(57)【要約】【課題】可変バルブタイミング機構を有するエンジン１において、バルブタイミング調整を高精度に行えるようにする。【解決手段】可変バルブタイミング機構は、動弁機構のバルブを駆動するためのカムシャフト１３（１４）の前端に付設されかつ当該カムシャフト１３（１４）の位相をクランクシャフト７の位相に対して変更可能とするためのＶＶＴコントローラ３０（４０）と、ＶＶＴコントローラ３０（４０）の動作を制御する制御系（５０，６０，７０）とを有する。ＶＶＴコントローラ３０（４０）の前端には、カムシャフト１３（１４）の一回転中の変位角を計測しかつ計測結果を制御系（５０，６０，７０）に入力する変位角計測装置８０（９０）が付設されている。【選択図】図１
2009013804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブや排気バルブの少なくともいずれか一方の開閉タイミングを変更可能とする可変バルブタイミング機構を搭載したエンジンであって、
前記可変バルブタイミング機構は、前記バルブを駆動するためのカムシャフトの前端に付設されかつ当該カムシャフトの位相をクランクシャフトの位相に対して変更可能とするためのコントローラと、コントローラの動作を制御する制御系とを有し、
このコントローラの前端には、前記カムシャフトの一回転中の変位角を計測しかつ計測結果を前記制御系に入力する変位角計測装置が付設されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンにおいて、
前記コントローラは、前記クランクシャフトにより回転駆動される駆動回転体と、この駆動回転体と相対回転可能にかつ前記カムシャフトに一体回転可能に取り付けられる従動回転体とを有し、
前記変位角計測装置は、前記従動回転体の前端に着脱可能にかつ一体回転可能に取り付けられるパルサリングと、シリンダヘッドカバーに着脱可能に取り付けられかつ前記パルサリングの単位角度位置毎に設けられる被検出部を検出して検出信号を出力するセンサとを有する、ことを特徴とするエンジン。
【請求項３】
請求項２に記載のエンジンにおいて、
前記従動回転体は、その回転中心からカムシャフトの前端中心へ向けて螺着されるボルトにより当該カムシャフトに取り付けられるものとされ、
前記パルサリングは、前記ボルトを利用して従動回転体の前端に軸方向隣り合わせに着脱自在に取り付けられるものとされる、ことを特徴とするエンジン。
【請求項４】
請求項３に記載のエンジンにおいて、
前記パルサリングは、その前面の外径側領域において円周方向の単位角度位置毎に被検出部として軸方向の凹凸を有するものとされ、
前記センサは、前記パルサリングの前方に当該パルサリングの凹凸に軸方向から非接触に対向するように配置されるものとされる、ことを特徴とするエンジン。
【請求項５】
請求項３に記載のエンジンにおいて、
前記パルサリングは、その外周において単位角度位置毎に被検出部として径方向の凹凸を有するものとされ、
前記センサは、前記パルサリングの外径側に当該パルサリングの凹凸に径方向から非接触に対向するように配置されるものとされる、ことを特徴とするエンジン。
【請求項６】
吸気側や排気側の少なくともいずれか一方に可変バルブタイミング機構を設けたエンジンにおいて前記可変バルブタイミング機構に対応する側のカムシャフトの一回転中の変位角を計測するための変位角計測装置であって、
前記可変バルブタイミング機構が、前記カムシャフトの前端に付設されかつ当該カムシャフトの位相をクランクシャフトの位相に対して変更可能とするためのコントローラと、コントローラの動作を制御する制御系とを有し、かつ前記コントローラが、前記クランクシャフトにより回転駆動される駆動回転体と、この駆動回転体と相対回転可能にかつ前記カムシャフトに一体回転可能に取り付けられる従動回転体とを含み、
前記従動回転体の前端に着脱可能かつ一体回転可能に取り付けられるパルサリングと、シリンダヘッドカバーに着脱可能に取り付けられかつ前記パルサリングの単位角度位置毎に設けられる被検出部を検出して検出信号を出力するセンサとを含んで構成される、ことを特徴とする可変バルブタイミング機構の変位角計測装置。
【請求項７】
請求項６に記載の可変バルブタイミング機構の変位角計測装置において、
前記従動回転体は、その回転中心からカムシャフトの前端中心へ向けて螺着されるボルトにより当該カムシャフトに取り付けられるものとされ、
前記パルサリングは、前記ボルトを利用して従動回転体の前端に軸方向隣り合わせに着脱自在に取り付けられるものとされる、ことを特徴とする可変バルブタイミング機構の変位角計測装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の可変バルブタイミング機構の変位角計測装置において、
前記パルサリングは、その前面の外径側領域において円周方向の単位角度位置毎に被検出部として軸方向の凹凸を有するものとされ、
前記センサは、前記パルサリングの前方に当該パルサリングの凹凸に軸方向から非接触に対向するように配置されるものとされる、ことを特徴とする可変バルブタイミング機構の変位角計測装置。
【請求項９】
請求項６または７に記載の可変バルブタイミング機構の変位角計測装置において、
前記パルサリングは、その外周において単位角度位置毎に被検出部として径方向の凹凸を有するものとされ、
