(57)【要約】    【課題】  モータ駆動式の可変バルブタイミング装置を精度良く制御する。    【解決手段】  目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差を小さくするように要求バルブタイミング変化速度を算出し、この要求バルブタイミング変化速度に基づいてモータ２６とカム軸１６との要求回転速度差を算出する。目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差が所定値よりも大きい時には、カム軸回転速度ＲＣに要求回転速度差を加算した値を要求モータ回転速度として設定して、モータ回転速度ＲＭを要求モータ回転速度（＝カム軸回転速度ＲＣ＋要求回転速度差）に制御するようにモータ制御値を算出する。その後、目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差が所定値以下になった時に、カム軸回転速度ＲＣを要求モータ回転速度として設定して、モータ回転速度ＲＭをカム軸回転速度ＲＣに制御するようにモータ制御値を算出する。    【選択図】  図２
2004190663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相（以下「カム軸位相」という）を変化させることで、該カム軸によって開閉駆動される吸気バルブ又は排気バルブのバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置を制御するものにおいて、
前記可変バルブタイミング装置は、前記カム軸の回転速度に対してモータの回転速度を調整することで、前記カム軸位相を変化させるように構成し、
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要求バルブタイミング変化速度を算出する要求バルブタイミング変化速度算出手段と、
前記要求バルブタイミング変化速度に基づいて前記モータと前記カム軸との要求回転速度差を算出する要求回転速度差算出手段と、
前記モータと前記カム軸との回転速度差を前記要求回転速度差に制御するようにモータ制御値を算出するモータ制御値算出手段と
を備えてい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】
前記可変バルブタイミング装置は、前記カム軸と同心状に配置され且つ前記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、この位相可変部材の回転位相を制御するように前記カム軸と同心に配置されたモータとを備え、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、前記カム軸位相を現状維持し、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カム軸位相を変化させるように構成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】
前記モータ制御値算出手段は、前記カム軸の回転速度と前記要求回転速度差とに基づいて要求モータ回転速度を算出し、前記モータの回転速度を前記要求モータ回転速度に制御するように前記モータ制御値を算出す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】
前記モータ制御値算出手段は、前記モータの回転速度を前記カム軸の回転速度と同じ基本モータ回転速度に制御するための基本制御値を算出すると共に、前記モータの回転速度を前記基本モータ回転速度に対して前記要求回転速度差だけ変化させるための変化制御値を算出し、前記基本制御値と前記変化制御値とに基づいて前記モータ制御値を算出す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５】
前記モータ制御値算出手段は、目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差が所定値以下のときに、前記モータの回転速度を前記カム軸の回転速度と同じ回転速度に制御するように前記モータ制御値を算出することを特徴とする請求項１乃至４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６】
前記モータ制御値算出手段は、前記可変バルブタイミング装置内部の摩擦損失又はこれと相関関係にあるパラメータ、前記カム軸側の駆動損失又はこれと相関関係にあるパラメータ、前記モータの逆起電力又はこれと相関関係にあるパラメータのうちの少なくとも１つを用いて前記モータ制御値を算出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに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】
前記モータ制御値算出手段は、前記要求回転速度差に応じて前記可変バルブタイミング装置内部の摩擦損失又はこれと相関関係にあるパラメータを算出することを特徴とする請求項６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】
前記モータ制御値算出手段は、前記カム軸の回転速度と前記要求回転速度差とに基づいて算出した要求モータ回転速度に応じて前記モータの逆起電力又はこれと相関関係にあるパラメータを算出することを特徴とする請求項６又は７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】
前記モータ制御値算出手段は、前記モータの回転速度及び／又はその増減状態に基づいて前記モータ制御値を補正することを特徴とする請求項１乃至８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１０】
