JP2008025541A - Valve drive system of internal combustion engine - Google Patents

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Kenji Kataoka
顕二 片岡
Chuchi Shu
中智 周
Shuichi Ezaki
修一 江崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately perform origin correction to make a rotation position of a motor and a rotation position of a cam correspond with each other after assembling them regarding a valve drive system for driving a valve element of an internal combustion engine by the motor. <P>SOLUTION: First and second motors 24 and 32 are provided for driving first and second cam shafts 12 and 14. First and second cam angle sensors 40 and 42 are provided for detecting rotation positions of the first and second cam shafts 12 and 14. The first and second motors 24 and 32 include motor angle sensors for detecting the rotation positions. Based on the detection results of the first and second cam angle sensors 40 and 42 and the detection results of the motor angle sensors, the rotation origin is corrected so that the rotation origin of the first and the second cam shafts 12 and 14 coincides with the rotation origin of the first and second motors 24 and 32. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、内燃機関の弁駆動システムに係り、特に、内燃機関の弁体をモータにより駆動する弁駆動システムに関する。   The present invention relates to a valve drive system for an internal combustion engine, and more particularly to a valve drive system for driving a valve body of an internal combustion engine by a motor.

従来、例えば特開２００４−１８３６１２号公報に開示されているように、内燃機関の弁体をモータにより駆動する弁駆動システムが知られている。このシステムは、カムシャフトを回転させるのに要するモータのトルクを検知し、そのトルクの変化に基づいて、モータの回転位置とカムシャフトの回転位置との関係を補正する機能を有している。   Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-183612, a valve drive system that drives a valve body of an internal combustion engine with a motor is known. This system has a function of detecting the torque of the motor required to rotate the camshaft and correcting the relationship between the rotational position of the motor and the rotational position of the camshaft based on the change in the torque.

モータの回転位置は、特定の回転角を回転原点とすることで定めることができる。モータの回転位置によりカムの回転位置を制御するためには、モータの回転位置と、カムの回転位置との関係を、既定の関係にしておくことが必要である。   The rotation position of the motor can be determined by setting a specific rotation angle as the rotation origin. In order to control the rotational position of the cam by the rotational position of the motor, it is necessary to make the relationship between the rotational position of the motor and the rotational position of the cam a predetermined relationship.

モータの回転位置を予め既定に位置に調整していたとしても、モータの組み付け時に、その回転位置が変化してしまうことは十分に考えられる。また、モータとカムシャフトとの間には、ギヤを含む回転伝達機構が介在するのが通常である。このため、モータを、その回転位置を正規の位置に保ったまま組み付けることができても、モータの回転位置とカムの回転位置との間に既定の関係が成立しないこともある。   Even if the rotational position of the motor is adjusted to a predetermined position in advance, it is sufficiently conceivable that the rotational position changes when the motor is assembled. In general, a rotation transmission mechanism including a gear is interposed between the motor and the camshaft. For this reason, even if the motor can be assembled with its rotational position kept at a regular position, a predetermined relationship may not be established between the rotational position of the motor and the rotational position of the cam.

そこで、上記従来のシステムは、カムの回転に伴うモータトルクの変化に基づいて、モータの回転位置に対するカムの回転位置の初期化を行うこととしている。すなわち、上記従来のシステムにおいて、モータのトルクは、カムの回転に伴ってバルブスプリングが縮小する際（開弁の際）に大きくなり、バルブスプリングが伸張する際（閉弁の際）に小さくなる。このように、モータのトルクは、カムの回転位置に応じた周期的な変化を示す。   Therefore, the conventional system described above initializes the rotational position of the cam with respect to the rotational position of the motor based on the change in the motor torque accompanying the rotation of the cam. That is, in the above-described conventional system, the torque of the motor increases when the valve spring contracts (when the valve opens) as the cam rotates, and decreases when the valve spring extends (when the valve closes). . Thus, the torque of the motor shows a periodic change according to the rotational position of the cam.

モータのトルクが上記の如く変化するのであれば、そのトルクが最大値を示した時点で、カムが弁体を全開とする回転位置にあると推定することができる。そして、例えば、その時点におけるモータの回転位置及びカムの回転位置をそれらの回転原点とすれば、両者の回転原点を合わせることで、モータの回転位置とカムの回転位置との対応をとることができる。このように、上記従来のシステムによれば、モータの回転位置とカムの回転位置との関係を、それらの組み付けを終えた段階で、容易に既定の関係に修正することができる。   If the torque of the motor changes as described above, it can be estimated that the cam is in the rotational position where the valve body is fully opened when the torque shows the maximum value. For example, if the rotational position of the motor and the rotational position of the cam at that time are the rotational origins of the two, the rotational position of the motor and the rotational position of the cam can be taken by matching the rotational origins of the two. it can. Thus, according to the above-described conventional system, the relationship between the rotational position of the motor and the rotational position of the cam can be easily corrected to a predetermined relationship at the stage where the assembly is completed.

特開２００４−１８３６１２号公報JP 2004-183612 A

しかしながら、カムの回転位置とモータトルクとの関係は、カムの摺動に伴うフリクションの影響や、モータの回転速度（すなわち、カムの回転速度）の変化に伴うフリクション変化の影響などに起因して、僅かながら変化することがある。上記従来のシステムでは、このような変化が生ずると、モータの回転位置とカムの回転位置との関係にずれが発生し、カムの回転位置の制御精度が悪化する。この点、上記従来のシステムは、モータの回転位置とカムの回転位置とを対応させるための原点補正の精度に、未だ改良の余地を残すものであった。   However, the relationship between the rotational position of the cam and the motor torque is due to the influence of friction caused by sliding of the cam, the influence of friction change accompanying changes in the rotational speed of the motor (that is, the rotational speed of the cam), and the like. It may change slightly. In such a conventional system, when such a change occurs, a deviation occurs in the relationship between the rotational position of the motor and the rotational position of the cam, and the control accuracy of the rotational position of the cam deteriorates. In this regard, the above-described conventional system still leaves room for improvement in the accuracy of origin correction for making the rotational position of the motor correspond to the rotational position of the cam.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、モータの回転位置とカムの回転位置とを対応させるための原点補正を、それらの組み付け後に、極めて精度良く実行することのできる内燃機関の弁駆動システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to perform origin correction for associating the rotational position of the motor and the rotational position of the cam with extremely high accuracy after their assembly. An object of the present invention is to provide a valve drive system for an internal combustion engine.

第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の弁駆動システムであって、
内燃機関のカムシャフトを駆動するためのモータと、
前記モータの回転位置と前記カムシャフトの回転位置とが一定の関係を維持するように、前記モータの回転を前記カムシャフトに伝達する回転伝達機構と、
前記カムシャフトの回転位置を検知するカム角センサと、
前記モータの回転位置を検知するモータ角センサと、
前記カム角センサの検出結果と前記モータ角センサの検出結果に基づいて、前記カムシャフトの回転原点と前記モータの回転原点のうち少なくとも一方を、それらが既定の関係を満たすように補正する回転原点補正手段と、
補正後の回転原点に基づいて補正後回転位置を算出する補正後回転位置算出手段と、
を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first invention is a valve drive system for an internal combustion engine,
A motor for driving the camshaft of the internal combustion engine;
A rotation transmission mechanism that transmits the rotation of the motor to the camshaft so that the rotation position of the motor and the rotation position of the camshaft maintain a fixed relationship;
A cam angle sensor for detecting the rotational position of the camshaft;
A motor angle sensor for detecting the rotational position of the motor;
Based on the detection result of the cam angle sensor and the detection result of the motor angle sensor, the rotation origin that corrects at least one of the rotation origin of the camshaft and the rotation origin of the motor so that they satisfy a predetermined relationship Correction means;
A corrected rotation position calculating means for calculating a corrected rotation position based on the corrected rotation origin;
It is characterized by providing.

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記回転原点補正手段は、前記カムシャフトの回転原点と前記モータの回転原点とが既定の関係を満たすように、前記モータの回転原点を補正し、
前記補正後回転位置算出手段は、補正後の回転原点と、前記モータ角センサの検出結果とに基づいて、前記カムシャフトの回転位置に対して既定の関係を満たす補正後モータ回転位置を算出することを特徴とする。 The second invention is the first invention, wherein
The rotation origin correction means corrects the rotation origin of the motor so that the rotation origin of the camshaft and the rotation origin of the motor satisfy a predetermined relationship,
The post-correction rotational position calculation means calculates a post-correction motor rotational position that satisfies a predetermined relationship with respect to the rotational position of the camshaft, based on the corrected rotational origin and the detection result of the motor angle sensor. It is characterized by that.

また、第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記回転伝達機構は、単一のモータの回転を、開弁期間の重複しない複数の弁体を駆動するための単一のカムシャフトに伝達する機構を含み、
前記カム角センサは、前記カムシャフトの回転位置が、前記複数の弁体が何れもゼロリフトとなる所定のゼロリフト位置と一致する際に検知信号を発生し、
前記回転原点補正手段は、前記ゼロリフト位置で発せられた前記検知信号に基づいて、前記回転原点を補正することを特徴とする。 The third invention is the first or second invention, wherein
The rotation transmission mechanism includes a mechanism for transmitting rotation of a single motor to a single camshaft for driving a plurality of valve bodies that do not overlap in valve opening periods;
The cam angle sensor generates a detection signal when the rotational position of the camshaft coincides with a predetermined zero lift position where each of the plurality of valve bodies is zero lift,
The rotation origin correcting means corrects the rotation origin based on the detection signal issued at the zero lift position.

また、第４の発明は、第３の発明において、前記カム角センサは、前記ゼロリフト位置でのみ前記検知信号を発生することを特徴とする。   According to a fourth aspect, in the third aspect, the cam angle sensor generates the detection signal only at the zero lift position.

また、第５の発明は、第１又は第２の発明において、
前記カム角センサは、前記カムシャフトが、当該カムシャフトによって駆動される弁体の何れかに最大リフトを与える最大リフト位置と一致する際に検知信号を発生し、
前記回転原点補正手段は、前記最大リフト位置における前記検知信号が発せられた際に前記モータ角センサによって検知された回転位置を、前記モータの回転原点とすることを特徴とする。 The fifth invention is the first or second invention, wherein
The cam angle sensor generates a detection signal when the camshaft coincides with a maximum lift position that gives a maximum lift to any of the valve bodies driven by the camshaft;
The rotation origin correction means uses the rotation position detected by the motor angle sensor when the detection signal at the maximum lift position is issued as the rotation origin of the motor.

また、第６の発明は、第５の発明において、前記カム角センサは、前記最大リフト位置でのみ前記検知信号を発生することを特徴とする。   According to a sixth aspect, in the fifth aspect, the cam angle sensor generates the detection signal only at the maximum lift position.

また、第７の発明は、第１乃至第６の発明の何れかにおいて、前記カム角センサは、
前記カムシャフトに設けられ、当該カムシャフトと共に回転する突起部と、
前記突起部と対向する位置に配置され、当該突起部の接近と通過に伴って検知信号を発生する検知信号発生部とを備えることを特徴とする。 In a seventh aspect based on any one of the first to sixth aspects, the cam angle sensor is
A protrusion provided on the camshaft and rotating together with the camshaft;
And a detection signal generator that is disposed at a position facing the protrusion and generates a detection signal when the protrusion approaches and passes.

また、第８の発明は、第７の発明において、
前記カムシャフトの停止が要求された場合に、前記モータを、停止回転位置まで回転させて停止させるモータ停止位置制御手段を備え、
前記停止回転位置は、前記モータを再起動させた後、前記突起が前記検知信号発生部に最接近するまでの間に、前記検知信号発生部が前記突起の接近と通過を検知するに足る回転速度を前記カムシャフトに与えることが可能であり、かつ、前記突起部が前記検知信号発生部に最接近するまでのモータ回転角が１８０度未満となる所定の位置であることを特徴とする。 The eighth invention is the seventh invention, wherein
Motor stop position control means for stopping the motor by rotating the motor to a stop rotation position when stop of the camshaft is requested;
The stop rotation position is a rotation sufficient for the detection signal generation unit to detect the approach and passage of the projection until the projection comes closest to the detection signal generation unit after the motor is restarted. A speed can be given to the camshaft, and the motor rotation angle until the protrusion comes closest to the detection signal generator is a predetermined position that is less than 180 degrees.

また、第９の発明は、第１乃至第８の発明の何れかにおいて、内燃機関の始動が要求された後、前記回転原点補正手段による前記回転原点の補正が完了するまでの間は、内燃機関の筒内燃焼を禁止する筒内燃焼禁止手段を備えることを特徴とする。   According to a ninth invention, in any one of the first to eighth inventions, after the start of the internal combustion engine is requested, the correction of the rotation origin by the rotation origin correction means is completed. In-cylinder combustion inhibiting means for inhibiting in-cylinder combustion of the engine is provided.

また、第１０の発明は、第１又は第２の発明において、
複数のモータと、
前記複数のモータのそれぞれに対応して設けられる複数の回転伝達機構と、
前記複数の回転伝達機構のそれぞれによって別個独立に回転させ得る複数のカムシャフトとを備え、
前記カム角センサは、前記複数のカムシャフトに対して共通に設けられ、個々のカムシャフトの回転位置を検知する共通検知信号発生部を備えることを特徴とする。 The tenth invention is the first or second invention, wherein
Multiple motors,
A plurality of rotation transmission mechanisms provided corresponding to each of the plurality of motors;
A plurality of camshafts that can be rotated independently by each of the plurality of rotation transmission mechanisms,
The cam angle sensor is provided in common for the plurality of camshafts, and includes a common detection signal generation unit that detects a rotational position of each camshaft.

また、第１１の発明は、第１０の発明において、
前記カム角センサは、前記複数のカムシャフトのそれぞれに設けられ、当該カムシャフトと共に回転する複数の突起部を備え、
前記共通検知信号発生部は、前記複数の突起部と対向する位置に配置され、それぞれの突起部の接近と通過に伴って検知信号を発生することを特徴とする。 The eleventh aspect of the invention is the tenth aspect of the invention,
The cam angle sensor is provided on each of the plurality of camshafts, and includes a plurality of protrusions that rotate together with the camshafts.
The common detection signal generator is disposed at a position facing the plurality of protrusions, and generates a detection signal as the protrusions approach and pass.

また、第１２の発明は、第１１の発明において、
前記回転原点の補正が要求された際に、前記複数のモータのそれぞれを順次回転させるモータ制御手段を備え、
前記回転原点補正手段は、前記共通検知信号発生部が発する検知信号を、回転中のカムシャフトに関する検知信号と認識して、当該回転中のカムシャフトの回転原点と前記モータの回転原点との関係を順次補正することを特徴とする。 The twelfth invention is the eleventh invention, in which
Motor control means for sequentially rotating each of the plurality of motors when correction of the rotation origin is requested,
The rotation origin correction means recognizes the detection signal generated by the common detection signal generator as a detection signal related to the rotating camshaft, and a relationship between the rotation origin of the rotating camshaft and the rotation origin of the motor. Are sequentially corrected.

また、第１３の発明は、第１１の発明において、
前記回転原点の補正が要求された際に、前記複数のモータのそれぞれを異なる速度で回転させるモータ制御手段を備え、
前記回転原点補正手段は、前記共通検知信号発生部が発する検知信号を、当該検知信号の周波数に基づいて、回転中のカムシャフトの何れかに関連付ける検知信号識別手段を備え、何れかのカムシャフトとの関連が認められた検知信号に基づいて、当該カムシャフトの回転原点と前記モータの回転原点との関係を補正することを特徴とする。 The thirteenth invention is the eleventh invention, in which
Motor correction means for rotating each of the plurality of motors at different speeds when correction of the rotation origin is requested;
The rotation origin correction means includes detection signal identification means for associating a detection signal generated by the common detection signal generator with any of the rotating camshafts based on the frequency of the detection signal, and any of the camshafts The relationship between the rotation origin of the camshaft and the rotation origin of the motor is corrected based on a detection signal that is recognized to be related to the motor.

第１の発明によれば、モータの回転位置とカムシャフトの回転位置とは、一定の関係を維持する。つまり、本発明によれば、モータの回転原点と、カムシャフトの回転原点との間に一定の関係を維持させることができる。そして、本発明によれば、カム角センサの検出結果とモータ角センサの検出結果に基づいて、それらの回転原点の少なくとも一方を補正することで、両者間に既定の関係を成立させることができる。このように、本発明によれば、モータとカムシャフトの組み付け後において、両者の回転原点を正確に対応させることができる。   According to the first invention, the rotational position of the motor and the rotational position of the camshaft maintain a certain relationship. That is, according to the present invention, a certain relationship can be maintained between the rotation origin of the motor and the rotation origin of the camshaft. According to the present invention, a predetermined relationship can be established between the two by correcting at least one of the rotation origins based on the detection result of the cam angle sensor and the detection result of the motor angle sensor. . Thus, according to the present invention, after the motor and the camshaft are assembled, the rotation origins of the two can be made to correspond accurately.

