JP5427051B2 - エンジンのバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのクランク角に対するカム角の回転位相を油圧によって進角又は遅角させる可変バルブタイミング機構を有するエンジンのバルブタイミング制御装置に関する。

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可変する可変バルブタイミング機構システムを備えたエンジンが実用化されており、エンジン運転状態に応じて吸気弁と排気弁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ことができる。

このような可変バルブタイミング機構は、特許文献１に開示されているように、油圧によって駆動される油圧駆動式が一般的である。この油圧駆動式の可変バルブタイミング機構は、吸気カムプーリに一体回転可能に連結されるハウジング内に、吸気カム軸の先端部に取り付けられたロータを回転自在に収納し、このロータに設けられたベーンによって区画される進角室及び遅角室に供給する油圧を油圧制御弁を介して制御することでロータを相対回転させ、吸気カムプーリに対する吸気カム軸の相対回転位相を調整してバルブタイミングを変更する。

特開２００５−２９９２号公報

特許文献１に開示されているように、進角側と遅角側とにそれぞれ油圧を供給してカム位置を決める型式の可変バルブタイミング機構では、現状の角度を保持するための制御点（保持点）が存在する。この保持点は、具体的には、可変バルブタイミング機構の進角速度が０となるときの油圧制御弁に対する制御量であり、温度による影響（エンジンの熱膨張等）や可変バルブタイミング機構の個体差等等の外部要因によって多少変化する。

このため、従来は、バルブタイミング制御中にカム角度が安定している制御点を保持点として学習し、温度による影響や可変バルブタイミング機構の個体差等による実バルブタイミングとのずれを防止するようにしている。

しかしながら、保持点を学習する際、最遅角位置或いは最進角位置のように可変バルブタイミング機構のハウジングとベーンが接触しているような状況では、ベーンがハウジングに押し当てられて角度が安定しているのか、保持点への制御が正しく動作して角度が安定しているのかの判別が困難である。このため、最遅角位置近傍或いは最進角位置近傍で保持点を学習した場合、誤学習を生じ、次回制御時の制御量が不適切なものとなって応答性が劣化する虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、可変バルブタイミング機構の最遅角位置近傍或いは最進角位置近傍における保持点の誤学習を防止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。

上記目的を達成するため、本発明によるエンジンのバルブタイミング制御装置は、エンジンのクランク角に対するカム角の回転位相を油圧によって進角又は遅角させ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であって、上記可変バルブタイミング機構の進角量を一定に保持するための保持点を、最遅角位置近傍範囲と通常範囲と最進角位置近傍範囲とに区分して学習する保持点学習部と、上記最遅角位置近傍範囲の学習範囲と上記最進角位置近傍範囲の学習範囲とを、上記通常範囲の学習で取得した保持点を基準として制限する学習範囲制限部と、上記保持点の学習値の進角側上限値或いは遅角側下限値への張り付きを監視し、学習値が進角側上限値に張り付いたと判定した場合、進角側の制御範囲を設定値だけ遅角側にシフトさせて上記可変バルブタイミング機構の可動部の機械的接触による騒音発生を防止する方向に制限する一方、学習値が遅角側下限値に張り付いたと判定した場合には、遅角側の制御範囲を設定値だけ進角側にシフトさせて上記可変バルブタイミング機構の可動部の機械的接触による騒音発生を防止する方向に制限する制御範囲制限部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、可変バルブタイミング機構の最遅角位置近傍或いは最進角位置近傍における保持点の誤学習を防止することができ、常に最適なバルブタイミング制御を行うことが可能となる。

可変バルブタイミング機構付エンジンの全体構成図 可変バルブタイミング機構の概略構成を示す説明図 学習制御のメイン処理を示すフローチャート 保持点学習処理のフローチャート 学習値上限張り付き判定処理のフローチャート 学習値下限張り付き判定処理のフローチャート

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）である。図１においては、エンジン１は、シリンダブロック１ａがクランク軸１ｂを中心として左右２つのバンク（図の右側が左バンク、左側が右バンク）の気筒群に分割される水平対向型エンジンを示している。

先ず、エンジン１の吸排気系について説明する。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ている。シリンダヘッド２の各吸気ポートには、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の各気筒の吸気ポート直上流に、インジェクタ１１が配設されている。尚、シリンダヘッド２の各気筒毎には、放電電極を燃焼室に露呈する点火プラグ１２が配設されている。

