐの検出のために実行される全閉位置Ｕｐ及び全開位置Ｌｏｗの測定処理のフローチャートを示す。各処理は内燃機関の通常運転中に短時間周期で繰り返し実行される処理である。
【００９７】
全閉位置測定処理（図７）について説明する。本処理が開始されると、まずリフトセンサ１８の検出電圧Ｖが読み込まれる（Ｓ２００）。リフトセンサ１８は、ポペット弁６及びアーマチャ８が、全閉位置Ｕｐ側（図１の変位状態）に近づくほど高電圧を出力し、全開位置Ｌｏｗ側（図３の変位状態）に近づくほど低電圧を出力するものである。
【００９８】
次に検出電圧Ｖが全閉領域に存在するか否かが判定される（Ｓ２０２）。ここで全閉領域か否かの判定は、検出電圧Ｖが、予め設定した全閉基準電圧Ｖcloseより高い場合に、全閉領域にあると判定する。
【００９９】
ここでＶ≦Ｖcloseであれば（Ｓ２０２でno）、全閉領域用カウンタｎ１をクリアして（Ｓ２０４）、一旦本処理を終了する。
電磁駆動弁４の駆動により、Ｖ＞Ｖcloseとなれば（Ｓ２０２でyes）、検出電圧Ｖが全閉領域に存在することから、次に全閉領域用カウンタｎ１が１００より小さいか否かが判定される（Ｓ２０６）。Ｖ≦Ｖcloseの状態からＶ＞Ｖcloseとなった直後であれば、ｎ１＝０であることから（Ｓ２０６でyes）、次に式８により検出電圧Ｖの移動平均処理が実行されて移動平均値ｔＶmaxを算出する（Ｓ２０８）。
【０１００】
［式８］  ｔＶmax  ←  Ｖmaxold・９／１０  ＋  Ｖ／１０
そして前回値Ｖmaxoldに、今回式８にて求められた移動平均値ｔＶmaxが設定される（Ｓ２１０）。
【０１０１】
そして全閉領域用カウンタｎ１をインクリメントして（Ｓ２１２）、一旦本処理を終了する。
次の制御周期以降においてもＶ＞Ｖcloseであり（Ｓ２０２でyes）、かつｎ１＜１００である（Ｓ２０６でyes）限り、前述した移動平均処理（Ｓ２０８）、前回値Ｖmaxoldの設定（Ｓ２１０）及び全閉領域用カウンタｎ１のインクリメント（Ｓ２１２）が繰り返される。
【０１０２】
Ｖ＞Ｖclose（Ｓ２０２でyes）が継続することにより移動平均処理（Ｓ２０８）が１００回繰り返されると、全閉領域用カウンタｎ１のインクリメント（Ｓ２１２）によりｎ１＝１００となる。このことにより、次の制御周期では、ステップＳ２０２にてyesと判定された後に、ｎ１≧１００であることから（Ｓ２０６でno）、全閉時電圧Ｖmaxに移動平均値ｔＶmaxが設定される（Ｓ２１４）。
【０１０３】
以後の制御周期にてＶ＞Ｖclose（Ｓ２０２でyes）が継続しても、ステップＳ２０６にてnoと判定されるので移動平均処理（Ｓ２０８）は実行されず、移動平均値ｔＶmaxの値は変化せず、全閉時電圧Ｖmaxの値は維持される。
【０１０４】
このようにして図１０のタイミングチャートに示すごとく、電磁駆動弁４が全閉位置となった期間毎に、各期間の初期（ｔ０〜ｔ１）において、全閉位置が全閉時電圧Ｖmaxの値として測定される。
【０１０５】
全開位置測定処理（図８）について説明する。本処理については検出電圧Ｖの最低状態での移動平均を算出するものであり、基本的な処理は前記図７と同じである。
本処理が開始されると、まずリフトセンサ１８の検出電圧Ｖが読み込まれる（Ｓ３００）。次に検出電圧Ｖが全開領域に存在するか否かが判定される（Ｓ３０２）。ここで全開領域か否かの判定は、検出電圧Ｖが、予め設定した全開基準電圧Ｖopenより低い場合に、全開領域にあると判定する。
【０１０６】
ここでＶ≧Ｖopenであれば（Ｓ３０２でno）、全開領域用カウンタｎ２をクリアして（Ｓ３０４）、一旦本処理を終了する。
Ｖ＜Ｖopenとなれば（Ｓ３０２でyes）、検出電圧Ｖが全開領域に存在することから、次に全開領域用カウンタｎ２が１００より小さいか否かが判定される（Ｓ３０６）。Ｖ≧Ｖopenの状態からＶ＜Ｖopenとなった直後であれば、ｎ２＝０であることから（Ｓ３０６でyes）、次に式９により検出電圧Ｖの移動平均処理が実行されて移動平均値ｔＶminを算出する（Ｓ３０８）。
【０１０７】
［式９］  ｔＶmin  ←  Ｖminold・９／１０  ＋  Ｖ／１０
そして前回値Ｖminoldに今回式９にて求められた移動平均値ｔＶminが設定される（Ｓ３１０）。
【０１０８】
そして全開領域用カウンタｎ２をインクリメントして（Ｓ３１２）、一旦本処理を終了する。
次の制御周期以降においてもＶ＜Ｖopenであり（Ｓ３０２でyes）、かつｎ２＜１００である（Ｓ３０６でyes）限り、前述した移動平均処理（Ｓ３０８）、前回値Ｖminoldの設定（Ｓ３１０）及び全開領域用カウンタｎ２のインクリメント（Ｓ３１２）が繰り返される。
【０１０９】
Ｖ＜Ｖopen（Ｓ３０２でyes）が継続することにより移動平均処理（Ｓ３０８）が１００回繰り返されると、全開領域用カウンタｎ２のインクリメント（Ｓ３１２）によりｎ２＝１００となる。このことにより、次の制御周期では、ステップＳ３０２にてyesと判定された後に、ｎ２≧１００であることから（Ｓ３０６でno）、全開時電圧Ｖminに移動平均値ｔＶminが設定される（Ｓ３１４）。
【０１１０】
以後の制御周期にてＶ＜Ｖopen（Ｓ３０２でyes）が継続しても、ステップＳ３０６にてnoと判定されるので移動平均処理（Ｓ３０８）は実行されず、移動平均値ｔＶminの値は変化せず、全開時電圧Ｖminの値は維持される。
【０１１１】
このようにして図１０のタイミングチャートに示すごとく、電磁駆動弁４が全開位置となった期間毎に、各期間の初期（ｔ２〜ｔ３）において、全開位置が全開時電圧Ｖminの値として測定される。
【０１１２】
図９に中立位置ずれ量Ｄｍｐの検出のために実行される中立位置測定処理のフローチャートを示す。本処理は短時間周期で繰り返し実行される処理である。
本処理が開始されると、まず内燃機関の停止処理中か否かが判定される（Ｓ４００）。すなわち本実施の形態ではイグニッションスイッチがオフされたことにより、内燃機関の停止操作がなされたか否かが内燃機関用ＥＣＵからの信号により判定する。
【０１１３】