第２の発明によれば、モータの回転原点を補正することで、カムシャフトの回転原点との間に既定の関係を成立させる補正後モータ回転位置を算出することができる。この場合、補正後モータ回転位置は、カムシャフトの回転位置を正確に表す位置として用いることができる。このため、本発明によれば、モータの回転位置を正確に制御するだけで、カムシャフトの回転位置を正確に制御することができる。   According to the second invention, by correcting the rotation origin of the motor, it is possible to calculate a corrected motor rotation position that establishes a predetermined relationship with the rotation origin of the camshaft. In this case, the corrected motor rotation position can be used as a position that accurately represents the rotation position of the camshaft. For this reason, according to the present invention, the rotational position of the camshaft can be accurately controlled only by accurately controlling the rotational position of the motor.

第３の発明によれば、単一のモータに駆動されるカムシャフトは、開弁期間の重複しない複数の弁体を駆動するように設けられている。そして、カム角センサは、それら複数の弁体が何れもゼロリフトとなるゼロリフト位置で検知信号を発生する。ゼロリフト位置では、カムシャフトに対してバルブスプリングの反力が作用しないため、カムシャフトが安定した速度で回動することができる。カム角センサの検知信号は、カムシャフトの回動速度が安定しているほど、カムシャフトの回転位置を正しく表すものとなる。従って、本発明によれば、カム角センサの検知信号に基づいて、極めて精度良く回転原点を補正することができる。   According to the third invention, the camshaft driven by a single motor is provided so as to drive a plurality of valve bodies whose valve opening periods do not overlap. The cam angle sensor generates a detection signal at a zero lift position where all of the plurality of valve bodies are zero lift. In the zero lift position, the reaction force of the valve spring does not act on the camshaft, so that the camshaft can rotate at a stable speed. The detection signal of the cam angle sensor more accurately represents the rotational position of the camshaft as the camshaft rotational speed becomes more stable. Therefore, according to the present invention, the rotation origin can be corrected with extremely high accuracy based on the detection signal of the cam angle sensor.

第４の発明によれば、カム角センサは、ゼロリフト位置でのみ検知信号を発生する。このため、本発明によれば、ゼロリフト位置で発せられる信号と、それ以外の位置で発せられる信号とを区別することなく、カム角センサから発せられる検知信号の全てを、ゼロリフト位置で発せられてものとして取り扱うことができる。   According to the fourth invention, the cam angle sensor generates a detection signal only at the zero lift position. For this reason, according to the present invention, all the detection signals emitted from the cam angle sensor are emitted at the zero lift position without distinguishing between signals emitted at the zero lift position and signals emitted at other positions. It can be handled as a thing.

第５の発明によれば、カム角センサは、何れかの弁体に最大リフトが生ずる回転位置において検知信号を発生する。また、この発明によれば、その検知信号が発せられた際に、モータ角センサによって検知された回転位置がモータの回転原点とされる。カムシャフトの回転位置を制御するうえでは、何れかの弁体に最大リフトが生ずる位置を回転原点とすることが便利である。本発明によれば、その回転原点を、更にモータの回転原点とすることができる。このため、本発明によれば、カムシャフトの回転位置の制御を十分に容易化することができる。   According to the fifth aspect of the invention, the cam angle sensor generates a detection signal at the rotational position where the maximum lift occurs in any of the valve bodies. Further, according to the present invention, when the detection signal is issued, the rotational position detected by the motor angle sensor is set as the rotation origin of the motor. In controlling the rotational position of the camshaft, it is convenient to set the rotational origin as the position where the maximum lift occurs in any of the valve bodies. According to the present invention, the rotation origin can be further set as the rotation origin of the motor. For this reason, according to this invention, control of the rotational position of a camshaft can fully be facilitated.

第６の発明によれば、カム角センサは、最大リフト位置でのみ検知信号を発生する。このため、本発明によれば、最大リフト位置で発せられる信号と、それ以外の位置で発せられる信号とを区別することなく、カム角センサから発せられる検知信号の全てを、最大リフト位置で発せられてものとして取り扱うことができる。   According to the sixth aspect, the cam angle sensor generates a detection signal only at the maximum lift position. For this reason, according to the present invention, all the detection signals issued from the cam angle sensor can be issued at the maximum lift position without distinguishing between signals issued at the maximum lift position and signals issued at other positions. Can be treated as if

第７の発明によれば、カムシャフトと共に回転する突起部と、その突起部の接近と通過を受けて検知信号を発する検知信号発生部とによって、カム角センサを実現することができる。   According to the seventh invention, the cam angle sensor can be realized by the protrusion that rotates together with the camshaft and the detection signal generator that generates a detection signal in response to the approach and passage of the protrusion.

第８の発明によれば、カムシャフトの停止が要求された場合に、突起部が、検知信号発生部の直前に位置するようにカムシャフトを停止させることができる。このような停止位置によれば、カムシャフトが再始動した直後に検知信号を発生させることができる。従って、本発明によれば、カムシャフトの再始動後に、回転原点の補正を速やかに完了させることができる。   According to the eighth aspect, when the stop of the camshaft is requested, the camshaft can be stopped so that the protrusion is positioned immediately before the detection signal generator. According to such a stop position, a detection signal can be generated immediately after the camshaft is restarted. Therefore, according to the present invention, the correction of the rotation origin can be completed promptly after the camshaft is restarted.

第９の発明によれば、内燃機関の始動が要求された後、回転原点の補正が完了するまでは、内燃機関の筒内燃焼を禁止することができる。筒内燃焼が生ずる状況下では、クランク軸の回転速度に僅かな脈動が発生する。カムシャフトの回転速度は、クランク軸の回転速度に同期させる必要があるため、そのような状況下では、カムシャフトの回転速度に脈動が生ずるようにモータを駆動する必要が生ずる。筒内燃焼の禁止下では、上記の脈動を生じさせる必要がなく、カムシャフトを一定速度で安定的に回転させることができる。カム角センサの検知信号は、カムシャフトの回動速度が安定しているほど、カムシャフトの回転位置を正しく表す。従って、本発明によれば、内燃機関の始動後に、極めて精度良く回転原点を補正することができる。   According to the ninth aspect, after the start of the internal combustion engine is requested, the in-cylinder combustion of the internal combustion engine can be prohibited until the correction of the rotation origin is completed. Under circumstances where in-cylinder combustion occurs, slight pulsation occurs in the rotational speed of the crankshaft. Since it is necessary to synchronize the rotational speed of the camshaft with the rotational speed of the crankshaft, it is necessary to drive the motor so as to cause pulsation in the rotational speed of the camshaft. Under the prohibition of in-cylinder combustion, it is not necessary to cause the above pulsation, and the camshaft can be stably rotated at a constant speed. The detection signal of the cam angle sensor correctly represents the rotational position of the camshaft as the camshaft rotational speed becomes more stable. Therefore, according to the present invention, the rotation origin can be corrected with extremely high accuracy after the internal combustion engine is started.

第１０の発明によれば、複数のモータで、複数のカムシャフトを別個独立に回転させることができる。また、この発明によれば、複数のカムシャフトに対して共通検知手段を設けることにより、複数のカムシャフトの回転位置を、簡単な構成で検知することができる。   According to the tenth aspect, a plurality of camshafts can be rotated independently by a plurality of motors. Further, according to the present invention, by providing the common detection means for the plurality of camshafts, the rotational positions of the plurality of camshafts can be detected with a simple configuration.

第１１の発明によれば、共通検知手段は、複数のカムシャフトのそれぞれに設けられた突起部接近と通過に伴って検知信号を発生する。このため、本発明によれば、それらの検知信号に基づいて、複数のカムシャフトの回転位置を検知することができる。   According to the eleventh aspect, the common detection means generates a detection signal with the approach and passage of the protrusion provided on each of the plurality of camshafts. Therefore, according to the present invention, the rotational positions of the plurality of camshafts can be detected based on those detection signals.

第１２の発明によれば、回転原点の補正が要求された際には、複数のモータを順次回転させ、カム角センサが発する検知信号を、回転中のカムシャフトに関する検知信号と認識することができる。このため、本発明によれば、共通検知手段が発する検知信号に基づいて、複数のカムシャフトのそれぞれに関する原点補正を、順次実行することができる。   According to the twelfth aspect, when correction of the rotation origin is requested, a plurality of motors are sequentially rotated, and a detection signal generated by the cam angle sensor is recognized as a detection signal related to the rotating camshaft. it can. For this reason, according to this invention, the origin correction | amendment regarding each of a some camshaft can be performed sequentially based on the detection signal which a common detection means emits.

第１３の発明によれば、回転原点の補正が要求された際には、複数のモータのそれぞれを異なる速度で回転させることができる。この場合、個々のカムシャフトに設けられた突起が共通検知手段に接近する際の速度が異なるものとなるため、共通検知手段が発する検知信号は、その速度に応じた周波数を有するものとなる。そして、本発明によれば、その周波数に基づいて、個々の検知信号を、回転中のカムシャフトの何れかに関連付けることができる。このため、本発明によれば、共通検知手段が発する検知信号に基づいて、複数のカムシャフトのそれぞれに関する原点補正を、順次実行することができる。   According to the thirteenth aspect, when correction of the rotation origin is requested, each of the plurality of motors can be rotated at different speeds. In this case, since the speed at which the protrusions provided on the individual camshafts approach the common detection means is different, the detection signal generated by the common detection means has a frequency corresponding to the speed. According to the present invention, each detection signal can be associated with one of the rotating camshafts based on the frequency. For this reason, according to this invention, the origin correction | amendment regarding each of a some camshaft can be performed sequentially based on the detection signal which a common detection means emits.

実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は、本発明の実施の形態１の構成を説明するための図である。より具体的には、図１は、直列４気筒式の内燃機関が備える吸気弁１０を駆動するための弁駆動システムを示している。個々の気筒には２つの吸気弁１０が配置されるものとし、図１においては、左側から右側に向かって、♯１気筒〜♯４気筒が並んでいるものとする。 Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the first embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 1 shows a valve drive system for driving an intake valve 10 provided in an in-line four-cylinder internal combustion engine. Assume that two intake valves 10 are arranged in each cylinder, and in FIG. 1, cylinders # 1 to # 4 are arranged from left to right.

図１に示す弁駆動システムは、第１カムシャフト１２と、第２カムシャフト１４を備えている。第１カムシャフト１２は、♯１気筒の直上に位置する♯１部分１６と、♯４気筒の直上に位置する♯４部分１８を有している。第２カムシャフト１４は中空構造とされており、♯１部分１６と♯４部分１８は、第２カムシャフト１４の内部を貫くシャフトによって一体化されている。   The valve drive system shown in FIG. 1 includes a first cam shaft 12 and a second cam shaft 14. The first camshaft 12 has a # 1 portion 16 located immediately above the # 1 cylinder and a # 4 portion 18 located immediately above the # 4 cylinder. The second camshaft 14 has a hollow structure, and the # 1 portion 16 and the # 4 portion 18 are integrated by a shaft that penetrates the inside of the second camshaft 14.

第１カムシャフト１２は、♯１部分１６及び♯４部分１８に、それぞれ、♯１気筒の吸気弁１０を駆動するための２つのカム２０と、♯４気筒の吸気弁１０を駆動するための２つのカム２０を備えている。同様に、第２カムシャフト１４は、♯２気筒の直上、及び♯３気筒の直上に、それぞれ、それらの気筒の吸気弁１０を駆動するためのカム２０を２つずつ備えている。   The first camshaft 12 has two cams 20 for driving the intake valve 10 of the # 1 cylinder and an intake valve 10 for driving the # 4 cylinder in the # 1 portion 16 and the # 4 portion 18, respectively. Two cams 20 are provided. Similarly, the second camshaft 14 includes two cams 20 for driving the intake valves 10 of the cylinders immediately above the # 2 cylinder and immediately above the # 3 cylinder, respectively.

第１カムシャフト１２の、♯１気筒側の端部には、回転伝達ギヤ２２が装着されている。回転伝達ギヤ２２は、第１モータ２４に装着された回転伝達ギア２６と連結されている。上記の構成によれば、第１モータ２４の回転を、回転伝達ギヤ２２，２６を介して、第１カムシャフト１２に伝達することができる。   A rotation transmission gear 22 is attached to the end of the first camshaft 12 on the # 1 cylinder side. The rotation transmission gear 22 is connected to a rotation transmission gear 26 attached to the first motor 24. According to the above configuration, the rotation of the first motor 24 can be transmitted to the first camshaft 12 via the rotation transmission gears 22 and 26.

回転伝達ギヤ２２，２６は、第１モータ２６の回転位置と、第１カムシャフト１２の回転位置とが、常に一定の関係を維持するように構成されている。換言すると、回転伝達ギヤ２２，２６は、第１モータ２６において設定される回転原点と、第１カムシャフトにおいて設定される回転原点とが、一定の関係を維持するように構成されている。   The rotation transmission gears 22 and 26 are configured such that the rotational position of the first motor 26 and the rotational position of the first camshaft 12 always maintain a certain relationship. In other words, the rotation transmission gears 22 and 26 are configured such that the rotation origin set in the first motor 26 and the rotation origin set in the first camshaft maintain a certain relationship.

具体的には、本実施形態では、第１モータ２６が２回転する間に第１カムシャフトが１回転するように回転伝達ギヤ２２，２６が構成されている。この構成によれば、第１モータ２６の回転位置が回転原点に一致する際には、第１カムシャフト１２の回転位置が、１８０°離間した特定の２つの位置のいずれかに一致する、という関係を常に維持することができる。   Specifically, in the present embodiment, the rotation transmission gears 22 and 26 are configured such that the first cam shaft rotates once while the first motor 26 rotates twice. According to this configuration, when the rotational position of the first motor 26 coincides with the rotation origin, the rotational position of the first camshaft 12 coincides with one of two specific positions separated by 180 °. A relationship can always be maintained.

第２カムシャフト１４は、♯２気筒と♯３気筒の間に回転伝達ギヤ２８を備えている。回転伝達ギヤ２８は、回転伝達ギヤ３０を介して、第２モータ３２に装着された回転伝達ギア３４と連結されている。上記の構成によれば、第２モータ３２の回転は、回転伝達ギヤ２８，３０，３４を介して、第２カムシャフト１４に伝達することができる。   The second camshaft 14 includes a rotation transmission gear 28 between the # 2 cylinder and the # 3 cylinder. The rotation transmission gear 28 is connected to the rotation transmission gear 34 attached to the second motor 32 via the rotation transmission gear 30. According to the above configuration, the rotation of the second motor 32 can be transmitted to the second camshaft 14 via the rotation transmission gears 28, 30 and 34.

回転伝達ギヤ２８，３０，３４は、第２モータ３２の回転位置と、第２カムシャフト１４の回転位置とが、常に一定の関係を維持するように構成されている。具体的には、回転伝達ギヤ２８，３０，３４は、第２モータ３２の回転に対する第２カムシャフトの回転の比が２：１となるように構成されている。この構成によれば、第２モータ３２の回転位置が回転原点に一致する際には、第２カムシャフト１４の回転位置が、１８０°離間した特定の２つの位置のいずれかに一致する、という関係を常に維持することができる。   The rotation transmission gears 28, 30, and 34 are configured such that the rotational position of the second motor 32 and the rotational position of the second camshaft 14 always maintain a certain relationship. Specifically, the rotation transmission gears 28, 30, and 34 are configured such that the ratio of the rotation of the second camshaft to the rotation of the second motor 32 is 2: 1. According to this configuration, when the rotation position of the second motor 32 coincides with the rotation origin, the rotation position of the second camshaft 14 coincides with one of two specific positions separated by 180 °. A relationship can always be maintained.

内燃機関においては、クランク軸が２回転する間にカムシャフトが１回転するように、両者の回転を同期させる必要がある。上述した通り、本実施形態のシステムは、第１カムシャフト１２が１回転する間に第１モータ２４が２回転し、また、第２カムシャフト１４が１回転する間に第２モータ３２が２回転するように構成されている。つまり、このシステムにおいては、第１モータ２４及び第２モータ３２をクランク軸と同じ速度で回転させることにより、クランク軸とカムシャフトとの間に、上述した同期の関係を成立させることができる。   In an internal combustion engine, it is necessary to synchronize both rotations so that the camshaft rotates once while the crankshaft rotates twice. As described above, in the system of the present embodiment, the first motor 24 rotates twice while the first camshaft 12 makes one rotation, and the second motor 32 rotates twice while the second camshaft 14 makes one rotation. It is configured to rotate. That is, in this system, by rotating the first motor 24 and the second motor 32 at the same speed as the crankshaft, the above-described synchronous relationship can be established between the crankshaft and the camshaft.

図１に示すシステムは、第１カムシャフト１２の♯４気筒側に対向する位置に第１検知信号発生部３６を備えていると共に、第２カムシャフト１４の♯３気筒側に対向する位置に第２検知信号発生部３８を備えている。第１検知信号発生部３６及び第２検知信号発生部３８は、何れもMPU(Magnet Pick-Up coil)により構成されている。   The system shown in FIG. 1 includes a first detection signal generator 36 at a position facing the # 4 cylinder side of the first camshaft 12 and a position facing the # 3 cylinder side of the second camshaft 14. A second detection signal generator 38 is provided. Each of the first detection signal generation unit 36 and the second detection signal generation unit 38 is configured by an MPU (Magnet Pick-Up Coil).