インテークマニホルド３は、各気筒の吸気通路が集合するエアチャンバ４を介してスロットルチャンバ５に連通されている。スロットルチャンバ５には、スロットルアクチュエータ１０によって駆動されるスロットルバルブ５ａが介装されている。更に、スロットルチャンバ５の上流には、吸気管６を介してエアクリーナ７が取り付けられ、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。

一方、シリンダヘッド２の各排気ポートには、エキゾーストマニホルド１４が連通され、このエキゾーストマニホルド１４の集合部に排気管１５が連通されている。排気管１５には触媒コンバータ１６が介装され、マフラ１７に連通されている。

次に、エンジン１の動弁系について説明する。エンジン１の左右バンクの各シリンダヘッド２内には、それぞれ吸気カム軸１９、排気カム軸２０が配設され、各カム軸１９，２０にクランク軸１ｂの回転が伝達される。このクランク軸１ｂの吸気カム軸１９、排気カム軸２０への回転の伝達は、クランク軸１ｂ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２３、排気カム軸２０に固設された排気カムプーリ２４等を介して行われる。そして、吸気カム軸１９に設けられた吸気カム、及び排気カム軸２０に設けられた排気カムにより、それぞれクランク軸１ｂ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、吸気弁２５、排気弁２６が開閉駆動される。

また、左右バンクの各動弁系には、吸気カム軸１９のクランク軸１ｂに対する回転位相（変位角）を連続的に変更する油圧駆動式の可変バルブタイミング機構２７inと、排気カム軸２０のクランク軸１ｂに対する回転位相を連続的に変更する油圧駆動式の可変バルブタイミング機構２７exとが設けられている。

尚、本実施の形態においては、エンジン１は、吸気側と排気側とにそれぞれ可変バルブタイミング機構２７in,２７exを備えているが、本発明は、これに限定されるものではなく、吸気側と排気側との何れか一方に可変バルブタイミング機構を備えるエンジンにも適用される。

吸気側の可変バルブタイミング機構２７inは、吸気カム軸１９と吸気カムプーリ２３との間に設けられ、カム角制御弁２８inによって制御される油圧により吸気カムプーリ２３と吸気カム軸１９とを相対回転させる。一方、排気側の可変バルブタイミング機構２７exは、排気カム軸２０と排気カムプーリ２４との間に設けられ、カム角制御弁２８inによって制御される油圧により排気カムプーリ２４と排気カム軸２０とを相対回転させる。

吸気側の可変バルブタイミング機構２７in，排気側の可変バルブタイミング機構２７exは、同様の構成であり、吸気側の可変バルブタイミング機構２７inで代表して説明すると、可変バルブタイミング機構２７inは、概略的には、図２に示すように、吸気カムプーリ２３に一体回転可能に連結されるハウジング５０内に、吸気カム軸１９の先端部に取り付けられたロータ５１を収納して構成されている。このロータ５１を油圧によって相対回転させることで、吸気カムプーリ２３に対する吸気カム軸１９の相対回転位相を変更し、吸気弁２５のバルブタイミングを変更する。

具体的には、ハウジング５０に形成される扇状空間部に、ロータ５１に設けられたベーン５１ａが回動自在に収納されている。各扇状空間部は、ベーン５１ａによって進角室（進角作動の油圧室）５２ａと遅角室（遅角作動の油圧室）５２ｂとに区画され、それぞれ、進角用油圧通路５３、遅角用油圧通路５４を介してカム角制御弁２８inに接続されている。

カム角制御弁２８inは、オイルパン１ｃからエンジン駆動式オイルポンプ（図示せず）及びチェックバルブ５５を介して油圧を供給するメイン油圧通路５６のポート、進角用油圧通路５３，遅角用油圧通路５４の各ポート、後述するドレイン通路５７のポート等を切り換える制御弁であり、可動子６０ａを有する電磁ソレノイド６０と、この電磁ソレノイド６０により進退駆動されて各ポートを開閉するスプール弁６１とで構成されている。

スプール弁６１は、ロータ５１の中央部に配設されたスリーブ６２内に、各ポートを切り換えるスプール６３と、このスプール６３を電磁ソレノイド６０の可動子６０ａに当接する方向に付勢するスプリング６４とを収容して構成されている。排気側のカム角制御弁２８exも同様である。

