WO2021240892A1 - 制御装置 - Google Patents

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幸太郎 大木
修 向原
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日立Astemo株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a control device.
  • Patent Document 1 shows a basic idea regarding a method for measuring a cam phase angle.
  • variable valve mechanism High response of the variable valve mechanism is required to suppress fluctuations in EGR gas during transient operation and to meet the demand for highly accurate torque control. Therefore, the number of teeth is increased compared to the conventional method for the purpose of improving the measurement time resolution. An increased cam signal plate may be applied.
  • the change angle of the cam phase is calculated within the range of the cylinder phase angle (compression TDC interval of each cylinder), but for this technique, a cam signal plate having more teeth than before is used. When applied, a plurality of cam angle signals will be detected within the range of the cylinder phase angle, and the cam phase change angle cannot be calculated correctly.
  • the cam angle signal detection range is set to be narrower than the cylinder phase angle (for example, the angle between one cycle divided by the number of cam teeth), and the detection teeth of the cam signal plate and the cam angle signal detection range are made to correspond one-to-one.
  • the cam phase variable range of the variable valve mechanism is determined by various performance requirements of the internal combustion engine that differ from the above requirements. Therefore, when the cam phase angle is advanced or retarded by the variable valve mechanism and the corresponding detection tooth moves beyond the corresponding cam angle signal detection range to the adjacent cam angle signal detection range. There is a possibility of calculating the wrong cam phase.
  • the present invention provides a control device capable of calculating a cam phase equal to the actual cam angle even when the corresponding cam angle signal detection range is exceeded by changing the cam phase by the variable valve mechanism. Make it an issue.
  • the presence or absence of a sign of excess operation in which the cam phase changes beyond the cam angle signal detection range is determined, and the cam angle signal is determined in a state where it is determined that there is a sign of excess operation. It is provided with a control device characterized by changing the cam phase angle calculation formula when a cam angle signal is detected outside the detection range.
  • the present invention even if a cam signal plate having a number of teeth corresponding to the high speed of the variable valve mechanism is applied, it is possible to calculate the amount of change in the cam phase that matches the actual situation. Therefore, it is possible to obtain fuel efficiency improvement and torque control effect by highly accurate intake / exhaust valve opening / closing timing control without narrowing the operating range of the phase angle.
  • the figure explaining the structure of the variable valve mechanism of an internal combustion engine A block diagram illustrating a functional configuration of a conventional control device.
  • the figure explaining the conventional operating angle measurement method The figure explaining the improvement effect of the measurement resolution.
  • the figure explaining the problem of the conventional method The figure explaining the solution method of the conventional problem.
  • the figure explaining the feature of the measurement method in one Embodiment of the control device of this invention The figure explaining the method of setting the width of a cam angle signal determination range.
  • the block diagram explaining the structure of the internal function of the cam angle excess determination part The graph which shows the change of the output of the cam angle excess judgment part according to the operating angle.
  • the flowchart which shows the processing content of the cam angle signal excess sign determination part.
  • the block diagram explaining the structure of the internal function of the operating angle calculation part in 2nd Embodiment.
  • the figure explaining the conventional operating angle measurement method The figure explaining the problem of the conventional method.
  • the figure explaining the feature of the measurement method in one Embodiment of the control device of this invention The figure explaining the solution method of the conventional problem.
  • the graph which shows the change of the output of the cam angle excess judgment part according to the operating angle.
  • the internal combustion engine burns a mixture of fuel and air in a space (cylinder) closed by the piston 101, the intake valve 102, and the exhaust valve 103, and the volume expansion of the combustion gas is connected to the piston 101 to rotate the crank shaft 101. Convert to exercise.
  • the rotation of the crank shaft is transmitted to the intake cam shaft 104 and the exhaust cam shaft 106 via a timing belt 108 (may be a timing chain).
  • the intake camshaft 104 and the exhaust camshaft 106 are provided with an intake cam 105 and an exhaust cam 107, and when the intake cam 105 pushes down the intake valve 102, an intake passage is opened, and air or a mixture of fuel and air is a cylinder. Inflow to. Further, when the exhaust cam 107 pushes down the exhaust valve 103, the exhaust passage is opened and the combustion gas is discharged from the cylinder.
  • the crank angle plate 109 fixed to the crank shaft 101 is provided with detection teeth installed at predetermined intervals, and the rotation angle of the crank shaft is read by reading the position of the detected teeth as a crank angle signal by the crank angle sensor 110. And the rotation speed can be recognized.
  • the cam angle plate 111 fixed to the intake cam shaft 104 is provided with detection teeth installed at predetermined intervals, and the position of the detected teeth is read as a cam angle signal by the cam angle sensor 112 to rotate the cam shaft. It can recognize the angle and rotation speed.
  • the cylinder that ignites the air-fuel mixture next is created by combining the angle information from the crank angle signal with the number of detections of the cam angle signal and signal state (voltage level, etc.) information. Identify (crank discrimination).
  • variable valve mechanism 113 mainly includes a cam housing 115 whose phase does not change and a vane 116 which is fixed to the cam shaft and changes the phase of the cam shaft.
  • the variable valve mechanism 113 includes one that is electrically controlled and one that is controlled by the hydraulic pressure injected into the voids 117 and 118.
  • hydraulic pressure is supplied to the gap 117 to change the phase of the camshaft in the camshaft rotation direction 114 by rotating the vane 116 (advance angle operation), or hydraulic pressure is supplied to the gap 118 to supply the vane 116.
  • the phase of the camshaft can be changed (retangle operation) in the direction opposite to the camshaft rotation direction 114 by the rotation of the camshaft.
  • the vane 116 has a configuration in which the initial position is determined by a key or a spring force, the initial position is placed at the latest retard angle position and controlled in the advance direction from the latest retard angle position, and the initial position is the latest retard angle.
  • the initial position is the latest retard angle.
  • a configuration in which the initial position is placed at the latest retard angle position and controlled in the advance angle direction from the latest retard angle position will be described as an example, but the present embodiment is not limited to this configuration.
  • the method of controlling the camshaft to the target angle by the variable valve mechanism is generally feedback control that calculates the current cam angle operating amount (operating angle) with respect to the initial position and adjusts the controlled amount based on the difference from the target angle. Is.
  • the control device of the present embodiment relates to a technique for measuring the cam phase by calculating the operating angle of the cam shaft of the variable valve mechanism.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of a conventional control device. This function is provided in the ECU 200 of the internal combustion engine.
  • the output of the crank angle sensor 213 is detected by the signal detection unit 203, and the crank angle information 210 used for the cam angle calculation is calculated by the angle generation unit 211 by the detected crank angle signal 212. Further, the output of the cam angle sensor 202 is detected by the signal detection unit 203, and the cam angle signal 204 is output.
  • the cam angle calculation unit 205 includes a measurement reference position angle of the cam angle in the crank angle information 210, and calculates the cam angle 209 from the crank angle information 210 at the time of inputting the cam angle signal 204 with respect to the measurement reference position angle.
  • the operating angle calculation unit 206 includes information on the cam angle at the initial position, and calculates the cam shaft operating angle 208 by comparing the cam angle 209 calculated by the cam angle calculation unit 205 with the cam angle at the initial position. do.
  • the operating angle 208 is used by the variable valve mechanism control parameter calculation unit 207 to calculate the control parameters of the variable valve mechanism.
  • the control parameters calculated by the variable valve mechanism control parameter calculation unit 207 are used for feedback control to the target angle, which is the control of the variable valve mechanism.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a conventional operating angle measuring method.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a conventional operating angle measuring method, in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents a cam angle signal.
  • the upper part of FIG. 3 shows the detection example 301 of the cam angle signal at the latest retard angle position, and the lower part of FIG. 3 shows the detection example 302 of the cam angle signal at the advance angle side moving position.
  • the cam angle signal is described as a specification in which the signal level drops when the detection tooth of the cam plate 111 is detected, although it depends on the specifications of the sensor.
  • the timing at which the ECM detects the cam angle signal is T321 to T323 and T321'to T323'. Timing with a dash on the sign means that the timing without a dash on the sign is the initial position. That is, the timing indicated by the code without a dash is the detection timing of the cam angle signal at the most retarded angle position, and the timing indicated by the code with a dash is the advance angle movement moved from the most retarded angle position in the advance direction. It is the detection timing of the cam angle signal at the position.
  • the cam angle signal is also used for cylinder discrimination, but since the detection timing changes depending on the variable valve mechanism, it is necessary to detect the cam angle within the range where the cam angle signal input information (number of times and signal level) does not change. Therefore, the cam angle measurement range T311 to T313 (actually, it continues in the right direction) is set to the cylinder phase difference interval (compressed TDC interval). For example, when the internal combustion engine has 3 cylinders, the interval is 240 deg CA, and when the internal combustion engine is 4 cylinders, the interval is 180 deg CA.
  • the cam angle measurement reference position is set at the advance angle ends T301 to T303 (actually, it continues to the right) in the cam angle measurement range T311 to T313, and the cam angle signal detection timings T321 to T323 are set from the advance angle ends T301 to T303.
  • the angle from T321'to T323' is detected as a cam angle.
  • the angle between the cam angle measurement reference position T302 and the detection timing T322 where the cam angle signal is detected is the cam angle (initial position) 303 at the latest retard angle position.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the effect of improving the measurement resolution.
  • the operation when the camshaft angle is controlled based on the detected value of the cam angle detected with a low detection frequency is shown by the broken line 402, and the camshaft angle is shown based on the detected value of the cam angle detected with a high detection frequency.
  • the operation when is controlled is shown by the solid line 401.
  • the target angle is exceeded at the next detection timing T423 at the detection timing T422 from the results of the operating angles 411 and 412. (413) is expected. Therefore, the control is performed by reducing the angle control amount, and as a result, the arrival timing from the control start to the target angle becomes T403, and it takes time for T411 between T401 and T403.
  • the working angle (414) in T432 expected in T422 does not exceed the target angle. Therefore, it can be controlled without reducing the angle control amount, the arrival timing from the control start to the target angle is T402, and the time from T401 to T402 can be set to T412, which is shorter than T411, which is a high-speed target. Angle control becomes possible.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a problem of conventional control.
  • the cam angle measurement range T511 to T515 is set.
  • the cam angle measurement range becomes narrower than when a conventional cam angle plate having a small number of teeth is applied.
  • the operating range of the variable valve mechanism is determined based on the performance requirements of the internal combustion engine, the same operating range as before can be considered. That is, as in the example of the cam angle signal T524 advancing to the position of T524'shown in the upper part of FIG. 5, the cam angle is detected in the adjacent cam angle measurement range T512 beyond the cam angle measurement range T513. Can be considered.
  • the camshaft actually operated only the operating angle 503 in the advance direction, but in the cam angle measuring range T513 with T503 as the cam angle measurement reference position, the cam angles of T524 and T525'are compared and the operating angle is compared.
  • 504 degraded value
  • the cam angle measurement reference position angle is measured by the conventional calculation method.
  • the operating angle 534 after exceeding 532 (after T534) is calculated as a retard angle value.
  • variable valve mechanism When this value is fed back, the advance angle is excessively controlled toward the target angle 531. Therefore, the operating range of the variable valve mechanism is limited to the cam angle measurement range so as not to exceed the measurement reference position 532. It will be narrowed down.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of solving a conventional problem.
  • the operating angle 603 of the cam angle signal detected at a position exceeding the angle measurement range T613 is composed of a cam angle (initial position) 601 and an angle 604 from the cam angle measurement reference position T603 to T624'.
  • the angle 604 is the angle between the cam angle 602 of the cam angle signal T624'and the cam angle measurement range T612 in the cam angle measurement range T612 which is another cam angle measurement range adjacent to the advance angle side with respect to the cam angle measurement range T613. Is required from. That is, the value obtained by subtracting the cam angle 602 from the angle of the cam angle measurement range T612 is the angle 604. This angle is defined as the conversion angle of the cam angle 602 and the conversion cam angle 604.
  • the conversion cam angle 604 is an angle obtained by converting the operating cam angle of another cam angle measuring range at the operating position of the variable valve into an advance angle value.
  • the calculation result of the measurement angle when the target angle 631 is set in the region exceeding the cam angle measurement reference position angle 632 and the control is started is shown.
  • the conventional calculation formula (1) is used to convert the cam angle detected before the cam angle measurement reference position angle 632 to the operating angle. Then, when converting the cam angle detected exceeding the cam angle measurement reference position angle 632 into an operating angle, that is, the arithmetic expression for obtaining the operating angle after T634 is obtained from the conventional arithmetic expression (1) described with reference to FIG.
