(57)【要約】【課題】クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を機械的ストッパによる作動範囲内で可変とする可変バルブタイミング機構における実位相角とセンサ検出値とのずれを校正する学習処理において、高い衝突エネルギーで機械的ストッパに突き当たることを抑制しつつ、学習処理に要する時間を可及的に短くする。【解決手段】可変バルブタイミング機構を機械的ストッパで制限される位置にまで作動させるときに、学習処理の初回は、位相角の変化速度の検出値と目標速度とに基づき操作量を決定する速度フィードバック制御を行い、学習処理の２回目以降では、位相角の検出値と目標値とに基づき操作量を決定する位相角フィードバック制御を行い、可変バルブタイミング機構の作動速度を学習処理の初回では２回目以降よりも遅くする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を機械的ストッパによる作動範囲内で可変とする可変バルブタイミング機構と、前記可変バルブタイミング機構の作動位置を検出するセンサと、を備えた内燃機関に適用される制御装置であって、
前記機械的ストッパで制限される位置での前記センサの出力に基づき前記可変バルブタイミング機構の制御範囲を更新する学習処理において、前記可変バルブタイミング機構を前記機械的ストッパで制限される位置にまで作動させるときの作動速度を、前記学習処理の初回では２回目以降よりも遅くする、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
２回目以降の学習処理では前記可変バルブタイミング機構が前記機械的ストッパで制限される位置に近づくに応じて作動速度を遅くし、初回の学習処理では、前記学習処理の２回目以降において前記可変バルブタイミング機構が前記機械的ストッパで制限される位置に到達するときの作動速度以下の作動速度で前記可変バルブタイミング機構を前記機械的ストッパで制限される位置にまで作動させる、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
初回の学習処理では、前記センサの出力に基づく前記可変バルブタイミング機構の作動速度の測定値に応じて前記可変バルブタイミング機構の操作量を変更して、前記可変バルブタイミング機構を前記機械的ストッパで制限される位置に到達させる、請求項１又は２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
初回の学習処理では、前記可変バルブタイミング機構の操作量を固定値として、前記可変バルブタイミング機構を前記機械的ストッパで制限される位置に到達させる、請求項１又は２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
２回目以降の学習処理では、少なくとも前記機械的ストッパで制限される位置の所定近傍位置に到達するまで、前記センサの出力に基づく前記可変バルブタイミング機構の作動位置の測定値に応じて前記可変バルブタイミング機構の操作量を変更する、請求項１から４のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を機械的ストッパによる作動範囲内で可変とする可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関に適用される制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関の可変動弁装置として、可変制御部材の現在までの制御範囲の最小値を基準として規制部材から所定の近接距離位置を制御目標位置に設定し、可変制御部材の作動位置が該所定の近接距離位置となるようアクチュエータを第１の速度以上で作動させた後、可変制御部材が規制部材の位置に到達したことを判定するまでアクチュエータを第１の速度より遅い第２の速度以下で作動させ、可変制御部材が規制部材の位置に到達したことを判定すると可変作動位置検出手段により検出された作動位置を可変制御部材の新たな制御範囲の最小値として学習する、可変動弁装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０８０４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を機械的ストッパによる作動範囲内で可変とする可変バルブタイミング機構において、機械的ストッパで制限される位置での位置センサの出力に基づき可変バルブタイミング機構の制御範囲を更新する学習処理を行う場合、機械的ストッパにより制限される位置付近にまで速やかに作動させ、その後作動速度を遅くして機械的ストッパに突き当たるときの衝突エネルギーを小さくすることが望まれる。
【０００５】
しかし、可変バルブタイミング機構を内燃機関に組み付けた後に学習処理を初めて行う場合、機械的ストッパにより作動が制限される位置と位置センサの出力との相関が大きくずれていて、作動速度を遅く変更する前に機械的ストッパに突き当たってしまい、衝突エネルギーを十分に抑制できなくなる可能性がある。
一方、学習処理が初回であっても、高い衝突エネルギーで機械的ストッパに突き当たることを抑制できるように作動速度を遅く設定すると、位置検出精度が向上した状態で行われることになる２回目以降の学習処理において、無用に作動速度が抑制され、学習処理に要する時間が無駄に長くなってしまう。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、高い衝突エネルギーで機械的ストッパに突き当たることを抑制しつつ学習処理に要する時間を可及的に短くできる、内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのため、本願発明では、可変バルブタイミング機構を機械的ストッパで制限される位置にまで作動させるときの作動速度を、学習処理の初回では２回目以降よりも遅くする。
【発明の効果】
【０００８】
上記発明によると、初回の学習処理では衝突エネルギーを十分に緩和し、２回目以降の学習処理では、可及的に短い時間で学習を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態における内燃機関のシステム構成図である。
【図２】本発明の実施形態における可変バルブタイミング機構を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態における可変バルブタイミング機構を示す断面図であって、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の実施形態における可変バルブタイミング機構を示す断面図であって、図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明の実施形態におけるストッパ当接位置の学習処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態におけるストッパ当接位置の学習処理での位相角の変化を例示するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る制御装置を適用する内燃機関の一例を示す図である。