前記センサは、前記パルサリングの外径側に当該パルサリングの凹凸に径方向から非接触に対向するように配置されるものとされる、ことを特徴とする可変バルブタイミング機構の変位角計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気バルブや排気バルブの少なくともいずれか一方の開閉タイミングを変更可能とする可変バルブタイミング機構を搭載したエンジンに関する。
【０００２】
また、本発明は、エンジンに搭載される可変バルブタイミング機構に対応する側のカムシャフトの一回転中の変位角を計測するための変位角計測装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
エンジンに搭載される可変バルブタイミング機構は、吸気バルブのみの開閉タイミングを変更可能とするタイプ、吸気バルブと排気バルブの両方の開閉タイミングを変更可能とするタイプがある。
【０００４】
この可変バルブタイミング機構は、コントローラと、制御系とを含んで構成されている。
【０００５】
コントローラは、吸気バルブや排気バルブを駆動するためのカムシャフトの前端に付設されてカムシャフトの位相をクランクシャフトの位相に対して変更可能とするもので、駆動回転体と、従動回転体とを有する。駆動回転体は、クランクシャフトにより回転駆動されるもので、また、従動回転体は、駆動回転体と相対回転可能にかつカムシャフトに一体回転可能に取り付けられるものである。
【０００６】
制御系は、コントローラにおける二つの回転体の相対位相を変更するための動力を供給する駆動装置と、この駆動装置を制御する電子制御装置とを含む。
【０００７】
なお、前記駆動装置としては、例えば油圧駆動式と呼ばれる形態（例えば特許文献１参照）や、電動駆動式と呼ばれる形態（例えば特許文献２参照）が知られている。
【特許文献１】特開２００６−９６９４号公報
【特許文献２】特開２００５−２４８８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来例の可変バルブタイミング機構では、目標のバルブタイミングと実際のバルブタイミングとの偏差を調べ、この偏差に基づいてカムシャフトの位相をクランクシャフトの位相に対して進角または遅角するように調整しており、カムシャフトの一回転中における変位角を計測し、その結果を、可変バルブタイミング機構によるバルブタイミング変更時におけるカムシャフトの位相調整に利用する、という記載ならびに技術思想はない。
【０００９】
本願発明者は、目標のバルブタイミングと実際のバルブタイミングとの偏差が発生する一つの要因として、カムシャフトの回転変動が関与していることを知見し、この点に着目して鋭意研究することにより本願発明を提案するに至った。
【００１０】
本発明は、可変バルブタイミング機構が搭載されたエンジンにおいて、バルブタイミング調整を高精度に行えるようにすることを目的としている。
【００１１】
また、本発明は、エンジンに搭載される可変バルブタイミング機構の変位角計測装置において、それのエンジンに対する着脱作業の簡易化ならびに設置コストの低減を図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、吸気バルブや排気バルブの少なくともいずれか一方の開閉タイミングを変更可能とする可変バルブタイミング機構を搭載したエンジンであって、前記可変バルブタイミング機構は、前記バルブを駆動するためのカムシャフトの前端に付設されかつ当該カムシャフトの位相をクランクシャフトの位相に対して変更可能とするためのコントローラと、コントローラの動作を制御する制御系とを有し、このコントローラの前端には、前記カムシャフトの一回転中の変位角を計測しかつ計測結果を前記制御系に入力する変位角計測装置が付設されている、ことを特徴としている。
【００１３】
この構成では、カムシャフトの一回転中の変位角を変位角計測装置で計測することが可能になるから、この計測結果を、可変バルブタイミング機構によるバルブタイミング変更時におけるカムシャフトの位相調整に利用することが可能になる。
【００１４】
これにより、バルブタイミング変更を、カムシャフトの回転変動を加味して行うことが可能になるから、バルブタイミングを高精度に調整することが可能になる。
【００１５】
なお、可変バルブタイミング機構のコントローラは、油圧を動力源とする油圧駆動式コントローラや、モータを動力源とする電動駆動式コントローラのいずれであってもよい。
【００１６】
好ましくは、前記コントローラは、前記クランクシャフトにより回転駆動される駆動回転体と、この従動回転体と相対回転可能にかつ前記カムシャフトに一体回転可能に取り付けられる従動回転体とを有する構成とされる。また、前記変位角計測装置は、前記従動回転体の前端に着脱可能にかつ一体回転可能に取り付けられるパルサリングと、シリンダヘッドカバーに着脱可能に取り付けられかつ前記パルサリングの単位角度位置毎に設けられる被検出部を検出して検出信号を出力するセンサとを有する構成とされる。
【００１７】
この構成では、変位角計測装置を、一般的に公知のセンサリングシステムを流用しているから、簡単かつ安価に入手できる汎用品を用いることが可能であり、設備コストを低減するうえで有利となる。
【００１８】
なお、センサは、非接触センサや接触センサ等、何であってもよく、これらのセンサとしては、電磁エネルギー、光エネルギー、化学エネルギー、核エネルギー等を利用する公知のセンサ全般とすることが可能である。
【００１９】
