JP2009287400A - エンジンのバルブタイミング調節装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィードバック制御の信頼性と制御性との両立を図る。
【解決手段】左右バンクで燃焼順序が交互とならず同一バンク内の燃焼間隔が不等間隔となるＶ型エンジンにおいて、位相調整機構と、カムシャフトの回転に同期して、カムシャフト１回転当たり等間隔で複数個のカム位置信号を発生するカム位置信号発生手段と、このカム位置信号に基づいて実際のバルブタイミングを検出するバルブタイミング検出手段と、実際のバルブタイミングが目標バルブタイミングと一致するように前記位相調整機構に与える指令値をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、前記カムシャフト１回転当たり複数個のカム位置信号のうち前記実際のバルブタイミングを検出するのに用いるカム位置信号の数をエンジンの運転条件に応じて変更する信号数変更手段（Ｓ３４〜Ｓ３８）とを備える。
【選択図】図１６Ａ

Description

この発明はエンジンの吸排気バルブのタイミングを運転条件に応じて変更し得るバルブタイミング調節装置に関する。

左右バンクで燃焼順序が交互とならず同一バンク内の燃焼間隔が不等間隔となるＶ型８気筒エンジンを対象とするバルブタイミング調節装置がある（特許文献１参照）。
特開平６−２４８９１７号公報

ところで、エンジンのクランクシャフトと、吸気バルブまたは排気バルブを駆動するカムを有するカムシャフとの間にクランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変化させ得る位相調整機構を用いてバルブタイミングをフィードバック制御する場合、適正なバルブタイミングは、エンジンの負荷や回転速度に応じて変化する。このため、バルブタイミング調節装置はこれらエンジンの運転条件の変化に対し素早く動作させるのが望ましい。そして、バルブタイミングを素早くフィードバックさせるためには、バルブタイミングのサンプリング周期を短くすること、つまりカムシャフト１回転の間に複数回の相対回転角の検出を行う必要がある。そのためにはカムシャフトの１回転の間に複数個のカム位置信号を発生させる必要がある。

しかしながら、カムシャフトの回転角速度は、吸気バルブや排気バルブのバルブ駆動のためにカムプロフィル面に受ける力に起因して変動している。このため、カムシャフト１回転の間に複数のカム位置信号を発生させようとすると、定常運転条件でありながらカムシャフトの角速度変動により、カム位置信号の発生タイミングがパルス信号毎に早くなったり遅くなったりする。そしてこのようなカム位置信号のずれのため、相対回転角（バルブタイミング）の検出結果がカムシャフトの回転に同期して周期的に変動するという問題がある。この問題は特に左右バンクで燃焼順序が交互とならず同一バンク内の燃焼間隔が不等間隔となるＶ型８気筒エンジンにおいて著しい。

このようにして周期的に相対回転角の検出結果が変動すると、フィードバック制御の際、その変動分も制御しようとするため、バルブタイミングがハンチングして、なかなか目標バルブタイミングに収束しないことになり、フィードバック制御性が悪化する。

そこで、上記特許文献１の技術では、特に左右バンクで燃焼順序が交互とならず同一バンク内の燃焼間隔が不等間隔となるＶ型８気筒エンジンを対象として、カムシャフトの駆動トルクの変化量あるいはカムシャフトの回転角速度のいずれかが略等しくなる回転位置においてカム位置信号を発生させるように構成し、カムシャフト１回転当たり３個のカム位置信号を発生させている。これによって、カムシャフトの回転角速度変動による複数個のカム位置信号の発生タイミングばらつきやカムシャフトの駆動トルクの変化量の違いによる複数個のカム位置信号の発生タイミングばらつきを抑制し、複数個のカム位置信号の発生毎にほぼ同じ条件で相対回転角を求めることができるようにしている。

しかしながら、左右バンクを有するＶ型８気筒エンジンでは、片バンクに４つの気筒が配置されているため、基本的にはカムシャフトの回転に同期して、カムシャフト１回転当たり等間隔で４個のカム位置信号を発生させる必要がある。従って、上記特許文献１の技術のように、カムシャフト１回転当たり３個のカム位置信号を発生させるのでは、バルブタイミングのサンプリング周期を却って長くすることになっており、特に低回転速度域でのフィードバック制御の信頼性が低下してしまう。

そこで本発明は、フィードバック制御の信頼性とフィードバック制御性との両立を図るようにした装置を提供することを目的とする。

本発明は、左右バンクで燃焼順序が交互とならず同一バンク内の燃焼間隔が不等間隔となるＶ型エンジンにおいて、エンジンのクランクシャフトと、吸気バルブまたは排気バルブを駆動するカムを有するカムシャフとの間にクランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変化させ得る位相調整機構と、カムシャフトの回転に同期して、カムシャフト１回転当たり等間隔で複数個のカム位置信号を発生するカム位置信号発生手段とを備え、このカム位置信号発生手段の発生するカム位置信号に基づいて吸気バルブまたは排気バルブの実際のバルブタイミングを検出し、エンジンの運転条件に応じた目標バルブタイミングを算出し、前記バルブタイミング検出手段により検出される実際のバルブタイミングが目標バルブタイミングと一致するように前記位相調整機構に与える指令値をフィードバック制御し、前記カムシャフト１回転当たり複数個のカム位置信号のうち前記実際のバルブタイミングを検出するのに用いるカム位置信号の数をエンジンの運転条件に応じて変更するように構成する。

左右バンクで燃焼順序が交互とならず同一バンク内の燃焼間隔が不等間隔となるＶ型８気筒エンジンでは、センシングタイミングでのカム駆動トルクが正や負にバラツクためにカムシャフト１回転当たり複数個のカム位置信号が各バンクとも安定しない、という固有の問題がある。

この場合に、カムシャフト１回転当たり複数個のカム位置信号のうちの１つだけに基づいて実際のバルブタイミングを検出するようにすれば、カム位置信号が安定し、フィードバック制御精度を向上させることができるものの、検出するのに用いる１のカム位置信号と、次に検出するのに用いる１のカム位置信号との間の間隔（つまり制御周期）が時間的に長くなる運転条件では、フィードバック制御の信頼性が悪化することになってしまう。

これに対して本発明によれば、エンジンのクランクシャフトと、吸気バルブまたは排気バルブを駆動するカムを有するカムシャフとの間にクランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変化させ得る位相調整機構と、カムシャフトの回転に同期して、カムシャフト１回転当たり等間隔で複数個のカム位置信号を発生するカム位置信号発生手段とを備え、このカム位置信号発生手段の発生するカム位置信号に基づいて吸気バルブまたは排気バルブの実際のバルブタイミングを検出し、エンジンの運転条件に応じた目標バルブタイミングを算出し、実際のバルブタイミングが目標バルブタイミングと一致するように位相調整機構に与える指令値をフィードバック制御し、カムシャフト１回転当たり複数個のカム位置信号のうち実際のバルブタイミングを検出するのに用いるカム位置信号の数をエンジンの運転条件に応じて変更するので、左右バンクで燃焼順序が交互とならず同一バンク内の燃焼間隔が不等間隔となるＶ型気筒エンジンであってもカム位置信号の安定性とフィードバック制御の信頼性とを両立できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は２プレーン・クランクシャフトのＶ型８気筒エンジン（以下単に「エンジン」という。）１の燃焼行程順序を説明する図を示している。図１上段において左右のバンク２、３には１番から８番までの気筒が割り振られている。以下、１番気筒を「＃１気筒」、２番気筒を「＃２気筒」、３番気筒を「＃３気筒」、４番気筒を「＃４気筒」、５番気筒を「＃５気筒」、６番気筒を「＃６気筒」、７番気筒を「＃７気筒」、８番気筒を「＃８気筒」という。

このエンジン１は、４個のクランクピンが９０度ずつの位相をもって配列された２プレーン・クランクシャフトと称されるクランク配置を有している。この２プレーン・クランクシャフトの内容については特開２００３−５６３７４号公報に記載されているので、ここでは２プレーン・クランクシャフトの内容説明は省略する。

