JP6406091B2 - 可変バルブシステム - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関におけるバルブの開閉タイミングを変化させる可変バルブシステムに関する。

内燃機関は吸気バルブ及び排気バルブを備えている。それぞれのバルブの開閉は、内燃機関のクランク軸の回転に同期して適切なタイミングで行われる。具体的には、クランク軸が回転すると、これに連動してカム軸が回転し、当該カム軸に設けられた複数のカムがそれぞれのバルブを開閉させる構成となっている。

バルブの開閉タイミング、すなわち、バルブの開閉が行われる際におけるクランク角度が常に一定であったとしても、内燃機関を動作させることは可能である。しかしながら、バルブの最適な開閉タイミングは常に同じではなく、内燃機関の運転状況（回転数やトルクなど）によって変化することが知られている。

このため、運転状況に応じてバルブの開閉タイミングを変化させることのできるシステム、すなわち可変バルブシステムが開発されており、既に実用化されている。可変バルブシステムは、クランク軸の回転角度（クランク角度）と、カム軸の回転角度（カム角度）との関係、すなわち、クランク軸に対するカム軸の相対的な回転角度であるカム軸位相を変化させることにより、吸気バルブ及び排気バルブのうち少なくとも一方の開閉タイミングを変化させるものである（例えば下記特許文献１を参照）。

可変バルブシステムでは、バルブの開閉タイミングを適切なものとするための制御を行うにあたり、上記のカム軸位相を目標値に一致させる必要がある。このため、クランク角度を測定するためのセンサと、カム角度を測定するためのセンサとをそれぞれ備えており、これらセンサの測定値に基づいて現時点におけるカム軸位相を算出している。

特許第４１２３１２７号

上記特許文献１に記載されている可変バルブシステムでは、クランク角度を測定するためのセンサとして、クランク軸の回転に伴って生じるパルスの数をカウントし、これによりクランク角度を測定する方式のセンサが用いられている。また、カム角度を測定するためのセンサとして、カム軸の回転に伴って生じるパルスの数をカウントし、これによりカム角度を測定する方式のセンサが用いられている。

このような方式のセンサは、カム軸等の絶対的な回転角度（カム角度等の絶対値）を直接測定するものではなく、特定の状態からのカム角度等の変化量を測定するものである。このため、パルスの数をカウントし続けている限りにおいては、カム角度等の絶対値を測定することができる。

しかしながら、例えば制御部の起動直後等においては、カム軸等の絶対的な回転角度を確定し得る状態となるまでクランク軸やカム軸を回転させなければ、カム角度等の絶対値の測定を開始することができない。「カム軸等の絶対的な回転角度を確定し得る状態」とは、例えば、特定のクランク角度（例えば０°）に対応して予め形成された欠け歯（生じるパルスの間隔が他と異なる部分）が、クランク角センサにより検知された状態のことである。

このように、制御部の起動直後等においては、カム角度等の絶対値がしばらくの間不明な状態となるので、現時点におけるカム軸位相を算出することができず、バルブの開閉タイミングを適切に制御することができない。このため、内燃機関の始動時制御（例えば、点火タイミングを調整する点火制御）が開始されるまでに、無駄な待ち時間が生じてしまうこととなる。

そこで、カム角度等を測定するためのセンサとして、（パルスのカウントではなく）カム角度等の絶対値を直接測定することのできる絶対角センサを用いることが考えられる。絶対角センサによれば、制御部の起動直後から、任意のタイミング及び周期でカム角度の絶対値を測定することができる。

絶対角センサは、測定対象の回転角度に対応した（例えば比例した大きさの）電圧信号を出力するものである。絶対角センサからの上記電圧信号が制御部に入力されると、制御部は、電圧信号に基づいてカム軸等の回転角度を算出する。

