JP3546700B2 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の機関出力軸とカム軸との相対回転位相を可変として、バルブタイミングを可変とする内燃機関のバルブタイミング制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の運転状態に応じて吸気バルブや排気バルブの開閉時期、すなわちバルブタイミングを可変として、機関出力やエミッション、燃費等の内燃機関の性能向上を図るバルブタイミング制御装置が開発され、実用化されている。こうしたバルブタイミング制御装置の一例として特開平８−１０９８４０号公報には、機関出力軸とカム軸との間に可変動弁機構を設け、この可変動弁機構内に形成された油圧室に対する油圧制御に基づき上記機関出力軸に対するカム軸の相対回転位相を変更することでバルブタイミングを可変とするバルブタイミング制御装置が記載されている。こうしたバルブタイミング制御装置では、開度調節によって供給する油圧を調整できる油圧制御弁によって可変動弁機構に供給する油圧制御を行っている。そしてこの油圧制御に基づき、上記２軸の相対回転位相を進角、遅角、あるいは保持させている。
【０００３】
このような油圧制御弁を使用する場合、製造時のばらつきや使用条件あるいは経時変化等による油圧制御弁間の個体差によって、油圧制御弁の開度を制御する制御信号と実際のバルブタイミングとの間にも各バルブタイミング制御装置毎にばらつきが生じる。そこで、バルブタイミングを保持せしめる際の油圧制御弁の制御信号を学習し、この学習された制御信号に基づき油圧制御弁の開度制御を行うことによって、上記の各個体差間のばらつきに対応している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、こうしたバルブタイミング制御装置では、油圧制御弁の開度を小さく絞ったときに異物を噛み込むなどして同弁の開度調節が一時的に不能となってしまうことがある。そして、こうした油圧制御弁の異常あるいはノイズの混入等による制御信号の電気的異常によって、上記の学習値に異常な値が入力されることがある。その結果、異常が解消して正常な状態に戻ったときには上記の学習値が異常な値となり、油圧制御弁の開度制御を適切に行うことができず、バルブタイミングの目標値と実際の値との偏差、すなわちバルブタイミングの制御偏差が大きくなり、ひいては十分なエンジン性能を発揮できなくなるという事態が生じる。
【０００５】
また異常解消後も、上記の学習値が更新される間隔や同学習値のフィードバック補正にともなう遅延により、一度異常な値となった学習値が正規の値となるまでに相当な時間を要することがあり、その間、エンジン性能を十分に発揮できない状態が持続するという不具合が生じることもある。
【０００６】
そこで上記公報に記載のバルブタイミング制御装置では、バルブタイミング保持時の制御信号の学習値に上限値と下限値とを予め設定しておき、上記保持時の制御信号の値がこれらの上限値または下限値を越えた場合には異常が発生したものと判断して学習を一時的に中断することで上記の異常への対応を図っている。ただし、こうした学習制御を行う場合、学習値の追従性に関する以下のような不都合も避けがたいものとなっている。
【０００７】
すなわち、先述した油圧制御弁の噛み込みや電気的異常によって一時的な異常が発生すると、バルブタイミングの保持に要する制御信号の値は大きく変化するため、上記従来の装置では、この制御信号の値が前記上限値または下限値を越えると前記学習値の学習を一時的に中断する。ただし、この上限値または下限値を越えるまでの間、学習は継続されるため、前記学習値には本来の値と異なった値（異常値）が入力されることは、こうした装置にあっても避けがたいものとなる。
【０００８】
その後、異常が解消されても学習値はやはり異常値となっているため、学習値が正規の値に戻るには相当の時間を要することは同じである。
なお、上限値と下限値との間隔を狭めて学習値の変動する範囲を小さくすることで、異常発生後に学習値が本来あるべき値に収束するまでの期間を短縮することは可能であるが、このように上限値と下限値との間隔を狭めてしまうと先述の個体差や運転環境の変化・経時変化等を十分に吸収することができなくなってしまう。
【０００９】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、油圧制御系の異常による不具合を好適に回避しつつ、いかなる場合も正確且つ速やかなバルブタイミング制御を行うことのできるバルブタイミング制御装置を提供することにある。
【００１０】
【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に記載の発明は、内燃機関のバルブタイミング制御装置において、液圧制御に基づき内燃機関の機関出力軸とカム軸との相対回転位相を可変とする可変動弁機構と、該可変動弁機構に供給される液圧を制御する液圧制御手段と、前記機関出力軸とカム軸との相対回転位相を保持せしめる際の前記液圧制御手段の制御量を学習する学習手段と、前記制御量の学習値を機関個体差を吸収し得る所定の範囲内でガードする第１のガード手段と、前記制御量の学習値を該学習値の傾向を徐変した値を中心に可変とされる所定の範囲内でガードする第２のガード手段と、を備えることをその要旨とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記第２のガード手段のガード範囲は前記第１のガード手段のガード範囲に比べて十分に狭いことをその要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、第１のガード手段によって内燃機関の個体差や運転環境の変化、経時変化にともなう同制御量の学習値の変動を吸収しつつ、同制御量の学習値が異常な値となることで生じる可変動弁機構の異常動作が防止されるようになる。また、この第１のガード手段の作動によって、バルブタイミング制御装置の異常が検出されるようにもなる。更に、第２のガード手段によって制御量の学習値を該学習値に基づき算出された許容範囲内に保持することで、内燃機関の運転状態の変化にともなう同学習値の変動を吸収しつつ、一時的な異常によって同学習値が大きく変動することが防止されるようになる。こうして、正確且つ速やかなバルブタイミング制御が可能となる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記第２のガード手段がそのガード範囲の中心とするのは、前記学習値の平均値であることをその要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、第２のガード手段がガード範囲の中心値を学習値の平均値とすることで、学習値の恒久的あるいは長期的な変動に対応させつつ、一時的な異常によって学習値が大きく変動することを防止することができるようになる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記第２のガード手段は、そのガード範囲を当該機関の温度状態に応じて可変とすることをその要旨とする。
【００１６】
内燃機関の温度が上昇すると可変動弁機構に供給される作動液の温度も上昇し、該作動液の粘度が低下することから、可変動弁機構に供給される液圧の変動が大きくなり、それにともない前記制御量の学習値の変動も大きくなる。その点、上記構成によれば、こうした内燃機関の温度状態にともない変化する制御量の学習値の変動に応じて適切な同学習値の許容範囲が設定されるようになる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記第２のガード手段は、当該機関の温度状態が所定の低温状態のとき、そのガード範囲の中心とする値の変更を禁止することをその要旨とする。
【００１８】
低温状態時には作動液の粘度が高く、可変動弁機構に対して供給される液圧の変動が大きくなり上記学習値の変動も大きくなる。上記構成によれば、ガード範囲の中心値の変更を禁止することで、こうした不安定な状態時に同ガード範囲の中心値が不用意に変更されて不適切な値となることを防止することができるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明にかかるバルブタイミング制御装置が設けられた内燃機関の概略構成を示している。
【００２０】
内燃機関１のシリンダブロック３内に往復動可能に設けられたピストン３０は、コネクティングロッド３１を介して機関出力軸であるクランクシャフト５に接続されている。そしてこのピストン３０の往復運動に基づきクランクシャフト５が回転される。このクランクシャフト５の先端部にはクランクプーリ１０及びクランク角検出用のクランク角ロータ１１とが設けられている。さらにこのロータ１１の付近には、電磁ピックアップからなるクランク角センサ１２が設けられている。このクランク角ロータ１１の外周には等間隔毎に歯が設けられている。クランク角センサ１２は、その傍らを上記歯が通過する毎にパルス状の電気信号を電子制御装置２７に対して出力する。なお、クランク角ロータ１１外周の歯は１本分だけ欠け歯となっており、電子制御装置２７はこの欠け歯部からクランクシャフト５の回転位相を把握している。また電子制御装置２７は、このクランク角センサ１２の出力に基づき内燃機関１の回転数を算出する。
【００２１】
さらにクランクシャフト５の先端部には、同軸５の回転に基づき動作するオイルポンプ１６が設けられている。このオイルポンプ１６は、オイルパン４内に貯留されたオイルを吸引し、このオイルを内燃機関１の潤滑部等に潤滑油として供給する。また、オイルポンプ１６から供給されるオイルの一部はバルブタイミング制御装置の作動油としても使用される。なお、このバルブタイミング制御装置は油圧制御に基づきクランクシャフト５と吸気カムシャフト６との相対回転位相を可変とする装置であり、その詳細については後に説明する。
【００２２】
オイルポンプ１６より加圧吐出されたオイルの一部は、シリンダブロック３やシリンダヘッド２等に形成された供給油路２１を介して油圧制御弁１９に供給される。この油圧制御弁１９は、シリンダヘッド２や吸気カムシャフト６内に形成された遅角油路２３及び進角油路２２を介して同吸気カムシャフト６の先端部に回動可能に装着された可変動弁機構２０に接続されている。
【００２３】
前記クランクプーリ１０は、タイミングベルト１５を介して吸気カムプーリ１３及び排気カムプーリ１４に駆動連結されている。クランクプーリ１０と吸気カムプーリ１３あるいは排気カムプーリ１４とのギア比は１：２となっており、クランクプーリ１０が２回転する間に吸気カムプーリ１３及び排気カムプーリ１４は１回転される。吸気カムプーリ１３は、吸気カムシャフト６の先端部に可変動弁機構２０を介して相対回動可能に装着されている。また、排気カムプーリ１４は排気カムシャフト７の先端部に一体回転可能に装着されている。すなわち、排気カムシャフト７がクランクシャフト５と同期して回転されるに対して、吸気カムシャフト６とクランクシャフト５との相対回転位相は可変動弁機構２０によって可変とされる。
【００２４】
また、吸気カムシャフト６には同吸気カムシャフト６の回転位相を検出するためのカム角ロータ１７が設けられており、その付近には電磁ピックアップからなるカム角センサ１８が設けられている。カム角ロータ１７の外周には１つの歯が形成されており、カム角センサ１８は前記クランク角センサ１２と同様に、この歯がその傍らを通過する毎にパルス状の電気信号を前記電子制御装置２７に対して出力する。
【００２５】
電子制御装置２７は、このカム角センサ１８の出力信号に基づき吸気カムシャフト６の回転位相を算出する。そして、上記クランク角センサ１２の出力信号から把握されるクランクシャフト５の回転位相との対比によって、クランクシャフト５と吸気カムシャフト６との相対回転位相、すなわち可変動弁機構２０の作動角を把握する。なお本実施の形態では、可変動弁機構２０の作動角はバルブタイミングが進角するほど大きな値をとる構成となっている。
【００２６】
また、吸気カムシャフト６及び排気カムシャフト７には、それぞれ複数の吸気カム８及び排気カム９が一体回転可能に設けられている。これら吸気カム８及び排気カム９は、その押圧に基づき吸気バルブ２８及び排気バルブ２９を開閉駆動する。すなわちこの内燃機関１では、クランクシャフト５の回転位相に対して排気バルブ２９のバルブタイミングは固定され、吸気バルブ２８のバルブタイミングは可変とされる構成となっている。
【００２７】
なお、前記シリンダブロック３には、その内部に形成された通路（図示しない）内を循環する冷却水の温度を検出するための水温センサ２４が設けられている。この水温センサ２４の出力は、前記電子制御装置２７に出力される。
【００２８】
次に上記バルブタイミング制御装置について詳細に説明する。
なおこのバルブタイミング制御装置は、大きくは油圧制御に基づき作動される可変動弁機構２０と、この可変動弁機構２０に対して作動油を供給する油圧制御系とから構成されている。
【００２９】
図２は可変動弁機構２０の側部断面構造及び油圧制御系の概略構成を、図３は同可変動弁機構２０の正面断面構造を示している。
図２に示すように、内部ロータ４０は吸気カムシャフト６の先端にセンタボルト４６によって固定されることで上記吸気カムシャフト６と一体回転可能とされる。この内部ロータ４０の外周には、図３に示すように複数の（同図３では４枚の）ベーン４１が放射状に形成されている。
【００３０】
また、この内部ロータ４０の外周を覆うようにハウジング４２が、さらにその前面を覆うようにカバー４５が設けられている。これらハウジング４２及びカバー４５は、複数の取り付けボルト５４により吸気カムプーリ１３と固定されることで該吸気カムプーリ１３と一体回転可能とされる。なおハウジング４２の内周には、図３に示すように前記内部ロータ４０のベーン４１と同数の突部４４が形成されており、隣り合った突部４４の間に形成された凹部４３内にベーン４１が収容されている。
【００３１】