内燃機関運転中や、本処理のごとくの内燃機関の停止処理が終了していれば（Ｓ４００でno）、このまま一旦本処理を終了する。
イグニッションスイッチがオフされた直後であれば停止処理中であるとして（Ｓ４００でyes：図１０のｔ４）、次にリフトセンサ１８の検出電圧Ｖが読み込まれる（Ｓ４０２）。
【０１１４】
次に検出電圧Ｖの変化速度ＳＰｖが算出される（Ｓ４０４）。変化速度ＳＰｖは、ここでは検出電圧Ｖは一定周期でＥＣＵ２にて測定されているので、１周期分の検出電圧Ｖの変化ｄＶを変化速度ＳＰｖとして用いる。
【０１１５】
次に検出電圧Ｖに相当する変位ｘが中立領域に存在し、かつ変化速度ＳＰｖが低速領域に存在するか否かが判定される（Ｓ４０６）。
中立領域は中立位置を表す変位ｘ＝０を中心に幅ΔＸを設定することで設けられている。したがって式１０が満足されれば検出電圧Ｖが中立領域に存在することになる。
【０１１６】
［式１０］  −ΔＸ  ＜  ｘ  ＜  ＋ΔＸ
尚、検出電圧Ｖから変位ｘ（変位データに相当）への変換は後述する関係ｆ（図１２）によりなされる。
【０１１７】
低速領域は、検出電圧Ｖの時間変化（Ｖ／ｓ）が０である状態を中心に幅ΔＳＰｖを設定することで設けられている。したがって式１１が満足されれば変化速度ＳＰｖが低速領域に存在することになる。
【０１１８】
［式１１］  −ΔＳＰｖ  ＜  ＳＰｖ  ＜  ΔＳＰｖ
尚、ステップＳ４０６では、検出電圧Ｖの変化速度ＳＰｖの代わりに、変位ｘの変化速度、つまりポペット弁６の移動速度を低速領域にあるかを判定しても良い。この場合には、ステップＳ４０４では変位ｘの変化速度を算出することになる。
【０１１９】
停止処理開始直後であって未だステップＳ４０６の条件が満足されていない状態では（Ｓ４０６でno）、中立位置用カウンタｎ３をクリアして（Ｓ４０８）、一旦本処理を終了する。
【０１２０】
前記式１０と前記式１１とが共に満足されると（Ｓ４０６でyes：図１０のｔ５）、中立位置を測定するのに適切な検出電圧Ｖとなっていることから、次に中立位置用カウンタｎ３が１００より小さいか否かが判定される（Ｓ４１０）。ステップＳ４０６の判定がnoからyesに変わった直後であれば、ｎ３＝０であることから（Ｓ４１０でyes）、次に式１２により検出電圧Ｖの移動平均処理が実行されて移動平均値ｔＶzを算出する（Ｓ４１２）。
【０１２１】
［式１２］  ｔＶz  ←  Ｖzold・９／１０  ＋  Ｖ／１０
そして前回値Ｖzoldに今回式１２にて求められた移動平均値ｔＶzが設定される（Ｓ４１４）。
【０１２２】
そして中立位置用カウンタｎ３をインクリメントして（Ｓ４１６）、一旦本処理を終了する。
次の制御周期以降においてもステップＳ４０６にてyesと判定され、かつｎ３＜１００である（Ｓ４１０でyes）限り、前述した移動平均処理（Ｓ４１２）、前回値Ｖzoldの設定（Ｓ４１４）及び中立位置用カウンタｎ３のインクリメント（Ｓ４１６）が繰り返される。
【０１２３】
ステップＳ４０６にてyesとの判定が継続することにより移動平均処理（Ｓ４１２）が１００回繰り返されると、中立位置用カウンタｎ３のインクリメント（Ｓ４１６）によりｎ３＝１００となる。このことにより次の制御周期ではステップＳ４０６にてyesと判定された後に、ｎ３≧１００であることから（Ｓ４１０でno）、中立位置電圧Ｖzに移動平均値ｔＶzが設定される（Ｓ４１８：図１０のｔ６）。こうして中立位置電圧Ｖzが決定する。
【０１２４】
そして後述する機関停止毎中立位置ずれ量算出処理（図１１）が実行され（Ｓ４２０）、後述する長周期中立位置ずれ量平均化処理（図１３）が実行される（Ｓ４２２）。
そして停止処理完了設定が行われる（Ｓ４２４）。このため次の制御周期では、ステップＳ４００にてnoと判定されるようになるので、中立位置測定処理（図９）における実質的な処理は終了する。
【０１２５】
機関停止毎中立位置ずれ量算出処理（図１１）について説明する。
本処理が開始されると、まずマップ又は関数等により表されている図１２に示すリフトセンサ１８の検出電圧Ｖとポペット弁６の変位ｘとの関係ｆにより、既に算出されている全開時電圧Ｖminを全開変位Ｘminに変換する（Ｓ５００）。ここでリフトセンサ１８の検出電圧Ｖは、実際の変位ｘとは直線関係になく、図１２に曲線にて示されているごとく、直線関係からはずれを生じている。したがって中立位置ずれ量を算出する場合に、検出電圧Ｖを係数にて変位ｘに換算して計算に利用すると誤差がでるので、図１２の関係ｆにより、まず全開時電圧Ｖminを全開変位Ｘminに変換することになる。
【０１２６】
次に同様にして図１２の関係ｆにより、既に算出されている全閉時電圧Ｖmaxを全閉変位Ｘmaxに変換する（Ｓ５０２）。
更に同様にして図１２の関係ｆにより、既に算出されている中立位置電圧Ｖzを中立変位Ｘzに変換する（Ｓ５０４）。
【０１２７】
そしてこれらの変位Ｘmin，Ｘmax，Ｘzに基づいて、式１３により機関停止毎中立位置ずれ量ｄｍが算出される（Ｓ５０６）。
［式１３］    ｄｍ  ←  ｜Ｘz−Ｘmin｜−｜Ｘmax−Ｘz｜
ここで機関停止毎中立位置ずれ量ｄｍ＞０であれば中立位置は閉じ側にずれており、ｄｍ＜０であれば中立位置は開き側にずれていることになる。
【０１２８】
こうして本処理を終了する。この機関停止毎中立位置ずれ量算出処理（図１１）は上述したごとく内燃機関停止時毎に１回行われるものであり、このことにより機関停止毎中立位置ずれ量ｄｍが内燃機関停止毎に算出されることになる。この機関停止毎中立位置ずれ量ｄｍはイグニッションスイッチ・オフ後もＥＣＵ２内の不揮発性メモリ内に記憶される。
【０１２９】
次に最終的な中立位置ずれ量Ｄｍｐを算出する長周期中立位置ずれ量平均化処理（図１３）について説明する。
本処理が開始されると、まず長周期カウンタｎlongがインクリメントされる（Ｓ６００）。長周期カウンタｎlongの値は不揮発性メモリ内に記憶されている。
【０１３０】