前記モータ制御値算出手段は、前記モータへの供給電力をデューティ制御するためのデューティ値を前記モータ制御値として算出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】
前記バルブタイミングの変化速度、前記モータと前記カム軸との回転速度差、前記モータの回転速度のうちの少なくとも１つに対して制限値を設けるようにしたことを特徴とする請求項１乃至１０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】
【技術分野】
【０００１】
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可変する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。
【背景技術】
【０００２】
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。現在、実用化されている可変バルブタイミング装置は、油圧で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変化させることで、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変化させるものが多い。しかし、この油圧駆動方式の可変バルブタイミング装置では、寒冷時やエンジン始動時に、油圧が不足したり、油圧制御の応答性が低下したりして、バルブタイミング制御精度が低下するという欠点がある。
【０００３】
そこで、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変化させてバルブタイミングを変化させるモータ駆動方式の可変バルブタイミング装置が開発されている。
【特許文献１】特開平６−２１３０２１号公報（第５−６頁等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来のモータ駆動方式の可変バルブタイミング装置は、クランク軸によって回転駆動されるプーリと一体にモータ全体が回転する構成であるため、可変バルブタイミング装置の回転系の慣性重量が重くなって可変バルブタイミング装置の耐久性が低下するという欠点がある。しかも、回転するモータと外部の電気配線とを接続するためにブラシ等を用いた摺接式の接続構造にしなければならず、これも耐久性を低下させる原因となっている。更には、従来のモータ駆動方式の可変バルブタイミング装置は、全般的に構成が複雑で、高コストであるという欠点もある。
【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、従って本発明の目的は、可変バルブタイミング装置の耐久性向上、低コスト化の要求を満たしながら、モータ駆動方式でバルブタイミングを制御することができ、バルブタイミング制御精度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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明に用いる可変バルブタイミング装置は、カム軸の回転速度に対してモータの回転速度を調整することで、カム軸位相を変化させるように構成している。具体的には、請求項２のように、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、この位相可変部材の回転位相を制御するように前記カム軸と同心に配置されたモータとを備え、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カム軸位相を現状維持し、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カム軸位相を変化させるように構成している。
【０００７】
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。
【０００８】
更に、請求項１に係る発明では、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要求バルブタイミング変化速度を算出して、この要求バルブタイミング変化速度に基づいてモータとカム軸との要求回転速度差を算出し、モータとカム軸との回転速度差を要求回転速度差に制御するようにモータ制御値を算出するようにしている。このようにすれば、モータとカム軸との回転速度差を要求回転速度差に一致させるようにモータの回転速度をフィードフォワード的に精度良く制御することができて、モータ駆動方式で実バルブタイミングを目標バルブタイミングに制御することができ、バルブタイミング制御精度を向上させることができる。
【０００９】
この場合、モータとカム軸との回転速度差を要求回転速度差に制御するのに必要なモータ制御値を算出する具体的な方法としては、例えば、請求項３のように、カム軸の回転速度と要求回転速度差とに基づいて要求モータ回転速度を算出し、モータの回転速度を要求モータ回転速度に制御するようにモータ制御値を算出するようにしても良い。或は、請求項４のように、モータの回転速度をカム軸の回転速度と同じ基本モータ回転速度に制御するための基本制御値を算出すると共に、モータの回転速度を基本モータ回転速度に対して要求回転速度差だけ変化させるための変化制御値を算出し、基本制御値と変化制御値とに基づいてモータ制御値を算出するようにしても良い。いずれの方法を用いても、モータとカム軸との回転速度差を要求回転速度差に制御するのに必要なモータ制御値を精度良く算出することができる。
【００１０】
更に、請求項５のように、目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差が所定値以下のときには、モータの回転速度をカム軸の回転速度と同じ回転速度に制御するようにモータ制御値を算出するようにしても良い。このようにすれば、実バルブタイミングが目標バルブタイミング又はその近傍にあるときには、実バルブタイミングをそのまま安定保持することができる。
【００１１】
