JP2013040613A - 可変バルブタイミング機構の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機関バルブの開動作が一方のバンクで連続して行われるＶ型機関において、可変バルブタイミング機構によるバルブタイミング変化の応答速度が、バンク間で異なるようになることを抑制する。
【解決手段】機関バルブのバルブリフト量が増大変化する区間であって、バルブタイミングの遅角方向にカム反力が作用する区間では、可変バルブタイミング機構の操作量を進角側に補正し、機関バルブのバルブリフト量が減少変化する区間であって、バルブタイミングの進角方向にカム反力が作用する区間では、可変バルブタイミング機構の操作量を遅角側に補正する。また、バルブリフト量が増大変化する区間とバルブリフト量が減少変化する区間とが、同一バンクの異なる気筒間で重なる場合には、前記操作量の補正をキャンセルする。
【選択図】図１３

Description

本発明は、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を可変とすることで機関バルブのバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング機構の制御装置に関する。

特許文献１には、機関バルブの開駆動に伴うカム反力が、進角を妨げる方向に生じているときに、進角制御を一時的に停止し、カム反力が進角を妨げない方向となったときに、進角制御を再開させる可変バルブタイミング機構の制御装置が開示されている。

特開２００５−０７６５１８号公報

ところで、可変バルブタイミング機構を各バンクに備えるＶ型機関或いは水平対向機関では、可変バルブタイミング機構でバルブタイミングが可変とされる機関バルブの開動作が、各バンクで交互に行われるのではなく、一方バンクで連続して行われる場合がある。

そして、上記のように、一方バンクで開駆動が連続してなされるときに、他方バンクでは開動作が一時的に途切れることになり、これによってカム反力に影響されるバルブタイミング変化の応答速度が２つのバンクで異なるようになって、２つのバンク間でバルブタイミングに差異が生じることがあった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、機関バルブの開動作が一方のバンクで連続して行われる機関において、バルブタイミング変化の応答速度がバンク間で異なるようになることを抑制できる制御装置を提供することを目的とする。

そのため、本発明では、機関バルブの開動作に伴うカム反力に抗する方向に、可変バルブタイミング機構の操作量を補正するようにした。

上記発明によると、カム反力の影響によって応答速度が変化することが抑制されるため、バルブタイミング変化の応答速度がバンク間で異なるようになることを抑制できる。

本発明の実施形態におけるＶ型内燃機関のシステム図である。 本発明の実施形態における各バンクの気筒構成を示す図である。 本発明の実施形態における可変リフト機構を示す斜視図である。 本発明の実施形態における可変リフト機構の断面図である。 本発明の実施形態における可変バルブタイミング機構を示す断面図である。 図５のＡ−Ａ線に沿う断面図であって、最遅角状態を示す図である。 図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図５のＡ−Ａ線に沿う断面図であって、最進角状態を示す図である。 本発明の実施形態の可変バルブタイミング機構におけるヒステリシス材の磁束密度と磁界との相関を示すグラフである。 図７の部分拡大断面図である。 図１０の部品を直線状に展開した模式図であり、初期状態（Ａ）及びヒステリシスリングが回転したとき（Ｂ）の磁束の流れを示す図である。 本発明の実施形態における吸気バルブのバルブリフト量・バルブ作動角・バルブ作動角の中心位相の変化特性を示す線図である。 本発明の実施形態における可変バルブタイミング機構の制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるＶ型８気筒機関の各気筒の行程順を示す図である。 本発明の実施形態における各気筒の吸気バルブのリフト状態と、各バンクにおけるカムシャフトの相対回転位相との相関を示す図である。 本発明の実施形態において一方のバンクで吸気行程が連続する場合における操作量の補正量の変化を示す図である。 本発明の実施形態における吸気バルブの開期間における操作量の補正量の変化を示す図である。

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態における車両用の内燃機関を示す。
図１に示す内燃機関１０１は、２つのバンク（気筒グループ）１０１ａ，１０１ｂからなるＶ型８気筒機関である。

このＶ型８気筒機関は、図２に示すように、第１バンク１０１ａが第１気筒、第３気筒、第５気筒、第７気筒の４気筒で構成され、第２バンク１０１ｂが第２気筒、第４気筒、第６気筒、第８気筒の４気筒で構成され、点火は、第１気筒→第８気筒→第７気筒→第３気筒→第６気筒→第５気筒→第４気筒→第２気筒の順で行われるようになっている。

尚、内燃機関１０１をＶ型機関に限定するものではなく、水平対向機関であってもよい。
内燃機関１０１の各気筒の燃焼室１０２内は、吸気ダクト１０３、吸気マニホールド１０４ａ，１０４ｂ、吸気ポート１０５を介して大気側と連通している。

前記燃焼室１０２（シリンダ）の吸気口１０２ａは、吸気バルブ１０６で開閉され、ピストン１０７が降下するときに前記吸気バルブ１０６が開くと、燃焼室１０２内に空気が吸引される。

一方、前記吸気バルブ１０６の上流側の吸気通路である、前記吸気マニホールド１０４ａ，１０４ｂのブランチ部１４０ａ，１４０ｂには、各気筒それぞれに燃料噴射弁１０８が配設されており、この燃料噴射弁１０８から噴射された燃料が空気と共に燃焼室１０２内に吸引される。

前記燃料噴射弁１０８は、その噴霧が吸気バルブ１０６の傘部（吸気口１０２ａ）を指向するように配置されている。
尚、燃料噴射弁１０８が燃焼室１０２内に燃料を直接噴射する筒内直接噴射式内燃機関であってもよい。

前記シリンダ１０２内の燃料は、点火プラグ１０９による火花点火によって着火燃焼し、これによって発生する爆発力がピストン１０７を押し下げ、該押し下げ力によってクランクシャフト１１０が回転駆動される。

また、前記燃焼室１０２（シリンダ）の排気口１０２ｂは、排気バルブ１１１で開閉され、ピストン１０７が上昇するときに前記排気バルブ１１１が開くと、燃焼室１０２内の排気ガスが排気ポート１１２に排出される。

前記クランクシャフト１１０の回転駆動力が伝達される吸気カムシャフト１３１及び排気カムシャフト１３２が各バンク１０１ａ，１０１ｂそれぞれに備えられ、前記吸気バルブ１０６及び排気バルブ１１１は、前記吸気カムシャフト１３１及び排気カムシャフト１３２が回転することで開駆動される。

ここで、前記排気バルブ１１１は、前記排気カムシャフト１３２に一体的に設けられたカム１３２ａによって、一定の最大バルブリフト量・バルブ作動角・バルブタイミングで開駆動される。