しかしながら、回転角度と電圧信号との関係は常に一定なのではなく、絶対角度センサに入力される電源電圧の大きさや、絶対角度センサの周囲の気温などに応じて変化する傾向がある。このため、電圧信号に基づいて算出された回転角度が真の値からずれてしまい、測定誤差が生じることがある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、カム角度を測定するためのセンサ、及びクランク角度を測定するためのセンサのうち少なくとも一方が絶対角センサとして構成された可変バルブシステムであって、当該絶対角センサによる測定誤差が生じることを抑制することのできる可変バルブシステムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る可変バルブシステムは、内燃機関におけるバルブの開閉タイミングを変化させる可変バルブシステムであって、内燃機関のクランク軸の回転角度を測定するクランク角測定部と、クランク軸に連動しバルブを開閉させるカム軸、の回転角度を測定するカム角測定部と、内燃機関の制御を行う制御部と、を備える。クランク角測定部及びカム角測定部のうち少なくとも一方は、絶対的な回転角度を測定し当該回転角度に対応した電圧信号を出力する絶対角センサとして構成されている。制御部は、電圧信号に基づいて算出される回転角度の値を補正する補正処理を行う。上記の可変バルブシステムは、クランク軸に対するカム軸の相対的な回転角度であるカム軸位相を変化させるための回転電機を備えている。回転電機は、その出力軸の回転数を調整することによりカム軸位相を所定の目標値に一致させるものであり、且つ、出力軸の回転角度が所定量変化する毎にパルス状の回転角度信号を出力するものである。制御部は、回転角度信号に基づき補正処理を行う。

このような構成の可変バルブシステムでは、クランク軸の回転角度を測定するクランク角測定部、及び、カム軸の回転角度を測定するカム角測定部、のうち少なくとも一方が、（クランク軸等の）絶対的な回転角度を測定する絶対角センサとして構成されている。このため、クランク軸等の絶対的な回転角度を、任意のタイミングで測定することが可能な構成となっている。

制御部は、電圧信号に基づいて算出される回転角度の値を補正する補正処理を行う。このような補正処理は、例えば、補正後の電圧信号の値に基づいて回転角度を算出したり、電圧信号の値（実測値）に基づいて算出された回転角度の値を補正したりすることにより行われる。また、補正処理は、算出方法自体を変更するものであってもよい。

絶対角センサの測定精度に影響を及ぼし得る種々の要因（例えば気温など）に基づいて補正処理を行うことにより、絶対角センサによる測定誤差が生じることを抑制することができる。

本発明によれば、カム角度を測定するためのセンサ、及びクランク角度を測定するためのセンサのうち少なくとも一方が絶対角センサとして構成された可変バルブシステムであって、当該絶対角センサによる測定誤差が生じることを抑制することのできる可変バルブシステムが提供される。

本発明の実施形態に係る可変バルブシステムの構成を模式的に示す図である。 制御部に入力される各種信号を示すタイムチャートである。 回転角度とセンサ電圧との関係を示すグラフである。 積算角度とセンサ電圧との関係を示すグラフである。 積算角度とセンサ電圧との関係を示すグラフである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

本発明の実施形態に係る可変バルブシステム１０は、不図示の内燃機関を備えた車両に搭載されており、当該内燃機関における吸気バルブの開閉タイミングを変化させるためのものである。尚、上記構成はあくまで一例であって、可変バルブシステム１０は、排気バルブの開閉タイミングを変化させるものであってもよい。また、吸気バルブ及び排気バルブのそれぞれの開閉タイミングを個別に変化させるものであってもよい。

図１を参照しながら、上記車両の構成について説明する。尚、図１においては、当該車両のうち、後述の可変バルブシステム１０の構成及び動作を説明するために必要な部分のみが図示されている。車両は、内燃機関の駆動力により回転するクランク軸２００と、クランク軸２００に連動して回転するカム軸３００とを備えている。

クランク軸２００には、プーリー２１０と、被検出体２３０とが設けられている。プーリー２１０は略円板状の回転体であって、その主面の中心をクランク軸２００が垂直に貫いている。プーリー２１０はクランク軸２００に対して固定されており、クランク軸２００が回転すると、それに伴ってプーリー２１０も回転する。

プーリー２１０の外周面にはタイミングチェーン２５０が掛けられている。プーリー２１０の回転、すなわちクランク軸２００の回転は、タイミングチェーン２５０を介して可変バルブシステム１０（後述のアウターギヤ３２０）に伝達され、可変バルブシステム１０を介してカム軸３００に伝達される。

被検出体２３０は略円板状の回転体であって、その主面の中心をクランク軸２００が垂直に貫いている。被検出体２３０はクランク軸２００に対して固定されており、クランク軸２００が回転すると、それに伴って被検出体２３０も回転する。

被検出体２３０は、クランク軸２００の回転角度（以下、「クランク角度」とも表記する）を、可変バルブシステム１０の一部であるクランク角センサ２４０が検知するためのものである。被検出体２３０の外周には複数の突起が等間隔で並ぶよう形成されている。ただし、突起の間隔は全てが同じなのではなく、一箇所だけ他とは異なっている。