カム角制御弁２８in,２８exは、マイクロコンピュータ等からなる電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」と略記する）１００によってデューティ制御され、電磁ソレノイド６０の可動子６０ａを介してスプール弁６１のスプール６３を進退駆動することにより、各ポートが切り換えられる。すなわち、デューティ制御のデューティ比に応じて電磁ソレノイド６０の通電電流が増減され、電磁ソレノイド６０の可動子６０ａを介してスプール弁６１のスプール６３が軸方向に移動すると、メイン油圧通路５６、進角用油圧通路５３、遅角用油圧通路５４の各ポートが切換えられ、オイルの流れ方向が切り換えられると共にパッセージの開度が調整される。その結果、進角室５２ａ、遅角室５２ｂに供給される油圧の大きさが調整され、吸気弁２５や排気弁２６の開閉タイミングが進角或いは遅角側に制御される。

また、可変バルブタイミング機構２７in,２７exには、エンジンの始動時等、油圧の低い状態においてバルブタイミングを所定のタイミングに固定すべく、カム軸の回転位相を所定のタイミングに対応する位相にてロックするロック機構７０が設けられている。このロック機構７０は、ハウジング５０に設けられたロック孔５０ａと、このロック孔５０ａへ没入可能に配設されるロックピン７１とを主として構成されている。

ロックピン７１は、スプリング７２によってロック孔５０ａ方向に付勢された状態で、ロータ５１に形成されたロックピン孔５１ｂに収納されている。ロックピン穴５１ｂはロック孔５０ａと対向した状態において、ロックピン７１が摺動可能なシリンダを形成している。ここで、ロック孔５０ａはロックピン７１に油圧を印加してロックピン７１のロック孔５０ａへの係合を解除するためのアンロック用油圧室を兼ねている。そしてロック孔５０ａは油圧回路７４を介して、スプール弁６１に連結されている。

カム角制御弁２８in（２８ex）によって油圧回路７４がドレイン通路５７に連通され、ロック孔５０ａの油圧が所定以下の状態では、ロックピン７１がスプリング７２の付勢力によってロック孔５０ａに挿入され、ハウジング５０に対するロータ５１の相対回転が機械的にロックされる。本実施の形態においては、最遅角位置と最進角位置との中間の位置にロックされるよう、ロックピン７１とロック孔５０ａとの係合位置が設定されている。 一方、油圧回路７４がメイン油圧通路５６に連通され、ドレイン通路５７が閉じられると、メイン油圧通路５６から油圧通路７４を介してロック孔５０ａに所定の油圧が印加される。この油圧により、スプリング７２の付勢力に抗してロックピン７１がロック孔５０ａから係脱され、ロックが解除される（アンロック）。

次に、エンジン１の状態を検出するためのセンサ類について説明する。スロットルチャンバ５のスロットルバルブ５ａには、スロットルバルブ５ａの開度を検出するスロットルセンサ３０が介装され、吸気管６のエアクリーナ７の直下流には、吸入空気量センサ３１が介装されている。一方、排気管１５の触媒コンバータ１６の上下流側には、空燃比センサ３２，３３がそれぞれ配設されている。

また、シリンダブロック１ａのクランク軸１ｂに軸着するクランクロータ３４の外周に、クランク角センサ３５が対設され、シリンダブロック１ａの左右両バンクを連通する冷却水通路３６に水温センサ３７が臨まされると共に、シリンダブロック１ａ下部のオイルパン１ｃに油温センサ２９が臨まされている。更に、シリンダブロック１ａには、左バンク或いは左バンクで発生するノッキングによってシリンダブロック１ａに伝わる振動を検出するピエゾ式センサ等からなるノックセンサ３８が配設されている。

また、吸気側の可変バルブタイミング機構２７inの作動位置を検出するためのセンサとして、吸気カム軸１９の後端に固設されたカムロータ３９の外周に、吸気カム位置検出用のカム位置センサ４０が対設されている。更に、排気側の可変バルブタイミング機構２７exの作動位置を検出するためのセンサとして、排気カム軸２０の後端に固設されたカムロータ４１の外周に、排気カム位置検出用のカム位置センサ４２が対設されている。