  • the conversion cam angle utilization calculation formula (2) described in the upper part of FIG. 6 the operating angle 634 along the camshaft operation 633 can be calculated without erroneously calculating the retard angle value. Therefore, even in a region where the cam angle exceeds the cam angle measurement reference position angle, angle measurement with high time resolution can be realized.
  • the working angle of the cam can be calculated correctly even in the region where the cam angle exceeds the cam angle measurement reference position.
  • a predetermined range in the retard direction from the cam angle measurement reference position such as the section 704 from T704 to T714, is defined as a cam angle signal determination range (701 to 706).
  • the cam angle signal judgment range is set by either the angle or the time. In this embodiment, it is assumed that the angle is set. Next, how to determine the width of the cam angle signal determination range will be described.
  • the cam angle signal determination range must be within a range in which the advanced cam angle signal can be reliably detected at least once. That is, if the width of the cam angle signal determination range is synchronized with the input speed of the cam angle signal, one cam angle signal can be reliably detected. Since the input speed of the cam angle signal changes depending on the operating speed of the variable valve mechanism and the engine speed, it will be described with reference to FIG. 8 that the width is set according to each parameter.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a method of setting the width of the cam angle signal determination range.
  • the upper part of FIG. 8 shows an operation example of 801 when the operating speed of the variable valve mechanism is fast and 802 when the operating speed is slow when the engine speed is high.
  • the input cycle of the cam angle signal is represented by the intervals T811 to T815.
  • the input period is generally determined by the engine speed, and the angle change is determined by the operating speed of the variable valve mechanism. If the angle change is large, the cam angle signal passes through the measurement reference position 805 at high speed. Therefore, the width of the cam angle signal determination range must be wide in order to reliably capture the cam angle signal once or more.
  • the 802 can detect the cam angle within the cam angle signal determination range 808 with the T804 if the width of the cam angle signal determination range is 808. ..
  • FIG. 8 shows an operation example of 801 when the operating speed of the variable valve mechanism is fast and 802 when the operating speed is slow when the engine speed is low.
  • the input cycle of the cam angle signal is represented by the intervals T821 to T824.
  • the cam angle 813 is the cam angle at the timing of T822. It is out of the width of the signal determination range of 808 and cannot be detected. Therefore, by widening the width of the cam angle signal determination range from 808 to 808', the cam angle can be detected by T822.
  • the width 808 of the cam angle signal determination range is widened to the side where the operating angle degCA becomes smaller, and the width is 809.
  • the cam angle 812 can be detected by the T821.
  • the width of the cam angle signal determination range may be obtained by multiplying the operating speed of the variable valve mechanism and the cam angle signal input cycle.
  • the cam angle signal input cycle is synchronized with the engine rotation speed, and the width of the cam angle signal determination range may be calculated using the engine rotation speed as a calculation parameter instead of the cam angle signal input cycle.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of an internal function of the control device according to the first embodiment.
  • a cam angle excess determination unit 903 for determining that the cam angle signal has moved from the latest retard position in the advance direction and has been detected beyond the cam angle measurement reference position has been newly added. ing.
  • the operating angle calculation unit 905 has been changed to a configuration in which the calculation formula is changed with reference to the determination result 904 of the cam angle excess determination unit 903.
  • the calculation result 906 of the operating angle calculation unit 905 is output to the variable valve mechanism control parameter calculation unit 207 as in the conventional case.
  • the cam angle input cycle calculation unit 901 is not included in the configuration shown in FIG. 2, the input cycle calculation function is a known technique such as being used for cylinder discrimination, so that it can be used as a cam angle measurement. May be used by another function or added for this configuration.
  • the cam angle excess determination unit 903 includes a cam angle signal excess sign determination unit 1001 that determines that the cam angle signal is detected in the cam angle signal determination range by the advance angle of the cam angle, and the cam angle signal in the cam angle measurement range. It is provided with a cam angle signal retard angle determination unit 1002 for determining that the detection is detected on the retard side from the initial position, and a switching determination unit 1003 for instructing switching of the arithmetic expression used in the operating angle calculation unit 905.
  • the cam angle signal excess sign determination value is set to 1 at T1103 where the cam angle signal is detected in the cam angle signal determination range 1103. The previous value is maintained while the cam angle advances beyond the measurement reference position angle 1105. Then, when shifting from the target operating angle 1104 to the initial position, the cam angle signal excess sign determination value is set to 1 at T1113 where the cam angle is detected in the cam angle signal determination range 1103. Since the cam angle signal was detected on the retard side of the cam angle signal determination range 1103 at T1114, the cam angle signal excess sign determination value is set to 0.
  • the cam angle signal retard angle determination value is set to 1 when the cam angle calculation unit 205 calculates a value on the retard side from the initial position regardless of the operating direction of the camshaft. Therefore, T1104 to T1113, T1120, and T1121 are 1. When the cam angle calculation unit 205 calculates the value on the advance angle side from the initial position, the cam angle signal retard angle determination value is set to 0.
  • the switching determination unit 1003 determines that the cam angle exceeds the measurement reference position angle 1105, and determines that the working angle is the operating angle.
  • the switching judgment value is set to 1 for switching the calculation formula. Therefore, the switching determination value is set to 1 in the section T1132 from T1104 to T1113. Since the conditions are not satisfied in the other sections T1131 and T1133, the switching determination value is set to 0.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the processing contents of the cam angle signal excess sign determination unit.
  • the cam angle calculated in S1201 is equal to or less than the cam angle calculated at the initial position, then the cam angle is an angle within the cam angle signal determination range, that is, the cam angle is the cam angle signal determination range.
  • S1203 determines whether or not the cam angle is smaller than the retard end and larger than the cam angle measurement reference position angle. When the angle is within the cam angle signal determination range (YES in S1203), the cam angle signal excess sign determination value is set to 1, and when the angle is not within the cam angle signal determination range (NO in S1203), it is set to 0.
  • the initial calculation value after the engine is started is stored in the cam angle (initial position) storage unit 1301.
  • the cam angle at the initial position can be determined in advance by the mounting position relationship between the cam plates 201 to 900 and the crank plate 214, the storage value of the cam angle (initial position) storage unit 1301 may be a fixed value.
  • the operating angle calculation unit 1302 calculates the operating angle by the conventional calculation formula (1) described in FIG. 3 from the relationship between the cam angle calculation result and the initial position cam angle.
  • a basic information storage unit 1303, a conversion cam angle calculation unit 1304, an operating angle calculation unit (conversion cam angle utilization type) 1305, and an output value selection unit 1306 are newly added.
  • the angle of the cam angle measuring range as shown by T611 in FIG. 6 is stored in advance in the basic information storage unit 1303.
  • the conversion cam angle calculation unit 1304 calculates the conversion cam angle by using the angle of the cam angle measurement range and the cam angle calculation result as described with reference to FIG.
  • the output value selection unit 1306 outputs the calculation result of the operating angle calculation unit (conventional type) 1302 when the switching determination result calculated by the cam angle excess determination unit 903 is 0, and the operating angle calculation when the switching determination result is 1.
  • the calculation result of the unit (conversion cam angle utilization type) 1305 is output.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a conventional operating angle measuring method, in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents a cam angle signal.
  • the upper part of FIG. 15 shows the detection example 1501 of the cam angle signal at the intermediate position, and the lower part of FIG. 15 shows the detection example 1502 of the cam angle signal at the advance angle side moving position and the cam angle at the retard side moving position.
  • a signal detection example 1503 is shown.
  • the cam angle signal is described as a specification in which the signal level drops when the detection tooth of the cam plate 111 is detected, although it depends on the specifications of the sensor.
  • the timing at which the ECM detects the cam angle signal is T1521 and T1521', T1521'. Timing with a dash on the sign means that the timing without a dash on the sign is the initial position. That is, the timing indicated by the code without a dash is the detection timing of the cam angle signal at the intermediate position, and the timing indicated by the code with a dash is the cam angle at the advance angle moving position moved from the intermediate position in the advance direction. This is the detection timing of the signal or the cam angle signal at the retard movement position moved from the intermediate position in the retard direction.
  • the cam angle signal is also used for cylinder discrimination, but since the detection timing changes depending on the variable valve mechanism, it is necessary to detect the cam angle within the range where the cam angle signal input information (number of times and signal level) does not change. Therefore, the cam angle measurement range T1511 (actually, it continues to the right) is set to the cylinder phase difference interval (compressed TDC interval). For example, when the internal combustion engine has 3 cylinders, the interval is 240 deg CA, and when the internal combustion engine is 4 cylinders, the interval is 180 deg CA.
  • the cam angle is from the advance angle end T1501 to the cam angle signal detection timings T1521, T1521', T1521'' with the advance angle end T1501 (actually continuing to the right) of the cam angle measurement range T1511 as the cam angle measurement reference position.
  • the angle is detected as a cam angle.
  • the cam angle measurement range T1511 the angle between the cam angle measurement reference position T1501 and the detection timing T321 where the cam angle signal is detected is the cam angle (initial position) 1531 at the intermediate position.
  • the angle between the cam angle measurement reference position T1501 and the detection timing T1521'where the cam angle signal is detected becomes the cam angle (operating position) 1532 at the advance angle moving position.
  • the angle between the cam angle measurement reference position T1501 and the detection timing T1521'' where the cam angle signal is detected becomes the cam angle (operating position) 1533 at the retard angle moving position.
  • the difference between the cam angle (initial position) 1531 and the cam angle (operating position) 1533 is calculated as the operating angle (first operating angle) 1542.
  • This conventional calculation formula is the above formula (1).
  • the operating angle at the advance angle moving position is a positive value
  • the operating angle at the retard angle moving position is a negative value.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a problem of conventional control.
  • the cam angle measurement range T1601 is set.
  • the cam angle measurement range becomes narrower than when a conventional cam angle plate having a small number of teeth is applied.
  • the cam angle measurement range T1611 is set as in the example shown in the upper part of FIG. 16 in which the cam angle signal T1621 advances to the position of T1621'or the cam angle signal T1621 retards to the position of T1621''. It is conceivable that the cam angle is detected in the adjacent cam angle measurement range T1610 or T1612.
  • the camshaft actually operates only the operating angle 1651 in the retard direction, but in the cam angle measurement range T1611 with T1601 as the cam angle measurement reference position.
  • T1621 and T1620'' are compared and the operating angle 1651'(advanced value) is calculated (erroneous calculation).
  • the actual cam angle changes so as to gradually increase in the retard direction in the section from T1641 to T1647 as shown by the dotted line 1665, but in the conventional calculation method.
  • the operating angle 1666 after the cam angle measurement reference position angle 1663 is exceeded (after T1645) is calculated as the advance angle value.
  • the angle of the cam angle measuring range T1611 is a value predetermined at the time of design, and the working angle 1666 can be obtained from the cam angle of the cam angle signal T1620 ′′ and the cam angle signal T1621 and the angle of the cam angle measuring range T1611.
  • the cam angle signal T1620'' is a signal that places the initial position in the adjacent cam angle measurement range T1610 and that it has moved beyond the cam angle measurement reference position T1601 in the retard direction, it operates. You can switch the angle calculation method.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a range for determining that there is a sign that the cam angle signal exceeds the cam angle measurement reference position.
  • the cam angle signal T1771'' shown in FIG. 17 must distinguish between the retarded signal of T1731 and the advanced signal of the cam angle signal whose initial position is placed in the adjacent cam angle measurement range T1712. It doesn't become. Therefore, a predetermined range in the advance angle direction from the cam angle measurement reference position, such as the section 1702 from T1722 to T1702, is defined as the cam angle signal retard angle determination range (1701). When the cam angle changes in the retard direction and exceeds the cam angle measurement reference position and moves to another adjacent cam angle measurement range, it always passes through the cam angle signal retard angle determination range. It is determined whether or not the cam angle measurement reference position has been exceeded.
  • cam angle signal advance angle determination range is the same as the definition of the cam angle signal retard angle determination range, and is the same as the content described in the explanation of FIG. 7 in the above-mentioned Example 1.
  • the signal detected in the region exceeding the cam angle measurement reference position is determined to be due to the retard angle, and is detected in the cam angle signal advance determination range. , It is determined that the signal detected in the region exceeding the cam angle measurement reference position is due to the advance angle, and the calculation formula is switched from the conventional formula to calculate the operating angle.
  • the cam angle signal judgment range is set by either the angle or the time. In this embodiment, it is assumed that the angle is set.
  • the method of determining the width of the cam angle signal determination range is omitted because it is determined by the same concept as that described with reference to FIG. 8 in the above-described first embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a method of calculating an operating angle by a signal detected in a region exceeding a cam angle measurement reference position.
