(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のバルブタイミングが最遅角状態と最進角状態との間の所定状態よりも遅角側の状態であるとき、同バルブタイミングが前記所定状態となるよう付勢する付勢手段と、前記バルブタイミングが前記所定状態よりも遅角側の状態であるとき、前記付勢手段の付勢力を加味して前記バルブタイミングの制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記バルブタイミングの目標値を機関運転状態に応じて設定する設定手段と、前記バルブタイミングが前記目標値に近づくよう同バルブタイミングの制御に用いられる制御量を算出する制御量算出手段とを含み、前記制御量算出手段は、前記制御量を前記付勢手段の付勢力を加味して算出する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記バルブタイミングの実測値と前記目標値とのずれが所定値以下に保持されるときの前記制御量を保持データとして記憶する記憶手段を備え、
前記制御量算出手段は、前記保持データを前記付勢手段による付勢力に応じて補正し、この保持データを用いて前記制御量を算出するものである
ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項２】
前記制御量算出手段は、前記バルブタイミングが前記付勢手段による付勢力の働く領域にあるときのみ、前記保持データを前記付勢力に応じて補正する
請求項１記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項３】
前記制御量算出手段は、前記制御量を保持データとして前記記憶手段に記憶する際には前記付勢手段による付勢力の影響を除去する補正を前記保持データに施した後に前記記憶を行い、前記制御量の算出を行う際には前記記憶された保持データに対し前記付勢手段による付勢力の付加に対応させる補正を施した後に前記算出を行うものである
請求項１又は２記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記バルブタイミングが前記付勢手段による付勢力の働く領域内にあるとき、前記記憶手段による前記保持データの記憶を禁止する禁止手段を更に備え、
前記制御量算出手段は、前記制御量の算出を行う際には前記記憶された保持データに対し前記付勢手段による付勢力の付加に対応させる補正を施した後に前記算出を行うものである
ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項５】
前記設定手段は、前記バルブタイミングの目標値を前記付勢手段による付勢力の働く領域以外に設定するものである
請求項１又は２記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項６】
前記制御量算出手段は、前記保持データの補正に用いられる補正値を、そのときのバルブタイミングに基づき算出する
請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項７】
内燃機関のバルブタイミングが最遅角状態と最進角状態との間の所定状態よりも遅角側の状態であるとき、同バルブタイミングが前記所定状態となるよう付勢する付勢手段と、前記バルブタイミングが前記所定状態よりも遅角側の状態であるとき、前記付勢手段の付勢力を加味して前記バルブタイミングの制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記バルブタイミングの目標値を機関運転状態に応じて設定する設定手段と、前記バルブタイミングが前記目標値に近づくよう同バルブタイミングの制御に用いられる制御量を算出する制御量算出手段とを含み、前記制御量算出手段は、前記制御量を前記付勢手段の付勢力を加味して算出する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記バルブタイミングの実測値と前記目標値とのずれが所定値以下に保持されるとき、前記バルブタイミングが前記付勢手段による付勢力の働く領域にあることを条件に、このときの制御量を保持データとして記憶する第１の記憶手段と、
前記バルブタイミングの実測値と前記目標値とのずれが所定値以下に保持されるとき、前記バルブタイミングが前記付勢手段による付勢力の働かない領域にあることを条件に、このときの制御量を保持データとして記憶する第２の記憶手段とを更に備え、
前記制御量算出手段は、
前記バルブタイミングが前記付勢手段による付勢力の働く領域にあるときには、前記第１の記憶手段に記憶された前記保持データを用いて前記制御量を算出し、
前記バルブタイミングが前記付勢手段による付勢力の働かない領域にあるときには、前記第２の記憶手段に記憶された前記保持データを用いて前記制御量を算出するものである  ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記保持データに影響を与えるパラメータのうち、前記付勢手段による付勢力以外のパラメータに基づき前記保持データを変更する保持データ変更手段を更に備える
ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、流体圧により作動して前記バルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を前記制御量に基づき制御するものであって、
前記保持データ変更手段は、前記保持データに影響を与えるパラメータとして、前記流体の状態に関係するパラメータに基づき前記保持データを変更するものである
請求項８記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記バルブタイミングの実測値が前記目標値に近づくように、前記制御量の算出に用いられる制御ゲインを前記実測値及び前記目標値に基づき増減させるゲイン算出手段を更に備え、
前記制御量算出手段は、前記制御ゲインを前記付勢手段による付勢力に応じて補正し、この制御ゲインに基づきバルブタイミング制御に用いられる制御量を算出するものである  ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項１１】
前記制御量算出手段は、前記バルブタイミングが前記付勢手段による付勢力の働く領域にあるときのみ、前記制御ゲインを前記付勢力に応じて補正する
請求項１〜１０のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項１２】
前記制御量算出手段は、前記付勢手段の付勢力に応じた前記制御ゲインの補正に用いられる補正値を、そのときのバルブタイミングに応じて算出する
請求項１０又は１１記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記バルブタイミングの変化速度に影響を与えるパラメータのうち、前記付勢手段による付勢力以外のパラメータに基づき前記制御ゲインを変更する制御ゲイン変更手段を更に備える
ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、流体圧により作動して前記バルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を前記制御量に基づき制御するものであって、
前記制御ゲイン変更手段は、前記バルブタイミングの変化速度に影響を与えるパラメータとして、前記流体の状態に関係するパラメータに基づき前記制御ゲインを変更するものである
請求項１３記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記制御手段は、前記バルブタイミングを最遅角に制御するときの同バルブタイミングの実測値と予め定められた所定基準値とのずれを学習値として学習する最遅角学習を実行し、
前記制御量算出手段は、前記学習値に基づきバルブタイミング制御に用いられる制御量を算出するものであって、
前記付勢手段の付勢力を加味して前記最遅角学習の実行を制御する学習制御手段を更に備える
ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項１６】
前記付勢手段は、内燃機関のバルブタイミングを進角させる方向に付勢するものであり、
前記学習制御手段は、前記バルブタイミングを前記付勢手段の付勢力に抗して最遅角に制御することのできない機関状態のとき、前記最遅角学習を禁止する
請求項１５記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項１７】
前記制御手段は、流体圧により作動して前記バルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を前記制御量に基づき制御するものであって、前記学習制御手段は、前記バルブタイミング可変機構の作動に用いられる流体が前記バルブタイミングを前記付勢手段の付勢力に抗して最遅角に制御することのできない状態のとき、前記最遅角学習を禁止する
請求項１６記載の内燃機関の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】
従来より、車載用エンジン等の内燃機関にあっては、出力の向上やエミッションの改善等を意図して同機関のバルブタイミングを制御するバルブタイミング制御装置が設けられている。こうしたバルブタイミング制御装置は、油圧により作動されて内燃機関のバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を備えている。このバルブタイミング可変機構は、例えば内燃機関の吸気カムシャフトに連結された可動部材と、可動部材を挟むように設けられる進角側油圧室及び遅角側油圧室とを備えている。そして、それら油圧室に選択的に作動油を供給して油圧で可動部材を移動させることにより、同機関のクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を変更する。このようにカムシャフトの相対回転位相を変更することで、同機関における吸気バルブのバルブタイミングが変更されるようになる。
【０００３】
ところで、内燃機関の始動時には、油圧室から作動油が抜けた状態になっており、機関始動開始と同時に油圧室に作動油を供給し始めても、可動部材が油圧により移動可能となるのに所定の時間を要する。そのため、この間は、吸気バルブのバルブタイミングを制御することができなくなるとともに、可動部材に油圧が働かないことから、吸気バルブの開閉駆動に伴う反力によってカムシャフトの相対回転位相（バルブタイミング）が最遅角状態となる。従って、機関始動時の運転を良好なものとするためには、吸気バルブのバルブタイミングが最遅角状態となったとき、機関始動時に適したバルブタイミング（以下、始動タイミングという）が得られるよう同バルブタイミングの制御範囲を設定する必要が生じる。
【０００４】
しかし、こうした要求が満たされるようにバルブタイミングの制御範囲を設定すると、その制御範囲が狭くなり内燃機関の全運転領域に亘ってバルブタイミングを最適に制御することが困難になる。そこで、機関始動時のバルブタイミングを最適にしつつ、バルブタイミング制御の制御範囲の縮小を抑制する技術として、機関始動時には吸気バルブのバルブタイミングを最遅角状態よりも所定量だけ進角した状態で固定することが提案されている。このようにバルブタイミングを固定する装置としては、例えば特開平１１−２４１６０８号公報に記載されたバルブタイミング制御装置が知られている。
【０００５】
同構成に記載された装置は、吸気バルブのバルブタイミングが最遅角状態と最進角状態との間の所定状態よりも遅角側の状態であるとき、同バルブタイミングが上記所定状態となるよう可動部材を付勢するバネを備えている。そして、バルブタイミングの上記所定状態が始動タイミングとなるよう、バルブタイミング制御の制御範囲が設定される。更に、上記装置には、吸気バルブのバルブタイミングが上記バネの付勢力により所定状態（始動タイミング）となったとき、同バルブタイミングを固定するストッパ機構が設けられている。
【０００６】
上記公報に記載されたバルブタイミング制御装置では、機関始動時には吸気バルブのバルブタイミングがバネの付勢力により始動タイミングとされ、この状態でバルブタイミングがストッパ機構により固定される。このように機関始動時には吸気バルブのバルブタイミングが始動タイミングに固定されることから、機関始動時の運転を良好なものとすることができる。また、機関始動開始後にバルブタイミング可変機構の油圧室に作動油が満たされると、この油圧に基づきストッパ機構によるバルブタイミングの固定が解除される。バルブタイミングの固定が解除された状態では、バルブタイミング制御の全制御範囲を用いて同制御を実行することで、内燃機関の全運転領域に亘ってバルブタイミングを最適に制御することが可能になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に記載のバルブタイミング制御装置において、バルブタイミングを始動タイミングよりも遅角側に制御する際には、カムシャフト（可動部材）に上記バネによる進角方向への付勢力が働くこととなる。このバネによる付勢力は、カムシャフトの相対回転位相（バルブタイミング）が遅角側の状態になるほど徐々に大きくなる。このようにバネによる付勢力が働いた状態でバルブタイミングを制御する場合、カムシャフトの相対回転位相に応じて変化する上記付勢力がバルブタイミング制御に悪影響を及ぼすこととなる。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、バルブタイミングを最遅角状態と最進角状態との間の所定状態に付勢するバネ等の付勢手段による付勢力に係わらず、バルブタイミングの的確な制御を行うことのできる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、内燃機関のバルブタイミングが最遅角状態と最進角状態との間の所定状態よりも遅角側の状態であるとき、同バルブタイミングが前記所定状態となるよう付勢する付勢手段と、前記バルブタイミングが前記所定状態よりも遅角側の状態であるとき、前記付勢手段の付勢力を加味して前記バルブタイミングの制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記バルブタイミングの目標値を機関運転状態に応じて設定する設定手段と、前記バルブタイミングが前記目標値に近づくよう同バルブタイミングの制御に用いられる制御量を算出する制御量算出手段とを含み、前記制御量算出手段は、前記制御量を前記付勢手段の付勢力を加味して算出する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記バルブタイミングの実測値と前記目標値とのずれが所定値以下に保持されるときの前記制御量を保持データとして記憶する記憶手段を備え、前記制御量算出手段は、前記保持データを前記付勢手段による付勢力に応じて補正し、この保持データを用いて前記制御量を算出するものとした。
