JP2001263101A - エンジンのバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バルブタイミングのフィードバック制御にお
いて目標バルブタイミングに対する実バルブタイミング
のオーバーシュートやアンダーシュートが生じた場合に
も直ちに制御ゲインを最適化し、常に最適な応答性を確
保して制御性を向上する。 【解決手段】 目標バルブタイミングＶＴＴＧＴが一定
で制御偏差ΔＶＴの符号変換があったか否かを調べ（Ｓ
５０１，Ｓ５０６）、符号変換があった場合、符号変換
回数カウント値ＣＲＴＮをカウントアップしてＣＲＴＮ
＝２か否かを調べる（Ｓ５０８，Ｓ５０９）。そして、
ＣＲＴＮ＝２の場合、制御ゲインを更新する処理を行い
（Ｓ５１２〜）、ＣＲＴＮ≠２（ＣＲＴＮ＝１）の場
合、偏差最大値ΔＶＴＭＡＸを現在の制御偏差ΔＶＴの
絶対値で更新する処理を行う（Ｓ５１０，Ｓ５１１）。
これにより、オーバーシュートとアンダーシュートとの
双方に対して制御ゲインが適正か否かを的確且つ迅速に
判断して学習を行い、制御ゲインを最適化して制御性を
向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのクラン
ク軸とカム軸との間の回転位相を調整する可変バルブタ
イミング機構を備えたエンジンのバルブタイミング制御
装置に関し、詳しくは、目標バルブタイミングへのフィ
ードバック制御における制御ゲインを適正化するエンジ
ンのバルブタイミング制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エンジンのクランク軸とカム軸と
の間の回転位相を調整する可変バルブタイミング機構を
備えた可変バルブタイミング機構付きエンジンが実用化
されており、この種の可変バルブタイミング機構付きエ
ンジンでは、エンジン運転状態に応じて吸気バルブと排
気バルブとの少なくとも一方のバルブタイミングを連続
的に変更する。

【０００３】ここで、可変バルブタイミング機構は、一
般に、油圧によって駆動される油圧駆動式が採用され、
バルブタイミング制御においては、実バルブタイミング
がエンジン運転状態に基づき設定した目標バルブタイミ
ングに収束するよう可変バルブタイミング機構の油圧を
制御する油圧制御弁に対する制御信号をフィードバック
制御するようにしており、油圧制御弁の製造上のバラツ
キや油圧制御弁のドレイン量の相違等に起因して、目標
バルブタイミングに対して実バルブタイミングがオーバ
ーシュートやアンダーシュートし易く、制御ハンチング
が発生する。

【０００４】このため、特開平９−１９５７２８号公報
には、実バルブタイミング（実進角量）が目標バルブタ
イミング（目標進角量）に対し、所定角度幅に設定され
た上側基準値及び下側基準値を両方共に連続して所定期
間内に所定回数以上横切ったとき、ハンチングが生じて
いると判断し、フィードバック制御における制御ゲイン
（フィードバックゲイン）を小さくすることで、制御ゲ
インが大き過ぎることによる制御ハンチングを防止し、
目標バルブタイミングに対する実バルブタイミングの収
束性を向上する技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
先行例は、所定期間内に実バルブタイミングが上側基準
値及び下側基準値を両方共に連続して横切る回数が所定
回数以上であったときに、制御ゲインが大き過ぎると見
做して制御ゲインを小さくするものであり、制御ゲイン
が適正か否かの判断が終了するまでに或程度の時間を要
する。

【０００６】従って、目標バルブタイミングに対して実
バルブタイミングがオーバーシュート或いはアンダーシ
ュートしても、制御ハンチングが生じていると判断され
るまでの期間は制御ゲインの修正が行われないことにな
り、オーバーシュート或いはアンダーシュートを迅速に
解消することは困難であり、この間、バルブタイミング
制御の制御性悪化を招く虞がある。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、バルブタイミングのフィードバック制御において目
標バルブタイミングに対する実バルブタイミングのオー
バーシュートやアンダーシュートが生じた場合にも直ち
に制御ゲインを最適化し、常に最適な応答性を確保して
制御性を向上することのできるエンジンのバルブタイミ
ング制御装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、エンジンのクランク軸とカ
ム軸との間の回転位相を調整する油圧駆動式可変バルブ
タイミング機構を備え、エンジン運転状態に基づく目標
バルブタイミングに実バルブタイミングが収束するよう
上記可変バルブタイミング機構をフィードバック制御す
るエンジンのバルブタイミング制御装置において、目標
バルブタイミングに対する実バルブタイミングのオーバ
ーシュート量及びアンダーシュート量の少なくとも一方
を検出する制御状態検出手段と、実バルブタイミングの
オーバーシュート量及びアンダーシュート量の少なくと
も一方に基づいて、フィードバック制御の制御ゲインを
学習する制御ゲイン学習手段とを備えたことを特徴とす
る。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記制御状態検出手段は、目標バルブタイ
ミングが一定のとき、目標バルブタイミングと実バルブ
タイミングとの偏差における正負の符号の変換回数が２
回目に達するまでの上記偏差の絶対値の最大値を、オー
バーシュート量或いはアンダーシュート量として求め、
上記制御ゲイン学習手段は、上記最大値を所定の判定閾
値と比較して制御ゲインが適正か否かを評価し、その評
価結果に基づいて制御ゲインを学習することを特徴とす
る。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、上記制御ゲイン学習手段は、上記最大値が
上記判定閾値の上限値より大きいときには制御ゲインを
減少更新し、上記最大値が上記判定閾値の下限値より小
さいときには制御ゲインを増加更新することを特徴とす
る。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１，２，３
のいずれか一に記載の発明において、上記制御ゲイン学
習手段は、エンジン運転領域毎に制御ゲインの学習を行
うことを特徴とする。

【００１２】すなわち、請求項１記載の発明は、目標バ
ルブタイミングに対する実バルブタイミングのオーバー
シュート及びアンダーシュートの少なくとも一方を検出
し、検出したオーバーシュート量及びアンダーシュート
量の少なくとも一方に基づいてフィードバック制御の制
御ゲインを学習することで、制御ゲインを適正化して目
標バルブタイミングに対する実バルブタイミングの収束
性を高める。

【００１３】その際、請求項２記載の発明は、目標バル
ブタイミングが一定のとき、目標バルブタイミングと実
バルブタイミングとの偏差における正負の符号の変換回
数が２回目に達するまでの偏差の絶対値の最大値を、オ
ーバーシュート量或いはアンダーシュート量として求
め、最大値を所定の判定閾値と比較して制御ゲインが適
正か否かを評価し、その評価結果に基づいて制御ゲイン
を学習する。

【００１４】また、請求項３記載の発明は、偏差の最大
値が判定閾値の上限値より大きく、制御ゲインが大き過
ぎる場合には、制御ゲインを減少更新し、偏差の最大値
が判定閾値の下限値より小さく、制御ゲインが小さ過ぎ
る場合には、制御ゲインを増加更新する。請求項４記載
の発明は、制御ゲインの学習をエンジン運転領域毎に行
う。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図２４は本発明の実施の一
形態に係わり、図１はバルブタイミング制御ルーチンの
フローチャート、図２は目標電流値算出ルーチンのフロ
ーチャート、図３は保持電流値学習ルーチンのフローチ
ャート、図４及び図５は制御ゲイン学習ルーチンのフロ
ーチャート、図６及び図７は制御電流値設定ルーチンの
フローチャート、図８は排気バルブに対する吸気バルブ
のバルブタイミングの変化を示す説明図、図９は目標バ
ルブタイミングテーブルの説明図、図１０は制御ゲイン
の学習テーブルの説明図、図１１はオーバーシュート時
の目標バルブタイミングに対する実バルブタイミングの
関係を示すタイムチャート、図１２はアンダーシュート
時の目標バルブタイミングに対する実バルブタイミング
の関係を示すタイムチャート、図１３はＰ分テーブルの
説明図、図１４はＩ分テーブルの説明図、図１５はＰＩ
制御による制御電流値設定の説明図、図１６はクランク
パルス、気筒判別パルス、及びカム位置パルスの関係を
示すタイムチャート、図１７は可変バルブタイミング機
構付きエンジンの全体構成図、図１８は可変バルブタイ
ミング機構の概略構成図、図１９は可変バルブタイミン
グ機構の最進角状態を図１８のＡ−Ａ断面で示す説明
図、図２０は可変バルブタイミング機構の最遅角状態を
図１８のＡ−Ａ断面で示す説明図、図２１はクランクロ
ータとクランク角センサの正面図、図２２は吸気カムプ
ーリの背面図、図２３はカムロータとカム位置センサの
正面図、図２４は電子制御系の回路構成図である。

【００１６】先ず、本発明が適用される可変バルブタイ
ミング機構付きエンジンの全体構成について、図１７に
従い説明する。同図において、符号１は、可変バルブタ
イミング機構付きエンジン（以下、単に「エンジン」と
略記する）であり、図においては、ＤＯＨＣ水平対向型
４気筒ガソリンエンジンを示す。このエンジン１のシリ
ンダブロック１ａの左右両バンクには、シリンダヘッド
２がそれぞれ設けられ、各シリンダヘッド２に気筒毎に
吸気ポート２ａと排気ポート２ｂとが形成されている。

【００１７】エンジン１の吸気系としては、各吸気ポー
ト２ａにインテークマニホルド３が連通され、このイン
テークマニホルド３に各気筒の吸気通路が集合するエア
チャンバ４を介して、アクセルペダルに連動するスロッ
トル弁５ａが介装されたスロットルチャンバ５が連通さ
れている。そして、このスロットルチャンバ５の上流に
吸気管６を介してエアクリーナ７が取付けられ、このエ
アクリーナ７に接続されるエアインテーク通路にチャン
バ８が連通されている。

【００１８】また、吸気管６には、スロットル弁５ａを
バイパスするバイパス通路９が接続されており、このバ
イパス通路９に、アイドル時にその弁開度によって該バ
イパス通路９を流れるバイパス空気量を調整することで
アイドル回転数を制御するアイドル制御弁１０が介装さ
れている。

【００１９】更に、インテークマニホルド３の各気筒の
吸気ポート２ａの直上流に、インジェクタ１１が配設さ
れている。また、先端の放電電極を燃焼室に露呈する点
火プラグ１２が、シリンダヘッド２に各気筒毎に配設さ
れている。そして、各点火プラグ１２は、イグナイタ内
蔵イグニッションコイル１３に接続されている。