  • the operating angle 1851 of the cam angle signal detected at a position beyond the measurement range T1811 is composed of a cam angle (initial position) 1831 and an angle 1833'' from the cam angle measurement reference position T1801 to T1821''.
  • the angle 1833'' is the cam angle and cam angle measurement range T1811 of the cam angle signal T1821'' in the cam angle measurement range T1812 which is another cam angle measurement range adjacent to the retard angle side with respect to the cam angle measurement range T1811. It is obtained from the angle of. Assuming that the cam angle signal T1820'' and the cam angle signal T1821'' are arranged at equal intervals and move in parallel in the circumferential direction of the cam axis, the cam angle signal T1820'' and the cam angle signal T1821' Since it can be said that the cam angles of'are equal, the cam angle of the cam angle signal T1821'' is 1833. That is, the value obtained by adding the angle of the cam angle measurement range T1811 and the cam angle 1833 is the angle 1833 ′′. This angle is defined as the conversion angle of the cam angle 1833 and the conversion cam angle 1833 ′′.
  • This conversion cam angle utilization calculation formula is the following calculation formula (3).
  • Working angle (when the retard direction is exceeded) Cam angle (initial position) -Conversion cam angle (working position) ... (3) Since the calculation formula in the case of exceeding the advance angle direction is the same as the calculation formula (2) described with reference to FIG. 6, the description thereof is omitted here.
  • the cam angle measurement reference position angle 1862 is the cam angle measurement reference position T1801 in the cam angle measurement range T1811 in the upper part of FIG. 18, and the cam angle measurement reference position angle 1863 is the angle corresponding to the cam angle measurement range T1812 in the upper part of FIG. be.
  • the conventional calculation formula (1) is used to convert the cam angle detected before the cam angle measurement reference position angles 1862 and 1863 are exceeded into the operating angle. Then, when the cam angle detected exceeding the cam angle measurement reference position angles 1862 and 1863 is converted into the working angle, the calculation formula for obtaining the working angle in the sections T1833 to T1837 is the conventional calculation formula described with reference to FIG. From 1), the calculation formula for obtaining the operating angle of the sections T1845 to T1850 by switching to the conversion cam angle utilization calculation formula (2) described in the upper part of FIG. 6 is shown from the conventional calculation formula (1) described in FIG. By switching to the conversion cam angle utilization calculation formula (3) described in the upper part of 18, the operating angle 1866 along the camshaft operation 1865 can be calculated without erroneous calculation. Therefore, even in a region where the cam angle exceeds the cam angle measurement reference position angle, angle measurement with high time resolution can be realized.
  • the cam angle excess determination unit is a cam angle signal advance sign excess sign determination unit that determines that a cam angle signal is detected in the cam angle signal advance determination range based on the advance angle of the cam angle, and a cam angle measurement range.
  • a cam angle signal retard angle determination unit that determines that the signal is detected on the retard side from the initial position, a switching determination unit A that instructs switching to the calculation formula (2) used in the operation angle calculation unit, and a switching determination unit A.
  • the cam angle signal that determines that the cam angle signal is detected in the cam angle signal retard angle determination range due to the retard angle of the cam angle, and the cam angle signal advance angle from the initial position in the cam angle measurement range. It is provided with a cam angle signal advance angle determination unit for determining that the detection has been detected on the side, and a switching determination unit B for instructing switching to the calculation formula (3) used in the operation angle calculation unit.
  • each function of the cam angle excess determination unit will be described with reference to the timing chart of FIG.
  • the camshaft is advanced to a target operating angle 1905 exceeding the measurement reference position angle 1906, then retarded to a target operating angle 1910 exceeding the measurement reference position angle 1909, and returned to the initial position angle 0degCA.
  • the operation of the camshaft is shown as 1901.
  • the operation of the variable valve timing starts from T1900, and the cam angle signal is detected at the timings of T1901 to T1923.
  • the operating angle calculation result is represented as 1902.
  • the cam angle signal advance angle excess sign determination value is set to 1 at T1902 where the cam angle signal is detected in the cam angle signal advance angle determination range 1903. The previous value is maintained while the cam angle advances beyond the measurement reference position angle 1906. Then, when moving from the target operating angle 1905 to the retard direction, the cam angle signal excess sign determination value is set to 1 at T1908 where the cam angle is detected in the cam angle signal advance angle determination range 1903. Since the cam angle signal was detected on the retard side of the cam angle signal advance angle determination range 1903 in T1909, the cam angle signal advance angle excess sign determination value is set to 0. Next, at T1915, the cam angle signal advance angle excess sign determination value is set to 1, because the cam angle signal advance angle determination range is also set on the retard side of the measurement reference position angle 1909.
  • the cam angle signal retard angle determination value is set to 1 when the cam angle calculation unit calculates a value on the retard side from the initial position regardless of the operating direction of the camshaft. Therefore, T1903 to T1907, T1912 to T1914, and T1920 to T1922 are 1. When the cam angle calculation unit calculates the value on the advance angle side from the initial position, the cam angle signal retard angle determination value is set to 0.
  • the switching determination unit A determines that the cam angle exceeds the measurement reference position angle 1906.
  • the switching determination A value 1923 is set to 1 for switching the operating angle calculation formula. Therefore, the switching determination A value is set to 1 in the section T1932 from T1903 to T1908. Since the conditions are not satisfied in the other sections T1931 and T1933 to T1935, the switching determination A value is set to 0.
  • the cam angle signal retard angle excess sign determination value is set to 1 at T1914 where the cam angle signal is detected in the cam angle signal retard angle determination range 1904. The previous value is maintained while the cam angle is retarded beyond the measurement reference position angle 1909. Then, when moving from the target operating angle 1910 in the advance direction, the cam angle signal excess sign determination value is set to 1 at T1920 where the cam angle is detected in the cam angle signal retard angle determination range 1904. Since the cam angle signal was detected on the advance side of the cam angle signal advance angle determination range 1904 in T1921, the cam angle signal retard angle excess sign determination value is set to 0. Even in T1912, the cam angle signal retard angle excess sign determination value is set to 1, because the cam angle signal retard angle determination range is also set on the advance side of the measurement reference position angle 1906.
  • the cam angle signal advance angle determination value is set to 1 when the cam angle calculation unit calculates the value on the advance angle side from the initial position regardless of the operating direction of the camshaft. Therefore, T1901, T1902, T1908, T1909, and T1915 to T1919 are 1. When the cam angle calculation unit calculates a value on the retard side from the initial position, the cam angle signal advance angle determination value is set to 0.
  • the switching determination unit B determines that the cam angle exceeds the measurement reference position angle 1909.
  • the switching determination B value 1926 is set to 1 for switching the operating angle calculation formula. Therefore, in the section T1934 from T1915 to T1920, the switching determination B value is set to 1. Since the conditions are not satisfied in the other sections T1931 to T1933 and T1935, the switching determination B value is set to 0.
  • the control flow of the cam angle signal retard angle excess sign determination unit will be described. It is necessary to set the value when the cam angle is detected in the cam angle signal retard angle determination range to 1, and to maintain 1 when the cam angle is further retarded thereafter. On the other hand, if it is detected by simply advancing from the initial position, it is necessary to maintain 0. That is, when the cam angle is detected on the advance angle side of the initial position, the previous value may be maintained.
  • the cam angle is an angle within the cam angle signal retard determination range, that is, the cam angle is the cam angle signal retard determination range angle. It is determined whether or not it is larger than the advance angle end of and smaller than the maximum angle in the cam angle measurement range. If the angle falls within the cam angle signal retard angle determination range, the cam angle signal retard angle excess sign determination value is set to 1, and if the angle does not fit, it is set to 0.
  • the cam angle signal advance angle excess sign determination unit will be omitted in the description of FIG.
  • the operating angle calculation unit calculates the working angle by the conventional calculation formula (1) described with reference to FIG. 3 from the relationship between the cam angle calculation result and the initial position cam angle.
  • a basic information storage unit an advance angle conversion cam angle calculation unit, an advance angle operation angle calculation unit (conversion cam angle utilization type), a retard angle conversion cam angle calculation unit, and a retard angle operation angle calculation unit.
  • a new section conversion cam angle utilization type and output value selection section have been added.
  • the angle of the cam angle measurement range as shown by T1811 in FIG. 18 is stored in advance in the basic information storage unit.
  • the advance conversion cam angle calculation unit and the retard conversion cam angle calculation unit calculate the conversion cam angle using the angle of the cam angle measurement range and the cam angle calculation result as described with reference to FIGS. 6 and 18.
  • the conversion cam angle utilization calculation formula (2) is used to add the initial position cam angle and the conversion cam angle to obtain the operating angle. Calculate.
  • the retard angle operating angle calculation unit calculates the operating angle by subtracting the initial position cam angle and the conversion cam angle using the conversion cam angle utilization calculation formula (3). do.
  • the output value selection unit outputs the calculation result of the operating angle calculation unit (conventional type) when the results of the switching determination 1 and the switching determination 2 calculated by the cam angle excess determination unit are both 0, and the result of the switching determination 1
  • the calculation result of the advance angle excess operating angle calculation unit conversion cam angle utilization formula
  • the result of switching determination 2 is 1, the calculation result of the retard angle excess operating angle calculation unit (conversion cam angle utilization formula) is output.
  • the switching determination 1 and the switching determination 2 do not become 1 at the same time, but if they become 1 at the same time, the output value is used as the calculation result of the operating angle calculation unit (conventional type), or either.
  • the operating angle value of may not be output.
  • the conversion cam angle is calculated from the cam angle.
  • the operating angle according to the conventional calculation formula (1) is calculated from the cam angle.
  • the operating angle is calculated from the conversion cam angle by the conversion cam angle utilization calculation formulas (2) and (3), respectively.
  • the control device of the present invention (1) is a control device that controls the variable valve mechanism of the internal combustion engine based on the crank angle signal and the cam angle signal, and is the cam angle measurement reference position in the cam angle measurement range and the variable motion.
  • the initial cam angle is calculated from the distance from the initial cam angle signal detection position at the initial position of the valve mechanism, and the cam angle measurement reference position in the cam angle measurement range and the operating cam angle signal detection position at the operating position of the variable valve mechanism.
  • the operating angle calculation unit that calculates the operating cam angle from the distance between the cam and the operating cam angle, and calculates the operating angle of the variable valve mechanism from the difference between the initial cam angle and the operating cam angle, and the operation of the variable valve mechanism.
  • the cam angle excess determination unit for determining whether or not the operating cam angle signal detection position has moved beyond the cam angle measurement reference position to another cam angle measurement range adjacent to the cam angle measurement range is provided.
  • the operating angle calculation unit determines that the operating cam angle signal detection position has moved beyond the cam angle measurement reference position to another cam angle measurement range adjacent to the cam angle measurement range by the cam angle excess determination unit.
  • the operating angle is calculated based on the initial cam angle at the initial position of the variable valve mechanism and the operating cam angle of the other cam angle measuring range at the operating position of the variable valve mechanism. It is a feature.
  • the cam angle excess determination unit detects the operating cam angle signal by operating the variable valve mechanism on the retard side of the cam angle measurement reference position within the cam angle measuring range.
  • the cam angle signal excess sign determination unit that determines whether or not the cam angle signal is detected in the cam angle signal determination range set as the range through which the position passes, and the cam angle signal is the initial cam in the cam angle measurement range.
  • a cam angle signal retard angle determination unit for determining whether or not the cam angle signal is detected on the retard side of the angle signal detection position is provided, and the cam angle signal excess sign determination unit provides the cam angle signal in the cam angle signal determination range.
  • the cam angle excess determination unit detects the operating cam angle signal by operating the variable valve mechanism on the retard side of the cam angle measurement reference position within the cam angle measuring range.
  • a cam angle signal advance sign excess sign determination unit that determines whether or not the cam angle signal is detected in the cam angle signal advance determination range set as a range through which the position passes.
  • a cam angle signal retard angle determination unit for determining whether or not the cam angle signal is detected on the retard side of the initial cam angle signal detection position in the cam angle measurement range is provided. The cam angle signal advance sign determination unit determines that the cam angle signal has been detected in the cam angle signal advance determination range, and then the cam angle signal retard determination unit determines the cam in the cam angle measurement range.
  • the cam angle signal retard angle determination range set as a range through which the actuated cam angle signal detection position passes by the operation of the variable valve mechanism on the advance side of the cam angle measurement reference position within the cam angle measurement range.
  • a cam angle signal advance angle determination unit for determining whether or not the cam angle signal is detected on the advance angle side of the initial cam angle signal detection position in the cam angle measurement range is provided.
  • the cam angle signal retard angle excess sign determination unit determines that the cam angle signal is detected in the cam angle signal retard angle determination range.