前記ベーン４１の先端は凹部４３の内周と摺接し、前記突状部４４の先端は前記内部ロータ４０の外周と摺接している。その結果、内部ロータ４０及び吸気カムシャフト６と、吸気カムプーリ１３及びハウジング４２及び前面カバー４５とは、互いに同一の軸心を中心として相対回動可能となる。
【００３２】
また前記凹部４３には、ベーン４１によって区画されることで２つの空間４７，４８が形成されている。以後、これら２つの空間４７，４８の内、ベーン４１に対して吸気カムシャフト６の回転方向側の空間４７を遅角側油圧室、その反対側の空間４８を進角側油圧室という。なお可変動弁機構２０は、これら各油圧室４７，４８内に供給される作動油の圧力制御（油圧制御）に基づき作動される。
【００３３】
次に上記油圧室４７，４８内に供給される作動油の圧力を制御する油圧制御系の構成について図２に基づき説明する。
オイルポンプ１６はクランクシャフト５の回転に基づき動作され、オイルパン４内の作動油を吸引し、供給油路２１を介して油圧制御弁１９に作動油を供給する。
【００３４】
この油圧制御弁１９はデューティ制御に基づき開度制御される４ポート弁であり、上記供給油路２１に加え、作動油をオイルパン４に還流する２本の排出油路３２と、上記可変動弁機構２０の遅角側油圧室４７に接続された遅角油路２３と、進角側油圧室４８に接続された進角油路２２とが接続されている。油圧制御弁１９は往復摺動可能に配設されたスプール３５と、該スプール３５を付勢するコイルスプリング３４と、電圧を印加されることにより上記スプール３５を吸引する電磁ソレノイド３３とを備えている。
【００３５】
電磁ソレノイド３３に印加される電圧は、電子制御装置２７によってデューティ制御されている。電磁ソレノイド３３の発生する吸引力は印加される電圧のデューティ比に応じて変化する。この電磁ソレノイド３３が発生する吸引力とコイルスプリング３４の付勢力との釣り合いによって、上記スプール３５の位置が決められる。
【００３６】
スプール３５が移動することによって、遅角油路２３及び進角油路２２と供給油路２１及び排出油路２３との連通量が変化し、遅角油路２３及び進角油路２２に対して供給、あるいはこれら油路２３，２２より排出される作動油の量が変化する。なお本実施の形態の油圧制御弁１９は、電磁ソレノイドに印加される電圧のデューティ比が大きなほど進角油路２２に対する油圧供給量が増加し、デューティ比が小さなほど遅角油路２３に対する油圧供給量が増加する構成となっている。こうして上記遅角側油圧室４７及び進角側油圧室４８内の油圧を調節して可変動弁機構２０を作動させる。
【００３７】
つづいて、この可変動弁機構２０の作動制御について説明する。
電子制御装置２７は、上記クランク角センサ１２等の各種センサの検出結果により把握される内燃機関１の運転状態に基づき、可変動弁機構２０の作動角の目標値（以下「目標作動角」という）ｅｖｔｔを算出する。そして、電子制御装置２７は、前記クランク角センサ１２とカム角センサ１８との出力信号から把握される可変動弁機構２０の実際の作動角ｅｖｔと上記目標作動角ｅｖｔｔとの比較に基づきデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔを算出する。そして電子制御装置２７は、この算出したデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔに応じたデューティ比の駆動信号を油圧制御弁１９の電磁ソレノイド３３に印加する。こうして油圧制御弁１９の開度を調節することで、可変動弁機構２０の各油圧室４７，４８内の油圧を適宜調整し、同機構２０を作動させる。
【００３８】
図４に、本実施の形態のバルブタイミング制御装置における上記デューティ指令値ｔ＿ｄｖｔと可変動弁機構２０の作動速度ｖとの関係を示す。同図４において可変動弁機構２０は、作動速度ｖが正の値（＋）であれば進角側に、負の値（−）であれば遅角側に作動するものとする。
【００３９】
例えば同図４中の実線Ｌ１に示すように、可変動弁機構２０の作動速度ｖは、デューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔがある値”ａ％”よりも大きなときに正（進角側に作動）となり、小さなときに負（遅角側に作動）となる。そして、デューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔが”ａ％”に維持されるときに作動速度ｖが”０”となる。
【００４０】
上記目標作動角ｅｖｔｔが実際の作動角ｅｖｔよりも大きな場合、制御装置２７は、デューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔを値”ａ％”よりも大きく設定して可変動弁機構２０を進角側に作動させる。これによりクランクシャフト５に対する吸気カムシャフト６の相対回転位相も進角され、バルブタイミングが早められる。
【００４１】
一方、目標作動角ｅｖｔｔが実際の作動角ｅｖｔよりも小さな場合、デューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔを値”ａ％”よりも小さくして可変動弁機構２０を遅角側に作動させる。これによりクランクシャフト５に対する吸気カムシャフト６の相対回転位相も近くされ、バルブタイミングが遅らされる。
【００４２】
さらに、目標作動角ｅｖｔｔと実際の作動角ｅｖｔとが同じである場合（実際には、その偏差が所定値よりも小さな場合）、上記の値”ａ％”をデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔとして可変動弁機構２０の作動角を保持させ、バルブタイミングも一定に保持される。
【００４３】
このようにして電子制御装置２７は、可変動弁機構２０の作動角（バルブタイミング）のフィードバック制御を行っている。
ところで、製造時の加工公差や経時変化による各装置ごとの個体差、使用される環境条件の違い等の恒久的な差異あるいは長期的な変化により、デューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔと可変動弁機構２０の作動速度ｖとの図４に示される関係は、バルブタイミング制御装置ごとに偏差が生じる。また、オイルポンプ１６の吐出油圧の変動や温度による作動油粘度の変化などの機関１の運転状態にともなう供給油圧の変動などによっても、同様の偏差が生じる。これらの偏差によって、可変動弁機構２０の作動角を保持するとき（作動速度ｖ＝０）のデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔの値もバルブタイミング制御装置ごとにばらつきが生じる。
【００４４】
そこで本実施の形態の可変動弁機構２０では、作動速度ｖが”０”となるデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔ（図４の実線Ｌ１の場合、ｔ＿ｄｖｔ＝”ａ％”）を常時検出し、その変化に応じてその値を学習することで上記のようなばらつきを吸収しつつ、的確なバルブタイミング制御を可能としている。
【００４５】
次に、こうしたバルブタイミング保持時（作動速度ｖ＝０）のデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔの学習制御について説明する。なお以下では、上記保持時のデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔの学習値を保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈということとする。なお、バルブタイミングのフィードバック制御においてバルブタイミングを保持するときに、電子制御装置２７はこの保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈをデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔとして出力する。
【００４６】
図５は、学習制御ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。なお本ルーチンの処理は、可変動弁機構２０の作動角フィードバック制御の一環として、電子制御装置２７によって所定時間ごとに繰り返し実行される。
【００４７】
本ルーチンの処理が開始されると、電子制御装置２７はステップＳ１００の処理として、学習条件が成立しているか否かを判定する。なお本実施の形態のバルブタイミング制御装置では、前記目標作動角ｅｖｔｔと実際の作動角ｅｖｔとの偏差が所定値よりも小さく（バルブタイミング保持状態にある）、これら両作動角が安定している（変動が少ない）ときに学習条件が成立するものとしている。すなわち可変動弁機構２０の保持状態が安定していることを学習成立条件としている。ここで学習条件が成立していない場合（ＮＯ）、電子制御装置２７は通常の作動角フィードバック制御を行う。
【００４８】
学習条件が成立した場合（ＹＥＳ）、電子制御装置２７はステップＳ１０２において、学習条件成立時のデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔの値を保持デューティ比の仮学習値ｄｖｔｓｍｓとして記憶する。この仮学習値ｄｖｔｓｍｓは保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの算出に用いられる。
【００４９】
その後、電子制御装置２７の処理はステップＳ１０５に移行し、設定ガード判定ルーチンの処理を実行する。
図６に、この設定ガード判定ルーチンの処理手順を示す。
【００５０】
本ルーチンでは、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈを予め設定された上限ガード設定値ＭＡＸから下限ガード設定値ＭＩＮまでの範囲内に保持すべく、ガードするための処理を行う。なお、この上限ガード設定値ＭＡＸから下限ガード設定値ＭＩＮまでのガード範囲（以下、「設定ガード範囲」という）は、製造時の加工公差や経時変化や内燃機関１の運転環境の変化等の長期的あるいは恒久的な保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの偏差あるいは差異を十分に吸収できるように設定されている。そのため、この設定ガード範囲は十分に広く設定しておく必要がある。なお、本実施の形態では上限ガード設定値ＭＡＸはデューティ比８０％に、下限ガード設定値ＭＩＮはデューティ比３０％に設定されている（図４参照）。
【００５１】
さて、本ルーチンの処理に移行すると電子制御装置２７は、まずステップＳ２００において、前記保持デューティ比の仮学習値ｄｖｔｓｍｓが上限ガード設定値ＭＡＸ未満であるか否かを判定する。
【００５２】
ここで仮学習値ｄｖｔｓｍｓが上限ガード設定値ＭＡＸ以上の場合（ＮＯ）、電子制御装置２７はステップＳ２０５の処理に移行する。このステップＳ２０５において電子制御装置２７は、仮学習値ｄｖｔｓｍｓを上限ガード設定値ＭＡＸとする。すなわちここでは、仮学習値ｄｖｔｓｍｓを上限ガード設定値ＭＡＸより大きくならないようにガードしている。そして電子制御装置２７はステップＳ２１０において、バルブタイミングを保持するために要するデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔが設定ガード範囲を超えていることを示すフラグｘｇｄｖｔｈをオンとする。その後、本ルーチンの処理を一旦終了し、前記学習制御ルーチン（図５）のステップＳ１１０の処理に移行する。
【００５３】
なお本実施の形態にかかるバルブタイミング制御装置では、例えば図４に破線Ｌ２として併せ示すように、可変動弁機構２０の作動速度が”０”となるデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔが上記上限ガード設定値ＭＡＸ（８０％）以上となり、上記フラグｘｇｄｖｔｈがオンとなる状態が所定時間以上継続した場合、電子制御装置２７は何らかの異常が発生したものと判断する。すなわちこの場合、デューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔを最大値（１００％）としても可変動弁機構２０の進角側油圧室４８に十分な作動油が供給されなくなり、適切なバルブタイミング制御ができなくなる。このような場合電子制御装置２７は、図示しない別ルーチンの処理としてバルブタイミングを固定してバルブタイミング制御を中止するなどのフェール処理を実行する。
【００５４】
一方、上記ステップＳ２００において、仮学習値ｄｖｔｓｍｓが上限ガード値ＭＡＸ未満の場合（ＹＥＳ）、電子制御装置２７はステップＳ２１５の処理に移行する。このステップＳ２１５において電子制御装置２７は、仮学習値ｄｖｔｓｍｓが下限ガード設定値ＭＩＮより大きいか否かを判定する。
【００５５】
ここで仮学習値ｄｖｔｓｍｓが下限ガード設定値ＭＩＮ以下の場合（ＮＯ）、電子制御装置２７はステップＳ２２０において、仮学習値ｄｖｔｓｍｓを下限ガード設定値ＭＩＮとする。すなわちここでは仮学習値ｄｖｔｓｍｓを下限ガード設定値ＭＩＮ未満とならないようにガードしている。そしてこの場合も、電子制御装置２７は上記ステップＳ２１０の処理に移行し、フラグｘｇｄｖｔｈをオンとする。その後、本ルーチンの処理を一旦終了し、前記学習制御ルーチン（図５）のステップＳ１１０の処理に移行する。
【００５６】
なお、バルブタイミング保持に要するデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔが下限ガード設定値ＭＩＮ（３０％）以下となる場合にも、上記同様の理由でバルブタイミング制御が困難となる。したがって本実施の形態では、こうしたときにもフラグｘｇｄｖｔｈをオンとし、状況に応じてフェール処理を実行するようにしている。
【００５７】
一方、仮学習値ｄｖｔｓｍｓが下限ガード設定値ＭＩＮより大きい場合（ＹＥＳ）、すなわち仮学習値ｄｖｔｓｍｓが前記上下限ガード範囲内にあると判定された場合、電子制御装置２７はステップＳ２２５において、フラグｘｇｄｖｔｈをオフとした後、本ルーチンの処理を終了して、前記学習制御処理ルーチン（図５）のステップＳ１１０の処理に移行する。
