(57)【要約】【課題】付勢手段に破損や劣化等の付勢力低下の原因が発生した場合であっても、組付角を機関始動が可能な位置に確実に戻せるようにする。【解決手段】クランクシャフト側の駆動リング３とカムシャフト１側の従動軸部材７の間に、両者の組付角を変更するための組付角変更手段４を介在させ、組付角変更手段４を内燃機関の運転状態に応じて制御する。組付角変更手段４は操作力入力部である中間回転体１８を一方向に回転付勢するゼンマイばね１５と、そのばねに抗する方向に制動力を作用させるヒステリシスブレーキ２０とを備えた構成とする。このような装置において、ゼンマイばね１５の異常を検出する異常検出手段を設け、ばね１５の異常が検出されたときに、組付角を機関始動可能な位置に戻すフェイルセーフ制御を行う。【選択図】  図１
2004190571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクシャフトによって回転駆動される駆動回転体と、カムシャフト若しくは同シャフトに結合された別体部材から成り、前記駆動回転体が必要に応じて相対回動できるように組み付けられた従動回転体と、前記駆動回転体と従動回転体の組付角を最遅角位相側または最進角位相側に付勢する付勢手段と、この付勢手段に抗する向きの力を発生するアクチュエータとを備え、このアクチュエータをコントローラからの出力信号に応じて制御することによって前記駆動回転体と従動回転体の組付角を変更若しくは維持する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記付勢手段の異常を検出する異常検出手段を設け、この異常検出手段で異常が検出されたときに、前記駆動回転体と従動回転体の組付角制御をフェイルセーフ制御に切換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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、内燃機関の吸気側または排気側の機関弁の開閉タイミングを運転状態に応じて可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のバルブタイミング制御装置として、次のようなものが案出されている。
【０００３】
このバルブタイミング制御装置は、クランクシャフトにタイミングチェーン等を介して連係されたハウジング（駆動回転体）がカムシャフトの端部に回動可能に組み付けられ、ハウジングの内側端面に形成された径方向ガイドに可動案内部が径方向に沿って摺動自在に係合支持されると共に、径方向外側に突出するレバーを有するレバー軸（従動回転体）がカムシャフトの端部にボルト結合され、可動案内部とレバー軸のレバーとがリンクによって枢支連結されている。そして、前記径方向ガイドに対向する位置には、渦巻き状ガイドを有する中間回転体がハウジングとレバー軸に対して相対回動可能に設けられ、前記可動案内部の軸方向の一方の端部に突設された略円弧状の複数の突条が前記渦巻き状ガイドに案内係合されている。また、中間回転体はハウジングに対して回転を進める側に付勢手段であるゼンマイばねによって付勢されると共に、アクチュエータである電磁ブレーキによって回転を遅らせる側の力を適宜受けるようになっている。
【０００４】
この装置においては、電磁ブレーキがＯＦＦ状態のときには、中間回転体がゼンマイばねの付勢力を受けハウジングに対して初期位置に位置されており、渦巻き状ガイドに突条でもって噛合う可動案内部は径方向外側に最大に変位し、リンクを引き起こしてハウジングとレバー軸の組付角を最遅角位相の角度位置（以下、「最遅角位置」と呼ぶ。）または最進角位相の角度位置（以下、「最進角位置」と呼ぶ。）に維持している。そして、この状態から電磁ブレーキがＯＮにされると、中間回転体が減速されてハウジングに対して遅れ側に相対回転する結果、渦巻き状ガイドに噛合う可動案内部が径方向内側に変位し、今まで引き起こされていたリンクを次第に倒すようにしてハウジングとレバー軸の組付角を最進角位置または最遅角位置に変更する。
【０００５】
【特許文献】
特開２００１−４１０１３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のバルブタイミング制御装置の場合、付勢手段（ゼンマイばね）とアクチュエータ（電磁ブレーキ）の力のバランスによって駆動回転体（ハウジング）と従動回転体（レバー軸）の組付角を操作する基本構成とされているが、経時使用等によって付勢手段に破損や劣化等の付勢力低下の原因が発生すると、組付角操作を円滑に行えなくなり、最悪の場合、機関始動が可能な組付角に戻せなくなることが懸念される。
