(57)【要約】【課題】瞬断が発生しても、その解消後の電動アクチュエータの動作位置の推定精度を向上させることができ、瞬断後も機関状態量の制御を好適に継続することのできる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】ＥＣＵ４は、ＥＤＵ２０３の通電が瞬断されたときに、その直前における電動アクチュエータ２の動作位置を記憶するとともに、瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作状況に応じて瞬断中の電動アクチュエータ２の動作量を推定する。またＥＣＵ４は、記憶した瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作位置を、推定した瞬断中の電動アクチュエータ２の動作量にて補正することで、瞬断解消時の電動アクチュエータ２の動作位置を推定する。【選択図】図１
2012036766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作に応じて機関状態量を変更する電動アクチュエータの駆動ユニットであって、前記電動アクチュエータの動作量を検出する動作量検出手段、及び基準動作位置からの前記動作量を求めて前記電動アクチュエータの動作位置を演算する動作位置演算手段を備える駆動ユニットと、
前記駆動ユニットの通電が瞬断されたときに、その直前における前記動作位置を記憶し、瞬断中もその記憶を保持する記憶手段と、
前記記憶手段の記憶する瞬断直前の前記動作位置を瞬断直前の前記電動アクチュエータの動作状況に応じて補正することで、瞬断解消時の前記動作位置を推定する瞬断後動作位置推定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
瞬断直前の前記電動アクチュエータの動作状況に応じて瞬断中の前記電動アクチュエータの動作量を推定する瞬断中動作量推定手段を備え、
前記瞬断後動作位置推定手段は、前記記憶手段の記憶する瞬断直前の前記動作位置を前記瞬断中動作量推定手段の推定した前記動作量にて補正すること
を特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、
機関運転状態に基づいて前記機関状態量及び前記動作位置のいずれかの制御目標値を演算するとともに、その演算した制御目標値を前記駆動ユニットに指令する指令ユニットであって、前記動作位置演算手段の演算した前記動作位置を前記駆動ユニットから通信回線を通じて受信するとともに、前記記憶手段の設けられた指令ユニットを備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記瞬断中動作量推定手段は、瞬断直前の前記電動アクチュエータの動作状況として瞬断直前の前記電動アクチュエータの動作速度を用いるとともに、同動作速度が高いときには、同動作速度が低いときに比して瞬断中の前記動作量が大きいと推定する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
動作に応じて機関状態量を変更する電動アクチュエータの駆動ユニットであって、前記電動アクチュエータの動作量を検出する動作量検出手段、及び基準動作位置からの前記動作量を求めて前記電動アクチュエータの動作位置を演算する動作位置演算手段を備える駆動ユニットと、
前記動作位置演算手段の演算した前記動作位置から前記機関状態量の現状値を算出する機関状態量算出手段と、
前記駆動ユニットの通電が瞬断されたときに、前記機関状態量算出手段が算出した瞬断直前の前記機関状態量の値を記憶し、瞬断中もその記憶を保持する記憶手段と、
瞬断直前の前記電動アクチュエータの動作状況に応じて瞬断中の前記電動アクチュエータの動作量を推定する瞬断中動作量推定手段と、
前記記憶手段の記憶した瞬断直前の前記機関状態量の値から瞬断直前の前記動作位置を演算するとともに、その演算した瞬断直前の前記動作位置を前記瞬断中動作量推定手段の推定した前記動作量にて補正することで、瞬断解消時の前記動作位置を推定する瞬断後動作位置推定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関の制御装置において、
機関運転状態に基づいて前記機関状態量及び前記動作位置のいずれかの制御目標値を演算するとともに、その演算した制御目標値を前記駆動ユニットに指令する指令ユニットであって、前記動作位置演算手段の演算した前記動作位置及び前記機関状態量算出手段の算出した前記機関状態量の少なくとも一方を前記駆動ユニットから通信回線を通じて受信するとともに、前記記憶手段の設けられた指令ユニットを備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記瞬断中動作量推定手段は、瞬断直前の前記電動アクチュエータの動作状況として前記機関状態量の変化速度を用いるとともに、その変化速度が高いときには、同変化速度が低いときに比して瞬断中の前記動作量が大きいと推定する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記瞬断中動作量推定手段及び前記瞬断後動作位置推定手段は、前記指令ユニットに設けられ、且つ前記指令ユニットは、瞬断解消時に前記瞬断後動作位置推定手段の推定した瞬断解消時の前記動作位置の推定結果を前記駆動ユニットに送信する
ことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
動作に応じて機関状態量を変更する電動アクチュエータの駆動ユニットであって、前記電動アクチュエータの動作量を検出する動作量検出手段、及び基準動作位置からの前記動作量を求めて前記電動アクチュエータの動作位置を演算する動作位置演算手段を備える駆動ユニットと、
前記動作位置演算手段の演算した前記動作位置から前記機関状態量の現状値を算出する機関状態量算出手段と、
前記機関状態量算出手段が算出した瞬断直前の前記機関状態量の値を記憶し、瞬断中もその記憶を保持する記憶手段と、
瞬断直前の前記電動アクチュエータの動作状況に応じて瞬断中の前記機関状態量の変化量を推定する瞬断中変化量推定手段と、
前記記憶手段の記憶した瞬断直前の前記機関状態量の値を前記瞬断中変化量推定手段の推定した前記変化量にて補正することで、瞬断解消時の前記機関状態量の値を推定する瞬断後機関状態量推定手段と、
その瞬断後機関状態量推定手段の推定した瞬断解消時の前記機関状態量から瞬断解消時の前記動作位置を推定する瞬断後動作位置推定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の内燃機関の制御装置において、
機関運転状態に基づいて前記機関状態量及び前記動作位置のいずれかの制御目標値を演算するとともに、その演算した制御目標値を前記駆動ユニットに指令する指令ユニットであって、前記動作位置演算手段の演算した前記動作位置及び前記機関状態量算出手段の演算した前記機関状態量の少なくとも一方を前記駆動ユニットから通信回線を通じて受信するとともに、前記記憶手段の設けられた指令ユニットを備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
前記瞬断中変化量推定手段は、瞬断直前の前記電動アクチュエータの動作状況として前記機関状態量の変化速度を用いるとともに、その変化速度が高いときには、同変化速度が低いときに比して瞬断中の前記変化量が大きいと推定する
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
前記瞬断中変化量推定手段及び前記瞬断後機関状態量推定手段は、前記指令ユニットに設けられ、且つ前記指令ユニットは、瞬断解消時に前記瞬断後機関状態量推定手段の推定した瞬断解消時の前記機関状態量の推定結果を前記駆動ユニットに送信する
ことを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１３】