【００５８】
こうして設定ガード判定ルーチンの処理を終了して、ステップＳ１１０の処理に移行すると電子制御装置２７は、可変ガード範囲算出ルーチンの処理を実行する。
【００５９】
図７に、この可変ガード範囲算出ルーチンの処理手順を示す。
本ルーチンの処理に移行すると、電子制御装置２７はステップＳ３００において、前記水温センサ２４の出力から検出される冷却水温度ｅｔｈｗに基づきガード量ｔ＿ｇｄを算出する。冷却水温度ｅｔｈｗが高いほどガード量ｔ＿ｇｄには大きな値が設定される。このガード量ｔ＿ｇｄは、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈをガードする範囲を求めるために使用され、その値が大きくなるほどガード範囲が広く設定される。
【００６０】
冷却水温度ｅｔｈｗ、すなわち機関温度が高くなると、作動油の粘度が低くなり、内燃機関１の潤滑系に用いられる油（潤滑油）の変動が伝達され易くなる。前述したように可変動弁機構２０に供給される作動油は潤滑油の一部を流用している。そのため、該作動油の油圧変動が大きくなり、それにともない保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの変動も大きくなる。そこで高温時にはガード量ｔ＿ｇｄの値を大きく設定してガード範囲を広く設定することで、上記のような油圧変動に起因する上記保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの変動を吸収可能としている。
【００６１】
なお、このガード量ｔ＿ｇｄを用いて算出されるガード範囲は、前記上限ガード設定値ＭＡＸ及び下限ガード設定値ＭＩＮによってガードした設定ガード範囲とは別のガード範囲である。また、このガード範囲は冷却水温度ｅｔｈｗに応じて、さらには以下に説明するように保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈに応じて変更されることから、このガード範囲を以下では「可変ガード範囲」ということとする。なお、この可変ガード範囲は、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの傾向を徐変した値を中心として設定される。
【００６２】
こうしてガード量ｔ＿ｇｄを算出した後、電子制御装置２７はステップＳ３０５において、前記水温センサ２４によって検出される冷却水温度ｅｔｈｗが８０℃以上であるか否かを判断する。
【００６３】
ここで冷却水温度ｅｔｈｗが８０℃以上である場合（ＹＥＳ）、電子制御装置２７はステップＳ３１０において、可変ガード範囲の中心値となる徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍを算出する。この徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍは、以下の式に基づき算出される。
ｇｄｖｔｈｓｍｉ＝ｇｄｖｔｈｓｍｉ−１
＋ｋ（ｄｖｔｓｍｓ−ｇｄｖｔｈｓｍｉ−１）
ここで、定数ｋは０から１の間の所定値（例えば１／４，１／８等）である。また、ｇｄｖｔｈｓｍｉ−１は前回更新された徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍｓ、ｇｄｖｔｈｓｍｓｉは今回更新される徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍｓである。こうして徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍは、保持デューティ比の仮学習値ｄｖｔｓｍｓの傾向を徐変した値として設定される。この仮学習値ｄｖｔｓｍｓは、バルブタイミング保持時のデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔが設定・可変の両ガード範囲内にあるときに、そのまま保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈとして用いられる値であることから、大きくは上記保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの傾向を徐変した値といえる。なお可変ガード範囲は、この徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍから±ｔ＿ｇｄの範囲としている。
【００６４】
この徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍは、仮学習値ｄｖｔｓｍｓ、すなわちバルブタイミング保持に要するデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔの一時的な変動に対してはあまり変化しない。しかしながら仮学習値ｄｖｔｓｍｓが長期に渡って前と異なる値となったときには、徐々にその値へと収束する。
【００６５】
このように可変ガード範囲の中心値（徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍ）を設定することで、油圧制御弁１９の噛みこみや電気的ノイズの混入等による一時的な変動に対しては可変ガード範囲が変化しないようにすることができる。またそれと同時に、経時変化等の長期的な変化に対しては、その変化に対応して可変ガード範囲を動かすことができる。
【００６６】
こうして可変ガード範囲を設定した後、電子制御装置２７は本ルーチンの処理を終了し、本ルーチンの処理を一旦終了し、前記学習制御ルーチン（図５）のステップＳ１１５の処理に移行する。
【００６７】
一方、前記ステップＳ３０５において、冷却水温度ｅｔｈｗが８０℃未満であると判断された場合（ＮＯ）には、徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍの更新を行わず、そのまま本ルーチンの処理を一旦終了し、前記学習制御ルーチン（図５）のステップＳ１１５の処理に移行する。すなわちこの場合、前回までに算出された徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍから可変ガード範囲を算出することとなる。
【００６８】
なおここで、機関温度（冷却水温度ｅｔｈｗ）に応じて徐変学習値ｇｄｔｈｓｍの更新の有無を制御しているのは、次の理由による。
すなわち、内燃機関１の低温状態下（ｅｔｈｗ＜８０℃）では作動油の粘度が高いため、可変動弁機構２０に対する油圧供給が円滑に行われないことがある。そのため、バルブタイミング保持に要するデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔの値（仮学習値ｄｖｔｓｍｓ）が大きく変動する。こうした状況下で徐変学習値ｇｄｔｈｓｍを更新すると、可変ガード範囲が本来あるべき位置から移動してしまい、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈが異常値となってしまうことがある。そこで本実施の形態では、内燃機関１が高温（ｅｔｈｗ≧８０℃）となり油圧供給が安定化するまでの間、徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍの更新を中断して可変ガード範囲を固定することで、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈが異常な値となることを防止している。
【００６９】
なお本実施の形態において、上記徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍは、電子制御装置２７内の図示しないメモリに記憶保持される。このメモリはバッテリバックアップされるなどした不揮発性メモリである。
【００７０】
こうして可変ガード範囲を算出した後、電子制御装置２７の処理は、前述したように学習制御ルーチン（図５）のステップＳ１１５に移行する。このステップＳ１１５において電子制御装置２７は、前記保持デューティの仮学習値ｄｖｔｓｍｓが上記徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍとガード量ｔ＿ｇｄとの和、すなわち可変ガード範囲の上限値以上であるか否かを判断する。
【００７１】
ここで仮学習値ｄｖｔｓｍｓが可変ガード範囲の上限値以上である場合（ＹＥＳ）、電子制御装置２７の処理はステップＳ１２０に移行し、仮学習値ｄｖｔｓｍｓの値をこの上限値（ｇｄｖｔｈｓｍ＋ｔ＿ｇｄ）にガードする。なお、このとき仮学習値ｄｃｔｓｍｓの値は、上限ガード設定値ＭＡＸを上限とされる。その後電子制御装置２７の処理は、ステップＳ１３５の処理に移行する。
【００７２】
一方、仮学習値ｄｖｔｓｍｓが可変ガード範囲の上限未満であると判断された場合（ＮＯ）、電子制御装置の処理はステップＳ１２５に移行する。このステップＳ１２５において電子制御装置２７は、保持デューティの仮学習値ｄｖｔｓｍｓが上記徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍからガード量ｔ＿ｇｄを引いた値、すなわち可変ガード範囲の下限値以下であるか否かを判断する。
【００７３】
ここで仮学習値ｄｖｔｓｍｓが可変ガード範囲の下限値以下である場合（ＹＥＳ）、電子制御装置２７の処理はステップＳ１３０に移行し、仮学習値ｄｖｔｓｍｓの値をこの下限値（ｇｄｖｔｈｓｍ−ｔ＿ｇｄ）にガードする。なお、このとき仮学習値ｄｖｔｓｍｓの値は、前記下限ガード設定値ＭＩＮを下限とする。その後電子制御装置２７の処理は、ステップＳ１３５の処理に移行する。
【００７４】
一方、仮学習値ｄｖｔｓｍｓが可変ガード範囲の下限値よりも大きい場合（ＮＯ）、すなわち仮学習値ｄｖｔｓｍｓが可変ガード範囲内にある場合、電子制御装置２７はステップＳ１３５の処理に移行する。
【００７５】
このステップＳ１３５において電子制御装置２７は、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈを仮学習値ｄｖｔｓｍｓに更新し、本ルーチンの処理を一旦終了する。
【００７６】
すなわち本ルーチンでは、バルブタイミング保持時のデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔを一旦、仮学習値ｄｖｔｓｍｓとして記憶し、設定ガード範囲及び可変ガード範囲の２重のガード範囲によってガードした後に保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈを更新している。そして、この保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈも、電子制御装置２７内の図示しない不揮発性メモリに記憶保持される。
【００７７】
次に、本実施の形態のバルブタイミング制御装置において、油圧制御弁１９の噛み込みなどによってバルブタイミング保持に要するデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔが一時的に変化したときの制御態様について説明する。
【００７８】
図８に、仮学習値ｄｖｔｓｍｓに異常値が混入したときのデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔ及び保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの推移を、図９にそのときのバルブタイミングの推移をす。なお、図８及び図９に示される期間中、バルブタイミングを一定に保持すべく制御が継続して行われているものとする。さらに、これらの図８及び図９には、単に設定ガード範囲によるガードだけを行うバルブタイミング制御装置におけるデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔ及び保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈまたはバルブタイミング推移も併せ示している。そしてこれら図８及び図９において、本実施の形態のバルブタイミング制御装置（設定ガード範囲と可変ガード範囲とによるガードを実施）の制御態様は実線で、設定ガード範囲によるガードだけを実施する装置の制御態様は点線で表している。
【００７９】
以下では、これら２つの装置の制御態様を対比しながら説明する。
図８に示すように、時刻ｔ１において、仮学習値ｄｖｔｓｍｓ、すなわちバルブタイミングを保持するため必要とされるデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔに異常値が入り、一時的に高い値となったとする。このとき保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈも仮学習値ｄｖｔｓｍｓに応じて増加する。
【００８０】
本実施の形態のバルブタイミング制御装置（実線）では可変ガード範囲によりガードされるため、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈは設定ガード範囲の上限値（ｇｄｖｔｓｍｓ＋ｔ＿ｇｄ）に保持される。また同時にバルブタイミングを保持すべく出力されているデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔも同じように増加し、上限値に保持される。
【００８１】
