(57)【要約】【課題】ベーン式の可変バルブタイミング調整機構（ＶＣＴ）において、油圧制御弁の電流（ＯＣＶ電流）に対するＶＣＴの応答特性が遅くなる制御領域で、オーバーシュートの問題を生じることなく、可変バルブタイミング制御の応答性を向上させる。【解決手段】保持制御の実行中は、ＯＣＶ目標電流を保持電流に設定して実進角量を目標進角量付近で保持する。そして、この保持制御の実行中に、実進角量と目標進角量との偏差が保持制御領域（判定しきい値ＫＫＰ）を越えて微小変位制御領域に入った時点ｔ1 、ｔ3 、ｔ5 で、微小変位制御（パルス通電制御）を開始し、油圧制御弁にパルス通電してＶＣＴを目標進角量の方向にパルス的に駆動する。これにより、実進角量が目標進角量付近に戻った時点で保持制御に復帰して、ＯＣＶ目標電流を保持電流に設定して実進角量を目標進角量に保持する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベーン式の可変バルブタイミング調整機構（以下「ＶＣＴ」と表記する）のハウジング内に形成された複数のベーン収納室内をそれぞれベーンによって進角室と遅角室とに区画し、前記進角室の油圧と前記遅角室の油圧を制御する油圧制御弁と、前記ＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差に応じて前記油圧制御弁の電流を制御する制御手段とを備えたベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置において、
前記制御手段は、前記油圧制御弁にパルス通電することで前記ＶＣＴを目標変位角の方向に駆動するパルス通電制御を行うことを特徴とするベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記油圧制御弁の電流に対する前記ＶＣＴの応答特性が遅くなる制御領域で前記パルス通電制御を実施することを特徴とする請求項１に記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記ＶＣＴの実変位角を目標変位角付近で微小変位させる微小変位制御領域で前記パルス通電制御を実施することを特徴とする請求項１又は２に記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差が前記微小変位制御領域における当該偏差の判定しきい値よりも小さい領域を保持制御領域とし、この保持制御領域では、前記油圧制御弁に保持電流を流して前記ＶＣＴの実変位角を目標変位角に保持することを特徴とする請求項３に記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差が前記微小変位制御領域における当該偏差の判定しきい値よりも大きい領域を高速制御領域とし、この高速制御領域では、前記ＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差に応じて前記油圧制御弁の電流をフィードバック制御及び／又はフィードフォワード制御することを特徴とする請求項３又は４に記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記パルス通電の通電時間又は回数を可変することでＶＣＴ変位量を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記パルス通電の通電時間又は回数と、そのパルス通電により駆動されるＶＣＴ変位量との関係を学習し、その学習値に基づいて前記パルス通電の通電時間又は回数を設定することを特徴とする請求項６に記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記学習値を運転条件毎に学習することを特徴とする請求項７に記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項９】
少なくとも１つのベーン収納室の進角室の油圧供給油路と遅角室の油圧供給油路に、それぞれ各油圧室（「油圧室」とは「進角室」と「遅角室」のいずれかを意味する）からの作動油の逆流を防止する逆止弁を設けると共に、各油圧室の油圧供給油路に、それぞれ前記逆止弁をバイパスするドレーン油路を並列に設け、各ドレーン油路にそれぞれ油圧で駆動されるドレーン切替弁を設けると共に、各ドレーン切替弁を駆動する油圧を切り替える油圧切替弁を設け、
前記制御手段は、前記ＶＣＴを進角動作させる場合は、作動油を流入させる進角室側のドレーン切替弁を閉じて、作動油が排出される遅角室側のドレーン切替弁を開くように前記油圧切替弁を制御し、前記ＶＣＴを遅角動作させる場合は、作動油を流入させる遅角室側のドレーン切替弁を閉じて、作動油が排出される進角室側のドレーン切替弁を開くように前記油圧切替弁を制御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ベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項１０】
少なくとも１つのベーン収納室内の進角室の油圧供給油路に設けられ、前記進角室からの作動油の逆流を防止する第１の逆止弁と、前記第１の逆止弁をバイパスする第１のドレーン油路に設けられ、油圧で駆動される第１のドレーン切替弁と、少なくとも１つのベーン収納室の遅角室の油圧供給油路に設けられ、前記遅角室からの作動油の逆流を防止する第２の逆止弁と、前記第２の逆止弁をバイパスする第２のドレーン油路に設けられ、油圧で駆動される第２のドレーン切替弁と、
前記進角室の油圧と前記遅角室の油圧とを制御する第１の油圧制御弁と、
前記第１のドレーン切替弁と前記第２のドレーン切替弁とを駆動する油圧を制御する第２の油圧制御弁とを備え、
前記制御手段は、前記ＶＣＴを進角動作させる場合は、作動油を流入させる進角室側のドレーン切替弁を閉じて、作動油が排出される遅角室側のドレーン切替弁を開くように前記第２の油圧制御弁を制御し、前記ＶＣＴを遅角動作させる場合は、作動油を流入させる遅角室側のドレーン切替弁を閉じて、作動油が排出される進角室側のドレーン切替弁を開くように前記第２の油圧制御弁を制御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ベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項１１】
前記第１の油圧制御弁と前記第２の油圧制御弁とは独立して制御可能な構成であり、
前記制御手段は、前記ＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差に応じて前記第１の油圧制御弁の電流を制御する第１の制御手段と、前記第２の油圧制御弁の電流を制御して、各ドレーン切替弁を駆動する油圧を制御する第２の制御手段とを含むことを特徴とする請求項１０に記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項１２】
前記第１の油圧制御弁と前記第２の油圧制御弁とを駆動する軸が一体化されており、
