(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気ポート又は排気ポートを開閉するバルブと、
前記バルブを開弁方向に付勢する開側スプリングと、
前記バルブを閉弁方向に付勢する閉側スプリングと、
開弁時に前記バルブを前記閉側スプリングに抗して開弁方向に駆動し、閉弁時に前記バルブを前記開側スプリングに抗して閉弁方向に駆動する電磁アクチュエータと、
バルブリフト量を検出するバルブリフト量検出手段と、
前記バルブリフト量検出手段で検出したバルブリフト量等に応じて前記電磁アクチュエータへの通電を制御して前記バルブの駆動速度を制御する通電制御手段と、
前記開側スプリングによる開弁方向のばね力と前記閉側スプリングによる閉弁方向のばね力とが釣り合う中立的なバルブリフト量（以下「中立位置」という）を内燃機関の運転中に推定する中立位置推定手段と、
前記中立位置推定手段で推定した中立位置に基づいて前記通電制御手段による前記電磁アクチュエータの通電制御を補正する補正手段と
を備えた内燃機関の電磁駆動式バルブの制御装置において、
前記中立位置推定手段は、筒内圧力が既知となる運転状態のときに前記電磁アクチュエータに通電されていない期間に前記中立位置の推定に用いるデータをサンプリングしてそのデータに基づいて前記中立位置を推定することを特徴とする内燃機関の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項２】
内燃機関の吸気ポート又は排気ポートを開閉するバルブと、
前記バルブを開弁方向に付勢する開側スプリングと、
前記バルブを閉弁方向に付勢する閉側スプリングと、
開弁時に前記バルブを前記閉側スプリングに抗して開弁方向に駆動し、閉弁時に前記バルブを前記開側スプリングに抗して閉弁方向に駆動する電磁アクチュエータと、
バルブリフト量を検出するバルブリフト量検出手段と、
前記バルブリフト量検出手段で検出したバルブリフト量等に応じて前記電磁アクチュエータへの通電を制御して前記バルブの駆動速度を制御する通電制御手段と、
前記開側スプリングによる開弁方向のばね力と前記閉側スプリングによる閉弁方向のばね力とが釣り合う中立的なバルブリフト量（以下「中立位置」という）を内燃機関の運転中に推定する中立位置推定手段と、
前記中立位置推定手段で推定した中立位置に基づいて前記通電制御手段による前記電磁アクチュエータの通電制御を補正する補正手段と
を備えた内燃機関の電磁駆動式バルブの制御装置において、
前記中立位置推定手段は、前記バルブが駆動されている期間に前記中立位置の推定に用いるデータを周期的にサンプリングしてメモリに記憶しておき、該バルブの駆動終了後に前記メモリに記憶されているデータに基づいて前記中立位置を推定することを特徴とする内燃機関の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項３】
前記中立位置推定手段は、内燃機関の運転中に前記バルブ等の可動部品の運動状態を解析する運動方程式を用いて前記中立位置を推定することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項４】
前記中立位置推定手段は、前記バルブの駆動速度がほぼ最大になるときに前記バルブリフト量検出手段で検出したバルブリフト量を用いて前記中立位置を推定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項５】
前記中立位置推定手段は、前記バルブリフト量検出手段で検出したバルブリフト量を時間微分して前記バルブの駆動速度を求めることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項６】
前記中立位置推定手段は、前記バルブリフト量検出手段で検出したバルブリフト量を時間微分した値をフィルタ処理して前記バルブの駆動速度を求めることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項７】
前記中立位置推定手段は、前記電磁アクチュエータの電磁力及び筒内圧力が既知となる運転状態でサンプリングしたデータを用いて前記中立位置を推定することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項８】
前記中立位置推定手段は、前記電磁アクチュエータに通電されていない期間に前記中立位置の推定に用いるデータをサンプリングすることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項９】
前記中立位置推定手段は、前記バルブが駆動されている期間に前記中立位置の推定に用いるデータを周期的にサンプリングしてメモリに記憶しておき、該バルブの駆動終了後に前記メモリに記憶されているデータに基づいて前記中立位置を推定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項１０】
前記通電制御手段は、排気バルブを駆動する電磁アクチュエータへの通電を制御し、
前記中立位置推定手段は、前記排気バルブを閉弁位置から開弁して前記排気バルブの中立位置の推定に用いるデータをサンプリングする際に、前記排気バルブのリフト量が前記中立位置の変動範囲を越えるまでは前記電磁アクチュエータへの通電を停止して前記排気バルブを前記開側スプリングと前記閉側スプリングとの合力のみで開弁方向に駆動し、且つ、内燃機関の負荷を強制的に低下させることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の内燃機関の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項１１】
無段変速機を搭載した車両に適用され、
前記通電制御手段は、吸気バルブを駆動する電磁アクチュエータへの通電を制御し、