次に長周期カウンタｎlongが１００００以上となっているか否かが判定される（Ｓ６０２）。ここで長周期カウンタｎlong＜１００００であれば（Ｓ６０２でno）、このまま一旦本処理を終了する。したがって直前に機関停止毎中立位置ずれ量算出処理（図１１）により機関停止毎中立位置ずれ量ｄｍは求められているが、最終的な中立位置ずれ量Ｄｍｐを新たに算出することはない。
【０１３１】
このような内燃機関停止を繰り返す内に、長周期カウンタｎlongが増加してｎlong≧１００００となると（Ｓ６０２yes）、次に移動平均用カウンタｎshortがインクリメントされる（Ｓ６０４）。
【０１３２】
次に式１４により、今回、機関停止毎中立位置ずれ量算出処理（図１１）により算出された機関停止毎中立位置ずれ量ｄｍの移動平均処理が実行されて移動平均値ｔＤｍｐを算出する（Ｓ６０６）。
【０１３３】
［式１４］  ｔＤｍｐ  ←  Ｄｍｐold・１９／２０  ＋  ｄｍ／２０
そして前回値Ｄｍｐoldに今回式１４にて求められた移動平均値ｔＤｍｐが設定される（Ｓ６０８）。
【０１３４】
次に移動平均用カウンタｎshortが１００以上か否かが判定される（Ｓ６１０）。ここで移動平均用カウンタｎshort＜１００であれば（Ｓ６１０でno）、このまま一旦本処理を終了する。尚、移動平均値ｔＤｍｐ、前回値Ｄｍｐold、移動平均用カウンタｎshortは不揮発性メモリ内に記憶される。
【０１３５】
以後、内燃機関停止毎に機関停止毎中立位置ずれ量算出処理（図１１）に引き続いて長周期中立位置ずれ量平均化処理（図１３）が実行されると、ステップＳ６０４と移動平均処理（Ｓ６０６，Ｓ６０８）とが繰り返される。
【０１３６】
そして移動平均用カウンタｎshortのインクリメントが繰り返されることによりｎshort≧１００となると（Ｓ６１０でyes）、長周期カウンタｎlongがクリアされ（Ｓ６１２）、移動平均用カウンタｎshortがクリアされる（Ｓ６１４）。そしてこの時の移動平均値ｔＤｍｐが最終的な中立位置ずれ量Ｄｍｐとして設定される（Ｓ６１６）。
【０１３７】
このことにより、機関停止１００００回経過する毎に、図１４のタイミングチャートに示すごとく、機関停止毎中立位置ずれ量ｄｍを１００回移動平均化することにより最終的な中立位置ずれ量Ｄｍｐを算出している。このようにして算出される最終的な中立位置ずれ量Ｄｍｐが前述した開弁制御処理（図５）のステップＳ１００にて用いられることにより、吸引電流通電開始変位Ａを求めることができる。
【０１３８】
このことにより図１５のタイミングチャートに示したごとく、アッパーコイル１２ａに対する保持電流が停止した後（ｔ１０〜）において、筒内圧外力Ｆｃｌと中立ずれＤｍｐとに基づいて設定された吸引電流通電開始変位Ａにてロアコイル１０ａに対して吸引電流の通電が開始される（ｔ１１）。尚、図１５においては、開弁時には目標浮上位置Ｓｆに浮上させるようにロアコイル１０ａに対する保持電流を制御している状態を示している。
【０１３９】
上述した構成において、請求項との関係は、ポペット弁６とアーマチャ８との組み合わせが弁体（制御対象）に相当する。筒内圧センサ２ｂ、ポート圧センサ２ｃ及びこれらのセンサ２ｂ，２ｃによって検出された筒内圧Ｐｃｌとポート圧Ｐｐｔとに基づいてＥＣＵ２にて筒内圧外力Ｆｃｌを計算する処理が外乱検出手段に相当する。全閉位置測定処理（図７）、全開位置測定処理（図８）、中立位置測定処理（図９）、機関停止毎中立位置ずれ量算出処理（図１１）及び長周期中立位置ずれ量平均化処理（図１３）が経時変化検出手段に相当する。開弁制御処理（図５）のステップＳ１００，Ｓ１０２が操作切替点変更手段に相当する。
【０１４０】
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．外乱としての筒内圧外力Ｆｃｌと弾性部材としてのスプリング１４，１６の経時変化との両方の影響によって、吸引電流通電開始変位Ａはスライディングモード制御において適切な変位からずれを生じる。このことによってスライディングモード制御における処理（図５：Ｓ１０４〜Ｓ１１６）が不安定となるおそれがある。
【０１４１】
したがって開弁制御処理（図５）では、筒内圧外力Ｆｃｌとスプリング１４，１６によるポペット弁６の中立位置ずれ量Ｄｍｐとの両方に応じて、操作切り替え点である吸引電流通電開始変位Ａを変更する（Ｓ１００）ことにより、適切な吸引電流通電開始変位Ａを設定している。このことによりスライディングモード制御における不安定化を防止することができ、着座速度の悪化や脱調などを起こさないようにできる。
【０１４２】
（ロ）．リフトセンサ１８の検出値（検出電圧Ｖ）をそのままポペット弁６の変位として用いるのではなく、図１２に示した関係ｆに基づいて検出電圧Ｖを実変位ｘに変換している。このことにより、検出電圧Ｖと実変位ｘとが直線関係にないことによる変位誤差を無くして、より高精度に中立位置の経時変化を検出することができる。
【０１４３】
このことにより更に適切な吸引電流通電開始変位Ａを設定でき、スライディングモード制御における不安定化を防止することができる。
［実施の形態２］
本実施の形態では、図１６のタイミングチャートに示すごとく、開弁制御処理においてアッパーコイル１２ａにおける保持電流が一旦停止した後（ｔ２０〜）、ブレーキ電流によりポペット弁６及びアーマチャ８からなる弁体の運動を一時的に制御している。そして、ブレーキ電流通電終了した後（ｔ２１〜）に、ロアコイル１０ａに対して吸引電流通電開始（ｔ２２）が行われる。
【０１４４】
したがって本実施の形態では、操作切り替え点は、ブレーキ電流通電終了変位Ａ１と吸引電流通電開始変位Ａ２との両方である。
このために本実施の形態では前記図５の処理の代わりに図１７に示すごとく開弁制御処理が時間周期で繰り返される。他の構成は、前記実施の形態１の構成と同じである。したがって新たな図以外に、図５、１５以外の前記実施の形態１の図面も参照して説明する。
【０１４５】
本処理が開始されると、まずブレーキ電流通電終了変位Ａ１の設定が行われる（Ｓ７００）。このブレーキ電流通電終了変位Ａ１は、スライディングモード制御上、アッパーコア１２から離れようとするアーマチャ８へのブレーキ力を停止させる変位を判断するための閾値である。