【００２０】一方、エンジン１の排気系としては、シリ
ンダヘッド２の各排気ポート２ｂに連通するエキゾース
トマニホルド１４の集合部に排気管１５が連通され、こ
の排気管１５に触媒コンバータ１６が介装されてマフラ
１７に連通されている。

【００２１】ここで、図１７〜図２０に基づいて、エン
ジン１の可変バルブタイミング機構について説明する。

【００２２】エンジン１のクランク軸１８の回転は、左
右バンクの各シリンダヘッド２内にそれぞれ配設された
各吸気カム軸１９及び各排気カム軸２０に、クランク軸
１８に固設されたクランクプーリ２１、タイミングベル
ト２２、吸気カム軸１９に介装された吸気カムプーリ２
３、排気カム軸２０に固設された排気カムプーリ２４等
を介して伝達され、クランク軸１８とカム軸１９，２０
とが２対１の回転角度となるよう設定されている。そし
て、吸気カム軸１９に設けられたカム１９ａ、及び排気
カム軸２０に設けられた排気カム（図示せず）は、それ
ぞれクランク軸１８と２対１の回転角度に維持される各
カム軸１９，２０の回転に基づいて、吸気バルブ２５、
排気バルブ２６を開閉駆動する。

【００２３】図１８に示すように、左右バンクの各吸気
カム軸１９と吸気カムプーリ２３との間には、吸気カム
プーリ２３と吸気カム軸１９とを相対回動してクランク
軸１８に対する吸気カム軸１９の回転位相（変位角）を
連続的に変更する油圧駆動式可変バルブタイミング機構
２７が配設されている。この可変バルブタイミング機構
２７は、周知のように、リニアソレノイド弁或いはデュ
ーティソレノイド弁等からなる油圧制御弁としてのオイ
ルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）によって油圧が切換え
られるものであり、後述の電子制御装置６０からの駆動
信号により作動する。尚、以下において、符号における
添え字Ｌ，ＬＨは右バンク、Ｒ，ＲＨは左バンクを表
す。

【００２４】吸気カム軸１９は、シリンダヘッド２及び
ベアリングキャップ（図示せず）間において回転自在に
支持され、吸気カム軸１９の先端部に、図１８〜図２０
に示すように、３つのベーン２８ａを有するベーンロー
タ２８がボルト２９により一体回転可能に取付けられて
いる。

【００２５】また、吸気カムプーリ２３には、ハウジン
グ３０及びハウジングカバー３１がボルト３２により一
体回転可能に取付けられている。また、吸気カムプーリ
２３の外周には、タイミングベルト２２を掛装するため
の外歯２３ａが多数形成されている。

【００２６】そして、吸気カム軸１９が回動自在にハウ
ジングカバー３１を貫通し、吸気カム軸１９に固設され
たベーンロータ２８の各ベーン２８ａが吸気カムプーリ
２３と一体のハウジング３０に形成された３つの扇状空
間部３３に回動自在に収納される。各扇状空間部３３
は、それぞれベーン２８ａによって進角室３３ａと遅角
室３３ｂとに区画される。

【００２７】進角室３３ａは、それぞれベーンロータ２
８、吸気カム軸１９、シリンダヘッド２に形成された進
角側オイル通路２８ｂ，１９ｂ，３４を介してオイルフ
ロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）のＡポート３６ａに連通さ
れ、また、遅角室３３ｂは、それぞれベーンロータ２
８、吸気カム軸１９、シリンダヘッド２に形成された遅
角側オイル通路２８ｃ，１９ｃ，３５を介してオイルフ
ロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）のＢポート３６ｂに連通さ
れている。

【００２８】オイルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）は、
オイルパン３７からオイルポンプ３８、オイルフィルタ
３９を介してオイルすなわち所定の油圧が供給されるオ
イル供給通路４０に接続するオイル供給ポート３６ｃ
と、２つのドレイン通路４１，４２にそれぞれ連通する
ドレインポート３６ｄ，３６ｆとを有し、４つのランド
及び各ランド間に形成された３つのパッセージを有する
スプール３６ｇを軸方向に往復動させることで、Ａポー
ト３６ａ，Ｂポート３６ｂと、オイル供給ポート３６
ｃ，ドレインポート３６ｄ又は３６ｆとを選択的に連通
する。

【００２９】本形態においては、オイルフロー制御弁３
６Ｒ（３６Ｌ）は、後述の電子制御装置６０により電流
制御されるリニアソレノイドをアクチュエータとして備
える４方向制御弁であり、リニアソレノイドの通電電流
に比例してスプール３６ｇが軸方向に移動し、オイルの
流れ方向を切換えると共にパッセージの開度を調整し、
各進角室３３ａ、遅角室３３ｂに供給する油圧の大きさ
が調整される。

【００３０】また、符号２８ｄは、ベーンロータ２８の
ベーン２８ａに挿通されたストッパピンであり、可変バ
ルブタイミング機構２７が最遅角状態のとき（図２０参
照）、ハウジング３０に形成された孔３０ａに係合して
位置決めを行う。尚、図１９は可変バルブタイミング機
構２７の最進角状態を示し、図２０は可変バルブタイミ
ング機構２７の最遅角状態を示す。

【００３１】以上の可変バルブタイミング機構２７に
は、その作動位置を検出するセンサとして、クランク軸
１８に軸着されて同期回転するクランクロータ４３外周
の所定クランク角毎の突起４３ａ，４３ｂ，４３ｃ（図
２１参照）を検出し、クランク角を表すクランクパルス
を出力するクランク角センサ４４と、吸気カム軸１９の
後端に固設されて同期回転するカムロータ４５外周の等
角度毎の複数の突起４５ａ（図２３参照）を検出し、カ
ム位置を表すカム位置パルスを出力するカム位置センサ
４６Ｒ（４６Ｌ）とが用いられる。

【００３２】そして、クランク角センサ４４から出力さ
れるクランクパルス、及び、カム位置センサ４６Ｒ（４
６Ｌ）から出力されるカム位置パルスを電子制御装置６
０に入力し、該電子制御装置６０によって、クランクパ
ルスとカム位置パルスとに基づいて基準クランク角に対
する吸気カム位置の実変位角（実バルブタイミング）を
算出し、この実バルブタイミングがエンジン運転状態に
基づき設定した目標バルブタイミングに収束するよう可
変バルブタイミング機構２７をフィードバック制御す
る。

【００３３】本実施の形態においては、可変バルブタイ
ミング機構２７を吸気カム軸１９側にのみ設け、図８に
示すように、排気バルブ２６の開閉タイミングに対し、
吸気バルブ２５の開閉タイミングをエンジン運転状態に
応じて変更する。また、本形態で採用するリニアソレノ
イド式のオイルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）は、電子
制御装置６０から出力される制御電流が大きいほど、ス
プール３６ｇが図１９に示すように左方向に移動してク
ランク軸１８に対する吸気カム軸１９の変位角を進角さ
せ、制御電流が小さい程、スプール３６ｇが図２０に示
すように右方向に移動してクランク軸１８に対する吸気
カム軸１９の変位角を遅角させる。

【００３４】すなわち、エンジン運転状態に基づいて設
定した目標変位角（目標バルブタイミング）に対し、ク
ランク角センサ４４から出力されるクランクパルス、及
び、カム位置センサ４６Ｒ（４６Ｌ）から出力されるカ
ム位置パルスとに基づいて基準クランク角に対する吸気
カム位置の回転位相、すなわちクランク軸１８に対する
吸気カム軸１９の変位角が進角しているときには、電子
制御装置６０は、オイルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）
に出力する制御電流を減少して可変バルブタイミング機
構２７の作動によりクランク軸１８に対する吸気カム軸
１９の変位角を遅角させ、クランク軸１８に対する吸気
カム軸１９の変位角が遅角しているときには、オイルフ
ロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）に出力する制御電流を増加
して可変バルブタイミング機構２７の作動によりクラン
ク軸１８に対する吸気カム軸１９の変位角を進角させ
る。

【００３５】オイルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）の制
御電流が増加すると、スプール３６ｇが図１９に示すよ
うに左方向に移動し、Ａポート３６ａとオイル供給ポー
ト３６ｃとが連通して可変バルブタイミング機構２７の
進角室３３ａが進角側オイル通路２８ｂ，１９ｂ，３
４、オイルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）を介してオイ
ル供給通路４０に連通する。また、これと共に、Ｂポー
ト３６ｂとドレインポート３６ｆとが連通することで、
可変バルブタイミング機構２７の遅角室３３ｂが遅角側
オイル通路２８ｃ，１９ｃ，３５、オイルフロー制御弁
３６Ｒ（３６Ｌ）を介してドレイン通路４２に連通す
る。

【００３６】その結果、可変バルブタイミング機構２７
の進角室３３ａにオイルが供給されて進角室３３ａに作
用する油圧が上昇すると共に、遅角室３３ｂ内のオイル
のドレインにより遅角室３３ｂに作用する油圧が低下
し、図１９に示すように、ベーンロータ２８が図の時計
回り方向に回動し、吸気カムプーリ２３に対する吸気カ
ム軸１９の回転位相、すなわちクランク軸１８に対する
吸気カム軸１９の変位角が進角化されて、吸気カム軸１
９の吸気カム１９ａによって駆動される吸気バルブ２５
の開閉タイミングが進角される。

【００３７】逆に、オイルフロー制御弁３６Ｒ（３６
Ｌ）の制御電流が減少すると、スプール３６ｇが図２０
に示すように右方向に移動し、Ａポート３６ａとドレイ
ンポート３６ｄとが連通して可変バルブタイミング機構
２７の進角室３３ａが進角側オイル通路２８ｂ，１９
ｂ，３４、オイルフロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）を介し
てドレイン通路４１に連通する。また、これと共に、Ｂ
ポート３６ｂとオイル供給ポート３６ｃとが連通するこ
とで、可変バルブタイミング機構２７の遅角室３３ｂが
遅角側オイル通路２８ｃ，１９ｃ，３５、オイルフロー
制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）を介してオイル供給通路４０に
連通する。

【００３８】これにより、可変バルブタイミング機構２
７の進角室３３ａ内のオイルのドレインにより進角室３
３ａに作用する油圧が低下すると共に、遅角室３３ｂに
オイルが供給されて遅角室３３ｂに作用する油圧が上昇
し、図２０に示すように、ベーンロータ２８が図の反時
計回り方向に回動し、吸気カムプーリ２３に対する吸気
カム軸１９の回転位相、すなわちクランク軸１８に対す
る吸気カム軸１９の変位角が遅角化されて、吸気カム軸
１９の吸気カム１９ａによって駆動される吸気バルブ２
５の開閉タイミングが遅角される。