前記制御手段は、前記油圧制御弁の電流を制御することで、前記ＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差に応じて前記油圧制御弁を制御すると共に、前記第２の油圧制御弁を制御して、各ドレーン切替弁を駆動する油圧を制御することを特徴とする請求項１０に記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項１３】
少なくとも１つのベーン収納室内の進角室の油圧供給油路に設けられ、前記進角室からの作動油の逆流を防止する第１の逆止弁と、前記第１の逆止弁をバイパスする第１のドレーン油路と、少なくとも１つのベーン収納室の遅角室の油圧供給油路に設けられ、前記遅角室からの作動油の逆流を防止する第２の逆止弁と、前記第２の逆止弁をバイパスする第２のドレーン油路とを備え、
前記油圧制御弁には、前記第１のドレーン油路と前記第２のドレーン油路とを開放／閉鎖するドレーン油路制御機能が一体化されており、
前記制御手段は、前記油圧制御弁を制御して、前記ＶＣＴを進角動作させる場合は、作動油を流入させる進角室側のドレーン油路を閉じて、作動油が排出される遅角室側のドレーン油路を開くように制御し、前記ＶＣＴを遅角動作させる場合は、作動油を流入させる遅角室側のドレーン油路を閉じて、作動油が排出される進角室側のドレーン油路を開くように制御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ベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【請求項１４】
前記第１のドレーン油路に設けられ、油圧で駆動される第１のドレーン切替弁と、前記第２のドレーン油路に設けられ、油圧で駆動される第２のドレーン切替弁とを備え、
前記油圧制御弁のドレーン油路制御機能による油圧制御によって、前記第１のドレーン切替弁を開弁／閉弁することで前記第１のドレーン油路を開放／閉鎖するとともに、前記第２のドレーン切替弁を開弁／閉弁することで前記第２のドレーン油路を開放／閉鎖することを特徴とする請求項１３に記載のベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベーン式の可変バルブタイミング調整機構を目標変位角の方向に駆動するように進角室の油圧と遅角室の油圧を油圧制御弁によって制御して実変位角を目標変位角に一致させるベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に搭載される内燃機関（エンジン）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（カム軸の変位角）を可変する可変バルブタイミング調整機構を採用したものが増加しつつある。例えば、ベーン式の可変バルブタイミング調整機構の基本的な構成は、特許文献１（特開２００１−１５９３３０号公報）に示すように、エンジンのクランク軸に同期して回転するハウジングと、吸気バルブ（又は排気バルブ）のカム軸に連結されたベーンロータとを同軸状に配置し、ハウジング内に形成された複数のベーン収納室内をベーンロータ外周側のベーン（羽根部）で進角室と遅角室とに区画する。そして、各油圧室の油圧を油圧制御弁で制御して、ハウジングに対してベーンロータを相対回動させることで、クランク軸に対するカム軸の変位角（カム軸位相）を変化させて、バルブタイミングを可変制御するようにしている。
【特許文献１】特開２００１−１５９３３０号公報（第４頁〜第６頁等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、ベーン式の可変バルブタイミング調整機構（以下「ＶＣＴ」という）は、油圧制御弁の電流（以下「ＯＣＶ電流」という）に対するＶＣＴの応答特性がリニアにならず、ＶＣＴを一定の位置で保持する保持電流の付近に応答性が遅くなる領域が存在する。この領域では、目標変位角と実変位角との偏差に応じてＯＣＶ電流をフィードバック制御しても、ＶＣＴの動きが鈍く、ＶＣＴを目標変位角の方向に応答良く駆動できない。
【０００４】
この対策として、フィードバックゲインを大きくしすぎると、オーバーシュートが発生して目標変位角への実変位角の収束性が悪化して、エンジンの燃焼悪化等の問題が発生する。
【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、オーバーシュートの問題を生じることなく、ＶＣＴを従来よりも応答良く駆動できるベーン式の可変バルブタイミング調整機構の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に係る発明は、ベーン式の可変バルブタイミング調整機構（ＶＣＴ）のハウジング内に形成された複数のベーン収納室内をそれぞれベーンによって進角室と遅角室とに区画し、前記進角室の油圧と前記遅角室の油圧を制御する油圧制御弁と、前記ＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差に応じて前記油圧制御弁の電流を制御する制御手段とを備えたベーン式の可変バルブタイミング調整機構の制御装置において、前記油圧制御弁にパルス通電することで前記ＶＣＴを目標変位角の方向に駆動するパルス通電制御を行うようにしたものである。
【０００７】
本発明のように、油圧制御弁にパルス通電すれば、比較的大きなパルス電流を流しても、その通電時間が微小であるため、ＶＣＴ変位量（進角量・遅角量）も微小となる。このため、油圧制御弁にパルス通電すれば、オーバーシュートの問題を生じることなく、ＶＣＴを従来よりも応答良く駆動できる。
【０００８】
本発明は、全ての運転領域でパルス通電制御を行うようにしても良いが、請求項２のように、油圧制御弁の電流に対するＶＣＴの応答特性が遅くなる制御領域でパルス通電制御を実施するようにしたり、或は、請求項３のように、ＶＣＴの実変位角を目標変位角付近で微小変位させる微小変位制御領域でパルス通電制御を実施するようにすると良い。このようにすれば、従来のＶＣＴで応答性が悪かった領域でのみパルス通電制御を実施して、それ以外の領域では従来同様の制御を行うことができる。
【０００９】
また、請求項４のように、ＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差が前記微小変位制御領域（パルス通電制御領域）における当該偏差の判定しきい値よりも小さい領域を保持制御領域とし、この保持制御領域では、油圧制御弁に保持電流を流してＶＣＴの実変位角を目標変位角に保持するようにすると良い。このようにすれば、保持制御中にＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差が保持制御領域を越えて微小変位制御領域（パルス通電制御領域）に入ったときに、直ちにパルス通電制御を実施してＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差を小さくすることができ、目標変位角への実変位角の収束性・保持性を向上できる。尚、保持電流は、保持制御中に学習した値を用いれば良い。
【００１０】
