JP5900428B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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Description

この発明は、機関バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構が設けられた内燃機関の制御装置に関する。
特許文献１に記載の内燃機関には、クランクシャフトの回転に連動して回転する第１回転体とカムシャフトと共に回転する第２回転体とを有し、第１回転体に対する第２回転体の相対回転位相を油圧制御弁から進角室及び遅角室に供給される作動油圧によって変更して機関バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構が設けられている。油圧制御弁の制御量（デューティ）は、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基づいて算出されるフィードバック制御量と、実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するための保持制御量（保持デューティ）とに基づいて設定されている。
また、特許文献１に記載のバルブタイミング可変機構は、第１回転体に対する第２回転体の相対回転位相が最進角位相と最遅角位相との間の所定の位相となる位置に第２回転体を付勢するばねを有している。そして、例えばバルブタイミング可変機構が相対回転位相を機関始動時に適した所定位相に固定するロック機構を有する場合には、エンジンストール等によって機関停止時にロック機構によって相対回転位相が固定されなくても、このばねの付勢力を用いて、相対回転位相をロック機構により固定可能な所定位相にすることができる。
ここで、上記相対回転位相には、第２回転体がばねによる付勢力を受ける領域であるばね領域と、第２回転体がばねによる付勢力を受けない領域である非ばね領域とが存在し、実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量はこれらばね領域と非ばね領域とでは異なる。また、実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量は、上述したようにばね領域と非ばね領域とで異なる他、作動油の粘性等、そのときのバルブタイミング可変機構の駆動状況によっても異なる。このため、特許文献１に記載の内燃機関の制御装置では、第１回転体と第２回転体との相対回転位相がばね領域にあるときと非ばね領域にあるときとにそれぞれ、実バルブタイミングが一定のタイミングに保持されているときの制御量を保持制御量として学習する学習処理を行うようにしている。
特開２０１０−２７５９７０号公報
ところで、機関運転状態によっては、ばね領域と非ばね領域のいずれか一方の領域での保持制御量の学習が連続して行われ、他方の領域での保持制御量の学習がしばらく行われないことがある。この場合、学習が行われる領域での保持制御量は作動油の粘度等、そのときのバルブタイミング可変機構の駆動状況に即した値に順次変更されるものの、学習が行われない領域の保持制御量はそうした学習が行われず、ばね領域と非ばね領域とで保持制御量の大小関係が本来の関係から逆転するおそれがある。こうしてばね領域と非ばね領域との保持制御量の大小関係が逆転すると、目標バルブタイミングの変更に応じて上記相対回転位相を保持制御量の学習が連続して行われた領域から保持制御量の学習が行われなかった領域へと領域をまたいで変化させるときに、実バルブタイミングのハンチングが生じることとなる。こうしたハンチングは、例えば次のように生じる。すなわち、目標バルブタイミングに向けて実バルブタイミングが進角されると、この進角に伴って相対回転位相が領域をまたいだときに上記のように本来の大小関係から逆転した保持制御量に変更されて実バルブタイミングが遅角される。その結果、目標バルブタイミングに向けて再び実バルブタイミングが進角される。こうした実バルブタイミングの進角及び遅角が繰り返されることによりハンチングが生じる。そして、こうしたハンチングが生じることにより実バルブタイミングを目標バルブタイミングの変化に追従させることができなくなるおそれがある。
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的はばね領域と非ばね領域のいずれか一方の領域の保持制御量の学習が連続してなされた場合でも、それら領域をまたいで目標バルブタイミングが変化するときの実バルブタイミングのハンチングを抑制することのできる内燃機関の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の内燃機関の制御装置は、クランクシャフトの回転に連動して回転する第１回転体とカムシャフトと共に回転する第２回転体とを有し、第１回転体に対する第２回転体の相対回転位相を油圧制御弁から進角室及び遅角室に供給される作動油圧によって変更して機関バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を備え、同バルブタイミング可変機構は、前記相対回転位相が最進角位相と最遅角位相との間の所定の位相となる位置に第２回転体を付勢するばねを有する。この内燃機関の制御装置においては、第２回転体がばねによる付勢力を受ける相対回転位相の領域をばね領域とするとともに第２回転体がばねによる付勢力を受けない相対回転位相の領域を非ばね領域としたときに、ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量は非ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量よりも大きい関係にある。そして、ばね領域と非ばね領域とで実バルブタイミングが一定のタイミングに保持されているときの油圧制御弁の制御量を保持制御量としてそれぞれ学習する学習処理と、保持制御量を更新する更新処理とを行う。更新処理としては、学習処理によって学習されるばね領域の保持制御量が非ばね領域の保持制御量を下回るときに非ばね領域の保持制御量がばね領域の保持制御量以下となる関係を満たすように同非ばね領域の保持制御量を都度更新する更新処理、及び、学習処理によって学習される非ばね領域の保持制御量がばね領域の保持制御量を上回るときにばね領域の保持制御量が非ばね領域の保持制御量以上となる関係を満たすように同ばね領域の保持制御量を都度更新する更新処理の、少なくとも一方が行われる。
また、上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、クランクシャフトの回転に連動して回転する第１回転体とカムシャフトと共に回転する第２回転体とを有し、第１回転体に対する第２回転体の相対回転位相を油圧制御弁から進角室及び遅角室に供給される作動油圧によって変更して機関バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を備え、同バルブタイミング可変機構は、前記相対回転位相が最進角位相と最遅角位相との間の所定の位相となる位置に第２回転体を付勢するばねを有する。この内燃機関の制御装置においては、第２回転体がばねによる付勢力を受ける相対回転位相の領域をばね領域とするとともに第２回転体がばねによる付勢力を受けない相対回転位相の領域を非ばね領域としたときに、ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量は非ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量よりも大きい関係にある。そして、ばね領域と非ばね領域とで実バルブタイミングが一定のタイミングに保持されているときの油圧制御弁の制御量を保持制御量としてそれぞれ学習する学習処理と、保持制御量を更新する更新処理とを行う。更新処理としては、相対回転位相をばね領域から非ばね領域に変更するときに非ばね領域の保持制御量がばね領域で最後に学習された保持制御量以下となる関係を満たすように同非ばね領域の保持制御量を更新する更新処理、及び、相対回転位相を非ばね領域からばね領域に変更するときにばね領域の保持制御量が非ばね領域で最後に学習された保持制御量以上となる関係を満たすように同ばね領域の保持制御量を更新する更新処理、の少なくとも一方が行われる。
