JP2010275911A - 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中間ロック機構付きの可変バルブタイミング装置において、始動時に速やかに基準位相を学習できるようにする。
【解決手段】中間ロック機構５０付きの可変バルブタイミング装置１８では、始動時にＶＣＴ位相を中間ロック位相にロックした状態でエンジンを始動することを考慮して、ＶＣＴ位相が中間ロック位相でロックされているときに当該中間ロック位相を基準位相として学習し、中間ロック位相学習値を基準位相にして実ＶＣＴ位相と目標ＶＣＴ位相を演算し、実ＶＣＴ位相を目標ＶＣＴ位相に一致させるように油圧制御弁２５の制御デューティをフィードバック制御する。このようにすれば、始動時に基準位相（中間ロック位相）を速やかに学習することが可能となり、始動後に基準位相（中間ロック位相）が不明のままＶＣＴ位相を制御する事態を回避することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関（エンジン）のクランク軸に対するカム軸の回転位相（以下「ＶＣＴ位相」という）をその調整可能範囲の最遅角位相と最進角位相との間に位置する中間ロック位相でロックする中間ロック機構を備えた内燃機関の可変バルブタイミング制御装置に関する発明である。

従来より、油圧駆動式の可変バルブタイミング装置においては、特許文献１（特開平９−３２４６１３号公報）、特許文献２（特開２００１−１５９３３０号公報）に記載されているように、エンジン停止時のロック位相をＶＣＴ位相の調整可能範囲の略中間に設定して、バルブタイミング（ＶＣＴ位相）の調整可能範囲を拡大するようにしたものがある。このものは、エンジン停止時にロックする中間ロック位相を始動に適した位相に設定して、この中間ロック位相で始動し、始動完了後のエンジン回転上昇（オイルポンプ回転上昇）により油圧が適正な油圧に上昇してから、ロックを解除してＶＣＴ位相のフィードバック制御を開始するようにしている。この際、エンジン回転に同期して回転角センサ（カム角センサとクランク角センサ）から出力されるパルス信号に基づいて実ＶＣＴ位相を演算し、ロック解除後に実ＶＣＴ位相をエンジン運転状態に応じて設定した目標ＶＣＴ位相に一致させるように可変バルブタイミング装置の駆動油圧をフィードバック制御するようにしている。

この場合、特許文献３（特許第３６９９６５４号公報）に記載されているように、実ＶＣＴ位相と目標ＶＣＴ位相を演算する際に、最遅角位相又は最進角位相を基準位相（０℃Ａ）として実ＶＣＴ位相と目標ＶＣＴ位相を演算するようになっている。

特開平９−３２４６１３号公報 特開２００１−１５９３３０号公報 特許第３６９９６５４号公報

上述したように、中間ロック機構付きの可変バルブタイミング装置では、始動時にＶＣＴ位相が中間ロック位相でロックされた状態でエンジンを始動するため、始動後に基準位相（最遅角位相又は最進角位相）の学習を実行可能な運転状態になるまでには暫く時間がかかる。このため、始動後に基準位相の学習が完了するまでの期間は、基準位相が不明のままＶＣＴ位相を制御することになってしまい、ＶＣＴ位相を精度良く制御できないという問題があった。

また、近年の車載コンピュータは、イグニッションスイッチのオフ期間中（エンジン停止中）でも、車載バッテリをバックアップ電源として記憶データを保持するバックアップＲＡＭを搭載しているため、基準位相の学習完了後は、基準位相学習値のデータをバックアップＲＡＭに保存して、次回の始動後は、バックアップＲＡＭに保存されている基準位相学習値を用いて実ＶＣＴ位相と目標ＶＣＴ位相を演算するようになっている。

しかし、イグニッションスイッチのオフ期間中（エンジン停止中）に車載バッテリの脱着等によるバックアップ電源の遮断によりバックアップＲＡＭの記憶データが消えてしまった場合（いわゆるバッテリクリアされた場合）には、基準位相学習値のデータも消えてしまうため、始動後に基準位相の学習が完了するまでの期間は、基準位相が不明のままＶＣＴ位相を制御することになってしまい、ＶＣＴ位相を精度良く制御できないという問題があった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、始動時に速やかに基準位相を学習することが可能であり、始動後に基準位相が不明のままＶＣＴ位相を制御する事態を回避できる内燃機関の可変バルブタイミング制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相（以下「ＶＣＴ位相」という）を変化させてバルブタイミングを調整する油圧駆動式の可変バルブタイミング装置と、ＶＣＴ位相をその調整可能範囲の最遅角位相と最進角位相との間に位置する中間ロック位相でロックする中間ロック機構と、前記可変バルブタイミング装置及び前記中間ロック機構を駆動する油圧を制御する油圧制御装置とを備え、内燃機関の回転を停止させる際に前記中間ロック機構によりＶＣＴ位相を前記中間ロック位相でロックさせるように前記油圧制御装置を制御する内燃機関の可変バルブタイミング制御装置において、前記中間ロック機構によりＶＣＴ位相が前記中間ロック位相でロックされているときに当該中間ロック位相を基準位相として学習する中間ロック位相学習手段と、前記中間ロック位相学習手段で学習した中間ロック位相学習値を基準位相にして実際のＶＣＴ位相（以下「実ＶＣＴ位相」という）を演算する実ＶＣＴ位相演算手段と、前記中間ロック位相学習手段で学習した中間ロック位相学習値を基準位相にして目標ＶＣＴ位相を内燃機関の運転条件に応じて演算する目標ＶＣＴ位相演算手段と、前記実ＶＣＴ位相を前記目標ＶＣＴ位相に一致させるように前記油圧制御装置の制御量を制御する可変バルブタイミング制御手段とを備えた構成としている。

この構成では、内燃機関の回転を停止させる際に、中間ロック機構によりＶＣＴ位相が中間ロック位相でロックされ、次回の始動時にＶＣＴ位相が中間ロック位相でロックされた状態で内燃機関が始動されるため、本発明のように、ＶＣＴ位相が中間ロック位相でロックされているときに当該中間ロック位相を基準位相として学習するようにすれば、始動時に基準位相（中間ロック位相）を速やかに学習することが可能であり、始動後に基準位相（中間ロック位相）が不明のままＶＣＴ位相を制御する事態を回避することができて、始動時に学習した基準位相（中間ロック位相）を基準にしてＶＣＴ位相を精度良く制御することができる。ここで、基準位相（中間ロック位相）を例えば０℃Ａとし、基準位相（中間ロック位相）よりも進角側をプラス値のクランク角度で表し、基準位相（中間ロック位相）よりも遅角側をマイナス値のクランク角度で表すようにすれば良い。

この場合、請求項２のように、中間ロック位相を学習した後に、ＶＣＴ位相の調整可能範囲の遅角側又は進角側の限界位相（最遅角位相又は最進角位相）を限界位相学習手段により学習するようにすると良い。このようにすれば、限界位相を学習する場合でも、基準位相（中間ロック位相）の学習完了時期が遅くなることはなく、始動時に基準位相（中間ロック位相）を速やかに学習することができる。この場合、限界位相の学習完了後は、当該限界位相学習値を基準位相にして実ＶＣＴ位相と目標ＶＣＴ位相を演算するようにしても良い。