前記中立位置推定手段は、前記吸気バルブを閉弁位置から開弁して前記吸気バルブの中立位置の推定に用いるデータをサンプリングする際に、前記電磁アクチュエータへの通電を停止して前記吸気バルブを前記開側スプリングと前記閉側スプリングとの合力のみで開弁方向に駆動して、前記吸気バルブが開弁位置で保持されないキャッチミスを発生させ、このキャッチミスによる吸入空気量の減少によって発生する内燃機関のトルクダウンを前記無段変速機により吸収することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の内燃機関の電磁駆動式バルブの制御装置。
【請求項１２】
内燃機関の吸気通路にスロットルバルブを設けた車両に適用され、
前記通電制御手段は、吸気バルブを駆動する電磁アクチュエータへの通電を制御し、
前記中立位置推定手段は、前記吸気バルブを閉弁位置から開弁して前記吸気バルブの中立位置の推定に用いるデータをサンプリングする際に、前記電磁アクチュエータへの通電を停止して前記吸気バルブを前記開側スプリングと前記閉側スプリングとの合力のみで開弁方向に駆動して、前記吸気バルブが開弁位置で保持されないキャッチミスを発生させ、このキャッチミスによる吸入空気量の減少を抑えるために前記スロットルバルブの開度を増加させることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の内燃機関の電磁駆動式バルブの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の電磁駆動式の吸排気バルブの制御方法を改善した内燃機関の電磁駆動式バルブの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電磁駆動式の吸排気バルブ装置の構成は、例えば特開２０００−２３４５３４号公報（図１２参照）に示すように、バルブハウジング１の下部に、吸気（排気）ポート２を開閉するバルブ３を組み付け、閉弁期間中には、バルブ３を閉側スプリング５によって閉弁位置に保持する。一方、バルブ３の弁シャフト４の上方には、プランジャ６を上下動自在に配置すると共に、該プランジャ６に可動鉄心７を固定し、該可動鉄心７の上下両側に、閉側コイル８と開側コイル９を所定間隔を隔てて配置している。そして、閉弁期間中は、上側の閉側コイル８に電流を流して、可動鉄心７を閉弁側（上側）に吸着保持して、プランジャ６を開側スプリング１０に抗して閉弁側（上側）に保持する。その後、開弁する時は、上側の閉側コイル８の電流を遮断して、下側の開側コイル９に電流を流し、可動鉄心７を開弁側（下側）に吸着保持して、プランジャ６で弁シャフト４を閉側スプリング５に抗して下側に押してバルブ３を開弁状態に保持する。
【０００３】
この電磁駆動式の吸排気バルブ装置を実用化する際に解決すべき大きな技術的課題の１つは、バルブ３が吸気（排気）ポート２の弁座１１に着座する際の衝突音（着座音）を小さくして低騒音化することである。これを実現するために、特開２０００−２３４５３４号公報では、バルブ３の位置（バルブリフト量）を検出する位置センサ１２と、バルブ３の速度を検出する速度センサ１３を設け、位置センサ１２で検出したバルブ３の位置（バルブリフト量）に応じて目標バルブ速度を設定して、速度センサ１３で検出した実バルブ速度と目標バルブ速度とを比較して各コイル８，９に通電する電流値を制御することで、バルブ３が弁座１１に着座する際の実バルブ速度（着座速度）がほぼ０となるように制御して着座音を低減するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バルブ３を開弁位置から閉弁する際に、その途中で、開側スプリング１０による開弁方向のばね力と閉側スプリング９による閉弁方向のばね力とが釣り合う中立的なバルブリフト量（以下「中立位置」という）が存在し、この中立位置を境にして両スプリング９，１０の合成ばね力の作用方向が１８０°逆転する。従って、各コイル８，９の通電電流を制御する際には、中立位置を基準にしてバルブリフト量を判断して制御する必要があるが、中立位置は一定不変のものではなく、各部品の摩耗や熱膨張、スプリング９，１０の経時劣化、摺動抵抗の変化等の要因で、中立位置が変動する。もし、中立位置が変動すれば、それに応じて目標バルブ速度や制御ゲインを変化させることが望ましいが、上記従来の制御技術では、中立位置の変動が全く配慮されていないため、中立位置が変動しても、目標バルブ速度や制御ゲインは、中立位置が変動しない場合と同じ値に設定されることになる。そのため、中立位置の変動によってバルブ３の着座速度がばらついて着座音低減効果が低下したり、或は、バルブ３が弁座１１に着座する前に、バルブ３の速度が０になってバルブ３が着座せずに逆戻りするキャッチミスが発生する可能性がある。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、中立位置の変動を電磁駆動式バルブの制御に反映させることができ、中立位置の変動の影響を受けずに着座音を確実に低減できると共に、中立位置の変動に起因するキャッチミスを防止できる内燃機関の電磁駆動式バルブの制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の内燃機関の電磁駆動式バルブの制御装置は、開側スプリングによる開弁方向のばね力と閉側スプリングによる閉弁方向のばね力とが釣り合う中立的なバルブリフト量（中立位置）を内燃機関の運転中に推定する中立位置推定手段を備え、内燃機関の運転中にこの中立位置推定手段で推定した中立位置に基づいてバルブを駆動する電磁アクチュエータの通電制御を補正手段によって補正することを第１の特徴とし、更に、筒内圧力が既知となる運転状態のときに電磁アクチュエータに通電されていない期間に中立位置の推定に用いるデータをサンプリングしてそのデータに基づいて中立位置を推定することを第２の特徴とするものである。このようにすれば、内燃機関の運転中に温度上昇による各部品の熱膨張や摺動抵抗の変化等により中立位置が変動しても、内燃機関の運転中の中立位置の変動を推定して電磁駆動式バルブの制御に反映させることができ、内燃機関の運転中の中立位置の変動によってバルブの着座速度がばらつくことを防止できて、着座音を確実に低減できると共に、バルブが弁座に着座する前にバルブの速度が０になってキャッチミスが発生することを防止できる。