内燃機関１０１は、図示を省略した車両に搭載され、車両の動力源として用いられる。
内燃機関１０１の吸気ダクト１０２に配設される吸入空気量センサ１０３は、内燃機関１０１の吸入空気流量ＱＡを検出する。
【００１１】
吸気バルブ１０５は、各気筒の燃焼室１０４の吸気口を開閉する。
燃料噴射弁１０６は、各気筒の吸気ポート１０２ａに配置される。
尚、燃料噴射弁１０６を、燃焼室１０４内に直接燃料を噴射するように配置することができる。
【００１２】
燃料噴射弁１０６から噴射された燃料は、吸気バルブ１０５を介して燃焼室１０４内に空気と共に吸引され、点火プラグ１０７による火花点火によって着火燃焼する。そして、燃焼圧力がピストン１０８をクランクシャフト１０９に向けて押し下げ、クランクシャフト１０９を回転駆動する。
また、排気バルブ１１０は、燃焼室１０４の排気口を開閉し、排気バルブ１１０が開くことで燃焼室１０４内の排ガスが排気管１１１に排出される。
【００１３】
三元触媒等を備えた触媒コンバータ１１２は排気管１１１に設置される。
吸気バルブ１０５は、クランクシャフト１０９によって回転駆動される吸気カムシャフト１１５ａの回転に伴って開動作する。また、排気バルブ１１０は、クランクシャフト１０９によって回転駆動される排気カムシャフト１１５ｂの回転に伴って開動作する。
【００１４】
可変バルブタイミング機構１１４は、吸気バルブ１０５のバルブタイミングを連続的に変化させる機構である。
例えば、可変バルブタイミング機構１１４は、アクチュエータとしてのモータによってクランクシャフト１０９に対する吸気カムシャフト１１５ａの相対回転位相角を変化させる、電動式の可変バルブタイミング機構である。
【００１５】
また、気筒毎に設けた点火プラグ１０７には、点火プラグ１０７に点火エネルギーを供給する点火モジュール１１６がそれぞれ直付けされている。点火モジュール１１６は、点火コイル及び点火コイルへの通電を制御するパワートランジスタを備えている。
マイクロコンピュータを備えた制御装置２０１は、各種のセンサやスイッチの出力信号を入力し、予めメモリに格納されたプログラムに従って演算処理を行うことで、燃料噴射弁１０６、可変バルブタイミング機構１１４、点火モジュール１１６などの各種デバイスの操作量を演算して出力する。
【００１６】
制御装置２０１は、吸入空気量センサ１０３の出力信号を入力する他、クランクシャフト１０９の回転角信号ＰＯＳを出力するクランク角センサ２０３、アクセルペダル２０７の踏込み量（換言すればアクセル開度ＡＣＣ）を検出するアクセル開度センサ２０６、吸気カムシャフト１１５ａの回転角信号ＣＡＭを出力するカム角センサ２０４、内燃機関１０１の冷却水の温度ＴＷを検出する水温センサ２０８、触媒コンバータ１１２の上流側の排気管１１１に設置され、排気中の酸素濃度に基づいて空燃比ＡＦを検出する空燃比センサ２０９、可変バルブタイミング機構１１４のアクチュエータであるモータの回転角を検出するモータ回転角センサ２１０などからの出力信号を入力し、更に、内燃機関１０１の運転及び停止のメインスイッチであるイグニッションスイッチ２０５の信号などを入力する。
【００１７】
クランク角センサ２０３が出力する回転角信号ＰＯＳは、単位クランク角毎のパルス信号であって、気筒間の行程位相差に相当するクランク角毎に、１個若しくは連続する複数個のパルスが欠落するように構成される。
なお、上記の単位クランク角は例えば１０degCAであり、また、気筒間の行程位相差は点火間隔に相当し、４気筒内燃機関ではクランク角１８０degになる。
【００１８】
また、クランク角センサ２０３が、単位クランク角毎の回転角信号ＰＯＳと、気筒間の行程位相差に相当するクランク角毎の基準クランク角信号とをそれぞれ出力するよう構成することができる。
単位クランク角毎の回転信号ＰＯＳの欠落箇所若しくは基準クランク角信号の出力位置は、各気筒のピストンが基準ピストン位置に位置していることを表す。
【００１９】
カム角センサ２０４は、気筒間の行程位相差に相当するクランク角毎に回転角信号ＣＡＭを出力する。
吸気カムシャフト１１５ａは、クランクシャフト１０９の回転速度の半分の速度で回転する。このため、内燃機関１０１が４気筒機関で、気筒間の行程位相差に相当するクランク角が１８０degCAであれば、クランク角１８０degCAは吸気カムシャフト１１５ａの回転角９０degに相当することになる。つまり、カム角センサ２０４は、吸気カムシャフト１１５ａが９０deg回転する毎に回転角信号ＣＡＭを出力する。
【００２０】
カム角センサ２０４が出力する回転角信号ＣＡＭは、基準ピストン位置に位置している気筒の検出に用いられる信号であり、一例として、気筒間の行程位相差に相当するクランク角毎に気筒番号を表す特性のパルスとして出力される。
例えば、内燃機関１０１が４気筒であって点火順を第１気筒、第３気筒、第４気筒、第２気筒とする場合、カム角センサ２０４は、クランク角１８０deg毎に、１個のパルス信号、連続する３個のパルス信号、連続する４個のパルス信号、連続する２個のパルス信号をこの順で出力するよう構成される。
【００２１】
そして、制御装置２０１は、クランク角１８０deg毎に出力される回転角信号ＣＡＭのパルス数を計数することで、基準ピストン位置に位置している気筒を検出する。
なお、回転角信号ＣＡＭは、パルス数で気筒番号を表す変わりに、パルス幅や振幅が気筒番号を表すように、カム角センサ２０４の出力特性を設定することができる。
【００２２】
図２−図４は、可変バルブタイミング機構１１４の構造の一例を示す。
なお、可変バルブタイミング機構１１４の構造は、図２−図４に例示したものに限定されるものではなく、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を可変とする機構である公知の可変バルブタイミング機構を適宜採用できる。
【００２３】
図２−図４に示した可変バルブタイミング機構１１４は、内燃機関１０１のクランクシャフト１０９によって回転駆動される駆動回転体であるタイミングスプロケット１と、シリンダヘッド上に軸受４４を介して回転自在に支持され、タイミングスプロケット１から伝達された回転力によって回転する吸気カムシャフト１１５ａと、タイミングスプロケット１の前方位置に配置されて、チェーンカバー４０にボルトによって固定されたカバー部材３と、タイミングスプロケット１と吸気カムシャフト１１５ａの間に配置されて、タイミングスプロケット１に対する吸気カムシャフト１１５ａの相対回転位相角を変更する位相変更機構４と、を備える。
【００２４】