一方、前記クランクシャフト１１０に対する吸気カムシャフト１３１の相対回転位相を連続的に可変とする可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂが、各バンク１０１ａ，１０１ｂの吸気カムシャフト１３１それぞれに設けられており、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂによって吸気カムシャフト１３１の相対回転位相を可変とすることで、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相が連続的に変化する。

また、吸気カムシャフト１３１と、吸気バルブ１０６のバルブリフタ１０６ａに当接して吸気バルブ１０６を開駆動する後述の揺動カム４との間には、吸気バルブ１０６のバルブ作動角をバルブリフト量（最大バルブリフト量）と共に連続的に変更するための可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂが各バンク１０１ａ，１０１ｂ毎に設けられている。

尚、前記バルブ作動角とは、吸気バルブ１０６の開期間の大きさをクランク角度で示すものであり、また、可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂが可変とするバルブリフト量とは、吸気バルブ１０６の開期間における最大バルブリフト量である。

前記排気ポート１１２には、排気マニホールド１１３ａ，１１３ｂの各ブランチ部が接続され、更に、排気マニホールド１１３ａ，１１３ｂの各集合部は合流して、排気ダクト１１４に接続されている。

前記排気ダクト１１４には、排気を浄化する三元触媒などの触媒装置を内蔵した触媒コンバータ１１５が介装されている。
また、前記吸気ダクト１０３には、電子制御スロットル１１６が介装されている。

前記燃料噴射弁１０８による燃料噴射、点火プラグ１０９による点火、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂによる吸気バルブ１０６の開特性（リフト特性）、更に、電子制御スロットル１１６におけるスロットル開度などは、ＥＣＭ（エンジン・コントロール・モジュール）１２１によって制御される。

前記ＥＣＭ１２１は、マイクロコンピュータを含んで構成され、各種センサからの信号を入力し、該入力信号を予め記憶されているプログラムに従って演算処理して、各種の操作量（制御信号）を演算し、該操作量（制御信号）を出力する。

前記各種センサとしては、アクセル開度ＡＣＣを検出するアクセル開度センサ１２２、内燃機関１０１の冷却水温度ＴＷ（機関温度）を検出する水温センサ１２３、内燃機関１０１が搭載される車両の走行速度（車速）ＶＳＰを検出する車速センサ１２４、クランクシャフト１１０が単位角度だけ回転する毎の単位クランク角信号ＰＯＳと基準クランク角位置毎の基準クランク角信号ＲＥＦとをそれぞれに出力するクランク角センサ１２５、各バンクの排気マニホールド１１３ａ，１１３ｂの集合部にそれぞれ配置され、排気中の酸素濃度に基づいて各バンクの空燃比ＡＦをそれぞれに検出する空燃比センサ１２６ａ，１２６ｂ、内燃機関１０１の吸入空気流量ＱＡを検出するエアフローセンサ１２７、前記電子制御スロットル１１６の開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ１２８、電子制御スロットル１１６下流側の吸気通路内の圧力（吸気管圧）ＰＢを検出する圧力センサ１２９などが設けられている。

そして、前記ＥＣＭ１２１は、燃料噴射弁１０８による燃料噴射の制御においては、前記エアフローセンサ１２７で検出される吸入空気流量ＱＡと、クランク角センサ１２５からの出力信号に基づいて算出される機関回転速度ＮＥとから基本燃料噴射パルス幅ＴＰを演算する。

更に、前記基本燃料噴射パルス幅ＴＰを、冷却水温度ＴＷに応じた補正係数や、空燃比センサ１２６ａ，１２６ｂの出力から検出される実際の空燃比を目標空燃比に近づけるように設定される空燃比フィードバック補正係数などによって補正することで、最終的な燃料噴射パルス幅ＴＩを演算する。

そして、各気筒の吸気行程にタイミングを合わせ、各気筒の燃料噴射弁１０８に対して個別に前記燃料噴射パルス幅ＴＩの噴射パルス信号を出力する。
前記燃料噴射弁１０８は、前記燃料噴射パルス幅ＴＩに相当する時間だけ開弁し、開弁時間に比例する量の燃料を噴射する。

また、点火プラグ１０９には、それぞれに点火コイル及び該点火コイルへの通電を制御するパワートランジスタを内蔵した点火モジュール１３８が直付けされている。
そして、前記ＥＣＭ１２１は、機関運転条件（例えば機関負荷及び機関回転速度ＮＥ）に基づいて点火時期を算出し、該点火時期及び点火エネルギを得るための通電時間とから、前記点火コイルへの通電開始時期及び通電遮断時期を決定し、該通電開始時期及び通電遮断時期に対応する点火制御信号で前記パワートランジスタのオン・オフを制御し、前記点火時期での火花点火を実行させる。

また、前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂの制御においては、機関運転条件（例えば目標トルク及び機関回転速度ＮＥ）から目標中心位相（目標バルブタイミング）及び目標バルブリフト量を演算し、実際の中心位相・実際のバルブリフト量が前記目標に近づくように操作量を算出して出力する。

また、前記電子制御スロットル１１６におけるスロットル開度ＴＶＯの制御においては、機関運転条件（例えば機関負荷及び機関回転速度ＮＥ）から目標負圧を算出し、圧力センサ１２９で検出される実際の吸気管圧ＰＢが、前記目標負圧に近づくように操作量を算出して出力する。

図３は、前記可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂの構造を示す斜視図である。
前記吸気バルブ１０６の上方に、前記クランクシャフト１１０によって回転駆動される吸気カムシャフト１３１が、各バンクの気筒列方向に沿って回転可能に図外のシリンダヘッドに支持されている。

前記吸気カムシャフト１３１には、吸気バルブ１０６のバルブリフタ１０６ａに当接して吸気バルブ１０６を開駆動する揺動カム４が相対回転可能に外嵌されている。
前記吸気カムシャフト１３１と揺動カム４との間に、前記可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂが設けられている。

また、前記吸気カムシャフト１３１の一端部には、前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂが配設されている。
可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂは、図３及び図４に示すように、吸気カムシャフト１３１に偏心して固定的に設けられる円形の駆動カム１１と、この駆動カム１１に相対回転可能に外嵌するリング状リンク１２と、吸気カムシャフト１３１と略平行に気筒列方向へ延びる制御軸１３と、この制御軸１３に偏心して固定的に設けられた円形の制御カム１４と、この制御カム１４に相対回転可能に外嵌すると共に、一端がリング状リンク１２の先端に連結されたロッカアーム１５と、このロッカアーム１５の他端と揺動カム４とに連結されたロッド状リンク１６と、を有している。

前記制御軸１３は、アクチュエータとしての電動モータ１７によりリンク機構１８を介して回転駆動される。
前記電動モータ１７としては、ＤＣモータやブラシレスモータが用いられるが、アクチュエータとして油圧アクチュエータを用いることもできる。