【００３９】次に、エンジン運転状態を検出するための
センサ類について説明する。吸気管６のエアクリーナ７
の直下流には、ホットワイヤ或いはホットフィルム等を
用いた熱式の吸入空気量センサ４７が介装され、スロッ
トルチャンバ５に配設されたスロットル弁５ａにスロッ
トル開度センサ４８が連設されている。

【００４０】また、エンジン１のシリンダブロック１ａ
にノックセンサ４９が取付けられ、シリンダブロック１
ａの左右両バンクを連通する冷却水通路５０に冷却水温
センサ５１が臨まされている。そして、触媒コンバータ
１６の上流にＯ2センサ５２が配設されている。

【００４１】また、エンジン１のクランク軸１８に軸着
するクランクロータ４３の外周にクランク角センサ４４
が対設され、更に、クランク軸１８に対し１／２回転す
る吸気カムプーリ２３の裏面に気筒判別センサ５３が対
設され（図１８参照）、吸気カム軸１９の後端に固設さ
れたカムロータ４５の外周にカム位置センサ４６Ｒ（４
６Ｌ）が対設されている。

【００４２】クランクロータ４３は、図２１に示すよう
に、その外周に突起４３ａ，４３ｂ，４３ｃが形成さ
れ、これらの各突起４３ａ，４３ｂ，４３ｃが、各気筒
（＃１，＃２気筒と＃３，＃４気筒）の圧縮上死点前
（ＢＴＤＣ）θ１，θ２，θ３の位置に形成されてい
る。本形態においては、θ１＝９７°ＣＡ，θ２＝６５
°ＣＡ，θ３＝１０°ＣＡである。

【００４３】また、図２２に示すように、吸気カムプー
リ２３の裏面の外周側に、気筒判別用の突起２３ｂ，２
３ｃ，２３ｄが形成され、突起２３ｂが＃３，＃４気筒
の圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）θ４の位置に形成され、突
起２３ｃが３個の突起で構成されて最初の突起が＃１気
筒のＡＴＤＣθ５の位置に形成されている。更に、突起
２３ｄが２個の突起で形成され、最初の突起が＃２気筒
のＡＴＤＣθ６の位置に形成されている。尚、本形態に
おいては、θ４＝２０°ＣＡ，θ５＝５°ＣＡ，θ６＝
２０°ＣＡである。また、これら気筒判別用の突起２３
ｂ，２３ｃ，２３ｄ、及び、気筒判別センサ５３は、一
方のバンクのみに設けられる。

【００４４】さらに、本形態で採用するエンジン１が４
気筒エンジンであるのに対応して、カムロータ４５は、
図２３に示すように、その外周にカム位置検出用の突起
４５ａが１８０°ＣＡの等角度毎に１個づつ計４個形成
されている。そして、これら各突起４５ａは、可変バル
ブタイミング機構２７の作動によって、各気筒の圧縮上
死点を基準として、θ７＝ＢＴＤＣ４０°ＣＡ〜ＡＴＤ
Ｃ１０°ＣＡの間で変化する。

【００４５】尚、図２３においては、ＲＨ側の吸気カム
軸１９に固設されているカムロータ４５を示すが、ＬＨ
側の吸気カム軸１９にも、同様にカムロータ４５が固設
され、その外周にカム位置検出用の突起４５ａが１８０
°ＣＡの等角度毎に４個形成されており、これら各突起
４５ａは、可変バルブタイミング機構２７の作動によっ
て、各気筒の圧縮上死点を基準として、θ８＝ＢＴＤＣ
４０°ＣＡ〜ＡＴＤＣ１０°ＣＡの間で変化する。

【００４６】そして、図１６のタイムチャートに示すよ
うに、エンジン運転に伴い、クランク軸１８、吸気カム
プーリ２３、及び吸気カム軸１９の回転により、クラン
クロータ４３及びカムロータ４５が回転して、クランク
ロータ４３の各突起４３ａ，４３ｂ，４３ｃがクランク
角センサ４４によって検出され、クランク角センサ４４
からθ１，θ２，θ３（ＢＴＤＣ９７°，６５°，１０
°ＣＡ）の各クランクパルスがエンジン１／２回転（１
８０°ＣＡ）毎に出力される。また、θ３クランクパル
スとθ１クランクパルスとの間で吸気カムプーリ２３の
各突起２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが気筒判別センサ５３に
よって検出され、気筒判別センサ５３から所定数の気筒
判別パルスが出力される。

【００４７】また、可変バルブタイミング機構２７によ
ってクランク軸１８に対し回転位相が変化する右バン
ク，左バンクの各吸気カム軸１９の後端に固設されたカ
ムロータ４５の各突起４５ａがカム位置センサ４６Ｒ，
４６Ｌによって検出され、カム位置センサ４６Ｒ，４６
Ｌからそれぞれθ７，θ８のカム位置パルスが出力され
る。

【００４８】そして、以下のエンジン制御用の電子制御
装置（以下、「ＥＣＵ」と略記する）６０において、ク
ランク角センサ４４から出力されるクランクパルスの入
力間隔時間に基づいてエンジン回転数ＮＥを算出し、ま
た、各気筒の燃焼行程順（例えば、＃１気筒→＃３気筒
→＃２気筒→＃４気筒）と、気筒判別センサ５３からの
気筒判別パルスをカウンタによって計数した値とのパタ
ーンに基づいて、燃焼行程気筒、燃料噴射対象気筒や点
火対象気筒の気筒判別を行う。さらに、ＥＣＵ６０は、
クランク角センサ４４から出力されるクランクパルス
（例えば、突起４３ｂに対応するθ２クランクパル
ス）、及び、カム位置センサ４６Ｒ，４６Ｌから出力さ
れるθ７，θ８カム位置パルスとに基づいて基準クラン
ク角に対する吸気カム位置の実変位角（実バルブタイミ
ング）を算出する。

【００４９】ＥＣＵ６０は、前述のインジェクタ１１、
点火プラグ１２、アイドル制御弁１０、可変バルブタイ
ミング機構２７に供給する油圧を調節するためのオイル
フロー制御弁３６Ｒ，３６Ｌ等のアクチュエータ類に対
する制御量の演算、制御信号の出力、すなわち、燃料噴
射制御、点火時期制御、アイドル回転数制御、吸気バル
ブ２５に対するバルブタイミング制御等を行うものであ
り、図２４に示すように、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、Ｒ
ＡＭ６３、バックアップＲＡＭ６４、カウンタ・タイマ
群６５、及びＩ／Ｏインターフェイス６６がバスライン
を介して接続されるマイクロコンピュータを中心として
構成され、各部に安定化電源を供給する定電圧回路６
７、Ｉ／Ｏインターフェイス６６に接続される駆動回路
６８、Ａ／Ｄ変換器６９等の周辺回路が内蔵されてい
る。

【００５０】尚、カウンタ・タイマ群６５は、フリーラ
ンカウンタ、気筒判別センサ信号（気筒判別パルス）の
入力計数用カウンタ等の各種カウンタ、燃料噴射用タイ
マ、点火用タイマ、定期割込みを発生させるための定期
割込み用タイマ、クランク角センサ信号（クランクパル
ス）の入力間隔計時用タイマ、及びシステム異常監視用
のウオッチドッグタイマ等の各種タイマを便宜上総称す
るものであり、その他、各種のソフトウエアカウンタ・
タイマが用いられる。

【００５１】定電圧回路６７は、２回路のリレー接点を
有する電源リレー７０の第１のリレー接点を介してバッ
テリ７１に接続され、電源リレー７０は、そのリレーコ
イルの一端が接地され、リレーコイルの他端が駆動回路
６８に接続されている。尚、電源リレー７０の第２のリ
レー接点には、バッテリ７１から各アクチュエータに電
源を供給するための電源線が接続されている。バッテリ
７１には、イグニッションスイッチ７２の一端が接続さ
れ、このイグニッションスイッチ７２の他端がＩ／Ｏイ
ンターフェイス６６の入力ポートに接続されている。

【００５２】さらに、定電圧回路６７は、直接、バッテ
リ７１に接続されており、イグニッションスイッチ７２
のＯＮが検出されて電源リレー７０の接点が閉となる
と、ＥＣＵ６０内の各部へ電源を供給する一方、イグニ
ッションスイッチ７２のＯＮ，ＯＦＦに拘らず、常時、
バックアップＲＡＭ６４にバックアップ用の電源を供給
する。

【００５３】Ｉ／Ｏインターフェイス６６の入力ポート
には、ノックセンサ４９、クランク角センサ４４、気筒
判別センサ５３、カム位置センサ４６Ｒ，４６Ｌ、車速
を検出するための車速センサ５４が接続されており、更
に、Ａ／Ｄ変換器６９を介して、吸入空気量センサ４
７、スロットル開度センサ４８、冷却水温センサ５１、
及びＯ2センサ５２が接続されると共に、バッテリ電圧
ＶBが入力されてモニタされる。

【００５４】一方、Ｉ／Ｏインターフェイス６６の出力
ポートには、アイドル制御弁１０、インジェクタ１１、
オイルフロー制御弁３６Ｒ，３６Ｌ、及び、電源リレー
７０のリレーコイルが駆動回路６８を介して接続される
と共に、イグナイタ内蔵イグニッションコイル１３のイ
グナイタ１３ａが接続されている。

【００５５】ＥＣＵ６０は、ＲＯＭ６２に記憶されてい
る制御プログラムに従って、Ｉ／Ｏインターフェイス６
６を介して入力されるセンサ・スイッチ類からの検出信
号、及びバッテリ電圧等をＣＰＵ６１で処理すると共
に、ＲＡＭ６３に格納される各種データ、バックアップ
ＲＡＭ６４に格納されている各種学習値データ、及びＲ
ＯＭ６２に記憶されている固定データ等に基づき、燃料
噴射量、点火時期、アイドル制御弁１０に対する制御信
号のデューティ比、オイルフロー制御弁３６Ｒ，３６Ｌ
に対する制御電流値等を演算し、燃料噴射制御、点火時
期制御、アイドル回転数制御、バルブタイミング制御等
のエンジン制御を行う。

【００５６】ここで、上述のように、可変バルブタイミ
ング機構２７によるバルブタイミング制御においては、
クランク角センサ４４から出力されるクランクパルス
と、カム位置センサ４６Ｒ（４６Ｌ）から出力されるカ
ム位置パルスとに基づいて基準クランク角に対する吸気
カム位置の回転位相、すなわちクランク軸１８に対する
吸気カム軸１９の実変位角（実バルブタイミング）を算
出し、この実バルブタイミングがエンジン運転状態に基
づいて設定した目標バルブタイミングに収束するようオ
イルフロー制御弁３６Ｒ，３６Ｌに対する制御電流値を
演算し、この制御電流値による制御電流をオイルフロー
制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）に出力して可変バルブタイミン
グ機構２７をフィードバック制御する。