可変ガード範囲によるガードを行わない装置（点線）の場合にも、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈ及びデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔが増加する。ただしこれらの値は、設定ガード範囲の上限ガード設定値ＭＡＸとなるまでガードされないため、本実施の形態の装置の場合よりも、高い値で保持されるようになる。ちなみに本実施の形態の装置において、保持時のデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔが上限ガード設定値ＭＡＸを越えるような場合には、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈを上限ガード設定値ＭＡＸにガードするとともに、フラグｘｇｄｖｔｈをオンとし、このフラグがオンの状態が所定時間持続した場合にはフェール処理を行うことは、上述の通りである。
【００８２】
時刻ｔ２において、一時的な異常値の混入が収拾して、仮学習値ｄｖｔｓｍｓが本来あるべき値に戻ったとする。このとき、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈ及びデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔは、本来あるべき値よりも高い値となっている。そのため、バルブタイミングは進角側に移動する。
【００８３】
そこで電子制御装置２７はバルブタイミングを本来のタイミングに収束すべくフィードバック制御を行う。このとき、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈに記憶されている値と本来あるべき値との間には偏差が生じているため、直ちに本来のタイミングとすることができず、図９に示すようなハンチングが発生する。設定ガード範囲によるガードだけを行う装置（点線）の場合、この偏差量が大きいため、同図９に点線で示すようにハンチングの振幅も大きなものとなる。よって、本来のタイミングに収束するまでには、かなり長い時間が必要とされる。その点、本実施の形態のバルブタイミング制御装置（実線）では、可変ガード範囲によるガードの結果、その偏差量は小さく抑えられているため、ハンチングは比較的短時間で収束する。いずれの装置にしても、ハンチングが収拾するまでの間、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの学習は行えないため、その間、同学習値ｇｄｖｔｈは、図８に示すように、ガードされた値に保持される。
【００８４】
その後、ハンチングが収拾すると、再び学習値ｇｄｖｔｈの学習が行われるようになる。本実施の形態の装置（実線）の場合、本来の値との偏差量が小さいため、同学習値ｇｄｖｔｈは速やかに本来の値に収束する。
【００８５】
一方、設定ガードだけを行う装置（点線）の場合、このときはまだハンチングが続いており、学習値ｇｄｖｔｈの学習は再開されておらず、その値は設定ガード範囲の上限値ＭＡＸに保持されたままである。
【００８６】
このように、本実施の形態のバルブタイミング制御装置では、上述したような一時的な異常が生じた場合にも、異常が解消された後には保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈは速やかに本来の値に戻るため、適切なバルブタイミング制御も速やかに再開することができる。
【００８７】
続いて、可変ガード範囲と冷却水温度ｅｔｈｗとの関係を説明する。
図１０（ａ）に冷却水温度ｅｔｈｗの推移を、図１０（ｂ）にそれに対応する保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈ及び可変ガード範囲の推移を示す。
【００８８】
本実施の形態のバルブタイミング制御装置では、冷却水温度ｅｔｈｗが８０℃となるまで可変ガード範囲の中心値となる徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍの更新が行われない。そのためこの期間、可変ガード範囲の中心値は、例え保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈが大きく変動したとしても一定のままである。先述したように、内燃機関１の低温状態下では作動油の粘度が高く、可変動弁機構２０に供給される作動油の量や圧力も変動しがちであるため、その作動は不安定となる。こうした状態下では可変ガード範囲の中心値を固定しておくことで、保持デューティ指令値ｇｄｖｔｈが異常な値となることを防止している。
【００８９】
ただし、内燃機関１の低温状態下にあってもガード量ｔ＿ｇｄの値は冷却水温度ｅｔｈｗに応じて変更されるため、可変ガード範囲の幅は水温ｅｔｈｗの上昇に応じて広くなる。先述したように、高温となるほど作動油の粘度が低下して油圧変動が伝達され易くなり、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの変動も大きくなる。そこで可変ガード範囲の幅を広くして、こうした油圧変動に起因する保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの変動を吸収できるようにしている。
【００９０】
冷却水温度ｅｔｈｗが８０℃よりも高くなると、徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍの学習が開始される。そのため、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの長期的な変化に追従して徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍも徐々に更新されるようになる。
【００９１】
このように本実施の形態のバルブタイミング制御装置は、内燃機関１の温度状態による作動油の粘度やその圧力変動の変化に応じて、適切なガード範囲を設定することができる。
【００９２】
以上の本実施の形態によれば、以下のような効果を得ることができるようになる。
（１）保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈに対して可変ガード範囲を設定することで、同学習値ｇｄｖｔｈの急激な変動を抑制して、油圧制御弁１９の噛み込み等の一時的な異常に起因する可変動弁機構２０の異常作動を防止することが可能となり、ひいては正確且つ速やかなバルブタイミング制御ができるようになる。
【００９３】
（２）保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの長期的な変化に連動して可変ガード範囲の中心値（徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍ）も変化するため、上記の一時的な異常の影響を好適に回避しつつ、内燃機関１毎の個体差や運転環境の変化・経時変化などの恒久的な偏差あるいは長期的な変化にも対応することができるようになる。
【００９４】
（３）上記可変ガード範囲の幅を内燃機関１の温度状態に応じて変更することで、温度変化にともなう油圧変動を吸収しつつ、適切なガード範囲を設定することができるようになる。
【００９５】
（４）油圧供給が不安定な内燃機関１の低温状態下に上記可変ガード範囲の中心値（徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍ）を一定に保持することで、保持デューティ学習値ｇｄｖｔｈの不用意な変動を抑制して、可変動弁機構２０の作動を安定化することができるようにもなる。
【００９６】
（５）保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈに所定の上限ガード設定値ＭＡＸ及び下限ガード設定値ＭＩＮを設定することで、バルブタイミング制御そのものが不可能となるような重大な異常の検出も行うことができるようになる。
【００９７】
なお、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・本実施の形態では、学習処理ルーチン（図５）のステップＳ１３５において、仮学習値ｄｖｔｓｍｓの値をそのまま保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈとしていたが、仮学習値ｄｖｔｓｍｓと前回の保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈとの差の一部を前回の学習値ｇｄｖｔｈに加算し、その値を新しい保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈとする、すなわち仮学習値ｄｖｔｓｍｓの徐変値を保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈとするよう変更してもよい。こうした変更によって、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの変動をさらに抑制することができるようになる。
【００９８】
・また、本実施の形態では、可変ガード範囲の中心値として保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの傾向の徐変値を用いたが、この中心値として、同学習値ｇｄｖｔｈに対して緩やかに追従可能な他の値（例えば保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの平均値など）を用いる構成としてもよい。
【００９９】
・本実施の形態における設定ガード範囲の上限ガード設定値ＭＡＸ＝８０％や徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍの更新実行停止のしきい値である冷却水温度ｅｔｈｗ＝８０℃等の各設定値は任意であり、バルブタイミング装置の特性に応じて変更してもよい。
【０１００】
・本実施の形態では、冷却水温度ｅｔｈｗ（機関１の温度状態）からオイルポンプ１６の発生する油圧の変動量を把握し、それに基づき可変ガード範囲の幅（ガード量ｔ＿ｇｄ）を算出する構成としたが、冷却水温度ｅｔｈｗ以外にも上記油圧の変動量を把握可能な他のパラメータ、例えば機関１の始動後の経過時間等を用いて可変ガード範囲の幅を設定する構成としてもよい。
【０１０１】
・なお油圧制御弁１９の制御法は、本実施の形態のようなデューティ制御に限らず、単なる電圧制御等、他の制御法で行ってもよい。
・また、可変動弁機構２０は排気側に設ける構成としてもよい。
【０１０２】
・また、本実施の形態では、いわゆるベーン式可変動弁機構２０を備えるバルブタイミング制御装置について説明したが、他の作動原理に基づく可変動弁機構（例えばヘリカルギア式可変動弁機構など）を備えるバルブタイミング制御装置にあっても、油圧制御に基づき同様のバルブタイミング制御を行う装置であれば、同様の制御態様を適用することができる。
【０１０３】
【発明の効果】
請求項１または２に記載の発明によれば、内燃機関の運転状態の変化にともなう同学習値の変動を吸収しつつ、一時的な異常によって同学習値が大きく変動することが防止されるようになり、ひいては、いかなる場合にも正確且つ速やかなバルブタイミング制御が実行できるようになる。
【０１０４】
また、請求項３に記載の発明によれば、学習値の恒久的あるいは長期的な変動に対応させつつ、一時的な異常によって学習値が大きく変動することを防止することができるようになる。
【０１０５】
また、請求項４に記載の発明によれば、内燃機関の温度状態にともない変化する制御量の学習値の変動に応じて適切な同学習値の許容範囲が設定されるようになる。
【０１０６】
また、請求項５に記載の発明によれば、不安定な状態時にガード範囲の中心値が不用意に変更されて不適切な値となることを防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるバルブタイミング制御装置が設けられた内燃機関の概要を示す略図。
【図２】可変動弁機構の側部断面構造及びその油圧制御系を示す略図。
【図３】同可変動弁機構の正面断面構造を示す断面図。
【図４】可変動弁機構のデューティ比指令値と作動速度との関係を示すグラフ。
【図５】学習制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図６】設定ガード判定ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図７】可変ガード範囲算出ルーチンの処理手順を示すフォローチャート。
【図８】異常信号混入時のデューティ比指令値及びデューティ比学習値の推移を示すタイムチャート。
【図９】異常信号混入時のバルブタイミングの推移を示すタイムチャート。
【図１０】冷却水温と可変ガード範囲の推移を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１…内燃機関、５…クランクシャフト、６…吸気カムシャフト、７…排気カムシャフト、１０…クランクプーリ、１１…クランク角ロータ、１２…クランク角センサ、１３…吸気カムプーリ、１４…排気カムプーリ、１６…オイルポンプ、１７…カム角ロータ、１８…カム角センサ、１９…油圧制御弁、２０…可変動弁機構、２１…供給油路、２２…進角油路、２３…遅角油路、２４…水温センサ、２７…電子制御装置、３２…排出油路、４０…内部ロータ、４１…ベーン、４２…ハウジング、４７…遅角側油圧室、４８…進角側油圧室。
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の機関出力軸とカム軸との相対回転位相を可変として、バルブタイミングを可変とする内燃機関のバルブタイミング制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の運転状態に応じて吸気バルブや排気バルブの開閉時期、すなわちバルブタイミングを可変として、機関出力やエミッション、燃費等の内燃機関の性能向上を図るバルブタイミング制御装置が開発され、実用化されている。こうしたバルブタイミング制御装置の一例として特開平８−１０９８４０号公報には、機関出力軸とカム軸との間に可変動弁機構を設け、この可変動弁機構内に形成された油圧室に対する油圧制御に基づき上記機関出力軸に対するカム軸の相対回転位相を変更することでバルブタイミングを可変とするバルブタイミング制御装置が記載されている。こうしたバルブタイミング制御装置では、開度調節によって供給する油圧を調整できる油圧制御弁によって可変動弁機構に供給する油圧制御を行っている。そしてこの油圧制御に基づき、上記２軸の相対回転位相を進角、遅角、あるいは保持させている。