タイミングスプロケット１は、スプロケット本体１ａと、スプロケット本体１ａの外周に一体に設けられて、巻回されたタイミングチェーン４２を介してクランクシャフト１０９からの回転力を受けるギア部１ｂと、で構成される。
また、タイミングスプロケット１は、スプロケット本体１ａの内周側に形成された円形溝１ｃと吸気カムシャフト１１５ａの前端部に一体に設けられたフランジ部２ａの外周との間に介装された第３ボールベアリング４３によって、吸気カムシャフト１１５ａに回転自在に支持されている。
【００２５】
スプロケット本体１ａの前端部外周縁には、環状突起１ｅが一体に形成されている。
スプロケット本体１ａの前端部には、環状突起１ｅの内周側に同軸に位置決めされ内周に波形状の噛み合い部である内歯１９ａが形成された環状部材１９と、円環状のプレート６とが、ボルト７によって軸方向から共締め固定されている。
【００２６】
また、スプロケット本体１ａの内周面の一部には、図４に示すように、円弧状の係合部であるストッパ凸部１ｄが、周方向に沿って所定範囲に亘り形成されている。
プレート６の前端側外周には、位相変更機構４を構成する減速機８や電動モータ１２などを覆う円筒状のハウジング５がボルト１１によって固定されている。
【００２７】
ハウジング５は、鉄系金属によって形成されてヨークとして機能し、前端側に円環プレート状の保持部５ａを一体に有すると共に、保持部５ａを含めた外周側全体がカバー部材３によって所定の隙間をもって覆われるように配置されている。
吸気カムシャフト１１５ａは、外周に吸気バルブ１０５を開作動させる駆動カム（図示省略）を有すると共に、前端部に従動回転体である従動部材９がカムボルト１０によって軸方向から結合されている。
【００２８】
また、吸気カムシャフト１１５ａのフランジ部２ａには、図４に示すように、スプロケット本体１ａのストッパ凸部１ｄが係入する係止部であるストッパ凹溝２ｂが円周方向に沿って形成されている。
このストッパ凹溝２ｂは、円周方向に沿って所定長さの円弧状に形成され、この長さ範囲内で回動したストッパ凸部１ｄの両端縁が周方向の対向縁２ｃ、２ｄにそれぞれ当接することによって、タイミングスプロケット１に対する吸気カムシャフト１１５ａの進角側及び遅角側の相対回転位置を規制するようになっている。
【００２９】
つまり、ストッパ凸部１ｄ及びストッパ凹溝２ｂで機械的ストッパが構成され、ストッパ凸部１ｄがストッパ凹溝２ｂ内で移動できる角度範囲が、可変バルブタイミング機構１１４の作動範囲、換言すれば、クランクシャフト１０９に対する吸気カムシャフト１１５ａの相対回転位相角の可変範囲となる。
そして、ストッパ凸部１ｄの端縁がストッパ凹溝２ｂの対向縁２ｃ、２ｄの一方に当接する位置が、機械的ストッパで制限されるバルブタイミングの最進角位置となり、他方に当接する位置が、機械的ストッパで制限されるバルブタイミングの最遅角位置となる。
【００３０】
カムボルト１０の頭部１０ａの軸部１０ｂ側の端縁には、フランジ状の座面部１０ｃが一体に形成される。そして、軸部１０ｂの外周には、吸気カムシャフト１１５ａの端部から内部軸方向に形成された雌ねじ部に螺着する雄ねじ部が形成されている。
従動部材９は、鉄系金属材によって形成され、図３に示すように、前端側に形成された円板部９ａと、後端側に一体に形成された円筒状の円筒部９ｂとで構成される。
【００３１】
従動部材９の円板部９ａには、後端面の径方向ほぼ中央位置に吸気カムシャフト１１５ａのフランジ部２ａとほぼ同外径の環状段差突起９ｃが一体に設けられる。
そして、段差突起９ｃの外周面とフランジ部２ａの外周面が第３ボールベアリング４３の内輪４３ａの内周に挿通配置される。第３ボールベアリング４３の外輪４３ｂは、スプロケット本体１ａの円形溝１ｃの内周面に圧入固定される。
【００３２】
また、従動部材９の円板部９ａの外周部には、複数のローラ３４を保持する保持器４１が一体に設けられている。
保持器４１は、円板部９ａの外周部から円筒部９ｂと同方向に突出し、円周方向のほぼ等間隔の位置に所定の隙間を有して複数の細長い突起部４１ａが形成されている。
円筒部９ｂは、中央にカムボルト１０の軸部１０ｂが挿通される挿通孔９ｄが貫通形成され、円筒部９ｂの外周側には第１ニードルベアリング３０が設けられる。
【００３３】
カバー部材３は、合成樹脂材によって形成され、カップ状に膨出したカバー本体３ａと、カバー本体３ａの後端部外周に一体に設けたブラケット３ｂとで構成される。
カバー本体３ａは、位相変更機構４の前端側、つまりハウジング５の軸方向の保持部５ｂから後端部側のほぼ全体を、所定隙間をもって覆うように配置される。一方、ブラケット３ｂは、ほぼ円環状に形成され、６つのボス部にそれぞれボルト挿通孔３ｆが貫通形成されている。
【００３４】
また、ブラケット３ｂは、チェーンカバー４０に複数のボルト４７を介して固定され、カバー本体３ａの前端部３ｃの内周面には、内外２重のスリップリング４８ａ，４８ｂが各内端面を露出した状態で埋設固定されている。
さらに、カバー部材３の上端部には、スリップリング４８ａ、４８ｂに導電部材を介して接続されたコネクタ端子４９ａを有するコネクタ部４９を設けてある。
なお、コネクタ端子４９ａには、制御装置２０１を介して図外のバッテリー電源からの電力が供給される。
【００３５】
カバー本体３ａの後端部側の内周面とハウジング５の外周面との間には、シール部材である第１オイルシール５０が介装されている。
第１オイルシール５０は、横断面がほぼコ字形状に形成され、合成ゴムの基材の内部に芯金が埋設されている。また、第１オイルシール５０の外周側の円環状基部５０ａは、カバー部材３ａ後端部の内周面に形成された円形溝３ｄ内に嵌着固定される。
更に、第１オイルシール５０の円環状基部５０ａの内周側には、ハウジング５の外周面に当接するシール面５０ｂが一体に形成されている。
【００３６】
位相変更機構４は、吸気カムシャフト１１５ａのほぼ同軸上前端側に配置されたモータ１２（電動アクチュエータ）と、モータ１２の回転速度を減速して吸気カムシャフト１１５ａに伝達する減速機８と、で構成される。
モータ１２は、例えばブラシ付きのＤＣモータであって、タイミングスプロケット１と一体に回転するヨークであるハウジング５と、ハウジング５の内部に回転自在に設けられた出力軸であるモータ軸１３と、ハウジング５の内周面に固定された半円弧状の一対の永久磁石１４，１５と、ハウジング保持部５ａの内底面側に固定された固定子１６と、を備えている。
【００３７】
モータ軸１３は、筒状に形成されてアーマチュアとして機能し、軸方向のほぼ中央位置の外周に複数の極を持つ鉄心ロータ１７が固定され、鉄心ロータ１７の外周には電磁コイル１８が巻回されている。
また、モータ軸１３の前端部外周には、コミュテータ２０が圧入固定されており、コミュテータ２０には、鉄心ロータ１７の極数と同数に分割された各セグメントに電磁コイル１８が接続されている。
【００３８】
モータ軸１３は、カムボルト１０の頭部１０ａ側の軸部１０ｂの外周面に、第１軸受であるニードルベアリング２８と該ニードルベアリング２８の軸方向の側部に配置された軸受である第４ボールベアリング３５とを介して回転自在に支持されている。