【０１４６】
このブレーキ電流通電終了変位Ａ１は、外乱である筒内圧外力Ｆｃｌと経時変化である中立ずれＤｍｐとにより適切な値は変化する。したがってステップＳ７００では、図１８に示すマップＭＡＰａ１により、筒内圧外力Ｆｃｌと中立ずれＤｍｐとに基づいてブレーキ電流通電終了変位Ａ１が算出される。ここで筒内圧外力Ｆｃｌ及び中立ずれＤｍｐの各値は、前記実施の形態１と同様にして得られる。
【０１４７】
マップＭＡＰａ１（図１８）では、筒内圧外力Ｆｃｌが増加するほど開弁時には筒内圧外力Ｆｃｌによりブレーキ力が掛かりやすくなるので、早期にブレーキ電流の終了が必要となる。このため筒内圧外力Ｆｃｌが増加するほどブレーキ電流通電終了変位Ａ１は閉弁側に移動する。そして中立位置ずれが閉弁側になれば、これに適合させてブレーキ電流通電終了変位Ａ１は閉弁側に移動させ、中立位置ずれが開弁側になれば、これに適合させてブレーキ電流通電終了変位Ａ１は開弁側に移動させている。
【０１４８】
尚、閉弁制御時には筒内圧外力Ｆｃｌによりブレーキ力が掛かりにくくなるので、ブレーキ電流の終了は遅らせる必要がある。このことから、やはり図１８のマップＭＡＰａ１と同様な傾向のマップを用いるが、マップ値としては異なるマップとなる。
【０１４９】
次に吸引電流通電開始変位Ａ２の設定が行われる（Ｓ７０２）。尚、Ａ２＜Ａ１である。この吸引電流通電開始変位Ａ２は、スライディングモード制御上、アッパーコア１２から離れようとするアーマチャ８への吸引力を開始させる変位を判断するための閾値であり、前記実施の形態１の吸引電流通電開始変位Ａと傾向的には同じである。
【０１５０】
したがって図６に示したマップＭＡＰａと同様な傾向の図１９に示すマップＭＡＰａ２を用いる。すなわちマップＭＡＰａ２（図１９）では、筒内圧外力Ｆｃｌが増加するほど開弁時には筒内圧外力Ｆｃｌに抗して早期に吸引電流供給が必要となるので、筒内圧外力Ｆｃｌが増加するほど吸引電流通電開始変位Ａ２は閉弁側に移動する。そして中立位置ずれが閉弁側になれば、これに適合させて吸引電流通電開始変位Ａ２は閉弁側に移動させ、中立位置ずれが開弁側になれば、これに適合させて吸引電流通電開始変位Ａ２は開弁側に移動させている。
【０１５１】
尚、閉弁制御時には、マップＭＡＰａ２（図１９）と同様な傾向のマップを用いるが、Ａ２＞Ａ１の関係となる。
ブレーキ電流通電終了変位Ａ１及び吸引電流通電開始変位Ａ２が設定されると、次にリフトセンサ１８にて検出されるポペット弁６の変位ｘがブレーキ電流通電終了変位Ａ１を下回ったか否かを判定する（Ｓ７０４）。ここで開弁制御開始直後であり、ｘ≧Ａ１であれぱ（Ｓ７０４でno）、スライディングモード制御によるアッパーコイル１２ａに対する通電開始が行われる（Ｓ７０６）。このことにより図１６にてタイミングｔ２０からアッパーコイル１２ａに対してブレーキ力用電流の通電が行われる。
【０１５２】
すなわちこのタイミングでは、前記実施の形態１にて説明したスライディングモード制御により、ギャップＧｐと制御入力Ｕとに基づいてアッパーコイル１２ａに通電される電流量を定める物理モデル式を記憶する機能をＥＣＵ２に設けることによってアッパーコイル１２ａに対する制御電流Ｉｕｐの算出を行う。又、ギャップＧｐ、制御入力Ｕ及びアッパーコイル１２ａへの供給電流量の関係を定めたマップをＥＣＵ２に記憶して用いても良い。尚、制御入力Ｕが負のときには、通電制御量を「０」とする。
【０１５３】
以後、ｘ≧Ａ１である限り（Ｓ７０４でno）、スライディングモード制御にてアーマチャ８にはアッパーコア１２の電磁力によるブレーキ力が作用する。
そしてアーマチャ８の移動によりｘ＜Ａ１となると（Ｓ７０４でyes）、アッパーコイル１２ａに対する通電は終了となる（Ｓ７０８：図１６のタイミングｔ２１）。
【０１５４】
次に変位ｘが吸引電流通電開始変位Ａ２を下回ったか否かを判定する（Ｓ７１０）。ここでｘ≧Ａ２であれぱ（Ｓ７１０でno）、このまま本処理を一旦終了する。以後、ｘ≧Ａ２である限り（Ｓ７１０でno）、アッパーコイル１２ａにもロアコイル１０ａにも通電がなされずに、アーマチャ８及びポペット弁６はアッパースプリング１６の付勢力により開弁側に移動する。
【０１５５】
そしてｘ＜Ａ２となれば（Ｓ７１０でyes）、スライディングモード制御によるロアコイル１０ａに対する通電開始が行われる（Ｓ７１２：図１６のタイミングｔ２２）。この内容は、前記実施の形態１（図５：Ｓ１０４〜Ｓ１１６）にて説明したごとくである。
【０１５６】
上述した構成において、請求項との関係は、ポペット弁６とアーマチャ８との組み合わせが弁体（制御対象）に相当する。筒内圧センサ２ｂ、ポート圧センサ２ｃ及びこれらのセンサ２ｂ，２ｃによって検出された筒内圧Ｐｃｌとポート圧Ｐｐｔとに基づいてＥＣＵ２にて筒内圧外力Ｆｃｌを計算する処理が外乱検出手段に相当する。全閉位置測定処理（図７）、全開位置測定処理（図８）、中立位置測定処理（図９）、機関停止毎中立位置ずれ量算出処理（図１１）及び長周期中立位置ずれ量平均化処理（図１３）が経時変化検出手段に相当する。開弁制御処理（図１７）のステップＳ７００〜Ｓ７０４，Ｓ７１０が操作切替点変更手段に相当する。
【０１５７】
以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態１の（イ）、（ロ）の効果と共に次の効果を生じる。
吸引電流と共にブレーキ電流を作用させるスライディングモード制御では、筒内圧外力Ｆｃｌ及びスプリング１４，１６の経時変化の両方の影響によって、ブレーキ電流通電終了変位Ａ１についても適切な変位からずれを生じる。
【０１５８】
このため開弁制御処理（図１７）では、筒内圧外力Ｆｃｌとスプリング１４，１６による中立位置ずれ量Ｄｍｐの両方に応じて、吸引電流通電開始変位Ａ２と共にブレーキ電流通電終了変位Ａ１を変更することにより、適切なブレーキ電流通電終了変位Ａ１及び吸引電流通電開始変位Ａ２を設定している。このことによりスライディングモード制御における不安定化を防止することができる。
【０１５９】
［実施の形態３］
