(57)【要約】【課題】バルブタイミングを可変バルブタイミング装置の可動範囲（バルブタイミングの可変範囲）の限界位置又はその近傍へ制御する際に、可変バルブタイミング装置のギヤ機構の噛み込みや損傷を未然に防止する。【解決手段】バルブタイミングの可変範囲の限界位置（最遅角位置や最進角位置）の付近に、バルブタイミング変化速度を所定の制限速度以下に制限する速度制限領域を設定する。実バルブタイミングが速度制限領域内でその限界位置の方向へ変化するときには、バルブタイミング変化速度を所定の制限速度以下に制限する速度制限制御を実行して、位相可変機構の可動部品が高速でストッパ部に衝突することを回避する。一方、実バルブタイミングが速度制限領域内であっても、その限界位置と反対方向に実バルブタイミングが変化するときには、位相可変機構の可動部品とストッパ部との衝突が発生しないため、速度制限制御を実行しない。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのバルブタイミングをギヤ機構を介して可変する可変バルブタイミング装置と、この可変バルブタイミング装置を制御する制御手段とを備えた内燃機関の可変バルブタイミング制御装置において、
前記制御手段は、実バルブタイミングが前記可変バルブタイミング装置の可動範囲の限界位置付近に設定された所定の速度制限領域内にあるときに、バルブタイミング変化速度を所定速度以下に制限する速度制限制御を実行することを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、実バルブタイミングが前記速度制限領域内にある場合でも、該速度制限領域の限界位置と反対方向へ実バルブタイミングを変化させるときには、前記速度制限制御を実行しないようにしたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【請求項３】
前記速度制限領域は、バルブタイミング変化速度を前記所定速度まで減速するのに必要なバルブタイミング変化量及び／又は実バルブタイミングの検出誤差に基づいて設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【請求項４】
バルブタイミングの基準位置を学習する基準位置学習手段を備え、
前記制御手段は、前記基準位置学習手段による基準位置学習が完了していないときに、バルブタイミング変化速度を所定速度以下に制限する速度制限制御を実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【請求項５】
内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのバルブタイミングをギヤ機構を介して可変する可変バルブタイミング装置と、この可変バルブタイミング装置を制御する制御手段とを備えた内燃機関の可変バルブタイミング制御装置において、
バルブタイミングの基準位置を学習する基準位置学習手段を備え、
前記制御手段は、前記基準位置学習手段による基準位置学習が完了していないときに、バルブタイミング変化速度を所定速度以下に制限する速度制限制御を実行することを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記基準位置学習手段による基準位置学習が完了していないときに、実バルブタイミングと前記可変バルブタイミング装置の可動範囲の限界位置との差が所定値以内の領域で、前記速度制限制御を実行することを特徴とする請求項４又は５に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記基準位置学習手段による基準位置学習が完了していない状態で可変バルブタイミング制御を実行するときに、前記速度制限制御により所定速度以下に制限されたバルブタイミング変化速度に応じた目標バルブタイミングを設定することを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【請求項８】
前記基準位置学習手段は、前記基準位置学習が完了するまで、通常の可変バルブタイミング制御を禁止して前記基準位置学習のみを実行可能とすることを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【請求項９】
内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのバルブタイミングをギヤ機構を介して可変する可変バルブタイミング装置と、この可変バルブタイミング装置を制御する制御手段とを備えた内燃機関の可変バルブタイミング制御装置において、
バルブタイミングの基準位置を学習する基準位置学習手段と、
前記基準位置学習手段による基準位置学習の異常の有無を判定する学習異常判定手段とを備え、
前記制御手段は、前記学習異常判定手段により基準位置学習の異常有りと判定されたときに、バルブタイミング変化速度を所定速度以下に制限する速度制限制御を実行することを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【請求項１０】
前記学習異常判定手段は、前記基準位置学習手段により学習した基準位置学習値が所定のガード値を越えたときに基準位置学習の異常有りと判定することを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記学習異常判定手段により基準位置学習の異常有りと判定された状態で可変バルブタイミング制御を行うときに、前記速度制限制御により所定速度以下に制限されたバルブタイミング変化速度に応じた目標バルブタイミングを設定することを特徴とする請求項９又は１０に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記学習異常判定手段により基準位置学習の異常無しと判定されるまで、通常の可変バルブタイミング制御を禁止して前記基準位置学習のみを実行可能とすることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【請求項１３】
前記基準位置学習手段は、前記内燃機関の始動前に前記基準位置を学習することを特徴とする請求項４乃至１２のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【請求項１４】
前記基準位置学習が完了するまで前記内燃機関の始動制御を禁止する始動禁止手段を備えていることを特徴とする請求項１３に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【請求項１５】
前記始動禁止手段は、前記基準位置学習が完了するまで前記内燃機関の始動制御を禁止する処理をイグニッションスイッチのオンから所定期間内に限って実行することを特徴とする請求項１４に記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【請求項１６】
前記ギヤ機構は、カム軸と同心状に配置され且つクランク軸の回転駆動力によって回転駆動される第１の回転部材と、前記カム軸と一体的に回転する第２の回転部材と、前記第１の回転部材の回転力を前記第２の回転部材に伝達し且つ前記第１の回転部材に対する前記第２の回転部材の回転位相を変化させる位相可変部材とから構成され、前記第１の回転部材と前記位相可変部材との駆動力伝達手段及び／又は前記第２の回転部材と前記位相可変部材との駆動力伝達手段が歯車で構成され、
前記位相可変部材の回転位相を制御するモータを備え、
