(57)【要約】【課題】クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を精確に算出しかつこの相対回転位相の位相変動量を算出することのできる内燃機関の可変動弁装置を提供する。【解決手段】吸気カムシャフトのカム角信号は、吸気カムシャフトの外周に設けられるターゲットの一端および他端を検出することにより形成される。ターゲットの一端と他端のうち応答精度の高い立ち上がり信号を形成するものを立ち上がり端とし、他方を立ち下がり端とする。吸気カムシャフトには、位相変動量の小さい第１位置に対応して立ち上がり端（遅角端）が設けられ、第１位置の位相変動量よりも大きい位相変動量となる第２位置に対応して立ち下がり端（進角端）が設けられている。そして、第１立ち上がり信号ＤＢＡ１およびクランク角信号に基づいて、吸気カムシャフトの相対回転位相を実位相として算出し、第１立ち下がり信号ＤＢＢ１に基づいて位相変動量を算出する。【選択図】図４
2012031802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトに連動する入力回転体と機関弁としての吸気弁または排気弁のカムシャフトに連動する出力回転体との相対的な回転位相を操作して同機関弁のバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構と、前記クランクシャフトの回転位相を検出するクランク角センサと、前記カムシャフトの回転位相を検出するカム角センサとを含み、前記クランク角センサのクランク角信号および前記カム角センサのカム角信号に基づいて前記クランクシャフトと前記カムシャフトとの相対回転位相を算出する内燃機関の可変動弁装置において、
前記カム角信号は、前記カムシャフトの外周に設けられるターゲットの一端および他端を検出することにより形成されるものであり、前記一端と前記他端のうち応答精度の高い立ち上がり信号を形成するものを立ち上がり端とし、応答精度の低い立ち下がり信号を形成するものを立ち下がり端として、
前記相対回転位相の進角側または遅角側への位相ぶれの大きさを位相変動量とし、
前記カムシャフトの外周において前記位相変動量の小さい第１位置に対応して前記立ち上がり端が設けられ、前記第１位置よりも前記位相変動量が大きい第２位置に対応して前記立ち下がり端が設けられ、
前記立ち上がり信号および前記クランク角信号に基づいて、前記カムシャフトの相対回転位相を実位相として算出し、
前記立ち下がり信号に基づいて前記位相変動量を算出する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記ターゲットとして第１ターゲットおよび第２ターゲットが設けられ、
前記第１ターゲットの立ち上がり信号に基づいて算出される前記実位相と、前記第２ターゲットの立ち上がり信号に基づいて算出される前記実位相との平均値を算出する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記第１ターゲットの第１立ち下がり端は、前記カムシャフトの外周において、遅角側に前記位相変動量が大きくなる腹部に対応する部分に設けられ、
前記第２ターゲットの第２立ち下がり端は、前記カムシャフトの外周において、進角側に前記位相変動量が大きくなる腹部に対応する部分に設けられ、
前記第１立ち下がり端に対応するカム角信号を第１立ち下がり信号とし、前記第２立ち下がり端に対応するカム角信号を第２立ち下がり信号として、
前記第１立ち下がり信号に基づいて算出される位相変動量Ａ１と、前記第２立ち下がり信号に基づいて算出される位相変動量Ａ２との和としての総位相変動量を算出する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記ターゲットとして第３ターゲットをさらに備え、
前記第１ターゲットの第１立ち下がり端は、前記カムシャフトの外周において、遅角側に前記位相変動量が大きくなる腹部に対応する部分に設けられ、
前記第２ターゲットの第２立ち下がり端は、前記カムシャフトの外周において、進角側に前記位相変動量が大きくなる腹部に対応する部分に設けられ、
前記第３ターゲットの第３立ち下がり端は、前記カムシャフトの外周において、前記位相変動量の小さい節部に対応する部分に設けられ、
前記第１立ち下がり端に対応するカム角信号を第１立ち下がり信号とし、前記第２立ち下がり端に対応するカム角信号を第２立ち下がり信号とし、前記第３立ち下がり端に対応するカム角信号を第３立ち下がり信号として、
前記第１立ち下がり信号および前記第３立ち下がり信号に基づいて算出される位相変動量Ｂ１と、前記第２立ち下がり信号および前記第３立ち下がり信号に基づいて算出される位相変動量Ｂ２との和としての総位相変動量を算出する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記立ち上がり端は、前記カムシャフトの外周において前記位相変動量のない節部に設けられている
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトに連動する入力回転体と機関弁としての吸気弁または排気弁のカムシャフトに連動する出力回転体との相対的な回転位相を操作して同機関弁のバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構と、クランクシャフトの回転位相を検出するクランク角センサとカムシャフトの回転位相を検出するカム角センサとを含みクランク角センサのクランク角信号およびカム角センサのカム角信号に基づいてクランクシャフトとカムシャフトの相対回転位相を算出する内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記可変動弁装置としては例えば特許文献１に記載のものが知られている。
同文献の可変動弁装置は、クランクシャフトの回転位相に対するカムシャフトの回転位相の位相ぶれの大きさである位相変動量を検出する。具体的には、カムシャフトに対する機関弁の反力の変動に応じて相対回転位相が周期的に変動する。このため、相対回転位相の位相変動量が小さい節部と、相対回転位相の位相変動量が大きい腹部とを検出可能なようにターゲットを設けて、節部に対応して第１カム角信号と、腹部に対応する第２カム角信号を検出する。そして、第１カム角信号に基づいて相対回転位相（実位相）を算出し、第２カム角信号に基づいて位相変動量を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３８６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、カムシャフトの相対回転位相は、バルブタイミング可変機構を制御するものであるため、精確に把握する必要がある。しかし、特許文献１においては、相対回転位相（実位相）および位相変動量を算出するものの、バルブタイミングを精確に算出することは特に検討されていない。