【０００７】
この場合、中立位置の推定は、種々の方法が考えられ、例えば、請求項３のように、内燃機関の運転中にバルブ等の可動部品の運動状態を解析する運動方程式を用いて中立位置を推定するようにしても良い。このようにすれば、内燃機関の運転中の内燃機関の温度上昇による各部品の熱膨張や摺動抵抗の変化等により、内燃機関の運転中に中立位置が変動しても、その中立位置の変動を推定することができ、内燃機関の運転中の中立位置の変動を電磁駆動式バルブの制御に反映させることができる。
【０００８】
また、請求項４のように、バルブ駆動速度がほぼ最大になるときに、バルブリフト量検出手段で検出したバルブリフト量を用いて中立位置を推定するようにすると良い。つまり、バルブ駆動速度は、中立位置付近で最大になるという特性があるため、バルブ駆動速度がほぼ最大になるときに検出したバルブリフト量を用いて中立位置を推定すれば、中立位置を精度良く推定することができる。
【０００９】
この場合、バルブ駆動速度は、前述した従来の電磁駆動式バルブの制御装置と同じように、速度センサで検出するようにしても良いが、請求項５のように、バルブリフト量検出手段で検出したバルブリフト量を時間微分してバルブ駆動速度を求めるようにしても良い。このようにすれば、速度センサを省略でき、低コスト化の要求も満たすことができる。
【００１０】
更に、請求項６のように、バルブリフト量検出手段で検出したバルブリフト量を時間微分した値をフィルタ処理してバルブ駆動速度を求めるようにしても良い。このようにすれば、ノイズや量子化問題の影響を排除してバルブ駆動速度を精度良く求めることができる。
【００１１】
ところで、内燃機関の運転中にバルブ等の可動部品の運動状態を解析する運動方程式を用いて中立位置を推定する場合、運動方程式は、バルブ等の可動部品の慣性力と各スプリングのばね力の他に、電磁アクチュエータの電磁力や筒内圧力も考慮する必要がある。しかし、バルブ駆動時に刻々と変化する電磁アクチュエータの電磁力や筒内圧力を精度良く検出又は推定することは必ずしも容易ではない。また、電磁アクチュエータの電磁力を電流値やバルブリフト量等の情報から算出することが考えられるが、演算負荷やメモリ容量が大きくなる上に、電流値等を検出するセンサの検出誤差やノイズが含まれるため、電磁アクチュエータの電磁力を精度良く算出することは容易ではない。
【００１２】
そこで、請求項１，７のように、電磁アクチュエータの電磁力及び筒内圧力が既知となる運転状態でサンプリングしたデータを用いて中立位置を推定するようにすると良い。このようにすれば、運動方程式に組み込むべき主要な外力の中で、可動部品の慣性力（＝可動部品質量×加速度）と各スプリングのばね力のみが未知となり、運動方程式の中の未知の外力が少なくなって運動方程式から中立位置を容易に且つ精度良く算出することができる。尚、可動部品の慣性力を算出する際に用いる加速度は、加速度センサで検出しても良いが、バルブ駆動速度を時間微分して求めるようにしても良い。更に、バルブ駆動速度を時間微分した値をフィルタ処理して加速度を求めるようにすれば、ノイズや量子化問題の影響を排除して加速度を精度良く求めることができる。
【００１３】
また、請求項１，８のように、電磁アクチュエータに通電されていない期間に中立位置の推定に用いるデータをサンプリングするようにしても良い。電磁アクチュエータに通電されていない期間は、電磁アクチュエータの電磁力が０となるため、電磁アクチュエータの電磁力の影響を全く受けずに中立位置を算出することができる。
【００１４】
ところで、中立位置が変動する原因は、前述したように、各部品の摩耗や熱膨張、スプリングの経時劣化、摺動抵抗の変化等であり、いずれも長い時間かかって少しずつ現れる変化であるため、サイクル毎に中立位置を毎回推定して即座に通電制御に反映させる必要はない。また、バルブが駆動されている期間は、電磁アクチュエータの通電制御を行うために演算負荷が大きくなるため、中立位置を演算する余裕がない場合がある。
【００１５】
これらの事情を考慮して、請求項２，９のように、バルブが駆動されている期間に中立位置の推定に用いるデータを周期的にサンプリングしてメモリに記憶しておき、該バルブの駆動終了後にメモリに記憶されているデータに基づいて中立位置を推定するようにしても良い。このようにすれば、バルブの駆動終了後の演算負荷が小さい時期に、余裕を持って中立位置を演算することができ、演算負荷が過負荷になることを防止できる。
【００１６】
また、請求項１０のように、排気バルブを閉弁位置から開弁して排気バルブの中立位置の推定に用いるデータをサンプリングする際に、排気バルブのリフト量が中立位置の変動範囲を越えるまでは電磁アクチュエータへの通電を停止して、排気バルブを開側スプリングと閉側スプリングとの合力のみで開弁方向に駆動し、且つ、内燃機関の負荷を強制的に低下させるようにしても良い。このようにすれば、筒内圧力の影響が大きくなる排気バルブの開弁駆動時に中立位置の推定に用いるデータをサンプリングする際に、電磁アクチュエータの電磁力を０にするために、電磁アクチュエータへの通電を停止して、排気バルブを両スプリングの合力のみで開弁方向に駆動するようにしても、内燃機関の負荷を強制的に低下させることで、排気バルブの開弁動作に対する抵抗力となる筒内圧力を低下させることができる。これにより、排気バルブを通常時とほぼ同じように開弁方向に駆動することができて、排気バルブが開弁位置で保持されないキャッチミスが発生することを防止しながら、排気バルブの中立位置の推定に用いるデータをサンプリングすることができる。
【００１７】