【００５７】その際、ＥＣＵ６０は、目標バルブタイミ
ングに対する実バルブタイミングのオーバーシュート及
びアンダーシュートの少なくとも一方を直接検出してフ
ィードバック制御の制御ゲインが適正か否かを評価し、
その評価結果に基づいて制御ゲインを学習することで制
御ゲインの最適化を図るようにしている。

【００５８】制御ゲインの学習においては、オーバーシ
ュート或いはアンダーシュート初期に目標バルブタイミ
ングＶＴＴＧＴと実バルブタイミングＶＴとの偏差ΔＶ
Ｔの絶対値の最大値（偏差最大値ΔＶＴＭＡＸ）を求
め、この偏差最大値ΔＶＴＭＡＸが上限判定閾値ΔＶＴ
Ｈを越えている場合、制御ゲインが大き過ぎると判断し
て該当エンジン運転領域の制御ゲインを減少更新し、偏
差最大値ΔＶＴＭＡＸが下限判定閾値ΔＶＴＬより小さ
い場合、制御ゲインが小さ過ぎると判断して該当エンジ
ン運転領域の制御ゲインを増加更新する。

【００５９】すなわち、ＥＣＵ６０は、バルブタイミン
グ制御機能において本発明に係わる制御状態検出手段、
制御ゲイン学習手段としての機能を含み、具体的には、
図１〜図７に示すルーチンによって各手段の機能を実現
する。

【００６０】以下、ＥＣＵ６０によるバルブタイミング
制御に係わる処理について、図１〜図７に示すフローチ
ャートに従って説明する。

【００６１】図１は、イグニッションスイッチ７２がＯ
Ｎされ、ＥＣＵ６０に電源が投入されてシステムがイニ
シャライズされた後、所定周期毎（所定時間毎：例え
ば、１０ｍｓｅｃ毎）に実行されるバルブタイミング制
御ルーチンであり、先ず、ステップＳ１０１で、図２に
示す目標電流値算出ルーチンを実行し、オイルフロー制
御弁３６Ｒ（３６Ｌ）に対するフィードバック制御の目
標電流値ＩＴＧＴを算出する。

【００６２】目標電流値ＩＴＧＴは、エンジン運転状態
に基づく目標バルブタイミング（目標進角値）ＶＴＴＧ
Ｔと実バルブタイミングＶＴとの偏差に応じた比例微分
制御（ＰＤ制御）によるフィードバック電流値Ｉｆに、
保持電流値Ｉｈを加算した電流値である。

【００６３】保持電流値Ｉｈは、オイルフロー制御弁３
６Ｒ（３６Ｌ）のスプール３６ｇを、そのランドを以っ
てＡポート３６ａ及びＢポート３６ｂを閉塞する位置に
保持し、シリンダヘッド２側の進角側オイル通路３４、
遅角側オイル通路３５を、オイルフロー制御弁３６Ｌ
（３６Ｒ）のオイル供給ポート３６ｃ、ドレインポート
３６ｄ，３６ｆから遮断することで、可変バルブタイミ
ング機構２７のベーンロータ２８を進角側にも遅角側に
も変位させず（移動速度を０とし）、所定の目標バルブ
タイミングに収束した定常状態に保持するための電流値
であり、所定周期（所定時間）毎に実行される図３の保
持電流値学習ルーチンにより、個別の制御系のオイルフ
ロー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）毎に学習される。

【００６４】次に、ステップＳ１０２へ進み、図６及び
図７に示す制御電流値設定ルーチンを実行し、目標電流
値ＩＴＧＴと現在の制御電流値との比較結果に応じた比
例積分制御（ＰＩ制御）によってオイルフロー制御弁３
６Ｒ（３６Ｌ）の制御電流値ＩＶＴを設定した後、ステ
ップＳ１０３で、制御電流値ＩＶＴによる制御電流を駆
動回路６８を介してオイルフロー制御弁３６Ｒ（３６
Ｌ）に出力すべく制御電流値ＩＶＴをセットし、ルーチ
ンを抜ける。

【００６５】次に、以上のバルブタイミング制御ルーチ
ンにおけるステップＳ１０１の目標電流値算出ルーチ
ン、ステップＳ１０２の制御電流値設定ルーチンについ
て説明する。

【００６６】先ず、図２の目標電流値算出ルーチンにつ
いて説明する。このルーチンでは、ステップＳ３０１
で、カム位置センサ４６Ｒ（４６Ｌ）から出力されるカ
ム位置パルスとクランク角センサ４４から出力されるク
ランクパルスとに基づき、クランク軸１８に対する吸気
カム軸１９の実バルブタイミング（実進角値；実変位
角）ＶＴを算出する。

【００６７】具体的には、クランクパルスによって算出
されるエンジン回転数ＮＥから単位角度当たりの回転時
間を求め、この単位角度回転当たりの時間に、θ２クラ
ンクパルスが入力してからθ７，θ８カム位置パルスが
入力するまでの時間を乗算することで、θ２クランクパ
ルスによる基準クランク角に対する吸気カム位置の回転
位相、すなわちクランク軸１８に対する吸気カム軸１９
の変位角に換算することで実バルブタイミングＶＴを算
出する。

【００６８】次いで、ステップＳ３０２へ進み、エンジ
ン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ（＝Ｋ×Ｑ／Ｎ
Ｅ；Ｑは吸入空気量、Ｋはインジェクタ特性補正定数）
とエンジン回転数ＮＥとに基づいてテーブルを検索し、
補間計算により目標バルブタイミング（目標進角値；目
標変位角）ＶＴＴＧＴを設定する。

【００６９】すなわち、図９に示すように、バルブタイ
ミング制御領域を、エンジン負荷とエンジン回転数とに
よる運転状態に応じて４つの領域に分け、それぞれ目標
バルブタイミングＶＴＴＧＴを設定してエンジン１を最
適な状態に制御するようにしており、低負荷低回転のア
イドル領域においては、目標バルブタイミングＶＴＴＧ
Ｔを０°として、吸気バルブ２５の開閉タイミングを進
角量＝０°の最遅角状態に制御し、排気バルブ２６と吸
気バルブ２５とのオーバラップをなくしてアイドル回転
安定化を図る。

【００７０】また、中負荷運転領域では、目標バルブタ
イミングＶＴＴＧＴを小〜中の進角量に設定し、吸気バ
ルブ２５の開閉タイミングを進角側に制御し、排気バル
ブ２６と吸気バルブ２５とのオーバラップ量を大きくし
て内部ＥＧＲ率を増加することで、エンジンのポンピン
グロスを低減して燃費の向上を図る一方、高負荷運転領
域では、目標バルブタイミングＶＴＴＧＴを進角量大に
設定して吸気バルブ２５の開閉タイミングを中負荷域よ
りも進角側に制御し、排気バルブ２６と吸気バルブ２５
とのオーバラップを増加させて充填効率及び掃気効率を
高め、エンジン出力を向上する。更に、低負荷高回転の
運転領域では、目標バルブタイミングＶＴＴＧＴを進角
量小として吸気バルブ２５の開閉タイミングを遅角側に
制御し、バルブオーバラップ量を減少させてエンジンの
過回転を防止する。

【００７１】尚、各気筒の吸気バルブ２５、排気バルブ
２６のうち、前側の吸気バルブ２５、排気バルブ２６に
おいて、排気バルブ２６に対する吸気バルブ２５の最遅
角時のバルブオーバラップ量は、例えば、６°ＣＡに設
定され、最進角時のバルブオーバラップ量は、例えば５
６°ＣＡに設定される。また、各気筒の吸気バルブ２
５、排気バルブ２６のうち、後側の吸気バルブ２５、排
気バルブ２６において、排気バルブ２６に対する吸気バ
ルブ２５の最遅角時のバルブオーバラップ量は、例えば
１０°ＣＡに設定され、最進角時のバルブオーバラップ
量は例えば６０°ＣＡに設定される。この場合、各吸気
カム軸１９のクランク軸１８（吸気カムプーリ２３）に
対する回転位相は、可変バルブタイミング機構２７によ
って、最大５０°ＣＡ変化する。

【００７２】その後、ステップＳ３０３へ進み、目標バ
ルブタイミングＶＴＴＧＴから実バルブタイミングＶＴ
を減算して制御偏差ΔＶＴを算出すると（ΔＶＴ←ＶＴ
ＴＧＴ−ＶＴ）、ステップＳ３０４で、今回の制御偏差
ΔＶＴと前回の制御偏差ΔＶＴＯＬＤとの差分をとって
微分偏差ｄΔＶＴ／ｄｔを求める（ｄΔＶＴ／ｄｔ←Δ
ＶＴ−ΔＶＴＯＬＤ）。

【００７３】続くステップＳ３０５では、エンジン負荷
を表わす基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとエンジン回転数Ｎ
Ｅとに基づいてバックアップＲＡＭ６４の学習テーブル
ＴＢＬＫｐを検索し、補間計算によりＰＤ制御の比例定
数Ｋｐを設定し（Ｋｐ←ＴＢＬＫｐ（Ｔｐ，ＮＥ））、
ステップＳ３０６で、エンジン負荷を表わす基本燃料噴
射パルス幅Ｔｐとエンジン回転数ＮＥとに基づいてバッ
クアップＲＡＭ６４の学習テーブルＴＢＬＫｄを検索
し、補間計算によりＰＤ制御の微分定数Ｋｄを設定する
（Ｋｄ←ＴＢＬＫｄ（Ｔｐ，ＮＥ））。

【００７４】各学習テーブルＴＢＬＫｐ，ＴＢＬＫｄ
は、後述する図４及び図５の制御ゲイン学習ルーチンに
より、図１０に示すように、基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ
とエンジン回転数ＮＥとによる運転領域毎に、それぞ
れ、比例定数Ｋｐ、微分定数Ｋｄが学習される。

【００７５】次に、ステップＳ３０７へ進み、制御偏差
ΔＶＴに比例定数Ｋｐを乗算した値と微分偏差ｄΔＶＴ
／ｄｔに微分定数Ｋｄを乗算した値との和をフィードバ
ック電流値Ｉｆとして算出し、ステップＳ３０８で、フ
ィードバック電流値Ｉｆに保持電流値Ｉｈを加算して目
標電流値ＩＴＧＴを算出する（ＩＴＧＴ←Ｉｆ＋Ｉ
ｈ）。その後、ステップＳ３０９へ進み、今回の制御偏
差ΔＶＴを次回ルーチン実行時の旧値ΔＶＴＯＬＤとし
てＲＡＭ６３にストアしてルーチンを抜ける。