また、請求項５のように、ＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差が微小変位制御領域（パルス通電制御領域）における当該偏差の判定しきい値よりも大きい領域を高速制御領域とし、この高速制御領域では、ＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差に応じて油圧制御弁の電流をフィードバック制御及び／又はフィードフォワード制御するようにすると良い。このようにすれば、目標変位角が急激に大きく変化する過渡運転時に、実変位角と目標変位角との偏差に応じて油圧制御弁に大きな電流を連続的に通電してＶＣＴを目標変位角の方向に高速で駆動することができる。
【００１１】
また、請求項６のように、パルス通電の通電時間（パルス幅）又は回数を可変することでＶＣＴ変位量（進角量・遅角量）を制御するようにすれば良い。或は、パルス通電の電流値（パルス高さ）を可変しても、ＶＣＴ変位量（進角量・遅角量）を制御することができる。
【００１２】
この場合、パルス通電の通電時間・回数とＶＣＴ変位量との関係は、予め設計データ等により決めても良いが、ＶＣＴの製造ばらつきや経時変化によりＶＣＴの応答特性にばらつきがあることを考慮して、請求項７のように、パルス通電の通電時間又は回数と、そのパルス通電により駆動されるＶＣＴ変位量との関係を学習し、その学習値に基づいてパルス通電の通電時間又は回数を設定するようにしても良い。このようにすれば、ＶＣＴの製造ばらつきや経時変化による制御誤差を排除することができる。
【００１３】
また、ＶＣＴに供給する油圧が低くなるほど、ＶＣＴの応答速度が低下し、油温が低くなるほど、作動油の粘性抵抗が大きくなってＶＣＴの応答速度が低下するという特性を考慮するために、請求項８のように、パルス通電の通電時間又は回数に関する学習値を運転条件毎に学習するようにしても良い。ここで、運転条件としては、例えば、油圧や油温（粘性）を考慮すれば良い。一般に、ＶＣＴに油圧を供給するオイルポンプは、エンジンの動力によって駆動されるため、エンジン回転速度が高くなるほど、油圧が高くなるという関係がある。従って、油圧の代用情報としてエンジン回転速度を用いても良い。また、油温とエンジン温度とは相関関係があるため、油温の代用情報としてエンジン温度（冷却水温）を用いても良い。パルス通電の通電時間又は回数に関する学習値を運転条件毎に学習すれば、パルス通電制御の精度を向上できる。
【００１４】
本発明は、ベーン式のＶＣＴであれば様々な構成のものに適用することができ、例えば、請求項９のように、少なくとも１つのベーン収納室の進角室の油圧供給油路と遅角室の油圧供給油路に、それぞれ各油圧室（「油圧室」とは「進角室」と「遅角室」のいずれかを意味する）からの作動油の逆流を防止する逆止弁を設けると共に、各油圧室の油圧供給油路に、それぞれ前記逆止弁をバイパスするドレーン油路を並列に設け、各ドレーン油路にそれぞれ油圧で駆動されるドレーン切替弁を設けると共に、各ドレーン切替弁を駆動する油圧を切り替える油圧切替弁を設けた構成のＶＣＴにも本発明を適用できる。
【００１５】
この逆止弁・ドレーン切替弁付きのＶＣＴでは、ＶＣＴを進角動作させる場合は、作動油を流入させる進角室側のドレーン切替弁を閉じて、作動油が排出される遅角室側のドレーン切替弁を開くように前記油圧切替弁を制御し、ＶＣＴを遅角動作させる場合は、作動油を流入させる遅角室側のドレーン切替弁を閉じて、作動油が排出される進角室側のドレーン切替弁を開くように前記油圧切替弁を制御するようにすれば良い。このようにすれば、油圧供給源から供給される油圧が低くなる低回転領域においても、進角動作時には、ベーンロータの遅角方向へのトルク変動に対して進角室からのオイルの逆流を逆止弁により防止しながら進角室に油圧を効率良く供給して進角応答性を向上させることができ、同様に、遅角動作時には、ベーンロータの進角方向へのトルク変動に対して遅角室からのオイルの逆流を逆止弁により防止しながら遅角室に油圧を効率良く供給して遅角応答性を向上させることができる。
【００１６】
また、保持制御を行う場合は、進角室と遅角室の両方のドレーン切替弁への油圧供給を共に停止することで、両方のドレーン切替弁を共に閉弁して、進角室と遅角室の両方の逆止弁を機能させる状態にすれば良い。この状態では、吸気バルブや排気バルブからカム軸が受けるトルク変動によってベーンロータに対して遅角方向及び進角方向へのトルク変動が作用しても、進角室と遅角室の両方の作動油の逆流を逆止弁により防止して、ベーンをその両側から保持する油圧が低下するのを防止して、保持安定性を向上させることができる。
【００１７】
本発明は、ドレーン切替弁を駆動する油圧を切り替える油圧切替弁を、油圧制御弁とは別体に設けるようにしても良いし、油圧切替弁を油圧制御弁に一体化した構成としても良い。
【００１８】
具体的には、請求項１０のように、少なくとも１つのベーン収納室内の進角室の油圧供給油路に設けられ、前記進角室からの作動油の逆流を防止する第１の逆止弁と、前記第１の逆止弁をバイパスする第１のドレーン油路に設けられ、油圧で駆動される第１のドレーン切替弁と、少なくとも１つのベーン収納室の遅角室の油圧供給油路に設けられ、前記遅角室からの作動油の逆流を防止する第２の逆止弁と、前記第２の逆止弁をバイパスする第２のドレーン油路に設けられ、油圧で駆動される第２のドレーン切替弁と、前記進角室の油圧と前記遅角室の油圧とを制御する第１の油圧制御弁と、前記第１のドレーン切替弁と前記第２のドレーン切替弁とを駆動する油圧を制御する第２の油圧制御弁とを備えた構成としても良い。この構成では、ＶＣＴを進角動作させる場合は、作動油を流入させる進角室側のドレーン切替弁を閉じて、作動油が排出される遅角室側のドレーン切替弁を開くように前記第２の油圧制御弁を制御し、前記ＶＣＴを遅角動作させる場合は、作動油を流入させる遅角室側のドレーン切替弁を閉じて、作動油が排出される進角室側のドレーン切替弁を開くように前記第２の油圧制御弁を制御するようにすれば良い。
【００１９】
この場合、請求項１１のように、前記第１の油圧制御弁と前記第２の油圧制御弁とを独立して制御可能な構成とし、前記制御手段は、前記ＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差に応じて前記第１の油圧制御弁の電流を制御する第１の制御手段と、前記第２の油圧制御弁の電流を制御して、各ドレーン切替弁を駆動する油圧を制御する第２の制御手段とを含む構成としても良い。
【００２０】
或は、請求項１２のように、前記第１の油圧制御弁と前記第２の油圧制御弁とを駆動する軸を一体化した構成とし、前記制御手段は、前記油圧制御弁の電流を制御することで、前記ＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差に応じて前記油圧制御弁を制御すると共に、前記第２の油圧制御弁を制御して、各ドレーン切替弁を駆動する油圧を制御するようにしても良い。
【００２１】
また、請求項１３のように、少なくとも１つのベーン収納室内の進角室の油圧供給油路に設けられ、前記進角室からの作動油の逆流を防止する第１の逆止弁と、前記第１の逆止弁をバイパスする第１のドレーン油路と、少なくとも１つのベーン収納室の遅角室の油圧供給油路に設けられ、前記遅角室からの作動油の逆流を防止する第２の逆止弁と、前記第２の逆止弁をバイパスする第２のドレーン油路とを備え、前記油圧制御弁には、前記第１のドレーン油路と前記第２のドレーン油路とを開放／閉鎖するドレーン油路制御機能を一体化した構成としても良い。この構成では、前記油圧制御弁を制御して、前記ＶＣＴを進角動作させる場合は、作動油を流入させる進角室側のドレーン油路を閉じて、作動油が排出される遅角室側のドレーン油路を開くように制御し、前記ＶＣＴを遅角動作させる場合は、作動油を流入させる遅角室側のドレーン油路を閉じて、作動油が排出される進角室側のドレーン油路を開くように制御するようにすれば良い。