クランク角センサ２４０は、被検出体２３０の外周面に対向するように設けられている。クランク軸２００及び被検出体２３０が回転すると、被検出体２３０は、その近傍を被検出体２３０の突起が通過する毎に電圧のパルスを発生させる。当該パルス、すなわちクランク角度の測定値を示す信号は、制御部１００に入力される。制御部１００は、当該パルスをカウントすることによりクランク角度を計測する。

被検出体２３０に形成された突起の間隔が他と異なっている部分（以下、「欠け歯箇所」とも称する）がクランク角センサ２４０を通過したとき、すなわち、一定であったパルスの間隔が変化したことが検知されたときに、制御部１００は、クランク角度が特定の値（例えば０°）になったと認識する。このように、被検出体２３０の外周に形成された欠け歯箇所は、制御部１００がクランク角度の絶対値を認識する（確定させる）ためのものとして機能する。

カム軸３００は、吸気バルブを開閉させるためのカム（不図示）が取り付けられたシャフトである。カム軸３００は、クランク軸２００の回転に連動して回転し、これに伴うカムの動きによって吸気バルブを開閉させる。

カム軸３００には、可変バルブシステム１０の一部であるインナーギヤ３１０と、被検出体３３０とが設けられている。インナーギヤ３１０は略円板状の回転体であって、その主面の中心をカム軸３００が垂直に貫いている。インナーギヤ３１０はカム軸３００に対して固定されており、インナーギヤ３１０が回転すると、それに伴ってカム軸３００も回転する。後に詳しく説明するように、可変バルブシステム１０は、クランク軸２００の回転を、インナーギヤ３１０を介してカム軸３００に伝達し、これによりカム軸３００を回転させるものである。

被検出体３３０は略円板状（ただし真円ではない）の回転体であって、その主面の中心をカム軸３００が垂直に貫いている。被検出体３３０はカム軸３００に対して固定されており、カム軸３００が回転すると、それに伴って被検出体３３０も回転する。

被検出体３３０は、カム軸３００の回転角度（以下、「カム角度」とも表記する）を、可変バルブシステム１０の一部であるカム角センサ３４０が検知するためのものである。

カム角センサ３４０は、被検出体３３０の外周面に対向するように設けられている。被検出体３３０の主面は真円とはなっていない。このため、カム軸３００及び被検出体３３０が回転すると、カム角センサ３４０と被検出体３３０の外周面との間の隙間は、回転に伴って次第に変化する。

被検出体３３０の形状は、カム軸３００の回転角度の値（０°〜３６０°）と上記隙間の大きさとの関係が１対１となるように設定されている。また、カム角センサ３４０は、所謂ギャップセンサとして構成されており、上記隙間の大きさに応じた電圧信号を出力する。つまり、カム角センサ３４０は、カム角度の絶対値を測定することのできるセンサ（絶対角センサ）となっている。上記電圧信号、すなわちカム角度の測定値（絶対値）を示す信号は、制御部１００に入力される。

以上のように、内燃機関のクランク軸２００が回転すると、当該回転がタイミングチェーン２５０及び可変バルブシステム１０を介してカム軸３００に伝達され、これによりカム軸３００が回転する。このような構成の車両においては、吸気バルブの開閉タイミング、すなわち、吸気バルブの開閉が行われる際におけるクランク角度は、クランク軸２００に対するカム軸３００の相対的な回転角度（以下、「カム軸位相」と表記する）により定まることとなる。可変バルブシステム１０は、カム軸位相を変化させることにより、吸気バルブの開閉タイミングを変化させるものである。

図１に模式的に示されるように、可変バルブシステム１０は、インナーギヤ３１０と、アウターギヤ３２０と、遊星ギヤ４２０と、モーター４００と、支持軸４１０と、制御部１００と、を備えている。

インナーギヤ３１０は、既に述べたようにカム軸３００に固定されており、カム軸３００と一体となって回転するものである。インナーギヤ３１０の外周面には、後述の遊星ギヤ４２０と噛み合う外歯（不図示）が形成されている。