また、モータ軸１３の吸気カムシャフト１１５ａ側の後端部には、減速機８の一部を構成する円筒状の偏心軸部３０が一体に設けられている。
【００３９】
また、モータ軸１３の外周面とプレート６の内周面との間には、減速機８内部からモータ１２内への潤滑油のリークを阻止する第２オイルシール３２が設けられている。
第２オイルシール３２は、内周部がモータ軸１３の外周面に弾接することによって、モータ軸１３の回転に摩擦抵抗を付与する。
【００４０】
減速機８は、偏心回転運動を行う偏心軸部３０と、偏心軸部３０の外周に設けられた第２軸受である第２ボールベアリング３３と、第２ボールベアリング３３の外周に設けられたローラ３４と、ローラ３４を転動方向に保持しつつ径方向の移動を許容する保持器４１と、保持器４１と一体の従動部材９とで主に構成される。
偏心軸部３０の外周面に形成されたカム面の軸心は、モータ軸１３の軸心Ｘから径方向へ僅かに偏心している。なお、第２ボールベアリング３３、ローラ３４などが遊星噛み合い部として構成されている。
【００４１】
第２ボールベアリング３３は、第１ニードルベアリング２８の径方向位置で全体がほぼオーバラップする状態に配置される。
そして、第２ボールベアリング３３の内輪３３ａが偏心軸部３０の外周面に圧入固定されると共に、第２ボールベアリング３３の外輪３３ｂの外周面にはローラ３４が常時当接している。
【００４２】
また、外輪３３の外周側には円環状の隙間Ｃが形成され、この隙間Ｃによって第２ボールベアリング３３全体が偏心軸部３０の偏心回転に伴って径方向へ移動可能、つまり偏心動可能になっている。
各ローラ３４は、第２ボールベアリング３３の偏心動に伴って径方向へ移動しつつ環状部材１９の内歯１９ａに嵌入すると共に、保持器４１の突起部４１ａによって周方向にガイドされつつ径方向に揺動運動するようになっている。
【００４３】
減速機８の内部には、潤滑油供給手段によって潤滑油が供給される。
潤滑油供給手段は、シリンダヘッドの軸受４４の内部に形成されて図外のメインオイルギャラリーから潤滑油が供給される油供給通路４４ａと、吸気カムシャフト１１５ａの内部軸方向に形成されて油供給通路４４ａにグルーブ溝を介して連通した油供給孔４８と、従動部材９の内部軸方向に貫通形成されて一端が油供給孔４８に開口し他端が第１ニードルベアリング２８と第２ボールベアリング３３の付近に開口した小径なオイル供給孔４５と、同じく従動部材９に貫通形成された大径な３つのオイル排出孔（図示省略）と、から構成されている。
【００４４】
以下では、可変バルブタイミング機構１１４の作動について説明する。
まず、内燃機関１０１のクランクシャフト１０９が回転駆動するとタイミングチェーン４２を介してタイミングスプロケット１が回転し、その回転力によりハウジング５、環状部材１９及びプレート６を介してモータ１２が同期回転する。
【００４５】
一方、環状部材１９の回転力が、ローラ３４から保持器４１及び従動部材９を経由して吸気カムシャフト１１５ａに伝達される。これによって、吸気カムシャフト１１５ａのカムが吸気バルブ１０５を開閉作動させる。
制御装置２０１は、クランクシャフト１０９に対する吸気カムシャフト１１５ａの相対回転位相角、つまり、吸気バルブ１０５のバルブタイミングを変更する場合、可変バルブタイミング機構１１４のモータ１２の電磁コイル１７に通電してモータ１２を駆動する。モータ１２が回転駆動されると、モータ回転力が減速機８を介して吸気カムシャフト１１５ａに伝達される。
【００４６】
すなわち、モータ軸１３の回転に伴い偏心軸部３０が偏心回転すると、各ローラ３４がモータ軸１３の１回転毎に保持器４１の突起部４１ａに径方向へガイドされながら環状部材１９の１つの内歯１９ａを乗り越えて隣接する他の内歯１９ａに転動しながら移動し、これを順次繰り返しながら円周方向へ転接する。
この各ローラ３４の転接によってモータ軸１３の回転が減速されつつ従動部材９に回転力が伝達される。なお、モータ軸１３の回転が従動部材９に伝達されるときの減速比は、ローラ３４の個数などによって任意に設定することが可能である。
【００４７】
これにより、吸気カムシャフト１１５ａがタイミングスプロケット１に対して正逆相対回転して相対回転位相角が変換され、吸気バルブ１０５の開閉タイミングが進角側あるいは遅角側に変更される。
ここで、タイミングスプロケット１に対する吸気カムシャフト１１５ａの正逆相対回転は、ストッパ凸部１ｄの各側面がストッパ凹溝２ｂの各対向面２ｃ、２ｄのいずれか一方に当接することによって規制される。
【００４８】
すなわち、従動部材９が、偏心軸部３０の偏心回動に伴ってタイミングスプロケット１の回転方向と同方向に回転することによって、ストッパ凸部１ｄの一側面がストッパ凹溝２ｂの一方側の対向面１ｃに当接してそれ以上の同方向の回転が規制される。
これにより、吸気カムシャフト１１５ａは、タイミングスプロケット１に対する相対回転位相角が進角側へ最大に変更され、ストッパ凸部１ｄの一側面がストッパ凹溝２ｂの対向面１ｃに当接する位置が、機械的ストッパで制限される最進角位置となる。
【００４９】
一方、従動部材９が、タイミングスプロケット１の回転方向と逆方向に回転することによって、ストッパ凸部１ｄの他側面がストッパ凹溝２ｂの他方側の対向面２ｄに当接してそれ以上の同方向の回転が規制される。
これにより、吸気カムシャフト１１５ａは、タイミングスプロケット１に対する相対回転位相が遅角側へ最大に変更され、ストッパ凸部１ｄの他側面がストッパ凹溝２ｂの対向面２ｄに当接する位置が、機械的ストッパで制限される最遅角位置となる。
【００５０】
制御装置２０１は、可変バルブタイミング機構１１４のモータ１２の通電を制御することによってクランクシャフト１０９に対する吸気カムシャフト１１５ａの相対回転位相角、つまり、吸気バルブ１０５のバルブタイミングを、機械的ストッパで制限される作動範囲内で可変に制御する。
制御装置２０１は、内燃機関１０１の運転状態、例えば、機関負荷、機関回転速度、機関温度、始動状態などに基づいて目標位相角ＴＡを演算する一方、クランクシャフト１０９に対する吸気カムシャフト１１５ａの相対回転位相角ＲＡを検出する。
【００５１】
目標位相角ＴＡは、可変バルブタイミング機構１１４のフィードバック制御における目標値であり、目標進角量、目標バルブタイミング、目標変換角として表すこともできる。また、制御装置２０１は、目標位相角ＴＡを、ストッパ凸部１ｄとストッパ凹溝２ｂとの当接で制限される作動範囲内に設定される制御範囲内の値として設定する。
そして、制御装置２０１は、目標位相角ＴＡに相対回転位相角ＲＡの検出値が近づくように電動モータ１２の操作量を演算して出力する、回転位相のフィードバック制御（位相角フィードバック制御）を実施する。
【００５２】
この回転位相のフィードバック制御において、制御装置２０１は、例えば目標位相角ＴＡと相対回転位相角ＲＡの検出値との偏差に基づく比例積分制御（ＰＩ制御）などによって、電動モータ１２の操作量を演算する。電動モータ１２の操作量は、例えば、ＰＷＭ制御におけるデューティ比である。