  • the cam angle signal advance angle determination unit determines that the cam is in the cam angle measurement range.
  • the cam angle measurement reference position is set to one or more 720 deg crank angle (deg CA) based on the crank angle signal
  • the cam angle measurement range is the cam angle measurement reference. It has an interval equal to or greater than the interval at which the cam angle signal is input in the retard direction from the position, and the cam angle signal determination range has a width synchronized with the input speed of the cam angle signal. It is a feature.
  • the cam angle signal determination range is set in either a predetermined angle range or a time range from the advance end or the retard end of the cam angle measurement range or both ends thereof. It is characterized by that.
  • either a predetermined angle range or time range of the cam angle signal determination range is based on the operating speed of the variable valve mechanism and the cam angle signal input cycle or the engine speed. It is characterized in that a range for detecting one or more cam angle signals is always set.
  • the operating angle calculation unit calculates the first operating angle from the difference between the initial cam angle and the operating cam angle, and operates the initial cam angle and the variable valve.
  • the second operating angle is calculated from the sum of the converted cam angle obtained by converting the operating cam angle at the position into the advance angle value, and the initial cam angle and the operating cam angle at the operating position of the variable valve are set to the retard direction value.
  • the third operating angle is calculated from the difference from the cam angle converted to, and the third operating angle is calculated from the difference between the initial cam angle and the cam angle in which the operating cam angle at the operating position of the variable valve is returned to the retard direction value.
  • the operating angle is calculated, and it is determined by the cam angle excess determination unit that the operating cam angle signal detection position has moved beyond the cam angle measurement reference position to another cam angle measurement range adjacent to the cam angle measurement range. It is characterized in that the first operating angle is output when it is not set, and the second operating angle is output when it is determined that the vehicle has moved.
  • control lines and information lines indicate those that are considered necessary for explanation, and do not necessarily indicate all the control lines and information lines in the product. In practice, it can be considered that almost all configurations are interconnected.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various designs are designed without departing from the spirit of the present invention described in the claims. You can make changes.
  • the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations.
  • it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment.

Landscapes

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Abstract

可変動弁機構によるカム位相の変更により、対応するカム角信号検出範囲を超えた場合においても、実際のカム角に等しいカム位相を算出することが出来る制御装置をうること。 従来のカム角計測機能に加え、カム角計測基準位置を超えて進角または遅角した場合用のカム角計測手段と、カム角信号がカム角計測基準位置を超えて進角または遅角したことを判定する手段とを備え、カム角信号がカム角計測基準位置を超えたか否か判定結果によりカム角計測機能を切換えることで、カム位相変化量は従来同等の広角を維持しつつ、角度計測の時間分解能を向上することが可能になる。

Description

制御装置
　本発明は、制御装置に関する。
　燃費改善のため吸排気バルブの開閉タイミングをエンジン状態に応じて可変にする、可変動弁機構を備えたエンジンが増加している。可変動弁の制御では、検出したカム角信号の位相変化を可変動弁装置のコントローラにフィードバックし、カムの位相を目標位相へと制御している。特許文献１には、カム位相角の計測方法に関する基本的な考え方が示されている。
特開２００１－２０７０７号公報
　過渡運転時のＥＧＲガスの変動抑制や高精度のトルク制御要求への対応のため、可変動弁機構の高応答が求められており、そのため計測時間分解能向上の目的で、従来よりも歯数を増やしたカムシグナルプレートが適用される場合がある。
　上記特許文献１の技術では，気筒位相角度(各気筒の圧縮ＴＤＣ間隔)の範囲でカム位相の変化角度を算出するが、この技術に対して、従来よりも歯数を増やしたカムシグナルプレートを適用すると、気筒位相角度の範囲内に複数のカム角信号を検出することとなり、カム位相の変化角度を正しく演算できない。
　この場合、カム角信号検出範囲を気筒位相角度より狭角(例えば１サイクル間角度をカム歯数で除した角度)としてカムシグナルプレートの検出歯とカム角信号検出範囲とを一対一で対応させ、各カム角信号を独立して検出するようにすることで、一つのカム角信号検出範囲内において複数のカム角信号を検出してしまうことは回避出来る。
　しかしながら、可変動弁機構のカム位相可変範囲は、上記要件とは異なる内燃機関の様々な性能要求により決まる。したがって、可変動弁機構によりカム位相の角度が進角もしくは遅角されて、対応する検出歯が、対応するカム角信号検出範囲を超えて、隣接するカム角信号検出範囲まで移動した場合に、誤ったカム位相を算出する可能性がある。
　本発明は、可変動弁機構によるカム位相の変更により、対応するカム角信号検出範囲を超えた場合においても、実際のカム角に等しいカム位相を算出することが出来る制御装置を提供することを課題とする。
　上記課題を解決するため、本発明では、カム角信号検出範囲を超えてカム位相が変化する超過動作の兆候の有無を判定し、超過動作の兆候があると判定された状態において、カム角信号検出範囲外にてカム角信号が検出された場合には、カム位相角演算式を変更することを特徴とする制御装置を備える。
　本発明によれば、可変動弁機構の高速化に対応した歯数のカムシグナルプレートを適用しても、実態と合うカム位相の変化量を演算することができる。したがって、位相角の動作範囲を狭めることなく、高精度な吸排気弁開閉タイミング制御による燃費向上やトルク制御効果が得られる。
　本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
内燃機関の可変動弁機構の構成を説明する図。 従来の制御装置の機能構成を説明するブロック図。 従来の作動角計測方法を説明する図。 計測分解能の向上効果を説明する図。 従来手法の課題を説明する図。 従来の課題の解決方法を説明する図。 本発明の制御装置の一実施形態における計測方法の特徴を説明する図。 カム角信号判定範囲の幅を設定する方法について説明する図。 第１実施形態における制御装置の内部機能の構成を説明するブロック図。 カム角超過判定部の内部機能の構成を説明するブロック図。 作動角に応じたカム角超過判定部の出力の変化を示すグラフ。 カム角信号超過兆候判定部の処理内容を示すフローチャート。 第２実施形態における作動角演算部の内部機能の構成を説明するブロック図。 作動角演算部の処理内容を示すフローチャート。 従来の作動角計測方法を説明する図。 従来手法の課題を説明する図。 本発明の制御装置の一実施形態における計測方法の特徴を説明する図 従来の課題の解決方法を説明する図。 作動角に応じたカム角超過判定部の出力の変化を示すグラフ。
＜実施例１＞
　本発明に係るカム角計測方法の実施形態について図面を参照して説明する。
　可変動弁機構を備える内燃機関の構成について、図１を用いて説明する。
　内燃機関は、ピストン１０１と吸気弁１０２および排気弁１０３により閉塞される空間(気筒)において燃料と空気の混合気を燃焼させ、燃焼ガスの体積膨張をピストン１０１に連結されるクランク軸１０１の回転運動に変換する。クランク軸の回転は、タイミングベルト１０８(タイミングチェーンでもよい)を介して吸気カム軸１０４と排気カム軸１０６に伝達される。吸気カム軸１０４と排気カム軸１０６には、吸気カム１０５および排気カム１０７が備えられており、吸気カム１０５が吸気弁１０２を押し下げるとき吸気通路が開き、空気ないし燃料と空気の混合気が気筒へ流入する。また、排気カム１０７が排気弁１０３を押し下げるとき排気通路が開き、燃焼ガスが気筒から排出される。
　クランク軸１０１に固定されるクランク角プレート１０９には、所定間隔に設置された検出歯が備わっており、クランク角センサ１１０にて検出歯の位置をクランク角信号として読み込むことでクランク軸の回転角度や回転速度を認識することができる。
　吸気カム軸１０４に固定されるカム角プレート１１１には、所定間隔に設置された検出歯が備わっており、カム角センサ１１２にて検出歯の位置をカム角信号として読み込むことでカム軸の回転角度や回転速度を認識することができる。
　ピストンを複数備える、いわゆる多気筒の内燃機関においては、クランク角信号による角度情報とカム角信号の検出回数や信号状態(電圧レベルなど)情報を組み合わせることで、次に混合気に点火する気筒を識別する(気筒判別)。