第１カムシャフト１２及び第２カムシャフト１４には、それぞれ、第１検知信号発生部３６又は第２検知信号発生部４０と対向する位置に突起部が設けられている。第１検知信号発生部３６及び第２検知信号発生部４０（MPU）は、突起部の接近と通過に伴う磁気的な変化を電気信号の変換して出力することができる。   The first camshaft 12 and the second camshaft 14 are each provided with a protrusion at a position facing the first detection signal generator 36 or the second detection signal generator 40. The first detection signal generation unit 36 and the second detection signal generation unit 40 (MPU) can convert and output a magnetic change associated with the approaching and passing of the protruding portion.

このため、第１検知信号発生部３６から発せられる検知信号によれば、第１カムシャフト１２の突起部の接近及び通過を検知することができる。また、第２検知信号発生部４０から発せられる検知信号によれば、第２カムシャフト１４の突起部の接近及び通過を検知することができる。以下、第１検知信号発生部３６と、第１カムシャフト１２の突起部とを総称して「第１カム角センサ４０」と称す。また、第２検知信号発生部３８と、第２カムシャフト１４の突起部とを総称して「第２カム角センサ４２」と称す。   For this reason, according to the detection signal emitted from the first detection signal generator 36, the approach and passage of the protrusion of the first camshaft 12 can be detected. Further, according to the detection signal generated from the second detection signal generator 40, the approach and passage of the protrusion of the second camshaft 14 can be detected. Hereinafter, the first detection signal generator 36 and the protrusion of the first camshaft 12 are collectively referred to as a “first cam angle sensor 40”. The second detection signal generator 38 and the protrusion of the second camshaft 14 are collectively referred to as a “second cam angle sensor 42”.

図２は、第１カム角センサ４０の構成を説明するための図である。図２に示すように、第１カム角センサ４０は、第１カムシャフト１２に固定された３つの突起部４４，４６，４８を備えている。２つの突起部４４，４８は、１８０°離間した位置に配置されている。また、残りの突起部４６は、それらの中央、つまり、それらの突起部４４，４８から共に９０°離れた位置に設けられている。   FIG. 2 is a view for explaining the configuration of the first cam angle sensor 40. As shown in FIG. 2, the first cam angle sensor 40 includes three protrusions 44, 46, and 48 that are fixed to the first camshaft 12. The two protrusions 44 and 48 are arranged at positions separated by 180 °. Further, the remaining protrusions 46 are provided at their centers, that is, at positions away from the protrusions 44 and 48 by 90 °.

図２は、カム２０のノーズピークが、吸気弁１０の上端と接した瞬間を示している。説明の便宜上、図２は、♯１気筒に対応するカム２０及び吸気弁１０（の上端）を表しているものとする。本実施形態では、図２に示すように、♯１気筒のカム２０のピークが吸気弁１０に接するカム角が、第１カムシャフト１２の回転原点として定められている。第１カムシャフト１２の回転位置は、その回転原点からの回転角度によって表される。   FIG. 2 shows the moment when the nose peak of the cam 20 contacts the upper end of the intake valve 10. For convenience of explanation, FIG. 2 shows the cam 20 and the intake valve 10 (upper end) corresponding to the # 1 cylinder. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the cam angle at which the peak of the cam 20 of the # 1 cylinder contacts the intake valve 10 is determined as the rotation origin of the first camshaft 12. The rotation position of the first camshaft 12 is represented by the rotation angle from the rotation origin.

図２に示すカム２０と、３つの突起部４４，４６，４８とは、何れも第１カムシャフト１２に固定されている。従って、カム２０と突起４４，４６，４８の相対位置関係は、第１カムシャフト１２の設計段階で固定される。そして、３つの突起部４４，４６，４８の位置は、それぞれ、第１カムシャフト１２が回転原点から所定の角度だけ回転した際に第１検知信号発生部３６に最接近するように設計されている。   The cam 20 shown in FIG. 2 and the three protrusions 44, 46, 48 are all fixed to the first camshaft 12. Therefore, the relative positional relationship between the cam 20 and the protrusions 44, 46 and 48 is fixed at the design stage of the first camshaft 12. The positions of the three protrusions 44, 46, and 48 are designed so as to be closest to the first detection signal generator 36 when the first camshaft 12 is rotated by a predetermined angle from the rotation origin. Yes.

具体的には、突起部４４は、回転原点から第１カムシャフト１２がα°回転することで第１検知信号発生部３６に最接近するように、また、突起部４６，４８は、それぞれ、第１カムシャフト１２が、α＋９０°、α＋１８０°回転した際に第１検知信号発生部３６に最接近するように設計されている。このため、本実施形態のシステムでは、第１検知信号発生部３６から検知信号が発せられると、その時点で、第１カムシャフト１２の回転位置を、α°、α＋９０°、又はα＋１８０°として特定することができる。   Specifically, the protrusions 44 are closest to the first detection signal generator 36 by the first camshaft 12 rotating α ° from the rotation origin, and the protrusions 46 and 48 are respectively The first camshaft 12 is designed to be closest to the first detection signal generator 36 when rotated by α + 90 ° and α + 180 °. Therefore, in the system of the present embodiment, when a detection signal is issued from the first detection signal generator 36, the rotational position of the first camshaft 12 is specified as α °, α + 90 °, or α + 180 ° at that time. can do.

更に、図２に示す構成によれば、突起４８が第１検知信号発生部３６の直近を通過した後は、１８０°に渡って検知信号が発せられない。従って、長期の無信号の後に発せられる検知信号は、突起４４に起因するものであると判断できる。そして、この判断ができれば、第１検知信号発生部３０から発せられる３つの検知信号を識別して、第１カムシャフト１２の回転位置を正確に把握することが可能である。このように、第１カム角センサ４０によれば、第１カムシャフト１２の回転位置を特定するのに必要な信号を生成することができる。   Further, according to the configuration shown in FIG. 2, after the projection 48 passes in the immediate vicinity of the first detection signal generator 36, no detection signal is generated over 180 °. Therefore, it can be determined that a detection signal generated after a long period of no signal is caused by the protrusion 44. If this determination can be made, it is possible to identify the three detection signals generated from the first detection signal generator 30 and accurately grasp the rotational position of the first camshaft 12. Thus, according to the first cam angle sensor 40, a signal necessary for specifying the rotational position of the first camshaft 12 can be generated.

第１モータ２４には、モータ角センサが内蔵されている。モータ角センサにおいては、図２に示すような特定の回転原点が定められている。そして、モータ角センサの出力によれば、第１モータ２４のモータ軸が、上記の回転原点に対して如何なる回転位置に位置しているかを検知することが可能である。以下、この回転位置を「絶対回転位置」と称す。   The first motor 24 includes a motor angle sensor. In the motor angle sensor, a specific rotation origin as shown in FIG. 2 is determined. Then, according to the output of the motor angle sensor, it is possible to detect in what rotational position the motor shaft of the first motor 24 is located with respect to the rotation origin. Hereinafter, this rotational position is referred to as an “absolute rotational position”.

第２カム角センサ４２も、実質的に第１カム角センサ４０と同様の構成を有している。従って、第２カム角センサ４２によれば、第２カムシャフト１４の回転位置を特定するのに必要な信号を生成することが可能である。また、第２モータ３２にも、第１モータ２４が備えるものと同様のモータ角センサが内蔵されている。従って、このモータ角センサの出力によれば、第２モータ３２の絶対回転位置を検知することができる。   The second cam angle sensor 42 has substantially the same configuration as the first cam angle sensor 40. Therefore, the second cam angle sensor 42 can generate a signal necessary for specifying the rotational position of the second camshaft 14. The second motor 32 also includes a motor angle sensor similar to that included in the first motor 24. Therefore, according to the output of the motor angle sensor, the absolute rotational position of the second motor 32 can be detected.

図１に示すように、本実施形態のシステムは、ECU(Electronic Control Unit)５０を備えている。ECU５０には、第１及び第２検知信号発生部３６，３８、並びに第１及び第２モータ２４，３２が接続されている。ECU５０は、第１及び第２検知信号発生部３６，３８の出力に基づいて第１及び第２カムシャフト１２，１４の回転位置を検知し、また、第１及び第２モータ２４，３２に内蔵されるモータ角センサの出力に基づいて、それらの絶対回転位置を検知することができる。更に、ECU５０は、第１モータ２４及び第２モータ３４の回転を制御することができる。   As shown in FIG. 1, the system of this embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 50. The ECU 50 is connected to the first and second detection signal generators 36 and 38 and the first and second motors 24 and 32. The ECU 50 detects the rotational positions of the first and second camshafts 12 and 14 based on the outputs of the first and second detection signal generators 36 and 38, and is built in the first and second motors 24 and 32. These absolute rotational positions can be detected based on the output of the motor angle sensor. Further, the ECU 50 can control the rotation of the first motor 24 and the second motor 34.

［実施の形態１の特徴］
図３は、第１カムシャフト１２に関わる動作を説明するためのタイミングチャートである。より具体的には、図３（Ａ）は、第１カムシャフト１２によって駆動される♯１気筒及び♯４気筒の吸気弁１０のリフト量の変化を示す。また、図３（Ｂ）は、第１カム角センサ４０により発せられる検知信号の波形を示す。図３（Ｃ）は、図３（Ｂ）に示す検知信号と所定の判定値との比較に基づいて生成した信号の波形であり、図３（Ｄ）は、その信号を反転させることで生成した制御用信号の波形である。そして、図３（Ｅ）は、モータ角センサの出力から把握される第１モータ２４の絶対回転位置の波形を示す（実線及び一点鎖線は、それぞれ絶対回転位置の例を示す）。 [Features of Embodiment 1]
FIG. 3 is a timing chart for explaining operations related to the first camshaft 12. More specifically, FIG. 3A shows a change in the lift amount of the intake valve 10 of the # 1 cylinder and # 4 cylinder driven by the first camshaft 12. FIG. 3B shows a waveform of a detection signal generated by the first cam angle sensor 40. FIG. 3C shows a waveform of a signal generated based on a comparison between the detection signal shown in FIG. 3B and a predetermined determination value, and FIG. 3D is generated by inverting the signal. This is a waveform of the control signal. FIG. 3E shows a waveform of the absolute rotation position of the first motor 24 grasped from the output of the motor angle sensor (the solid line and the alternate long and short dash line show examples of the absolute rotation position, respectively).

尚、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す「３６０°CA」及び「１８０°CA」は、第１カムシャフト１２の回転角度ではなく、内燃機関のクランク角である。他方、図３（Ｄ）及び図３（Ｅ）に示す「２α°」及び「β°」は、第１モータ２４の回転角を表している。但し、本実施形態では、クランク軸と第１モータ２４が同じ速度で回転するため、クランク角と、第１モータ２４の回転角とは同義であり、両者は同じ次元で扱うことが可能である。   Note that “360 ° CA” and “180 ° CA” shown in FIGS. 3A and 3B are not the rotation angle of the first camshaft 12 but the crank angle of the internal combustion engine. On the other hand, “2α °” and “β °” shown in FIGS. 3D and 3E represent the rotation angle of the first motor 24. However, in this embodiment, since the crankshaft and the first motor 24 rotate at the same speed, the crank angle and the rotation angle of the first motor 24 are synonymous, and both can be handled in the same dimension. .

第１カム角センサ４０は、図３（Ｂ）に示すように、突起部４４，４６，４８が第１検知信号発生部３６の直近を通過するのに伴って検知信号を発生する。個々の検知信号は、突起部４４，４６，４８が第１検知信号発生部３６に接近する過程で正の信号となり、突起部４４，４６，４８が第１検知信号発生部３６から遠ざかる過程で負の信号となる。そして、この検知信号は、突起部４４，４６，４８が、第１検知信号発生部３６の直近を通過する際にゼロとなる。   As shown in FIG. 3B, the first cam angle sensor 40 generates a detection signal as the projections 44, 46, 48 pass in the immediate vicinity of the first detection signal generator 36. Each detection signal becomes a positive signal when the protrusions 44, 46, and 48 approach the first detection signal generator 36, and the protrusions 44, 46, and 48 move away from the first detection signal generator 36. Negative signal. The detection signal becomes zero when the protrusions 44, 46, and 48 pass in the immediate vicinity of the first detection signal generator 36.

図３（Ｃ）に示す信号は、検知信号が、ゼロより僅かに大きな判定値を超えている場合に限り、H状態となるように生成された信号である。また、図３（Ｄ）に示す制御用信号は、図３（Ｃ）に示す信号の反転信号である。この場合、図３（Ｄ）に示す制御用信号は、検知信号が、正から負に切り替わるタイミング、つまり、突起部４４，４６，４８が第１検知信号発生部３６の直近を通過するタイミングにおいてアップエッジを発生する信号となる。   The signal shown in FIG. 3C is a signal generated so as to be in the H state only when the detection signal exceeds the determination value slightly larger than zero. The control signal shown in FIG. 3D is an inverted signal of the signal shown in FIG. In this case, the control signal shown in FIG. 3D is the timing at which the detection signal switches from positive to negative, that is, the timing at which the protrusions 44, 46, and 48 pass in the immediate vicinity of the first detection signal generator 36. This signal generates an up edge.

ECU５０は、上述した通り、突起部４４，４６，４８のそれぞれに起因して生ずる検知信号を区別して認識することができる。つまり、ECU５０は、突起部４４，４６，４８のそれぞれに起因して制御用信号に生ずるアップエッジを、区別して認識することができる。このため、ECU５０は、それらのアップエッジを受けた時点で、第１カムシャフト１２の回転位置を、α°、α＋９０°、及びα＋１８０°の何れかに特定して認識することができる。   As described above, the ECU 50 can distinguish and recognize the detection signals generated due to the protrusions 44, 46, and 48, respectively. That is, the ECU 50 can distinguish and recognize the up edge that occurs in the control signal due to each of the protrusions 44, 46, and 48. Therefore, the ECU 50 can recognize and recognize the rotational position of the first camshaft 12 as one of α °, α + 90 °, and α + 180 ° at the time of receiving these up edges.

第１モータ２４の絶対回転位置と、第１カムシャフト１２の回転位置との関係は、図３（Ｅ）中に実線及び一転鎖線の波形で示すように、常に一定のものとはならない。すなわち、この関係は、例えば、第１モータ２４がどのような状態で組み付けられるか、回転伝達ギヤ２２，２６の間にどの程度のギャップが存在しているか、或いは、第１モータ２４の組み付け時に、第１カムシャフト１２がどのような角度であったか、などに起因して変化する。そして、組み付けに伴う誤差や部品の公差等を考慮すると、それらの要素を常に一定の条件に揃えることで、第１モータ２４の絶対回転位置と第１カムシャフト１２の回転位置との間に常に既定の関係を成立させることは、極めて難しいことである。   The relationship between the absolute rotational position of the first motor 24 and the rotational position of the first camshaft 12 is not always constant, as shown by the solid line and the one-dot chain line waveforms in FIG. In other words, this relationship may be determined by, for example, how the first motor 24 is assembled, how much gap exists between the rotation transmission gears 22 and 26, or when the first motor 24 is assembled. The angle varies depending on the angle of the first camshaft 12. In consideration of errors associated with assembly, component tolerances, and the like, by always aligning these elements to certain conditions, the absolute rotation position of the first motor 24 and the rotation position of the first camshaft 12 are always set. It is extremely difficult to establish a predetermined relationship.

本実施形態では、上述した通り、♯１気筒のカムリフト量が最大となる回転位置が、第１カムシャフト１２の回転原点として定められている。第１カムシャフト１２は、回転原点からα°回転した位置で突起部４４を第１検知信号発生部３６に最接近させるように構成されている。第１カムシャフト１２の回転角α°は、２α°CAのクランク角に換算できる。従って、第１カムシャフト１２の回転原点から、突起部４４に起因するアップエッジが発生する位置までのクランク角は、図３（Ｄ）に示すように２α°CAとして表すことができる。   In the present embodiment, as described above, the rotational position at which the cam lift amount of the # 1 cylinder is maximized is determined as the rotation origin of the first camshaft 12. The first camshaft 12 is configured to bring the protrusion 44 closest to the first detection signal generator 36 at a position rotated α ° from the rotation origin. The rotation angle α ° of the first camshaft 12 can be converted to a crank angle of 2α ° CA. Therefore, the crank angle from the rotation origin of the first camshaft 12 to the position where the up edge caused by the protrusion 44 occurs can be expressed as 2α ° CA as shown in FIG.

突起部４４が第１検知信号発生部３６に最接近した際の第１モータ２４の絶対回転位置は、突起部４４に起因するアップエッジの発生時におけるモータ角センサの出力により検知することができる。図３（Ｅ）に示すようにこの絶対回転角をβ°とすると、第１モータ２４は、その時点の回転位置からβ°だけ遡った位置に回転原点を有していることになる。   The absolute rotational position of the first motor 24 when the protrusion 44 comes closest to the first detection signal generator 36 can be detected by the output of the motor angle sensor when an up edge due to the protrusion 44 occurs. . As shown in FIG. 3E, when the absolute rotation angle is β °, the first motor 24 has a rotation origin at a position that is back by β ° from the rotation position at that time.

