内燃機関の吸気制御装置
【課題】 吸気渦流発生装置のモータへの通電の有無によらず、ＴＣＶの実バルブ開度を精度良く検出することを課題とする。
【解決手段】 吸気渦流発生装置のモータのコイルに電力を供給している時に、バルブ開度センサの出力信号のＡＤ取込タイミングを、Ｈブリッジ回路に与えるＰＷＭ信号のＰＷＭ周期におけるモータへの通電開始タイミングと同期させ、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中にのみバルブ開度センサの出力信号を取り込むようにしている。したがって、ホールＩＣを有するバルブ開度センサの出力変動が少ない、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中に取り込んだバルブ開度センサの出力信号のＡ／Ｄ変換値からＴＣＶの実バルブ開度を検出（算出）しているので、モータのコイルへの通電の有無によらず、ＴＣＶの実バルブ開度を精度良く検出することができる。
【解決手段】 吸気渦流発生装置のモータのコイルに電力を供給している時に、バルブ開度センサの出力信号のＡＤ取込タイミングを、Ｈブリッジ回路に与えるＰＷＭ信号のＰＷＭ周期におけるモータへの通電開始タイミングと同期させ、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中にのみバルブ開度センサの出力信号を取り込むようにしている。したがって、ホールＩＣを有するバルブ開度センサの出力変動が少ない、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中に取り込んだバルブ開度センサの出力信号のＡ／Ｄ変換値からＴＣＶの実バルブ開度を検出（算出）しているので、モータのコイルへの通電の有無によらず、ＴＣＶの実バルブ開度を精度良く検出することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室に連通する吸気通路を開閉する吸気通路開閉装置を備えた内燃機関の吸気制御装置に関するもので、特に内燃機関の燃焼室内において吸気渦流を発生させる吸気渦流発生装置を備えた内燃機関の吸気制御装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、内燃機関の吸気制御装置として、内燃機関（エンジン）の燃焼室に連通する吸気通路の通路断面積を絞ることで、エンジンの燃焼室内に混合気のスワール流やタンブル流等の旋回流（吸気渦流）を発生させて燃焼効率の向上を図るようにした吸気渦流発生装置が公知である（例えば、特許文献１及び２参照）。この吸気渦流発生装置は、エンジンの吸気通路を形成するダクトと、エンジンの吸気通路を開閉する吸気流制御弁（ＳＣＶまたはＴＧＶ）と、この吸気流制御弁の弁体（バルブ）を支持する回転軸とを備えている。
【０００３】
この吸気流制御弁には、バルブの回転軸を駆動するモータが連結されている。そして、モータは、制御ユニットによって吸入空気量、機関回転数、スロットルバルブ開度等のエンジンの運転状況および吸気流制御バルブ開度に基づいて通電制御されるように構成されている。
ここで、吸気渦流発生装置は、一般的に、エンジン始動時やアイドル運転時に、バルブ開度が、吸気流制御弁のバルブを全閉した全閉開度の状態となるようにモータを通電制御して、エンジンの燃焼室内において旋回流（タンブル流、スワール流）を発生させ、エンジンの通常運転時には、バルブ開度が、吸気流制御弁のバルブを全開した全開開度の状態となるようにモータを通電制御して、吸入空気を吸気通路内においてストレートに通過させ、旋回流の発生を停止するように吸気制御を行っている。
【０００４】
また、イグニッションスイッチのオン（ＩＧ・ＯＮ）時に、スロットルバルブを全閉位置（ストッパ）に突き当てて、そのときのスロットル開度センサの出力信号から全閉位置を基準位置として学習し、エンジン運転中に、全閉位置を基準にして、実スロットル開度をアクセル開度等に基づいて設定された目標スロットル開度に一致させるように直流（ＤＣ）モータの駆動デューティ比をＰＩＤ制御等によって制御するようにした内燃機関の電子スロットル制御装置が公知である（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
このような電子スロットル制御装置においては、個体差や誤組付によってスロットル開度センサの全閉学習値が実際の全閉位置よりも閉じ側にズレることがある。この場合、目標スロットル開度を全閉位置に設定すると、スロットルバルブが全閉位置に突き当たった後も、ＰＩＤ制御等によってスロットルバルブを閉じ側に駆動し続けることになる。
しかし、スロットルバルブが全閉位置に突き当たった後は、スロットルバルブを閉じ側に駆動し続けても、実スロットル開度と目標スロットル開度との偏差がそれ以上縮まらないため、モータの駆動デューティ比が最大デューティ比（１００％デューティ比）まで急増し、モータの巻線が焼損する可能性がある。
このモータの故障を防止するという目的で、モータの駆動デューティ比が、１００％の状態が所定時間以上継続したときに、異常と判断するようにしている。
【０００６】
［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１及び２に記載の吸気渦流発生装置においては、ＳＣＶまたはＴＧＶのバルブが、エンジンのピストンの昇降および吸気バルブの開閉に伴って大きな吸気負圧と小さな大気圧とが繰り返し作用する吸気通路内に設置されている。すなわち、吸気通路内に設置されたＳＣＶまたはＴＧＶのバルブには、エンジンのピストンの昇降および吸気バルブの開閉に伴う吸気脈動トルクが作用する。
【０００７】
例えばバルブ全閉時に、ＳＣＶまたはＴＧＶのバルブに吸気負圧が作用すると、ＳＣＶまたはＴＧＶのバルブの回転軸を中心とする開弁作動方向への負荷トルク（曲げモーメント）が加わり、ＳＣＶまたはＴＧＶのバルブが全閉開度の状態を維持できない。また、例えばバルブ全開時に、ＳＣＶまたはＴＧＶのバルブに吸気脈動が作用すると、ＳＣＶまたはＴＧＶのバルブの回転軸を中心とする閉弁作動方向への負荷トルク（曲げモーメント）が加わり、ＳＣＶまたはＴＧＶのバルブが全開開度の状態を維持できない。
この状態は、回転軸がバルブ中央部よりもバルブ面方向の一方側にズレた片持ち式のバルブの場合に、回転軸がバルブ中央部に設置される両持ち式のバルブと比べてより顕著に表れる。
【０００８】
そこで、エンジンの運転中にバルブの全閉開度の状態または全開開度の状態を維持するという目的で、バルブを全開位置および全閉位置に回転させた後もモータを低トルクで駆動して、バルブの回転軸を確実に全開位置および全閉位置に保持する保持制御を行う吸気渦流発生装置が提案されている（例えば、特許文献４参照）。この吸気渦流発生装置においては、バルブの全閉状態を保持する全閉保持制御、バルブの全開状態を保持する全開保持制御を行うために、バルブの回転角度（開度）を検出するようにしている。
【０００９】
ここで、バルブ開度センサを有する内燃機関の吸気制御装置として、図１４に示したように、内部にエンジンの吸気通路１０１が形成されたケーシング（吸気管）１０２と、エンジンの吸気通路１０１の通路断面積を絞ることでエンジンの燃焼室内にタンブル流を発生させる吸気流制御弁（ＴＣＶ）と、このＴＣＶのバルブ１０３を支持する回転軸１０４と、このシャフト１０４を介してバルブ１０３を駆動するアクチュエータとを備えた吸気渦流発生装置が知られている（例えば、特許文献５参照）。
【００１０】
この特許文献５に記載のアクチュエータは、モータ１０５、ウォームギヤ１１１、ヘリカルギヤ１１２、弾性部材１１３、出力用スパーギヤ１１４および入力用スパーギヤ１１５等によって構成されている。また、アクチュエータには、ＴＣＶのバルブ開度を検出する非接触式のバルブ開度センサ（磁気センサ）が搭載されている。
このバルブ開度センサは、入力用スパーギヤ１１５に保持固定されたマグネット１１６、このマグネット１１６に対向配置されて、マグネット１１６の磁力により磁化される一対のヨーク、およびこれらのヨークの対向部間に形成される磁気検出ギャップに配置されたホールＩＣ１１７等を有している。なお、１１９は、全開ストッパである。
【００１１】
ところが、特許文献４及び５に記載の吸気渦流発生装置においては、バルブ１０３を全開位置および全閉位置に回転させた後もモータ１０５を通電することにより、バルブ開度センサ（ホールＩＣ１１７）の周辺磁場が変化し、バルブ開度センサの出力が変動する。このため、バルブ開度センサの検出精度が悪化する。
これにより、特許文献３に記載の基準位置学習（全閉位置学習）を特許文献４及び５に記載の吸気渦流発生装置に採用した場合には、目標バルブ開度を全閉位置に設定すると、ＴＣＶのバルブが全閉位置に突き当たった後も、モータの駆動力によってバルブを閉じ側に駆動し続けることになる。
そして、モータへの駆動デューティ比が１００％デューティ比まで急増し、この状態が所定時間以上継続することになるので、バルブ開度センサが異常（故障）であると誤検出（誤診断）してしまうという可能性がある。
【特許文献１】特開２０００ー０７３８４３号公報
【特許文献２】特開２００１ー３２９８４８号公報
【特許文献３】特許第３５６２９３８号公報
【特許文献４】特開２００２ー２６６６４７号公報
【特許文献５】特開２００７ー０６８３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、モータへの通電の有無によらず、バルブの開度を精度良く検出することのできる内燃機関の吸気制御装置を提供することにある。また、制御上の基準位置の誤学習を防止することのできる内燃機関の吸気制御装置を提供することにある。また、正常なセンサを異常（故障）と誤診断してしまうことを未然に防止することのできる内燃機関の吸気制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、モータに電力を供給している時に、センサの出力の取込タイミングをモータへの通電開始タイミングの整数倍近傍に設定し、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中にのみセンサの出力を取り込むようにしている。
したがって、非接触式の磁気検出素子を有するセンサの出力変動が少ない、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中に取り込んだセンサの出力からバルブの開度を検出しているので、モータへの通電の有無によらず、バルブの開度を精度良く検出することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、センサの出力の取込タイミングをモータへの通電開始タイミングの整数倍近傍に設定するとは、センサの出力の取込タイミングをモータへの通電開始タイミングと同期させることである。すなわち、制御ユニットは、センサの出力の取込タイミングをモータへの通電開始タイミングと同期させると共に、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中にのみセンサの出力を取り込むことを特徴としている。
請求項３に記載の発明によれば、センサの出力の取込タイミングをモータへの通電開始タイミングの整数倍近傍に設定するとは、モータへの通電開始タイミングの直前でセンサの出力を取り込むことである。すなわち、制御ユニットは、モータへの通電開始タイミングの直前で、しかもパルス信号の発生周期における通電オフ期間中にのみセンサの出力を取り込むことを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、制御ユニットは、センサの出力を所定の周期で取り込むサンプリング手段、このサンプリング手段で取り込んだセンサの出力からバルブの実開度を算出するバルブ開度演算手段、所定のデューティ比のパルス信号を所定の周期で発生するパルス信号発生手段、およびバルブの実開度と目標開度との偏差に基づいて、パルス信号のデューティ比を設定するデューティ比設定手段等によって構成されている。
ここで、目標開度は、例えばアクセル開度、吸気温度、機関温度、クランク角度、エンジン回転速度等の内燃機関の運転状態（運転状況）に対応して設定される。
請求項５に記載の発明によれば、サンプリング手段は、センサの出力をアナログ信号からデジタル信号に変換するためにサンプリングする周期（サンプリング周期）が、パルス信号の発生周期の整数倍近傍に設定されている、あるいはパルス信号の発生周期と同期している。また、サンプリング手段は、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中にのみセンサの出力を取り込むようにサンプリング周期が設定されている。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、制御ユニットは、バルブが基準位置にあるときのセンサの出力から制御上の基準位置を求め、この制御上の基準位置を基準位置学習値として記憶する基準位置学習を行う学習制御手段、および基準位置学習値に基づいてバルブの開度を制御するバルブ開度制御手段等によって構成されている。
これによって、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中にのみ取り込んだセンサの出力に基づいて基準位置学習を実行することができるので、制御上の基準位置の誤学習を防止することができる。
請求項７に記載の発明によれば、制御ユニットは、センサが異常であるか否かを判定するセンサ故障診断を行うセンサ異常判定手段等によって構成されている。
これによって、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中にのみ取り込んだセンサの出力に基づいてセンサ故障診断を実行することができるので、正常なセンサを異常（故障）と誤診断してしまうことを未然に防止することができる。
【００１７】
請求項８に記載の発明によれば、モータに電力を供給している時に、パルス信号の発生周期における通電オン期間中に取り込んだセンサの出力を無視するようにしている。
これにより、バルブを基準位置まで駆動した後も継続してモータを通電することにより、非接触式の磁気検出素子を有するセンサの周辺磁場が変化し、センサの出力が変動した場合でも、パルス信号の発生周期における通電オン期間中に取り込んだセンサの出力を無視する（例えば基準位置学習およびセンサ故障診断に使用しない）。
したがって、センサの出力変動が少ない、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中に取り込んだセンサの出力からバルブの開度を検出しているので、モータへの通電の有無によらず、バルブの開度を精度良く検出することができる。
【００１８】
請求項９に記載の発明によれば、バルブをその作動可能範囲の限界位置（例えば基準位置または全閉位置または全開位置）に突き当てるように、モータに電力を供給してモータに駆動力を発生させる。これにより、バルブがその作動可能範囲の限界位置（例えば基準位置または全閉位置または全開位置）にあるときのセンサの出力から制御上の限界位置を求め、この制御上の限界位置を限界位置学習値として記憶する限界位置学習を実行することができる。
請求項１０に記載の発明によれば、制御ユニットは、センサの出力を所定の周期で取り込むサンプリング手段、このサンプリング手段で取り込んだセンサの出力からバルブの実開度を算出するバルブ開度演算手段、所定のデューティ比のパルス信号を所定の周期で発生するパルス信号発生手段、およびバルブの実開度と目標開度との偏差に基づいて、パルス信号のデューティ比を設定するデューティ比設定手段等によって構成されている。
ここで、目標開度は、例えばアクセル開度、吸気温度、機関温度、クランク角度、エンジン回転速度等の内燃機関の運転状態（運転状況）に対応して設定される。
【００１９】
請求項１１に記載の発明によれば、制御ユニットは、バルブが基準位置にあるときのセンサの出力から制御上の基準位置を求め、この制御上の基準位置を基準位置学習値として記憶する基準位置学習を行う学習制御手段、および基準位置学習値に基づいてバルブの開度を制御するバルブ開度制御手段等によって構成されている。
ここで、パルス信号の発生周期における通電オン期間中に取り込んだセンサの出力を無視するとは、パルス信号の発生周期における通電オン期間中に取り込んだセンサの出力に基づく基準位置学習の実行を禁止することである。
そして、パルス信号の発生周期における通電オン期間中に取り込んだセンサの出力に基づく基準位置学習の実行を禁止することで、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中にのみ取り込んだセンサの出力に基づいて基準位置学習を実行することができる。これにより、制御上の基準位置の誤学習を防止することができる。
【００２０】
請求項１２に記載の発明によれば、制御ユニットは、センサが異常であるか否かを判定するセンサ故障診断を行うセンサ異常判定手段等によって構成されている。
ここで、パルス信号の発生周期における通電オン期間中に取り込んだセンサの出力を無視するとは、パルス信号の発生周期における通電オン期間中に取り込んだセンサの出力に基づくセンサ故障診断の実行を禁止することである。
そして、パルス信号の発生周期における通電オン期間中に取り込んだセンサの出力に基づくセンサ故障診断の実行を禁止することで、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中にのみ取り込んだセンサの出力に基づいてセンサ故障診断を実行することができる。これにより、正常なセンサを異常（故障）と誤診断してしまうことを未然に防止することができる。
【００２１】
請求項１３に記載の発明によれば、制御ユニットは、モータに対してＨブリッジ型に接続された４つのスイッチング素子を有するＨブリッジ回路、所定のデューティ比のパルス幅変調信号を所定の周期で発生するパルス幅変調信号発生手段、センサの出力を所定の周期で取り込むサンプリング手段、このサンプリング手段で取り込んだセンサの出力からバルブの実開度を算出するバルブ開度演算手段、およびバルブの開度が目標開度になるように、パルス幅変調信号のデューティ比を設定するデューティ比設定手段等によって構成されている。
【００２２】
請求項１４に記載の発明によれば、バルブとして、内燃機関の燃焼室内に吸気渦流を発生させる吸気渦流発生装置の弁体である吸気流制御バルブを採用している。なお、バルブとして、内燃機関の吸気通路を開閉する吸気通路開閉装置の弁体である吸気制御バルブ、あるいは内燃機関の燃焼室に供給するための吸入空気の流量を制御する電子スロットル制御装置のスロットルバルブを用いても良い。
請求項１５に記載の発明によれば、バルブとして、回転軸がバルブの板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の一方側に偏った片持ち式のバルブを採用している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明を実施するための最良の形態は、モータへの通電の有無によらず、バルブの開度を精度良く検出するという目的を、センサの出力変動が少ない、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中に取り込んだセンサの出力を使用してバルブの開度を検出（算出）することで実現した。
【実施例１】
【００２４】
［実施例１の構成］
図１ないし図１２は本発明の実施例１を示したもので、図１は内燃機関の吸気制御装置を示し図で、図２（ａ）は吸気流制御バルブの全閉位置を示した図で、図２（ｂ）は吸気流制御バルブの全開位置を示した図で、図３はバルブユニット（カートリッジ）を示した図で、図４は吸気渦流発生装置を示した図で、図５はエンジン制御システムを示した図で、図６はＨブリッジ回路およびマイクロコンピュータを示した図である。
【００２５】
本実施例の内燃機関の制御装置（エンジン制御システム）は、複数の気筒を有する内燃機関（例えば４気筒ガソリンエンジン：以下エンジンと言う）の各気筒毎の燃焼室に吸入空気（吸気）を供給するための吸気通路を開閉する内燃機関の吸気制御装置（吸気通路開閉装置）として使用されるものである。
そして、内燃機関の吸気制御装置（吸気通路開閉装置）は、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に供給される吸入空気の流量（吸入空気量）を制御する電子スロットル制御装置と、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において混合気の燃焼を促進させるための吸気渦流を生成する吸気渦流発生装置とを備えている。
【００２６】
ここで、エンジンは、エアクリーナのフィルタエレメント１３で濾過された清浄な吸入空気とインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）１４より噴射された燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得られる熱エネルギーにより出力を発生するもので、吸気行程、圧縮行程、膨張（燃焼）行程、排気行程の４つの行程（ストローク）を周期（サイクル）として繰り返す４サイクルエンジンが採用されている。エンジンは、インテークマニホールド１の下流端に気密的に結合されるシリンダヘッド、およびこのシリンダヘッドとの間に燃焼室を形成するシリンダブロック等によって構成されている。
インテークマニホールド１の下流部（またはシリンダヘッド）には、エンジンの各気筒毎の吸気ポート内に最適なタイミングで燃料を噴射するインジェクタ１４が取り付けられている。
また、シリンダヘッドには、先端部が各気筒毎の燃焼室内に露出するようにスパークプラグ１５が取り付けられている。
【００２７】
そして、シリンダヘッドの一方側に形成される複数のインテークポート（吸気ポート）１６は、ポペット型のインテークバルブ（吸気バルブ）１７によって開閉され、また、シリンダヘッドの他方側に形成される複数のエキゾーストポート（排気ポート）１８は、ポペット型のエキゾーストバルブ（排気バルブ）１９によって開閉される。
そして、シリンダヘッドの内部に形成されるシリンダボア内には、連接棒を介して、クランクシャフトに連結されたピストン２０が摺動自在に支持されている。また、シリンダブロックには、エンジンのウォータジャケット２１に循環供給されるエンジン冷却水の温度（冷却水温）を検出する冷却水温センサ２２が搭載されている。
【００２８】
エンジンの吸気管は、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸入空気を供給するための吸気通路が形成されたケーシング（インテークダクト、吸気導入ダクト）である。
また、本実施例の吸気管には、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれる吸入空気量を検出するエアフローメータ２３が搭載されている。なお、インテークマニホールド１よりも吸気流方向の上流側の吸気管の内部には、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する１つの共通吸気通路（内燃機関の吸気通路）２４が形成されている。