また、請求項３のように、ＶＣＴ位相の調整可能範囲の限界位相から所定範囲内を制御禁止領域とし、当該制御禁止領域を避けて目標ＶＣＴ位相を設定するようにすると良い。ＶＣＴ位相の調整可能範囲の限界位相と中間ロック位相との間隔は、製造ばらつき等により変動するため、目標ＶＣＴ位相を限界位相付近に設定すると、可変バルブタイミング装置のベーン等の部品が限界位相の壁（ストッパ）に衝突して不快な衝突音が発生したり、部品が損傷する懸念もある。この対策として、請求項３のように、ＶＣＴ位相の調整可能範囲の限界位相から、中間ロック位相と限界位相との間隔の最大ばらつき範囲に相当する所定範囲内を制御禁止領域とし、当該制御禁止領域を避けて目標ＶＣＴ位相を設定するようにすれば、中間ロック位相と限界位相との間隔が製造ばらつき等により変動しても、可変バルブタイミング装置のベーン等の部品が限界位相の壁（ストッパ）に衝突することを未然に防止することが可能となり、衝突音の発生や部品の損傷を防止できる。

また、請求項４のように、中間ロック機構によりＶＣＴ位相が中間ロック位相でロックされているときに当該中間ロック位相を学習する中間ロック位相学習手段と、前記中間ロック位相学習手段で学習した中間ロック位相学習値に基づいてＶＣＴ位相の調整可能範囲の遅角側又は進角側の限界位相暫定値を演算する限界位相暫定値演算手段と、前記限界位相暫定値を基準位相にして実ＶＣＴ位相を演算する実ＶＣＴ位相演算手段と、前記限界位相暫定値を基準位相にして目標ＶＣＴ位相を内燃機関の運転条件に応じて演算する目標ＶＣＴ位相演算手段と、前記実ＶＣＴ位相を前記目標ＶＣＴ位相に一致させるように前記油圧制御装置の制御量を制御する可変バルブタイミング制御手段とを備えた構成としても良い。

この場合、中間ロック位相学習値から限界位相暫定値を演算する際に、中間ロック位相と限界位相との間隔のデータが必要となるが、この間隔のデータは、例えば設定値又は製造ばらつき範囲の中央値、平均値、標準値を用いれば良い。請求項４のように、中間ロック位相学習値に基づいて演算した限界位相暫定値を基準位相にして実ＶＣＴ位相と目標ＶＣＴ位相を演算してＶＣＴ位相を制御するようにすれば、始動時に基準位相（限界位相暫定値）を速やかに演算することが可能となり、始動後に基準位相（限界位相暫定値）が不明のままＶＣＴ位相を制御する事態を回避できて、始動時に演算した基準位相（限界位相暫定値）を基準にしてＶＣＴ位相を精度良く制御することができる。しかも、従来と同様に、限界位相を基準位相にしてＶＣＴ位相を制御できるため、本発明を実施する際のソフトウエアの変更を少なくすることができ、本発明を低コストで実施できる。例えば、基準位相（限界位相暫定値）を０℃Ａとすれば、ＶＣＴ位相の調整可能範囲を全てプラス値のクランク角度で表すことができる利点がある。

更に、請求項５のように、内燃機関の運転中に所定の限界位相学習実行条件が成立したときにＶＣＴ位相の調整可能範囲の限界位相を学習する限界位相学習手段を備え、前記限界位相の学習完了後は、当該限界位相学習値を基準位相にして実ＶＣＴ位相と目標ＶＣＴ位相を演算し、限界位相の学習完了後は、中間ロック機構によりＶＣＴ位相が前記中間ロック位相でロックされているときに前記限界位相学習値を基準位相にして前記中間ロック位相を学習するようにすると良い。このようにすれば、限界位相暫定値を基準位相にしてＶＣＴ位相を制御する期間を、限界位相の学習が完了するまでの期間に限定することができ、限界位相の学習完了後は、当該限界位相学習値を基準位相にしてＶＣＴ位相を制御できるので、ＶＣＴ位相の制御精度を向上させることができる。

また、請求項６のように、内燃機関の停止中でも車載バッテリをバックアップ電源として限界位相学習値の記憶データを保持する書き換え可能な記憶手段を備え、前記記憶手段の限界位相学習値の記憶データが消えている場合（いわゆるバッテリクリアされた場合）には、前記限界位相暫定値演算手段により限界位相暫定値を演算して、当該限界位相暫定値を基準位相にして実ＶＣＴ位相及び目標ＶＣＴ位相を演算し、前記記憶手段の限界位相学習値の記憶データが保持されている場合には、前記限界位相暫定値演算手段による限界位相暫定値の演算を行わず、前記記憶手段に保存されている限界位相学習値を基準位相にして実ＶＣＴ位相及び目標ＶＣＴ位相を演算するようにすると良い。このようにすれば、記憶手段に限界位相学習値が保存されている場合は、その限界位相学習値を基準位相にしてＶＣＴ位相を精度良く制御できる。また、記憶手段の限界位相学習値の記憶データがバッテリクリアされた場合のみ、バッテリクリア後の最初の始動時に限界位相暫定値を演算すれば良く、始動時の演算負荷を軽減できる。

また、請求項７のように、記憶手段の限界位相学習値の記憶データが保存されている場合には、前記記憶手段に保存されている限界位相学習値を基準位相にして中間ロック位相を学習するようにすると良い。このようにすれば、限界位相学習値を基準位相にして中間ロック位相を精度良く学習することができる。

図１は本発明の一実施例を示すエンジン制御システム全体の概略構成図である。 図２は可変バルブタイミング装置と油圧制御回路の構成を説明する縦断側面図である。 図３は可変バルブタイミング装置の縦断正面図である。 図４はロックピン（進角制限ピン）と遅角制限ピンの機能を説明するための可変バルブタイミング装置の縦断面図である。 図５（ａ）は、油圧制御弁の進角ポート、遅角ポート、ロックピン制御ポートの切り替えパターンを説明する図、同図（ｂ）は、ロックモード、進角モード、保持モード、遅角モードの４つの制御領域と位相変化速度との関係を説明する油圧制御弁の制御特性図である。 図６はクランクパルスとカムパルスとの関係と中間ロック位相の学習方法と実ＶＣＴ位相の演算方法を説明する図である。 図７は実施例１のＶＣＴ位相制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図８は実施例２のＶＣＴ位相制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャート（その１）である。 図９は実施例２のＶＣＴ位相制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャート（その２）である。 図１０は特定クランク角と中間ロック位相と最遅角位相との関係を説明する図である。 図１１は実施例２のバッテリクリア後の最初の始動時に中間ロック位相が設計値から５℃Ａずれていた場合の制御例を示すタイムチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を吸気バルブの可変バルブタイミング制御装置に具体化した２つの実施例１，２を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図７に基づいて説明する。
図１に示すように、内燃機関であるエンジン１１は、クランク軸１２からの動力がタイミングチェーン１３により各スプロケット１４，１５を介して吸気側カム軸１６と排気側カム軸１７とに伝達されるようになっている。但し、吸気側カム軸１６には、クランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の進角量（ＶＣＴ位相）を調整する可変バルブタイミング装置１８（ＶＣＴ）が設けられている。

また、吸気側カム軸１６の外周側には、気筒判別のために特定のカム角でカムパルスを出力するカム角センサ１９が設置され、一方、クランク軸１２の外周側には、所定クランク角毎にクランクパルスを出力するクランク角センサ２０が設置されている。これらカム角センサ１９及びクランク角センサ２０の出力パルスは、エンジン制御回路２１に入力され、このエンジン制御回路２１によって吸気バルブの実バルブタイミング（実ＶＣＴ位相）が演算されると共に、クランク角センサ２０の出力パルスの周波数（パルス間隔）に基づいてエンジン回転速度が演算される。また、エンジン運転状態を検出する各種センサ（吸気圧センサ２２、冷却水温センサ２３、スロットルセンサ２４等）の出力信号がエンジン制御回路２１に入力される。