前記実施の形態１，２のスライディングモード制御では、前記図１５，１６にそれぞれ示したごとく、開弁制御時にはロアコア１０にアーマチャ８を当接するのではなく目標浮上位置Ｓｆに浮上させるようにロアコイル１０ａに対する保持電流を制御している。
【０１６０】
この目標浮上位置Ｓｆは、筒内圧外力Ｆｃｌと中立ずれＤｍｐとにより適切な値は変化する。本実施の形態では、この目標浮上位置Ｓｆを、図２０に示す目標浮上位置設定処理にて筒内圧外力Ｆｃｌと中立ずれＤｍｐとに応じて変更している。これ以外の構成は前記実施の形態１又は２と同じである。したがって新たな図以外に各実施の形態の図も参照して説明する。
【０１６１】
目標浮上位置設定処理（図２０）について説明する。本処理は開弁制御処理（図５又は図１７）の直前に実行される処理である。本処理では、マップＭＡＰｓｆにより、外乱である筒内圧外力Ｆｃｌと、経時変化である中立ずれＤｍｐとに基づいて目標浮上位置Ｓｆが算出される（Ｓ８００）。ここで筒内圧外力Ｆｃｌ及び中立ずれＤｍｐの各値は、前記実施の形態１と同様にして得られる。
【０１６２】
マップＭＡＰｓｆを図２１に示す。このマップＭＡＰｓｆでは、筒内圧外力Ｆｃｌが増加するほどロアコア１０にアーマチャ８が衝突しにくくなるので、目標浮上位置Ｓｆは開弁側に移動させている。
【０１６３】
中立ずれＤｍｐが閉弁側になればこれに適合させて目標浮上位置Ｓｆは閉弁側に移動させ、中立ずれＤｍｐが開弁側になればこれに適合させて目標浮上位置Ｓｆは開弁側に移動させている。
【０１６４】
このことにより開弁制御処理（図５又は図１７）では、開弁状態に保持するためになされるロアコイル１０ａに対するスライディングモード制御において、目標浮上位置Ｓｆを筒内圧外力Ｆｃｌ及び中立ずれＤｍｐに応じて変更する。
【０１６５】
上述した構成において、請求項との関係は、ポペット弁６とアーマチャ８との組み合わせが弁体（制御対象）に相当する。筒内圧センサ２ｂ、ポート圧センサ２ｃ及びこれらのセンサ２ｂ，２ｃによって検出された筒内圧Ｐｃｌとポート圧Ｐｐｔとに基づいてＥＣＵ２にて筒内圧外力Ｆｃｌを計算する処理が外乱検出手段に相当する。全閉位置測定処理（図７）、全開位置測定処理（図８）、中立位置測定処理（図９）、機関停止毎中立位置ずれ量算出処理（図１１）及び長周期中立位置ずれ量平均化処理（図１３）が経時変化検出手段に相当する。目標浮上位置設定処理（図２０）が目標浮上位置変更手段に相当する。
【０１６６】
以上説明した本実施の形態３によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態１又は２の効果が生じると共に、目標浮上位置Ｓｆについても外乱や経時変化に対応して適切な位置に設定されるので、スライディングモード制御における不安定化を防止することができると共に、開弁側での着座速度が改善する。
【０１６７】
［実施の形態４］
本実施の形態は、前記実施の形態１〜３において、図１２に示したマップ又は関数等により表されている変位ｘとリフトセンサ検出電圧Ｖとの関係ｆを作成及び補正する処理が行われる点が異なり、他の構成は前記実施の形態１〜３のいずれかと同じである。したがって新たな図以外に前記実施の形態１〜３の図も参照して説明する。
【０１６８】
この関係ｆの作成処理としては図２２に示すごとくの出荷時補正処理と、関係ｆの補正処理としては図２４に示すごとくのオンボード補正処理とが行われる。
出荷時補正処理（図２２）について説明する。本処理は電磁駆動弁４の組立完了の際、計測用コンピュータにより実行される。あるいは電磁駆動弁４を内燃機関に組み込んだ際に計測用コンピュータにより実行される。これ以外に、電磁駆動弁４を内燃機関に組み込んだ際に制御用のＥＣＵ２により行われても良い。計測用コンピュータにて補正された場合には、補正値はＥＣＵ２の不揮発性メモリに補正値として書き込まれる。本実施の形態では、電磁駆動弁４の組立完了後に電磁駆動弁４がセットされる計測機に設けられた計測用コンピュータにて実行される処理である。
【０１６９】
尚、計測機にセットされる前の組立段階の最後の工程において、電磁駆動弁４に対してハード的に正規の中立位置とする調整が完了しているものとする。
出荷時補正処理（図２２）が実行されると、まず計測用コンピュータは、計測機に設けられた駆動装置により電磁駆動弁４のロアコイル１０ａに通電して、ポペット弁６及びアーマチャ８を全開位置（変位Ｘｍｉｎ）に移動する（Ｓ９００）。そして、この全開状態でのリフトセンサ１８の検出電圧Ｖを全開時測定電圧Ｖａとして記憶する（Ｓ９０２）。
【０１７０】
次にロアコイル１０ａへの通電を停止し、アッパーコイル１２ａに通電して、ポペット弁６及びアーマチャ８を全閉位置（変位Ｘｍａｘ）に移動する（Ｓ９０４）。そして、この全閉状態でのリフトセンサ１８の検出電圧Ｖを全閉時測定電圧Ｖｂとして記憶する（Ｓ９０６）。
【０１７１】
次にアッパーコイル１２ａへの通電を停止することで、すなわち両コイル１０ａ，１２ａへの通電を停止することで、ポペット弁６及びアーマチャ８を中立位置（変位Ｘｚ）に移動する（Ｓ９０８）。そして、この中立位置状態でのリフトセンサ１８の検出電圧Ｖを中立時測定電圧Ｖｃとして記憶する（Ｓ９１０）。尚、この中立位置測定（Ｓ９０８，Ｓ９１０）においても、前記実施の形態１にて実行した中立位置測定処理（図９）のステップＳ４００〜Ｓ４１８の実行により移動平均値として中立時測定電圧Ｖｃを求めても良い。更に、全閉位置から中立位置への移動と全開位置からの中立位置への移動との両方の移動を複数回実行して得られた中立位置状態でのリフトセンサ１８の検出電圧Ｖを平均して、あるいは移動平均して中立時測定電圧Ｖｃを求めても良い。
【０１７２】
次に予め初期マップあるいは初期関数として計測用コンピュータ内に記憶されている図２３に示す変位ｘと検出電圧Ｖとの関係を表す初期関係ｇから、設計上決定しているあるいは実測により得られている全開位置（変位Ｘｍｉｎ）の値に基づいて、全開時電圧初期関係値Ｖａｍａｐを算出する（Ｓ９１２）。
【０１７３】