アウターギヤ３２０は、クランク軸２００と同期して回転するスプロケット（不図示）の一部をなすリング状の部材である。アウターギヤ３２０は、その中心軸をカム軸３００の中心軸と一致させた状態で配置されている。アウターギヤ３２０（スプロケット）の外周面にはタイミングチェーン２５０が掛けられている。このため、クランク軸２００及びプーリー２１０が回転すると、当該回転がタイミングチェーン２５０を介してアウターギヤ３２０に伝達され、これによりアウターギヤ３２０が回転する。アウターギヤ３２０の内周面には、遊星ギヤ４２０と噛み合う内歯（不図示）が形成されている。

遊星ギヤ４２０は、インナーギヤ３１０の外歯、及びアウターギヤ３２０の内歯の両方に噛み合った状態で配置された円形の歯車である。遊星ギヤ４２０は、後述のモーター４００及び支持軸４１０により、インナーギヤ３１０の外周面に沿って円軌道を描くように旋回することが可能となっている。

モーター４００は、電力の供給を受けて動作する回転電機である。モーター４００は、インナーギヤ３１０の外周面に沿って遊星ギヤ４２０を旋回させるためのものである。モーター４００の回転速度は、制御部１００により制御される。また、モーター４００は、その回転軸（出力軸）の回転角度が所定量（例えば１０°）変化する毎に、パルス状の電圧信号（回転角度信号）を制御部１００に向けて出力する。このような回転角度信号は、モーター４００に内蔵されたホールセンサ（不図示）により生じる。

支持軸４１０は、モーター４００と遊星ギヤ４２０と接続するものである。支持軸４１０は、回転部４１１と、連結部４１２と、支持部４１３とを有している。

回転部４１１は、モーター４００の回転軸と一体となっている部分であって、その中心軸をカム軸３００の中心軸と一致させた状態で配置されている。連結部４１２は、回転部４１１の端部（モーター４００とは反対側の端部）から、回転部４１１の中心軸に対して垂直に伸びるように形成された部分である。支持部４１３は、連結部４１２の端部（回転部４１１とは反対側の端部）から、回転部４１１の中心軸に対して平行に伸びるように形成された部分である。支持部４１３の端部（連結部４１２とは反対側の端部）は、遊星ギヤ４２０に接続されている。遊星ギヤ４２０は、支持部４１３の中心軸周りに回転自在な状態で、支持部４１３の端部に取り付けられている。

既に述べたように、モーター４００の回転速度は制御部１００により制御される。モーター４００の回転速度、すなわち、遊星ギヤ４２０の旋回速度がアウターギヤ３２０（スプロケット）の回転速度と同じである場合には、インナーギヤ３１０及びカム軸３００の回転速度はアウターギヤ３２０の回転速度と同じである。このような状態においては、カム軸位相の値は一定であるから、吸気バルブの開閉タイミングも常に一定となる。

一方、モーター４００の回転速度が変化し、遊星ギヤ４２０の旋回速度がアウターギヤ３２０の回転速度と異なっているときには、カム軸位相が変化する。その結果、吸気バルブの開閉タイミングが変化する。

その後、モーター４００の回転速度が再びアウターギヤ３２０の回転速度と同じになると、カム軸位相は再び一定の値（ただし、モーター４００の回転速度が変化する前とは異なる値である）となり、吸気バルブの開閉タイミングも再び一定となる。このように、モーター４００の回転速度を、アウターギヤ３２０の回転速度とは一時的に異ならせることでカム軸位相を変化させ、これにより吸気バルブの開閉タイミングを変化させることが可能となっている。

制御部１００は、可変バルブシステム１０の全体の動作、及び内燃機関の動作を制御するものである。制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インターフェース等を備えたコンピュータシステムとして構成されている。

制御部１００は、モーター４００の回転速度を制御し、これによりカム軸位相を目標値に一致させる。具体的には、クランク角センサ２４０から入力されるパルスに基づいてクランク角度を算出し、カム角センサ３４０から入力される電圧信号に基づいてカム角度を算出する。その後、クランク角度とカム角度との差分に基づいて、現時点におけるカム軸位相を算出する。算出されたカム軸位相をフィードバックしながら、当該カム軸位相が目標値に一致するよう、モーター４００の回転速度を制御する。

また、制御部１００は、上記のようにカム角位相を目標値に一致させる制御（カム軸位相制御）を行うほか、内燃機関の制御をも行う。具体的には、内燃機関における燃料噴射（燃料噴射タイミングや燃料噴射量）を調整する噴射制御を行う。また、内燃機関における点火（点火タイミングや点火エネルギー）を調整する点火制御も行う。