このエンジン制御回路２１は、上記各種センサで検出したエンジン運転状態に応じて燃料噴射制御や点火制御を行うと共に、可変バルブタイミング制御（ＶＣＴ位相フィードバック制御）を行い、吸気バルブの実バルブタイミング（実ＶＣＴ位相）を、エンジン運転状態に応じて設定した目標バルブタイミング（目標ＶＣＴ位相）に一致させるように可変バルブタイミング装置１８を駆動する油圧をフィードバック制御する。

次に、図２乃至図４に基づいて可変バルブタイミング装置１８の構成を説明する。
可変バルブタイミング装置１８のハウジング３１は、吸気側カム軸１６の外周に回動自在に支持されたスプロケット１４にボルト３２で締め付け固定されている。これにより、クランク軸１２の回転がタイミングチェーン１３を介してスプロケット１４とハウジング３１に伝達され、スプロケット１４とハウジング３１がクランク軸１２と同期して回転する。

一方、吸気側カム軸１６の一端部には、ロータ３５がボルト３７で締め付け固定されている。このロータ３５は、ハウジング３１内に相対回動自在に収納されている。

図３に示すように、ハウジング３１の内部には、複数のベーン収容室４０が形成され、各ベーン収容室４０が、ロータ３５の外周部に形成されたベーン４１によって進角室４２と遅角室４３とに区画されている。少なくとも１つのベーン４１の両側部には、ハウジング３１に対するロータ３５（ベーン４１）の相対回動範囲を規制するストッパ部５６が形成され、このストッパ部５６によって実ＶＣＴ位相（カム軸位相）の調整可能範囲の最遅角位相と最進角位相が規制されている。

可変バルブタイミング装置１８には、ＶＣＴ位相をその調整可能範囲の最遅角位相と最進角位相との間（例えば略中間）に位置する中間ロック位相でロックする中間ロック機構５０が設けられている。この中間ロック機構５０の構成を説明すると、いずれか１つ又は複数のベーン４１にロックピン収容孔５７が設けられ、このロックピン収容孔５７に、ハウジング３１とロータ３５（ベーン４１）との相対回動をロックするためのロックピン５８が突出可能に収容され、このロックピン５８がスプロケット１４側に突出してスプロケット１４のロック穴５９に嵌り込むことで、ＶＣＴ位相がその調整可能範囲の略中間に位置する中間ロック位相でロックされる。この中間ロック位相は、エンジン１１の始動に適した位相に設定されている。尚、ロック穴５９をハウジング３１に設けた構成としても良い。

ロックピン５８は、スプリング６２によってロック方向（突出方向）に付勢されている。また、ロックピン５８の外周部とロックピン収容孔５７との間には、ロックピン５８をロック解除方向に駆動する油圧を制御するためのロック解除用の油圧室が形成されている。 また、ハウジング３１には、進角制御時にロータ３５を進角方向に相対回動させる油圧をばね力で補助する付勢手段としてねじりコイルばね等のばね５５（図２参照）が設けられている。吸気バルブの可変バルブタイミング装置１８では、吸気側カム軸１６のトルクがＶＣＴ位相を遅角させる方向に作用することから、上記ばね５５は、ＶＣＴ位相を吸気側カム軸１６のトルク方向と反対方向である進角方向に付勢することになる。

本実施例１では、ばね５５が作用する範囲は、最遅角位相から中間ロック位相直前までの範囲に設定され、エンジンストール等の異常停止後の再始動時のフェールセーフを想定して、ロックピン５８がロックピン収容孔５７から外れた状態で中間ロック位相より遅角側の実ＶＣＴ位相で始動した場合に、スタータ（図示せず）によるクランキング中に、ばね５５のばね力により実ＶＣＴ位相を遅角側から中間ロック位相へ進角させる進角動作を補助してロックピン５８をロックピン収容孔５７に嵌まり込ませてロックできるように構成されている。

一方、中間ロック位相より進角側の実ＶＣＴ位相で始動した場合は、クランキング中に吸気側カム軸１６のトルクが遅角方向に作用するため、吸気側カム軸１６のトルクにより実ＶＣＴ位相を進角側から中間ロック位相へ遅角させてロックピン５８をロックピン収容孔５７に嵌まり込ませてロックさせることができる。

また、図４に示すように、ロックピン５８は、中間ロック位相より遅角側で制御するＶＣＴ位相が不用意に中間ロック位相を越えて進角側に移動することを阻止する進角制限ピンとしても機能し、ロック穴５９と連続して、該ロック穴５９よりも浅底の遅角可能範囲制限溝６３が形成され、ロックピン５８（進角制限ピン）が遅角可能範囲制限溝６３に嵌まり込むことで、中間ロック位相より遅角側で制御するＶＣＴ位相の範囲が制限されるようになっている。目標ＶＣＴ位相が中間ロック位相よりも進角側に設定されたときには、油圧によりロックピン５８（進角制限ピン）を遅角可能範囲制限溝６３とロック穴５９から抜き出して、ＶＣＴ位相が中間ロック位相より進角側に移動できるようにする。

同様に、中間ロック位相より進角側で制御するＶＣＴ位相が不用意に中間ロック位相を越えて遅角側に移動することを阻止する遅角制限ピン６４と進角可能範囲制限溝６５が設けられ、スプリング６６によって遅角制限ピン６４が進角可能範囲制限溝６５に嵌まり込むことで、中間ロック位相より進角側で制御するＶＣＴ位相の範囲が制限されるようになっている。目標ＶＣＴ位相が中間ロック位相よりも遅角側に設定されたときには、油圧により遅角制限ピン６４を進角可能範囲制限溝６５から抜き出して、ＶＣＴ位相を中間ロック位相より遅角側に移動できるようにする。

また、本実施例１では、可変バルブタイミング装置１８のＶＣＴ位相及びロックピン５８を駆動する油圧を制御する油圧制御装置は、ＶＣＴ位相を駆動する油圧を制御する位相制御用の油圧制御弁機能とロックピン５８を駆動する油圧を制御するロック制御用の油圧制御弁機能とを一体化した油圧制御弁２５により構成され、エンジン１１の動力によって駆動されるオイルポンプ２８により、オイルパン２７内のオイル（作動油）が汲み上げられて油圧制御弁２５に供給される。この油圧制御弁２５は、例えば８ポート・４ポジション型のスプール弁により構成され、図５に示すように、油圧制御弁２５の制御デューティ（制御量）に応じて、ロックモード（弱進角モード）、進角モード、保持モード、遅角モードの４つの制御領域に区分されている。

ロックモード（弱進角モード）の制御領域では、油圧制御弁２５のロックピン制御ポートをドレンポートに連通させてロックピン収容孔５７内のロック解除用油圧室の油圧を抜いて、スプリング６２によってロックピン５８をロック方向（突出方向）に付勢すると共に、遅角ポートをドレンポートに連通させて遅角室４３の油圧を抜いた状態で、油圧制御弁２５の制御デューティに応じて、油圧制御弁２５の進角ポートの油路の絞りを少しずつ変化させて、進角ポートから進角室４２にオイルを少しずつ供給して実ＶＣＴ位相を緩やかに進角方向に駆動する。