エンジンの排気管は、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出する排気ガスを排気浄化装置２５を経由して外部に排出するための排気通路を形成するケーシング（エキゾーストダクト、排気導出ダクト）である。本実施例では、排気浄化装置２５として、例えば排気ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等を浄化する三元触媒等の触媒が採用されている。
また、本実施例の排気管には、排気ガスセンサ２６が搭載されている。
【００２９】
ここで、本実施例の電子スロットル制御装置は、スロットルバルブ２のバルブ開度に相当するスロットル開度に応じて、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸い込まれる吸入空気の流量（吸入空気量）を可変制御するシステムである。
電子スロットル制御装置は、エンジンの吸気管の途中に設置されたスロットルボディ、吸気管の内部（共通吸気通路２４）を流れる吸入空気量を可変するバタフライ型のスロットルバルブ２、およびこのスロットルバルブ２を閉弁作動方向（または開弁作動方向）に付勢するリターンスプリング（またはデフォルトスプリング）等によって構成されている。
【００３０】
また、スロットルボディには、スロットルバルブ２を支持固定するシャフト（回転軸）を開弁作動方向（または閉弁作動方向）に駆動するアクチュエータが搭載されている。このアクチュエータは、電力の供給を受けると駆動力を発生するモータ（第１モータ）１１、およびこのモータ１１の駆動力をスロットルバルブ２のシャフトに伝達する動力伝達機構（例えば歯車減速機構）等を有している。
ここで、スロットルバルブ２を駆動するモータ１１は、エンジン制御ユニット（エンジン制御装置：以下ＥＣＵと言う）６によって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。
【００３１】
ここで、本実施例の吸気渦流発生装置は、自動車等の車両のエンジンルームに設置されて、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する複数の第１、第２吸気通路３１、３２の通路断面積を絞ることで、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において縦方向の旋回流（吸気渦流、タンブル流）を発生させるシステムである。
この吸気渦流発生装置は、電子スロットル制御装置と共に、エンジンの吸気系統に組み込まれている。そして、吸気渦流発生装置は、バルブユニットを、インテークマニホールド１の内部（ハウジング格納室）にピンロッド（回転軸、シャフト）４の軸線方向（回転軸方向）に一定の間隔で並列的に複数配置した多連一体型の吸気通路開閉装置（バルブ開閉装置）である。
【００３２】
また、吸気渦流発生装置は、エンジンの吸気管のスロットルボディおよびサージタンクよりも吸気流方向の下流側に結合されたインテークマニホールド１と、このインテークマニホールド１の内部（複数の第１、第２吸気通路３１、３２）を流れる吸入空気を制御する吸気制御弁としての複数の吸気流制御弁（タンブル制御弁、バルブユニット：以下ＴＣＶと呼ぶ）と、これらのＴＣＶの弁体である吸気流制御バルブ３の内部に圧入嵌合されたピンロッド４と、このピンロッド４を介して、複数のＴＣＶのバルブ開度（回転角度）を一括変更することが可能なアクチュエータと、ＴＣＶのバルブ開度を、電子スロットル制御装置、点火装置、燃料噴射装置等の各システムと関連して制御するＥＣＵ６とによって構成されている。
【００３３】
本実施例のインテークマニホールド１は、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する複数の第１吸気通路（分岐吸気通路）３１を形成するケーシング（吸気導入ダクト）である。 このインテークマニホールド１の内部には、断面方形状の第１吸気通路３１および断面方形状のハウジング格納室３３が気筒数に対応した個数形成されている。各第１吸気通路３１は、シリンダヘッドの各吸気ポート１６に互いに独立して接続されている。各ハウジング格納室３３の内部には、それぞれ対応したＴＣＶ（バルブユニット）、特にハウジング３５が嵌合保持されている。
【００３４】
また、複数のＴＣＶは、インテークマニホールド１のハウジング格納室３３内に格納さたハウジング３５、およびこのハウジング３５の内部（第２吸気通路３２）に開閉自在に設置された吸気流制御バルブ３等によって構成されている。なお、本実施例では、ハウジング３５と吸気流制御バルブ３とによって、インテークマニホールド１のハウジング格納室３３内に嵌合保持されるバルブユニット（カートリッジ）を構成する。また、インテークマニホールド１、複数の吸気流制御バルブ３および複数のハウジング３５は、樹脂材料によって一体的に形成されている。
【００３５】
ここで、複数のバルブユニットは、複数のハウジング３５毎に、インテークマニホールド１の各第１吸気通路３１に対応して接続され、且つシリンダヘッドの各吸気ポート１６に対応して接続される複数の第２吸気通路３２を有している。すなわち、各ハウジング３５の内部には、断面方形状の第２吸気通路３２がそれぞれ形成されている。これらの第２吸気通路３２は、インテークマニホールド１の各第１吸気通路３１よりも吸気流方向の下流側に配設されて、シリンダヘッドの各吸気ポート１６を介して、エンジンの各気筒毎の燃焼室に互いに独立して接続されている。
各ハウジング３５は、各吸気流制御バルブ３を開閉自在に収容している。
【００３６】
複数の吸気流制御バルブ３は、各ハウジング３５の軸線方向（吸気流方向）に対して直交する方向に回転中心軸線を有し、１本のピンロッド４に串刺し状態となるように結合された回転型のバルブである。これらの吸気流制御バルブ３は、各第２吸気通路３２の開口面積が最大となる全開位置から、各第２吸気通路３２の開口面積が最小となる全閉位置に至るまでのバルブ作動範囲にて回転角度（バルブ開度）が変更されることで、各ハウジング３５に対して相対回転して各第２吸気通路３２を開閉する。つまり各第２吸気通路３２の通路断面積を絞る。
【００３７】
ここで、複数の吸気流制御バルブ３は、エンジンが冷えている時、あるいは吸入空気量が少なくて良い時に、図２（ａ）に示したように、アクチュエータ、特にモータの駆動力を利用して全閉される。すなわち、複数のＴＣＶのバルブ開度が、全閉開度の状態（全閉位置）となるように制御される。
なお、吸気流制御バルブ３の全閉位置とは、吸気流制御バルブ３（または第２吸気通路３２）を全閉した全閉開度の状態のことである。そして、全閉位置は、吸気流制御バルブ３の作動可能範囲の他方側の限界位置、つまりジョイントシャフト４３の外周に嵌合固定されたストッパレバー４５の全閉ストッパ部が全閉ストッパ（図示せず）に突き当たって、これ以上の吸気流制御バルブ３の全閉作動が規制される全閉側規制位置である。
【００３８】
また、複数の吸気流制御バルブ３は、エンジンの中・高速回転領域または中・高負荷領域の時に、図２（ｂ）に示したように、モータの駆動力を利用して全開される。すなわち、複数のＴＣＶのバルブ開度が、全開開度の状態（全開位置）となるように制御される。 なお、吸気流制御バルブ３の全開位置とは、吸気流制御バルブ３（または第２吸気通路３２）を全開した全開開度の状態のことである。そして、全開位置は、吸気流制御バルブ３の作動可能範囲の一方側の限界位置、つまりストッパレバー４５の全開ストッパ部が全開ストッパに突き当たって、これ以上の吸気流制御バルブ３の全開作動が規制される全開側規制位置である。
また、複数の吸気流制御バルブ３は、エンジン停止時にモータへの電力の供給が停止されると、例えばスプリング等の付勢力によって全開位置（または全開位置より僅かに閉じた中間開度の状態（中間位置））に戻される。
【００３９】
ここで、複数のバルブユニットは、複数の吸気流制御バルブ３毎に、ピンロッド４の回転軸方向に貫通する多角穴（四角穴）を有している。また、複数の吸気流制御バルブ３は、ピンロッド４の周囲を取り囲むように配設された円筒状の回転軸（バルブ軸）４１を有し、このバルブ軸４１から回転軸方向に対して垂直な半径方向の一方側（片側）に向けて延ばされた板状弁体（バルブ体）である。
また、複数の吸気流制御バルブ３は、その回転中心を成すバルブ軸４１が、吸気流制御バルブ３のバルブ中心部よりも、吸気流制御バルブ３の板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の片側（図示下方側）に偏った位置に設置されている。したがって、吸気流制御バルブ３は、片持ち式のバルブを構成している。
また、本実施例では、吸気流制御バルブ３のバルブ上端面の一部（中央部）、つまりバルブ軸側に対して反対側のバルブ上端面を切り欠くことで、エンジンの各気筒毎の燃焼室内においてタンブル流を発生させるための長方形状の開口部（切欠き部、スリット）４２を形成している。なお、この開口部４２は設けなくても良い。また、本実施例では、吸気流制御バルブ３のバルブ左右側面の一部を切り欠くことで、開口部（主開口部）４２よりも開口面積が小さい副開口部を形成しても良い。
【００４０】
ここで、本実施例のピンロッド４は、圧入嵌合によって複数の吸気流制御バルブ３毎に形成される各多角穴の内部に挿入されている。このピンロッド４は、複数の吸気流制御バルブ３の各バルブ軸４１を串刺し状態となるように結合することで、全ての吸気流制御バルブ３を連動可能に連結する１本の駆動軸である。また、ピンロッド４は、複数のＴＣＶのバルブ開度を変更する回転軸であって、複数の吸気流制御バルブ３毎に設けられる各多角穴の内周に圧入固定されている。
また、ピンロッド４は、その回転軸方向に垂直な断面が多角形状（例えば四角形状）に形成された多角断面シャフト（角形鋼製シャフト）であって、金属材料によって一体的に形成されている。
【００４１】
ここで、本実施例のピンロッド４の回転軸方向の他端側（アクチュエータ側）の外周には、円筒形状のジョイントシャフト４３が嵌合保持されている。このジョイントシャフト４３は、その回転軸方向に垂直な断面が円筒形状に形成された円筒断面シャフトであって、金属材料によって一体的に形成されている。
本実施例のジョイントシャフト４３は、ピンロッド４の外周に嵌合保持されて、アクチュエータの最終減速ギヤ４４およびこの最終減速ギヤ４４を保持固定するストッパレバー４５をピンロッド４に連結する部品である。
【００４２】
本実施例のアクチュエータは、電力の供給を受けて駆動力を発生するモータ（第２モータ）１２と、このモータ１２のモータシャフト（モータ軸、出力軸）の回転運動をピンロッド４に伝達するための動力伝達機構と、モータ１２および動力伝達機構を内蔵するアクチュエータ本体５とを備えた電動式アクチュエータによって構成されている。
動力伝達機構は、モータ１２の回転速度を所定の減速比となるように減速すると共に、モータ１２の駆動力（モータトルク）を増大させる歯車減速機構によって構成されている。
この歯車減速機構は、モータ１２のモータシャフトに固定されたモータギヤ、このモータギヤに噛み合う中間減速ギヤ、およびこの中間減速ギヤに噛み合う最終減速ギヤ４４を有している。これらの各ギヤは、アクチュエータ本体５、特にアクチュエータケースの内部に回転自在に収容されている。ここで、ピンロッド４または最終減速ギヤ４４に、全ての吸気流制御バルブ３を開弁作動方向または閉弁作動方向に付勢するスプリングを組み付けても良い。
【００４３】
最終減速ギヤ４４は、樹脂材料によって円弧状に一体的に形成されている。この最終減速ギヤ４４の内部には、インテークマニホールド１に支持固定された全開ストッパ（全開ストッパスクリュー）または全閉ストッパ（全閉ストッパスクリュー）に選択的に係止されるストッパレバー４５がインサート成形されている。そのストッパレバー４５は、Ｌ字状に折り曲げられた折り曲げ部４６を有している。
ストッパレバー４５の折り曲げ部４６の回転方向の一方側（開弁作動方向）には、全開ストッパに係止される全開ストッパ部が設けられている。これにより、ストッパレバー４５の全開ストッパ部が全開ストッパに突き当たると、ＴＣＶのバルブ開度が全開開度の状態（全開位置）となるように規制される。
また、ストッパレバー４５の折り曲げ部４６の回転方向の他方側（閉弁作動方向）には、全閉ストッパに係止される全閉ストッパ部が設けられている。これにより、ストッパレバー４５の全閉ストッパ部が全閉ストッパに突き当たると、ＴＣＶのバルブ開度が全閉開度の状態（全閉位置）となるように規制される。
【００４４】
モータ１２は、ＥＣＵ６によって電子制御されるＨブリッジ回路４７を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。このモータ１２は、そのモータシャフトに一体化されたロータ（アーマチャ）、およびこのロータの外周側に対向配置されたステータ（フィールド）等によって構成されたブラシ付きの直流（ＤＣ）モータである。
そして、モータ１２のロータは、コイルが巻装されたコアを有している。また、モータ１２のステータは、内周に複数の永久磁石（マグネット）を保持したモータヨーク（磁性体）またはモータフレームを有している。
なお、ブラシ付きのＤＣモータの代わりに、ブラシレスＤＣモータや、誘導電動機または同期電動機等の交流（ＡＣ）モータを用いても良い。
【００４５】
ここで、例えばロータのコイルが電力の供給を受けると、ピンロッド４を介して吸気流制御バルブ３を駆動する駆動力を発生するモータ１２は、Ｈブリッジ回路４７を介して、ＥＣＵ６によって通電制御（駆動）されるように構成されている。このＥＣＵ６には、Ｈブリッジ回路４７、Ａ／Ｄ変換回路４８、入出力回路（Ｉ／Ｏポート）４９およびマイクロコンピュータ５０が設けられている。
なお、Ｈブリッジ回路４７は、４つのＭＯＳ−ＦＥＴ（以下第１〜第４半導体スイッチング素子と言う）５１〜５４をブリッジ接続して構成されている。そして、第１、第３半導体スイッチング素子５１、５３のドレインは、バッテリの＋側に接続されている。また、第２、第４半導体スイッチング素子５２、５４のソースは、接地（バッテリの−側に接続）されている。また、第１半導体スイッチング素子５１のソースと第２半導体スイッチング素子５２のドレインとを結ぶ第１導電線（結線）の中点と、第３半導体スイッチング素子５３のソースと第４半導体スイッチング素子５４のドレインとを結ぶ第２導電線（結線）の中点とを接続する電流路の途中にモータ１２のコイルが接続されている。
【００４６】
また、ＥＣＵ６は、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、マイクロコンピュータ５０のメモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づいて、電子スロットル制御装置のモータ１１および吸気渦流発生装置のモータ１２を電子制御する。また、ＥＣＵ６は、イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）されると、マイクロコンピュータ５０のメモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づく各エンジン制御が強制的に終了されるように構成されている。なお、エンジン停止時に、吸気渦流発生装置のモータ１２の駆動力またはスプリング等の付勢力を利用して、複数の吸気流制御バルブ３が全開位置（または全閉位置）より僅かに閉弁作動方向（または開弁作動方向）に閉じた（または開いた）中間開度の状態（中間位置）に保持された状態で停止するようにしても良い。
【００４７】
また、ＥＣＵ６は、ＴＣＶのバルブ開度（またはバルブ位置）を検出するバルブ開度センサ７、エンジンを冷却する冷却水の温度（冷却水温、内燃機関の機関温度）を検出する冷却水温センサ２２、エンジンの各気筒の燃焼室に吸い込まれる吸入空気の流量を検出するエアフローメータ２３、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスの状態（空燃比等）を検出する排気ガスセンサ（空燃比センサ、酸素センサ）２６等の各種センサからのセンサ信号が、Ａ／Ｄ変換回路４８によってＡ／Ｄ変換された後に、Ｉ／Ｏポート４９を経てマイクロコンピュータ５０に入力されるように構成されている。
【００４８】
また、ＥＣＵ６は、エンジンのクランクシャフトの回転角度を検出するクランク角度センサ６１、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ６２、スロットルバルブ２のバルブ開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ６３、エンジンの各気筒の燃焼室に吸い込まれる吸入空気の温度（吸気温）を検出する吸気温センサ６４、モータ１１、１２の電源電圧であるバッテリの電圧値（バッテリ電圧）を検出するバッテリ電圧センサ、および自動車等の車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ等の各種センサからのセンサ信号が、Ａ／Ｄ変換回路４８によってＡ／Ｄ変換された後に、Ｉ／Ｏポート４９を経てマイクロコンピュータ５０に入力されるように構成されている。
【００４９】
これらの冷却水温センサ２２、エアフローメータ２３、クランク角度センサ６１、アクセル開度センサ６２、スロットル開度センサ６３、吸気温センサ６４、バッテリ電圧センサおよび車速センサ等によって、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段、モータ１２の周囲環境変動（例えば温度の変化、電源電圧（バッテリ）の変動等）を検出する環境変動検出手段、自動車等の車両の走行状態を検出する走行状態検出手段が構成される。
そして、これらの冷却水温センサ２２、エアフローメータ２３、クランク角度センサ６１、アクセル開度センサ６２、スロットル開度センサ６３、吸気温センサ６４、バッテリ電圧センサおよび車速センサ等の各種センサからのセンサ信号は、マイクロコンピュータ５０のメモリに格納された制御プログラムまたは制御ロジックの制御周期毎に繰り返し読み込まれる。
なお、クランク角度センサ６１は、エンジンのクランクシャフトの回転角度を電気信号に変換するピックアップコイルよりなり、例えば３０°ＣＡ（クランク角度）毎にＮＥパルス信号が出力される。
【００５０】
バルブ開度センサ７は、ピンロッド４の回転軸方向の他端部に固定された磁石（以下マグネットと呼ぶ）７１と、このマグネット７１より放出される磁束を検出する非接触式の磁気検出素子を有するホールＩＣ７２と、マグネット７１より出た磁束をホールＩＣ７２に集中させるための分割型ヨーク（図示せず）とを備え、ピンロッド４、特にマグネット７１の回転角度に対するホールＩＣ７２の出力変化特性を利用してＴＣＶのバルブ開度を検出する非接触式の回転角度検出装置である。すなわち、バルブ開度センサ７は、一対の分割型ヨーク（磁性体）の対向部間に形成される磁束検出ギャップ、つまりホールＩＣ７２を通過する磁束密度の変化に基づいてＴＣＶのバルブ開度を検出する。
【００５１】
マグネット７１は、長期間磁力を安定して発生し続ける永久磁石であって、ホールＩＣ７２および分割型ヨークに向かって磁束を放出する。このマグネット７１は、アクチュエータケースおよびホールＩＣ７２に対して相対回転するマグネットロータ７３に接着剤等の固定手段を用いて保持固定されている。また、マグネット７１を保持したマグネットロータ７３は、樹脂材料によって一体的に形成されており、センサ固定レバー７４をインサート成形している。
【００５２】
そして、マグネット７１およびこのマグネット７１を保持するマグネットロータ７３は、検出対象物としての複数の吸気流制御バルブ３およびピンロッド４の回転に伴って回転するように、ピンロッド４の回転軸方向の他端部に嵌合保持されたセンサ固定レバー７４に保持固定されている。なお、マグネット７１の代わりに、電力の供給を受けると磁力を発生する電磁石を用いても良い。また、マグネット７１を保持したマグネットロータ７３をストッパレバー４５に取り付けても良い。
【００５３】
ホールＩＣ７２は、一対の分割型ヨーク（磁性体）の対向部間に形成される磁束検出ギャップに配置されて、マグネット７１と共に磁気回路を形成する。このホールＩＣ７２は、アクチュエータ本体５、特にアクチュエータケースのセンサ搭載部に保持固定されている。また、ホールＩＣ７２は、磁束検出ギャップを通過する磁束密度（ホールＩＣ７２を鎖交する磁束密度）に応じた出力が変化する非接触式の磁気検出素子を構成するホール素子と、このホール素子の出力を増幅する増幅回路とを一体化したＩＣ（集積回路）であって、磁束検出ギャップを通過する磁束密度に対応した電圧信号を出力する。これにより、ホールＩＣ７２からは、ＥＣＵ６に向けてセンサ出力電圧が出力される。
そして、ホールＩＣ７２からの出力信号（バルブ開度信号、アナログ信号）は、後述する所定のサンプリング周期毎に繰り返しＡ／Ｄ変換回路４８を介して取り込まれる。
【００５４】
また、ＥＣＵ６は、バルブ開度センサ７より出力されたバルブ開度信号に基づいて、吸気流制御バルブ３の現在位置を計測するバルブ位置検出手段として機能する。なお、バルブ開度センサ７の代わりに、モータ１２のロータ位置を検出するロータ位置検出手段を設けても良い。
また、ＥＣＵ６は、吸気渦流発生装置のモータ１２を流れるモータ駆動電流の電流値を検出する電流検出手段としての機能を有している。また、ＥＣＵ６の電流検出手段の代わりに、モータ１２を流れるモータ駆動電流の電流値を検出する電流センサを設けても良い。
【００５５】
Ａ／Ｄ変換回路４８は、バルブ開度センサ７より出力されたバルブ開度信号（バルブ開度センサ７の出力信号）を所定のサンプリング周期で取り込むサンプリング手段である。このＡ／Ｄ変換回路４８は、バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングを、後述するＰＷＭ信号の発生周期（ＰＷＭ周期）におけるモータ１２への通電開始タイミングの整数倍（１倍、２倍、３倍以上の整数倍等）に設定し、且つＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中にのみバルブ開度センサ７より出力されたバルブ開度信号を取り込むようにしている。
【００５６】
ここで、本実施例では、バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングを、モータ１２への通電開始タイミングの整数倍に設定するために、バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングを、ＰＷＭ周期におけるモータ１２への通電開始タイミングと同期させている。
また、Ａ／Ｄ変換回路４８は、バルブ開度センサ７の出力信号であるアナログ信号からデジタル信号に変換（Ａ／Ｄ変換）するためにサンプリングする周期（サンプリング周期）が、ＰＷＭ周期の整数倍（１倍、２倍、３倍以上の整数倍等）に設定されている。本実施例では、サンプリング周期が、ＰＷＭ周期と同期している。そして、通電ＯＦＦ期間中にのみバルブ開度センサ７より出力されたバルブ開度信号を取り込むようにしている。