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を精確に算出し、かつこの相対回転位相の位相変動量を算出することのできる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記目的を達成するための手段およびその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、クランクシャフトに連動する入力回転体と機関弁としての吸気弁または排気弁のカムシャフトに連動する出力回転体との相対的な回転位相を操作して同機関弁のバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構と、前記クランクシャフトの回転位相を検出するクランク角センサと、前記カムシャフトの回転位相を検出するカム角センサとを含み、前記クランク角センサのクランク角信号および前記カム角センサのカム角信号に基づいて前記クランクシャフトと前記カムシャフトとの相対回転位相を算出する内燃機関の可変動弁装置において、前記カム角信号は、前記カムシャフトの外周に設けられるターゲットの一端および他端を検出することにより形成されるものであり、前記一端と前記他端のうち応答精度の高い立ち上がり信号を形成するものを立ち上がり端とし、応答精度の低い立ち下がり信号を形成するものを立ち下がり端として、前記相対回転位相の進角側または遅角側への位相ぶれの大きさを位相変動量とし、前記カムシャフトの外周において前記位相変動量の小さい第１位置に対応して前記立ち上がり端が設けられ、前記第１位置よりも前記位相変動量が大きい第２位置に対応して前記立ち下がり端が設けられ、前記立ち上がり信号および前記クランク角信号に基づいて、前記カムシャフトの相対回転位相を実位相として算出し、前記立ち下がり信号に基づいて前記位相変動量を算出することを要旨としている。
【０００７】
この発明によれば、精確な値として検出することが必要な実位相については、応答精度の高い立ち上がり信号を用いて算出する。また、位相変動量が変化したことを把握するために算出される位相変動量については、応答精度の低い立ち下がり信号を用いて算出する。このため、カム角センサから出力される信号を有効に活用して、実位相および位相変動量をそれぞれ相応の精度で算出することができる。
【０００８】
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記ターゲットとして第１ターゲットおよび第２ターゲットが設けられ、前記第１ターゲットの立ち上がり信号に基づいて算出される前記実位相と、前記第２ターゲットの立ち上がり信号に基づいて算出される前記実位相との平均値を算出することを要旨としている。
【０００９】
この発明によれば、実位相の平均値が算出される。このため、平均値を算出せずに実位相を当該パラメータとするときに比べて、立ち上がり信号が検出されるタイミングにばらつきがあるときでも、当該パラメータのばらつきを小さくすることができる。
【００１０】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記第１ターゲットの第１立ち下がり端は、前記カムシャフトの外周において、遅角側に前記位相変動量が大きくなる腹部に対応する部分に設けられ、前記第２ターゲットの第２立ち下がり端は、前記カムシャフトの外周において、進角側に前記位相変動量が大きくなる腹部に対応する部分に設けられ、前記第１立ち下がり端に対応するカム角信号を第１立ち下がり信号とし、前記第２立ち下がり端に対応するカム角信号を第２立ち下がり信号として、前記第１立ち下がり信号に基づいて算出される位相変動量Ａ１と、前記第２立ち下がり信号に基づいて算出される位相変動量Ａ２との和としての総位相変動量を算出することを要旨としている。
【００１１】
この発明によれば、第１立ち下がり信号により算出される進角側の位相変動量Ａ１と、第２立ち下がり信号により算出される遅角側の位相変動量Ａ２との和をとって総位相変動量が算出されるため、進角側の腹部と遅角側の腹部との和により示される位相変動量を把握することができる。
【００１２】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記ターゲットとして第３ターゲットをさらに備え、前記第１ターゲットの第１立ち下がり端は、前記カムシャフトの外周において、遅角側に前記位相変動量が大きくなる腹部に対応する部分に設けられ、前記第２ターゲットの第２立ち下がり端は、前記カムシャフトの外周において、進角側に前記位相変動量が大きくなる腹部に対応する部分に設けられ、前記第３ターゲットの第３立ち下がり端は、前記カムシャフトの外周において、前記位相変動量の小さい節部に対応する部分に設けられ、前記第１立ち下がり端に対応するカム角信号を第１立ち下がり信号とし、前記第２立ち下がり端に対応するカム角信号を第２立ち下がり信号とし、前記第３立ち下がり端に対応するカム角信号を第３立ち下がり信号として、前記第１立ち下がり信号および前記第３立ち下がり信号に基づいて算出される位相変動量Ｂ１と、前記第２立ち下がり信号および前記第３立ち下がり信号に基づいて算出される位相変動量Ｂ２との和としての総位相変動量を算出することを要旨としている。
【００１３】
この発明によれば、総位相変動量は、位相変動量Ｂ１および位相変動量Ｂ２に基づいて算出される。これにより、進角側の腹部と遅角側の腹部との和により示される位相変動量を把握することができる。
【００１４】
（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記立ち上がり端は、前記カムシャフトの外周において前記位相変動量のない節部に設けられていることを要旨としている。
【００１５】
位相変動量の大きさは、入力回転体と出力回転体とを操作する要素の状態により変化する。位相変動量の大きさの変化は、腹部よりも節部のほうが小さい。本発明では、ターゲットの立ち上がり端がカムシャフトの外周において節部に対応する位置に設けている。このため、位相変動量に変化が生じているときでも、この立ち上がり端に対応する立ち上がり信号に基づいて実位相を精確に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態の内燃機関について、その断面構造を模式的に示す断面図。
【図２】同実施形態のバルブタイミング可変機構について、（Ａ）は同可変機構の断面構造を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面構造を示す断面図。
【図３】同実施形態の可変動弁装置について、吸気カムシャフトの断面構造を示す断面図。
【図４】同実施形態の可変動弁装置について、吸気カムシャフトの位相変動量とターゲットとカム角信号との関係を示す関係図。
【図５】同実施形態の可変動弁装置について、クランク角信号とカム角信号との関係を示す模式図。
【図６】同実施形態の可変動弁装置について、（Ａ）は立ち上がり信号に基づく相対回転位相を示すグラフ、（Ｂ）は立ち下がり信号に基づく相対回転位相を示すグラフ、（Ｃ）はバルブタイミング可変機構の各動作状態に対応する位相変動量を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態では、本発明の可変動弁装置をＶ型６気筒の内燃機関の可変動弁装置として具体化した一例を示す。