図２はエンジン１を正面から見たタイミングチェーンとスプロケットの配置を示す概略図である。左バンク２の吸気バルブ用カムスプロケット４及び排気バルブ用カムスプロケット５とクランクスプロケット１ａとに左バンクのタイミングチェーン６が掛け回されており、クランクシャフトが２回転する間に左バンク２の吸気バルブ用カムシャフト及び排気バルブ用カムシャフトがその半分の１回転をするようになっている。同様にして、右バンク３の吸気バルブ用カムスプロケット７及び排気バルブ用カムスプロケット８とクランクスプロケット１ａとに右バンクのタイミングチェーン９が掛け回されており、クランクシャフトが２回転する間に左バンク３の吸気バルブ用カムシャフト及び排気バルブ用カムシャフトもその半分の１回転をするようになっている。

エンジン１には、吸気バルブと吸気バルブの各バルブタイミングを連続的に変更可能な可変バルブタイミング機構（この可変バルブタイミング機構を以下「ＶＴＣ機構」という。）１１、１２、１３、１４（位相調整機構）をバンク別に備えている。吸気バルブ用のＶＴＣ機構は「吸気ＶＴＣ機構」と、また排気バルブ用のＶＴＣ機構は「排気ＶＴＣ機構」という。４つの各ＶＴＣ機構はいずれも同様の構成である。これら吸気ＶＴＣ機構１１、１３及び排気ＶＴＣ機構１２、１４は後述するように吸排気バルブのオーバーラップ量を制御するために設けられている。

吸排気バルブのオーバーラップ量をフィードバック制御するため、４つの各ＶＴＣ機構１１、１２、１３、１４に対向して４つの各カム位置センサ６１、６２、７１、７２（カム位置信号発生手段）を備える。

吸気バルブ側と排気バルブ側の両方にＶＴＣ機構が設けられると、エンジンの運転条件に応じた吸排気バルブのオーバーラップ量が得られるようにするには、
〈１〉吸気ＶＴＣ機構のみを制御する場合
〈２〉排気ＶＴＣ機構のみを制御する場合
〈３〉吸気ＶＴＣ機構と排気ＶＴＣ機構の両方を制御する場合
の３つの態様が考えられるのであるが、本実施形態は〈１〉の場合を主に説明する。すなわち、制御が複雑になるのを避けるため排気ＶＴＣ機構１２、１４は作動させないものとする。ただし、本発明は〈１〉の場合に限定されるものでない。

吸気ＶＴＣ機構１１、１３には油圧駆動式や電磁駆動式など様々なタイプのものがあり（特開２００５−６１２４４号公報、特開２００２−１３００３８号公報参照）、いずれでもかまわない。ここでは、油圧駆動式の場合で説明する。

図３は左バンク２の吸気ＶＴＣ機構１１をフロントプレート２９を除去した状態でみた概略平面図、図４はフロントプレート２９を取り付けた状態の吸気ＶＴＣ機構１１の斜視図である。図３に示すように、吸気ＶＴＣ機構１１は、クランクスプロケットからの駆動力により回転するカムスプロケット２２と、このカムスプロケット２２に固定される円筒状のハウジング２３と、このハウジング２３の内部において吸気バルブ用カムシャフト２１（図８参照）に固定される内部ロータ２４と、この内部ロータ２４の外周面において開口する軸方向に沿う溝２４ａに挿入されると共に２つの油圧室２５、２６を仕切るブレード２７と、内部ロータ２４内にあって２つの油圧室２５、２６にオイルを供給するためのオイル供給通路（破線で示す）と、ブレード２７のロック機構２８とを備えている。

図５は右バンク３の吸気ＶＴＣ機構１３をフロントプレート３９を除去した状態でみた概略平面図、図６はフロントプレート３９を取り付けた状態の吸気ＶＴＣ機構１３の斜視図である。図５に示すように、吸気ＶＴＣ機構１３は、クランクスプロケットからの駆動力により回転するカムスプロケット３２と、このカムスプロケット３２に固定される円筒状のハウジング３３と、このハウジング３３の内部において吸気バルブ用カムシャフト３１（図９参照）に固定される内部ロータ３４と、この内部ロータ３４の外周面において開口する軸方向に沿う溝３４ａに挿入されると共に２つの油圧室３５、３６を仕切るブレード３７と、内部ロータ３４内にあって２つの油圧室３５、３６にオイルを供給するためのオイル供給通路（破線で示す）と、ブレード３７のロック機構３８とを備えている。

これら２つの吸気ＶＴＣ機構１１、１３の各部位に供給する油圧を制御する油圧制御系について図７を参照して次に説明する。２つの吸気ＶＴＣ機構１１、１３を働かせる油圧制御系については、全体としてオイルポンプは１つであり、２つの吸気ＶＴＣ機構１１、１３にオイルポンプ４１からの作動油を並列的に供給する構成である。ここでは吸気ＶＴＣ機構１１に対する油圧制御系を先に説明する。

図７において、オイルポンプ４１は、クランクシャフトの回転力に基づき機械的に駆動され、オイルパン４２内の作動油を吸引し、供給油路Ｒ１を介して第１オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）４３に作動油を供給する。

第１オイルコントロールバルブ４３はデューティ制御に基づき開度制御される４ポート弁であり、上記供給油路Ｒ１に加え、作動油をオイルパン４２に還流する２本の排出油路Ｒ２，Ｒ３と、上記左バンク吸気ＶＴＣ機構１１の遅角油圧室２６に連通する遅角油路Ｒ４と、進角油圧室２５に連通する進角油路Ｒ５とがこの第１オイルコントロールバルブ４３に接続されている。第１オイルコントロールバルブ４３は、図示しないが、往復摺動可能に配設されたスプールと、同スプールを付勢するコイルバネと、電圧を印加されることによってスプールを吸引する電磁ソレノイドを内蔵する。

上記電磁ソレノイドに印加される電圧は、エンジンコントロールユニット５１によってデューティ制御されている。電磁ソレノイドが発生する吸引力は、印加される電圧のデューティ比に応じて変化する。この電磁ソレノイドが発生する吸引力とコイルバネの付勢力との釣り合いによって、スプールの位置が決められる。

スプールが移動することによって、遅角油路Ｒ４及び進角油路Ｒ５と、供給油路Ｒ１及び排出油路Ｒ２，Ｒ３との連通量が変化し、遅角油路Ｒ４及び進角油路Ｒ５に対して供給される作動油の量、あるいはこれら油路Ｒ４，Ｒ５より排出される作動油の量が変化する。エンジンコントロールユニット５１では、このようにして上記遅角油圧室２６及び進角油圧室２５内の油圧を調節することにより、内部ロータ２４及びハウジング２３の相対的な動きを制御する。

他方、オイルポンプ４１によって吸引された作動油の一部は、供給油路Ｒ１から分岐する油路Ｒ６を通じてオイルスイッチングバルブ（ＯＳＶ）４４に供給される。オイルスイッチングバルブ４４は、第１オイルコントロールバルブ４３と同様、電磁ソレノイド及びコイルバネの協働によって往復動するスプールを内蔵し、電磁ソレノイドへの供給電圧がエンジンコントロールユニット５１によってデューティ制御されることで開度制御される３ポート弁である。オイルスイッチングバルブ４４には、上記油路Ｒ６に加え、作動油をオイルパン４２に還流する排出油路Ｒ７と、内部ロータ２４内の所定部位に連通するロックキー制御油路Ｒ８とが接続されている。エンジンコントロールユニット５１では、第１オイルコントロールバルブ４３と同様、ロックキー制御油路Ｒ８を通じて供給する作動油の油圧を調節することにより、ロックキー２８ｂの作動状態を制御する。

なお、ハウジング２３（カムスプロケット２２）に対する内部ロータ２４（カムシャフト２１）の相対位相が図３の矢指方向αに向かって最も進んだ状態は、左バンク２の吸気バルブタイミングが最も進角された状態にあたる。このときの吸気バルブタイミングの位置を「最進角位置」という。一方、ハウジング２３に対する内部ロータ２４の相対位相が図３の矢指方向αに向かって最も遅れた状態は、左バンク２の吸気バルブタイミングが最も遅角された状態にあたる。このときの吸気バルブタイミングの位置を「最遅角位置」という。例えば最遅角位置で吸気バルブ閉時期（ＩＶＣ）が吸気下死点よりも大きく遅れるようにし、これによって吸気バルブの開期間と排気バルブの開期間とが重複しないようにする（オーバーラップをなくす）。また、最進角位置で吸気バルブ閉時期を吸気下死点に近づけ、これによってオーバーラップを大きくする。すなわち、本実施形態のエンジンでは、「最進角位置」および「最遅角位置」間で左バンクの吸気バルブタイミング（吸気バルブ閉時期や吸気バルブ開時期）が可動となる。そして、ロックキー２８ｂは、このように内部ロータ２４及びハウジング２３の相対位相によって決定づけられる吸気バルブタイミングがその可変範囲内の中間状態にあるところで、内部ロータ２４及びハウジング２３の相対位相を固定する。このときの吸気バルブタイミングの位置を「固定位置」という。