前記制御手段は、前記バルブタイミングを変化させないときは、前記モータの回転速度を前記カム軸の回転速度に一致させて、前記位相可変部材の旋回速度を前記カム軸の回転速度に一致させることで、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との回転位相の差を現状維持して、前記バルブタイミングを現状維持し、前記バルブタイミングを変化させるときは、前記モータの回転速度を前記カム軸の回転速度に対して変化させて、前記位相可変部材の旋回速度を前記カム軸の回転速度に対して変化させることで、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との回転位相の差を変化させて前記バルブタイミングを変化させることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのバルブタイミングをギヤ機構を用いて可変する可変バルブタイミング装置を備えた内燃機関の可変バルブタイミング制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両に搭載される内燃機関においては、出力向上、燃費節減、排気エミッション低減等を目的として、吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを可変する可変バルブタイミング装置を採用したものが増加しつつある。この可変バルブタイミング装置は、例えば、特許文献１（特開平６−２１３０２１号公報）に記載されているように、モータの駆動力でギヤ機構を用いた位相可変機構を駆動してクランク軸に対するカム軸の回転位相を可変することで、カム軸によって開閉駆動される吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを可変するようにしたものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２１３０２１号公報（第６頁等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、可変バルブタイミング装置は、バルブタイミングの可変範囲の限界位置（可変バルブタイミング装置の可動範囲の限界位置）を、位相可変機構の可動部品をストッパ部に当接させることで機械的に制限するようにしている。このため、バルブタイミングを可変バルブタイミング装置の可動範囲の限界位置（最遅角位置や最進角位置）又はその近傍へ制御する際に、オーバーシュートして位相可変機構の可動部品が十分に減速されずにストッパ部に激突することがある。この激突時の衝撃荷重によって、位相可変機構のギヤの噛み合い部分に大きな荷重が掛かって、ギヤ同士が噛み込んでロック状態になったり、ギヤ機構が損傷するおそれがあり、バルブタイミングを正常に制御できなくなってしまう可能性がある。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、バルブタイミングを可変バルブタイミング装置の可動範囲の限界位置又はその近傍へ制御する際に、可変バルブタイミング装置のギヤ機構の噛み込みや損傷を未然に防止することができ、可変バルブタイミング装置の動作信頼性を向上させることができる内燃機関の可変バルブタイミング制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の内燃機関の可変バルブタイミング制御装置は、実バルブタイミングが可変バルブタイミング装置の可動範囲の限界位置付近に設定された所定の速度制限領域内にあるときに、バルブタイミング変化速度を所定速度以下に制限する速度制限制御を実行するようにしたものである。このようにすれば、実バルブタイミングが限界位置付近の速度制限領域内にあるときに、バルブタイミング変化速度を所定速度以下に減速して位相可変機構の可動部品の動作速度を強制的に減速することができるので、位相可変機構の可動部品が減速されずにストッパ部に激突することを回避することができ、ギヤ機構の噛み込みや損傷を未然に防止することができる。
【０００７】
この場合、実バルブタイミングが速度制限領域内にある場合でも、その速度制限領域の限界位置と反対方向へ実バルブタイミングを変化させるとき（例えば最遅角位置付近から進角方向へ実バルブタイミングを変化させるとき）には、バルブタイミング変化速度が大きくても、位相可変機構の可動部品とストッパ部との衝突は発生しない。
【０００８】
そこで、請求項２のように、実バルブタイミングが速度制限領域内にある場合でも、その速度制限領域の限界位置と反対方向へ実バルブタイミングを変化させるときには、速度制限制御を実行しないようにすると良い。このようにすれば、実バルブタイミングが速度制限領域内であっても、位相可変機構の可動部品とストッパ部との衝突が発生しない方向へ実バルブタイミングを変化させるときには、バルブタイミング変化速度を減速せずに、実バルブタイミングを速やかに目標バルブタイミングへ変化させることができ、可変バルブタイミング制御の応答性も確保することができる。
【０００９】
ところで、速度制限領域の幅が狭いと、速度制限領域に入るバルブタイミング変化速度が速いときに、バルブタイミング変化速度が十分に減速されずに、位相可変機構の可動部品がストッパ部に激突してしまう可能性がある。また、実バルブタイミングの検出誤差（ばらつき）が大きければ、実バルブタイミングが速度制限領域に入ったことを検出するタイミングが遅れて、バルブタイミング変化速度が十分に減速されずに、位相可変機構の可動部品がストッパ部に激突してしまう可能性がある。
【００１０】
これらの事情を考慮して、請求項３のように、速度制限領域は、バルブタイミング変化速度を所定速度以下に減速するのに必要なバルブタイミング変化量及び／又は実バルブタイミングの検出誤差に基づいて設定するようにすると良い。このようにすれば、減速に必要なバルブタイミング変化量や実バルブタイミングの検出誤差を考慮して、バルブタイミング変化速度を確実に所定速度以下に減速できる幅を持った速度制限領域を設定することができ、実バルブタイミングの検出誤差やバルブタイミング変化速度の影響を受けない安定した速度制限制御を行うことができる。この場合、可変バルブタイミング制御中に、バルブタイミング変化速度（又は実バルブタイミングの検出誤差）を演算して、その演算値に応じて速度制限領域を設定しても良いし、予め、設計段階等で、技術者がバルブタイミングの最大変化速度（又は実バルブタイミングの最大検出誤差）を測定又は演算して、その値に応じて一定の速度制限領域を設定してメモリに記憶しておくようにしても良い。
【００１１】
一般に、可変バルブタイミング制御システムでは、所定の学習条件が成立する毎（例えば内燃機関の始動毎）に、バルブタイミングの基準位置（例えば最遅角位置）を学習することによって、実バルブタイミングの検出精度を維持するようにしている。従って、基準位置学習が完了していないときには、実バルブタイミングの検出精度が低下している（検出誤差が増大している）ため、この状態で、バルブタイミングをその可変範囲の限界位置又はその付近に制御すると、位相可変機構の可動部品を高速でストッパ部に衝突させてしまう可能性がある。
【００１２】
そこで、請求項４，５のように、基準位置学習が完了していないときに、バルブタイミング変化速度を所定速度以下に制限する速度制限制御を実行するようにしても良い。このようにすれば、基準位置学習の完了前で実バルブタイミングの検出精度が低下しているときに、バルブタイミングをその可変範囲の限界位置又はその付近に制御する場合でも、位相可変機構の可動部品が高速でストッパ部に衝突することを回避することができ、ギヤ機構の噛み込みや損傷を未然に防止することができる。
【００１３】
この場合、基準位置学習が完了していないときに、実バルブタイミングの検出誤差が大きくなることを考慮して、全バルブタイミング領域で速度制限制御を実行するようにしても良いが、請求項６のように、基準位置学習が完了していないときに、実バルブタイミングと限界位置（最遅角位置や最進角位置）との差が所定値以内の領域でのみ、速度制限制御を実行するようにしても良い。このようにすれば、基準位置学習の際に、位相可変機構の可動部品とストッパ部との衝突が発生しない領域では、バルブタイミング変化速度を制限せずに、実バルブタイミングを速やかに変化させることができ、基準位置学習の所要時間を短くすることができる。
【００１４】
更に、請求項７のように、基準位置学習が完了していない状態で可変バルブタイミング制御を実行するときには、前記速度制限制御により所定速度以下に制限されたバルブタイミング変化速度に応じた目標バルブタイミングを設定するようにしても良い。このようにすれば、速度制限制御により減速されたバルブタイミング変化速度で可変バルブタイミング制御を行う場合でも、内燃機関の燃焼性等をある程度確保して運転を継続できるように目標バルブタイミングを設定することができる。
【００１５】