また、上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、クランクシャフトの回転に連動して回転する第１回転体とカムシャフトと共に回転する第２回転体とを有し、第１回転体に対する第２回転体の相対回転位相を油圧制御弁から進角室及び遅角室に供給される作動油圧によって変更して機関バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を備え、同バルブタイミング可変機構は、前記相対回転位相が最進角位相と最遅角位相との間の所定の位相となる位置に第２回転体を付勢するばねを有する。この内燃機関の制御装置においては、第２回転体がばねによる付勢力を受ける相対回転位相の領域をばね領域とするとともに第２回転体がばねによる付勢力を受けない相対回転位相の領域を非ばね領域としたときに、ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量は非ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量よりも大きい関係にある。そして、ばね領域と非ばね領域とで実バルブタイミングが一定のタイミングに保持されているときの油圧制御弁の制御量を保持制御量としてそれぞれ学習する学習処理と、保持制御量を更新する更新処理とを行う。更新処理としては、相対回転位相がばね領域にあるときに同ばね領域の保持制御量の大きさを非ばね領域で最後に学習された保持制御量を下限値として制限する制限処理、及び、相対回転位相が非ばね領域にあるときに同非ばね領域の保持制御量の大きさをばね領域で最後に学習された保持制御量を上限値として制限する制限処理、の少なくとも一方が行われる。
また、更新処理は、例えば、学習処理により学習された一方の領域の保持制御量が他方の領域の保持制御量と等しくなるように同他方の領域の保持制御量を更新することにより行うことが可能である。
これら構成によれば、ばね領域及び非ばね領域の一方の領域の保持制御量の学習が行われないまま、他方の領域の保持制御量の学習が連続して行われた場合でも、その学習が行われない領域で相対回転位相を変化させるときには、ばね領域の保持制御量が非ばね領域の保持制御量以上となる関係が満たされるようになる。このため、ばね領域の保持制御量と非ばね領域の保持制御量との大小関係が、本来の関係、すなわち各領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量の大小関係から逆転することを防ぐことができる。したがって、一方の保持制御量の学習が行われないまま、他方の保持制御量の学習が連続して行われた場合でも、それら領域をまたいで目標バルブタイミングが変化するときの実バルブタイミングのハンチングを抑制することができる。
また、上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、クランクシャフトの回転に連動して回転する第１回転体とカムシャフトと共に回転する第２回転体とを有し、第１回転体に対する第２回転体の相対回転位相を油圧制御弁から進角室及び遅角室に供給される作動油圧によって変更して機関バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を備え、同バルブタイミング可変機構は、前記相対回転位相が最進角位相と最遅角位相との間の所定の位相となる位置に第２回転体を付勢するばねを有する。この内燃機関の制御装置においては、第２回転体がばねによる付勢力を受ける相対回転位相の領域をばね領域とするとともに第２回転体がばねによる付勢力を受けない相対回転位相の領域を非ばね領域としたときに、非ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量はばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量よりも大きい関係にある。そして、ばね領域と非ばね領域とで実バルブタイミングが一定のタイミングに保持されているときの油圧制御弁の制御量を保持制御量としてそれぞれ学習する学習処理と、保持制御量を更新する更新処理とを行う。更新処理としては、学習処理によって学習されるばね領域の保持制御量が非ばね領域の保持制御量を上回るときに非ばね領域の保持制御量がばね領域の保持制御量以上となる関係を満たすように同非ばね領域の保持制御量を都度更新する更新処理、及び、学習処理によって学習される非ばね領域の保持制御量がばね領域の保持制御量を下回るときにばね領域の保持制御量が非ばね領域の保持制御量以下となる関係を満たすように同ばね領域の保持制御量を都度更新する更新処理の、少なくとも一方が行われる。
また、上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、クランクシャフトの回転に連動して回転する第１回転体とカムシャフトと共に回転する第２回転体とを有し、第１回転体に対する第２回転体の相対回転位相を油圧制御弁から進角室及び遅角室に供給される作動油圧によって変更して機関バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を備え、同バルブタイミング可変機構は、前記相対回転位相が最進角位相と最遅角位相との間の所定の位相となる位置に第２回転体を付勢するばねを有する。この内燃機関の制御装置においては、第２回転体がばねによる付勢力を受ける相対回転位相の領域をばね領域とするとともに第２回転体がばねによる付勢力を受けない相対回転位相の領域を非ばね領域としたときに、非ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量はばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量よりも大きい関係にある。そして、ばね領域と非ばね領域とで実バルブタイミングが一定のタイミングに保持されているときの油圧制御弁の制御量を保持制御量としてそれぞれ学習する学習処理と、保持制御量を更新する更新処理とを行う。更新処理としては、相対回転位相をばね領域から非ばね領域に変更するときに非ばね領域の保持制御量がばね領域で最後に学習された保持制御量以上となる関係を満たすように同非ばね領域の保持制御量を更新する更新処理、及び、相対回転位相を非ばね領域からばね領域に変更するときにばね領域の保持制御量が非ばね領域で最後に学習された保持制御量以下となる関係を満たすように同ばね領域の保持制御量を更新する更新処理、の少なくとも一方が行われる。
また、上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、クランクシャフトの回転に連動して回転する第１回転体とカムシャフトと共に回転する第２回転体とを有し、第１回転体に対する第２回転体の相対回転位相を油圧制御弁から進角室及び遅角室に供給される作動油圧によって変更して機関バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を備え、同バルブタイミング可変機構は、前記相対回転位相が最進角位相と最遅角位相との間の所定の位相となる位置に第２回転体を付勢するばねを有する。この内燃機関の制御装置においては、第２回転体がばねによる付勢力を受ける相対回転位相の領域をばね領域とするとともに第２回転体がばねによる付勢力を受けない相対回転位相の領域を非ばね領域としたときに、非ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量はばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量よりも大きい関係にある。そして、ばね領域と非ばね領域とで実バルブタイミングが一定のタイミングに保持されているときの油圧制御弁の制御量を保持制御量としてそれぞれ学習する学習処理と、保持制御量を更新する更新処理とを行う。更新処理としては、相対回転位相が非ばね領域にあるときに同非ばね領域の保持制御量の大きさをばね領域で最後に学習された保持制御量を下限値として制限する制限処理、及び、相対回転位相がばね領域にあるときに同ばね領域の保持制御量の大きさを非ばね領域で最後に学習された保持制御量を上限値として制限する制限処理、の少なくとも一方が行われる。
また、更新処理は、例えば、学習処理により学習された一方の領域の保持制御量が他方の領域の保持制御量と等しくなるように同他方の領域の保持制御量を更新することにより行うことが可能である。
これら構成によれば、ばね領域及び非ばね領域の一方の領域の保持制御量の学習が行われないまま、他方の領域の保持制御量の学習が連続して行われた場合でも、学習が行われない領域で相対回転位相を変化させるときには、非ばね領域の保持制御量がばね領域の保持制御量以上となる関係が満たされるようになる。このため、ばね領域の保持制御量と非ばね領域の保持制御量との大小関係が、本来の関係、すなわち各領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量の大小関係から逆転することを防ぐことができる。したがって、一方の保持制御量の学習が行われないまま、他方の保持制御量の学習が連続して行われた場合でも、それら領域をまたいで目標バルブタイミングが変化するときの実バルブタイミングのハンチングを抑制することができる。
バルブタイミング可変機構としては、例えば、前記相対回転位相を中間位相に固定するロック機構を備えるものを採用することが可能である。