次に、吸気ＶＴＣ機構１３に対する油圧制御系を説明する。図７において、オイルポンプ４１は、供給油路Ｒ１から分岐される供給油路Ｒ１１を介して第２オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）４７に作動油を供給する。

第２オイルコントロールバルブ４７はデューティ制御に基づき開度制御される４ポート弁であり、上記供給油路Ｒ１１に加え、作動油をオイルパン４２に還流する２本の排出油路Ｒ１２，Ｒ１３と、上記吸気ＶＴＣ機構１３の遅角油圧室３６に連通する遅角油路Ｒ１４と、進角油圧室３５に連通する進角油路Ｒ１５とがこの第２オイルコントロールバルブ４７に接続されている。第２オイルコントロールバルブ４７は、図示しないが、往復摺動可能に配設されたスプールと、同スプールを付勢するコイルバネと、電圧を印加されることによってスプールを吸引する電磁ソレノイドを内蔵する。

上記電磁ソレノイドに印加される電圧は、エンジンコントロールユニット５１によってデューティ制御されている。電磁ソレノイドが発生する吸引力は、印加される電圧のデューティ比に応じて変化する。この電磁ソレノイドが発生する吸引力とコイルバネの付勢力との釣り合いによって、スプールの位置が決められる。

スプールが移動することによって、遅角油路Ｒ１４及び進角油路Ｒ１５と、供給油路Ｒ１１及び排出油路Ｒ１２，Ｒ１３との連通量が変化し、遅角油路Ｒ１４及び進角油路Ｒ１５に対して供給される作動油の量、あるいはこれら油路Ｒ１４，Ｒ１５より排出される作動油の量が変化する。エンジンコントロールユニット５１では、このようにして上記遅角油圧室３６及び進角油圧室３５内の油圧を調節することにより、内部ロータ３４及びハウジング３３の相対的な動きを制御する。

なお、ハウジング３３（カムスプロケット３２）に対する内部ロータ３４（カムシャフト３１）の相対位相が図５の矢指方向αに向かって最も進んだ状態は、右バンク３の吸気バルブタイミングが最も進角された状態にあたる。このときの吸気バルブタイミングの位置を「最進角位置」という。一方、ハウジング３３に対する内部ロータ３４の相対位相が図５の矢指方向αに向かって最も遅れた状態は、右バンク３の吸気バルブのバルブタイミングが最も遅角された状態にあたる。このときの吸気バルブタイミングの位置を「最遅角位置」という。すなわち、本実施形態のエンジンでは、「最進角位置」および「最遅角位置」間で右バンクの吸気バルブタイミングが可動となる。

図８は左バンク２の吸気ＶＴＣ機構１１に備えられるカム位置センサ６１の拡大正面図、図９は右バンク３の吸気ＶＴＣ機構１３に備えられるカム位置センサ７１の拡大正面図である。なお、図８、図９においては回転方向が図３、図５と逆の場合で示している。

図８において、左バンク２のカム位置センサ６１は、９０°の等間隔で４個の突起Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を形成したパルサ６１ａと、このパルサ６１ａの各突起の通過を検出するパルスピックアップ６１ｂとを備えている。パルサ６１ａは図４にも示している。ここでは、吸気ＶＴＣ機構１１の初期位置（つまり最遅角位置）で突起Ｐ１の右端を＃１気筒用カムのリフト開始点に設けている。これにより、カム位置センサ６１は、カムシャフト２１の回転に伴うパルサ６１ａの回転に応じて、このパルサ６１ａの各突起をパルスピックアップ６１ｂにより順次検出する。

図９において、右バンク３のカム位置センサ７１は、９０度の等間隔で４個の突起Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８を形成したパルサ７１ａと、このパルサ７１ａの各突起の通過を検出するパルスピックアップ７１ｂとを備えている。パルサ７１ａは図６にも示している。ここでは、吸気ＶＴＣ機構１３の初期位置（つまり最遅角位置）で突起Ｐ５の右端を＃８気筒用カムのリフト開始点に設けている。これにより、カム位置センサ７１は、カムシャフト３１の回転に伴うパルサ７１ａの回転に応じて、このパルサ７１ａの各突起をパルスピックアップ７１ｂにより順次検出する。

図１０はエンジンの負荷と回転速度を一定とした条件でカム位置センサ６１により検出されるカム位置信号を、カムシャフト２１に有する４つのカム（＃１、＃７、＃３、＃５の各気筒用）の各リフトと共に示したものである。ただし、図１０において横軸はカム角ではなくクランク角としているため、カム角を２倍すればクランク角に変換される。

ここでは、パルスの立ち下がりタイミングを用いているが、これに限定されるものでなくパルスの立ち上がりタイミングを用いる場合でもかまわない。

カム位置センサ６１（パルスピックアップ６１ｂ）による検出信号を波形成形してパルス信号に変換すると、吸気ＶＴＣ機構１１が最遅角位置にあるとき、図１０第２段目に示すカム位置信号が得られる。すなわち、パルスＰ１の立ち下がりのタイミングで＃１気筒の吸気バルブ開時期が、パルスＰ２の立ち下がりのタイミングで＃７気筒の吸気バルブ開時期が、パルスＰ３の立ち下がりのタイミングで＃３気筒の吸気バルブ閉時期が、パルスＰ４の立ち下がりのタイミングで＃５気筒の吸気バルブ閉時期がそれぞれ検出される。

なお、パルサ６１ａの突起Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４により得られる４つの各パルスには各突起に対応してパルスにもＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を付けている。つまり、パルスＰ１はパルサ６１ａの突起Ｐ１により得られるパルス、パルスＰ２はパルサ６１ａの突起Ｐ２により得られるパルス、パルスＰ３はパルサ６１ａの突起Ｐ３により得られるパルス、パルスＰ４はパルサ６１ａの突起Ｐ４により得られるパルスであることを示している。

ここで、吸気バルブ閉時期（＝カムリフト終了時）に着目すると、＃３、＃５気筒についてはパルスＰ３、Ｐ４により直接的に検出されるが、＃１、＃７気筒についてはパルスＰ１、Ｐ２により直接的に検出されるのは吸気バルブ開時期（＝カムリフト開始時）であって吸気バルブ閉時期（＝カムリフト終了時）を検出していない。しかしながら、吸気バルブの作動角（カムの作動角）は予め知り得るので（ここでは簡単に吸気バルブの作動角を９０°ＣＡとする。）、カム位置センサ６１により検出される吸気バルブ開時期から作動角である９０°ＣＡだけ遅角側の値を吸気バルブ閉時期として求めればよい。

図１１はエンジンの負荷と回転速度を一定とした条件でカム位置センサ７１により検出されるカム位置信号を、カムシャフト３１に有する４つのカムの各リフトと共に示したものである。ただし、図１１においても横軸はカム角ではなくクランク角としているため、カム角を２倍すればクランク角に変換される。ここでもパルスの立ち下がりタイミングを用いているが、これに限定されるものでなくパルスの立ち上がりタイミングを用いる場合でもかまわない。

カム位置センサ７１（パルスピックアップ７１ｂ）による検出信号を波形成形してパルス信号に変換すると、吸気ＶＴＣ機構１３が最遅角位置にあるとき、図１１第２段目に示すカム位置信号が得られる。すなわち、パルスＰ５の立ち下がりのタイミングで＃８気筒の吸気バルブ開時期及び＃２気筒の吸気バルブ閉時期が、パルスＰ７の立ち下がりのタイミングで＃６気筒の吸気バルブ開時期が、パルスＰ８の立ち下がりのタイミングで＃４気筒の吸気バルブ開時期がそれぞれ検出される。

この場合、右バンク３では、パルスＰ５が＃８気筒と＃２気筒の２気筒分のバルブタイミングを検出することになっており、パルスＰ６はいずれの気筒のバルブタイミングも検出していない。従って、パルスＰ６は不要となっている。