　吸入する空気には慣性力が働くため、吸気バルブの開閉タイミングが固定位置の場合、エンジン回転数によって気体の吸入量が変わってしまう。そこで可変動弁機構１１３を用いて吸気バルブの開閉タイミングを可変にすることで吸気量を積極的に制御する技術が既知である。可変動弁機構１１３は、位相の変わらないカムハウジング１１５と、カム軸に固定されカム軸の位相を変化させるベーン１１６とを主な構成要素とする。可変動弁機構１１３には、電気的に制御するものや、空隙１１７や１１８に注入される油圧により制御するものがある。油圧制御を例にすると、空隙１１７に油圧を供給してベーン１１６の回動によりカム軸回転方向１１４にカム軸の位相を変えたり(進角操作)、空隙１１８に油圧を供給してベーン１１６の回動によりカム軸回転方向１１４と逆方向にカム軸の位相を変えたり(遅角操作)することができる。
　また、ベーン１１６は、キーやバネ力などで初期位置を決められ、初期位置が最遅角位置に置かれて最遅角位置から進角方向に制御される構成や、初期位置が最遅角位置と最進角位置の中間に置かれ進角方向・遅角方向の両方向に制御される構成がある。本実施例では初期位置が最遅角位置に置かれ最遅角位置から進角方向に制御される構成を例に説明するが、本構成に限定するものではない。
　可変動弁機構によりカム軸を目標角度へ制御する方法は、初期位置に対する現在のカム角作動量(作動角)を演算し、目標角との差分に基づき制御量を調整するフィードバック制御が一般的である。
　本実施形態の制御装置は、可変動弁機構のカム軸の作動角を演算してカム位相を計測する技術に関するものである。
　次に、従来の作動角演算に掛かる制御機能の構成を、図２を用いて説明する。図２は、従来の制御装置の機能構成を説明するブロック図である。本機能は内燃機関のＥＣＵ２００に備わるものである。
　従来の制御では、クランク角センサ２１３の出力を信号検知部２０３で検出し、検出されたクランク角信号２１２によりカム角演算に用いるクランク角度情報２１０を角度生成部２１１で演算する。また、カム角センサ２０２の出力を信号検知部２０３で検出し、カム角信号２０４を出力する。
　カム角演算部２０５では、クランク角度情報２１０においてカム角の計測基準位置角度を備えており、計測基準位置角度に対するカム角信号２０４入力時のクランク角度情報２１０からカム角２０９を演算する。
　作動角演算部２０６では、初期位置におけるカム角の情報を備えており、カム角演算部２０５で演算されたカム角２０９と初期位置におけるカム角とを比較してカム軸の作動角２０８を演算する。作動角２０８は、可変動弁機構制御パラメータ演算部２０７にて、可変動弁機構の制御パラメータの演算に用いられる。そして、可変動弁機構制御パラメータ演算部２０７によって演算された制御パラメータは、可変動弁機構の制御である目標角度へのフィードバック制御に利用される。
　図２のカム角演算部２０５と作動角演算部２０６の演算内容について、図３を用いて具体的に説明する。図３は、従来の作動角計測方法を説明する図である。
　図３は、従来の作動角計測方法を説明する図であり、横軸を時間、縦軸をカム角信号として示す。図３の上段には、最遅角位置におけるカム角信号の検出例３０１を示し、図３の下段には、進角側移動位置におけるカム角信号の検出例３０２を示す。
　カム角信号は、センサの仕様にもよるが、カムプレート１１１の検出歯を検出したときに信号レベルが落ちる仕様として記載している。ＥＣＭがカム角信号を検出するタイミングはＴ３２１～Ｔ３２３、およびＴ３２１’～Ｔ３２３’である。符号にダッシュ付きのタイミングは、符号にダッシュが付いていないタイミングが初期位置であることを意味している。つまり、ダッシュが付いていない符号で示すタイミングが、最遅角位置におけるカム角信号の検出タイミングであり、ダッシュ付きの符号で示すタイミングが、最遅角位置から進角方向に移動した進角移動位置におけるカム角信号の検出タイミングである。
　カム角信号は気筒判別にも利用されるが、可変動弁機構により検出タイミングが変わるため、カム角信号入力情報(回数や信号レベル)が変わらない範囲でカム角を検出する必要がある。従って、カム角計測範囲Ｔ３１１～Ｔ３１３(実際は右方向にも続く)は気筒位相差間隔(圧縮ＴＤＣ間隔)に設定される。例えば、内燃機関が３気筒の場合は２４０ｄｅｇＣＡ間隔となり、４気筒の場合は１８０ｄｅｇＣＡとなる。
　カム角は、カム角計測範囲Ｔ３１１～Ｔ３１３の進角端Ｔ３０１～Ｔ３０３(実際は右方向にも続く)をカム角計測基準位置とし、進角端Ｔ３０１～Ｔ３０３からカム角信号検出タイミングＴ３２１～Ｔ３２３、Ｔ３２１’～Ｔ３２３’までの角度をカム角として検出する。例えば、カム角計測範囲Ｔ３１２において、カム角計測基準位置Ｔ３０２からカム角信号が検出される検出タイミングＴ３２２までの間の角度が最遅角位置のカム角（初期位置）３０３になる。そして、同じカム角計測範囲Ｔ３１２において、カム角計測基準位置Ｔ３０２からカム角信号が検出される検出タイミングＴ３２２’までの間の角度が最進角移動位置におけるカム角（作動位置）３０４になる。そして、カム角（初期位置）３０３とカム角（作動位置）３０４との差分が作動角（第１作動角）３０５として算出される。この従来演算式は下記の式(１)となる。
　作動角＝カム角（初期位置）－カム角（作動位置）・・・（１）
　エンジン回転数の変化に好適に追従して可変動弁機構を制御するためには、カム角の検出頻度が高いほうが望ましい。可変動弁機構によりカム軸角度を初期角から目標角まで進角方向に制御する場合を例に図４を使って説明する。
　図４は、計測分解能の向上効果を説明する図である。
　図４では、低検出頻度で検出したカム角の検出値に基づいてカム軸角度を制御した場合の動作を破線４０２で示し、高検出頻度で検出したカム角の検出値に基づいてカム軸角度を制御した場合の動作を実線４０１で示す。
　Ｔ４２１～Ｔ４２７のタイミングでカム作動角を演算して可変動弁機構を制御する低検出頻度制御では、作動角４１１と４１２の結果から検出タイミングＴ４２２において次の検出タイミングＴ４２３で目標角を超えてしまう(４１３)ことが予想される。したがって、角度制御量を小さくして制御を行い、その結果、制御開始から目標角への到達タイミングがＴ４０３となり、Ｔ４０１からＴ４０３までの間にＴ４１１に時間がかかる。
　一方でＴ４２１～Ｔ４２７のタイミングにＴ４３１～Ｔ４３７の検出タイミングを加え、作動角計測の時間分解能を向上すると、Ｔ４２２で予想されるＴ４３２における作動角(４１４)は目標角を超えない。したがって、角度制御量を小さくすることなく制御でき、制御開始から目標角への到達タイミングがＴ４０２となり、Ｔ４０１からＴ４０２までの時間をＴ４１１よりも短い時間であるＴ４１２とすることができ、高速な目標角度制御が可能になる。
　作動角計測の時間分解能向上には、カム角信号検出頻度を向上すればよく、カム角プレートに設置される検出歯を増やし、短い間隔で配置すればよい。
　次に検出歯を増やした高時間分解能のカム角プレートを適用したときの従来制御の課題を、図５を用いて説明する。図５は、従来制御の課題を説明する図である。
　例えば、カム角センサ２０２がカム角信号をカム角プレートの歯毎に独立して検出するために、歯数に応じたカム角計測範囲Ｔ５１１～Ｔ５１５を設定する。高時間分解能のカム角プレートを用いた場合、従来の歯数が少ないカム角プレートを適用したときに比べて、カム角計測範囲は狭くなる。
　しかし、可変動弁機構の作動範囲は内燃機関の性能要求に基づき決定されるため、従来と同じ作動範囲が考えられる。即ち、図５の上部に示す、カム角信号Ｔ５２４がＴ５２４’の位置まで進角する例のように、カム角計測範囲Ｔ５１３を超えて、隣接するカム角計測範囲Ｔ５１２でカム角を検出する場合が考えられる。
　この場合、カム軸は実際には進角方向に作動角５０３だけ作動したが、Ｔ５０３をカム角計測基準位置とするカム角計測範囲Ｔ５１３では、Ｔ５２４とＴ５２５’のカム角を比較して作動角５０４(遅角した値)を演算してしまう(誤演算)。図５の下部において示すように、実際のカム角は、点線５３３で示すように進角方向に漸次増大するように変化しているにもかかわらず、従来の演算方法ではカム角計測基準位置角度５３２を超えた後(Ｔ５３４以降)の作動角５３４を、遅角値として演算してしまう。
　この値がフィードバックされた場合、目標角５３１に向かって過剰に進角制御されることになるため、可変動弁機構の作動レンジは計測基準位置５３２を超えないようカム角計測範囲内に制限されて狭められてしまう。
　次に、可変動弁機構の作動レンジを狭めることなく高時間分解能計測を実現する方法を図６に基づき説明する。図６は、従来の課題の解決方法を説明する図である。
　例えば、可変動弁機構の作動によってカム軸が最遅角位置から進角され、図６の上部上段から上部下段に示すように、カム角信号Ｔ６２４からカム角信号Ｔ６２４’まで移動した場合、カム角計測範囲Ｔ６１３を超えた位置で検出したカム角信号の作動角６０３は、カム角(初期位置)６０１と、カム角計測基準位置Ｔ６０３からＴ６２４’までの角度６０４とで構成される。
　角度６０４は、カム角計測範囲Ｔ６１３に対して進角側に隣接する他のカム角計測範囲となるカム角計測範囲Ｔ６１２において、カム角信号Ｔ６２４’のカム角６０２とカム角計測範囲Ｔ６１２の角度から求められる。即ちカム角計測範囲Ｔ６１２の角度からカム角６０２を差し引いた値が角度６０４となる。この角度をカム角６０２の変換角度、変換カム角６０４とする。変換カム角６０４は、可変動弁の作動位置における他のカム角計測範囲の作動カム角を進角方向値に変換した角度である。
　従って、カム角(初期位置)６０１と変換カム角６０４を足し合わせることで進角方向の正確な作動角（第２作動角）６０３が求められる。この変換カム角利用演算式は、下記の演算式（２）となる。
　作動角（超過時）＝カム角（初期位置）＋変換カム角（作動位置）・・・（２）
　図６の下部において、カム角計測基準位置角度６３２を超える領域に目標角６３１を設定し、制御開始した場合の計測角の演算結果を示す。カム角計測基準位置角度６３２を超える前に検出されるカム角を作動角へ換算するには、従来演算式（１）が用いられる。そして、カム角計測基準位置角度６３２を超えて検出されるカム角を作動角へ換算する際に、即ちＴ６３４以降の作動角を求める演算式を、図３で説明した従来演算式（１）から、図６上部にて説明した変換カム角利用演算式（２）へ切り替えることで、遅角値と誤演算することなくカム軸動作６３３に沿った作動角６３４を演算出来るようになる。したがって、カム角がカム角計測基準位置角度を超える領域においても、高時間分解能な角度計測が実現できる。
　このように作動角を求める式を適宜変更することで、カム角がカム角計測基準位置を超える領域でも、カムの作動角を正しく演算することが出来る。
　次に作動角の演算式切り替え判断方法について説明する。
　作動角演算式の切り替えは、カム角信号がカム角計測基準位置を超えたことを識別すれば可能となる。しかし、カム角計測基準位置を超えた領域で検出されたカム角信号が、進角による検出信号か、遅角による検出信号か区別しなければならない。例えば図７に示す、カム角信号Ｔ７２５’’は、Ｔ７２５の進角した信号か、それとも、Ｔ７２４の遅角した信号かを区別しなければならない。そこで、Ｔ７０４からＴ７１４の区間７０４のように、カム角計測基準位置から遅角方向の所定範囲を、カム角信号判定範囲(７０１～７０６)と定義する。カム角が進角方向に変化してカム角計測基準位置を超えて、隣接する他のカム角計測範囲に移動する場合に、必ずカム角信号判定範囲を通過することを利用して、カム角計測基準位置を超えたか否かを判別するようにする。
　即ち、カム角信号判定範囲で検出されたのち、カム角計測基準位置を超えた領域で検出された信号は進角によるものと判断し、図６で説明した変換カム角利用演算式（２）を用いて作動角を演算する。
　カム角信号判定範囲は、角度、または時間のいずれかで設定する。本実施例では角度で設定するものとして説明する。次に、カム角信号判定範囲の幅の決め方について説明する。
　カム角信号判定範囲は、進角してきたカム角信号を確実に少なくとも１回以上検出できる範囲でなければならない。即ち、カム角信号判定範囲の幅がカム角信号の入力速度に同期する幅であれば、確実に１回のカム角信号を検出することが出来る。カム角信号の入力速度は、可変動弁機構の作動速度やエンジン回転数により変化するため、各パラメータに応じた幅とすることを、図８を使って説明する。
　図８は、カム角信号判定範囲の幅を設定する方法について説明する図である。
　図８の上部には、エンジン回転数が高い場合において、可変動弁機構の作動速度が速い時８０１と遅い時８０２の動作例を示す。カム角信号の入力周期は、区間Ｔ８１１～Ｔ８１５で表されている。入力周期は、概ねエンジン回転数により決まり、角度変化は可変動弁機構の作動速度により決まる。角度変化が大きいと、計測基準位置８０５を高速に通過してしまうため、確実にカム角信号１回以上捉えるためにはカム角信号判定範囲の幅は広くなければならない。
　可変動弁機構が比較的低速な作動速度で動作する場合８０２は、カム角信号判定範囲の幅を８０８とすれば、Ｔ８０４にてカム角信号判定範囲８０８内におけるカム角検出８１１が可能となる。