以上の各センサ類の出力信号は、ＥＣＵ１００に入力されて処理され、エンジン運転状態が検出される。ＥＣＵ１００は、予め内部に格納されている制御プログラムに従って、各センサ類・スイッチ類等からの信号を処理し、前述のインジェクタ１１、スロットルアクチュエータ１０、吸気側の可変バルブタイミング機構２７inのカム角制御弁２８in、排気側の可変バルブタイミング機構２７exのカム角制御弁２８ex等に対する制御量を演算し、燃料噴射制御、点火時期制御、スロットル制御、バルブタイミング制御等のエンジン制御を行う。

ここで、バルブタイミング制御においては、エンジン運転状態、例えばエンジン負荷とエンジン回転数とに基づいて、吸気カム軸１９及び排気カム軸２０の回転位相の各制御目標値である目標バルブタイミングを設定すると共に、クランク角センサ３５から出力されるクランク角を表すクランクパルスとカム位置センサ４０，４２から出力されるカム位置を表すカム位置パルスとから、クランク軸１ｂの実際の回転角と吸気カム軸１９，排気カム軸２０の実際の回転角との位相差である実バルブタイミングを算出する。そして、実バルブタイミングが目標バルブタイミングに収束するよう、カム角制御弁２８in,２８exをデューティ制御により駆動し、可変バルブタイミング機構２７in,２７exをフィードバック制御する。

また、ＥＣＵ１００は、バルブタイミング制御において現在角度を保持するための保持点の学習を実施する。保持点の学習は、具体的には、カム角制御弁２８in,２８exに与えるデューティ比や電流値等の制御量に対する学習である。例えば、目標進角値ＶＴＴＧＴと実進角値ＶＴとの偏差に基づくフィードバック制御では、比例微分制御等による偏差のフィードバック電流値に、保持電流値を加算した値をカム角制御弁２８in,２８exの制御電流値として、この制御電流値を与えるデューティ比を決定する。

保持電流値は、カム角制御弁２８in,２８exのスプール６３を、ベーン５１ａが進角側にも遅角側にも変位しない移動速度０の点に維持するための電流値、換言すれば、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る。この保持電流値を与える制御点は、フィードバック制御における保持点として個別の可変バルブタイミング機構毎に学習される。

このような保持点の学習においては、最遅角位置近傍や最進角位置近傍で学習を行うと、最遅角位置或いは最進角位置でカム角度が安定しているのか、保持点への制御が正しく動作してカム角度が安定しているのかの判別が困難であり、誤学習が生じる虞がある。

このため、ＥＣＵ１００は、保持点学習部としての機能により、保持点の学習範囲を「通常範囲」、「最遅角位置近傍範囲」、「最進角位置近傍範囲」に区分して学習を実施し、学習範囲制限部としての機能により、最遅角位置近傍範囲の学習範囲と最進角位置近傍範囲の学習範囲とを、通常範囲の学習で取得した保持点を基準として制限することで、誤学習を防止する。

この場合、最遅角近傍範囲或いは最進角近傍範囲の学習範囲を制限することで誤学習は防止できるが、最遅角近傍範囲或いは最進角近傍範囲の学習では、学習中に最遅角位置や最進角位置のように可変バルブタイミング機構２７in,２７exのハウジング５０とベーン５１ａが接触するような制御状態となる可能性がある。このため、ハウジング５０とベーン５１ａの材質によっては、ハウジング５０とベーン５１ａとの接触による騒音が発生する虞がある。

従って、ＥＣＵ１００は、更に、制御範囲制限部としての機能により、学習値の進角側上限値或いは遅角側下限値への張り付きを監視することで、ベーン５１ａとハウジング５０とが接触するか否かを推定する。そして、学習値が進角側上限値或いは遅角側下限値へ張り付いたと判定した場合、ベーン５１ａとハウジング５０とが接触する可能性があると判断し、現在の制御範囲を可変バルブタイミング機構の可動部が接触しない方向に制限することで、騒音の発生を抑制する。

具体的には、以上の保持点学習に係るＥＣＵ１００の機能は、図３〜図６のフローチャートに示すプログラム処理によって実現される。以下、このプログラム処理について説明する。