なお、パルサ７１ａの突起Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８により得られる４つの各パルスには各突起に対応してパルスにもＰ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８を付けている。つまり、パルスＰ５はパルサ７１ａの突起Ｐ５により得られるパルス、パルスＰ６はパルサ７１ａの突起Ｐ６により得られるパルス、パルスＰ７はパルサ７１ａの突起Ｐ７により得られるパルス、パルスＰ８はパルサ７１ａの突起Ｐ８により得られるパルスであることを示している。

ここで、吸気バルブ閉時期（＝カムリフト終了時）に着目すると、＃２気筒についてはパルスＰ５により直接的に検出されるが、＃８、＃６、＃４の各気筒についてはパルスＰ５、Ｐ７、Ｐ８により直接的に検出されるのは吸気バルブ開時期（＝カムリフト開始時）であって吸気バルブ閉時期（＝カムリフト終了時）を検出していない。しかしながら、吸気バルブの作動角（カムの作動角）は予め知り得るので（ここでは簡単に吸気バルブの作動角を９０°ＣＡとする。）、カム位置センサ７１により検出される吸気バルブ開時期から作動角である９０°ＣＡだけ遅角側の値を吸気バルブ閉時期として求めればよい。

さて、吸気ＶＴＣ機構１１、１３を用いて各バンク２、３の吸気バルブタイミングを進めたいときには、吸気ＶＴＣ機構１１、１３に対して目標角度［°ＣＡ］を指令値として第１、第２のオイルコントロールバルブ４３、４７に与えることにより、各バンク２、３の全ての気筒で望みの吸気バルブタイミングが得られるようにしている。つまり、目標角度を指令値として第１オイルコントロールバルブ４３に与えると、カムスプロケット２２に対するカムシャフト２１の位相が目標角度だけ進角側に変化するため、理想的には図１０第３段目に示したようにパルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の立ち下がりの各タイミングが、最遅角位置でのパルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の立ち下がりのタイミングより目標角度［°ＣＡ］だけ進角して、ｔ１、ｔ６、ｔ１１、ｔ１５となるはずである。

しかしながら、実際のカム位置信号は、図１０第３段目に示したようにはならず、図１０第４段目に示したようになる。すなわち、パルスＰ１は実角度１［°ＣＡ］だけ進角してパルスＰ１の立ち下がりのタイミングがｔ１よりｔ２まで遅れるのであり、目標位置との間にｔ１〜ｔ２のズレが生じている。同様にしてパルスＰ４は実角度４［°ＣＡ］だけ進角してパルスＰ４の立ち下がりのタイミングがｔ１５よりｔ１６まで遅れ、目標位置との間にｔ１５〜ｔ１６のズレが生じている。

一方、パルスＰ２は実角度２［°ＣＡ］だけ進角してパルスＰ２の立ち下がりのタイミングがｔ６よりｔ５まで進むのであり、目標位置との間にｔ５〜ｔ６のズレが生じている。同様にしてパルスＰ３は実角度３［°ＣＡ］だけ進角してパルスＰ３の立ち下がりのタイミングがｔ１１よりｔ１０まで進むのであり、目標位置との間にｔ１０〜ｔ１１のズレが生じている。

右バンク３についても、左バンク２と同じ目標角度［°ＣＡ］を指令値として第２オイルコントロールバルブ４７に与えると、カムスプロケット３２に対するカムシャフト３１の位相が目標角度だけ進角側に変化するため、理論的には図１１第３段目に示したようにパルスＰ５、Ｐ７、Ｐ８の立ち下がりの各タイミングが、最遅角位置でのパルスＰ５、Ｐ７、Ｐ８の立ち下がりのタイミングより目標角度［°ＣＡ］だけ進角して、ｔ３２、ｔ３８、ｔ４４となるはずである。

しかしながら、実際のカム位置信号は、図１１第３段目に示したようにはならず、図１１第４段目に示したようになる。すなわち、パルスＰ５は実角度５［°ＣＡ］だけ進角してパルスＰ５の立ち下がりのタイミングがｔ３２よりｔ３１まで進むのであり、目標位置との間にｔ３１〜ｔ３２のズレが生じている。同様にしてパルスＰ８は実角度８［°ＣＡ］だけ進角してパルスＰ８の立ち下がりのタイミングがｔ４４よりｔ４３まで進み、目標位置との間にｔ４３〜ｔ４４のズレが生じている。

一方、パルスＰ７は実角度７［°ＣＡ］だけ進角してパルスＰ７の立ち下がりのタイミングがｔ３８よりｔ３９まで遅れるのであり、目標位置との間にｔ３８〜ｔ３９のズレが生じている。

ここで、左バンク２では４つの各パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の立ち下がりタイミングである実角度１、実角度２、実角度３、実角度４に、また右バンクでは３つの各パルスＰ５、Ｐ７、Ｐ８の立ち下がりタイミングである実角度５、実角度７、実角度８にそれぞれ目標角度からのズレが生じる、つまり左右バンク２、３のカム位置検出信号にズレが生じるのは、２プレーン・クランクシャフトのＶ型８気筒エンジンにおいては、図１下段に示したように、燃焼順序が＃１−＃８−＃７−＃３−＃６−＃５−＃４−＃２であり、左右バンクで燃焼順序が交互とならず同一バンク内の燃焼間隔が不等間隔となるため、吸排気の脈動を効果的に利用した吸気慣性過給を行えず、各気筒の爆発力がバラツクことになるためである。

これについてさらに説明すると、図１２は左バンク２についてエンジンの回転速度と負荷が一定である、ある運転条件のときのカム駆動トルクの変化を示したものである。図１２においてクランク角７２０°ＣＡの区間でほぼ３つのトルクの山が生じている。このうち最も左側のトルクの山は、＃１気筒のカムリフトによるもの、最も右側のトルクの山は＃５気筒のカムリフトによるものである。一方、中央のトルクの山は＃７気筒のカムリフトによるものと＃３気筒のカムリフトによるものとが重なったものである。

この場合に、センシングタイミングはクランク角１８０°ＣＡ毎に生じるようにしており、図１２ではｔ６１、ｔ６２、ｔ６３、ｔ６４の各タイミングがセンシングタイミングである。センシングタイミングは予め定められている。ｔ６１、ｔ６４のセンシングタイミングではカム駆動トルクがいずれも負となっており、この影響を受けて図１０第４段目に示したようにパルスＰ１、Ｐ４の立ち下がりタイミング（ｔ２、ｔ１６）が目標位置（ｔ１、ｔ１５）より遅れ（実角度１、実角度４が目標角度より小さくなり）、またｔ６２、ｔ６３のセンシングタイミングではカム駆動トルクがいずれも正となっており、この影響を受けて図１０第４段目に示したようにパルスＰ２、Ｐ３の立ち下がりタイミング（ｔ５、ｔ１０）が目標位置（ｔ６、ｔ１１）より進んで（実角度２、実角度３が目標角度より大きくなり）しまうのである。

右バンク３についてはカム駆動トルクの変化を示すことはしないが、３つのセンシングタイミングでのカム駆動トルクが正や負にバラツクため、この影響を受けて図１１第４段目に示したように３つの各パルスＰ５、Ｐ７、Ｐ８の立ち下がりタイミング（ｔ３１、ｔ３９、ｔ４３）が目標位置（ｔ３２、ｔ３８、ｔ４４）より遅れたり進んだり（実角度５、実角度７、実角度８が目標角度より大きくなったり小さくなったり）してしまう。

このように、左バンク２で４つの各パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の立ち下がりタイミングに、右バンク３で３つの各パルスＰ５、Ｐ７、Ｐ８の立ち下がりタイミングに目標位置からのズレが生じる、つまり左右バンク２、３のカム位置検出信号に目標位置からのズレが生じるのでは、吸排気バルブのオーバーラップ期間のフィードバック制御性が悪化する。

これについて説明すると、吸気ＶＴＣ機構１１、１３により吸気バルブタイミングをエンジンの運転条件に応じてバンク毎に制御することで、排気バルブと吸気バルブとが共に開となるバルブオーバーラップ期間を制御することができ、高回転速度域では、バルブオーバーラップ期間の拡大により、残ガス率（排気バルブの閉弁タイミングで燃焼室内に残留する燃焼ガスの割合）を大きくして、燃費及び排気性能を向上させ、アイドルを含む低回転速度域では、バルブオーバーラップ期間の短縮により、燃焼安定性を確保することが可能である。