内燃機関の周辺構成及び制御装置を示す模式図。 バルブタイミング可変機構、及び同機構を駆動するための油圧回路を示すブロック図。 バルブタイミング可変機構を示す斜視図。 バルブタイミング可変機構を示す断面図。 保持デューティ設定処理の実行手順を示すフローチャート。 更新処理を行わない場合における、バルブタイミング、デューティ、バルブタイミングの領域の変化を示すタイミングチャート。 更新処理を行う場合における、バルブタイミング、デューティ、バルブタイミングの領域の変化を示すタイミングチャート。
以下、内燃機関の制御装置の一実施形態について図１〜図７を参照して説明する。
図１に示すように、内燃機関１１の燃焼室１２と吸気通路１３との間は、吸気バルブ２１の開閉動作を通じて連通・遮断される。この吸気バルブ２１は、クランクシャフト１７により回転駆動される吸気カムシャフト２２の回転に伴って開閉動作する。一方、内燃機関１１における燃焼室１２と排気通路１８との間は、排気バルブ２４の開閉動作を通じて連通・遮断される。この排気バルブ２４は、クランクシャフト１７からの回転伝達を受ける排気カムシャフト２５の回転に伴って開閉動作する。
内燃機関１１には、吸気バルブ２１の開閉タイミング（バルブタイミング）を可変とするバルブタイミング可変機構４０が設けられている。このバルブタイミング可変機構４０は、油圧制御弁としてのオイルコントロールバルブ５０の駆動による作動油の給排を通じて、クランクシャフト１７に対する吸気カムシャフト２２の相対回転位相を変化させる。
次に、バルブタイミング可変機構４０、及びその動作を行うための油圧回路について詳しく説明する。
図２に示すように、バルブタイミング可変機構４０には、吸気カムシャフト２２に一体回転可能に固定されたロータ４１（第２回転体）が設けられている。更に、バルブタイミング可変機構４０には、吸気カムシャフト２２と同一軸線上にロータ４１を囲むように設けられるとともにクランクシャフト１７の回転に連動して回転するハウジング４２（第１回転体）が設けられている。ハウジング４２の内周面には、吸気カムシャフト２２の軸線に向かって突出する突部４３が周方向に所定間隔をおいて複数形成されている。ロータ４１の外周面には、径方向外方に突出する複数のベーン４４が形成されている。複数のベーン４４は、隣り合う突部４３の間にそれぞれ配置されている。これにより、ハウジング４２内における各突部４３の間の部分がベーン４４によって進角室４５と遅角室４６とに区画されている。これら進角室４５及び遅角室４６に対する作動油の給排が切り替えられることにより、クランクシャフト１７に対する吸気カムシャフト２２の相対回転位相、すなわちハウジング４２に対するロータ４１の相対回転位相（以下では単に相対回転位相と称する）が変更される。
すなわち、進角室４５に作動油を供給するとともに遅角室４６から作動油を排出して、ロータ４１をハウジング４２に対して図中の右回転方向に相対回転させることにより、相対回転位相が進角して吸気バルブ２１のバルブタイミングが進角する。また、遅角室４６に作動油を供給するとともに進角室４５から作動油を排出して、ロータ４１をハウジング４２に対して図中の左回転方向に相対回転させることにより、相対回転位相が遅角して吸気バルブ２１のバルブタイミングが遅角する。このようにバルブタイミング可変機構４０が駆動されて吸気バルブ２１のバルブタイミングが変更される。
また、バルブタイミング可変機構４０には、相対回転位相をロックするロック状態と同相対回転位相のロックを解除するロック解除状態とを切り替え可能なロック機構４７が設けられている。このロック機構４７は、ロータ４１のベーン４４に形成された収容孔と、その収容孔に進退可能に収容されたロックピンと、ハウジング４２に形成されたロック穴とを備えている。ロックピンは、ばねによってロック穴に嵌入する方向に常時付勢されるとともに、解除室４８の油圧によってロック穴から抜ける方向に付勢される。
ロック機構４７は、解除室４８に対する作動油の給排状態を変更することにより、そのロック状態とロック解除状態とを切り替える。すなわち、ロック機構４７の解除室４８から作動油を排出させて同解除室４８の油圧を低下させると、ロックピンがばねの付勢力により収容孔から押し出されてロック穴に没入される。その結果、ロック機構４７がロック状態となる。一方、ロック機構４７の解除室４８に作動油を供給して同解除室４８の油圧を上昇させると、ロックピンがロック穴から抜き出されて収容孔に戻される。その結果、ロック機構４７がロック解除状態となる。尚、ロック機構４７がロック状態にあるときには、相対回転位相が規制されて最進角位相と最遅角位相との間の中間位相となる。そして、機関停止時にロック機構４７をロック状態にすることにより、相対回転位相を中間位相にロックした状態で機関運転が停止されるため、始動時の実圧縮比を高くして始動性を向上することができる。
バルブタイミング可変機構４０は、同バルブタイミング可変機構４０とオイルポンプ６１とを繋ぐ油圧回路を通じて作動油の給排が行われる。上記油圧回路を構成する複数の油路の途中には、それら油路によるバルブタイミング可変機構４０に対する作動油の給排態様を変更するためのオイルコントロールバルブ５０（以下ではＯＣＶ５０と称する）が設けられている。ＯＣＶ５０は、オイルポンプ６１に供給油路６３を介して接続されるとともに、そのオイルポンプ６１により汲み上げられる作動油を貯留するためのオイルパン６２に排出油路６４を介して接続されている。また、ＯＣＶ５０は、バルブタイミング可変機構４０の進角室４５に進角油路６５を介して接続されるとともに、同バルブタイミング可変機構４０の遅角室４６に遅角油路６６を介して接続されている。更に、ＯＣＶ５０は、ロック機構４７の解除室４８に解除油路６７を介して接続されている。
ＯＣＶ５０には、スリーブ５１と、同スリーブ５１内においてその軸方向に変位可能に設けられたスプール５３と、同スプール５３にその変位方向の一方側に向けて弾性力を作用させるばね５４と、スプール５３がその変位方向の他方側に向けて変位するように同スプール５３に電磁力を作用させる電磁ソレノイド５５とが設けられている。また、ＯＣＶ５０のスリーブ５１とスプール５３には、供給油路６３、排出油路６４、進角油路６５、遅角油路６６、及び解除油路６７とそれぞれ連通する複数のポートが形成されている。電磁ソレノイド５５に電圧を印加する時間を制御量としての駆動デューティに応じて変更することによって、ＯＣＶ５０におけるスプール５３の位置調節が行われる。上記駆動デューティは、例えば「０〜１００％」という定められた範囲内で変更されるものであって、その範囲内で小さくなるほど電磁ソレノイド５５の電磁力が小さくなる一方、大きくなるほど電磁ソレノイド５５の電磁力が大きくなる。
駆動デューティを小さくして電磁ソレノイド５５の電磁力を小さくすると、その電磁力よりもばね５４の付勢力が大きくなって同付勢力に基づきスプール５３が一方側（図中左側）に変位する。一方、駆動デューティを大きくして電磁ソレノイド５５の電磁力を大きくすると、その電磁力がばね５４の付勢力よりも大きくなって同電磁力に基づきスプール５３が他方側（図中右側）に変位する。そして、ＯＣＶ５０は、こうしたスプール５３の位置調節を通じて複数の動作モードのいずれかが選択されることにより、その選択された動作モードに対応して上記の各ポート同士の連通遮断状態が切り替えられる。
ＯＣＶ５０の動作モードとしては、例えば以下のようなロックモード、進角モード、及び遅角モードが挙げられる。
ロックモードは、進角室４５及び遅角室４６に対する作動油の給排を共に停止し、解除室４８からの作動油の排出を行うモードである。このロックモードでは、ロック機構４７によって相対回転位相を固定することができる。
進角モードは、進角室４５及び解除室４８に作動油を供給するとともに、遅角室４６から作動油を排出するモードである。この進角モードでは、進角室４５内の油圧が上昇する一方で遅角室４６内の油圧が低下する。これによって、ハウジング４２に対し図２の右回転方向に相対回転させる回転力がロータ４１に作用する。また、解除室４８の油圧が高くなり、ロック機構４７による相対回転位相の固定が解除された状態となる。尚、この進角モードは、バルブタイミングを進角させる際や現状のタイミングに保持する際に選択される。
遅角モードは、遅角室４６及び解除室４８に作動油を供給するとともに、進角室４５から作動油を排出するモードである。この遅角モードでは、遅角室４６内の油圧が上昇する一方で進角室４５内の油圧が低下する。これによって、ハウジング４２に対し図２の左回転方向に相対回転させる回転力がロータ４１に作用する。また、解除室４８の油圧が高くなり、ロック機構４７による相対回転位相の固定が解除された状態となる。尚、遅角モードは、バルブタイミングを遅角させる際や現状のタイミングに保持する際に選択される。