ところで、モータの出力トルクは、可変バルブタイミング装置内部の摩擦損失やカム軸側の駆動損失による損失トルクとしても消費されるため、モータとカム軸との回転速度差を要求回転速度差に制御するのに必要なモータ制御値（印加電圧値、デューティ値等）は、可変バルブタイミング装置内部やカム軸側の駆動損失によって変化する。また、モータが回転するとモータに逆起電力が発生するため、モータとカム軸との回転速度差を要求回転速度差に制御するのに必要なモータ制御値は、モータの逆起電力によっても変化する。
【００１２】
これらの事情を考慮して、請求項６のように、可変バルブタイミング装置内部の摩擦損失又はこれと相関関係にあるパラメータ、カム軸側の駆動損失又はこれと相関関係にあるパラメータ、モータの逆起電力又はこれと相関関係にあるパラメータのうちの少なくとも１つを用いてモータ制御値を算出するようにすると良い。このようにすれば、可変バルブタイミング装置内部やカム軸側の駆動損失の変化、モータの逆起電力の変化を考慮に入れてモータ制御値を算出することができるので、摩擦損失や逆起電力等の影響を受けずに、モータとカム軸との回転速度差を要求回転速度差に制御するのに必要なモータ制御値を精度良く算出することができる。
【００１３】
本発明の可変バルブタイミング装置では、モータとカム軸との回転速度差に応じてバルブタイミング変化速度が変化するため、可変バルブタイミング装置内部の摩擦損失は、モータとカム軸との回転速度差に応じて変化する。従って、可変バルブタイミング装置内部の摩擦損失パラメータ（摩擦損失又はこれと相関関係にあるパラメータ）を用いる場合には、モータとカム軸との実回転速度差に応じて可変バルブタイミング装置内部の摩擦損失パラメータを算出するようにしても良いが、請求項７のように、モータとカム軸との要求回転速度差に応じて可変バルブタイミング装置内部の摩擦損失パラメータを算出するようにしても良い。このようにすれば、モータ制御値の算出に用いる可変バルブタイミング装置内部の摩擦損失パラメータをフィードフォワード的に算出することができて、モータ回転制御の応答性を向上させることができる。その結果、レーシング時（空吹かし時）のようにエンジン回転速度（カム軸の回転速度）が急変化する運転条件下でも、カム軸の回転速度変化に対してモータ回転速度を応答良く追従させることができ、バルブタイミング制御精度を確保することができる。
【００１４】
また、モータの逆起電力は、モータの回転速度に応じて変化するため、モータの逆起電力パラメータ（逆起電力又はこれと相関関係にあるパラメータ）を用いる場合には、モータの実回転速度に応じてモータの逆起電力パラメータを算出するようにしても良いが、請求項８のように、カム軸の回転速度と要求回転速度差とに基づいて算出した要求モータ回転速度に応じてモータの逆起電力パラメータを算出するようにしても良い。このようにすれば、モータ制御値の算出に用いるモータの逆起電力パラメータをフィードフォワード的に算出することができて、請求項７と同様の効果を得ることができる。
【００１５】
ところで、図１２に示すように、モータの回転速度が変化すると、モータの逆起電力が変化して有効電圧（バッテリ電圧と逆起電力との差）が変化する。また、モータの増速時には、モータの回転速度が速くなるほど、有効電圧が減少し、反対に、モータの増速時には、モータの回転速度が速くなるほど、有効電圧が増加する。
【００１６】
そこで、請求項９のように、モータの回転速度及び／又その増減状態に基づいてモータ制御値を補正するようにしても良い。このようにすれば、モータの回転速度やその増減状態によって有効電圧が変化しても、それに対応してモータ制御値を補正することができ、有効電圧の変化の影響を受けずに、適正なモータ制御値を算出することができる。
【００１７】
この請求項９に係る発明は、請求項１０のように、モータへの供給電力をデューティ制御するためのデューティ値（通電率）をモータ制御値として算出するシステムに適用すると良い。デューティ制御では、供給電圧のデューティ値を調整することで、供給電圧のパルス幅を調整してモータへの供給電力を調整するが、デューティ値が同じでも、有効電圧（バッテリ電圧と逆起電力との差）が変化すると、供給電圧パルスの振幅が変化するため、その分、モータへの供給電力が変化する。従って、モータの回転速度やその増減状態に基づいてデューティ値を補正すれば、モータの回転速度やその増減状態によって有効電圧が変化して供給電圧パルスの振幅が変化するのに対応して、デューティ値を補正して供給電圧のパルス幅を補正することができ、供給電圧パルスの振幅変化による供給電力の変化分を供給電圧のパルス幅の補正によって補償することができる。
【００１８】
また、請求項１１のように、バルブタイミングの変化速度、モータとカム軸との回転速度差、モータの回転速度のうちの少なくとも１つに対して制限値を設けるようにしても良い。このようにすれば、バルブタイミングの変化速度、モータとカム軸との回転速度差、モータの回転速度を制限値で制限することができるので、可変バルブタイミング装置の保証限界を越えた作動による故障や損傷を未然に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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５つの実施例１〜５を説明する。
【実施例１】
【００２０】
本発明の実施例１を図１乃至図８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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
前述した各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）３０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。
【００２８】