このため、図１３に示したように、エンジンコントロールユニット５１には、２つのカム位置センサ６１、７１及びクランク位置センサ７３からの信号に加えて、エンジンの吸入空気量を検出するエアフローメータ７５、エンジンの冷却水温を検出する水温センサ７６、アクセル開度を検出するアクセルセンサ７７、電制スロットル弁の開度を検出するスロットルセンサ７８、車速を検出する車速センサ７９からの信号が入力され、エンジンコントロールユニット５１では、これら各種センサにより検出されるエンジンの運転条件に基づいて、左右バンク２、３のカムシャフト２１、３１の目標角度（吸気バルブの目標バルブタイミング）を設定し、この目標角度が得られるように第１、第２のオイルコントロールバルブ４３、４７に指令値を出力すると共に、左バンク２のカム位置センサ６１及びクランク位置センサ７３からの信号に基づいて左バンク２のカムシャフト２１の実際の角度（吸気バルブの実バルブタイミング）を検出し、この検出される実際の角度が目標角度と一致するように、第１オイルコントロールバルブ４３に与える指令値をフィードバック制御し、また右バンク３のカム位置センサ７１及びクランク角センサ７３からの信号に基づいて右バンク３のカムシャフト３１の実際の角度（吸気バルブの実バルブタイミング）を検出し、この検出される実際の角度が目標角度と一致するように、第２オイルコントロールバルブ４７に与える指令値をフィードバック制御している。また、エンジンコントロールユニット５１は、同じくエンジンの運転状態に基づいて、燃料噴射弁８１、点火プラグ８２、電制スロットル弁８３の作動を制御する。

さて、上記吸気バルブタイミングのフィードバック制御において、カム位置センサ６１、７１からのカム位置信号に、図１０第４段目、図１１第４段目に示したような目標位置からのズレがあると、フィードバック制御の制御精度が悪くなる。例えば、図１０第４段目に示したように、パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の立ち下がりの各タイミングはエンジンの負荷と回転速度を一定の条件としても同じ値とならないため、各パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の立ち下がりタイミングである、実角度１、実角度２、実角度３、実角度４の４つの実角度を順次、制御上の実角度ｒθｎｏｗとして取り込むとすれば、制御上の実角度ｒθｎｏｗはある振れをもって動く値となり安定しない。従って、このような安定しない値の制御上の実角度ｒθｎｏｗをフィードバック信号に用いるとすれば、フィードバック制御精度が低下する。

例えば、パルスＰ１、Ｐ４の立ち下がりタイミングである実角度１、実角度４が制御上の実角度ｒθｎｏｗに取り込まれているときには、目標角度θｔより制御上の実角度ｒθｎｏｗが小さいために制御上の実角度ｒθｎｏｗが大きくなる側に第１オイルコントロールバルブ４３に指令値が送られ、カムスプロケット２２に対するカムシャフト２１の位相を進角させようとする。ところが、パルスＰ２、Ｐ３の立ち下がりタイミングである実角度２、実角度３が制御上の実角度ｒθｎｏｗに取り込まれると、目標角度θｔより制御上の実角度ｒθｎｏｗが大きいために制御上の実角度ｒθｎｏｗが小さくなる側に第１オイルコントロールバルブ４３に指令値が送られ、カムスプロケット２２に対するカムシャフト２１の位相を遅角させようとする。このように、制御上の実角度ｒθｎｏｗが目標角度θｔより小さかったり大きかったりして安定しないと、定常運転状態でありながらカムスプロケット２２に対するカムシャフト２１の位相を進角させようとしたり遅角させようとしたりする。つまり、カムシャフト２１の実角度（バルブタイミング）がハンチングして、なかなか目標角度（目標バルブタイミング）に収束しないことになり、フィードバック制御の制御精度が悪くなるのである。

これに対処するため本実施形態では、カムシャフト１回転当たり４個のパルスのうちカムシャフト２１、３１の実角度（実際のバルブタイミング）を検出するのに用いるパルスの数をエンジンの運転条件に応じて変更する。

エンジンコントロールユニット５１で行われるこの制御を図１４、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６Ａ、図１６Ｂのフローチャートに基づいて詳述する。ただし、制御を複雑化させないため排気ＶＴＣ機構１２、１４は作動させないものとし、２つの吸気ＶＴＣ機構１１、１３のみを用いて吸排気バルブのオーバーラップ量を制御する場合で説明する。

まず図１４は１信号使用フラグを設定するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。

ステップ１、２では加速時であるか否か、エンジン回転速度Ｎｅは所定値以上であるか否かをみる。加速時であるか否かの判定に用いるパラメータはエンジン負荷のほか、後述する目標角度θｔを用いることができる。例えば、目標角度θｔの所定時間当たり変化量を算出し、この目標角度θｔの所定時間当たり変化量と所定値を比較し、目標角度θｔの所定時間当たり変化量が所定値以上となれば加速時であると、目標角度θｔの所定時間当たり変化量が所定値未満であれば加速時でないと判定する。加速時でない場合には、定常時と減速時とがあるが、ここでは減速時は考えない。また、エンジン回転速度Ｎｅは、クランク位置センサ７３からのクランク位置信号と、カム位置センサ６１、７１からのカム位置信号とに基づいて算出されている。

エンジン回転速度Ｎｅと比較する所定値は低回転速度域にあるかそれとも高回転速度域にあるかを判定するための値で、予め設定している。

加速時でない、つまり定常時であって回転速度Ｎｅが所定値以上の高回転速度域にあるときには、ステップ１、２よりステップ３に進んで、１信号使用フラグ（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１とする。一方、加速時であるときにはステップ１よりステップ４に進んで、また定常時であってエンジン回転速度Ｎｅが所定値未満の低回転速度域にあるときには、ステップ１、２よりステップ４に進んで、１信号使用フラグ＝０とする。

ここで、左バンク２のカム位置センサ６１からのカム位置信号によれば、図１０で示したようにクランク角７２０°ＣＡ区間で（つまりカムシャフト１回転当たりに）４つのパルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が得られるが、１信号使用フラグ＝１はこのうちの１つのパルスだけを用いて制御上の実角度ｒθｎｏｗを算出することを指示するものである。また、１信号使用フラグ＝０は４つのパルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の全てを用いて制御上の実角度ｒθｎｏｗを算出することを指示するものである。

同様にして、右バンク３のカム位置センサ７１からのカム位置信号によれば、図１１で示したようにクランク角７２０°ＣＡ区間で（つまりカムシャフト１回転当たりに）４つのパルスＰ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８が得られるが、１信号使用フラグ＝１はこのうちの１つのパルスだけを用いて制御上の実角度ｒθｎｏｗを算出することを指示するものである。また、１信号使用フラグ＝０は４つのパルスＰ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８の全てを用いて制御上の実角度ｒθｎｏｗを算出することを指示するものである。ただし、右バンク３ではパルス６は用いられないため、１信号使用フラグ＝０は実質的には３つのパルスＰ５、Ｐ７、Ｐ８の全てを用いて制御上の実角度ｒθｎｏｗを算出することを指示するものとなる。

図１５Ａ、図１５Ｂはカム位置センサ６１からのカム位置信号に基づいて左バンク２のカムシャフト２１の実角度を、カム位置センサ７１からのカム位置信号に基づいて右バンク３のカムシャフト３１の実角度をそれぞれ検出するためのもので、所定のクランク角毎（例えば１°ＣＡ毎）に実行する。

ステップ１１、１２、１３、１４では各パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の入力があるか否かをみる。エンジンコントロールユニット５１ではカム位置センサからの信号とクランク位置センサからの信号とに基づいて気筒判別を行っているので、どのパルスの入力であるかは知り得る。

パルスＰ１の入力があれば、ステップ１１よりステップ１５に進み、パルスＰ１の立ち下がりタイミングである実角度１を＃１気筒の実角度θｎｏｗ１に移す。パルスＰ２の入力があれば、ステップ１１、１２よりステップ１６に進み、パルスＰ２の立ち下がりタイミングである実角度２を＃７気筒の実角度θｎｏｗ２に移す。パルスＰ３の入力があれば、ステップ１１、１２、１３よりステップ１７に進み、パルスＰ３の立ち下がりタイミングである実角度３を＃３気筒の実角度θｎｏｗ３に移す。パルスＰ４の入力があれば、ステップ１１、１２、１３、１４よりステップ１８に進み、パルスＰ４の立ち下がりタイミングである実角度４を＃５気筒の実角度θｎｏｗ４に移す。このようにして、左バンク２のカムシャフト１回転当たり４回センシング（検出）されることとなり、最新の実角度θｎｏｗ１〜θｎｏｗ４が得られる。