【００５７】
マイクロコンピュータ５０は、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムまたは制御ロジックや各種データを保存する記憶装置（ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ）、電源回路、タイマー等の機能を含んで構成される周知の構造を備えている。
また、マイクロコンピュータ５０は、クランク角度センサ６１より出力されたＮＥパルス信号の間隔時間を計測することによってエンジン回転速度（エンジン回転数：ＮＥ）を検出するための回転速度検出手段として機能する。
【００５８】
また、マイクロコンピュータ５０は、Ｈブリッジ回路４７を駆動制御するモータ制御装置であって、所定のサンプリングタイミング毎にＡ／Ｄ変換回路４８より取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値からＴＣＶの実バルブ開度を算出するバルブ開度演算手段と、所定のデューティ比のＰＷＭ信号を所定の周期（ＰＷＭ周期）で発生するＰＷＭ信号発生手段（パルス信号発生手段）と、ＴＣＶの実バルブ開度と目標バルブ開度との偏差に基づいて、ＰＷＭ信号のデューティ比を設定するデューティ比設定手段と、複数の吸気流制御バルブ３が基準位置にあるときのバルブ開度センサ７より出力されたバルブ開度信号から制御上の基準位置を求め、この制御上の基準位置を基準位置学習値として記憶する基準位置学習を行う学習制御手段と、基準位置学習値に基づいてＴＣＶのバルブ開度を制御するバルブ開度制御手段と、バルブ開度センサ７等が異常であるか否かを判定するセンサ故障診断を行うセンサ異常判定手段とを備えている。
【００５９】
［実施例１の制御方法］
次に、本実施例の内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）の制御方法を図１ないし図１２に基づいて簡単に説明する。ここで、図７ないし図９はＥＣＵ（マイクロコンピュータ）によるＨブリッジ回路の駆動制御を示したフローチャートで、図１０はモータへの通電パターンおよびバルブ開度センサの出力信号のＡＤ取込タイミングを示したタイミングチャートである。
【００６０】
図７の制御ルーチンが起動するタイミングになると、先ず、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されているか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定結果がＮＯの場合には、図７の制御ルーチンを終了する。
このステップＳ１の判定結果がＹＥＳの場合には、基準位置学習が完了していることを表す学習完了フラグがＯＮしているか否かを判定する（ステップＳ２）。この判定結果がＮＯの場合には、図７の制御ルーチンを終了する。
また、ステップＳ２の判定結果がＹＥＳの場合には、バルブ開度センサ７のホールＩＣ７２より出力されるバルブ開度信号（以下バルブ開度センサ７の出力信号と言う）をＡ／Ｄ変換のためにサンプリングする周期（サンプリング周期：バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミング）になっているか否かを判定する（ステップＳ３）。この判定結果がＮＯの場合には、図７の制御ルーチンを終了する。
【００６１】
ここで、本実施例では、図１０（ａ）、（ｂ）に示したように、バルブ開度センサ７の出力信号のサンプリング周期とパルス信号（ＰＷＭ信号：パルス幅変調信号）の発生周期（ＰＷＭ周期）とが同期している。すなわち、ＰＷＭ周期におけるモータ１２への通電開始タイミングとバルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングとを同期させ、且つ通電ＯＦＦ期間中にのみバルブ開度センサ７の出力信号を取り込むようにしている。
なお、サンプリング周期は、１００％デューティ比時には使えないが、できるだけ高デューティ比でも使えるタイミングにバルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングを設定する。
例えばＰＷＭ周期が１０×α（ｍｓｅｃ）の場合に、ＰＷＭ周期におけるモータ１２への通電開始タイミングからカウンターを作動させて、９カウントした時（通電開始タイミングから所定時間９×α（ｍｓｅｃ）が経過した時）に、バルブ開度センサ７の出力信号をＡ／Ｄ変換回路４８に取り込むようにしても良い。あるいは、バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングを、次回のＰＷＭ周期におけるモータ１２への通電開始タイミングの直前に設定しても良い。
【００６２】
また、ステップＳ３の判定結果がＹＥＳの場合には、バルブ開度センサ７の出力信号をＡ／Ｄ変換回路４８に取り込む（ステップＳ４）。次に、Ａ／Ｄ変換回路４８でアナログ信号からデジタル信号に変換された、バルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいてＴＣＶの実バルブ開度を検出（算出）する（バルブ開度演算手段：ステップＳ５）。
次に、アクセルペダルが踏み込まれているか否かを判定する。すなわち、アクセル開度センサ６２より出力されるアクセル開度信号から算出したアクセル開度が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ６）。この判定結果がＹＥＳの場合には、図８の制御ルーチンに進んで、マイクロコンピュータ５０のメモリに格納されている基準位置学習値（全閉位置学習値）を制御上の全閉ポイントとして読み込む（ステップＳ１１）。
【００６３】
次に、ＴＣＶの実バルブ開度が制御上の全閉ポイントであるか否かを判定する（ステップＳ１２）。この判定結果がＮＯの場合には、各種センサより出力される出力信号に基づいてエンジンの運転状況（運転状態）を検出（算出）する（ステップＳ１３）。次に、エンジンの運転状況に基づいてＴＣＶの目標バルブ開度を算出する（ステップＳ１４）。ここで、エンジンが冷えており、吸入空気量が少なくても良い時、つまりエンジン始動時またはアイドル運転時には、制御上の全閉ポイントを目標バルブ開度として設定する。
次に、ＴＣＶの実バルブ開度と目標バルブ開度（制御上の全閉ポイント）との偏差に基づいて、Ｈブリッジ回路４７（特に第３半導体スイッチング素子５３のベース）に与える、パルス信号（ＰＷＭ信号：パルス幅変調信号）のデューティ比を設定する。つまり複数の吸気流制御バルブ３を閉弁作動方向に動作させる駆動デューティ比（ＤＵＴＹ比）を設定（算出）する（ステップＳ１５）。
【００６４】
次に、算出されたＤＵＴＹ比に対応したパルス信号（ＰＷＭ信号：パルス幅変調信号）を、Ｈブリッジ回路４７（特に第３半導体スイッチング素子５３のベース）に与える（パルス信号発生手段：ステップＳ１６）。その後、ステップＳ１２の判定処理を繰り返す。 このとき、マイクロコンピュータ５０のＰＷＭ信号発生手段では、ＴＣＶの実バルブ開度と目標バルブ開度（制御上の全閉ポイント）との偏差に基づいて制御された所定のデューティ比のＰＷＭ信号を所定の周期で発生する（パルス信号発生手段）。
【００６５】
なお、Ｈブリッジ回路４７（特に第３半導体スイッチング素子５３のベース）に与えるＰＷＭ信号のデューティ比とは、図１０（ａ）、（ｂ）に示したように、ＴＣＶの実バルブ開度が目標バルブ開度（制御上の全閉ポイント）になるように、ＰＷＭ信号の発生周期（以下ＰＷＭ周期と言う）における、モータ１２のコイルを通電する通電オン（ＯＮ）期間とモータ１２のコイルへの通電を停止する通電オフ（ＯＦＦ）期間との比率（ＯＮ／ＯＦＦ比）のことである。
【００６６】
また、マイクロコンピュータ５０からＨブリッジ回路４７（特に第３半導体スイッチング素子５３のベース）に出力されるＰＷＭ信号のデューティ比が増加する程、モータ１２のコイルを流れるモータ駆動電流も増加する。
なお、図１０（ａ）は、ＰＷＭ周期におけるＰＷＭ信号のデューティ比が低ＤＵＴＹ比時を示し、また、図１０（ｂ）は、ＰＷＭ周期におけるＰＷＭ信号のデューティ比が高ＤＵＴＹ比時を示す。これらの低ＤＵＴＹ比、高ＤＵＴＹ比は、車種やエンジン毎に適合させる固定値である。
【００６７】
ここで、複数の吸気流制御バルブ３の全閉作動時には、第１半導体スイッチング素子５１をＯＮし、第２半導体スイッチング素子５２をＯＦＦし、第３半導体スイッチング素子５３をＯＦＦ／ＯＮし、第４半導体スイッチング素子５４をＯＮ／ＯＦＦする。これにより、Ｈブリッジ回路４７の第３、第４半導体スイッチング素子５３、５４がＰＷＭ制御される。
特に、Ｈブリッジ回路４７の第３半導体スイッチング素子５３のベースには、ＴＣＶの実バルブ開度と目標バルブ開度（制御上の全閉ポイント）との偏差に基づいてＰＷＭ制御されたＰＷＭ信号が入力される。これにより、吸気渦流発生装置のモータ１２のコイルにＰＷＭ信号のデューティ比に対応したモータ印加電圧が印加され、モータ１２のコイルに閉弁作動方向（正方向）のモータ駆動電流が流れる。
【００６８】
また、ステップＳ１２の判定結果がＹＥＳの場合には、複数の吸気流制御バルブ３が、第２吸気通路３２を全閉する全閉開度の状態（全閉位置）で停止状態に保持される。すなわち、複数の吸気流制御バルブ３は、モータ１２の駆動力を利用して全閉位置に保持される。このとき、吸気渦流発生装置のモータ１２のコイルにＰＷＭ信号のデューティ比に対応した全閉保持電流が流れる（ステップＳ１７）。その後、図８の制御ルーチンを終了する。
【００６９】
これによって、複数の吸気流制御バルブ３が、モータ１２の駆動力を利用して全閉位置に停止状態で保持される。この場合には、複数の第１吸気通路３１から複数の第２吸気通路３２に流入した吸気流は、殆どハウジング３５のハウジング上壁部の通路壁面と吸気流制御バルブ３のバルブ上端面との間の隙間（開口部４２）を通過して、複数の第２吸気通路３２の出口部から吸気ポート１６の上層部内に導入され、吸気ポート１６の上層部の天壁面に沿って流れる。
そして、吸気ポート１６の上層部の天壁面に沿って流れる吸気流は、吸気ポート１６のポート開口部から燃焼室内に供給される。このとき、エンジンの各気筒毎の燃焼室内においてタンブル流が発生するため、エンジン始動時またはアイドル運転時における燃焼室内での燃焼効率が向上し、燃費やエミッション（例えばＨＣ低減効果）等が改善される。
【００７０】
また、ステップＳ６の判定結果がＮＯの場合には、図９の制御ルーチンに進んで、マイクロコンピュータ５０のメモリに格納されている基準位置学習値（全開位置学習値）を制御上の全開ポイントとして読み込む（ステップＳ２１）。次に、ＴＣＶの実バルブ開度が制御上の全開ポイントであるか否かを判定する（ステップＳ２２）。この判定結果がＮＯの場合には、各種センサより出力される出力信号に基づいてエンジンの運転状況（運転状態）を検出（算出）する（ステップＳ２３）。次に、エンジンの運転状況に基づいてＴＣＶの目標バルブ開度を算出する（ステップＳ２４）。ここで、エンジンの通常運転時には、制御上の全開ポイントを目標バルブ開度として設定する。
次に、ＴＣＶの実バルブ開度と目標バルブ開度（制御上の全開ポイント）との偏差に基づいて、Ｈブリッジ回路４７（特に第２半導体スイッチング素子５２のベース）に与える、ＰＷＭ信号のデューティ比を設定する。つまり複数の吸気流制御バルブ３を開弁作動方向に動作させる駆動デューティ比（ＤＵＴＹ比）を設定（算出）する（ステップＳ２５）。
【００７１】
次に、算出されたＤＵＴＹ比に対応したＰＷＭ信号を、Ｈブリッジ回路４７（特に第２半導体スイッチング素子５２のベース）に与える（パルス信号発生手段：ステップＳ２６）。その後、ステップＳ２２の判定処理を繰り返す。
このとき、マイクロコンピュータ５０のＰＷＭ信号発生手段では、ＴＣＶの実バルブ開度と目標バルブ開度（制御上の全開ポイント）との偏差に基づいて制御された所定のデューティ比のＰＷＭ信号を所定の周期で発生する（パルス信号発生手段）。
【００７２】
なお、Ｈブリッジ回路４７（特に第２半導体スイッチング素子５２のベース）に与えるＰＷＭ信号のデューティ比とは、ＴＣＶの実バルブ開度が目標バルブ開度（制御上の全開ポイント）になるように、ＰＷＭ周期における、モータ１２のコイルを通電する通電オン（ＯＮ）期間とモータ１２のコイルへの通電を停止する通電オフ（ＯＦＦ）期間との比率（ＯＮ／ＯＦＦ比）のことである。
また、マイクロコンピュータ５０からＨブリッジ回路４７（特に第２半導体スイッチング素子５２のベース）に出力されるＰＷＭ信号のデューティ比が増加する程、モータ１２のコイルを流れるモータ駆動電流も増加する。
【００７３】
ここで、複数の吸気流制御バルブ３の全開作動時には、第１半導体スイッチング素子５１をＯＮし、第２半導体スイッチング素子５２をＯＮ／ＯＦＦし、第３半導体スイッチング素子５３をＯＦＦ／ＯＮし、第４半導体スイッチング素子５４をＯＦＦする。これにより、Ｈブリッジ回路４７の第２、第３半導体スイッチング素子５２、５３がＰＷＭ制御される。
特に、Ｈブリッジ回路４７の第２半導体スイッチング素子５２のベースには、ＴＣＶの実バルブ開度と目標バルブ開度（制御上の全開ポイント）との偏差に基づいてＰＷＭ制御されたＰＷＭ信号が入力される。これにより、吸気渦流発生装置のモータ１２のコイルにＰＷＭ信号のデューティ比に対応したモータ印加電圧が印加され、モータ１２のコイルに開弁作動方向（閉弁作動方向に対して逆方向）のモータ駆動電流が流れる。
【００７４】
また、ステップＳ２２の判定結果がＹＥＳの場合には、複数の吸気流制御バルブ３が、第２吸気通路３２を全開する全開開度の状態（全開位置）で停止状態に保持される。すなわち、複数の吸気流制御バルブ３は、モータ１２の駆動力を利用して全開位置に保持される。このとき、吸気渦流発生装置のモータ１２のコイルにＰＷＭ信号のデューティ比に対応した全開保持電流が流れる（ステップＳ２７）。その後、図９の制御ルーチンを終了する。
【００７５】
これによって、複数の吸気流制御バルブ３が、モータ１２の駆動力を利用して全開位置に停止状態で保持される。この場合には、複数の第１吸気通路３１から複数の第２吸気通路３２に流入した吸気流は、複数の第２吸気通路３２をストレートに通過して、複数の第２吸気通路３２の出口部から吸気ポート１６内に導入される。
そして、吸気ポート１６を通過した吸気流は、吸気ポート１６のポート開口部から燃焼室内に供給される。このとき、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において縦方向の吸気渦流（タンブル流）は発生しない。
【００７６】
次に、図１１および図１２はＥＣＵ（マイクロコンピュータ）による基準位置学習を示したフローチャートである。
先ず、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されているか否かを判定する（ステップＳ３１）。この判定結果がＮＯの場合には、図１１の制御ルーチンを終了する。
【００７７】
また、ステップＳ３１の判定結果がＹＥＳの場合には、基準位置学習が完了していることを表す学習完了フラグがＯＮしているか否かを判定する（ステップＳ３２）。この判定結果がＹＥＳの場合には、図１１の制御ルーチンを終了する。
また、ステップＳ３２の判定結果がＮＯの場合には、アクセルペダルが踏み込まれているか否かを判定する。すなわち、アクセル開度センサ６２より出力されるアクセル開度信号から算出したアクセル開度が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。この判定結果がＮＯの場合には、図１１の制御ルーチンを終了する。
【００７８】
また、ステップＳ３３の判定結果がＹＥＳの場合には、複数の吸気流制御バルブ３をその作動可能範囲の限界位置（全閉位置）に突き当てるように、すなわち、ジョイントシャフト４３を介して、ピンロッド４の外周に保持固定されたストッパレバー４５の全閉ストッパ部を全閉ストッパに突き当てるように、吸気渦流発生装置のモータ１２に駆動力を発生させる。すなわち、マイクロコンピュータ５０は、複数の吸気流制御バルブ３を閉弁作動方向に動作させる駆動デューティ比（ＤＵＴＹ比）を設定（算出）する（ステップＳ３４）。
【００７９】
そして、マイクロコンピュータ５０は、算出されたＤＵＴＹ比に対応したＰＷＭ信号を、Ｈブリッジ回路４７に与える。複数の吸気流制御バルブ３の全閉作動時には、第１半導体スイッチング素子５１をＯＮし、第２半導体スイッチング素子５２をＯＦＦし、第３半導体スイッチング素子５３をＯＦＦ／ＯＮし、第４半導体スイッチング素子５４をＯＮ／ＯＦＦする。これにより、Ｈブリッジ回路４７の第３、第４半導体スイッチング素子５３、５４がＰＷＭ制御される（ステップＳ３５）。
次に、モータ１２のコイルへの通電開始タイミングから所定時間が経過しているか否かを判定する（ステップＳ３６）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ３６の判定処理を繰り返す。
【００８０】
また、ステップＳ３６の判定結果がＹＥＳの場合には、図１２の制御ルーチンに進んで、複数の吸気流制御バルブ３がその作動可能範囲の限界位置（全閉位置）に突き当てられている、つまり全閉位置に到達していると判断して、バルブ開度センサ７の出力信号をＡ／Ｄ変換のためにサンプリングする周期（バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミング）になっているか否かを判定する（ステップＳ４１）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ４１の判定処理を繰り返す。
また、ステップＳ４１の判定結果がＹＥＳの場合には、バルブ開度センサ７の出力信号をＡ／Ｄ変換回路４８に取り込む（ステップＳ４２）。次に、Ａ／Ｄ変換回路４８でアナログ信号からデジタル信号に変換された、バルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいてＴＣＶの実バルブ開度を検出（算出）する（バルブ開度演算手段：ステップＳ４３）。
【００８１】
次に、ステップＳ３６の判定結果がＹＥＳであり複数の吸気流制御バルブ３がその作動可能範囲の限界位置（全閉位置）に突き当てられている、つまり全閉位置に到達していると判断できるので、ＴＣＶの実バルブ開度（現在のバルブ開度）を基準位置とする。すなわち、複数の吸気流制御バルブ３が基準位置（全閉位置）にあるときのバルブ開度センサ７の出力信号から制御上の基準位置（制御上の全閉ポイント）が求められる。そして、この制御上の全閉ポイントを基準位置学習値（全閉位置学習値）としてマイクロコンピュータ５０のメモリに記憶する（学習制御手段：ステップＳ４４）。
次に、学習完了フラグをＯＮする（ステップＳ４５）。その後、図１２の制御ルーチンを終了する。なお、学習完了フラグは、一旦イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）されると、ＯＦＦされる。
【００８２】
ここで、基準位置学習として全開位置学習を実行する場合には、上記のＰＷＭ制御とは異なり、複数の吸気流制御バルブ３をその作動可能範囲の限界位置（全開位置）に突き当てるように、吸気渦流発生装置のモータ１２に駆動力を発生させる。すなわち、マイクロコンピュータ５０は、複数の吸気流制御バルブ３を開弁作動方向に動作させる駆動デューティ比（ＤＵＴＹ比）を算出する。
そして、マイクロコンピュータ５０は、算出されたＤＵＴＹ比に対応したＰＷＭ信号を、Ｈブリッジ回路４７に与える。複数の吸気流制御バルブ３の全開作動時には、第１半導体スイッチング素子５１をＯＦＦ／ＯＮし、第２半導体スイッチング素子５２をＯＮ／ＯＦＦし、第３半導体スイッチング素子５３をＯＮし、第４半導体スイッチング素子５４をＯＦＦする。これにより、Ｈブリッジ回路４７の第１、第２半導体スイッチング素子５１、５２がＰＷＭ制御される。
【００８３】
次に、複数の吸気流制御バルブ３が基準位置（全開位置）にあるときのバルブ開度センサ７の出力信号から制御上の基準位置（制御上の全開ポイント）が求められる。そして、この制御上の全開ポイントを基準位置学習値（全開位置学習値）としてマイクロコンピュータ５０のメモリに記憶する（学習制御手段）。
ここで、吸気渦流発生装置において、バルブ開度センサ７のホールＩＣ７２の個体差や誤組付によってバルブ開度センサ７の出力信号に基づく基準位置学習値（全閉位置学習値または全開位置学習値）が実際の基準位置（全閉位置または全開位置）よりも閉じ側または開き側にズレることがある。この場合、エンジン運転中のバルブ開度制御において目標バルブ開度を制御上の全閉ポイントまたは制御上の全開ポイントに設定すると、ストッパレバー４５の全閉ストッパ部または全開ストッパ部が全閉ストッパまたは全開ストッパに突き当たった後も、バルブ開度制御手段によって複数の吸気流制御バルブ３を閉じ側または開き側に駆動し続けることになる。
【００８４】
しかし、ストッパレバー４５の全閉ストッパ部または全開ストッパ部が全閉ストッパまたは全開ストッパに突き当たった後、複数の吸気流制御バルブ３を閉じ側または開き側に駆動し続けても、ＴＣＶの実バルブ開度と目標バルブ開度との偏差がそれ以上縮まらないため、定常ではモータ１２の駆動デューティ比が１０％〜４０％程度であるものが、モータ１２の駆動デューティ比が１００％デューティ比まで急増し、モータ１２のコイルが焼損する可能性がある。
そこで、マイクロコンピュータ５０は、吸気渦流発生装置のモータ１２の故障を防止するという目的で、モータ１２のＤＵＴＹ比が、１００％の状態が所定時間以上継続したときに、センサ異常ダイアグフラグ（ＦＤＩＡＧ）をＯＮし、バルブ開度センサ７の異常（故障）をマイクロコンピュータ５０のメモリに記憶したり、インジケータランプ等の警告灯を点灯したり、音声等で知らせたりするダイアグ出力を発信するように構成されている。
【００８５】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）においては、複数の吸気流制御バルブ３として片持ち式のバルブを採用している。そして、ＥＣＵ６は、第１、第２吸気通路３１、３２内の吸気脈動トルクに対抗するため、複数の吸気流制御バルブ３をその作動可能範囲の限界位置（全閉位置または全開位置）に突き当てた状態で保持することが可能なモータ印加電圧またはモータ駆動電流をモータ１２のコイルに供給している。このとき、図１０（ａ）、（ｂ）に示したように、バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングを、Ｈブリッジ回路４７（特に第３半導体スイッチング素子５３のベース）に与えるＰＷＭ信号のＰＷＭ周期におけるモータ１２への通電開始タイミングの整数倍に設定し、且つＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中にのみバルブ開度センサ７より出力されたバルブ開度信号を取り込むようにしている。
【００８６】
ここで、本実施例では、バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングを、モータ１２への通電開始タイミングの整数倍に設定するために、バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングを、ＰＷＭ周期におけるモータ１２への通電開始タイミングと同期させている。