【０００３】
このような油圧制御弁を使用する場合、製造時のばらつきや使用条件あるいは経時変化等による油圧制御弁間の個体差によって、油圧制御弁の開度を制御する制御信号と実際のバルブタイミングとの間にも各バルブタイミング制御装置毎にばらつきが生じる。そこで、バルブタイミングを保持せしめる際の油圧制御弁の制御信号を学習し、この学習された制御信号に基づき油圧制御弁の開度制御を行うことによって、上記の各個体差間のばらつきに対応している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、こうしたバルブタイミング制御装置では、油圧制御弁の開度を小さく絞ったときに異物を噛み込むなどして同弁の開度調節が一時的に不能となってしまうことがある。そして、こうした油圧制御弁の異常あるいはノイズの混入等による制御信号の電気的異常によって、上記の学習値に異常な値が入力されることがある。その結果、異常が解消して正常な状態に戻ったときには上記の学習値が異常な値となり、油圧制御弁の開度制御を適切に行うことができず、バルブタイミングの目標値と実際の値との偏差、すなわちバルブタイミングの制御偏差が大きくなり、ひいては十分なエンジン性能を発揮できなくなるという事態が生じる。
【０００５】
また異常解消後も、上記の学習値が更新される間隔や同学習値のフィードバック補正にともなう遅延により、一度異常な値となった学習値が正規の値となるまでに相当な時間を要することがあり、その間、エンジン性能を十分に発揮できない状態が持続するという不具合が生じることもある。
【０００６】
そこで上記公報に記載のバルブタイミング制御装置では、バルブタイミング保持時の制御信号の学習値に上限値と下限値とを予め設定しておき、上記保持時の制御信号の値がこれらの上限値または下限値を越えた場合には異常が発生したものと判断して学習を一時的に中断することで上記の異常への対応を図っている。ただし、こうした学習制御を行う場合、学習値の追従性に関する以下のような不都合も避けがたいものとなっている。
【０００７】
すなわち、先述した油圧制御弁の噛み込みや電気的異常によって一時的な異常が発生すると、バルブタイミングの保持に要する制御信号の値は大きく変化するため、上記従来の装置では、この制御信号の値が前記上限値または下限値を越えると前記学習値の学習を一時的に中断する。ただし、この上限値または下限値を越えるまでの間、学習は継続されるため、前記学習値には本来の値と異なった値（異常値）が入力されることは、こうした装置にあっても避けがたいものとなる。
【０００８】
その後、異常が解消されても学習値はやはり異常値となっているため、学習値が正規の値に戻るには相当の時間を要することは同じである。
なお、上限値と下限値との間隔を狭めて学習値の変動する範囲を小さくすることで、異常発生後に学習値が本来あるべき値に収束するまでの期間を短縮することは可能であるが、このように上限値と下限値との間隔を狭めてしまうと先述の個体差や運転環境の変化・経時変化等を十分に吸収することができなくなってしまう。
【０００９】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、油圧制御系の異常による不具合を好適に回避しつつ、いかなる場合も正確且つ速やかなバルブタイミング制御を行うことのできるバルブタイミング制御装置を提供することにある。
【００１０】
【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に記載の発明は、内燃機関のバルブタイミング制御装置において、液圧制御に基づき内燃機関の機関出力軸とカム軸との相対回転位相を可変とする可変動弁機構と、該可変動弁機構に供給される液圧を制御する液圧制御手段と、前記機関出力軸とカム軸との相対回転位相を保持せしめる際の前記液圧制御手段の制御量を学習する学習手段と、前記制御量の学習値を機関個体差を吸収し得る所定の範囲内でガードする第１のガード手段と、前記制御量の学習値を該学習値の傾向を徐変した値を中心に可変とされる所定の範囲内でガードする第２のガード手段と、を備えることをその要旨とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記第２のガード手段のガード範囲は前記第１のガード手段のガード範囲に比べて十分に狭いことをその要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、第１のガード手段によって内燃機関の個体差や運転環境の変化、経時変化にともなう同制御量の学習値の変動を吸収しつつ、同制御量の学習値が異常な値となることで生じる可変動弁機構の異常動作が防止されるようになる。また、この第１のガード手段の作動によって、バルブタイミング制御装置の異常が検出されるようにもなる。更に、第２のガード手段によって制御量の学習値を該学習値に基づき算出された許容範囲内に保持することで、内燃機関の運転状態の変化にともなう同学習値の変動を吸収しつつ、一時的な異常によって同学習値が大きく変動することが防止されるようになる。こうして、正確且つ速やかなバルブタイミング制御が可能となる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記第２のガード手段がそのガード範囲の中心とするのは、前記学習値の平均値であることをその要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、第２のガード手段がガード範囲の中心値を学習値の平均値とすることで、学習値の恒久的あるいは長期的な変動に対応させつつ、一時的な異常によって学習値が大きく変動することを防止することができるようになる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記第２のガード手段は、そのガード範囲を当該機関の温度状態に応じて可変とすることをその要旨とする。
【００１６】
内燃機関の温度が上昇すると可変動弁機構に供給される作動液の温度も上昇し、該作動液の粘度が低下することから、可変動弁機構に供給される液圧の変動が大きくなり、それにともない前記制御量の学習値の変動も大きくなる。その点、上記構成によれば、こうした内燃機関の温度状態にともない変化する制御量の学習値の変動に応じて適切な同学習値の許容範囲が設定されるようになる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記第２のガード手段は、当該機関の温度状態が所定の低温状態のとき、そのガード範囲の中心とする値の変更を禁止することをその要旨とする。
【００１８】
低温状態時には作動液の粘度が高く、可変動弁機構に対して供給される液圧の変動が大きくなり上記学習値の変動も大きくなる。上記構成によれば、ガード範囲の中心値の変更を禁止することで、こうした不安定な状態時に同ガード範囲の中心値が不用意に変更されて不適切な値となることを防止することができるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明にかかるバルブタイミング制御装置が設けられた内燃機関の概略構成を示している。
【００２０】
内燃機関１のシリンダブロック３内に往復動可能に設けられたピストン３０は、コネクティングロッド３１を介して機関出力軸であるクランクシャフト５に接続されている。そしてこのピストン３０の往復運動に基づきクランクシャフト５が回転される。このクランクシャフト５の先端部にはクランクプーリ１０及びクランク角検出用のクランク角ロータ１１とが設けられている。さらにこのロータ１１の付近には、電磁ピックアップからなるクランク角センサ１２が設けられている。このクランク角ロータ１１の外周には等間隔毎に歯が設けられている。クランク角センサ１２は、その傍らを上記歯が通過する毎にパルス状の電気信号を電子制御装置２７に対して出力する。なお、クランク角ロータ１１外周の歯は１本分だけ欠け歯となっており、電子制御装置２７はこの欠け歯部からクランクシャフト５の回転位相を把握している。また電子制御装置２７は、このクランク角センサ１２の出力に基づき内燃機関１の回転数を算出する。
【００２１】
さらにクランクシャフト５の先端部には、同軸５の回転に基づき動作するオイルポンプ１６が設けられている。このオイルポンプ１６は、オイルパン４内に貯留されたオイルを吸引し、このオイルを内燃機関１の潤滑部等に潤滑油として供給する。また、オイルポンプ１６から供給されるオイルの一部はバルブタイミング制御装置の作動油としても使用される。なお、このバルブタイミング制御装置は油圧制御に基づきクランクシャフト５と吸気カムシャフト６との相対回転位相を可変とする装置であり、その詳細については後に説明する。
【００２２】
オイルポンプ１６より加圧吐出されたオイルの一部は、シリンダブロック３やシリンダヘッド２等に形成された供給油路２１を介して油圧制御弁１９に供給される。この油圧制御弁１９は、シリンダヘッド２や吸気カムシャフト６内に形成された遅角油路２３及び進角油路２２を介して同吸気カムシャフト６の先端部に回動可能に装着された可変動弁機構２０に接続されている。
【００２３】
前記クランクプーリ１０は、タイミングベルト１５を介して吸気カムプーリ１３及び排気カムプーリ１４に駆動連結されている。クランクプーリ１０と吸気カムプーリ１３あるいは排気カムプーリ１４とのギア比は１：２となっており、クランクプーリ１０が２回転する間に吸気カムプーリ１３及び排気カムプーリ１４は１回転される。吸気カムプーリ１３は、吸気カムシャフト６の先端部に可変動弁機構２０を介して相対回動可能に装着されている。また、排気カムプーリ１４は排気カムシャフト７の先端部に一体回転可能に装着されている。すなわち、排気カムシャフト７がクランクシャフト５と同期して回転されるに対して、吸気カムシャフト６とクランクシャフト５との相対回転位相は可変動弁機構２０によって可変とされる。
【００２４】
また、吸気カムシャフト６には同吸気カムシャフト６の回転位相を検出するためのカム角ロータ１７が設けられており、その付近には電磁ピックアップからなるカム角センサ１８が設けられている。カム角ロータ１７の外周には１つの歯が形成されており、カム角センサ１８は前記クランク角センサ１２と同様に、この歯がその傍らを通過する毎にパルス状の電気信号を前記電子制御装置２７に対して出力する。
【００２５】
電子制御装置２７は、このカム角センサ１８の出力信号に基づき吸気カムシャフト６の回転位相を算出する。そして、上記クランク角センサ１２の出力信号から把握されるクランクシャフト５の回転位相との対比によって、クランクシャフト５と吸気カムシャフト６との相対回転位相、すなわち可変動弁機構２０の作動角を把握する。なお本実施の形態では、可変動弁機構２０の作動角はバルブタイミングが進角するほど大きな値をとる構成となっている。
【００２６】
また、吸気カムシャフト６及び排気カムシャフト７には、それぞれ複数の吸気カム８及び排気カム９が一体回転可能に設けられている。これら吸気カム８及び排気カム９は、その押圧に基づき吸気バルブ２８及び排気バルブ２９を開閉駆動する。すなわちこの内燃機関１では、クランクシャフト５の回転位相に対して排気バルブ２９のバルブタイミングは固定され、吸気バルブ２８のバルブタイミングは可変とされる構成となっている。
【００２７】
なお、前記シリンダブロック３には、その内部に形成された通路（図示しない）内を循環する冷却水の温度を検出するための水温センサ２４が設けられている。この水温センサ２４の出力は、前記電子制御装置２７に出力される。
【００２８】
次に上記バルブタイミング制御装置について詳細に説明する。
なおこのバルブタイミング制御装置は、大きくは油圧制御に基づき作動される可変動弁機構２０と、この可変動弁機構２０に対して作動油を供給する油圧制御系とから構成されている。
【００２９】
図２は可変動弁機構２０の側部断面構造及び油圧制御系の概略構成を、図３は同可変動弁機構２０の正面断面構造を示している。
図２に示すように、内部ロータ４０は吸気カムシャフト６の先端にセンタボルト４６によって固定されることで上記吸気カムシャフト６と一体回転可能とされる。この内部ロータ４０の外周には、図３に示すように複数の（同図３では４枚の）ベーン４１が放射状に形成されている。
【００３０】
また、この内部ロータ４０の外周を覆うようにハウジング４２が、さらにその前面を覆うようにカバー４５が設けられている。これらハウジング４２及びカバー４５は、複数の取り付けボルト５４により吸気カムプーリ１３と固定されることで該吸気カムプーリ１３と一体回転可能とされる。なおハウジング４２の内周には、図３に示すように前記内部ロータ４０のベーン４１と同数の突部４４が形成されており、隣り合った突部４４の間に形成された凹部４３内にベーン４１が収容されている。
【００３１】
前記ベーン４１の先端は凹部４３の内周と摺接し、前記突状部４４の先端は前記内部ロータ４０の外周と摺接している。その結果、内部ロータ４０及び吸気カムシャフト６と、吸気カムプーリ１３及びハウジング４２及び前面カバー４５とは、互いに同一の軸心を中心として相対回動可能となる。
【００３２】
また前記凹部４３には、ベーン４１によって区画されることで２つの空間４７，４８が形成されている。以後、これら２つの空間４７，４８の内、ベーン４１に対して吸気カムシャフト６の回転方向側の空間４７を遅角側油圧室、その反対側の空間４８を進角側油圧室という。なお可変動弁機構２０は、これら各油圧室４７，４８内に供給される作動油の圧力制御（油圧制御）に基づき作動される。
【００３３】