【００７６】ここで、以上の目標電流値算出ルーチンに
おける各学習値を学習する各学習ルーチンについて説明
する。

【００７７】先ず、図３の保持電流値学習ルーチンにつ
いて説明する。このルーチンでは、ステップＳ４０１
で、今回の実バルブタイミングＶＴと前回の実バルブタ
イミングＶＴＯＬＤとを比較し、ＶＴ＝ＶＴＯＬＤでバ
ルブタイミングの制御状態が一定か否かを調べる。

【００７８】そして、ＶＴ≠ＶＴＯＬＤの場合には、ス
テップＳ４０１からステップＳ４０５へジャンプして保
持電流の学習条件が成立する継続時間を計時するための
学習条件成立継続時間カウント値ＣＬＲを０にクリア
し、ステップＳ４０６で、今回の実バルブタイミングＶ
Ｔを次回ルーチン実行時の旧値ＶＴＯＬＤとしてＲＡＭ
６３にストアしてルーチンを抜ける。

【００７９】また、ステップＳ４０１において、ＶＴ＝
ＶＴＯＬＤであり、今回の実バルブタイミングＶＴと前
回の実バルブタイミングＶＴＯＬＤとが同じである場
合、ステップＳ４０２へ進んで、学習条件成立継続時間
カウント値ＣＬＲが設定値ＣＬＳ（例えば、数ｓｅｃ相
当値）に達したか否かを調べる。

【００８０】その結果、ステップＳ４０２において、Ｃ
ＬＲ＜ＣＬＳであり、実バルブタイミングが一定の定常
状態にある学習条件の継続時間が設定値ＣＬＳにより定
まる設定時間に達していない場合、ステップＳ４０３へ
進んで学習条件成立継続時間カウント値ＣＬＲをカウン
トアップし（ＣＬＲ←ＣＬＲ＋１）ステップＳ４０６を
経てルーチンを抜ける。

【００８１】また、ステップＳ４０２において、ＣＬＲ
≧ＣＬＳであり、実バルブタイミングが一定の定常状態
にある学習条件が設定値ＣＬＳにより定まる設定時間継
続した場合、ステップＳ４０２からステップＳ４０４へ
進んで、現在の目標電流値ＩＴＧＴを保持電流値Ｉｈと
して（Ｉｈ←ＩＴＧＴ）、バックアップＲＡＭ６４の学
習値を更新し、前述のステップＳ４０５，Ｓ４０６を経
てルーチンを抜ける。尚、保持電流値Ｉｈのイニシャル
セット値は、予めシミュレーション或いは実験等によっ
て求めた最適値がセットされる。

【００８２】すなわち、オイルフロー制御弁３６Ｒ（３
６Ｌ）に対する制御電流が目標電流値に制御されてフィ
ードバック電流値Ｉｆが０となり、可変バルブタイミン
グ機構２７が一定の実バルブタイミング（カム位相）を
保持する定常状態にある場合、本来、実バルブタイミン
グが目標バルブタイミングに一致しなければならない
が、経年変化等により保持電流値Ｉｈが変化すると、目
標バルブタイミングに対する実バルブタイミングの定常
偏差が生じる。従って、このときの目標電流値ＩＴＧＴ
を保持電流値Ｉｈとして学習することで定常偏差を無く
し、実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致
させることができる。

【００８３】次に、図４及び図５の制御ゲイン学習ルー
チンについて説明する。尚、本形態では、制御ゲイン学
習ルーチンにより、目標電流値ＩＴＧＴを算出する際の
ＰＤ制御の制御ゲイン（比例定数Ｋｐ、微分定数Ｋｄ）
と、制御電流値ＩＶＴを設定する際のＰＩ制御の制御ゲ
イン（比例成分に対する比例係数Ｋｐ１、積分成分に対
する積分係数Ｋｄ１）とを学習する。

【００８４】制御ゲイン学習ルーチンは、所定周期（所
定時間）毎に実行され、先ず、ステップＳ５０１で、前
述の目標電流値算出ルーチンで算出された最新の目標バ
ルブタイミングＶＴＴＧＴと前回の目標バルブタイミン
グＶＴＴＧＴＯＬＤとを比較し、目標バルブタイミング
が一定か否かを調べる。

【００８５】その結果、ステップＳ５０１において、Ｖ
ＴＴＧＴ≠ＶＴＴＧＴＯＬＤで目標バルブタイミングＶ
ＴＴＧＴが変化している場合には、ステップＳ５０２へ
進んで制御ゲインの学習完了時に１にセットされる学習
完了フラグＦＬＧＬＲを０にクリアし、ステップＳ５０
３で、実バルブタイミングＶＴが目標バルブタイミング
ＶＴＴＧＴを横切って制御偏差ΔＶＴの値の正負の符号
が変換される回数をカウントするための符号変換回数カ
ウント値ＣＲＴＮを０にクリアする。

【００８６】更に、ステップＳ５０４へ進み、実バルブ
タイミングＶＴの目標バルブタイミングＶＴＴＧＴに対
するオーバーシュート量或いはアンダーシュート量を求
めるための偏差最大値ΔＶＴＭＡＸを０にクリアする
と、ステップＳ５３９で、今回の目標バルブタイミング
ＶＴＴＧＴを次回ルーチン実行時の旧値ＶＴＴＧＴＯＬ
ＤとしてＲＡＭ６３にストアし、ルーチンを抜ける。

【００８７】また、ステップＳ５０１において、ＶＴＴ
ＧＴ＝ＶＴＴＧＴＯＬＤで目標バルブタイミングＶＴＴ
ＧＴが一定である場合、ステップＳ５０５へ進んで学習
完了フラグＦＬＧＬＲの値を参照する。その結果、ＦＬ
ＧＬＲ＝１で既に学習が完了している場合には、前述の
ステップＳ５３９を経てルーチンを抜け、ＦＬＧＬＲ＝
０で学習未完了の場合、ステップＳ５０６へ進む。

【００８８】ステップＳ５０６では、制御偏差ΔＶＴの
符号変換があったか否か、すなわち、図１１に示すよう
に実バルブタイミングＶＴがオーバーシュートして目標
バルブタイミングＶＴＴＧＴを下から上に横切り、制御
偏差ΔＶＴがプラスの値からマイナスの値に変化したか
否か、或いは、図１２に示すように、実バルブタイミン
グＶＴがアンダーシュートして目標バルブタイミングＶ
ＴＴＧＴを上から下に横切り、制御偏差ΔＶＴがマイナ
スの値からプラスの値に変化したか否かを調べる。

【００８９】そして、制御偏差ΔＶＴの符号変換がない
場合、ステップＳ５０６からステップＳ５０７へ進んで
符号変換回数カウント値ＣＲＴＮの値が１か否かを調
べ、ＣＲＴＮ＝０であり、実バルブタイミングＶＴと目
標バルブタイミングＶＴＴＧＴとの大小関係に変化がな
い場合、前述のステップＳ５３９を経てルーチンを抜
け、ＣＲＴＮ＝１であり、実バルブタイミングＶＴが目
標バルブタイミングＶＴＴＧＴを下から上或いは上から
下に最初に横切った後、実バルブタイミングＶＴと目標
バルブタイミングＶＴＧＴとの大小関係に変化がない場
合、ステップＳ５０７からステップＳ５１０へ進む。

【００９０】また、制御偏差ΔＶＴの符号変換があった
場合には、ステップＳ５０６からステップＳ５０８へ進
んで符号変換回数カウント値ＣＲＴＮをカウントアップ
し（ＣＲＴＮ←ＣＲＴＮ＋１）、ステップＳ５０９で符
合変換回数カウント値ＣＲＴＮの値が２か否かを調べ
る。そして、ＣＲＴＮ＝２の場合、ステップＳ５０９か
らステップＳ５１２以降へ進んで制御ゲインを更新する
処理を行った後、前述のステップＳ５０３で符号変換回
数カウント値ＣＲＴＮを０にクリアして前述のステップ
Ｓ５０４，Ｓ５３９を経てルーチンを抜け、ＣＲＴＮ≠
２すなわちＣＲＴＮ＝１で実バルブタイミングＶＴが目
標バルブタイミングＶＴＴＧＴを下から上或いは上から
下に横切った初回である場合、ステップＳ５０９からス
テップＳ５１０へ進む。

【００９１】ステップＳ５１０では、現在の制御偏差Δ
ＶＴの絶対値が現在までの偏差最大値ΔＶＴＭＡＸを越
えているか否かを調べ、ΔＶＴＭＡＸ≧｜ΔＶＴ｜の場
合、偏差最大値ΔＶＴＭＡＸを更新することなく前述の
ステップＳ５３９を経てルーチンを抜け、ΔＶＴＭＡＸ
＜｜ΔＶＴ｜の場合、ステップＳ５１１で偏差最大値Δ
ＶＴＭＡＸを現在の制御偏差ΔＶＴの絶対値で更新し
（ΔＶＴＭＡＸ←｜ΔＶＴ｜）、前述のステップＳ５３
９を経てルーチンを抜ける。

【００９２】すなわち、図１１に示すように、実バルブ
タイミングＶＴがオーバーシュートして制御偏差ΔＶＴ
の値の正負の符号の変換回数が２回目に達するまでの
間、或いは、図１２に示すように、実バルブタイミング
ＶＴがアンダーシュートして制御偏差ΔＶＴの値の正負
の符号の変換回数が２回目に達するまでの間において、
制御偏差ΔＶＴの絶対値の最大値をオーバーシュート量
或いはアンダーシュート量を表わす偏差最大値ΔＶＴＭ
ＡＸとして求め、この偏差最大値ΔＶＴＭＡＸを評価し
てステップＳ５１２以降で制御ゲインを更新する。

【００９３】これにより、オーバーシュートとアンダー
シュートとの双方を検出することが可能となるばかりで
なく、制御ゲインが適正か否かを的確且つ迅速に判断す
ることが可能となり、バルブタイミング制御における制
御性をより向上することができる。

【００９４】以下、ステップＳ５１２以降の制御ゲイン
を更新する処理について説明する。ステップＳ５１２で
は、偏差最大値ΔＶＴＭＡＸが上限判定閾値ΔＶＴＨを
越えているか否かを調べる。上限判定閾値ΔＶＴＨは、
実バルブタイミングＶＴが目標バルブタイミングＶＴＴ
ＧＴに対して適正範囲にあるか否かを判定するための上
限側の閾値である。