また、バルブ開度センサ７の出力信号をＡ／Ｄ変換するためにサンプリング周期が、ＰＷＭ周期の整数倍に設定されている。本実施例では、サンプリング周期が、ＰＷＭ周期と同期している。そして、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中にのみバルブ開度センサ７より出力されたバルブ開度信号を取り込むようにしている。
【００８７】
したがって、ホールＩＣ７２を有するバルブ開度センサ７の出力変動が少ない、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値からＴＣＶの実バルブ開度を検出（算出）しているので、モータ１２のコイルへの通電の有無によらず、ＴＣＶの実バルブ開度を精度良く検出することができる。
これによって、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいて基準位置学習（全閉位置学習または全開位置学習）を実行することができるので、制御上の基準位置（制御上の全閉ポイントまたは制御上の全開ポイント）の誤学習を防止することができる。
また、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中にのみ取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいてセンサ故障診断を実行することができるので、正常なバルブ開度センサ７、特にホールＩＣ７２を異常（故障）と誤診断してセンサ異常ダイアグフラグ（ＦＤＩＡＧ）をＯＮしてしまうことを未然に防止することができる。
【実施例２】
【００８８】
図１３は本発明の実施例２を示したもので、ＥＣＵ（マイクロコンピュータ）による基準位置学習を示したフローチャートである。この図１３の制御ルーチンは、図１１の制御ルーチンのステップＳ３６の判定結果がＹＥＳの場合に実行される。
【００８９】
図１１の制御ルーチンのステップＳ３６の判定結果がＹＥＳの場合には、バルブ開度センサ７の出力信号をＡ／Ｄ変換のためにサンプリング周期（バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミング）になっているか否かを判定する（ステップＳ５１）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ５１の判定処理を繰り返す。
また、ステップＳ５１の判定結果がＹＥＳの場合には、バルブ開度センサ７の出力信号をＡ／Ｄ変換回路４８に取り込む（ステップＳ５２）。次に、Ａ／Ｄ変換回路４８でアナログ信号からデジタル信号に変換された、バルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいてＴＣＶの実バルブ開度を検出（算出）する（バルブ開度演算手段：ステップＳ５３）。
【００９０】
次に、Ｈブリッジ回路４７（特に第３半導体スイッチング素子５３のベース）に与えるＰＷＭ信号のＰＷＭ周期における通電ＯＮ期間中であるか否かを判定する（ステップＳ５４）。この判定結果がＹＥＳの場合には、ＰＷＭ周期における通電ＯＮ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づく基準位置学習およびセンサ故障診断の実行を禁止する（ステップＳ５５）。その後に、図１３の制御ルーチンを終了する。したがって、マイクロコンピュータ５０のメモリへの基準位置学習値（全閉位置学習値）の記憶は成されず、学習完了フラグもＯＮされず、ＯＦＦのままとなる。
また、ステップＳ５４の判定結果がＮＯの場合には、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づく基準位置学習およびセンサ故障診断の実行を許可する（ステップＳ５６）。
【００９１】
次に、図１１の制御ルーチンのステップＳ３６の判定結果がＹＥＳであり複数の吸気流制御バルブ３がその作動可能範囲の限界位置（全閉位置）に突き当てられている、つまり全閉位置に到達していると判断できるので、ＴＣＶの実バルブ開度（現在のバルブ開度）を基準位置とする。すなわち、複数の吸気流制御バルブ３が基準位置（全閉位置）にあるときのバルブ開度センサ７の出力信号から制御上の基準位置（制御上の全閉ポイント）が求められる。そして、この制御上の全閉ポイントを基準位置学習値（全閉位置学習値）としてマイクロコンピュータ５０のメモリに記憶する（学習制御手段：ステップＳ５７）。 次に、学習完了フラグをＯＮする（ステップＳ５８）。その後、図１３の制御ルーチンを終了する。なお、学習完了フラグは、一旦イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）されると、ＯＦＦされる。
【００９２】
以上のように、本実施例の内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）においては、複数の吸気流制御バルブ３をその作動可能範囲の限界位置（全閉位置または全開位置）に突き当てた状態で保持することが可能なモータ印加電圧またはモータ駆動電流をモータ１２のコイルに供給している時に、Ｈブリッジ回路４７（特に第３半導体スイッチング素子５３のベース）に与えるＰＷＭ信号のＰＷＭ周期における通電ＯＮ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値を無視するようにしている。
これによって、複数の吸気流制御バルブ３を基準位置（全閉位置または全開位置）まで駆動した後も継続してモータ１２を通電することにより、ホールＩＣ７２を有するバルブ開度センサ７の周辺磁場が変化し、バルブ開度センサ７の出力変動が生じた場合でも、ＰＷＭ周期における通電ＯＮ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値を無視する。
したがって、バルブ開度センサ７の出力変動が少ない、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値からＴＣＶの実バルブ開度を検出（算出）しているので、モータ１２のコイルへの通電の有無によらず、ＴＣＶの実バルブ開度を精度良く検出することができる。
【００９３】
ここで、ＰＷＭ周期における通電ＯＮ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値を無視するとは、ＰＷＭ周期における通電ＯＮ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づく基準位置学習の実行を禁止することである。この場合には、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づく基準位置学習の実行のみを許可することで、制御上の基準位置の誤学習を防止することができる。
また、ＰＷＭ周期における通電ＯＮ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値を無視するとは、ＰＷＭ周期における通電ＯＮ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づくセンサ故障診断の実行を禁止することである。この場合には、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づくセンサ故障診断の実行のみを許可することで、正常なバルブ開度センサ７を異常（故障）と誤診断してしまうことを未然に防止することができる。
【００９４】
［変形例］
本実施例では、内燃機関の吸気制御装置を、吸気渦流発生装置を備えた内燃機関の吸気制御装置に適用しているが、内燃機関の吸気制御装置を、内燃機関の吸気通路を開閉して吸入空気の流量を制御する内燃機関の電子スロットル制御装置、内燃機関の吸気通路を開閉して吸気通路の通路長や通路断面積を変更する内燃機関の可変吸気制御装置に適用しても良い。
【００９５】
本実施例では、吸気渦流発生装置を、エンジンの各気筒毎の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための縦方向の吸気渦流（タンブル流）の生成が可能となるように構成したが、吸気渦流発生装置を、エンジンの各気筒毎の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための横方向の吸気渦流（スワール流）の生成が可能となるように構成しても良い。また、吸気渦流発生装置を、エンジンの燃焼を促進させるためのスキッシュ渦の生成が可能となるように構成しても良い。
【００９６】
本実施例では、吸気流制御バルブ３のバルブ軸４１を駆動するアクチュエータを、モータ１２および動力伝達機構（例えば歯車減速機構等）によって構成したが、バルブの軸を駆動するアクチュエータを、モータのみによって構成しても良い。また、ピンロッド４を介することなく、直接バルブの軸を駆動しても良い。なお、バルブを開弁作動方向または閉弁作動方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段を設置しても設置しなくても構わない。
【００９７】
また、吸気管またはインテークマニホールド等のケーシング内部に形成される吸気通路に設置されたバルブを有し、内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気（吸気）を制御する吸気制御弁として、本実施例のＴＣＶ（タンブル流制御弁）の代わりに、スロットルボディ内部に形成される吸気通路に設置されたスロットルバルブを有し、内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気（吸気）の流量を制御する吸気流量制御弁、ハウジング内部に形成される吸気通路に設置されたアイドル回転速度制御バルブを有し、スロットルバルブを迂回する吸入空気（吸気）の流量を制御する吸気流量制御弁等を用いても良い。
【００９８】
また、ケーシング（またはハウジング）と吸気制御バルブとによって構成される吸気制御弁として、吸気流制御弁または吸気流量制御弁の代わりに、吸気通路開閉弁、吸気通路切替弁、吸気圧力制御弁を用いても良い。また、吸気制御弁を、タンブル制御弁やスワール制御弁等の吸気流制御弁、吸気通路の通路長や通路断面積を変更する吸気可変弁等に適用しても良い。また、回転型のバルブの代わりに、ポペット型のバルブを用いても良い。この場合には、アクチュエータに運動方向変換機構が設けられる。また、内燃機関として、ディーゼルエンジンを用いても良い。また、内燃機関として、多気筒エンジンだけでなく、単気筒エンジンを用いても良い。
【００９９】
本実施例では、１個のハウジング３５の内部に１個の吸気流制御バルブ３を開閉自在に組み込んだバルブユニット（カートリッジ）を、ケーシングとしてのインテークマニホールド１の内部にピンロッド４の回転軸方向に一定の間隔で複数配置した多連一体型のバルブ開閉装置（吸気通路開閉装置）を採用しているが、ケーシング（その他の吸気管またはエンジンヘッドカバーまたはシリンダヘッド）の内部にシャフトの回転軸方向に一定の間隔で複数のバルブを直接配置した多連一体型のバルブ開閉装置（吸気通路開閉装置）を採用しても良い。この場合には、ハウジング３５を廃止できる。
【０１００】
また、吸気制御バルブは、多連一体型の吸気制御バルブに限定されず、内燃機関の吸気通路に設置されるバルブであれば、１個の吸気制御バルブであっても良い。
また、本実施例では、動力源としてのモータにより駆動される吸気制御バルブとして、その回転中心を成す回転軸（バルブ軸）が、吸気流制御バルブ３の板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の片側に設置される片持ち式の吸気流制御バルブ３を採用しているが、動力源としてのモータにより駆動される吸気制御バルブとして、その回転中心を成す回転軸（バルブ軸）が、吸気制御バルブの板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の略中央部に設置される両持ち式の吸気制御バルブ（バタフライ型バルブ）を採用しても良い。
【０１０１】
ここで、モータ１２の駆動デューティ比またはＰＷＭ信号のデューティ比を、モータ１２を含む吸気渦流発生装置（システム）の周囲の環境変動、すなわち、バッテリ電圧センサより出力されるバッテリ電圧信号、および冷却水温センサ２２より出力される冷却水温信号（またはモータ１２の周囲の環境温度（例えばエンジンルーム温度やモータ１２のコイル温度等））に応じて補正されるように構成しても良い。この場合には、バッテリ電圧が高くなる程、モータ１２の駆動デューティ比またはＰＷＭ信号のデューティ比が大きな値に設定（補正）される。また、冷却水温（またはモータ１２の周囲の環境温度）が高くなる程、モータ１２の駆動デューティ比またはＰＷＭ信号のデューティ比が大きな値に設定（補正）される。
【０１０２】
また、全閉ストッパに対するストッパレバー４５の突き当てによる衝撃音を低減するという目的で、複数の吸気流制御バルブ３を全閉作動させる際に、基準位置学習で学習した制御上の基準位置（制御上の全閉ポイント）の直前のある中間位置に到達した段階で、複数の吸気流制御バルブ３の作動速度を減速する減速制御を実行するようにしても良い。
また、全開ストッパに対するストッパレバー４５の突き当てによる衝撃音を低減するという目的で、複数の吸気流制御バルブ３を全開作動させる際に、基準位置学習で学習した制御上の基準位置（制御上の全開ポイント）の直前のある中間位置に到達した段階で、複数の吸気流制御バルブ３の作動速度を減速する減速制御を実行するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】内燃機関の吸気制御装置を示した概略図である（実施例１）。
【図２】（ａ）は吸気流制御バルブの全閉位置を示した断面図で、（ｂ）は吸気流制御バルブの全開位置を示した断面図である（実施例１）。
【図３】バルブユニット（カートリッジ）を示した斜視図である（実施例１）。
【図４】吸気渦流発生装置を示した断面図である（実施例１）。
【図５】エンジン制御システムを示したブロック図である（実施例１）。
【図６】Ｈブリッジ回路およびマイクロコンピュータを示したブロック図である（実施例１）。
【図７】ＥＣＵ（マイクロコンピュータ）によるＨブリッジ回路の駆動制御を示したフローチャートである（実施例１）。
【図８】ＥＣＵ（マイクロコンピュータ）によるＨブリッジ回路の駆動制御を示したフローチャートである（実施例１）。
【図９】ＥＣＵ（マイクロコンピュータ）によるＨブリッジ回路の駆動制御を示したフローチャートである（実施例１）。
【図１０】（ａ）、（ｂ）はモータへの通電パターンおよびバルブ開度センサの出力信号のＡＤ取込タイミングを示したタイミングチャートである（実施例１）。
【図１１】ＥＣＵ（マイクロコンピュータ）による基準位置学習を示したフローチャートである（実施例１）。
【図１２】ＥＣＵ（マイクロコンピュータ）による基準位置学習を示したフローチャートである（実施例１）。
【図１３】ＥＣＵ（マイクロコンピュータ）による基準位置学習を示したフローチャートである（実施例２）。
【図１４】吸気渦流発生装置を示した概略図である（従来の技術）。
【符号の説明】
【０１０４】
１ インテークマニホールド（ダクト）
２ スロットルバルブ
３ 吸気流制御バルブ
４ ピンロッド（バルブの回転軸、シャフト）
５ アクチュエータ本体
６ ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）
７ バルブ開度センサ
１１ 電子スロットル制御装置のモータ
１２ 吸気渦流発生装置のモータ
３１ インテークマニホールドの第１吸気通路
３２ ハウジングの第２吸気通路
４７ Ｈブリッジ回路
４８ Ａ／Ｄ変換回路（サンプリング手段）
５０ マイクロコンピュータ
５１ 第１半導体スイッチング素子（スイッチング素子）
５２ 第２半導体スイッチング素子（スイッチング素子）
５３ 第３半導体スイッチング素子（スイッチング素子）
５４ 第４半導体スイッチング素子（スイッチング素子）
７１ マグネット（磁石）
７２ 非接触式の磁気検出素子を有するホールＩＣ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室に連通する吸気通路を開閉する吸気通路開閉装置を備えた内燃機関の吸気制御装置に関するもので、特に内燃機関の燃焼室内において吸気渦流を発生させる吸気渦流発生装置を備えた内燃機関の吸気制御装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、内燃機関の吸気制御装置として、内燃機関（エンジン）の燃焼室に連通する吸気通路の通路断面積を絞ることで、エンジンの燃焼室内に混合気のスワール流やタンブル流等の旋回流（吸気渦流）を発生させて燃焼効率の向上を図るようにした吸気渦流発生装置が公知である（例えば、特許文献１及び２参照）。この吸気渦流発生装置は、エンジンの吸気通路を形成するダクトと、エンジンの吸気通路を開閉する吸気流制御弁（ＳＣＶまたはＴＧＶ）と、この吸気流制御弁の弁体（バルブ）を支持する回転軸とを備えている。
【０００３】
この吸気流制御弁には、バルブの回転軸を駆動するモータが連結されている。そして、モータは、制御ユニットによって吸入空気量、機関回転数、スロットルバルブ開度等のエンジンの運転状況および吸気流制御バルブ開度に基づいて通電制御されるように構成されている。
ここで、吸気渦流発生装置は、一般的に、エンジン始動時やアイドル運転時に、バルブ開度が、吸気流制御弁のバルブを全閉した全閉開度の状態となるようにモータを通電制御して、エンジンの燃焼室内において旋回流（タンブル流、スワール流）を発生させ、エンジンの通常運転時には、バルブ開度が、吸気流制御弁のバルブを全開した全開開度の状態となるようにモータを通電制御して、吸入空気を吸気通路内においてストレートに通過させ、旋回流の発生を停止するように吸気制御を行っている。
【０００４】
また、イグニッションスイッチのオン（ＩＧ・ＯＮ）時に、スロットルバルブを全閉位置（ストッパ）に突き当てて、そのときのスロットル開度センサの出力信号から全閉位置を基準位置として学習し、エンジン運転中に、全閉位置を基準にして、実スロットル開度をアクセル開度等に基づいて設定された目標スロットル開度に一致させるように直流（ＤＣ）モータの駆動デューティ比をＰＩＤ制御等によって制御するようにした内燃機関の電子スロットル制御装置が公知である（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
このような電子スロットル制御装置においては、個体差や誤組付によってスロットル開度センサの全閉学習値が実際の全閉位置よりも閉じ側にズレることがある。この場合、目標スロットル開度を全閉位置に設定すると、スロットルバルブが全閉位置に突き当たった後も、ＰＩＤ制御等によってスロットルバルブを閉じ側に駆動し続けることになる。
しかし、スロットルバルブが全閉位置に突き当たった後は、スロットルバルブを閉じ側に駆動し続けても、実スロットル開度と目標スロットル開度との偏差がそれ以上縮まらないため、モータの駆動デューティ比が最大デューティ比（１００％デューティ比）まで急増し、モータの巻線が焼損する可能性がある。
このモータの故障を防止するという目的で、モータの駆動デューティ比が、１００％の状態が所定時間以上継続したときに、異常と判断するようにしている。
【０００６】
［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１及び２に記載の吸気渦流発生装置においては、ＳＣＶまたはＴＧＶのバルブが、エンジンのピストンの昇降および吸気バルブの開閉に伴って大きな吸気負圧と小さな大気圧とが繰り返し作用する吸気通路内に設置されている。すなわち、吸気通路内に設置されたＳＣＶまたはＴＧＶのバルブには、エンジンのピストンの昇降および吸気バルブの開閉に伴う吸気脈動トルクが作用する。
【０００７】
例えばバルブ全閉時に、ＳＣＶまたはＴＧＶのバルブに吸気負圧が作用すると、ＳＣＶまたはＴＧＶのバルブの回転軸を中心とする開弁作動方向への負荷トルク（曲げモーメント）が加わり、ＳＣＶまたはＴＧＶのバルブが全閉開度の状態を維持できない。また、例えばバルブ全開時に、ＳＣＶまたはＴＧＶのバルブに吸気脈動が作用すると、ＳＣＶまたはＴＧＶのバルブの回転軸を中心とする閉弁作動方向への負荷トルク（曲げモーメント）が加わり、ＳＣＶまたはＴＧＶのバルブが全開開度の状態を維持できない。
この状態は、回転軸がバルブ中央部よりもバルブ面方向の一方側にズレた片持ち式のバルブの場合に、回転軸がバルブ中央部に設置される両持ち式のバルブと比べてより顕著に表れる。
【０００８】
そこで、エンジンの運転中にバルブの全閉開度の状態または全開開度の状態を維持するという目的で、バルブを全開位置および全閉位置に回転させた後もモータを低トルクで駆動して、バルブの回転軸を確実に全開位置および全閉位置に保持する保持制御を行う吸気渦流発生装置が提案されている（例えば、特許文献４参照）。この吸気渦流発生装置においては、バルブの全閉状態を保持する全閉保持制御、バルブの全開状態を保持する全開保持制御を行うために、バルブの回転角度（開度）を検出するようにしている。
【０００９】
ここで、バルブ開度センサを有する内燃機関の吸気制御装置として、図１４に示したように、内部にエンジンの吸気通路１０１が形成されたケーシング（吸気管）１０２と、エンジンの吸気通路１０１の通路断面積を絞ることでエンジンの燃焼室内にタンブル流を発生させる吸気流制御弁（ＴＣＶ）と、このＴＣＶのバルブ１０３を支持する回転軸１０４と、このシャフト１０４を介してバルブ１０３を駆動するアクチュエータとを備えた吸気渦流発生装置が知られている（例えば、特許文献５参照）。
【００１０】
この特許文献５に記載のアクチュエータは、モータ１０５、ウォームギヤ１１１、ヘリカルギヤ１１２、弾性部材１１３、出力用スパーギヤ１１４および入力用スパーギヤ１１５等によって構成されている。また、アクチュエータには、ＴＣＶのバルブ開度を検出する非接触式のバルブ開度センサ（磁気センサ）が搭載されている。
このバルブ開度センサは、入力用スパーギヤ１１５に保持固定されたマグネット１１６、このマグネット１１６に対向配置されて、マグネット１１６の磁力により磁化される一対のヨーク、およびこれらのヨークの対向部間に形成される磁気検出ギャップに配置されたホールＩＣ１１７等を有している。なお、１１９は、全開ストッパである。
【００１１】
ところが、特許文献４及び５に記載の吸気渦流発生装置においては、バルブ１０３を全開位置および全閉位置に回転させた後もモータ１０５を通電することにより、バルブ開度センサ（ホールＩＣ１１７）の周辺磁場が変化し、バルブ開度センサの出力が変動する。このため、バルブ開度センサの検出精度が悪化する。
これにより、特許文献３に記載の基準位置学習（全閉位置学習）を特許文献４及び５に記載の吸気渦流発生装置に採用した場合には、目標バルブ開度を全閉位置に設定すると、ＴＣＶのバルブが全閉位置に突き当たった後も、モータの駆動力によってバルブを閉じ側に駆動し続けることになる。