　一方、同じ幅８０８を可変動弁機構が比較的高速な作動速度で動作する場合８０１に適用しても、Ｔ８０１のタイミングにてカム角は検出できない。そこで、カム角信号判定範囲の幅を８０８から８０９に広げることで、Ｔ８０１にてカム角検出８１０が可能になる。
　次に、図８の下部に、エンジン回転数が低い場合における、可変動弁機構の作動速度が速い時８０１と遅い時８０２の動作例を示す。カム角信号の入力周期は、区間Ｔ８２１～Ｔ８２４で表されている。
　可変動弁機構が比較的低速な作動速度で動作する場合８０２に、エンジン回転数が高回転時のカム角信号判定範囲幅８０８を適用しても、Ｔ８２２のタイミングではカム角８１３は、カム角信号判定範囲の幅８０８から外れており、検出することはできない。そこで、カム角信号判定範囲の幅を８０８から８０８’まで広げることでＴ８２２にてカム角検出が可能になる。本実施形態では、カム角信号判定範囲の幅８０８を、作動角ｄｅｇＣＡが小さくなる側に広げて、幅８０９としている。
　比較的高速な作動速度で動作する８０１においても同様で、例えば図８の下部に示すように、幅を８０９から８０９’まで広げることで、Ｔ８２１にてカム角８１２の検出が可能になる。
　以上の可変動弁機構の作動速度とカム角信号入力周期の関係より、カム角信号判定範囲の幅は、可変動弁機構の作動速度とカム角信号入力周期の積にて求めればよい。カム角信号入力周期は、エンジン回転数に同期しており、カム角信号入力周期の代わりにエンジン回転数を演算パラメータとしてカム角信号判定範囲の幅を演算してもよい。
　従来の機能構成に対し、本発明の機能構成を、図９を使って説明する。
　図９は、第１実施形態における制御装置の内部機能の構成を説明するブロック図である。本実施形態の制御装置では、カム角信号が最遅角位置から進角方向に移動してカム角計測基準位置を超えて検出されたことを判定するカム角超過判定部９０３を新規に追加している。
　また、作動角演算部９０５は、カム角超過判定部９０３の判定結果９０４を参照して演算式を変える構成に変更した。作動角演算部９０５の演算結果９０６は、従来同様に可変動弁機構制御パラメータ演算部２０７へ出力される。
　なお、カム角入力周期演算部９０１は、図２に示す構成には含まれていないが、入力周期演算機能は、気筒判別に利用されるなどして既知の技術であるため、カム角計測とは別の機能で使用されているものを利用しても、本構成のために追加してもよい。
　次に、カム角超過判定部９０３の機能構成を、図１０を使って説明する。
　カム角超過判定部９０３は、カム角の進角によりカム角信号がカム角信号判定範囲で検出されたことを判定するカム角信号超過兆候判定部１００１と、カム角計測範囲においてカム角信号が初期位置より遅角側で検出されたことを判定するカム角信号遅角判定部１００２と、作動角演算部９０５で使用される演算式の切り替えを指示する切替判定部１００３とを備える。
　次に、カム角超過判定部の各機能について図１１のタイミングチャートを用いて説明する。
　例として、カム軸を、計測基準位置角度１１０５を超える目標作動角１１０４まで進角させた後、初期位置角度０ｄｅｇＣＡまで戻し、カム軸作動範囲の設計余裕代やカム軸回転力の関係で一時的に遅角方向へ動作してしまう場合を想定したカム軸の動作を１１０１として示す。Ｔ１１００から可変動弁機構の作動を開始し、Ｔ１１０１～Ｔ１１２１のタイミングでカム角信号を検出する。作動角演算結果は１１０２として表している。
　カム角信号超過兆候判定部１００１では、カム角信号がカム角信号判定範囲１１０３で検出されたＴ１１０３にてカム角信号超過兆候判定値を１にする。カム角が計測基準位置角度１１０５を超えて進角している間は前回値を保持する。そして、目標作動角１１０４から初期位置へ移行の際、カム角がカム角信号判定範囲１１０３で検出されたＴ１１１３にてカム角信号超過兆候判定値は１にする。Ｔ１１１４にてカム角信号判定範囲１１０３より遅角側でカム角信号を検出したためカム角信号超過兆候判定値は０にする。
　カム角信号遅角判定部１００２では、カム軸の作動方向によらず、カム角演算部２０５が初期位置より遅角側の値を算出したときカム角信号遅角判定値を１にする。従ってＴ１１０４～Ｔ１１１３、Ｔ１１２０、Ｔ１１２１は１となる。カム角演算部２０５が初期位置より進角側の値を算出したときカム角信号遅角判定値を０にする。
　切替判定部１００３では、カム角信号超過兆候判定値１１２１が１かつカム角信号遅角判定値１１２２が１のとき、カム角が計測基準位置角度１１０５を超えた値であると判定し、作動角演算式切り替えのため、切替判定値を１にする。従って、Ｔ１１０４からＴ１１１３の区間Ｔ１１３２にて、切替判定値を１とする。それ以外の区間Ｔ１１３１やＴ１１３３では条件不成立のため、切替判定値を０とする。
　次に、カム角信号超過兆候判定部１１０１の制御フローチャートについて図１２を使って説明する。図１２は、カム角信号超過兆候判定部の処理内容を示すフローチャートである。
　カム角がカム角信号判定範囲で検出されたときの値を１とし、その後さらに進角した場合に１を維持する必要がある。一方で初期位置から単純に遅角して検出された場合は、０を維持する必要がある。即ちカム角が初期位置よりも遅角側で検出されたときは前回値を維持すればよい。
　そこでまずＳ１２０１で演算されたカム角が、初期位置で演算されたカム角より大きいか否かをＳ１２０２で判別する。大きい場合は、Ｓ１２０４に移行し、カム角信号超過兆候判定値は前回値のまま変更しない。
　一方、Ｓ１２０１で演算されたカム角が、初期位置で演算されたカム角以下の場合は、次にカム角がカム角信号判定範囲に収まる角度であるか、即ちカム角がカム角信号判定範囲角度の遅角端より小さく、かつカム角計測基準位置角度より大きいか、否かをＳ１２０３で判別する。カム角信号判定範囲に収まる角度（Ｓ１２０３でＹＥＳ）の場合は、カム角信号超過兆候判定値は１にし、収まらない角度（Ｓ１２０３でＮＯ）の場合は０にする。
（変形例）
　次に、作動角演算部の機能構成の変形例を、図１３を使って説明する。
　従来は、カム角演算部２０５の演算結果について、エンジン始動後初回演算値をカム角(初期位置)保管部１３０１に保管する。ただし、初期位置のカム角は、カムプレート２０１ないし９００とクランクプレート２１４の取り付け位置関係で予め決めることもできるため、カム角(初期位置)保管部１３０１の保管値は固定値としてもよい。
　さらに作動角演算部(従来式)１３０２にて、カム角演算結果と初期位置カム角の関係から図３で説明した従来演算式(１)により作動角を演算する。
　本発明では、従来の構成に加え、基本情報保管部１３０３、変換カム角演算部１３０４、作動角演算部(変換カム角利用式)１３０５と出力値選択部１３０６を新規に追加した。
基本情報保管部１３０３には、図６のＴ６１１で示すようなカム角計測範囲の角度を予め保管する。変換カム角演算部１３０４では、図６で説明したようにカム角計測範囲の角度とカム角演算結果を用いて、変換カム角を演算する。作動角演算部(変換カム角利用式)１３０５では、図６で説明したように、変換カム角利用演算式(２)を用いて初期位置カム角と変換カム角を足し合わせて作動角を演算する。
　出力値選択部１３０６では、カム角超過判定部９０３で算出された切替判定結果が０のとき作動角演算部(従来式)１３０２の演算結果を出力し、切替判定結果が１のとき作動角演算部(変換カム角利用式)１３０５の演算結果を出力する。
　作動角演算フローを、図１４を使って説明する。
　Ｓ１４０１で演算されたカム角から、変換カム角をＳ１４０２にて演算する。
　次にＳ１４０１で演算されたカム角から、従来演算式（１）による作動角をＳ１４０３にて演算する。
　次にＳ１４０２で演算された変換カム角から変換カム角利用演算式(２)にて作動角をＳ１４０４にて演算する。
　最後にカム角超過判定結果に基づき、カム角が計測基準位置角度を超えている時はＳ１４０４の演算結果を作動角として出力する。カム角が計測基準位置角度を超えていない時はＳ１４０３の演算結果を作動角として出力する。
＜実施例２＞
　本発明の実施例２に係るカム角計測方法の実施形態について図面を参照して説明する。
　可変動弁機構を備える内燃機関の構成、および従来の作動角演算に掛かる制御機能の構成については、実施例１における図１、図２を用いた説明と同じため割愛する。
　なお、本実施例２では、初期位置が最遅角位置と最進角位置の中間に置かれ進角方向・遅角方向の両方向に制御される構成を例に説明するが、本構成に限定するものではない。
図２のカム角演算部２０５と作動角演算部２０６の演算内容について、図１５を用いて具体的に説明する。
　図１５は、従来の作動角計測方法を説明する図であり、横軸を時間、縦軸をカム角信号として示す。図１５の上段には、中間位置におけるカム角信号の検出例１５０１を示し、図１５の下段には、進角側移動位置におけるカム角信号の検出例１５０２、および遅角側移動位置におけるカム角信号の検出例１５０３を示す。
　カム角信号は、センサの仕様にもよるが、カムプレート１１１の検出歯を検出したときに信号レベルが落ちる仕様として記載している。ＥＣＭがカム角信号を検出するタイミングはＴ１５２１、およびＴ１５２１’、Ｔ１５２１’’である。符号にダッシュ付きのタイミングは、符号にダッシュが付いていないタイミングが初期位置であることを意味している。つまり、ダッシュが付いていない符号で示すタイミングが、中間位置におけるカム角信号の検出タイミングであり、ダッシュ付きの符号で示すタイミングが、中間位置から進角方向に移動した進角移動位置におけるカム角信号、または、中間位置から遅角方向に移動した遅角移動位置におけるカム角信号の検出タイミングである。
　カム角信号は気筒判別にも利用されるが、可変動弁機構により検出タイミングが変わるため、カム角信号入力情報(回数や信号レベル)が変わらない範囲でカム角を検出する必要がある。従って、カム角計測範囲Ｔ１５１１(実際は右方向にも続く)は、気筒位相差間隔(圧縮ＴＤＣ間隔)に設定される。例えば、内燃機関が３気筒の場合は２４０ｄｅｇＣＡ間隔となり、４気筒の場合は１８０ｄｅｇＣＡとなる。
　カム角は、カム角計測範囲Ｔ１５１１の進角端Ｔ１５０１ (実際は右方向にも続く)をカム角計測基準位置とし、進角端Ｔ１５０１からカム角信号検出タイミングＴ１５２１、Ｔ１５２１’、Ｔ１５２１’’までの角度をカム角として検出する。例えば、カム角計測範囲Ｔ１５１１において、カム角計測基準位置Ｔ１５０１からカム角信号が検出される検出タイミングＴ３２１までの間の角度が中間位置のカム角（初期位置）１５３１になる。
そして、同じカム角計測範囲Ｔ１５１１において、カム角計測基準位置Ｔ１５０１からカム角信号が検出される検出タイミングＴ１５２１’までの間の角度が進角移動位置におけるカム角（作動位置）１５３２になる。そして、カム角（初期位置）１５３１とカム角（作動位置）１５３２との差分が作動角（第１作動角）１５４１として算出される。この従来演算式は下記の式(１)となる。
　作動角＝カム角（初期位置）－カム角（作動位置）・・・（１）
　また、同じカム角計測範囲Ｔ１５１１において、カム角計測基準位置Ｔ１５０１からカム角信号が検出される検出タイミングＴ１５２１’’までの間の角度が遅角移動位置におけるカム角（作動位置）１５３３になる。そして、カム角（初期位置）１５３１とカム角（作動位置）１５３３との差分が作動角（第１作動角）１５４２として算出される。この従来演算式は上記の式(１)となる。
　なお、本実施例では、進角移動位置における作動角は正の値となり、遅角移動位置における作動角は負の値となる。
　次に、検出歯を増やした高時間分解能のカム角プレートを適用したときの従来制御の課題を、図１６を用いて説明する。図１６は、従来制御の課題を説明する図である。
　例えば、カム角センサ２０２がカム角信号をカム角プレートの歯毎に独立して検出するために、歯数に応じたカム角計測範囲Ｔ１６０１を設定する。高時間分解能のカム角プレートを用いた場合、従来の歯数が少ないカム角プレートを適用したときに比べて、カム角計測範囲は狭くなる。
　しかし、可変動弁機構の作動範囲は内燃機関の性能要求に基づき決定されるため、従来と同じ作動範囲が考えられる。即ち、図１６の上部に示す、カム角信号Ｔ１６２１がＴ１６２１’の位置まで進角する例ないし、カム角信号Ｔ１６２１がＴ１６２１’’の位置まで遅角する例のように、カム角計測範囲Ｔ１６１１を超えて、隣接するカム角計測範囲Ｔ１６１０またはＴ１６１２でカム角を検出する場合が考えられる。
　カム角信号Ｔ１６２１がＴ１６２１’’の位置まで遅角する例において、カム軸は実際には遅角方向に作動角１６５１だけ作動したが、Ｔ１６０１をカム角計測基準位置とするカム角計測範囲Ｔ１６１１では、Ｔ１６２１とＴ１６２０’’のカム角を比較して作動角１６５１’(進角した値)を演算してしまう(誤演算)。図１６の下部において示すように、実際のカム角は、点線１６６５で示すようにＴ１６４１～Ｔ１６４７の区間において遅角方向に漸次増大するように変化しているにもかかわらず、従来の演算方法ではカム角計測基準位置角度１６６３を超えた後(Ｔ１６４５以降)の作動角１６６６を、進角値として演算してしまう。
　この値がフィードバックされた場合、目標角１６６４に向かって過剰に進角制御されることになるため、可変動弁機構の作動レンジは計測基準位置１６６３を超えないようカム角計測範囲内に制限されて狭められてしまう。