また、請求項８のように、基準位置学習が完了するまで、通常の可変バルブタイミング制御を禁止して基準位置学習のみを実行可能とするようにしても良い。このようにすれば、基準位置学習が完了して実バルブタイミングの検出精度を確保できるようになってから通常の可変バルブタイミング制御に移行することができる。
【００１６】
また、基準位置学習が完了していても、万一、基準位置学習に異常が発生して基準位置が誤学習されると、実バルブタイミングの検出誤差が大きくなるため、バルブタイミングをその可変範囲の限界位置又はその付近に制御するときに、位相可変機構の可動部品を高速でストッパ部に衝突させてしまう可能性がある。
【００１７】
そこで、請求項９のように、基準位置学習の異常の有無を判定し、基準位置学習の異常有りと判定されたときに、バルブタイミング変化速度を所定速度に制限する速度制限制御を実行するようにしても良い。このようにすれば、基準位置が誤学習されて実バルブタイミングの検出誤差が大きくなっても、位相可変機構の可動部品が高速でストッパ部に衝突することを回避することができ、ギヤ機構の噛み込みや損傷を未然に防止することができる。
【００１８】
この場合、基準位置学習の異常判定は、例えば、請求項１０のように、学習した基準位置学習値が所定のガード値を越えたときに基準位置学習の異常有りと判定するようにしても良い。基準位置学習値のガード値は、システムの個体差や経時変化等による基準位置の正常なばらつき範囲を考慮して設定されるため、基準位置学習値がガード値を越えるような状態になったときには、基準位置学習の異常有り（基準位置の誤学習）と判定することができる。
【００１９】
更に、請求項１１のように、基準位置学習の異常有りと判定された状態で可変バルブタイミング制御を行うときに、前記速度制限制御により所定速度以下に制限されたバルブタイミング変化速度に応じた目標バルブタイミングを設定するようにしても良い。このようにすれば、基準位置学習の異常時に、速度制限制御により減速されたバルブタイミング変化速度で可変バルブタイミング制御を実行する場合でも、内燃機関の燃焼性等をある程度確保して運転を継続できるように目標バルブタイミングを設定することができる。
【００２０】
また、請求項１２のように、基準位置学習の異常無しと判定されるまで、通常の可変バルブタイミング制御を禁止して基準位置学習のみを実行可能とするようにしても良い。このようにすれば、基準位置学習が正常に完了して実バルブタイミングの検出精度を確保できるようになってから通常の可変バルブタイミング制御に移行することができる。
【００２１】
また、内燃機関の始動前に可変バルブタイミング装置を制御可能な場合は、請求項１３のように、内燃機関の始動前に基準位置学習を実行するようにしても良い。このようにすれば、内燃機関の始動当初から実バルブタイミングを精度良く検出して実バルブタイミングを始動に適した目標バルブタイミングに精度良く制御することができ、内燃機関の始動性を向上させることができる。
【００２２】
この場合、請求項１４のように、基準位置学習が完了するまで内燃機関の始動制御を禁止するようにしても良い。このようにすれば、基準位置学習の完了前に内燃機関の始動制御（スタータ作動）を開始してまうことを防止でき、基準位置学習が確実に完了してから内燃機関の始動制御を開始することができる。
【００２３】
更に、請求項１５のように、基準位置学習が完了するまで内燃機関の始動制御を禁止する処理をイグニッションスイッチのオンから所定期間内に限って実行するようにしても良い。このようにすれば、何らかの原因でイグニッションスイッチのオンから所定期間内に基準位置学習を完了できない場合でも、その後に、内燃機関の始動制御（スタータ作動）を開始することができ、内燃機関が始動不能に陥る不具合を防止できる。
【００２４】
以上説明した請求項１〜１５に係る発明は、ギヤ機構を有する可変バルブタイミング装置であれば、駆動源や位相可変機構の種類を問わず、適用できるが、例えば、請求項１６にように、ギヤ機構を、カム軸と同心状に配置され且つクランク軸の回転駆動力によって回転駆動される第１の回転部材と、カム軸と一体的に回転する第２の回転部材と、前記第１の回転部材の回転力を前記第２の回転部材に伝達し且つ前記第１の回転部材に対する前記第２の回転部材の回転位相を変化させる位相可変部材とから構成し、前記第１の回転部材と前記位相可変部材との駆動力伝達手段及び／又は前記第２の回転部材と前記位相可変部材との駆動力伝達手段が歯車（ギア）であり、前記位相可変部材の回転位相を制御するモータを設け、バルブタイミングを変化させないときは、前記モータの回転速度を前記カム軸の回転速度に一致させて、前記位相可変部材の旋回速度を前記カム軸の回転速度に一致させることで、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との回転位相の差を現状維持して、バルブタイミングを現状維持し、バルブタイミングを変化させるときは、前記モータの回転速度を前記カム軸の回転速度に対して変化させて、前記位相可変部材の旋回速度を前記カム軸の回転速度に対して変化させることで、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との回転位相の差を変化させてバルブタイミングを変化させるようにしても良い。この構成では、モータ全体を回転させる必要がないため、可変バルブタイミング装置の回転系の慣性重量を軽量化することができると共に、モータと外部の電気配線とを固定的な接続手段によって直接接続することができ、総じて、可変バルブタイミング装置の耐久性を向上させることができる。しかも、可変バルブタイミング装置の構成が比較的簡単であり、低コスト化の要求も満たすことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
《実施形態（１）》
以下、本発明を吸気バルブの可変バルブタイミング制御装置に適用した実施形態（１）を図１乃至図７に基づいて説明する。まず、図１に基づいてシステム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン１１は、クランク軸１２からの動力がタイミングチェーン１３（又はタイミングベルト）により各スプロケット１４、１５を介して吸気側カム軸１６と排気側カム軸１７とに伝達されるようになっている。また、吸気側カム軸１６側には、モータ駆動式の可変バルブタイミング装置１８が設けられている。この可変バルブタイミング装置１８によって、クランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の回転位相（カム軸位相）を可変することで、吸気側カム軸１６によって開閉駆動される吸気バルブ（図示せず）のバルブタイミングを可変するようになっている。
【００２６】
また、吸気側カム軸１６の外周側には、所定のカム角毎にカム角信号を出力するカム角センサ１９が取り付けられている。一方、クランク軸１２の外周側には、所定のクランク角毎にクランク角信号を出力するクランク角センサ２０が取り付けられている。
【００２７】
次に、図２に基づいて可変バルブタイミング装置１８の概略構成を説明する。可変バルブタイミング装置１８の位相可変機構２１は、吸気側カム軸１６と同心状に配置された内歯付きのアウタギヤ２２（第１の回転部材）と、このアウタギヤ２２の内周側に同心状に配置された外歯付きのインナギヤ２３（第２の回転部材）と、これらアウタギヤ２２とインナギヤ２３との間に配置されて両者に噛み合う遊星ギヤ２４（位相可変部材）とから構成されている。アウタギヤ２２は、クランク軸１２と同期して回転するスプロケット１４と一体的に回転するように設けられ、インナギヤ２３は、吸気側カム軸１６と一体的に回転するように設けられている。また、遊星ギヤ２４は、アウタギヤ２２とインナギヤ２３に噛み合った状態でインナギヤ２３の回りを円軌道を描くように旋回することで、アウタギヤ２２の回転力をインナギヤ２３に伝達する役割を果たすと共に、インナギヤ２３の回転速度（吸気側カム軸１６の回転速度）に対する遊星ギヤ２４の旋回速度（公転速度）を変化させることで、アウタギヤ２２に対するインナギヤ２３の回転位相（カム軸位相）を調整するようになっている。
【００２８】