そして、モータへの駆動デューティ比が１００％デューティ比まで急増し、この状態が所定時間以上継続することになるので、バルブ開度センサが異常（故障）であると誤検出（誤診断）してしまうという可能性がある。
【特許文献１】特開２０００ー０７３８４３号公報
【特許文献２】特開２００１ー３２９８４８号公報
【特許文献３】特許第３５６２９３８号公報
【特許文献４】特開２００２ー２６６６４７号公報
【特許文献５】特開２００７ー０６８３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、モータへの通電の有無によらず、バルブの開度を精度良く検出することのできる内燃機関の吸気制御装置を提供することにある。また、制御上の基準位置の誤学習を防止することのできる内燃機関の吸気制御装置を提供することにある。また、正常なセンサを異常（故障）と誤診断してしまうことを未然に防止することのできる内燃機関の吸気制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、モータに電力を供給している時に、センサの出力の取込タイミングをモータへの通電開始タイミングの整数倍近傍に設定し、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中にのみセンサの出力を取り込むようにしている。
したがって、非接触式の磁気検出素子を有するセンサの出力変動が少ない、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中に取り込んだセンサの出力からバルブの開度を検出しているので、モータへの通電の有無によらず、バルブの開度を精度良く検出することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、センサの出力の取込タイミングをモータへの通電開始タイミングの整数倍近傍に設定するとは、センサの出力の取込タイミングをモータへの通電開始タイミングと同期させることである。すなわち、制御ユニットは、センサの出力の取込タイミングをモータへの通電開始タイミングと同期させると共に、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中にのみセンサの出力を取り込むことを特徴としている。
請求項３に記載の発明によれば、センサの出力の取込タイミングをモータへの通電開始タイミングの整数倍近傍に設定するとは、モータへの通電開始タイミングの直前でセンサの出力を取り込むことである。すなわち、制御ユニットは、モータへの通電開始タイミングの直前で、しかもパルス信号の発生周期における通電オフ期間中にのみセンサの出力を取り込むことを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、制御ユニットは、センサの出力を所定の周期で取り込むサンプリング手段、このサンプリング手段で取り込んだセンサの出力からバルブの実開度を算出するバルブ開度演算手段、所定のデューティ比のパルス信号を所定の周期で発生するパルス信号発生手段、およびバルブの実開度と目標開度との偏差に基づいて、パルス信号のデューティ比を設定するデューティ比設定手段等によって構成されている。
ここで、目標開度は、例えばアクセル開度、吸気温度、機関温度、クランク角度、エンジン回転速度等の内燃機関の運転状態（運転状況）に対応して設定される。
請求項５に記載の発明によれば、サンプリング手段は、センサの出力をアナログ信号からデジタル信号に変換するためにサンプリングする周期（サンプリング周期）が、パルス信号の発生周期の整数倍近傍に設定されている、あるいはパルス信号の発生周期と同期している。また、サンプリング手段は、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中にのみセンサの出力を取り込むようにサンプリング周期が設定されている。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、制御ユニットは、バルブが基準位置にあるときのセンサの出力から制御上の基準位置を求め、この制御上の基準位置を基準位置学習値として記憶する基準位置学習を行う学習制御手段、および基準位置学習値に基づいてバルブの開度を制御するバルブ開度制御手段等によって構成されている。
これによって、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中にのみ取り込んだセンサの出力に基づいて基準位置学習を実行することができるので、制御上の基準位置の誤学習を防止することができる。
請求項７に記載の発明によれば、制御ユニットは、センサが異常であるか否かを判定するセンサ故障診断を行うセンサ異常判定手段等によって構成されている。
これによって、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中にのみ取り込んだセンサの出力に基づいてセンサ故障診断を実行することができるので、正常なセンサを異常（故障）と誤診断してしまうことを未然に防止することができる。
【００１７】
請求項８に記載の発明によれば、モータに電力を供給している時に、パルス信号の発生周期における通電オン期間中に取り込んだセンサの出力を無視するようにしている。
これにより、バルブを基準位置まで駆動した後も継続してモータを通電することにより、非接触式の磁気検出素子を有するセンサの周辺磁場が変化し、センサの出力が変動した場合でも、パルス信号の発生周期における通電オン期間中に取り込んだセンサの出力を無視する（例えば基準位置学習およびセンサ故障診断に使用しない）。
したがって、センサの出力変動が少ない、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中に取り込んだセンサの出力からバルブの開度を検出しているので、モータへの通電の有無によらず、バルブの開度を精度良く検出することができる。
【００１８】
請求項９に記載の発明によれば、バルブをその作動可能範囲の限界位置（例えば基準位置または全閉位置または全開位置）に突き当てるように、モータに電力を供給してモータに駆動力を発生させる。これにより、バルブがその作動可能範囲の限界位置（例えば基準位置または全閉位置または全開位置）にあるときのセンサの出力から制御上の限界位置を求め、この制御上の限界位置を限界位置学習値として記憶する限界位置学習を実行することができる。
請求項１０に記載の発明によれば、制御ユニットは、センサの出力を所定の周期で取り込むサンプリング手段、このサンプリング手段で取り込んだセンサの出力からバルブの実開度を算出するバルブ開度演算手段、所定のデューティ比のパルス信号を所定の周期で発生するパルス信号発生手段、およびバルブの実開度と目標開度との偏差に基づいて、パルス信号のデューティ比を設定するデューティ比設定手段等によって構成されている。
ここで、目標開度は、例えばアクセル開度、吸気温度、機関温度、クランク角度、エンジン回転速度等の内燃機関の運転状態（運転状況）に対応して設定される。
【００１９】
請求項１１に記載の発明によれば、制御ユニットは、バルブが基準位置にあるときのセンサの出力から制御上の基準位置を求め、この制御上の基準位置を基準位置学習値として記憶する基準位置学習を行う学習制御手段、および基準位置学習値に基づいてバルブの開度を制御するバルブ開度制御手段等によって構成されている。
ここで、パルス信号の発生周期における通電オン期間中に取り込んだセンサの出力を無視するとは、パルス信号の発生周期における通電オン期間中に取り込んだセンサの出力に基づく基準位置学習の実行を禁止することである。
そして、パルス信号の発生周期における通電オン期間中に取り込んだセンサの出力に基づく基準位置学習の実行を禁止することで、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中にのみ取り込んだセンサの出力に基づいて基準位置学習を実行することができる。これにより、制御上の基準位置の誤学習を防止することができる。
【００２０】
請求項１２に記載の発明によれば、制御ユニットは、センサが異常であるか否かを判定するセンサ故障診断を行うセンサ異常判定手段等によって構成されている。
ここで、パルス信号の発生周期における通電オン期間中に取り込んだセンサの出力を無視するとは、パルス信号の発生周期における通電オン期間中に取り込んだセンサの出力に基づくセンサ故障診断の実行を禁止することである。
そして、パルス信号の発生周期における通電オン期間中に取り込んだセンサの出力に基づくセンサ故障診断の実行を禁止することで、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中にのみ取り込んだセンサの出力に基づいてセンサ故障診断を実行することができる。これにより、正常なセンサを異常（故障）と誤診断してしまうことを未然に防止することができる。
【００２１】
請求項１３に記載の発明によれば、制御ユニットは、モータに対してＨブリッジ型に接続された４つのスイッチング素子を有するＨブリッジ回路、所定のデューティ比のパルス幅変調信号を所定の周期で発生するパルス幅変調信号発生手段、センサの出力を所定の周期で取り込むサンプリング手段、このサンプリング手段で取り込んだセンサの出力からバルブの実開度を算出するバルブ開度演算手段、およびバルブの開度が目標開度になるように、パルス幅変調信号のデューティ比を設定するデューティ比設定手段等によって構成されている。
【００２２】
請求項１４に記載の発明によれば、バルブとして、内燃機関の燃焼室内に吸気渦流を発生させる吸気渦流発生装置の弁体である吸気流制御バルブを採用している。なお、バルブとして、内燃機関の吸気通路を開閉する吸気通路開閉装置の弁体である吸気制御バルブ、あるいは内燃機関の燃焼室に供給するための吸入空気の流量を制御する電子スロットル制御装置のスロットルバルブを用いても良い。
請求項１５に記載の発明によれば、バルブとして、回転軸がバルブの板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の一方側に偏った片持ち式のバルブを採用している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明を実施するための最良の形態は、モータへの通電の有無によらず、バルブの開度を精度良く検出するという目的を、センサの出力変動が少ない、パルス信号の発生周期における通電オフ期間中に取り込んだセンサの出力を使用してバルブの開度を検出（算出）することで実現した。
【実施例１】
【００２４】
［実施例１の構成］
図１ないし図１２は本発明の実施例１を示したもので、図１は内燃機関の吸気制御装置を示し図で、図２（ａ）は吸気流制御バルブの全閉位置を示した図で、図２（ｂ）は吸気流制御バルブの全開位置を示した図で、図３はバルブユニット（カートリッジ）を示した図で、図４は吸気渦流発生装置を示した図で、図５はエンジン制御システムを示した図で、図６はＨブリッジ回路およびマイクロコンピュータを示した図である。
【００２５】
本実施例の内燃機関の制御装置（エンジン制御システム）は、複数の気筒を有する内燃機関（例えば４気筒ガソリンエンジン：以下エンジンと言う）の各気筒毎の燃焼室に吸入空気（吸気）を供給するための吸気通路を開閉する内燃機関の吸気制御装置（吸気通路開閉装置）として使用されるものである。
そして、内燃機関の吸気制御装置（吸気通路開閉装置）は、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に供給される吸入空気の流量（吸入空気量）を制御する電子スロットル制御装置と、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において混合気の燃焼を促進させるための吸気渦流を生成する吸気渦流発生装置とを備えている。
【００２６】
ここで、エンジンは、エアクリーナのフィルタエレメント１３で濾過された清浄な吸入空気とインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）１４より噴射された燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得られる熱エネルギーにより出力を発生するもので、吸気行程、圧縮行程、膨張（燃焼）行程、排気行程の４つの行程（ストローク）を周期（サイクル）として繰り返す４サイクルエンジンが採用されている。エンジンは、インテークマニホールド１の下流端に気密的に結合されるシリンダヘッド、およびこのシリンダヘッドとの間に燃焼室を形成するシリンダブロック等によって構成されている。
インテークマニホールド１の下流部（またはシリンダヘッド）には、エンジンの各気筒毎の吸気ポート内に最適なタイミングで燃料を噴射するインジェクタ１４が取り付けられている。
また、シリンダヘッドには、先端部が各気筒毎の燃焼室内に露出するようにスパークプラグ１５が取り付けられている。
【００２７】
そして、シリンダヘッドの一方側に形成される複数のインテークポート（吸気ポート）１６は、ポペット型のインテークバルブ（吸気バルブ）１７によって開閉され、また、シリンダヘッドの他方側に形成される複数のエキゾーストポート（排気ポート）１８は、ポペット型のエキゾーストバルブ（排気バルブ）１９によって開閉される。
そして、シリンダヘッドの内部に形成されるシリンダボア内には、連接棒を介して、クランクシャフトに連結されたピストン２０が摺動自在に支持されている。また、シリンダブロックには、エンジンのウォータジャケット２１に循環供給されるエンジン冷却水の温度（冷却水温）を検出する冷却水温センサ２２が搭載されている。
【００２８】
エンジンの吸気管は、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸入空気を供給するための吸気通路が形成されたケーシング（インテークダクト、吸気導入ダクト）である。
また、本実施例の吸気管には、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれる吸入空気量を検出するエアフローメータ２３が搭載されている。なお、インテークマニホールド１よりも吸気流方向の上流側の吸気管の内部には、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する１つの共通吸気通路（内燃機関の吸気通路）２４が形成されている。
エンジンの排気管は、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出する排気ガスを排気浄化装置２５を経由して外部に排出するための排気通路を形成するケーシング（エキゾーストダクト、排気導出ダクト）である。本実施例では、排気浄化装置２５として、例えば排気ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等を浄化する三元触媒等の触媒が採用されている。
また、本実施例の排気管には、排気ガスセンサ２６が搭載されている。
【００２９】
ここで、本実施例の電子スロットル制御装置は、スロットルバルブ２のバルブ開度に相当するスロットル開度に応じて、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸い込まれる吸入空気の流量（吸入空気量）を可変制御するシステムである。
電子スロットル制御装置は、エンジンの吸気管の途中に設置されたスロットルボディ、吸気管の内部（共通吸気通路２４）を流れる吸入空気量を可変するバタフライ型のスロットルバルブ２、およびこのスロットルバルブ２を閉弁作動方向（または開弁作動方向）に付勢するリターンスプリング（またはデフォルトスプリング）等によって構成されている。
【００３０】
また、スロットルボディには、スロットルバルブ２を支持固定するシャフト（回転軸）を開弁作動方向（または閉弁作動方向）に駆動するアクチュエータが搭載されている。このアクチュエータは、電力の供給を受けると駆動力を発生するモータ（第１モータ）１１、およびこのモータ１１の駆動力をスロットルバルブ２のシャフトに伝達する動力伝達機構（例えば歯車減速機構）等を有している。
ここで、スロットルバルブ２を駆動するモータ１１は、エンジン制御ユニット（エンジン制御装置：以下ＥＣＵと言う）６によって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。
【００３１】
ここで、本実施例の吸気渦流発生装置は、自動車等の車両のエンジンルームに設置されて、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する複数の第１、第２吸気通路３１、３２の通路断面積を絞ることで、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において縦方向の旋回流（吸気渦流、タンブル流）を発生させるシステムである。
この吸気渦流発生装置は、電子スロットル制御装置と共に、エンジンの吸気系統に組み込まれている。そして、吸気渦流発生装置は、バルブユニットを、インテークマニホールド１の内部（ハウジング格納室）にピンロッド（回転軸、シャフト）４の軸線方向（回転軸方向）に一定の間隔で並列的に複数配置した多連一体型の吸気通路開閉装置（バルブ開閉装置）である。
【００３２】
また、吸気渦流発生装置は、エンジンの吸気管のスロットルボディおよびサージタンクよりも吸気流方向の下流側に結合されたインテークマニホールド１と、このインテークマニホールド１の内部（複数の第１、第２吸気通路３１、３２）を流れる吸入空気を制御する吸気制御弁としての複数の吸気流制御弁（タンブル制御弁、バルブユニット：以下ＴＣＶと呼ぶ）と、これらのＴＣＶの弁体である吸気流制御バルブ３の内部に圧入嵌合されたピンロッド４と、このピンロッド４を介して、複数のＴＣＶのバルブ開度（回転角度）を一括変更することが可能なアクチュエータと、ＴＣＶのバルブ開度を、電子スロットル制御装置、点火装置、燃料噴射装置等の各システムと関連して制御するＥＣＵ６とによって構成されている。
【００３３】
本実施例のインテークマニホールド１は、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する複数の第１吸気通路（分岐吸気通路）３１を形成するケーシング（吸気導入ダクト）である。 このインテークマニホールド１の内部には、断面方形状の第１吸気通路３１および断面方形状のハウジング格納室３３が気筒数に対応した個数形成されている。各第１吸気通路３１は、シリンダヘッドの各吸気ポート１６に互いに独立して接続されている。各ハウジング格納室３３の内部には、それぞれ対応したＴＣＶ（バルブユニット）、特にハウジング３５が嵌合保持されている。
【００３４】
また、複数のＴＣＶは、インテークマニホールド１のハウジング格納室３３内に格納さたハウジング３５、およびこのハウジング３５の内部（第２吸気通路３２）に開閉自在に設置された吸気流制御バルブ３等によって構成されている。なお、本実施例では、ハウジング３５と吸気流制御バルブ３とによって、インテークマニホールド１のハウジング格納室３３内に嵌合保持されるバルブユニット（カートリッジ）を構成する。また、インテークマニホールド１、複数の吸気流制御バルブ３および複数のハウジング３５は、樹脂材料によって一体的に形成されている。
【００３５】
ここで、複数のバルブユニットは、複数のハウジング３５毎に、インテークマニホールド１の各第１吸気通路３１に対応して接続され、且つシリンダヘッドの各吸気ポート１６に対応して接続される複数の第２吸気通路３２を有している。すなわち、各ハウジング３５の内部には、断面方形状の第２吸気通路３２がそれぞれ形成されている。これらの第２吸気通路３２は、インテークマニホールド１の各第１吸気通路３１よりも吸気流方向の下流側に配設されて、シリンダヘッドの各吸気ポート１６を介して、エンジンの各気筒毎の燃焼室に互いに独立して接続されている。
各ハウジング３５は、各吸気流制御バルブ３を開閉自在に収容している。
【００３６】
複数の吸気流制御バルブ３は、各ハウジング３５の軸線方向（吸気流方向）に対して直交する方向に回転中心軸線を有し、１本のピンロッド４に串刺し状態となるように結合された回転型のバルブである。これらの吸気流制御バルブ３は、各第２吸気通路３２の開口面積が最大となる全開位置から、各第２吸気通路３２の開口面積が最小となる全閉位置に至るまでのバルブ作動範囲にて回転角度（バルブ開度）が変更されることで、各ハウジング３５に対して相対回転して各第２吸気通路３２を開閉する。つまり各第２吸気通路３２の通路断面積を絞る。
【００３７】
ここで、複数の吸気流制御バルブ３は、エンジンが冷えている時、あるいは吸入空気量が少なくて良い時に、図２（ａ）に示したように、アクチュエータ、特にモータの駆動力を利用して全閉される。すなわち、複数のＴＣＶのバルブ開度が、全閉開度の状態（全閉位置）となるように制御される。
なお、吸気流制御バルブ３の全閉位置とは、吸気流制御バルブ３（または第２吸気通路３２）を全閉した全閉開度の状態のことである。そして、全閉位置は、吸気流制御バルブ３の作動可能範囲の他方側の限界位置、つまりジョイントシャフト４３の外周に嵌合固定されたストッパレバー４５の全閉ストッパ部が全閉ストッパ（図示せず）に突き当たって、これ以上の吸気流制御バルブ３の全閉作動が規制される全閉側規制位置である。
【００３８】
また、複数の吸気流制御バルブ３は、エンジンの中・高速回転領域または中・高負荷領域の時に、図２（ｂ）に示したように、モータの駆動力を利用して全開される。すなわち、複数のＴＣＶのバルブ開度が、全開開度の状態（全開位置）となるように制御される。 なお、吸気流制御バルブ３の全開位置とは、吸気流制御バルブ３（または第２吸気通路３２）を全開した全開開度の状態のことである。そして、全開位置は、吸気流制御バルブ３の作動可能範囲の一方側の限界位置、つまりストッパレバー４５の全開ストッパ部が全開ストッパに突き当たって、これ以上の吸気流制御バルブ３の全開作動が規制される全開側規制位置である。
また、複数の吸気流制御バルブ３は、エンジン停止時にモータへの電力の供給が停止されると、例えばスプリング等の付勢力によって全開位置（または全開位置より僅かに閉じた中間開度の状態（中間位置））に戻される。
【００３９】
ここで、複数のバルブユニットは、複数の吸気流制御バルブ３毎に、ピンロッド４の回転軸方向に貫通する多角穴（四角穴）を有している。また、複数の吸気流制御バルブ３は、ピンロッド４の周囲を取り囲むように配設された円筒状の回転軸（バルブ軸）４１を有し、このバルブ軸４１から回転軸方向に対して垂直な半径方向の一方側（片側）に向けて延ばされた板状弁体（バルブ体）である。
また、複数の吸気流制御バルブ３は、その回転中心を成すバルブ軸４１が、吸気流制御バルブ３のバルブ中心部よりも、吸気流制御バルブ３の板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の片側（図示下方側）に偏った位置に設置されている。したがって、吸気流制御バルブ３は、片持ち式のバルブを構成している。