次に上記油圧室４７，４８内に供給される作動油の圧力を制御する油圧制御系の構成について図２に基づき説明する。
オイルポンプ１６はクランクシャフト５の回転に基づき動作され、オイルパン４内の作動油を吸引し、供給油路２１を介して油圧制御弁１９に作動油を供給する。
【００３４】
この油圧制御弁１９はデューティ制御に基づき開度制御される４ポート弁であり、上記供給油路２１に加え、作動油をオイルパン４に還流する２本の排出油路３２と、上記可変動弁機構２０の遅角側油圧室４７に接続された遅角油路２３と、進角側油圧室４８に接続された進角油路２２とが接続されている。油圧制御弁１９は往復摺動可能に配設されたスプール３５と、該スプール３５を付勢するコイルスプリング３４と、電圧を印加されることにより上記スプール３５を吸引する電磁ソレノイド３３とを備えている。
【００３５】
電磁ソレノイド３３に印加される電圧は、電子制御装置２７によってデューティ制御されている。電磁ソレノイド３３の発生する吸引力は印加される電圧のデューティ比に応じて変化する。この電磁ソレノイド３３が発生する吸引力とコイルスプリング３４の付勢力との釣り合いによって、上記スプール３５の位置が決められる。
【００３６】
スプール３５が移動することによって、遅角油路２３及び進角油路２２と供給油路２１及び排出油路２３との連通量が変化し、遅角油路２３及び進角油路２２に対して供給、あるいはこれら油路２３，２２より排出される作動油の量が変化する。なお本実施の形態の油圧制御弁１９は、電磁ソレノイドに印加される電圧のデューティ比が大きなほど進角油路２２に対する油圧供給量が増加し、デューティ比が小さなほど遅角油路２３に対する油圧供給量が増加する構成となっている。こうして上記遅角側油圧室４７及び進角側油圧室４８内の油圧を調節して可変動弁機構２０を作動させる。
【００３７】
つづいて、この可変動弁機構２０の作動制御について説明する。
電子制御装置２７は、上記クランク角センサ１２等の各種センサの検出結果により把握される内燃機関１の運転状態に基づき、可変動弁機構２０の作動角の目標値（以下「目標作動角」という）ｅｖｔｔを算出する。そして、電子制御装置２７は、前記クランク角センサ１２とカム角センサ１８との出力信号から把握される可変動弁機構２０の実際の作動角ｅｖｔと上記目標作動角ｅｖｔｔとの比較に基づきデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔを算出する。そして電子制御装置２７は、この算出したデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔに応じたデューティ比の駆動信号を油圧制御弁１９の電磁ソレノイド３３に印加する。こうして油圧制御弁１９の開度を調節することで、可変動弁機構２０の各油圧室４７，４８内の油圧を適宜調整し、同機構２０を作動させる。
【００３８】
図４に、本実施の形態のバルブタイミング制御装置における上記デューティ指令値ｔ＿ｄｖｔと可変動弁機構２０の作動速度ｖとの関係を示す。同図４において可変動弁機構２０は、作動速度ｖが正の値（＋）であれば進角側に、負の値（−）であれば遅角側に作動するものとする。
【００３９】
例えば同図４中の実線Ｌ１に示すように、可変動弁機構２０の作動速度ｖは、デューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔがある値”ａ％”よりも大きなときに正（進角側に作動）となり、小さなときに負（遅角側に作動）となる。そして、デューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔが”ａ％”に維持されるときに作動速度ｖが”０”となる。
【００４０】
上記目標作動角ｅｖｔｔが実際の作動角ｅｖｔよりも大きな場合、制御装置２７は、デューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔを値”ａ％”よりも大きく設定して可変動弁機構２０を進角側に作動させる。これによりクランクシャフト５に対する吸気カムシャフト６の相対回転位相も進角され、バルブタイミングが早められる。
【００４１】
一方、目標作動角ｅｖｔｔが実際の作動角ｅｖｔよりも小さな場合、デューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔを値”ａ％”よりも小さくして可変動弁機構２０を遅角側に作動させる。これによりクランクシャフト５に対する吸気カムシャフト６の相対回転位相も近くされ、バルブタイミングが遅らされる。
【００４２】
さらに、目標作動角ｅｖｔｔと実際の作動角ｅｖｔとが同じである場合（実際には、その偏差が所定値よりも小さな場合）、上記の値”ａ％”をデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔとして可変動弁機構２０の作動角を保持させ、バルブタイミングも一定に保持される。
【００４３】
このようにして電子制御装置２７は、可変動弁機構２０の作動角（バルブタイミング）のフィードバック制御を行っている。
ところで、製造時の加工公差や経時変化による各装置ごとの個体差、使用される環境条件の違い等の恒久的な差異あるいは長期的な変化により、デューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔと可変動弁機構２０の作動速度ｖとの図４に示される関係は、バルブタイミング制御装置ごとに偏差が生じる。また、オイルポンプ１６の吐出油圧の変動や温度による作動油粘度の変化などの機関１の運転状態にともなう供給油圧の変動などによっても、同様の偏差が生じる。これらの偏差によって、可変動弁機構２０の作動角を保持するとき（作動速度ｖ＝０）のデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔの値もバルブタイミング制御装置ごとにばらつきが生じる。
【００４４】
そこで本実施の形態の可変動弁機構２０では、作動速度ｖが”０”となるデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔ（図４の実線Ｌ１の場合、ｔ＿ｄｖｔ＝”ａ％”）を常時検出し、その変化に応じてその値を学習することで上記のようなばらつきを吸収しつつ、的確なバルブタイミング制御を可能としている。
【００４５】
次に、こうしたバルブタイミング保持時（作動速度ｖ＝０）のデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔの学習制御について説明する。なお以下では、上記保持時のデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔの学習値を保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈということとする。なお、バルブタイミングのフィードバック制御においてバルブタイミングを保持するときに、電子制御装置２７はこの保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈをデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔとして出力する。
【００４６】
図５は、学習制御ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。なお本ルーチンの処理は、可変動弁機構２０の作動角フィードバック制御の一環として、電子制御装置２７によって所定時間ごとに繰り返し実行される。
【００４７】
本ルーチンの処理が開始されると、電子制御装置２７はステップＳ１００の処理として、学習条件が成立しているか否かを判定する。なお本実施の形態のバルブタイミング制御装置では、前記目標作動角ｅｖｔｔと実際の作動角ｅｖｔとの偏差が所定値よりも小さく（バルブタイミング保持状態にある）、これら両作動角が安定している（変動が少ない）ときに学習条件が成立するものとしている。すなわち可変動弁機構２０の保持状態が安定していることを学習成立条件としている。ここで学習条件が成立していない場合（ＮＯ）、電子制御装置２７は通常の作動角フィードバック制御を行う。
【００４８】
学習条件が成立した場合（ＹＥＳ）、電子制御装置２７はステップＳ１０２において、学習条件成立時のデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔの値を保持デューティ比の仮学習値ｄｖｔｓｍｓとして記憶する。この仮学習値ｄｖｔｓｍｓは保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの算出に用いられる。
【００４９】
その後、電子制御装置２７の処理はステップＳ１０５に移行し、設定ガード判定ルーチンの処理を実行する。
図６に、この設定ガード判定ルーチンの処理手順を示す。
【００５０】
本ルーチンでは、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈを予め設定された上限ガード設定値ＭＡＸから下限ガード設定値ＭＩＮまでの範囲内に保持すべく、ガードするための処理を行う。なお、この上限ガード設定値ＭＡＸから下限ガード設定値ＭＩＮまでのガード範囲（以下、「設定ガード範囲」という）は、製造時の加工公差や経時変化や内燃機関１の運転環境の変化等の長期的あるいは恒久的な保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの偏差あるいは差異を十分に吸収できるように設定されている。そのため、この設定ガード範囲は十分に広く設定しておく必要がある。なお、本実施の形態では上限ガード設定値ＭＡＸはデューティ比８０％に、下限ガード設定値ＭＩＮはデューティ比３０％に設定されている（図４参照）。
【００５１】
さて、本ルーチンの処理に移行すると電子制御装置２７は、まずステップＳ２００において、前記保持デューティ比の仮学習値ｄｖｔｓｍｓが上限ガード設定値ＭＡＸ未満であるか否かを判定する。
【００５２】
ここで仮学習値ｄｖｔｓｍｓが上限ガード設定値ＭＡＸ以上の場合（ＮＯ）、電子制御装置２７はステップＳ２０５の処理に移行する。このステップＳ２０５において電子制御装置２７は、仮学習値ｄｖｔｓｍｓを上限ガード設定値ＭＡＸとする。すなわちここでは、仮学習値ｄｖｔｓｍｓを上限ガード設定値ＭＡＸより大きくならないようにガードしている。そして電子制御装置２７はステップＳ２１０において、バルブタイミングを保持するために要するデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔが設定ガード範囲を超えていることを示すフラグｘｇｄｖｔｈをオンとする。その後、本ルーチンの処理を一旦終了し、前記学習制御ルーチン（図５）のステップＳ１１０の処理に移行する。
【００５３】
なお本実施の形態にかかるバルブタイミング制御装置では、例えば図４に破線Ｌ２として併せ示すように、可変動弁機構２０の作動速度が”０”となるデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔが上記上限ガード設定値ＭＡＸ（８０％）以上となり、上記フラグｘｇｄｖｔｈがオンとなる状態が所定時間以上継続した場合、電子制御装置２７は何らかの異常が発生したものと判断する。すなわちこの場合、デューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔを最大値（１００％）としても可変動弁機構２０の進角側油圧室４８に十分な作動油が供給されなくなり、適切なバルブタイミング制御ができなくなる。このような場合電子制御装置２７は、図示しない別ルーチンの処理としてバルブタイミングを固定してバルブタイミング制御を中止するなどのフェール処理を実行する。
【００５４】
一方、上記ステップＳ２００において、仮学習値ｄｖｔｓｍｓが上限ガード値ＭＡＸ未満の場合（ＹＥＳ）、電子制御装置２７はステップＳ２１５の処理に移行する。このステップＳ２１５において電子制御装置２７は、仮学習値ｄｖｔｓｍｓが下限ガード設定値ＭＩＮより大きいか否かを判定する。
【００５５】
ここで仮学習値ｄｖｔｓｍｓが下限ガード設定値ＭＩＮ以下の場合（ＮＯ）、電子制御装置２７はステップＳ２２０において、仮学習値ｄｖｔｓｍｓを下限ガード設定値ＭＩＮとする。すなわちここでは仮学習値ｄｖｔｓｍｓを下限ガード設定値ＭＩＮ未満とならないようにガードしている。そしてこの場合も、電子制御装置２７は上記ステップＳ２１０の処理に移行し、フラグｘｇｄｖｔｈをオンとする。その後、本ルーチンの処理を一旦終了し、前記学習制御ルーチン（図５）のステップＳ１１０の処理に移行する。
【００５６】
なお、バルブタイミング保持に要するデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔが下限ガード設定値ＭＩＮ（３０％）以下となる場合にも、上記同様の理由でバルブタイミング制御が困難となる。したがって本実施の形態では、こうしたときにもフラグｘｇｄｖｔｈをオンとし、状況に応じてフェール処理を実行するようにしている。
【００５７】
一方、仮学習値ｄｖｔｓｍｓが下限ガード設定値ＭＩＮより大きい場合（ＹＥＳ）、すなわち仮学習値ｄｖｔｓｍｓが前記上下限ガード範囲内にあると判定された場合、電子制御装置２７はステップＳ２２５において、フラグｘｇｄｖｔｈをオフとした後、本ルーチンの処理を終了して、前記学習制御処理ルーチン（図５）のステップＳ１１０の処理に移行する。
【００５８】
こうして設定ガード判定ルーチンの処理を終了して、ステップＳ１１０の処理に移行すると電子制御装置２７は、可変ガード範囲算出ルーチンの処理を実行する。
【００５９】
図７に、この可変ガード範囲算出ルーチンの処理手順を示す。
本ルーチンの処理に移行すると、電子制御装置２７はステップＳ３００において、前記水温センサ２４の出力から検出される冷却水温度ｅｔｈｗに基づきガード量ｔ＿ｇｄを算出する。冷却水温度ｅｔｈｗが高いほどガード量ｔ＿ｇｄには大きな値が設定される。このガード量ｔ＿ｇｄは、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈをガードする範囲を求めるために使用され、その値が大きくなるほどガード範囲が広く設定される。