また、請求項１１のように、吸気バルブを閉弁位置から開弁して吸気バルブの中立位置の推定に用いるデータをサンプリングする際に、電磁アクチュエータへの通電を停止して吸気バルブを開側スプリングと閉側スプリングとの合力のみで駆動して、吸気バルブが開弁位置で保持されないキャッチミスを発生させ、このキャッチミスによる吸入空気量の減少によって発生する内燃機関のトルクダウンを無段変速機により吸収するようにしても良い。つまり、吸気バルブの開弁駆動時に中立位置の推定に用いるデータをサンプリングするために、電磁アクチュエータへの通電を停止して電磁アクチュエータの電磁力を０にすると、キャッチミスが発生して、吸気バルブの開弁時間・リフト量が不足して吸入空気量が減少し、トルクダウンが発生するが、そのトルクダウンを無段変速機により吸収することで、運転者にトルクショックを感じさせずに済む。
【００１８】
或は、請求項１２のように、吸気バルブを閉弁位置から開弁して吸気バルブの中立位置の推定に用いるデータをサンプリングする際に、電磁アクチュエータへの通電を停止してキャッチミスを発生させ、このキャッチミスによる吸入空気量の減少を抑えるためにスロットルバルブの開度を増加させるようにしても良い。このようにすれば、吸気バルブの開弁駆動時に、中立位置の推定に用いるデータをサンプリングするために、電磁アクチュエータへの通電を停止してキャッチミスを発生させても、スロットルバルブの開度を増加させることで、キャッチミスによる吸入空気量の減少を抑えることがてき、トルクダウンを抑制することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１及び図２に基づいて電磁駆動式バルブ装置全体の構造を説明する。バルブハウジング２１の下部には、吸気（又は排気）ポート２２が形成され、このポート２２の開口周縁部に円環状の弁座２３が取り付けられている。バルブハウジング２１の中心部には、バルブ２４を支持する弁シャフト２５が軸受部材２６を介して上下方向に摺動自在に挿通支持され、その上下動によりバルブ２４がポート２２を開閉する。弁シャフト２５の上部に嵌着固定されたスプリング受け部材２７とバルブハウジング２１内のスプリング収容室２８の底面部との間に閉側スプリング２９が挟み込まれ、この閉側スプリング２９の押し上げ力によって弁シャフト２５が閉弁側（上側）に付勢され、閉弁中は、この閉側スプリング２６の押し上げ力によってバルブ２４が閉弁状態に保持される。
【００２０】
一方、バルブハウジング２１の上側部には、電磁アクチュエータ３０が組み付けられている。この電磁アクチュエータ３０のハウジングは、非磁性の上ハウジング３１と非磁性の下ハウジング３２とから成り、上下の各ハウジング３１，３２に、閉側コイル３３が装着された閉側コア３４と、開側コイル３５が装着された開側コア３６とが所定の間隔を隔てて対向するように組み付けられている。閉側コア３４と開側コア３６との間には、両者の間隔を一定に保つための非磁性の環状スペーサ３７が挟み込まれ、この環状スペーサ３７の内側に平板状の可動鉄心３８が上下動自在に収容されている。この可動鉄心３８の中心部には、プランジャ３９が上下方向に貫通固定され、このプランジャ３９がハウジング３１，３２の中心部に形成された貫通孔４０，４１に上下方向に摺動自在に挿通支持されている。
【００２１】
上ハウジング３１の上面中央部に形成された円筒部４２には、開側スプリング４３を収容したスプリングケース４４が組み付けられている。このスプリングケース４４内には、プランジャ３９の上端部に固定されたスプリング受け部材４５が上下動自在に収容され、このスプリング受け部材４５とスプリングケース４４の上面部との間に開側スプリング４３が挟み込まれ、この開側スプリング４３の押し下げ力によってプランジャ３９が開弁側（下側）に付勢されている。
【００２２】
閉弁時には、上側の閉側コイル３３に駆動電流を流して、図１に示すように、可動鉄心３８を閉側コア３４の下面に吸着保持する。この状態では、プランジャ３９と弁シャフト２５との間に、これらの熱膨張を吸収するためのクリアランス４６が形成され、バルブ２４の閉弁状態が閉側スプリング２６の押し上げ力によって保持される。バルブ２４の閉弁中は、上側の閉側コイル３３に保持電流が流し続けられる。
【００２３】
一方、バルブ２４を閉弁状態から開弁する場合は、まず、上側の閉側コイル３３の保持電流を遮断して、閉側コア３４と可動鉄心３８との間の吸着状態を解除する。これにより、開側スプリング４３のばね力によって可動鉄心３８とプランジャ３９が押し下げられ、更に、プランジャ３９によって弁シャフト２５が閉側スプリング２９に抗して押し下げれる。バルブリフト量が後述する中立位置を越えるまでは、開側スプリング４３のばね力が閉側スプリング２９のばね力よりも大きいため、下側の開側コイル３５に駆動電流を流さなくても、プランジャ３９によって弁シャフト２５が閉側スプリング２９に抗して押し下げれる。そして、この開弁動作の途中から、下側の開側コイル３５に駆動電流を流して、図２に示すように、可動鉄心３８を開側コア３６の上面に吸着保持して、プランジャ３９で弁シャフト２５を閉側スプリング２９に抗して押し下げ、バルブ２４を開弁状態に保持する。バルブ２４の開弁中は、下側の開側コイル３５に保持電流が流し続けられる。
【００２４】
また、スプリングケース４４には、バルブリフト量を検出するためのリフトセンサ４７（バルブリフト量検出手段）が取り付けられている。このリフトセンサ４７は例えばギャップセンサが用いられ、プランジャ３９と一体に上下動するスプリング受け部材４５とリフトセンサ４７との間のギャップを検出することで、バルブリフト量を検出するようになっている。このリフトセンサ４７の出力信号は、図３に示すように、アンプ４８で増幅されてエンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）４９に入力される。
【００２５】
このＥＣＵ４９は、マイクロコンピュータを主体として構成され、クランク角センサ５０、冷却水温センサ５１、吸入空気量センサ５２、吸気温センサ５３等のエンジン運転状態を検出する各種センサの出力信号を読み込み、エンジン制御用の各プログラムによってエンジン運転状態に応じて燃料噴射量や点火時期を制御すると共に、バルブ２４の開閉タイミングや駆動速度を演算し、それに応じた制御信号を駆動回路５４に出力して電磁アクチュエータ３０の両コイル３３，３５への通電を制御する。このＥＣＵ４９の機能が特許請求の範囲でいう通電制御手段としての役割を果たす。