図２は、内燃機関が動作しているとき、すなわち、クランク軸２００及びカム軸３００の両方が回転しているときにおいて、制御部１００に入力される各種信号を示すタイムチャートである。図２（Ａ）には、カム角センサ３４０から制御部１００に入力される電圧信号が示されている。図２（Ｂ）には、モーター４００から制御部１００に入力される回転角度信号が示されている。

カム軸３００が１回転する間、すなわち、カム角度が角度ＣＬ０から角度ＣＬ１０へと変化する間には、図２（Ａ）に示されるように、カム角センサ３４０からの電圧信号（電圧値）は値Ｖ０から値Ｖ１０までほぼリニアに変化する。制御部１００には、電圧信号の値とカム角度との対応関係が予め記憶されている。制御部１００は、当該対応関係に基づいて、入力される電圧信号の値をカム角度に換算する。カム角度はこのような方法により算出される。

クランク軸２００及びカム軸３００の両方が回転しているときには、既に述べたようにモーター４００の回転軸も回転している。このため、図２（Ｂ）に示されるように、制御部１００にはパルス状の回転角度信号が入力される。回転角度信号は、ロー側の電圧が値ＶＬであり、ハイ側の電圧が値ＶＨの矩形波状の信号となっている。尚、図２（Ｂ）においては、カム角度が角度ＣＬ０から角度ＣＬ１０に変化するまでに生じる回転角度信号の波数が、実際の数よりも少なくなるように描かれている。

カム角センサ３４０からの電圧信号の値とカム角度との対応関係について、図３を参照しながら説明する。図３に示されるグラフの縦軸は、カム角センサ３４０から制御部１００に入力される電圧信号の電圧値（以下、「センサ電圧」とも表記する）である。グラフの横軸は、絶対的なカム角度の真の値である。

図３の線Ｇ１０は、電圧信号の値とカム角度との対応関係を示すグラフである。既に述べたように、センサ電圧が変化すると、カム角度はほぼリニアに変化する。図３の線Ｇ１０に示される例では、カム角度が角度ＣＬ０のときにはセンサ電圧は値Ｖ０となり、カム角度が角度ＣＬ１０のときにはセンサ電圧は値Ｖ１０となる。また、カム角度が角度ＣＬ５のときにはセンサ電圧は値Ｖ５となる。換言すれば、センサ電圧がＶ５のときには、クランク角として角度ＣＬ５が制御部１００により算出される。

ところで、カム角センサ３４０からの電圧信号の値とカム角度との対応関係（線Ｇ１０）は、常に同じではなく、種々の要因により変化してしまう傾向がある。例えば、カム角センサ３４０に入力される電源電圧の大きさが定格値よりも大きくなると、図３の線Ｇ１１として示されるように、電圧信号の値とカム角度との対応関係の傾きは線Ｇ１０よりも大きくなる傾向がある。

この場合、センサ電圧がＶ５のときには、真のカム角度は（角度ＣＬ５よりも小さな）角度ＣＬ４である。しかしながら、線Ｇ１０に基づけば、カム角度として角度ＣＬ５が算出されてしまうこととなる。

また、カム角センサ３４０に入力される電源電圧の大きさが定格値よりも小さくなると、図３の線Ｇ１２として示されるように、電圧信号の値とカム角度との対応関係の傾きは線Ｇ１０よりも小さくなる傾向がある。

この場合、センサ電圧がＶ５のときには、真のカム角度は（角度ＣＬ５よりも大きな）角度ＣＬ６である。しかしながら、線Ｇ１０に基づけば、カム角度として角度ＣＬ５が算出されてしまうこととなる。

このように、真のカム角度と算出されるカム角度とが一致せず、測定誤差が生じてしまう場合がある。そこで、本実施形態に係る可変バルブシステム１０では、電源電圧が変化した際における対応関係（図３の線Ｇ１０、Ｇ１１、Ｇ１２等）が予め複数記憶されている。制御部１００は、現時点における電源電圧の値に対応した適切な対応関係を選択し、選択された対応関係に基づいてカム角度の算出を行うように構成されている。このため、電源電圧の値の変動に伴う測定誤差を抑制することができる。