【００２２】
この場合、請求項１４のように、前記第１のドレーン油路に設けられ、油圧で駆動される第１のドレーン切替弁と、前記第２のドレーン油路に設けられ、油圧で駆動される第２のドレーン切替弁とを備えた構成とし、前記油圧制御弁のドレーン油路制御機能による油圧制御によって、前記第１のドレーン切替弁を開弁／閉弁することで前記第１のドレーン油路を開放／閉鎖するとともに、前記第２のドレーン切替弁を開弁／閉弁することで前記第２のドレーン油路を開放／閉鎖するようにすると良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてベーン式の可変バルブタイミング調整機構１１の構成を説明する。可変バルブタイミング調整機構１１のハウジング１２は、図示しない吸気側又は排気側のカム軸の外周に回動自在に支持されたスプロケットにボルト１３で締め付け固定されている。これにより、エンジンのクランク軸の回転がタイミングチェーンを介してスプロケットとハウジング１２に伝達され、スプロケットとハウジング１２がクランク軸と同期して回転する。ハウジング１２内には、ベーンロータ１４が相対回動自在に収納され、このベーンロータ１４がボルト１５によりカム軸の一端部に締め付け固定されている。
【００２４】
ハウジング１２の内部には、ベーンロータ１４の外周部の複数のベーン１７を進角方向及び遅角方向に相対回動自在に収納する複数のベーン収納室１６が形成され、各ベーン収納室１６が各ベーン１７によって進角室１８と遅角室１９とに区画されている。
【００２５】
進角室１８と遅角室１９に所定圧以上の油圧が供給された状態では、進角室１８と遅角室１９の油圧でベーン１７が保持されて、クランク軸の回転によるハウジング１２の回転が油圧を介してベーンロータ１４に伝達され、このベーンロータ１４と一体的にカム軸が回転駆動される。エンジン運転中は、進角室１８と遅角室１９の油圧を油圧制御弁２１で制御してハウジング１２に対してベーンロータ１４を相対回動させることで、クランク軸に対するカム軸の変位角（カム軸位相）を制御して吸気バルブ（又は排気バルブ）のバルブタイミングを可変する。
【００２６】
また、いずれか１つのベーン１７の両側部には、ハウジング１２に対するベーンロータ１４の相対回動範囲を規制するストッパ部２２，２３が形成され、このストッパ部２２，２３によってカム軸の変位角（カム軸位相）の最遅角位置と最進角位置が規制されている。また、いずれか１つのベーン１７には、エンジン停止時等にカム軸の変位角を所定のロック位置でロックするためのロックピン２４が設けられ、このロックピン２４がハウジング１２に設けられたロック穴（図示せず）に嵌り込むことで、カム軸の変位角が所定のロック位置でロックされる。このロック位置は、始動に適した位置（例えばカム軸変位角の調整可能範囲の略中間位置）に設定されている。
【００２７】
可変バルブタイミング調整機構１１の油圧制御回路には、オイルパン２６内のオイル（作動油）がオイルポンプ２７により油圧制御弁２１を介して供給される。この油圧制御回路は、油圧制御弁２１の進角圧ポートから吐出されるオイルを複数の進角室１８に供給する油圧供給油路２８と、油圧制御弁２１の遅角圧ポートから吐出されるオイルを複数の遅角室１９に供給する油圧供給油路２９とが設けられている。
【００２８】
そして、進角室１８の油圧供給油路２８と遅角室１９の油圧供給油路２９には、それぞれ各室１８，１９からの作動油の逆流を防止する逆止弁３０，３１が設けられている。本実施例では、１つのベーン収納室１６の進角室１８と遅角室１９の油圧供給油路２８，２９についてのみ逆止弁３０，３１が設けられている。勿論、２つ以上のベーン収納室１６の進角室１８と遅角室１９の油圧供給油路２８，２９にそれぞれ逆止弁３０，３１を設ける構成としても良い。
【００２９】
各室１８，１９の油圧供給油路２８，２９には、それぞれ逆止弁３０，３１をバイパスするドレーン油路３２，３３が並列に設けられ、各ドレーン油路３２，３３には、それぞれドレーン切替弁３４，３５が設けられている。各ドレーン切替弁３４，３５は、油圧制御弁２１から供給される油圧（パイロット圧）で閉弁方向に駆動されるスプール弁により構成され、油圧が加えられないときには、スプリング４１，４２によって開弁位置に保持される。ドレーン切替弁３４，３５が開弁すると、ドレーン油路３２，３３が開放されて、逆止弁３０，３１の機能が働かない状態となる。ドレーン切替弁３４，３５が閉弁すると、ドレーン油路３２，３３が閉鎖されて、逆止弁３０，３１の機能が有効に働く状態となり、油圧室１８，１９からのオイルの逆流が防止されて油圧室１８，１９の油圧が保持される。
【００３０】
各ドレーン切替弁３４，３５は、電気的な配線が不要であるため、逆止弁３０，３１と共に可変バルブタイミング調整機構１１内部のベーンロータ１４にコンパクトに組み付けられている。これにより、各油圧室１８，１９の近くにドレーン切替弁３４，３５が配置され、進角・遅角動作時に各ドレーン油路３２，３３を各油圧室１８，１９の近くで応答良く開放／閉鎖できるようになっている。
【００３１】
一方、油圧制御弁２１は、リニアソレノイド３６によって駆動されるスプール弁により構成され、進角室１８と遅角室１９に供給する油圧を制御する進角／遅角油圧制御機能３７と、各ドレーン切替弁３４，３５を駆動する油圧を切り替えるドレーン切替制御機能３８（油圧切替弁）とが一体化されている。この油圧制御弁２１のリニアソレノイド３６に通電する電流値（制御デューティ）は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」という）４３によって制御される。
【００３２】
このＥＣＵ４３は、クランク角センサ４４及びカム角センサ４５の出力信号に基づいて吸気バルブ（又は排気バルブ）の実バルブタイミング（実変位角）を演算すると共に、吸気圧センサ、水温センサ等のエンジン運転状態を検出する各種センサの出力に基づいて吸気バルブ（又は排気バルブ）の目標バルブタイミング（目標変位角）を演算する。そして、ＥＣＵ４３は、後述する図５乃至図７の各ルーチンを実行することで、実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させるように可変バルブタイミング調整機構１１の油圧制御弁２１の制御電流を制御する。これにより、進角室１８と遅角室１９の油圧を制御してハウジング１２に対してベーンロータ１４を相対回動させることで、カム軸の変位角を変化させて実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させる。
【００３３】