また、ステップ１９、２０、２１では各パルスＰ５、Ｐ７、Ｐ８の入力があるか否かをみる。パルスＰ５の入力があれば、ステップ１９よりステップ２２に進み、パルスＰ５の立ち下がりタイミングである実角度５を＃８、＃２の気筒の実角度θｎｏｗ５に移す。パルスＰ７の入力があれば、ステップ１９、２０よりステップ２３に進み、パルスＰ７の立ち下がりタイミングである実角度７を＃６気筒の実角度θｎｏｗ６に移す。パルスＰ８の入力があれば、ステップ１９、２０、２１よりステップ２４に進み、パルスＰ８の立ち下がりタイミングである実角度８を＃４気筒の実角度θｎｏｗ３に移す。このようにして、右バンク３のカムシャフト１回転当たり３回センシング（検出）されることとなり、最新の実角度θｎｏｗ５〜θｎｏｗ７が得られる。

ここでの各実角度θｎｏｗ１〜θｎｏｗ７の単位は、クランク角［°ＣＡ］とする。ただし、これに限定されるものでなく、カム角としてしてもかまわない。

図１６Ａ、図１６Ｂは左バンク２の吸気ＶＴＣ機構１１の第１オイルコントロールバルブ４３に与えるデューティ値ＤＴＹ１［％］及び右バンク３の吸気ＶＴＣ機構１３の第２オイルコントロールバルブ４７に与えるデューティ値ＤＴＹ２［％］を算出するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。この場合、第１オイルコントロールバルブ４３に与えるデューティ値を大きくするほどカムスプロケット２２に対するカムシャフト２１の位相が進角されるように、また第２のオイルコントロールバルブ４７に与えるデューティ値を大きくするほどカムスプロケット３２に対するカムシャフト３１の位相が進角されるようになっているものとする。

まずステップ３１ではエンジンの運転条件に応じた、左右バンク２、３のカムシャフト２１、３１の目標角度θｔ（吸気バルブの目標バルブタイミング）を算出する。この目標角度θｔは例えばエンジンの負荷と回転速度をパラメータとするマップを検索することにより求めればよい。カムシャフト２１、３１の目標角度θｔの単位もクランク角［°ＣＡ］である。

ステップ３２ではこの目標角度θｔを基本デューティ値ＤＴＹ０［％］に変換する。基本デューティ値ＤＴＹ０は目標角度θｔが大きくなるほど大きくなる値である。

ステップ３３では図１５Ａ、図１５Ｂのフローにより得られている最新の７つの実角度θｎｏｗ１〜θｎｏｗ７［°ＣＡ］を読み込む。

ステップ３４では、１信号使用フラグ（図１４のフローにより設定済み）をみる。１信号使用フラグ＝１であるときにはステップ３５、３６に進み、左バンク２の４つの実角度θｎｏｗ１〜θｎｏｗ４のうちいずれか一つを選択して左バンク２についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ１［°ＣＡ］に、また右バンク３の３つの実角度θｎｏｗ５〜θｎｏｗ７のうちいずれか一つを選択して右バンク３についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ２［°ＣＡ］に入れる。これは、その都度選択する対象を変えるのではなく、予め選択する対象は決めておく。例えば実角度θｎｏｗ１を常に選択して制御上の実角度ｒθｎｏｗ１に、また実角度θｎｏｗ５を常に選択して制御上の実角度ｒθｎｏｗ２に入れる。

一方、ステップ３４で１信号使用フラグ＝０であるときにはステップ３７、３８に進み、左バンク２の４つの実角度θｎｏｗ１〜θｎｏｗ４を全て用いて左バンク２についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ１［°ＣＡ］を、また右バンク３の３つの実角度θｎｏｗ５〜θｎｏｗ７を全て用いて右バンク３についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ２［°ＣＡ］を算出する。例えば、左バンク２についてクランク角７２０°ＣＡ毎に（カムシャフト２１の１回転毎に）上記４つの実角度θｎｏｗ１、θｎｏｗ２、θｎｏｗ３、θｎｏｗ４の単純平均値を算出し、その単純平均値を左バンク２についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ１とする。あるいは、４つの実角度θｎｏｗ１、θｎｏｗ２、θｎｏｗ３、θｎｏｗ４の加重平均値を左バンク２についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ１として算出する。この加重平均値を算出するには次の式を用いればよい。

加重平均値１＝加重平均値１（前回）×加重平気係数１
＋今回値×（１−加重平均係数１）
…（１）
ただし、加重平均値１（前回）：加重平均値１の前回値、
加重平気係数１ ：一定値（０から１までの間の適当な値）、
ここで、（１）式右辺の今回値として左バンク２の実角度θｎｏｗ１、θｎｏｗ２、θｎｏｗ３、θｎｏｗ４を順次入れて計算する。

同様にして、右バンク３についてクランク角７２０°ＣＡ毎に（カムシャフト３１の１回転毎に）上記３つの実角度θｎｏｗ５、θｎｏｗ６、θｎｏｗ７の単純平均値を算出し、その単純平均値を右バンク３についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ２とする。あるいは、３つの実角度θｎｏｗ５、θｎｏｗ６、θｎｏｗ７の加重平均値を右バンク３についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ２として算出する。この加重平均値を算出するには次の式を用いればよい。

加重平均値２＝加重平均値２（前回）×加重平気係数２
＋今回値×（１−加重平均係数２）
…（２）
ただし、加重平均値２（前回）：加重平均値２の前回値、
加重平気係数２ ：一定値（０から１までの間の適当な値）、
ここで、（２）式右辺の今回値として右バンク３の実角度θｎｏｗ５、θｎｏｗ６、θｎｏｗ７を順次入れて計算する。

ステップ３９、４０では、このようにして得た左バンク２についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ１と目標角度θｔとの偏差Δθ１［°ＣＡ］（＝ｒθｎｏｗ１−θｔ）を、また右バンク３についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ２と目標角度θｔとの偏差Δθ２［°ＣＡ］（＝ｒθｎｏｗ２−θｔ）を計算する。

ステップ４１では、このうち左バンク２についての偏差Δθ１の絶対値と所定値［°ＣＡ］とを比較する。左バンク２についての偏差Δθ１の絶対値が所定値以上であれば、目標角度θｔからのずれが大きいと判断し、ステップ４２に進んで左バンク２についての偏差Δθ１とゼロとを比較する。左バンク２についての偏差Δθ１が正、つまり左バンク２についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ１が目標角度θｔより大きいときには、左バンク２についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ１を目標角度θｔへと小さくするため、ステップ４３に進んでデューティ値のフィードバック量ＦＢ１［°ＣＡ］を所定値Ａ［°ＣＡ］だけ減少する側に更新する。つまりデューティ値のフィードバック量ＦＢ１を次式により更新し、ステップ４５において更新後のフィードバック量ＦＢ１を基本デューティ値ＤＴＹ０に加算した値を最終的なデューティ値ＤＴＹ１［％］として算出する。

ＦＢ１＝ＦＢ１（前回）−Ａ …（３）
ただし、ＦＢ１（前回）：ＦＢ１の前回値、
Ａ ：正の一定値、
ここで、デューティ値ＤＴＹ１には初期値として基本デューティ値ＤＴＹ０を入れておく。

ステップ４３、４５の操作でデューティ値ＤＴＹ１は小さくなる側に更新され、このデューティ値ＤＴＹ１で第１オイルコントロールバルブ４３が制御されると、左バンク２についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ１が小さくなり目標角度θｔに近づいてゆく。ステップ４３、４５の操作を何度か繰り返せば、やがてステップ４１で左バンク２についての偏差Δθ１の絶対値が所定値未満となる。このときには、目標角度θｔからの実角度のずれは許容範囲に収まっていると判断し、ステップ４１よりステップ４６に進んでデューティ値ＤＴＹ１を維持する。

これに対して、ステップ４１で左バンク２についての偏差Δθ１の絶対値が所定値以上でありかつステップ４２で左バンク２についての偏差Δθ１が負、つまり左バンク２についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ１が目標角度θｔより小さいときには、左バンク２についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ１を目標角度θｔへと大きくするため、ステップ４４に進んでデューティ値のフィードバック量ＦＢ１［°ＣＡ］を所定値Ｂ［°ＣＡ］だけ増加する側に更新する。つまりデューティ値のフィードバック量ＦＢ１を次式により更新し、ステップ４５において更新後のフィードバック量ＦＢ１を基本デューティ値ＤＴＹ０に加算した値を最終的なデューティ値ＤＴＹ１［％］として算出する。