カム角信号Ｔ１６２０’’とカム角信号Ｔ１６２１’’が等間隔に配置されカム軸円周方向に平行移動する信号であることを前提にすれば、カム角信号Ｔ１６２０’’とカム角信号Ｔ１６２１’’のカム角は等しいと言える。カム角計測範囲Ｔ１６１１の角度は設計時に予め定まる値であり、カム角信号Ｔ１６２０’’およびカム角信号Ｔ１６２１のカム角とカム角計測範囲Ｔ１６１１の角度から作動角１６６６を求めることが出来る。
　従って、カム角信号Ｔ１６２０’’が、隣接するカム角計測範囲Ｔ１６１０に初期位置を置く信号であり、これがカム角計測基準位置Ｔ１６０１を超えて遅角方向に移動してきたことを判別出来れば、作動角の演算方式を切り替えられる。
　次に、作動角の演算方式切り替え判断方法について、図１７を用いて説明する。図１７はカム角信号がカム角計測基準位置を超過する兆候があることを判定する範囲を説明する図である。
　作動角演算式の切り替えは、カム角信号がカム角計測基準位置を超えたことを識別すれば可能となる。しかし、カム角計測基準位置を超えた領域で検出されたカム角信号が、カム角計測基準位置を超えずカム角計測範囲において進角または遅角したことによる検出信号か、区別しなければならない。例えば図１７に示す、カム角信号Ｔ１７７１’’は、Ｔ１７３１の遅角した信号か、それとも、隣接するカム角計測範囲Ｔ１７１２に初期位置を置くカム角信号が進角した信号かを区別しなければならない。そこで、Ｔ１７２２からＴ１７０２の区間１７０２のように、カム角計測基準位置から進角方向の所定範囲を、カム角信号遅角判定範囲(１７０１)と定義する。カム角が遅角方向に変化してカム角計測基準位置を超えて、隣接する他のカム角計測範囲に移動する場合に、必ずカム角信号遅角判定範囲を通過することを利用して、カム角計測基準位置を超えたか否かを判別するようにする。
　カム角が進角方向に変化してカム角計測基準位置を超えて、隣接する他のカム角計測範囲に移動する場合に、必ずカム角信号進角判定範囲を通過することを利用して、カム角計測基準位置を超えたか否かを判別するようにする。なお、カム角信号進角判定範囲の定義はカム角信号遅角判定範囲の定義と考え方は同じであり、上述の実施例１における図７の説明において説明した内容と同じである。
　即ち、カム角信号遅角判定範囲で検出されたのち、カム角計測基準位置を超えた領域で検出された信号は遅角によるものと判断し、カム角信号進角判定範囲で検出されたのち、カム角計測基準位置を超えた領域で検出された信号は進角によるものと判断し、演算式を従来式から切り替え作動角を演算する。
　カム角信号判定範囲は、角度、または時間のいずれかで設定する。本実施例では角度で設定するものとして説明する。なお、カム角信号判定範囲の幅の決め方については、上述の実施例１における図８で説明した内容と同じ考え方で決めるため説明は割愛する。
　次に、可変動弁機構の作動レンジを狭めることなく高時間分解能計測を実現する方法を図１８に基づき説明する。図１８は、カム角計測基準位置を超えた領域で検出された信号により作動角演算する方法を説明する図である。
　例えば、可変動弁機構の作動によってカム軸が中間位置から遅角され、図１８の上部上段から上部下段に示すように、カム角信号Ｔ１８２１からカム角信号Ｔ１８２１’’まで移動した場合、カム角計測範囲Ｔ１８１１を超えた位置で検出したカム角信号の作動角１８５１は、カム角(初期位置)１８３１と、カム角計測基準位置Ｔ１８０１からＴ１８２１’’までの角度１８３３’’とで構成される。
　角度１８３３’’は、カム角計測範囲Ｔ１８１１に対して遅角側に隣接する他のカム角計測範囲となるカム角計測範囲Ｔ１８１２において、カム角信号Ｔ１８２１’’のカム角とカム角計測範囲Ｔ１８１１の角度から求められる。カム角信号Ｔ１８２０’’とカム角信号Ｔ１８２１’’が等間隔に配置されカム軸円周方向に平行移動する信号であることを前提にすれば、カム角信号Ｔ１８２０’’とカム角信号Ｔ１８２１’’のカム角は等しいと言えることから、カム角信号Ｔ１８２１’’のカム角は１８３３である。即ちカム角計測範囲Ｔ１８１１の角度とカム角１８３３を足した値が角度１８３３’’となる。この角度をカム角１８３３の変換角度、変換カム角１８３３’’とする。
　従って、カム角(初期位置)１８３１から変換カム角１８３３’’を差し引くことで遅角方向の正確な作動角（第３作動角）１８５１が求められる。この変換カム角利用演算式は、下記の演算式（３）となる。
　作動角（遅角方向超過時）＝カム角（初期位置）－変換カム角（作動位置）・・・（３）
　なお、進角方向に超過した場合の演算式は、図６にて説明した演算式（２）と同じ式となるため、ここでは説明を割愛する。
　図１８の下部において、カム角計測基準位置角度１８６２、１８６３を超える領域に目標角１８６１，１８６４を設定し、制御開始した場合の計測角の演算結果を示す。縦軸は作動角の演算結果を表し、０位置はカム初期位置を示す。また、カム角計測基準位置角度１８６２は図１８上部においてカム角計測範囲Ｔ１８１１のカム角計測基準位置Ｔ１８０１、カム角計測基準位置角度１８６３は図１８上部においてカム角計測範囲Ｔ１８１２にそれぞれ対応する角度である。
　カム角計測基準位置角度１８６２、１８６３を超える前に検出されるカム角を作動角へ換算するには、従来演算式（１）が用いられる。そして、カム角計測基準位置角度１８６２、１８６３を超えて検出されるカム角を作動角へ換算する際に、区間Ｔ１８３３～Ｔ１８３７の作動角を求める演算式を、図３で説明した従来演算式（１）から、図６上部にて説明した変換カム角利用演算式（２）へ切り替え、区間Ｔ１８４５～Ｔ１８５０の作動角を求める演算式を、図３で説明した従来演算式（１）から、図１８上部にて説明した変換カム角利用演算式（３）へ切り替えることで、誤演算することなくカム軸動作１８６５に沿った作動角１８６６を演算出来るようになる。したがって、カム角がカム角計測基準位置角度を超える領域においても、高時間分解能な角度計測が実現できる。
　このように作動角を求める式を適宜変更することで、カム角がカム角計測基準位置を超える領域でも、カムの作動角を正しく演算することが出来る。従来の機能構成に対する本発明の機能構成は、図９と同じため説明を割愛する。
　次に、カム角超過判定部の機能構成を説明する。
　カム角超過判定部は、カム角の進角によりカム角信号がカム角信号進角判定範囲で検出されたことを判定するカム角信号進角超過兆候判定部と、カム角計測範囲においてカム角信号が初期位置より遅角側で検出されたことを判定するカム角信号遅角判定部と、作動角演算部で使用される演算式（２）への切り替えを指示する切替判定部Ａと、カム角の遅角によりカム角信号がカム角信号遅角判定範囲で検出されたことを判定するカム角信号遅角超過兆候判定部と、カム角計測範囲においてカム角信号が初期位置より進角側で検出されたことを判定するカム角信号進角判定部と、作動角演算部で使用される演算式（３）への切り替えを指示する切替判定部Ｂと、を備える。
　次に、カム角超過判定部の各機能について図１９のタイミングチャートを用いて説明する。
　例として、カム軸を、計測基準位置角度１９０６を超える目標作動角１９０５まで進角させた後、計測基準位置角度１９０９を超える目標作動角１９１０まで遅角させ初期位置角度０ｄｅｇＣＡまで戻す場合を想定したカム軸の動作を１９０１として示す。Ｔ１９００から可変動弁機構の作動を開始し、Ｔ１９０１～Ｔ１９２３のタイミングでカム角信号を検出する。作動角演算結果は１９０２として表している。
　カム角信号進角超過兆候判定部では、カム角信号がカム角信号進角判定範囲１９０３で検出されたＴ１９０２にてカム角信号進角超過兆候判定値を１にする。カム角が計測基準位置角度１９０６を超えて進角している間は前回値を保持する。そして、目標作動角１９０５から遅角方向へ移動の際、カム角がカム角信号進角判定範囲１９０３で検出されたＴ１９０８にてカム角信号超過兆候判定値は１にする。Ｔ１９０９にてカム角信号進角判定範囲１９０３より遅角側でカム角信号を検出したためカム角信号進角超過兆候判定値は０にする。次にＴ１９１５にてカム角信号進角超過兆候判定値は１にするが、これは計測基準位置角度１９０９の遅角側にもカム角信号進角判定範囲が設定されるためである。
　カム角信号遅角判定部では、カム軸の作動方向によらず、カム角演算部が初期位置より遅角側の値を算出したときカム角信号遅角判定値を１にする。従ってＴ１９０３～Ｔ１９０７、Ｔ１９１２～Ｔ１９１４、Ｔ１９２０～Ｔ１９２２は１となる。カム角演算部が初期位置より進角側の値を算出したときカム角信号遅角判定値を０にする。
　切替判定部Ａでは、カム角信号進角超過兆候判定値１９２１が１かつカム角信号遅角判定値１９２２が１のとき、カム角が計測基準位置角度１９０６を超えた値であると判定し、作動角演算式切り替えのため、切替判定Ａ値１９２３を１にする。従って、Ｔ１９０３からＴ１９０８の区間Ｔ１９３２にて、切替判定Ａ値を１とする。それ以外の区間Ｔ１９３１やＴ１９３３～Ｔ１９３５では条件不成立のため、切替判定Ａ値を０とする。
　カム角信号遅角超過兆候判定部では、カム角信号がカム角信号遅角判定範囲１９０４で検出されたＴ１９１４にてカム角信号遅角超過兆候判定値を１にする。カム角が計測基準位置角度１９０９を超えて遅角している間は前回値を保持する。そして、目標作動角１９１０から進角方向へ移動の際、カム角がカム角信号遅角判定範囲１９０４で検出されたＴ１９２０にてカム角信号超過兆候判定値は１にする。Ｔ１９２１にてカム角信号進角判定範囲１９０４より進角側でカム角信号を検出したためカム角信号遅角超過兆候判定値は０にする。なおＴ１９１２でもカム角信号遅角超過兆候判定値は１にするが、これは計測基準位置角度１９０６の進角側にもカム角信号遅角判定範囲が設定されるためである。
　カム角信号進角判定部では、カム軸の作動方向によらず、カム角演算部が初期位置より進角側の値を算出したときカム角信号進角判定値を１にする。従ってＴ１９０１、Ｔ１９０２、Ｔ１９０８、Ｔ１９０９、Ｔ１９１５～Ｔ１９１９は１となる。カム角演算部が初期位置より遅角側の値を算出したときカム角信号進角判定値を０にする。
　切替判定部Ｂでは、カム角信号遅角超過兆候判定値１９２４が１かつカム角信号進角判定値１９２５が１のとき、カム角が計測基準位置角度１９０９を超えた値であると判定し、作動角演算式切り替えのため、切替判定Ｂ値１９２６を１にする。従って、Ｔ１９１５からＴ１９２０の区間Ｔ１９３４にて、切替判定Ｂ値を１とする。それ以外の区間Ｔ１９３１～Ｔ１９３３、Ｔ１９３５では条件不成立のため、切替判定Ｂ値を０とする。
　次に、カム角信号遅角超過兆候判定部の制御フローを説明する。
　カム角がカム角信号遅角判定範囲で検出されたときの値を１とし、その後さらに遅角した場合に１を維持する必要がある。一方で初期位置から単純に進角して検出された場合は、０を維持する必要がある。即ちカム角が初期位置よりも進角側で検出されたときは前回値を維持すればよい。
　そこでまず演算されたカム角が、初期位置で演算されたカム角より小さいか否かを判別する。小さい場合は、カム角信号遅角超過兆候判定値は前回値のまま変更しない。
　一方、カム角が、初期位置で演算されたカム角以上の場合は、次にカム角がカム角信号遅角判定範囲に収まる角度であるか、即ちカム角がカム角信号遅角判定範囲角度の進角端より大きく、かつカム角計測範囲における最大角度より小さいか、否かを判別する。カム角信号遅角判定範囲に収まる角度の場合は、カム角信号遅角超過兆候判定値は１にし、収まらない角度の場合は０にする。なお、カム角信号進角超過兆候判定部については、図１２の説明にて割愛する。
（変形例）
　次に、作動角演算部の機能構成の変形例を説明する。
　従来は、カム角演算部２０５の演算結果について、エンジン始動後初回演算値をカム角(初期位置)保管部に保管する。ただし、初期位置のカム角は、カムプレート２０１ないし９００とクランクプレート２１４の取り付け位置関係で予め決めることもできるため、カム角(初期位置)保管部の保管値は固定値としてもよい。
　さらに作動角演算部(従来式)にて、カム角演算結果と初期位置カム角の関係から図３で説明した従来演算式(１)により作動角を演算する。
　本発明では、従来の構成に加え、基本情報保管部、進角変換カム角演算部、進角作動角演算部(変換カム角利用式)、遅角変換カム角演算部、遅角作動角演算部(変換カム角利用式)、と出力値選択部を新規に追加した。基本情報保管部には、図１８のＴ１８１１で示すようなカム角計測範囲の角度を予め保管する。進角変換カム角演算部と遅角変換カム角演算部では、図６や図１８で説明したようにカム角計測範囲の角度とカム角演算結果を用いて、変換カム角を演算する。進角作動角演算部(変換カム角利用式)では、図６で説明したように、変換カム角利用演算式(２)を用いて初期位置カム角と変換カム角を足し合わせて作動角を演算する。遅角作動角演算部(変換カム角利用式)では、図１８で説明したように、変換カム角利用演算式(３)を用いて初期位置カム角と変換カム角を差し引いて作動角を演算する。
　出力値選択部では、カム角超過判定部で算出された切替判定１と切替判定２の結果がいずれも０のとき作動角演算部(従来式)の演算結果を出力し、切替判定１の結果が１のとき進角超過作動角演算部(変換カム角利用式)の演算結果を出力し、切替判定２の結果が１のとき遅角超過作動角演算部(変換カム角利用式)の演算結果を出力する。なお、切替判定１と切替判定２が同時に１になることは原理的に無いが、同時に１になった場合は、出力値を作動角演算部(従来式)の演算結果とするか、またはいずれの作動角値も出力しないようにしてもよい。