内燃機関１は、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１２およびオイルパン１５を含む機関本体１０と、シリンダヘッド１２に設けられた動弁系の各要素を含む可変動弁装置２０と、機関本体１０等に潤滑油を供給する潤滑装置５０と、これら装置を統括的に制御する制御装置６０とを含む。
【００１８】
可変動弁装置２０は、燃焼室１３を開閉する吸気バルブ２１および排気バルブ２４と、これらバルブを押し下げる吸気カムシャフト２２および排気カムシャフト２５と、クランクシャフト１４の回転位相に対する吸気カムシャフト２２の回転位相（以下、「バルブタイミングＶＴ」）を変更するバルブタイミング可変機構３０とを含む。
【００１９】
吸気カムシャフト２２には、各シリンダに対応して設けられている２個の吸気カム２３を１つの組とし、この組が３つ設けられている。３組の吸気カム２３の突出方向は１２０度ずれている。以降、３組の吸気カム２３をそれぞれ第１吸気カム２３Ａ、第２吸気カム２３Ｂおよび第３吸気カム２３Ｃとする。
【００２０】
潤滑装置５０は、オイルパン１５の潤滑油を吐出するオイルポンプ５２と、オイルポンプ５２から吐出された潤滑油を内燃機関１の各部位に供給する潤滑油路５１と、バルブタイミング可変機構３０への潤滑油の供給態様を制御するオイルコントロールバルブ５３とを含む。
【００２１】
制御装置６０は、内燃機関１を制御するための各種の演算処理等を行う電子制御装置６１と、クランクポジションセンサ８０およびカムポジションセンサ９０をはじめとする各種のセンサとを含めて構成されている。クランクポジションセンサ８０は、クランクシャフト１４の回転角度に応じた信号（以下、「クランク角信号ＣＢ」）を電子制御装置６１に出力する。カムポジションセンサ９０は、吸気カムシャフト２２の回転角度に応じた信号（以下、「カム角信号ＤＢ」）を電子制御装置６１に出力する。
【００２２】
カムポジションセンサ９０は磁気によりターゲットを検出する磁気センサである。カムポジションセンサ９０は、吸気カムシャフト２２に固定されたタイミングロータ９０Ａに対向して設けられている。
【００２３】
カムポジションセンサ９０は、いずれかのターゲット９１，９２，９３を検出するときに低レベル信号を出力し、ターゲット９１，９２，９３を検出しないときに高レベル信号を出力する。すなわち、カムポジションセンサ９０は、ターゲットの進角端が同センサ９０を通過するとき、立ち下がり信号を出力する。また、同センサ９０は、ターゲットの遅角端が同センサ９０を通過するとき、立ち上がり信号を出力する。立ち上がり信号は、立ち下がり信号よりも応答精度が高い。ここでの応答精度は、カムポジションセンサ９０がターゲットの端を検出してから信号を形成するまでの応答時間のばらつきを示す。このばらつきが小さいとき、応答精度が高いとする。なお、進角端は「立ち下がり端」に相当し、遅角端は「立ち上がり端」に相当する。
【００２４】
電子制御装置６１は、各種の制御に用いるためのパラメータとして次のものを算出する。すなわち、クランク角信号ＣＢおよびカム角信号ＤＢに基づいて、バルブタイミングＶＴに相当する演算値を算出する。
【００２５】
電子制御装置６１により行われる制御として、バルブタイミング可変機構３０の制御によりバルブタイミングＶＴを変更するバルブタイミング制御が挙げられる。
バルブタイミング制御では、機関運転状態に基づいて、バルブタイミングＶＴの最も進角側のバルブタイミングＶＴ（以下、「最進角ＶＴｍａｘ」）から最も遅角側のバルブタイミングＶＴ（以下、「最遅角ＶＴｍｉｎ」）までの間で変更する。また、機関停止時にはバルブタイミングＶＴを最進角ＶＴｍａｘと最遅角ＶＴｍｉｎとの間の中間角ＶＴｍｄｌに変更する。
【００２６】
図２を参照して、バルブタイミング可変機構３０の構成について説明する。なお、図中の矢印Ｘは、スプロケット３３および吸気カムシャフト２２の回転方向を示している。
図２（Ａ）に示されるように、バルブタイミング可変機構３０は、クランクシャフト１４に同期して回転するハウジングロータ３１と、吸気カムシャフト２２に同期して回転するベーンロータ３５と、バルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに固定する位相固定機構４０とを含む。
【００２７】
ハウジングロータ３１は、タイミングチェーンを介してクランクシャフト１４に連結されたスプロケット３３と、スプロケット３３の内側に組みつけられてスプロケット３３と一体的に回転するハウジング本体３２と、ハウジング本体３２に取り付けられるカバー３４とを含む。ハウジング本体３２には、径方向においてハウジングロータ３１の回転軸（吸気カムシャフト２２）に向けて突出する３つの区画壁３１Ａが設けられている。
【００２８】
ベーンロータ３５は、吸気カムシャフト２２の端部に固定されるとともにハウジング本体３２内の空間に配置されている。ベーンロータ３５には、ハウジング本体３２の隣り合う区画壁３１Ａの間に向けて突出した３つのベーン３６が設けられている。各ベーン３６は、区画壁３１Ａの間に形成されているベーン収容室３７を進角室３８および遅角室３９に区画する。
【００２９】
バルブタイミング可変機構３０の動作について説明する。
進角室３８への潤滑油の供給および遅角室３９からの潤滑油の排出が行われるとき、進角室３８が拡大するとともに遅角室３９が縮小して、ベーンロータ３５がハウジングロータ３１に対して進角側すなわち吸気カムシャフト２２の回転方向Ｘに回転する。これにより、バルブタイミングＶＴが進角側に変化する。ベーンロータ３５がハウジングロータ３１に対して最も進角側に回転したとき、すなわちハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の回転位相が最進角位相ＰＡにあるとき、バルブタイミングＶＴが最進角ＶＴｍａｘに設定される。
【００３０】
進角室３８からの潤滑油の排出および遅角室３９への潤滑油の供給が行われるとき、遅角室３９が拡大するとともに進角室３８が縮小して、ベーンロータ３５がハウジングロータ３１に対して遅角側すなわち吸気カムシャフト２２の回転方向Ｘとは反対方向に回転する。これにより、バルブタイミングＶＴは遅角側に変化する。ベーンロータ３５がハウジングロータ３１に対して最も遅角側に回転したとき、すなわちハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の回転位相が最遅角位相ＰＢにあるとき、バルブタイミングＶＴが最遅角ＶＴｍｉｎに設定される。
【００３１】
ハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の回転位相が最進角位相ＰＡと最遅角位相ＰＢとの間にある特定の位相すなわち中間角位相ＰＭにあるとき、バルブタイミングＶＴは中間角ＶＴｍｄｌに設定される。
【００３２】
図２（Ｂ）に示されるように、位相固定機構４０は、ハウジングロータ３１に形成された係合部４６と、係合部４６に係合する制限ピン４１と、潤滑装置５０から潤滑油の供給を受ける制限室４４と、制限ピン４１を一方向に押す制限ばね４２と、同ばね４２を収容するばね室４５とを含む。
【００３３】