また、本実施例では、吸気流制御バルブ３のバルブ上端面の一部（中央部）、つまりバルブ軸側に対して反対側のバルブ上端面を切り欠くことで、エンジンの各気筒毎の燃焼室内においてタンブル流を発生させるための長方形状の開口部（切欠き部、スリット）４２を形成している。なお、この開口部４２は設けなくても良い。また、本実施例では、吸気流制御バルブ３のバルブ左右側面の一部を切り欠くことで、開口部（主開口部）４２よりも開口面積が小さい副開口部を形成しても良い。
【００４０】
ここで、本実施例のピンロッド４は、圧入嵌合によって複数の吸気流制御バルブ３毎に形成される各多角穴の内部に挿入されている。このピンロッド４は、複数の吸気流制御バルブ３の各バルブ軸４１を串刺し状態となるように結合することで、全ての吸気流制御バルブ３を連動可能に連結する１本の駆動軸である。また、ピンロッド４は、複数のＴＣＶのバルブ開度を変更する回転軸であって、複数の吸気流制御バルブ３毎に設けられる各多角穴の内周に圧入固定されている。
また、ピンロッド４は、その回転軸方向に垂直な断面が多角形状（例えば四角形状）に形成された多角断面シャフト（角形鋼製シャフト）であって、金属材料によって一体的に形成されている。
【００４１】
ここで、本実施例のピンロッド４の回転軸方向の他端側（アクチュエータ側）の外周には、円筒形状のジョイントシャフト４３が嵌合保持されている。このジョイントシャフト４３は、その回転軸方向に垂直な断面が円筒形状に形成された円筒断面シャフトであって、金属材料によって一体的に形成されている。
本実施例のジョイントシャフト４３は、ピンロッド４の外周に嵌合保持されて、アクチュエータの最終減速ギヤ４４およびこの最終減速ギヤ４４を保持固定するストッパレバー４５をピンロッド４に連結する部品である。
【００４２】
本実施例のアクチュエータは、電力の供給を受けて駆動力を発生するモータ（第２モータ）１２と、このモータ１２のモータシャフト（モータ軸、出力軸）の回転運動をピンロッド４に伝達するための動力伝達機構と、モータ１２および動力伝達機構を内蔵するアクチュエータ本体５とを備えた電動式アクチュエータによって構成されている。
動力伝達機構は、モータ１２の回転速度を所定の減速比となるように減速すると共に、モータ１２の駆動力（モータトルク）を増大させる歯車減速機構によって構成されている。
この歯車減速機構は、モータ１２のモータシャフトに固定されたモータギヤ、このモータギヤに噛み合う中間減速ギヤ、およびこの中間減速ギヤに噛み合う最終減速ギヤ４４を有している。これらの各ギヤは、アクチュエータ本体５、特にアクチュエータケースの内部に回転自在に収容されている。ここで、ピンロッド４または最終減速ギヤ４４に、全ての吸気流制御バルブ３を開弁作動方向または閉弁作動方向に付勢するスプリングを組み付けても良い。
【００４３】
最終減速ギヤ４４は、樹脂材料によって円弧状に一体的に形成されている。この最終減速ギヤ４４の内部には、インテークマニホールド１に支持固定された全開ストッパ（全開ストッパスクリュー）または全閉ストッパ（全閉ストッパスクリュー）に選択的に係止されるストッパレバー４５がインサート成形されている。そのストッパレバー４５は、Ｌ字状に折り曲げられた折り曲げ部４６を有している。
ストッパレバー４５の折り曲げ部４６の回転方向の一方側（開弁作動方向）には、全開ストッパに係止される全開ストッパ部が設けられている。これにより、ストッパレバー４５の全開ストッパ部が全開ストッパに突き当たると、ＴＣＶのバルブ開度が全開開度の状態（全開位置）となるように規制される。
また、ストッパレバー４５の折り曲げ部４６の回転方向の他方側（閉弁作動方向）には、全閉ストッパに係止される全閉ストッパ部が設けられている。これにより、ストッパレバー４５の全閉ストッパ部が全閉ストッパに突き当たると、ＴＣＶのバルブ開度が全閉開度の状態（全閉位置）となるように規制される。
【００４４】
モータ１２は、ＥＣＵ６によって電子制御されるＨブリッジ回路４７を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。このモータ１２は、そのモータシャフトに一体化されたロータ（アーマチャ）、およびこのロータの外周側に対向配置されたステータ（フィールド）等によって構成されたブラシ付きの直流（ＤＣ）モータである。
そして、モータ１２のロータは、コイルが巻装されたコアを有している。また、モータ１２のステータは、内周に複数の永久磁石（マグネット）を保持したモータヨーク（磁性体）またはモータフレームを有している。
なお、ブラシ付きのＤＣモータの代わりに、ブラシレスＤＣモータや、誘導電動機または同期電動機等の交流（ＡＣ）モータを用いても良い。
【００４５】
ここで、例えばロータのコイルが電力の供給を受けると、ピンロッド４を介して吸気流制御バルブ３を駆動する駆動力を発生するモータ１２は、Ｈブリッジ回路４７を介して、ＥＣＵ６によって通電制御（駆動）されるように構成されている。このＥＣＵ６には、Ｈブリッジ回路４７、Ａ／Ｄ変換回路４８、入出力回路（Ｉ／Ｏポート）４９およびマイクロコンピュータ５０が設けられている。
なお、Ｈブリッジ回路４７は、４つのＭＯＳ−ＦＥＴ（以下第１〜第４半導体スイッチング素子と言う）５１〜５４をブリッジ接続して構成されている。そして、第１、第３半導体スイッチング素子５１、５３のドレインは、バッテリの＋側に接続されている。また、第２、第４半導体スイッチング素子５２、５４のソースは、接地（バッテリの−側に接続）されている。また、第１半導体スイッチング素子５１のソースと第２半導体スイッチング素子５２のドレインとを結ぶ第１導電線（結線）の中点と、第３半導体スイッチング素子５３のソースと第４半導体スイッチング素子５４のドレインとを結ぶ第２導電線（結線）の中点とを接続する電流路の途中にモータ１２のコイルが接続されている。
【００４６】
また、ＥＣＵ６は、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、マイクロコンピュータ５０のメモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づいて、電子スロットル制御装置のモータ１１および吸気渦流発生装置のモータ１２を電子制御する。また、ＥＣＵ６は、イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）されると、マイクロコンピュータ５０のメモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づく各エンジン制御が強制的に終了されるように構成されている。なお、エンジン停止時に、吸気渦流発生装置のモータ１２の駆動力またはスプリング等の付勢力を利用して、複数の吸気流制御バルブ３が全開位置（または全閉位置）より僅かに閉弁作動方向（または開弁作動方向）に閉じた（または開いた）中間開度の状態（中間位置）に保持された状態で停止するようにしても良い。
【００４７】
また、ＥＣＵ６は、ＴＣＶのバルブ開度（またはバルブ位置）を検出するバルブ開度センサ７、エンジンを冷却する冷却水の温度（冷却水温、内燃機関の機関温度）を検出する冷却水温センサ２２、エンジンの各気筒の燃焼室に吸い込まれる吸入空気の流量を検出するエアフローメータ２３、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスの状態（空燃比等）を検出する排気ガスセンサ（空燃比センサ、酸素センサ）２６等の各種センサからのセンサ信号が、Ａ／Ｄ変換回路４８によってＡ／Ｄ変換された後に、Ｉ／Ｏポート４９を経てマイクロコンピュータ５０に入力されるように構成されている。
【００４８】
また、ＥＣＵ６は、エンジンのクランクシャフトの回転角度を検出するクランク角度センサ６１、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ６２、スロットルバルブ２のバルブ開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ６３、エンジンの各気筒の燃焼室に吸い込まれる吸入空気の温度（吸気温）を検出する吸気温センサ６４、モータ１１、１２の電源電圧であるバッテリの電圧値（バッテリ電圧）を検出するバッテリ電圧センサ、および自動車等の車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ等の各種センサからのセンサ信号が、Ａ／Ｄ変換回路４８によってＡ／Ｄ変換された後に、Ｉ／Ｏポート４９を経てマイクロコンピュータ５０に入力されるように構成されている。
【００４９】
これらの冷却水温センサ２２、エアフローメータ２３、クランク角度センサ６１、アクセル開度センサ６２、スロットル開度センサ６３、吸気温センサ６４、バッテリ電圧センサおよび車速センサ等によって、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段、モータ１２の周囲環境変動（例えば温度の変化、電源電圧（バッテリ）の変動等）を検出する環境変動検出手段、自動車等の車両の走行状態を検出する走行状態検出手段が構成される。
そして、これらの冷却水温センサ２２、エアフローメータ２３、クランク角度センサ６１、アクセル開度センサ６２、スロットル開度センサ６３、吸気温センサ６４、バッテリ電圧センサおよび車速センサ等の各種センサからのセンサ信号は、マイクロコンピュータ５０のメモリに格納された制御プログラムまたは制御ロジックの制御周期毎に繰り返し読み込まれる。
なお、クランク角度センサ６１は、エンジンのクランクシャフトの回転角度を電気信号に変換するピックアップコイルよりなり、例えば３０°ＣＡ（クランク角度）毎にＮＥパルス信号が出力される。
【００５０】
バルブ開度センサ７は、ピンロッド４の回転軸方向の他端部に固定された磁石（以下マグネットと呼ぶ）７１と、このマグネット７１より放出される磁束を検出する非接触式の磁気検出素子を有するホールＩＣ７２と、マグネット７１より出た磁束をホールＩＣ７２に集中させるための分割型ヨーク（図示せず）とを備え、ピンロッド４、特にマグネット７１の回転角度に対するホールＩＣ７２の出力変化特性を利用してＴＣＶのバルブ開度を検出する非接触式の回転角度検出装置である。すなわち、バルブ開度センサ７は、一対の分割型ヨーク（磁性体）の対向部間に形成される磁束検出ギャップ、つまりホールＩＣ７２を通過する磁束密度の変化に基づいてＴＣＶのバルブ開度を検出する。
【００５１】
マグネット７１は、長期間磁力を安定して発生し続ける永久磁石であって、ホールＩＣ７２および分割型ヨークに向かって磁束を放出する。このマグネット７１は、アクチュエータケースおよびホールＩＣ７２に対して相対回転するマグネットロータ７３に接着剤等の固定手段を用いて保持固定されている。また、マグネット７１を保持したマグネットロータ７３は、樹脂材料によって一体的に形成されており、センサ固定レバー７４をインサート成形している。
【００５２】
そして、マグネット７１およびこのマグネット７１を保持するマグネットロータ７３は、検出対象物としての複数の吸気流制御バルブ３およびピンロッド４の回転に伴って回転するように、ピンロッド４の回転軸方向の他端部に嵌合保持されたセンサ固定レバー７４に保持固定されている。なお、マグネット７１の代わりに、電力の供給を受けると磁力を発生する電磁石を用いても良い。また、マグネット７１を保持したマグネットロータ７３をストッパレバー４５に取り付けても良い。
【００５３】
ホールＩＣ７２は、一対の分割型ヨーク（磁性体）の対向部間に形成される磁束検出ギャップに配置されて、マグネット７１と共に磁気回路を形成する。このホールＩＣ７２は、アクチュエータ本体５、特にアクチュエータケースのセンサ搭載部に保持固定されている。また、ホールＩＣ７２は、磁束検出ギャップを通過する磁束密度（ホールＩＣ７２を鎖交する磁束密度）に応じた出力が変化する非接触式の磁気検出素子を構成するホール素子と、このホール素子の出力を増幅する増幅回路とを一体化したＩＣ（集積回路）であって、磁束検出ギャップを通過する磁束密度に対応した電圧信号を出力する。これにより、ホールＩＣ７２からは、ＥＣＵ６に向けてセンサ出力電圧が出力される。
そして、ホールＩＣ７２からの出力信号（バルブ開度信号、アナログ信号）は、後述する所定のサンプリング周期毎に繰り返しＡ／Ｄ変換回路４８を介して取り込まれる。
【００５４】
また、ＥＣＵ６は、バルブ開度センサ７より出力されたバルブ開度信号に基づいて、吸気流制御バルブ３の現在位置を計測するバルブ位置検出手段として機能する。なお、バルブ開度センサ７の代わりに、モータ１２のロータ位置を検出するロータ位置検出手段を設けても良い。
また、ＥＣＵ６は、吸気渦流発生装置のモータ１２を流れるモータ駆動電流の電流値を検出する電流検出手段としての機能を有している。また、ＥＣＵ６の電流検出手段の代わりに、モータ１２を流れるモータ駆動電流の電流値を検出する電流センサを設けても良い。
【００５５】
Ａ／Ｄ変換回路４８は、バルブ開度センサ７より出力されたバルブ開度信号（バルブ開度センサ７の出力信号）を所定のサンプリング周期で取り込むサンプリング手段である。このＡ／Ｄ変換回路４８は、バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングを、後述するＰＷＭ信号の発生周期（ＰＷＭ周期）におけるモータ１２への通電開始タイミングの整数倍（１倍、２倍、３倍以上の整数倍等）に設定し、且つＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中にのみバルブ開度センサ７より出力されたバルブ開度信号を取り込むようにしている。
【００５６】
ここで、本実施例では、バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングを、モータ１２への通電開始タイミングの整数倍に設定するために、バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングを、ＰＷＭ周期におけるモータ１２への通電開始タイミングと同期させている。
また、Ａ／Ｄ変換回路４８は、バルブ開度センサ７の出力信号であるアナログ信号からデジタル信号に変換（Ａ／Ｄ変換）するためにサンプリングする周期（サンプリング周期）が、ＰＷＭ周期の整数倍（１倍、２倍、３倍以上の整数倍等）に設定されている。本実施例では、サンプリング周期が、ＰＷＭ周期と同期している。そして、通電ＯＦＦ期間中にのみバルブ開度センサ７より出力されたバルブ開度信号を取り込むようにしている。
【００５７】
マイクロコンピュータ５０は、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムまたは制御ロジックや各種データを保存する記憶装置（ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ）、電源回路、タイマー等の機能を含んで構成される周知の構造を備えている。
また、マイクロコンピュータ５０は、クランク角度センサ６１より出力されたＮＥパルス信号の間隔時間を計測することによってエンジン回転速度（エンジン回転数：ＮＥ）を検出するための回転速度検出手段として機能する。
【００５８】
また、マイクロコンピュータ５０は、Ｈブリッジ回路４７を駆動制御するモータ制御装置であって、所定のサンプリングタイミング毎にＡ／Ｄ変換回路４８より取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値からＴＣＶの実バルブ開度を算出するバルブ開度演算手段と、所定のデューティ比のＰＷＭ信号を所定の周期（ＰＷＭ周期）で発生するＰＷＭ信号発生手段（パルス信号発生手段）と、ＴＣＶの実バルブ開度と目標バルブ開度との偏差に基づいて、ＰＷＭ信号のデューティ比を設定するデューティ比設定手段と、複数の吸気流制御バルブ３が基準位置にあるときのバルブ開度センサ７より出力されたバルブ開度信号から制御上の基準位置を求め、この制御上の基準位置を基準位置学習値として記憶する基準位置学習を行う学習制御手段と、基準位置学習値に基づいてＴＣＶのバルブ開度を制御するバルブ開度制御手段と、バルブ開度センサ７等が異常であるか否かを判定するセンサ故障診断を行うセンサ異常判定手段とを備えている。
【００５９】
［実施例１の制御方法］
次に、本実施例の内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）の制御方法を図１ないし図１２に基づいて簡単に説明する。ここで、図７ないし図９はＥＣＵ（マイクロコンピュータ）によるＨブリッジ回路の駆動制御を示したフローチャートで、図１０はモータへの通電パターンおよびバルブ開度センサの出力信号のＡＤ取込タイミングを示したタイミングチャートである。
【００６０】
図７の制御ルーチンが起動するタイミングになると、先ず、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されているか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定結果がＮＯの場合には、図７の制御ルーチンを終了する。
このステップＳ１の判定結果がＹＥＳの場合には、基準位置学習が完了していることを表す学習完了フラグがＯＮしているか否かを判定する（ステップＳ２）。この判定結果がＮＯの場合には、図７の制御ルーチンを終了する。
また、ステップＳ２の判定結果がＹＥＳの場合には、バルブ開度センサ７のホールＩＣ７２より出力されるバルブ開度信号（以下バルブ開度センサ７の出力信号と言う）をＡ／Ｄ変換のためにサンプリングする周期（サンプリング周期：バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミング）になっているか否かを判定する（ステップＳ３）。この判定結果がＮＯの場合には、図７の制御ルーチンを終了する。
【００６１】
ここで、本実施例では、図１０（ａ）、（ｂ）に示したように、バルブ開度センサ７の出力信号のサンプリング周期とパルス信号（ＰＷＭ信号：パルス幅変調信号）の発生周期（ＰＷＭ周期）とが同期している。すなわち、ＰＷＭ周期におけるモータ１２への通電開始タイミングとバルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングとを同期させ、且つ通電ＯＦＦ期間中にのみバルブ開度センサ７の出力信号を取り込むようにしている。
なお、サンプリング周期は、１００％デューティ比時には使えないが、できるだけ高デューティ比でも使えるタイミングにバルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングを設定する。
例えばＰＷＭ周期が１０×α（ｍｓｅｃ）の場合に、ＰＷＭ周期におけるモータ１２への通電開始タイミングからカウンターを作動させて、９カウントした時（通電開始タイミングから所定時間９×α（ｍｓｅｃ）が経過した時）に、バルブ開度センサ７の出力信号をＡ／Ｄ変換回路４８に取り込むようにしても良い。あるいは、バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングを、次回のＰＷＭ周期におけるモータ１２への通電開始タイミングの直前に設定しても良い。
【００６２】
また、ステップＳ３の判定結果がＹＥＳの場合には、バルブ開度センサ７の出力信号をＡ／Ｄ変換回路４８に取り込む（ステップＳ４）。次に、Ａ／Ｄ変換回路４８でアナログ信号からデジタル信号に変換された、バルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいてＴＣＶの実バルブ開度を検出（算出）する（バルブ開度演算手段：ステップＳ５）。
次に、アクセルペダルが踏み込まれているか否かを判定する。すなわち、アクセル開度センサ６２より出力されるアクセル開度信号から算出したアクセル開度が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ６）。この判定結果がＹＥＳの場合には、図８の制御ルーチンに進んで、マイクロコンピュータ５０のメモリに格納されている基準位置学習値（全閉位置学習値）を制御上の全閉ポイントとして読み込む（ステップＳ１１）。
【００６３】
次に、ＴＣＶの実バルブ開度が制御上の全閉ポイントであるか否かを判定する（ステップＳ１２）。この判定結果がＮＯの場合には、各種センサより出力される出力信号に基づいてエンジンの運転状況（運転状態）を検出（算出）する（ステップＳ１３）。次に、エンジンの運転状況に基づいてＴＣＶの目標バルブ開度を算出する（ステップＳ１４）。ここで、エンジンが冷えており、吸入空気量が少なくても良い時、つまりエンジン始動時またはアイドル運転時には、制御上の全閉ポイントを目標バルブ開度として設定する。
次に、ＴＣＶの実バルブ開度と目標バルブ開度（制御上の全閉ポイント）との偏差に基づいて、Ｈブリッジ回路４７（特に第３半導体スイッチング素子５３のベース）に与える、パルス信号（ＰＷＭ信号：パルス幅変調信号）のデューティ比を設定する。つまり複数の吸気流制御バルブ３を閉弁作動方向に動作させる駆動デューティ比（ＤＵＴＹ比）を設定（算出）する（ステップＳ１５）。
【００６４】
次に、算出されたＤＵＴＹ比に対応したパルス信号（ＰＷＭ信号：パルス幅変調信号）を、Ｈブリッジ回路４７（特に第３半導体スイッチング素子５３のベース）に与える（パルス信号発生手段：ステップＳ１６）。その後、ステップＳ１２の判定処理を繰り返す。 このとき、マイクロコンピュータ５０のＰＷＭ信号発生手段では、ＴＣＶの実バルブ開度と目標バルブ開度（制御上の全閉ポイント）との偏差に基づいて制御された所定のデューティ比のＰＷＭ信号を所定の周期で発生する（パルス信号発生手段）。
【００６５】
なお、Ｈブリッジ回路４７（特に第３半導体スイッチング素子５３のベース）に与えるＰＷＭ信号のデューティ比とは、図１０（ａ）、（ｂ）に示したように、ＴＣＶの実バルブ開度が目標バルブ開度（制御上の全閉ポイント）になるように、ＰＷＭ信号の発生周期（以下ＰＷＭ周期と言う）における、モータ１２のコイルを通電する通電オン（ＯＮ）期間とモータ１２のコイルへの通電を停止する通電オフ（ＯＦＦ）期間との比率（ＯＮ／ＯＦＦ比）のことである。
【００６６】
また、マイクロコンピュータ５０からＨブリッジ回路４７（特に第３半導体スイッチング素子５３のベース）に出力されるＰＷＭ信号のデューティ比が増加する程、モータ１２のコイルを流れるモータ駆動電流も増加する。
なお、図１０（ａ）は、ＰＷＭ周期におけるＰＷＭ信号のデューティ比が低ＤＵＴＹ比時を示し、また、図１０（ｂ）は、ＰＷＭ周期におけるＰＷＭ信号のデューティ比が高ＤＵＴＹ比時を示す。これらの低ＤＵＴＹ比、高ＤＵＴＹ比は、車種やエンジン毎に適合させる固定値である。
【００６７】
ここで、複数の吸気流制御バルブ３の全閉作動時には、第１半導体スイッチング素子５１をＯＮし、第２半導体スイッチング素子５２をＯＦＦし、第３半導体スイッチング素子５３をＯＦＦ／ＯＮし、第４半導体スイッチング素子５４をＯＮ／ＯＦＦする。これにより、Ｈブリッジ回路４７の第３、第４半導体スイッチング素子５３、５４がＰＷＭ制御される。
特に、Ｈブリッジ回路４７の第３半導体スイッチング素子５３のベースには、ＴＣＶの実バルブ開度と目標バルブ開度（制御上の全閉ポイント）との偏差に基づいてＰＷＭ制御されたＰＷＭ信号が入力される。これにより、吸気渦流発生装置のモータ１２のコイルにＰＷＭ信号のデューティ比に対応したモータ印加電圧が印加され、モータ１２のコイルに閉弁作動方向（正方向）のモータ駆動電流が流れる。