進角モードの制御領域では、油圧制御弁２５の遅角ポートをドレンポートに連通させて遅角室４３の油圧を抜いた状態で、油圧制御弁２５の制御デューティに応じて、油圧制御弁２５の進角ポートから進角室４２に供給する油圧を変化させて実ＶＣＴ位相を進角させる。

保持モードの制御領域では、進角室４２と遅角室４３の両方の油圧を保持して、実ＶＣＴ位相が動かないように保持する。
遅角モードの制御領域では、油圧制御弁２５の進角ポートをドレンポートに連通させて進角室４２の油圧を抜いた状態で、油圧制御弁２５の制御デューティに応じて、油圧制御弁２５の遅角ポートから遅角室４３に供給する油圧を変化させて実ＶＣＴ位相を遅角させる。

ロックモード以外の制御領域（遅角モード、保持モード、進角モード）では、ロックピン収容孔５７内のロック解除用油圧室にオイルを充填してロック解除用油圧室の油圧を上昇させ、その油圧によりロックピン５８をロック穴５９から抜き出してロックピン５８のロックを解除する。

尚、本実施例１では、油圧制御弁２５の制御デューティが大きくなるに従って、ロックモード（弱進角モード）、進角モード、保持モード、遅角モードの順に制御モードが切り替わるように構成されているが、例えば、油圧制御弁２５の制御デューティが大きくなるに従って、遅角モード、保持モード、進角モード、ロックモード（弱進角モード）の順に制御モードが切り替わるように構成したり、或は、遅角モードと進角モードの順序を入れ替えて、ロックモード（弱進角モード）、遅角モード、保持モード、進角モードの順に制御モードが切り替わるように構成しても良い。また、ロックモード（弱進角モード）の制御領域と遅角モードの制御領域とが連続する場合は、ロックモード（弱進角モード）の制御領域では、ロックピン収容孔５７内のロック解除用油圧室の油圧を抜いて、スプリング６２によってロックピン５８をロック方向（突出方向）に付勢すると共に、進角ポートをドレンポートに連通させて進角室４２の油圧を抜いた状態で、油圧制御弁２５の制御デューティに応じて、遅角ポートの油路の絞りを少しずつ変化させて、遅角ポートから遅角室４３にオイルを少しずつ供給して実ＶＣＴ位相を緩やかに遅角方向に駆動するようにすれば良い。

エンジン制御回路２１は、ＶＣＴ位相Ｆ／Ｂ制御（可変バルブタイミング制御）中に、エンジン運転条件に基づいて目標ＶＣＴ位相（目標バルブタイミング）を演算して、吸気側カム軸１６の実ＶＣＴ位相（吸気バルブの実バルブタイミング）を目標ＶＣＴ位相（目標バルブタイミング）に一致させるように油圧制御弁２５の制御デューティ（制御量）を例えばＰＤ制御等によりＦ／Ｂ制御して可変バルブタイミング装置１８の進角室４２と遅角室４３に供給する油圧をＦ／Ｂ制御する。ここで、「Ｆ／Ｂ」は「フィードバック」を意味する（以下、同じ）。

更に、エンジン制御回路２１は、エンジン１１の回転を停止させる際に、ロック要求が発生して、ＶＣＴ位相を中間ロック位相に向けて移動させると共にロックピン５８を突出させてＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックするロック制御（ロックモードの制御）を実行するように油圧制御弁２５を制御する。

従って、始動時には、ＶＣＴ位相が中間ロック位相でロックされた状態でエンジン１１を始動することになるため、従来のように基準位相（０℃Ａ）として最遅角位相を学習するシステムでは、始動後に基準位相である最遅角位相の学習を実行可能な運転状態になるまでには暫く時間がかかる。このため、始動後に基準位相（最遅角位相）の学習が完了するまでの期間は、基準位相（最遅角位相）が不明のままＶＣＴ位相を制御することになってしまい、ＶＣＴ位相を精度良く制御できないという問題があった。

そこで、中間ロック機構５０付きの可変バルブタイミング装置１８では、始動時にＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックした状態でエンジンを始動することを考慮して、ＶＣＴ位相が中間ロック位相でロックされているときに当該中間ロック位相を基準位相として学習するようにしている。ここで、基準位相（中間ロック位相）を例えば０℃Ａとし、基準位相（中間ロック位相）よりも進角側をプラス値のクランク角度で表し、基準位相（中間ロック位相）よりも遅角側をマイナス値のクランク角度で表すようにすれば良い。このようにすれば、始動時に基準位相（中間ロック位相）を速やかに学習することが可能であり、始動後に基準位相（中間ロック位相）が不明のままＶＣＴ位相を制御する事態を回避することができる。

ところで、ＶＣＴ位相の調整可能範囲の限界位相（最遅角位相・最進角位相）と中間ロック位相との間隔は、製造ばらつき等により変動するため、目標ＶＣＴ位相を限界位相付近に設定すると、可変バルブタイミング装置１８の部品（ベーン４１、ロックピン５８、遅角制限ピン６４）が限界位相の壁（ストッパ部５６、遅角可能範囲制限溝６３の側壁、進角可能範囲制限溝６５の側壁）に衝突して不快な衝突音が発生したり、部品が損傷する懸念もある。

この対策として、本実施例１では、ＶＣＴ位相の調整可能範囲の限界位相（最遅角位相・最進角位相）から、中間ロック位相と限界位相との間隔の最大ばらつき範囲に相当する所定範囲内を制御禁止領域とし、当該制御禁止領域を避けて目標ＶＣＴ位相を設定するようにしている。このようにすれば、中間ロック位相と限界位相との間隔が製造ばらつき等により変動しても、可変バルブタイミング装置１８のベーン４１等の部品が限界位相の壁に衝突することを未然に防止でき、衝突音の発生や部品の損傷を防止できる。

ここで、図６を用いて中間ロック位相の学習方法と実ＶＣＴ位相の演算方法を説明する。本実施例１では、クランク角センサ２０から３０℃Ａ毎にクランクパルスが出力され、カム角センサ１９から１２０℃Ａ毎にカムパルスが出力される。クランク角センサ２０から３０℃Ａ毎に出力されるクランクパルスは、クランクパルスカウンタでカウントされ、そのカウント値が最大値「２３」になる毎に、最小値「０」にリセットされる。図６の例では、ＶＣＴ位相の最大調整可能クランク角幅は８０℃Ａであり、カムパルスの発生位相は、１２０℃Ａ付近、３６０℃Ａ付近、６００℃Ａ付近で、ＶＣＴ位相の変化に応じて最大８０℃Ａ変化する。このカムパルスの発生位相に対応して、特定クランク角が、２１０℃Ａ、４５０℃Ａ、６９０℃Ａに設定されている。

始動時に中間ロック位相を学習する場合は、まず特定クランク角を基準にして始動時の実ＶＣＴ位相を中間ロック位相として学習し、この中間ロック位相の学習値を基準位相（０℃Ａ）としてエンジン制御回路２１のメモリ（記憶手段）に記憶する。中間ロック位相の学習値を記憶するメモリは、ＲＡＭでも良いし、イグニッションスイッチのオフ期間中（エンジン停止中）でも、車載バッテリをバックアップ電源として記憶データを保持するバックアップＲＡＭであっても良い。