同じく初期関係ｇから、全閉位置（変位Ｘｍａｘ）の値に基づいて、全閉時電圧初期関係値Ｖｂｍａｐを算出する（Ｓ９１４）。更に関係ｇから、中立位置（変位Ｘｚ）の値に基づいて、中立時電圧初期関係値Ｖｃｍａｐを算出する（Ｓ９１６）。
【０１７４】
そしてこれら全開位置、全閉位置及び中立位置における実測値と初期関係値との間の電圧のずれを式１５に示すごとく平均計算して、平均ずれ量ΔＶｓとして算出する（Ｓ９１８）。
【０１７５】
［式１５］  ΔＶｓ    ←  ｛(Va−Vamap)＋(Vb−Vbmap)＋(Vc−Vcmap)｝／３
次に予め計測用コンピュータ内に記憶されている図２３に示した初期関係ｇの値を平均ずれ量ΔＶｓにて補正して、すなわち初期関係ｇを平均ずれ量ΔＶｓ分、オフセットして、関係ｆを作成し、ＥＣＵ２用のメモリに記憶する（Ｓ９２０）。
【０１７６】
このようして作成された関係ｆは、前記実施の形態１の図１２にて説明した関係ｆとして用いる。
内燃機関に組み込まれた後の電磁駆動弁４について、関係ｆの補正のためにＥＣＵ２により実行されるオンボード補正処理を図２４のフローチャートに示す。本処理は短時間周期で繰り返し実行される処理である。
【０１７７】
本処理が開始されると、まず内燃機関の運転停止のために電磁駆動弁４の両コイル１０ａ，１２ａに対する通電が停止された後か否かが判定される（Ｓ１０００）。通電停止がなされていない場合は（Ｓ１０００でno）、このまま一旦本処理を終了する。
【０１７８】
通電停止がなされると（Ｓ１０００でyes）、次に制御対象であるポペット弁６及びアーマチャ８の運動方程式により、現在の変位ｘの計算がなされる（Ｓ１００２）。
前記実施の形態１にて説明したＥＣＵ２が実行しているスライディングモード制御においては、電磁力が作用していない状態では、前記式４は式１６のごとく表すことができる。
【０１７９】
【数８】
0004577171.tif 000009
この運動方程式から現在の変位ｘを算出すると、次にこの算出した変位ｘが中立位置であるか否かを判定する（Ｓ１００４）。中立位置でなければ（Ｓ１００４でno）、このまま一旦本処理を終了する。前記運動方程式から計算される変位ｘが中立位置となるまでは（Ｓ１００４でno）、ステップＳ１００２の処理を繰り返す。
【０１８０】
変位ｘが中立位置となると（Ｓ１００４でyes）、このタイミングでのリフトセンサ１８の検出電圧Ｖが計算中立位置電圧Ｖｚｃａｌに設定される（Ｓ１００６）。
次にＥＣＵ２のメモリに記憶されている前記関係ｆにより中立位置での関係中立位置電圧Ｖｚｍａｐを算出する（Ｓ１００８）。
【０１８１】
そして計算マップずれ量ΔＶｃｍを式１７のごとく算出する（Ｓ１０１０）。
［式１７］  ΔＶｃｍ  ←  Ｖｚｃａｌ  −  Ｖｚｍａｐ
そしてこの計算マップずれ量ΔＶｃｍにて関係ｆを更新する（Ｓ１０１２）。すなわち、元の関係ｆを、計算マップずれ量ΔＶｃｍ分、図２５に示すごとく電圧方向にて移動させるオフセットを実行して新たな関係ｆとして設定する。このことにより、内燃機関に組み込まれた後に、電磁駆動弁４に経時変化が生じた場合に対応して関係ｆを変更する。
【０１８２】
上述した構成において、請求項との関係は、各実施の形態にて述べた関係以外に、出荷時補正処理（図２２）及びオンボード補正処理（図２４）がそれぞれスライディングモード制御装置の適正化方法に相当する。
【０１８３】
以上説明した本実施の形態４によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．本実施の形態が適用された前記実施の形態１〜３のいずれかの効果を生じる。
（ロ）．出荷時補正処理（図２２）では、ポペット弁６を既知の変位（全開状態、全閉状態、中立位置）に位置させた状態にてリフトセンサ１８により測定電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを得る（Ｓ９００〜Ｓ９１０）。更に各既知の変位を初期関係ｇにて換算して初期関係値Ｖａｍａｐ，Ｖｂｍａｐ，Ｖｃｍａｐを求める（Ｓ９１２〜Ｓ９１６）。
【０１８４】
そして測定電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃと初期関係値Ｖａｍａｐ，Ｖｂｍａｐ，Ｖｃｍａｐとの差により、平均ずれ量ΔＶｓを補正値として算出し（Ｓ９１８）、この平均ずれ量ΔＶｓにて初期関係ｇを補正して、実際のスライディングモード制御に用いる関係ｆを求めている（Ｓ９２０）。
【０１８５】
このように各既知の変位にて各２つの検出電圧を求めて、これらの差に基づいて初期関係ｇを補正することにより、リフトセンサ１８の検出電圧とポペット弁６の変位とを高精度に表す関係ｆを設定することができる。
【０１８６】
このことにより電磁駆動弁４の機差に伴うスライディングモード制御における不安定化を防止することができる。
（ハ）．オンボード補正処理（図２４）が存在することにより、電磁駆動弁４が内燃機関に組み込まれた後においても、計測機を用いることなくＥＣＵ２においては運動方程式によりポペット弁６の特定変位状態（ここでは中立位置）での検出電圧Ｖｚｃａｌが得られる（Ｓ１００２，Ｓ１００４，Ｓ１００６）。そして前述した関係ｆにより前記特定変位を換算してリフトセンサ１８の検出電圧Ｖｚｍａｐを得ることができる（Ｓ１００８）。このように求められた２つの検出電圧の差ΔＶｃｍ（Ｓ１０１０）に基づいて、関係ｆを補正する（Ｓ１０１２）ことで、リフトセンサ１８の検出電圧とポペット弁６の変位とを高精度に表すように関係ｆを更新することができる。このことにより電磁駆動弁４の機差に伴うスライディングモード制御における不安定化を防止することができる。
【０１８７】
したがって、経時変化が生じてリフトセンサ１８の検出電圧とポペット弁６の変位との実際の関係が変化しても、上述のごとく補正することにより、前記関係ｆを高精度な状態に戻すことができる。このことにより電磁駆動弁４の経時変化に伴うスライディングモード制御における不安定化も防止することができる。
【０１８８】