前記リンク機構１８は、モータ１７の出力軸１７ａに形成された雄ねじ１８ａと、該雄ねじ１８ａに螺合される雌ねじを備えてなる可動子１８ｂと、前記制御軸１３と一体的に設けられ、先端が前記可動子１８ｂに対して回転可能に接続されるリンクアーム１８ｃとから構成される。

そして、前記モータ１７の出力軸１７ａが回転すると、回り止めされている可動子１８ｂが、前記出力軸１７ａの軸方向に平行移動し、該可動子１８ｂの平行移動に伴ってリンクアーム１８ｃが制御軸１３を中心に揺動することで、リンクアーム１８ｃと一体の制御軸１３が回転する。

上記の構成により、クランクシャフト１１０に連動して吸気カムシャフト１３１が回転すると、駆動カム１１を介してリング状リンク１２がほぼ並進移動すると共に、ロッカアーム１５が制御カム１４の軸心周りに揺動し、ロッド状リンク１６を介して揺動カム４が揺動して吸気バルブ１０６が開駆動される。

また、前記モータ１７を駆動制御して制御軸１３の回転角度を変化させることにより、ロッカアーム１５の揺動中心となる制御カム１４の軸心位置が変化して揺動カム４の姿勢が変化する。

これにより、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相が略一定のままで、吸気バルブ１０６のバルブ作動角がバルブリフト量と共に連続的に変化する。
前記制御軸１３の可動角度範囲は、図外のストッパによって制限されており、前記可動角度範囲の一方端が、バルブリフト量が最大になる位置であり、また、他方端が、バルブリフト量が最小になる位置であり、前記可動角度範囲の一方端から他方端に向けて制御軸１３を回転させるとバルブリフト量が漸減し、逆に、前記可動角度範囲の他方端から一方端に向けて制御軸１３を回転させると、バルブリフト量が漸増するように構成されている。

前記ＥＣＭ１２１は、制御軸１３の実角度θを角度センサ１３５で検出し、目標バルブリフト量に対応する制御軸１３の目標角度に、前記実角度θが近づくように、前記モータ１７の操作量をフィードバック制御する。

尚、バルブ作動角及びバルブリフト量が連続的に変化すると同時、バルブ作動角の中心位相が変化するように構成した可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂであってもよい。
また、前記可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂは、制御軸の軸方向の変位に応じて吸気バルブ１０６（機関バルブ）のバルブ作動角をバルブリフト量と共に変化させる機構であってもよい。

図５〜図８は、前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂの構造を示す。
図５〜図８に示すように、前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂは、前記吸気カムシャフト１３１と、この吸気カムシャフト１３１の前端部に必要に応じて相対回動できるように組み付けられ、チェーン（図示せず）を介してクランクシャフト１１０に連係されるタイミングスプロケット３０２を外周に有する駆動リング３０３（駆動回転体，第２回転体）と、この駆動リング３０３と吸気カムシャフト１３１の前方側（図５中左側）に配置されて、両者３０３，３０１の組付角を操作する組付角操作機構３０４（組付角度変更機構）と、この組付角操作機構３０４のさらに前方側に配置されて、同機構３０４を駆動する操作力付与手段３０５と、内燃機関１０１の図外のシリンダヘッドとヘッドカバーの前面に跨って取り付けられて組付角操作機構３０４と操作力付与手段３０５の前面と周域を覆う図外のカバーと、を備えている。

前記駆動リング３０３は、段差状の挿通孔３０６を備えた短軸円筒状に形成され、この挿通孔３０６部分が、吸気カムシャフト１３１の前端部に結合された従動軸部材３０７（従動回転体，第１回転体）に回転可能に組み付けられている。

そして、駆動リング３０３の前面、換言すれば、吸気カムシャフト１３１とは逆側の面には、図６に示すように、対面する平行な側壁を有する３個の径方向溝３０８（径方向ガイド）が、駆動リング３０３の半径方向に沿って形成されている。

また、従動軸部材３０７は、図５に示すように、吸気カムシャフト１３１の前端部に突き合わされる基部側外周に拡径部が形成されると共に、その拡径部よりも前方側の外周面に放射状に突出する３つのレバー３０９が一体に形成され、軸芯部を貫通するボルト３１０によって吸気カムシャフト１３１に結合されている。

各レバー３０９には、リンク３１１の基端がピン３１２によって軸支連結され、各リンク３１１の先端には前記各径方向溝３０８に摺動自由に係合する円柱状の突出部３１３が一体に形成されている。

各リンク３１１は、突出部３１３が対応する径方向溝３０８に係合した状態において、ピン３１２を介して従動軸部材３０７に連結されているため、リンク３１１の先端側が外力を受けて径方向溝３０８に沿って変位すると、駆動リング３０３と従動軸部材３０７とはリンク３１１の作用によって突出部３１３の変位に応じた方向及び角度だけ相対回動する。

また、各リンク３１１の先端部には、軸方向前方側に開口する収容穴３１４が形成され、この収容穴３１４に、後述する渦巻き溝３１５（渦巻き状ガイド）に係合する球面突起３１６ａを有する係合ピン３１６（転動部材）と、この係合ピン３１６を前方側（渦巻き溝３１５側）に付勢するコイルばね３１７とが収容されている。

一方、従動軸部材３０７のレバー３０９の突設位置よりも前方側には、円板状のフランジ壁３１８ａを有する中間回転体３１８が、軸受３３１を介して回転自在に支持されている。

この中間回転体３１８のフランジ壁３１８ａの後面側には、断面半円状の前述の渦巻き溝３１５が形成され、この渦巻き溝３１５に、前記各リンク３１１の先端の係合ピン３１６が転動自在に案内係合されている。

渦巻き溝３１５の渦巻きは、駆動リング３０３の回転方向に沿って次第に縮径するように形成されている。
従って、各リンク３１１先端の係合ピン３１６が渦巻き溝３１５に係合した状態において、中間回転体３１８が駆動リング３０３に対して位相の遅れ方向に相対回転すると、リンク３１１の先端部は径方向溝３０８に案内されつつ、渦巻き溝３１５の渦巻き形状に誘導されて半径方向内側に移動し、逆に、中間回転体３１８が位相の進み方向に相対変位すると、半径方向外側に移動する。

前記組付角操作機構３０４は、以上説明した駆動リング３０３の径方向溝３０８、リンク３１１、突出部３１３、係合ピン３１６、レバー３０９、中間回転体３１８、渦巻き溝３１５等によって構成されている。

この組付角操作機構３０４は、操作力付与手段３０５から中間回転体３１８に吸気カムシャフト１３１に対する相対的な回動操作力が入力されると、その操作力が渦巻き溝３１５と係合ピン３１６の係合部を通してリンク３１１の先端を径方向に変位させ、このとき、リンク３１１とレバー３０９の作用によって駆動リンク３０３と従動軸部材３０７に相対的な回動力を伝達する。