好ましくは、前記従動回転体は、その回転中心からカムシャフトの前端中心へ向けて螺着されるボルトにより当該カムシャフトに取り付けられるものとされ、また、前記パルサリングは、前記ボルトを利用して従動回転体の前端に軸方向隣り合わせに着脱自在に取り付けられるものとされる。
【００２０】
この構成によれば、パルサリングを取り付けるための専用の部品が不要であるから、変位角計測装置の設置コストを低減するうえで有利となる。また、パルサリングを着脱する際、既存のボルトを着脱するだけで簡単に行うことが可能になる等、当該パルサリングの点検、修理等の整備作業が比較的容易に行える点で有利となる。
【００２１】
好ましくは、前記パルサリングは、その前面の外径側領域において円周方向の単位角度位置毎に被検出部として軸方向の凹凸を有するものとされ、また、前記センサは、前記パルサリングの前方に当該パルサリングの凹凸に軸方向から非接触に対向するように配置されるものとされる。
【００２２】
このようにパルサリングの構成とセンサの配置形態とを特定すれば、例えばコントローラの外径側にスペースの余裕がない場合に設置しやすくなる。
【００２３】
好ましくは、前記パルサリングは、その外周において単位角度位置毎に被検出部として径方向の凹凸を有するものとされ、また、前記センサは、前記パルサリングの外径側に当該パルサリングの凹凸に径方向から非接触に対向するように配置されるものとされる。
【００２４】
このようにパルサリングの構成とセンサの配置形態とを特定すれば、例えばコントローラの前方にスペースの余裕がない場合に設置しやすくなる。
【００２５】
また、本発明は、吸気側や排気側の少なくともいずれか一方に可変バルブタイミング機構を設けたエンジンにおいて前記可変バルブタイミング機構に対応する側のカムシャフトの一回転中の変位角を計測するための変位角計測装置であって、前記可変バルブタイミング機構が、前記カムシャフトの前端に付設されかつ当該カムシャフトの位相をクランクシャフトの位相に対して変更可能とするためのコントローラと、コントローラの動作を制御する制御系とを有し、かつ前記コントローラが、前記クランクシャフトにより回転駆動される駆動回転体と、この駆動回転体と相対回転可能にかつ前記カムシャフトに一体回転可能に取り付けられる従動回転体とを含み、前記従動回転体の前端に着脱可能かつ一体回転可能に取り付けられるパルサリングと、シリンダヘッドカバーに着脱可能に取り付けられかつ前記パルサリングの単位角度位置毎に設けられる被検出部を検出して検出信号を出力するセンサとを含んで構成される、ことを特徴としている。
【００２６】
この構成によれば、変位角計測装置を構成するパルサリングを可変バルブタイミング機構の従動回転体に着脱可能に取り付けることが可能であり、また、変位角計測装置を構成するセンサをエンジンのシリンダヘッドカバーに着脱可能に取り付けることが可能であるから、エンジンに設置する作業が簡単に行える。また、予めエンジンに変位角計測装置を搭載していない場合でも、この変位角計測装置をエンジンに簡単に設置することが可能になる。
【００２７】
つまり、変位角計測装置を予めエンジンに設置する場合には、変位角計測装置のセンサ出力に基づいて可変バルブタイミング機構をフィードバック制御することが可能になる他、前記センサ出力をエンジン運転毎に履歴として保存しておき、点検、修理等の整備を行う際に、前記保存情報に基づいて可変バルブタイミング機構の過去の動作状態を把握することが可能になる。また、点検、修理等の整備を行う際に、変位角計測装置をエンジンに一時的に付設する場合には、この変位角計測装置のセンサ出力を、可変バルブタイミング機構の調整作業に利用することが可能になる。
【００２８】
好ましくは、前記従動回転体は、その回転中心からカムシャフトの前端中心へ向けて螺着されるボルトにより当該カムシャフトに取り付けられるものとされ、前記パルサリングは、前記ボルトを利用して従動回転体の前端に軸方向隣り合わせに着脱自在に取り付けられるものとされる。
【００２９】
この構成によれば、パルサリングを取り付けるための専用の部品が不要であるから、変位角計測装置の設置コストを低減するうえで有利となる。また、パルサリングを着脱する際、既存のボルトを着脱するだけで簡単に行うことが可能になる等、当該パルサリングの点検、修理等の整備作業が比較的容易に行える点で有利となる。
【００３０】
好ましくは、前記パルサリングは、その前面の外径側領域において円周方向の単位角度位置毎に被検出部として軸方向の凹凸を有するものとされ、前記センサは、前記パルサリングの前方に当該パルサリングの凹凸に軸方向から非接触に対向するように配置されるものとされる。
【００３１】
このようにパルサリングの構成とセンサの配置形態とを特定すれば、例えばコントローラの外径側にスペースの余裕がない場合に設置しやすくなる。
【００３２】
好ましくは、前記パルサリングは、その外周において単位角度位置毎に被検出部として径方向の凹凸を有するものとされ、また、前記センサは、前記パルサリングの外径側に当該パルサリングの凹凸に径方向から非接触に対向するように配置されるものとされる。
【００３３】
このようにパルサリングの構成とセンサの配置形態とを特定すれば、例えばコントローラの前方にスペースの余裕がない場合に設置しやすくなる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のエンジンによれば、カムシャフトの回転変動を加味して動弁機構のバルブタイミングを調整することが可能になるから、当該バルブタイミング調整を高精度に行ううえで有利となる。