【００２６】
更に、ＥＣＵ４９は、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された後述する図９乃至図１１の各プログラムを実行することで、エンジン運転中にバルブ２４等の可動部品の運動状態を解析する運動方程式を用いてバルブ２４の中立位置を推定する。ここで、中立位置とは、開側スプリング４３による開弁方向のばね力と閉側スプリング２９による閉弁方向のばね力とが釣り合う中立的なバルブリフト量のことである。
【００２７】
次に、中立位置の推定方法を説明する。バルブ２４等の可動部品の運動状態を解析する運動方程式としては、ばね−マス系の運動方程式を採用する。ばね−マス系の運動方程式は、次式で表される。
Ｆ＝ｍ・ｄ2 ｘ／ｄｔ2 ＋ｃ・ｄｘ／ｄｔ＋ｋ・ｘ    ……（１）
Ｆ：ばね−マス系に働く外力
ｍ：可動部品の質量
ｘ：バルブリフト量
ｋ：両スプリング２９，４３の合成ばね定数
ｃ：粘性係数
ｄ2 ｘ／ｄｔ2 ：加速度
ｄｘ／ｄｔ：速度
ここで、ｍ・ｄ2 ｘ／ｄｔ2 は可動部品の慣性力、ｃ・ｄｘ／ｄｔは摺動部の潤滑油の粘性抵抗力、ｋ・ｘは両スプリング２９，４３の合成ばね力である。
【００２８】
ばね−マス系に働く外力Ｆは、次式で表される。
Ｆ＝Ｆe −Ｆer−Ｆp −Ｆf −ｋ・ｘ0           ……（２）
Ｆe ：両コイル３３，３５の電磁力
Ｆer：残留電磁力
Ｆp ：筒内圧力による力
Ｆf ：乾摩擦力
ｋ  ：両スプリング２９，４３の合成ばね定数
ｘ0 ：中立位置のずれ量
ここで、電磁力Ｆe は、コイル３３，３５に電流を流しているときに発生し、残留電磁力Ｆerは、コイル３３，３５の電流を遮断した直後に誘導される電流により発生する。
【００２９】
上記（１）、（２）式から次式が導き出される。
Ｆe −Ｆer−Ｆp −Ｆf −ｋ・ｘ0 ＝ｍ・ｄ2 ｘ／ｄｔ2 ＋ｃ・ｄｘ／ｄｔ＋ｋ・ｘ    ……（３）
−ｋ・ｘ0 ＝ｍ・ｄ2 ｘ／ｄｔ2 ＋ｃ・ｄｘ／ｄｔ＋ｋ・ｘ−（Ｆe −Ｆer−Ｆp −Ｆf ）  ……（４）
この（４）式から次式が導き出される。
ｘ0 ＝−｛ｍ・ｄ2 ｘ／ｄｔ2 ＋ｃ・ｄｘ／ｄｔ＋ｋ・ｘ−（Ｆe −Ｆer−Ｆp −Ｆf ｝／ｋ    ……（５）
【００３０】
上記（５）式において、ｍ、ｃ、ｋ、Ｆf は、予め測定又は計算しておくことができるため、未知のデータは、バルブ２４の駆動中に変化するｄ2 ｘ／ｄｔ2 、ｄｘ／ｄｔ、ｘ、Ｆe 、Ｆer、Ｆp であり、これらのデータが全て分かれば、上記（５）から中立位置のずれ量ｘ0 を算出することができる。
【００３１】
ここで、バルブリフト量ｘは、リフトセンサ４７の検出値を用いれば良く、また、速度ｄｘ／ｄｔは、バルブリフト量ｘを時間微分して求めれば良く、同様に、加速度ｄ2 ｘ／ｄｔ2 は、速度ｄｘ／ｄｔを時間微分して求めれば良い。
【００３２】
もし、Ｆe ＝Ｆer＝Ｆp ＝０の条件でバルブリフト量ｘを検出すれば、次式により中立位置のずれ量ｘ0 を算出することができる。
ｘ0 ＝−（ｍ・ｄ2 ｘ／ｄｔ2 ＋ｃ・ｄｘ／ｄｔ＋ｋ・ｘ＋Ｆf ）／ｋ……（６）
【００３３】
また、Ｆe ＝Ｆer＝０の条件でバルブリフト量ｘと筒内圧力による力Ｆp を検出又は算出すれば、次式により中立位置のずれ量ｘ0 を算出することができる。ｘ0 ＝−（ｍ・ｄ2 ｘ／ｄｔ2 ＋ｃ・ｄｘ／ｄｔ＋ｋ・ｘ＋Ｆp ＋Ｆf ）／ｋ……（７）
【００３４】
以上説明した運動方程式を用いて中立位置を推定した場合の一例が図４に示されている。図４は、リフトセンサ４７でバルブリフト量ｘを検出し、このバルブリフト量ｘを時間微分して速度ｄｘ／ｄｔを求め、更に、この速度ｄｘ／ｄｔを時間微分して加速度ｄ2 ｘ／ｄｔ2 を求めて、中立位置を推定したものである。この際、時間微分は、微分回路を用いてハード的に行っても良いし、ＥＣＵ４９の演算処理でソフト的に行っても良い。図４の例では、リフトセンサ４７の出力を微分回路で処理して速度ｄｘ／ｄｔを求め、更に、この速度ｄｘ／ｄｔをＥＣＵ４９の演算処理で時間微分して加速度ｄ2 ｘ／ｄｔ2 を求めたものである。
【００３５】
しかし、速度ｄｘ／ｄｔを単純に時間微分しただけでは、ノイズや量子化問題の影響で、加速度ｄ2 ｘ／ｄｔ2 ががたついてしまうため、推定中立位置もがたついてしまう。この問題を解決するには、図５に示すように、速度ｄｘ／ｄｔを時間微分した値をフィルタ処理して加速度ｄ2 ｘ／ｄｔ2 を求めるようにすると良い。このフィルタ処理により、ノイズや量子化問題の影響が排除されるため、加速度ｄ2 ｘ／ｄｔ2 の変化特性が滑らかな曲線となり、推定中立位置ががたつかなくなり、中立位置の推定精度が向上する。尚、フィルタ処理は、なまし処理（一次遅れ処理）、平均化処理等の演算手法を用いたり、ＦＩＲフィルタ等のディジタルフィルタを用いても良い。
【００３６】
図６は、中立位置を意図的にずらして、それぞれについて中立位置を推定した結果を示したものである。また、図７は、中立位置付近と推測される速度最大位置で演算した推定中立位置をプロットしたグラフである。
【００３７】
速度ｄｘ／ｄｔは、中立位置付近で最大になるという特性があるため、速度最大位置で検出したデータを用いて中立位置を推定すれば、中立位置を精度良く推定することができる。今回の実験例では、図７に示すように、推定中立位置が真値からほぼ一定値ずつオフセットされる傾向が現れたが、このオフセットは、加速度ｄ2 ｘ／ｄｔ2 をフィルタ処理したために発生したものと思われる。従って、製造工程で中立位置の真値を測定してオフセット量を事前に把握しておけば、中立位置の推定結果からオフセット量を補正することで、中立位置を精度良く推定することができる。
【００３８】
尚、図４に示すように、速度ｄｘ／ｄｔを時間微分して求めた加速度ｄ2 ｘ／ｄｔ2 ががたつく理由は、リフトセンサ４７の分解能やＡ／Ｄ変換器の分解能が不足しているためと思われるため、これらの分解能を高めれば、フィルタ処理を行う必要がなく、推定中立位置のオフセットも発生しないものと思われる。
【００３９】