中間ロック位相の学習完了後は、中間ロック位相学習値を基準位相にして実ＶＣＴ位相を演算すると共に、中間ロック位相学習値を基準位相にして目標ＶＣＴ位相をエンジン運転条件に応じて演算し、実ＶＣＴ位相を目標ＶＣＴ位相に一致させるように油圧制御弁２５の制御デューティ（制御量）を例えばＰＤ制御等によりＦ／Ｂ制御して可変バルブタイミング装置１８の進角室４２と遅角室４３に供給する油圧をＦ／Ｂ制御する。

以上説明した本実施例１の中間ロック位相の学習処理とＶＣＴ位相の制御は、エンジン制御回路２１によって図７のＶＣＴ位相制御ルーチンに従って次のように実行される。
図７のＶＣＴ位相制御ルーチンは、エンジン制御回路２１の電源オン中（イグニッションスイッチのオン中）に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、エンジン始動開始後であるか否かを判定し、エンジン始動開始前であれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。

上記ステップ１０１で、エンジン始動開始後であると判定されれば、ステップ１０２に進み、中間ロック位相の学習を完了したか否かを判定する。その結果、中間ロック位相の学習を完了していないと判定されれば、ステップ１０３に進み、特定クランク角を基準にして始動時の実ＶＣＴ位相を算出し、次のステップ１０４で、始動時の実ＶＣＴ位相の算出値を中間ロック位相学習値としてエンジン制御回路２１のメモリに記憶する。この際、始動時にＶＣＴ位相が中間ロック位相にロックされていない可能性もあるため、始動時の実ＶＣＴ位相の算出値が中間ロック位相の製造ばらつき範囲内であるか否かを判定し、始動時の実ＶＣＴ位相の算出値が中間ロック位相の製造ばらつき範囲内に収まっていなければ、ＶＣＴ位相が中間ロック位相にロックされていないと判断して、始動時の実ＶＣＴ位相の算出値を中間ロック位相学習値とはしない（中間ロック位相を学習しない）。これらステップ１０３、１０４の処理が特許請求の範囲でいう中間ロック位相学習手段としての役割を果たす。

上記ステップ１０２で、中間ロック位相の学習完了と判定されれば、上記ステップ１０３、１０４の中間ロック位相学習処理は省略される。
この後、ステップ１０５に進み、中間ロック位相学習値を基準位相にして実ＶＣＴ位相を算出する。このステップ１０５の処理が特許請求の範囲でいう実ＶＣＴ位相演算手段としての役割を果たす。

そして、次のステップ１０６で、中間ロック位相学習値を基準位相にして目標ＶＣＴ位相をエンジン運転条件に応じて算出する。この際、ＶＣＴ位相の調整可能範囲の限界位相（最遅角位相・最進角位相）から、中間ロック位相と限界位相との間隔の最大ばらつき範囲に相当する所定範囲内を制御禁止領域とし、当該制御禁止領域を避けて目標ＶＣＴ位相を設定する。このステップ１０６の処理が特許請求の範囲でいう目標ＶＣＴ位相演算手段としての役割を果たす。

この後、ステップ１０７に進み、実ＶＣＴ位相を目標ＶＣＴ位相に一致させるように油圧制御弁２５の制御デューティをＦ／Ｂ制御する。このステップ１０７の処理が特許請求の範囲でいう可変バルブタイミング制御手段としての役割を果たす。

以上説明した本実施例１によれば、中間ロック機構５０付きの可変バルブタイミング装置１８では、始動時にＶＣＴ位相が中間ロック位相でロックされた状態でエンジン１１を始動することを考慮して、始動時の実ＶＣＴ位相を中間ロック位相として学習し、この中間ロック位相学習値を基準位相として実ＶＣＴ位相と目標ＶＣＴ位相を算出するようにしたので、始動時に基準位相（中間ロック位相）を速やかに学習することが可能となり、始動後に基準位相（中間ロック位相）が不明のままＶＣＴ位相を制御する事態を回避することができて、始動時に学習した基準位相（中間ロック位相）を基準にしてＶＣＴ位相を精度良く制御することができる。

しかも、ＶＣＴ位相の調整可能範囲の限界位相（最遅角位相・最進角位相）から、中間ロック位相と限界位相との間隔の最大ばらつき範囲に相当する所定範囲内を制御禁止領域とし、当該制御禁止領域を避けて目標ＶＣＴ位相を設定するようにしたので、中間ロック位相と限界位相との間隔が製造ばらつき等により変動しても、可変バルブタイミング装置１８のベーン４１等の部品が限界位相の壁に衝突することを未然に防止でき、衝突音の発生や部品の損傷を防止できる。

尚、本実施例１において、中間ロック位相を学習した後に、ＶＣＴ位相の調整可能範囲の遅角側又は進角側の限界位相（最遅角位相又は最進角位相）を限界位相学習手段により学習するようにすると良い。このようにすれば、限界位相を学習する場合でも、基準位相（中間ロック位相）の学習完了時期が遅くなることはなく、始動時に基準位相（中間ロック位相）を速やかに学習することができる。この場合、限界位相の学習完了後は、目標ＶＣＴ位相の設定可能範囲を限界位相学習値まで拡大するようにしても良い。或は、限界位相の学習完了後は、当該限界位相学習値を基準位相にして実ＶＣＴ位相と目標ＶＣＴ位相を演算するようにしても良い。

次に、図８乃至図１１を用いて本発明の実施例２を説明する。
本実施例２においても、前記実施例２と同様に、ＶＣＴ位相が中間ロック位相でロックされているときに、当該中間ロック位相を学習する中間ロック位相学習手段としての機能を備えているが、以下の事項が前記実施例１と異なる。

本実施例２では、中間ロック位相学習値に基づいてＶＣＴ位相の調整可能範囲の遅角側の限界位相である最遅角位相の暫定値を演算し、この最遅角位相暫定値を基準位相にして実ＶＣＴ位相を演算すると共に、最遅角位相暫定値を基準位相にして目標ＶＣＴ位相をエンジン運転条件に応じて演算し、実ＶＣＴ位相を目標ＶＣＴ位相に一致させるように油圧制御弁２５の制御デューティをＦ／Ｂ制御して可変バルブタイミング装置１８の進角室４２と遅角室４３に供給する油圧をＦ／Ｂ制御する。

この場合、中間ロック位相学習値から最遅角位相暫定値を演算する際に、中間ロック位相と最遅角位相との間隔のデータが必要となるが、この間隔のデータは、例えば設定値又は製造ばらつき範囲の中央値、平均値、標準値を用いれば良い。

更に、本実施例２では、エンジン運転中に所定の最遅角位相学習実行条件（限界位相学習実行条件）が成立したときに最遅角位相を学習し、最遅角位相の学習完了後は、当該最遅角位相学習値を基準位相にして実ＶＣＴ位相と目標ＶＣＴ位相を演算し、最遅角位相の学習完了後は、中間ロック機構５０によりＶＣＴ位相が中間ロック位相でロックされているときに前記最遅角位相学習値を基準位相にして中間ロック位相を学習するようにしている。このようにすれば、最遅角位相暫定値を基準位相にしてＶＣＴ位相を制御する期間を、最遅角位相の学習が完了するまでの期間に限定することができ、最遅角位相の学習完了後は、当該最遅角位相学習値を基準位相にしてＶＣＴ位相を制御できるので、ＶＣＴ位相の制御精度を向上させることができる。