【００３５】
また、本発明のエンジンによれば、可変バルブタイミング機構に付設される変位角計測装置の着脱作業の簡易化ならびに設置コストの低減を図ることが可能になる。
【００３６】
また、本発明の可変バルブタイミング機構の変位角計測装置によれば、そのエンジンに対する着脱作業の簡易化ならびに設置コストの低減を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１から図１０に本発明の一実施形態を示している。
【００３８】
本発明の特徴を適用した構成の説明に先立ち、本発明の適用対象となるエンジン（内燃機関ともいう）の概略構成について説明する。
【００３９】
この実施形態では、図２に示すように、自動車等の車両に搭載されるエンジン１として、Ｖ型６気筒ＤＯＨＣガソリンエンジンを例に挙げている。ここでは、説明をわかりやすくするために、左側バンクのみを重点的に説明し、右側バンクの詳細な図示や説明を割愛する。言うまでもないが、一般的に、Ｖ型エンジンの場合、タイミングチェーンが配置される側を前とするので、この前を向いた状態で左側に位置するバンクを左側バンクと言い、右側に位置するバンクを右側バンクと言う。但し、図２の記載形態では、前記左側バンクが図面の右側に、また、前記右側バンクが図面の左側に位置することになる。また、エンジン１の動作原理についても一般的に公知であるので、詳細な説明を割愛する。
【００４０】
図１および図２に示すエンジン１において、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４シリンダヘッドカバー、５はオイルパン、６はタイミングチェーンカバー（またはタイミングベルトカバー）である。
【００４１】
シリンダヘッド３には、それぞれ、シリンダヘッド３の吸気ポート（図示省略）を開閉する吸気バルブ（図示省略）と、シリンダヘッド３の排気ポート（図示省略）を開閉する排気バルブ（図示省略）と、吸気バルブを開閉動作するための吸気カムシャフト１３と、排気バルブを開閉動作するための排気カムシャフト１４とが搭載されている。
【００４２】
なお、吸気バルブおよび排気バルブは、一気筒当たりそれぞれ二つずつ搭載されていて、いわゆる四バルブタイプと呼ばれる形態になっている。
【００４３】
なお、吸気カムシャフト１３および排気カムシャフト１４には、それぞれ、六つのカムロブ１３ａ，１４ａが設けられており、カムロブ１３ａ，１４ａの一つ一つが吸気バルブと排気バルブとを押動するようになっている。
【００４４】
この各カムシャフト１３，１４のカムロブ１３ａ，１４ａは、図示していないが、各バルブに直接的に当接させる直打形態、あるいはロッカーアームを介在させる間接形態とされる。
【００４５】
この吸気カムシャフト１３および排気カムシャフト１４は、クランクシャフト７によりタイミングチェーン（あるいはタイミングベルト）８を介して回転駆動される。
【００４６】
ここで、上述した吸気バルブ、排気バルブ、吸気カムシャフト１３、排気カムシャフト１４等を含めて、動弁機構と言う。この動弁機構は、シリンダヘッド３の上部に取り付けられるシリンダヘッドカバー４で外部から隠蔽されている。
【００４７】
そして、上述したエンジン１には、可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ:Variable Valve Timing）が装備されている。
【００４８】
この可変バルブタイミング機構は、吸気カムシャフト１３および排気カムシャフト１４の位相を連続的に変更可能とすることにより、吸気バルブおよび排気バルブのバルブタイミング（開き、閉じ）を調整可能とするものである。
【００４９】
この実施形態での可変バルブタイミング機構は、油圧駆動式と呼ばれる形態とされており、ＶＶＴコントローラ３０，４０と、オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）５０，６０と、制御装置７０とを含んで構成されている。
【００５０】
ＶＶＴコントローラ３０，４０が、請求項に記載のコントローラに、また、オイルコントロールバルブ５０，６０および制御装置７０が、請求項に記載の制御系に、それぞれ対応している。
【００５１】
なお、クランクシャフト７から各カムシャフト１３，１４に動力を伝達するためのタイミングチェーン８やＶＶＴコントローラ３０，４０等は、シリンダブロック２の前壁外側に配置されているが、これらは、図３および図４に示すように、シリンダブロック２の前壁に取り付けられるタイミングチェーンカバー６でもって隠蔽保護されるようになっている。
【００５２】
ここで、ＶＶＴコントローラ３０，４０の構成について、図３から図６を参照して説明する。
【００５３】
ＶＶＴコントローラ３０，４０は、共にベーン型アクチュエータと呼ばれるものであり、ケーシング３１，４１と、ベーンロータ３２，４２とを含んで構成されている。
【００５４】
ケーシング３１，４１には、吸気カムシャフト１３や排気カムシャフト１４の軸方向一端側のタイミングギア１５，１６が一体に設けられている。このケーシング３１，４１が、請求項に記載の駆動回転体に相当する。
【００５５】
ベーンロータ３２，４２は、吸気カムシャフト１３や排気カムシャフト１４の前端にボルト３５，４５で一体回転可能に取り付けられていて、ケーシング３１，４１の内部に円周方向で相対的に揺動可能に収納されている。このベーンロータ３２，４２が、請求項に記載の従動回転体に相当する。