ＦＢ１＝ＦＢ１（前回）＋Ｂ …（４）
ただし、ＦＢ１（前回）：ＦＢ１の前回値、
Ｂ ：正の一定値、
ステップ４４、４５の操作でデューティ値ＤＴＹ１は大きくなる側に更新され、このデューティ値ＤＴＹ１で第１オイルコントロールバルブ４３が制御されると、左バンク２についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ１が大きくなり目標角度θｔに近づいてゆく。ステップ４４、４５の操作を何度か繰り返せば、やがてステップ４１で左バンク２についての偏差Δθ１の絶対値が所定値未満となる。このときには、目標角度θｔからの実角度のずれは許容範囲に収まっていると判断し、ステップ４１よりステップ４６に進んでデューティ値ＤＴＹ１を維持する。

ステップ４７〜５２はステップ４１〜４６と同様の処理である。すなわち、ステップ４７では、右バンク３についての偏差Δθ２の絶対値と所定値［°ＣＡ］とを比較する。右バンク３についての偏差Δθ２の絶対値が所定値以上であれば、目標角度θｔからのずれが大きいと判断し、ステップ４８に進んで右バンク３についての偏差Δθ２とゼロとを比較する。右バンク３についての偏差Δθ２が正、つまり右バンク３についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ２が目標角度θｔより大きいときには、右バンク３についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ２を目標角度θｔへと小さくするため、ステップ４９に進んでデューティ値のフィードバック量ＦＢ２［°ＣＡ］を所定値Ｃ［°ＣＡ］だけ減少する側に更新する。つまりデューティ値のフィードバック量ＦＢ２を次式により更新し、ステップ５１において更新後のフィードバック量ＦＢ２を基本デューティ値ＤＴＹ０に加算した値を最終的なデューティ値ＤＴＹ２［％］として算出する。

ＦＢ２＝ＦＢ２（前回）−Ｃ …（５）
ただし、ＦＢ２（前回）：ＦＢ２の前回値、
Ｃ ：正の一定値、
ここで、デューティ値ＤＴＹ２についても初期値として基本デューティ値ＤＴＹ０を入れておく。

ステップ４９、５１の操作でデューティ値ＤＴＹ２は小さくなる側に更新され、このデューティ値ＤＴＹ２で第２オイルコントロールバルブ４７が制御されると、右バンク３についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ２が小さくなり目標角度θｔに近づいてゆく。ステップ４９、５１の操作を何度か繰り返せば、やがてステップ４７で右バンク３についての偏差Δθ２の絶対値が所定値未満となる。このときには、目標角度θｔからの実角度のずれは許容範囲に収まっていると判断し、ステップ４７よりステップ５２に進んでデューティ値ＤＴＹ２を維持する。

これに対して、ステップ４７で右バンク３についての偏差Δθ２の絶対値が所定値以上でありかつステップ４８で右バンク３についての偏差Δθ２が負、つまり右バンク３についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ２が目標角度θｔより小さいときには、右バンク３についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ２を目標角度θｔへと大きくするため、ステップ５０に進んでデューティ値のフィードバック量ＦＢ２［°ＣＡ］を所定値Ｄ［°ＣＡ］だけ増加する側に更新する。つまりデューティ値のフィードバック量ＦＢ２を次式により更新し、ステップ５１において更新後のフィードバック量ＦＢ２を基本デューティ値ＤＴＹ０に加算した値を最終的なデューティ値ＤＴＹ２［％］として算出する。

ＦＢ２＝ＦＢ２（前回）＋Ｄ …（６）
ただし、ＦＢ２（前回）：ＦＢ２の前回値、
Ｄ ：正の一定値、
ステップ５０、５１の操作でデューティ値ＤＴＹ２は大きくなる側に更新され、このデューティ値ＤＴＹ２で第２オイルコントロールバルブ４７が制御されると、右バンク３についての制御上の実角度ｒθｎｏｗ２が大きくなり目標角度θｔに近づいてゆく。ステップ５０、５１の操作を何度か繰り返せば、やがてステップ４７で右バンク３についての偏差Δθ２の絶対値が所定値未満となる。このときには、目標角度θｔからの実角度のずれは許容範囲に収まっていると判断し、ステップ４７よりステップ５２に進んでデューティ値ＤＴＹ２を維持する。

このようにして算出したデューティ値ＤＴＹ１は、エンジンコントロールユニット５１の図示しない出力ポートから第１オイルコントロールバルブ４３に、またもう一つのデューティ値ＤＴＹ２は、エンジンコントロールユニット５１の図示しない出力ポートから第２オイルコントロールバルブ４７に出力される。

ここで本実施形態の作用効果を説明する。

図１に示したように左右バンク２、３で燃焼順序が交互とならず同一バンク内の燃焼間隔が不等間隔となるＶ型８気筒エンジンでは、センシングタイミングでのカム駆動トルクが正や負にバラツクためにカムシャフト１回転当たり４個（複数個）のパルス（カム位置信号）が各バンク２、３とも安定しない、という固有の問題がある。

この場合に、カムシャフト１回転当たり４個のパルス（左バンク２ではＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の４個のパルス、右バンク３では実質的にＰ５、Ｐ７、Ｐ８の３個のパルス）のうちの１つだけに基づいてカムシャフト２１、３１の実角度（実際のバルブタイミング）を検出するようにすれば、パルス（カム位置信号）が安定し、フィードバック制御精度を向上させることができる。しかしながら、こうした場合、センシングタイミングはカムシャフト２１、３１の１回転当たり一回だけとなる。このため、検出するのに用いる１のパルスと、次に検出するのに用いる１のパルスとの間の間隔（つまり制御周期）が時間的に長くなる運転条件では、フィードバック制御の信頼性が悪化することになってしまう。

これに対して本実施形態（請求項１に記載の発明）によれば、吸気ＶＴＣ機構１１、１３（位相調整機構）と、カム位置センサ６１、７１（カム位置信号発生手段）とを備え、このカム位置センサ６１、７１の発生するカム位置信号に基づいてカムシャフト２１の実角度θｎｏｗ１〜θｎｏｗ４及びカムシャフト３１の実角度θｎｏｗ５〜θｎｏｗ７（吸気バルブの実際のバルブタイミング）を検出し（図１５Ａのステップ１５〜１８、図１５Ｂのステップ２２〜２４参照）、エンジンの運転条件に応じた目標角度θｔ（目標バルブタイミング）を算出し（図１６Ａのステップ３１参照）、カムシャフト２１の実角度（θｎｏｗ１〜θｎｏｗ４）及びカムシャフト３１の実角度θｎｏｗ５〜θｎｏｗ７が目標角度θｔと一致するように吸気ＶＴＣ機構１１、１３に与える指令値をフィードバック制御し（図１６Ａのステップ３９、４０、図１６Ｂのステップ４１〜５２参照）、カムシャフト２１、３１の１回転当たり４個のパルスのうちカムシャフト２１、３１の実角度（制御上の実角度ｒθｎｏｗ１、ｒθｎｏｗ２）を検出するのに用いるパルスの数をエンジンの運転条件に応じて変更する（図１４のステップ１〜４、図１６Ａのステップ３４〜３８参照）ので、左右バンク２、３で燃焼順序が交互とならず同一バンク内の燃焼間隔が不等間隔となるＶ型８気筒エンジンであってもカム位置信号の安定性とフィードバック制御の信頼性とを両立できる。

本実施形態（請求項２に記載の発明）によれば、信号数変更手段は、カムシャフト２１、３１の１回転当たり４個（右バンクでは実質的に３個）のパルス（カム位置信号）のうちカムシャフト２１、３１の実角度（実際のバルブタイミング）を検出するのに用いるパルスの数を、エンジン回転速度Ｎｅが所定値以上の高回転速度域で１つとする。すなわち、高回転速度域でカムシャフト２１、３１の１回転当たり４個のパルス（右バンクでは実質的に３個のパルス）のうちの１つだけに基づいてカムシャフト２１、３１の実角度（制御上の実角度ｒθｎｏｗ１、ｒθｎｏｗ２）を検出するので（図１４のステップ２、３、図１６Ａのステップ３４、３５、３６参照）、パルスが安定し、高回転速度域でのフィードバック制御精度を向上させることができる。