【０００７】
そこでこの出願の発明は、付勢手段に破損や劣化等の付勢力低下の原因が発生した場合であっても、組付角を機関始動が可能な位置に確実に戻せるようにして、機関の確実な始動を保証する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しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、この出願の発明は、付勢手段の異常を検出する異常検出手段を設け、この異常検出手段で異常が検出されたときに、駆動回転体と従動回転体の組付角制御をフェイルセーフ制御に切換えるようにした。
【０００９】
この発明の場合、異常検出手段によって付勢手段の異常を速やかに検出し、フェイルセーフ制御によって確実に始動が可能な位置に戻すことができるため、内燃機関の再始動時に機関始動ができなくなる最悪の事態を未然に防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、この出願の発明の一実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。
【００１１】
この実施形態は、この出願の発明にかかるバルブタイミング制御装置を内燃機関の吸気側の動弁系に適用したものであるが、排気側の動弁系に同様に適用することも可能である。
【００１２】
バルブタイミング制御装置は、図１に示すように内燃機関のシリンダヘッド（図示せず）に回転自在に支持されたカムシャフト１と、このカムシャフト１の前端部に結合された従動軸部材７（従動回転体）と、この従動軸部材７に必要に応じて相対回動できるように組み付けられ、チェーン（図示せず）を介してクランクシャフト（図示せず）に連係されるタイミングスプロケット２を外周に有する駆動リング３（駆動回転体）と、この駆動リング３と従動軸部材７の前方側（図１中左側）に配置され、両者３，１を相対回動させて組付角を操作する組付角変更手段４と、内燃機関の図外のシリンダヘッドとヘッドカバーの前面に跨って取り付けられて組付角変更手段４の前面と周域を覆う図外のＶＴＣカバーと、を備えている。尚、組付角変更手段４は、回動操作力を発生する操作力発生部４０と、その操作力発生部４０で発生した回動操作力を駆動リング３と従動軸部材７の相対的な回転力に変換する変換機構部４１と、によって構成されている。
【００１３】
駆動リング３は、段差状の挿通孔６を備えた略円板状に形成され、この挿通孔６部分が従動軸部材７（従動回転体）に回転可能に組み付けられている。そして、駆動リング３の前面（カムシャフト１と逆側の面）には、図２，図３に示すように、対面する平行な側壁を有する３つの径方向溝８（径方向ガイド）が同リング３のほぼ半径方向に沿うように形成されている。
【００１４】
また、従動軸部材７は、図１に示すように、カムシャフト１の前端部に突き合される基部側の外周に拡径部が形成されると共に、その拡径部よりも前方側の外周面に放射状に突出する三つのレバー９が一体に形成され、軸芯部を貫通するボルト１０によってカムシャフト１に結合されている。各レバー９には、リンク１１の基端がピン１２によって枢支連結され、各リンク１１の先端には前記各径方向溝８に摺動自在に係合する円柱状の突出部１３が一体に形成されている。
【００１５】
各リンク１１は、突出部１３が対応する径方向溝８に係合した状態において、ピン１２を介して従動軸部材７に連結されているため、リンク１１の先端側が外力を受けて径方向溝８に沿って変位すると、駆動リング３と従動軸部材７はリンク１１の作用でもって突出部１３の変位に応じた方向及び角度だけ相対回動する。
【００１６】
また、各リンク１１の先端部には、軸方向前方側に開口する収容穴１４が形成され、この収容穴１４に、後述する渦巻き溝１５（渦巻き状ガイド）に係合する係合ピン１６と、この係合ピン１６を前方側（渦巻き溝１５側）に付勢するコイルばね１７とが収容されている。尚、この実施形態の場合、リンク１１の先端の突出部１３と係合ピン１６、コイルばね１７等によって径方向に変位可能な可動案内部が構成されている。
【００１７】
一方、従動軸部材７のレバー９の突設位置よりも前方側には、円板状のフランジ壁を有する中間回転体１８が軸受１９を介して回転自在に支持されている。この中間回転体１８のフランジ壁の後面側には断面半円状の前述の渦巻き溝１５が形成され、この渦巻き溝１５に、前記各リンク１１の先端の係合ピン１６が転動自在に案内係合されている。渦巻き溝１５の渦巻きは、機関回転方向Ｒに沿って次第に縮径するように形成されている。したがって、各リンク１１先端の係合ピン１６が渦巻き溝１５に係合した状態において、中間回転体１８が駆動リング３に対して遅れ方向に相対回転すると、リンク１１の先端部は径方向溝８に案内されつつ、渦巻き溝１５の渦巻き形状に誘導されて半径方向内側に移動し、逆に、中間回転体１８が進み方向に相対変位すると、半径方向外側に移動する。