【００１２】
バルブタイミングの制御に用いられる制御量の算出においては、バルブタイミングの実測値が目標値に近づくように行われるとともに、上記保持データが用いられる。こうした算出を行うことで制御量が増減するようになるが、この増減の中心は上記保持データによって決まる。また、保持データは、バルブタイミングが付勢手段による付勢力の働く領域にあるときには同付勢力の影響を受けた値となり、バルブタイミングが上記領域にないときには上記付勢力の影響を受けない値となる。そのため、例えばバルブタイミングが上記付勢手段による付勢力の働かない領域から同付勢力の働く領域に変化した場合、保持データが上記付勢力の付加に対応した値でないため、上記制御量の増減の中心が適正な状態からずれてバルブタイミングを的確に制御できなくなるおそれがある。しかし、上記の構成によれば、付勢手段による付勢力に応じて補正された保持データに基づき制御量が算出されるため、同制御量の増減の中心が適正な状態からずれるのを抑制してバルブタイミングの的確な制御を行うことができる。
【００１５】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記制御量算出手段は、前記バルブタイミングが前記付勢手段による付勢力の働く領域にあるときのみ、前記保持データを前記付勢力に応じて補正するものとした。
【００１６】
上記の構成によれば、付勢手段による付勢力が「０」であるのに保持データを同付勢力に応じて補正してしまうなど、この補正が不必要に行われるのを防止することができる。
【００１７】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の発明において、前記制御量算出手段は、前記制御量を保持データとして前記記憶手段に記憶する際には前記付勢手段による付勢力の影響を除去する補正を前記保持データに施した後に前記記憶を行い、前記制御量の算出を行う際には前記記憶された保持データに対し前記付勢手段による付勢力の付加に対応させる補正を施した後に前記算出を行うものとした。
【００１８】
上記の構成によれば、記憶手段には付勢手段による付勢力の影響を受けていない状態の保持データが記憶され、制御量を保持データに基づき算出するときに同保持データが上記付勢力の付加に対応した状態にされる。従って、例えばバルブタイミングが付勢手段による付勢力の働かない領域にあるときに保持データを記憶手段に記憶し、この記憶された保持データをバルブタイミングが上記付勢力の働く領域にあるときに制御量の算出に用いる場合であっても、同制御量の増減の中心を適正な状態に維持することができる。なお、これとは逆に付勢手段による付勢力の働く領域で保持データを記憶手段に記憶し、この記憶された保持データを上記付勢力の働かない領域で制御量の算出に用いる場合も、同制御量の増減の中心が適正な状態に維持されることとなる。
【００１９】
請求項４記載の発明では、請求項１又は２記載の発明において、前記バルブタイミングが前記付勢手段による付勢力の働く領域内にあるとき、前記記憶手段による前記保持データの記憶を禁止する禁止手段を更に備え、前記制御量算出手段は、前記制御量の算出を行う際には前記記憶された保持データに対し前記付勢手段による付勢力の付加に対応させる補正を施した後に前記算出を行うものとした。
【００２０】
上記の構成によれば、記憶手段には付勢手段による付勢力の影響を受けていない状態の保持データが記憶され、制御量を保持データに基づき算出するときに同保持データが上記付勢力の付加に対応した状態にされる。従って、記憶手段により記憶された保持データをバルブタイミングが上記付勢力の働く領域にあるときに制御量の算出に用いる場合であっても、同制御量の増減の中心を適正な状態に維持することができる。
【００２１】
請求項５記載の発明では、請求項１又は２記載の発明において、前記設定手段は、前記バルブタイミングの目標値を前記付勢手段による付勢力の働く領域以外に設定するものとした。
【００２２】
上記の構成によれば、記憶手段には付勢手段による付勢力の影響を受けていない状態の保持データが記憶され、制御量を保持データに基づき算出するときに同保持データが上記付勢力の付加に対応した状態にされる。従って、記憶手段により記憶された保持データをバルブタイミングが上記付勢力の働く領域にあるときに制御量の算出に用いる場合であっても、同制御量の増減の中心を適正な状態に維持することができる。
【００２３】
請求項６記載の発明では、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記制御量算出手段は、前記保持データの補正に用いられる補正値を、そのときのバルブタイミングに基づき算出するものとした。
【００２４】
付勢手段による付勢力は、そのときのバルブタイミングが最遅角に向かうほど大きくなる。上記の構成によれば、同バルブタイミングに基づき算出される補正値を用いて保持データが補正されるため、バルブタイミングの変化に伴い付勢手段の付勢力が変化しても、上記保持データ等から算出される制御量の増減の中心を適正な状態に維持することができる。
【００２５】
請求項７記載の発明では、内燃機関のバルブタイミングが最遅角状態と最進角状態との間の所定状態よりも遅角側の状態であるとき、同バルブタイミングが前記所定状態となるよう付勢する付勢手段と、前記バルブタイミングが前記所定状態よりも遅角側の状態であるとき、前記付勢手段の付勢力を加味して前記バルブタイミングの制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記バルブタイミングの目標値を機関運転状態に応じて設定する設定手段と、前記バルブタイミングが前記目標値に近づくよう同バルブタイミングの制御に用いられる制御量を算出する制御量算出手段とを含み、前記制御量算出手段は、前記制御量を前記付勢手段の付勢力を加味して算出する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記バルブタイミングの実測値と前記目標値とのずれが所定値以下に保持されるとき、前記バルブタイミングが前記付勢手段による付勢力の働く領域にあることを条件に、このときの制御量を保持データとして記憶する第１の記憶手段と、前記バルブタイミングの実測値と前記目標値とのずれが所定値以下に保持されるとき、前記バルブタイミングが前記付勢手段による付勢力の働かない領域にあることを条件に、このときの制御量を保持データとして記憶する第２の記憶手段とを更に備え、前記制御量算出手段は、前記バルブタイミングが前記付勢手段による付勢力の働く領域にあるときには、前記第１の記憶手段に記憶された前記保持データを用いて前記制御量を算出し、前記バルブタイミングが前記付勢手段による付勢力の働かない領域にあるときには、前記第２の記憶手段に記憶された前記保持データを用いて前記制御量を算出するものとした。
【００２６】
バルブタイミングの制御に用いられる制御量の算出においては、バルブタイミングの実測値が目標値に近づくように行われるとともに、上記保持データが用いられる。こうした算出を行うことで制御量が増減するようになるが、この増減の中心は上記保持データによって決まる。また、保持データは、バルブタイミングが付勢手段による付勢力の働く領域にあるときには同付勢力の影響を受けた値となり、バルブタイミングが上記領域にないときには上記付勢力の影響を受けない値となる。そのため、例えばバルブタイミングが上記付勢手段による付勢力の働かない領域から同付勢力の働く領域に変化した場合、保持データが上記付勢力の付加に対応した値でないため、上記制御量の増減の中心が適正な状態からずれてバルブタイミングを的確に制御できなくなるおそれがある。上記の構成によれば、バルブタイミングが付勢手段による付勢力の働く領域にあるときには、同付勢力の影響を受けた保持データを第１の記憶手段に記憶し、この保持データを用いてバルブタイミングの制御に用いられる制御量が算出される。また、バルブタイミングが上記領域にないときには、付勢手段による勢力の影響を受けていない保持データを第２の記憶手段に記憶し、この保持データを用いて制御量が算出される。このように保持データの記憶及び同データを用いた制御量の算出は、バルブタイミングが付勢手段による付勢力の働く領域にあるときと同領域にないときとで別々に行われる。そのため、制御量の算出に用いられる保持データを付勢手段による付勢力を加味した値とすることができ、上記制御量の増減の中心が適正な状態からずれるのを抑制してバルブタイミングの的確な制御を行うことができる。
【００２７】
請求項８記載の発明では、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記保持データに影響を与えるパラメータのうち、前記付勢手段による付勢力以外のパラメータに基づき前記保持データを変更する保持データ変更手段を更に備えた。
【００２８】
上記の構成によれば、付勢手段による付勢力以外で保持データに影響を与えるパラメータが変化しても、同パラメータに基づき変更される保持データ等から制御量を算出することで、バルブタイミングを目標値に制御する際の制御量の増減の中心を適切な状態に維持することができる。
【００２９】
請求項９記載の発明では、請求項８記載の発明において、前記制御手段は、流体圧により作動して前記バルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を前記制御量に基づき制御するものであって、前記保持データ変更手段は、前記保持データに影響を与えるパラメータとして、前記流体の状態に関係するパラメータに基づき前記保持データを変更するものとした。
【００３０】
上記の構成によれば、バルブタイミング可変機構を作動させる流体の状態に関係するパラメータが変化しても、同パラメータに基づき変更される保持データ等から制御量を算出し、この制御量に基づきバルブタイミングを制御するため、バルブタイミングを目標値に制御する際の制御量の増減の中心を適切な状態に維持することができる。
【００３３】
請求項１０記載の発明では、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、前記バルブタイミングの実測値が前記目標値に近づくように、前記制御量の算出に用いられる制御ゲインを前記実測値及び前記目標値に基づき増減させるゲイン算出手段を更に備え、前記制御量算出手段は、前記制御ゲインを前記付勢手段による付勢力に応じて補正し、この制御ゲインに基づきバルブタイミング制御に用いられる制御量を算出するものとした。
【００３４】
バルブタイミング制御に用いられる制御量は、制御ゲインに基づきバルブタイミングの実測値が目標値に近づくように算出される。バルブタイミングを目標値に向けて変化させる際の変化速度の特性は、バルブタイミングが付勢手段による付勢力の働く領域にあるときと同領域外にあるときとで異なるものとなる。そのため、例えばバルブタイミングが上記付勢手段による付勢力の働かない領域から同付勢力の働く領域に変化した場合、バルブタイミングの変化速度の特性が不適切なものになり、バルブタイミングを的確に制御できなくなるおそれがある。しかし、上記の構成によれば、バルブタイミングの変化速度の特性に関係する上記制御ゲインを付勢手段の付勢力に応じて補正し、この制御ゲインに基づき制御量が算出されるため、付勢手段の付勢力に係わらず上記変化速度の特性を適正に維持して的確なバルブタイミングの制御を行うことができる。
【００３５】
請求項１１記載の発明では、請求項１〜１０のいずれかに記載の発明において、前記制御量算出手段は、前記バルブタイミングが前記付勢手段による付勢力の働く領域にあるときのみ、前記制御ゲインを前記付勢力に応じて補正するものとした。
【００３６】
上記の構成によれば、付勢手段による付勢力が「０」であるのに制御ゲインを同付勢力に応じて補正してしまうなど、この補正が不必要に行われるのを防止することができる。
【００３７】
請求項１２記載の発明では、請求項１０又は１１記載の発明において、前記制御量算出手段は、前記付勢手段の付勢力に応じた前記制御ゲインの補正に用いられる補正値を、そのときのバルブタイミングに応じて算出するものとした。
【００３８】
付勢手段による付勢力は、そのときのバルブタイミングが遅角側に向かうほど大きくなる。同バルブタイミングに応じて算出される補正値を制御ゲインの算出に用いる上記の構成によれば、バルブタイミングの変化に伴い付勢手段の付勢力が変化しても、上記制御ゲイン等から算出される制御量に基づきバルブタイミングを制御することで、同バルブタイミングの変化速度の特性を適正な状態に維持することができる。
【００３９】
請求項１３記載の発明では、請求項１０〜１２のいずれかに記載の発明において、前記バルブタイミングの変化速度に影響を与えるパラメータのうち、前記付勢手段による付勢力以外のパラメータに基づき前記制御ゲインを変更する制御ゲイン変更手段を更に備えた。
【００４０】