また、本実施例２では、エンジン１１の停止中（イグニッションスイッチのオフ中）でも車載バッテリをバックアップ電源として最遅角位相学習値の記憶データを保持する書き換え可能な記憶手段であるバックアップＲＡＭ（図示せず）を備え、車載バッテリの取替え等によるバックアップＲＡＭのバックアップ電源の遮断によりバックアップＲＡＭの最遅角位相学習値の記憶データが消えている場合（いわゆるバッテリクリアされた場合）には、中間ロック位相学習値に基づいて最遅角位相暫定値を演算して、当該最遅角位相暫定値を基準位相にして実ＶＣＴ位相及び目標ＶＣＴ位相を演算し、前記バックアップＲＡＭの最遅角位相学習値の記憶データが保持されている場合には、最遅角位相暫定値の演算を行わず、前記バックアップＲＡＭに保存されている最遅角位相学習値を基準位相にして実ＶＣＴ位相及び目標ＶＣＴ位相を演算するようにしている。このようにすれば、バックアップＲＡＭに最遅角位相学習値が保存されている場合は、その最遅角位相学習値を基準位相にしてＶＣＴ位相を精度良く制御できる。また、バックアップＲＡＭの最遅角位相学習値の記憶データがバッテリクリアされた場合のみ、バッテリクリア後の最初の始動時に最遅角位相暫定値を演算すれば良く、始動時のエンジン制御回路２１の演算負荷を軽減できる。

また、本実施例２では、バックアップＲＡＭの最遅角位相学習値の記憶データが保存されている場合には、バックアップＲＡＭに保存されている最遅角位相学習値を基準位相にして中間ロック位相を学習するようにしている。このようにすれば、最遅角位相学習値を基準位相にして中間ロック位相を精度良く学習することができる。

以上説明した本実施例２の学習処理とＶＣＴ位相の制御は、エンジン制御回路２１によって図８及び図９に示すＶＣＴ位相制御ルーチンに従って次のように実行される。
図８及び図９のＶＣＴ位相制御ルーチンは、エンジン制御回路２１の電源オン中（イグニッションスイッチのオン中）に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、エンジン始動開始後であるか否かを判定し、エンジン始動開始前であれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。

上記ステップ２０１で、エンジン始動開始後であると判定されれば、ステップ２０２に進み、特定クランク角を基準にして実ＶＣＴ位相を算出し、次のステップ２０３で、中間ロック位相学習実行条件が成立しているか否かを、例えば、次の２つの条件(1) ，(2) を同時に満たすか否かで判定する。
(1) 中間ロック位相が学習されていないこと
(2) 中間ロック機構５０によりＶＣＴ位相が中間ロック位相でロックされた状態又はロック可能な運転状態になっていること

これら２つの条件(1) ，(2) のいずれか一方でも満たさない条件があれば、中間ロック位相学習実行条件が不成立となる。

上記２つの条件(1) ，(2) を同時に満たせば、中間ロック位相学習実行条件が成立して、ステップ２０４に進み、上記ステップ２０２で算出した実ＶＣＴ位相が中間ロック位相であると判断して、当該実ＶＣＴ位相の算出値を中間ロック位相学習値（Ｂ１）としてバックアップＲＡＭに更新記憶する。

この後、ステップ２０５に進み、最遅角位相学習履歴フラグが最遅角位相学習履歴無しを意味するＯＦＦであるか否かを判定する。車載バッテリの取替え等によるバックアップＲＡＭのバックアップ電源の遮断によりバックアップＲＡＭの最遅角位相学習値の記憶データが消えている場合（いわゆるバッテリクリアされた場合）には、最遅角位相学習履歴フラグがＯＦＦとなっている。このステップ２０５で、最遅角位相学習履歴フラグがＯＦＦ（最遅角位相学習履歴無し）と判定されれば、ステップ２０６に進み、中間ロック位相学習値［特定クランク角基準］から、中間ロック位相と最遅角位相との間隔αを引き算して最遅角位相暫定値［特定クランク角基準］（Ｂ３）を求める。

最遅角位相暫定値［特定クランク角基準］（Ｂ３）
＝中間ロック位相学習値［特定クランク角基準］−α

ここで、中間ロック位相と最遅角位相との間隔αは、例えば設定値又は製造ばらつき範囲の中央値、平均値、標準値を用いれば良い。
この後、ステップ２０７に進み、上記ステップ２０２で算出した実ＶＣＴ位相［特定クランク角基準］を、最遅角位相暫定値［特定クランク角基準］を基準にした実ＶＣＴ位相［最遅角位相暫定値基準］に換算する。

実ＶＣＴ位相［最遅角位相暫定値基準］
＝実ＶＣＴ位相［特定クランク角基準］−最遅角位相暫定値［特定クランク角基準］

この後、ステップ２０８に進み、最遅角位相暫定値［特定クランク角基準］を基準位相にして目標ＶＣＴ位相をエンジン運転条件に応じて算出する。そして、次のステップ２０９で、最遅角位相学習実行条件が成立しているか否かを、例えば、次の２つの条件(1) ，(2) を同時に満たすか否かで判定する。
(1) 最遅角位相が学習されていないこと
(2) ＶＣＴ位相を最遅角位相に制御可能な運転状態であること

これら２つの条件(1) ，(2) のいずれか一方でも満たさない条件があれば、最遅角位相学習実行条件が不成立となり、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。

上記２つの条件(1) ，(2) を同時に満たせば、最遅角位相学習実行条件が成立して、ステップ２１０に進み、最遅角位相［特定クランク角基準］を次のようにして学習する。まず、ＶＣＴ位相を最遅角位相の壁に突き当たるまで移動させて、突き当たった時の実ＶＣＴ位相［特定クランク角基準］を最遅角位相学習値［特定クランク角基準］としてバックアップＲＡＭに更新記憶すると共に、最遅角位相学習履歴フラグをＯＮにセットする。

この後、ステップ２１１に進み、上記ステップ２０４で算出した中間ロック位相学習値［特定クランク角基準］を、最遅角位相学習値［特定クランク角基準］を基準にした中間ロック位相学習値［最遅角位相基準］に換算する。

中間ロック位相学習値［最遅角位相基準］（Ｂ２）
＝中間ロック位相学習値［特定クランク角基準］（Ｂ１）
−最遅角位相学習値［特定クランク角基準］（Ｂ３）

この後、ステップ２１２に進み、上記ステップ２０２で算出した実ＶＣＴ位相［特定クランク角基準］を、最遅角位相学習値［特定クランク角基準］を基準にした実ＶＣＴ位相［最遅角位相基準］に換算する。

実ＶＣＴ位相［最遅角位相基準］
＝実ＶＣＴ位相［特定クランク角基準］−最遅角位相学習値［特定クランク角基準］

一方、前記ステップ２０５で、最遅角位相学習履歴フラグがＯＮ（最遅角位相学習履歴有り）と判定されれば、ステップ２１３に進み、上記ステップ２０４で算出した中間ロック位相学習値［特定クランク角基準］を、バックアップＲＡＭに記憶されている最遅角位相学習値［特定クランク角基準］を基準にした中間ロック位相学習値［最遅角位相基準］に換算する。

中間ロック位相学習値［最遅角位相基準］（Ｂ２）
＝中間ロック位相学習値［特定クランク角基準］（Ｂ１）
−最遅角位相学習値［特定クランク角基準］（Ｂ３）

この後、ステップ２１４に進み、上記ステップ２０２で算出した実ＶＣＴ位相［特定クランク角基準］を、最遅角位相学習値［特定クランク角基準］を基準にした実ＶＣＴ位相［最遅角位相基準］に換算する。