前記電動アクチュエータは、前記機関状態量としての機関バルブのバルブ特性値を可変とする可変動弁機構を駆動する
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１４】
前記電動アクチュエータは、前記機関状態量としての機関バルブのバルブ特性値を可変とする可変動弁機構を駆動し、
前記瞬断中動作量推定手段は、瞬断直前の前記電動アクチュエータの動作状況に加え、瞬断中の機関回転速度及び瞬断時間の少なくとも一方に基づいて前記瞬断中の前記動作量の推定を行う
ことを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１５】
前記電動アクチュエータは、前記機関状態量としての機関バルブのバルブ特性値を可変とする可変動弁機構を駆動し、
前記瞬断中変化量推定手段は、瞬断直前の前記電動アクチュエータの動作状況に加え、瞬断中の機関回転速度及び瞬断時間の少なくとも一方に基づいて前記瞬断中の前記変化量の推定を行う
ことを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、その動作に応じて機関状態量を変更する電動アクチュエータを制御する内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関には、車両の運転状況や運転者からの指令等により、電動アクチュエータを作動させ、様々な機関状態量を変更することで燃焼条件等を変更する可変機構が多く採用されている。こうした可変機構を備える内燃機関には、機関制御を司る指令ユニットからの指令に応じて電動アクチュエータを駆動する駆動ユニットが設けられている。駆動ユニットは、機関状態量の現状値（実機関状態量）を直接或いは間接的に検出するとともに、指令ユニットから受信した機関状態量の制御目標値と実機関状態量とが一致するように電動アクチュエータを駆動する。こうした機関状態量の制御適切に行うには、実機関状態量を正確に検出することが必要となる。
【０００３】
ところで、機関状態量によってはその直接の検出が困難な場合がある。こうした場合には、電動アクチュエータの動作位置を検出し、その検出結果から機関状態量を演算してその制御を行うことになる。
【０００４】
更に、場合によっては、そうした電動アクチュエータの動作位置の直接の検出も困難なことがある。そうした場合には、例えばモータの回転量などの電動アクチュエータの動作量を検出するとともに、その検出結果から電動アクチュエータの動作位置を演算して求めることになる。
【０００５】
このような場合における機関状態量の制御においては、電動アクチュエータの駆動ユニットに印加される電圧が一時的に低下する、いわゆる瞬断が生じた場合には、そのＲＡＭに記憶された動作位置のデータがクリアされてしまうため、瞬断解消後の電動アクチュエータの動作位置が不明となることがある。そしてその結果、瞬断後の機関状態量の制御精度が悪化することがある。
【０００６】
ここで、特許文献１に記載の制御装置では、駆動ユニットが、電動アクチュエータの動作量の検出結果から求めた電動アクチュエータの動作位置を指令ユニットに送信するとともに、指令ユニットに設けられたランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）にその送信された電動アクチュエータの動作位置を記憶するようにしている。そして駆動ユニットに瞬断が発生したときには、指令ユニットのＲＡＭに記憶保持された、電動アクチュエータの瞬断直前の動作位置を駆動ユニットに送信し、駆動ユニットが受信した瞬断直前の動作位置を電動アクチュエータの瞬断解消時の動作位置として使用することで、瞬断後の機関状態量の制御を継続するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１８２８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、電動アクチュエータが駆動されている最中に瞬断が発生した場合、電動アクチュエータは慣性によって直ちには停止しない。そのため、瞬断中の電動アクチュエータの動作位置のずれ、いわゆる慣性ずれが生じることがある。これに対して文献１の制御装置では、電動アクチュエータの瞬断直前の動作位置を瞬断解消時の動作位置としてそのまま用いられるため、こうした慣性ずれが生じれば、瞬断解消後の駆動ユニットの認識する動作位置が実際の値から乖離してしまうことになる。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、瞬断が発生しても、その解消後の電動アクチュエータの動作位置推定の精度を向上させることができ、瞬断後も機関状態量の制御を好適に継続することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果を記載する。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は動作に応じて機関状態量を変更する電動アクチュエータの駆動ユニットであって、電動アクチュエータの動作量を検出する動作量検出手段、及び基準動作位置からの動作量を求めて電動アクチュエータの動作位置を演算する動作位置演算手段を備える駆動ユニットと、駆動ユニットの通電が瞬断されたときに、その直前における動作位置を記憶し、瞬断中もその記憶を保持する記憶手段と、記憶手段の記憶する瞬断直前の動作位置を瞬断直前の電動アクチュエータの動作状況に応じて補正することで、瞬断解消時の動作位置を推定する瞬断後動作位置推定手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置を提供する。
【００１１】
上記構成では、電動アクチュエータの動作量を駆動ユニットに設けられた動作量検出手段により検出するようにしている。またその検出結果から基準動作位置からの電動アクチュエータの動作量を求め、それにより電動アクチュエータの、ひいては機関状態量の制御が行われる。こうした構成では、駆動ユニットの通電が瞬断されると、電動アクチュエータの基準動作位置からの動作量のデータがクリアされてしまうため、機関状態量の制御に支障を来すようになる。
【００１２】
その点、上記構成では、駆動ユニットの通電が瞬断されたときには、その直前における電動アクチュエータの動作位置が記憶手段により記憶されるようになる。また瞬断中動作量推定手段によって、瞬断中の電動アクチュエータの動作量が、瞬断直前の電動アクチュエータの動作状況に応じて推定されるようになる。そして、記憶手段の記憶した瞬断直前の動作位置を、瞬断中動作量推定手段の推定した動作量にて補正することで瞬断解消時の電動アクチュエータの動作位置が推定されるようになる。そのため、瞬断が発生しても、その解消後の電動アクチュエータの動作位置推定精度を向上させることができ、瞬断後も機関状態量の制御を好適に継続することができるようになる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、瞬断直前の電動アクチュエータの動作状況に応じて瞬断中の電動アクチュエータの動作量を推定する瞬断中動作量推定手段を備え、瞬断後動作位置推定手段は、記憶手段の記憶する瞬断直前の動作位置を瞬断中動作量推定手段の推定した動作量にて補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【００１４】
上記構成では、瞬断直前の電動アクチュエータの動作状況に応じて、瞬断中の電動アクチュエータの動作量を推定する手段を備え、この推定結果を用いて瞬断後の動作位置を補正する。そのため、瞬断が発生しても、その解消後の電動アクチュエータの動作位置推定精度を向上させることができ、瞬断後も機関状態量の制御を好適に継続することができるようになる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、機関運転状態に基づいて機関状態量及び動作位置のいずれかの制御目標値を演算するとともに、その演算した制御目標値を駆動ユニットに指令する指令ユニットであって、動作位置演算手段の演算した動作位置を駆動ユニットから通信回線を通じて受信するとともに、記憶手段の設けられた指令ユニットを備えることを特徴とする内燃機関の制御装置を提供する。