【００５６】
ケーシング３１，４１の内周の円周方向複数箇所には、径方向外向きに陥没する凹部３１ａ，４１ａが設けられており、また、ベーンロータ３２，４２の外周の円周方向複数箇所（凹部３１ａ，４１ａと同数）には、径方向外向きに突出するベーン３２ａ，４２ａが設けられている。
【００５７】
このケーシング３１，４１の各凹部３１ａ，４１ａ内にベーンロータ３２，４２の各ベーン３２ａ，４２ａが円周方向揺動可能に挿入されており、必要に応じて凹部３１ａ，４１ａ内においてベーン３２ａ，４２ａの円周方向両側に、進角側油圧室３３，４３および遅角側油圧室３４，４４が確保される。
【００５８】
なお、吸気側のケーシング３１の凹部３１ａおよび吸気側のベーンロータ３２のベーン３２ａは、図５に示すように、三つに、また、排気側のケーシング４１の凹部４１ａおよび排気側のベーンロータ４２のベーン４２ａは、図６に示すように、四つになっている。それにより、吸気側のコントローラ３０における進角側油圧室３３および遅角側油圧室３４が、三つずつ計六つとされ、また、排気側のコントローラ４０における進角側油圧室４３および遅角側油圧室４４が、四つずつ計八つとされている。
【００５９】
進角側油圧室３３，４３または遅角側油圧室３４，４４に対する作動油供給を、エンジン１の運転状況に応じてオイルコントロールバルブ５０，６０でもって制御することにより、吸気カムシャフト１３や排気カムシャフト１４を進角側または遅角側に駆動するようになっている。
【００６０】
このオイルコントロールバルブ５０，６０は、詳細に図示していないが、公知の電磁駆動式のスプールタイプとされており、制御装置７０でもって電磁ソレノイド５１，６１を制御することによりスプール弁（図示省略）を軸方向に変位させて五つのポート５２〜５６，６２〜６６を開閉するように構成されている。
【００６１】
この制御装置７０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）と呼ばれるものであり、可変バルブタイミング機構の動作を適宜の制御プログラムに従い総合的に制御するようになっている。
【００６２】
この制御装置７０の主たる制御プログラムとしては、図示しない各種のセンサやスイッチ等の情報検出手段から送られてくる検出信号に基づき、エンジン１の現在の運転状態に適したカムシャフト１３，１４における目標の回転位相角を算出するとともに、目標の回転位相角と実際の回転位相角との偏差に基づいて、当該偏差が所定値以下となるようにオイルコントロールバルブ５０，６０を制御するようになっている。
【００６３】
そして、制御装置７０で電磁ソレノイド５１，６１への印加電圧をデューティー制御することにより、スプール弁の軸方向移動量を決定することによって、進角側油圧室３３，４３や遅角側油圧室３４，４４に対する作動油の供給量や、進角側油圧室３３，４３や遅角側油圧室３４，４４からの作動油の戻し量を調整する。
【００６４】
ここで、上述したＶＶＴコントローラ３０，４０の基本的な動作を説明する。
【００６５】
まず、バルブタイミングを進める場合には、図５および図６の実線矢印で示すように、オイルコントロールバルブ５０，６０の進角ポート５３，６３から進角側油圧室３３，４３に作動油を供給する。これにより、ベーンロータ３２，４２がケーシング３１，４１に対して吸気カムシャフト１３や排気カムシャフト１４の回転方向に相対回転し、吸気カムシャフト１３や排気カムシャフト１４の回転位相がクランクシャフト７の回転位相に対して進められる。
【００６６】
このような進角時においては、ベーンロータ３２，４２の回転に伴い遅角側油圧室３４，４４が圧縮されるので、この遅角側油圧室３４，４４内の作動油がオイルコントロールバルブ５０，６０に戻される。
【００６７】
これとは逆に、バルブタイミングを遅らせる場合には、図５および図６の破線矢印で示すように、オイルコントロールバルブ５０，６０の遅角ポート５４，６４から遅角側油圧室３４，４４に作動油を供給する。これにより、ベーンロータ３２，４２はケーシング３１，４１に対して吸気カムシャフト１３や排気カムシャフト１４の回転方向と逆方向に相対回転され、吸気カムシャフト１３や排気カムシャフト１４の回転位相がクランクシャフト７の回転位相に対して遅らされる。
【００６８】
このような遅角時においては、ベーンロータ３２，４２の回転に伴い進角側油圧室３３，４３が圧縮されるので、この進角側油圧室３３，４３内の作動油がオイルコントロールバルブ５０，６０に戻される。
【００６９】
ところで、ＶＶＴコントローラ３０，４０の作動油は、エンジン１内の潤滑油を利用するようになっている。一般的に、エンジン１では、シリンダブロック２の底部に設けられるオイルパン５内の潤滑油を、クランクシャフト７で駆動されるオイルポンプ１７で汲み上げてオイルフィルタ（図示省略）で濾過してから、シリンダブロック２内の必要部位に供給するとともに、シリンダヘッド３内の必要部位に供給するようになっており、エンジン１の各部を潤滑、冷却した潤滑油は、オイルパン５に戻され、再度、エンジン１内で循環されるようになっている。このエンジン１内を循環される潤滑油のうち、シリンダヘッド２側に供給される潤滑油が、ＶＶＴコントローラ３０，４０の作動油として用いられる。
【００７０】
次に、本発明の特徴を適用した部分について、詳細に説明する。
【００７１】