図３のフローチャートは、学習制御のメイン処理を示し、このメイン処理では、最初のステップＳ１，Ｓ２において、保持点の学習範囲を、最遅角位置近傍の範囲、通常範囲、最進角位置近傍の範囲に区分するための判断を行う。具体的には、先ずステップＳ１で現在の進角値（カム角）ＶＴが進角側の設定値Ａ１（絶対値）未満か否かを調べる。設定値Ａ１は、現在の進角値が最進角位置近傍であるか否かを判定するための閾値である。

その結果、ステップＳ１において、ＶＴ≧Ａ１の場合にはステップＳ１３〜Ｓ１９の最進角位置近傍の処理を実施し、ＶＴ＜Ａ１の場合、更にステップＳ２で進角値ＶＴが設定値Ａ２（絶対値）より大きいか否かを調べる。設定値Ａ２は、現在の進角値が最遅角位置近傍であるか否かを判定するための閾値であり、ＶＴ≦Ａ２の場合、ステップＳ２３〜Ｓ２９の最遅角位置近傍の処理を実施し、ＶＴ＞Ａ２の場合、ステップＳ３〜Ｓ６の通常範囲の処理を実施する。

先ず、ステップＳ３〜Ｓ６の通常範囲の処理について説明する。この通常範囲の処理では、予め規定された範囲内で学習を実施するため、ステップＳ３で学習上限値Ｌｍａｘとして設定値（絶対値）Ａ３をセットし、ステップＳ４で学習下限値Ｌｍｉｎとして設定値（絶対値）Ａ４をセットしてステップＳ５へ進む。ここで、各設定値Ａ３，Ａ４は、全体の学習可能範囲を規定するものであり、最遅角位置近傍或いは最進角位置近傍での学習では、これらの値を超えて学習することはできない。

ステップＳ５では、先に設定した学習上限値Ｌｍａｘと学習下限値Ｌｍｉｎとの範囲内で、後述する図４のフローチャートに示す保持点学習処理を実施する。そして、ステップＳ６で、保持点学習処理によって得られた学習値（保持点学習値）Ｌｈを、進角側或いは遅角側の領域での学習の基準となる学習基準値Ｌｒｅｆとして保存し（Ｌｒｅｆ←Ｌｈ）、本処理を抜ける。

次に、ステップＳ１３〜Ｓ１９の最進角位置近傍範囲での学習処理について説明する。この最進角位置近傍範囲の学習処理では、先ずステップＳ１３で、学習基準値Ｌｒｅｆに設定値αを加算した値を設定値Ａ３と比較し、そのうちの小さい方の値を学習上限値Ｌｍａｘとする（Ｌｍａｘ←ｍｉｎ(Ｌｒｅｆ＋α，Ａ３)）。次に、ステップＳ１４へ進み、学習基準値Ｌｒｅｆから設定値βを減算した値を、学習下限値Ｌｍｉｎとする（Ｌｍｍｉｎ←Ｌｒｅｆ−β）。設定値αは誤学習の可能性のある範囲、設定値βは誤学習し得ない範囲を規定するものであり、進角側では進角量が大きくなる方向で誤学習が起こり易いため、ここでの処理では、学習の上限値をＬｒｅｆ＋αとＡ３とを比較して小さい方の値に設定する。

次に、ステップＳ１５へ進み、進角側に設定した学習上限値Ｌｍａｘと学習下限値Ｌｍｉｎとによって制限される範囲内で保持点学習処理を実施し、ステップＳ１６で学習値が上限値に張り付いているか否かを判定する図５の学習値上限張り付き判定処理を実行する。図４の保持点学習処理及び図５の学習値上限張り付き判定処理については後述する。

その後、ステップＳ１７へ進み、学習値が上限値或いは下限値に張り付いていることを示す学習値張り付きフラグＦの値を参照する。学習値張り付きフラグＦは、Ｆ＝１のとき学習値が張り付いていることを示しており、最進角側の処理では、Ｆ＝１で学習値が上限値に張り付いていることを示している。

ステップＳ１７において、Ｆ＝０で学習値が上限値に張り付いていない場合には本処理を抜け、Ｆ＝１で学習値が上限値に張り付いている場合、ステップＳ１８へ進んで進角側の制御範囲を制限する。そして、ステップＳ１９で保持点学習値Ｌｈを学習基準値Ｌｒｅｆに戻して（Ｌｈ←Ｌｒｅｆ）本処理を抜ける。