ＯＣＶ５０のスプール５３と電磁ソレノイド５５との間の距離は、ロックモード、進角モード、及び遅角モードの順で短くなる。このため、ＯＣＶ５０の動作モードに対する電磁ソレノイド５５の電磁力（駆動デューティ）の大きさは、ロックモード、進角モード、及び遅角モードの順で大きくなっている。
また、進角モードでは、ＯＣＶ５０のスプール５３の位置が一方側（図中左側）にあるときほど、進角室４５への作動油の供給量が多くなるとともに、遅角室４６からの作動油の排出量が多くなる。このため、進角モードでは、駆動デューティの大きさが小さいときほど、吸気バルブ２１の実際のバルブタイミング（実バルブタイミングＶＴ）を進角させる際の速度が大きくなる。一方、遅角モードでは、ＯＣＶ５０のスプール５３の位置が他方側（図中右側）にあるときほど、遅角室４６への作動油の供給量が多くなるとともに、進角室４５からの作動油の排出量が多くなる。このため、遅角モードでは、駆動デューティの大きさが大きいときほど、実バルブタイミングＶＴを遅角させる際の速度が大きくなる。
図３及び図４に示すように、バルブタイミング可変機構４０のハウジング４２は、突部４３を有するとともにカバー４２ａによって覆われる本体部４２ｂと、カバー４２ａ及び本体部４２ｂが固定されるスプロケット４２ｃとを有している。スプロケット４２ｃは、タイミングチェーン等を介してクランクシャフト１７に連結される。これにより、ハウジング４２のカバー４２ａ及び本体部４２ｂは、スプロケット４２ｃと一体となって回転する。更に、ハウジング４２のカバー４２ａには、相対回転位相が上記中間位相となる位置にロータ４１を進角側に回転付勢するばね４９が設けられている。エンジンストール等によって機関停止時にロック機構４７による相対回転位相の固定がされなくても、このばね４９の付勢力を用いて相対回転位相をロック機構４７により固定可能な中間位相にすることができる。
こうしたばね４９が設けられることにより、上記相対回転位相は、ロータ４１がばね４９による付勢力を受ける領域、すなわち最遅角位相から上記中間位相までの領域であるばね領域と、ロータ４１がばね４９による付勢力を受けない領域、すなわち上記中間位相から最進角位相までの領域である非ばね領域とに区分される。なお以下では、「実バルブタイミングＶＴがばね領域にある」とは、上記相対回転位相がばね領域にあることを意味し、「実バルブタイミングＶＴが非ばね領域にある」とは、上記相対回転位相が非ばね領域にあることを意味することとする。
吸気バルブ２１の実バルブタイミングＶＴがばね領域にあるときには、ばね４９による付勢力によりロータ４１を進角させようとする回転力が同ロータ４１に作用する。このため、実バルブタイミングＶＴがばね領域にあるときには、上記の遅角モードを選択して遅角室４６内の油圧を上昇させるとともに進角室４５内の油圧を低下させることにより、吸気バルブ２１の実バルブタイミングＶＴを一定のタイミングに保持することができる。一方で、実バルブタイミングＶＴが非ばね領域にあるときには、ロータ４１には上記のばね４９の付勢力による回転力は作用しないものの、バルブスプリングの弾性力等に基づくフリクションによりロータ４１を遅角させようとする回転力が作用する。このため、実バルブタイミングＶＴが非ばね領域にあるときには、上記の進角モードを選択して進角室４５内の油圧を上昇させるとともに遅角室４６内の油圧を低下させることにより、吸気バルブ２１の実バルブタイミングＶＴを一定のタイミングに保持することができる。
ここで、上述したように、ＯＣＶ５０の駆動モードを遅角モードとする際の駆動デューティの大きさは、進角モードとする際の駆動デューティの大きさよりも大きい。このため、吸気バルブ２１の実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要なＯＣＶ５０の駆動デューティは、非ばね領域よりもばね領域の方が大きくなっている。
ＯＣＶ５０を調整して行うバルブタイミング制御は、内燃機関１１の運転に関する各種制御と併せて制御装置３１によって行われる。バルブタイミング制御では、カムポジションセンサ３３及びクランクポジションセンサ３４からの検出信号に基づいて実バルブタイミングＶＴを検知するとともに、機関運転状態に応じて目標バルブタイミングＶＴｔを設定する。そして、実バルブタイミングＶＴを目標バルブタイミングＶＴｔに変更するようにしている。バルブタイミング制御は、機関運転状態等に基づいて駆動デューティＤＵを算出し、その算出された駆動デューティＤＵに基づきＯＣＶ５０の電磁ソレノイド５５に対する印加電圧を調整することによって実現される。上記駆動デューティＤＵは、例えば、次の式（１）に基づいて算出される。

駆動デューティＤＵ＝比例補正項Ｐ＋微分補正項Ｄ＋保持デューティＨ …（１）
上記式（１）の比例補正項Ｐは、目標バルブタイミングＶＴｔと実バルブタイミングＶＴとの偏差に応じて設定されるフィードバック補正値であり、微分補正項Ｄは、目標バルブタイミングＶＴｔと実バルブタイミングＶＴとの偏差の変化速度に応じて設定されるフィードバック補正値である。すなわち、実バルブタイミングＶＴが目標バルブタイミングＶＴｔよりも進角側である場合には、比例補正項Ｐ及び微分補正項Ｄの加算値の分だけ駆動デューティＤＵが大きくなる。このようにＯＣＶ５０の駆動デューティＤＵを大きくすることで、実バルブタイミングＶＴが遅角されて目標バルブタイミングＶＴｔに近づけられる。一方、実バルブタイミングＶＴが目標バルブタイミングＶＴｔよりも遅角側である場合には、比例補正項Ｐ及び微分補正項Ｄの加算値の分だけ駆動デューティＤＵが小さくなる。このようにＯＣＶ５０の駆動デューティＤＵを小さくすることで、実バルブタイミングＶＴが進角されて目標バルブタイミングＶＴｔに近づけられる。
上記式（１）の保持デューティＨは、吸気バルブ２１の実バルブタイミングＶＴを一定に保持するために必要な駆動デューティＤＵの値である。式（１）から明らかなように、この保持デューティＨは、比例補正項Ｐ及び微分補正項Ｄの増減に併せて駆動デューティＤＵを増減させる際の中心値となる。この保持デューティＨは、例えば作動油の温度等によって異なる値に変化するため、運転状態に応じて学習される。この保持デューティＨの学習は、実バルブタイミングＶＴのフィードバック制御中に同実バルブタイミングＶＴが一定のタイミングに保持されているとき、その時点での駆動デューティＤＵを最新の保持デューティＨとして制御装置３１のメモリに記憶することによって実現される。
また、保持デューティＨの大きさは、上述した作動油の温度の他、吸気バルブ２１の実バルブタイミングＶＴがばね領域と非ばね領域のいずれの領域にあるかによっても異なる。このため、ばね領域と非ばね領域のそれぞれで保持デューティＨの学習が行われる。そして、バルブタイミング制御では、吸気バルブ２１の実バルブタイミングＶＴがばね領域にあるときには、ばね領域で学習された保持デューティＨを用いて駆動デューティＤＵが算出される。吸気バルブ２１の実バルブタイミングＶＴが非ばね領域にあるときには、非ばね領域で学習された保持デューティＨを用いて駆動デューティＤＵが算出される。このように、保持デューティＨは、実バルブタイミングＶＴを一定に保持するためのＯＣＶ５０の制御量（保持制御量）であり、実バルブタイミングＶＴがばね領域にあるときと非ばね領域にあるときとで各別の値として学習される。
保持デューティＨは、制御装置３１により行われる保持デューティ設定処理によって最新の値に設定される。以下に、この保持デューティ設定処理の実行手順について図５を参照して説明する。尚、保持デューティ設定処理は、機関運転中に所定周期で繰り返し実行される。
図５に示すように、保持デューティ設定処理が開始されると、まず学習条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１１０）。この学習条件は、実バルブタイミングＶＴの目標バルブタイミングＶＴｔへのフィードバック制御中、実バルブタイミングＶＴの変化量が判定値未満である状態が所定期間継続していることとしている。そして、学習条件が成立していないと判断されると（ステップＳ１１０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
学習条件が成立していると判断されると（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、実バルブタイミングＶＴがばね領域にあるか否かが判断される（ステップＳ１２０）。