つまり、クランク角２α°CAの時点で突起部４４に起因するアップエッジが検知され、その時点での第１モータ２４の絶対回転位置がβ°であった場合、第１モータ２４の回転原点は、第１カムシャフト１２の回転原点と一致するクランク角から、（β−２α）°CAだけ遡った点に位置していることになる。   That is, when the up edge caused by the protrusion 44 is detected at the time of the crank angle 2α ° CA and the absolute rotation position of the first motor 24 at that time is β °, the rotation origin of the first motor 24 is Thus, the first camshaft 12 is located at a point that is back by (β-2α) ° CA from the crank angle that coincides with the rotation origin of the first camshaft 12.

第１モータ２４の回転原点が、第１カムシャフトの回転原点に対して（β−２α）°CAだけ遡った位置に存在しているとすれば、第１モータ２４の回転原点を、（β−２α）°CAだけ進めれば、両者の回転原点を揃えることができる。つまり、第１モータ２４の絶対回転位置から（β−２α）°CAを減じた値を第１モータ３４の回転位置として取り扱うこととすれば、第１モータ２４と第１カムシャフト１２が、回転原点を揃えた状態で動作しているとみなすことができる。   If the rotation origin of the first motor 24 exists at a position that is backed by (β-2α) ° CA with respect to the rotation origin of the first camshaft, the rotation origin of the first motor 24 is (β If the angle is advanced by -2α) ° CA, both rotation origins can be made uniform. That is, if the value obtained by subtracting (β−2α) ° CA from the absolute rotation position of the first motor 24 is handled as the rotation position of the first motor 34, the first motor 24 and the first camshaft 12 are rotated. It can be regarded as operating with the origins aligned.

第１モータ２４と第１カムシャフト１２が、回転原点を揃えた状態で動作していれば、何らの換算を介在させることなく、第１モータ２４の回転位置を１カムシャフト１２の回転位置の代用値として取り扱うことができる。そして、このような取り扱いが可能であれば、第１モータ２４の回転位置を制御することで、第１カムシャフト１２の回転位置を正確に制御することができる。そこで、本実施形態では、上述した手法により第１モータ２４の回転原点を補正し、補正後の第１モータ２４の回転位置により、第１カムシャフト１２の制御を行うこととした。   If the first motor 24 and the first camshaft 12 operate with the rotation origins aligned, the rotational position of the first motor 24 is set to the rotational position of the one camshaft 12 without any conversion. It can be handled as a substitute value. If such handling is possible, the rotational position of the first camshaft 12 can be accurately controlled by controlling the rotational position of the first motor 24. Therefore, in the present embodiment, the rotation origin of the first motor 24 is corrected by the method described above, and the first camshaft 12 is controlled by the corrected rotation position of the first motor 24.

［実施の形態１における具体的処理］
図４は、本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。図４に示すルーチンでは、先ず、原点補正の実行が要求されているか否かが判別される（ステップ１００）。限定補正の要求は、例えば、内燃機関が始動される毎、所定走行距離毎、或いは所定経過時間毎に発生するものとする。 [Specific Processing in Embodiment 1]
FIG. 4 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 in the present embodiment. In the routine shown in FIG. 4, first, it is determined whether or not execution of origin correction is requested (step 100). The limitation correction request is generated every time the internal combustion engine is started, every predetermined travel distance, or every predetermined elapsed time, for example.

原点補正の実行が要求されていると判断された場合は、♯１気筒及び♯４気筒に対応する第１カムシャフト１２に対する回転指令と、♯２気筒及び♯３気筒に対応する第２カムシャフト１４に対する回転指令が出される（ステップ１０２）。その結果、第１モータ２４及び第２モータ３２が回転し始め、この回転により、第１カムシャフト１２及び第２カムシャフト１４が回転し始める。   When it is determined that the origin correction is requested, the rotation command for the first camshaft 12 corresponding to the # 1 cylinder and the # 4 cylinder and the second camshaft corresponding to the # 2 cylinder and the # 3 cylinder 14 is issued (step 102). As a result, the first motor 24 and the second motor 32 start to rotate, and this rotation causes the first cam shaft 12 and the second cam shaft 14 to start rotating.

本実施形態における内燃機関は、ピストンが上死点に位置する状態で吸気弁１０が全開状態となっても、両者が干渉しないように構成されている。このため、第１カムシャフト１２及び第２カムシャフト１４は、ピストンの位置、つまりクランク角を考慮することなく回転させることができる。   The internal combustion engine in the present embodiment is configured so that the two do not interfere even when the intake valve 10 is fully opened while the piston is located at the top dead center. For this reason, the 1st camshaft 12 and the 2nd camshaft 14 can be rotated without considering the position of a piston, ie, a crank angle.

次に、第１カム角センサ４０からの検知信号、及び第２カム角センサ４２からの検知信号が検出されたか否かが判別される（ステップ１０４）。上述した通り、第１カム角センサ４０は３つの突起部４４，４６，４８を備えており（図２参照）、検知信号の発生間隔に基づいて、３つの検知信号を区別する。ECU５０は、その区別が完了した時点で、第１カム角センサ４０の検知信号に基づいて、第１カムシャフト１２の回転位置を特定し得る状態となる。第２カム角センサ４２についても同様である。本ステップ１０４では、具体的には、第１カム角センサ４０の検知信号、及び第２カム角センサ４２の検知信号に基づいて、第１カムシャフト１２の回転位置、及び第２カムシャフト１４の回転位置が共に特定された時点で、上記の条件が成立したと判断される。   Next, it is determined whether or not a detection signal from the first cam angle sensor 40 and a detection signal from the second cam angle sensor 42 have been detected (step 104). As described above, the first cam angle sensor 40 includes the three protrusions 44, 46, and 48 (see FIG. 2), and distinguishes the three detection signals based on the detection signal generation interval. The ECU 50 is in a state where the rotational position of the first camshaft 12 can be specified based on the detection signal of the first cam angle sensor 40 when the distinction is completed. The same applies to the second cam angle sensor 42. In this step 104, specifically, based on the detection signal of the first cam angle sensor 40 and the detection signal of the second cam angle sensor 42, the rotational position of the first cam shaft 12 and the second cam shaft 14 are detected. It is determined that the above condition is met when both rotational positions are specified.

ステップ１０４の条件成立が判断されると、次に、第１カムシャフト１２に関する原点補正、並びに第２カムシャフト１４に関する原点補正が実行される（ステップ１０６）。第１カムシャフト１２に関する原点補正としては、具体的には、以下の処理が実行される。   If it is determined that the condition of step 104 is satisfied, then the origin correction for the first camshaft 12 and the origin correction for the second camshaft 14 are executed (step 106). Specifically, the following processing is executed as the origin correction for the first camshaft 12.

すなわち、ここでは、先ず、第１カム角センサ４０から検知信号が発せられた時点での第１モータ２４の絶対回転位置β1（図３におけるβ°）が検知される。検知信号が発生するクランク角と、第１カムシャフト１２の回転原点に一致するクランク角との差２α1（図３における２α°）は設計値である。ECU５０は、その設計値を記憶しており、下記の演算式により、第１モータ２４の回転原点に施すべき補正値γ1を算出する。
補正値γ1＝β1−２α1 ・・・（１） That is, here, first, the absolute rotational position β1 (β ° in FIG. 3) of the first motor 24 at the time when the detection signal is issued from the first cam angle sensor 40 is detected. The difference 2α1 (2α ° in FIG. 3) between the crank angle at which the detection signal is generated and the crank angle coinciding with the rotation origin of the first camshaft 12 is a design value. The ECU 50 stores the design value, and calculates a correction value γ1 to be applied to the rotation origin of the first motor 24 by the following arithmetic expression.
Correction value γ1 = β1-2α1 (1)

上記ステップ１０６では、同様の手法で、第２カムシャフト１４に関する原点補正も実行される。その結果、第２モータ３２の回転原点に施すべき補正値γ2が、次式に従って算出される。
補正値γ2＝β2−２α2 ・・・（２） In step 106 described above, the origin correction for the second camshaft 14 is also executed in the same manner. As a result, a correction value γ2 to be applied to the rotation origin of the second motor 32 is calculated according to the following equation.
Correction value γ2 = β2−2α2 (2)

以後、ECU５０は、次式に従って第１モータ２４の絶対回転位置θm1、及び第２モータ３２の絶対回転位置θm2を、それぞれ補正後回転位置θM1又はθM2に変換する。そして、ECU５０は、補正後回転位置θM1を用いて第１カムシャフト１２の回転を制御し、また、補正後回転位置θM2を用いて第２カムシャフト１４の回転を制御する。
補正後回転位置θM1＝絶対回転位置θm1−γ1 ・・・（３）
補正後回転位置θM2＝絶対回転位置θm2−γ2 ・・・（４） Thereafter, the ECU 50 converts the absolute rotational position θm1 of the first motor 24 and the absolute rotational position θm2 of the second motor 32 into corrected rotational positions θM1 and θM2, respectively, according to the following equations. The ECU 50 controls the rotation of the first camshaft 12 using the corrected rotation position θM1, and controls the rotation of the second camshaft 14 using the corrected rotation position θM2.
Corrected rotation position θM1 = Absolute rotation position θm1−γ1 (3)
Corrected rotational position θM2 = Absolute rotational position θm2−γ2 (4)

以上説明した通り、本実施形態のシステムは、第１カム角センサ４０の検知信号に基づいて、第１カムシャフト１２の回転位置（クランク角２α°CA）を正確に検知し、その上で第１モータ２４の回転原点を補正することができる。このような手法によれば、第１カムシャフト１２の回転原点と、第１モータ２４の回転原点とを、極めて精度良く対応させることができる。同様の理由により、本実施形態のシステムによれば、第２カムシャフト１４の回転原点と、第２モータ３２の回転原点とを、極めて精度良く対応させることができる。   As described above, the system of this embodiment accurately detects the rotational position (crank angle 2α ° CA) of the first camshaft 12 based on the detection signal of the first cam angle sensor 40, and then The rotation origin of one motor 24 can be corrected. According to such a method, the rotation origin of the first camshaft 12 and the rotation origin of the first motor 24 can be associated with each other with extremely high accuracy. For the same reason, according to the system of the present embodiment, the rotation origin of the second camshaft 14 and the rotation origin of the second motor 32 can be associated with extremely high accuracy.

第１カムシャフト１２の回転原点と、第１モータ２４の回転原点とが精度良く対応する状況下では、第１カムシャフト１２の回転位置を監視することなく、第１モータ２４の回転位置を制御するだけで、第１カムシャフト１２の回転位置を極めて正確に制御することが可能である。同様に、本実施形態のシステムでは、第２カムシャフト１４の回転位置を監視することなく、第２モータ３２の回転位置を制御するだけで、第２カムシャフト１４の回転位置を極めて正確に制御することが可能である。このため、本実施形態のシステムによれば、各気筒の吸気弁１０の動きを、極めて精度良く制御することができる。   In a situation where the rotation origin of the first camshaft 12 and the rotation origin of the first motor 24 correspond with high accuracy, the rotation position of the first motor 24 is controlled without monitoring the rotation position of the first camshaft 12. Only by doing this, the rotational position of the first camshaft 12 can be controlled very accurately. Similarly, in the system according to the present embodiment, the rotational position of the second camshaft 14 is controlled very accurately only by controlling the rotational position of the second motor 32 without monitoring the rotational position of the second camshaft 14. Is possible. For this reason, according to the system of the present embodiment, the movement of the intake valve 10 of each cylinder can be controlled with extremely high accuracy.

［揺動制御との関係］
第１カムシャフト１２に固定されている♯１気筒のカム２０と♯４気筒のカム２０は、互いに１８０°ずれた位置にカムノーズを有している。このため、それらのカムノーズから９０°ずれた位置は、♯１気筒の吸気弁１０にも♯４気筒の吸気弁１０にもリフトを与えない領域（以下、「ゼロリフト領域」と称す）の中央（以下、この位置を「ゼロリフト中央位置」と称す）となる。 [Relation with swing control]
The # 1 cylinder cam 20 and the # 4 cylinder cam 20 fixed to the first camshaft 12 have cam noses at positions shifted from each other by 180 °. For this reason, the position shifted by 90 ° from the cam nose is the center (hereinafter referred to as “zero lift region”) in which no lift is given to the intake valve 10 of the # 1 cylinder or the intake valve 10 of the # 4 cylinder (hereinafter referred to as “zero lift region”). Hereinafter, this position is referred to as “zero lift center position”).

本実施形態のシステムでは、ゼロリフト中央位置を中心として第１カムシャフト１２を揺動させることにより、♯１気筒の吸気弁１０及び♯４記載の吸気弁１０を、それぞれ小さなリフト量で開閉させることができる。そして、この場合は、第１カムシャフト１２の揺動角を変えることで、それらの吸気弁１０のリフト量を変化させることができる。同様の現象は、第２カムシャフト１４を揺動させることによっても生じさせることができる。以下、第１カムシャフト１２又は第２カムシャフト１４の揺動させて、かつ、その揺動角度を制御させることにより、２つの気筒の吸気弁２０に所望のリフト量を与える制御を「揺動制御」と称す。   In the system of the present embodiment, the first camshaft 12 is swung around the zero lift center position to open and close the intake valve 10 of # 1 cylinder and the intake valve 10 described in # 4 with a small lift amount, respectively. Can do. In this case, the lift amount of the intake valves 10 can be changed by changing the swing angle of the first camshaft 12. A similar phenomenon can be caused by swinging the second camshaft 14. Hereinafter, the control for giving a desired lift amount to the intake valves 20 of the two cylinders by swinging the first camshaft 12 or the second camshaft 14 and controlling the swing angle thereof is “swing. This is called “control”.

揺動制御の実行中に、第１カムシャフト１２の揺動中心がゼロリフト中央位置からずれていると、♯１気筒における吸気弁１０のリフト量と、♯４気筒における吸気弁１０のリフト量との間に大きな差が生ずる。このようなリフト量の差は、気筒間のトルクバラツキを生じさせ、内燃機関の状態を不安定にさせる。このため、揺動制御を行うにあたっては、カムシャフトの揺動中心を、正確にゼロリフト中央位置に一致させることが重要である。この意味において、揺動制御の実行を前提とする弁駆動システムにおいては、カムシャフトの制御精度を高めることが特に重要である。   If the swing center of the first camshaft 12 deviates from the zero lift center position during the swing control, the lift amount of the intake valve 10 in the # 1 cylinder and the lift amount of the intake valve 10 in the # 4 cylinder There is a big difference between the two. Such a difference in the lift amount causes a torque variation between the cylinders and makes the state of the internal combustion engine unstable. For this reason, when performing the swing control, it is important to make the swing center of the camshaft exactly coincide with the zero lift center position. In this sense, it is particularly important to improve the camshaft control accuracy in a valve drive system that presupposes the execution of swing control.

本実施形態のシステムでは、上述した通り、モータ角センサと、カム角センサを併用してそれらの原点補正を行うことで、極めて高い精度での原点補正の実現が可能とされている。このため、このシステムによれば、第１モータ２４の回転位置、及び第２モータ３２の回転位置を制御するだけで、極めて正確に第１カムシャフト１２及び第２カムシャフト１４の回転位置を制御することができる。この点、本実施形態のシステムは、内燃機関の運転状態を安定に維持し得る揺動制御を実現するにあたって好適な特性を有している。   In the system according to the present embodiment, as described above, the origin correction can be realized with extremely high accuracy by using the motor angle sensor and the cam angle sensor together to perform the origin correction. For this reason, according to this system, the rotational positions of the first camshaft 12 and the second camshaft 14 are controlled very accurately only by controlling the rotational position of the first motor 24 and the rotational position of the second motor 32. can do. In this respect, the system of the present embodiment has characteristics suitable for realizing swing control that can stably maintain the operating state of the internal combustion engine.

［実施の形態１における変形例等］
ところで、上述した実施の形態１では、上記の手法で回転位置の原点補正を行う処理を、第１及び第２カムシャフト１２，１４を有する内燃機関に対して適用することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、上記の手法で回転位置の原点補正を行う処理は、直列に並ぶ全ての気筒に対して共通するカムシャフトを備える内燃機関に適用することとしてもよい。 [Modifications in Embodiment 1]
By the way, in Embodiment 1 mentioned above, it is supposed that the process which correct | amends the origin of a rotational position with said method is applied with respect to the internal combustion engine which has the 1st and 2nd camshafts 12 and 14, but this invention. Is not limited to this. That is, the process for correcting the rotation position origin by the above method may be applied to an internal combustion engine having a camshaft common to all the cylinders arranged in series.

また、上述した実施の形態１では、第１カム角センサ４０及び第２カム角センサ４２を、MPUにより実現することとしているが、その構成はこれに限定されるものではない。すなわち、第１カム角センサ４０及び第２カム角センサ４２は、それぞれ、MRE(Magneto Resistive Element)により実現することとしてもよい。この点は、以下に説明する他の実施形態においても同様である。   In the first embodiment described above, the first cam angle sensor 40 and the second cam angle sensor 42 are realized by the MPU. However, the configuration is not limited to this. That is, the first cam angle sensor 40 and the second cam angle sensor 42 may each be realized by an MRE (Magneto Resistive Element). This also applies to other embodiments described below.