制限ピン４１は、制限室４４およびばね室４５により構成される収容室４３に収容されるとともに、ベーンロータ３５の回転軸の軸方向に移動して同収容室４３から突出する。以下、制限ピン４１が収容室４３から突出する方向を「突出方向ＺＡ」とし、制限ピン４１が収容室４３に収容される方向を「収容方向ＺＢ」とする。
【００３４】
係合部４６には、制限ピン４１が嵌め込められる係合孔４８と、係合孔４８よりも相対的に深さが小さい上段溝４７とが設けられている。係合孔４８は、中間角位相ＰＭと対応するところに設けられている。上段溝４７は、中間角位相ＰＭよりも遅角側の遅角位相から中間角位相ＰＭまでにわたって形成されている。
【００３５】
制限室４４に油圧が供給されているとき、制限ピン４１はベーン３６に収容された状態に維持される。制限室４４の油圧が排出されるとき、制限ピン４１はベーン３６から突出した状態に維持される。制限ピン４１がベーン３６から突出して係合孔４８に係合するとき、ハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の回転位相が中間角位相ＰＭに固定される。以降では、ハウジングロータ３１に対してベーンロータ３５の回転位相が中間角位相ＰＭに固定されている状態を「ベーンロータ３５の固定状態」という。ハウジングロータ３１に対してベーンロータ３５の回転位相が中間角位相ＰＭに固定されていない状態を「ベーンロータ３５の非固定状態」という。
【００３６】
バルブタイミング可変機構３０および位相固定機構４０の動作について説明する。
機関始動時において、ベーンロータ３５の非固定状態のとき、クランキングにより、ハウジングロータ３１に対してベーンロータ３５が進角側および遅角側に回転する。制限室４４には潤滑油が殆ど充填されていないため、制限ピン４１には、制限ばね４２により突出方向ＺＡに力が加えられている。ベーンロータ３５が回転して制限ピン４１が上段溝４７上に配置されたとき、制限ピン４１が突出してその先端部が上段溝４７の底面に突き当てられる。さらに、ベーンロータ３５が回転して制限ピン４１と係合孔４８との位置が一致したとき、制限ピン４１の先端部が係合孔４８の底面に突き当てられる。このようにして、バルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌに固定される。
【００３７】
機関運転中において、バルブタイミングＶＴの進角要求があるとき、オイルコントロールバルブ５３により進角室３８に潤滑油が供給される。このとき、同バルブ５３により制限室４４に潤滑油が供給される。このため、制限ピン４１が収容室４３に収容された状態で、ハウジングロータ３１に対してベーンロータ３５が進角側に回転する。
【００３８】
機関運転中において、バルブタイミングＶＴの遅角要求があるとき、オイルコントロールバルブ５３により遅角室３９に潤滑油が供給される。このとき、オイルコントロールバルブ５３により制限室４４に潤滑油が供給される。このため、制限ピン４１が収容室４３に収容された状態で、ハウジングロータ３１に対してベーンロータ３５が遅角側に回転する。
【００３９】
機関運転中において、バルブタイミングＶＴを所定位相に維持する要求があるとき、オイルコントロールバルブ５３により進角室３８および遅角室３９の潤滑油が保持され、制限室４４に潤滑油が供給される。これにより、ハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５に回転位相は所定位相に維持される。
【００４０】
機関停止時においてバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに固定する固定要求があるとき、オイルコントロールバルブ５３により、ハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の回転位相が中間角位相ＰＭとなるように進角室３８および遅角室３９への潤滑油の供給状態が制御される。また、機関停止時においては、オイルポンプ５２の回転低下により油圧が低下するため、制限ピン４１には突出方向ＺＡへの力が加えられる。このため、ハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の回転位相が中間角位相ＰＭになったとき、制限ピン４１が係合孔４８に嵌まり込む。これにより、バルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌに固定される。
【００４１】
ところで、吸気カムシャフト２２には吸気カム２３を介して吸気バルブ２１の反力が周期的に作用している。このため、機関運転中においては、バルブタイミングＶＴを所定位相に維持する要求に基づいて進角室３８および遅角室３９の潤滑油が保持されているとき、ベーンロータ３５はハウジングロータ３１に対して所定位相を中心に揺動する。さらに、進角室３８および遅角室３９の少なくとも一方に気泡が含まれているときは、気泡が圧縮されるため、ハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の揺動量は大きくなる。
【００４２】
ベーンロータ３５が固定状態にあるときは、上記のようにハウジングロータ３１に対してベーンロータ３５が揺動することはない。しかし、吸気カムシャフト２２に作用する吸気バルブ２１の反力は、一体となって回転するハウジングロータ３１およびベーンロータ３５に作用するため、タイミングチェーンの遊びに起因して、両ロータ３１，３５が、クランクシャフト１４に対して揺動する。
【００４３】
このように、ベーンロータ３５はクランクシャフト１４に同期して回転するとともに、相対回転位相の平均位相を中心として揺動する。この相対回転位相の揺れの大きさは、ベーンロータ３５の固定状態および進角室３８または遅角室３９の潤滑油の充填状態によって変化する。
【００４４】
この現象に鑑みれば、ハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の揺れの大きさを把握することにより、ベーンロータ３５が固定状態にあるか否か、およびバルブタイミング可変機構３０が正常な状態か否かを判断することができると考えられる。
【００４５】
ハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の揺れ大きさは、クランクシャフト１４に対する吸気カムシャフト２２の回転位相の変化量（以下、「位相変動量ＨＣ」）に基づいて算出することができる。以下、この位相変動量ＨＣの大きさを算出するためのタイミングロータ９０Ａについて説明する。
【００４６】
図３を参照して、タイミングロータ９０Ａの構造について説明する。
タイミングロータ９０Ａは、吸気カムシャフト２２の外周に設けられている。タイミングロータ９０Ａは、周方向の長さが最も短い第１ターゲット９１と、この第１ターゲット９１よりも長い第３ターゲット９３と、この第３ターゲット９３よりも長い第２ターゲット９２とを含む。
【００４７】