バルブタイミングを目標値へと制御しているとき等に、付勢手段による付勢力以外でバルブタイミングの変化速度に影響を与えるパラメータが変化することも考えられる。しかし、上記の構成によれば、同パラメータに基づき変更される制御ゲイン等から制御量を算出し、この制御量に基づきバルブタイミングを制御するため、同バルブタイミングの変化速度の特性を適正な状態に維持することができる。
【００４１】
請求項１４記載の発明では、請求項１３記載の発明において、前記制御手段は、流体圧により作動して前記バルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を前記制御量に基づき制御するものであって、前記制御ゲイン変更手段は、前記バルブタイミングの変化速度に影響を与えるパラメータとして、前記流体の状態に関係するパラメータに基づき前記制御ゲインを変更するものとした。
【００４２】
上記の構成によれば、バルブタイミング可変機構を作動させる流体の状態に関係するパラメータが変化しても、同パラメータに基づき変更される制御ゲイン等から制御量を算出し、この制御に基づきバルブタイミングを制御するため、同バルブタイミングの変化速度の特性を適正な状態に維持することができる。
【００４３】
請求項１５記載の発明では、請求項１〜１４のいずれかに記載の発明において、前記制御手段は、前記バルブタイミングを最遅角に制御するときの同バルブタイミングの実測値と予め定められた所定基準値とのずれを学習値として学習する最遅角学習を実行し、前記制御量算出手段は、前記学習値に基づきバルブタイミング制御に用いられる制御量を算出するものであって、前記付勢手段の付勢力を加味して前記最遅角学習の実行を制御する学習制御手段を更に備えた。
【００４４】
通常は最遅角学習を実行して得られる学習値を用いて制御量を算出し、この制御量に基づきバルブタイミングを制御することにより、個体差等に起因したバルブタイミング制御の狂いを抑制することが可能になる。しかし、最遅角学習を実行すべくバルブタイミングを最遅角に制御する際には付勢手段による付勢力が働くため、この付勢力の影響により学習値の誤学習が生じて的確なバルブタイミングの制御が困難になるおそれがある。上記の構成によれば、付勢手段の付勢力を加味して最遅角学習の実行が制御されるため、同付勢力の影響により学習値の誤学習が生じるおそれのあるときには上記最遅角学習を禁止することができる。このように最遅角学習の実行を制御することで、制御量（学習値）を付勢手段の付勢力を加味した値とし、上記のように学習値の誤学習に伴い的確なバルブタイミング制御が困難になるのを回避することができる。
【００４５】
請求項１６記載の発明では、請求項１５記載の発明において、前記付勢手段は、内燃機関のバルブタイミングを進角させる方向に付勢するものであり、前記学習制御手段は、前記バルブタイミングを前記付勢手段の付勢力に抗して最遅角に制御することのできない機関状態のとき、前記最遅角学習を禁止するものとした。
【００４６】
上記の構成によれば、バルブタイミングを付勢手段の付勢力に抗して最遅角に制御することができず学習値の誤学習が生じるおそれのある機関状態のときには最遅角学習が禁止されるため、上記学習値の誤学習に伴い的確なバルブタイミング制御が困難になるのを回避することができる。
【００４７】
請求項１７記載の発明では、請求項１６記載の発明において、前記制御手段は、流体圧により作動して前記バルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を前記制御量に基づき制御するものであって、前記学習制御手段は、前記バルブタイミング可変機構の作動に用いられる流体が前記バルブタイミングを前記付勢手段の付勢力に抗して最遅角に制御することのできない状態のとき、前記最遅角学習を禁止するものとした。
【００４８】
上記の構成によれば、バルブタイミング可変機構を作動させる流体がバルブタイミングを付勢手段の付勢力に抗して最遅角に制御することができず学習値の誤学習が生じるおそれのある状態のときには最遅角学習が禁止されるため、上記学習値の誤学習に伴い的確なバルブタイミング制御が困難になるのを回避することができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
次に、本発明を自動車用エンジンに適用した第１実施形態を図１〜図９に従って説明する。
【００５０】
図１に示すように、エンジン１１のシリンダブロック１１ａには、各気筒毎に合計四つのピストン１２（図１には一つのみ図示）が往復移動可能に設けられている。このピストン１２は、コネクティングロッド１３を介してエンジン１１の出力軸であるクランクシャフト１４に連結されている。そして、ピストン１２の往復移動は、コネクティングロッド１３によってクランクシャフト１４の回転へと変換されるようになっている。
【００５１】
クランクシャフト１４にはシグナルロータ１４ａが取り付けられている。このシグナルロータ１４ａの外周部には、複数の突起１４ｂがクランクシャフト１４の軸線を中心とする所定角度毎に設けられている。また、シグナルロータ１４ａの側方には、クランクポジションセンサ１４ｃが設けられている。そして、クランクシャフト１４が回転して、シグナルロータ１４ａの各突起１４ｂが順次クランクポジションセンサ１４ｃの側方を通過することにより、同センサ１４ｃからはそれら各突起１４ｂの通過に対応したパルス状の検出信号が出力されるようになる。
【００５２】
上記シリンダブロック１１ａには、エンジン１１の冷却水温を検出するための水温センサ１１ｂが設けられている。また、シリンダブロック１１ａの上端に設けられたシリンダヘッド１５と上記ピストン１２との間には燃焼室１６が設けられている。この燃焼室１６にはシリンダヘッド１５に設けられた吸気ポート１７及び排気ポート１８が連通し、吸気ポート１７及び排気ポート１８には吸気通路３２及び排気通路３３が連通している。それら吸気ポート１７及び排気ポート１８には、それぞれ吸気バルブ１９及び排気バルブ２０が設けられている。
【００５３】
また、シリンダヘッド１５には、上記吸気バルブ１９及び排気バルブ２０を開閉駆動するための吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２が回転可能に支持されている。これら吸気及び排気カムシャフト２１，２２には、クランクシャフト１４の回転がギヤ及びチェーン等を介して伝達される。そして、吸気カムシャフト２１が回転すると、吸気バルブ１９が開閉駆動されて、吸気ポート１７と燃焼室１６とが連通・遮断される。また、排気カムシャフト２２が回転すると、排気バルブ２０が開閉駆動されて、排気ポート１８と燃焼室１６とが連通・遮断される。
【００５４】
シリンダヘッド１５において、吸気カムシャフト２１の側方には、同シャフト２１の外周面に設けられた突起２１ａを検出して検出信号を出力するカムポジションセンサ２１ｂが設けられている。そして、吸気カムシャフト２１が回転すると、同シャフト２１の突起２１ａがカムポジションセンサ２１ｂの側方を通過する。この状態にあっては、カムポジションセンサ２１ｂから上記突起２１ａの通過に対応して所定周間隔毎に検出信号が出力されるようになる。
【００５５】
一方、吸気通路３２には、エンジン１１の吸気圧を検出するためのバキュームセンサ３６が設けられている。また、吸気通路３２の下流端には、吸気ポート１７内に燃料を噴射するための燃料噴射弁３７が設けられている。この燃料噴射弁３７は、エンジン１１の吸気行程にて吸気通路３２内の空気が燃焼室１６へ吸入されるとき、吸気ポート１７内に燃料を噴射して燃料及び空気からなる混合気を形成する。
【００５６】
また、シリンダヘッド１５には、燃焼室１６内に充填された混合気に対して点火を行うための点火プラグ３８が設けられている。そして、燃焼室１６内の混合気に対し点火が行われて混合気が燃焼すると、その燃焼エネルギーによってピストン１２が往復移動してクランクシャフト１４が回転し、エンジン１１が駆動される。燃焼室１６内で燃焼した混合気は、エンジン１１の排気行程中にピストン１２の上昇により排気として排気通路３３へ送り出される。
【００５７】
次に、上記エンジン１１における吸気バルブ１９の開閉タイミング（バルブタイミング）を可変とするバルブタイミング可変機構２４について図２を参照して説明する。
【００５８】
図２に示すように、バルブタイミング可変機構２４が取り付けられる吸気カムシャフト２１は、そのジャーナル２１ｃがシリンダヘッド１５の軸受部１５ａにより回転可能に支持されている。バルブタイミング可変機構２４は、クランクシャフト１４の回転がチェーン等を介して伝達されるギヤ２４ａと、吸気カムシャフト２１の側面（図中の左側面）にボルト４２によって固定された回転部材（可動部材）４１とを備えている。上記ギヤ２４ａは、その中心部を貫通する吸気カムシャフト２１に対して相対回転可能となっている。
【００５９】
また、ギヤ２４ａの先端面には回転部材４１を囲うように設けられたリングカバー４４が当接し、同リングカバー４４の先端開口部は閉塞板４５によって塞がれている。そして、ギヤ２４ａ、リングカバー４４、及び閉塞板４５は、ボルト４６によって一体回転可能に固定されている。従って、吸気カムシャフト２１と回転部材４１とは同シャフト２１の軸線Ｌを中心に一体回転可能となっており、これらに対し上記ギヤ２４ａ、リングカバー４４、及び閉塞板４５は軸線Ｌを中心に相対回転可能となっている。
【００６０】
バルブタイミング可変機構２４には、上記軸受部１５ａや吸気カムシャフト２１等に図示のごとく形成された進角側油路４７及び遅角側油路４８から選択的に作動油が供給される。このように作動油が供給されてバルブタイミング可変機構２４が作動すると、クランクシャフト１４に対する吸気カムシャフト２１の相対回転位相が進角側又は遅角側に変更され、吸気バルブ１９のバルブタイミングが変更されるようになる。
【００６１】
上記進角側油路４７及び遅角側油路４８は、オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）４９に接続されている。また、ＯＣＶ４９には供給通路５０及び排出通路５１が接続されている。そして、供給通路５０はクランクシャフト１４の回転に伴って駆動されるオイルポンプ５２を介してエンジン１１の下部に設けられたオイルパン１１ｃに繋がっており、排出通路５１は直接オイルパン１１ｃに繋がっている。
【００６２】
ＯＣＶ４９は、四つの弁部６４を有してコイルスプリング６２及び電磁ソレノイド６５により、それぞれ逆の方向に付勢されるスプール６３を備えている。そして、電磁ソレノイド６５の消磁状態においては、スプール６３がコイルスプリング６２の付勢力により一端側（図中右側）に配置され、進角側油路４７と供給通路５０とが連通するととももに、遅角側油路４８と排出通路５１とが連通する。この場合、オイルパン１１ｃ内の作動油がオイルポンプ５２により進角側油路４７へ送り出されるとともに、遅角側油路４８内にあった作動油がオイルパン１１ｃ内へ戻される。
【００６３】
また、電磁ソレノイド６５が励磁されたときには、スプール６３がコイルスプリング６２の付勢力に抗し他端側（図中左側）に配置されて、進角側油路４７と排出通路５１とが連通するとともに、遅角側油路４８と供給通路５０とが連通する。この場合、オイルパン１１ｃ内の作動油がオイルポンプ５２により遅角側油路４８に送り出されるとともに、進角側油路４７内にあった作動油がオイルパン１１ｃ内へ戻される。
【００６４】
なお、供給通路５０内を流れる作動油においては、その圧力（油圧）が油圧センサ３４によって検出されるとともに、油温が油温センサ３５によって検出されるようになっている。
【００６５】
次に、バルブタイミング可変機構２４における回転部材４１及びリングカバー４４の詳細構造について図３を参照して説明する。
図３に示すように、リングカバー４４の内周面４４ａには、吸気カムシャフト２１（図２）の軸線Ｌへ向かって突出する四つの張出部６６が、リングカバー４４の周方向について所定間隔毎に形成されている。この各張出部６６間には、それぞれ溝部６７がリングカバー４４の周方向について所定間隔毎に形成されている。また、回転部材４１は、その外周面から各溝部６７に挿入されるように外側方へ突出する四つのベーン６８ａ〜６８ｄを備えている。これらベーン６８ａ〜６８ｄが挿入された各溝部６７内は、同ベーン６８ａ〜６８ｄにより進角側油圧室６９及び遅角側油圧室７０に区画されている。これら進角側油圧室６９及び遅角側油圧室７０は、ベーン６８ａ〜６８ｄを回転部材４１の周方向両側から挟むように位置している。そして、進角側油圧室６９には回転部材４１内を通過するように形成された上記進角側油路４７が連通し、遅角側油圧室７０にはギヤ２４ａ内を通過するように形成された上記遅角側油路４８が連通している。
【００６６】
こうしたバルブタイミング可変機構２４にあって、上記ＯＣＶ４９の電磁ソレノイド６５が消磁されると、進角側油路４７から進角側油圧室６９へ作動油が供給されるとともに、遅角側油圧室７０から遅角側油路４８を介して作動油が排出される。その結果、各ベーン６８ａ〜６８ｄが矢印Ａ方向へ相対移動することにより回転部材４１が図中右方向に相対回動し、ギヤ２４ａ（クランクシャフト１４）に対する吸気カムシャフト２１の相対回転位相が変更される。因みに同バルブタイミング可変機構２４にあっては、クランクシャフト１４の回転がチェーン等を介してギヤ２４ａに伝達されると、このギヤ２４ａ及び吸気カムシャフト２１は共に図中右方向に回転する。従って、上記矢印Ａ方向についての各ベーン６８ａ〜６８ｄの相対移動が行われると、吸気カムシャフト２１がクランクシャフト１４に対して進角し、その結果、吸気バルブ１９のバルブタイミングも進角するようになる。
【００６７】
また、ＯＣＶ４９の電磁ソレノイド６５が励磁されると、遅角側油路４８から遅角側油圧室７０へ作動油が供給されるとともに、進角側油圧室６９から進角側油路４７を介して作動油が排出される。その結果、各ベーン６８ａ〜６８ｄが矢印Ａと逆方向へ相対移動することにより回転部材４１が同中左方向に相対回動し、ギヤ２４ａ（クランクシャフト１４）に対する吸気カムシャフト２１の相対回転位相が上記と逆方向に変更される。同バルブタイミング可変機構２４にあっては、この場合、吸気カムシャフト２１がクランクシャフト１４に対して遅角し、その結果、吸気バルブ１９のバルブタイミングも遅角するようになる。