実ＶＣＴ位相［最遅角位相基準］
＝実ＶＣＴ位相［特定クランク角基準］−最遅角位相学習値［特定クランク角基準］

この後、ステップ２１５に進み、最遅角位相学習値を基準位相にして目標ＶＣＴ位相をエンジン運転条件に応じて算出する。
そして、次のステップ２１６で、前記ステップ２０９と同様の方法で、最遅角位相学習実行条件が成立しているか否かを判定し、最遅角位相学習実行条件が不成立であると判定されれば、そのまま本ルーチンを終了し、一方、最遅角位相学習実行条件が成立していると判定されれば、ステップ２１７に進み、前記ステップ２１０と同様の方法で、最遅角位相［特定クランク角基準］を学習し、ＶＣＴ位相が最遅角位相の壁に突き当たった時の実ＶＣＴ位相［特定クランク角基準］を最遅角位相学習値［特定クランク角基準］としてバックアップＲＡＭに更新記憶すると共に、最遅角位相学習履歴フラグをＯＮにセットする。

また、前記ステップ２０３で、中間ロック位相学習実行条件が不成立であると判定されれば、図９のステップ２２０に進み、最遅角位相学習履歴フラグが最遅角位相学習履歴無しを意味するＯＦＦであるか否かを判定する。車載バッテリの取替え等によるバックアップＲＡＭのバックアップ電源の遮断によりバックアップＲＡＭの最遅角位相学習値の記憶データが消えている場合（いわゆるバッテリクリアされた場合）には、最遅角位相学習履歴フラグがＯＦＦとなっている。このステップ２２０で、最遅角位相学習履歴フラグがＯＦＦ（最遅角位相学習履歴無し）と判定されれば、ステップ２２１に進み、中間ロック位相初期値［特定クランク角基準］から、中間ロック位相と最遅角位相との間隔αを引き算して最遅角位相暫定値［特定クランク角基準］（Ｂ３）を求める。

最遅角位相暫定値［特定クランク角基準］（Ｂ３）
＝中間ロック位相初期値［特定クランク角基準］−α

ここで、中間ロック位相と最遅角位相との間隔αは、例えば設定値又は製造ばらつき範囲の中央値、平均値、標準値を用いれば良い。
また、中間ロック位相初期値［最遅角位相基準］＝αとなる。

この後、ステップ２２２に進み、前記ステップ２０２で算出した実ＶＣＴ位相［特定クランク角基準］を、最遅角位相暫定値［特定クランク角基準］を基準にした実ＶＣＴ位相［最遅角位相暫定値基準］に換算する。

実ＶＣＴ位相［最遅角位相暫定値基準］
＝実ＶＣＴ位相［特定クランク角基準］−最遅角位相暫定値［特定クランク角基準］

この後、ステップ２２３に進み、最遅角位相暫定値を基準位相にして目標ＶＣＴ位相をエンジン運転条件に応じて算出する。
そして、次のステップ２２４で、前記ステップ２０９と同様の方法で、最遅角位相学習実行条件が成立しているか否かを判定し、最遅角位相学習実行条件が不成立であると判定されれば、そのまま本ルーチンを終了し、一方、最遅角位相学習実行条件が成立していると判定されれば、ステップ２２５に進み、前記ステップ２１０と同様の方法で、最遅角位相［特定クランク角基準］を学習し、ＶＣＴ位相が最遅角位相の壁に突き当たった時の実ＶＣＴ位相［特定クランク角基準］を最遅角位相学習値［特定クランク角基準］としてバックアップＲＡＭに更新記憶すると共に、最遅角位相学習履歴フラグをＯＮにセットする。

この後、ステップ２２６に進み、前記ステップ２０２で算出した実ＶＣＴ位相［特定クランク角基準］を、最遅角位相学習値［特定クランク角基準］を基準にした実ＶＣＴ位相［最遅角位相基準］に換算する。

実ＶＣＴ位相［最遅角位相基準］
＝実ＶＣＴ位相［特定クランク角基準］−最遅角位相学習値［特定クランク角基準］

一方、前記ステップ２２０で、最遅角位相学習履歴フラグがＯＮ（最遅角位相学習履歴有り）と判定されれば、ステップ２２７に進み、前記ステップ２０２で算出した実ＶＣＴ位相［特定クランク角基準］を、バックアップＲＡＭに記憶されている最遅角位相学習値［特定クランク角基準］を基準にした実ＶＣＴ位相［最遅角位相基準］に換算する。

実ＶＣＴ位相［最遅角位相基準］
＝実ＶＣＴ位相［特定クランク角基準］−最遅角位相学習値［特定クランク角基準］

この後、ステップ２２８に進み、最遅角位相学習値を基準位相にして目標ＶＣＴ位相をエンジン運転条件に応じて算出する。
そして、次のステップ２２９で、前記ステップ２０９と同様の方法で、最遅角位相学習実行条件が成立しているか否かを判定し、最遅角位相学習実行条件が不成立であると判定されれば、そのまま本ルーチンを終了し、一方、最遅角位相学習実行条件が成立していると判定されれば、ステップ２３０に進み、前記ステップ２１０と同様の方法で、最遅角位相［特定クランク角基準］を学習し、ＶＣＴ位相が最遅角位相の壁に突き当たった時の実ＶＣＴ位相［特定クランク角基準］を最遅角位相学習値［特定クランク角基準］としてバックアップＲＡＭに更新記憶すると共に、最遅角位相学習履歴フラグをＯＮにセットする。

図１０は、中間ロック位相学習値［特定クランク角基準］（Ｂ１）と中間ロック位相学習値［特定クランク角基準］（Ｂ１）と、中間ロック位相学習値［最遅角位相基準］（Ｂ２）と、最遅角位相学習値［特定クランク角基準］（Ｂ３）の関係を示している。

図１１は、バッテリクリア後の最初の始動時に中間ロック位相が設計値から５℃Ａずれていた場合の制御例を示すタイムチャートである。図１１の例では、始動時後、中間ロック位相の学習が完了すると、中間ロック位相学習値［特定クランク角基準］（Ｂ１）を基準にして最遅角位相暫定値［特定クランク角基準］（Ｂ３）を算出する。この後、最遅角位相暫定値［特定クランク角基準］を基準位相にして実ＶＣＴ位相と目標ＶＣＴ位相を算出して、実ＶＣＴ位相を目標ＶＣＴ位相に一致させるように油圧制御弁２５の制御デューティをＦ／Ｂ制御する。

その後、最遅角位相の学習が完了すると、最遅角位相学習値を基準位相にして実ＶＣＴ位相を算出すると共に、最遅角位相学習値を基準位相にして中間ロック位相を学習する。その後、最遅角位相学習値を基準位相にして目標ＶＣＴ位相をエンジン運転条件に応じて算出する。これにより、目標ＶＣＴ位相と実ＶＣＴ位相が設計値からのずれ量（５℃Ａ）相当分だけ修正される。