特に、内燃機関運転停止直後において、電磁駆動弁４の両コイル１０ａ，１２ａが電磁力を発生しておらず、スプリング１４，１６のみでポペット弁６及びアーマチャ８が運動している場合における運動方程式を用いている。このような状況では、関係ｆの補正のためのデータを得る際に外乱となる要因が少なく、より高精度な補正が可能となる。
【０１８９】
（ニ）．尚、ＥＣＵ２にオンボード補正処理（図２４）が存在しなくても、内燃機関から電磁駆動弁４を取り外して計測機にセットすれば、経時変化にも出荷時補正処理（図２２）にて対処できる。
【０１９０】
すなわち内燃機関から電磁駆動弁４を取り外して前述のごとく計測機に取り付けて計測し、ＥＣＵ２内のマップデータを補正して書き換えることにより、前記関係ｆを高精度な状態に戻すことができる。このことによっても電磁駆動弁４の経時変化に伴うスライディングモード制御における不安定化を防止することができる。
【０１９１】
［実施の形態５］
前記各実施の形態において筒内圧外力Ｆｃｌは、筒内圧センサ２ｂより検出した筒内圧Ｐｃｌと、ポート圧センサ２ｃにより検出したポート圧Ｐｐｔとの差圧により算出していた。この代わりに本実施の形態のごとく、筒内圧センサ２ｂ及びポート圧センサ２ｃによらず、物理式により筒内圧外力Ｆｃｌを算出して、前記各実施の形態１〜４のごとくにスライディングモード制御に用いることができる。
【０１９２】
筒内圧外力算出処理を図２６に示す。本処理は内燃機関の一定クランク角（例えば３°〜６°の一定のクランク角）回転周期で繰り返し実行される処理である。本処理が開始されると、まず筒内圧Ｐｃｌが計算される（Ｓ１１００）。
【０１９３】
筒内圧Ｐｃｌは本実施の形態では断熱とｖｉｂｅの燃料熱発生モデルとを考慮した式１８〜２３で見積もることができる。尚、ここでは冷却損失、時間損失及びポンプ損失は排除しているが、各損失を加味して計算しても良い。
【０１９４】
【数９】
0004577171.tif 000010
ここでＰｃｌnは現サンプル時刻の推定筒内圧[Pa]、Ｐｃｌn-1は前回サンプル時刻の推定筒内圧[Pa]である。Ｖｃｌnは現サンプル時刻のシリンダ容積[立方メートル]、Ｖｃｌn-1は前回サンプル時刻のシリンダ容積[立方メートル]、Ｖａｌｌは全シリンダ容積[L]、ΔＱnは現サンプル時刻の燃料熱発生量[J]、Ｑは全燃料熱発生量[J]である。ｄＱはｖｉｂｅモデルによる熱発生量［Ｊ］、ｄｘはｖｉｂｅモデルから得られる熱発生率［１／deg］、Ｈuは燃料の低発熱量［Ｊ／ｋｇ：ガソリンの場合は約４４ＭＪ／ｋｇ］、ｍfは燃料質量［ｋｇ］、ηvは体積効率、ＡＦＲは空燃比（約１４．５）である。a，mはｖｉｂｅの形状パラメータ、αはクランク角、α0は燃焼開始クランク角、Δαcは燃焼期間である。尚、ｖｉｂｅの形状パラメータa，m、燃焼開始クランク角α0及び燃焼期間Δαcは、内燃機関回転数と内燃機関負荷率と（あるいは更に空燃比を含める）によるマップにより算出される。
【０１９５】
上記シリンダ容積Ｖｃｌ（Ｖｃｌn，Ｖｃｌn-1）は、式２４により算出される。
【０１９６】
【数１０】
0004577171.tif 000011
ここでｒはクランク半径、ｌはコンロッド長、ｅはクランクピンオフセット、Ａbrはボア面積、ｖ0は燃焼室容積、ψ＝arcsin（ｅ／（ｒ＋ｌ））である。
【０１９７】
このような計算により図２７の(Ｂ)に示すごとくクランク角（°ＣＡ）に応じて筒内圧Ｐｃｌが算出される。尚、図２７の(Ａ)はｖｉｂｅモデルによる熱発生量ｄＱのクランク角変化を表している。
【０１９８】
次にポート圧Ｐｐｔ［Ｐａ］が計算される（Ｓ１１０２）。排気ポートの場合には物理式から式２５に示すごとく算出される。尚、吸気ポートの場合には式２６のごとくである。
【０１９９】
【数１１】
0004577171.tif 000012
ここでＮeは内燃機関回転数［ｒｐｍ］である。
【０２００】
このように計算された筒内圧Ｐｃｌに基づいて式２７のごとく逐次筒内圧外力Ｆｔが算出される（Ｓ１１０４）。
【０２０１】
【数１２】
0004577171.tif 000013
ここでｄvはポペット弁６の直径である。
【０２０２】
次にポペット弁６の動作開始タイミングか否かが判定される（Ｓ１１０６）。この動作開始は閉弁状態にある時には開弁動作を開始するタイミングであり、開弁状態にある時には閉弁動作を開始するタイミングである。
【０２０３】
ここで弁作動開始タイミングでなければ（Ｓ１１０６でno）、このまま一旦本処理を終了する。したがって、弁作動開始タイミングでない状態（Ｓ１１０６でno）では、前記ステップＳ１１００〜Ｓ１１０４の処理が繰り返されて、逐次筒内圧外力Ｆｔが繰り返し計算される。
【０２０４】
開弁あるいは閉弁の弁作動開始タイミングとなると（Ｓ１１０６でyes）、直前のステップＳ１１００〜Ｓ１１０４にて計算された逐次筒内圧外力Ｆｔが筒内圧外力Ｆｃｌとして設定される（Ｓ１１０８）。
【０２０５】
このことにより、前述した各実施の形態１〜４において、筒内圧外力Ｆｃｌが決定し、中立ずれと共に用いて、吸引電流通電開始変位Ａ，Ａ２、ブレーキ電流通電終了変位Ａ１、目標浮上位置Ｓｆが決定されることになる。
【０２０６】
例えば図２８のタイミングチャートに示すごとく排気弁の開弁制御では、開弁タイミングの初期（ｔ３０）における筒内圧外力Ｆｃｌが判明するので、以後（ｔ３０〜）、適切なスライディングモード制御が可能となる。
【０２０７】
上述した構成において、請求項との関係は、各実施の形態にて述べた関係において、筒内圧外力算出処理（図２６）が外乱検出手段に相当する点について、他の各実施の形態と異なる。
【０２０８】
以上説明した本実施の形態５によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．本実施の形態が適用された前記実施の形態１〜４のいずれかの効果を生じる。
（ロ）．筒内圧センサ２ｂ及びポート圧センサ２ｃを用いなくても筒内圧外力Ｆｃｌを検出できるので、電磁駆動弁４に対するシステム全体が簡易化される。
【０２０９】
［その他の実施の形態］