この実施形態では、要するに、ＶＶＴコントローラ３０，４０の前端に、変位角計測装置８０，９０を付設している。
【００７２】
この変位角計測装置８０，９０は、各カムシャフト１３，１４の一回転中の変位角を計測して、この計測結果を制御装置７０に入力するものである。
【００７３】
具体的に、変位角計測装置８０，９０は、パルサリング８１，９１と、センサ８２，９２とを含んで構成されている。センサ８２，９２の検出出力が制御装置７０に入力されるようになっていて、制御装置７０がカムシャフト１３，１４の一回転中の変位角を算出するようになっている。
【００７４】
まず、パルサリング８１，９１は、ＶＶＴコントローラ３０，４０のケーシング３１，４１の前端に一体回転可能に取り付けられるもので、共に、図９および図１０に示すように、外周が櫛歯形状とされた磁性材製の円形プレート８１ａ，９１ａの背面にブラケット８１ｂ，９１ｂを取り付けた構成になっている。
【００７５】
このパルサリング８１，９１は、ＶＶＴコントローラ３０，４０のベーンロータ３２，４２をカムシャフト１３，１４に取り付けるためのボルト（締結部材）３５，４５を利用して、ベーンロータ３２，４２に取り付けられている。
【００７６】
つまり、パルサリング８１，９１のブラケット８１ｂ，９１ｂの中心孔に、ボルト３５，４５を挿通させてから、このボルト３５，４５をベーンロータ３２，４２の中心の雌ねじ孔に螺合装着するようにしている。なお、ブラケット８１ｂ，９１ｂの円筒ボス部８１ｃ，９１ｃの底壁部分は、ボルト３５，４５の頭に当接し、円筒ボス部８１ｃ，９１ｃの全体がＶＶＴコントローラ３０，４０のケーシング３１，４１の前面開口を閉塞するようになっている。
【００７７】
吸気側のパルサリング８１には、その前面の外径側領域において円周方向の単位角度位置毎に軸方向の凹凸（被検出部）が設けられている。詳しくは、吸気側のパルサリング８１の場合、図９に示すように、円形プレート８１ａの外径寸法とブラケット８１ｂの円形部分の外径寸法とが同一にされており、それによって、円形プレート８１ａの外周における櫛歯部の径方向凹み部の背面側開口がブラケット８１ｂの円形部分で閉塞された状態になっている。この状態では、吸気側のパルサリング８１の前面における外径側領域に軸方向に隆起する部分と陥没する部分とが円周方向交互に存在するようになって、その隆起部分と陥没部分とが前述した軸方向の凹凸になっているのである。
【００７８】
排気側のパルサリング９１には、その外周において円周方向の単位角度位置毎に径方向の凹凸（被検出部）が設けられている。詳しくは、排気側のパルサリング９１の場合、図１０に示すように、円形プレート９１ａの外径寸法がブラケット９１ｂの円形部分の外径寸法より大きく設定されており、それによって、円形プレート９１ａの外周における櫛歯部がブラケット９１ｂの外周よりも径方向外向きにはみ出した状態になっている。この状態では、排気側のパルサリング９１の外周面に径方向外向きに突出する部分と径方向内向きに凹む部分とが円周方向交互に存在するようになって、その突出部分と凹み部分とが前述した径方向の凹凸になっているのである。
【００７９】
なお、両パルサリング８１，９１の凹凸の間隔は、例えば１０°刻みになっていて、カムシャフト１３，１４の回転変動を１０°単位で検出することが可能になっている。この凹凸の間隔は任意である。また、図９および図１０に示すように、両パルサリング８１，９１の凹凸のうち、一箇所の凸部は、基準位置検出用とするために、円周方向幅が他よりも大きく設定されている。
【００８０】
一方、センサ８２，９２は、それぞれシリンダヘッドカバー４に取り付けられており、いずれも、パルサリング８１，９１の被検出部としての凹凸を非接触で検出する非接触タイプのセンサ、この実施形態ではホール素子を用いるホールセンサ等とされている。
【００８１】
吸気側のセンサ８２は、図３に示すように、パルサリング８１の前方にその凹凸に所定隙間を介して対向配置されている。一方、排気側のセンサ９２は、図４に示すように、パルサリング９１の外径側にその凹凸に所定隙間を介して対向配置されている。
【００８２】
このセンサ８２，９２をシリンダヘッドカバー４に取り付ける形態を説明する。シリンダヘッドカバー４に設けてある円筒形のパイプステー４ｂ内に、センサ８２，９２を挿入して例えばスナップフィット形態により抜け止めするような状態で取り付けるようにしている。
【００８３】
パイプステー４ｂは、シリンダヘッドカバー４においてセンサ８２，９２取り付け予定位置に設けられる貫通孔４ａに挿通された状態で接着されることによって取り付けられている。このようなセンサ８２，９２の取り付け形態であれば、センサ８２，９２の着脱が比較的容易に行えるようになり、好ましい。
【００８４】
ところで、上述したように吸気側の変位角計測装置８０と排気側の変位角計測装置９０とで、パルサリング８１，９１の構成やセンサ８２，９２の配置形態を異ならせている理由について説明する。
【００８５】
要するに、この実施形態のエンジン１の場合、吸気側のＶＶＴコントローラ３０の前端に、気筒判別装置２０を配置しているからである。
【００８６】
この気筒判別装置２０は、一般的に公知の構成であるが、パルサリング２１と、センサ２２とを含んで構成されている。パルサリング２１は、図７に示すように、その円周三箇所に円周方向幅の互いに異なる凸（被検出部）が設けられていて、センサ２２は、パルサリング２１の外径側に非接触で対向するように配置されている。なお、パルサリング２１の凸の数を３つにしている理由は、実施形態で例示したエンジンがＶ型６気筒であって、その片バンクの３気筒分に対応させているからである。