一方、エンジン１１には、遊星ギヤ２４の旋回速度を可変するためのモータ２６が設けられている。このモータ２６の回転軸２７は、吸気側カム軸１６、アウタギヤ２２及びインナギヤ２３と同軸上に配置され、このモータ２６の回転軸２７と遊星ギヤ２４の支持軸２５とが、径方向に延びる連結部材２８を介して連結されている。これにより、モータ２６の回転に伴って、遊星ギヤ２４が支持軸２５を中心に回転（自転）しながらインナギヤ２３の外周の円軌道を旋回（公転）できるようになっている。また、モータ２６には、モータ２６の回転速度ＲＭ（回転軸２７の回転速度）を検出するモータ回転速度センサ２９（図１参照）が取り付けられている。
【００２９】
この可変バルブタイミング装置１８は、モータ２６の回転速度ＲＭを吸気側カム軸１６の回転速度ＲＣに一致させて、遊星ギヤ２４の公転速度をインナギヤ２３の回転速度（アウタギヤ２２の回転速度）に一致させると、アウタギヤ２２とインナギヤ２３との回転位相の差が現状維持されて、バルブタイミング（カム軸位相）が現状維持されるようになっている。
【００３０】
そして、吸気バルブのバルブタイミングを進角する場合には、モータ２６の回転速度ＲＭを吸気側カム軸１６の回転速度ＲＣよりも速くして、遊星ギヤ２４の公転速度をインナギヤ２３の回転速度よりも速くする。これにより、アウタギヤ２２に対するインナギヤ２３の回転位相が進角されて、バルブタイミング（カム軸位相）が進角される。
【００３１】
一方、吸気バルブのバルブタイミングを遅角する場合には、モータ２６の回転速度ＲＭを吸気側カム軸１６の回転速度ＲＣよりも遅くして、遊星ギヤ２４の公転速度をインナギヤ２３の回転速度よりも遅くする。これにより、アウタギヤ２２に対するインナギヤ２３の回転位相が遅角されて、バルブタイミングが遅角される。
【００３２】
このような構成の可変バルブタイミング装置１８は、モータ２６全体を回転させる必要がないため、可変バルブタイミング装置１８の回転系の慣性重量を軽量化することができると共に、モータ２６と外部の電気配線とを固定的な接続手段によって直接接続することができ、総じて、可変バルブタイミング装置１８の耐久性を向上させることができる。しかも、可変バルブタイミング装置１８の構成が比較的簡単であり、低コスト化の要求も満たすことができる。
【００３３】
また、可変バルブタイミング装置１８には、バルブタイミングの可変範囲（位相可変機構２１の可動範囲）を制限するために、例えば、位相可変機構２１に可動部とストッパ部（共に図示せず）が設けられている。そして、図３に示すように、位相可変機構２１の可動範囲を、可動部が遅角側ストッパ部に当接する位置から進角側ストッパ部に当接する位置までの範囲に制限して、バルブタイミングの可変範囲を制限するようにしている。この場合、位相可変機構２１の可動部が遅角側ストッパ部に当接する位置が、位相可変機構２１の最遅角位置（遅角側の限界位置）、つまり、バルブタイミングの最遅角位置となる。一方、位相可変機構２１の可動部が進角側ストッパ部に当接する位置が、位相可変機構２１の最進角位置（進角側の限界位置）、つまり、バルブタイミングの最進角位置となる。
【００３４】
前述した各種センサの出力は、ＥＣＵ３０（制御手段）に入力される。このＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、そのＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁（図示せず）の燃料噴射量や点火プラグ（図示せず）の点火時期を制御する。
【００３５】
また、ＥＣＵ３０は、後述する図６に示す可変バルブタイミング制御プログラムを実行することで、吸気バルブの目標バルブタイミングＶＴｔｇと実バルブタイミングＶＴとの偏差Ｄを小さくするように要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  を算出し、この要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  を実現するようにモータ２６の回転速度ＲＭを制御することで、吸気バルブの実バルブタイミングＶＴを目標バルブタイミングＶＴｔｇに一致させる。
【００３６】
更に、ＥＣＵ３０は、後述する図７に示すバルブタイミング変化速度制限制御プログラムを実行することで、吸気バルブの実バルブタイミングＶＴが、最遅角位置付近に設定された遅角側速度制限領域又は最進角位置付近に設定された進角側速度制限領域内にあるときに、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  を制限する制限速度Ｖｓ  を設定して速度制限制御を実行する。
【００３７】
図３に示すように、遅角側速度制限領域は、最遅角位置から進角方向に所定幅α［℃Ａ］の範囲で設定され、進角側速度制限領域は、最進角位置から遅角方向に所定幅α［℃Ａ］の範囲で設定されている。これらの速度制限領域の幅α［℃Ａ］は、実バルブタイミングＶＴの検出誤差Ｃ［℃Ａ］と、バルブタイミング変化速度Ｖを制限速度Ｖｓ  まで減速するのに必要なバルブタイミング変化量Ｄ［℃Ａ］とを合計した値に設定されている。
α＝Ｃ＋Ｄ
【００３８】
図４に示すように、エンジン回転速度ＮＥが高くなるほど実バルブタイミングＶＴの検出誤差Ｃが大きくなるため、本実施形態（１）では、実バルブタイミングＶＴの検出誤差Ｃとしてその最大検出誤差Ｃｍａｘ  （最大エンジン回転速度ＮＥｍａｘ  に対応する実バルブタイミングＶＴの検出誤差Ｃｍａｘ  ）を用いる。
【００３９】
また、図５に示すように、バルブタイミング変化速度Ｖが速くなるほど、制限速度Ｖｓ  まで減速するのに必要なバルブタイミング変化量Ｄが大きくなるため、本実施形態（１）では、減速に必要なバルブタイミング変化量Ｄとしてその最大値Ｄｍａｘ  （バルブタイミング変化速度Ｖを最高速度Ｖｍａｘ  から制限速度Ｖｓ  まで減速するのに必要なバルブタイミング変化量Ｄｍａｘ  ）を用いる。
【００４０】
以下、ＥＣＵ３０が実行する図６に示す可変バルブタイミング制御プログラム及び図７に示すバルブタイミング変化速度制限制御プログラムの処理内容を説明する。
【００４１】
図６に示す可変バルブタイミング制御プログラムは、例えば、イグニッションスイッチ（図示せず）のオン後に所定周期で実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、エンジン運転状態等に基づいて目標バルブタイミングＶＴｔｇを算出した後、ステップ１０２に進み、クランク角センサ２０から出力されるクランク角信号とカム角センサ１９から出力されるカム角信号とに基づいて実バルブタイミングＶＴを算出する。
【００４２】
尚、カム角信号が出力される毎に、クランク角信号とカム角信号とに基づいてカム角信号出力時の実バルブタイミングＶＴＣを算出すると共に、所定の演算周期でモータ２６の回転速度ＲＭと吸気側カム軸１６の回転速度ＲＣとの差に基づいて演算周期当たりのバルブタイミング変化量を算出して、カム角信号出力後の演算周期当たりのバルブタイミング変化量を積算することで、カム角信号出力後のバルブタイミング変化量ΔＶＴを求め、カム角信号出力時の実バルブタイミングＶＴＣにカム角信号出力後のバルブタイミング変化量ΔＶＴを加算して最終的な実バルブタイミングＶＴを求めるようにしても良い。
【００４３】
実バルブタイミングＶＴの算出後、ステップ１０３に進み、目標バルブタイミングＶＴｔｇと実バルブタイミングＶＴとの偏差Ｄを小さくするように該偏差Ｄに応じてマップ等により要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  を算出する。この要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  は、バルブタイミングの変化方向が進角側のときにプラス値、遅角側のときにマイナス値になる。
【００４４】
この後、ステップ１０４に進み、バルブタイミング変化速度の制限速度Ｖｓ  が設定されているか否かを判定する。この制限速度Ｖｓ  は、位相可変機構２１の可動範囲を制限するための可動部がストッパ部に衝突してもギヤ機構（ギヤ２２〜２４）の噛み込みや損傷が発生しない比較的遅いバルブタイミング変化速度であり、後述する図７に示すバルブタイミング変化速度制限制御プログラムにより設定／解除される。
【００４５】