一方、操作力付与手段３０５は、中間回転体３１８を駆動リング３０３の回転方向に付勢するゼンマイばね３１９と、中間回転体３１８を駆動リング３０３の回転方向と逆方向に付勢すべく制動する機構であるヒステリシスブレーキ３２０と、を備えてなり、内燃機関１０１の運転状態に応じてヒステリシスブレーキ３２０の制動力を適宜制御することにより、中間回転体３１８を駆動リング３０３に対して相対回動させ、或いは、この両者の回動位置を維持するようになっている。

前記ゼンマイばね３１９は、駆動リング３０３に一体に取り付けられた円筒部材３２１にその外周端部が結合される一方で、内周端部が中間回転体３１８の円筒状の基部に結合され、全体が中間回転体３１８のフランジ壁３１８ａの前方側スペースに配置されている。

一方、ヒステリシスブレーキ３２０は、中間回転体３１８の前端部にリテーナプレート３２２を介して取り付けられた有底円筒状のヒステリシスリング３２３と、非回転部材である図外のカバーに回転を規制される状態で取り付けられた磁界制御手段としての電磁コイル３２４（アクチュエータ）と、電磁コイル３２４の磁気を誘導する磁気誘導部材であるコイルヨーク３２５と、を備え、電磁コイル３２４の通電が機関１０１の運転状態に応じて前記ＥＣＭ１２１によって制御されるようになっている。

前記ヒステリシスリング３２３は、図９に示すように、外部の磁界の変化に対して位相遅れをもって磁束力が変化する特性（磁気的ヒステリシス特性）を持つヒステリシス材（半硬質材）によって形成され、外周側の円筒壁３２３ａ部分が前記コイルヨーク３２５によって制動作用を受けるようになっている。

また、コイルヨーク３２５は、電磁コイル３２４を取り囲むように全体が略円筒形状に形成され、その内周面が軸受３２８を介して従動軸部材３０７の先端部に回転可能に支持されている。

そして、コイルヨーク３２５の後部面側（中間回転体３１８側）には、磁気入出部分が円筒状の隙間をもって向かい合うように、周面状の一対の対向面３２６，３２７が形成されている。

また、図７に示すように、コイルヨーク３２５の両対向面３２６，３２７には夫々円周方向に沿って複数の凹凸が連続して形成され、これら凹凸のうちの凸部３２６ａ，３２７ａが磁極（磁界発生部）を成すようになっている。

そして、一方の対向面３２６の凸部３２６ａと他方の対向面３２７の凸部３２７ａは円周方向に交互に配置され、対向面３２６，３２７相互の近接する凸部３２６ａ，３２７ａが円周方向にずれている。

従って、両対向面３２６，３２７の近接する凸部３２６ａ，３２７ａ間には、電磁コイル２４の励磁によって図１０に示すような円周方向に傾きをもった向きの磁界が発生する。

そして、両対向面３２６，３２７間の隙間には、前記ヒステリシスリング３２３の円筒壁３２３ａが非接触状態で介装されている。
ここで、このヒステリシスブレーキ３２０の作動原理を図１１によって説明する。

尚、図１１（Ａ）は、ヒステリシスリング３２３（ヒステリシス材）に最初に磁界をかけた状態を示し、図１１（Ｂ）は、上記（Ａ）の状態からヒステリシスリング３２３を変位（回転）させた状態を示す。

図１１（Ａ）の状態においては、コイルヨーク３２５の対向面３２６，３２７間の磁界の向き、換言すれば、対向面２７の凸部３２７ａから他方の対向面３２６の凸部３２７ａに向かう磁界の向きに沿うように、ヒステリシスリング３２３内に磁束の流れが生じる。

この状態から、ヒステリシスリング３２３が図１１（Ｂ）に示すように外力Ｆを受けて移動すると、外部磁界内をヒステリシスリング３２３が変位することになるため、このときヒステリシスリング３２３の内部の磁束は位相遅れをもち、ヒステリシスリング３２３の内部の磁束の向きは、対向面３２６，３２７間の磁界の向きに対してずれる（傾斜する）ことになる。

従って、対向面３２７の凸部３２７ａからヒステリシスリング３２３に入る磁束の流れ（磁力線）と、ヒステリシスリング３２３から他方の対向面３２６の凸部３２６ａに向かう磁束の流れ（磁力線）が歪められ、このとき、この磁束の流れの歪みを矯正するような引き合い力が対向面３２６，３２７とヒステリシスリング３２３の間に作用し、その引き合い力がヒステリシスリング３２３を制動する抗力Ｆ’として働く。

前記ヒステリシスブレーキ３２０は、以上のように、ヒステリシスリング３２３が対向面３２６，３２７間の磁界内を変位するときに、ヒステリシスリング３２３の内部の磁束の向きと磁界の向きのずれによって制動力を発生するものである。

そして、前記ヒステリシスブレーキ３２０の制動力は、ヒステリシスリング３２３の回転速度、即ち、対向面３２６，３２７とヒステリシスリング３２３の相対速度に関係なく、磁界の強さ、即ち、電磁コイル３２４の励磁電流の大きさに略比例した一定の値となる。

前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂは、以上のような構成となっており、ヒステリシスブレーキ３２０の電磁コイル３２４の励磁をオフにすると、ゼンマイばね３１９の付勢力によって中間回転体３１８が駆動リング３０３に対して機関回転方向に最大限回転し、図６に示すように、ピン３１６が渦巻き溝３１５の外周側端面３１５ａに突き当たる位置で規制され、この位置が可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂの機構上で変更し得る相対回転位相の最遅角位置となる。

この状態から電磁コイル３２４の励磁をオンとすると、ゼンマイばね３１９の力に抗する制動力が中間回転体３１８に付与されて、中間回転体３１８が駆動リング３０３に対して逆方向に回転し、それによってリンク３１１の先端の係合ピン３１６が渦巻き溝３１５に誘導されることでリンク３１１の先端部が径方向溝３０８に沿って変位し、リンク１１の作用によって駆動リング３０３と従動軸部材３０７の組付角が進角側に変更される。

そして、前記電磁コイル３２４の励磁電流を増大して制動力を増大していくと、最終的には、図８に示すように、係合ピン３１６が渦巻き溝３１５の内周側端面３１５ｂに突き当たる位置で規制され、この位置が可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂの機構上で変更し得る相対回転位相の最進角位置となる。

この状態から電磁コイル３２４の励磁電流が減少して制動力が減少すると、ゼンマイばね３１９の付勢力によって中間回転体３１８が正方向に戻り回転し、渦巻き溝３１５による係合ピン３１６の誘導によってリンク３１１が上記と逆方向に揺動し、駆動リング３０３と従動軸部材３０７の組付角が遅角側に変更される。