また、上述した実施の形態１では、弁駆動システムが、吸気弁１０の駆動に用いられているが、駆動の対象は吸気弁１０に限られるものではない。すなわち、本発明に係る弁駆動システムの駆動の対象は、排気弁であってもよい。この点は、以下に説明する他の実施形態においても同様である。   In the first embodiment described above, the valve drive system is used to drive the intake valve 10, but the drive target is not limited to the intake valve 10. That is, the drive target of the valve drive system according to the present invention may be an exhaust valve. This also applies to other embodiments described below.

また、上述した実施の形態１では、原点補正の際に、クランク角を考慮せずにカムシャフトを回転させることができるように、如何なる状況下でもピストンと吸気弁１０が干渉しない構成を用いることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、原点補正の際に、カムシャフトと同期させてクランクシャフトを回転させることとすれば、干渉防止の構成は必ずしも用いなくてもよい。この点は、以下に説明する他の実施形態においても同様である。   Further, in the first embodiment described above, a configuration in which the piston and the intake valve 10 do not interfere under any circumstances is used so that the camshaft can be rotated without considering the crank angle when the origin is corrected. However, the present invention is not limited to this. That is, if the crankshaft is rotated in synchronization with the camshaft when the origin is corrected, the interference prevention configuration is not necessarily used. This also applies to other embodiments described below.

また、上述した実施の形態１では、カムシャフトの回転位置の制御を簡単化するために、モータ側の回転原点を補正することで、モータの回転原点とカムシャフトの回転原点とを対応させることとしているが、その手法はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明の目的は、モータの回転原点とカムシャフトの回転原点とを対応させることであり、カムシャフトの回転原点を補正することにより、或いは、両者の回転原点を共に補正することにより同様の目的を達成することとしてもよい。この点は、以下に説明する他の実施形態においても同様である。   Further, in the first embodiment described above, in order to simplify the control of the rotational position of the camshaft, the rotational origin of the motor side is corrected so that the rotational origin of the motor corresponds to the rotational origin of the camshaft. However, the method is not limited to this. That is, an object of the present invention is to make the rotation origin of the motor correspond to the rotation origin of the camshaft, and the same is achieved by correcting the rotation origin of the camshaft or by correcting both of the rotation origins. It is good also as achieving the purpose. This also applies to other embodiments described below.

尚、上述した実施の形態１においては、第１カムシャフト１２及び第２カムシャフト１４が前記第１の発明における「カムシャフト」に、第１モータ２４及び第２モータ３２が前記第１の発明における「モータ」に、回転伝達ギヤ２２，２６，２８，３０，３４が前記第１の発明における「回転伝達機構」に、第１及び第２カム角センサ４０，４２が前記第１の発明における「カム角センサ」に、それぞれ相当している。また、ここでは、ECU５０が、ステップ１０２〜１０６の処理を実行することにより前記第１の発明における「回転原点補正手段」が実現されていると共に、上記（３）、（４）式に従って補正後回転位置を算出することにより前記第１の発明における「補正後回転位置算出手段」が実現されている。   In the first embodiment described above, the first camshaft 12 and the second camshaft 14 are the “camshaft” in the first invention, and the first motor 24 and the second motor 32 are the first invention. In the "motor", the rotation transmission gears 22, 26, 28, 30, 34 are the "rotation transmission mechanism" in the first invention, and the first and second cam angle sensors 40, 42 are in the first invention. Each corresponds to a “cam angle sensor”. Further, here, the ECU 50 executes the processing of steps 102 to 106 to realize the “rotation origin correcting means” in the first invention, and after correction according to the above equations (3) and (4). By calculating the rotational position, the “corrected rotational position calculating means” in the first aspect of the present invention is realized.

実施の形態２．
次に、図５及び図６を参照して本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態のシステムは、実施の形態１の場合と同様に、図１に示す構成により実現することができる。 Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The system of the present embodiment can be realized by the configuration shown in FIG. 1 as in the case of the first embodiment.

図５は、第１カムシャフト１２が備えるカム２０と突起部４４，４６，４８の位置関係を示す図である。図５に示すように、♯１気筒に対応するカム２０と、♯４気筒に対応するカム２０とは、１８０°位相のずれた位置に設けられている。突起部４４，４８は、それらのカム２０と位相の重なる位置に配置されており、突起部４６は、それらのカム２０と位相の重ならない位置、つまりゼロリフト領域に設けられている。また、第１検知信号発生部３６は、第１カムシャフト１２を挟んで、ほぼ吸気弁１０の反対側に位置する場所に配置されている。   FIG. 5 is a diagram illustrating a positional relationship between the cam 20 and the protrusions 44, 46, and 48 included in the first camshaft 12. As shown in FIG. 5, the cam 20 corresponding to the # 1 cylinder and the cam 20 corresponding to the # 4 cylinder are provided at positions that are 180 degrees out of phase. The protrusions 44 and 48 are arranged at positions where the phases of the cams 20 overlap with each other, and the protrusions 46 are provided at positions where the phases of the cams 20 do not overlap, that is, at a zero lift region. In addition, the first detection signal generator 36 is disposed at a location that is located approximately on the opposite side of the intake valve 10 with the first camshaft 12 in between.

このような構成によれば、突起部４４は、♯１気筒のカム２０が吸気弁１０を押し下げている状況下で第１検知信号発生部３６に最接近する。また、突起部４８は、♯４気筒のカム２０が吸気弁１０を押し下げている状況下で第１検知信号発生部３６に最接近する。他方、突起部４６は、吸気弁１０が、第１カムシャフト１２のゼロリフト領域と接している状況下で第１検知信号発生部３６に最接近する。   According to such a configuration, the projecting portion 44 comes closest to the first detection signal generating portion 36 under the situation where the cam 20 of the # 1 cylinder pushes down the intake valve 10. Further, the protrusion 48 comes closest to the first detection signal generator 36 under the situation where the cam 20 of the # 4 cylinder pushes down the intake valve 10. On the other hand, the protrusion 46 comes closest to the first detection signal generator 36 in a state where the intake valve 10 is in contact with the zero lift region of the first camshaft 12.

以下、突起部４４，４８に起因する検知信号を「リフト時検知信号」と称す。また、突起部４６に起因する検知信号を、「ゼロリフト時検知信号」と称す。第２カム角センサ４２は、第１カム角センサ４０と同様の構成を有している。従って、第２カム角センサ４２からも、吸気弁２０のリフト中に生ずる２つのリフト時検知信号と、吸気弁２０のゼロリフト時に生ずる１つのゼロリフト検知信号が出力される。   Hereinafter, the detection signal caused by the protrusions 44 and 48 is referred to as a “lift-time detection signal”. The detection signal resulting from the protrusion 46 is referred to as a “zero lift detection signal”. The second cam angle sensor 42 has the same configuration as the first cam angle sensor 40. Accordingly, the second cam angle sensor 42 also outputs two lift detection signals generated during the lift of the intake valve 20 and one zero lift detection signal generated when the intake valve 20 is zero lifted.

カム２０が吸気弁１０を押し下げる過程では、バルブスプリングの反力で、第１カムシャフト１２の回転速度が低下し易い。他方、カム２０のピークが吸気弁１０との接触点を超えると、バルブスプリング力により、第１カムシャフト１２の回転速度が加速される。このため、第１カムシャフト１２の回転速度は、カム２０が吸気弁１０にリフトを与える期間中において変動し易い。   In the process in which the cam 20 pushes down the intake valve 10, the rotational speed of the first camshaft 12 tends to decrease due to the reaction force of the valve spring. On the other hand, when the peak of the cam 20 exceeds the contact point with the intake valve 10, the rotational speed of the first camshaft 12 is accelerated by the valve spring force. For this reason, the rotational speed of the first camshaft 12 is likely to fluctuate during a period in which the cam 20 lifts the intake valve 10.

これに対して、第１カムシャフト１２がゼロリフト領域において吸気弁１０に接している場合は、バルブスプリング力が第１カムシャフト１２の加速原因、或いは減速原因となることはない。このため、このような状況下では、第１カムシャフト１２の回転速度は安定し易い。   On the other hand, when the first camshaft 12 is in contact with the intake valve 10 in the zero lift region, the valve spring force does not cause acceleration or deceleration of the first camshaft 12. For this reason, under such circumstances, the rotational speed of the first camshaft 12 is likely to be stable.

つまり、本実施形態の弁駆動システムでは、突起部４４，４８に起因するリフト時検知信号は、第１カムシャフト１２の回転速度が変動し易い状況下で発せられる。他方、突起部４６に起因するゼロリフト時検知信号は、第１カムシャフト１２が安定した回転速度を示す状況下で発せられる。このため、突起部４４，４８に起因するリフト時検知信号と、突起部４６に起因するゼロリフト時検知信号とは、異なる波形を示す。   That is, in the valve drive system of the present embodiment, the lift detection signal caused by the protrusions 44 and 48 is generated under a situation where the rotation speed of the first camshaft 12 is likely to fluctuate. On the other hand, the zero lift detection signal caused by the protrusion 46 is generated under a situation where the first camshaft 12 exhibits a stable rotational speed. Therefore, the lift detection signal due to the protrusions 44 and 48 and the zero lift detection signal due to the protrusion 46 show different waveforms.

図６（Ａ）は、回転速度が安定している状況下で発せられるゼロリフト時検知信号の波形である。図６（Ｂ）は、回転速度が不安定となる状況下で発せられるリフト時検知信号の波形である。これらの図に示すように、ゼロリフト時検知信号は、正側及び負側に、ほぼ対象な波形を発生させる。これに対して、リフト時検知信号、つまり、突起部４４，４８に起因する検知信号は、図６（Ａ）に示す波形に対して大きく歪んだものとなる。   FIG. 6A shows a waveform of a zero lift detection signal that is issued under a situation where the rotational speed is stable. FIG. 6B is a waveform of the lift detection signal that is generated under a situation where the rotational speed becomes unstable. As shown in these drawings, the zero lift detection signal generates a substantially target waveform on the positive side and the negative side. On the other hand, the lift detection signal, that is, the detection signal caused by the protrusions 44 and 48 is greatly distorted with respect to the waveform shown in FIG.

検知信号に基づいて第１カムシャフト１２の回転位置を検知するにあたっては、検知信号の波形が整った形を有することが望ましい。すなわち、本実施形態のシステムでは、図３を参照して説明した通り、検知信号と判定値との比較に基づいて、突起部４４，４６，４８が第１検知信号発生部に最接近したタイミングを検知する。検知信号が判定値を横切るタイミングと、突起部４４，４６，４８が第１検知信号発生部３６に最接近するタイミングとは、検知信号の波形に歪みがないほど正確に対応させ易く、その歪みが大きいほど、両者の対応に誤差が重畳し易くなる。このため、ゼロリフト時検知信号（図６（Ａ）参照）によれば、リフト時検知信号（図６（Ｂ）参照）に比して、第１カムシャフト１２の回転位置を高精度に検知することが容易となる。   In detecting the rotational position of the first camshaft 12 based on the detection signal, it is desirable that the waveform of the detection signal has a well-formed shape. That is, in the system of the present embodiment, as described with reference to FIG. 3, the timing at which the protrusions 44, 46, and 48 are closest to the first detection signal generator based on the comparison between the detection signal and the determination value. Is detected. The timing at which the detection signal crosses the determination value and the timing at which the protrusions 44, 46, and 48 are closest to the first detection signal generation unit 36 are easily matched with accuracy so that the waveform of the detection signal is not distorted. The larger the is, the easier it is for errors to be superimposed on their correspondence. Therefore, according to the zero lift detection signal (see FIG. 6A), the rotational position of the first camshaft 12 is detected with higher accuracy than the lift detection signal (see FIG. 6B). It becomes easy.

本実施形態のシステムは、実施の形態１の場合と同様に、図４に示すルーチンに沿って原点補正の処理を行う。但し、本実施形態では、ステップ１０４において、第１カム角センサ４０、及び第２カム角センサ４２のそれぞれについて、ゼロリフト時検知信号が検知されたか否か、つまり、３つの検知信号の中央に発せられる検知信号が検知されたか否かが判断される。尚、３つの検知信号は、実施の形態１の場合と同様に、検知信号が発せられる間隔に基づいて、それぞれ特定することが可能である。   As in the case of the first embodiment, the system of the present embodiment performs origin correction processing according to the routine shown in FIG. However, in this embodiment, in step 104, whether or not the zero lift detection signal is detected for each of the first cam angle sensor 40 and the second cam angle sensor 42, that is, is issued at the center of the three detection signals. It is determined whether a detected signal is detected. Note that the three detection signals can be identified based on the intervals at which the detection signals are generated, as in the first embodiment.

また、本実施形態のシステムは、上記の処理に続いて、ステップ１０６において、ゼロリフト時検知信号に基づいて原点補正を行う。以上の処理によれば、原点補正を、安定回転下で得られる検知信号に基づいて行うことを保証することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態１の場合に比して、原点補正の精度を更に高めることができる。   Further, following the above processing, the system of the present embodiment performs home position correction based on the zero lift detection signal in Step 106. According to the above processing, it is possible to ensure that the origin correction is performed based on the detection signal obtained under stable rotation. For this reason, according to the system of the present embodiment, the accuracy of the origin correction can be further improved as compared with the case of the first embodiment.

実施の形態３．
次に、図７を参照して本発明の実施の形態３について説明する。本実施形態のシステムは、実施の形態１のシステムにおいて、図１に示す第１カム角センサ４０及び第２カム角センサ４２を、図７に示す構成を有するものに変更することで実現することができる。 Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. The system of the present embodiment is realized by changing the first cam angle sensor 40 and the second cam angle sensor 42 shown in FIG. 1 to those having the configuration shown in FIG. 7 in the system of the first embodiment. Can do.

図７は、本実施形態において用いられる第１カム角センサ６０の構成を説明するための図である。図７に示す第１カム角センサ６０は、カム２０と位相が重なる位置に配置されていた突起部４４，４８が除去されている点を除いて、実施の形態１又は２で用いられる第１カム角センサ４０と同様の構成を有している。第２カムカムセンサは、第１カム角センサ６０と構成が同じであるため、ここでは、その説明は省略する。   FIG. 7 is a view for explaining the configuration of the first cam angle sensor 60 used in the present embodiment. The first cam angle sensor 60 shown in FIG. 7 is the first cam used in the first or second embodiment except that the protrusions 44 and 48 arranged at positions where the phase of the cam 20 overlaps is removed. The cam angle sensor 40 has the same configuration. Since the second cam cam sensor has the same configuration as the first cam angle sensor 60, the description thereof is omitted here.

図７に示す第１カム角センサ６０は、突起部４６が第１検知信号発生部３６に接近する際に検知信号を発生する。つまり、本実施形態における第１カム角センサ６０は、第１カムシャフト１２が１回転する間に、ゼロリフト時検知信号を１回だけ発生する。このような構成によれば、実施の形態１又は２の場合にように検知信号を区別して認識する必要がなく、第１カムシャフト１２が回転し始めた後、１回目の検知信号が検知された時点で、ステップ１０４の条件成立を判定することができる。   The first cam angle sensor 60 shown in FIG. 7 generates a detection signal when the protrusion 46 approaches the first detection signal generator 36. That is, the first cam angle sensor 60 in the present embodiment generates the zero lift detection signal only once while the first camshaft 12 makes one rotation. According to such a configuration, it is not necessary to distinguish and recognize the detection signal as in the first or second embodiment, and the first detection signal is detected after the first camshaft 12 starts to rotate. At this point, it can be determined that the condition of step 104 is satisfied.

また、本実施形態の構成によれば、実施の形態２の場合と同様に、原点補正を、安定回転下で得られる検知信号に基づいて行うことを保証することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態１の場合に比して精度の高い原点補正を、カムシャフトの回転開始後に、速やかに完了させることができる。   Further, according to the configuration of the present embodiment, as in the case of the second embodiment, it is possible to ensure that the origin correction is performed based on the detection signal obtained under stable rotation. For this reason, according to the system of the present embodiment, the origin correction with higher accuracy than that of the first embodiment can be completed promptly after the start of rotation of the camshaft.

更に、本実施形態の構成によれば、カムシャフトに設ける突起部が１つのみとなる。このため、本実施形態のシステムは、実施の形態１又は２の場合に比して、安価に実現することができる。   Furthermore, according to the configuration of the present embodiment, only one protrusion is provided on the camshaft. For this reason, the system of the present embodiment can be realized at a lower cost than in the case of the first or second embodiment.

実施の形態４．
［実施の形態４の特徴］
次に、図８及び図９を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。本実施形態のシステムは、実施の形態３のシステムにおいて、ECU５０に、後述する図９に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。 Embodiment 4 FIG.
[Features of Embodiment 4]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The system of the present embodiment can be realized by causing the ECU 50 to execute a routine shown in FIG. 9 described later in the system of the third embodiment.