　作動角演算フローを説明する。まずカム角から、変換カム角を演算する。次にカム角から、従来演算式（１）による作動角を演算する。次に、変換カム角から変換カム角利用演算式(２)および(３)にてそれぞれ作動角を演算する。
　最後にカム角超過判定結果に基づき、カム角が進角方向に計測基準位置角度を超えている時は変換カム角を利用した進角作動角演算結果を出力する。そして、カム角が遅角方向に計測基準位置角度を超えている時は変換カム角を利用した遅角作動角演算結果を出力する。カム角が進角方向、遅角方向いずれの計測基準位置角度も超えていない時は作動角演算(従来式)の演算結果を作動角として出力する。
　本発明（１）の制御装置は、クランク角信号とカム角信号に基づいて内燃機関の可変動弁機構を制御する制御装置であって、カム角計測範囲のカム角計測基準位置と前記可変動弁機構の初期位置における初期カム角信号検出位置との間隔から初期カム角を演算し、前記カム角計測範囲のカム角計測基準位置と前記可変動弁機構の作動位置における作動カム角信号検出位置との間隔から作動カム角を演算し、前記初期カム角と前記作動カム角との差から前記可変動弁機構の作動角を演算する作動角演算部と、前記可変動弁機構の作動により前記作動カム角信号検出位置が前記カム角計測基準位置を超えて前記カム角計測範囲に隣接する他のカム角計測範囲に移動したか否かを判定するカム角超過判定部と、を備え、前記作動角演算部は、前記カム角超過判定部により前記作動カム角信号検出位置が前記カム角計測基準位置を超えて前記カム角計測範囲に隣接する他のカム角計測範囲に移動したと判定されたときは、前記可変動弁機構の初期位置における初期カム角と、前記可変動弁機構の作動位置における前記他のカム角計測範囲の作動カム角とに基づいて前記作動角を演算することを特徴とする。
　本発明（２）の制御装置は、前記カム角超過判定部は、前記カム角計測範囲内で前記カム角計測基準位置の遅角側に前記可変動弁機構の作動により前記作動カム角信号検出位置が通過する範囲として設定されたカム角信号判定範囲において前記カム角信号が検出されたか否かを判定するカム角信号超過兆候判定部と、前記カム角計測範囲において前記カム角信号が初期カム角信号検出位置よりも遅角側で検出されたか否かを判定するカム角信号遅角判定部と、を備え、前記カム角信号超過兆候判定部により前記カム角信号判定範囲において前記カム角信号が検出されたと判定され、次いで、前記カム角信号遅角判定部により前記カム角計測範囲において前記カム角信号が初期カム角信号検出位置よりも遅角側で検出されたと判定された場合に、前記作動カム角信号検出位置が前記カム角計測基準位置を超えて前記カム角計測範囲に隣接する他のカム角計測範囲に移動した、と判定することを特徴とする。
本発明（３）の制御装置は、前記カム角超過判定部は、前記カム角計測範囲内で前記カム角計測基準位置の遅角側に前記可変動弁機構の作動により前記作動カム角信号検出位置が通過する範囲として設定されたカム角信号進角判定範囲において前記カム角信号が検出されたか否かを判定するカム角信号進角超過兆候判定部と、
　前記カム角計測範囲において前記カム角信号が初期カム角信号検出位置よりも遅角側で検出されたか否かを判定するカム角信号遅角判定部と、を備え、
　前記カム角信号進角超過兆候判定部により前記カム角信号進角判定範囲において前記カム角信号が検出されたと判定され、次いで、前記カム角信号遅角判定部により前記カム角計測範囲において前記カム角信号が初期カム角信号検出位置よりも遅角側で検出されたと判定された場合、
　または、前記カム角計測範囲内で前記カム角計測基準位置の進角側に前記可変動弁機構の作動により前記作動カム角信号検出位置が通過する範囲として設定されたカム角信号遅角判定範囲において前記カム角信号が検出されたか否かを判定するカム角信号遅角超過兆候判定部と、
　前記カム角計測範囲において前記カム角信号が初期カム角信号検出位置よりも進角側で検出されたか否かを判定するカム角信号進角判定部と、を備え、
　前記カム角信号遅角超過兆候判定部により前記カム角信号遅角判定範囲において前記カム角信号が検出されたと判定され、次いで、前記カム角信号進角判定部により前記カム角計測範囲において前記カム角信号が初期カム角信号検出位置よりも進角側で検出されたと判定された場合に、前記作動カム角信号検出位置が前記カム角計測基準位置を超えて前記カム角計測範囲に隣接する他のカム角計測範囲に移動した、と判定することを特徴とする。
　本発明（４）の制御装置は、前記カム角計測基準位置は、前記クランク角信号に基づき７２０ｄｅｇクランク角(ｄｅｇＣＡ)に１か所以上設定され、前記カム角計測範囲は、前記カム角計測基準位置より遅角方向に前記カム角信号が入力される間隔以上の間隔を有しており、前記カム角信号判定範囲は、前記カム角信号の入力速度に同期する幅を有していることを特徴とする。
　本発明（５）の制御装置は、前記カム角信号判定範囲は、前記カム角計測範囲の進角端または遅角端またはその両端それぞれから所定の角度範囲または時間範囲のいずれかで設定されることを特徴とする。
　本発明（６）の制御装置は、前記カム角信号判定範囲の所定の角度範囲または時間範囲のいずれかは、可変動弁機構の作動速度と、カム角信号入力周期またはエンジン回転数に基づき、必ず１回以上のカム角信号を検出する範囲が設定されることを特徴とする。
　本発明（７）の制御装置は、前記作動角演算部は、前記初期カム角と前記作動カム角との差から第１作動角を演算し、前記初期カム角と、前記可変動弁の作動位置における作動カム角を進角方向値に変換した変換カム角との和から第２作動角を演算し、前記初期カム角と、前記可変動弁の作動位置における作動カム角を遅角方向値に変換したカム角との差から第３作動角を演算し、前記初期カム角と、前記可変動弁の作動位置における作動カム角を遅角方向値に返還したカム角との差から第３作動角を演算し、前記カム角超過判定部により前記作動カム角信号検出位置が前記カム角計測基準位置を超えて前記カム角計測範囲に隣接する他のカム角計測範囲に移動したと判定されていないときは前記第１作動角を出力し、移動したと判定されているときは前記第２作動角を出力することを特徴とする。
　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
　以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
１１０１　実際のカム軸作動角
１１０２　作動角演算結果
１１０３　カム角信号判定範囲
１１０４　目標作動角
１１０５　初期位置(作動角０ｄｅｇＣＡ)に対する計測基準位置
１１０６　カム角信号判定範囲の遅角端
１１２１　カム角信号超過兆候判定
１１２２　カム角信号遅角判定
１１２３　切替判定
Ｔ１１００　可変動弁機構の作動開始タイミング
Ｔ１１０１～Ｔ１１２１　可変動弁機構の作動開始後のカム角信号検出タイミング
Ｔ１１３１，Ｔ１１３３　従来の作動角演算式で作動角が演算される領域
Ｔ１１３２　変換カム角を用いた作動角演算式で作動角が演算される領域

Claims (7)

  1. 　クランク角信号とカム角信号に基づいて内燃機関の可変動弁機構を制御する制御装置であって、
    　カム角計測範囲のカム角計測基準位置と前記可変動弁機構の初期位置における初期カム角信号検出位置との間隔から初期カム角を演算し、前記カム角計測範囲のカム角計測基準位置と前記可変動弁機構の作動位置における作動カム角信号検出位置との間隔から作動カム角を演算し、前記初期カム角と前記作動カム角との差から前記可変動弁機構の作動角を演算する作動角演算部と、
    　前記可変動弁機構の作動により前記作動カム角信号検出位置が前記カム角計測基準位置を超えて前記カム角計測範囲に隣接する他のカム角計測範囲に移動したか否かを判定するカム角超過判定部と、を備え、
    　前記作動角演算部は、前記カム角超過判定部により前記作動カム角信号検出位置が前記カム角計測基準位置を超えて前記カム角計測範囲に隣接する他のカム角計測範囲に移動したと判定されたときは、前記可変動弁機構の初期位置における初期カム角と、前記可変動弁機構の作動位置における前記他のカム角計測範囲の作動カム角とに基づいて前記作動角を演算することを特徴とする制御装置。
  2. 　前記カム角超過判定部は、
    　前記カム角計測範囲内で前記カム角計測基準位置の遅角側に前記可変動弁機構の作動により前記作動カム角信号検出位置が通過する範囲として設定されたカム角信号判定範囲において前記カム角信号が検出されたか否かを判定するカム角信号超過兆候判定部と、
    　前記カム角計測範囲において前記カム角信号が初期カム角信号検出位置よりも遅角側で検出されたか否かを判定するカム角信号遅角判定部と、を備え、
    　前記カム角信号超過兆候判定部により前記カム角信号判定範囲において前記カム角信号が検出されたと判定され、次いで、前記カム角信号遅角判定部により前記カム角計測範囲において前記カム角信号が初期カム角信号検出位置よりも遅角側で検出されたと判定された場合に、前記作動カム角信号検出位置が前記カム角計測基準位置を超えて前記カム角計測範囲に隣接する他のカム角計測範囲に移動した、と判定することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記カム角超過判定部は、
    　前記カム角計測範囲内で前記カム角計測基準位置の遅角側に前記可変動弁機構の作動により前記作動カム角信号検出位置が通過する範囲として設定されたカム角信号進角判定範囲において前記カム角信号が検出されたか否かを判定するカム角信号進角超過兆候判定部と、
    　前記カム角計測範囲において前記カム角信号が初期カム角信号検出位置よりも遅角側で検出されたか否かを判定するカム角信号遅角判定部と、を備え、
    　前記カム角信号進角超過兆候判定部により前記カム角信号進角判定範囲において前記カム角信号が検出されたと判定され、次いで、前記カム角信号遅角判定部により前記カム角計測範囲において前記カム角信号が初期カム角信号検出位置よりも遅角側で検出されたと判定された場合、
    　または、前記カム角計測範囲内で前記カム角計測基準位置の進角側に前記可変動弁機構の作動により前記作動カム角信号検出位置が通過する範囲として設定されたカム角信号遅角判定範囲において前記カム角信号が検出されたか否かを判定するカム角信号遅角超過兆候判定部と、
    　前記カム角計測範囲において前記カム角信号が初期カム角信号検出位置よりも進角側で検出されたか否かを判定するカム角信号進角判定部と、を備え、
    　前記カム角信号遅角超過兆候判定部により前記カム角信号遅角判定範囲において前記カム角信号が検出されたと判定され、次いで、前記カム角信号進角判定部により前記カム角計測範囲において前記カム角信号が初期カム角信号検出位置よりも進角側で検出されたと判定された場合に、前記作動カム角信号検出位置が前記カム角計測基準位置を超えて前記カム角計測範囲に隣接する他のカム角計測範囲に移動した、と判定することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
  4. 　前記カム角計測基準位置は、前記クランク角信号に基づき７２０ｄｅｇクランク角(ｄｅｇＣＡ)に１か所以上設定され、
    　前記カム角計測範囲は、前記カム角計測基準位置より遅角方向に前記カム角信号が入力される間隔以上の間隔を有しており、
    　前記カム角信号判定範囲は、前記カム角信号の入力速度に同期する幅を有していることを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
  5. 　前記カム角信号判定範囲は、前記カム角計測範囲の進角端または遅角端またはその両端それぞれから所定の角度範囲または時間範囲のいずれかで設定されることを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
  6. 　前記カム角信号判定範囲の所定の角度範囲または時間範囲のいずれかは、前記可変動弁機構の作動速度と、カム角信号入力周期またはエンジン回転数に基づき、必ず１回以上のカム角信号を検出する範囲が設定されることを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
  7. 　前記作動角演算部は、
    　前記初期カム角と前記作動カム角との差から第１作動角を演算し、
    　前記初期カム角と、前記可変動弁機構の作動位置における作動カム角を進角方向値に変換した変換カム角との和から第２作動角を演算し、前記初期カム角と、前記可変動弁機構の作動位置における作動カム角を遅角方向値に変換したカム角との差から第３作動角を演算し、
    　前記カム角超過判定部により前記作動カム角信号検出位置が前記カム角計測基準位置を超えて前記カム角計測範囲に隣接する他のカム角計測範囲に移動したと判定されていないときは前記第１作動角を出力し、移動したと判定されているときは前記第２作動角または前記第３作動角を出力することを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
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