ところで、エンジン運転中に吸気バルブや排気バルブを開閉駆動するときに、吸気バルブや排気バルブからカム軸が受けるトルク変動がベーンロータ１４に伝わり、それによって、ベーンロータ１４に対して遅角方向及び進角方向へのトルク変動が作用する。これにより、ベーンロータ１４が遅角方向にトルク変動を受けると、進角室１８の作動油が進角室１８から押し出される圧力を受け、ベーンロータ１４が進角方向にトルク変動を受けると、遅角室１９の作動油が遅角室１９から押し出される圧力を受けることになる。このため、油圧供給源であるオイルポンプ２７の吐出油圧が低くなる低回転領域では、逆止弁３０，３１が無いと、進角室１８に油圧を供給してカム軸の変位角を進角させようとしても、図３に点線で示すように、ベーンロータ１４が上記トルク変動により遅角方向に押し戻されてしまい、目標変位角に到達するまでの応答時間が長くなってしまうという問題があった。
【００３４】
これに対して、本実施例では、進角室１８の油圧供給油路２８と遅角室１９の油圧供給油路２９に、それぞれ各室１８，１９からのオイルの逆流を防止する逆止弁３０，３１を設けると共に、各室１８，１９の油圧供給油路２８，２９に、それぞれ逆止弁３０，３１をバイパスするドレーン油路３２，３３を並列に設け、各ドレーン油路３２，３３に、それぞれドレーン切替弁３４，３５を設けた構成となっている。これにより、図２に示すように、遅角動作、保持動作、進角動作に応じて各室１８，１９の油圧が次のように制御される。
【００３５】
［遅角動作］
実バルブタイミングを遅角側の目標バルブタイミングに向けて遅角させる遅角動作中は、進角室１８のドレーン切替弁３４への油圧供給を停止することで、進角室１８のドレーン切替弁３４を開弁して進角室１８の逆止弁３０を機能させない状態にすると共に、遅角室１９のドレーン切替弁３５へ油圧切替弁３８から油圧を加えることで、遅角室１９のドレーン切替弁３５を閉弁して遅角室１９の逆止弁３１を機能させる状態にする。これにより、低油圧時でも、ベーンロータ１４の進角方向へのトルク変動に対して遅角室１９からのオイルの逆流を逆止弁３１により防止しながら効率良く遅角室１９に油圧を供給して遅角応答性を向上させる。
【００３６】
［保持動作］
実バルブタイミングを目標バルブタイミングに保持する保持動作中は、進角室１８と遅角室１９の両方のドレーン切替弁３４，３５へ油圧切替弁３８から油圧を共に加えることで、両方のドレーン切替弁３４，３５を共に閉弁して、進角室１８と遅角室１９の両方の逆止弁３０，３１を機能させる状態にする。この状態では、吸気バルブや排気バルブからカム軸が受けるトルク変動によってベーンロータ１４に対して遅角方向及び進角方向へのトルク変動が作用しても、進角室１８と遅角室１９の両方のオイルの逆流を逆止弁３１により防止して、ベーン１７をその両側から保持する油圧が低下するのを防止して、保持安定性を向上させる。
【００３７】
［進角動作］
実バルブタイミングを進角側の目標バルブタイミングに向けて進角させる進角動作中は、進角室１８のドレーン切替弁３４へ油圧切替弁３８から油圧を加えることで、進角室１８のドレーン切替弁３４を閉弁して進角室１８の逆止弁３０を機能させる状態にすると共に、遅角室１９のドレーン切替弁３５への油圧供給を停止することで、遅角室１９のドレーン切替弁３５を開弁して遅角室１９の逆止弁３１を機能させない状態にする。これにより、低油圧時でも、ベーンロータ１４の遅角方向へのトルク変動に対して進角室１８からのオイルの逆流を逆止弁３０により防止しながら効率良く油圧を進角室１８に供給して進角応答性を向上させる。
【００３８】
次に、可変バルブタイミング調整機構１１（以下「ＶＣＴ」という）の応答特性について図４を用いて説明する。図４は、油圧制御弁２１（以下「ＯＣＶ」という）の制御電流値とＶＣＴ応答速度との関係を測定して得られたＶＣＴ応答特性の一例を示している。
【００３９】
本実施例では、進角室１８と遅角室１９の両方に逆止弁３０，３１とドレーン切替弁３４，３５を設けているため、ＯＣＶ電流値の変化に対してＶＣＴ応答速度がリニアに変化せず、ドレーン切替弁３４，３５の開弁／閉弁が切り替えられることによりＶＣＴ応答速度が２箇所で急変する。図４のＶＣＴ応答特性において、遅角側の応答性急変点は、進角室１８のドレーン切替弁３４が閉弁から開弁に切り替わる点であり、進角側の応答性急変点は、遅角室１９のドレーン切替弁３５が閉弁から開弁に切り替わる点である。保持動作は、遅角側の応答性急変点と進角側の応答性急変点との間のＶＣＴ応答速度変化の勾配が小さい領域で行われる。
【００４０】
図４に示すように、ＯＣＶ電流に対するＶＣＴの応答特性はリニアにならず、ＶＣＴを一定の位置で保持する保持電流の付近に応答性が遅くなる領域（遅角側の応答性急変点から進角側の応答性急変点との間のＶＣＴ応答速度変化の勾配が小さい領域）が存在する。この領域では、目標変位角と実変位角との偏差に応じてＯＣＶ電流をフィードバック制御しても、ＶＣＴの動きが鈍く、ＶＣＴを目標変位角の方向に応答良く駆動できない。
【００４１】
この対策として、フィードバックゲインを大きくしすぎると、オーバーシュートが発生して目標変位角への実変位角の収束性が悪化して、エンジンの燃焼悪化等の問題が発生する。
【００４２】
そこで、本実施例では、ＯＣＶ電流に対するＶＣＴの応答特性が遅くなる領域（遅角側の応答性急変点から進角側の応答性急変点との間のＶＣＴ応答速度変化の勾配が小さい領域）では、ＶＣＴの実変位角（実進角量）を目標変位角（目標進角量）の付近で微小変位させる微小変位制御を行うときに、油圧制御弁２１にパルス通電することでＶＣＴを目標変位角の方向に駆動する“パルス通電制御”を行う。このように、油圧制御弁２１にパルス通電すれば、比較的大きなパルス電流を流しても、その通電時間が微小であるため、ＶＣＴ変位量（進角量・遅角量）も微小となる。このため、油圧制御弁２１にパルス通電すれば、オーバーシュートの問題を生じることなく、ＶＣＴを従来よりも応答良く駆動できる。
【００４３】
この場合、ＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差が微小変位制御領域（パルス通電制御領域）における当該偏差の判定しきい値よりも小さい領域を保持制御領域とし、この保持制御領域では、油圧制御弁２１に保持電流を流してＶＣＴの実変位角を目標変位角に保持する。このようにすれば、保持制御中にＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差が保持制御領域を越えて微小変位制御領域（パルス通電制御領域）に入ったときに、直ちにパルス通電制御を実施してＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差を小さくすることができ、目標変位角への実変位角の収束性・保持性を向上できる。尚、保持電流は、保持制御中に学習した値を用いれば良い。
【００４４】
また、ＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差が微小変位制御領域（パルス通電制御領域）における当該偏差の判定しきい値よりも大きい領域を高速制御領域とし、この高速制御領域では、ＶＣＴの実変位角と目標変位角との偏差に応じて油圧制御弁２１の電流をフィードバック制御及び／又はフィードフォワード制御する。このようにすれば、目標変位角が急激に大きく変化する過渡運転時に、実変位角と目標変位角との偏差に応じて油圧制御弁２１に大きな電流を連続通電してＶＣＴを目標変位角の方向に高速で駆動することができる。
【００４５】