一方、低回転速度域にもカムシャフト２１、３１の１回転当たり４個（右バンクでは実質的に３個）のパルスのうちカムシャフト２１、３１の実角度を検出するのに用いるパルスの数を１つとしたのでは、検出するのに用いる１のパルスと、次に検出するのに用いる１のパルスとの間の間隔（つまり制御周期）が時間的に長くなり低回転速度域のフィードバック制御の信頼性が悪化することになってしまうのであるが、本実施形態（請求項２に記載の発明）によれば、信号数変更手段は、カムシャフト２１、３１の１回転当たり４個のパルス（右バンクでは実質的に３個のパルス）のうちカムシャフト２１、３１の実角度（制御上の実角度ｒθｎｏｗ１、ｒθｎｏｗ２）を検出するのに用いるパルスの数を、エンジン回転速度が所定値未満の低回転速度域で全てとするとする。すなわち、低回転速度域になるとカムシャフト２１、３１の１回転当たり４個のパルス（右バンクでは実質的に３個のパルス）の全てに基づいてカムシャフト２１、３１の実角度（制御上の実角度ｒθｎｏｗ１、ｒθｎｏｗ２）を検出するので（図１４のステップ２、４、図１６Ａのステップ３４、３７、３８参照）、制御周期が時間的に短くなり、そのぶん低回転速度域のフィードバック制御の信頼性を高めることができる。

このようにして本実施形態（請求項２に記載の発明）によれば、左右バンク２、３で燃焼順序が交互とならず同一バンク内の燃焼間隔が不等間隔となるＶ型８気筒エンジンであっても高回転速度域でのカム位置信号の安定性と低回転速度域でのフィードバック制御の信頼性とを両立できる。

なお、本実施形態では、カムシャフトの実角度を検出するのに用いるパルスの数を高回転速度域で１つだけとしているが、２つあるいは３つとしてもよい。

本実施形態（請求項３に記載の発明）によれば、信号数変更手段は、カムシャフト２１、３１の１回転当たり４個（右バンクでは実質的に３個）のパルス（カム位置信号）のうちカムシャフト２１、３１の実角度（実際のバルブタイミング）を検出するのに用いるパルスの数を、エンジンの定常運転状態で１つとする。すなわち、定常運転状態でカムシャフト１回転当たり４個のパルス（右バンクでは実質的に３個のパルス）のうちの１つだけに基づいてカムシャフト２１、３１の実角度（制御上の実角度ｒθｎｏｗ１、ｒθｎｏｗ２）を検出するので（図１４のステップ１、３、図１６Ａのステップ３４、３５、３６参照）、パルスが安定し、定常運転状態でのフィードバック制御精度を向上させることができる。

一方、エンジンの加速時にもカムシャフト２１、３１の１回転当たり４個（右バンクでは実質的に３個）のパルスのうちカムシャフト２１、３１の実角度を検出するのに用いるパルスの数を１つとしたのでは、検出するのに用いる１のパルスと、次に検出するのに用いる１のパルスとの間の間隔（つまり制御周期）が時間的に長くなり加速状態でのフィードバック制御の信頼性が悪化することになってしまうのであるが、本実施形態（請求項３に記載の発明）によれば、信号数変更手段は、カムシャフト２１、３１の１回転当たり４個のパルス（右バンクでは実質的に３個のパルス）のうちカムシャフト２１、３１の実角度（制御上の実角度ｒθｎｏｗ１、ｒθｎｏｗ２）を検出するのに用いるパルスの数を、エンジンの加速状態で全てとするとする。すなわち、エンジンの加速時になるとカムシャフト２１、３１の１回転当たり４個のパルス（右バンクでは実質的に３個のパルス）の全てに基づいてカムシャフト２１、３１の実角度（制御上の実角度ｒθｎｏｗ１、ｒθｎｏｗ２）を検出するので（図１４のステップ２、４、図１６Ａのステップ３４、３７、３８参照）、制御周期が時間的に短くなり、そのぶん加速状態でのフィードバック制御の信頼性を高めることができる。

このようにして本実施形態（請求項３に記載の発明）によれば、左右バンク２、３で燃焼順序が交互とならず同一バンク内の燃焼間隔が不等間隔となるＶ型８気筒エンジンであっても定常運転状態でのカム位置信号の安定性と加速状態でのフィードバック制御の信頼性とを両立できる。

なお、本実施形態では、カムシャフトの実角度を検出するのに用いるパルスの数を高回転速度域で１つだけとしているが、２つあるいは３つとしてもよい。

請求項１において、バルブタイミング検出手段の機能は図１５Ａのステップ１５〜１８、図１５Ｂのステップ２２〜２４により、目標バルブタイミング算出手段の機能は図１６Ａのステップ３１により、フィードバック制御手段の機能は図１６Ａのステップ３９、４０、図１６Ｂのステップ４１〜５２により、信号数変更手段の機能は図１４のステップ１〜４、図１６Ａのステップ３４〜３８によりそれぞれ果たされている。

エンジンの燃焼行程順序を説明する図。 エンジンの概略正面図。 左バンクの吸気ＶＴＣ機構の概略平面図。 左バンクの吸気ＶＴＣ機構の斜視図。 右バンクの吸気ＶＴＣ機構の概略平面図。 右バンクの吸気ＶＴＣ機構の斜視図。 ２つの吸気ＶＴＣ機構の各部位に供給する油圧を制御する油圧制御系の系統図。 左バンクのカムシャフトに有するカムプロフィルと、カム位置センサとの関係を示す概略構成図。 右バンクのカムシャフトに有するカムプロフィルと、カム位置センサとの関係を示す概略構成図。 左バンクのカム位置信号のタイミングチャート。 右バンクのカム位置信号のタイミングチャート。 カム駆動トルクの変化を示すタイミングチャート。 エンジンコントロールユニットへの入出力を説明する図。 １信号使用フラグの設定を説明するためのフローチャート。 カムシャフトの実角度の検出を説明するためのフローチャート。 カムシャフト２１の実角度の検出を説明するためのフローチャート。 第１、第２のオイルコントロールバルブに与えるデューティ値の算出を説明するためのフローチャート。 第１、第２のオイルコントロールバルブに与えるデューティ値の算出を説明するためのフローチャート。

符号の説明

２、３ 左右バンク
１１、１３ 吸気ＶＴＣ機構（位相調整機構）
６１、７１ カム位置センサ（カム位置信号発生手段）
２１ 左バンクのカムシャフト
３１ 右バンクのカムシャフト
５１ エンジンコントロールユニット
７３ クランク位置センサ

Claims (3)

1. 左右バンクで燃焼順序が交互とならず同一バンク内の燃焼間隔が不等間隔となるＶ型エンジンにおいて、
   エンジンのクランクシャフトと、吸気バルブまたは排気バルブを駆動するカムを有するカムシャフとの間にクランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変化させ得る位相調整機構と、
   カムシャフトの回転に同期して、カムシャフト１回転当たり等間隔で複数個のカム位置信号を発生するカム位置信号発生手段と、
   このカム位置信号発生手段の発生するカム位置信号に基づいて吸気バルブまたは排気バルブの実際のバルブタイミングを検出するバルブタイミング検出手段と、
   エンジンの運転条件に応じた目標バルブタイミングを算出する目標バルブタイミング算出手段と、
   前記バルブタイミング検出手段により検出される実際のバルブタイミングが目標バルブタイミングと一致するように前記位相調整機構に与える指令値をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、
   前記カムシャフト１回転当たり複数個のカム位置信号のうち前記実際のバルブタイミングを検出するのに用いるカム位置信号の数をエンジンの運転条件に応じて変更する信号数変更手段と
   を備えることを特徴とするエンジンのバルブタイミング調節装置。
2. 前記信号数変更手段は、カムシャフト１回転当たり複数個のカム位置信号のうち実際のバルブタイミングを検出するのに用いるカム位置信号の数を、エンジン回転速度が所定値以上の高回転速度域で１つとすると共に、エンジン回転速度が所定値未満の低回転速度域で全てとすることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのバルブタイミング調節装置。
3. 前記信号数変更手段は、カムシャフト１回転当たり複数個のカム位置信号のうち実際のバルブタイミングを検出するのに用いるカム位置信号の数を、エンジンの定常運転状態で１つとすると共に、エンジンの加速状態で全てとすることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのバルブタイミング調節装置。

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