また、電源電圧の値の変動以外の要因による測定誤差も、上記と同様の補正によって抑制することができる。例えば、内燃機関の回転数が高くなったときには、カム角センサ３４０からの電圧信号の値とカム角度との対応関係は、線Ｇ１０から線Ｇ１２のように変化する傾向がある。このため、制御部１００は、現時点における内燃機関の回転数に対応した適切な対応関係を選択し、選択された対応関係に基づいてカム角度の算出を行えばよい。

カム角センサ３４０の温度が低くなると、カム角センサ３４０からの電圧信号の値とカム角度との対応関係は、線Ｇ１０から線Ｇ１１のように変化する傾向がある。また、カム角センサ３４０の温度が高くなると、カム角センサ３４０からの電圧信号の値とカム角度との対応関係は、線Ｇ１０から線Ｇ１２のように変化する傾向がある。このため、制御部１００は、センサ温度（カム角センサ３４０等の温度）又はセンサ搭載部温度（カム角センサ３４０等が搭載されている部分の温度）に対応した適切な対応関係を選択し、選択された対応関係に基づいてカム角度の算出を行えばよい。

カム角センサ３４０から出力される電圧信号の直線性（リニアリティ）を補正する方法について説明する。図４に示されるグラフの縦軸は、カム角センサ３４０から制御部１００に入力される電圧信号の電圧値（センサ電圧）である。グラフの横軸は積算角度である。

積算角度とは、モーター４００からの回転角度信号のパルスのカウント値に基づいて算出さる、カム角度の変化量である。具体的には、回転角度信号の１パルスあたりにおけるカム角度の変化量に対し、パルスのカウント値を掛けて得られる値である。

尚、カム角位相が一定である場合には、モーター４００の回転軸と、カム軸３００とは、同じ回転速度で回転する。このため、「回転角度信号の１パルスあたりにおけるカム角度」は一定の大きさとなる。一方、カム角位相が変化している場合（過渡期）には、モーター４００の回転軸と、カム軸３００とは、互いに異なる回転速度で回転する。このため、「回転角度信号の１パルスあたりにおけるカム角度」もこれに伴って変化する。図３の横軸である積算角度は、当該変化を考慮して算出される。

上記のように、積算角度はカム軸３００の回転角度の変化を示すものである。このため、電圧信号の値と積算角度との対応関係は、図３の線Ｇ１０と同様のものとなる。図４の線Ｇ２０には、電圧信号の値と積算角度との対応関係の一例が示されている。線Ｇ２０に示される例では、積算角度が角度ＣＡ０のときにはセンサ電圧は値Ｖ０となり、カム角度が角度ＣＡ１０のときにはセンサ電圧は値Ｖ１０となる。

カム角度（積算角度）の変化に伴うセンサ電圧の変化は、通常は線Ｇ１０（線Ｇ２０）に示されるように直線状となる。しかしながら、カム角センサ３４０の個体差や周囲環境によっては、線Ｇ３０に示されるように曲線状となってしまう。このように直線性が崩れてしまうと、それに伴ってカム角度の測定誤差が生じてしまう可能性がある。

そこで、制御部１００では、積算角度の値に基づいてセンサ電圧を補正する。一例として、カム角度（積算角度）の変化に伴うセンサ電圧の変化が線Ｇ３０に示されるようなものであった場合について説明する。

制御部１００は、センサ電圧が値Ｖ０の時点から回転角度信号のパルスをカウントし、これに基づいて積算角度を算出する。

ここで、カム角センサ３４０からのセンサ電圧が値Ｖ６であった場合において、電圧信号の直線性が保たれているという仮定の下でカム角度の算出が行われてしまうと、算出されるカム角度は、角度ＣＡ６の積算角度に対応したものとなってしまう。

しかしながら、制御部１００は上記のように積算角度を算出しており、現時点における積算角度が角度ＣＡ５であることを把握している。そこで、制御部１００は、角度ＣＡ５の積算角度に対応した角度としてカム角度を算出する。これにより、センサ電圧の直線性が崩れてしまった場合においても、それに伴う測定誤差を抑制することができる。

尚、現時点における積算角度が角度ＣＡ５である場合には、線Ｇ２０においてこれに対応するセンサ電圧は値Ｖ５となる。そこで、制御部１００は、値Ｖ６と値Ｖ５との差分を補正値として算出し、当該補正値をセンサ電圧から差し引くような補正演算を行った上で、制御部１００が（補正後の）センサ電圧に基づいてカム角度を算出することとしてもよい。