このように、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂによって可変されるクランクシャフト１１０に対する吸気カムシャフト１３１の相対回転位相（吸気バルブ１０５のバルブ作動角の中心位相）は、電磁コイル３２４の励磁電流値を制御してヒステリシスブレーキ３２０の制動力を制御することによって任意に変更され、ゼンマイばね３１９の力とヒステリシスブレーキ３２０の制動力のバランスによってその位相を保持することができる。

更に、本実施形態の可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂには、駆動リング３０３側に支持されるロックピン３５１を、渦巻き溝３１５が形成される中間回転体３１８に設けられたピン穴３５２に嵌合させることで、駆動リング３０３に対する中間回転体３１８の相対回転を制限して、係合ピン３１６の径方向溝３０８における位置を固定し、以って、ロックピン３５１とピン穴３５２との嵌合位置で決められる中間位相にロックするロック機構が設けられている。

前記中間位相とは最遅角位置よりも進角側の始動時に要求される相対回転位相である。
前記ロックピン３５１は、ばね力によって中間回転体３１８に向けて突出する方向に付勢されており、ＥＣＭ１２１で制御される電磁アクチュエータ３５３（又は電磁弁で供給油圧が制御される油圧アクチュエータ）により、前記ばね力に抗して駆動リング３０３側に引き戻されるようになっている。

前記ＥＣＭ１２１は、ヒステリシスブレーキ３２０の電磁コイル３２４の通電を制御する操作量（オンデューティ比）を、目標中心位相に基づくフィードホワード分と、前記目標中心位相と実際の中心位相との偏差（制御エラー）に基づくフィードバック分とを加算して設定する。

前記実際の中心位相は、クランク角センサ１２５で検出されるクランクシャフト１１０の基準角度位置から、吸気カムセンサ１３６で検出される吸気カムシャフト１３１の基準角度位置までの角度を計測することで検出される。

尚、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂとしては、公知の種々の可変バルブタイミング機構を採用でき、例えば、特開２００１−０５００６３号公報に開示されるように、ベーンを挟んで遅角側油圧室と進角側油圧室とを形成し、各油圧室の油圧を制御することで、相対回転位相を変化させる可変バルブタイミング機構や、歯車を用いてクランクシャフトに対し前記吸気カムシャフトを相対回転させる機構などを採用することができ、また、アクチュエータとして、ＤＣモータやブラシレスモータなどの電動モータを用いる機構であってもよい。

図１２は、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂ及び可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂによる吸気バルブ１０６の開特性の変化を示す。
図１２に示すように、可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂを動作させると、矢印（イ）に示すように、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相が略一定のままで、吸気バルブ１０６のバルブ作動角及びバルブリフト量の双方が連続的に増減変化する。

一方、可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂを動作させると、矢印（ロ）に示すように、吸気バルブ１０６のバルブ作動角及びバルブリフト量が一定のままで、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相が変化する。

次に、前記ＥＣＭ１２１によって行われる、前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂの制御を、図１３のフローチャートに従って詳細に説明する。
尚、図１３のフローチャートに示すルーチンは、第１バンクの可変バルブタイミング機構１３３ａの制御用として実行されると共に、並行して第２バンクの可変バルブタイミング機構１３３ｂの制御用として実行され、可変バルブタイミング機構１３３ａを制御するための操作量と、可変バルブタイミング機構１３３ｂを制御するための操作量とが個別に算出される。

図１３のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ５０１では、内燃機関１０１の運転・停止のメインスイッチであるイグニッションスイッチ１３９のＯＮ状態であるか否かを判断する。

そして、イグニッションスイッチ１３９のＯＦＦ状態であれば、ステップＳ５０２へ進み、内燃機関１０１が停止されたか否かを判断する。
イグニッションスイッチがＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えられて、内燃機関１０１の運転が停止されると、ステップＳ５０３へ進み、内燃機関１０１の再始動に備えて、内燃機関１０１が停止したときのクランク角度、次回吸気バルブ１０５が開弁される気筒（最後の気筒判別の結果）などの情報を記憶する。

前記情報の記憶によって、再始動時における燃料噴射の開始を早めることができ、始動性が改善される。
また、次のステップＳ５０４では、前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂによって可変とされる吸気カムシャフト１３１の相対回転位相の機関停止時における値を記憶する。

ここで、ロック機構によって中間位相にロックされていれば、ステップＳ５０４で記憶される相対回転位相は、ロック機構がロックする中間位相であり、ロック機構によるロックに失敗した場合には、ゼンマイばね３１９の付勢力によって中間回転体３１８が駆動リング３０３に対して機関回転方向に最大限回転するので、相対回転位相の最遅角位置がステップＳ５０４において記憶される。

一方、ステップＳ５０１で、イグニッションスイッチがＯＮ状態であると判断されると、ステップＳ５０５へ進み、内燃機関１０１が回転しているか否かを、クランク角センサ１２５の信号に基づいて判断し、内燃機関１０１が回転している場合に、ステップＳ５０６へ進む。

一方、内燃機関１０１が回転していない場合には、そのまま本ルーチンを終了させることで、可変バルブタイミング機構１３３への操作量の出力は行われない。
即ち、可変バルブタイミング機構１３３（電磁コイル３２４）の駆動開始は、内燃機関１０１の回転開始を待って行われるようになっており、これにより、相対回転位相が変化しない状態で駆動制御が開始されて電磁コイル３２４に高い電流を流してしまうことを抑制する。

ステップＳ５０６では、最初の気筒判別がなされたか否かを判断する。
前記気筒判別とは、基準ピストン位置（例えば、上死点前の基準クランク角度位置）に位置している気筒を特定する処理であり、吸気カムセンサ１３６からの出力信号ＣＡＭに基づいて検出され、前記ステップＳ５０３では、係る気筒判別の機関停止直前での最終結果を記憶する。

最初の気筒判別がなされていない場合には、ステップＳ５０７へ進み、ステップＳ５０３で記憶した次回吸気バルブ１０５が開弁される気筒（最後の気筒判別の結果）を読み込んで、どの気筒について吸気バルブ１０５が開駆動されるかを判断できるようにする。

ステップＳ５０８では、前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂの操作量、即ち、ヒステリシスブレーキ３２０の電磁コイル３２４の通電制御デューティ（操作量）を演算する。

具体的には、前述のように、目標中心位相に基づくフィードホワード分と、前記目標中心位相と実際の中心位相との偏差（制御エラー）に基づくフィードバック分との加算値を、制御デューティ（操作量）として設定する。

前記偏差（制御エラー）に基づくフィードバック分の演算は、例えば、比例動作・積分動作・微分動作によってなされるが、スライディングモードを用いたフィードバック制御などであってもよい。