【００８７】
このことから、もし仮に、吸気側の変位角計測装置８０においてセンサ８２をパルサリング８１の外径側に配置すると、気筒判別装置２０のパルサリング２１と変位角計測装置８０のパルサリング８１との検出識別ができなくなると言える。この点を考慮して、吸気側の変位角計測装置８０では、センサ８２をパルサリング８１の前面側に配置しているのである。
【００８８】
一方、排気側の気筒判別装置については、図示していないが、排気カムシャフト１４の軸方向途中領域に設置されており、そのために、排気側の変位角計測装置９０については、設置上の制約を受けず、任意となっているのである。
【００８９】
但し、図示していないが、吸気側の気筒判別装置２０についてＶＶＴコントローラ３０の前端に配置せずに、排気側の気筒判別装置と同様に吸気カムシャフト１３の軸方向途中領域に配置するようにしている場合には、吸気側の変位角計測装置８０のセンサ８２をパルサリング８１の外径側に配置することが可能である。
【００９０】
つまり、吸気側の変位角計測装置８０と排気側の変位角計測装置９０とにおける検出形態については、特に限定されず、前記と反対の検出形態とすることも可能であり、また、吸気側の変位角計測装置８０と排気側の変位角計測装置９０とで同じ検出形態とすることも可能である。
【００９１】
このような変位角計測装置８０，９０の場合、パルサリング８１，９２の回転に伴い、その凹凸をセンサ８２，９２が検出し、このセンサ８２，９２は基準位置信号およびパルス信号を制御装置７０へ入力する。制御装置７０は、センサ８２，９２から入力された信号に基づいて、適宜に信号処理することによって、各カムシャフト１３，１４の一回転中の変位角を計測するとともに、バルブタイミング変更時の情報として利用するようになっている。前記信号処理の手法については、一般的にパルサリングおよびセンサで構成される回転検出手段による信号処理手法と同様であるので、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００９２】
以上説明したように、本発明を適用した実施形態では、吸気カムシャフト１３および排気カムシャフト１４の一回転中の変位角を変位角計測装置８０，９０で計測可能とすることにより、各カムシャフト１３，１４の実際の回転位相角を高精度に把握することを可能としている。
【００９３】
この変位角計測装置８０，９０の計測結果を、可変バルブタイミング機構によるバルブタイミング変更時における各カムシャフト１３，１４の位相調整に利用しているから、バルブタイミング変更を、各カムシャフト１３，１４の回転変動を加味して行うことが可能になり、実際の回転位相角と目標の回転位相角との偏差を低減することが可能になる等、バルブタイミング調整を高精度に行ううえで有利となる。したがって、エンジン１の出力性能ならびに燃費性能の向上に貢献できるようになる。
【００９４】
この実施形態では、変位角計測装置８０，９０について一般的に公知のセンサリングシステムを流用した構成にしているから、簡単かつ安価に入手できる汎用品を用いることが可能であり、設備コストを低減するうえで有利となる。
【００９５】
また、ＶＶＴコントローラ３０，４０の取り付け用のボルト３５，４５を利用してパルサリング３１，４１を取り付けるようにしているから、専用の部品が不要になる等、変位角計測装置８０，９０の設置コストを低減するうえで有利となる。
【００９６】
これにより、例えばパルサリング３１，４１の着脱は、シリンダヘッドカバー４を取り外して、ボルト３５，４５を着脱するだけの比較的簡単な作業で行うことが可能になるので、パルサリング３１，４１の点検や修理等の整備作業を比較的容易に行える点で有利となる。
【００９７】
しかも、制御装置７０について、上述したようにセンサ８２，９２から入力される検出信号に基づいて各カムシャフト１３，１４の一回転中の変位角を計測した後、この計測結果を制御装置７０の内部メモリに保存させておくようにすることが可能である。そのようにした場合、例えば点検、修理等の整備時にダイアグノーシス等の診断装置を用いることによって、前記制御装置７０の内部メモリにおける保存情報を取り出せば、可変バルブタイミング機構の過去の動作状態を把握することが可能になる等、整備作業内容を明確にしやすくなる。
【００９８】
ところで、上記実施形態と異なり、変位角計測装置８０，９０が設置されてないエンジン１であっても、このエンジン１に対して、変位角計測装置８０，９０を新たに追加設置することが可能である。
【００９９】
その場合、例えば前記エンジン１に予め取り付けられてあるシリンダヘッドカバー４を、図２から図４に示したようなパイプステー４ｂ付きのシリンダヘッドカバー４に交換するとともに、このシリンダヘッドカバー４にセンサ８２，９２を取り付け、さらに、ＶＶＴコントローラ３０，４０のボルト３５，４５を緩めてから、ここにパルサリング８１，９１を取り付けるようにすればよい。このように、上述した変位角計測装置８０，９０であれば、簡単に追加設置することが可能である。
【０１００】
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。以下で例を挙げる。
【０１０１】