このステップ１０４で、制限速度Ｖｓ  が設定されていると判定された場合には、ステップ１０５に進み、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  の絶対値が制限速度Ｖｓ  よりも大きいか否かを判定する。その結果、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  の絶対値が制限速度Ｖｓ  よりも大きいと判定された場合には、ステップ１０６に進み、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  の絶対値を制限速度Ｖｓ  でガード処理した後、ステップ１０７に進む。
【００４６】
一方、上記ステップ１０４で、制限速度Ｖｓ  が設定されていないと判定された場合、又は、上記ステップ１０５で、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  の絶対値が制限速度Ｖｓ  以下であると判定された場合には、目標バルブタイミングＶＴｔｇと実バルブタイミングＶＴとの偏差Ｄに応じて算出した要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  をそのまま採用して、ステップ１０７に進む。
【００４７】
このステップ１０７で、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  ［℃Ａ／ｓ］を用いて、次式によりモータ２６と吸気側カム軸１６の要求回転速度差ＤＭＣｒｅｑ  ［ｒｐｍ］を算出する。
ＤＭＣｒｅｑ  ＝Ｖｒｅｑ  ×６０×Ｇ／７２０℃Ａ
ここで、Ｇは位相可変機構２１の減速比であり、吸気側カム軸１６に対するモータ２６の相対回転量とバルブタイミング変化量（カム軸位相の変化量）との比である。
【００４８】
この後、ステップ１０８に進み、上記要求回転速度差ＤＭＣｒｅｑ  を実現するようにモータ２６の制御値（印加電圧値、電圧制御デューティ値等）を算出して、モータ２６の回転速度ＲＭを制御することで、吸気バルブの実バルブタイミングＶＴを目標バルブタイミングＶＴｔｇに制御する。
【００４９】
一方、図７に示すバルブタイミング変化速度制限制御プログラムは、例えば、イグニッションスイッチのオン後に所定周期で実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ２０１で、実バルブタイミングＶＴが遅角側速度制限領域内であるか否か（｜最遅角位置−ＶＴ｜≦遅角側速度制限領域の幅αであるか否か）を判定し、実バルブタイミングＶＴが遅角側速度制限領域内であると判定されれば、ステップ２０２に進み、目標バルブタイミングＶＴｔｇが実バルブタイミングＶＴよりも遅角側であるか否か（ＶＴｔｇ−ＶＴ＜０であるか否か）を判定する。
【００５０】
その結果、目標バルブタイミングＶＴｔｇが実バルブタイミングＶＴよりも遅角側であると判定された場合には、実バルブタイミングＶＴが遅角側速度制限領域内でその限界位置である最遅角位置の方向へ変化するため、位相可変機構２１の可動部が遅角側ストッパ部に衝突する可能性があると判断して、ステップ２０５に進み、ギヤ機構（ギヤ２２〜２４）の噛み込みや損傷を防ぐために、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  を制限する制限速度Ｖｓ  を設定して速度制限制御を実行する。
【００５１】
これに対して、上記ステップ２０２で、目標バルブタイミングＶＴｔｇが実バルブタイミングＶＴよりも進角側（ＶＴｔｇ−ＶＴ＞０）であると判定された場合には、実バルブタイミングＶＴが遅角側速度制限領域内で最遅角位置と反対方向（進角方向）へ変化するため、位相可変機構２１の可動部が遅角側ストッパ部に衝突する可能性がないと判断して、ステップ２０６に進み、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  に対する制限速度Ｖｓ  を解除する。
【００５２】
一方、上記ステップ２０１で、実バルブタイミングＶＴが遅角側速度制限領域内ではないと判定された場合には、ステップ２０３に進み、実バルブタイミングＶＴが進角側速度制限領域内であるか否か（最進角位置−ＶＴ≦進角側速度制限領域の幅αであるか否か）を判定し、実バルブタイミングＶＴが進角側速度制限領域内であると判定されれば、ステップ２０４に進み、目標バルブタイミングＶＴｔｇが実バルブタイミングＶＴよりも進角側であるか否か（ＶＴｔｇ−ＶＴ＜０であるか否か）を判定する。
【００５３】
その結果、目標バルブタイミングＶＴｔｇが実バルブタイミングＶＴよりも進角側であると判定された場合には、実バルブタイミングＶＴが進角側速度制限領域内でその限界位置である最進角位置の方向へ変化するため、位相可変機構２１の可動部が進角側ストッパ部に衝突する可能性があると判断して、ステップ２０５に進み、ギヤ機構（ギヤ２２〜２４）の噛み込みや損傷を防ぐために、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  を制限する制限速度Ｖｓ  を設定して速度制限制御を実行する。
【００５４】
これに対して、上記ステップ２０４で、目標バルブタイミングＶＴｔｇが実バルブタイミングＶＴよりも遅角側であると判定された場合には、実バルブタイミングＶＴが進角側速度制限領域内で最進角位置と反対方向（遅角方向）へ変化するため、位相可変機構２１の可動部が進角側ストッパ部に衝突する可能性がないと判断して、ステップ２０６に進み、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  に対する制限速度Ｖｓ  を解除する。
【００５５】
以上の処理により、実バルブタイミングＶＴが遅角側・進角側速度制限領域内でその限界位置の方向へ変化するときに、制限速度Ｖｓ  を設定して要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  を制限速度Ｖｓ  以下に制限する速度制限制御を実行する。これにより、遅角側・進角側速度制限領域内でバルブタイミング変化速度Ｖを制限速度Ｖｓ  以下に減速して位相可変機構２１の可動部の動作速度を遅くすることができるので、位相可変機構２１の可動部が高速でストッパ部に衝突することを回避することができて、ギヤ機構（ギヤ２２〜２４）の噛み込みや損傷を未然に防止することができ、可変バルブタイミング装置１８の動作信頼性を向上させることができる。
【００５６】
一方、実バルブタイミングＶＴが遅角側・進角側速度制限領域内であっても、その限界位置と反対方向へ変化するときには、制限速度Ｖｓ  を解除して速度制限制御を実行しない。これにより、実バルブタイミングＶＴが遅角側・進角側速度制限領域内であっても、位相可変機構２１の可動部とストッパ部との衝突が発生しない方向へ実バルブタイミングＶＴが変化するときには、バルブタイミング変化速度速度を減速せずに、実バルブタイミングＶＴを速やかに目標バルブタイミングＶＴｔｇへ変化させることができ、可変バルブタイミング制御の応答性も確保することができる。
【００５７】
ところで、遅角側・進角側速度制限領域の幅αが狭いと、遅角側・進角側速度制限領域に入るバルブタイミング変化速度が速いときに、バルブタイミング変化速度が十分に減速されずに、位相可変機構２１の可動部がストッパ部に激突してしまう可能性がある。また、実バルブタイミングＶＴの検出誤差（ばらつき）が大きければ、実バルブタイミングＶＴが遅角側・進角側速度制限領域に入ったことを検出するタイミングが遅れて、バルブタイミング変化速度が十分に減速されずに、位相可変機構２１の可動部がストッパ部に激突してしまう可能性がある。
【００５８】
これらの事情を考慮して、本実施形態（１）では、遅角側・進角側速度制限領域の幅αを、実バルブタイミングＶＴの検出誤差Ｃと、十分な減速に必要なバルブタイミング変化量Ｄとを合計した値に設定するようにしたので、バルブタイミング変化速度を確実に所定の制限速度Ｖｓ  以下に減速できる幅を持った遅角側・進角側速度制限領域を設定することができ、実バルブタイミングＶＴの検出誤差やバルブタイミング変化速度の影響を受けない安定した速度制限制御を行うことができる。