【００６０】
冷却水温度ｅｔｈｗ、すなわち機関温度が高くなると、作動油の粘度が低くなり、内燃機関１の潤滑系に用いられる油（潤滑油）の変動が伝達され易くなる。前述したように可変動弁機構２０に供給される作動油は潤滑油の一部を流用している。そのため、該作動油の油圧変動が大きくなり、それにともない保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの変動も大きくなる。そこで高温時にはガード量ｔ＿ｇｄの値を大きく設定してガード範囲を広く設定することで、上記のような油圧変動に起因する上記保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの変動を吸収可能としている。
【００６１】
なお、このガード量ｔ＿ｇｄを用いて算出されるガード範囲は、前記上限ガード設定値ＭＡＸ及び下限ガード設定値ＭＩＮによってガードした設定ガード範囲とは別のガード範囲である。また、このガード範囲は冷却水温度ｅｔｈｗに応じて、さらには以下に説明するように保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈに応じて変更されることから、このガード範囲を以下では「可変ガード範囲」ということとする。なお、この可変ガード範囲は、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの傾向を徐変した値を中心として設定される。
【００６２】
こうしてガード量ｔ＿ｇｄを算出した後、電子制御装置２７はステップＳ３０５において、前記水温センサ２４によって検出される冷却水温度ｅｔｈｗが８０℃以上であるか否かを判断する。
【００６３】
ここで冷却水温度ｅｔｈｗが８０℃以上である場合（ＹＥＳ）、電子制御装置２７はステップＳ３１０において、可変ガード範囲の中心値となる徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍを算出する。この徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍは、以下の式に基づき算出される。
ｇｄｖｔｈｓｍｉ＝ｇｄｖｔｈｓｍｉ−１
＋ｋ（ｄｖｔｓｍｓ−ｇｄｖｔｈｓｍｉ−１）
ここで、定数ｋは０から１の間の所定値（例えば１／４，１／８等）である。また、ｇｄｖｔｈｓｍｉ−１は前回更新された徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍｓ、ｇｄｖｔｈｓｍｓｉは今回更新される徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍｓである。こうして徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍは、保持デューティ比の仮学習値ｄｖｔｓｍｓの傾向を徐変した値として設定される。この仮学習値ｄｖｔｓｍｓは、バルブタイミング保持時のデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔが設定・可変の両ガード範囲内にあるときに、そのまま保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈとして用いられる値であることから、大きくは上記保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの傾向を徐変した値といえる。なお可変ガード範囲は、この徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍから±ｔ＿ｇｄの範囲としている。
【００６４】
この徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍは、仮学習値ｄｖｔｓｍｓ、すなわちバルブタイミング保持に要するデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔの一時的な変動に対してはあまり変化しない。しかしながら仮学習値ｄｖｔｓｍｓが長期に渡って前と異なる値となったときには、徐々にその値へと収束する。
【００６５】
このように可変ガード範囲の中心値（徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍ）を設定することで、油圧制御弁１９の噛みこみや電気的ノイズの混入等による一時的な変動に対しては可変ガード範囲が変化しないようにすることができる。またそれと同時に、経時変化等の長期的な変化に対しては、その変化に対応して可変ガード範囲を動かすことができる。
【００６６】
こうして可変ガード範囲を設定した後、電子制御装置２７は本ルーチンの処理を終了し、本ルーチンの処理を一旦終了し、前記学習制御ルーチン（図５）のステップＳ１１５の処理に移行する。
【００６７】
一方、前記ステップＳ３０５において、冷却水温度ｅｔｈｗが８０℃未満であると判断された場合（ＮＯ）には、徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍの更新を行わず、そのまま本ルーチンの処理を一旦終了し、前記学習制御ルーチン（図５）のステップＳ１１５の処理に移行する。すなわちこの場合、前回までに算出された徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍから可変ガード範囲を算出することとなる。
【００６８】
なおここで、機関温度（冷却水温度ｅｔｈｗ）に応じて徐変学習値ｇｄｔｈｓｍの更新の有無を制御しているのは、次の理由による。
すなわち、内燃機関１の低温状態下（ｅｔｈｗ＜８０℃）では作動油の粘度が高いため、可変動弁機構２０に対する油圧供給が円滑に行われないことがある。そのため、バルブタイミング保持に要するデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔの値（仮学習値ｄｖｔｓｍｓ）が大きく変動する。こうした状況下で徐変学習値ｇｄｔｈｓｍを更新すると、可変ガード範囲が本来あるべき位置から移動してしまい、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈが異常値となってしまうことがある。そこで本実施の形態では、内燃機関１が高温（ｅｔｈｗ≧８０℃）となり油圧供給が安定化するまでの間、徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍの更新を中断して可変ガード範囲を固定することで、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈが異常な値となることを防止している。
【００６９】
なお本実施の形態において、上記徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍは、電子制御装置２７内の図示しないメモリに記憶保持される。このメモリはバッテリバックアップされるなどした不揮発性メモリである。
【００７０】
こうして可変ガード範囲を算出した後、電子制御装置２７の処理は、前述したように学習制御ルーチン（図５）のステップＳ１１５に移行する。このステップＳ１１５において電子制御装置２７は、前記保持デューティの仮学習値ｄｖｔｓｍｓが上記徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍとガード量ｔ＿ｇｄとの和、すなわち可変ガード範囲の上限値以上であるか否かを判断する。
【００７１】
ここで仮学習値ｄｖｔｓｍｓが可変ガード範囲の上限値以上である場合（ＹＥＳ）、電子制御装置２７の処理はステップＳ１２０に移行し、仮学習値ｄｖｔｓｍｓの値をこの上限値（ｇｄｖｔｈｓｍ＋ｔ＿ｇｄ）にガードする。なお、このとき仮学習値ｄｃｔｓｍｓの値は、上限ガード設定値ＭＡＸを上限とされる。その後電子制御装置２７の処理は、ステップＳ１３５の処理に移行する。
【００７２】
一方、仮学習値ｄｖｔｓｍｓが可変ガード範囲の上限未満であると判断された場合（ＮＯ）、電子制御装置の処理はステップＳ１２５に移行する。このステップＳ１２５において電子制御装置２７は、保持デューティの仮学習値ｄｖｔｓｍｓが上記徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍからガード量ｔ＿ｇｄを引いた値、すなわち可変ガード範囲の下限値以下であるか否かを判断する。
【００７３】
ここで仮学習値ｄｖｔｓｍｓが可変ガード範囲の下限値以下である場合（ＹＥＳ）、電子制御装置２７の処理はステップＳ１３０に移行し、仮学習値ｄｖｔｓｍｓの値をこの下限値（ｇｄｖｔｈｓｍ−ｔ＿ｇｄ）にガードする。なお、このとき仮学習値ｄｖｔｓｍｓの値は、前記下限ガード設定値ＭＩＮを下限とする。その後電子制御装置２７の処理は、ステップＳ１３５の処理に移行する。
【００７４】
一方、仮学習値ｄｖｔｓｍｓが可変ガード範囲の下限値よりも大きい場合（ＮＯ）、すなわち仮学習値ｄｖｔｓｍｓが可変ガード範囲内にある場合、電子制御装置２７はステップＳ１３５の処理に移行する。
【００７５】
このステップＳ１３５において電子制御装置２７は、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈを仮学習値ｄｖｔｓｍｓに更新し、本ルーチンの処理を一旦終了する。
【００７６】
すなわち本ルーチンでは、バルブタイミング保持時のデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔを一旦、仮学習値ｄｖｔｓｍｓとして記憶し、設定ガード範囲及び可変ガード範囲の２重のガード範囲によってガードした後に保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈを更新している。そして、この保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈも、電子制御装置２７内の図示しない不揮発性メモリに記憶保持される。
【００７７】
次に、本実施の形態のバルブタイミング制御装置において、油圧制御弁１９の噛み込みなどによってバルブタイミング保持に要するデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔが一時的に変化したときの制御態様について説明する。
【００７８】
図８に、仮学習値ｄｖｔｓｍｓに異常値が混入したときのデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔ及び保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの推移を、図９にそのときのバルブタイミングの推移をす。なお、図８及び図９に示される期間中、バルブタイミングを一定に保持すべく制御が継続して行われているものとする。さらに、これらの図８及び図９には、単に設定ガード範囲によるガードだけを行うバルブタイミング制御装置におけるデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔ及び保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈまたはバルブタイミング推移も併せ示している。そしてこれら図８及び図９において、本実施の形態のバルブタイミング制御装置（設定ガード範囲と可変ガード範囲とによるガードを実施）の制御態様は実線で、設定ガード範囲によるガードだけを実施する装置の制御態様は点線で表している。
【００７９】
以下では、これら２つの装置の制御態様を対比しながら説明する。
図８に示すように、時刻ｔ１において、仮学習値ｄｖｔｓｍｓ、すなわちバルブタイミングを保持するため必要とされるデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔに異常値が入り、一時的に高い値となったとする。このとき保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈも仮学習値ｄｖｔｓｍｓに応じて増加する。
【００８０】
本実施の形態のバルブタイミング制御装置（実線）では可変ガード範囲によりガードされるため、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈは設定ガード範囲の上限値（ｇｄｖｔｓｍｓ＋ｔ＿ｇｄ）に保持される。また同時にバルブタイミングを保持すべく出力されているデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔも同じように増加し、上限値に保持される。
【００８１】
可変ガード範囲によるガードを行わない装置（点線）の場合にも、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈ及びデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔが増加する。ただしこれらの値は、設定ガード範囲の上限ガード設定値ＭＡＸとなるまでガードされないため、本実施の形態の装置の場合よりも、高い値で保持されるようになる。ちなみに本実施の形態の装置において、保持時のデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔが上限ガード設定値ＭＡＸを越えるような場合には、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈを上限ガード設定値ＭＡＸにガードするとともに、フラグｘｇｄｖｔｈをオンとし、このフラグがオンの状態が所定時間持続した場合にはフェール処理を行うことは、上述の通りである。
【００８２】