制御装置２０１は、クランク角センサ２０３及びカム角センサ２０４の出力に基づき相対回転位相角ＲＡを検出する。つまり、クランク角センサ２０３とカム角センサ２０４との組み合わせが、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置を検出するセンサ（位置センサ、作動角センサ）を構成する。
【００５３】
制御装置２０１は、例えば、クランク角センサ２０３が出力する回転角信号ＰＯＳに基づき検出した基準クランク角位置から回転角信号ＣＡＭが入力されるまでの角度を、回転角信号ＰＯＳのカウント値や機関回転速度に基づく経過時間の角度換算などによって計測して、クランクシャフト１０９に対する吸気カムシャフト１１５ａの相対回転位相角ＲＡ（進角量、バルブタイミング、変換角）を演算する。
【００５４】
なお、可変バルブタイミング機構１１４の実作動位置を検出するセンサを、クランク角センサ２０３とカム角センサ２０４との組み合わせに限定するものではなく、例えば、位相変化に応じて出力が連続的に変化するセンサなどを備えることができる。
また、制御装置２０１は、基準クランク角位置毎に相対回転位相角ＲＡの検出値が更新される間で、モータ回転角センサ２１０の出力に基づき相対回転位相角ＲＡの変化を推定することができる。
【００５５】
更に、制御装置２０１は、クランク角センサ２０３及びカム角センサ２０４の出力に基づく相対回転位相角ＲＡの検出において、検出値と実際値とのずれを校正（キャリブレーション）するために、ストッパ凸部１ｄとストッパ凹溝２ｂとが当接する位置（ストッパ当接位置）で相対回転位相角ＲＡを検出し、このストッパ当接位置での検出値（センサ出力）を計測基準として相対回転位相角ＲＡの検出特性を更新する、位相角検出の学習処理を実施する。
【００５６】
図５のフローチャートは、制御装置２０１による学習処理の一例を示す。図５のフローチャートに示すルーチンは、制御装置２０１により所定時間毎の割り込み処理で実行される。
図５のフローチャートに示した学習処理を、以下に概説する。
【００５７】
制御装置２０１は、学習処理の実行条件が成立していることを検出すると、機械的ストッパが当接する位置に向けて可変バルブタイミング機構１１４を制御し、ストッパ当接位置で検出した相対回転位相角ＲＡに基づき、実位相角と検出値との相関を校正するための学習値（補正値、補正係数、変換特性など）を更新する。
また、制御装置２０１は、ストッパ当接位置に向けて可変バルブタイミング機構１１４を制御するときに、学習処理が初回であるか否かに応じて、ストッパ当接位置にまで作動させるときの可変バルブタイミング機構１１４の作動速度（位相角変化速度、モータの回転速度）を切り替える。
【００５８】
学習処理の初回とは、クランク角センサ２０３、カム角センサ２０４や可変バルブタイミング機構１１４などを内燃機関１０１に組み付けた後に初めて実施される学習処理や、制御装置２０１が交換された後に初めて実施される学習処理など、学習処理が実施された履歴がなく、検出値と実際値とのずれが校正されない状態である。
この場合、センサなどの組み付けばらつきやセンサの出力ばらつきなどによって、相対回転位相角ＲＡの検出値と実際値との間に所定以上のずれ（検出誤差）が発生している可能性がある。
【００５９】
制御装置２０１は、学習処理の実施履歴がない場合（前回の学習結果がメモリに記憶されていない場合、学習値が初期値である場合）に、学習処理の初回であることを検出することができる。
そして、学習処理の初回である場合、機械的ストッパが当接する位置が不明である（機械的ストッパが当接する可能性のある範囲が広い）のに対し、２回目以降の学習処理では、組み付け位置のばらつきなどが略学習済みで経時変化などによるずれを学習することになるため、機械的ストッパが当接する位置は前回学習時における当接位置近傍の範囲に限定されることになる。
【００６０】
このため、学習処理の２回目以降においては、機械的ストッパが当接すると予測される位置の近傍までは可変バルブタイミング機構１１４を比較的速い速度で作動させ、ストッパ当接が見込まれる領域に達したときに作動速度を遅く変更することで、学習処理に要する時間を短くしつつ、機械的ストッパが当接するときの衝突エネルギーを十分に小さくすることができる。
一方、学習処理の初回において、ストッパ当接位置に向けた制御を２回目以降と同様に実施すると、作動速度を低下させる前に機械的ストッパが当接することで、機械的ストッパなどに過大な衝突エネルギーが加わる可能性がある。
【００６１】
ここで、学習処理が初回であるか２回目以降であるかに関わらずに、機械的ストッパが当接するときの衝突エネルギーを十分に抑制できるように、ストッパ当接位置に向けての作動速度を一律に遅くすると、２回目以降の学習処理に要する時間が無用に長くなってしまう。
そこで、制御装置２０１は、可変バルブタイミング機構１１４を機械的ストッパで制限される位置にまで作動させるときの作動速度を、学習処理の初回では２回目以降よりも遅くする、換言すれば、学習処理を行った経験がある場合には学習経験がない場合よりもストッパ当接位置に向けての作動速度を速くする。
これにより、２回目以降の学習処理に要する時間を可及的に短くしつつ、初回の学習処理においては、機械的ストッパなどに過大な衝突エネルギーが加わることを抑制できる。
【００６２】
以下、図５のフローチャートに基づき学習処理の流れを説明する。
制御装置２０１は、ステップＳ１０１にて、学習処理を実施する条件が成立しているか否かを検出する。
例えば、内燃機関１０１が停止状態であること、又は、内燃機関１０１が所定の低負荷域（燃料カット状態を含む）で運転されている状態であることなど、学習処理が内燃機関１０１の運転に影響を与えない状態であることを、学習処理の実施条件とすることができる。また、例えば、前回学習処理を実施したときからの経過期間などを学習処理の実施条件に含めることができる。
【００６３】
制御装置２０１は、学習処理の実施条件が成立していればステップＳ１０２へ進み、学習処理の実施条件が成立していない場合には、そのまま本ルーチンを終了させることで学習処理を実施しない。
制御装置２０１は、ステップＳ１０２で、初回の学習処理であるか２回目以降の学習処理であるかを、例えば、メモリに前回の学習値（学習処理の実施履歴）が記憶されているか否かに基づいて検出する。
【００６４】
そして、制御装置２０１は、学習処理の初回であることを検出すると、ステップＳ１０３へ進む。
制御装置２０１は、ステップＳ１０３で、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置が、ストッパ凸部１ｄの側面がストッパ凹溝２ｂの対向面２ｄに当接する位置に当接する位置、つまり、機械的ストッパで制限される最遅角位置（遅角側の機械的限界位置）になるように電動モータ１２を駆動制御する。
【００６５】