以上説明した本実施例２では、中間ロック位相学習値に基づいて最遅角位相の暫定値を演算し、この最遅角位相暫定値を基準位相にして実ＶＣＴ位相を演算すると共に、最遅角位相暫定値を基準位相にして目標ＶＣＴ位相をエンジン運転条件に応じて演算し、実ＶＣＴ位相を目標ＶＣＴ位相に一致させるように油圧制御弁２５の制御デューティをＦ／Ｂ制御するようにしたので、始動時に基準位相（最遅角位相暫定値）を速やかに演算することが可能となり、始動後に基準位相（最遅角位相暫定値）が不明のままＶＣＴ位相を制御する事態を回避できて、始動時に演算した基準位相（最遅角位相暫定値）を基準にしてＶＣＴ位相を精度良く制御することができる。しかも、従来と同様に、最遅角位相を基準位相にしてＶＣＴ位相を制御できるため、本発明を実施する際のソフトウエアの変更を少なくすることができ、本発明を低コストで実施できる。例えば、基準位相（最遅角位相暫定値）を０℃Ａとすれば、ＶＣＴ位相の調整可能範囲を全てプラス値のクランク角度で表すことができる利点がある。

尚、本発明は、上記各実施例１，２に限定されず、ＶＣＴ位相を駆動する油圧を制御するＶＣＴ位相制御用の油圧制御弁とロックピン５８を駆動する油圧を制御するロック制御用の油圧制御弁とを別々に設けた構成としても良い。

また、上記実施例１，２は、本発明を吸気バルブの可変バルブタイミング装置に適用して具体化した実施例であるが、排気バルブの可変バルブタイミング制御装置に適用して実施しても良い。本発明を排気バルブの可変バルブタイミング制御装置に適用する場合は、排気バルブのＶＣＴ位相の制御方向（「進角」と「遅角」の関係）を吸気バルブのＶＣＴ位相の制御方向とは反対にすれば良い。

その他、本発明は、可変バルブタイミング装置１８の構成や油圧制御弁２５の構成等を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。

１１…エンジン（内燃機関）、１２…クランク軸、１３…タイミングチェーン、１４，１５…スプロケット、１６…吸気カム軸、１７…排気カム軸、１８…可変バルブタイミング装置（ＶＣＴ）、１９…カム角センサ、２０…クランク角センサ、２１…エンジン制御回路（中間ロック位相学習手段，実ＶＣＴ位相演算手段，目標ＶＣＴ位相演算手段，可変バルブタイミング制御手段，限界位相学習手段，限界位相暫定値演算手段）、２３…冷却水温センサ、２５…油圧制御弁（油圧制御装置）、２８…オイルポンプ、３１…ハウジング、３５…ロータ、４０…ベーン収容室、４１…ベーン、４２…進角室、４３…遅角室、５０…中間ロック機構、５５…ばね、５８…ロックピン、５９…ロック穴

Claims (7)

1. 内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相（以下「ＶＣＴ位相」という）を変化させてバルブタイミングを調整する油圧駆動式の可変バルブタイミング装置と、ＶＣＴ位相をその調整可能範囲の最遅角位相と最進角位相との間に位置する中間ロック位相でロックする中間ロック機構と、前記可変バルブタイミング装置及び前記中間ロック機構を駆動する油圧を制御する油圧制御装置とを備え、内燃機関の回転を停止させる際に前記中間ロック機構によりＶＣＴ位相を前記中間ロック位相でロックさせるように前記油圧制御装置を制御する内燃機関の可変バルブタイミング制御装置において、
   前記中間ロック機構によりＶＣＴ位相が前記中間ロック位相でロックされているときに当該中間ロック位相を基準位相として学習する中間ロック位相学習手段と、
   前記中間ロック位相学習手段で学習した中間ロック位相学習値を基準位相にして実際のＶＣＴ位相（以下「実ＶＣＴ位相」という）を演算する実ＶＣＴ位相演算手段と、
   前記中間ロック位相学習手段で学習した中間ロック位相学習値を基準位相にして目標ＶＣＴ位相を内燃機関の運転条件に応じて演算する目標ＶＣＴ位相演算手段と、
   前記実ＶＣＴ位相を前記目標ＶＣＴ位相に一致させるように前記油圧制御装置の制御量を制御する可変バルブタイミング制御手段と
   を備えていることを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
2. 前記中間ロック位相学習手段で中間ロック位相を学習した後に、ＶＣＴ位相の調整可能範囲の遅角側又は進角側の限界位相を学習する限界位相学習手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
3. 前記目標ＶＣＴ位相演算手段は、ＶＣＴ位相の調整可能範囲の限界位相から所定範囲内を制御禁止領域とし、当該制御禁止領域を避けて前記目標ＶＣＴ位相を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
4. 内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相（以下「ＶＣＴ位相」という）を変化させてバルブタイミングを調整する油圧駆動式の可変バルブタイミング装置と、ＶＣＴ位相をその調整可能範囲の最遅角位相と最進角位相との間に位置する中間ロック位相でロックする中間ロック機構と、前記可変バルブタイミング装置及び前記中間ロック機構を駆動する油圧を制御する油圧制御装置とを備え、内燃機関の回転を停止させる際に前記中間ロック機構によりＶＣＴ位相を前記中間ロック位相でロックさせるように前記油圧制御装置を制御するた内燃機関の可変バルブタイミング制御装置において、
   前記中間ロック機構によりＶＣＴ位相が前記中間ロック位相でロックされているときに当該中間ロック位相を学習する中間ロック位相学習手段と、
   前記中間ロック位相学習手段で学習した中間ロック位相学習値に基づいてＶＣＴ位相の調整可能範囲の遅角側又は進角側の限界位相暫定値を演算する限界位相暫定値演算手段と、
   前記限界位相暫定値を基準位相にして実際のＶＣＴ位相（以下「実ＶＣＴ位相」という）を演算する実ＶＣＴ位相演算手段と、
   前記限界位相暫定値を基準位相にして目標ＶＣＴ位相を内燃機関の運転条件に応じて演算する目標ＶＣＴ位相演算手段と、
   前記実ＶＣＴ位相を前記目標ＶＣＴ位相に一致させるように前記油圧制御装置の制御量を制御する可変バルブタイミング制御手段と
   を備えていることを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
5. 内燃機関の運転中に所定の限界位相学習実行条件が成立したときにＶＣＴ位相の調整可能範囲の限界位相を学習する限界位相学習手段を備え、
   前記実ＶＣＴ位相演算手段は、前記限界位相の学習完了後は、当該限界位相学習値を基準位相にして実ＶＣＴ位相を演算し、
   前記目標ＶＣＴ位相演算手段は、前記限界位相の学習完了後は、当該限界位相学習値を基準位相にして目標ＶＣＴ位相を演算し、
   前記中間ロック位相学習手段は、前記限界位相の学習完了後は、前記中間ロック機構によりＶＣＴ位相が前記中間ロック位相でロックされているときに前記限界位相学習値を基準位相にして前記中間ロック位相を学習することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
6. 内燃機関の停止中でも車載バッテリをバックアップ電源として前記限界位相学習値の記憶データを保持する書き換え可能な記憶手段を備え、
   前記記憶手段の限界位相学習値の記憶データが消えている場合には、前記限界位相暫定値演算手段により限界位相暫定値を演算して、当該限界位相暫定値を基準位相にして実ＶＣＴ位相及び目標ＶＣＴ位相を演算し、
   前記記憶手段の限界位相学習値の記憶データが保持されている場合には、前記限界位相暫定値演算手段による限界位相暫定値の演算を行わず、前記記憶手段に保存されている限界位相学習値を基準位相にして実ＶＣＴ位相及び目標ＶＣＴ位相を演算することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
7. 前記中間ロック位相学習手段は、前記記憶手段の限界位相学習値の記憶データが保存されている場合には、前記記憶手段に保存されている限界位相学習値を基準位相にして前記中間ロック位相を学習することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。

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