【００１８】
組付角変更手段４の変換機構部４１は、以上説明した駆動リング３の径方向溝８、リンク１１、突出部１３、係合ピン１６、レバー９、中間回転体１８、渦巻き溝１５等によって構成されている。この変換機構部４１は、後述する操作力発生部４０から中間回転体１８にカムシャフト１に対する相対的な回動操作力が入力されると、その操作力が渦巻き溝１５と係合ピン１６の係合部を通してリンク１１の先端を径方向に変位させ、このときリンク１１が揺動してその揺動量に応じて駆動リング３と従動軸部材７を相対回動させる。
【００１９】
一方、操作力発生部５は、中間回転体１８を駆動リング３に対して機関回転方向Ｒに付勢する付勢手段としてのゼンマイばね４５と、中間回転体１８を駆動リング３に対して機関回転方向Ｒと逆方向に作動させる（付勢手段に抗する力を発生する）アクチュエータとしてのヒステリシスブレーキ２０と、を備え、ゼンマイばね４５の付勢力とヒステリシスブレーキ２０の作動力とのバランスによって中間回転体１８を回動操作するようになっている。
【００２０】
ゼンマイばね４５は、駆動リング３に延設された円筒壁２１にその外周端部が結合される一方、内周端部が中間回転体１８の円筒状の基部に結合されている。
【００２１】
また、中間回転体１８のカムシャフト１と逆側の端面には、封止壁４６が一体に結合され、その封止壁４６の外周面が前記円筒壁２１の内面に摺動自在に密接している。
【００２２】
図１，図４に示すように、ヒステリシスブレーキ２０は、非回転部材であるＶＴＣカバーに取り付けられると共に、略円筒状の隙間を挟む対向面を備えた磁気誘導部材２２と、前記対向面に設けられた内側極歯２３、及び、外側極歯２４と、磁気誘導部材２２に取り付けられて内側極歯２３と外側極歯２４の間に磁界を生じさせる電磁コイル２５と、前記両極歯２３，２４間に非接触状態で挿入配置された円筒状のヒステリシスリング２６と、外周端がこのヒステリシスリング２６に一体に結合された状態で中間回転体１８に連結ピン４７とゴムブッシュ４８を介して結合された円環プレート２７と、を備え、電磁コイル２５がコントローラ４２の出力信号によって適宜通電制御されるようになっている。
【００２３】
磁気誘導部材２２の内側極歯２３と外側極歯２４は夫々軸方向に沿って延出する複数の極歯要素を有している。両極歯２３，２４の極歯要素は夫々円周方向に沿って配置され、極歯２３，２４の極歯要素相互は円周方向にオフセットされている。したがって、電磁コイル２５が通電されると、両極歯２３，２４間には、オフセットした位置関係にある相手極歯要素に向かう磁界が発生する。
【００２４】
ヒステリシスリング２６は、磁気的ヒステリシス特性を有するヒステリシス材から成り、同リング２６の回転中に内側極歯２３と外側極歯２４の間に磁界が発生すると、その磁界の向きとヒステリシスリング２６内の磁束の向きとにずれが生じるようになっている。ヒステリシスブレーキ２０は、このずれによって制動力を発生する。また、円環プレート２７は、磁気誘導部材２２の内周面に軸受２８，２９を介して支持された軸部材３０に一体に結合されている。したがって、ヒステリシスリング２０は、円環プレート２７と軸部材３０を介して磁気誘導部材２２に相対回転可能に支持されている。
【００２５】
尚、図中４３は、中間回転体１３と駆動リング３の間に設けられ、両者１３，３の相対回動範囲を規制するストッパである。
【００２６】
ここで、駆動リング３と従動軸部材７は、前記ストッパ４３による中間回転体１８の回動規制によって組付角が規制されているが、このバルブタイミング制御装置の場合、内燃機関の始動に適した組付角（確実な始動が可能な組付角）は最遅角位置と最進角位置のほぼ中間位置に設定されている。即ち、この実施形態のバルブタイミング制御装置は、吸気側の動弁系に適用されているため、時間軸に対する機関弁のリフト特性は、図５中の右側の山形の線図のようになるが、このとき内燃機関の始動に適した位相（図中実線）は、最遅角位相と最進角位相のほぼ中間の位相となっている。
【００２７】