尚、前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂが、例えば、油圧ベーン式のものである場合には、前記フィードホワード分の演算が省略され、フィードバック分をそのままデューティ（操作量）として設定する。

ここで、前記通電制御デューティ（操作量）は、デューティ比が大きくなるほど、励磁電流が大きくなって、相対回転位相が進角されるものとする。
ステップＳ５０９では、クランク角度の検出を行うことで、前記気筒判別の結果と共に、吸気行程となっている気筒及び吸気行程中（吸気バルブ１０６の開期間）のクランク角位置の判断を行う。

ステップＳ５１０以降（補正手段）では、前記ステップＳ５０８で演算した操作量を、カム反力に抗する方向に補正する処理を行う。
即ち、吸気カムシャフト１３１の回転によって吸気バルブ１０６が全閉状態から最大リフト量にまでリフトする間は、吸気バルブ１０６を全閉方向に付勢するバルブスプリングの付勢力に抗してリフト量を増大させることになるため、吸気カムシャフト１３１の回転を妨げる方向、換言すれば、カム反力が吸気カムシャフト１３１を遅角させる方向に作用する。

また、吸気バルブ１０６が最大リフト量からリフトを減じて全閉に至る間は、前記バルブスプリングの付勢力が吸気カムシャフト１３１の回転を助長する方向に作用するため、吸気カムシャフト１３１を進角させる方向のカム反力が吸気カムシャフト１３１に作用する。

前記カム反力が吸気カムシャフト１３１に作用することで、例えば、吸気カムシャフト１３１の相対回転位相を進角方向に変化させる過渡状態で、吸気バルブ１０６が全閉状態から最大リフト量にまでリフトする間は、前記進角変化が妨げられ、進角変化の応答が遅くなり、逆に、吸気バルブ１０６が最大リフト量からリフトを減じて全閉に至る間は、前記進角変化が助長され、進角変化の応答が速くなる。

そこで、ステップＳ５１０以降では、遅角方向に作用するカム反力の発生域では、操作量を増大補正して、電磁コイル３２４の励磁電流（換言すれば進角方向への駆動力）を増やし、また、進角方向に作用するカム反力の発生域では、逆に、操作量を減少補正して、電磁コイル３２４の励磁電流（換言すれば進角方向への駆動力）を減らすことで、カム反力の影響を抑制し、安定的に吸気カムシャフト１３１の相対回転位相（吸気バルブ１０６の中心位相）が目標に向けて変化するようにする。

まず、ステップＳ５１０では、吸気バルブ１０６の開期間が、同一バンクの異なる気筒間で重なり、遅角方向に作用するカム反力の発生域と進角方向に作用するカム反力の発生域とが重なっている状態に該当しているか否かを判断する。

例えば、第１バンクにおいては、第３気筒の吸気バルブ１０６のリフト量が増大変化する角度域は、その直前に吸気行程が開始されている第７気筒の吸気バルブ１０６のリフト量が減少変化する角度域でもある。

本実施形態の機関１０１は、点火は、第１気筒→第８気筒→第７気筒→第３気筒→第６気筒→第５気筒→第４気筒→第２気筒の順でなされ、係る点火順に対応して、各気筒の吸気行程は、図１４及び図１５に示すように、第１気筒→第８気筒→第７気筒→第３気筒→第６気筒→第５気筒→第４気筒→第２気筒の順に行われ、各気筒の吸気行程は、クランク角で９０degの位相差をもって実施される。

従って、図１５に示すように、第１バンクでは、第７気筒の吸気行程に続けて第３気筒の吸気行程になって、第７気筒の吸気バルブ１０６の開期間と、第３気筒の吸気バルブ１０６の開期間とが一部重なり、第２バンクでは、第４気筒の吸気行程に続けて第２気筒の吸気行程になって、第４気筒の吸気バルブ１０６の開期間と、第２気筒の吸気バルブ１０６の開期間とが一部重なる。

より具体的には、第７気筒の吸気バルブ１０６のバルブリフト量が減少しつつある期間と、第３気筒の吸気バルブ１０６のバルブリフト量が増大しつつある期間とが重なり、第４気筒の吸気バルブ１０６のバルブリフト量が減少しつつある期間と、第２気筒の吸気バルブ１０６のバルブリフト量が増大しつつある期間とが重なる。

ここで、第７気筒の吸気バルブ１０６と第３気筒の吸気バルブ１０６は、同じ第１バンク側の吸気カムシャフト１３１によって開駆動されるから、第７気筒の吸気バルブ１０６がリフト量を減じつつあるときには、係るリフト動作が第１バンク側の吸気カムシャフト１３１を進角させる方向のカム反力を発生させることになるものの、同時並行で、第３気筒の吸気バルブ１０６がリフト量を増大させる場合には、係るリフト動作が第１バンク側の吸気カムシャフト１３１を逆に遅角させる方向のカム反力を発生させることになる。

従って、第７気筒の吸気バルブ１０６のバルブリフト量が減少しつつある期間と、第３気筒の吸気バルブ１０６のバルブリフト量が増大しつつある期間とが重なる場合、このオーバーラップ期間では、進角方向のカム反力と遅角方向のカム反力とが相殺され、実際に吸気カムシャフト１３１に作用するカム反力は無視できる程度に小さくなり、吸気バルブ１０６が開動作を行っていない場合と同等になり、カム反力の抗するための操作量の補正は不要となる。

第２バンクにおける第４気筒及び第２気筒でも、第４気筒の吸気バルブ１０６のバルブリフト量が減少しつつある期間と、第２気筒の吸気バルブ１０６のバルブリフト量が増大しつつある期間とが重なるオーバーラップ期間では、進角方向のカム反力と遅角方向のカム反力とが相殺され、実際に吸気カムシャフト１３１に作用するカム反力は、吸気バルブ１０６が開動作を行っていない場合と同等になり、カム反力の抗するための操作量の補正は不要となる。

そこで、前記進角方向のカム反力と遅角方向のカム反力とが相殺される角度域であるか否かを、吸気行程が連続する気筒における吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＣ及び開時期ＩＶＯから判断する。

具体的には、そのときのバルブ作動角の中心位相から、バルブ作動角の半分の角度だけ進角したクランク角位置が吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯであり、バルブ作動角の半分の角度だけ遅角したクランク角位置が吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＣであり、かつ、気筒判別の結果から吸気行程が連続する気筒の吸気行程になっているか否かを判断できる。

そして、吸気行程が連続する２つの気筒（第１バンクにおける第７気筒及び第３気筒、第２バンクにおける第４気筒及び第２気筒）において、後に吸気行程になる気筒における吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯから、先に吸気行程になる気筒における吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＯまでを、遅角方向に作用するカム反力の発生域と進角方向に作用するカム反力の発生域とが重なる角度区間として検出する。