（ａ）．前記各実施の形態において、吸引電流通電開始変位Ａ，Ａ２、ブレーキ電流通電終了変位Ａ１を算出するためのマップＭＡＰａ，ＭＡＰａ２，ＭＡＰａ１、目標浮上位置Ｓｆを算出するためのマップＭＡＰｓｆは、筒内圧外力Ｆｃｌと中立ずれＤｍｐとにより算出された。これ以外に、筒内圧外力Ｆｃｌのみにより吸引電流通電開始変位Ａ，Ａ２、ブレーキ電流通電終了変位Ａ１を算出するためのマップ、あるいは目標浮上位置Ｓｆを算出するためのマップを形成しても良い。更に中立ずれＤｍｐのみにより吸引電流通電開始変位Ａ，Ａ２、ブレーキ電流通電終了変位Ａ１を算出するためのマップ、あるいは目標浮上位置Ｓｆを算出するためのマップを形成しても良い。
【０２１０】
（ｂ）．前記実施の形態２では、ブレーキ電流通電終了変位Ａ１と吸引電流通電開始変位Ａ２とをマップＭＡＰａ１，ＭＡＰａ２からそれぞれ求めたが、いずれか一方を固定閾値として、他方のみをマップにて算出するようにしても良い。このことによってもスライディングモード制御における不安定化を防止することができる。
【０２１１】
前記実施の形態３においても、吸引電流通電開始変位Ａ、又はブレーキ電流通電終了変位Ａ１及び吸引電流通電開始変位Ａ２は固定閾値として、目標浮上位置ＳｆのみマップＭＡＰｓｆにて算出するようにしても良い。このことによってもスライディングモード制御における不安定化を防止することができる。
【０２１２】
（ｃ）．全各実施の形態においてマップＭＡＰａ，ＭＡＰａ１，ＭＡＰａ２，ＭＡＰｓｆの適用は、各電磁駆動弁毎に設けても良く、平均的な電磁駆動弁に対するマップを１つ備えて、前記電磁駆動弁の制御に適用しても良い。
【０２１３】
（ｄ）．前記実施の形態４において、出荷時補正処理（図２２）では全開、全閉、中立の３点による平均ずれ量ΔＶｓの算出であったが、中立点のみ測定して平均ずれ量ΔＶｓを算出しても良い。あるいは４点以上測定して平均ずれ量ΔＶｓの算出しても良い。又、十数点測定することにより、測定値自体で新たな関係ｆを形成しても良い。
【０２１４】
オンボード補正処理（図２４）においては、運動方程式から計算される変位ｘが中立位置となったタイミングから、リフトセンサ１８の応答性に対応した時間遅れ分経過後に得られる検出電圧Ｖを、計算中立位置電圧Ｖｚｃａｌに設定しても良い。
【０２１５】
又、平均ずれ量ΔＶｓや計算マップずれ量ΔＶｃｍにて関係ｇ，ｆをオフセットするのではなく、最小二乗法による近似により関係ｆを算出しても良い。
（ｅ）．前記実施の形態５では開弁タイミングの初期における筒内圧外力Ｆｃｌを用いたが、初期以外のタイミングについても筒内圧外力Ｆｃｌを求めてスライディングモード制御に利用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０２１６】
【図１】実施の形態１の電磁駆動弁（閉弁状態）及びその制御機構の構成説明図。
【図２】実施の形態１の電磁駆動弁の中立状態説明図。
【図３】実施の形態１の電磁駆動弁の開弁状態説明図。
【図４】実施の形態１のスライディングモード制御における切換超平面の設定状態説明図。
【図５】実施の形態１のＥＣＵが実行する開弁制御処理のフローチャート。
【図６】実施の形態１において吸引電流通電開始変位Ａを算出するためのマップＭＡＰａの構成説明図。
【図７】実施の形態１のＥＣＵが実行する全閉位置測定処理のフローチャート。
【図８】同じく全開位置測定処理のフローチャート。
【図９】同じく中立位置測定処理のフローチャート。
【図１０】実施の形態１の全閉位置測定、全開位置測定、中立位置測定の各処理の一例を示すタイミングチャート。
【図１１】実施の形態１のＥＣＵが実行する機関停止毎中立位置ずれ量算出処理のフローチャート。
【図１２】実施の形態１にて検出電圧Ｖと変位ｘとの関係ｆを示すグラフ。
【図１３】実施の形態１のＥＣＵが実行する長周期中立位置ずれ量平均化処理のフローチャート。
【図１４】上記長周期中立位置ずれ量平均化処理における処理の一例を示すタイミングチャート。
【図１５】実施の形態１による制御の一例を示すタイミングチャート。
【図１６】実施の形態２による制御の一例を示すタイミングチャート。
【図１７】実施の形態２のＥＣＵが実行する開弁制御処理のフローチャート。
【図１８】実施の形態２においてブレーキ電流通電終了変位Ａ１を算出するためのマップＭＡＰａ１の構成説明図。
【図１９】実施の形態２において吸引電流通電開始変位Ａ２を算出するためのマップＭＡＰａ２の構成説明図。
【図２０】実施の形態３のＥＣＵが実行する目標浮上位置設定処理のフローチャート。
【図２１】実施の形態３において目標浮上位置Ｓｆを算出するためのマップＭＡＰｓｆの構成説明図。
【図２２】実施の形態４において計測用コンピュータにて実行される出荷時補正処理のフローチャート。
【図２３】実施の形態４にて行われる関係ｆ作成のための処理説明図。
【図２４】実施の形態４においてＥＣＵが実行するオンボード補正処理のフローチャート。
【図２５】実施の形態４にて行われる関係ｆ更新のための処理説明図。
【図２６】実施の形態５のＥＣＵが実行する筒内圧外力算出処理のフローチャート。
【図２７】実施の形態５において算出される推定筒内圧Ｐｃｌの変化を示すグラフ。
【図２８】実施の形態５における制御の一例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【０２１７】
２…ＥＣＵ、２ａ…ＥＤＵ、２ｂ…筒内圧センサ、２ｃ…ポート圧センサ、４…電磁駆動弁、４ａ…ケーシング、６…ポペット弁、６ａ…軸部、８…アーマチャ、８ａ…アーマチャロッド、１０…ロアコア、１０ａ…ロアコイル、１２…アッパーコア、１２ａ…アッパーコイル、１４…ロアスプリング、１４ａ…ロアリテーナ、１６…アッパースプリング、１６ａ…アッパーリテーナ、１８…リフトセンサ、２０…排気ポート、２０ａ…シート部、２２…燃焼室、Ｈ…シリンダヘッド。
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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