以上説明した本実施例のＶＣＴ制御は、ＥＣＵ４３によって図５乃至図７の各ルーチンに従って実行され、特許請求の範囲でいう制御手段としての機能が実現される。以下、これら各ルーチンの処理内容を説明する。
【００４６】
［ＶＣＴ制御ルーチン］
図５のＶＣＴ制御ルーチンは、エンジン運転中に所定周期（例えば５ｍｓ周期）で実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ１０１で、運転条件（例えばエンジン回転速度、負荷、冷却水温等）を検出し、次のステップ１０２で、検出した運転条件に基づいてＶＣＴ制御実行条件が成立しているか否かを判定する。その結果、ＶＣＴ制御実行条件が成立していないと判定されれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。ＶＣＴ制御を実行しない場合には、目標進角量ＶＶＴが０（最遅角位置）に維持される。
【００４７】
これに対して、上記ステップ１０２で、ＶＣＴ制御実行条件が成立していると判定されれば、ステップ１０３に進み、クランク角センサ４４の出力信号と、これに続いて発生するカム角センサ４５の出力信号との間の位相差により実進角量ＶＴＡ（最遅角位置から現在位置までの進角量）を算出し、次のステップ１０４で、現在の運転条件（エンジン回転速度、負荷等）に応じてマップ等から目標進角量ＶＴＴを算出する。
【００４８】
この後、ステップ１０５に進み、後述する図６のＶＣＴ制御モード判定ルーチンを実行して、現在のＶＣＴ制御モードが、保持制御、微小変位制御（パルス通電制御）、高速制御のいずれの制御モードであるかを判定する。この後、ステップ１０６に進み、後述する図７のＯＣＶ目標電流算出ルーチンを実行して、現在のＶＣＴ制御モードに応じてＯＣＶ目標電流ｉＶＶＴを算出する。そして、次のステップ１０７で、油圧制御弁２１（ＯＣＶ）の制御電流をＯＣＶ目標電流ｉＶＶＴに制御するための制御デューティを算出して本ルーチンを終了する。
【００４９】
［ＶＣＴ制御モード判定ルーチン］
図６のＶＣＴ制御モード判定ルーチンは、上記図５のＶＣＴ制御ルーチンのステップ１０５で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まずステップ２０１で、目標進角量ＶＴＴが０（最遅角位置）であるか否かを判定し、目標進角量ＶＴＴが０（最遅角位置）であれば、ＶＣＴ制御（高速制御、微小変位制御、保持制御）を実行しないと判断して、ステップ２０２に進み、高速制御実行フラグＸＦＢ、微小変位制御実行フラグＸＰＬＳ、保持制御実行フラグＸＫＰを全て“０”にクリアして本ルーチンを終了する。
【００５０】
一方、上記ステップ２０１で、目標進角量ＶＴＴが０（最遅角位置）であると判定されれば、ステップ２０３に進み、実進角量ＶＴＡと目標進角量ＶＴＴとの偏差の絶対値｜ＶＴＡ−ＶＴＴ｜を保持制御領域の判定しきい値ＫＫＰと比較し、この進角量偏差の絶対値｜ＶＴＡ−ＶＴＴ｜が保持制御領域の判定しきい値ＫＫＰ以下であれば、現在のＶＣＴ制御モードが保持制御モードであると判断して、ステップ２０５に進み、高速制御実行フラグＸＦＢ及び微小変位制御実行フラグＸＰＬＳを“０”にクリアして、保持制御実行フラグＸＫＰのみを“１”にセットして本ルーチンを終了する。
【００５１】
これに対して、上記ステップ２０３で、進角量偏差の絶対値｜ＶＴＡ−ＶＴＴ｜が保持制御領域の判定しきい値ＫＫＰよりも大きいと判定されれば、現在のＶＣＴ制御モードが保持制御モードではないと判断して、ステップ２０４に進み、進角量偏差の絶対値｜ＶＴＡ−ＶＴＴ｜を微小変位制御領域の判定しきい値ＫＰＬＳと比較し、この進角量偏差の絶対値｜ＶＴＡ−ＶＴＴ｜が微小変位制御領域の判定しきい値ＫＰＬＳ以下である場合（つまりＫＫＰ＜｜ＶＴＡ−ＶＴＴ｜≦ＫＰＬＳの場合）は、現在のＶＣＴ制御モードが微小変位制御モードであると判断して、ステップ２０６に進み、高速制御実行フラグＸＦＢ及び保持制御実行フラグＸＫＰを“０”にクリアして、微小変位制御実行フラグＸＰＬＳのみを“１”にセットして本ルーチンを終了する。
【００５２】
また、上記ステップ２０４で、進角量偏差の絶対値｜ＶＴＡ−ＶＴＴ｜が微小変位制御領域の判定しきい値ＫＰＬＳよりも大きいと判定されれば、現在のＶＣＴ制御モードが高速制御モードであると判断して、ステップ２０７に進み、高速制御実行フラグＸＦＢのみを“１”にセットし、微小変位制御実行フラグＸＰＬＳ及び保持制御実行フラグＸＫＰを“０”にクリアして本ルーチンを終了する。
【００５３】
［ＯＣＶ目標電流算出ルーチン］
図７のＯＣＶ目標電流算出ルーチンは、前記図５のＶＣＴ制御ルーチンのステップ１０６で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まずステップ３０１で、保持制御実行フラグＸＫＰ、微小変位制御実行フラグＸＰＬＳ、高速制御実行フラグＸＦＢのいずれかが“１”にセットされているか否かを判定し、これら全てのフラグが“０”であれば、ＶＣＴ制御（保持制御、微小変位制御、高速制御）を実行しないと判断して、ステップ３０２に進み、ＯＣＶ目標電流ｉＶＶＴを０（最遅角位置）に維持すると共に、パルス通電時間カウンタＣＰＬＳを“０”にクリアして本ルーチンを終了する。尚、最遅角位置のＯＣＶ目標電流ｉＶＶＴは、ＶＣＴが進角しない電流であれば、０以外の電流値であっても良い。
【００５４】
これに対して、上記ステップ３０１で、いずれかのフラグが“１”にセットされていると判定されれば、ステップ３０３に進み、保持制御実行フラグＸＫＰが“１”で、且つパルス通電時間カウンタＣＰＬＳが“０”であるか否かを判定する。この判定結果が「Ｙｅｓ」であれば、ステップ３０４に進み、ＯＣＶ目標電流ｉＶＶＴを保持電流に設定して、保持制御を実行すると共に、パルス通電時間カウンタＣＰＬＳを“０”に維持する。ここで、保持電流は、保持制御中に学習した値を用いれば良い。
【００５５】
この保持電流の学習は、例えば、保持制御中に実進角量ＶＴＡが保持制御領域を進角方向に越える挙動が何回か続けて発生すれば、保持電流学習値が適正値よりも進角方向にずれていると判断して、保持電流学習値を遅角方向に所定値補正し、実進角量ＶＴＡが保持制御領域を遅角方向に越える挙動が何回か続けて発生すれば、保持電流学習値が適正値よりも遅角方向にずれていると判断して、保持電流学習値を進角方向に所定値補正するという処理を繰り返せば良い。この保持電流学習値は、運転条件（油圧、油温又はこれらに相関する情報であるエンジン回転速度、冷却水温等）毎又は目標進角量ＶＴＴの領域毎に学習してＥＣＵ４３のバックアップＲＡＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリに更新記憶するようにしても良い。
【００５６】
一方、上記ステップ２０２で、「Ｎｏ」と判定されれば、保持制御を実行しないと判断して、ステップ３０５に進み、微小変位制御実行フラグＸＰＬＳが“１”にセットされているか否かを判定し、微小変位制御実行フラグＸＰＬＳが“１”であれば、次のようにして微小変位制御（パルス通電制御）を実行する。
【００５７】