【００５９】
尚、本実施形態（１）では、バルブタイミング可変範囲（位相可変機構２１の可動範囲）の最遅角側と最進角側の両方に同一幅の速度制限領域を設定したが、バルブタイミングの実用範囲等によっては、遅角側速度制限領域の幅と進角側速度制限領域の幅とを異ならせるようにしたり、遅角側と進角側のいずれか一方のみに速度制限領域を設定するようにしても良い。
【００６０】
《実施形態（２）》
次に、本発明の実施形態（２）を図８及び図９を用いて説明する。
ＥＣＵ３０は、基準位置学習プログラム（図示せず）を実行することで基準位置学習手段として機能し、所定の学習条件が成立する毎（例えばエンジン始動毎）に、バルブタイミングの基準位置（例えば最遅角位置）を学習することによって、実バルブタイミングＶＴの検出精度を維持するようにしている。従って、基準位置学習が完了していないときには、実バルブタイミングＶＴの検出精度が低下している（検出誤差が増大している）ため、この状態で、バルブタイミングをその可変範囲の限界位置又はその付近に制御すると、位相可変機構２１の可動部を高速でストッパ部に衝突させてしまう可能性がある。
【００６１】
そこで、本実施形態（２）では、ＥＣＵ３０は、図８に示すバルブタイミング変化速度制限制御プログラムを所定周期で実行することで、基準位置学習が完了していないときに、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  を制限する制限速度Ｖｓ  を設定して速度制限制御を実行するようにしている。
【００６２】
更に、ＥＣＵ３０は、図９に示す目標バルブタイミング算出プログラムを所定周期で実行することで、基準位置学習が完了していない状態で可変バルブタイミング制御を実行するときに、速度制限制御により制限速度ＶＳ  以下に制限された要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  に応じた目標バルブタイミングＶＴｔｇを算出するようにしている。以下、これら各プログラムの処理内容を説明する。
【００６３】
図８に示すバルブタイミング変化速度制限制御プログラムが起動されると、まず、ステップ３０１で、基準位置学習が未完了であるか否かを判定する。
基準位置学習が未完了であると判定された場合には、実バルブタイミングＶＴの検出精度が低下している（検出誤差が増大している）ため、位相可変機構２１の可動部を高速でストッパ部に衝突させてしまう可能性があると判断して、ステップ３０２に進み、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  を制限する制限速度Ｖｓ  を設定して速度制限制御を実行する。
【００６４】
その後、本プログラムが起動されて、ステップ３０１で、基準位置学習が完了したと判定された段階で、ステップ３０３に進み、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  に対する制限速度Ｖｓ  を解除する。
【００６５】
また、図９に示す目標バルブタイミング算出プログラムが起動されると、まず、ステップ４０１で、基準位置学習の未完了による速度制限制御を実行中であるか否かを判定する。
【００６６】
速度制限制御を実行中であると判定された場合には、ステップ４０２に進み、制限速度ＶＳ  以下に制限された要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  に応じた目標バルブタイミングＶＴｔｇを算出する。この速度制限制御実行中の目標バルブタイミングＶＴｔｇは、減速されたバルブタイミング変化速度でも失火等の不具合が発生しない目標バルブタイミングに設定される。
【００６７】
一方、速度制限制御の実行中ではないと判定された場合には、ステップ４０３に進み、エンジン運転状態等に基づいて通常の目標バルブタイミングＶＴｔｇを算出する。
【００６８】
以上説明した本実施形態（２）では、基準位置学習が完了していないときに、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  を制限速度Ｖｓ  以下に制限する速度制限制御を実行するようにしたので、基準位置学習の完了前で実バルブタイミングＶＴの検出精度が低下しているときに、バルブタイミングをその可変範囲の限界位置又はその付近に制御する場合でも、位相可変機構２１の可動部が高速でストッパ部に衝突することを回避することができ、ギヤ機構の噛み込みや損傷を未然に防止することができる。
【００６９】
更に、本実施形態（２）では、基準位置学習が完了していない状態で可変バルブタイミング制御を実行するときに、速度制限制御により制限速度Ｖｓ  以下に制限されたバルブタイミング変化速度に応じた目標バルブタイミングＶＴｔｇを設定するようにしたので、速度制限制御により減速されたバルブタイミング変化速度で可変バルブタイミング制御を行う場合でも、エンジン１１の燃焼性等をある程度確保して運転を継続できるように目標バルブタイミングＶＴｔｇを設定することができる。
【００７０】
《実施形態（３）》
前記実施形態（２）では、基準位置学習が完了していないときに、全バルブタイミング領域で速度制限制御を実行するようにしたが、本発明の実施形態（３）では、図１０に示すバルブタイミング変化速度制限制御プログラムを所定周期で実行することで、基準位置学習が完了していないときに実バルブタイミングＶＴと限界位置（最遅角位置や最進角位置）との差が所定値以内の領域（学習前速度制限領域）でのみ、速度制限制御を実行するようにしている。
【００７１】
図１０に示すバルブタイミング変化速度制限制御プログラムは、図８のステップ３０１とステップ３０２の処理の間に、ステップ３０１ａの処理を追加したものであり、これ以外のステップの処理は図８と同じである。
【００７２】
本プログラムでは、ステップ３０１で、基準位置学習が未完了であると判定されたときに、ステップ３０１ａに進み、実バルブタイミングＶＴが所定の学習前速度制限領域内であるか否かを判定する。この学習前速度制限領域は、基準位置の未学習による実バルブタイミングＶＴの検出精度の低下（検出誤差の増大）等を考慮に入れて、位相可変機構２１の可動部とストッパ部との衝突が発生する可能性がある領域であり、前記実施形態（１）で説明した速度制限領域（図３参照）よりも広い領域に設定される。
【００７３】
基準位置学習が完了していないときに実バルブタイミングＶＴが学習前速度制限領域内であると判定された場合には、位相可変機構２１の可動部とストッパ部との衝突が発生する可能性があると判断して、ステップ３０２に進み、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  を制限する制限速度Ｖｓ  を設定して速度制限制御を実行する。尚、実バルブタイミングＶＴが学習前速度制限領域内であっても、その限界位置と反対方向へ変化するときには、制限速度Ｖｓ  を解除して速度制限制御を実行しないようにしても良い。
【００７４】
これに対して、基準位置学習が完了していないときでも、実バルブタイミングＶＴが学習前速度制限領域内ではないと判定された場合には、位相可変機構２１の可動部とストッパ部との衝突が発生する可能性が低いと判断して、ステップ３０３に進み、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  に対する制限速度Ｖｓ  を解除する。
【００７５】
以上説明した本実施形態（３）では、基準位置学習が完了していないときに実バルブタイミングＶＴが学習前速度制限領域内にあるときに、速度制限制御を実行するようにしたので、基準位置学習の際に、位相可変機構２１の可動部とストッパ部との衝突が発生しない領域では、バルブタイミング変化速度を制限せずに、実バルブタイミングＶＴを速やかに変化させることができ、基準位置学習の所要時間を短くすることができる。
【００７６】
尚、本実施形態（３）においても、図９の目標バルブタイミング算出プログラムを実行して、基準位置学習が完了していない状態で可変バルブタイミング制御を実行するときに、速度制限制御により制限速度Ｖｓ  以下に制限されたバルブタイミング変化速度に応じた目標バルブタイミングＶＴｔｇを設定するようにしても良い。
【００７７】
《実施形態（４）》