積算角度に基づいて、カム角センサ３４０の異常判定を行うことも可能である。このような異常判定の一例について、図５を参照しながら説明する。

図５は、図４と同様のグラフである。図５に示されるグラフの縦軸はセンサ電圧であり、横軸は積算角度である。図５の線Ｇ２０は、図４の線Ｇ２０と同一である。つまり、センサ電圧の直線性が保たれている場合における、積算角度とセンサ電圧との関係を示すものである。

図５の線Ｇ２１は、線Ｇ２０を上方側に所定量だけ平行移動させたものである。図５の線Ｇ２２は、線Ｇ２０を下方側に所定量だけ平行移動させたものである。線Ｇ２１と線Ｇ２２との間である範囲ＡＲは、カム角センサ３４０が正常に動作しているときにおいてセンサ電圧が取り得る値の範囲となっている。

カム角センサ３４０の取り付け状態が正常でない場合や、カム角センサ３４０からの信号線が断線している場合等には、カム軸３００が回転しても（積算角度が増加しても）、センサ電圧は正常に上昇しない。このとき、図５の線Ｇ３１に示されるように、積算角度が角度ＣＡ７となったときに測定されたセンサ電圧の値Ｖ７が、範囲ＡＲの外側となってしまう。

制御部１００は、センサ電圧の値が範囲ＡＲの外側となったことを検知すると、カム角センサ３４０において何らかの異常が生じたと判定し、車両の運転者に報知する。同時に、車両の退避走行に必要な制御を開始する。

尚、上記のような異常判定は、内燃機関の停止中（クランク軸２００が回転していないとき）において、可変バルブシステム１０がカム軸３００のみを回転させる際においても行うことができる。

以上の説明においては、カム角センサ３４０が絶対角センサである場合において、当該絶対角センサの測定値を補正する方法、及び異常判定を行う方法について説明した。本発明の実施態様としてはこのようなものに限定されない。例えば、クランク角センサ２４０を、カム角センサ３４０と同様の絶対角センサとして構成した上で、以上に説明したものと同様の測定値の補正、及び異常判定が行われることとしてもよい。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１０：可変バルブシステム
１００：制御部
２００：クランク軸
２４０：クランク角センサ
３００：カム軸
３４０：カム角センサ
４００：モーター
４１０：支持軸

Claims (5)

1. 内燃機関におけるバルブの開閉タイミングを変化させる可変バルブシステムであって、
   前記内燃機関のクランク軸（２００）の回転角度を測定するクランク角測定部（２４０）と、
   前記クランク軸に連動し前記バルブを開閉させるカム軸（３００）、の回転角度を測定するカム角測定部（３４０）と、
   前記内燃機関の制御を行う制御部（１００）と、を備え、
   前記クランク角測定部及びカム角測定部のうち少なくとも一方は、絶対的な回転角度を測定し当該回転角度に対応した電圧信号を出力する絶対角センサとして構成されており、
   前記制御部は、前記電圧信号に基づいて算出される回転角度の値を補正する補正処理を行い、
   前記クランク軸に対する前記カム軸の相対的な回転角度であるカム軸位相を変化させるための回転電機を備えており、
   前記回転電機は、
   その出力軸の回転数を調整することにより前記カム軸位相を所定の目標値に一致させるものであり、且つ、前記出力軸の回転角度が所定量変化する毎にパルス状の回転角度信号を出力するものであって、
   前記制御部は、前記回転角度信号に基づき前記補正処理を行うことを特徴とする可変バルブシステム。
2. 前記制御部は、
   前記クランク角測定部又はカム角測定部のうち絶対角センサとして構成されている方に入力されている電源電圧の値に基づき、前記補正処理を行うことを特徴とする、請求項１に記載の可変バルブシステム。
3. 前記制御部は、
   前記内燃機関の回転数に基づき前記補正処理を行うことを特徴とする、請求項１に記載の可変バルブシステム。
4. 前記制御部は、
   前記クランク角測定部又はカム角測定部のうち絶対角センサとして構成されている方のセンサ温度又はセンサ搭載部温度に基づき、前記補正処理を行うことを特徴とする、請求項１に記載の可変バルブシステム。
5. 前記制御部は、前記回転角度信号に基づき、前記クランク角測定部又はカム角測定部のうち絶対角センサとして構成されている方に異常が生じているか否かの判定を行うことを特徴とする、請求項１に記載の可変バルブシステム。

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