まず、ステップ３０６で、パルス通電時間カウンタＣＰＬＳが“０”であるか否かを判定し、パルス通電時間カウンタＣＰＬＳが“０”であれば、微小変位制御を開始するために、ステップ３０７に進み、現在の運転条件（油圧、油温又はこれらに相関する情報であるエンジン回転速度、冷却水温等）に応じてパルス通電時間カウンタＣＰＬＳの初期値を設定する。このパルス通電時間カウンタＣＰＬＳの初期値は、実進角量ＶＴＡを目標進角量ＶＴＴ付近に戻すのに必要なパルス通電時間を現在の運転条件に応じて設定するための初期値であり、運転条件毎に学習してＥＣＵ４３の書き換え可能な不揮発性メモリに更新記憶するようにしても良い。
【００５８】
上記ステップ３０６で、パルス通電時間カウンタＣＰＬＳが“０”でないと判定されれば、パルス通電制御実行中と判断して、ステップ３０８に進み、パルス通電時間カウンタＣＰＬＳを１つデクリメントしてパルス通電時間を計測する。
【００５９】
この後、ステップ３０９に進み、パルス通電時間カウンタＣＰＬＳのカウント値をパルス通電制御の終了判定値ＫＰＳＬＯＮと比較し、パルス通電時間カウンタＣＰＬＳのカウント値がパルス通電制御の終了判定値ＫＰＳＬＯＮ以上であれば、まだパルス通電制御の終了タイミングでないと判断して、ステップ３１０に進み、実進角量ＶＴＡと目標進角量ＶＴＴとの大小関係からＶＣＴの駆動方向を判定する。この際、実進角量ＶＴＡが目標進角量ＶＴＴよりも大きければ、ＶＣＴを遅角方向に駆動すると判断して、ステップ３１１に進み、パルス通電制御のＯＣＶ目標電流ｉＶＶＴを遅角側設定値ＫＩＶＴＲＥに設定して、ＶＣＴを遅角方向に駆動する。ここで、遅角側設定値ＫＩＶＴＲＥは、例えば、遅角側限界電流値（０ｍＡ）又はそれに近い電流値に設定しても良く、或は、保持電流学習値を基準にして設定しても良い（例えば保持電流学習値よりも所定値少ない電流値に設定しても良い）。
【００６０】
一方、実進角量ＶＴＡが目標進角量ＶＴＴよりも小さければ、ＶＣＴを進角方向に駆動すると判断して、ステップ３１２に進み、パルス通電制御のＯＣＶ目標電流ｉＶＶＴを進角側設定値ＫＩＶＴＡＤに設定して、ＶＣＴを進角方向に駆動する。ここで、進角側設定値ＫＩＶＴＡＤは、例えば、進角側限界電流値（ＯＣＶ最大許容電流）又はそれに近い電流値に設定しても良く、或は、保持電流学習値を基準にして設定しても良い（例えば保持電流学習値よりも所定値多い電流値に設定しても良い）。
【００６１】
その後、パルス通電時間カウンタＣＰＬＳのカウント値がパルス通電制御の終了判定値ＫＰＳＬＯＮを下回った時点（上記ステップ３０９で「Ｎｏ」と最初に判定された時点）で、パルス通電制御の終了タイミング（保持制御の復帰タイミング）と判断して、ステップ３１３に進み、ＯＣＶ目標電流ｉＶＶＴを保持電流に設定して保持制御を開始する。
【００６２】
また、上記ステップ３０３とステップ３０５で、いずれも「Ｎｏ」と判定されれば、現在のＶＣＴ制御モードが高速制御モード（高速制御実行フラグＸＦＢ＝１）と判断して、ステップ３１４に進み、パルス通電時間カウンタＣＰＬＳを“０”にクリアし、次のステップ３１５で、ＶＣＴの実変位角ＶＴＡと目標変位角ＶＴＴとの偏差に応じてＰＤ制御等のフィードバック制御によりＯＣＶ目標電流ｉＶＶＴを設定する。
【００６３】
この際、ＶＣＴの実変位角ＶＴＡと目標変位角ＶＴＴとの偏差に応じてフィードフォワード制御によりＯＣＶ目標電流ｉＶＶＴを設定しても良く、勿論、フィードバック制御とフィードフォワード制御とを組み合わせてＯＣＶ目標電流ｉＶＶＴを設定しても良いことは言うまでもない。
【００６４】
以上説明した本実施例のＶＣＴ制御の一例を図８のタイムチャートを用いて説明する。図８の制御例は、実進角量ＶＴＡを目標進角量ＶＴＴ付近で保持する保持制御の実行中に、実進角量ＶＴＡと目標進角量ＶＴＴとの偏差が保持制御領域（判定しきい値ＫＫＰ）を越えたときの制御の挙動を示している。
【００６５】
保持制御の実行中は、ＯＣＶ目標電流ｉＶＶＴを保持電流に設定して実進角量ＶＴＡを目標進角量ＶＴＴ付近に保持する。そして、この保持制御の実行中に、実進角量ＶＴＡと目標進角量ＶＴＴとの偏差が保持制御領域（判定しきい値ＫＫＰ）を越えて微小変位制御領域に入った時点ｔ1 、ｔ3 、ｔ5 で、保持制御実行フラグＸＫＰが“１”から“０”に反転して保持制御を終了すると同時に、微小変位制御実行フラグＸＰＬＳが“０”から“１”に反転して微小変位制御（パルス通電制御）を開始する。
【００６６】
この微小変位制御（パルス通電制御）では、実進角量ＶＴＡが目標進角量ＶＴＴよりも遅角側に判定しきい値ＫＫＰ以上ずれている場合（ｔ3 〜ｔ4 、ｔ5 〜ｔ6 ）は、ＯＣＶ目標電流ｉＶＶＴを進角側設定値ＫＩＶＴＡＤに設定して、ＶＣＴを進角方向に駆動する。また、実進角量ＶＴＡが目標進角量ＶＴＴよりも進角側に判定しきい値ＫＫＰ以上ずれている場合（ｔ1 〜ｔ2 ）は、ＯＣＶ目標電流ｉＶＶＴを遅角側設定値ＫＩＶＴＲＥに設定して、ＶＣＴを遅角方向に駆動する。
【００６７】
この微小変位制御の開始時点（ｔ1 、ｔ3 、ｔ5 ）で、現在の運転条件（油圧、油温又はこれらに相関する情報であるエンジン回転速度、冷却水温等）に応じてパルス通電時間カウンタＣＰＬＳの初期値を設定し、このパルス通電時間カウンタＣＰＬＳのカウント値を所定の演算周期でデクリメントする。そして、パルス通電時間カウンタＣＰＬＳのカウント値がパルス通電制御の終了判定値ＫＰＳＬＯＮを下回った時点（ｔ2 、ｔ4 、ｔ6 ）で、実進角量ＶＴＡが目標進角量ＶＴＴ付近に戻ったと判断して、保持制御に復帰し、ＯＣＶ目標電流ｉＶＶＴを保持電流に設定して実進角量ＶＴＡを目標進角量ＶＴＴに保持する。
【００６８】
以上説明した本実施例によれば、ＶＣＴの実進角量ＶＴＡを目標進角量ＶＴＴの付近で微小変位させる微小変位制御を行うときに、油圧制御弁２１にパルス通電してＶＣＴを目標進角量ＶＴＴの方向にパルス的に駆動するようにしたので、オーバーシュートの問題を生じることなく、ＶＣＴを従来よりも目標進角量ＶＴＴの方向に応答良く駆動できる。
【００６９】
尚、本実施例では、パルス通電制御により実進角量ＶＴＡを目標進角量ＶＴＴ付近に戻すのに必要なパルス通電時間（パルス幅）を運転条件に応じて設定するようにしたが、パルス通電の回数を運転条件に応じて設定するようにしても良い。
【００７０】
また、本発明は、ＯＣＶ電流に対するＶＣＴの応答特性が遅くなる領域（遅角側の応答性急変点から進角側の応答性急変点との間のＶＣＴ応答速度変化の勾配が小さい領域）であるか否かをＯＣＶ目標電流ｉＶＶＴに基づいて判定し、ＶＣＴの応答特性が遅くなる領域と判定された場合に、実進角量ＶＴＡと目標進角量ＶＴＴとの偏差が保持制御領域（判定しきい値ＫＫＰ）を越える毎に、微小変位制御（パルス通電制御）を実施するようにしても良い。
【００７１】
また、本発明は、ドレーン切替弁３４，３５を駆動する油圧を切り替える油圧切替弁３８を、油圧制御弁２１とは別体に設けるようにしても良いが、本実施例では、油圧切替弁３８を油圧制御弁２１に一体化した構成としているため、部品点数削減、低コスト化、コンパクト化の要求を満たすことができる利点がある。
【００７２】
本発明は、図１に示される可変バルブタイミング調整機構１１の構成に限定されず、例えば、図９又は図１０に示される他の実施例の可変バルブタイミング調整機構７１，７２に適用することもできる。
【００７３】
図９に示される可変バルブタイミング調整機構７１においては、図１に示される可変バルブタイミング調整機構１１に対して以下の点が相違している。なお、図９において図１と同等の構成部品については同じ符号を付して説明を省略する。
【００７４】