【００６８】
従って、電磁ソレノイド６５への電圧印加をデューティ制御し、進角側油圧室６９及び遅角側油圧室７０に対する作動油の供給を制御すれば、吸気バルブ１９のバルブタイミングを変更したり、同バルブタイミングを所定の状態に保持したりすることも可能となる。
【００６９】
次に、エンジン１１の始動時等に、吸気バルブ１９のバルブタイミングを最遅角状態と最進角状態との間の所定状態に固定するための構造について説明する。なお、吸気バルブ１９のバルブタイミングの制御範囲は、同バルブタイミングが上記所定状態となったときに機関始動時に適したバルブタイミング（始動タイミング）が得られるよう設定されている。
【００７０】
図３に示すように、回転部材４１の各ベーン６８ａ〜６８ｄのうち、軸線Ｌについて線対称となるように位置する二つのベーン６８ｂ，６８ｄには、それぞれ押出機構５３が設けられている。これら押出機構５３は、吸気バルブ１９のバルブタイミングが上記所定状態よりも遅角側にあるとき、同バルブタイミングが当該所定状態となるように吸気カムシャフト２１（回転部材４１）を進角側に付勢するためのものである。
【００７１】
押出機構５３は、周方向に伸縮するコイルスプリング５４により付勢されて進角側油圧室６９内に突出する押しピン５５を備えている。そして、エンジン１１の停止時には、押しピン５５の先端が進角側油圧室６９の内側面に当接し、コイルスプリング５４の付勢力により回転部材４１が最遅角状態よりも所定量だけ進角側（図中矢印Ａ側）に変位した状態になる。この状態にあっては、吸気バルブ１９のバルブタイミングが始動タイミングになる。従って、吸気バルブ１９においては、そのバルブタイミングの制御範囲の遅角側の限界が上記始動タイミングよりも更に遅角側に設定されることとなる。そのため、吸気バルブ１９のバルブタイミングの制御範囲が広範囲になり、エンジン１１の全ての運転領域に亘って吸気バルブ１９のバルブタイミングを最適に制御することが可能となる。
【００７２】
また、バルブタイミング可変機構２４においては、そのリングカバー４４の張出部６６にストッパ機構５６が設けられている。このストッパ機構５６は、吸気バルブ１９のバルブタイミングを始動タイミングとなった状態で固定するためのものである。
【００７３】
ストッパ機構５６は、リングカバー４４の張出部６６に設けられてコイルスプリング５７により軸線Ｌに向かって付勢されるストッパピン５８と、回転部材４１に設けられてストッパピン５８の先端が挿入される穴５９とを備えている。そして、エンジン１１が停止した状態にあって、上記押出機構５３の付勢力により吸気バルブ１９のバルブタイミングが始動タイミングになると、上記コイルスプリング５７の付勢力によりストッパピン５８の先端が穴５９に挿入される。この状態にあっては、クランクシャフト１４に対する吸気カムシャフト２１の相対回転位相が固定され、吸気バルブ１９のバルブタイミングが始動タイミングに固定される。
【００７４】
また、ストッパ機構５６には、進角側油圧室６９や遅角側油圧室７０から作動油が供給されるようになっている。そして、ストッパ機構５６に供給される作動油の油圧により、コイルスプリング５７の付勢力に抗してストッパピン５８が穴５９から抜き出され、ストッパ機構５６による上記バルブタイミングの固定が解除されるようになる。エンジン１１の運転中には、進角側油圧室６９と遅角側油圧室７０との少なくとも一方からストッパ機構５６に作動油が供給され、ストッパピン５８が穴５９から抜き出された状態に維持される。
【００７５】
次に、本実施形態におけるバルブタイミング制御装置の電気的構成について図４を参照して説明する。
このバルブタイミング装置は、エンジン１１の運転状態を制御するための電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）９２を備えている。このＥＣＵ９２は、ＲＯＭ９３、ＣＰＵ９４、ＲＡＭ９５、及びバックアップＲＡＭ９６等を備える算術論理演算回路として構成されている。
【００７６】
ここで、ＲＯＭ９３は各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されたメモリであり、ＣＰＵ９４はＲＯＭ９３に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ９５はＣＰＵ９４での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ９６はエンジン１１の停止時にその記憶されたデータ等を保存する不揮発性のメモリである。そして、ＲＯＭ９３、ＣＰＵ９４、ＲＡＭ９５及びバックアップＲＡＭ９６は、バス９７を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路９８及び外部出力回路９９と接続されている。
【００７７】
外部入力回路９８には、水温センサ１１ｂ、クランクポジションセンサ１４ｃ、カムポジションセンサ２１ｂ、油圧センサ３４、油温センサ３５、及びバキュームセンサ３６等が接続されている。また、外部出力回路９９にはＯＣＶ４９等が接続されている。
【００７８】
このように構成されたＥＣＵ９２は、エンジン１１の運転状態に応じたデューティ比Ｄに基づきＯＣＶ４９の電磁ソレノイド６５に対する電圧印加をデューティ制御し、吸気バルブ１９のバルブタイミングを制御する。こうしたバルブタイミング制御では、吸気バルブ１９におけるバルブタイミングの進角量が制御される。この進角量とは、バルブタイミングが最遅角状態となったときを基準として、同バルブタイミングがどの程度進角した状態にあるかを示す値である。
【００７９】
そして、吸気バルブ１９のバルブタイミングは、通常、上記デューティ比Ｄが「５０％」になるとき所定の状態に保持される。これは、デューティ比Ｄが「５０％」になると、進角側油圧室６９及び遅角側油圧室７０に対する作動油の給排がＯＣＶ４９により禁止されるためである。
【００８０】
更に、デューティ比Ｄが「５０％」よりも大きくなる場合、デューティ比Ｄが「１００％」に近づくほど、バルブタイミングの遅角側への変化速度が徐々に速いものとなる。これは、デューティ比Ｄが「１００％」に近づくほど遅角側油圧室７０への作動油の供給量が多くなるためである。また、デューティ比Ｄが「５０％」未満になる場合、デューティ比Ｄが「０％」に近づくほど、バルブタイミングの進角側への変化速度が徐々に速いものとなる。これは、デューティ比Ｄが「０％」に近づくほど進角側油圧室６９への作動油の供給量が多くなるためである。
【００８１】
吸気バルブ１９のバルブタイミング制御に用いられる上記デューティ比Ｄは、後述する制御ゲインＰ及び保持デューティ比Ｈを用いて下記の式（１）により算出される。
【００８２】
Ｄ＝Ｐ＋Ｈ      …（１）
上記式（１）において、制御ゲインＰは、吸気バルブ１９の実際のバルブタイミングがエンジン１１の運転状態に応じて設定される目標値に近づくように増減する値である。
【００８３】
ＥＣＵ９２は、制御ゲインＰを算出するに当たり、クランクポジションセンサ１４ｃ及びカムポジションセンサ２１ｂからの検出信号に基づき吸気バルブ１９におけるバルブタイミングの実際の進角量を求めるとともに、エンジン１１の運転状態に基づき同進角量の目標値を算出する。そして、実際の進角量と目標値との偏差等に基づき制御ゲインＰをマップ等から算出することにより、デューティ比Ｄに基づきＯＣＶ４９を制御したときに実際の進角量が目標値に近づくように上記制御ゲインＰを増減させる。
【００８４】
こうした制御ゲインＰの増減量は、実際の進角量と目標値との偏差が大きくなるほど大きいものとなり、吸気バルブ１９におけるバルブタイミングの変化速度の特性に関係することとなる。即ち、実際の進角量を目標値に近づける際のバルブタイミングの変化速度は、制御ゲインＰの増減量が大きくなるほど大きいものとなる。
【００８５】
一方、上記式（１）において、保持デューティ比Ｈは、吸気バルブ１９の実際のバルブタイミング（進角量）と同バルブタイミングの目標値（進角量の目標値）との偏差が所定値未満に保持されるときのデューティ比Ｄを、保持データとして記憶した値である。こうして記憶される保持データは「５０％」となるはずであるが、バルブタイミング可変機構２４の個体差等により若干「５０％」よりも大きいか或いは小さい値になるのが普通である。
【００８６】
また、上記保持デューティ比Ｈは、実際の進角量を目標値に近づけるべくデューティ比Ｄを制御ゲインＰの増減に併せて増減させる際、こうした増減の中心を決定するための値となる。即ち、実際の進角量を目標値に近づける際には、デューティ比Ｄが保持デューティ比Ｈを中心に増減するようになる。
【００８７】
ところで、吸気バルブ１９のバルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側の状態にあるときには、吸気カムシャフト２１（回転部材４１）に押出機構５３による付勢力が進角方向に働くこととなる。この押出機構５３による付勢力は、上記バルブタイミングが遅角側の状態になるほど徐々に大きくなる。このように押出機構５３による付勢力が働いた状態でバルブタイミングを制御する場合、同バルブタイミングが遅角側へと変化するほど大きくなる上記付勢力によってバルブタイミング制御に悪影響が出る。
【００８８】
即ち、押出機構５３による付勢力の有無により実際の進角量を目標値へと変化させる際のバルブタイミングの変化速度の特性は、吸気バルブ１９のバルブタイミングが始動タイミングよりも進角側にあるときと遅角側にあるときとでは、制御ゲインＰが同一であっても押出機構５３による付勢力の有無により異なるものとなる。そのため、例えばバルブタイミングが始動タイミングよりも進角側（上記付勢力が働かない領域）から、同始動タイミングよりも遅角側（上記付勢力が働く領域）に変化した場合、実際の進角量を目標値に近づける際のバルブタイミングの変化速度の特性が不適切なものになり、バルブタイミングを的確に制御できなくなるおそれがある。
【００８９】
一方、保持デューティ比Ｈは、バルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側にあるときには押出機構５３による付勢力の影響を受けた値となり、バルブタイミングが始動タイミングよりも進角側にあるときには上記付勢力の影響を受けない値となる。そのため、例えばバルブタイミングが始動タイミングよりも進角側（上記付勢力の働かない領域）から、同始動タイミングよりも遅角側（上記付勢力が働く領域）に変化した場合、保持デューティ比Ｈが上記付勢力の付加に対応した値でないため、実際の進角量を目標値に近づける際のデューティ比Ｄの増減の中心が適正な状態からずれてバルブタイミングを的確に制御できなくなるおそれがある。
【００９０】
そこで本実施形態では、制御ゲインＰ及び保持デューティ比Ｈを算出する際に押出機構５３の付勢力を加味して同算出を行うようにしている。
制御ゲインＰにおいては、実際の進角量と目標値との偏差等に基づき算出される際、押出機構５３の付勢力を加味した値とされ、バルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側にあるときには通常と異なる値になる。即ち、吸気バルブ１９のバルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側の状態であって実際の進角量を目標値に近づけるべく遅角側に変化しているとき、制御ゲインＰは、上記偏差等に応じて「０％」〜「５０％」の間の値になる。このように「０％」〜「５０％」の間の値になる制御ゲインＰは、上記付勢力を加味してバルブタイミングが始動タイミングよりも進角側にあって遅角する場合に比べて「５０％」寄りの値となるよう算出される。また、吸気バルブ１９のバルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側の状態であって実際の進角量を目標値に近づけるべく進角側に変化しているとき、制御ゲインＰは、上記偏差等に応じて「−５０％」〜「０％」の間の値になる。このように「−５０％」〜「０％」の間の値になる制御ゲインＰは、上記付勢力を加味してバルブタイミングが始動タイミングよりも進角側にあって進角する場合に比べて「０％」寄りの値となるよう算出される。
【００９１】
一方、保持デューティ比Ｈにおいては、デューティ比Ｄが保持データとして記憶される際、バルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側にあるときには、上記進角量が遅角側の値になるほど、上記保持データを実際よりもバルブタイミング進角側の値（「０％」寄りの値）とする。更に、記憶された保持データを保持デューティ比Ｈとして用いる際、バルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側にあるときには上記進角量が遅角側の値になるほど、上記保持データを実際よりもバルブタイミング遅角側の値（「１００％」寄りの値）とする。こうして保持デューティ比Ｈは押出機構５３による付勢力を加味したものとされる。
【００９２】
このように制御ゲインＰ及び保持デューティ比Ｈが押出機構５３による付勢力を加味したものとなるため、それら制御ゲインＰ及び保持デューティ比Ｈから算出されるデューティ比Ｄも上記付勢力を加味した値になる。そして、このデューティ比Ｄに基づきＯＣＶ４９を駆動制御して吸気バルブ１９のバルブタイミングを制御することにより、上記付勢力に関係なく的確にバルブタイミングを制御することができるようになる。
【００９３】
次に、上記制御ゲインＰの算出手順について図６を参照して説明する。図６は、制御ゲインＰを算出するための制御ゲイン算出ルーチンを示すフローチャートである。この制御ゲイン算出ルーチンは、ＥＣＵ９２を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００９４】