【００６８】
また、ステップＳ１２の判定結果がＹＥＳの場合には、複数の吸気流制御バルブ３が、第２吸気通路３２を全閉する全閉開度の状態（全閉位置）で停止状態に保持される。すなわち、複数の吸気流制御バルブ３は、モータ１２の駆動力を利用して全閉位置に保持される。このとき、吸気渦流発生装置のモータ１２のコイルにＰＷＭ信号のデューティ比に対応した全閉保持電流が流れる（ステップＳ１７）。その後、図８の制御ルーチンを終了する。
【００６９】
これによって、複数の吸気流制御バルブ３が、モータ１２の駆動力を利用して全閉位置に停止状態で保持される。この場合には、複数の第１吸気通路３１から複数の第２吸気通路３２に流入した吸気流は、殆どハウジング３５のハウジング上壁部の通路壁面と吸気流制御バルブ３のバルブ上端面との間の隙間（開口部４２）を通過して、複数の第２吸気通路３２の出口部から吸気ポート１６の上層部内に導入され、吸気ポート１６の上層部の天壁面に沿って流れる。
そして、吸気ポート１６の上層部の天壁面に沿って流れる吸気流は、吸気ポート１６のポート開口部から燃焼室内に供給される。このとき、エンジンの各気筒毎の燃焼室内においてタンブル流が発生するため、エンジン始動時またはアイドル運転時における燃焼室内での燃焼効率が向上し、燃費やエミッション（例えばＨＣ低減効果）等が改善される。
【００７０】
また、ステップＳ６の判定結果がＮＯの場合には、図９の制御ルーチンに進んで、マイクロコンピュータ５０のメモリに格納されている基準位置学習値（全開位置学習値）を制御上の全開ポイントとして読み込む（ステップＳ２１）。次に、ＴＣＶの実バルブ開度が制御上の全開ポイントであるか否かを判定する（ステップＳ２２）。この判定結果がＮＯの場合には、各種センサより出力される出力信号に基づいてエンジンの運転状況（運転状態）を検出（算出）する（ステップＳ２３）。次に、エンジンの運転状況に基づいてＴＣＶの目標バルブ開度を算出する（ステップＳ２４）。ここで、エンジンの通常運転時には、制御上の全開ポイントを目標バルブ開度として設定する。
次に、ＴＣＶの実バルブ開度と目標バルブ開度（制御上の全開ポイント）との偏差に基づいて、Ｈブリッジ回路４７（特に第２半導体スイッチング素子５２のベース）に与える、ＰＷＭ信号のデューティ比を設定する。つまり複数の吸気流制御バルブ３を開弁作動方向に動作させる駆動デューティ比（ＤＵＴＹ比）を設定（算出）する（ステップＳ２５）。
【００７１】
次に、算出されたＤＵＴＹ比に対応したＰＷＭ信号を、Ｈブリッジ回路４７（特に第２半導体スイッチング素子５２のベース）に与える（パルス信号発生手段：ステップＳ２６）。その後、ステップＳ２２の判定処理を繰り返す。
このとき、マイクロコンピュータ５０のＰＷＭ信号発生手段では、ＴＣＶの実バルブ開度と目標バルブ開度（制御上の全開ポイント）との偏差に基づいて制御された所定のデューティ比のＰＷＭ信号を所定の周期で発生する（パルス信号発生手段）。
【００７２】
なお、Ｈブリッジ回路４７（特に第２半導体スイッチング素子５２のベース）に与えるＰＷＭ信号のデューティ比とは、ＴＣＶの実バルブ開度が目標バルブ開度（制御上の全開ポイント）になるように、ＰＷＭ周期における、モータ１２のコイルを通電する通電オン（ＯＮ）期間とモータ１２のコイルへの通電を停止する通電オフ（ＯＦＦ）期間との比率（ＯＮ／ＯＦＦ比）のことである。
また、マイクロコンピュータ５０からＨブリッジ回路４７（特に第２半導体スイッチング素子５２のベース）に出力されるＰＷＭ信号のデューティ比が増加する程、モータ１２のコイルを流れるモータ駆動電流も増加する。
【００７３】
ここで、複数の吸気流制御バルブ３の全開作動時には、第１半導体スイッチング素子５１をＯＮし、第２半導体スイッチング素子５２をＯＮ／ＯＦＦし、第３半導体スイッチング素子５３をＯＦＦ／ＯＮし、第４半導体スイッチング素子５４をＯＦＦする。これにより、Ｈブリッジ回路４７の第２、第３半導体スイッチング素子５２、５３がＰＷＭ制御される。
特に、Ｈブリッジ回路４７の第２半導体スイッチング素子５２のベースには、ＴＣＶの実バルブ開度と目標バルブ開度（制御上の全開ポイント）との偏差に基づいてＰＷＭ制御されたＰＷＭ信号が入力される。これにより、吸気渦流発生装置のモータ１２のコイルにＰＷＭ信号のデューティ比に対応したモータ印加電圧が印加され、モータ１２のコイルに開弁作動方向（閉弁作動方向に対して逆方向）のモータ駆動電流が流れる。
【００７４】
また、ステップＳ２２の判定結果がＹＥＳの場合には、複数の吸気流制御バルブ３が、第２吸気通路３２を全開する全開開度の状態（全開位置）で停止状態に保持される。すなわち、複数の吸気流制御バルブ３は、モータ１２の駆動力を利用して全開位置に保持される。このとき、吸気渦流発生装置のモータ１２のコイルにＰＷＭ信号のデューティ比に対応した全開保持電流が流れる（ステップＳ２７）。その後、図９の制御ルーチンを終了する。
【００７５】
これによって、複数の吸気流制御バルブ３が、モータ１２の駆動力を利用して全開位置に停止状態で保持される。この場合には、複数の第１吸気通路３１から複数の第２吸気通路３２に流入した吸気流は、複数の第２吸気通路３２をストレートに通過して、複数の第２吸気通路３２の出口部から吸気ポート１６内に導入される。
そして、吸気ポート１６を通過した吸気流は、吸気ポート１６のポート開口部から燃焼室内に供給される。このとき、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において縦方向の吸気渦流（タンブル流）は発生しない。
【００７６】
次に、図１１および図１２はＥＣＵ（マイクロコンピュータ）による基準位置学習を示したフローチャートである。
先ず、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されているか否かを判定する（ステップＳ３１）。この判定結果がＮＯの場合には、図１１の制御ルーチンを終了する。
【００７７】
また、ステップＳ３１の判定結果がＹＥＳの場合には、基準位置学習が完了していることを表す学習完了フラグがＯＮしているか否かを判定する（ステップＳ３２）。この判定結果がＹＥＳの場合には、図１１の制御ルーチンを終了する。
また、ステップＳ３２の判定結果がＮＯの場合には、アクセルペダルが踏み込まれているか否かを判定する。すなわち、アクセル開度センサ６２より出力されるアクセル開度信号から算出したアクセル開度が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。この判定結果がＮＯの場合には、図１１の制御ルーチンを終了する。
【００７８】
また、ステップＳ３３の判定結果がＹＥＳの場合には、複数の吸気流制御バルブ３をその作動可能範囲の限界位置（全閉位置）に突き当てるように、すなわち、ジョイントシャフト４３を介して、ピンロッド４の外周に保持固定されたストッパレバー４５の全閉ストッパ部を全閉ストッパに突き当てるように、吸気渦流発生装置のモータ１２に駆動力を発生させる。すなわち、マイクロコンピュータ５０は、複数の吸気流制御バルブ３を閉弁作動方向に動作させる駆動デューティ比（ＤＵＴＹ比）を設定（算出）する（ステップＳ３４）。
【００７９】
そして、マイクロコンピュータ５０は、算出されたＤＵＴＹ比に対応したＰＷＭ信号を、Ｈブリッジ回路４７に与える。複数の吸気流制御バルブ３の全閉作動時には、第１半導体スイッチング素子５１をＯＮし、第２半導体スイッチング素子５２をＯＦＦし、第３半導体スイッチング素子５３をＯＦＦ／ＯＮし、第４半導体スイッチング素子５４をＯＮ／ＯＦＦする。これにより、Ｈブリッジ回路４７の第３、第４半導体スイッチング素子５３、５４がＰＷＭ制御される（ステップＳ３５）。
次に、モータ１２のコイルへの通電開始タイミングから所定時間が経過しているか否かを判定する（ステップＳ３６）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ３６の判定処理を繰り返す。
【００８０】
また、ステップＳ３６の判定結果がＹＥＳの場合には、図１２の制御ルーチンに進んで、複数の吸気流制御バルブ３がその作動可能範囲の限界位置（全閉位置）に突き当てられている、つまり全閉位置に到達していると判断して、バルブ開度センサ７の出力信号をＡ／Ｄ変換のためにサンプリングする周期（バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミング）になっているか否かを判定する（ステップＳ４１）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ４１の判定処理を繰り返す。
また、ステップＳ４１の判定結果がＹＥＳの場合には、バルブ開度センサ７の出力信号をＡ／Ｄ変換回路４８に取り込む（ステップＳ４２）。次に、Ａ／Ｄ変換回路４８でアナログ信号からデジタル信号に変換された、バルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいてＴＣＶの実バルブ開度を検出（算出）する（バルブ開度演算手段：ステップＳ４３）。
【００８１】
次に、ステップＳ３６の判定結果がＹＥＳであり複数の吸気流制御バルブ３がその作動可能範囲の限界位置（全閉位置）に突き当てられている、つまり全閉位置に到達していると判断できるので、ＴＣＶの実バルブ開度（現在のバルブ開度）を基準位置とする。すなわち、複数の吸気流制御バルブ３が基準位置（全閉位置）にあるときのバルブ開度センサ７の出力信号から制御上の基準位置（制御上の全閉ポイント）が求められる。そして、この制御上の全閉ポイントを基準位置学習値（全閉位置学習値）としてマイクロコンピュータ５０のメモリに記憶する（学習制御手段：ステップＳ４４）。
次に、学習完了フラグをＯＮする（ステップＳ４５）。その後、図１２の制御ルーチンを終了する。なお、学習完了フラグは、一旦イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）されると、ＯＦＦされる。
【００８２】
ここで、基準位置学習として全開位置学習を実行する場合には、上記のＰＷＭ制御とは異なり、複数の吸気流制御バルブ３をその作動可能範囲の限界位置（全開位置）に突き当てるように、吸気渦流発生装置のモータ１２に駆動力を発生させる。すなわち、マイクロコンピュータ５０は、複数の吸気流制御バルブ３を開弁作動方向に動作させる駆動デューティ比（ＤＵＴＹ比）を算出する。
そして、マイクロコンピュータ５０は、算出されたＤＵＴＹ比に対応したＰＷＭ信号を、Ｈブリッジ回路４７に与える。複数の吸気流制御バルブ３の全開作動時には、第１半導体スイッチング素子５１をＯＦＦ／ＯＮし、第２半導体スイッチング素子５２をＯＮ／ＯＦＦし、第３半導体スイッチング素子５３をＯＮし、第４半導体スイッチング素子５４をＯＦＦする。これにより、Ｈブリッジ回路４７の第１、第２半導体スイッチング素子５１、５２がＰＷＭ制御される。
【００８３】
次に、複数の吸気流制御バルブ３が基準位置（全開位置）にあるときのバルブ開度センサ７の出力信号から制御上の基準位置（制御上の全開ポイント）が求められる。そして、この制御上の全開ポイントを基準位置学習値（全開位置学習値）としてマイクロコンピュータ５０のメモリに記憶する（学習制御手段）。
ここで、吸気渦流発生装置において、バルブ開度センサ７のホールＩＣ７２の個体差や誤組付によってバルブ開度センサ７の出力信号に基づく基準位置学習値（全閉位置学習値または全開位置学習値）が実際の基準位置（全閉位置または全開位置）よりも閉じ側または開き側にズレることがある。この場合、エンジン運転中のバルブ開度制御において目標バルブ開度を制御上の全閉ポイントまたは制御上の全開ポイントに設定すると、ストッパレバー４５の全閉ストッパ部または全開ストッパ部が全閉ストッパまたは全開ストッパに突き当たった後も、バルブ開度制御手段によって複数の吸気流制御バルブ３を閉じ側または開き側に駆動し続けることになる。
【００８４】
しかし、ストッパレバー４５の全閉ストッパ部または全開ストッパ部が全閉ストッパまたは全開ストッパに突き当たった後、複数の吸気流制御バルブ３を閉じ側または開き側に駆動し続けても、ＴＣＶの実バルブ開度と目標バルブ開度との偏差がそれ以上縮まらないため、定常ではモータ１２の駆動デューティ比が１０％〜４０％程度であるものが、モータ１２の駆動デューティ比が１００％デューティ比まで急増し、モータ１２のコイルが焼損する可能性がある。
そこで、マイクロコンピュータ５０は、吸気渦流発生装置のモータ１２の故障を防止するという目的で、モータ１２のＤＵＴＹ比が、１００％の状態が所定時間以上継続したときに、センサ異常ダイアグフラグ（ＦＤＩＡＧ）をＯＮし、バルブ開度センサ７の異常（故障）をマイクロコンピュータ５０のメモリに記憶したり、インジケータランプ等の警告灯を点灯したり、音声等で知らせたりするダイアグ出力を発信するように構成されている。
【００８５】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）においては、複数の吸気流制御バルブ３として片持ち式のバルブを採用している。そして、ＥＣＵ６は、第１、第２吸気通路３１、３２内の吸気脈動トルクに対抗するため、複数の吸気流制御バルブ３をその作動可能範囲の限界位置（全閉位置または全開位置）に突き当てた状態で保持することが可能なモータ印加電圧またはモータ駆動電流をモータ１２のコイルに供給している。このとき、図１０（ａ）、（ｂ）に示したように、バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングを、Ｈブリッジ回路４７（特に第３半導体スイッチング素子５３のベース）に与えるＰＷＭ信号のＰＷＭ周期におけるモータ１２への通電開始タイミングの整数倍に設定し、且つＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中にのみバルブ開度センサ７より出力されたバルブ開度信号を取り込むようにしている。
【００８６】
ここで、本実施例では、バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングを、モータ１２への通電開始タイミングの整数倍に設定するために、バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミングを、ＰＷＭ周期におけるモータ１２への通電開始タイミングと同期させている。
また、バルブ開度センサ７の出力信号をＡ／Ｄ変換するためにサンプリング周期が、ＰＷＭ周期の整数倍に設定されている。本実施例では、サンプリング周期が、ＰＷＭ周期と同期している。そして、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中にのみバルブ開度センサ７より出力されたバルブ開度信号を取り込むようにしている。
【００８７】
したがって、ホールＩＣ７２を有するバルブ開度センサ７の出力変動が少ない、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値からＴＣＶの実バルブ開度を検出（算出）しているので、モータ１２のコイルへの通電の有無によらず、ＴＣＶの実バルブ開度を精度良く検出することができる。
これによって、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいて基準位置学習（全閉位置学習または全開位置学習）を実行することができるので、制御上の基準位置（制御上の全閉ポイントまたは制御上の全開ポイント）の誤学習を防止することができる。
また、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中にのみ取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいてセンサ故障診断を実行することができるので、正常なバルブ開度センサ７、特にホールＩＣ７２を異常（故障）と誤診断してセンサ異常ダイアグフラグ（ＦＤＩＡＧ）をＯＮしてしまうことを未然に防止することができる。
【実施例２】
【００８８】
図１３は本発明の実施例２を示したもので、ＥＣＵ（マイクロコンピュータ）による基準位置学習を示したフローチャートである。この図１３の制御ルーチンは、図１１の制御ルーチンのステップＳ３６の判定結果がＹＥＳの場合に実行される。
【００８９】
図１１の制御ルーチンのステップＳ３６の判定結果がＹＥＳの場合には、バルブ開度センサ７の出力信号をＡ／Ｄ変換のためにサンプリング周期（バルブ開度センサ７の出力信号のＡＤ取込タイミング）になっているか否かを判定する（ステップＳ５１）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ５１の判定処理を繰り返す。
また、ステップＳ５１の判定結果がＹＥＳの場合には、バルブ開度センサ７の出力信号をＡ／Ｄ変換回路４８に取り込む（ステップＳ５２）。次に、Ａ／Ｄ変換回路４８でアナログ信号からデジタル信号に変換された、バルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいてＴＣＶの実バルブ開度を検出（算出）する（バルブ開度演算手段：ステップＳ５３）。
【００９０】
次に、Ｈブリッジ回路４７（特に第３半導体スイッチング素子５３のベース）に与えるＰＷＭ信号のＰＷＭ周期における通電ＯＮ期間中であるか否かを判定する（ステップＳ５４）。この判定結果がＹＥＳの場合には、ＰＷＭ周期における通電ＯＮ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づく基準位置学習およびセンサ故障診断の実行を禁止する（ステップＳ５５）。その後に、図１３の制御ルーチンを終了する。したがって、マイクロコンピュータ５０のメモリへの基準位置学習値（全閉位置学習値）の記憶は成されず、学習完了フラグもＯＮされず、ＯＦＦのままとなる。
また、ステップＳ５４の判定結果がＮＯの場合には、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づく基準位置学習およびセンサ故障診断の実行を許可する（ステップＳ５６）。
【００９１】
次に、図１１の制御ルーチンのステップＳ３６の判定結果がＹＥＳであり複数の吸気流制御バルブ３がその作動可能範囲の限界位置（全閉位置）に突き当てられている、つまり全閉位置に到達していると判断できるので、ＴＣＶの実バルブ開度（現在のバルブ開度）を基準位置とする。すなわち、複数の吸気流制御バルブ３が基準位置（全閉位置）にあるときのバルブ開度センサ７の出力信号から制御上の基準位置（制御上の全閉ポイント）が求められる。そして、この制御上の全閉ポイントを基準位置学習値（全閉位置学習値）としてマイクロコンピュータ５０のメモリに記憶する（学習制御手段：ステップＳ５７）。 次に、学習完了フラグをＯＮする（ステップＳ５８）。その後、図１３の制御ルーチンを終了する。なお、学習完了フラグは、一旦イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）されると、ＯＦＦされる。
【００９２】
以上のように、本実施例の内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）においては、複数の吸気流制御バルブ３をその作動可能範囲の限界位置（全閉位置または全開位置）に突き当てた状態で保持することが可能なモータ印加電圧またはモータ駆動電流をモータ１２のコイルに供給している時に、Ｈブリッジ回路４７（特に第３半導体スイッチング素子５３のベース）に与えるＰＷＭ信号のＰＷＭ周期における通電ＯＮ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値を無視するようにしている。
これによって、複数の吸気流制御バルブ３を基準位置（全閉位置または全開位置）まで駆動した後も継続してモータ１２を通電することにより、ホールＩＣ７２を有するバルブ開度センサ７の周辺磁場が変化し、バルブ開度センサ７の出力変動が生じた場合でも、ＰＷＭ周期における通電ＯＮ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値を無視する。
したがって、バルブ開度センサ７の出力変動が少ない、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値からＴＣＶの実バルブ開度を検出（算出）しているので、モータ１２のコイルへの通電の有無によらず、ＴＣＶの実バルブ開度を精度良く検出することができる。
【００９３】
ここで、ＰＷＭ周期における通電ＯＮ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値を無視するとは、ＰＷＭ周期における通電ＯＮ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づく基準位置学習の実行を禁止することである。この場合には、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づく基準位置学習の実行のみを許可することで、制御上の基準位置の誤学習を防止することができる。
また、ＰＷＭ周期における通電ＯＮ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値を無視するとは、ＰＷＭ周期における通電ＯＮ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づくセンサ故障診断の実行を禁止することである。この場合には、ＰＷＭ周期における通電ＯＦＦ期間中に取り込んだバルブ開度センサ７の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づくセンサ故障診断の実行のみを許可することで、正常なバルブ開度センサ７を異常（故障）と誤診断してしまうことを未然に防止することができる。
【００９４】
［変形例］
本実施例では、内燃機関の吸気制御装置を、吸気渦流発生装置を備えた内燃機関の吸気制御装置に適用しているが、内燃機関の吸気制御装置を、内燃機関の吸気通路を開閉して吸入空気の流量を制御する内燃機関の電子スロットル制御装置、内燃機関の吸気通路を開閉して吸気通路の通路長や通路断面積を変更する内燃機関の可変吸気制御装置に適用しても良い。
【００９５】
本実施例では、吸気渦流発生装置を、エンジンの各気筒毎の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための縦方向の吸気渦流（タンブル流）の生成が可能となるように構成したが、吸気渦流発生装置を、エンジンの各気筒毎の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための横方向の吸気渦流（スワール流）の生成が可能となるように構成しても良い。また、吸気渦流発生装置を、エンジンの燃焼を促進させるためのスキッシュ渦の生成が可能となるように構成しても良い。
【００９６】