（１）本発明が適用されるエンジン１は、上記実施形態で説明したＶ型多気筒タイプの他に、直列多気筒タイプ、水平対向型多気筒タイプ等、特に限定されない。また、本発明が適用されるエンジン１は、上記実施形態で説明したガソリンエンジンの他、ディーゼルエンジンであってもよい。
【０１０２】
（２）上記実施形態では、吸気側カムシャフト１３と排気側カムシャフト１４との両方に可変バルブタイミング機構を付設した例を挙げたが、吸気側カムシャフト１３または排気側カムシャフト１４の一方のみに装備したものであっても本発明を適用できる。その場合、可変バルブタイミング機構を設けている側にのみ、変位角計測装置（８０，９０）を設置すればよい。
【０１０３】
（３）上記実施形態では、油圧駆動式の可変バルブタイミング機構を用いた例を挙げているが、電動駆動式の可変バルブタイミング機構を用いることも可能である。
【０１０４】
この電動駆動式の可変バルブタイミング機構についても、例えば特開２００５−２４８８０５号公報に示すように、油圧駆動式の可変バルブタイミング機構と同様に、クランクシャフト７により回転駆動される駆動回転体（ケーシング３１，４１）と、この駆動回転体と相対回転可能にかつカムシャフト（１３，１４）に一体回転可能に取り付けられる従動回転体（ベーンロータ３２，４２）とを有しているので、変位角計測装置（８０，９０）のパルサリング（８１，９１）を従動回転体（ベーンロータ３２，４２）に付設させるように構成すればよいのである。この場合も、上記実施形態と基本的に同様の作用、効果を得ることができる。
【０１０５】
（４）上記実施形態では、変位角計測装置８０，９０をエンジン１に予め搭載した例を挙げているが、この変位角計測装置８０，９０は、予めエンジンに搭載するものとせずに、例えばエンジン１の点検、修理等の整備を行う際に、各カムシャフト１３，１４の一回転中の変位角を計測するための整備ツールとして、エンジン１に一時的に付設することが可能である。
【０１０６】
その場合、上記実施形態で説明したように、例えばエンジン１に予め取り付けられてあるシリンダヘッドカバー４を、図２から図４に示したようなパイプステー４ｂ付きのシリンダヘッドカバー４に交換するとともに、このシリンダヘッドカバー４にセンサ８２，９２を取り付け、さらに、ＶＶＴコントローラ３０，４０のボルト３５，４５を緩めてから、ここにパルサリング（８１，９１）を取り付けるようにするだけでよい。
【０１０７】
このように、整備ツールとしての変位角計測装置（８０，９０）は、ＶＶＴコントローラ３０，４０の前端に簡単に着脱することが可能である等、変位角計測装置（８０，９０）の取り扱いが簡単であるから、整備時の準備時間を短くすることが可能になる。
【０１０８】
また、整備ツールとしての変位角計測装置(８０，９０）のセンサ（８２，９２）の出力を、適宜の情報処理装置等でもって解析すれば、可変バルブタイミング機構の過去の動作状態を把握することが可能になり、その把握内容に基づいて可変バルブタイミング機構の調整作業を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】図２のエンジンにおける左側バンクの動弁機構の前端側部分を模式的に示す平面図である。
【図２】本発明に係るエンジンの一実施形態を前方から見た斜視図である。
【図３】図２の（３）−（３）線断面の矢視図である。
【図４】図２の（４）−（４）線断面の矢視図である。
【図５】この実施形態の吸気側ＶＶＴコントローラに対する油圧系の概略構成を示す図である。
【図６】この実施形態の排気側ＶＶＴコントローラに対する油圧系の概略構成を示す図である。
【図７】この実施形態の吸気側ＶＶＴコントローラから変位角計測装置を分離した状態を示す斜視図である。
【図８】この実施形態の排気側ＶＶＴコントローラから変位角計測装置を分離した状態を示す斜視図である。
【図９】図７における吸気側パルサリングの分解斜視図である。
【図１０】図８における排気側パルサリングの分解斜視図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１      エンジン
３      シリンダヘッド
４      シリンダヘッドカバー
７      クランクシャフト
１３      吸気側カムシャフト
１４      排気側カムシャフト
１７      オイルポンプ
３０      吸気側のＶＶＴコントローラ
４０      排気側のＶＶＴコントローラ
３１，４１      ケーシング（駆動回転体）
３２，４２      ベーンロータ（従動回転体）
３３，４３      進角側油圧室
３４，４４      遅角側油圧室
５０      吸気側のオイルコントロールバルブ
６０      排気側のオイルコントロールバルブ
７０      制御装置
８０      吸気側の変位角計測装置
９０      排気側の変位角計測装置
８１，９１      パルサリング
８２，９２      センサ
【図１】
2009013804.tif 000003
【図２】
2009013804.tif 000004
【図３】
2009013804.tif 000005
【図４】
2009013804.tif 000006
【図５】
2009013804.tif 000007
【図６】
2009013804.tif 000008
【図７】
2009013804.tif 000009
【図８】
2009013804.tif 000010
【図９】
2009013804.tif 000011
【図１０】
2009013804.tif 000012