制御ゲイン算出ルーチンにおいて、制御ゲインＰは、ステップＳ１０９の処理により、後述する基本制御ゲインＰｂ及び補正値ｈ１〜ｈ３を用いて下記の式（２）に基づき算出される。
【００９５】
Ｐ＝Ｐｂ＊ｈ１＊ｈ２＊ｈ３      …（２）
上記式（２）において、基本制御ゲインＰｂは、吸気バルブ１９におけるバルブタイミングの実際の進角量と同進角量の目標値との偏差を所定値未満にすべく増減する値である。この基本制御ゲインＰｂは、上記実際の進角量と目標値との偏差、及びクランクポジションセンサ１４ｃからの検出信号に基づき求められるエンジン回転数ＮＥを用いてマップ等から算出される。また、補正値ｈ１〜ｈ３は、上記実際の進角量を目標値に近づけるためのバルブタイミング制御の際に同バルブタイミングの変化速度の特性に影響を及ぼす各種パラメータに基づき算出される。
【００９６】
制御ゲインＰは、これら補正値ｈ１〜ｈ３を基本制御ゲインＰｂに乗算して算出されることとなる。従って、この制御ゲインＰ等から算出されるデューティ比Ｄに基づきＯＣＶ４９を駆動制御することで、上記各種パラメータに関係なく実際の進角量を目標値に近づける際のバルブタイミングの変化速度の特性を最適なものとすることができる。
【００９７】
制御ゲイン算出ルーチンのステップＳ１０１〜ステップＳ１０５の処理は、上記基本制御ゲインＰｂを算出するためのものである。ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０１の処理として、エンジン回転数ＮＥとバキュームセンサ３６の検出信号から求められる吸気圧ＰＭとに基づき目標進角量θｔ（進角量の目標値）を算出する。
【００９８】
続いてＥＣＵ９２は、ステップＳ１０２の処理として最遅角学習値Ｇを算出し、ステップＳ１０３の処理としてクランクポジションセンサ１４ｃ及びカムポジションセンサ２１ｂからの検出信号に基づき実進角量θｒを算出する。この実進角量θｒは、吸気バルブ１９におけるバルブタイミングの最遅角状態を基準とし、バルブタイミングが進角するほど大きくなる値である。
【００９９】
バルブタイミングの最遅角状態には製品誤差等によりバルブタイミング可変機構２４の個体毎にばらつきが生じ、こうしたばらつきによりバルブタイミングの最遅角状態が適正状態から過度にずれるおそれがある。そして、このずれが過度なものになると、実進角量θｒがバルブタイミングの最遅角状態からの進角量としては誤った値となるため、実進角量θｒ等に基づいてバルブタイミング制御を行った場合にはバルブタイミングが不適切な状態になる。
【０１００】
そこで、続くステップＳ１０４の処理で、上記実進角量θｒから上記最遅角学習値Ｇを減算して得られる実進角量θｒｋ（実際の進角量）を用いてバルブタイミング制御を行うことで、上記のような不具合を回避するようにしている。即ち、最遅角学習値Ｇは、ステップＳ１０１の処理により、バルブタイミングの最遅角状態の適正状態からのずれを学習値として学習した値であって、この最遅角学習値Ｇが加味された実進角量θｒｋを用いてバルブタイミング制御を行うことで、上記不具合を回避することが可能になる。
【０１０１】
そして、ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０５の処理として、目標進角量θｔと実進角量θｒｋとの偏差、及びエンジン回転数ＮＥに基づき、基本制御ゲインＰｂを算出する。このように算出される基本制御ゲインＰｂは、上記偏差が大きくなるほどバルブタイミングを素早く変化させる値になり、エンジン回転数ＮＥが高くなるほどバルブタイミングをゆっくりと変化させる値になる。これは、エンジン回転数ＮＥが高くなると、クランクシャフト１４の回転に基づき駆動されるオイルポンプ５２からのオイルの吐出量が増加して、上記偏差が一定である条件のもとではバルブタイミングの変化速度が速くなるためである。
【０１０２】
このようにエンジン回転数ＮＥは、バルブタイミング可変機構２４を作動させる作動油の状態（油圧）、及びバルブタイミングの変化速度に影響を及ぼすパラメータであって、このパラメータに応じても基本制御ゲインＰｂ（制御ゲインＰ）が変更されるようになる。
【０１０３】
制御ゲイン算出ルーチンにおいて、ステップＳ１０６〜ステップＳ１０８の処理は、上記補正値ｈ１〜ｈ３を算出するためのものである。ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０６の処理として、実進角量θｒｋに基づき補正値ｈ１を算出する。補正値ｈ１は、実進角量θｒｋの変化に対して図５に示すように推移する。即ち、補正値ｈ１は、実進角量θｒｋがバルブタイミングの最進角状態に対応する値から、始動タイミングに対応する実進角量θｒｋに達するまでは、基準値である「１．０」となる。そして、実進角量θｒｋが始動タイミングに対応する値から「０（最遅角）」に近づくほど、補正値ｈ１は徐々に「１．０」よりも大きい値へと変化する。
【０１０４】
実進角量θｒｋを目標進角量θｔに近づけるべくバルブタイミングを遅角させる場合、バルブタイミングが始動タイミングを越えて最遅角状態に達するまでは、バルブタイミングが遅角するほど押出機構５３による付勢力が徐々に大きくなる。このとき、上記補正値ｈ１は「１．０」から徐々に大きい値へと変化する。従って、基本制御ゲインＰｂに補正値ｈ１を乗算して制御ゲインＰの補正を行うことで、「０％」〜「５０％」の間の値となっている制御ゲインＰが「５０％」寄りの値に補正される。これにより、上記付勢力によって遅角側へのバルブタイミングの変化速度が過度に遅くなることは抑制される。
【０１０５】
また、実進角量θｒｋを目標進角量θｔに近づけるべくバルブタイミングを進角させる場合、バルブタイミングが最遅角状態から始動タイミングに達するまでは、押出機構５３による付勢力によってバルブタイミングが進角側に付勢されることとなる。そして、この押出機構５３による付勢力は、バルブタイミングが進角するほど押出機構５３による付勢力が徐々に小さくなる。このとき、上記補正値ｈ１は、「１．０」よりも大きい値でから徐々に「１．０」に向けて徐々に小さい値へと変化する。従って、基本制御ゲインＰｂに補正値ｈ１を乗算して制御ゲインＰの補正を行うことで、「−５０％」〜「０％」の間の値となっている制御ゲインＰが「０％」寄りの値に補正される。これにより、上記付勢力によって進角側へのバルブタイミングの変化速度が過度に早くなることは抑制される。
【０１０６】
上述したように実進角量θｒｋに応じて推移する補正値ｈ１を基本制御ゲインＰｂに乗算して制御ゲインＰを算出することにより、同制御ゲインＰが付勢力に応じて補正されたものになる。こうして制御ゲインＰは押出機構５３による付勢力を加味したものとなる。そして、この制御ゲインＰ等から求められるデューティ比Ｄに基づきＯＣＶ４９を駆動制御することで、実進角量θｒｋを目標進角量θｔに近づける際の同バルブタイミングの変化速度の特性が押出機構５３による付勢力に係わらず適切に維持される。その結果、押出機構５３による付勢力が吸気カムシャフト２１（回転部材４１）に働く場合であっても、吸気バルブ１９のバルブタイミングを的確に制御することができるようになる。
【０１０７】
ＥＣＵ９２は、続いてステップＳ１０７の処理で水温センサ１１ｂの検出信号から求められるエンジン１１の冷却水温ＴＨＷに基づいて補正値ｈ２を算出し、ステップＳ１０８の処理で油圧センサ３４の検出信号から求められる作動油の油圧Ｐｏに基づいて補正値ｈ３を算出する。このように算出される補正値ｈ２，ｈ３は、制御ゲインＰを冷却水温ＴＨＷ及び油圧Ｐｏに応じて変更するためのものである。即ち、補正値ｈ２，ｈ３を基本制御ゲインＰｂに乗算して制御ゲインＰを算出することにより、同制御ゲインＰは冷却水温ＴＨＷ及び油圧Ｐｏに応じて変更される。
【０１０８】
冷却水温ＴＨＷに基づく補正値ｈ２は、例えばマップ等を参照して算出され、冷却水温ＴＨＷが高くなるほどバルブタイミングの変化速度を速くする値（「１．０」よりも大きい値）になる。これは、冷却水温ＴＨＷ（機関温度）が高くなるほど作動油の粘度が低下して同作動油の漏れ量が増大することから、冷却水温ＴＨＷが高いときには油圧室６９，７０内の油圧が低下してバルブタイミングの変化速度がゆっくりとしたものになるためである。なお、補正値ｈ２を算出するためのマップは、粘度の異なる複数種の作動油に対応して複数用意されており、この作動油の種類に応じて適宜選択して用いられる。一方、油圧Ｐｏに基づく補正値ｈ３は、同油圧Ｐｏが高くなるほどバルブタイミングの変化速度を遅くする値（「１．０」に近い値）になる。これは、油圧Ｐｏが高いときには、バルブタイミングの変化速度が速くなるためである。
【０１０９】
ステップＳ１０６〜Ｓ１０７の処理によって算出される補正値ｈ１〜ｈ３は、続くステップＳ１０９の処理で制御ゲインＰを算出する際に用いられる。そして、制御ゲインＰを算出した後、ＥＣＵ９２は、制御ゲイン算出ルーチンを一旦終了する。
【０１１０】
次に、制御ゲイン算出ルーチンにおけるステップＳ１０２の処理について、図７を参照して詳しく説明する。図７は、最遅角学習値Ｇを算出するための最遅角学習値算出ルーチンを示すフローチャートである。この最遅角学習値算出ルーチンは、制御ゲイン算出ルーチンのステップＳ１０２に進む毎にＥＣＵ９２を通じて実行される。
【０１１１】
最遅角学習値算出ルーチンにおいては、ステップＳ２０７〜Ｓ２１１の処理で、目標進角量θｔを「０（最遅角）」としたときの実進角量θｒと、このときの同実進角量θｒの適正値とのずれを最遅角学習値Ｇとして学習（記憶）する。こうして学習した最遅角学習値Ｇと上記実進角量θｒとに基づき、最遅角学習値Ｇを加味した実進角量θｒｋが算出されるようになる（ステップＳ１０４）。そして、この実進角量θｒｋを実進角量θｒに代えて制御ゲインＰの算出に用いることで、バルブタイミングの最遅角状態が製品誤差等に起因して適正状態から過度にずれたとしても、制御ゲインＰ（デューティ比Ｄ）に基づくバルブタイミング制御が不適切になることは抑制される。
【０１１２】
しかし、目標進角量θｔが「０（最遅角）」とされて最遅角学習値Ｇの学習が行われる際には、バルブタイミングを最遅角に制御するときに押出機構５３による付勢力が吸気カムシャフト２１に働くため、この付勢力による影響により最遅角学習値Ｇの誤学習が生じるおそれがある。即ち、バルブタイミングを上記付勢力に抗して最遅角状態まで遅角させることのできない状況のときに最遅角学習が実行されると、最遅角学習値Ｇを誤学習してしまうこととなる。
【０１１３】
そこで本実施形態では、バルブタイミングを上記付勢力に抗して最遅角状態まで遅角させることができない状況と判断されるときには、目標進角量θｔが「０」であっても最遅角学習値Ｇの学習を禁止して同最遅角学習値Ｇの誤学習を回避する。最遅角学習値算出ルーチンにおけるステップＳ２０３〜Ｓ２０６の処理は、バルブタイミングを上記付勢力に抗して最遅角状態まで遅角させることのできる状況か否かを判断し、この判断結果に基づき最遅角学習の実行を制御するためのものである。このように上記付勢力を加味して最遅角学習の実行を制御することによって、バルブタイミング制御が同付勢力を加味したものとなり、同付勢力に関係なくバルブタイミングを的確に制御することができるようになる。
【０１１４】
最遅角学習値算出ルーチンにおいて、ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０１の処理で目標進角量θｔが「０（最遅角）」であるか否かを判断し、「θｔ＝０」でなければ当該最遅角学習値算出ルーチンを一旦終了して制御ゲイン算出ルーチン（図６）に戻る。この場合、最遅角学習値Ｇを加味した実進角量θｒｋの算出には、前回に学習された最遅角学習値Ｇが用いられることとなる。
【０１１５】
また、上記ステップＳ２０１の処理において、「θｔ＝０」である旨判断されると、ステップＳ２０２に進む。ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０２の処理として、エンジン回転数ＮＥの安定状態が所定時間以上継続したか否かを判断する。そして、否定判定（ＮＯ）であれば当該最遅角学習値算出ルーチンを一旦終了して制御ゲイン算出ルーチン（図６）に戻り、肯定判定（ＹＥＳ）であればステップＳ２０３に進む。
【０１１６】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０３の処理において、油圧Ｐｏが所定値ａよりも高いか否か、即ち、油圧Ｐｏがバルブタイミングを押出機構５３の付勢力に抗して最遅角状態まで遅角させることのできる値よりも高いか否かを判断する。そして、「Ｐｏ＞ａ」でなく作動油の状態がバルブタイミングを上記付勢力に抗して最遅角状態まで遅角させることのでない状態である旨判断されると、ＥＣＵ９２は、この最遅角学習値算出ルーチンを一旦終了して制御ゲイン算出ルーチン（図６）に戻る。従って、この場合には、最遅角学習値Ｇの学習（ステップＳ２０７〜Ｓ２１１）が実行されることはなく、油圧Ｐｏが不足した状態で最遅角学習値Ｇの学習が行われることにより、同学習値Ｇの誤学習が生じるのを回避することができる。
【０１１７】
また、ステップＳ２０３の処理において、「Ｐｏ＞ａ」であって作動油の油圧がバルブタイミングを上記付勢力に抗して最遅角状態まで遅角させることのできる状態である旨判断されると、ステップＳ２０４に進む。このステップＳ２０４〜Ｓ２０６の処理は、バルブタイミングを上記付勢力に抗して最遅角状態まで遅角させることのできる状況か否かを再確認するためのものである。ステップＳ２０４の処理は、次のステップＳ２０５，Ｓ２０６の処理をスキップして、最遅角学習値Ｇの学習を実行できる機関状態か否かを判断するためのものである。また、ステップＳ２０５，Ｓ２０６の処理は、作動油の状態（機関状態）がバルブタイミングを押出機構５３の付勢力に抗して最遅角状態まで遅角させることのできる状態か否かを判断するためのものである。