図８は、本実施形態のシステムにおいて、内燃機関の停止時に実現される第１カム角センサ６０の様子を説明するための図である。図８において、第１カムシャフト１２は、突起部４６が第１検知信号発生部３６に最接近する位置までδ°（３０°程度）の位置で停止している。従って、第１カムシャフト１２の再始動時には、δ°だけ回転した時点で突起部４６は第１検知信号発生部３６に最接近することになる。   FIG. 8 is a diagram for explaining a state of the first cam angle sensor 60 realized when the internal combustion engine is stopped in the system of the present embodiment. In FIG. 8, the first camshaft 12 stops at a position of δ ° (about 30 °) until the protrusion 46 comes closest to the first detection signal generator 36. Therefore, when the first camshaft 12 is restarted, the protrusion 46 comes closest to the first detection signal generator 36 when it is rotated by δ °.

第１検知信号発生部３６は、上述した通り、MPUにより構成されている。MPUは、突起部４６の接近速度が早いほど、検知信号を大きな信号とする特性を有している。換言すると、MPUは、突起部４６が十分な接近速度を有しない場合は、その接近と通過に伴って、検知可能な検知信号を発生し得ないことがある。以下、その接近速度を「検知可能速度」と称す。   As described above, the first detection signal generator 36 is configured by an MPU. The MPU has a characteristic that the detection signal becomes a larger signal as the approaching speed of the protrusion 46 increases. In other words, if the protrusion 46 does not have a sufficient approach speed, the MPU may not be able to generate a detectable detection signal as it approaches and passes. Hereinafter, the approach speed is referred to as “detectable speed”.

停止状態にある第１カムシャフト１２が再始動した後は、第１モータ２４の発するトルクに応じた角加速度で第１カムシャフト１２の回転速度が上昇する。図８に示すδ°は、第１カムシャフト１２の回転開始後、突起部４６が第１検知信号発生部３６に最接近するまでに、突起部４６の速度を検知可能速度にまで上昇させるうえで必要な、最小の助走期間として定められた角度である。従って、図８に示す停止位置によれば、第１カムシャフト１２の再始動の際に、第１検知信号発生部３８に、最短時間で確実に検知信号を発生させることができる。   After the stopped first camshaft 12 is restarted, the rotational speed of the first camshaft 12 increases at an angular acceleration corresponding to the torque generated by the first motor 24. Δ ° shown in FIG. 8 increases the speed of the protrusion 46 to a detectable speed until the protrusion 46 comes closest to the first detection signal generator 36 after the rotation of the first camshaft 12 starts. This is the angle determined as the minimum run-up period required for Therefore, according to the stop position shown in FIG. 8, when the first camshaft 12 is restarted, the first detection signal generator 38 can reliably generate a detection signal in the shortest time.

本実施形態のシステムは、内燃機関の停止が要求された場合に、常に、第１カムシャフト１２を図８に示す位置で停止させる。このため、本実施形態のシステムによれば、内燃機関の始動後、即座に、カムシャフトとモータの原点を対応させるための原点補正を完了させることができる。   The system of the present embodiment always stops the first camshaft 12 at the position shown in FIG. 8 when a stop of the internal combustion engine is requested. Therefore, according to the system of the present embodiment, it is possible to complete the origin correction for making the camshaft and the motor origin correspond to each other immediately after the internal combustion engine is started.

［実施の形態４における具体的処理］
図９は、本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。図９に示すルーチンは、内燃機関の運転中に繰り返し実行されるものとする。このルーチンによれば、先ず、車両のイグニッション（IG）スイッチがOFFとされたか否かが判断される（ステップ１１０）。 [Specific Processing in Embodiment 4]
FIG. 9 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 in the present embodiment. The routine shown in FIG. 9 is repeatedly executed during operation of the internal combustion engine. According to this routine, first, it is determined whether or not the ignition (IG) switch of the vehicle is turned off (step 110).

IGスイッチがOFFとされたと判断された場合は、第１カムシャフト１２及び第２カムシャフト１４を所望の位置に停止させるための処理が行われる。具体的には、ここでは、先ず、第１カムシャフト１２の位置、又は第２カムシャフト１４の位置が、図８に示す停止位置に一致したか否かが判断される（ステップ１１２）。   When it is determined that the IG switch is turned off, a process for stopping the first camshaft 12 and the second camshaft 14 at desired positions is performed. Specifically, first, it is determined whether or not the position of the first camshaft 12 or the position of the second camshaft 14 coincides with the stop position shown in FIG. 8 (step 112).

ステップ１１２の条件成立が判断された場合は、停止位置に達した側のカムシャフトを駆動しているモータに対して停止指令が発せられる（ステップ１１４）。その結果、上記のカムシャフトは、図８に示す停止位置に停止する。   If it is determined that the condition of step 112 is satisfied, a stop command is issued to the motor driving the camshaft on the side that has reached the stop position (step 114). As a result, the camshaft stops at the stop position shown in FIG.

次に、全てのカムシャフトが停止状態となっているかが判断される（ステップ１１６）。未だ停止していないカムシャフトがある場合は、ステップ１１２以降の処理が繰り返される。そして、全てのカムシャフトが停止していると判断されると、図９に示すルーチンが終了される。   Next, it is determined whether all camshafts are stopped (step 116). If there is a camshaft that has not been stopped, the processing from step 112 onward is repeated. When it is determined that all the camshafts are stopped, the routine shown in FIG. 9 is terminated.

上記の処理によれば、内燃機関の停止が要求された場合には、常に、第１カムシャフト１２及び第２カムシャフト１４を、図８に示す停止位置で停止させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、内燃機関の再始動時に、カムシャフトとモータの原点を一致させるための原点補正を速やかに終了させ、モータの回転位置により、カムシャフトの回転位置を正確に制御し得る状態を迅速に作り出すことができる。   According to the above processing, when the stop of the internal combustion engine is requested, the first cam shaft 12 and the second cam shaft 14 can always be stopped at the stop position shown in FIG. For this reason, according to the system of this embodiment, when the internal combustion engine is restarted, the origin correction for matching the origin of the camshaft and the motor is promptly terminated, and the rotational position of the camshaft is determined by the rotational position of the motor. It is possible to quickly create a state that can be accurately controlled.

［実施の形態４の変形例］
ところで、上述した実施の形態４では、実施の形態３の場合と同様に、カム角センサに、１つの突起部のみを与えることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、カム角センサには、実施の形態１又は２の場合と同様に、９０°間隔で配置される３つの突起部を与えることとしてもよい（図２、図５参照）。また、この場合、停止時には、任意の突起部が図８に示す停止位置に達する回転位置でカムシャフトを停止させることとしても、或いは、ゼロリフト時検知信号を発生する突起部が図８に示す停止位置に達する回転位置でカムシャフトを停止させることとしてもよい。更には、どの突起が図８に示す停止位置に停止しているかを記憶しておくこととし、内燃機関の始動時には、その記憶を根拠として、３つの突起部に起因する検知信号を区別するための処理を省略することとしてもよい。 [Modification of Embodiment 4]
By the way, in Embodiment 4 mentioned above, it is supposed that only one projection part is given to a cam angle sensor similarly to the case of Embodiment 3, but this invention is not limited to this. That is, the cam angle sensor may be provided with three protrusions arranged at intervals of 90 ° as in the case of the first or second embodiment (see FIGS. 2 and 5). Further, in this case, at the time of stopping, the camshaft may be stopped at a rotation position at which an arbitrary protruding portion reaches the stopping position shown in FIG. 8, or the protruding portion that generates the zero lift detection signal is stopped as shown in FIG. The camshaft may be stopped at the rotational position that reaches the position. Further, it is assumed that which projection is stopped at the stop position shown in FIG. 8 and that when the internal combustion engine is started, the detection signals resulting from the three projections are distinguished based on the memory. This processing may be omitted.

また、上述した実施の形態４では、図８に示すα°を、３０°程度としているが、この角度はこれに限定されるものではない。すなわち、α°は、内燃機関の再始動後に、迅速に、かつ、確実に検知信号を発生させるために確保している角度である。α°が１８０°未満であれば、迅速に関する要求はみたすことができる。従って、その角度は、４５°程度、９０°程度、或いは１８０°より僅かに小さい程度の角度としてもよい。   Moreover, in Embodiment 4 mentioned above, (alpha) degrees shown in FIG. 8 is about 30 degrees, However, This angle is not limited to this. That is, α ° is an angle that is secured in order to generate a detection signal quickly and reliably after the internal combustion engine is restarted. If α ° is less than 180 °, the demand for speed can be met. Therefore, the angle may be about 45 °, 90 °, or slightly smaller than 180 °.

また、図８に示す３０°程度のα°は、第１検知信号発生部３６及び第２検知信号発生部３８を、MPUで構成することを前提として設定した角度である。MREによれば、MPUに比して、検知信号を検知するために突起部が有しているべき速度を低くすることができる。このため、第１検知信号発生部３６及び第２検知信号発生部３８をMREで構成する場合には、停止時に確保すべき角度α°は、３０°に比して十分に小さい角度、例えば、１０°、或いは５°程度であってもよい。   Further, α ° of about 30 ° shown in FIG. 8 is an angle set on the assumption that the first detection signal generation unit 36 and the second detection signal generation unit 38 are configured by MPUs. According to the MRE, it is possible to reduce the speed that the protrusions should have in order to detect the detection signal, as compared with the MPU. For this reason, when the first detection signal generation unit 36 and the second detection signal generation unit 38 are configured by MRE, the angle α ° to be ensured at the time of stop is sufficiently smaller than 30 °, for example, It may be about 10 ° or 5 °.

尚、上述した実施の形態４においては、図８に示すように、突起部が検知信号発生部に最接近するまでの角度がα°の回転位置が、前記第８の発明における「停止回転位置」に相当している。また、ここでは、ECU５０が、ステップ１１２〜１１６の処理を実行することにより前記第８の発明における「モータ停止位置制御手段」が実現されている。   In the above-described fourth embodiment, as shown in FIG. 8, the rotational position where the angle until the protrusion comes closest to the detection signal generator is α ° is the “stop rotational position” in the eighth invention. Is equivalent to. Here, the “motor stop position control means” according to the eighth aspect of the present invention is realized by the ECU 50 executing the processing of steps 112 to 116.

実施の形態５．
次に、図１０及び図１１を参照して本発明の実施の形態５について説明する。本実施形態のシステムは、実施の形態１のシステムにおいて、ECU５０に、図４に示すルーチンに代えて図１０に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。尚、図１０に示すステップのうち、図４に示すステップと同一のものについては、共通する符号を付してその説明を省略又は簡略する。 Embodiment 5. FIG.
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The system of the present embodiment can be realized by causing the ECU 50 to execute the routine shown in FIG. 10 instead of the routine shown in FIG. 4 in the system of the first embodiment. Of the steps shown in FIG. 10, the same steps as those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

［実施の形態５における具体的処理］
図１０に示すルーチンでは、先ず、車両のIGスイッチがOFFからONに切り替わったかが判別される（ステップ１２０）。この条件は、車両の始動要求時に成立する。この条件の成立が判断されると、次に、ステップ１０２において、第１カムシャフト１２及び第２カムシャフト１４の回転指令がはせられる。 [Specific Processing in Embodiment 5]
In the routine shown in FIG. 10, it is first determined whether or not the IG switch of the vehicle has been switched from OFF to ON (step 120). This condition is satisfied when the vehicle is requested to start. If it is determined that this condition is met, then in step 102, rotation commands for the first camshaft 12 and the second camshaft 14 are issued.

本実施形態のシステムでは、この段階では、未だ、内燃機関への燃料供給は行われない。より具体的には、内燃機関のピストンは、停止状態のまま維持される。この状態で、第１カムシャフト１２及び第２カムシャフト１４の回転が安定するのに要する一定時間が経過したか否かが判断される（ステップ１２２）。   In the system of the present embodiment, fuel supply to the internal combustion engine is not yet performed at this stage. More specifically, the piston of the internal combustion engine is maintained in a stopped state. In this state, it is determined whether or not a predetermined time required for the rotation of the first camshaft 12 and the second camshaft 14 to stabilize has elapsed (step 122).

一定時間の経過が判定されたら、次に、ステップ１０４において、第１カム角センサ４０からの検知信号、及び第２カム角センサからの検知信号が何れも検出されたか否かが判断される。そして、この判断が肯定されたら、ステップ１０６において、第１カムシャフト１２及び第２カムシャフト１４の双方について、原点補正が行われる。   If it is determined that a certain period of time has elapsed, it is next determined in step 104 whether or not both the detection signal from the first cam angle sensor 40 and the detection signal from the second cam angle sensor have been detected. If this determination is affirmative, in step 106, origin correction is performed for both the first camshaft 12 and the second camshaft 14.

図１０に示すルーチンでは、以上の処理に続いて、内燃機関におけるファイヤリングが許可される。つまり、本実施形態では、モータとカムシャフトの原点を対応させるための原点補正が終了するまで、内燃機関のピストン、クランクシャフト等は停止状態のまま維持される。そして、上記の原点補正が終了した後に、内燃機関の通常運転が開始される。   In the routine shown in FIG. 10, the firing in the internal combustion engine is permitted following the above processing. That is, in this embodiment, the piston, crankshaft, and the like of the internal combustion engine are maintained in a stopped state until the origin correction for matching the origins of the motor and the camshaft is completed. Then, after the origin correction is completed, normal operation of the internal combustion engine is started.

［実施の形態５の特徴］
図１１（Ａ）は、ファイヤリング開始後におけるクランク角の変化を示す図である。また、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）に示すクランク角に対応するカム角の変化を示す図である。 [Features of Embodiment 5]
FIG. 11A is a diagram showing a change in crank angle after the start of firing. FIG. 11B is a diagram showing a change in cam angle corresponding to the crank angle shown in FIG.

図１１（Ａ）に示すように、ファイヤリングの開始後におけるクランク角は、筒内での爆発や圧縮に起因する脈動を示す。内燃機関の運転中は、クランク角とカム角を正確に対応させることが必要である。従って、クランク角に脈動が生ずる環境下では、カムカムにも同様の脈動が生じていることが必要となる。   As shown in FIG. 11A, the crank angle after the start of firing shows pulsation caused by explosion or compression in the cylinder. During operation of the internal combustion engine, it is necessary to accurately correspond the crank angle and the cam angle. Therefore, in an environment where pulsation occurs in the crank angle, it is necessary that the cam cam has similar pulsation.

カムシャフトが機械的にクランクシャフトと連結されている内燃機関では、クランク角の脈動は、必然的にカム角にも反映される。しかしながら、本実施形態のシステムのように、カムシャフトとクランクシャフトが機械的に連結されていない場合、つまり、カムシャフトをモータで駆動する場合には、クランク角の脈動がカム角にも表れるようにモータを運転させることが必要となる。   In an internal combustion engine in which the camshaft is mechanically connected to the crankshaft, the pulsation of the crank angle is necessarily reflected in the cam angle. However, when the camshaft and the crankshaft are not mechanically connected as in the system of this embodiment, that is, when the camshaft is driven by a motor, the pulsation of the crank angle also appears in the cam angle. It is necessary to operate the motor.

つまり、本実施形態のシステムでは、内燃機関のファイヤリング開始前は第１モータ２４及び第２モータを自由に駆動することができるが、ファイヤリングの開始後は、適当な脈動が生ずるようにそれらを駆動することが必要となる。上述した通り、カムシャフトの回転位置は、第１カム角センサ４０及び第２カム角センサ４２から発せられる検知信号の歪みが小さいほど、つまり、第１カムシャフト１２及び第２カムシャフト１４の回転が安定しているほど、正確に検知することが容易となる。   That is, in the system of the present embodiment, the first motor 24 and the second motor can be freely driven before the start of the firing of the internal combustion engine, but after the start of firing, they are generated so that appropriate pulsation occurs. Must be driven. As described above, the rotational position of the camshaft is such that the smaller the distortion of the detection signals generated from the first cam angle sensor 40 and the second cam angle sensor 42 is, that is, the rotation of the first camshaft 12 and the second camshaft 14. The more stable the is, the easier it is to detect accurately.

本実施形態のシステムは、上述した通り、ファイヤリングの開始前に原点補正の処理を行う（上記ステップ１２４参照）。更に、このシステムは、第１カムシャフト１２及び第２カムシャフト１４を一定時間回転させた後に、つまり、それらの回転が安定した後に原点補正を実行する（上記ステップ１２２参照）。このような手法によれば、原点補正のための検知信号は、必然的に、第１カムシャフト１２及び第２カムシャフト１４が安定回転している状況下で検出されることになる。従って、本実施形態のシステムによれば、内燃機関の始動毎に、極めて正確にモータとカムシャフトの原点補正を行うことができる。   As described above, the system of the present embodiment performs the origin correction process before starting the firing (see step 124 above). Furthermore, this system performs origin correction after the first camshaft 12 and the second camshaft 14 have been rotated for a certain period of time, that is, after their rotation has stabilized (see step 122 above). According to such a method, the detection signal for correcting the origin is inevitably detected under the situation where the first camshaft 12 and the second camshaft 14 are stably rotating. Therefore, according to the system of the present embodiment, it is possible to correct the origins of the motor and the camshaft very accurately every time the internal combustion engine is started.