本実施例では、吸気流制御バルブ３のバルブ軸４１を駆動するアクチュエータを、モータ１２および動力伝達機構（例えば歯車減速機構等）によって構成したが、バルブの軸を駆動するアクチュエータを、モータのみによって構成しても良い。また、ピンロッド４を介することなく、直接バルブの軸を駆動しても良い。なお、バルブを開弁作動方向または閉弁作動方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段を設置しても設置しなくても構わない。
【００９７】
また、吸気管またはインテークマニホールド等のケーシング内部に形成される吸気通路に設置されたバルブを有し、内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気（吸気）を制御する吸気制御弁として、本実施例のＴＣＶ（タンブル流制御弁）の代わりに、スロットルボディ内部に形成される吸気通路に設置されたスロットルバルブを有し、内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気（吸気）の流量を制御する吸気流量制御弁、ハウジング内部に形成される吸気通路に設置されたアイドル回転速度制御バルブを有し、スロットルバルブを迂回する吸入空気（吸気）の流量を制御する吸気流量制御弁等を用いても良い。
【００９８】
また、ケーシング（またはハウジング）と吸気制御バルブとによって構成される吸気制御弁として、吸気流制御弁または吸気流量制御弁の代わりに、吸気通路開閉弁、吸気通路切替弁、吸気圧力制御弁を用いても良い。また、吸気制御弁を、タンブル制御弁やスワール制御弁等の吸気流制御弁、吸気通路の通路長や通路断面積を変更する吸気可変弁等に適用しても良い。また、回転型のバルブの代わりに、ポペット型のバルブを用いても良い。この場合には、アクチュエータに運動方向変換機構が設けられる。また、内燃機関として、ディーゼルエンジンを用いても良い。また、内燃機関として、多気筒エンジンだけでなく、単気筒エンジンを用いても良い。
【００９９】
本実施例では、１個のハウジング３５の内部に１個の吸気流制御バルブ３を開閉自在に組み込んだバルブユニット（カートリッジ）を、ケーシングとしてのインテークマニホールド１の内部にピンロッド４の回転軸方向に一定の間隔で複数配置した多連一体型のバルブ開閉装置（吸気通路開閉装置）を採用しているが、ケーシング（その他の吸気管またはエンジンヘッドカバーまたはシリンダヘッド）の内部にシャフトの回転軸方向に一定の間隔で複数のバルブを直接配置した多連一体型のバルブ開閉装置（吸気通路開閉装置）を採用しても良い。この場合には、ハウジング３５を廃止できる。
【０１００】
また、吸気制御バルブは、多連一体型の吸気制御バルブに限定されず、内燃機関の吸気通路に設置されるバルブであれば、１個の吸気制御バルブであっても良い。
また、本実施例では、動力源としてのモータにより駆動される吸気制御バルブとして、その回転中心を成す回転軸（バルブ軸）が、吸気流制御バルブ３の板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の片側に設置される片持ち式の吸気流制御バルブ３を採用しているが、動力源としてのモータにより駆動される吸気制御バルブとして、その回転中心を成す回転軸（バルブ軸）が、吸気制御バルブの板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の略中央部に設置される両持ち式の吸気制御バルブ（バタフライ型バルブ）を採用しても良い。
【０１０１】
ここで、モータ１２の駆動デューティ比またはＰＷＭ信号のデューティ比を、モータ１２を含む吸気渦流発生装置（システム）の周囲の環境変動、すなわち、バッテリ電圧センサより出力されるバッテリ電圧信号、および冷却水温センサ２２より出力される冷却水温信号（またはモータ１２の周囲の環境温度（例えばエンジンルーム温度やモータ１２のコイル温度等））に応じて補正されるように構成しても良い。この場合には、バッテリ電圧が高くなる程、モータ１２の駆動デューティ比またはＰＷＭ信号のデューティ比が大きな値に設定（補正）される。また、冷却水温（またはモータ１２の周囲の環境温度）が高くなる程、モータ１２の駆動デューティ比またはＰＷＭ信号のデューティ比が大きな値に設定（補正）される。
【０１０２】
また、全閉ストッパに対するストッパレバー４５の突き当てによる衝撃音を低減するという目的で、複数の吸気流制御バルブ３を全閉作動させる際に、基準位置学習で学習した制御上の基準位置（制御上の全閉ポイント）の直前のある中間位置に到達した段階で、複数の吸気流制御バルブ３の作動速度を減速する減速制御を実行するようにしても良い。
また、全開ストッパに対するストッパレバー４５の突き当てによる衝撃音を低減するという目的で、複数の吸気流制御バルブ３を全開作動させる際に、基準位置学習で学習した制御上の基準位置（制御上の全開ポイント）の直前のある中間位置に到達した段階で、複数の吸気流制御バルブ３の作動速度を減速する減速制御を実行するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】内燃機関の吸気制御装置を示した概略図である（実施例１）。
【図２】（ａ）は吸気流制御バルブの全閉位置を示した断面図で、（ｂ）は吸気流制御バルブの全開位置を示した断面図である（実施例１）。
【図３】バルブユニット（カートリッジ）を示した斜視図である（実施例１）。
【図４】吸気渦流発生装置を示した断面図である（実施例１）。
【図５】エンジン制御システムを示したブロック図である（実施例１）。
【図６】Ｈブリッジ回路およびマイクロコンピュータを示したブロック図である（実施例１）。
【図７】ＥＣＵ（マイクロコンピュータ）によるＨブリッジ回路の駆動制御を示したフローチャートである（実施例１）。
【図８】ＥＣＵ（マイクロコンピュータ）によるＨブリッジ回路の駆動制御を示したフローチャートである（実施例１）。
【図９】ＥＣＵ（マイクロコンピュータ）によるＨブリッジ回路の駆動制御を示したフローチャートである（実施例１）。
【図１０】（ａ）、（ｂ）はモータへの通電パターンおよびバルブ開度センサの出力信号のＡＤ取込タイミングを示したタイミングチャートである（実施例１）。
【図１１】ＥＣＵ（マイクロコンピュータ）による基準位置学習を示したフローチャートである（実施例１）。
【図１２】ＥＣＵ（マイクロコンピュータ）による基準位置学習を示したフローチャートである（実施例１）。
【図１３】ＥＣＵ（マイクロコンピュータ）による基準位置学習を示したフローチャートである（実施例２）。
【図１４】吸気渦流発生装置を示した概略図である（従来の技術）。
【符号の説明】
【０１０４】
１ インテークマニホールド（ダクト）
２ スロットルバルブ
３ 吸気流制御バルブ
４ ピンロッド（バルブの回転軸、シャフト）
５ アクチュエータ本体
６ ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）
７ バルブ開度センサ
１１ 電子スロットル制御装置のモータ
１２ 吸気渦流発生装置のモータ
３１ インテークマニホールドの第１吸気通路
３２ ハウジングの第２吸気通路
４７ Ｈブリッジ回路
４８ Ａ／Ｄ変換回路（サンプリング手段）
５０ マイクロコンピュータ
５１ 第１半導体スイッチング素子（スイッチング素子）
５２ 第２半導体スイッチング素子（スイッチング素子）
５３ 第３半導体スイッチング素子（スイッチング素子）
５４ 第４半導体スイッチング素子（スイッチング素子）
７１ マグネット（磁石）
７２ 非接触式の磁気検出素子を有するホールＩＣ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）内燃機関の燃焼室に連通する吸気通路を形成するダクトと、
（ｂ）前記内燃機関の吸気通路に設置されたバルブと、
（ｃ）電力の供給を受けると、前記バルブの回転軸を駆動する駆動力を発生するモータと、
（ｄ）前記バルブの回転軸に固定された磁石より放出される磁束を検出する非接触式の磁気検出素子を有し、前記バルブの開度に対応して出力を発生するセンサと、
（ｅ）このセンサの出力を取り込んで前記バルブの開度を検出し、
前記バルブの開度が目標開度になるように、パルス信号の発生周期における、前記モータを通電する通電オン期間と前記モータへの通電を停止する通電オフ期間との比率を変更して、前記モータへの供給電力を可変制御する制御ユニットと
を備えた内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、前記センサの出力の取込タイミングを前記モータへの通電開始タイミングの整数倍近傍に設定すると共に、前記通電オフ期間中にのみ前記センサの出力を取り込むことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記センサの出力の取込タイミングを前記モータへの通電開始タイミングの整数倍近傍に設定するとは、前記センサの出力の取込タイミングを前記モータへの通電開始タイミングと同期させることであることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記センサの出力の取込タイミングを前記モータへの通電開始タイミングの整数倍近傍に設定するとは、前記モータへの通電開始タイミングの直前で前記センサの出力を取り込むことであることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、
前記センサの出力を所定の周期で取り込むサンプリング手段、
このサンプリング手段で取り込んだ前記センサの出力から前記バルブの実開度を算出するバルブ開度演算手段、
所定のデューティ比のパルス信号を所定の周期で発生するパルス信号発生手段、
および前記バルブの実開度と前記目標開度との偏差に基づいて、前記パルス信号のデューティ比を設定するデューティ比設定手段
を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記サンプリング手段は、前記センサの出力をアナログ信号からデジタル信号に変換するためにサンプリングする周期が、前記パルス信号の発生周期の整数倍近傍に設定されている、あるいは前記パルス信号の発生周期と同期していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、前記バルブが基準位置にあるときの前記センサの出力から制御上の基準位置を求め、この制御上の基準位置を基準位置学習値として記憶する基準位置学習を行う学習制御手段、および前記基準位置学習値に基づいて前記バルブの開度を制御するバルブ開度制御手段を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、前記センサが異常であるか否かを判定するセンサ故障診断を行うセンサ異常判定手段を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項８】
（ａ）内燃機関の燃焼室に連通する吸気通路を形成するダクトと、
（ｂ）前記内燃機関の吸気通路に設置されたバルブと、
（ｃ）電力の供給を受けると、前記バルブの回転軸を駆動する駆動力を発生するモータと、
（ｄ）前記バルブの回転軸に固定された磁石より放出される磁束を検出する非接触式の磁気検出素子を有し、前記バルブの開度に対応した出力を発生するセンサと、
（ｅ）このセンサの出力を取り込んで前記バルブの開度を検出し、
前記バルブの開度が目標開度になるように、パルス信号の発生周期における、前記モータを通電する通電オン期間と前記モータへの通電を停止する通電オフ期間との比率を変更して、前記モータへの供給電力を可変制御する制御ユニットと
を備えた内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、前記通電オン期間中に取り込んだ前記センサの出力を無視することを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、前記バルブをその作動可能範囲の限界位置に突き当てるように、前記モータに駆動力を発生させることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、
前記センサの出力を所定の周期で取り込むサンプリング手段、
このサンプリング手段で取り込んだ前記センサの出力から前記バルブの実開度を算出するバルブ開度演算手段、
所定のデューティ比のパルス信号を所定の周期で発生するパルス信号発生手段、
および前記バルブの実開度と前記目標開度との偏差に基づいて、前記パルス信号のデューティ比を設定するデューティ比設定手段
を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１１】
請求項８ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、前記バルブが基準位置にあるときの前記センサの出力から制御上の基準位置を求め、この制御上の基準位置を基準位置学習値として記憶する基準位置学習を行う学習制御手段、および前記基準位置学習値に基づいて前記バルブの開度を制御するバルブ開度制御手段を有し、
前記通電オン期間中に取り込んだ前記センサの出力を無視するとは、前記通電オン期間中に取り込んだ前記センサの出力に基づく前記基準位置学習の実行を禁止することであることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１２】
請求項８ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、前記センサが異常であるか否かを判定するセンサ故障診断を行うセンサ異常判定手段を有し、
前記通電オン期間中に取り込んだ前記センサの出力を無視するとは、前記通電オン期間中に取り込んだ前記センサの出力に基づく前記センサ故障診断の実行を禁止することであることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、
前記モータに対してＨブリッジ型に接続された４つのスイッチング素子を有するＨブリッジ回路、
所定のデューティ比のパルス幅変調信号を所定の周期で発生するパルス幅変調信号発生手段、
前記センサの出力を所定の周期で取り込むサンプリング手段、
このサンプリング手段で取り込んだ前記センサの出力から前記バルブの実開度を算出するバルブ開度演算手段、
および前記バルブの開度が目標開度になるように、前記パルス幅変調信号のデューティ比を設定するデューティ比設定手段を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記バルブは、前記内燃機関の燃焼室内に吸気渦流を発生させる吸気流制御バルブであることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項１４のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記バルブは、前記回転軸が、前記バルブの板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の一方側に偏った片持ち式のバルブであることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１】
（ａ）内燃機関の燃焼室に連通する吸気通路を形成するダクトと、
（ｂ）前記内燃機関の吸気通路に設置されたバルブと、
（ｃ）電力の供給を受けると、前記バルブの回転軸を駆動する駆動力を発生するモータと、
（ｄ）前記バルブの回転軸に固定された磁石より放出される磁束を検出する非接触式の磁気検出素子を有し、前記バルブの開度に対応して出力を発生するセンサと、
（ｅ）このセンサの出力を取り込んで前記バルブの開度を検出し、
前記バルブの開度が目標開度になるように、パルス信号の発生周期における、前記モータを通電する通電オン期間と前記モータへの通電を停止する通電オフ期間との比率を変更して、前記モータへの供給電力を可変制御する制御ユニットと
を備えた内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、前記センサの出力の取込タイミングを前記モータへの通電開始タイミングの整数倍近傍に設定すると共に、前記通電オフ期間中にのみ前記センサの出力を取り込むことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記センサの出力の取込タイミングを前記モータへの通電開始タイミングの整数倍近傍に設定するとは、前記センサの出力の取込タイミングを前記モータへの通電開始タイミングと同期させることであることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記センサの出力の取込タイミングを前記モータへの通電開始タイミングの整数倍近傍に設定するとは、前記モータへの通電開始タイミングの直前で前記センサの出力を取り込むことであることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、
前記センサの出力を所定の周期で取り込むサンプリング手段、
このサンプリング手段で取り込んだ前記センサの出力から前記バルブの実開度を算出するバルブ開度演算手段、
所定のデューティ比のパルス信号を所定の周期で発生するパルス信号発生手段、
および前記バルブの実開度と前記目標開度との偏差に基づいて、前記パルス信号のデューティ比を設定するデューティ比設定手段
を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記サンプリング手段は、前記センサの出力をアナログ信号からデジタル信号に変換するためにサンプリングする周期が、前記パルス信号の発生周期の整数倍近傍に設定されている、あるいは前記パルス信号の発生周期と同期していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、前記バルブが基準位置にあるときの前記センサの出力から制御上の基準位置を求め、この制御上の基準位置を基準位置学習値として記憶する基準位置学習を行う学習制御手段、および前記基準位置学習値に基づいて前記バルブの開度を制御するバルブ開度制御手段を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、前記センサが異常であるか否かを判定するセンサ故障診断を行うセンサ異常判定手段を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項８】
（ａ）内燃機関の燃焼室に連通する吸気通路を形成するダクトと、
（ｂ）前記内燃機関の吸気通路に設置されたバルブと、
（ｃ）電力の供給を受けると、前記バルブの回転軸を駆動する駆動力を発生するモータと、
（ｄ）前記バルブの回転軸に固定された磁石より放出される磁束を検出する非接触式の磁気検出素子を有し、前記バルブの開度に対応した出力を発生するセンサと、
（ｅ）このセンサの出力を取り込んで前記バルブの開度を検出し、
前記バルブの開度が目標開度になるように、パルス信号の発生周期における、前記モータを通電する通電オン期間と前記モータへの通電を停止する通電オフ期間との比率を変更して、前記モータへの供給電力を可変制御する制御ユニットと
を備えた内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、前記通電オン期間中に取り込んだ前記センサの出力を無視することを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、前記バルブをその作動可能範囲の限界位置に突き当てるように、前記モータに駆動力を発生させることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、
前記センサの出力を所定の周期で取り込むサンプリング手段、
このサンプリング手段で取り込んだ前記センサの出力から前記バルブの実開度を算出するバルブ開度演算手段、
所定のデューティ比のパルス信号を所定の周期で発生するパルス信号発生手段、
および前記バルブの実開度と前記目標開度との偏差に基づいて、前記パルス信号のデューティ比を設定するデューティ比設定手段
を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１１】
請求項８ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、前記バルブが基準位置にあるときの前記センサの出力から制御上の基準位置を求め、この制御上の基準位置を基準位置学習値として記憶する基準位置学習を行う学習制御手段、および前記基準位置学習値に基づいて前記バルブの開度を制御するバルブ開度制御手段を有し、
前記通電オン期間中に取り込んだ前記センサの出力を無視するとは、前記通電オン期間中に取り込んだ前記センサの出力に基づく前記基準位置学習の実行を禁止することであることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１２】
請求項８ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、前記センサが異常であるか否かを判定するセンサ故障診断を行うセンサ異常判定手段を有し、
前記通電オン期間中に取り込んだ前記センサの出力を無視するとは、前記通電オン期間中に取り込んだ前記センサの出力に基づく前記センサ故障診断の実行を禁止することであることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記制御ユニットは、
前記モータに対してＨブリッジ型に接続された４つのスイッチング素子を有するＨブリッジ回路、
所定のデューティ比のパルス幅変調信号を所定の周期で発生するパルス幅変調信号発生手段、
前記センサの出力を所定の周期で取り込むサンプリング手段、
このサンプリング手段で取り込んだ前記センサの出力から前記バルブの実開度を算出するバルブ開度演算手段、
および前記バルブの開度が目標開度になるように、前記パルス幅変調信号のデューティ比を設定するデューティ比設定手段を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記バルブは、前記内燃機関の燃焼室内に吸気渦流を発生させる吸気流制御バルブであることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項１４のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記バルブは、前記回転軸が、前記バルブの板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の一方側に偏った片持ち式のバルブであることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−１５０３２６（Ｐ２００９−１５０３２６Ａ）
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２９５７２（Ｐ２００７−３２９５７２）
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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