【００１６】
上記構成では、瞬断直前の電動アクチュエータの動作位置を記憶する記憶手段が、機関状態量又は動作位置の制御目標値を駆動ユニットに指令する指令ユニットに設けられている。こうした構成では、駆動ユニットに瞬断が発生しても、指令ユニットの機能が維持されていれば、瞬断直前の電動アクチュエータの動作位置の記憶及びその記憶の保持が可能である。したがって、上記構成によれば、瞬断直前の電動アクチュエータの動作位置の記憶及びその記憶の保持をより確実に行うことができるようになる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、瞬断中動作量推定手段は、瞬断直前の電動アクチュエータの動作状況として瞬断直前の電動アクチュエータの動作速度を用いるとともに、同動作速度が高いときには、同動作速度が低いときに比して瞬断中の動作量が大きいと推定することを特徴とする請求項２又は３に記載の内燃機関の制御装置を提供する。
【００１８】
瞬断直前の電動アクチュエータの動作速度が高ければ、慣性ずれによる瞬断中の電動アクチュエータの動作量は大きくなる。そのため、上記構成によれば、慣性ずれによる瞬断中の電動アクチュエータの動作量の推定精度を向上させることができるようになる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、動作に応じて機関状態量を変更する電動アクチュエータの駆動ユニットであって、電動アクチュエータの動作量を検出する動作量検出手段、及び基準動作位置からの動作量を求めて電動アクチュエータの動作位置を演算する動作位置演算手段を備える駆動ユニットと、動作位置演算手段の演算した動作位置から機関状態量の現状値を算出する機関状態量算出手段と、駆動ユニットの通電が瞬断されたときに、機関状態量算出手段が算出した瞬断直前の機関状態量の値を記憶し、瞬断中もその記憶を保持する記憶手段と、瞬断直前の電動アクチュエータの動作状況に応じて瞬断中の電動アクチュエータの動作量を推定する瞬断中動作量推定手段と、記憶手段の記憶した瞬断直前の機関状態量の値から瞬断直前の動作位置を演算するとともに、その演算した瞬断直前の動作位置を瞬断中動作量推定手段の推定した動作量にて補正することで、瞬断解消時の動作位置を推定する瞬断後動作位置推定手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置を提供する。
【００２０】
上記構成では、電動アクチュエータの動作量を、駆動ユニットに設けられた動作量検出手段により検出するようにしている。またその検出結果から基準動作位置からの電動アクチュエータの動作量を求め、それにより電動アクチュエータの動作位置の絶対値を演算するとともに、その演算結果を用いて電動アクチュエータの、ひいては機関状態量の制御が行われる。こうした構成では、駆動ユニットの通電が瞬断されると、電動アクチュエータの基準動作位置からの動作量のデータがクリアされてしまうため、機関状態量の制御に支障を来すようになる。
【００２１】
その点、上記構成では、駆動ユニットの通電が瞬断されたときには、その直前における機関状態量の値が記憶手段により記憶されるようになる。また瞬断中動作量推定手段によって、瞬断中の電動アクチュエータの動作量が、瞬断直前の電動アクチュエータの動作状況に応じて推定されるようになる。そして記憶手段の記憶した瞬断直前の機関状態量の値から瞬断直前の電動アクチュエータの動作位置が算出されるとともに、その算出した動作位置を、瞬断中動作量推定手段の推定した動作量にて補正することで、瞬断解消時の電動アクチュエータの動作位置が推定されるようになる。そのため、瞬断が発生しても、その解消後の電動アクチュエータの動作位置の推定精度を向上させることができ、瞬断後も機関状態量の制御を好適に継続することができるようになる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の内燃機関の制御装置において、機関運転状態に基づいて機関状態量及び動作位置のいずれかの制御目標値を演算するとともに、その演算した制御目標値を駆動ユニットに指令する指令ユニットであって、動作位置演算手段の演算した動作位置及び機関状態量算出手段の算出した機関状態量の少なくとも一方を駆動ユニットから通信回線を通じて受信するとともに、記憶手段の設けられた指令ユニットを備えることを特徴とする内燃機関の制御装置を提供する。
【００２３】
上記構成では、瞬断直前の機関状態量の値を記憶する記憶手段が、機関状態量又は動作位置の制御目標値を駆動ユニットに指令する指令ユニットに設けられている。こうした構成では、駆動ユニットに瞬断が発生しても、指令ユニットの機能が維持されていれば、瞬断直前の機関状態量の値の記憶及びその記憶の保持が可能である。したがって、上記構成によれば、瞬断直前の機関状態量の値の記憶及びその記憶の保持をより確実に行うことができるようになる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、瞬断中動作量推定手段は、瞬断直前の電動アクチュエータの動作状況として機関状態量の変化速度を用いるとともに、その変化速度が高いときには、同変化速度が低いときに比して瞬断中の動作量が大きいと推定することを特徴とする請求項５又は６に記載の内燃機関の制御装置を提供する。
【００２５】
瞬断直前の機関運転状態の変化速度が高ければ、瞬断中の電動アクチュエータの慣性ずれは大きくなる。そのため、上記構成によれば、慣性ずれによる瞬断中の電動アクチュエータの動作量の推定精度を向上させることができるようになる。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、瞬断中動作量推定手段及び瞬断後動作位置推定手段は、指令ユニットに設けられ、且つ指令ユニットは、瞬断解消時に瞬断後動作位置推定手段の推定した瞬断解消時の動作位置の推定結果を駆動ユニットに送信することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の制御装置を提供する。
【００２７】
一般に電動アクチュエータの駆動を行う駆動ユニットは、その制御を司る指令ユニットに比して、その演算処理能力は限定されている。その点、上記構成では、瞬断解消時の動作位置の推定に係る演算処理を、より演算処理能力の高い指令ユニットに受け持たせることができる。
【００２８】
請求項９に記載の発明は、動作に応じて機関状態量を変更する電動アクチュエータの駆動ユニットであって、電動アクチュエータの動作量を検出する動作量検出手段、及び基準動作位置からの動作量を求めて電動アクチュエータの動作位置を演算する動作位置演算手段を備える駆動ユニットと、動作位置演算手段の演算した動作位置から機関状態量の現状値を算出する機関状態量算出手段と、機関状態量算出手段が算出した瞬断直前の機関状態量の値を記憶し、瞬断中もその記憶を保持する記憶手段と、瞬断直前の電動アクチュエータの動作状況に応じて瞬断中の機関状態量の変化量を推定する瞬断中変化量推定手段と、記憶手段の記憶した瞬断直前の機関状態量の値を瞬断中変化量推定手段の推定した変化量にて補正することで、瞬断解消時の機関状態量の値を推定する瞬断後機関状態量推定手段と、その瞬断後機関状態量推定手段の推定した瞬断解消時の機関状態量から瞬断解消時の動作位置を推定する瞬断後動作位置推定手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置を提供する。
【００２９】