［実施の形態５の変形例］
ところで、上述した実施の形態５においては、ファイヤリングの開始前に原点補正を行う処理を、実施の形態１のシステムに組み込むこととしているが、その適用の対象はこれに限定されるものではない。すなわち、上記の処理は、実施の形態２乃至４の何れかのシステムと組み合わせることとしてもよい。 [Modification of Embodiment 5]
By the way, in Embodiment 5 mentioned above, it is supposed that the process which performs origin correction | amendment before the start of a fire is integrated in the system of Embodiment 1, However, The object of application is not limited to this. . That is, the above processing may be combined with any one of the systems in the second to fourth embodiments.

また、上述した実施の形態５では、ファイヤリングの開始前に原点補正を行う処理と、原点補正の前に第１カムシャフト１２及び第２カムシャフト１４を一定時間回転させる処理とを組み合わせることとしているが、これらは必ずしも常に組み合わせる必要はない。すなわち、両者は、それぞれ単独で行うこととしてもよい。   In the fifth embodiment described above, the process of performing the origin correction before the start of firing is combined with the process of rotating the first camshaft 12 and the second camshaft 14 for a predetermined time before the origin correction. These do not always have to be combined. That is, both may be performed independently.

また、上述した実施の形態５では、IGスイッチがOFFからONとされる毎、つまり、内燃機関の始動が要求される毎に原点補正を実行することとしているが、その実行の頻度はこれに限定されるものではない。すなわち、本実施形態において、IGスイッチがONとされる毎に原点補正を実行することとしているのは、主として、内燃機関の停止中に、メンテナンス作業等によりモータとカムシャフトの原点がずれる場合があることを考慮したものである。しかしながら、このような原点ずれを生じさせる作業は、通常、バッテリから車両への電力供給を遮断した状態で行われる。従って、バッテリからの電力供給の履歴を記憶しておき、原点補正の処理は、バッテリからの電力供給がOFFからONに切り替わった直後に限って実行することとしてもよい。   In the fifth embodiment described above, the origin correction is performed every time the IG switch is turned from OFF to ON, that is, every time the internal combustion engine is requested to start. It is not limited. That is, in the present embodiment, the origin correction is performed each time the IG switch is turned ON. The origin of the motor and the camshaft may be shifted due to maintenance work or the like while the internal combustion engine is stopped. It is taken into account. However, such an operation for causing the origin deviation is usually performed in a state in which the power supply from the battery to the vehicle is cut off. Therefore, the history of power supply from the battery may be stored, and the origin correction process may be executed only immediately after the power supply from the battery is switched from OFF to ON.

尚、上述した実施の形態５においては、ECU５０が、ステップ１２４を実行するまでファイヤリングを禁止していることにより、前記第９の発明における「筒内燃焼禁止手段」が実現されている。   In the fifth embodiment described above, the “in-cylinder combustion prohibiting means” according to the ninth aspect of the present invention is realized by prohibiting the firing until the ECU 50 executes step 124.

実施の形態６．
次に、図１２及び図１３を参照して、本発明の実施の形態６について説明する。本実施形態のシステムは、実施の形態１のシステムにおいて、図１に示す第１カム角センサ４０及び第２カム角センサ４２を、図１２に示す構成を有するものに変更することで実現することができる。 Embodiment 6 FIG.
Next, Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIGS. The system of the present embodiment is realized by changing the first cam angle sensor 40 and the second cam angle sensor 42 shown in FIG. 1 to those having the configuration shown in FIG. 12 in the system of the first embodiment. Can do.

図１２は、本実施形態において用いられる第１カム角センサ７０の構成を説明するための図である。図１２に示す第１カム角センサ７０は、突起部７２を備えている。突起部７２は、♯１気筒のカム２０のピークが吸気弁１０に当接する際に、第１検知信号発生部カム２０に最接近するように構成されている。   FIG. 12 is a diagram for explaining the configuration of the first cam angle sensor 70 used in the present embodiment. The first cam angle sensor 70 shown in FIG. The protrusion 72 is configured to be closest to the first detection signal generator cam 20 when the peak of the cam 20 of the # 1 cylinder contacts the intake valve 10.

本実施形態のシステムでは、上述した実施の形態１の場合と同様に、♯１気筒のカム２０のピークが吸気弁１０に接するカム角が、第１カムシャフト１２の回転原点として定められている。カム２０のピークが吸気弁１０に接する点は、吸気弁１０が最大リフトに達する点であり、動弁系において特徴的な点である。このような点を第１カムシャフト１２の回転原点として定めることは、カム角を制御するうえで、種々の点から便利である。   In the system of the present embodiment, the cam angle at which the peak of the cam 20 of the # 1 cylinder is in contact with the intake valve 10 is determined as the rotation origin of the first camshaft 12 as in the case of the first embodiment. . The point where the peak of the cam 20 contacts the intake valve 10 is a point where the intake valve 10 reaches the maximum lift, which is a characteristic point in the valve operating system. Determining such a point as the rotation origin of the first camshaft 12 is convenient from various points in controlling the cam angle.

本実施形態において、第１カム角センサ７０は、♯１気筒のカム２０が吸気弁１０と当接する際に検知信号を発する。つまり、このセンサ７０は、第１カムシャフト１２の回転位置が回転原点と一致するタイミングにおいて検知信号を発生する。このため、本実施形態のシステムでは、以下に説明するように、実施の形態１乃至５の場合に比して簡単な処理で所望の原点補正を実現することができる。   In the present embodiment, the first cam angle sensor 70 generates a detection signal when the cam 20 of the # 1 cylinder comes into contact with the intake valve 10. That is, the sensor 70 generates a detection signal at a timing when the rotational position of the first camshaft 12 coincides with the rotation origin. For this reason, in the system of the present embodiment, as described below, it is possible to realize a desired origin correction with simple processing compared to the case of the first to fifth embodiments.

図１３は、本実施形態のシステムにおいて、第１カムシャフト１２に関わる動作を説明するためのタイミングチャートである。図１３に示すタイミングチャートは、第１カム角センサ４０から検知信号が発せられるタイミング（図１３（Ｂ）参照）が異なる点を除いて、実質的には図３に示すタイミングチャートと同じである。このため、ここでは、図１３についての細かい説明は省略する。   FIG. 13 is a timing chart for explaining operations related to the first camshaft 12 in the system of the present embodiment. The timing chart shown in FIG. 13 is substantially the same as the timing chart shown in FIG. 3 except that the timing at which a detection signal is issued from the first cam angle sensor 40 (see FIG. 13B) is different. . For this reason, the detailed description about FIG. 13 is abbreviate | omitted here.

図１３（Ｅ）に示す実線及び一転鎖線の波形は、それぞれ、第１モータ２４の絶対回転位置の時間的変化を例示している。本実施形態のシステムでは、第１カム角センサ７０が、第１カムシャフト１２の回転原点において検知信号を発生する。このため、検知信号が生じた際の第１モータ２４の絶対回転角β°は、そのまま第１カムシャフト１２の回転原点と第１モータ２４の回転原点との差となる。   The waveforms of the solid line and the one-dot chain line shown in FIG. 13 (E) exemplify temporal changes in the absolute rotational position of the first motor 24, respectively. In the system of the present embodiment, the first cam angle sensor 70 generates a detection signal at the rotation origin of the first camshaft 12. Therefore, the absolute rotation angle β ° of the first motor 24 when the detection signal is generated is the difference between the rotation origin of the first camshaft 12 and the rotation origin of the first motor 24 as it is.

つまり、検知信号が発生した際に第１モータ２４の絶対回転位置がβ°であった場合、第１モータ２４の回転原点は、第１カムシャフト１２の回転原点と一致するクランク角から、β°CAだけ遡った点に位置していることになる。従って、第１モータ２４の絶対回転位置からβ°CAを減じた値を第１モータ３４の回転位置として取り扱うこととすれば、第１モータ２４と第１カムシャフト１２が、回転原点を揃えた状態で動作しているとみなすことができる。   That is, when the absolute rotation position of the first motor 24 is β ° when the detection signal is generated, the rotation origin of the first motor 24 is determined from the crank angle coincident with the rotation origin of the first camshaft 12 by β It is located at a point back by ° CA. Therefore, if the value obtained by subtracting β ° CA from the absolute rotation position of the first motor 24 is handled as the rotation position of the first motor 34, the first motor 24 and the first camshaft 12 have the same rotation origin. It can be regarded as operating in a state.

上述した実施の形態１では、検知信号が生ずるカム角と、カムシャフトの原点位置十の間に、２α°CA（αは設計値）のずれが生じていた。このため、第１モータ２４の原点位置を第１カムシャフト１２の原点位置に揃えるためには、第１モータ２４の絶対回転角を（β−２α）°CAだけ戻すことが必要であった。本実施形態のシステムでは、「−２α°CA」の補正が不要となるため、設計値αをECU５０に記憶させておく必要がない。また、原点補正の祭に、「−２α°CA」を回転位置に反映させる必要がない。更には、設計値αの誤差が原点補正の精度に影響する余地を排除することができる。本実施形態のシステムは、この点において、簡単に、かつ精度良く原点補正を行ううえで、実施の形態１の場合に比して優れた特性を有している。   In the first embodiment described above, a deviation of 2α ° CA (α is a design value) occurs between the cam angle at which the detection signal is generated and the origin position 10 of the camshaft. For this reason, in order to align the origin position of the first motor 24 with the origin position of the first camshaft 12, it is necessary to return the absolute rotation angle of the first motor 24 by (β-2α) ° CA. In the system according to the present embodiment, the correction of “−2α ° CA” is not necessary, and therefore it is not necessary to store the design value α in the ECU 50. Further, it is not necessary to reflect “−2α ° CA” in the rotation position in the origin correction festival. Furthermore, it is possible to eliminate the room where the error of the design value α affects the accuracy of the origin correction. In this respect, the system of the present embodiment has excellent characteristics as compared with the case of the first embodiment in terms of simple and accurate origin correction.

実施の形態７．
［実施の形態７の構成］
次に、図１４乃至図１６を参照して、本発明の実施の形態７について説明する。図１４は、本実施形態の構成を説明するための図である。尚、図１４において、上記図１に示す要素と同一の部分については、共通する符号を付してその説明を省略又は簡略する。 Embodiment 7 FIG.
[Configuration of Embodiment 7]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is a diagram for explaining the configuration of the present embodiment. In FIG. 14, the same parts as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

本実施形態のシステムは、第１検知信号発生部３６、及び第２検知信号発生部３８の代わりに、検知信号発生部８０を備えている。検知信号発生部８０は、MPUにより構成されており、♯３気筒と♯４気筒の境界部分に、第１カムシャフト１２の端部及び鯛２カムシャフト１４の端部の双方に対向するように配置されている。   The system of this embodiment includes a detection signal generator 80 instead of the first detection signal generator 36 and the second detection signal generator 38. The detection signal generator 80 is constituted by an MPU, and faces the boundary between the # 3 and # 4 cylinders so as to face both the end of the first camshaft 12 and the end of the second camshaft 14. Has been placed.

図１５は、検知信号発生部８０の周辺を表す拡大図である。図１５に示すように、第１カムシャフト１２には、第２カムシャフト１４側の端部に、突起部８２が設けられている。同様に、第２カムシャフト１４には、第１カムシャフト１２側の端部に、突起部８４が設けられている。検知信号発生部８０は、突起部８２の接近及び通過に応じた検知信号と、突起部８４の接近及び通過に応じた検知信号とを出力する。   FIG. 15 is an enlarged view showing the periphery of the detection signal generator 80. As shown in FIG. 15, the first camshaft 12 is provided with a protrusion 82 at the end on the second camshaft 14 side. Similarly, the second camshaft 14 is provided with a protrusion 84 at the end on the first camshaft 12 side. The detection signal generator 80 outputs a detection signal according to the approach and passage of the protrusion 82 and a detection signal according to the approach and passage of the protrusion 84.

［実施の形態７における具体的処理］
図１６は、本実施形態において、モータとカムシャフトの原点補正のためにECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図１６において、図４に示すステップと同一のステップについては、共通する符号を付してその説明を省略又は簡略する。 [Specific Processing in Embodiment 7]
FIG. 16 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 for correcting the origins of the motor and the camshaft in the present embodiment. In FIG. 16, the same steps as those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

すなわち、図１６に示すルーチンでは、ステップ１００において、原点補正の要求が認められた場合、先ず、第１カムシャフト１２に対してのみ回転指令が発せられる（ステップ１３０）。この場合、検知信号発生部８０は、第１カムシャフト１２の回転に起因する検知信号のみを発する。   That is, in the routine shown in FIG. 16, when a request for origin correction is accepted in step 100, first, a rotation command is issued only to the first camshaft 12 (step 130). In this case, the detection signal generator 80 emits only a detection signal resulting from the rotation of the first camshaft 12.

ECU５０は、検知信号発生部８０から検知信号が発せられたか否かを判断する（ステップ１３２）。その結果、検知信号の発生が認められると、ECU５０は、その検知信号を第１カムシャフト１２の回転位置を表す信号と認識して、第１カムシャフト１２の原点と第１モータ２４の原点とを対応させるための原点補正を行う（ステップ１３４）。   The ECU 50 determines whether or not a detection signal is issued from the detection signal generator 80 (step 132). As a result, when the generation of the detection signal is recognized, the ECU 50 recognizes the detection signal as a signal representing the rotational position of the first camshaft 12, and determines the origin of the first camshaft 12 and the origin of the first motor 24. To correct the origin (step 134).

上記の処理が終わると、第１カムシャフト１２の回転が停止され、更に、第２カムシャフト１４に対する回転指令が発せられる（ステップ１３６）。その結果、検知信号発生部８０が、第２カムシャフト１４の回転に起因する検知信号のみを発する状況が形成される。   When the above processing is completed, the rotation of the first camshaft 12 is stopped, and a rotation command for the second camshaft 14 is issued (step 136). As a result, a situation is formed in which the detection signal generation unit 80 emits only the detection signal resulting from the rotation of the second camshaft 14.

次に、検知信号発生部８０から検知信号が発せられたか否かが判断される（ステップ１３８）。ここで発せられる検知信号は、第２カムシャフト１４の回転位置を表す信号として認識することができる。ECU５０は、その検知信号に基づいて、第２カムシャフト１４の原点と第２モータ３２の原点とを対応させるための原点補正を行う（ステップ１４０）。   Next, it is determined whether or not a detection signal is issued from the detection signal generator 80 (step 138). The detection signal generated here can be recognized as a signal representing the rotational position of the second camshaft 14. Based on the detection signal, the ECU 50 performs origin correction for associating the origin of the second camshaft 14 with the origin of the second motor 32 (step 140).

以上説明した通り、本実施形態のシステムは、第１カムシャフト１２及び第２カムシャフト１４を順番に駆動することにより、一つの検知信号発生部８０で、２つのカムシャフトの原点補正を可能としている。２つの検知信号発生部３６，３８を、一つの検知信号発生部８０に置き換えることができれば、システムの製造コストを下げることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態１のシステムに比して、安価に実現することができる。   As described above, the system of this embodiment enables the origin correction of the two camshafts with one detection signal generator 80 by sequentially driving the first camshaft 12 and the second camshaft 14. Yes. If the two detection signal generators 36 and 38 can be replaced with one detection signal generator 80, the manufacturing cost of the system can be reduced. For this reason, according to the system of this embodiment, compared with the system of Embodiment 1, it can implement | achieve cheaply.

［実施の形態７の変形例］
上述した実施の形態７では、第１カムシャフト１２及び第２カムシャフト１４を順次回転させることにより、単一の検知信号発生部８０で、それら双方に対応する検知信号を区別して認識する機能を実現している。この機能は、第１カムシャフト１２と第２カムシャフト１４を順次回転させる他、以下に説明するように、それらを異なる速度で回転させることによっても実現することができる。 [Modification of Embodiment 7]
In the above-described seventh embodiment, the first camshaft 12 and the second camshaft 14 are sequentially rotated so that the single detection signal generator 80 recognizes and recognizes the detection signals corresponding to both of them. Realized. This function can be realized by rotating the first camshaft 12 and the second camshaft 14 in order or by rotating them at different speeds as described below.

図１７は、図１６に示すルーチンに代えて、本実施形態においてECU５０に実行させることのできるルーチンのフローチャートである。尚、図１７において、図４に示すステップと同一のステップについては、共通する符号を付してその説明を省略又は簡略する。   FIG. 17 is a flowchart of a routine that can be executed by the ECU 50 in this embodiment instead of the routine shown in FIG. In FIG. 17, the same steps as those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

すなわち、図１７に示すルーチンでは、ステップ１００において原点補正の要求が認められた場合、次に、第１カムシャフト１２に対して第１速度での回転が指令され、かつ、第２カムシャフト１４に対して第２速度での回転が指令される（ステップ１５０）。   That is, in the routine shown in FIG. 17, when a request for home position correction is accepted in step 100, the first camshaft 12 is instructed to rotate at the first speed, and the second camshaft 14 is instructed. Is commanded to rotate at the second speed (step 150).