本来、バルブタイミングの制御範囲は、可変バルブタイミング機構の物理的な可動範囲よりも狭く設定されているが、構成部品の個体差や角度算出基準の誤差等により、通常の制御範囲のままであると、ハウジング５０とベーン５１とが接触して騒音が発生する可能性がある。従って、予め可変バルブタイミング機構の構成部品の個体差や角度算出基準の誤差等を考慮して決定した設定値θだけ本来の制御範囲よりも遅角側にシフトさせ、可変バルブタイミング機構の可動部の機械的接触（ハウジング５０とベーン５１ａとの接触）による騒音発生を防止する。

次に、ステップＳ２３〜Ｓ２９の最遅角側の学習処理について説明する。先ず、ステップＳ２３において、学習基準値Ｌｒｅｆに設定値βを加算した値を学習上限値Ｌｍａｘとする（Ｌｍａｘ←Ｌｒｅｆ＋β）。更に、ステップＳ２４で、学習基準値Ｌｒｅｆから設定値αを減算した値と設定値Ａ４とを比較し、大きい方の値を、学習下限値Ｌｍｉｎとする（Ｌｍｉｎ←ｍａｘ(Ｌｒｅｆ−α，Ａ４)）。遅角側での学習では、進角側の学習とは逆に、進角量が小さくなる方向で誤学習が起こり易いため、学習の下限値をＬｒｅｆ−αとＡ４とのうちの大きい方の値に設定する。

そして、ステップＳ２５において、遅角側に設定した学習上限値Ｌｍａｘと学習下限値Ｌｍｉｎとによって制限される範囲内で保持点学習処理を実施し、ステップＳ２６で学習値が下限値に張り付いているか否かを判定する図６の学習値下限張り付き判定処理を実行する。学習値下限張り付き判定処理については、学習値上限張り付き判定処理と共に後述する。

次に、ステップＳ２７へ進み、学習値張り付きフラグＦの値を参照する。この遅角位置近傍の処理では、Ｆ＝１で学習値が下限値に張り付いていることを示し、Ｆ＝０の場合（学習値が下限値に張り付いていない場合）には本処理を抜け、Ｆ＝１の場合（学習値が下限値に張り付いている場合）、ステップＳ２８で遅角側の制御範囲を設定値θだけ進角側にシフトさせることで、可変バルブタイミング機構の可動部の機械的接触による騒音発生を防止する。その後、ステップＳ２９で保持点学習値Ｌｈを学習基準値Ｌｒｅｆに戻し（Ｌｈ←Ｌｒｅｆ）、本処理を抜ける。

次に、図４の保持点学習処理について説明する。この保持点学習処理では、最初のステップＳ５０１において、目標進角値ＶＴＴＧＴと実進角値ＶＴの偏差が設定値Ａ５未満か否か、すなわち実進角値ＶＴが目標進角値ＶＴＴＧＴに対して一定の範囲内に収束している状態であるか否かを調べる。その結果、｜ＶＴＴＧＴ−ＶＴ｜≧Ａ５の場合には、学習に適した状態でないと判断して学習を実施することなく本処理を抜け、｜ＶＴＴＧＴ−ＶＴ｜＜Ａ５の場合、ステップＳ５０２へ進んで目標進角値ＶＴＴＧＴが変化しているか否かを調べる。

その結果、ステップＳ５０２において、目標進角値ＶＴＴＧＴが変化している場合には、制御状態が未だ安定していないと判断して本処理を抜ける。一方、ステップＳ５０２において、目標進角値ＶＴＴＧＴが変化していない場合には、制御状態が安定していると判断し、ステップＳ５０３へ進んで、現在の制御量ＶＶＴが学習上限値Ｌｍａｘ以下か否かを調べる。

その結果、ステップＳ５０３においてＶＶＴ＞Ｌｍａｘの場合、ステップＳ５０６で保持点学習値Ｌｈを学習上限値Ｌｍａｘで制限し（Ｌｈ←Ｌｍａｘ）、本処理を抜ける。一方、ステップＳ５０３においてＶＶＴ≦Ｌｍａｘの場合には、更にステップＳ５０４で制御量ＶＶＴが学習下限値Ｌｍｉｎ以上か否かを調べる。その結果、ＶＶＴ≧Ｌｍｉｎの場合、ステップＳ５０５で現在の制御量ＶＶＴを保持点学習値Ｌｈとして保持し（Ｌｈ←ＶＶＴ）、ＶＶＴ＜Ｌｍｉｎの場合、ステップＳ５０７で保持点学習値Ｌｈを学習下限値Ｌｍｉｎで制限し（Ｌｈ←Ｌｍｉｎ）、本処理を抜ける。