また、このバルブタイミング制御装置の場合、内燃機関の運転中に、コントローラ４２からヒステリシスブレーキ２０に適宜信号が出力されて機関運転に応じた最適な組付角（バルブタイミング）に制御されるが、通常運転時おけるこの制御は、実際の組付角情報を逐次コントローラ４２にフィードバックさせるフィードバック制御によって行われる。即ち、コントローラ４２には、車速センサ５０やエンジン負荷センサ５１等から機関運転状態を示す各種の運転状態信号が入力されると共に、クランク角センサ５２とカム角センサ５３からクランクシャフトとカムシャフト１の回転位相を示す回転位相信号が入力され、コントローラ４２は、運転状態信号を基にして目標組付角を決定し、回転位相信号をフィードバック信号として実際の組付角が目標組付角に近付くようにヒステリシスブレーキ２０に出力を行う。
【００２８】
さらに、このバルブタイミング制御装置においては、コントローラ４２が操作力発生部５のゼンマイばね４５（付勢手段）の異常を常時監視し、異常が発見されたときに、組付角制御を前述の基本制御から後述するフェイルセーフ制御に切換えるようになっている。
【００２９】
ゼンマイばね４５の異常検出は専用の異常センサを別に設けることも可能であるが、組付角の変更操作時における任意の作動部の実挙動をコントローラ４２によって監視し、正常時の挙動と異なる挙動が検出されたときに異常と判断するようにすれば、特別なセンサを設けることなく異常検出手段をコントローラ４２の内部に構成することができる。
【００３０】
この実施形態の場合、前述の位相信号（クランク角センサ５２とカム角センサ５３の信号）を用いてコントローラ４２が組付角変更速度を逐次検出し、その変更速度が通常変更操作時（正常時）の速度範囲から外れたときに、ゼンマイばね４５が異常であると判断するようにしている。つまり、この実施形態の場合、コントローラ４２は、実組付角速度を逐次検出する変更速度検出手段と、その検出速度が通常変更操作時の規定の速度範囲内にあるかどうかを比較判断する比較判定手段と、この判定手段が規定の速度範囲内にないとき判断したときに異常信号を出力する異常信号出力手段と、を内部機能として実現している。尚、異常検出のための具体的な実行処理については異常判断時（フェイルセーフ制御時）の実行処理と併せて後に詳述する。
【００３１】
また、フェイルセーフ制御は、まず、前述の通常のフィードバック制御を完全に停止し、その後に、ゼンマイばね４５と同方向に付勢力を発揮する後述の補助付勢手段の力（ゼンマイばね４５が若干なりとも機能する場合には、補助付勢手段の力にゼンマイばね４５の力を加算した力）と、ヒステリシスブレーキ２０の力とのバランスによって、組付角を機関始動の可能な位置（前述の最遅角位置と最進角位置のほぼ中間の組付角位置）に変更及び維持する。また、この制御は機関始動の可能な位置を目標位置としたフィードバック制御によって行う。
【００３２】
この実施形態の場合、補助付勢手段は、可動案内部の係合ピン１６が係合される中間回転体１８の渦巻き溝１５の傾斜の設定と、機関運転に伴うカムシャフト１の交番トルク（バルブスプリングの力の駆動カムのプロフィールに起因する変動トルク。）の力によって実現されている。即ち、この実施形態のバルブタイミング制御装置は、吸気側の動弁系に適用されているため、バルブスプリングの力に抗する側の交番トルクの成分（絶対値の大きい側のトルク成分）は機関運転中に従動軸部材７とリンク１１を介して係合ピン１６と渦巻き溝１５に作用するが、渦巻き溝１５の接線方向と成す角度をある程度以上に大きく設定しておくことにより、交番トルクのトルク成分を遅角方向の付勢力として利用することができる。
【００３３】
また、この実施形態においては、車両の運転席にゼンマイばね４５の異常を知らせる警告ランプ５４が設けられ、前述の異常検出手段によってゼンマイばね４５の異常が検出されたときに、コントローラ４２から警告ランプ５４に点灯信号が出力されるようになっている。
【００３４】
このバルブタイミング制御装置は以上のような構成であるため、クランクシャフトとカムシャフト１の回転位相（機関弁の開閉タイミング）を最進角側に変更する場合には、コントローラ４２による制御によってヒステリシスブレーキ２０に適宜電流を通電することにより、ゼンマイばね４５の力に抗する制動力が円環プレート２７から中間回転体１８に連結ピン４７とゴムブッシュ４８を介して伝達される。これにより、中間回転体１８が駆動リング３に対して逆方向に回転し、それによってリンク１１の先端の係合ピン１６が渦巻き溝１５に誘導されてリンク１１の先端部が径方向内側に変位し、このとき、図３に示すようにリンク１１の作用によって駆動リング３と従動軸部材７の組付角が最進角位置に変更される。
【００３５】