検知信号発生部８０は、突起部８２，８４の接近及び通過に対応して、それらの速度に応じた周波数の検知信号を発生する。従って、第１カムシャフト１２と第２カムシャフトが異なる速度で回転していれば、突起部８２に起因する検知信号と、突起部８４に起因する検知信号とは、周波数の異なる信号となる。従って、ECU５０は、検知信号発生部８０が、突起部８２，８４に起因して発生する２種類の検知信号を、それらの周波数に基づいて区別することができる。   The detection signal generator 80 generates a detection signal having a frequency corresponding to the speed of the protrusions 82 and 84 in response to the approach and passage. Therefore, if the first camshaft 12 and the second camshaft rotate at different speeds, the detection signal caused by the protrusion 82 and the detection signal caused by the protrusion 84 are signals having different frequencies. Therefore, the ECU 50 can distinguish the two types of detection signals generated by the detection signal generator 80 due to the protrusions 82 and 84 based on their frequencies.

図１７に示すルーチンでは、上記ステップ１５０の処理に続いて、第１カムシャフト１２に対応する検知信号、及び第２カムシャフト１４に対応する検知信号が、何れも検出されたか否かが判別される（ステップ１５２）。ここでは、具体的には、第１速度に対応する周波数を有する検知信号と、第２速度に対応する周波数を有する検知信号とが共に検出されたか否かが判別される。   In the routine shown in FIG. 17, following the processing in step 150, it is determined whether or not both the detection signal corresponding to the first camshaft 12 and the detection signal corresponding to the second camshaft 14 have been detected. (Step 152). Specifically, it is determined whether or not a detection signal having a frequency corresponding to the first speed and a detection signal having a frequency corresponding to the second speed are both detected.

その結果、上記の判別が肯定された場合は、ステップ１０６において、それら２つの検知信号に基づいて、第１カムシャフト１２に関する原点補正と、第２カムシャフト１４に関する原点補正とが行われる。以上説明した通り、図１７に示すルーチンによれば、図１６に示すルーチンの場合と同様に、検出信号発生部８０を一つしか用いずに、第１カムシャフト１２に関する原点補正と、第２カムシャフト１４に関する原点補正の双方を実現することができる。従って、ECU５０に図１７に示すルーチンを実行させることによっても、実施の形態７の場合と同様に、システムのコスト低減を図ることができる。   As a result, when the above determination is affirmed, in step 106, based on these two detection signals, origin correction for the first camshaft 12 and origin correction for the second camshaft 14 are performed. As described above, according to the routine shown in FIG. 17, as in the case of the routine shown in FIG. 16, the origin correction for the first camshaft 12 and the second correction are performed using only one detection signal generator 80. Both origin corrections for the camshaft 14 can be realized. Therefore, by causing the ECU 50 to execute the routine shown in FIG. 17, the cost of the system can be reduced as in the case of the seventh embodiment.

尚、上述した実施の形態７においては、図１４に示す回転伝達ギヤ２２，２６及び回転伝達ギヤ２８，３０，３２が前記第１０の発明における「複数の回転伝達機構」に、第１カムシャフト１２及び第２カムシャフト１４が前記第１０の発明における「複数のカムシャフト」に、検知信号発生部８０が前記第１０の発明における「共通検知信号発生部」に、それぞれ相当している。   In the seventh embodiment described above, the rotation transmission gears 22, 26 and the rotation transmission gears 28, 30, 32 shown in FIG. 14 are the first camshafts in the “plurality of rotation transmission mechanisms” according to the tenth aspect of the invention. 12 and the second camshaft 14 correspond to the “plurality of camshafts” in the tenth aspect of the invention, and the detection signal generator 80 corresponds to the “common detection signal generator” in the tenth aspect of the invention.

また、上述した実施の形態７においては、ECU５０が、図１６に示すステップ１３０及びステップ１３６の処理を実行することにより前記第１２の発明における「モータ制御手段」が実現されている。更に、ECU５０が、図１７に示すステップ１５０の処理を実行することにより前記第１３の発明における「モータ制御手段」が、ステップ１５２の処理を実行することにより前記第１３の発明における「検知信号識別手段」が、それぞれ実現されている。   In the seventh embodiment described above, the “motor control means” according to the twelfth aspect of the present invention is implemented when the ECU 50 executes the processing of step 130 and step 136 shown in FIG. Further, when the ECU 50 executes the process of step 150 shown in FIG. 17, the “motor control means” in the thirteenth invention executes the process of step 152, thereby executing the “detection signal identification” in the thirteenth invention. Each means is realized.

本発明の実施の形態１の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of Embodiment 1 of this invention. 図１に示す第１カム角センサの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the 1st cam angle sensor shown in FIG. 図１に示す第１カムシャフトに関わる動作を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the operation | movement regarding the 1st camshaft shown in FIG. 本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. 図１に示す第１カムシャフトが備えるカムと、３つの突起部の位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the cam with which the 1st cam shaft shown in FIG. 1 is provided, and three projection parts. 回転速度が安定している状況下で発せられるゼロリフト時検知信号の波形（図６（Ａ））と、回転速度が不安定となる状況下で発せられるリフト時検知信号の波形（図６（Ｂ））である。The waveform of the zero lift detection signal (FIG. 6 (A)) issued under a situation where the rotational speed is stable and the waveform of the lift detection signal (FIG. 6 (B) shown under a situation where the rotational speed becomes unstable. )). 本発明の実施の形態３において用いられる第１カム角センサの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the 1st cam angle sensor used in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態４のシステムにおいて、内燃機関の停止時に実現される第１カム角センサの様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the mode of the 1st cam angle sensor implement | achieved at the time of the stop of an internal combustion engine in the system of Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態４において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態５において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 5 of this invention. 内燃機関のファイヤリング開始後におけるクランク角の変化（図１１（Ａ））と、そのクランク角に対応するカム角の変化（図１１（Ｂ））を示す図である。It is a figure which shows the change (FIG. 11 (A)) of the crank angle after the firing start of an internal combustion engine, and the change of the cam angle (FIG. 11 (B)) corresponding to the crank angle. 本発明の実施の形態６において用いられる第１カム角センサの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the 1st cam angle sensor used in Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態６のシステムにおける第１カムシャフトに関わる動作を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the operation | movement regarding the 1st camshaft in the system of Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態７の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of Embodiment 7 of this invention. 図１４に示す検知信号発生部の周辺を表す拡大図である。It is an enlarged view showing the periphery of the detection signal generation part shown in FIG. 本発明の実施の形態７において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態７において実行されるルーチンの変形例のフローチャートである。It is a flowchart of the modification of the routine performed in Embodiment 7 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 吸気弁
１２ 第１カムシャフト
１４ 第２カムシャフト
２０ カム
２２，２６，２８，３０，３４ 回転伝達ギヤ
２４ 第１モータ
３２ 第２モータ
３６ 第１検知信号発生部
３８ 第２検知信号発生部
４０；６０；７０ 第１カム角センサ
４２ 第２カム角センサ
４４，４６，４８；７２；８２；８４ 突起部
５０ ECU(Electronic Control Unit)
８０ 検知信号発生部 10 intake valve 12 first cam shaft 14 second cam shaft 20 cams 22, 26, 28, 30, 34 rotation transmission gear 24 first motor 32 second motor 36 first detection signal generating unit 38 second detection signal generating unit 40 60; 70 First cam angle sensor 42 Second cam angle sensors 44, 46, 48; 72; 82; 84 Protrusion 50 ECU (Electronic Control Unit)
80 Detection signal generator

Claims (13)

内燃機関のカムシャフトを駆動するためのモータと、
前記モータの回転位置と前記カムシャフトの回転位置とが一定の関係を維持するように、前記モータの回転を前記カムシャフトに伝達する回転伝達機構と、
前記カムシャフトの回転位置を検知するカム角センサと、
前記モータの回転位置を検知するモータ角センサと、
前記カム角センサの検出結果と前記モータ角センサの検出結果に基づいて、前記カムシャフトの回転原点と前記モータの回転原点のうち少なくとも一方を、それらが既定の関係を満たすように補正する回転原点補正手段と、
補正後の回転原点に基づいて補正後回転位置を算出する補正後回転位置算出手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の弁駆動システム。 A motor for driving the camshaft of the internal combustion engine;
A rotation transmission mechanism that transmits the rotation of the motor to the camshaft so that the rotation position of the motor and the rotation position of the camshaft maintain a fixed relationship;
A cam angle sensor for detecting the rotational position of the camshaft;
A motor angle sensor for detecting the rotational position of the motor;
Based on the detection result of the cam angle sensor and the detection result of the motor angle sensor, the rotation origin that corrects at least one of the rotation origin of the camshaft and the rotation origin of the motor so that they satisfy a predetermined relationship Correction means;
A corrected rotation position calculating means for calculating a corrected rotation position based on the corrected rotation origin;
A valve drive system for an internal combustion engine, comprising: 前記回転原点補正手段は、前記カムシャフトの回転原点と前記モータの回転原点とが既定の関係を満たすように、前記モータの回転原点を補正し、
前記補正後回転位置算出手段は、補正後の回転原点と、前記モータ角センサの検出結果とに基づいて、前記カムシャフトの回転位置に対して既定の関係を満たす補正後モータ回転位置を算出することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の弁駆動システム。 The rotation origin correction means corrects the rotation origin of the motor so that the rotation origin of the camshaft and the rotation origin of the motor satisfy a predetermined relationship,
The post-correction rotational position calculation means calculates a post-correction motor rotational position that satisfies a predetermined relationship with respect to the rotational position of the camshaft, based on the corrected rotational origin and the detection result of the motor angle sensor. 2. A valve drive system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein: 前記回転伝達機構は、単一のモータの回転を、開弁期間の重複しない複数の弁体を駆動するための単一のカムシャフトに伝達する機構を含み、
前記カム角センサは、前記カムシャフトの回転位置が、前記複数の弁体が何れもゼロリフトとなる所定のゼロリフト位置と一致する際に検知信号を発生し、
前記回転原点補正手段は、前記ゼロリフト位置で発せられた前記検知信号に基づいて、前記回転原点を補正することを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の弁駆動システム。 The rotation transmission mechanism includes a mechanism for transmitting rotation of a single motor to a single camshaft for driving a plurality of valve bodies that do not overlap in valve opening periods;
The cam angle sensor generates a detection signal when the rotational position of the camshaft coincides with a predetermined zero lift position where each of the plurality of valve bodies is zero lift,
3. The valve drive system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the rotation origin correction means corrects the rotation origin based on the detection signal issued at the zero lift position. 前記カム角センサは、前記ゼロリフト位置でのみ前記検知信号を発生することを特徴とする請求項３記載の内燃機関の弁駆動システム。   4. The valve drive system for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the cam angle sensor generates the detection signal only at the zero lift position. 前記カム角センサは、前記カムシャフトが、当該カムシャフトによって駆動される弁体の何れかに最大リフトを与える最大リフト位置と一致する際に検知信号を発生し、
前記回転原点補正手段は、前記最大リフト位置における前記検知信号が発せられた際に前記モータ角センサによって検知された回転位置を、前記モータの回転原点とすることを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の弁駆動システム。 The cam angle sensor generates a detection signal when the camshaft coincides with a maximum lift position that gives a maximum lift to any of the valve bodies driven by the camshaft;
The rotation origin correction means uses the rotation position detected by the motor angle sensor when the detection signal at the maximum lift position is issued as the rotation origin of the motor. A valve drive system for an internal combustion engine as described. 前記カム角センサは、前記最大リフト位置でのみ前記検知信号を発生することを特徴とする請求項５記載の内燃機関の弁駆動システム。   6. The valve drive system for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the cam angle sensor generates the detection signal only at the maximum lift position. 前記カム角センサは、
前記カムシャフトに設けられ、当該カムシャフトと共に回転する突起部と、
前記突起部と対向する位置に配置され、当該突起部の接近と通過に伴って検知信号を発生する検知信号発生部とを備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の内燃機関の弁駆動システム。 The cam angle sensor is
A protrusion provided on the camshaft and rotating together with the camshaft;
The detection signal generation part which is arrange | positioned in the position facing the said projection part, and produces | generates a detection signal with the approach and passage of the said projection part is provided, The any one of Claim 1 thru | or 6 characterized by the above-mentioned. A valve drive system for an internal combustion engine. 前記カムシャフトの停止が要求された場合に、前記モータを、停止回転位置まで回転させて停止させるモータ停止位置制御手段を備え、
前記停止回転位置は、前記モータを再起動させた後、前記突起が前記検知信号発生部に最接近するまでの間に、前記検知信号発生部が前記突起の接近と通過を検知するに足る回転速度を前記カムシャフトに与えることが可能であり、かつ、前記突起部が前記検知信号発生部に最接近するまでのモータ回転角が１８０度未満となる所定の位置であることを特徴とする請求項７記載の内燃機関の弁駆動システム。 Motor stop position control means for stopping the motor by rotating the motor to a stop rotation position when stop of the camshaft is requested;
The stop rotation position is a rotation sufficient for the detection signal generation unit to detect the approach and passage of the projection until the projection comes closest to the detection signal generation unit after the motor is restarted. A speed can be given to the camshaft, and a motor rotation angle until the protrusion comes closest to the detection signal generator is a predetermined position that is less than 180 degrees. Item 8. A valve drive system for an internal combustion engine according to Item 7. 内燃機関の始動が要求された後、前記回転原点補正手段による前記回転原点の補正が完了するまでの間は、内燃機関の筒内燃焼を禁止する筒内燃焼禁止手段を備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項記載の内燃機関の弁駆動システム。   In-cylinder combustion prohibiting means for prohibiting in-cylinder combustion of the internal combustion engine is provided after the start of the internal combustion engine is requested and until the correction of the rotation origin by the rotation origin correction means is completed. The valve drive system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8. 複数のモータと、
前記複数のモータのそれぞれに対応して設けられる複数の回転伝達機構と、
前記複数の回転伝達機構のそれぞれによって別個独立に回転させ得る複数のカムシャフトとを備え、
前記カム角センサは、前記複数のカムシャフトに対して共通に設けられ、個々のカムシャフトの回転位置を検知する共通検知信号発生部を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の弁駆動システム。 Multiple motors,
A plurality of rotation transmission mechanisms provided corresponding to each of the plurality of motors;
A plurality of camshafts that can be rotated independently by each of the plurality of rotation transmission mechanisms,
3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the cam angle sensor is provided in common to the plurality of cam shafts, and includes a common detection signal generation unit that detects a rotational position of each cam shaft. Valve drive system. 前記カム角センサは、前記複数のカムシャフトのそれぞれに設けられ、当該カムシャフトと共に回転する複数の突起部を備え、
前記共通検知信号発生部は、前記複数の突起部と対向する位置に配置され、それぞれの突起部の接近と通過に伴って検知信号を発生することを特徴とする請求項１０記載の内燃機関の弁駆動システム。 The cam angle sensor is provided on each of the plurality of camshafts, and includes a plurality of protrusions that rotate together with the camshafts.
11. The internal combustion engine according to claim 10, wherein the common detection signal generation unit is disposed at a position facing the plurality of protrusions, and generates a detection signal when each of the protrusions approaches and passes. Valve drive system. 前記回転原点の補正が要求された際に、前記複数のモータのそれぞれを順次回転させるモータ制御手段を備え、
前記回転原点補正手段は、前記共通検知信号発生部が発する検知信号を、回転中のカムシャフトに関する検知信号と認識して、当該回転中のカムシャフトの回転原点と前記モータの回転原点との関係を順次補正することを特徴とする請求項１１記載の内燃機関の弁駆動システム。 Motor correction means for sequentially rotating each of the plurality of motors when correction of the rotation origin is requested,
The rotation origin correction means recognizes the detection signal generated by the common detection signal generator as a detection signal related to the rotating camshaft, and a relationship between the rotation origin of the rotating camshaft and the rotation origin of the motor. The valve drive system for an internal combustion engine according to claim 11, wherein the correction is sequentially performed. 前記回転原点の補正が要求された際に、前記複数のモータのそれぞれを異なる速度で回転させるモータ制御手段を備え、
前記回転原点補正手段は、前記共通検知信号発生部が発する検知信号を、当該検知信号の周波数に基づいて、回転中のカムシャフトの何れかに関連付ける検知信号識別手段を備え、何れかのカムシャフトとの関連が認められた検知信号に基づいて、当該カムシャフトの回転原点と前記モータの回転原点との関係を補正することを特徴とする請求項１１記載の内燃機関の弁駆動システム。 Motor correction means for rotating each of the plurality of motors at different speeds when correction of the rotation origin is requested;
The rotation origin correction means includes detection signal identification means for associating a detection signal generated by the common detection signal generator with any of the rotating camshafts based on the frequency of the detection signal, and any of the camshafts 12. The valve drive system for an internal combustion engine according to claim 11, wherein the relationship between the rotation origin of the camshaft and the rotation origin of the motor is corrected based on a detection signal that is recognized to be related to the motor.
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