そして、ステップＳ５１０で、現時点の角度位置が、前記進角方向のカム反力と遅角方向のカム反力とが相殺される角度域に該当していると判断されると、ステップＳ５１１〜ステップＳ５１５を迂回してステップＳ５１６へ進むことで、ステップＳ５０８で演算された操作量を、補正することなくそのまま電磁コイル３２４の駆動回路に出力する。

従って、図１６に示すように、前記オーバーラップ期間では、補正量が零とされ、カム反力に抗するための操作量の補正がキャンセルされる。
一方、ステップＳ５１０で、現時点の角度位置が、前記進角方向のカム反力と遅角方向のカム反力とが相殺される角度域に該当していないと判断されると、ステップＳ５１１へ進む。

ステップＳ５１１では、カム反力が吸気カムシャフト１３１を遅角させる方向に作用する角度域、換言すれば、同一バンクの気筒のいずれかにおいて吸気バルブ１０６のリフト量が増大変化している角度域であるかを判別する。

リフト量が増大変化する角度域とは、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯから最大リフト量となる時期ＭＬＴまでであり、バルブ開期間の中央で最大リフト量になるものとする。
但し、ステップＳ５１０の判断を通過しているので、ある気筒においてカム反力が遅角方向に作用する角度域であっても、他の気筒でカム反力が進角方向に作用する角度域である場合は除かれる。

ステップＳ５１１で、カム反力が吸気カムシャフト１３１を遅角させる方向に作用する角度域であると判断されると、ステップＳ５１２へ進み、カム反力に抗して進角させる方向に作用する力を発生させるように、操作量を増大補正して、電磁コイル３２４の励磁電流（換言すれば進角方向への駆動力）を増やすための増大補正量を設定する。

可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３が油圧ベーン式の場合、前記ステップ５１２では、進角側油圧室の油圧を高め、ベーンが進角側に向けて駆動されるように、操作量を補正する。

ここで、前記増大補正量は、リフト量が増大変化する角度域で一定の値として与えることができる。
また、遅角方向に作用するカム反力は、吸気バルブ１０６の開弁開始からリフト量の増大に伴って増大して極大値になり、カム山の頂点（最大リフト量）に近づくに従って減少に転じるので、図１６及び図１７に示すように、前記カム反力の大きさの変化に対応するように、増大補正量を変化させることができる。

即ち、初期値が零である増大補正量を、吸気バルブ１０６の開時期ＩＶＯからクランク角回転に応じて漸増させ、開時期ＩＶＯと最大リフト量となる時期ＭＬＴ（中心位相位置）との中間で減少に転じさせて極大値を示すようにし、その後最大リフト量時期ＭＬＴに近づくに従って増大補正量を漸減し、最大リフト量時期ＭＬＴで増大補正量を零に戻すようにする。

また、本実施形態では、前記可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂによって最大バルブリフト量が変更され、最大バルブリフト量が大きいほど、吸気カムシャフト１３１を遅角させる方向に作用する力が大きくなるので、可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂによって可変とされる最大バルブリフト量が大きいほど、より大きな（より大きく操作量を増大補正する）増大補正量を設定させることができる。

ステップＳ５１１で、カム反力が吸気カムシャフト１３１を遅角させる方向に作用する角度域ではないと判断された場合には、ステップＳ５１３へ進みカム反力が吸気カムシャフト１３１を進角させる方向に作用する角度域、換言すれば、同一バンクの気筒のいずれかにおいて吸気バルブ１０６のリフト量が減少変化している角度域であるかを判別する。

リフト量が減少変化する角度域とは、吸気バルブ１０６のバルブリフト量が最大リフト量となる時期ＭＬＴから吸気バルブ１０６の閉時期ＩＶＣまでであり、バルブ開期間の中央で最大リフト量になるものとする。

但し、ステップＳ５１０の判断を通過しているので、ある気筒においてカム反力が進角方向に作用する角度域であっても、他の気筒でカム反力が遅角方向に作用する角度域である場合は除かれる。

ステップＳ５１３で、カム反力が吸気カムシャフト１３１を進角させる方向に作用する角度域であると判断されると、ステップＳ５１４へ進み、進角方向に作用する力を弱めるように操作量減少補正して、電磁コイル３２４の励磁電流（換言すれば進角方向への駆動力）を減らすための減少補正量を設定する。

換言すれば、電磁コイル３２４の励磁電流を減らすことで、ゼンマイばね３１９による付勢力で遅角方向へ駆動されるようにして、進角方向に作用するカム反力に抗する。
可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３が油圧ベーン式の場合、前記ステップ５１４では、遅角側油圧室の油圧を高めベーンが遅角側に向けて駆動されるように、操作量を補正する。

ここで、前記減少補正量は、リフト量が減少変化する角度域で一定の値として与えることができる。
また、進角方向に作用するカム反力は、最大リフト量の状態からリフト量の減少に伴って増大した後、全閉に近づくに従って減少に転じるので、図１６及び図１７に示すように、前記カム反力の大きさの変化に対応するように減少補正量を変化させることができる。

即ち、初期値が零である減少補正量の絶対値を、最大リフト量となる時期ＭＬＴ（中心位相位置）からクランク角回転に応じて漸増させ、最大リフト量となる時期ＭＬＴと閉時期ＩＶＣとの中間で減少に転じさせて極大値を示すようにし、その後閉時期ＩＶＣに近づくに従って減少補正量の絶対値を漸減し、閉時期ＩＶＣで減少補正量を零に戻すようにする。

また、本実施形態では、前記可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂによって最大バルブリフト量が変更され、最大バルブリフト量が大きいほど、吸気カムシャフト１３１を進角させる方向に作用する力が大きくなるので、可変リフト機構１３４ａ，１３４ｂによって可変とされる最大バルブリフト量が大きいほど、より大きな（より大きく操作量を減少補正する）減少補正量を設定させることができる。

なお、前述のように、オーバーラップ期間では、操作量の補正がキャンセルされるが、図１６に示すように、オーバーラップ期間前のリフト増大区間では、操作量を進角方向に補正するための増大補正量が設定され、オーバーラップ期間直後のリフト減少区間では、操作量を遅角方向に補正するための減少補正量が設定されることになる。

ステップＳ５１２又はステップＳ５１４で補正量を設定すると、ステップＳ５１５を進んで、ステップＳ５０８で演算した操作量を前記補正量で補正設定する。
具体的には、増大補正量が設定された場合には、該増大補正量分だけデューティ（励磁電流）を大きくし、減少補正量が設定された場合には、該減少補正量分だけデューティ（励磁電流）を小さくする。