【００９５】そして、ΔＶＴＭＡＸ＞ΔＶＴＨであり、
実バルブタイミングＶＴが適正範囲を越えてオーバーシ
ュート或いはアンダーシュートしている場合には、制御
ゲインを下げるべく、ステップＳ５１２からステップＳ
５１３以降へ進んで、目標電流値ＩＴＧＴ算出の際のＰ
Ｄ制御における比例定数Ｋｐ及び微分定数Ｋｄ、後述す
る制御電流ＩＶＴ設定の際のＰＩ制御における比例係数
Ｋｐ１及び積分係数Ｋｉ１を減少更新する。

【００９６】詳細には、ステップＳ５１３で、基本燃料
噴射パルス幅Ｔｐとエンジン回転数ＮＥとに基づいてバ
ックアップＲＡＭ６４の学習テーブルＴＢＬＫｐにおけ
る該当領域の比例定数Ｋｐを読み出し（Ｋｐ←ＴＢＬＫ
ｐ（Ｔｐ，ＮＥ））、ステップＳ５１４で比例定数Ｋｐ
を、予めシミュレーション或いは実験等によって求めた
一定値ΔＫｐだけ減少させ（Ｋｐ←Ｋｐ−ΔＫｐ）、ス
テップＳ５１５で、減少させた比例定数Ｋｐを学習テー
ブルＴＢＬＫｐの該当領域に書き込んでテーブル値を更
新する（ＴＢＬＫｐ（Ｔｐ，ＮＥ）←Ｋｐ）。

【００９７】続くステップＳ５１６では、同様に、基本
燃料噴射パルス幅Ｔｐとエンジン回転数ＮＥとに基づい
てバックアップＲＡＭ６４の学習テーブルＴＢＬＫｄに
おける該当領域の微分定数Ｋｄを読み出し（Ｋｄ←ＴＢ
ＬＫｄ（Ｔｐ，ＮＥ））、ステップＳ５１７で微分定数
Ｋｄを、予めシミュレーション或いは実験等によって求
めた一定値ΔＫｄだけ減少させ（Ｋｄ←Ｋｄ−ΔＫ
ｄ）、ステップＳ５１８で、減少させた微分定数Ｋｄを
学習テーブルＴＢＬＫｄの該当領域に書き込んでテーブ
ル値を更新する（ＴＢＬＫｄ（Ｔｐ，ＮＥ）←Ｋｄ）。

【００９８】次に、ステップＳ５１９へ進み、基本燃料
噴射パルス幅Ｔｐとエンジン回転数ＮＥとに基づいてバ
ックアップＲＡＭ６４の学習テーブルＴＢＬＫｐ１にお
ける該当領域の比例係数Ｋｐ１を読み出し（Ｋｐ１←Ｔ
ＢＬＫｐ１（Ｔｐ，ＮＥ））、ステップＳ５２０で比例
係数Ｋｐ１を、予めシミュレーション或いは実験等によ
って求めた一定値ΔＫｐ１だけ減少させ（Ｋｐ１←Ｋｐ
１−ΔＫｐ１）、ステップＳ５２１で、減少させた比例
係数Ｋｐ１を学習テーブルＴＢＬＫｐ１の該当領域に書
き込んでテーブル値を更新する（ＴＢＬＫｐ１（Ｔｐ，
ＮＥ）←Ｋｐ１）。

【００９９】更に、ステップＳ５２２へ進み、基本燃料
噴射パルス幅Ｔｐとエンジン回転数ＮＥとに基づいてバ
ックアップＲＡＭ６４の学習テーブルＴＢＬＫｉ１にお
ける該当領域の積分係数Ｋｉ１を読み出し（Ｋｉ１←Ｔ
ＢＬＫｉ１（Ｔｐ，ＮＥ））、ステップＳ５２３で積分
係数Ｋｉ１を、予めシミュレーション或いは実験等によ
って求めた一定値ΔＫｉ１だけ減少させ（Ｋｉ１←Ｋｉ
１−ΔＫｉ１）、ステップＳ５２４で、減少させた積分
係数Ｋｉ１を学習テーブルＴＢＬＫｉ１の該当領域に書
き込んでテーブル値を更新する（ＴＢＬＫｉ１（Ｔｐ，
ＮＥ）←Ｋｉ１）。

【０１００】そして、以上の制御ゲインを減少させる処
理を行った後、ステップＳ５３８へ進んで学習完了フラ
グＦＬＧＬＲを１にセットし（ＦＬＧＬＲ←１）、符合
変換回数カウント値ＣＲＴＮをクリアする前述のステッ
プＳ５０３、偏差最大値ΔＶＴＭＡＸをクリアする前述
のステップＳ５０４、及びステップＳ５３９を経てルー
チンを抜ける。

【０１０１】一方、ステップＳ５１２において、ΔＶＴ
ＭＡＸ≦ΔＶＴＨの場合には、更にステップＳ５２５で
偏差最大値ΔＶＴＭＡＸが下限判定閾値ΔＶＴＬを下回
っているか否かを調べる。下限判定閾値ΔＶＴＬは、実
バルブタイミングＶＴが目標バルブタイミングＶＴＴＧ
Ｔに対して適正範囲にあるか否かを判定するための下限
側の閾値であり、ステップＳ５２５において、ΔＶＴＭ
ＡＸ≧ΔＶＴＬの場合、すなわちΔＶＴＨ≧ΔＶＴＭＡ
Ｘ≧ΔＶＨＬの場合には、制御ゲインは適正範囲に収ま
っていると判断して前述のステップＳ５３８を経てルー
チンを抜け、ΔＶＴＭＡＸ＜ΔＶＴＬの場合、ステップ
Ｓ５２６以降でＰＤ制御における比例定数Ｋｐ及び微分
定数Ｋｄ、ＰＩ制御における比例係数Ｋｐ１及び積分係
数Ｋｉ１を増加更新する。

【０１０２】すなわち、ステップＳ５２６で基本燃料噴
射パルス幅Ｔｐとエンジン回転数ＮＥとに基づいてバッ
クアップＲＡＭ６４の学習テーブルＴＢＬＫｐにおける
該当領域の比例定数Ｋｐを読み出し（Ｋｐ←ＴＢＬＫｐ
（Ｔｐ，ＮＥ））、ステップＳ５２７で比例定数Ｋｐを
一定値ΔＫｐだけ増加させ（Ｋｐ←Ｋｐ＋ΔＫｐ）、ス
テップＳ５２８で、増加させた比例定数Ｋｐを学習テー
ブルＴＢＬＫｐの該当領域に書き込んでテーブル値を更
新する（ＴＢＬＫｐ（Ｔｐ，ＮＥ）←Ｋｐ）。

【０１０３】次にステップＳ５２９へ進み、基本燃料噴
射パルス幅Ｔｐとエンジン回転数ＮＥとに基づいてバッ
クアップＲＡＭ６４の学習テーブルＴＢＬＫｄにおける
該当領域の微分定数Ｋｄを読み出し（Ｋｄ←ＴＢＬＫｄ
（Ｔｐ，ＮＥ））、ステップＳ５３０で微分定数Ｋｄを
一定値ΔＫｄだけ増加させ（Ｋｄ←Ｋｄ＋ΔＫｄ）、ス
テップＳ５３１で、増加させた微分定数Ｋｄを学習テー
ブルＴＢＬＫｄの該当領域に書き込んでテーブル値を更
新する（ＴＢＬＫｄ（Ｔｐ，ＮＥ）←Ｋｄ）。

【０１０４】更に、ステップＳ５３２へ進み、基本燃料
噴射パルス幅Ｔｐとエンジン回転数ＮＥとに基づいてバ
ックアップＲＡＭ６４の学習テーブルＴＢＬＫｐ１にお
ける該当領域の比例係数Ｋｐ１を読み出し（Ｋｐ１←Ｔ
ＢＬＫｐ１（Ｔｐ，ＮＥ））、ステップＳ５３３で比例
係数Ｋｐ１を一定値ΔＫｐ１だけ増加させ（Ｋｐ１←Ｋ
ｐ１＋ΔＫｐ１）、ステップＳ５３４で、増加させた比
例係数Ｋｐ１を学習テーブルＴＢＬＫｐ１の該当領域に
書き込んでテーブル値を更新する（ＴＢＬＫｐ１（Ｔ
ｐ，ＮＥ）←Ｋｐ１）。

【０１０５】続くステップＳ５３５では、基本燃料噴射
パルス幅Ｔｐとエンジン回転数ＮＥとに基づいてバック
アップＲＡＭ６４の学習テーブルＴＢＬＫｉ１における
該当領域の積分係数Ｋｉ１を読み出し（Ｋｉ１←ＴＢＬ
Ｋｉ１（Ｔｐ，ＮＥ））、ステップＳ５３６で積分係数
Ｋｉ１を一定値ΔＫｉ１だけ増加させ（Ｋｉ１←Ｋｉ１
＋ΔＫｉ１）、ステップＳ５３７で、増加させた積分係
数Ｋｉ１を学習テーブルＴＢＬＫｉ１の該当領域に書き
込んでテーブル値を更新する（ＴＢＬＫｉ１（Ｔｐ，Ｎ
Ｅ）←Ｋｉ１）。

【０１０６】そして、以上の制御ゲインを増加させる処
理を行った後、ステップＳ５３８へ進んで学習完了フラ
グＦＬＧＬＲを１にセットし（ＦＬＧＬＲ←１）、符合
変換回数カウント値ＣＲＴＮをクリアする前述のステッ
プＳ５０３、偏差最大値ΔＶＴＭＡＸをクリアする前述
のステップＳ５０４、及びステップＳ５３９を経てルー
チンを抜ける。

【０１０７】すなわち、制御ゲインが適正範囲に対して
大き過ぎる場合と小さ過ぎる場合との双方に対応して制
御ゲインを適正範囲に学習補正するため、学習効果を高
めることができ、しかも、エンジン運転領域毎に制御ゲ
インを学習するため、エンジン運転領域毎の制御ゲイン
を最適化することが可能となり、フィードバックバック
制御の応答性を適正化することができる。

【０１０８】尚、各学習テーブルに格納される比例定数
Ｋｐ，微分定数Ｋｄ，比例係数Ｋｐ１，積分係数Ｋｉ１
のイニシャルセット値は、予めシミュレーション或いは
実験等により求めた最適値がセットされる。