第１ターゲット９１は、進角側の第１進角端９１Ａと遅角側の第１遅角端９１Ｂとを有する。第１進角端９１Ａと第１遅角端９１Ｂとのなす角は３０度とされている。第２ターゲット９２は進角側の第２進角端９２Ａと遅角側の第２遅角端９２Ｂとを有する。第２進角端９２Ａと第２遅角端９２Ｂとのなす角は９０度とされている。第３ターゲット９３は進角側の第３進角端９３Ａと遅角側の第３遅角端９３Ｂとを有する。第３進角端９３Ａと第３遅角端９３Ｂとのなす角は６０度とされている。
【００４８】
図４を参照して、クランクシャフト１４に対する吸気カムシャフト２２の回転位相の位相変動量ＨＣと、各ターゲット９１〜９３と、カム角信号ＤＢとの関係について説明する。以降では、位相変動が「０」より大きくなる位相を「腹部」とする。吸気カムシャフト２２において位相変動量ＨＣが「０」となる位相を「節部」とする。また、腹部の進角側の位相変動量ＨＣを「進角変動量ＨＣＡ」とし、腹部の遅角側の位相変動量ＨＣを「遅角変動量ＨＣＢ」とし、両者を区別しないときは、単に「位相変動量ＨＣ」とする。進角変動量ＨＣＡの絶対値と遅角変動量ＨＣＢの絶対値を合わせた量を「総位相変動量ＨＣＣ」という。
【００４９】
図４（Ａ）は位相変動量ＨＣを示す。図４（Ａ）の縦軸は、クランクシャフト１４に対する吸気カムシャフト２２の回転位相の位相変動量ＨＣを示し、横軸は、吸気カムシャフト２２の位相を示す。
【００５０】
図４（Ａ）において、節部かつ進角側に位相変動が生じている状態から遅角側に位相変動が生じる状態に変化する点を「遅角転換節部ＪＢ」とする。節部かつ遅角側に位相変動が生じている状態から進角側に位相変動が生じる状態に変化する点を「進角転換節部ＪＡ」とする。
【００５１】
吸気カムシャフト２２には、吸気カム２３を介して吸気バルブ２１から反力が作用するため、その反力の大きさの変動に応じて、クランクシャフト１４に対してベーンロータ３５が進角側または遅角側に変動する。吸気カムシャフト２２には、３組の吸気カム２３がその頂点を１２０度ずらして設けられているため、吸気カムシャフト２２の１回転中において吸気カムシャフト２２に対する吸気バルブ２１の反力変化が３回生じる。このため、吸気カムシャフト２２の１回転中に、進角側および遅角側へのトルク変動が３回生じる。またこのトルク変動の周期の長さは略同じとなっている。
【００５２】
吸気カムシャフト２２の外周において、位相変動量ＨＣが進角側にある状態から遅角側にある状態に切り替わる位相すなわち遅角転換節部ＪＢ、位相変動量ＨＣが遅角側にある状態から進角側にある状態に切り替わる位相すなわち進角転換節部ＪＡは、位相の変化がない。これは、吸気カム２３と吸気バルブ２１との間に作用するバルブスプリングの反力の作用方向が吸気バルブ２１に対する吸気カムシャフト２２の回転角度により定まり、回転角度において、位相変動量ＨＣが遅角側から進角側に切り替わる点および進角側から遅角側に切り替わる点が特定されるためである。
【００５３】
一方、位相変動量ＨＣの大きさは、進角室３８および遅角室３９の潤滑油の充填状態または潤滑油の粘性、ハウジングロータ３１とベーンロータ３５との固定状態、および非固定状態の少なくとも１つによって変化する。以下、吸気カムシャフト２２の位相変動量ＨＣの変化について説明する。
【００５４】
（ａ１）ベーンロータ３５が非固定状態のとき、かつ進角室３８または遅角室３９に気泡がない状態かあるいは気泡の量が十分に少ない状態に潤滑油が充填されているとき、ハウジングロータ３１に対してベーンロータ３５が節部の相対回転位相を中心として進角側または遅角側に揺動する。このときの位相変動量ＨＣの大きさは一定の範囲内になる。
【００５５】
（ａ２）ベーンロータ３５が非固定状態のとき、かつ進角室３８内または遅角室３９内に気泡が入っているとき、気泡が圧縮されるため、ハウジングロータ３１に対してベーンロータ３５が節部の相対回転位相を中心として進角側または遅角側に大きく揺動する。このときの位相変動量ＨＣは、上記（ａ１）に比べて大きい。
【００５６】
（ａ３）ベーンロータ３５が固定状態のとき、ベーンロータ３５はハウジングロータ３１に対しては揺動しない。一方、一体となったハウジングロータ３１およびベーンロータ３５は、クランクシャフト１４に対して揺動する。この揺動量が上記（ａ１）または（ａ２）にあるときのクランクシャフト１４に対するハウジングロータ３１の揺動量よりも大きくなる。なお、クランクシャフト１４に対するベーンロータ３５の揺動量すなわち位相変動量ＨＣとしては上記（ａ１）および（ａ２）に比べて小さい。
【００５７】
図４（Ｂ）は、クランクシャフト１４に対する吸気カムシャフト２２の位相変動量ＨＣの変化量と、第１ターゲット９１、第２ターゲット９２、および第３ターゲット９３との対応関係を示す。
【００５８】
クランクシャフト１４に対する吸気カムシャフト２２の回転位相および位相変動量ＨＣを検出するために、第１ターゲット９１および第２ターゲット９２および第３ターゲット９３は、次の条件を満たすように設けられている。
【００５９】
第１ターゲット９１の第１進角端９１Ａは、吸気カム２３と吸気バルブ２１との位置関係が両者の作用により遅角変動量ＨＣＢが最大となる位置関係にあるとき、第１進角端９１Ａがカムポジションセンサ９０により検出される位置に設けられている。
【００６０】
第１ターゲット９１の第１遅角端９１Ｂは、吸気カム２３と吸気バルブ２１との位置関係が両者の作用により位相変動量ＨＣが進角転換節部ＪＡに対応する値をとる位置関係にあるとき、同第１遅角端９１Ｂがカムポジションセンサ９０により検出される位置に設けられている。
【００６１】
第２ターゲット９２の第２進角端９２Ａは、吸気カム２３と吸気バルブ２１との位置関係が両者の作用により進角変動量ＨＣＡが最大となる位置関係にあるとき、同第２進角端９２Ａがカムポジションセンサ９０により検出される位置に設けられている。
【００６２】
第２ターゲット９２の第２遅角端９２Ｂは、吸気カム２３と吸気バルブ２１との位置関係が両者の作用により位相変動量ＨＣが進角転換節部ＪＡに対応する値をとる位置関係にあるとき、同第２遅角端９２Ｂがカムポジションセンサ９０により検出される位置に設けられている。
【００６３】
第３ターゲット９３の第３進角端９３Ａは、吸気カム２３と吸気バルブ２１との位置関係が両者の作用により位相変動量ＨＣが遅角転換節部ＪＢに対応する値をとる位置関係にあるとき、同第３進角端９３Ａがカムポジションセンサ９０により検出される位置に設けられている。
【００６４】
第３ターゲット９３の第３遅角端９３Ｂは、吸気カム２３と吸気バルブ２１との位置関係が両者の作用により位相変動量ＨＣが進角転換節部ＪＡに対応する値をとる位置関係にあるとき、同第３遅角端９３Ｂがカムポジションセンサ９０により検出される位置に設けられている。
【００６５】
図４（Ｃ）は、カムポジションセンサ９０により出力されるカム角信号ＤＢを示す。カム角信号ＤＢは、カムポジションセンサ９０が第１ターゲット９１および第２ターゲット９２および第３ターゲット９３を検出することにより形成される。
【００６６】
第１進角端９１Ａがカムポジションセンサ９０により検出されるとき、すなわち遅角変動量ＨＣＢが最大となるとき、第１進角端９１Ａに対応する第１立ち下がり信号ＤＢＢ１が出力される。
【００６７】
第１遅角端９１Ｂがカムポジションセンサ９０により検出されるとき、すなわち位相変動量ＨＣが進角転換節部ＪＡとなるとき、第１遅角端９１Ｂに対応する第１立ち上がり信号ＤＢＡ１が出力される。