また、ＥＣＵ３０は、後述する図３に示す可変バルブタイミング制御プログラム及び図４に示すモータ制御値算出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 を算出して、この要求バルブタイミング変化速度Ｖreq に基づいてモータ２６とカム軸１６の要求回転速度差ＤＭＣreq を算出し、モータ２６とカム軸１６との回転速度差ＤＭＣを要求回転速度差ＤＭＣreq に制御するようにモータ制御値（例えばモータ印加電圧値）を算出する。これにより、モータ２６とカム軸１６との回転速度差ＤＭＣを要求回転速度差ＤＭＣreq に制御するようにモータ２６の回転を制御して、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。以下、これら各プログラムの具体的な処理内容を説明する。
【００２９】
図３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。
【００３０】
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回転速度ＲＭとカム軸回転速度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算出することで、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。
【００３１】
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を算出し、次のステップ１０４で、この偏差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、例えば、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。このステップ１０４の処理が特許請求の範囲でいう要求バルブタイミング変化速度算出手段としての役割を果たす。
【００３２】
この後、ステップ１０５に進み、バルブタイミング変化速度に対して制限速度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、例えば、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、(1) 実バルブタイミングＶＴが最遅角位置付近や最進角位置付近に設定された速度制限領域内にあるとき、(2) バルブタイミングの基準位置学習が完了していないとき、(3) 基準位置学習の異常有り（基準位置の誤学習）と判定されたとき等に、制限速度Ｖs が設定される。
【００３３】
このステップ１０５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１０６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１０７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１０８に進む。
【００３４】
一方、上記ステップ１０５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１０６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１０８に進む。
【００３５】
このステップ１０８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、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。このステップ１０８の処理が特許請求の範囲でいう要求回転速度差算出手段としての役割を果たす。
【００３６】
要求回転速度差ＤＭＣreq の算出後、ステップ１０９に進み、図４に示すモータ制御値算出プログラムを実行してモータ制御値を算出する。この図４のモータ制御値算出プログラムは、特許請求の範囲でいうモータ制御値算出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２０１で、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が所定値以下であるか否かを判定し、この偏差Ｄが所定値以下であれば、ステップ２０２に進み、要求モータ回転速度ＲＭreq をカム軸回転速度ＲＣに設定する。
ＲＭreq ＝ＲＣ
【００３７】
一方、上記ステップ２０１で、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が所定値よりも大きいと判定された場合には、ステップ２０３に進み、要求モータ回転速度ＲＭreq を、カム軸回転速度ＲＣに要求回転速度差ＤＭＣreq を加算した値に設定する。
ＲＭreq ＝ＲＣ＋ＤＭＣreq
【００３８】
以上のようにしてステップ２０２又は２０３で要求モータ回転速度ＲＭreq を設定した後、ステップ２０４に進み、図５に示す要求トルクＴＡreq のマップ又は数式を用いて、要求モータ回転速度ＲＭreq とカム軸回転速度ＲＣとの差に応じた要求トルクＴＡreq を算出する。この要求トルクＴＡreq は、遊星ギヤ２４を要求モータ回転速度ＲＭreq で公転させるのに必要な正味のトルク（可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクやカム軸１６側の損失トルクを含まないトルク）である。図５に示す要求トルクＴＡreq のマップは、要求モータ回転速度ＲＭreq とカム軸回転速度ＲＣとの差に対する要求トルクＴＡreq の変化特性に基づいて設定されている。
【００３９】
この後、ステップ２０５に進み、図６に示すカム軸１６側の損失トルクＴＢのマップ又は数式を用いて、カム軸回転速度ＲＣに応じたカム軸１６側の損失トルクＴＢを算出する。このカム軸１６側の損失トルクＴＢは、カム軸１６側の駆動損失によって消費されるトルクである。図６に示すカム軸１６側の損失トルクＴＢのマップは、カム軸回転速度ＲＣに対するカム軸１６側の損失トルクＴＢの変化特性に基づいて設定されている。