ステップＳ１０３における作動制御において、制御装置２０１は、クランク角センサ２０３及びカム角センサ２０４の出力に基づき検出した位相角ＲＡの変化速度ΔＲＡ（可変バルブタイミング機構１１４の作動速度）を演算し、この変化速度ΔＲＡが初回学習用の目標速度ΔＲＡtgに近づくように、遅角方向に向けて電動モータ１２を駆動させるときの操作量を増減させる、速度フィードバック制御を実施する。
つまり、速度フィードバック制御において、制御装置２０１は、遅角方向に向けて電動モータ１２を駆動させたときの変化速度ΔＲＡが目標速度ΔＲＡtgよりも速い場合には、電動モータ１２の印加電圧を低下させてモータトルクを低く変更する。
【００６６】
逆に、変化速度ΔＲＡが目標速度ΔＲＡtgよりも遅い場合、制御装置２０１は、電動モータ１２の印加電圧を増大させてモータトルクを高く変更し、これによって、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置が目標速度ΔＲＡtg付近の速度でストッパ当接位置（最遅角位置、遅角側の機械的限界位置）に近づくように制御する。
ここで、目標速度ΔＲＡtgは、ストッパ凸部１ｄとストッパ凹溝２ｂとが当接したときに、ストッパ凸部１ｄ及びストッパ凹溝２ｂに過剰な衝撃エネルギーが加わらないように、つまり、機械的ストッパの衝突速度の許容上限値を超えないような速度に、予め適合されている。
【００６７】
学習処理の初回である場合、ストッパ凸部１ｄとストッパ凹溝２ｂとが当接する可能性がある作動領域が２回目以降の学習時よりも広いが、上記のように、衝突エネルギーを十分に小さく抑制できる速度で、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置をストッパ当接位置に向けて変位させる。
従って、学習処理の初回であっても、ストッパ凸部１ｄとストッパ凹溝２ｂとが過剰に速い速度で衝突することを抑制でき、ストッパ凸部１ｄ、ストッパ凹溝２ｂの破損や噛み込みが発生することを抑制できる。
【００６８】
また、制御装置２０１は、実際の変化速度ΔＲＡと目標速度ΔＲＡtgとを比較して、電動モータ１２の操作量（印加電圧）を調整し、実際の変化速度ΔＲＡを目標速度ΔＲＡtg付近に維持させるので、実際にストッパ凸部１ｄとストッパ凹溝２ｂとが当接するときの作動速度が目標速度ΔＲＡtgからずれることを抑制でき、機械的ストッパの破損及び噛み込みを抑制しつつ可及的に速い速度でストッパ当接位置に向けて作動させることができ、学習処理に要する時間を短くできる。
【００６９】
なお、ステップＳ１０３における、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置をストッパ当接位置に向けて変位させる制御は、上記の速度フィードバック制御に限定されず、制御装置２０１は、ステップＳ１０３において、電動モータ１２の操作量（印加電圧）を予め設定した初回学習用操作量に固定する制御（一定の操作量を継続して与えるフィードフォワード制御、操作量固定制御）を実施することができる。
【００７０】
前記初回学習用操作量は、変化速度ΔＲＡが前記目標速度ΔＲＡtgよりも所定以上に速くなることがないような値、つまり、種々のばらつき要因があっても目標速度ΔＲＡtg付近で位相角ＲＡが変化することになるような値として予め適合される。
従って、速度フィードバック制御に代えて操作量固定制御を実施した場合も、初回の学習処理において、ストッパ凸部１ｄ、ストッパ凹溝２ｂの破損や噛み込みが発生することを抑制できる。
また、操作量固定制御では、実際の変化速度ΔＲＡにばらつきが発生する可能性があるものの、速度フィードバック制御に比べ、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置をストッパ当接位置に向けて変位させる制御を簡易に行える。
【００７１】
制御装置２０１は、ステップＳ１０３において、速度フィードバック制御又は操作量固定制御によって、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置をストッパ当接位置に向けて変位させ、次のステップＳ１０４では、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置がストッパ当接位置に到達したか否かを検出する。
ステップＳ１０４で、制御装置２０１は、例えば、変化速度ΔＲＡが略零の状態、つまり、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置が変化しない状態が所定時間以上継続しているときに、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置がストッパ当接位置に到達したことを検出することができる。
【００７２】
つまり、可変バルブタイミング機構１１４を遅角側に向けて作動させた結果、ストッパ当接位置に到達すると、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置の変化は停止し、機械的ストッパに押し付けられた状態を保持することになる。
そこで、制御装置２０１は、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置が変化しない状態に安定したときに、ストッパ当接位置に到達したことを検出する。
【００７３】
なお、速度フィードバック制御では、ストッパ当接位置に到達した後も目標速度ΔＲＡtgを維持しようとして操作量を変化させることになるので、制御装置２０１は、ストッパ当接位置に到達したことを検出したときに、速度フィードバック制御を停止し、電動モータ１２の操作量を所定値にまで低下させることができる。
これにより、機械的ストッパの押し付けトルクが過剰になることを抑制できる。
【００７４】
制御装置２０１は、ステップＳ１０４で、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置がストッパ当接位置に到達したことを検出するまでは、ステップＳ１０３に戻って可変バルブタイミング機構１１４の作動位置をストッパ当接位置に向けて変位させる制御（速度フィードバック制御又は操作量固定制御）を継続する。
そして、制御装置２０１は、ステップＳ１０４で、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置がストッパ当接位置に到達したことを検出すると、ステップＳ１０７へ進み、ストッパ当接位置（最遅角位置）で検出した位相角ＲＡに基づき、実位相角と検出値との相関を校正するための学習値（補正値、変換特性）を更新する。
【００７５】
つまり、制御装置２０１は、ストッパ当接位置で検出した位相角ＲＡが、ストッパ当接位置に見合う値でない場合、係るずれを校正すべく学習値を更新する。