【００６８】
第２進角端９２Ａがカムポジションセンサ９０により検出されるとき、すなわち進角変動量ＨＣＡが最大となるとき、第２進角端９２Ａに対応する第２立ち下がり信号ＤＢＢ２が出力される。
【００６９】
第２遅角端９２Ｂがカムポジションセンサ９０により検出されるとき、すなわち位相変動量ＨＣが進角転換節部ＪＡとなるとき、第２遅角端９２Ｂに対応する第２立ち上がり信号ＤＢＡ２が出力される。
【００７０】
第３進角端９３Ａがカムポジションセンサ９０により検出されるとき、すなわち位相変動量ＨＣが遅角転換節部ＪＢとなるとき、第３進角端９３Ａに対応する第３立ち下がり信号ＤＢＢ３が出力される。
【００７１】
第３遅角端９３Ｂがカムポジションセンサ９０により検出されるとき、すなわち位相変動量ＨＣが進角転換節部ＪＡとなるとき、第３遅角端９３Ｂに対応する第３立ち上がり信号ＤＢＡ３が出力される。
【００７２】
図５を参照して、クランクシャフト１４に対する吸気カムシャフト２２の回転位相、およびこの回転位相の位相変動量ＨＣの計算方法について説明する。
図５（Ａ）に示すように、クランク角信号ＣＢは、クランクタイミングロータの歯をクランクポジションセンサ８０が検出することにより形成される。クランクタイミングロータには、欠歯信号を形成する欠歯がある。欠歯信号から所定パルス数をカウントしたとき０ＣＡとし、その後のパルス数を順にカウントアップする。パルスのカウント数に対応してクランク角が算出される。
【００７３】
図５（Ｂ）を参照して、クランクシャフト１４に対する吸気カムシャフト２２の回転位相の算出方法について説明する。
第１立ち上がり信号ＤＢＡ１は、同信号に対応するクランク角信号ＣＢから所定クランク角△ＣＡずれたパルス信号ＣＡＸ１と対応付けされる。そして第１立ち上がり信号ＤＢＡ１の位相とパルス信号ＣＡＸ１の位相との差分に基づいて第１の相対回転位相ＰＸＡが算出される。
【００７４】
第２立ち上がり信号ＤＢＡ２は、同信号に対応するクランク角信号ＣＢから所定クランク角△ＣＡずれたパルス信号ＣＡＸ２と対応付けされる。そして、第２立ち上がり信号ＤＢＡ２の位相とパルス信号ＣＡＸ２の位相との差分に基づいて第２の相対回転位相ＰＸＢが算出される。
【００７５】
第３立ち上がり信号ＤＢＡ３は、同信号に対応するクランク角信号ＣＢから所定クランク角△ＣＡずれたパルス信号ＣＡＸ３と対応付けされる。そして、第３立ち上がり信号ＤＢＡ３の位相とパルス信号ＣＡＸ３の位相との差分に基づいて第３の相対回転位相ＰＸＣが算出される。
【００７６】
このようにして、吸気カムシャフト２２が１回転する間に検出される第１〜第３立ち上がり信号に基づいて第１〜第３の相対回転位相（実位相）が算出される。また、第１〜第３の相対回転位相の平均値が算出され、この平均値は、バルブタイミング制御のためのパラメータとされる。
【００７７】
遅角変動量ＨＣＢおよび進角変動量ＨＣＡは、次のように算出される。
第１立ち下がり信号ＤＢＢ１は、同信号に対応するクランク角信号ＣＢから所定クランク角△ＣＡずれたパルス信号ＣＡＹ１と対応付けされる。そして、第１立ち下がり信号ＤＢＢ１の位相とパルス信号ＣＡＹ１の位相との差分に基づいて第４の相対回転位相ＰＸＤが算出される。
【００７８】
第２立ち下がり信号ＤＢＢ２は、同信号に対応するクランク角信号ＣＢから所定クランク角△ＣＡずれたパルス信号ＣＡＹ２と対応付けされる。そして、第２立ち下がり信号ＤＢＢ２の位相とパルス信号ＣＡＹ２の位相との差分に基づいて第５の相対回転位相ＰＸＥが算出される。
【００７９】
第３立ち下がり信号ＤＢＢ３は、同信号に対応するクランク角信号ＣＢから所定クランク角△ＣＡずれたパルス信号ＣＡＹ３と対応付けされる。そして、第３立ち下がり信号ＤＢＢ３の位相とパルス信号ＣＡＹ３の位相との差分に基づいて第６の相対回転位相ＰＸＦが算出される。
【００８０】
そして、遅角変動量ＨＣＢは、腹部の位相を示す第４の相対回転位相ＰＸＤと、節部の位相を示す第６の相対回転位相ＰＸＦとの差分の絶対値をとることにより算出される。進角変動量ＨＣＡは、腹部の位相を示す第５の相対回転位相ＰＸＥと、節部の位相を示す第６の相対回転位相ＰＸＦとの差分の絶対値により算出される。相対回転位相の総位相変動量ＨＣＣは、遅角変動量ＨＣＢの絶対値と進角変動量ＨＣＡの絶対値との和により算出される。
【００８１】
図５（Ｃ）は、吸気カムシャフト２２に吸気バルブ２１の反力が加えられ、かつ吸気カムシャフト２２がクランクシャフト１４に対して進角側および遅角側に変動するときのカム角信号ＤＢの一例を示す。なお、図５（Ｂ）は、吸気カムシャフト２２に吸気バルブ２１の反力が加えられていないときの仮想のカム角信号ＤＢ（以下、「仮想カム角信号ＤＢＸ」）を示している。以下では、仮想カム角信号ＤＢＸと比較して実際のカム角信号ＤＢを説明する。
【００８２】
第１立ち上がり信号ＤＢＡ１は、位相変動量ＨＣが進角転換節部ＪＡとなるタイミングで出力される。このタイミングにおいては位相変動量ＨＣが「０」となっているため、第１立ち上がり信号ＤＢＡ１に対応する位相は、仮想カム角信号ＤＢＸの第１立ち上がり信号ＤＢＡ１に対応する位相と同じとなる。
【００８３】
第２立ち上がり信号ＤＢＡ２は、第１立ち上がり信号ＤＢＡ１と同様に、位相変動量ＨＣが進角転換節部ＪＡとなるタイミングで出力される。このタイミングにおいては位相変動量ＨＣが「０」となっているため、第２立ち上がり信号ＤＢＡ２に対応する位相は、仮想カム角信号ＤＢＸの第２立ち上がり信号ＤＢＡ２に対応する位相と同じとなる。
【００８４】
第３立ち上がり信号ＤＢＡ３は、第１立ち上がり信号ＤＢＡ１と同様に、位相変動量ＨＣが進角転換節部ＪＡとなるタイミングで出力される。このタイミングにおいては位相変動量ＨＣが「０」となっているため、第３立ち上がり信号ＤＢＡ３に対応する位相は、仮想カム角信号ＤＢＸの第３立ち上がり信号ＤＢＡ３に対応する位相と同じとなる。
【００８５】
すなわち、第１立ち上がり信号ＤＢＡ１、第２立ち上がり信号ＤＢＡ２および第３立ち上がり信号ＤＢＡ３に基づいて、ハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の回転位相が精確に算出される。
【００８６】
第３立ち下がり信号ＤＢＢ３は、位相変動量ＨＣが遅角転換節部ＪＢなるタイミングで出力される。このタイミングにおいては位相変動量ＨＣが「０」となっているため、第３立ち下がり信号ＤＢＢ３に対応する位相は、仮想カム角信号ＤＢＸの第３立ち下がり信号ＤＢＢ３に対応する位相と同じとなる。
【００８７】
第１立ち下がり信号ＤＢＢ１は、遅角変動量ＨＣＢが最大となるときに出力される。このため、仮想カム角信号ＤＢＸの第１立ち下がり信号ＤＢＢ１よりも遅角して出力される。したがって、第１立ち下がり信号ＤＢＢ１に対応する位相は、仮想カム角信号ＤＢＸに対応する位相よりも遅角側の位相となる。よって、上記計算方法によって第１立ち下がり信号ＤＢＢ１に対応する相対回転位相を算出して、第３立ち下がり信号ＤＢＢ３に対応する相対回転位相との差をとることにより、遅角変動量ＨＣＢが算出される。
【００８８】