【００４０】
そして、次のステップ２０６で、図７に示す可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクＴＣのマップ又は数式を用いて、モータ２６とカム軸１６の回転速度差ＤＭＣ（モータ回転速度ＲＭとカム軸回転速度ＲＣとの差）に応じた可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクＴＣを算出する。この可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクＴＣは、可変バルブタイミング装置１８内部の摩擦損失によって消費されるトルクである。図７に示す可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクＴＣのマップは、モータ２６とカム軸１６の回転速度差ＤＭＣに対する可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクＴＣの変化特性に基づいて設定されている。
【００４１】
この後、ステップ２０７に進み、要求トルクＴＡreq にカム軸１６側の損失トルクＴＢと可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクＴＣとを加算して、モータ回転速度ＲＭを要求モータ回転速度ＲＭreq に制御するのに必要な要求モータトルクＴＭreq を求める。
ＴＭreq ＝ＴＡreq ＋ＴＢ＋ＴＣ
【００４２】
この後、ステップ２０８に進み、要求モータトルクＴＭreq をマップ等により要求モータ電圧ＶＤに換算した後、ステップ２０９に進み、図８に示すモータ２６の逆起電力Ｅのマップ又は数式を用いて、モータ回転速度ＲＭに応じたモータ２６の逆起電力Ｅを算出する。図８に示すモータ２６の逆起電力Ｅのマップは、モータ回転速度ＲＭに対するモータ２６の逆起電力Ｅの変化特性に基づいて設定されている。
【００４３】
そして、次のステップ２１０で、要求モータ電圧ＶＤに逆起電力Ｅを加算して、モータ回転速度ＲＭを要求モータ回転速度ＲＭreq に制御するのに必要なモータ印加電圧ＶＭを求める。
ＶＭ＝ＶＤ＋Ｅ
【００４４】
以上の処理により、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が所定値よりも大きくなったときには、要求モータ回転速度ＲＭreq をカム軸回転速度ＲＣに要求回転速度差ＤＭＣreq を加算した値に設定して、モータ回転速度ＲＭを要求モータ回転速度ＲＭreq （＝カム軸回転速度ＲＣ＋要求回転速度差ＤＭＣreq ）に制御するのに必要なモータ印加電圧ＶＭを算出する。これにより、モータ２６とカム軸１６との回転速度差ＤＭＣを要求回転速度差ＤＭＣreq に一致させるようにモータ２６の回転速度をフィードフォワード的に制御して、実バルブタイミングＶＴを目標バルブタイミングＶＴtgの方向へ応答良く変化させる。
【００４５】
そして、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が所定値以下になった時点で、要求モータ回転速度ＲＭreq をカム軸回転速度ＲＣに設定して、モータ回転速度ＲＭを要求モータ回転速度ＲＭreq （＝カム軸回転速度ＲＣ）に制御するのに必要なモータ印加電圧ＶＭを算出する。これにより、モータ２６とカム軸１６との回転速度差ＤＭＣを０にするようにモータ２６の回転を制御して、実バルブタイミングＶＴを目標バルブタイミングＶＴtg又はその近傍に安定保持する。このようにすれば、モータ駆動方式で実バルブタイミングを目標バルブタイミングに精度良く制御することができ、バルブタイミング制御精度を向上させることができる。
【００４６】
また、本実施例１の可変バルブタイミング装置１８は、カム軸１６と同心状に配置され且つクランク軸１２の回転駆動力によって回転駆動されるアウタギヤ２２と、カム軸１６と一体的に回転するインナギヤ２３と、アウタギヤ２２の回転力をインナギヤ２３に伝達し且つ両ギア２２，２３間の相対的な回転位相を変化させる遊星ギヤ２４と、この遊星ギヤ２４をカム軸１６と同心の円軌道に沿って旋回させるモータ２６とを備えた構成としているので、モータ２６全体を回転させる必要がなく、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。
【００４７】
ところで、モータ２６の出力トルクは、可変バルブタイミング装置１８内部の摩擦損失やカム軸１６側の駆動損失による損失トルクとしても消費されるため、モータ２６とカム軸１６の回転速度差ＤＭＣを要求回転速度差ＤＭＣreq に制御するのに必要なモータ制御値（例えばモータ印加電圧）は、可変バルブタイミング装置１８内部やカム軸１６側の駆動損失によって変化する。また、モータ２６が回転するとモータ２６に逆起電力が発生するため、モータ２６とカム軸１６の回転速度差ＤＭＣを要求回転速度差ＤＭＣreq に制御するのに必要なモータ制御値は、モータ２６の逆起電力によっても変化する。
【００４８】
これらの事情を考慮して、本実施例１では、可変バルブタイミング装置１８内部の摩擦損失によって消費される損失トルクＴＣと、カム軸１６側の駆動損失によって消費される損失トルクＴＢと、モータ２６の逆起電力Ｅとを用いてモータ制御値を算出するようにしたので、可変バルブタイミング装置１８内部やカム軸１６側の駆動損失の変化、モータ２６の逆起電力の変化を考慮に入れてモータ制御値を算出することができ、摩擦損失や逆起電力等の影響を受けずに、モータ２６とカム軸１６の回転速度差ＤＭＣを要求回転速度差ＤＭＣreq に制御するのに必要なモータ制御値を精度良く算出することができる。
【００４９】
また、本実施例１では、要求バルブタイミング変化速度Ｖreq を制限速度Ｖs で制限するようにしたので、可変バルブタイミング装置１８の急作動による故障や損傷を未然に回避することができる。
【実施例２】
【００５０】