制御装置２０１は、ストッパ当接位置で検出した位相角ＲＡ（センサ出力）をそのまま学習値として更新記憶させたり、位相角検出値の誤差を修正するためのオフセット補正値を学習値として更新記憶させたりすることができ、係る学習値に基づき最終的な位相角の検出値を設定することで、可変バルブタイミング機構１１４の制御範囲を更新する。
【００７６】
一方、制御装置２０１は、ステップＳ１０２で、学習処理が２回目以降の学習処理である（初回でない）ことを検出すると、ステップＳ１０５に進む。
制御装置２０１は、ステップＳ１０５で、クランク角センサ２０３及びカム角センサ２０４の出力に基づき検出した位相角ＲＡが、学習処理用の目標位相角ＲＡtgに近づくように電動モータ１２の操作量を設定する、位相角フィードバック制御（位置フィードバック制御）を実施する。
【００７７】
例えば、制御装置２０１は、クランク角センサ２０３及びカム角センサ２０４の出力に基づき検出した位相角ＲＡと、学習処理用の目標位相角ＲＡtgとの偏差（制御エラー）を演算し、この偏差に基づく比例積分動作（ＰＩ動作）又は比例積分微分動作（ＰＩＤ動作）によって、電動モータ１２の操作量（デューティ比）を決定する。
ここで、学習処理用の目標位相角ＲＡtgは、現状の位相角ＲＡの検出特性においてストッパ凸部１ｄとストッパ凹溝２ｂとが当接すると見込まれる位相角検出値よりも遅角側の位置、つまり、検出特性上での最遅角位置よりも遅角側に所定だけずれた位置に設定される。
【００７８】
これにより、実際にストッパ凸部１ｄとストッパ凹溝２ｂとが当接する位置が、検出特性上での最遅角位置から更に遅角側にずれていても、位相角フィードバック制御によってストッパ凸部１ｄとストッパ凹溝２ｂとが当接する位置まで可変バルブタイミング機構１１４を作動させることができる。
従って、検出特性上での最遅角位置よりも遅角側に所定だけずれた制御目標位置とは、ストッパ凸部１ｄとストッパ凹溝２ｂとが実際に当接する位置（実最遅角位置）と検出特性上での最遅角位置とのずれ量の予測に基づき設定される値であり、予測される範囲内のずれ量であれば、位相角フィードバック制御によって機械的ストッパを当接させることができるように設定される。
【００７９】
制御装置２０１は、位相角フィードバック制御を実施している状態でステップＳ１０６に進み、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置がストッパ当接位置に到達したか否かをステップＳ１０４と同様にして検出する。
そして、制御装置２０１は、ストッパ当接位置に到達したことを検出するまでは、ステップＳ１０５に戻って可変バルブタイミング機構１１４の作動位置を目標位相角ＲＡtgに向けて変位させる制御（位相角フィードバック制御）を継続する。
【００８０】
制御装置２０１は、ステップＳ１０６で、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置がストッパ当接位置に到達したことを検出すると、ステップＳ１０７へ進み、ストッパ当接位置（最遅角位置）で検出した位相角ＲＡに基づき、実位相角と検出値との相関を校正するための学習値（補正値、変換特性）を更新する。
ステップＳ１０５において位相角フィードバック制御を実施したときの位相角ＲＡの変化速度ΔＲＡは、目標位相角ＲＡtgに近づくほど（制御エラーが小さくなるほど）遅くなる。
【００８１】
ここで、ストッパ凸部１ｄとストッパ凹溝２ｂとが実際に当接する位置付近での変化速度ΔＲＡは、初回学習処理における速度フィードバック制御での目標速度ΔＲＡtgと同等となり、ストッパ当接位置から離れるほど（ストッパ当接位置に向けた制御の開始当初は）目標速度ΔＲＡtgよりも速くなるようにフィードバック応答及び目標速度ΔＲＡtgを設定してある。
【００８２】
つまり、制御装置２０１は、可変バルブタイミング機構１１４を機械的ストッパで制限される位置にまで作動させるときの作動速度を、学習処理の初回では２回目以降よりも遅くする。
学習処理の２回目以降では、前回までの学習結果が作動位置の検出に反映されるため、ストッパ凸部１ｄとストッパ凹溝２ｂとが実際に当接する位置と、ストッパ当接位置であると見込まれる検出位置とのずれが初回学習時に比べて小さくなる。
【００８３】
このため、学習処理の２回目以降では、ストッパ当接位置であると見込まれる検出位置に向けて可変バルブタイミング機構１１４を作動させる位相角フィードバック制御を実施しても、変化速度ΔＲＡが十分に遅くなってから、ストッパ凸部１ｄとストッパ凹溝２ｂとを当接させることができる。
一方、学習処理の初回では、検出値と実際の作動位置とのずれが大きく、ストッパ当接位置であると見込まれる検出位置に向けて可変バルブタイミング機構１１４を作動させる位相角フィードバック制御を実施した場合、ストッパ当接位置であると見込まれる検出位置に達する前の比較的大きな制御偏差が算出される状態でストッパ当接位置に到達する可能性がある。
【００８４】
位相角フィードバック制御においては、制御偏差が大きいと変化速度ΔＲＡが速くなるから、学習処理の初回で位相角フィードバック制御によりストッパ当接位置にまで作動させるようにすると、速い速度で作動位置が変化している状態でストッパ当接位置に到達して過剰な衝突エネルギーが生じる可能性がある。
そこで、学習処理の２回目以降では、位相角フィードバック制御によってストッパ当接位置にまで作動させる一方、学習処理の初回では、速度フィードバック制御又は操作量固定制御によってストッパ当接位置にまで作動させるようにすることで、許容上限値以下の衝突エネルギーで機械的ストッパが当接することになる十分に遅い略一定の速度で作動位置を変化させ、どの時点でストッパ当接位置に到達したとしても過剰な衝突エネルギーを与えることにならないようにする。
【００８５】
これにより、学習処理の２回目以降では、作動位置をストッパ当接位置付近にまで応答良く変化させて学習処理を効率良く行わせることができ、かつ、学習処理の初回では、過大な衝突エネルギーによってストッパ凸部１ｄやストッパ凹溝２ｂの損傷、噛み込みが発生することを抑制できる。
なお、制御装置２０１は、ステップＳ１０５において、位相角フィードバック制御によってストッパ当接位置であると見込まれる検出位置の所定近傍領域に達したときに、位相角フィードバック制御から初回学習処理で実施する速度フィードバック制御又は操作量固定制御に切替えることができる。
【００８６】
前記所定近傍領域内で実施される速度フィードバック制御又は操作量固定制御では、学習処理の初回での目標速度ΔＲＡtgと略同等の変化速度ΔＲＡになるように制御特性が設定される。
このように、位相角フィードバック制御から速度フィードバック制御又は操作量固定制御に切り替えるようにすれば、前記所定近傍領域内では作動位置の変化速度の変動が抑えられ機械的ストッパが当接するときの衝突エネルギーのばらつきを抑制できる。
【００８７】
従って、機械的ストッパが実際に当接する位置と、ストッパ当接位置であると見込まれる検出位置とのずれが比較的大きい状態であっても、十分に低い速度エネルギーで機械的ストッパを当接させることができる。