上記構成では、電動アクチュエータの動作量を、駆動ユニットに設けられた動作量検出手段により検出するようにしている。またその検出結果から基準動作位置からの電動アクチュエータの動作量を求め、それにより電動アクチュエータの動作位置の絶対値を演算するとともに、その演算結果を用いて電動アクチュエータの、ひいては機関状態量の制御が行なわれる。こうした構成では、駆動ユニットの通電が瞬断されると、電動アクチュエータの基準動作位置からの動作量のデータがクリアされてしまうため、機関状態量の制御に支障を来すようになる。
【００３０】
その点、上記構成では、駆動ユニットの通電が瞬断されたときには、その直前における機関状態量の値が記憶手段により記憶されるようになる。また瞬断中変化量推定手段によって、瞬断中の機関状態量の変化量が、瞬断直前の電動アクチュエータの動作状況に応じて推定されるようになる。そして記憶手段の記憶した瞬断直前の機関状態量の値を、瞬断中動作量推定手段の推定した動作量にて補正することで、瞬断解消時の機関状態量の値が推定されるようになり、さらにその値から瞬断解消時の電動アクチュエータの動作位置が推定されるようになる。そのため、瞬断が発生しても、その解消後の電動アクチュエータの動作位置の推定精度を向上させることができ、瞬断後も機関状態量の制御を好適に継続することができるようになる。
【００３１】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の内燃機関の制御装置において、機関運転状態に基づいて機関状態量及び動作位置のいずれかの制御目標値を演算するとともに、その演算した制御目標値を駆動ユニットに指令する指令ユニットであって、動作位置演算手段の演算した動作位置及び機関状態量算出手段の演算した機関状態量の少なくとも一方を駆動ユニットから通信回線を通じて受信するとともに、記憶手段の設けられた指令ユニットを備えることを特徴とする内燃機関の制御装置を提供する。
【００３２】
上記構成では、瞬断直前の機関状態量の値を記憶する記憶手段が、機関状態量又は動作位置の制御目標値を駆動ユニットに指令する指令ユニットに設けられている。こうした構成では、駆動ユニットに瞬断が発生しても、指令ユニットの機能が維持されていれば、瞬断直前の機関状態量の値の記憶及びその記憶の保持が可能である。したがって、上記構成によれば、瞬断直前の機関状態量の値の記憶及びその記憶の保持をより確実に行うことができるようになる。
【００３３】
請求項１１に記載の発明は、瞬断中変化量推定手段は、瞬断直前の電動アクチュエータの動作状況として機関状態量の変化速度を用いるとともに、その変化速度が高いときには、同変化速度が低いときに比して瞬断中の変化量が大きいと推定することを特徴とする請求項９又は１０に記載の内燃機関の制御装置を提供する。
【００３４】
瞬断直前の機関運転状態の変化速度が高ければ、瞬断中の電動アクチュエータの慣性ずれは大きくなる。そのため、上記構成によれば、電動アクチュエータの手段中の慣性ずれによる機関状態量の変化量の推定精度を向上させることができるようになる。
【００３５】
請求項１２に記載の発明は、瞬断中変化量推定手段及び瞬断後機関状態量推定手段は、指令ユニットに設けられ、且つ指令ユニットは、瞬断解消時に瞬断後機関状態量推定手段の推定した瞬断解消時の機関状態量の推定結果を駆動ユニットに送信することを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関の制御装置を提供する。
【００３６】
一般に電動アクチュエータの駆動を行う駆動ユニットは、その制御を司る指令ユニットに比して、その演算処理能力は限定されている。その点、上記構成では、瞬断解消時の機関状態量の推定に係る演算処理を、より演算処理能力の高い指令ユニットに受け持たせることができる。
【００３７】
請求項１３に記載の発明は、電動アクチュエータは、機関状態量としての機関バルブのバルブ特性値を可変とする可変動弁機構を駆動する請求項１〜１２のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置を提供する。
【００３８】
このように本願の内燃機関の制御装置は、機関状態量としての機関バルブのバルブ特性値を可変とする可変動弁機構を駆動する電動アクチュエータを制御する装置として具現とすることができる。
【００３９】
請求項１４に記載の発明は、電動アクチュエータは、機関状態量としての機関バルブのバルブ特性値を可変とする可変動弁機構を駆動し、瞬断中動作量推定手段は、瞬断直前の電動アクチュエータの動作状況に加え、瞬断中の機関回転速度及び瞬断時間の少なくとも一方に基づいて前記瞬断中の前記動作量の推定を行う請求項２〜８のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置を提供する。
【００４０】
機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構を電動アクチュエータが駆動する構成では、瞬断中の機関回転速度や瞬断時間を併せ考慮して瞬断中の電動アクチュエータの動作量の推定を行うことで、より精度の高い瞬断中動作量の推定を行うことが可能となる。
【００４１】
請求項１５に記載の発明は、電動アクチュエータは、機関状態量としての機関バルブのバルブ特性値を可変とする可変動弁機構を駆動し、瞬断中変化量推定手段は、瞬断直前の電動アクチュエータの動作状況に加え、瞬断中の機関回転速度及び瞬断時間の少なくとも一方に基づいて前記瞬断中の前記変化量の推定を行う請求項９〜１２のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置を提供する。
【００４２】
機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構を電動アクチュエータが駆動する構成では、瞬断中の機関回転速度や瞬断時間を併せ考慮して瞬断中の機関状態量の変化量の推定を行うことで、より精度の高い瞬断中動作量の推定を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の内燃機関の制御装置の一実施形態についてその全体構造を模式的に示す模式図である。
【図２】同実施形態の適用される内燃機関の動弁系の全体構造を模式的に示す模式図である。
【図３】同実施形態の適用される内燃機関に設けられる可変動弁機構の斜視断面構造を示す断面図である。
【図４】同実施形態において機関制御ユニットによって行われる可変動弁機構制御のフローチャートである。
【図５】同実施形態において機関制御ユニットによって行われる瞬断中動作量推定処理のフローチャートである。
【図６】同実施形態において駆動ユニットによって行われる可変動弁機構制御のフローチャートである。
【図７】同実施形態での機関回転速度及び瞬断時間と減衰率との関係を示したマップである。
【図８】同実施形態での電動アクチュエータの実動作位置及びＥＤＵの認識する動作位置の時間変化を示すタイミングチャートである。
【図９】同実施形態での電動アクチュエータの実動作位置及びＥＤＵの認識する動作位置の時間変化を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１に、本発明を適用した内燃機関の制御装置の全体構造を示す。この制御装置は、機関状態量としての吸気バルブのバルブ特性値（作用角、リフト量等）を可変とする可変動弁機構１と、これを駆動するための電動アクチュエータ２と、可変動弁機構を含む機関全体の制御を司る、指令ユニットとしての機関制御ユニット４とを備えている。
【００４５】
電動アクチュエータ２は、モータ２００、そのモータ２００の回転運動をコントロールシャフト３の直線運動に変換する変換機構２０１を備えている。また電動アクチュエータ２は、モータ２００を駆動するための駆動ユニット（以下、「ＥＤＵ」と称呼する場合がある）２０３を備えている。ＥＤＵ２０３は、モータ２００の回転量を電動アクチュエータ２の動作量として検出する、上記動作量検出手段としての動作量センサ２０２を備えている。またＥＤＵ２０３は、電動アクチュエータ２の制御にかかる各演算処理を実施するＣＰＵ２０３ａ、制御用のプログラムや初期位置のデータが記憶されたＲＯＭ２０３ｂ、上記動作量センサ２０２の検出結果等を記憶するＲＡＭ２０３ｃを備えている。なお、ＥＤＵ２０３は、図示しない車両バッテリーによって給電されている。また本実施形態では、こうしたＥＤＵ２０３が上記動作位置演算手段としての機能を担う構成となっている。