本発明の実施例２で実行する図９に示すモータ制御値算出プログラムは、前記実施例１で説明した図４のステップ２０６とステップ２０９の処理を、それぞれステップ２０６ａとステップ２０９ａ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４と同じである。
【００５１】
前記実施例１では、図４のステップ２０６で、モータ２６とカム軸１６の回転速度差ＤＭＣ（モータ回転速度ＲＭとカム軸回転速度ＲＣとの差）に応じて可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクＴＣを算出し、ステップ２０９で、モータ回転速度ＲＭに応じてモータ２６の逆起電力Ｅを算出するようにしたが、本実施例２では、図９のステップ２０６ａで、モータ２６とカム軸１６の要求回転速度差ＤＭＣreq （要求モータ回転速度ＲＭreq とカム軸回転速度ＲＣとの差）に応じて可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクＴＣを算出し、ステップ２０９ａで、要求モータ回転速度ＲＭreq に応じてモータ２６の逆起電力Ｅを算出するようにしている。
【００５２】
このようにすれば、モータ制御値の算出に用いる可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクＴＣとモータ２６の逆起電力Ｅをフィードフォワード的に算出することができるので、モータ回転制御の応答性を向上させることができる。これにより、レーシング時（空吹かし時）のようにエンジン回転速度（カム軸回転速度ＲＣ）が急変化する運転条件下でも、カム軸回転速度ＲＣの変化に対してモータ回転速度ＲＭを応答良く追従させることができ、バルブタイミング制御精度を確保することができる。
【実施例３】
【００５３】
次に、図１０乃至図１２を用いて本発明の実施例３を説明する。
図１２に示すように、モータ回転速度ＲＭが変化すると、モータ２６の逆起電力が変化して有効電圧（バッテリ電圧と逆起電力との差）が変化する。また、モータ回転速度ＲＭの増速時と減速時とでは、有効電圧が異なる。
【００５４】
本実施例３では、図１０に示すモータ制御値算出プログラムを実行することで、モータ２６への供給電力をデューティ制御するためのデューティ値をモータ制御値として算出する。このデューティ制御では、供給電圧のデューティ値（通電率）を調整することで、供給電圧のパルス幅を調整してモータ２６への供給電力を調整するが、デューティ値が同じでも、有効電圧（バッテリ電圧と逆起電力との差）が変化すると、供給電圧パルスの振幅が変化するため、その分、モータ２６への供給電力が変化する。
【００５５】
そこで、本実施例３では、図１０に示すモータ制御値算出プログラムを実行することで、モータ回転速度ＲＭ及びその増減状態に基づいてデューティ値を補正して、モータ回転速度ＲＭやその増減状態によって有効電圧が変化するのに対応してデューティ値を補正するようにしている。
【００５６】
図１０に示すモータ制御値算出プログラムは、前記実施例１で説明した図４のステップ２０８〜２１０の処理を、ステップ２０８ｂ〜２１０ｂ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４と同じである。
【００５７】
本プログラムでは、ステップ２０７で、モータ回転速度ＲＭを要求モータ回転速度ＲＭreq に制御するのに必要な要求モータトルクＴＭreq を算出した後、ステップ２０８ｂに進み、要求モータトルクＴＭreq をマップ等により要求デューティ値ＤＤｕｔｙに換算する。
【００５８】
この後、ステップ２０９ｂに進み、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すモータ増速時及びモータ減速時の有効電圧補正係数Ｋのマップ又は数式を用いて、モータ回転速度ＲＭ及びその増減状態に応じた有効電圧補正係数Ｋを算出する。
【００５９】
図１２に示すように、モータ増速時には、モータ回転速度ＲＭが速くなるほど有効電圧（バッテリ電圧と逆起電力との差）が小さくなり、モータ減速時には、モータ回転速度ＲＭが遅くなるほど有効電圧が小さくなるため、図１１（ａ）に示すモータ増速時の有効電圧補正係数Ｋのマップは、モータ回転速度ＲＭが速くなるほど有効電圧補正係数Ｋを大きくして、最終デューティ値Ｄｕｔｙを大きくするように設定され、図１１（ｂ）に示すモータ減速時の有効電圧補正係数Ｋのマップは、モータ回転速度ＲＭが遅くなるほど有効電圧補正係数Ｋを大きくして、最終デューティ値Ｄｕｔｙを大きくするように設定されている。
【００６０】
有効電圧補正係数Ｋの算出後、ステップ２１０ｂに進み、次式により要求デューティ値ＤＤｕｔｙを有効電圧補正係数Ｋで補正して、モータ回転速度ＲＭを要求モータ回転速度ＲＭreq に制御するのに必要な最終デューティ値Ｄｕｔｙを求める。
Ｄｕｔｙ＝ＤＤｕｔｙ×Ｋ
【００６１】
以上説明した本実施例３では、モータ回転速度ＲＭ及びその増減状態に応じてデューティ値を補正するようにしたので、モータ回転速度ＲＭやその増減状態によって有効電圧が変化して供給電圧パルスの振幅が変化するのに対応して、デューティ値を補正して供給電圧のパルス幅を補正することができ、供給電圧パルスの振幅変化による供給電力の変化分を供給電圧のパルス幅の補正で補うことができる。これにより、モータ回転速度ＲＭやその増減状態によって変化する有効電圧の影響を受けない安定したモータ回転制御を行うことができる。
【実施例４】
【００６２】
前記実施例１では、カム軸回転速度ＲＣに要求回転速度差ＤＭＣreq を加算して要求モータ回転速度ＲＭreq を求め、モータ回転速度ＲＭを要求モータ回転速度ＲＭreq に制御するようにモータ制御値を算出するようにしたが、図１３に示す本発明の実施例４では、モータ回転速度ＲＭをカム軸回転速度ＲＣと同じ基本モータ回転速度ＲＭbaseに制御するための基本制御値を算出すると共に、モータ回転速度ＲＭを基本モータ回転速度ＲＭbaseに対して要求回転速度差ＤＭＣreq だけ変化させるための変化制御値を算出し、基本制御値と変化制御値とに基づいてモータ制御値を算出するようにしている。