なお、前記所定近傍領域は、機械的ストッパが実際に当接する位置と、ストッパ当接位置であると見込まれる検出位置とのずれ量の予測に基づいて設定される領域であり、通常の経時変化によって発生するずれ量が含まれる領域に設定される。
【００８８】
図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、学習処理において、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置（位相角）がストッパ当接位置（最遅角位置又は最進角位置）に向けて変化する特性の一例を示す。
図６（Ａ）は、学習処理の初回であって、速度フィードバック制御又は操作量固定制御によって可変バルブタイミング機構１１４をストッパ当接位置に向けて作動させるときの作動位置（位相角）の変化を例示する。
【００８９】
速度フィードバック制御又は操作量固定制御では、制御開始から略一定の速度で作動位置（位相角）がストッパ当接位置に近づく方向に変化し、このときの変化速度を、機械的ストッパの損傷や噛み込みなどの発生を十分に抑制できる上限速度以下に制限する。
これにより、作動位置がストッパ当接位置に近づく方向に変化している過程のどのタイミングで実際にストッパ当接が発生しても、機械的ストッパの衝突エネルギーを小さく抑制して、機械的ストッパの損傷、噛み込みが発生することを抑制できる。
【００９０】
一方、図６（Ｂ）は、学習処理の２回目以降であって、位相角フィードバック制御によって可変バルブタイミング機構１１４をストッパ当接位置に向けて作動させるときの作動位置（位相角）の変化を例示する。
位相角フィードバック制御では、制御エラーに応じて可変バルブタイミング機構１１４の操作量を決定することから、制御エラーが小さくなるほど（位相角の検出値が目標位相角に近づくほど）、作動位置（位相角）の変化速度は遅くなる。
【００９１】
一方、学習処理の２回目以降であって学習処理を経験していれば、位相角の検出値と実際の位相角とのずれが十分に小さくなっているから、機械的ストッパは目標位相角近傍の狭い領域内、つまり、制御エラーが所定値よりも小さくなってから当接することになり、機械的ストッパの損傷、噛み込みの発生を十分に抑制できる速度で機械的ストッパを当接させることができる。
【００９２】
また、図６（Ｃ）は、学習処理の２回目以降であって、制御エラーが所定値よりも小さくなったときに（制御目標位相角の所定近傍領域に達したときに）、位相角フィードバック制御から速度フィードバック制御又は操作量固定制御に切り替えて、可変バルブタイミング機構１１４の作動位置をストッパ当接位置に到達させる構成としたときの作動位置（位相角）の変化を例示する。
学習処理の２回目以降であって学習処理を経験していて、位相角の検出値と実際の位相角とのずれが十分に小さくなって場合に、通常予測されるずれ量範囲が速度フィードバック制御又は操作量固定制御が行われる領域に含まれるように、制御切り替えを行う制御エラーの閾値を設定しておけば、速度フィードバック制御又は操作量固定制御が行われているときに機械的ストッパを当接させることができる。
【００９３】
従って、速度フィードバック制御又は操作量固定制御による位相角変化速度を、機械的ストッパの衝突エネルギーが許容上限値以下となる速度（初回学習時と同等の速度）に設定することで機械的ストッパの損傷、噛み込みの発生を抑制でき、また、ストッパ当接位置の近傍領域に達する前は、位相角フィードバック制御により近傍領域内であるときよりも速い速度で作動位置を変化させることで、学習に要する時間を短くできる。
【００９４】
以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば種々の変形態様を採り得ることは自明である。
例えば、制御装置２０１は、機械的ストッパの当接位置での学習処理を、最進角側の当接位置（進角側の機械的限界位置）で行うことができ、更に、最進角側及び最遅角側の双方の当接位置で学習を行うことができる。
【００９５】
また、可変バルブタイミング機構１１４は、電動モータ１２をアクチュエータとして用いる電動式の可変バルブタイミング機構に限定されず、例えば、特開２０１３−１８５５４６号公報に開示される油圧式の可変バルブタイミング機構や、特開２００９−２８１３５５号公報に開示される電磁式の可変バルブタイミング機構などを採用し、上記の実施形態と同様にして学習処理を実施することができる。
【００９６】
また、学習処理の初回において、位相角フィードバック制御から速度フィードバック制御又は操作量固定制御に切り替えるよう構成し、速度フィードバック制御又は操作量固定制御を実施する領域、つまり、作動位置の変化速度を遅くする領域を、２回目以降において制御切り替えを行う場合よりも広く設定することができる。
【００９７】
また、学習値の更新において、例えば、前回値までの学習値と最新の学習値との加重平均値を、最終的な学習値として更新記憶させることができる。
係る構成とした場合、位相角の検出値と実際の位相角とのずれ量は、学習の進行（学習回数の増加）に応じて徐々に小さくなるので、学習処理の３回目以降においても、前回学習時より位相角（作動位置）の変化速度を遅くする処理を実施する構成とすることができる。
【００９８】
また、可変バルブタイミング機構１１４は、吸気バルブ１０５のバルブタイミングを変更する機構に限定されず、排気バルブ１１０のバルブタイミングを変更する機構とすることができる。
【００９９】
また、制御装置２０１は、外部からの指令信号に基づき、学習処理を初回として実施するか２回目以降として実施するかを決定することができる。
例えば、クランク角センサ２０３、カム角センサ２０４や可変バルブタイミング機構１１４などを内燃機関１０１に組み付けた後や、これらデバイスの調整作業を行った後に、作業者が、外部から制御装置２０１に初回学習の指令を与えると、可変バルブタイミング機構１１４の機械的ストッパ位置の学習を、２回目以降の学習よりも作動速度を遅くして実施するよう構成することができる。
【０１００】
また、制御装置２０１が更新可能にメモリに記憶する学習値が、外部からの指令に応じて任意に初期値にリセットできるよう構成し、制御装置２０１は、学習値が初期値であるときを学習処理の初回として検出することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１ｄ…ストッパ凸部（機械的ストッパ）、２ｂ…ストッパ凹溝（機械的ストッパ）、１０１…内燃機関、１０５…吸気バルブ、１０９…クランクシャフト、１１４…可変バルブタイミング機構、１１５ａ…吸気カムシャフト、２０１…制御装置、２０３…クランク角センサ、２０４…カム角センサ、２１０…モータ回転角センサ
【図１】
2015218623.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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