【００４６】
ちなみに、ＥＤＵ２０３は、コントロールシャフト３が図示しないストッパにて係止される基準動作位置まで電動アクチュエータ２を駆動し、そのときの動作位置からの電動アクチュエータ２の動作量を求めることで、電動アクチュエータ２の動作位置を演算するようにしている。
【００４７】
一方、機関制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」と称呼する場合がある）４は、内燃機関の制御にかかる各演算処理を実施するＣＰＵ４ａ、制御用のプログラムやデータが記憶されたＲＯＭ４ｂを備えている。またＥＣＵ４は、ＣＰＵ４ａによって演算された結果や各センサの読取値、及びＥＤＵ２０３からの受信値を一時的に記憶保持するＲＡＭ４ｃ、ＥＣＵ４の起動時間を示すタイマ４ｄを備えている。ＥＣＵ４には図示しない種々のセンサが接続されており、運転状態や運転者の指令に応じて、可変動弁機構１による吸気バルブ１０のバルブ特性値及び、そのバルブ特性値を得るための電動アクチュエータ２の動作位置の制御目標値を算出している。なお、本実施形態においては、こうしたＥＣＵ４のＲＡＭ４ｃが、上記記憶手段に相当する構成となっている。また本実施形態では、こうしたＥＣＵ４が、上記瞬断中動作量推定手段、瞬断後動作位置推定手段としての機能を担う構成となっている。
【００４８】
これらのＥＣＵ４及びＥＤＵ２０３は通信回線としてのバス型の通信ネットワーク（以下「ＣＡＮ」と称呼する場合がある）１３によって電気的に接続されている。このＣＡＮ１３によって、ＥＣＵ４とＥＤＵ２０３の間で、制御目標値や検出値、後述する瞬断解消時の動作位置の推定値等を送受信可能となっている。
【００４９】
次に、上記の制御装置によって制御される可変動弁機構の構成について図２、図３を用いて説明する。
図２に示すように、可変動弁機構１は、カムシャフト５に設けられたカム６と吸気バルブ１０との間に配置されている。可変動弁機構１は、カムシャフト５に平行に配設されたロッカーシャフト７に揺動可能に設置されており、入力アーム１００及び出力アーム１０１を備えている。
【００５０】
入力アーム１００は、カム６に当接するローラー１０２および、突起１０３を備えている。突起１０３にはスプリング１０４が当接されており、スプリング１０４の復元力により、ローラー１０２がカム６に押し付けられるように付勢されている。
【００５１】
カムシャフト５の回転により、カム６がローラー１０２を通じて入力アーム１００を押し下げると、可変動弁機構１が揺動し、出力アーム１０１がローラーロッカーアーム９を押し下げる。ローラーロッカーアーム９はローラー１１によって揺動可能に設置されており、ローラーロッカーアームの揺動によって、ローラーロッカーアーム９がバルブスプリング１２に抗して吸気バルブ１０を押し下げる。
【００５２】
可変動弁機構１の内部構造を、図３に示す。図３に示すように入力アーム１００及び出力アーム１０１の内側には、内歯ギアが設けられており、これと噛み合うように、略円筒形状のスライダギア１０６が配設されている。スライダギア１０６は、コントロールシャフト３と一体となってその軸方向に移動可能である。またスライダギア１０６の外周には、その長手方向中央部にヘリカルスプラインを有する入力ギア１０７が、その長手方向両側部には、ヘリカルスプラインを有する出力ギア１０８が形成されている。これら入力ギア１０７及び出力ギア１０８のヘリカルスプラインは、歯筋の傾斜方向が逆向きになっている。
【００５３】
こうした可変動弁機構１において、コントロールシャフト３が軸方向へ移動すると、ヘリカルスプラインの歯筋に従って、入力アーム１００及び出力アーム１０１が逆方向に回転する。そのため、入力アーム１００と出力アーム１０１の相対位置が変化する。具体的には、図３に示す矢印のＨ方向にコントロールシャフト３を移動すると、上記の相対位置が互いに離れるように変化し、吸気バルブのリフト量、作用角を増大させる。また矢印のＬ方向にコントロールシャフト３を移動すると、上記の相対位置が互いに近づくように変化し、吸気バルブのリフト量、作用角を減少させる。可変動弁機構１は、このように、入力アーム１００と出力アーム１０１の相対位置の変化により、吸気バルブ１０のリフト量及び作用角を可変とする。なお、バルブスプリング１２によって、出力アーム１０１が図２の上方向に付勢されるため、コントロールシャフト３には矢印のＬ方向に付勢される。これにより、作用角が不用意に大きくならないようになっている。
【００５４】
このような可変動弁機構１に対して、ＥＣＵ４は車両の運転状態や運転者からの指令に対して、最適なバルブ特性値となるようにその制御目標値を算出し、これを受信したＥＤＵ２０３が電動アクチュエータ２に作動命令を出すことによってそのバルブ特性値を変更している。
【００５５】
以下では、本発明を適用した場合の可変動弁機構１を駆動する電動アクチュエータ２の制御について、図４、図５のフローチャートを用いて説明する。なお、これらの処理は機関運転中において、所定の間隔で繰り返し行われるものである。
【００５６】
また以下では電動アクチュエータ２の位置に関する量として、動作量センサ２０２の検出結果から演算された電動アクチュエータ２の動作位置Ｘ、ＥＣＵ４の設定する電動アクチュエータ２の動作位置の制御目標値Ｘｔ、及び瞬断中の電動アクチュエータ２の動作量ΔＸｉを用いる。また以下では、瞬断中における電動アクチュエータ２の制御１周期分の動作量のベース値Δｘｉも用いる。更に以下では、瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作位置Ｘａ、その動作位置Ｘａの演算の直前の制御周期において演算された動作位置Ｘｂ、瞬断解消時における電動アクチュエータ２の動作位置の推定値Ｘｅも用いる。
【００５７】
処理が開始されるとＳ１００において、ＥＣＵ４はＥＤＵ２０３との通信が可能か否かを判断する。これによってＥＤＵ２０３が正常に動作しているか、具体的には瞬断が発生していないかを判断する。通信可能である（Ｓ１００でＹＥＳ）と判断された場合には、Ｓ２００へと処理が進められる。
【００５８】
Ｓ２００では、本処理が通電再開後１回目の制御周期か否かが判断される。すなわち、ここでは、瞬断によりＥＤＵ２０３内のＲＡＭ２０３ｃに上記動作位置Ｘが記憶されているか否かが判断される。通電再開後、１回目の制御周期でない（Ｓ２００でＮＯ）と判断された場合には、ＥＤＵ２０３はＲＡＭ２０３ｃ内に電動アクチュエータ２の位置情報を記憶している。そのため、このときのＥＣＵ４は、Ｓ３００において、通常の制御目標値Ｘｔの設定処理を行う。
【００５９】
Ｓ３００では、ＥＣＵ４は、種々のセンサの入力値に基づいて、車両の運転状態、運転者からの指令に対し最適なバルブ特性値となる制御目標値Ｘｔを算出し、これをＥＤＵ２０３に送信する。
【００６０】
制御目標値Ｘｔを受け取ったＥＤＵ２０３がこれに従って電動アクチュエータ２を駆動すると、動作量センサ２０２の検出した動作量から電動アクチュエータ２の動作位置が演算され、その動作位置ＸがＥＣＵ４に送信される。ＥＣＵ４は、Ｓ４００において、この動作位置Ｘを受信し、Ｓ５００において制御目標値Ｘｔ、及び受信した動作位置ＸをそのＲＡＭ４ｃに記憶する。
【００６１】
次に、ＥＤＵ２０３に瞬断が発生している場合（Ｓ１００でＮＯ）の処理について説明する。このときＥＣＵ４はＳ６００に進み、瞬断中動作量推定処理を実行する。以下、こうした瞬断中動作量推定処理について、図５を参照して説明する。
【００６２】
この処理が実行されると、Ｓ６１０においてＥＣＵ４は、ＥＤＵ２０３より受信してそのＲＡＭ４ｃ内に記憶した動作位置Ｘの受信値から、最新の２つの値Ｘａ、Ｘｂを読み出す。さらにＳ６２０においてＥＣＵ４は、これらの単位時間当たりの変化量、すなわち電動アクチュエータ２の動作速度Ｖを算出する。