次に、図５の学習値上限張り付き判定処理、図６の学習値下限張り付き判定処理について説明する。学習値の上限値或いは下限値への張り付きは、学習値が上限値或いは下限値となっている状態の継続時間で判定し、その判定結果に応じて学習値張り付きフラグＦをセット／クリアする。

先ず、図５の学習値上限張り付き判定処理では、最初のステップＳ６０１で現在の学習値Ｌが学習上限値Ｌｍａｘに達しているか否かを調べる。その結果、Ｌ＝Ｌｍａｘの場合、ステップＳ６０２で学習値Ｌが学習上限値Ｌｍａｘとなっている状態の継続時間を計時するためのカウンタＣＴをカウントアップ（ＣＴ←ＣＴ＋１）してステップＳ６０３へ進み、Ｌ≠Ｌｍａｘの場合、ステップＳ６０５でカウンタＣＴをクリア（ＣＴ←０）してステップＳ６０３へ進む。

ステップＳ６０３では、カウンタＣＴが設定値Ｃ１に達したか否かを調べることにより、学習値の張り付き判定を行う。そして、ＣＴ≧Ｃ１の場合、学習値が上限値に張り付いていると判定し、ステップＳ６０４で学習値張り付きフラグＦをセット（Ｆ←１）して本処理を抜ける。一方、ＣＴ＜Ｃ１の場合には、ステップＳ６０６で学習値張り付きフラグＦをクリア（Ｆ←０）して本処理を抜ける。

図６の学習値下限張り付き判定処理も同様であり、図５の学習値上限張り付き判定処理に対して、ステップＳ６０１に代えてステップＳ６０１’で現在の学習値Ｌが学習下限値Ｌｍｉｎに達しているか否かを調べる。そして、ステップＳ６０３でＣＴ≧Ｃ１の場合、学習値が下限値に張り付いていると判定する。

以上のように、本実施の形態においては、最遅角位置近傍或いは最進角位置近傍における保持点の学習に際して、通常範囲の学習で取得した学習基準値に基づいて学習範囲を制限し、誤学習を防止する。これにより、常に最適なバルブタイミング制御を辞することが可能となり、制御応答性の向上を図ることができる。

また、学習値が最遅角側の下限値或いは最進角側の上限値に張り付いてしまったと判定差される場合には、現在の制御範囲を可変バルブタイミング機構の可動部が接触しない方向に制限するため、可動部の機械的接触による騒音発生を未然に回避することができ、運転者に不快感を与えることがない。

１ エンジン
１ｂ クランク軸
１９ 吸気カム軸
２０ 排気カム軸
２７in,２７ex 可変バルブタイミング機構
２８in,２８ex カム角制御弁
１００ 電子制御装置（保持点学習部、学習範囲制限部、制御範囲制限部）

Claims (1)

1. エンジンのクランク角に対するカム角の回転位相を油圧によって進角又は遅角させ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であって、
   上記可変バルブタイミング機構の進角量を一定に保持するための保持点を、最遅角位置近傍範囲と通常範囲と最進角位置近傍範囲とに区分して学習する保持点学習部と、
   上記最遅角位置近傍範囲の学習範囲と上記最進角位置近傍範囲の学習範囲とを、上記通常範囲の学習で取得した保持点を基準として制限する学習範囲制限部と、
   上記保持点の学習値の進角側上限値或いは遅角側下限値への張り付きを監視し、学習値が進角側上限値に張り付いたと判定した場合、進角側の制御範囲を設定値だけ遅角側にシフトさせて上記可変バルブタイミング機構の可動部の機械的接触による騒音発生を防止する方向に制限する一方、学習値が遅角側下限値に張り付いたと判定した場合には、遅角側の制御範囲を設定値だけ進角側にシフトさせて上記可変バルブタイミング機構の可動部の機械的接触による騒音発生を防止する方向に制限する制御範囲制限部と
   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。

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