【０１１８】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０４の処理として、エンジン回転数ＮＥが所定値ｂ（例えば７００ｒｐｍ〜８００ｒｐｍ）未満であるか否かを判断する。更に、ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０５の処理で冷却水温ＴＨＷが所定値ｃよりも大きいか否かを判断し、ステップＳ２０６の処理で油温センサ３５の検出信号から求められる作動油の油温ＴＨＯが所定値ｄよりも大きいか否かを判断する。なお、上記所定値ｃ，ｄはそれぞれ、例えばエンジン１１がオーバーヒートする直前の冷却水温ＴＨＷ及び油温ＴＨＯに対応する値に設定される。これら冷却水温ＴＨＷ及び油温ＴＨＯが過度に高いときには、作動油の粘度が低下することによって必要な油圧Ｐｏを確保しにくくなり、バルブタイミングを押出機構５３の付勢力に抗して最遅角状態まで遅角させることができなくなるおそれがある。
【０１１９】
上記ステップＳ２０４の処理において、「ＮＥ＜ｂ」でない旨判断された場合にはオイルポンプ５２から吐出されるオイルの量が多くなり、冷却水温ＴＨＷ及び油温ＴＨＯに関係なく上記付勢力に抗してバルブタイミング最遅角状態まで遅角することが可能になる。従って、ステップＳ２０４の処理で「ＮＥ＜ｂ」でない旨判断されると、ステップＳ２０５，Ｓ２０６の処理をスキップして、最遅角学習値Ｇの学習（ステップＳ２０７〜Ｓ２１１）を実行する。
【０１２０】
また、上記ステップＳ２０４の処理において、「ＮＥ＜ｂ」である旨判断された場合にはオイルポンプ５２から吐出されるオイルの量が少なくなり、冷却水温ＴＨＷ及び油温ＴＨＯの値によっては、バルブタイミングを上記付勢力に抗して最遅角状態まで遅角できなくなるおそれがある。従って、ステップＳ２０４で「ＮＥ＜ｂ」である旨判断されると、順次ステップＳ２０５，Ｓ２０６の処理を実行する。
【０１２１】
そして、ステップＳ２０５の処理において、「ＴＨＷ＞ｃ」である旨判断された場合には、機関温度が過度に高いことから作動油の粘度が低下して必要な油圧Ｐｏを確保しにくくなる。従って、この場合には、バルブタイミングを押出機構５３の付勢力に抗して最遅角状態まで遅角させることが不可能である旨判断し、ＥＣＵ９２は、最遅角学習値Ｇの学習（ステップＳ２０７〜Ｓ２１１）を実行することなく最遅角学習値算出ルーチンを一旦終了し、制御ゲイン算出ルーチン（図６）に戻る。
【０１２２】
また、ステップＳ２０６の処理において、「ＴＨＯ＞ｄ」である旨判断された場合には、作動油の油温ＴＨＯが過度に高いことから作動油の粘度が低下して必要な油圧Ｐｏを確保しにくくなる。従って、この場合には、バルブタイミングを押出機構５３の付勢力に抗して最遅角状態まで遅角させることが不可能である旨判断し、ＥＣＵ９２は、最遅角学習値Ｇの学習（ステップＳ２０７〜Ｓ２１１）を実行することなく最遅角学習値算出ルーチンを一旦終了し、制御ゲイン算出ルーチン（図６）に戻る。
【０１２３】
一方、上記ステップＳ２０４，Ｓ２０５の処理で共にＹＥＳと判断された場合には、最遅角学習値Ｇの学習（ステップＳ２０７〜Ｓ２１１）を実行する。ステップＳ２０７〜ステップＳ２１０の処理では、バルブタイミングを最遅角状態としたときの実進角量θｒから、後述するずれ量Ｇｍを減算する。そして、その値「θｒ−Ｇｍ」が、このときの実進角量θｒの適正値である「０」を含む所定範囲（−ｅ〜ｅ）内の値となるよう、上記ずれ量Ｇｍを増減させる。なお、「−ｅ＜（θｒ−Ｇｍ）＜ｅ」となったときの上記ずれ量Ｇｍは、バルブタイミングを最遅角状態としたときの実進角量θｒの適正値「０」に対するずれを表すものとなる。そして、「−ｅ＜（θｒ−Ｇｍ）＜ｅ」となったときの上記ずれ量Ｇｍは、ステップＳ２１１の処理で最遅角学習値Ｇとして学習（記憶）される。
【０１２４】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０７の処理として、実進角量θｒからずれ量Ｇｍを減算した値が「−ｅ」よりも小さいか否かを判断する。このずれ量Ｇｍの初期値としては例えば「０」が採用される。そして、「（θｒ−Ｇｍ）＜−ｅ」であれば、ステップＳ２０８の処理として上記ずれ量Ｇｍから所定値ｆを減算した後、この最遅角学習値算出ルーチンを一旦終了して制御ゲイン算出ルーチン（図６）に戻る。また、「（θｒ−Ｇｍ）＜−ｅ」でなければ、ステップＳ２０９に進む。
【０１２５】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０９の処理として、実進角量θｒからずれ量Ｇｍを減算した値が「ｅ」よりも大きいか否かを判断する。そして、「（θｒ−Ｇｍ）＞ｅ」であれば、ステップＳ２１０の処理として上記ずれ量に所定値ｆを加算した後、この最遅角学習値算出ルーチンを一旦終了して制御ゲイン算出ルーチン（図６）に戻る。また、「（θｒ−Ｇｍ）＞ｅ」でなければ、「−ｅ＜（θｒ−Ｇｍ）＜ｅ」である旨判断してステップＳ２１１に進む。
【０１２６】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ２１１の処理として、ずれ量Ｇｍを最遅角学習値ＧとしてバックアップＲＡＭ９６に記憶した後、この最遅角学習値算出ルーチンを一旦終了して制御ゲイン算出ルーチン（図６）に戻る。こうして学習された最遅角学習値Ｇは、制御ゲイン算出ルーチンにおけるステップＳ１０４の処理で実進角量θｒｋの算出に用いられる。
【０１２７】
次に、保持デューティ比Ｈの算出手順について図８を参照して説明する。この図８は、保持デューティ比Ｈを算出するための保持デューティ比算出ルーチンを示すフローチャートである。保持デューティ比算出ルーチンは、ＥＣＵ９２を通じて所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【０１２８】
保持デューティ比Ｈは、保持デューティ比算出ルーチンにおけるステップＳ３０９の処理で、バックアップＲＡＭ９６に記憶される保持デューティ比Ｈｖ、及び補正値ｈ４〜ｈ７に基づき下記の式（３）を用いて算出される。
【０１２９】
Ｈ＝Ｈｖ＋ｈ４＋ｈ５＋ｈ６＋ｈ７      …（３）
式（３）において、補正値ｈ４〜ｈ７は、保持デューティ比Ｈに影響を及ぼす各種パラメータに基づき算出される。また、保持デューティ比Ｈｖは、保持デューティ比Ｈから補正値ｈ４〜ｈ７を減算して上記各種パラメータによる影響を除去した値であって、バックアップＲＡＭ９６の所定領域に記憶されるものである。そして、保持デューティ比Ｈは、バックアップＲＡＭ９６に記憶された保持デューティ比Ｈｖに補正値ｈ４〜ｈ７を加算することで、上記各種パラメータによる影響を加味した値として算出される。
【０１３０】
このようにバックアップＲＡＭ９６には常に上記各種パラメータの影響を除去した保持デューティ比Ｈｖが記憶され、デューティ比Ｄの算出にはバックアップＲＡＭ９６に記憶された保持デューティ比Ｈｖに補正値ｈ４〜ｈ７による補正（加算）を加えて得られる保持デューティ比Ｈが用いられる。従って、保持データとして保持デューティ比Ｈｖを記憶するときと、同保持デューティ比Ｈｖを用いてデューティ比Ｄを算出するときとで、上記各種パラメータが変化したとしても、これらパラメータに関係なく保持デューティ比Ｈ（デューティ比Ｄの増減の中心）を適正な状態とすることができる。
【０１３１】
保持デューティ比算出ルーチンにおいて、ステップＳ３０１〜Ｓ３０４の処理は、保持デューティ比Ｈに影響を及ぼすパラメータである実進角量θｒｋ（バルブタイミング）、エンジン回転数ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ、及び油圧Ｐｏに基づき上記補正値ｈ４〜ｈ７を算出するためのものである。
【０１３２】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０１の処理として、実進角量θｒｋに基づき補正値ｈ４を算出する。この補正値ｈ４は、実進角量θｒｋの変化に対して例えば図９に示すように推移することとなる。この図から分かるように、補正値ｈ４は、実進角量θｒｋが始動タイミングに対応する値よりも進角側の値のとき「０」となり、実進角量θｒｋが始動タイミングよりも遅角側の値に変化するほど徐々に大きい値になる。これは、バルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側になるほど、押出機構５３による付勢力が徐々に大きくなることに基づき、同付勢力による保持デューティ比Ｈへの影響が大きくなるためである。
【０１３３】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０２の処理として、エンジン回転数ＮＥに基づき補正値ｈ５を算出する。エンジン回転数ＮＥにおいては、その変化に伴いオイルポンプ５２からの作動油の吐出量が変化するため、作動油の状態（機関状態）に影響を及ぼすとともに保持デューティ比Ｈにも影響を及ぼすこととなる。上記エンジン回転数ＮＥに基づき算出される補正値ｈ５は、エンジン回転数ＮＥが高くなるほど徐々に大きい値になる。これは、エンジン回転数ＮＥが高くなるほどオイルポンプ５２からの作動油の吐出量が多くなり、同吐出量の増加に伴う保持デューティ比Ｈへの影響が大きくなるためである。
【０１３４】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０３の処理として、冷却水温ＴＨＷに基づき補正値ｈ６を算出する。この補正値ｈ６の算出は、作動油の種類に応じて異なる値として算出される。冷却水温ＴＨＷにおいては、その変化に伴い作動油の粘度が変化するため、作動油の状態に影響を及ぼすとともに保持デューティ比Ｈにも影響を及ぼすこととなる。上記冷却水温ＴＨＷに基づき算出される補正値ｈ６は、冷却水温ＴＨＷが低くなるほど徐々に大きい値になる。これは、冷却水温ＴＨＷ（機関温度）が低くなるほど作動油の粘度が上昇し、同作動油の粘度上昇に伴う保持デューティ比Ｈへの影響が大きくなるためである。また、冷却水温ＴＨＷに基づき算出される補正値ｈ６においては、その算出が作動油の種類に応じて行われて作動油毎に異なる値とされる。これは、作動油の粘度が冷却水温ＴＨＷだけでなく作動油の種類毎によっても異なるためである。
【０１３５】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０４の処理として、油圧Ｐｏに基づき補正値ｈ７を算出する。油圧Ｐｏにおいては、その変化に伴い作動油によって吸気カムシャフト２１を回転方向について変位させる力が変化するため、作動油の状態に影響を及ぼすとともに保持デューティ比Ｈにも影響を及ぼすこととなる。上記油圧Ｐｏに基づき算出される補正値ｈ７は、油圧Ｐｏが高くなるほど徐々に大きい値になる。これは、油圧Ｐｏが高くなるほど同油圧Ｐｏの上昇に伴う保持デューティ比Ｈへの影響が大きくなるためである。
【０１３６】
上記ステップＳ３０１〜Ｓ３０４の処理を実行して補正値ｈ４〜ｈ７を算出した後、ステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０５の処理は、バックアップＲＡＭ９６への保持デューティ比Ｈｖの記憶を行うべき状況か否かを判断するためのものである。即ち、ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０５の処理として、目標進角量θｔと実進角量θｒｋとの偏差（ずれ）が所定値α未満である状態が継続されたか否かを判断する。そして、「（θｔ−θｒｋ）＜α」の状態が継続されていなければ、ステップＳ３０９に進んで上記式（３）に基づき保持デューティ比Ｈの算出が行われる。このとき、保持デューティ比Ｈｖとしては、前回にバックアップＲＡＭ９６に記憶されたものが用いられる。
【０１３７】
また、上記ステップＳ３０５の処理において、「（θｔ−θｒｋ）＜α」の状態が継続されている旨判断されると、ステップＳ３０６に進む。ステップＳ３０６〜Ｓ３０８の処理は、このときのデューティ比Ｄ等に基づき上述した保持デューティ比Ｈｖを算出し、これを保持データとしてバックアップＲＡＭ９６の所定領域に記憶するためのものである。
【０１３８】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ３０６の処理で「（θｔ−θｒｋ）＜α」の状態が継続されているときのデューティ比Ｄを保持デューティ比Ｈとし、ステップＳ３０７の処理で保持デューティ比Ｈ及び補正値ｈ４〜ｈ７に基づき下記の式（４）を用いて保持デューティ比Ｈｖを算出する。
【０１３９】
Ｈｖ＝Ｈ−ｈ４−ｈ５−ｈ６−ｈ７      …（４）
式（４）では、実進角量θｒｋ、エンジン回転数ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ、及び油圧Ｐｏ等のパラメータの影響を受けた保持デューティ比Ｈから補正値ｈ４〜ｈ７が減算され、これにより上記各種パラメータの影響を除去した値である保持デューティ比Ｈｖが算出される。ＥＣＵ９２は、続くステップＳ３０８の処理で上記保持デューティ比ＨｖをバックアップＲＡＭ９６の所定領域に記憶し、ステップＳ３０９の処理で同保持デューティ比Ｈｖを用いて保持デューティ比Ｈを算出した後、この保持デューティ比算出ルーチンを一旦終了する。
【０１４０】
保持デューティ比算出ルーチンでは、ステップＳ３０７における補正値ｈ４〜ｈ７の減算処理で、保持デューティ比Ｈから実進角量θｒｋ、エンジン回転数ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ、及び油圧Ｐｏの影響を除去する補正がなされる。この補正において、例えば補正値ｈ５〜ｈ７を「０」と仮定した場合には、バルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側にあるときに、保持デューティ比Ｈｖが保持デューティ比Ｈよりもバルブタイミング進角側の値（「０％」寄りの値）となる。この保持デューティ比Ｈｖと保持デューティ比Ｈとの差は、実進角量θｒｋが「０（最遅角）」に近づくほど大きくなる。