【００６３】
Ｓ６３０では、瞬断直前の動作方向が作用角の増大する方向であったか否かを判断する。本実施形態にかかる可変動弁機構１においては、作用角の意に反した増大を防止するため、作用角増大方向か否かによって抗力の大きさが異なっている。すなわち、可変動弁機構１は、バルブスプリング１２の復元力により、作用角減少方向に付勢されているため、作用角増大方向には抗力が大きく、作用角減少方向には抗力が小さくなっている。Ｓ６３０においてＹＥＳと判断された場合は、Ｓ６４０に処理が進められる。
【００６４】
Ｓ６４０では、図７に実線で示す減衰率τのマップを参照し、機関回転速度Ｎｅと瞬断時間ｔから、減衰率τが算出される。この減衰率τのマップは、バルブスプリング１２による作用角減少側への付勢力及び摺動部分に生じる摩擦力によって生じる抗力と時間経過による速度の減衰率を示すものであり、予め実験等により作成されて、ＲＯＭ４ｂに記憶されている。なお、図７における実線ＮｅＡは機関回転数が低いときの、実線ＮｅＢは機関回転数が中程度であるときの、実線ＮｅＣは機関回転数が高いときのそれぞれにおける、作用角増大時の減衰率τと瞬断時間ｔとの関係を示している。
【００６５】
Ｓ６５０では、動作速度Ｖから、瞬断中の制御１周期分の電動アクチュエータ２の動作量のベース値Δｘｉが算出され、Ｓ６６０ではそのベース値Δｘｉに減衰率τを乗じた値が本制御周期中における最終的な動作量として求められ、さらにその値が積算される。以上の処理を瞬断中に繰り返し行うことにより、今回の瞬断中におけるトータルの動作量ΔＸｉが算出されるようになる。
【００６６】
またＳ６３０においてＮＯと判断された場合も、同様に、Ｓ６７０で減衰率τが算出される。上述のように作用角減少方向には、バルブスプリング１２による付勢があり、作用角増大方向とは状況が異なるため、このときのＥＣＵ４は、Ｓ６４０とは異なるマップ（図７における破線）を参照する。なお、図７における破線ＮｅＡは機関回転数が低いときの、破線ＮｅＢは機関回転数が中程度であるときの、破線ＮｅＣは機関回転数が高いときのそれぞれにおける、作用角減少時の減衰率τと瞬断時間ｔとの関係を示している。
【００６７】
そしてＥＣＵ４は、Ｓ６８０、Ｓ６９０において、瞬断中の制御１周期分の動作量のベース値Δｘｉ、及び今回の瞬断中におけるトータルの動作量ΔＸｉを算出する。
瞬断から復帰し、通電が再開されたときには、その最初の制御周期において、Ｓ１００でＹＥＳ、Ｓ２００でＹＥＳと判断され、Ｓ７００へと処理が進められる。Ｓ７００では、瞬断直前に記憶されたコントロールシャフト３の動作位置Ｘａと今回の瞬断中におけるトータルの動作量ΔＸｉの和として瞬断解消時の電動アクチュエータ２の動作位置の推定値Ｘｅが算出され、Ｓ８００においてその値がＥＤＵ２０３に送信される。
【００６８】
次にＥＤＵ２０３において行われる電動アクチュエータ２の制御処理について、図６を用いて説明する。
このＥＤＵ２０３による制御処理においても、まずＳ２０において、通電再開後１回目の制御周期か否かが判断される。通電再開後１回目の制御周期でない（Ｓ２０においてＮＯ）と判断された場合には、ＥＤＵ２０３内のＲＡＭ２０３ｃに、電動アクチュエータ２の動作位置が記憶されている。そのため、このときのＥＤＵ２０３は、Ｓ３０に進み、通常の制御目標値Ｘｔに従った電動アクチュエータ２の制御処理を行う。
【００６９】
Ｓ３０では、ＥＣＵ４から制御目標値Ｘｔが受信される。また、Ｓ３１では、その受信した制御目標値Ｘｔと記憶された動作位置Ｘから電動アクチュエータ２の動作量を算出する。すなわち、制御目標値Ｘｔと動作位置Ｘとの差が小さくなるように、電動アクチュエータ２の動作量が算出される。そしてこのように算出された動作量に基づき、Ｓ３２で電動アクチュエータ２に対し作動指令が行われる。
【００７０】
続くＳ３３では、電動アクチュエータ２の動作量としてモータ２００の回転量が動作量センサ２０２により検出される。この検出値から演算された動作位置ＸはＲＡＭ２０３ｃに記憶され、次回制御周期の動作量の算出に使用される。またＳ４０においてＥＤＵ２０３は、演算した動作位置ＸをＥＣＵ４に送信する。
【００７１】
一方、Ｓ２０において、通電再開後１回目の制御周期と判断された場合、Ｓ８０へと処理進が進められる。そのＳ８０においては、ＥＣＵ４から瞬断解消時の動作位置の推定値Ｘｅが受信され、その推定値Ｘｅが現状の電動アクチュエータ２の動作位置Ｘの値として記憶される。そしてこの記憶された動作位置Ｘは、次回制御周期の動作量の算出に使用される。
【００７２】
次に本実施形態の内燃機関の制御装置における電動アクチュエータ２の動作位置の時間変化を、図８及び図９を参照して説明する。なお、図８及び図９では、電動アクチュエータ２の実際の動作位置(実動作位置)の時間変化が実線Ｌ１にて示されている。また図８及び図９では、本実施形態においてＥＤＵ２０３が認識する電動アクチュエータ２の動作位置の時間変化が一点鎖線Ｌ２にて示されている。さらに瞬断に対する対策を行っていないときのＥＤＵ２０３の認識する電動アクチュエータ２の動作位置の時間変化が二点鎖線Ｌ３にて示されている。
【００７３】
まず、電動アクチュエータ２が作用角の増大する方向に駆動されている際に瞬断が生じた場合の、電動アクチュエータ２の動作位置の時間変化を、図８を用いて説明する。
始動時から瞬断が生じる時刻ｔ１までは、電動アクチュエータ２の実動作位置は、初期値Ｘ０から瞬断開始時の変位Ｘ１に変化する最中にある。このときのＥＤＵ２０３は、電動アクチュエータ２の動作位置を正しく認識している。
【００７４】
一方、時刻ｔ１において瞬断が生じると、ＲＡＭ２０３ｃへの給電が中止され、そのＲＡＭ２０３ｃ内の記憶が消去される。そのため、瞬断解消時にＥＤＵ２０３のＲＡＭ２０３ｃに記憶された電動アクチュエータ２の動作位置は、初期値Ｘ０に初期化されてしまう。一方、実際の電動アクチュエータ２の実動作位置は、瞬断によっても電動アクチュエータ２は慣性により直ちに停止しないため、瞬断開始時の変位Ｘ１から「ΔＸｉ」だけ作用角増大側へ進んだ動作位置Ｘ２となる。
【００７５】
ここで、瞬断に対する対策を行っていない場合には、二点鎖線Ｌ３に示されるように、通電再開後の時刻ｔ２においてＥＤＵ２０３の認識する電動アクチュエータ２の動作位置は、その初期値Ｘ０に初期化されてしまう。その結果、ＲＡＭ２０３ｃ内の記憶が消去されることによる誤差ΔＸｍと、慣性ずれによる瞬断中の電動アクチュエータ２の動作量ΔＸｉとの和の分だけ、実動作位置とＥＤＵ２０３の認識との間に乖離が生じることとなる。
【００７６】
一方、本実施形態においては、一点鎖線Ｌ２に示されるように、時刻ｔ１においてＥＤＵ２０３が瞬断することにより、ＥＣＵ４とＥＤＵ２０３の間の通信が途絶すると、ＥＣＵ４は時刻ｔ１における電動アクチュエータ２の動作速度Ｖ、機関回転速度Ｎｅ、及び時刻ｔ１〜ｔ２までの瞬断時間から今回の瞬断中におけるトータルの動作量ΔＸｉを算出する。そしてＥＣＵ４は、時刻ｔ２において通電が再開した後に、時刻ｔ１における電動アクチュエータ２の動作位置Ｘａ（＝ΔＸｍ）に瞬断中のトータルの動作量ΔＸｉを加えた値を瞬断解消時の電動アクチュエータ２の動作位置の推定値として、ＥＤＵ２０３に送信する。そのため、本実施形態の内燃機関の制御装置によれば、瞬断解消後における、実動作位置とＥＤＵ２０３の認識との乖離が抑制されるようになる。
【００７７】
次に電動アクチュエータ２が作用角の減少する方向に駆動されている際に瞬断が生じた場合の、電動アクチュエータ２の動作位置の時間変化を、図９を用いて説明する。なお、このときの電動アクチュエータ２の動作速度Ｖ及び瞬断中における電動アクチュエータ２のトータルの動作量ΔＸｉは、負の値を取ることになる。
【００７８】
始動時から瞬断が生じる時刻ｔ１までは、上記と同様に、いずれの場合も、実動作位置とＥＤＵ２０３の認識との間に乖離は生じない。