実バルブタイミングＶＴがばね領域にあると判断されると（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、ばね領域での保持デューティＨ（保持デューティＨａ）を学習する（ステップＳ１３０）。この学習は、その時点での駆動デューティＤＵを最新の保持デューティＨａとすることにより行われる。そして、保持デューティＨａが学習されると、この学習された保持デューティＨａが非ばね領域の保持デューティＨ（保持デューティＨｂ）を下回るか否かが判断される（ステップＳ１４０）。このステップＳ１４０で比較対象とされている保持デューティＨｂとしては、この時点で制御装置３１のメモリに記憶されている保持デューティＨｂが用いられる。学習された保持デューティＨａが保持デューティＨｂを下回っていないと判断されると（ステップＳ１４０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、学習された保持デューティＨａが保持デューティＨｂを下回っていると判断されると（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、学習された保持デューティＨａと等しくなるように保持デューティＨｂが更新される（ステップＳ１５０）。このステップＳ１５０の処理により、保持デューティＨａと保持デューティＨｂとは同じ値として制御装置３１のメモリに記憶される。そして、この保持デューティＨｂの更新後、本処理は一旦終了される。
一方、実バルブタイミングＶＴが非ばね領域にあると判断されると（ステップＳ１２０：ＮＯ）、非ばね領域での保持デューティＨ（保持デューティＨｂ）を学習する（ステップＳ１６０）。この学習は、その時点での駆動デューティＤＵを最新の保持デューティＨｂとすることにより行われる。そして、保持デューティＨｂが学習されると、この学習された保持デューティＨｂが保持デューティＨａを上回るか否かが判断される（ステップＳ１７０）。このステップＳ１７０で比較対象とされている保持デューティＨａとしては、この時点で制御装置３１のメモリに記憶されている保持デューティＨａが用いられる。学習された保持デューティＨｂが保持デューティＨａを上回っていないと判断されると（ステップＳ１７０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、学習された保持デューティＨｂが保持デューティＨａを上回っていると判断されると（ステップＳ１７０：ＹＥＳ）、学習された保持デューティＨｂと等しくなるように保持デューティＨａが更新される（ステップＳ１８０）。このステップＳ１８０の処理により、保持デューティＨｂと保持デューティＨａとは同じ値として制御装置３１のメモリに記憶される。そして、この保持デューティＨａの更新後、本処理は一旦終了される。
尚、上記の保持デューティ設定処理においては、ステップＳ１１０、ステップＳ１２０、ステップＳ１３０、及びステップＳ１６０が学習処理に相当し、ステップＳ１４０、ステップＳ１５０、ステップＳ１７０、及びステップＳ１８０が更新処理に相当する。
次に、制御装置３１の作用について説明する。
機関運転状態によっては、ばね領域と非ばね領域のいずれか一方の領域での保持デューティＨの学習が連続して行われ、他方の領域での保持デューティＨの学習がしばらく行われないことがある。この場合には、学習が行われる一方の領域での保持デューティＨは作動油の粘度等、そのときのバルブタイミング可変機構４０の駆動状況に即した値に順次変更されるものの、学習が行われない他方の領域の保持デューティＨはそうした学習が行われない。こうした状況下では、仮に上記の更新処理を行わない場合には、ばね領域と非ばね領域との保持デューティＨの大小関係が、ばね領域の保持デューティＨが非ばね領域の保持デューティＨよりも大きいといった本来の関係から逆転するおそれがある。
以下では、ばね領域での保持デューティＨａの学習が連続して行われ、非ばね領域での保持デューティＨｂの学習がしばらく行われなかった状況下において、上記の更新処理を行わない場合について図６を参照して説明する。
図６に示すように、機関運転状態に応じて目標バルブタイミングＶＴｔが中間位相よりも遅角側の領域から進角側の領域に領域をまたいで変更されると、同目標バルブタイミングＶＴｔと実バルブタイミングＶＴとの間に偏差が生じる（タイミングｔ１）。図６に示す場合では、実バルブタイミングＶＴが目標バルブタイミングＶＴｔよりも遅角側となるため、比例補正項Ｐ及び微分補正項Ｄの加算値の分だけＯＣＶ５０の駆動デューティＤＵが保持デューティＨａよりも小さくなっている。そして、実バルブタイミングＶＴがばね領域にあるため、駆動デューティＤＵの算出にはばね領域の保持デューティＨａが用いられる。
ＯＣＶ５０の駆動デューティＤＵを用いたフィードバック制御中に、実バルブタイミングＶＴの変化量が判定値未満である状態が所定期間継続すると、学習条件が成立しているとして、その時点での駆動デューティＤＵを最新の保持デューティＨａとして学習する（タイミングｔ２）。図６に示す場合においては、学習後の保持デューティＨａは、この時点で制御装置３１のメモリに記憶されている保持デューティＨｂ（図６に一点鎖線で図示）を下回るようになる。そして、比例補正項Ｐ及び微分補正項Ｄの加算値の分だけＯＣＶ５０の駆動デューティＤＵが学習後の保持デューティＨａよりも小さくされる。
再び保持デューティＨａの学習がなされて（タイミングｔ３）、ＯＣＶ５０の駆動デューティＤＵが更に小さくなると、実バルブタイミングＶＴが進角して目標バルブタイミングＶＴｔに近づいていく（タイミングｔ３〜ｔ４）。
そして、実バルブタイミングＶＴが非ばね領域にまで変化すると、駆動デューティＤＵの算出には非ばね領域の保持デューティＨｂが用いられるようになる（タイミングｔ４）。ここで、保持デューティＨｂは、直前で学習された保持デューティＨａ（タイミングｔ３〜ｔ４の保持デューティＨａ）よりも大きい値となっている。このため、この保持デューティＨｂに基づいて設定されるＯＣＶ５０の駆動デューティＤＵも、保持デューティＨａよりも大きい値となり、実バルブタイミングＶＴが中間位相よりも遅角されてしまう（タイミングｔ５）。したがって、実バルブタイミングＶＴは再びばね領域に変更される。
実バルブタイミングＶＴがばね領域に変更されると、保持デューティＨａを用いて駆動デューティＤＵを算出するようになるため、ＯＣＶ５０の駆動デューティＤＵが小さくなり、再び実バルブタイミングＶＴが進角していく。そして、実バルブタイミングＶＴが非ばね領域となると（タイミングｔ６）、保持デューティＨｂを用いて駆動デューティＤＵが算出されることにより、ＯＣＶ５０の駆動デューティＤＵが大きくなり、再び実バルブタイミングＶＴが遅角されてしまう（タイミングｔ７）。その後も、実バルブタイミングＶＴが非ばね領域まで進角すること（タイミングｔ８）と、実バルブタイミングＶＴがばね領域まで遅角すること（タイミングｔ９）とが繰り返される。こうして実バルブタイミングＶＴのハンチングが生じると、実バルブタイミングＶＴを目標バルブタイミングＶＴｔの変化に追従させることができなくなる。
一方、図７に示すように、上記の更新処理を行う本実施形態においては、上記図６のタイミングｔ２と同様に、学習条件が成立すると保持デューティＨａの学習がなされる（タイミングｔ１２）。このとき、学習された保持デューティＨａが保持デューティＨｂ（図７に一点鎖線で図示）を下回ることなるため、学習された保持デューティＨａと等しくなるように保持デューティＨｂが更新される。その後、更に保持デューティＨａの学習がなされる際にも、学習された保持デューティＨａと等しくなるように保持デューティＨｂが更新される（タイミングｔ１３）。すなわち、学習された保持デューティＨａがその時点での保持デューティＨｂを下回るときには、その都度保持デューティＨｂの更新が行われる。
実バルブタイミングＶＴが中間位相よりも進角側の領域となると、駆動デューティＤＵの算出には非ばね領域の保持デューティＨである保持デューティＨｂが用いられるようになる（タイミングｔ１４）。ここで、保持デューティＨｂは、直前で学習された保持デューティＨａ（タイミングｔ１３〜ｔ１４の保持デューティＨａ）と等しい値となっている。このため、この保持デューティＨｂを用いて算出した駆動デューティＤＵによって、実バルブタイミングＶＴが遅角されることが抑制される。
その後、再び学習条件が成立して保持デューティＨｂの学習がなされると（タイミングｔ１５）、保持デューティＨａが保持デューティＨｂよりも大きいといった本来の関係となる。そして、実バルブタイミングＶＴを目標バルブタイミングＶＴｔに収束させることができる。
尚、タイミングｔ１２やタイミングｔ１３において、学習条件が成立して保持デューティＨａの学習がなされる際に、学習された保持デューティＨａが保持デューティＨｂ以上である場合には、同保持デューティＨｂの更新は行われない。この場合にも、保持デューティＨａが保持デューティＨｂよりも大きいといった本来の関係が逆転することはない。
また、図６及び図７では、保持デューティＨｂの学習が行われないまま、保持デューティＨａの学習が連続して行われた場合を例に説明したが、保持デューティＨａの学習が行われないまま、保持デューティＨｂの学習が連続して行われる場合においても、同様に実バルブタイミングＶＴのハンチングが生じるおそれがある。しかしながら、上記更新処理により、学習された保持デューティＨｂが保持デューティＨａを上回ることを条件に、学習された保持デューティＨｂと等しくなるように保持デューティＨａをその都度更新することができる。このため、保持デューティＨｂの学習が連続して行われる場合においても、実バルブタイミングＶＴを目標バルブタイミングＶＴｔに収束させることができる。