【０１０９】次に、図６及び図７の制御電流値設定ルー
チンについて説明する。制御電流値設定ルーチンでは、
先ず、ステップＳ６０１で、目標電流値ＩＴＧＴに対す
る制御電流値ＩＶＴの偏差ΔＩを算出し（ΔＩ←ＩＴＧ
Ｔ−ＩＶＴ）、ステップＳ６０２で、偏差ΔＩの絶対値
と許容値Ｉｓとを比較し、制御電流値ＩＶＴがＰＩ制御
における制御許容範囲（不感帯）内に収束しているか否
かを調べる。

【０１１０】そして、ステップＳ６０２において、｜Δ
Ｉ｜＜Ｉｓで制御電流値ＩＶＴが制御許容範囲内に収束
している場合には、ステップＳ６０３，Ｓ６０４で、Ｐ
Ｉ制御における積分成分（Ｉ分）Ｉｉ、比例成分（Ｐ
分）Ｉｐをそれぞれ０にクリアし、ステップＳ６２６へ
進む。ステップＳ６２６では、現在の制御電流値ＩＶＴ
にＰ分Ｉｐ及びＩ分Ｉｉを加算して新たな制御電流値Ｉ
ＶＴに更新し（ＩＶＴ←ＩＶＴ＋Ｉｐ＋Ｉｉ）、ステッ
プＳ６２７以降で制御電流値ＩＶＴの上下限規制を行
う。

【０１１１】すなわち、ステップＳ６２７で、制御電流
値ＩＶＴが下限値ＩＭＩＮ（例えば、ＩＭＩＮ＝１００
ｍＡ）より小さいか否かを調べる。そして、ＩＶＴ＜Ｉ
ＭＩＮの場合、ステップＳ６２８で制御電流値ＩＶＴを
下限値ＩＭＩＮに下限規制して（ＩＶＴ←ＩＭＩＮ）ル
ーチンを抜け、ＩＶＴ≧ＩＭＩＮの場合、ステップＳ６
２９で制御電流値ＩＶＴが上限値ＩＭＡＸ（例えば、Ｉ
ＭＡＸ＝１０００ｍＡ）より大きいか否かを調べる。

【０１１２】その結果、ステップＳ６２９において、Ｉ
ＶＴ≦ＩＭＡＸの場合には、制御電流値ＩＶＴが上下限
の許容範囲内であるため、ステップＳ６２９からルーチ
ンを抜け、ＩＶＴ＞ＩＭＡＸの場合、ステップＳ６３０
で制御電流値ＩＶＴを上限値ＩＭＡＸに上限規制し（Ｉ
ＶＴ←ＩＭＡＸ）、ルーチンを抜ける。

【０１１３】一方、ステップＳ６０２において｜ΔＩ｜
≧Ｉｓであり、制御電流値ＩＶＴが制御許容範囲内に収
束していない場合には、ステップＳ６０５へ進んで制御
電流値ＩＶＴと目標電流値ＩＴＧＴとを比較し、現在、
制御電流値ＩＶＴが目標電流値ＩＴＧＴに対して上側に
あるか下側にあるかを調べる。

【０１１４】そして、ＩＶＴ＞ＩＴＧＴであり、制御電
流値ＩＶＴが目標電流値ＩＴＧＴより大きい場合、ステ
ップＳ６０５からステップＳ６０６へ進み、反転判別フ
ラグＦＬＧＲＴＮが１にセットされているか否かを調べ
る。反転判別フラグＦＬＧＲＴＮは、前回までに制御電
流値ＩＶＴが目標電流値ＩＴＧＴを越えていたか否かを
示すフラグであり、制御電流値ＩＶＴが目標電流値ＩＴ
ＧＴを越えた後、１にセットされ、制御電流値ＩＶＴが
目標電流値ＩＴＧＴ以下になった後、０にクリアされ
る。

【０１１５】従って、ステップＳ６０５においてＩＶＴ
＞ＩＴＧＴであり、且つステップＳ６０６でＦＬＧＲＴ
Ｎ＝０の場合、制御電流値ＩＶＴが目標電流値ＩＴＧＴ
に対して下側から上側に反転した反転初回であると判断
してステップＳ６０７へ進み、偏差ΔＩの絶対値に基づ
きＰ分テーブルＴＢＬＰを参照し、図１３に示すよう
に、偏差ΔＩの絶対値が増加するに応じて段階的に大き
くなるＰ分のダウン量ＰＤＷＮを設定する（ＰＤＷＮ←
ＴＢＬＰ（｜ΔＩ｜））。

【０１１６】次に、ステップＳ６０８へ進み、基本燃料
噴射パルス幅Ｔｐとエンジン回転数ＮＥとに基づいてバ
ックアップＲＡＭ６４の学習テーブルＴＢＬＫｐ１を検
索し、補間計算により比例係数Ｋｐ１を設定すると（Ｋ
ｐ１←ＴＢＬＫｐ１（Ｔｐ，ＮＥ））、ステップＳ６０
９で、Ｐ分Ｉｐによる反転初回のマイナス側へのスキッ
プを実行すべく、ダウン量ＰＤＷＮのマイナス値に比例
係数Ｋｐ１を乗算した値を今回のＰ分Ｉｐとする（Ｉｐ
←−ＰＤＷＮ×Ｋｐ１）。

【０１１７】そして、ステップＳ６１０でＩ分Ｉｉを０
とした後（Ｉｉ←０）、ステップＳ６１５で反転判別フ
ラグＦＬＧＲＴＮをセットし（ＦＬＧＲＴＮ←１）、前
述のステップＳ６２６でＰ分Ｉｐ及びＩ分Ｉｉにより制
御電流値ＩＶＴを更新した後、ステップＳ６２７〜Ｓ６
３０で制御電流値ＩＶＴを上下限規制してルーチンを抜
ける。

【０１１８】また、ステップＳ６０６でＦＬＧＲＴＮ＝
１であり、既に反転初回のＰ分Ｉｐによるスキップがな
されている場合、ステップＳ６０６からステップＳ６１
１へ進み、偏差ΔＩの絶対値に基づきＩ分テーブルＴＢ
ＬＩを参照して、図１４に示すように、Ｐ分テーブルＴ
ＢＬＰと同様、偏差ΔＩの絶対値の増加に応じて段階的
に大きくなるＩ分のダウン量ＩＤＷＮを設定する（ＩＤ
ＷＮ←ＴＢＬＩ（｜ΔＩ｜）；但し、ＩＤＷＮ＜ＰＤＷ
Ｎ）。

【０１１９】続くステップＳ６１２では、基本燃料噴射
パルス幅Ｔｐとエンジン回転数ＮＥとに基づいてバック
アップＲＡＭ６４の学習テーブルＴＢＬＫｉ１を検索
し、補間計算により積分係数Ｋｉ１を設定する（Ｋｉ１
←ＴＢＬＫｉ１（Ｔｐ，ＮＥ））。そして、ステップＳ
６１３で、演算周期毎にＩ分Ｉｉにより制御電流を漸次
減少させるべく、ダウン量ＩＤＷＮのマイナス値に積分
係数Ｋｉ１を乗算した値を今回のＩ分Ｉｉとし（Ｉｉ←
−ＩＤＷＮ×Ｋｉ１）、ステップＳ６１４でＰ分Ｉｐを
０とした後（Ｉｐ←０）、ステップＳ６１５で反転判別
フラグＦＬＧＲＴＮをセットし、前述のステップＳ６２
６でＰ分Ｉｐ及びＩ分Ｉｉにより制御電流値ＩＶＴを更
新した後、ステップＳ６２７〜Ｓ６３０で制御電流値Ｉ
ＶＴを上下限規制してルーチンを抜ける。

【０１２０】次に、制御電流値ＩＶＴが制御許容範囲を
外れて目標電流値ＩＴＧＴ以下である場合、ステップＳ
６０１からステップＳ６０２を経てステップＳ６０５で
ＩＶＴ≦ＩＴＧＴによりステップＳ６１６へ進み、反転
判別フラグＦＬＧＲＴＮの値を参照する。そして、ＦＬ
ＧＲＴＮ＝１の場合、すなわち、制御電流値ＩＶＴが目
標電流値ＩＴＧＴに対して上側から下側に反転した反転
初回である場合、ステップＳ６１７へ進み、偏差ΔＩの
絶対値に基づき図１３に示すＰ分テーブルＴＢＬＰを参
照してＰ分のアップ量ＰＵＰを設定すると（ＰＵＰ←Ｔ
ＢＬＰ（｜ΔＩ｜））、ステップＳ６１８へ進んで基本
燃料噴射パルス幅Ｔｐとエンジン回転数ＮＥとに基づい
てバックアップＲＡＭ６４の学習テーブルＴＢＬＫｐ１
を検索し、補間計算により比例係数Ｋｐ１を設定する
（Ｋｐ１←ＴＢＬＫｐ１（Ｔｐ，ＮＥ））。

【０１２１】そして、ステップＳ６１９で、Ｐ分Ｉｐに
よる反転初回のプラス側へのスキップを実行すべく、ア
ップ量ＰＵＰに比例係数Ｋｐ１を乗算した値を今回のＰ
分Ｉｐとし（Ｉｐ←ＰＵＰ×Ｋｐ１）、ステップＳ６２
０でＩ分Ｉｉを０とした後（Ｉｉ←０）、ステップＳ６
２５で反転判別フラグＦＬＧＲＴＮをクリアし（ＦＬＧ
ＲＴＮ←０）、前述のステップＳ６２６でＰ分Ｉｐ及び
Ｉ分Ｉｉにより制御電流値ＩＶＴを更新した後、ステッ
プＳ６２７〜Ｓ６３０で制御電流値ＩＶＴを上下限規制
してルーチンを抜ける。

【０１２２】また、ステップＳ６１６でＦＬＧＲＴＮ＝
０であり、既に反転初回のＰ分Ｉｐによるスキップがな
されている場合、ステップＳ６１６からステップＳ６２
１へ進み、偏差ΔＩの絶対値に基づき図１４に示すＩ分
テーブルＴＢＬＩを参照してＩ分のアップ量ＩＵＰを設
定すると（ＩＵＰ←ＴＢＬＩ（｜ΔＩ｜））、ステップ
Ｓ６２２で、基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとエンジン回転
数ＮＥとに基づいてバックアップＲＡＭ６４の学習テー
ブルＴＢＬＫｉ１を検索し、補間計算により積分係数Ｋ
ｉ１を設定する（Ｋｉ１←ＴＢＬＫｉ１（Ｔｐ，Ｎ
Ｅ））。