【００６３】
本実施例４で実行する図１３のモータ制御値算出プログラムでは、まずステップ３０１で、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が所定値以下であるか否かを判定し、この偏差Ｄが所定値以下であれば、ステップ３０２に進み、後述する要求トルクＴＡreq 、損失トルク変化量ΔＴＢ、損失トルクＴＣ、逆起電力変化量ΔＥを全て「０」にリセットした後、ステップ３０７に進む。
【００６４】
一方、ステップ３０１で、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が所定値よりも大きいと判定された場合には、ステップ３０３に進み、図５に示す要求トルクＴＡreq のマップ又は数式を用いて、要求回転速度差ＤＭＣreq （要求モータ回転速度ＲＭreq とカム軸回転速度ＲＣとの差）に応じた要求トルクＴＡreq を算出した後、ステップ３０４に進み、過渡時（カム軸回転速度ＲＣの変化時）であれば、図６に示すカム軸１６側の損失トルクＴＢのマップ又は数式を用いて、カム軸回転速度変化量ΔＲＣに応じたカム軸１６側の損失トルク変化量ΔＴＢを算出する。
【００６５】
この後、ステップ３０５に進み、図７に示す可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクＴＣのマップ又は数式を用いて、モータ２６とカム軸１６の回転速度差ＤＭＣ（モータ回転速度ＲＭとカム軸回転速度ＲＣとの差ＤＭＣ）に応じた可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクＴＣを算出した後、ステップ３０６に進み、図８に示すモータ２６の逆起電力Ｅのマップ又は数式を用いて、モータ回転速度変化量ΔＲＭ（モータ回転速度ＲＭ−基本モータ回転速度ＲＭbase）に応じたモータ２６の逆起電力変化量ΔＥを算出する。
【００６６】
これら要求トルクＴＡreq 、カム軸１６側の損失トルク変化量ΔＴＢ、可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクＴＣ、モータ２６の逆起電力変化量ΔＥが、モータ回転速度ＲＭを基本モータ回転速度ＲＭbase（＝カム軸回転速度ＲＣ）に対して要求回転速度差ＤＭＣreq だけ変化させるための変化制御値に相当する。
【００６７】
この後、ステップ３０７に進み、図６に示すカム軸１６側の損失トルクＴＢのマップ又は数式を用いて、カム軸回転速度ＲＣに応じたカム軸１６側の損失トルクＴＢを算出した後、ステップ３０８に進み、図８に示すモータ２６の逆起電力Ｅのマップ又は数式を用いて、基本モータ回転速度ＲＭbase（＝カム軸回転速度ＲＣ）に応じたモータ２６の基本逆起電力Ｅbaseを算出する。
【００６８】
これらカム軸１６側の損失トルクＴＢとモータ２６の基本逆起電力Ｅbaseが、モータ回転速度ＲＭを基本モータ回転速度ＲＭbase（＝カム軸回転速度ＲＣ）に制御するための基本制御値に相当する。
【００６９】
そして、次のステップ３０９で、要求トルクＴＡreq にカム軸１６側の損失トルクＴＢと損失トルク変化量ΔＴＢと可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクＴＣとを加算して、モータ回転速度ＲＭを要求モータ回転速度ＲＭreq に制御するのに必要な要求モータトルクＴＭreq を求める。
ＴＭreq ＝ＴＡreq ＋ＴＢ＋ΔＴＢ＋ＴＣ
【００７０】
この後、ステップ３１０に進み、要求モータトルクＴＭreq をマップ等により要求モータ電圧ＶＤに換算した後、ステップ３１１に進み、要求モータ電圧ＶＤに基本逆起電力Ｅbaseと逆起電力変化量ΔＥとを加算して、モータ回転速度ＲＭを要求モータ回転速度ＲＭreq に制御するのに必要なモータ印加電圧ＶＭを求める。
ＶＭ＝ＶＤ＋Ｅbase＋ΔＥ
【００７１】
以上の処理により、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が所定値よりも大きくなったときには、モータ回転速度ＲＭを基本モータ回転速度ＲＭbase（＝カム軸回転速度ＲＣ）に制御するための基本制御値（ＴＡreq 、ΔＴＢ、ＴＣ、ΔＥ）と、モータ回転速度ＲＭを基本モータ回転速度ＲＭbaseに対して要求回転速度差ＤＭＣreq だけ変化させるための変化制御値（ＴＢ、Ｅbase）とに基づいてモータ印加電圧ＶＭを算出する。これにより、モータ２６とカム軸１６との回転速度差ＤＭＣを要求回転速度差ＤＭＣreq に一致させるようにモータ２６の回転速度をフィードフォワード的に制御して、実バルブタイミングＶＴを目標バルブタイミングＶＴtgの方向へ応答良く変化させる。
【００７２】
そして、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が所定値以下になったときに、モータ回転速度ＲＭを基本モータ回転速度ＲＭbase（＝カム軸回転速度ＲＣ）に制御するのに必要なモータ印加電圧ＶＭを算出する。これにより、モータ２６とカム軸１６との回転速度差ＤＭＣを０にするようにモータ２６の回転速度を制御して、実バルブタイミングＶＴを目標バルブタイミングＶＴtg又はその近傍に安定保持する。このようにしても、モータ駆動方式で実バルブタイミングを目標バルブタイミングに精度良く制御することができ、バルブタイミング制御精度を向上させることができる。
【実施例５】
【００７３】
本発明の実施例５で実行する図１４に示すモータ制御値算出プログラムは、前記実施例４で説明した図１３のステップ３０５とステップ３０６の処理を、それぞれステップ３０５ａとステップ３０６ａ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１３と同じである。
【００７４】