ところで、中立位置の推定に用いる運動方程式には、電磁力Ｆe が含まれるが、バルブ２４の駆動時に刻々と変化する電磁力Ｆe を精度良く検出又は推定することは必ずしも容易ではない。また、この電磁力Ｆe を電流値やバルブリフト量等の情報から算出することが考えられるが、ＥＣＵ４９の演算負荷やメモリ容量が大きくなる上に、電流値等を検出するセンサの検出誤差やノイズが含まれるため、電磁力Ｆe を精度良く算出することは困難である。
【００４０】
そこで、本実施形態では、コイル３３，３５に通電されていない期間に中立位置の推定に用いるバルブリフト量ｘを検出するようにするが、通常は、キャッチミスを防止するために、バルブ２４の開閉動作中に比較的早い時期から一方のコイルに通電される。例えば、図８は、排気バルブ２４を閉弁位置から開弁するときの通電電流とバルブリフト量との関係を示しているが、通常は、キャッチミスを防止するために、排気バルブ２４のバルブリフト量が中立位置に到達する前から開側コイル３５への通電が開始される。この条件では、速度ｄｘ／ｄｔが最大となる中立位置付近では、既に開側コイル３５に通電され、電磁力Ｆe が発生しているため、速度ｄｘ／ｄｔが最大となる時期に検出したデータから中立位置を推定しようとすると、電磁力Ｆe を無視できなくなる。
【００４１】
そこで、本実施形態では、排気バルブ２４の開弁動作時に排気バルブ２４の中立位置の推定に用いるデータをサンプリングする際に、排気バルブ２４のリフト量が中立位置の変動範囲を越えるまでは開側コイル３５への通電を停止して排気バルブ２４を開側スプリング４３と閉側スプリング２９との合力のみで開弁方向に駆動する。これにより、速度ｄｘ／ｄｔが最大となる中立位置付近では、まだ開側コイル３５に通電されないため、速度ｄｘ／ｄｔが最大となる中立位置付近で検出したデータから排気バルブ２４の中立位置を推定する際に、電磁力Ｆe を無視できるようになる。
【００４２】
しかし、排気バルブ２４の開弁動作時には筒内圧力が排気バルブ２４の開弁動作を妨げる抵抗力となるため、中立位置の推定のために開側コイル３５への通電開始タイミングを遅らせると、排気バルブ２４を開弁位置で保持できないキャッチミスが発生しやすくなる。そこで、本実施形態では、開側コイル３５への通電開始タイミングを遅らせるのに対応して、エンジン負荷（例えば吸入空気量、燃料噴射量）を強制的に低下させて、筒内圧力を低下させる。これにより、中立位置の推定のために排気バルブ２４のリフト量が中立位置の変動範囲を越えるまで開側コイル３５に通電しなくても、キャッチミスを防止することができ、排気バルブ２４を確実に開弁位置に保持させることができる。
【００４３】
また、本実施形態では、吸気バルブ２４の開弁動作時に吸気バルブ２４の中立位置の推定に用いるデータを検出するために、開側コイル３５への通電を停止して吸気バルブ２４を開側スプリング４３と閉側スプリング２９との合力のみで開弁方向に駆動する。これにより、吸気バルブ２４の中立位置を推定する際に、電磁力Ｆe を無視できるようになるが、開側コイル３５への通電を停止するため、吸気バルブ２４が開弁位置で保持されないキャッチミスが発生する。このキャッチミスにより、吸気バルブ２４がばね力で閉側に戻ってくるタイミングに合わせて閉側コイル３３に通電し、吸気バルブ２４を閉側で吸引して制御不能になることを防ぐ。しかし、この動作により、吸気バルブ２４の開弁時間・リフト量が不足して吸入空気量が減少し、エンジンのトルクダウンが発生するため、このままでは、運転者にトルクショックを感じさせてしまう。そこで、本実施形態では、次の２つのいずれかの方法でトルクショックを緩和する。
【００４４】
無段変速機を搭載した車両では、吸気バルブ２４の中立位置を推定する際に発生するキャッチミスによるトルクダウンを無段変速機により吸収することで、運転者にトルクショックを感じさせないようにする。
【００４５】
或は、電子制御式のスロットルバルブを搭載した車両では、吸気バルブ２４の中立位置を推定する際に発生するキャッチミスによる吸入空気量の減少を抑えるためにスロットルバルブの開度を増加させる。これにより、キャッチミスによる吸入空気量の減少を抑えることがてき、トルクダウンを防止することができる。尚、無段変速機と電子制御式のスロットルバルブの両方を搭載した車両では、キャッチミスによるトルクショックをより効果的に緩和するために、上述したスロットルバルブの制御と無段変速機による制御とを併用するようにしても良いことは言うまでもない。
【００４６】
ところで、中立位置が変動する原因は、各部品の摩耗や熱膨張、スプリング２９，４３の経時劣化、摺動抵抗の変化等であり、いずれも長い時間かかって少しずつ現れる変化であるため、サイクル毎に中立位置を毎回推定して即座にコイル３３，３５の通電制御に反映させる必要はない。また、バルブ２４が開閉駆動されている期間は、コイル３３，３５の通電制御を行うためにＥＣＵ４９の演算負荷が大きくなるため、中立位置を演算する余裕がない場合がある。
【００４７】
そこで、本実施形態では、バルブ２４が駆動されている期間に中立位置の推定に用いるデータを周期的にサンプリングしてＥＣＵ４９のＲＡＭ等のメモリ（図示せず）に記憶しておき、該バルブ２４の駆動終了後にメモリに記憶されているデータに基づいて中立位置を推定する。このようにすれば、バルブ２４の駆動終了後のＥＣＵ４９の演算負荷が小さい時期に、余裕を持って中立位置を演算することができ、演算負荷が過負荷になることを防止できる。
以上説明した中立位置の推定は、ＥＣＵ４９により図９乃至図１１のプログラムによって実行される。以下、これら各プログラムの処理内容を説明する。
【００４８】
［中立位置推定プログラム］