一方、ステップＳ５１３で、カム反力が吸気カムシャフト１３１を進角させる方向に作用する角度域ではないと判断された場合、即ち、同一バンクにおいていずれの気筒においても吸気バルブ１０６の開期間ではない場合には、ステップＳ５１２、ステップＳ５１４及びステップＳ５１５を迂回してステップＳ５１６へ進むことで、操作量の補正をキャンセルし、ステップＳ５０８で演算した操作量を出力させる。

ステップＳ５１６では、上記処理によって決定された操作量（デューティ）に基づいて、前記電磁コイル３２４の励磁電流を制御する。
上記のように、カム反力に抗するように、前記可変バルブタイミング機構１３３ａ，１３３ｂの操作量を補正すれば、カム反力の作用によって吸気カムシャフト１３１の相対回転位相が進角又は遅角方向に変動することが抑制される。

本実施形態のＶ型８気筒機関では、前述のように、バンク間で交互に吸気行程となる気筒が生じるのではなく、図１５に示すように、一方のバンクで連続して吸気行程となる場合があり、一方のバンクで連続して吸気行程となっている間、他方のバンクでは、吸気バルブ１０６の開駆動が行われない。

このため、図１５に実線で示すように、両バンク間で相対回転位相の応答速度が異なり、過渡的に両バンク間で相対回転位相、即ち、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相（バルブタイミング）が異なるようになってしまい、バンク間でトルクのばらつきや燃焼ばらつきが生じてしまう。

しかし、本実施形態では、カム反力に抗する方向に操作量を補正することで、カム反力の影響が抑制され、図１５に実線で示す変化特性から点線で示す変化特性に近づくから、一方のバンクで連続して吸気行程になっても、バンク間で相対回転位相の応答速度に差異が生じることを抑制でき、吸気バルブ１０６のバルブ作動角の中心位相が両バンク間で差異を生じることを抑制できる。

従って、吸気カムシャフト１３１の相対回転位相を変化させる過渡状態で、バンク間でトルクのばらつきや燃焼ばらつきが生じることを抑制でき、過渡状態での運転性を向上させることができる。

尚、上記実施形態では、吸気バルブの開駆動に対して常時操作量を補正する構成としたが、相対回転位相を変更する過渡時にのみ、カム反力に抗する方向に操作量を補正することができる。

また、リフト量が増大するときに操作量を補正する増大補正量の絶対値と、リフト量が減少するときに操作量を補正する減少補正量の絶対値とを、実際に発生するカム反力の違いに対応させて、同一のリフト量に対して異ならせることができる。

また、操作量を補正した場合の相対回転位相の変動を検出し、該検出結果に基づいて補正量の修正し、該修正結果を記憶して次回以降の補正に用いる学習を行わせることができる。

また、本実施形態では、可変バルブタイミング機構によって相対回転位相が変更されるカムシャフトを吸気カムシャフトとしたが、排気カムシャフトの相対回転位相を可変とする機構であって、排気バルブのバルブ作動角の中心位相を可変とする構成であってもよい。

また、カム反力に影響を受けてのカムシャフトの相対回転位相の変動は、低回転時ほど大きくなるので、相対回転位相の変動が許容範囲内となる高回転域では、補正をキャンセルすることができる。

ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）請求項２記載の可変バルブタイミング機構の制御装置において、
前記補正手段が、同一バンクにおいてバルブリフト量の増大変化区間とバルブリフト量の減少変化区間とが重なる領域で補正をキャンセルする可変バルブタイミング機構の制御装置。

上記発明によると、進角方向に作用するカム反力と遅角方向に作用するカム反力とが相殺される区間で、無用な補正がなされることがなく、補正によってカムシャフトの相対回転位相を変動させてしまうことを抑制できる。
（ロ）請求項３記載の可変バルブタイミング機構の制御装置において、
前記補正手段が、前記可変リフト機構で可変とされる最大バルブリフト量が大きいほど前記操作量をより大きく補正する可変バルブタイミング機構の制御装置。

上記発明によると、最大バルブリフト量が大きく、カム反力が大きい場合には、補正量をより大きくして、実際に発生するカム反力に抗することができるようにする。

１０１…内燃機関、１０６…吸気バルブ、１１０…クランクシャフト、１１１…排気バルブ、１２１…ＥＣＭ（エンジン・コントロール・モジュール）、１２５…クランク角センサ、１３１…吸気カムシャフト、１３３ａ，１３３ｂ…可変バルブタイミング機構、１３４ａ，１３４ｂ…可変リフト機構、１３５…角度センサ、１３６…カムセンサ

そのため、本発明では、バンク毎に、当該バンクの機関バルブの開動作に伴うカム反力に抗する方向に、当該バンクの可変バルブタイミング機構を制御するようにした。

ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）請求項１記載の可変バルブタイミング機構の制御装置において、
前記機関バルブの開期間のうちのバルブリフト量の増大変化区間で、相対回転位相を進角変化させる方向に前記可変バルブタイミング機構を制御し、前記機関バルブの開期間のうちのバルブリフト量の減少変化区間で、相対回転位相を遅角変化させる方向に前記可変バルブタイミング機構を制御する可変バルブタイミング機構の制御装置。

上記発明によると、機関バルブの開動作に伴うカム反力に抗する方向に、相対回転位相が変更される。
（ロ）請求項１記載の可変バルブタイミング機構の制御装置において、
前記内燃機関が、前記機関バルブの最大バルブリフト量を可変とする可変リフト機構を備え、
前記カム反力に抗する方向への可変バルブタイミング機構の制御を、前記可変リフト機構で可変とされる最大バルブリフト量に応じて変更する、可変バルブタイミング機構の制御装置。

上記発明によると、最大バルブリフト量が大きくなるとカム反力が大きくなることに対応して、可変バルブタイミング機構を制御できる。

Claims (3)

1. ２つのバンクを備え、かつ、気筒間における機関バルブの開動作順が一方バンクで連続する内燃機関の各バンクそれぞれに備えられ、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を可変とすることで前記機関バルブのバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング機構の制御装置であって、
   前記機関バルブの開動作に伴うカム反力に抗する方向に、前記可変バルブタイミング機構の操作量を補正する補正手段を備える可変バルブタイミング機構の制御装置。
2. 前記補正手段が、前記機関バルブの開期間のうちのバルブリフト量の増大変化区間で、相対回転位相を進角変化させる方向に操作量を補正し、前記機関バルブの開期間のうちのバルブリフト量の減少変化区間で、相対回転位相を遅角変化させる方向に操作量を補正する請求項１記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。
3. 前記内燃機関が、前記機関バルブの最大バルブリフト量を可変とする可変リフト機構を備え、
   前記補正手段が、前記操作量の補正量を前記可変リフト機構で可変とされる最大バルブリフト量に応じて変更する請求項１又は２記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。

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