時刻ｔ２において、一時的な異常値の混入が収拾して、仮学習値ｄｖｔｓｍｓが本来あるべき値に戻ったとする。このとき、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈ及びデューティ比指令値ｔ＿ｄｖｔは、本来あるべき値よりも高い値となっている。そのため、バルブタイミングは進角側に移動する。
【００８３】
そこで電子制御装置２７はバルブタイミングを本来のタイミングに収束すべくフィードバック制御を行う。このとき、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈに記憶されている値と本来あるべき値との間には偏差が生じているため、直ちに本来のタイミングとすることができず、図９に示すようなハンチングが発生する。設定ガード範囲によるガードだけを行う装置（点線）の場合、この偏差量が大きいため、同図９に点線で示すようにハンチングの振幅も大きなものとなる。よって、本来のタイミングに収束するまでには、かなり長い時間が必要とされる。その点、本実施の形態のバルブタイミング制御装置（実線）では、可変ガード範囲によるガードの結果、その偏差量は小さく抑えられているため、ハンチングは比較的短時間で収束する。いずれの装置にしても、ハンチングが収拾するまでの間、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの学習は行えないため、その間、同学習値ｇｄｖｔｈは、図８に示すように、ガードされた値に保持される。
【００８４】
その後、ハンチングが収拾すると、再び学習値ｇｄｖｔｈの学習が行われるようになる。本実施の形態の装置（実線）の場合、本来の値との偏差量が小さいため、同学習値ｇｄｖｔｈは速やかに本来の値に収束する。
【００８５】
一方、設定ガードだけを行う装置（点線）の場合、このときはまだハンチングが続いており、学習値ｇｄｖｔｈの学習は再開されておらず、その値は設定ガード範囲の上限値ＭＡＸに保持されたままである。
【００８６】
このように、本実施の形態のバルブタイミング制御装置では、上述したような一時的な異常が生じた場合にも、異常が解消された後には保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈは速やかに本来の値に戻るため、適切なバルブタイミング制御も速やかに再開することができる。
【００８７】
続いて、可変ガード範囲と冷却水温度ｅｔｈｗとの関係を説明する。
図１０（ａ）に冷却水温度ｅｔｈｗの推移を、図１０（ｂ）にそれに対応する保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈ及び可変ガード範囲の推移を示す。
【００８８】
本実施の形態のバルブタイミング制御装置では、冷却水温度ｅｔｈｗが８０℃となるまで可変ガード範囲の中心値となる徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍの更新が行われない。そのためこの期間、可変ガード範囲の中心値は、例え保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈが大きく変動したとしても一定のままである。先述したように、内燃機関１の低温状態下では作動油の粘度が高く、可変動弁機構２０に供給される作動油の量や圧力も変動しがちであるため、その作動は不安定となる。こうした状態下では可変ガード範囲の中心値を固定しておくことで、保持デューティ指令値ｇｄｖｔｈが異常な値となることを防止している。
【００８９】
ただし、内燃機関１の低温状態下にあってもガード量ｔ＿ｇｄの値は冷却水温度ｅｔｈｗに応じて変更されるため、可変ガード範囲の幅は水温ｅｔｈｗの上昇に応じて広くなる。先述したように、高温となるほど作動油の粘度が低下して油圧変動が伝達され易くなり、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの変動も大きくなる。そこで可変ガード範囲の幅を広くして、こうした油圧変動に起因する保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの変動を吸収できるようにしている。
【００９０】
冷却水温度ｅｔｈｗが８０℃よりも高くなると、徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍの学習が開始される。そのため、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの長期的な変化に追従して徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍも徐々に更新されるようになる。
【００９１】
このように本実施の形態のバルブタイミング制御装置は、内燃機関１の温度状態による作動油の粘度やその圧力変動の変化に応じて、適切なガード範囲を設定することができる。
【００９２】
以上の本実施の形態によれば、以下のような効果を得ることができるようになる。
（１）保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈに対して可変ガード範囲を設定することで、同学習値ｇｄｖｔｈの急激な変動を抑制して、油圧制御弁１９の噛み込み等の一時的な異常に起因する可変動弁機構２０の異常作動を防止することが可能となり、ひいては正確且つ速やかなバルブタイミング制御ができるようになる。
【００９３】
（２）保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの長期的な変化に連動して可変ガード範囲の中心値（徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍ）も変化するため、上記の一時的な異常の影響を好適に回避しつつ、内燃機関１毎の個体差や運転環境の変化・経時変化などの恒久的な偏差あるいは長期的な変化にも対応することができるようになる。
【００９４】
（３）上記可変ガード範囲の幅を内燃機関１の温度状態に応じて変更することで、温度変化にともなう油圧変動を吸収しつつ、適切なガード範囲を設定することができるようになる。
【００９５】
（４）油圧供給が不安定な内燃機関１の低温状態下に上記可変ガード範囲の中心値（徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍ）を一定に保持することで、保持デューティ学習値ｇｄｖｔｈの不用意な変動を抑制して、可変動弁機構２０の作動を安定化することができるようにもなる。
【００９６】
（５）保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈに所定の上限ガード設定値ＭＡＸ及び下限ガード設定値ＭＩＮを設定することで、バルブタイミング制御そのものが不可能となるような重大な異常の検出も行うことができるようになる。
【００９７】
なお、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・本実施の形態では、学習処理ルーチン（図５）のステップＳ１３５において、仮学習値ｄｖｔｓｍｓの値をそのまま保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈとしていたが、仮学習値ｄｖｔｓｍｓと前回の保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈとの差の一部を前回の学習値ｇｄｖｔｈに加算し、その値を新しい保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈとする、すなわち仮学習値ｄｖｔｓｍｓの徐変値を保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈとするよう変更してもよい。こうした変更によって、保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの変動をさらに抑制することができるようになる。
【００９８】
・また、本実施の形態では、可変ガード範囲の中心値として保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの傾向の徐変値を用いたが、この中心値として、同学習値ｇｄｖｔｈに対して緩やかに追従可能な他の値（例えば保持デューティ比学習値ｇｄｖｔｈの平均値など）を用いる構成としてもよい。
【００９９】
・本実施の形態における設定ガード範囲の上限ガード設定値ＭＡＸ＝８０％や徐変学習値ｇｄｖｔｈｓｍの更新実行停止のしきい値である冷却水温度ｅｔｈｗ＝８０℃等の各設定値は任意であり、バルブタイミング装置の特性に応じて変更してもよい。
【０１００】
・本実施の形態では、冷却水温度ｅｔｈｗ（機関１の温度状態）からオイルポンプ１６の発生する油圧の変動量を把握し、それに基づき可変ガード範囲の幅（ガード量ｔ＿ｇｄ）を算出する構成としたが、冷却水温度ｅｔｈｗ以外にも上記油圧の変動量を把握可能な他のパラメータ、例えば機関１の始動後の経過時間等を用いて可変ガード範囲の幅を設定する構成としてもよい。
【０１０１】
・なお油圧制御弁１９の制御法は、本実施の形態のようなデューティ制御に限らず、単なる電圧制御等、他の制御法で行ってもよい。
・また、可変動弁機構２０は排気側に設ける構成としてもよい。
【０１０２】
・また、本実施の形態では、いわゆるベーン式可変動弁機構２０を備えるバルブタイミング制御装置について説明したが、他の作動原理に基づく可変動弁機構（例えばヘリカルギア式可変動弁機構など）を備えるバルブタイミング制御装置にあっても、油圧制御に基づき同様のバルブタイミング制御を行う装置であれば、同様の制御態様を適用することができる。
【０１０３】
【発明の効果】
請求項１または２に記載の発明によれば、内燃機関の運転状態の変化にともなう同学習値の変動を吸収しつつ、一時的な異常によって同学習値が大きく変動することが防止されるようになり、ひいては、いかなる場合にも正確且つ速やかなバルブタイミング制御が実行できるようになる。
【０１０４】
また、請求項３に記載の発明によれば、学習値の恒久的あるいは長期的な変動に対応させつつ、一時的な異常によって学習値が大きく変動することを防止することができるようになる。
【０１０５】
また、請求項４に記載の発明によれば、内燃機関の温度状態にともない変化する制御量の学習値の変動に応じて適切な同学習値の許容範囲が設定されるようになる。
【０１０６】
また、請求項５に記載の発明によれば、不安定な状態時にガード範囲の中心値が不用意に変更されて不適切な値となることを防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるバルブタイミング制御装置が設けられた内燃機関の概要を示す略図。
【図２】可変動弁機構の側部断面構造及びその油圧制御系を示す略図。
【図３】同可変動弁機構の正面断面構造を示す断面図。
【図４】可変動弁機構のデューティ比指令値と作動速度との関係を示すグラフ。
【図５】学習制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図６】設定ガード判定ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図７】可変ガード範囲算出ルーチンの処理手順を示すフォローチャート。
【図８】異常信号混入時のデューティ比指令値及びデューティ比学習値の推移を示すタイムチャート。
【図９】異常信号混入時のバルブタイミングの推移を示すタイムチャート。
【図１０】冷却水温と可変ガード範囲の推移を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１…内燃機関、５…クランクシャフト、６…吸気カムシャフト、７…排気カムシャフト、１０…クランクプーリ、１１…クランク角ロータ、１２…クランク角センサ、１３…吸気カムプーリ、１４…排気カムプーリ、１６…オイルポンプ、１７…カム角ロータ、１８…カム角センサ、１９…油圧制御弁、２０…可変動弁機構、２１…供給油路、２２…進角油路、２３…遅角油路、２４…水温センサ、２７…電子制御装置、３２…排出油路、４０…内部ロータ、４１…ベーン、４２…ハウジング、４７…遅角側油圧室、４８…進角側油圧室。
Claims (5)
- 液圧制御に基づき内燃機関の機関出力軸とカム軸との相対回転位相を可変とする可変動弁機構と、
該可変動弁機構に供給される液圧を制御する液圧制御手段と、
前記機関出力軸とカム軸との相対回転位相を保持せしめる際の前記液圧制御手段の制御量を学習する学習手段と、
前記制御量の学習値を機関個体差を吸収し得る所定の範囲内でガードする第１のガード手段と、
前記制御量の学習値を該学習値の傾向を徐変した値を中心に可変とされる所定の範囲内でガードする第２のガード手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 - 前記第２のガード手段のガード範囲は前記第１のガード手段のガード範囲に比べて十分に狭い
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。 - 前記第２のガード手段がそのガード範囲の中心とするのは、前記学習値の平均値である
請求項１または２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。 - 前記第２のガード手段は、そのガード範囲を当該機関の温度状態に応じて可変とする
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。 - 前記第２のガード手段は、当該機関の温度状態が所定の低温状態のとき、そのガード範囲の中心とする値の変更を禁止する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
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