【０１２３】そして、ステップＳ６２３で、演算周期毎
にＩ分Ｉｉにより制御電流を漸次増加させるべく、アッ
プ量ＩＵＰに積分係数Ｋｉ１を乗算した値を今回のＩ分
Ｉｉとし（Ｉｉ←ＩＵＰ×Ｋｉ１）、ステップＳ６２４
でＰ分Ｉｐを０とした後（Ｉｐ←０）、ステップＳ６２
５で反転判別フラグＦＬＧＲＴＮをクリアし、前述のス
テップＳ６２６でＰ分Ｉｐ及びＩ分Ｉｉにより制御電流
値ＩＶＴを更新した後、ステップＳ６２７〜Ｓ６３０で
制御電流値ＩＶＴを上下限規制してルーチンを抜ける。

【０１２４】すなわち、図１５に示すように、目標電流
値ＩＴＧＴが上昇した場合、先ず、制御電流値ＩＶＴと
目標電流値ＩＴＧＴとの偏差ΔＩに応じて設定されるア
ップ量ＰＵＰをＰ分Ｉｐとして制御電流値ＩＶＴをステ
ップ的に増加させ、その後、演算周期毎に、制御電流値
ＩＶＴと目標電流値ＩＴＧＴとの偏差ΔＩに応じて設定
されるアップ量ＩＵＰをＩ分Ｉｉとして、制御周期毎に
Ｉ分Ｉｉずつ制御電流値ＩＶＴを漸次的に増加させるこ
とで、制御電流値ＩＶＴが許容値Ｉｓによる許容幅内に
収束するよう制御する。

【０１２５】一方、目標電流値ＩＴＧＴが低下した場合
には、制御電流値ＩＶＴと目標電流値ＩＴＧＴとの偏差
ΔＩに応じて設定されるダウン量ＰＤＷＮのマイナス値
をＰ分Ｉｐとして制御電流値ＩＶＴをステップ的に減少
させ、その後、演算周期毎に、制御電流値ＩＶＴと目標
電流値ＩＴＧＴとの偏差ΔＩに応じて設定されるダウン
量ＩＤＷＮのマイナス値をＩ分Ｉｉとして、制御周期毎
にＩ分Ｉｉずつ制御電流値ＩＶＴを漸次的に減少させ
る。

【０１２６】以上の制御電流値ＩＶＴによるオイルフロ
ー制御弁３６Ｒ（３６Ｌ）の制御に対し、目標バルブタ
イミングに対して実バルブタイミングがオーバーシュー
トやアンダーシュートしても、直ちに制御ゲインが学習
補正されて制御電流値ＩＶＴに反映され、迅速に制御ハ
ンチングを解消することが可能となり、実バルブタイミ
ングの目標バルブタイミングに対する収束性と安定性と
を両立させて常に最適なフィードバック制御の応答性を
得ることができる。

【０１２７】尚、本実施の形態では、目標電流値ＩＴＧ
Ｔ算出の際のＰＤ制御における各定数（比例定数Ｋｐ、
微分定数Ｋｄ）と、制御電流値ＩＶＴ設定の際のＰＩ制
御における各係数（比例係数Ｋｐ１、積分係数Ｋｉ１）
との双方を学習するようにしているが、これに限定され
ず、ＰＤ制御における定数とＰＩ制御における係数との
少なくとも一方を学習するようにしても良く、更には、
ＰＤ制御における各定数の少なくとも一方、ＰＩ制御に
おける各係数の少なくとも一方を学習するようにしても
良い。

【０１２８】また、ＰＩ制御における比例係数Ｋｐ１の
学習テーブルＴＢＬＫｐ１と積分係数Ｋｉ１の学習テー
ブルＴＢＬＫｉ１とは、制御電流値ＩＶＴのアップ側と
ダウン側とで別々に構成し、それぞれ、アップ側、ダウ
ン側で学習するようにしても良い。

【０１２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、目標バルブタイミングに対する実バルブタ
イミングのオーバーシュート及びアンダーシュートの少
なくとも一方を検出し、検出したオーバーシュート量及
びアンダーシュート量の少なくとも一方に基づいてフィ
ードバック制御の制御ゲインを学習するので、制御ゲイ
ンを最適化して実バルブタイミングの目標バルブタイミ
ングに対する収束性と安定性とを両立させ、常に最適な
フィードバック制御の応答性を得てバルブタイミング制
御における制御性を向上することができる。

【０１３０】請求項２記載の発明によれば、目標バルブ
タイミングが一定のとき、目標バルブタイミングと実バ
ルブタイミングとの偏差における正負の符号の変換回数
が２回目に達するまでの偏差の絶対値の最大値を、オー
バーシュート量或いはアンダーシュート量として求め、
最大値を所定の判定閾値と比較して制御ゲインが適正か
否かを評価し、その評価結果に基づいて制御ゲインを学
習するので、請求項１記載の発明の効果に加え、オーバ
ーシュートとアンダーシュートとの双方を検出すること
が可能であり、且つ、制御ゲインが適正か否かを的確且
つ迅速に判断することが可能となってバルブタイミング
制御における制御性をより向上することができる。

【０１３１】請求項３記載の発明によれば、偏差の最大
値が判定閾値の上限値より大きく、制御ゲインが大き過
ぎる場合には、制御ゲインを減少更新し、偏差の最大値
が判定閾値の下限値より小さく、制御ゲインが小さ過ぎ
る場合には、制御ゲインを増加更新するので、請求項２
記載の発明の効果に加え、フィードバック制御における
制御ゲインが適正範囲に対して大き過ぎる場合と小さ過
ぎる場合との双方に対応して制御ゲインを適正範囲に学
習することが可能となり、学習効果を高めて制御性を向
上することができる。

【０１３２】請求項４記載の発明によれば、制御ゲイン
の学習をエンジン運転領域毎に行うので、請求項１乃至
３記載の発明の効果に加え、エンジン運転領域毎に制御
ゲインを最適設定することが可能となり、全運転領域に
渡るバルブタイミングのフィードバック制御の応答性を
適正化することができ、バルブタイミング制御の制御性
をより向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】バルブタイミング制御ルーチンのフローチャー
ト

【図２】目標電流値算出ルーチンのフローチャート

【図３】保持電流値学習ルーチンのフローチャート

【図４】制御ゲイン学習ルーチンのフローチャート

【図５】制御ゲイン学習ルーチンのフローチャート（続
き）

【図６】制御電流値設定ルーチンのフローチャート

【図７】制御電流値設定ルーチンのフローチャート（続
き）

【図８】排気バルブに対する吸気バルブのバルブタイミ
ングの変化を示す説明図

【図９】目標バルブタイミングテーブルの説明図

【図１０】制御ゲインの学習テーブルの説明図

【図１１】オーバーシュート時の目標バルブタイミング
に対する実バルブタイミングの関係を示すタイムチャー
ト

【図１２】アンダーシュート時の目標バルブタイミング
に対する実バルブタイミングの関係を示すタイムチャー
ト

【図１３】Ｐ分テーブルの説明図

【図１４】Ｉ分テーブルの説明図

【図１５】ＰＩ制御による制御電流値設定の説明図

【図１６】クランクパルス、気筒判別パルス、及びカム
位置パルスの関係を示すタイムチャート

【図１７】可変バルブタイミング機構付きエンジンの全
体構成図

【図１８】可変バルブタイミング機構の概略構成図

【図１９】可変バルブタイミング機構の最進角状態を図
１８のＡ−Ａ断面で示す説明図

【図２０】可変バルブタイミング機構の最遅角状態を図
１８のＡ−Ａ断面で示す説明図

【図２１】クランクロータとクランク角センサの正面図

【図２２】吸気カムプーリの背面図

【図２３】カムロータとカム位置センサの正面図

【図２４】電子制御系の回路構成図

【符号の説明】

１ …可変バルブタイミング機構付きエンジン ２７…可変バルブタイミング機構 ６０…ＥＣＵ（制御状態検出手段、制御ゲイン学習手
段） ＶＴＴＧＴ…目標バルブタイミング ＶＴ…実バルブタイミング ΔＶＴ…制御偏差（目標バルブタイミングと実バルブタ
イミングとの偏差） ΔＶＴＭＡＸ…偏差最大値（偏差の絶対値の最大値） ΔＶＴＨ…上限判定閾値（判定閾値の上限値） ΔＶＴＬ…下限判定閾値（判定閾値の下限値） Ｋｐ，Ｋｄ，Ｋｐ１，Ｋｉ１…制御ゲイン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G018 AA07 AB07 AB17 BA33 CA20 DA58 EA00 FA07 GA04 GA14 3G084 BA05 BA06 BA13 BA16 BA23 DA05 DA08 EB08 EB13 EB18 EC06 FA00 FA08 FA10 FA20 FA29 FA33 FA39 3G092 AA11 BA01 DA10 DG05 EA03 EA04 EA09 EA28 EA29 EC01 EC05 EC09 FA06 HA13X HA13Z HE00Z HE04Z

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのクランク軸とカム軸との間の
   回転位相を調整する油圧駆動式可変バルブタイミング機
   構を備え、エンジン運転状態に基づく目標バルブタイミ
   ングに実バルブタイミングが収束するよう上記可変バル
   ブタイミング機構をフィードバック制御するエンジンの
   バルブタイミング制御装置において、 目標バルブタイミングに対する実バルブタイミングのオ
   ーバーシュート量及びアンダーシュート量の少なくとも
   一方を検出する制御状態検出手段と、 実バルブタイミングのオーバーシュート量及びアンダー
   シュート量の少なくとも一方に基づいて、フィードバッ
   ク制御の制御ゲインを学習する制御ゲイン学習手段とを
   備えたことを特徴とするエンジンのバルブタイミング制
   御装置。
2. 【請求項２】 上記制御状態検出手段は、目標バルブタ
   イミングが一定のとき、目標バルブタイミングと実バル
   ブタイミングとの偏差における正負の符号の変換回数が
   ２回目に達するまでの上記偏差の絶対値の最大値を、オ
   ーバーシュート量或いはアンダーシュート量として求
   め、 上記制御ゲイン学習手段は、上記最大値を所定の判定閾
   値と比較して制御ゲインが適正か否かを評価し、その評
   価結果に基づいて制御ゲインを学習することを特徴とす
   る請求項１記載のエンジンのバルブタイミング制御装
   置。
3. 【請求項３】 上記制御ゲイン学習手段は、上記最大値
   が上記判定閾値の上限値より大きいときには制御ゲイン
   を減少更新し、上記最大値が上記判定閾値の下限値より
   小さいときには制御ゲインを増加更新することを特徴と
   する請求項２記載のエンジンのバルブタイミング制御装
   置。
4. 【請求項４】 上記制御ゲイン学習手段は、エンジン運
   転領域毎に制御ゲインの学習を行うことを特徴とする請
   求項１，２，３のいずれか一に記載のエンジンのバルブ
   タイミング制御装置。