【０１４１】
更に、ステップ３０９における補正値ｈ４〜ｈ７の加算処理で、保持デューティ比Ｈｖに対する実進角量θｒｋ、エンジン回転数ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ、及び油圧Ｐｏの影響を付加する補正がなされる。この補正において、例えば補正値ｈ５〜ｈ７を「０」と仮定した場合には、バルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側にあるときに、保持デューティ比Ｈが保持デューティ比Ｈｖよりもバルブタイミング遅角側の値（「１００％」寄りの値）となる。この保持デューティ比Ｈｖと保持デューティ比Ｈとの差は、実進角量θｒｋが「０（最遅角）」に近づくほど大きくなる。
【０１４２】
このように押出機構５３の付勢力に関係する実進角量θｒｋ（バルブタイミング）など、保持デューティ比Ｈに影響を及ぼす各種パラメータに基づき、保持デューティ比Ｈ（保持デューティ比Ｈｖ）の補正がなされる。そして、こうした補正がなされる保持デューティ比Ｈ（保持デューティ比Ｈｖ）等に基づきデューティ比Ｄが算出される。そのため、実進角量θｒｋを目標進角量θｔに近づけるべくデューティ比Ｄを増減させる際、そのデューティ比Ｄの増減の中心が上記各種パラメータの影響により適正値からずれるのを抑制し、バルブタイミングの的確な制御を行うことができるようになる。
【０１４３】
以上詳述した処理が行われる本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）バルブタイミング制御（ＯＣＶ４９の駆動制御）に用いられるデューティ比Ｄは、制御ゲインＰを用いてバルブタイミングの実進角量θｒｋが目標進角量θｔに近づくように算出される。この実進角量θｒｋを目標進角量θｔに近づける際のバルブタイミングの変化速度の特性は、押出機構５３による付勢力の大きさに応じて変化することとなる。ただし、上記バルブタイミングの変化速度の特性に関係する制御ゲインＰは、そのときの押出機構５３の付勢力に対応した値であるバルブタイミング（実進角量θｒｋ）に応じて補正される。従って、バルブタイミングの変化に伴い上記付勢力が変化しても、上記制御ゲインＰ等から算出されるデューティ比Ｄに基づきバルブタイミングを制御することで、同バルブタイミングの変化速度の特性を適正な状態に維持し、バルブタイミングを的確に制御することができる。
【０１４４】
（２）バルブタイミングの変化速度の特性に影響を与えるパラメータとしては、実進角量θｒｋ（押出機構５３による付勢力）の他に、エンジン回転数ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ、及び油圧Ｐｏが制御ゲインＰ等のパラメータがあり、これらも制御ゲインＰを算出する際に加味されている。即ち、これらのパラメータは、作動油の状態に影響を及ぼすことによりバルブタイミングの変化速度の特性に影響を及ぼすが、制御ゲインＰを算出する際には加味される。そのため、上記制御ゲインＰを用いて算出されるデューティ比Ｄに基づきバルブタイミングを制御することで、上記各パラメータの変化に関係なくバルブタイミングの変化速度の特性を適正な状態に維持することができ、一層的確にバルブタイミングを制御することができる。
【０１４５】
（３）制御ゲインＰの算出に用いられる基本制御ゲインＰｂは、目標進角量θｔと実進角量θｒｋとの偏差等に基づき算出される。この実進角量θｒｋは、クランクポジションセンサ１４ｃ及びカムポジションセンサ２１ｂの検出信号に基づき求められる実進角量θｒから最遅角学習値Ｇを減算して得られるようになる。また、最遅角学習値Ｇは、目標進角量θｔが「０（最遅角）」となってバルブタイミングが最遅角状態とされたときの上記実進角量θｒと、このときの実進角量θｒの適正値「０」とのずれを学習値として学習した値である。こうした最遅角学習を実行すべくバルブタイミングを最遅角に制御する際には押出機構５３による付勢力が働くため、この付勢力の影響により最遅角学習値の誤学習が生じるおそれがある。即ち、バルブタイミングを上記付勢力に抗して最遅角に制御することができない状況のときに最遅角学習値Ｇの学習を実行すると、実際のバルブタイミングが最遅角状態でなく実進角量θｒが「０」に達していないときに、実進角量θｒと適正値（「０」）とのずれが学習値として学習されてしまう。しかし、バルブタイミングを上記付勢力に抗して最遅角に制御することができない状況のときに最遅角学習値Ｇの学習を禁止することで、上記のような最遅角学習値Ｇの誤学習を回避することができる。これによりバルブタイミング制御が押出機構５３の付勢力を加味したものとなり、上記付勢力に係わらずバルブタイミングを的確に制御することができるようになる。
【０１４６】
（４）バルブタイミングを最遅角に制御できる状況か否かは、油圧Ｐｏ、冷却水温ＴＨＷ、及び油温ＴＨＯといった作動油の状態（機関状態）に関係するパラメータに基づき判断される。そして、これらパラメータに基づき作動油の状態（機関状態）がバルブタイミングを最遅角に制御できる状態でない旨判断された場合には、最遅角学習値Ｇの学習が禁止されて同最遅角学習値Ｇの誤学習が回避される。そのため、最遅角学習値Ｇの誤学習に伴い的確なバルブタイミング制御が困難になるのを防止することができる。
【０１４７】
（５）バルブタイミング制御（ＯＣＶ４９の駆動制御）に用いられるデューティ比Ｄは、バルブタイミングの実進角量θｒｋが目標進角量θｔに近づくように算出される。そして、実進角量θｒｋと目標進角量θｔとの偏差が所定値α未満である状態が継続したとき、そのときのデューティ比Ｄが保持デューティ比Ｈとされる。実進角量θｒｋを目標進角量θｔに近づけるべくデューティ比Ｄを増減させる際、同デューティ比Ｄの増減の中心は上記保持デューティ比Ｈによって決まる。また、保持デューティ比Ｈは、バルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側にあるときには押出機構５３による付勢力の影響を受けた値になり、始動タイミングよりも進角側にあるときには上記付勢力の影響を受けない値となる。そのため、例えばバルブタイミングが始動タイミングよりも進角側（付勢力の働かない領域）から遅角側（付勢力の働く領域）に変化した場合、保持デューティ比Ｈが上記付勢力の影響を受けておらず同付勢力の付加に対応した値でないため、デューティ比Ｄの増減の中心が適正値からずれてバルブタイミングを的確に制御できなくなるおそれがある。しかし、保持デューティ比Ｈは、上記付勢力（実進角量θｒｋ）に応じて算出される補正値ｈ４を用いて補正される。こうして補正された保持デューティ比Ｈに基づきデューティ比Ｄが算出されるため、同デューティ比Ｄの増減の中心を適正な状態からずれるのを抑制してバルブタイミングの的確な制御を行うことができる。
【０１４８】
（６）保持デューティ比Ｈは補正値ｈ４の減算により押出機構５３による付勢力の影響を除去した値である保持デューティ比Ｈｖへと補正され、この保持デューティ比ＨｖがバックアップＲＡＭ９６に記憶される。そして、バックアップＲＡＭ９６に記憶された保持デューティ比Ｈｖは、上記補正値ｈ４の加算により上記付勢力の影響を付与した値である保持デューティ比Ｈへと補正され、この保持デューティ比Ｈがデューティ比Ｄの算出に用いられる。従って、例えばバルブタイミングが始動タイミングよりも進角側（付勢力の働かない領域）にあるときにバックアップＲＡＭ９６に保持デューティ比Ｈｖを記憶し、この記憶された保持デューティ比Ｈｖをバルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側（付勢力の働く領域）にあるときにデューティ比Ｄの算出に用いる場合であっても、デューティ比Ｄの増減の中心を適正な状態に維持することができる。また、これとは逆にバルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側にあるときにバックアップＲＡＭ９６に保持デューティ比Ｈｖを記憶し、この記憶された保持デューティ比Ｈｖをバルブタイミングが始動タイミングよりも進角側にあるときにデューティ比Ｄの算出に用いる場合も、デューティ比Ｄの増減の中心を適正な状態に維持することができる。
【０１４９】
（７）バルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側の領域にあるときには、実進角量θｒｋが「０（最遅角）」に向かうほど押出機構５３による付勢力が大きくなる。しかし、実進角量θｒｋに基づく補正値ｈ４は、図９に示すように実進角量θｒｋが「０」に近づくほど大きい値になる。そのため、保持デューティ比Ｈから補正値ｈ４を減算して得られる保持デューティ比Ｈｖを、的確に上記付勢力の影響を除去した値とするとすることができる。また、保持デューティ比Ｈｖに補正値ｈ４を加算して得られる保持デューティ比Ｈを、的確に上記付勢力の影響を付与した値とすることができる。従って、バルブタイミングの変化に伴い上記付勢力が変化しても、上記保持デューティ比Ｈ等から算出されるデューティ比Ｄについて、その増減の中心を適正な状態に維持することができる。
【０１５０】
（８）保持デューティ比Ｈに影響を与えるパラメータとしては、押出機構５３の付勢力（実進角量θｒｋ）の他に、エンジン回転数ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ、及び油圧Ｐｏといったパラメータがあげられる。即ち、これらのパラメータは、作動油の状態（機関状態）に影響を及ぼすことにより、保持デューティ比Ｈに影響を及ぼすこととなる。しかし、それらパラメータに基づき算出される補正値ｈ５〜ｈ７が上記補正値ｈ４とともに保持デューティ比Ｈから減算され、この減算された値が保持デューティ比ＨｖとなってバックアップＲＡＭ９６に記憶される。また、この記憶された保持デューティ比Ｈｖに補正値ｈ５〜ｈ７を上記補正値ｈ４と共に加算することにより、保持デューティ比Ｈの算出が行われる。従って、保持デューティ比Ｈに影響を及ぼすエンジン回転数ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ、及び油圧Ｐｏといったパラメータの変化に関係なく、バルブタイミング制御に用いられるデューティ比Ｄを最適な値とすることができ、一層的確にバルブタイミングを制御することができる。
【０１５１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１０及び図１１を参照して説明する。本実施形態では、実進角量θｒｋと目標進角量θｔとの偏差（ずれ）が所定値α未満である状態が継続したとき、第１実施形態のように保持デューティ比Ｈから押出機構５３による付勢力の影響を除去した値を保持デューティ比Ｈｖとして記憶する代わりに、上記保持デューティ比Ｈを同付勢力の働くときと働かないときとで別々に保持デューティ比Ｈｖ１，Ｈｖ２として記憶する。更に、デューティ比Ｄを算出するための保持デューティ比Ｈを算出する際には、第１実施形態のように上記付勢力の影響を付与する補正を行う代わりに、上記付勢力が働いているか否かに応じて保持デューティ比Ｈの算出に上記保持デューティ比Ｈｖ１，Ｈｖ２のいずれかを選択的に用いる。こうして算出される保持デューティ比Ｈは押出機構５３の付勢力を加味したものとなる。このように本実施形態では、保持デューティ比Ｈの上記付勢力を加味した算出の仕方が第１実施形態とは異なっている。従って、本実施形態においては第１実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第１実施形態と同一の部分については詳細な説明を省略する。
【０１５２】
図１０及び図１１は、本実施形態の保持デューティ比算出ルーチンを示すフロチャートである。本実施形態の保持デューティ比算出ルーチンにおいては、第１実施形態における保持デューティ比算出ルーチン（図８）のステップＳ３０１に相当する処理が省略されるとともに、ステップＳ３０７，Ｓ３０８に相当する処理（ステップＳ４０６〜Ｓ４１０）が第１実施形態とは異なっている。更に、本実施形態の保持デューティ比算出ルーチンでは、第１実施形態の保持デューティ比算出ルーチンに対し、ステップＳ４１１〜４１３の処理が付加されている。
【０１５３】
本実施形態の保持デューティ比算出ルーチンにおいて、ステップＳ４０１（図１０）〜Ｓ４０５（図１１）の処理は、第１実施形態における保持デューティ比算出ルーチン（図８）のステップＳ３０２〜Ｓ３０６に相当する。即ち、ステップＳ４０１〜Ｓ４０３（図１０）の処理では、エンジン回転数ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ、及び油圧Ｐｏに基づき補正値ｈ５〜ｈ７が算出される。続くステップＳ４０４（図１１）の処理では、目標進角量θｔと実進角量θｒｋとの偏差（ずれ）が所定値α未満である状態が継続したか否かが判断され、ＮＯであればステップＳ４１１に進む。また、ＹＥＳであればステップＳ４０５の処理として、上記偏差が所定値α未満である状態が継続したときのデューティ比Ｄを保持デューティ比Ｈとした後、ステップＳ４０６に進む。
【０１５４】
ステップＳ４０６〜Ｓ４１０の処理では、上記保持デューティ比Ｈを押出機構５３による付勢力の影響を受けたものと受けないものとで保持デューティ比Ｈｖ１，Ｈｖ２として別々に記憶する。ＥＣＵ９２は、ステップＳ４０６の処理として、バルブタイミングが押出機構５３による付勢力の働く領域にあるか否か、即ちバルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側にあるか否かを判断する。
【０１５５】
ステップＳ４０６の処理において、バルブタイミングが上記付勢力の働く領域にある旨判断されると、ステップＳ４０７に進んで上記保持デューティ比Ｈから補正値ｈ５〜ｈ７を減算することにより保持デューティ比Ｈｖ１を算出する。この保持デューティ比Ｈｖ１は、続くステップＳ４０８の処理で上記付勢力の影響を受けた値としてバックアップＲＡＭ９６の所定領域に記憶される。その後、ステップＳ４１１に進む。