上述した制御装置３１によれば以下の効果を奏することができる。
（１）保持デューティＨａと保持デューティＨｂとの一方の保持デューティＨの学習が行われないまま、他方の保持デューティＨの学習が連続して行われた場合でも、その学習が行われない領域で相対回転位相を変化させるときには、ばね領域の保持デューティＨａが非ばね領域の保持デューティＨｂ以上となる関係が満たされるようになる。このため、ばね領域の保持デューティＨａと非ばね領域の保持デューティＨｂとの大小関係が、本来の関係、すなわち各領域で実バルブタイミングＶＴを一定のタイミングに保持するために必要なＯＣＶ５０の駆動デューティＤＵの大小関係から逆転することを防ぐことができる。したがって、一方の保持デューティＨの学習が行われないまま、他方の保持デューティＨの学習が連続して行われた場合でも、それら領域をまたいで目標バルブタイミングＶＴｔが変化するときの実バルブタイミングＶＴのハンチングを抑制することができる。
（２）一方の保持デューティＨの学習処理と併せて行う他方の保持デューティＨの更新処理は、保持デューティＨを所定量だけ増減させて行うことも可能である。ただし、こうして更新処理を行う場合には、予め実験等により所定量を設定したり、更新処理の度に所定量を適当な値に設定したりする必要がある。上述した制御装置３１によれば、そうした所定量を用いずに更新処理を行うことができるため、更新処理を簡略化させることができる。
尚、上述の実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・更新処理は、学習がなされた一方の領域の保持デューティＨを所定量だけ増減させた値を他方の領域の保持デューティＨの更新値にしてもよい。すなわち、図５のステップＳ１５０において、学習された保持デューティＨａよりも所定量だけ小さい値を保持デューティＨｂの更新値としてもよい。また、ステップＳ１８０において、学習された保持デューティＨｂよりも所定量だけ大きい値を保持デューティＨａの更新値としてもよい。
・バルブタイミング可変機構４０やＯＣＶ５０の構造によっては、非ばね領域の保持デューティＨｂが、ばね領域の保持デューティＨａよりも大きい関係にある場合がある。こうした場合においては、次のように更新処理を行うようにすればよい。すなわち、図５のステップＳ１４０において、学習された保持デューティＨａが保持デューティＨｂを上回るか否かを判断し、上回ると判断されたときにステップＳ１５０で保持デューティＨｂを更新する。また、ステップＳ１７０において、学習された保持デューティＨｂが保持デューティＨａを下回るか否かを判断し、下回ると判断されたときにステップＳ１８０で保持デューティＨａを更新する。こうした形態によれば、ばね領域及び非ばね領域の一方の保持デューティＨの学習が連続して行われた場合に、非ばね領域の保持デューティＨである保持デューティＨｂがばね領域の保持デューティＨである保持デューティＨａ以上となる関係が常に満たされるようになる。したがって、ばね領域と非ばね領域とをまたいで目標バルブタイミングＶＴｔが変化するときの実バルブタイミングＶＴのハンチングを抑制することができる。
・上記変形例においても、学習がなされた一方の領域の保持デューティＨを所定量だけ増減させた値を他方の領域の保持デューティＨの更新値にしてもよい。すなわち、図５のステップＳ１５０において、学習された保持デューティＨａよりも所定量だけ大きい値を保持デューティＨｂの更新値としてもよい。また、ステップＳ１８０において、学習された保持デューティＨｂよりも所定量だけ小さい値を保持デューティＨａの更新値としてもよい。
・図５の保持デューティ設定処理のステップＳ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１７０，Ｓ１８０を省略するとともに、図５の処理とは別にばね領域と非ばね領域との一方の領域から他方の領域に相対回転位相を変更するときに更新処理を行うようにしてもよい。この形態における更新処理は例えば以下のように行われる。すなわち、相対回転位相をばね領域から非ばね領域に変更するときには、その時点で制御装置３１のメモリに記憶されているばね領域の保持デューティＨａ、すなわちばね領域で最後に学習された保持デューティＨａが、同じく制御装置３１のメモリに記憶されている非ばね領域の保持デューティＨｂを下回るか否かを判断する。そして、保持デューティＨａが保持デューティＨｂを下回ると判断されると、保持デューティＨａと等しくなるように保持デューティＨｂを更新する。一方、保持デューティＨａが保持デューティＨｂを下回らない、すなわち保持デューティＨｂ以上であると判断されると、保持デューティＨｂの更新処理は行わない。また、相対回転位相を非ばね領域からばね領域に変更するときには、その時点で制御装置３１のメモリに記憶されているばね領域の保持デューティＨｂ、すなわち非ばね領域で最後に学習された保持デューティＨｂが、同じく制御装置３１のメモリに記憶されているばね領域の保持デューティＨａを上回るか否かを判断する。そして、保持デューティＨｂが保持デューティＨａを上回ると判断されると、保持デューティＨｂと等しくなるように保持デューティＨａを更新する。一方、保持デューティＨｂが保持デューティＨａを上回らない、すなわち保持デューティＨａ以下であると判断されると、保持デューティＨａの更新処理は行わない。こうした形態によっても、ばね領域及び非ばね領域の一方の保持デューティＨの学習が連続して行われた場合に、ばね領域の保持デューティＨである保持デューティＨａが非ばね領域の保持デューティＨである保持デューティＨｂ以上となる関係が満たされるようになる。したがって、上記実施形態と同様に、ばね領域と非ばね領域とをまたいで目標バルブタイミングＶＴｔが変化するときの実バルブタイミングＶＴのハンチングを抑制することができる。
・上記変形例における更新処理は、学習がなされた一方の領域の保持デューティＨを所定量だけ増減させた値を他方の領域の保持デューティＨの更新値にしてもよい。すなわち、最後に学習された保持デューティＨａよりも所定量だけ小さい値を保持デューティＨｂの更新値としてもよい。また、最後に学習された保持デューティＨｂよりも所定量だけ大きい値を保持デューティＨａの更新値としてもよい。
・バルブタイミング可変機構４０やＯＣＶ５０の構造によっては、非ばね領域の保持デューティＨｂが、ばね領域の保持デューティＨａよりも大きい関係にある場合がある。こうした場合においては、次のように上記変形例における更新処理を行うようにすればよい。すなわち、相対回転位相をばね領域から非ばね領域に変更するときには、最後に学習された保持デューティＨａが保持デューティＨｂを上回るか否かを判断し、上回ると判断されたときに保持デューティＨｂを更新する。また、相対回転位相を非ばね領域からばね領域に変更するときには、最後に学習された保持デューティＨｂが保持デューティＨａを下回るか否かを判断し、下回ると判断されたときに保持デューティＨａを更新する。こうした形態によれば、ばね領域及び非ばね領域の一方の保持デューティＨの学習が連続して行われた場合でも、その学習が行われない領域で相対回転位相を変更させるときには、非ばね領域の保持デューティＨである保持デューティＨｂがばね領域の保持デューティＨである保持デューティＨａ以上となる関係が満たされるようになる。したがって、上記実施形態と同様に、ばね領域と非ばね領域とをまたいで目標バルブタイミングＶＴｔが変化するときの実バルブタイミングＶＴのハンチングを抑制することができる。
・上記変形例においても、最後に学習がなされた一方の領域の保持デューティＨを所定量だけ増減させた値を他方の領域の保持デューティＨの更新値にしてもよい。すなわち、最後に学習された保持デューティＨａよりも所定量だけ大きい値を保持デューティＨｂの更新値としてもよい。また、最後に学習された保持デューティＨｂよりも所定量だけ小さい値を保持デューティＨａの更新値としてもよい。