本発明の実施形態（４）では、図１１に示す基準位置学習優先制御プログラムを実行することで、基準位置学習が完了するまで、通常の可変バルブタイミング制御を禁止して基準位置学習のみを実行可能とするようにしている。
【００７８】
図１１に示す基準位置学習優先制御プログラムは、例えば、イグニッションスイッチのオン後に所定周期で実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ５０１で、基準位置学習が未完了であるか否かを判定し、基準位置学習が未完了であると判定された場合には、ステップ５０２に進み、通常の可変バルブタイミング制御を禁止した後、ステップ５０３に進み、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  に対する制限速度Ｖｓ  を設定する。
【００７９】
この後、ステップ５０４に進み、基準位置学習を実行する。この基準位置学習では、バルブタイミングを基準位置に制御した状態（例えば、最遅角位置を基準位置とする場合には、位相可変機構２１の可動部を遅角側ストッパ部に突き当てた状態）で実バルブタイミングＶＴを算出し、それを基準位置として学習する。
【００８０】
その後、ステップ５０１で、基準位置学習が完了したと判定されたときに、ステップ５０５に進み、通常の可変バルブタイミング制御を許可した後、ステップ５０６に進み、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  に対する制限速度Ｖｓ  を解除する。
【００８１】
以上説明した本実施形態（４）では、基準位置学習が完了するまで、通常の可変バルブタイミング制御を禁止して基準位置学習のみを実行可能とするようにしたので、基準位置学習が完了して実バルブタイミングＶＴの検出精度を確保できるようになってから通常の可変バルブタイミング制御に移行することができる。
【００８２】
《実施形態（５）》
ところで、基準位置学習が完了していても、万一、基準位置学習に異常が発生して基準位置を誤学習していると、実バルブタイミングＶＴの検出誤差が増大するため、バルブタイミングをその可変範囲の限界位置又はその付近に制御するときに、位相可変機構２１の可動部を高速でストッパ部に衝突させてしまう可能性がある。
【００８３】
そこで、本発明の実施形態（５）では、図１２に示す基準位置学習異常判定プログラム及び図１３に示すバルブタイミング変化速度制限制御プログラムを実行することで、基準位置学習の異常の有無を判定し、基準位置学習の異常有りと判定されたときに、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  に対する制限速度Ｖｓ  を設定して速度制限制御を実行するようにしている。
【００８４】
図１２に示す基準位置学習異常判定プログラムは、例えば、イグニッションスイッチのオン後に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう学習異常判定手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ６０１で、現在の基準位置学習値ＶＴ０  が上限側学習ガード値ＶＴＧｍａｘ  以下であるか否かを判定し、ステッ６０２で、現在の基準位置学習値ＶＴ０  が下限側学習ガード値ＶＴＧｍｉｎ  以上であるか否かを判定する。ここで、上限側学習ガード値ＶＴＧｍａｘ  と下限側学習ガード値ＶＴＧｍｉｎ  は、システムの個体差や経時変化等による基準位置の正常なばらつき範囲を考慮して設定された値である。
【００８５】
そして、基準位置学習値ＶＴ０  が下限側学習ガード値ＶＴＧｍｉｎ  から上限側学習ガード値ＶＴＧｍａｘ  までの正常範囲内（ＶＴＧｍｉｎ  ≦ＶＴ０  ≦ＶＴＧｍａｘ  ）であれば、ステップ６０３に進み、基準位置学習の異常無し（正常）であると判定する。
【００８６】
これに対して、基準位置学習値ＶＴ０  が上限側学習ガード値ＶＴＧｍａｘ  よりも大きいか、或は、下限側学習ガード値ＶＴＧｍｉｎ  よりも小さい場合、つまり、基準位置学習値ＶＴ０  が上下限の学習ガード値ＶＴＧｍａｘ  ，ＶＴＧｍｉｎ  の範囲に収まっていない場合には、ステップ６０４に進み、基準位置学習の異常有り（基準位置の誤学習）と判定する。
【００８７】
また、図１３に示すバルブタイミング変化速度制限制御プログラムが起動されると、まず、ステップ７０１で、前述した図１２の基準位置学習異常判定プログラムによる異常判定結果に基づいて基準位置学習が異常であるか否か（基準位置を誤学習しているか否か）を判定する。
【００８８】
その結果、基準位置学習が異常である（基準位置を誤学習している）と判定された場合には、実バルブタイミングＶＴの検出精度が低下している（検出誤差が増大している）ため、位相可変機構２１の可動部を高速でストッパ部に衝突させてしまう可能性があると判断して、ステップ７０２に進み、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  を制限する制限速度Ｖｓ  を設定して速度制限制御を実行する。
【００８９】
一方、ステップ７０１で、基準位置学習が正常であると判定された場合には、ステップ７０３に進み、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  に対する制限速度Ｖｓ  を解除する。
【００９０】
以上説明した本実施形態（５）では、基準位置学習が異常である（基準位置を誤学習している）と判定されたときに、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  を制限速度Ｖｓ  以下に制限する速度制限制御を実行するようにしたので、基準位置が誤学習されて実バルブタイミングＶＴの検出誤差が大きくなっても、位相可変機構２１の可動部が高速でストッパ部に衝突することを回避することができ、ギヤ機構の噛み込みや損傷を未然に防止することができる。
【００９１】
尚、本実施形態（５）においても、図９の目標バルブタイミング算出プログラムを実行して、基準位置学習の異常有りと判定された状態で可変バルブタイミング制御を行うときに、速度制限制御により制限速度Ｖｓ  以下に制限されたバルブタイミング変化速度に応じた目標バルブタイミングＶＴｔｇを設定するようにしても良い。
【００９２】
《実施形態（６）》
本発明の実施形態（６）では、図１４に示す基準位置学習優先制御プログラムを実行することで、基準位置学習が正常と判定されるまで、通常の可変バルブタイミング制御を禁止して基準位置学習のみを実行可能とするようにしている。
【００９３】
図１４に示す基準位置学習優先制御プログラムは、図１１のステップ５０１の処理を、ステップ５０１ａの処理に変更したものであり、これ以外のステップの処理は図１１と同じである。
【００９４】
本プログラムでは、まずステップ５０１ａで、前述した図１２の基準位置学習異常判定プログラムによる異常判定結果に基づいて基準位置学習が異常であるか否か（基準位置を誤学習しているか否か）を判定する。
【００９５】
その結果、基準位置学習が異常であると判定された場合には、通常の可変バルブタイミング制御を禁止すると共に、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  に対する制限速度Ｖｓ  を設定した後、基準位置学習を実行する（ステップ５０２〜５０４）。
【００９６】
その後、ステップ５０１ａで、基準位置学習が正常であると判定されたときに、通常の可変バルブタイミング制御を許可すると共に、要求バルブタイミング変化速度Ｖｒｅｑ  に対する制限速度Ｖｓ  を解除する（ステップ５０５、５０６）。
【００９７】
以上説明した本実施形態（６）では、基準位置学習が正常であると判定されるまで、通常の可変バルブタイミング制御を禁止して基準位置学習のみを実行可能とするようにしたので、基準位置学習が正常に完了して実バルブタイミングＶＴの検出精度を確保できるようになってから通常の可変バルブタイミング制御に移行することができる。
【００９８】
《実施形態（７）》