【０１５６】
また、上記ステップＳ４０６の処理において、バルブタイミングが上記付勢力の働く領域にない旨判断されると、ステップＳ４０９に進んで上記保持デューティ比Ｈから補正値ｈ４〜ｈ７を減算することにより保持デューティ比Ｈｖ２を算出する。この保持デューティ比Ｈｖ２は、続くステップＳ４０９の処理で上記付勢力の影響を受けていない値としてバックアップＲＡＭ９６の所定領域に記憶される。その後、ステップＳ４１１に進む。
【０１５７】
ステップＳ４１１〜Ｓ４１４の処理は、上記付勢力が働くか否かに応じて保持デューティ比Ｈの算出に上記保持デューティ比Ｈｖ１，Ｈｖ２を選択的に用いるためのものである。ＥＣＵ９２は、ステップＳ４１１の処理として、バルブタイミングが押出機構５３による付勢力の働く領域にあるか否か、即ちバルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側にあるか否かを判断する。
【０１５８】
ステップＳ４１１の処理において、バルブタイミングが上記付勢力の働く領域にある旨判断されると、ステップＳ４１２に進んでバックアップＲＡＭ９６に記憶された保持デューティ比Ｈｖ１を保持デューティ比Ｈｖとする。この保持デューティ比Ｈは上記付勢力の影響を受けた値になる。そして、続くステップＳ４１４の処理で、上記保持デューティ比Ｈｖに補正値ｈ５〜ｈ７を加算することで、デューティ比Ｄの算出に用いられる保持デューティ比Ｈの算出が行われる。
【０１５９】
また、上記ステップＳ４１１の処理において、バルブタイミングが上記付勢力の働く領域にある旨判断されると、ステップＳ４１３に進んでバックアップＲＡＭ９６に記憶された保持デューティ比Ｈｖ２を保持デューティ比Ｈｖとする。この保持デューティ比Ｈｖは上記付勢力の影響を受けていない値となる。そして、続くステップＳ４１４の処理で、上記と同様に保持デューティ比Ｈｖに補正値ｈ５〜ｈ７を加算することで、デューティ比Ｄの算出に用いられる保持デューティ比Ｈの算出が行われる。こうして保持デューティ比Ｈの算出が行われた後、ＥＣＵ９２は、この保持デューティ比算出ルーチンを一旦終了する。
【０１６０】
以上詳述した処理が行われる本実施形態によれば、第１実施形態に記載した（１）〜（４）、及び（８）の効果に加え、以下に示す効果が得られるようになる。
【０１６１】
（９）実進角量θｒｋと目標進角量θｔとの偏差（ずれ）が所定値α未満である状態が継続したとき、保持デューティ比Ｈが押出機構５３による付勢力の働くときと働かないときとで別々に保持デューティ比Ｈｖ１，Ｈｖ２としてバックアップＲＡＭ９６に記憶される。更に、デューティ比Ｄを算出するための保持デューティ比Ｈを算出する際には、上記付勢力が働いているか否かに応じて保持デューティ比Ｈの算出にバックアップＲＡＭ９６に記憶された上記保持デューティ比Ｈｖ１，Ｈｖ２のいずれかが選択的に用いられる。こうして算出される保持デューティ比Ｈを用いてデューティ比Ｄを算出することで、同デューティ比Ｄが上記付勢力を加味したものとなる。そのため、実進角量θｒｋが目標進角量θｔに近づくようにデューティ比Ｄを増減させる際、その増減の中心が適正な位置からずれるのを抑制してバルブタイミングの的確な制御を行うことができる。
【０１６２】
なお、上記各実施実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・上記各実施形態では、保持デューティ比Ｈに影響を与えるパラメータとして、実進角量θｒｋ（押出機構５３による付勢力）以外に、エンジン回転数ＮＥ、エンジン回転数ＮＥ、及び油圧Ｐｏといったパラメータに基づき保持デューティ比Ｈの補正を行うようにしたが、これらの補正を必ずしも行う必要はない。例えば、これらの補正のいくつかを省略したり全部を省略したりしてもよい。
【０１６３】
・第１実施形態では、押出機構５３による付勢力の大きさに関係するパラメータである実進角量θｒｋに応じて保持デューティ比Ｈを補正することにより、同保持デューティ比Ｈに対する付勢力の影響を除去したり付加したりしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、こうした補正をバルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側にあるときに実進角量θｒｋに関係なく一律に行ってもよい。
【０１６４】
・上記各実施形態において、押出機構５３による付勢力の大きさに関係するパラメータとして、実進角量θｒｋを採用する代わりに目標進角量θｔや実進角量θｒｋ等を採用してもよい。
【０１６５】
・第１実施形態では、押出機構５３による付勢力が働くか否かに係わらず保持デューティ比Ｈｖを上記付勢力の影響を受けていない値としてバックアップＲＡＭ９６に記憶するため、ステップＳ３０７（図９）の処理において、保持デューティ比Ｈから実進角量θｒｋ（付勢力）に基づき算出される補正値ｈ４を減算するという補正を行ったが、本発明これに限定されない。例えば、上記付勢力が働いていないこと、即ちバルブタイミングが始動タイミングよりも進角側であることを条件に、バックアップＲＡＭ９６への上記保持デューティ比Ｈｖの記憶を実行してもよい。この場合、バルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側であるとき（付勢力の働く領域にあるとき）には、バックアップＲＡＭ９６への保持デューティ比Ｈｖの記憶が禁止される。そのため、記憶される保持デューティ比Ｈｖを上記付勢力の影響を受けていない値とすべく、上記ステップＳ３０７の処理において補正値ｈ４の減算という補正を行う必要がなくなる。そして、デューティ比Ｄの算出に用いられる保持デューティ比Ｈを算出する際には、上記記憶された保持デューティ比Ｈｖに対してステップＳ３０９の処理で上記補正値ｈ４を加算することにより、上記付勢力の付加に対応させるための補正が行われる。保持デューティ比Ｈｖに関係する処理を上記のように行う場合でも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１６６】
・第１実施形態において、目標進角量θｔを押出機構５３による付勢力の働く領域外の値、即ち始動タイミングに対応する値と「０（最遅角）」との間以外の値に設定し、上記付勢力の働く領域ではバックアップＲＡＭ９６への保持デューティ比Ｈｖの記憶が行われないようにしてもよい。この場合、記憶される保持デューティ比Ｈｖが上記付勢力の影響を受けていない値となるため、上記ステップＳ３０７の処理において補正値ｈ４の減算という上記付勢力の影響を除去するための補正を行う必要がなくなる。更に、目標進角量θｔを上記のように設定することで、上記付勢力の働く領域で実進角量θｒｋを目標進角量θｔに近づけるべくデューティ比Ｄを増減させることもなくなる。そのため、上記付勢力の影響により当該デューティ比Ｄの増減の中心が適正な状態からずれてバルブタイミングを的確に制御できなくなるという不具合が解消される。
【０１６７】
・第１実施形態において、バルブタイミングが始動タイミングよりも進角側にあって押出機構５３による付勢力が働かないとき、補正値ｈ４による上記付勢力の影響の除去及び付加という保持デューティ比Ｈに関する補正を行わないようにしてもよい。この場合、上記付勢力が働いておらず補正値ｈ４が「０」となるときに同補正値ｈ４に基づく保持デューティ比Ｈの補正が行われるなど、この補正が不必要に行われるのを防止することができる。
【０１６８】
・上記各実施形態では、最遅角学習値算出ルーチン（図７）において、ステップＳ２０４の処理でエンジン回転数ＮＥが所定値ｂ未満である旨判断されたときにはステップＳ２０５，Ｓ２０６をスキップして最遅角学習値Ｇの学習（ステップＳ２０７〜Ｓ２１１）を実行するようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記ステップＳ２０４の処理で「ＮＥ＜ｂ」である旨判断されたとき、冷却水温ＴＨＷ及び油温ＴＨＯに関係なく直ちに最遅角学習値Ｇの学習を禁止するようにしてもよい。なお、この場合には、ステップＳ２０５，Ｓ２０６を省略してもよい。
【０１６９】
・上記各実施形態において、最遅角学習値Ｇの学習実行を制御すべく、油圧Ｐｏ、エンジン回転数ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ、及び油温ＴＨＯ等に基づき、バルブタイミングを上記付勢力に抗して最遅角状態まで遅角させることのできる状況か否かを判断したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記判断を油圧Ｐｏのみに基づき行ったり、同油圧Ｐｏに関係なくエンジン回転数ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ、及び油温ＴＨＯ等に基づき行ったりしてもよい。
【０１７０】
・上記各実施形態では、実進角量θｒｋと目標進角量θｔとの偏差だけでなく、バルブタイミングの変化速度の特性に影響を及ぼすパラメータであるエンジン回転数ＮＥに基づき、基本制御ゲインＰｂをマップ等から算出したが、本発明はこれに限定されない。即ち、この基本制御ゲインＰｂの算出に必ずしもエンジン回転数ＮＥというパラメータを用いる必要はない。例えば、エンジン回転数ＮＥに基づき算出される補正値を基本制御ゲインＰｂに乗算するなどして、エンジン回転数ＮＥを制御ゲインＰに反映させてもよい。
【０１７１】
・上記各実施形態では、制御ゲインＰに影響を与えるパラメータとして、実進角量θｒｋ（押出機構５３による付勢力）以外に、冷却水温ＴＨＷ及び油圧Ｐｏ等に基づき制御ゲインＰの補正を行うようにしたが、これらの補正を必ずしも行う必要はない。例えば、これらの補正のうちのいくつかを省略したり全部を省略したりしてもよい。
【０１７２】
・上記各実施形態では、押出機構５３による付勢力の大きさに関係するパラメータである実進角量θｒｋに応じて制御ゲインＰを補正することにより、上記付勢力に関係なくバルブタイミングの速度変化の特性を適正なものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、こうした補正をバルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側にあるときに実進角量θｒｋに関係なく一律に行ってもよい。
【０１７３】
・上記各実施形態では、実進角量θｒｋ（押出機構５３による付勢力）に基づき算出される補正値ｈ１を用いた制御ゲインＰの補正を、バルブタイミングが始動タイミングよりも遅角側にあるか否か（付勢力が働くか否か）に関係なく実行したが、本発明はこれに限定されない。例えば、バルブタイミングが始動タイミングよりも進角側にあるとき（付勢力が働かないとき）には、上記補正値ｈ１による制御ゲインＰの補正を行わないようにしてもよい。この場合、上記付勢力が働いておらず、補正値ｈ１が「１．０」となるときに同補正値ｈ１に基づく制御ゲインＰの補正が行われるなど、この補正が不必要に行われるのを防止することができる。
【０１７４】
・上記各実施形態では、制御ゲインＰの算出、保持デューティ比Ｈの算出、及び最遅角学習値Ｇの学習実行に際し、これら三つ全部において押出機構５３による付勢力を加味したが、本発明はこれに限定されない。即ち、制御ゲインＰの算出、保持デューティ比Ｈの算出、及び最遅角学習値Ｇの学習実行に際し、これら三つのうちの一つか二つについて、上記付勢力を加味するようにしてもよい。この場合でも、デューティ比Ｄの算出に上記付勢力が加味され、これによってルブタイミング制御を上記付勢力が加味された状態で行うことができる。
【０１７５】
・本実施形態では、吸気バルブ１９のバルブタイミングを変更するバルブタイミング制御装置に本発明を適用したが、排気バルブ２０のバルブタイミングを変更するバルブタイミング制御装置に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のバルブタイミング制御装置が適用されるエンジン１１の全体構成を示す略図。
【図２】バルブタイミング可変機構への作動油の供給構造を示す断面図。
【図３】同バルブタイミング可変機構の内部構造を示す断面図。
【図４】上記バルブタイミング制御装置の電気的構成を示すブロック図。
【図５】実進角量θｒｋの変化に対する補正値ｈ１の推移を示すグラフ。
【図６】制御ゲインＰの算出手順を示すフローチャート。
【図７】最遅角学習値Ｇの算出手順を示すフローチャート。
【図８】保持デューティ比Ｈの算出手順を示すフローチャート。
【図９】実進角量θｒｋの変化に対する補正値ｈ４の推移を示すグラフ。
【図１０】第２実施形態における保持デューティ比Ｈの算出手順を示すフローチャート。
【図１１】第２実施形態における保持デューティ比Ｈの算出手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１１…エンジン、１１ｂ…水温センサ、１４…クランクシャフト、１４ｃ…クランクポジションセンサ、１９…吸気バルブ、２０…排気バルブ、２１…吸気カムシャフト、２１ｂ…カムポジションセンサ、２２…排気カムシャフト、２４…バルブタイミング可変機構、３４…油圧センサ、３５…油温センサ、３６…バキュームセンサ、４１…回転部材、４７…進角側油路、４８…遅角側油路、４９…オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）、５２…オイルポンプ、５３…押出機構、５４…コイルスプリング、５５…押しピン、６９…進角側油圧室、７０…遅角側油圧室、９２…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、９６…バックアップＲＡＭ。
【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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