しかしながら、時刻ｔ１において瞬断が生じると、ＲＡＭ２０３ｃへの給電が中止され、ＲＡＭ２０３ｃ内の記憶が消去される。そのため、瞬断解消時のＥＤＵ２０３のＲＡＭ２０３ｃに記憶された電動アクチュエータ２の動作位置は、初期値Ｘ０に初期化されてしまう。一方、電動アクチュエータ２の実動作位置は、電動アクチュエータ２の慣性ずれにより、瞬断開始時の変位Ｘ１から「ΔＸｉ」だけ作用角減少側へ戻った動作位置Ｘ３となる。
【００７９】
なお、作用角減少側へは、バルブスプリング１２の付勢力が作用しているため、この場合の瞬断中における電動アクチュエータ２のトータルの動作量ΔＸｉの絶対値は、作用角増大側へ動作している間に瞬断が生じた場合よりも大きくなる。
【００８０】
ここで、瞬断に対する対策を行っていない場合には、同図に二点鎖線Ｌ３で示されるように、通電再開後の時刻ｔ２においてＥＤＵ２０３の認識する電動アクチュエータ２の動作位置は、初期値Ｘ０に初期化されてしまう。その結果、ＲＡＭ２０３ｃ内の記憶が消去されることによる誤差ΔＸｍと、慣性ずれによる瞬断中の電動アクチュエータ２の動作量ΔＸｉの絶対値の差の分だけ、実動作位置とＥＤＵ２０３の認識との間に乖離が生じることとなる。
【００８１】
一方、本実施形態の場合には、同図に一点鎖線Ｌ２で示されるように、瞬断中における電動アクチュエータ２のトータルの動作量ΔＸｉが推定される。そして、さらに瞬断直前の時刻ｔ１における電動アクチュエータ２の動作位置Ｘａに、瞬断中におけるトータルの動作量ΔＸｉを加算した値が、すなわち動作位置Ｘａから動作量ΔＸｉの絶対値を引いた値が、瞬断解消時の動作位置の推定値としてＥＤＵ２０３に送信される。そのため、本実施形態の内燃機関の制御装置よれば、実動作位置とＥＤＵ２０３の認識との乖離が抑制されるようになる。
【００８２】
以上説明した本実施形態の内燃機関の制御装置によれば、次の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、ＥＤＵ２０３通電が瞬断されたときに、瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作位置がＥＣＵ４のＲＡＭ４ｃに記憶されるようになる。またＥＣＵ４により、慣性ずれによる瞬断中の電動アクチュエータ２の動作量が推定されるようになる。そしてＲＡＭ４ｃに記憶された瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作位置を、ＥＣＵ４の推定した瞬断中の電動アクチュエータ２の動作量にて補正することで、瞬断解消時の電動アクチュエータ２の動作位置が推定されるようになる。そのため、瞬断が発生しても、その解消後の電動アクチュエータの動作位置の推定精度を向上させることができ、瞬断後も機関状態量の制御を好適に継続することができるようになる。
【００８３】
（２）本実施形態では、機関運転状態に基づいて電動アクチュエータ２の動作位置の制御目標値を演算するとともに、その演算した制御目標値をＥＤＵ２０３に指令するＥＣＵ４は、ＥＤＵ２０３の演算した電動アクチュエータ２の動作位置をＣＡＮ１３を通じて受信するとともに、その受信値をＲＡＭ４ｃに記憶するようにしている。こうした本実施形態では、ＥＤＵ２０３に瞬断が発生しても、ＥＣＵ４の機能が維持されていれば、瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作位置の記憶及びその記憶の保持が可能である。したがって、本実施形態によれば、瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作位置の記憶及びその記憶の保持をより確実に行うことができるようになる。
【００８４】
（３）本実施形態では、瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作状況として瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作速度Ｖを用いるとともに、同動作速度Ｖが高いときには、同動作速度Ｖが低いときに比して、慣性ずれによる瞬断中の電動アクチュエータ２の動作量が大きいと推定するようにしている。瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作速度Ｖが高ければ、慣性ずれによる瞬断中の電動アクチュエータ２の動作量は大きくなる。そのため、上記構成によれば、慣性ずれによる瞬断中の電動アクチュエータ２の動作量の推定精度を向上させることができるようになる。
【００８５】
（４）本実施形態では、ＥＣＵ４は、慣性ずれによる瞬断中の電動アクチュエータ２の動作量を演算するとともに、その演算結果に応じて瞬断解消時の電動アクチュエータ２の動作位置の推定を行うようにしている。そしてＥＣＵ４は、その推定した瞬断解消時の電動アクチュエータ２の動作位置を、ＥＤＵ２０３に送信するようにしている。
【００８６】
一般に電動アクチュエータ２の駆動を行うＥＤＵ２０３は、機関制御を司るＥＣＵ４に比して、その演算処理能力は限定されている。その点、本実施形態では、瞬断解消時の動作位置の推定に係る演算処理を、より演算処理能力の高いＥＣＵ４に受け持たせることができる。
【００８７】
（５）本実施形態では、本発明による内燃機関の制御装置を、吸気バルブ及び排気バルブのバルブ特性値を可変とする可変動弁機構１に適用している。可変動弁機構１はそのバルブ特性値を運転状態や運転者からの指令に応じて適切に制御する必要があるため、本実施例を好適に適用することができる。
【００８８】
（６）本実施形態では、慣性ずれによる瞬断中の電動アクチュエータ２の動作量ΔＸｉを、電動アクチュエータ２の動作速度Ｖに加え、機関回転速度Ｎｅ及び瞬断時間に基づいて推定するようにしている。動作量ΔＸｉは、慣性によるずれであるため、その大きさは慣性力の大きさだけでなく、慣性力に対抗する抗力の大きさや、瞬断時間にも依存する。そのため、これらのパラメータに基づいて瞬断中の電動アクチュエータ２の動作量を推定することで、より正確に慣性ずれ量を推定することができる。
【００８９】
（７）本実施形態では、減衰率τを推定するマップとして、瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作方向によって異なるマップを使い分けている。可変動弁機構１の慣性力に対する抗力の１つにバルブスプリング１２の付勢力がある。この付勢力によって生じる抗力は電動アクチュエータ２の動作方向によって異なるため、異なるマップを用いることで、より正確に慣性ずれ量を推定することができる。
【００９０】
（８）本実施形態では、瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作位置をＥＣＵ４のＲＡＭ４ｃに記憶するようにしている。ところで、ＥＥＰＲＯＭのような不揮発性のメモリをＥＤＵ２０３に設け、瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作位置をその不揮発性メモリに記憶するようにしても、瞬断解消後に、瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作位置を参照することはできる。ただし、通電遮断中もデータの記憶保持が可能な不揮発性メモリには、データの書き込み時間が長いという背反がある。そのため、瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作位置の記憶保持に不揮発性メモリを用いた場合には、瞬断発生時までに記憶を完了できるのは、データの書き込み時間分、瞬断発生時よりも前の時点における電動アクチュエータ２の動作位置でしかないことになる。その点、本実施形態では、瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作位置を、ＥＤＵ２０３の瞬断中も機能を維持するＥＣＵ４にて行うようにしているため、瞬断前においてＥＤＵ２０３が最後に演算し、送信した電動アクチュエータ２の動作位置を記憶しておくことができる。したがって、本実施形態によれば、より実情に近い動作位置を、瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作位置として記憶することができるようになる。