図９の中立位置推定プログラムは、所定の演算周期（例えば数１０μｓ）で起動され、特許請求の範囲でいう中立位置推定手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まずステップ１０１で、バルブ２４の中立位置推定の要求が有るか否かを判定し、中立位置推定の要求がなければ、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。前述したように、中立位置が変動する原因は、各部品の摩耗や熱膨張、スプリング２９，４３の経時劣化等であり、いずれも長い時間かかって少しずつ現れる変化であるため、サイクル毎に中立位置を毎回推定する必要はなく、前回の中立位置推定時からの走行距離や冷却水温等から判断して中立位置が変動している可能性が予想される時期に、中立位置を推定すれば良い。
【００４９】
このステップ１０１で、中立位置推定の要求が有ると判断さた場合は、ステップ１０２に進み、バルブ２４の駆動中（開閉動作中）であるか否かを判定し、バルブ２４の駆動中であれば、ステップ１０３に進み、リフトセンサ４７で検出したバルブリフト量ｘと、このバルブリフト量ｘを微分回路で時間微分して求めた速度ｄｘ／ｄｔをメモリに記憶し、更に、この速度ｄｘ／ｄｔを時間微分した値をフィルタ処理して加速度ｄ2 ｘ／ｄｔ2 を求めてメモリに記憶する。
【００５０】
この後、ステップ１０４に進み、バルブ２４の駆動終了後の中立位置演算タイミングであるか否かを判定し、まだ中立位置演算タイミングに到達していなければ、中立位置を演算することなく、本プログラムを終了する。これにより、バルブ２４の駆動中は、所定の演算周期で中立位置の推定に用いるデータｘ、ｄｘ／ｄｔ、ｄ2 ｘ／ｄｔ2 のサンプリングのみが行われる。
【００５１】
その後、バルブ２４の駆動が終了して中立位置演算タイミングに到達した時点で、ステップ１０４で「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップ１０５に進み、メモリに記憶されたデータｘ、ｄｘ／ｄｔ、ｄ2 ｘ／ｄｔ2 を読み込み、次のステップ１０６で、前述した運動方程式を用いて中立位置のずれ量ｘ0 を演算する。
【００５２】
ＥＣＵ４９は、このようにして求めた中立位置のずれ量ｘ0 に基づいてバルブ２４の駆動時の目標バルブ速度や制御ゲインを補正して、中立位置のずれ量ｘ0 をコイル３３，３５の通電制御に反映させる。このＥＣＵ４９の機能が特許請求の範囲でいう補正手段としての役割を果たす。
【００５３】
［方法１］
図１０の排気バルブ制御プログラムは、所定時間毎又は所定クランク角毎に起動され、まずステップ２０１で、排気バルブ２４の中立位置推定の要求が有るか否かを判定し、排気バルブ２４の中立位置推定の要求がなければ、ステップ２０２に進み、通常の排気バルブ制御を実行する。これにより、例えば排気バルブ２４の開弁駆動時には、図８に示すように、排気バルブ２４のリフト量が中立位置を越える前から開側コイル３５への通電を開始して、その電磁力により筒内圧力に抗して排気バルブ２４を開弁方向に駆動して、キャッチミスを防止し、排気バルブ２４を確実に開弁位置に吸着保持させる。この際、前回推定した中立位置のずれ量ｘ0 に基づいて排気バルブ２４の目標バルブ速度や制御ゲインが補正され、中立位置のずれ量ｘ0 が開側コイル３５の通電制御に反映される。尚、排気バルブ２４の閉弁駆動時も同様の制御が行われる。
【００５４】
一方、ステップ２０１で、排気バルブ２４の中立位置推定の要求が有ると判定された場合は、ステップ２０３に進み、エンジン負荷（例えば吸入空気量、燃料噴射量）を強制的に低下させて、筒内圧力を低下させる。そして、次のステップ２０４で、排気バルブ２４のリフト量ｘが所定量を越えたか否かを判定し、排気バルブ２４のリフト量ｘが所定量を越えるまで、開側コイル３５への通電を停止する（ステップ２０５）。ここで、所定量は、中立位置の変動範囲を少し越えた量に設定されている。これにより、排気バルブ２４の開弁駆動中に、排気バルブ２４のリフト量ｘが真の中立位置を越えるまで、開側コイル３５に通電せずに、図９の中立位置推定プログラムによって所定の演算周期で排気バルブ２４の中立位置の推定に用いるデータｘ、ｄｘ／ｄｔ、ｄ2 ｘ／ｄｔ2 のサンプリングのみが行われる。
【００５５】
その後、排気バルブ２４のリフト量ｘが所定量を越えた時点で、ステップ２０４で「Ｙｅｓ」と判定され、ステップ２０６に進み、開側コイル３５への通電を開始して、その電磁力により筒内圧力に抗して排気バルブ２４を開弁方向に駆動して、キャッチミスを防止し、排気バルブ２４を確実に開弁位置に吸着保持させる。この際、前回推定した中立位置のずれ量ｘ0 に基づいて排気バルブ２４の目標バルブ速度や制御ゲインが補正され、中立位置のずれ量ｘ0 が開側コイル３５の通電制御に反映される。
【００５６】
［方法２］
図１１の吸気バルブ制御プログラムは、所定時間毎又は所定クランク角毎に起動され、まずステップ３０１で、吸気バルブ２４の中立位置推定の要求が有るか否かを判定し、吸気バルブ２４の中立位置推定の要求がなければ、ステップ３０２に進み、通常の吸気バルブ制御を実行する。これにより、例えば吸気バルブ２４の開弁駆動時には、比較的早い時期から開側コイル３５への通電を開始して、その電磁力によりキャッチミスを防止し、吸気バルブ２４を確実に開弁位置に吸着保持させる。この際、前回推定した中立位置のずれ量ｘ0 に基づいて吸気バルブ２４の目標バルブ速度や制御ゲインが補正され、中立位置のずれ量ｘ0 が開側コイル３５の通電制御に反映される。尚、吸気バルブ２４の閉弁駆動時も同様の制御が行われる。
【００５７】
一方、ステップ３０１で、吸気バルブ２４の中立位置推定の要求が有ると判定された場合は、ステップ３０３に進み、吸気バルブ２４の開弁駆動時に開側コイル３５への通電を停止して、キャッチミスを発生させると共に、次のステップ３０４で、スロットル開度を増加させた上で、吸気バルブ２４がばね力で閉側に戻ってくるタイミングに合わせて閉側コイル３３に通電して閉側で再びキャッチする（ステップ３０５）。この場合、キャッチミスによる吸入空気量の減少をスロットル開度の増加で抑えることがてき、トルクダウンを抑制して運転者にトルクショックを感じさせないようにすることができる。この際、無段変速機を搭載した車両では、キャッチミスによるトルクダウンを無段変速機により吸収することで、運転者にトルクショックを感じさせないようにしても良い。このようにして、吸気バルブ２４の開弁駆動時に、開側コイル３５への通電を停止して、図９の中立位置推定プログラムによって所定の演算周期で吸気バルブ２４の中立位置の推定に用いるデータｘ、ｄｘ／ｄｔ、ｄ2 ｘ／ｄｔ2 のサンプリングのみが行われる。