第２立ち下がり信号ＤＢＢ２は、進角変動量ＨＣＡが最大となるときに出力される。このため、仮想カム角信号ＤＢＸの第２立ち下がり信号ＤＢＢ２よりも進角して出力される。したがって、第２立ち下がり信号ＤＢＢ２に対応する位相は、仮想カム角信号ＤＢＸに対応する位相よりも進角側の位相となる。よって、上記計算方法によって第２立ち下がり信号ＤＢＢ２に対応する相対回転位相を算出して、第３立ち下がり信号ＤＢＢ３に対応する相対回転位相との差をとることにより、進角変動量ＨＣＡが算出される。
【００８９】
図６を参照して、クランクシャフト１４に対する吸気カムシャフト２２の回転位相のばらつき、およびバルブタイミング可変機構３０の動作状態に対する総位相変動量ＨＣＣの変化について説明する。
【００９０】
図６（Ａ）は、第１〜第３立ち上がり信号に基づいて算出された相対回転位相をクランク角に対応させて示した図である。図６（Ｂ）は、仮に立ち下がり信号に基づいて相対回転位相を算出するとして、その算出された相対回転位相をクランク角に対応させて示した図である。
【００９１】
図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すように、立ち下がり信号を用いて相対回転位相を算出するときは、立ち上がり信号を用いて相対回転位相を算出するときに比べて、相対回転位相がばらつく。これは立ち下がり信号の応答精度が立ち上がり信号の応答精度に比べて低いためである。
【００９２】
図６（Ｃ）は、バルブタイミング可変機構３０の総位相変動量ＨＣＣを示す。
グラフＧ１は、バルブタイミング可変機構３０のベーンロータ３５が非固定状態にあり、かつ進角室３８内または遅角室３９内に気泡がない状態かあるいは気泡の量が十分に少ない状態に潤滑油が充填されているとき、立ち下がり信号に基づいて算出された総位相変動量ＨＣＣをクランク角に対応させて並べたグラフである。
【００９３】
グラフＧ２は、バルブタイミング可変機構３０のベーンロータ３５が非固定状態にあり、かつ進角室３８または遅角室３９内に気泡が入らずに潤滑油が充填されているとき、立ち下がり信号に基づいて算出された総位相変動量ＨＣＣをクランク角に対応させて並べたグラフである。
【００９４】
グラフＧ３は、バルブタイミング可変機構３０のベーンロータ３５が固定状態にあるとき、立ち下がり信号に基づいて算出された総位相変動量ＨＣＣをクランク角に対応させて並べたグラフである。
【００９５】
このように、バルブタイミング可変機構３０のベーンロータ３５が固定状態にあるときは、ベーンロータ３５が非固定状態にあるときに比べて、総位相変動量ＨＣＣが小さい。また、バルブタイミング可変機構３０のベーンロータ３５が非固定状態にあるとき、かつ進角室３８または遅角室３９に気泡が入らずに潤滑油が充填されているときは、進角室３８または遅角室３９に気泡が入っているときに比べて、総位相変動量ＨＣＣが小さい。
【００９６】
本実施形態よれば以下の作用効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、吸気カムシャフト２２の外周において位相変動量ＨＣの小さい節部（第１位置）に対応して第１〜第３遅角端（立ち上がり端）が設けられ、節部よりも位相変動量ＨＣが大きい腹部に対応して第１〜第３進角端（立ち下がり端）が設けられている。そして、第１〜第３立ち上がり信号ＤＢＡ１〜ＤＢＡ３およびクランク角信号ＣＢに基づいて吸気カムシャフト２２の相対回転位相（実位相）として算出する。また、第１立ち下がり信号ＤＢＢ１および第２立ち下がり信号ＤＢＢ２に基づいて、位相変動量ＨＣを算出する。
【００９７】
この構成によれば、精確な値として検出することが必要な実位相については、応答精度の高い第１〜第３立ち上がり信号ＤＢＡ１〜ＤＢＡ３を用いて算出する。また、位相変動量ＨＣが変化したことを把握するために算出される位相変動量ＨＣについては、応答精度の低い第２立ち下がり信号ＤＢＢ２を用いている。このため、カムポジションセンサ９０から出力される信号を有効に活用して、相対回転位相（実位相）および位相変動量ＨＣをそれぞれ相応の精度で算出することができる。
【００９８】
（２）本実施形態では、第１ターゲット９１の第１立ち上がり信号ＤＢＡ１に基づいて算出される相対回転位相（実位相）と、第２ターゲット９２の第２立ち上がり信号ＤＢＡ２に基づいて算出される相対回転位相（実位相）と、第３ターゲット９３の第３立ち上がり信号ＤＢＡ３に基づいて算出される相対回転位相（実位相）との平均値を算出する。
【００９９】
この構成によれば、実位相の平均値が算出される。このため、平均値を算出せずに実位相を当該パラメータとするときに比べて、立ち上がり信号が検出されるタイミングにばらつきがあるときでも、当該パラメータのばらつきを小さくすることができる。
【０１００】
（３）本実施形態では、第１ターゲット９１の第１進角端９１Ａは、吸気カムシャフト２２の外周において、遅角側に位相変動量ＨＣが大きくなる腹部に対応する部分に設けられている。第２ターゲット９２の第２進角端９２Ａは、吸気カムシャフト２２の外周において、進角側に位相変動量ＨＣが大きくなる腹部に対応する部分に設けられている。第３ターゲット９３の第３進角端９３Ａは、吸気カムシャフト２２の外周において、位相変動量ＨＣの節部に対応する部分に設けられている。
【０１０１】
そうして、第１進角端９１Ａに対応する第１立ち下がり信号ＤＢＢ１および第３進角端９３Ａに対応する第３立ち下がり信号ＤＢＢ３に基づいて遅角変動量ＨＣＢを算出する。また、第２進角端９２Ａに対応する第２立ち下がり信号ＤＢＢ２および第３立ち下がり信号ＤＢＢ３に基づいて進角変動量ＨＣＡを算出する。さらに、進角変動量ＨＣＡと遅角変動量ＨＣＢとの和をとって総位相変動量ＨＣＣを算出する。
【０１０２】
この構成によれば、進角側の腹と遅角側の腹との和により示される総位相変動量ＨＣＣを把握することができる。また、進角変動量ＨＣＡおよび遅角変動量ＨＣＢを算出しているため、進角側および遅角側のうち揺れが大きい方を把握することもできる。
【０１０３】
（４）本実施形態では、第１〜第３遅角端（立ち上がり端）は、吸気カムシャフト２２の外周において位相変動量のない節部に設けられている。
位相変動量ＨＣの大きさは、バルブタイミング可変機構３０のハウジングロータ３１とベーンロータ３５を操作する要素、すなわち同機構３０が固定状態にあるか、進角室３８または遅角室３９の潤滑油の充填状態、潤滑油の粘性状態、等により変化する。一方、位相変動量ＨＣの大きさの変化は、腹部よりも節部のほうが小さい。このようなことに鑑み、上記構成では、第１〜第３ターゲットの遅角端（立ち上がり端）を吸気カムシャフト２２の外周における節部に対応する部分に設けているため、位相変動量ＨＣに変化が生じているときでも、この遅角端に対応する第１〜第３立ち上がり信号ＤＢＡ１〜３に基づいて相対回転位相（実位相）を精確に算出することができる。
【０１０４】
（その他の実施形態）
なお、本発明の実施態様は上記実施形態にて例示した態様に限られるものではなく、同実施形態を例えば以下に示すように変更して実施することもできる。また以下の各変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
【０１０５】