【００９１】
なお以上説明した各実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。・上記実施形態においては、ＥＣＵ４とＥＤＵ２０３の通信が途絶したことにより、ＥＤＵ２０３に瞬断が生じたと判断したが、瞬断発生の検出態様は、これに限られるものではない。例えば、ＩＧオンによるＥＤＵ２０３への通電と、他のＥＤＵ２０３への通電を判別することで、瞬断が生じたことを判断できるようにしてもよい。
【００９２】
・上記実施形態においては、瞬断が生じた場合には直ちにＲＡＭ２０３ｃ内の記憶が消去されるものとしていたが、ＲＡＭ２０３ｃ内の記憶は瞬断時間が短時間である場合には、瞬断後も保持されることがある。そのため、例えば、通電解消後にＲＡＭ２０３ｃに残された電動アクチュエータ２の動作位置のデータをＥＣＵ４に送信し、ＥＣＵ内のＲＡＭ４ｃに記憶された瞬断直前に受信した動作位置のデータと比較することで記憶が消去されたか否かを判断するようにしてもよい。そして、記憶が消去されている場合に限り、瞬断解消時の電動アクチュエータ２の動作位置の推定を行うようにしてもよい。
【００９３】
・上記実施形態では、吸気バルブ１０のバルブ特性値を可変とする可変動弁機構１を駆動する電動アクチュエータ２の制御について説明したが、排気バルブのバルブ特性値を可変とする機構や、吸気バルブ１０、排気バルブの両方のバルブ特性値を可変とする機構を駆動する電動アクチュエータの制御にも本発明を適用することができる。
【００９４】
・上記実施形態では、可変動弁機構１を駆動する電動アクチュエータ２を備える内燃機関に本発明を適用した場合を説明したが、本発明は、それ以外の用途の電動アクチュエータを備える内燃機関にも適用することができる。いずれにせよ、その動作に応じて機関状態量を変更する電動アクチュエータを備え、基準動作位置からの動作量の検出結果によって前記電動アクチュエータの動作位置を演算してその制御を行う制御装置であれば、本発明の適用が可能である。
【００９５】
・上記実施形態では、ＥＤＵ２０３は、電動アクチュエータ２の動作位置の制御目標値を受信し、実動作位置と受信した制御目標値との差が小さくなるように電動アクチュエータ２を制御していた。なおＥＤＵ２０３は、機関状態量の制御目標値を受信し、実機関状態量（機関状態量の現状値）と制御目標値との差を小さくすべく電動アクチュエータ２を制御するように構成することもできる。
【００９６】
・上記実施形態では、瞬断直前の電動アクチュエータの動作位置を記憶するようにしていたが、瞬断直前の機関状態量の値を記憶するようにしても良い。そうした場合にも、次のようにすれば、瞬断解消後の電動アクチュエータの動作位置の推定精度を向上させ、瞬断後も機関状態量の制御を好適に継続することができるようになる。すなわち、瞬断直前の電動アクチュエータの動作状況に応じて瞬断中の電動アクチュエータの動作量を推定する。また記憶した瞬断直前の機関状態量の値から瞬断直前の電動アクチュエータの動作位置を演算する。そしてその演算した瞬断直前の電動アクチュエータの動作位置を推定した瞬断中の電動アクチュエータの動作量にて補正することで、瞬断解消時の電動アクチュエータの動作位置を推定する。
【００９７】
こうした場合にも、制御目標値を演算して駆動ユニットに指令する指令ユニットが、駆動ユニットの演算した電動アクチュエータの動作位置又は機関状態量のいずれかを駆動ユニットから通信回線を通じて受信する。そして、その受信した機関状態量或いは受信した動作位置から機関状態量算出手段が求めた機関状態量の値を記憶するようにすれば、瞬断直前の機関状態量の値の記憶及びその記憶の保持をより確実に行うことができるようになる。
【００９８】
また瞬断直前の電動アクチュエータの動作状況として機関状態量の変化速度を用いるとともに、その変化速度が高いときには、同変化速度が低いときに比して瞬断中の電動アクチュエータの動作量が大きいと推定するようにすれば、慣性ずれによる瞬断中の電動アクチュエータの動作量の推定精度を向上させることができるようになる。
【００９９】
・上記実施形態では、ＥＣＵ４は、瞬断解消時の電動アクチュエータ２の動作位置を推定するとともに、瞬断解消時にその推定結果をＥＤＵ２０３に送信するようにしていた。なお、ＥＣＵ４が瞬断解消時の機関状態量を推定し、瞬断解消時にその推定結果をＥＤＵ２０３に送信するとともに、ＥＤＵ２０３が受信した瞬断解消時の機関状態量を瞬断解消時の電動アクチュエータ２の動作位置に換算する処理を行うようにすることもできる。この場合、ＥＣＵ４は、瞬断直前の機関状態量又は瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作位置を受信するとともに、受信した機関状態量、或いは受信した動作位置から演算した瞬断直前の機関状態量をそのＲＡＭ４ｃに記憶し、瞬断中もその記憶を保持する。そしてＥＣＵ４は、瞬断直前の電動アクチュエータ２の動作状況に応じて瞬断中の機関状態量の変化量を推定するとともに、記憶した瞬断直前の機関状態量の値を、推定した瞬断中の機関状態量の変化量にて補正することで、瞬断解消時の機関状態量の値を推定し、その値を瞬断解消時にＥＤＵ２０３に送信する。こうした場合には、ＥＣＵ４が、上記瞬断中変化量推定手段、及び瞬断後機関状態量推定手段としての機能を担うことになる。
【０１００】
こうした場合にも、制御目標値を演算して駆動ユニットに指令する指令ユニット（ＥＣＵ４）が、駆動ユニットの演算した電動アクチュエータの動作位置、又は機関状態量を駆動ユニットから通信回線を通じて受信する。そして、受信した機関状態量、或いは受信した動作位置から演算した機関状態量を記憶するようにすれば、瞬断直前の機関状態量の値の記憶及びその記憶の保持をより確実に行うことができるようになる。
【０１０１】
また瞬断直前の電動アクチュエータの動作状況として機関状態量の変化速度を用いるとともに、その変化速度が高いときには、同変化速度が低いときに比して瞬断中の機関状態量の変化量が大きいと推定するようにすれば、慣性ずれによる瞬断中の機関状態量の変化量の推定精度を向上させることができるようになる。
【０１０２】
・上記実施形態では、瞬断直前の電動アクチュエータの動作位置をＥＣＵ４のＲＡＭ４ｃに記憶するようにしていた。データの書き込み時間に問題がないのであれば、通電遮断中もデータの記憶保持が可能な不揮発性メモリをＥＤＵ２０３に設け、瞬断直前の電動アクチュエータの動作位置をその不揮発性メモリに記憶させるようにしても良い。
【０１０３】
・上記実施形態では、瞬断直前の電動アクチュエータの動作状況によって瞬断中の動作量を算出するものを用いたが、動作量の推定方法は算出に限られるものでない。すなわち、瞬断直前の動作方向を検出し、その方向に対応した定数を用いて、瞬断後の動作位置を推定するものであっても良い。
【符号の説明】
【０１０４】
１…可変動弁機構、２…電動アクチュエータ、３…コントロールシャフト、４…機関制御ユニット（ＥＣＵ）、４ａ…ＥＣＵのＣＰＵ、４ｂ…ＥＣＵのＲＯＭ、４ｃ…ＥＣＵのＲＡＭ、４ｄ…タイマ、５…カムシャフト、６…カム、７…ロッカーシャフト、８…、９…ローラーロッカーアーム、１０…吸気バルブ、１１…ローラーロッカーアームのローラー、１２…バルブスプリング、１３…ＣＡＮ、１００…入力アーム、１０１…出力アーム、１０２…入力アームのローラー、１０３…突起、１０４…スプリング、１０６…スライダギア、１０７…入力ギア、１０８…出力ギア、２００…モータ、２０１…変換機構、２０３…駆動ユニット（ＥＤＵ）、２０３ａ…ＥＤＵのＣＰＵ、２０３ｂ…ＥＤＵのＲＯＭ、２０３ｃ…ＥＤＵのＲＡＭ、２０２…動作量センサ
【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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