・図５の保持デューティ設定処理のステップＳ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１７０，Ｓ１８０を省略するとともに、図５の処理とは別に駆動デューティＤＵの算出に際して用いる保持デューティＨの値を制限する制限処理を行うようにしてもよい。この形態において、例えば、相対回転位相がばね領域にあるときには、次のように処理が行われる。すなわち、制御装置３１のメモリに記憶されている保持デューティＨａと、同じく制御装置３１のメモリに記憶されている保持デューティＨｂ、すなわち非ばね領域で最後に学習された保持デューティＨｂとを比較する。そして、これら保持デューティＨａと保持デューティＨｂのうち、値の大きい方を上記式（１）の保持デューティＨとして用いて駆動デューティＤＵを算出する。こうして処理を行うことにより、相対回転位相がばね領域にあるときに、駆動デューティＤＵの算出に用いる同ばね領域の保持デューティＨａの大きさを、非ばね領域で最後に学習された保持デューティＨｂを下限値として制限することとなる。このため、相対回転位相がばね領域にあるときに、制御装置３１のメモリに記憶されている保持デューティＨａよりも保持デューティＨｂが大きくなっている状況下では、駆動デューティＤＵの算出には保持デューティＨａではなく保持デューティＨｂが用いられることになる。一方、制御装置３１のメモリに記憶されている保持デューティＨａが保持デューティＨｂ以上となっている状況下では、駆動デューティＤＵの算出には保持デューティＨａが用いられることになる。これにより、ばね領域の保持デューティＨａの学習が行われないまま、非ばね領域の保持デューティＨｂの学習が連続して行われた場合でも、その学習が行われないばね領域で相対回転位相を変化させるときには、駆動デューティＤＵの算出に用いる保持デューティＨが非ばね領域の保持デューティＨｂ以上となる関係が満たされるようになる。また、この形態において、例えば、相対回転位相が非ばね領域にあるときには、次のように処理が行われる。すなわち、制御装置３１のメモリに記憶されている保持デューティＨｂと、同じく制御装置３１のメモリに記憶されている保持デューティＨａ、すなわちばね領域で最後に学習された保持デューティＨａとを比較する。そして、これら保持デューティＨｂと保持デューティＨａのうち、値の小さい方を上記式（１）の保持デューティＨとして用いて駆動デューティＤＵを算出する。こうして処理を行うことにより、相対回転位相が非ばね領域にあるときに、駆動デューティＤＵの算出に用いる同非ばね領域の保持デューティＨｂの大きさを、ばね領域で最後に学習された保持デューティＨａを上限値として制限することとなる。このため、相対回転位相が非ばね領域にあるときに、制御装置３１のメモリに記憶されている保持デューティＨｂよりも保持デューティＨａが小さくなっている状況下では、駆動デューティＤＵの算出には保持デューティＨｂではなく保持デューティＨａが用いられることになる。一方、制御装置３１のメモリに記憶されている保持デューティＨｂが保持デューティＨａ以下となっている状況下では、駆動デューティＤＵの算出には保持デューティＨｂが用いられることになる。これにより、非ばね領域の保持デューティＨｂの学習が行われないまま、ばね領域の保持デューティＨａの学習が連続して行われた場合でも、その学習が行われない非ばね領域で相対回転位相を変化させるときには、駆動デューティＤＵの算出に用いる保持デューティＨがばね領域の保持デューティＨａ以下となる関係が満たされるようになる。
・バルブタイミング可変機構４０やＯＣＶ５０の構造によっては、非ばね領域の保持デューティＨ（保持デューティＨｂ）が、ばね領域の保持デューティＨ（保持デューティＨａ）よりも大きい関係にある場合がある。こうした場合においては、次のように上記変形例における制限処理を行うようにすればよい。すなわち、相対回転位相がばね領域にあるときには、制御装置３１のメモリに記憶されている保持デューティＨａと保持デューティＨｂのうち、値の小さい方を上記式（１）の保持デューティＨとして用いて駆動デューティＤＵを算出する。こうして処理を行うことにより、相対回転位相がばね領域にあるときに、駆動デューティＤＵの算出に用いる同ばね領域の保持デューティＨａの大きさを、非ばね領域で最後に学習された保持デューティＨｂを上限値として制限することとなる。一方、相対回転位相が非ばね領域にあるときには、制御装置３１のメモリに記憶されている保持デューティＨｂと保持デューティＨａのうち、値の大きい方を上記式（１）の保持デューティＨとして用いて駆動デューティＤＵを算出する。こうして処理を行うことにより、相対回転位相が非ばね領域にあるときに、駆動デューティＤＵの算出に用いる同非ばね領域の保持デューティＨｂの大きさを、ばね領域で最後に学習された保持デューティＨａを下限値として制限することとなる。こうした形態によれば、ばね領域及び非ばね領域の一方の保持デューティＨの学習が連続して行われた場合でも、その学習が行われない領域で相対回転位相を変更させるときには、非ばね領域の保持デューティＨである保持デューティＨｂがばね領域の保持デューティＨである保持デューティＨａ以上となる関係が満たされるようになる。したがって、ばね領域と非ばね領域とをまたいで目標バルブタイミングＶＴｔが変化するときの実バルブタイミングＶＴのハンチングを抑制することができる。
・上記実施形態及び上記各変形例では、相対回転位相がばね領域にあるときと非ばね領域にあるときとの両方の領域で更新処理や制限処理を行うようにしていたが、いずれか一方の領域でのみ更新処理や制限処理を行うようにしてもよい。
・ロック機構４７を省略してもよい。この形態では、解除室４８及び解除油路６７も省略される。また、ＯＣＶ５０の動作モードのうち、ロックモードと、各モードでの解除室４８に対する作動油の給排が省略される。こうした形態においても、ばね４９の付勢力を用いて実バルブタイミングＶＴを機関始動時に所定位相にまで進角させることができる。
・進角室４５及び遅角室４６に対する作動油の給排状態を電磁ソレノイド５５の駆動デューティＤＵに基づいて制御するようにしたが、こうした駆動デューティＤＵによらず、電磁ソレノイド５５の印加電圧自体を変更して作動油の給排状態を制御するようにしてもよい。
・ロータ４１を進角側に付勢するばね４９を備えたバルブタイミング可変機構４０を例示したが、ロータ４１を遅角側に付勢するばね４９を備えたバルブタイミング可変機構４０であっても、同様の効果を奏することができる。
・クランクシャフト１７と同期して回転するハウジングと排気カムシャフト２５と共に回転するロータと、ハウジングとロータの相対回転位相が最遅角位相と最進角位相との間の中間位相となる位置にロータを付勢するばねとを備えたバルブタイミング可変機構に上述したハンチング抑制制御を適用することもできる。尚、この形態において、ロータを付勢するばねは、同ロータを進角側に付勢するものであってもよいし、同ロータを遅角側に付勢するものであってもよい。
１１…内燃機関、１７…クランクシャフト、２２…吸気カムシャフト、２５…排気カムシャフト、３１…制御装置、４０…バルブタイミング可変機構、４１…ロータ、４２…ハウジング、４５…進角室、４６…遅角室、４９…ばね、５０…オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）。

Claims (8)

  1. クランクシャフトの回転に連動して回転する第１回転体とカムシャフトと共に回転する第２回転体とを有し、第１回転体に対する第２回転体の相対回転位相を油圧制御弁から進角室及び遅角室に供給される作動油圧によって変更して機関バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を備え、同バルブタイミング可変機構は、前記相対回転位相が最進角位相と最遅角位相との間の所定の位相となる位置に第２回転体を付勢するばねを有する内燃機関の制御装置であって、
    第２回転体がばねによる付勢力を受ける相対回転位相の領域をばね領域とするとともに第２回転体がばねによる付勢力を受けない相対回転位相の領域を非ばね領域としたときに、ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量は非ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量よりも大きい関係にあり、
    ばね領域と非ばね領域とで実バルブタイミングが一定のタイミングに保持されているときの油圧制御弁の制御量を保持制御量としてそれぞれ学習する学習処理と、
    学習処理によって学習されるばね領域の保持制御量が非ばね領域の保持制御量を下回るときに非ばね領域の保持制御量がばね領域の保持制御量以下となる関係を満たすように同非ばね領域の保持制御量を都度更新する更新処理、及び、学習処理によって学習される非ばね領域の保持制御量がばね領域の保持制御量を上回るときにばね領域の保持制御量が非ばね領域の保持制御量以上となる関係を満たすように同ばね領域の保持制御量を都度更新する更新処理の、少なくとも一方の更新処理を行う
    ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. クランクシャフトの回転に連動して回転する第１回転体とカムシャフトと共に回転する第２回転体とを有し、第１回転体に対する第２回転体の相対回転位相を油圧制御弁から進角室及び遅角室に供給される作動油圧によって変更して機関バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を備え、同バルブタイミング可変機構は、前記相対回転位相が最進角位相と最遅角位相との間の所定の位相となる位置に第２回転体を付勢するばねを有する内燃機関の制御装置であって、