前記実施例４では、図１３のステップ３０５で、モータ２６とカム軸１６の回転速度差ＤＭＣ（モータ回転速度ＲＭとカム軸回転速度ＲＣとの差）に応じて可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクＴＣを算出し、次のステップ３０６で、モータ回転速度変化量ΔＲＭ（モータ回転速度ＲＭ−基本モータ回転速度ＲＭbase）に応じてモータ２６の逆起電力変化量ΔＥを算出するようにしたが、本実施例５では、図１４のステップ３０５ａで、モータ２６とカム軸１６の要求回転速度差ＤＭＣreq （要求モータ回転速度ＲＭreq とカム軸回転速度ＲＣとの差）に応じて可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクＴＣを算出し、次のステップ３０６ａで、要求モータ回転速度変化量ΔＲＭreq （要求モータ回転速度ＲＭreq −基本モータ回転速度ＲＭbase）に応じてモータ２６の逆起電力変化量ΔＥを算出する。
【００７５】
このようにすれば、モータ制御値の算出に用いる可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクＴＣとモータ２６の逆起電力変化量ΔＥをフィードフォワード的に算出することができるので、モータ回転制御の応答性を向上させることができ、前記実施例２と同じ効果を得ることができる。
【００７６】
尚、前記実施例４、５では、モータ制御値としてモータ印加電圧を算出するようにしたが、モータ制御値としてデューティ値を算出するようにしても良く、その際、前記実施例３と同じように、モータ回転速度及びその増減状態に基づいてデューティ値を補正するようにすると良い。
【００７７】
また、前記各実施例１〜５では、バルブタイミング変化速度に対して制限値（制限速度Ｖs ）を設けるようにしたが、モータ２６とカム軸１６との回転速度差やモータ回転速度に対して制限値を設けるようにしても良い。更に、それらの制限値をエンジン運転状態（例えばエンジン回転速度、冷却水温、吸入空気量、負荷等）に応じて変化させるようにしても良い。
【００７８】
また、バルブタイミングやバルブタイミング変化速度の目標値に対する収束状態に基づいて、モータ制御値又はモータ制御値の算出に用いる制御パラメータ（要求トルクＴＡreq 、カム軸１６側の損失トルクＴＢ、可変バルブタイミング装置１８内部の損失トルクＴＣ、モータ２６の逆起電力Ｅ、有効電圧補正係数Ｋ等）を修正し、その修正結果を学習するようにしても良い。また、その修正結果に基づいて各制御パラメータの算出に用いるマップや数式を修正するようにしても良い。
【００７９】
また、本発明は、吸気バルブの可変バルブタイミング制御装置に限定されず、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の位相可変機構は、本実施例のような遊星歯車機構を用いたものに限定されず、他の方式の位相可変機構を用いても良く、要は、モータの回転速度をカム軸の回転速度に対して変化させることでバルブタイミングを可変するモータ駆動式の可変バルブタイミング装置であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施例１における制御システム全体の概略構成図である。
【図２】可変バルブタイミング装置の概略構成図である。
【図３】実施例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である。
【図４】実施例１のモータ制御値算出プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】要求トルクＴＡreq のマップを概念的に示す図である。
【図６】カム軸側の損失トルクＴＢのマップを概念的に示す図である。
【図７】可変バルブタイミング装置内部の損失トルクＴＣのマップを概念的に示す図である。
【図８】モータの逆起電力Ｅのマップを概念的に示す図である。
【図９】実施例２のモータ制御値算出プログラムの処理の流れの一部を示すフローチャートである。
【図１０】実施例３のモータ制御値算出プログラムの処理の流れの一部を示すフローチャートである。
【図１１】（ａ）はモータ増速時の有効電圧補正係数Ｋのマップを概念的に示す図、（ｂ）はモータ減速時の有効電圧補正係数Ｋのマップを概念的に示す図である。
【図１２】モータ回転速度及びその増減状態と有効電圧との関係を示す図である。
【図１３】実施例４のモータ制御値算出プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】実施例５のモータ制御値算出プログラムの処理の流れの一部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８１】
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、１９…カム角センサ、２０…クランク角センサ、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、２９…モータ回転速度センサ、３０…ＥＣＵ（要求バルブタイミング変化速度算出手段，要求回転速度差算出手段，モータ制御値算出手段）
【図１】
2004190663.tif 000003
【図２】
2004190663.tif 000004
【図３】
2004190663.tif 000005
【図４】
2004190663.tif 000006
【図５】
2004190663.tif 000007
【図６】
2004190663.tif 000008
【図７】
2004190663.tif 000009
【図８】
2004190663.tif 000010
【図９】
2004190663.tif 000011
【図１０】
2004190663.tif 000012
【図１１】
2004190663.tif 000013
【図１２】
2004190663.tif 000014
【図１３】
2004190663.tif 000015
【図１４】
2004190663.tif 000016