まず、図１の油圧制御弁２１は１つのリニアソレノイド３６により進角／遅角油圧制御機能３７とドレーン切替制御機能３８とを駆動しているが、図９では、進角／遅角油圧制御機能を実現する第１の油圧制御弁３７とドレーン切替制御機能を実現する第２の油圧制御弁３８とにそれぞれソレノイド３６，５１を設け、各ソレノイド３６，５１をそれぞれ別のＥＣＵ４３，５２（第１の制御手段，第２の制御手段）によって独立して制御する構成としている。一方のＥＣＵ４３は、ＶＣＴ実変位角と目標変位角との偏差に応じて第１の油圧制御弁３７の電流を制御し、他方のＥＣＵ５２は、第２の油圧制御弁３８の電流を制御して、各ドレーン切替弁３４，３５を駆動する油圧を制御する。
【００７５】
ドレーン切替弁３４，３５については、図１では、油圧が加えられていないときには、スプリング４１，４２によって開弁位置に保持される、いわゆるノーマリ・オープン型（常開型）の切替弁を用いている。これに対して、図９では、油圧が加えられていないときに、スプリング４１，４２によって閉弁位置に保持される、いわゆるノーマリ・クローズ型（常閉型）の切替弁を用いている。またこれに伴い、ドレーン切替制御機能３８も、図１ではドレーン切替弁３４，３５を閉弁するときに油圧を供給する構成となっているが、図９ではドレーン切替弁３４，３５を閉弁するときに油圧供給を停止する構成となっている。
【００７６】
また、図１においては、ある１つのベーン１７で仕切られた１つのベーン収納室１６の進角室１８及び遅角室１９に対応する油圧供給通路２８，２９に逆止弁３０，３１及びドレーン切替弁３４，３５を設ける構成としているが、図９では、あるベーン収納室１６の進角室１８に対する油圧供給通路２８と別のベーン収納室１６の遅角室１９に対する油圧供給通路２９とに逆止弁３０，３１及びドレーン切替弁３４，３５を設けている。
【００７７】
この構成では、ＶＣＴ変位角を目標変位角に保持する保持動作中には、進角室１８側と遅角室１９側の両方のドレーン切替弁３４，３５を閉じて進角室１８側と遅角室１９側の両方の逆止弁３０，３１を有効に機能させて進角室１８及び遅角室１９からの作動油の逆流を防止するように第２の油圧制御弁３８を制御すると共に、可変バルブタイミング調整機構７１へ供給する油圧を制御する第１の油圧制御弁３７の制御電流を所定の保持電流に制御する。
【００７８】
一方、可変バルブタイミング調整機構７１を進角動作させる場合は、作動油を流入させる進角室側のドレーン切替弁を閉じて、作動油が排出される遅角室側のドレーン切替弁を開くように第２の油圧制御弁３８を制御し、可変バルブタイミング調整機構７１を遅角動作させる場合は、作動油を流入させる遅角室側のドレーン切替弁を閉じて、作動油が排出される進角室側のドレーン切替弁を開くように第２の油圧制御弁３８を制御する。要するに、進角・遅角動作中には、その変位方向に応じて進角室１８側と遅角室１９側のいずれか一方のドレーン切替弁３４又は３５を開いていずれか一方の逆止弁３０又は３１が機能しないように第２の油圧制御弁３８を制御すると共に、前記第１の油圧制御弁３７の制御電流を制御して可変バルブタイミング調整機構７１へ供給する油圧を可変することでＶＣＴ変位角を目標変位角に向けて変位させる。
以上のように構成した図９の可変バルブタイミング調整機構７１に対しても本発明を適用することができる。
【００７９】
次に、図１０の可変バルブタイミング調整機構７２の構成について、図１との相違点を中心に説明する。図１０においても、図９と同様に図１と同等の構成部品については同じ符号が付されている。
【００８０】
まず、図１においては進角／遅角油圧制御機能３７のための油路を切換える弁とドレーン切替制御機能３８のための油路を切換える弁との２つの弁を備える構成としている。これに対して、図１０においては、１つの油圧制御弁６０で進角／遅角油圧制御機能とドレーン切替制御機能とを達成する構成としている。また、このために油圧供給通路２８，２９を油圧制御弁６０と逆止弁３０，３１との間で分岐させ、各々ドレーン切替弁３４，３５と接続する構成としている。
【００８１】
この構成では、ＶＣＴ変位角を目標変位角に保持する保持動作中には、油圧制御弁６０の制御電流を所定の保持電流に制御して、進角室１８側と遅角室１９側の両方のドレーン切替弁３４，３５を閉じて進角室１８側と遅角室１９側の両方の逆止弁３０，３１を有効に機能させて進角室１８及び遅角室１９からの作動油の逆流を防止するように制御すると共に、可変バルブタイミング調整機構７２へ供給する油圧を制御する。
【００８２】
一方、ＶＣＴ変位角を進角方向又は遅角方向に変位させる進角・遅角動作中には、油圧制御弁６０の制御電流を制御して、その変位方向に応じて進角室１８側と遅角室１９側のいずれか一方のドレーン切替弁３４又は３５を開いていずれか一方の逆止弁３０又は３１が機能しないように制御すると共に、可変バルブタイミング調整機構７２へ供給する油圧を可変することでＶＣＴ変位角を目標変位角に向けて変位させる。
【００８３】
以上のように構成した図１０の可変バルブタイミング調整機構７２に対しても本願発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の一実施例における可変バルブタイミング調整機構とその油圧制御回路を概略的に示す図である。
【図２】可変バルブタイミング調整機構の遅角動作、保持動作、進角動作を説明するための図である。
【図３】逆止弁の有無による進角作動時のＶＣＴ応答速度の相違を説明するための特性図である。
【図４】逆止弁付きの可変バルブタイミング調整機構の応答特性の一例を示す特性図である。
【図５】ＶＣＴ制御ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図６】ＶＣＴ制御モード判定ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図７】ＯＣＶ目標電流算出ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図８】ＶＣＴ制御の一例を説明するタイムチャートである。
【図９】本発明の他の実施例（その１）における可変バルブタイミング調整機構とその油圧制御回路を概略的に示す図である。
【図１０】本発明の他の実施例（その２）における可変バルブタイミング調整機構とその油圧制御回路を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
１１…可変バルブタイミング調整機構、１２…ハウジング、１４…ベーンロータ、１６…ベーン収納室、１７…ベーン、１８…進角室、１９…遅角室、２１…油圧制御弁、２４…ロックピン、２７…オイルポンプ、２８，２９…油圧供給油路、３０，３１…逆止弁、３２，３３…ドレーン油路、３４，３５…ドレーン切替弁、３７…進角／遅角油圧制御機能（第１の油圧制御弁）、３８…ドレーン切替制御機能（油圧切替弁，第２の油圧制御弁）、４３…ＥＣＵ（制御手段，第１の制御手段）、４４…クランク角センサ、４５…カム角センサ、５２…ＥＣＵ（第２の制御手段）、６０…油圧制御弁、７１，７２…可変バルブタイミング調整機構
【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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