    第２回転体がばねによる付勢力を受ける相対回転位相の領域をばね領域とするとともに第２回転体がばねによる付勢力を受けない相対回転位相の領域を非ばね領域としたときに、ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量は非ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量よりも大きい関係にあり、
    ばね領域と非ばね領域とで実バルブタイミングが一定のタイミングに保持されているときの油圧制御弁の制御量を保持制御量としてそれぞれ学習する学習処理と、
    相対回転位相をばね領域から非ばね領域に変更するときに非ばね領域の保持制御量がばね領域で最後に学習された保持制御量以下となる関係を満たすように同非ばね領域の保持制御量を更新する更新処理、及び、相対回転位相を非ばね領域からばね領域に変更するときにばね領域の保持制御量が非ばね領域で最後に学習された保持制御量以上となる関係を満たすように同ばね領域の保持制御量を更新する更新処理、の少なくとも一方の更新処理を行う
    ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  3. クランクシャフトの回転に連動して回転する第１回転体とカムシャフトと共に回転する第２回転体とを有し、第１回転体に対する第２回転体の相対回転位相を油圧制御弁から進角室及び遅角室に供給される作動油圧によって変更して機関バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を備え、同バルブタイミング可変機構は、前記相対回転位相が最進角位相と最遅角位相との間の所定の位相となる位置に第２回転体を付勢するばねを有する内燃機関の制御装置であって、
    第２回転体がばねによる付勢力を受ける相対回転位相の領域をばね領域とするとともに第２回転体がばねによる付勢力を受けない相対回転位相の領域を非ばね領域としたときに、ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量は非ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量よりも大きい関係にあり、
    ばね領域と非ばね領域とで実バルブタイミングが一定のタイミングに保持されているときの油圧制御弁の制御量を保持制御量としてそれぞれ学習する学習処理と、
    相対回転位相がばね領域にあるときに同ばね領域の保持制御量の大きさを非ばね領域で最後に学習された保持制御量を下限値として制限する制限処理、及び、相対回転位相が非ばね領域にあるときに同非ばね領域の保持制御量の大きさをばね領域で最後に学習された保持制御量を上限値として制限する制限処理、の少なくとも一方の制限処理を行う
    ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  4. クランクシャフトの回転に連動して回転する第１回転体とカムシャフトと共に回転する第２回転体とを有し、第１回転体に対する第２回転体の相対回転位相を油圧制御弁から進角室及び遅角室に供給される作動油圧によって変更して機関バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を備え、同バルブタイミング可変機構は、前記相対回転位相が最進角位相と最遅角位相との間の所定の位相となる位置に第２回転体を付勢するばねを有する内燃機関の制御装置であって、
    第２回転体がばねによる付勢力を受ける相対回転位相の領域をばね領域とするとともに第２回転体がばねによる付勢力を受けない相対回転位相の領域を非ばね領域としたときに、非ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量はばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量よりも大きい関係にあり、
    ばね領域と非ばね領域とで実バルブタイミングが一定のタイミングに保持されているときの油圧制御弁の制御量を保持制御量としてそれぞれ学習する学習処理と、
    学習処理によって学習されるばね領域の保持制御量が非ばね領域の保持制御量を上回るときに非ばね領域の保持制御量がばね領域の保持制御量以上となる関係を満たすように同非ばね領域の保持制御量を都度更新する更新処理、及び、学習処理によって学習される非ばね領域の保持制御量がばね領域の保持制御量を下回るときにばね領域の保持制御量が非ばね領域の保持制御量以下となる関係を満たすように同ばね領域の保持制御量を都度更新する更新処理の、少なくとも一方の更新処理を行う
    ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  5. クランクシャフトの回転に連動して回転する第１回転体とカムシャフトと共に回転する第２回転体とを有し、第１回転体に対する第２回転体の相対回転位相を油圧制御弁から進角室及び遅角室に供給される作動油圧によって変更して機関バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を備え、同バルブタイミング可変機構は、前記相対回転位相が最進角位相と最遅角位相との間の所定の位相となる位置に第２回転体を付勢するばねを有する内燃機関の制御装置であって、
    第２回転体がばねによる付勢力を受ける相対回転位相の領域をばね領域とするとともに第２回転体がばねによる付勢力を受けない相対回転位相の領域を非ばね領域としたときに、非ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量はばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量よりも大きい関係にあり、
    ばね領域と非ばね領域とで実バルブタイミングが一定のタイミングに保持されているときの油圧制御弁の制御量を保持制御量としてそれぞれ学習する学習処理と、
    相対回転位相をばね領域から非ばね領域に変更するときに非ばね領域の保持制御量がばね領域で最後に学習された保持制御量以上となる関係を満たすように同非ばね領域の保持制御量を更新する更新処理、及び、相対回転位相を非ばね領域からばね領域に変更するときにばね領域の保持制御量が非ばね領域で最後に学習された保持制御量以下となる関係を満たすように同ばね領域の保持制御量を更新する更新処理、の少なくとも一方の更新処理を行う
    ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  6. クランクシャフトの回転に連動して回転する第１回転体とカムシャフトと共に回転する第２回転体とを有し、第１回転体に対する第２回転体の相対回転位相を油圧制御弁から進角室及び遅角室に供給される作動油圧によって変更して機関バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を備え、同バルブタイミング可変機構は、前記相対回転位相が最進角位相と最遅角位相との間の所定の位相となる位置に第２回転体を付勢するばねを有する内燃機関の制御装置であって、
    第２回転体がばねによる付勢力を受ける相対回転位相の領域をばね領域とするとともに第２回転体がばねによる付勢力を受けない相対回転位相の領域を非ばね領域としたときに、非ばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量はばね領域で実バルブタイミングを一定のタイミングに保持するために必要な油圧制御弁の制御量よりも大きい関係にあり、
    ばね領域と非ばね領域とで実バルブタイミングが一定のタイミングに保持されているときの油圧制御弁の制御量を保持制御量としてそれぞれ学習する学習処理と、
    相対回転位相が非ばね領域にあるときに同非ばね領域の保持制御量の大きさをばね領域で最後に学習された保持制御量を下限値として制限する制限処理、及び、相対回転位相がばね領域にあるときに同ばね領域の保持制御量の大きさを非ばね領域で最後に学習された保持制御量を上限値として制限する制限処理、の少なくとも一方の制限処理を行う
    ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  7. 更新処理では、学習処理により学習された一方の領域の保持制御量と他方の領域の保持制御量とが等しくなるように同他方の領域の保持制御量を更新する
    請求項１、２、４、５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
  8. 前記バルブタイミング可変機構は、前記相対回転位相を中間位相に固定するロック機構を備える
    請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
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