モータ駆動式の可変バルブタイミング装置１８（図２参照）は、エンジン１１の始動前（エンジン停止中）でも制御可能である。そこで、本発明の実施形態（７）では、図１５に示す始動前基準位置学習制御プログラムを実行することで、エンジン１１の始動前（クランキング前）に基準位置学習を実行するようにしている。
【００９９】
図１５に示す始動前基準位置学習制御プログラムは、ＥＣＵ３０への電源投入直後（イグニッションスイッチをＯＦＦ位置からＡＣＣ位置又はＯＮ位置へ操作した直後）から所定周期で実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ８０１で、イグニッションスイッチがＯＮ位置に操作されているか否かを判定し、イグニッションスイッチがＯＮ位置に操作されていれば、ステップ８０２に進み、基準位置学習が完了しているか否かを判定する。まだ、基準位置学習が完了していなければ、ステップ８０３に進み、基準位置学習を実行する。
【０１００】
以上の処理によりエンジン１１の始動前に基準位置学習が実行されるため、エンジン１１の始動当初から実バルブタイミングＶＴを精度良く検出して実バルブタイミングＶＴを始動に適した目標バルブタイミングＶＴｔｇに精度良く制御することができ、エンジン１１の始動性を向上させることができる。
【０１０１】
《実施形態（８）》
本発明の実施形態（８）では、図１６に示す始動前基準位置学習制御プログラムを実行することで、エンジン１１の始動前に基準位置学習を実行し、基準位置学習が完了するまでエンジン１１の始動制御（スタータの作動）を禁止するようにしている。
【０１０２】
図１６に示す始動前基準位置学習制御プログラムが起動されると、まず、ステップ９０１で、イグニッションスイッチがＯＮ位置に操作されているか否かを判定し、イグニッションスイッチがＯＮ位置に操作されていれば、ステップ９０２に進み、基準位置学習が完了しているか否かを判定する。まだ、基準位置学習が完了していなければ、ステップ９０３に進み、エンジン１１のスタータの作動（クランキング）を禁止した後、ステップ９０４に進み、基準位置学習を実行する。上記ステップ９０３の処理が特許請求の範囲でいう始動禁止手段としての役割を果たす。
【０１０３】
その後、ステップ９０２で、基準位置学習が完了したと判定されたときに、ステップ９０５に進み、エンジン１１のスタータの作動を許可する。この後は、イグニッションスイッチをＳＴＡＲＴ位置に操作すれば、スタータが作動してエンジン１１が始動される。
【０１０４】
以上説明した本実施形態（８）では、基準位置学習が完了するまでスタータの作動を禁止するようにしたので、基準位置学習の完了前にスタータの作動を開始してまうことを防止でき、基準位置学習が確実に完了してからスタータの作動を開始してエンジン１１を始動することができる。
【０１０５】
《実施形態（９）》
本発明の実施形態（９）では、図１７に示す始動前基準位置学習制御プログラムを実行することで、基準位置学習が完了するまでエンジン１１の始動制御（スタータの作動）を禁止する処理をイグニッションスイッチのオンから所定時間内に限って実行するようにしている。
【０１０６】
図１７に示す始動前基準位置学習制御プログラムは、図１６のステップ９０１の処理の後に、ステップ９０１ａの処理を追加したものであり、これ以外のステップの処理は図１６と同じである。
【０１０７】
本プログラムでは、ステップ９０１で、イグニッションスイッチのオン（ＯＮ位置への操作）と判定された後に、ステップ９０１ａに進み、イグニッションスイッチのオンから所定時間が経過したか否かを判定する。
【０１０８】
イグニッションスイッチのオンから所定時間が経過する前であれば、ステップ９０１ａからステップ９０２に進み、基準位置学習が完了するまでエンジン１１のスタータの作動を禁止して、基準位置学習が完了した後に、エンジン１１のスタータの作動を許可する（ステップ９０２〜９０５）。
【０１０９】
これに対して、基準位置学習が完了する前に、イグニッションスイッチのオンから所定時間が経過した場合には、ステップ９０１ａからステップ９０５に進み、基準位置学習の完了前でも、エンジン１１のスタータの作動を許可する。
【０１１０】
以上説明した本実施形態（９）では、基準位置学習が完了するまでエンジン１１のスタータの作動を禁止する処理をイグニッションスイッチのオンから所定時間内に限って実行するようにしたので、何らかの原因でイグニッションスイッチのオンから所定時間内に基準位置学習を完了できない場合でも、その後に、エンジン１１の始動制御（スタータ作動）を開始することができ、エンジン１１が始動不能に陥る不具合を防止できる。
【０１１１】
以上説明した各実施形態（１）〜（９）では、本発明を吸気バルブの可変バルブタイミング制御装置に適用したが、これに限定されず、本発明を排気バルブの可変バルブタイミング制御装置に適用しても良い。更に、可変バルブタイミング装置１８の構成は、適宜変更しても良く、要は、ギヤ機構を用いてバルブタイミングを可変する可変バルブタイミング装置であれば良い。また、可変バルブタイミング装置の駆動源もモータに限定されず、油圧を駆動源とするものでも、ギヤ機構を用いていれば、本発明を適用して実施できる。
【０１１２】
その他、本発明は、前記各実施形態を適宜組み合わせて実施しても良い等、種々変更して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態（１）における制御システム全体の概略構成図
【図２】可変バルブタイミング装置の概略構成図
【図３】バルブタイミングの可変範囲及び速度制限領域を説明するための図
【図４】エンジン回転速度と実バルブタイミングとの関係を示す図
【図５】バルブタイミング変化速度と減速時変化量との関係を示す図
【図６】実施形態（１）の可変バルブタイミング制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図７】実施形態（１）のバルブタイミング変化速度制限制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図８】実施形態（２）のバルブタイミング変化速度制限制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図９】実施形態（２）の目標バルブタイミング算出プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図１０】実施形態（３）のバルブタイミング変化速度制限制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図１１】実施形態（４）の基準位置学習優先制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図１２】実施形態（５）の基準位置学習異常判定プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図１３】実施形態（５）のバルブタイミング変化速度制限制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図１４】実施形態（６）の基準位置学習優先制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図１５】実施形態（７）の始動前基準位置学習制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図１６】実施形態（８）の始動前基準位置学習制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図１７】実施形態（９）の始動前基準位置学習制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…クランク軸、１６…吸気側カム軸、１７…排気カム軸、１８…可変バルブタイミング装置、２１…位相可変機構、２２…アウタギヤ（第１の回転部材）、２３…インナギヤ（第２の回転部材）、２４…遊星ギヤ（位相可変部材）、２６…モータ、３０…ＥＣＵ（制御手段，基準位置学習手段，学習異常判定手段，始動禁止手段）。
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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