・上記実施形態では、第１ターゲット９１の第１遅角端９１Ｂは、吸気カム２３と吸気バルブ２１との位置関係が両者の作用により位相変動量ＨＣが進角転換節部ＪＡに対応する値をとる位置関係にあるとき、同第１遅角端９１Ｂがカムポジションセンサ９０により検出される位置に設けられている。しかし、第１遅角端９１Ｂは、位相変動量ＨＣが所定以上に大きくならない範囲内で、上記位置からずらした位置（第１位置）に設けることもできる。
【０１０６】
第２ターゲット９２の第２遅角端９２Ｂ、第３ターゲット９３の第３進角端９３Ａ、第３ターゲット９３の第３遅角端９３Ｂの位置についても同様に、上記実施形態の位置からずらしてもよい。
【０１０７】
・上記実施形態では、第１ターゲット９１の第１進角端９１Ａは、吸気カム２３と吸気バルブ２１との位置関係が両者の作用により遅角変動量ＨＣＢが最大となる位置関係にあるとき、カムポジションセンサ９０により検出される位置に設けられている。しかし、第１進角端９１Ａは、上記第１位置の第１遅角端９１Ｂの検出のときの位相変動量ＨＣよりも遅角変動量ＨＣＢが大きくなる位置関係にある位置に設けられればよく、遅角変動量ＨＣＢが最大となる位置からずれた位置（第２位置）に設けてもよい。この場合においても、上記（１）の効果を奏する。
【０１０８】
・上記実施形態では、第２ターゲット９２の第２進角端９２Ａは、吸気カム２３と吸気バルブ２１との位置関係が両者の作用により進角変動量ＨＣＡが最大となる位置関係にあるとき、カムポジションセンサ９０により検出される位置に設けられている。しかし、第２進角端９２Ａは、上記第１位置の第１遅角端９１Ｂの検出のときの位相変動量ＨＣよりも進角変動量ＨＣＡが大きくなる位置関係にある位置に設けられれば、進角変動量ＨＣＡが最大となる位置からずれた位置（第２位置）に設けてもよい。この場合においても、上記（１）の効果を奏する。
【０１０９】
・上記実施形態では、第１〜第３立ち上がり信号のそれぞれに基づいて相対回転位相（実位相）を算出して、これらの平均値をバルブタイミング可変機構のパラメータとしているが、いずれか１つの立ち上がり信号を同パラメータとしてもよい。また、第１〜第３ターゲット９１〜９３の立ち上がり信号のうちのいずれか２つの平均値を算出して、この平均値を同パラメータとすることもできる。
【０１１０】
・上記実施形態では、第３立ち下がり信号ＤＢＢ３により算出された相対回転位相と、第１立ち下がり信号ＤＢＢ１により算出された相対回転位相とに基づいて遅角変動量ＨＣＢを算出する。また、第３立ち下がり信号ＤＢＢ３により算出された相対回転位相と、第２立ち下がり信号ＤＢＢ２により算出された相対回転位相とに基づいて進角変動量ＨＣＡを算出する。すなわち、遅角変動量ＨＣＢおよび進角変動量ＨＣＡを算出するとき、第３立ち下がり信号ＤＢＢ３により算出された相対回転位相を基準とする。これに代えて、遅角変動量ＨＣＢおよび進角変動量ＨＣＡを算出するとき、第１立ち上がり信号ＤＢＡ１または第２立ち上がり信号ＤＢＡ２または第３立ち上がり信号ＤＢＡ３により算出された相対回転位相を基準にすることもできる。
【０１１１】
この場合、設定した相対回転位相を基準として、第１進角端９１Ａに対応する第１立ち下がり信号ＤＢＢ１に基づいて遅角変動量ＨＣＢを、第２進角端９２Ａに対応する第２立ち下がり信号ＤＢＢ２に基づいて進角変動量ＨＣＡを算出する。また、進角変動量ＨＣＡと遅角変動量ＨＣＢとの和をとって総位相変動量ＨＣＣを算出する。この構成によれば、進角側の腹と遅角側の腹との和により示される総位相変動量ＨＣＣを把握することができる。
【０１１２】
・また、第１立ち下がり信号ＤＢＢ１に基づいて算出される相対回転位相と、第２立ち下がり信号ＤＢＢ２に基づいて算出される相対回転位相との差の絶対値を総位相変動量ＨＣＣとすることもできる。
【０１１３】
・上記実施形態では、位相固定機構４０は上段溝４７を備えているが、この上段溝４７を省略することができる。この場合、位相固定機構４０は、中間角位相ＰＭに対応して設けられた係合孔４８と制限ピン４１とにより構成される。
【０１１４】
・上記実施形態では、位相固定機構４０の上段溝４７は中間角位相ＰＭから同位相から遅角側に向けて形成されているが、中間角位相ＰＭから進角側に向けて形成された溝を加えることもできる。
【０１１５】
・上記実施形態では、中間角ＶＴｍｄｌで固定するバルブタイミング可変機構３０を含む可変動弁装置２０に本発明を適用したが、他の構造のバルブタイミング可変機構に本発明を適用することもできる。例えば、最遅角ＶＴｍｉｎで固定するバルブタイミング可変機構３０を含む可変動弁装置２０に本発明を適用することもできる。
【０１１６】
・上記実施形態では、位相固定機構４０として、１つの制限ピン４１によりハウジングロータ３１とベーンロータ３５とを固定するものを採用したが、２つの制限ピン４１によりハウジングロータ３１とベーンロータ３５とを固定する位相固定機構４０に変更することもできる。
【０１１７】
・上記実施形態では、制限ピン４１をベーンロータ３５に設け、各係合孔４８をハウジングロータ３１に設ける構成としたが、制限ピン４１をハウジングロータ３１に設けるとともに係合孔４８をベーンロータ３５に設ける構成とすることもできる。
【０１１８】
・上記実施形態では、制限ピン４１と係合孔４８との係合および解除方向をベーンロータ３５の軸方向としているが、係合および解除方向をベーンロータ３５の径方向と一致するように制限ピン４１と係合孔４８とを設けてもよい。
【０１１９】
・上記実施形態では、バルブタイミングＶＴを最遅角ＶＴｍｉｎで固定するバルブタイミング可変機構３０に本発明を適用しているが、バルブタイミングＶＴを最進角ＶＴｍａｘで固定するバルブタイミング可変機構３０に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【０１２０】
１…内燃機関、１０…機関本体、１１…シリンダブロック、１２…シリンダヘッド、１３…燃焼室、１４…クランクシャフト（入力回転体）、１５…オイルパン、２０…可変動弁装置、２１…吸気バルブ、２２…吸気カムシャフト（出力回転体）、２３…吸気カム、２３Ａ…第１吸気カム、２３Ｂ…第２吸気カム、２３Ｃ…第３吸気カム、２４…排気バルブ、２５…排気カムシャフト、３０…バルブタイミング可変機構、３１…ハウジングロータ、３１Ａ…区画壁、３２…ハウジング本体、３３…スプロケット、３４…カバー、３５…ベーンロータ、３６…ベーン、３７…ベーン収容室、３８…進角室、３９…遅角室、４０…位相固定機構、４１…制限ピン、４２…制限ばね、４３…収容室、４４…制限室、４５…ばね室、４６…係合部、４７…上段溝、４８…係合孔、５０…潤滑装置、５１…潤滑油路、５２…オイルポンプ、５３…オイルコントロールバルブ、６０…制御装置、６１…電子制御装置、８０…クランクポジションセンサ、９０…カムポジションセンサ、９０Ａ…タイミングロータ、９１…第１ターゲット、９１Ａ…第１進角端、９１Ｂ…第１遅角端、９２…第２ターゲット、９２Ａ…第２進角端、９２Ｂ…第２遅角端、９３…第３ターゲット、９３Ａ…第３進角端、９３Ｂ…第３遅角端。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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