【００５８】
以上説明した本実施形態では、エンジン運転中に、バルブ２４等の可動部品の運動状態を解析する運動方程式を用いて中立位置を推定するようにしたので、エンジン運転中のエンジンの温度上昇による各部品の熱膨張や摺動抵抗の変化等により、エンジン運転中に中立位置が変動しても、その中立位置の変動を推定することができ、エンジン運転中の中立位置の変動をバルブ２４の制御に反映させることができる。これにより、中立位置の変動によってバルブ２４の着座速度がばらつくことを防止できて、着座音を確実に低減でき、低騒音化の要求を満たすことができると共に、バルブ２４が弁座２３に着座する前にバルブ２４の速度が０になってキャッチミスが発生することを防止でき、信頼性の高い可変バルブ制御を行うことができる。
【００５９】
また、本実施形態では、リフトセンサ４７で検出したバルブリフト量を時間微分してバルブ駆動速度を求め、更に、このバルブ駆動速度を時間微分して加速度を求めるようにしたので、速度センサや加速度センサを省略でき、センサ類を少なくしてコストアップを抑えることができる。しかも、バルブ駆動速度を時間微分した値をフィルタ処理して加速度を求めるようにしたので、ノイズや量子化問題の影響を排除して加速度を精度良く求めることができる。
【００６０】
更に、本実施形態では、電磁アクチュエータ３０への通電を停止して、中立位置の推定に用いるデータをサンプリングするようにしたので、電磁アクチュエータ３０の電磁力の影響を全く受けずに中立位置を演算することができ、中立位置の演算が容易になると共に、中立位置の演算精度を向上することができる。
【００６１】
しかも、バルブ２４が駆動されている期間に中立位置の推定に用いるデータを周期的にサンプリングしてメモリに記憶しておき、該バルブ２４の駆動終了後にメモリに記憶されているデータに基づいて中立位置を推定するようにしたので、バルブ２４の駆動終了後のＥＣＵ４９の演算負荷が小さい時期に、余裕を持って中立位置を演算することができ、ＥＣＵ４９の演算負荷が過負荷になることを防止できる。
【００６２】
但し、ＥＣＵ４９のＣＰＵの演算処理能力が大きくて、バルブ２４の駆動中にコイル３３，３５の通電制御と、データのサンプリングと、中立位置の推定演算とを並行して実行するだけの余裕があれば、バルブ２４の駆動中に中立位置の推定演算を並行して実行するようにしても良いことは言うまでもない。
【００６３】
また、本実施形態では、バルブ２４の開弁駆動中に中立位置の推定に用いるデータをサンプリングするようにしたが、バルブ２４の閉弁駆動中に中立位置の推定に用いるデータをサンプリングするようにしても良い。
【００６４】
また、イグニッションスイッチのオン直後に、スタータに通電する前（エンジン運転開始直前）にリフトセンサ４７で検出したバルブリフト量を中立位置の初期値として用い、エンジン運転開始直後に運動方程式で演算した中立位置と、エンジン運転開始直前にリフトセンサ４７で検出した中立位置の初期値とを比較して、両者の差が妥当な範囲内に収まるように、運動方程式の係数を補正するようにしても良い。
【００６５】
尚、本実施形態では、リフトセンサ４７を電磁アクチュエータ３０の上方側に配置して、プランジャ３９と一体に上下動するスプリング受け部材４５とリフトセンサ４７との間のギャップを検出することで、バルブリフト量を検出するようにしたが、バルブ２４の下方にリフトセンサを配置して、バルブ２４のリフト量を直接検出するようにしたり、或は、プランジャ３９（又は弁シャフト２５）の周囲にリフトセンサを配置して、プランジャ３９（又は弁シャフト２５）の上下動量をバルブリフト量として検出するようにしても良い。
【００６６】
また、本実施形態では、吸気バルブと排気バルブの両方を電磁駆動式バルブで構成したが、いずれか一方のみを電磁駆動式バルブで構成しても良い。
【００６７】
その他、本発明は、吸気バルブ（又は排気バルブ）の閉側から開側、開側から閉側のいずれの場合でも、エンジン運転中に中立位置の推定が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における電磁駆動式バルブ装置の閉弁時の状態を示す縦断面図
【図２】電磁駆動式バルブ装置の開弁時の状態を示す縦断面図
【図３】制御系の回路構成を概略的に示すブロック図
【図４】フィルタを用いない場合のバルブリフト量、速度、加速度、推定中立位置との関係を示す図
【図５】フィルタを用いた場合のバルブリフト量、速度、加速度、推定中立位置との関係を示す図
【図６】推定中立位置の演算特性を示す図
【図７】速度最大位置付近で中立位置を推定した場合の中立位置の推定精度を説明する図
【図８】バルブリフト量と電流との関係を説明する図
【図９】中立位置推定プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図１０】排気バルブ制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図１１】吸気バルブ制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図１２】従来の電磁駆動式バルブ装置の閉弁時の状態を示す縦断面図
【符号の説明】
２２…ポート、２３…弁座、２４…バルブ、２５…弁シャフト、２９…閉側スプリング、３０…電磁アクチュエータ、３３…閉側コイル、３４…閉側コア、３５…開側コイル、３６…開側コア、３８…可動鉄心、３９…プランジャ、４３…開側スプリング、４７…リフトセンサ（バルブリフト量検出手段）、４９…ＥＣＵ（通電制御手段，中立位置推定手段，補正手段）。
【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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