また、クランクシャフトとカムシャフト１の回転位相（機関弁の開閉タイミング）を最遅角側に変更する場合には、コントローラ４２による制御によってヒステリシスブレーキ２０の通電電流をオフまたは微弱にすることにより、中間回転体１８がゼンマイばね４５の力によって機関回転方向に回転させられる。すると、渦巻き溝１５による係合ピン１６の誘導によってリンク１１の先端部が径方向外側に変位し、このとき、図２に示すようにリンク１１の作用によって駆動リング３と従動軸部材７の組付角が最遅角位置に変更される。
【００３６】
そして、この装置の場合、回転位相の制御はコントローラ４２によるフィードバック制御によって任意の位相に変更及び維持することができ、機関の始動時と停止時には、このフィードバック制御によって最遅角位相と最進角位相の中間の位相に変更及び維持される。
【００３７】
この制御は、コントローラ４２による基本のフィードバック制御によって行われるが、コントローラ４２においては、常時、図６に示すような異常検出サブルーチンが実行され、このサブルーチンで異常が検出されたときには、図７に示すよな処理サブルーチンが実行され、この処理サブルーチンの実行によってフェイルセーフ制御が行われる。
【００３８】
図６の異常検出サブルーチンにおいては、まず、Ｓ１において、現在行われている組付角制御が進角側の制御かどうかを判断し、このとき進角側の制御と判断したときにはＳ２に進み、Ｓ２において、そのときの進角速度ＶＦを回転位相信号を基にして算出した後に、つづくＳ３のステップへと進む。Ｓ３においては、Ｓ２で求めた実際の進角速度ＶＦが、ゼンマイばね４５の正常時の最大進角速度ＶＦＬよりも大きいかどうかを判断し、大きいと判断したときにのみ、次のＳ４に進み、そこで異常判定のためのフラグＮＦに１を代入する。つまり、ゼンマイばね４５に劣化や破損等が生じた場合には、充分な付勢力を発揮できなくなり、その分進角速度ＶＦが増加することが予測されるため、ＶＦがＶＦＬよりも大きい場合にはゼンマイばね４５が異常であるものと判断する。尚、Ｓ３においてＶＦがＶＦＬよりも大きくないと判断されたときには、異常フラグＮＦを（初期値０のまま）変えることなくこのサブルーチンを抜ける。
【００３９】
また、Ｓ１において、進角側の制御でないと判断した場合には、Ｓ５に進み、そこで回転位相信号を基にして遅角速度ＶＲを演算する。そして、次にＳ６において、実際の組付角位置θＲが、目標組付角位置θＴとその位置θＴが更新された直後の組付角位置θＴ０のちょうど中間の位置に達したかどうかを判断し、中間位置に達したと判断したときにのみＳ７に進み、それ以外のときにはこのサブルーチンを抜ける。遅角制御時には、組付角の変更の開始直後や終了時間際では組付角の変更速度が不安定になり易いため、ここでは、前記の中間位置に達したときに次のＳ７に進んで遅角速度の比較を行うようにしている。Ｓ７では、Ｓ５で求めた実際の遅角速度ＶＦが、ゼンマイばね４５の正常時の最小進角速度ＶＲＬよりも小さいかどうかを判断し、ここで小さいと判断したときにのみ次のＳ８に進み、それ以外のときには何もせずにこのサブルーチンを抜ける。ゼンマイばね４５に異常がある場合には戻りが通常よりも遅れるため、異常がある場合にはステップＳ８へと進み、そこで異常判定のためのフラグＮＦに１を代入する。
【００４０】
一方、図７の異常検出時の処理サブルーチンでは、Ｓ１１において、前述のフラグＮＦが１であるかどうかの判断を行い、ＮＦが１のときにのみ次のＳ２に進み、そこで警告ランプ５４に点灯信号を出力した後に、続くＳ１３において通常の（正常時の）フィードバック制御を完全に停止する。そして、この後にＳ１４において、組付角を始動可能位置（最遅角位置と最進角位置のほぼ中間位置）に変更及び維持するフィードバック制御を行う。
【００４１】
Ｓ１４において、異常検出時のフィードバック制御に切換わると、機関が完全停止するまでの間、始動可能位置に維持されるため、内燃機関の再始動時には始動可能位置での確実な始動が可能となる。
【００４２】
したがって、このバルブタイミング制御装置の場合、破損や劣化等によってゼンマイばね４５の付勢力が低下した場合であっても、機関の始動が不可能になる最悪の事態だけは確実に回避することができる。しかも、この実施形態の装置においては、ゼンマイばね４５の異常の検出と同時に警告ランプ５４の点灯によってそのことを運転者に速やかに知らせることができるため、ゼンマイばね４５の異常がさらに進む前に装置の修理を行うことができる。
【００４３】
この実施形態の場合、機関始動が可能な組付角位置を最遅角と最進角位置の中間位置に設定したが、この機関始動が可能な組付角位置は内燃機関の仕様に応じて任意に設定することができる。この場合、この実施形態のようにフェイルセーフ時にフィードバック制御によって始動可能な位置に戻すようにしたものであれば、コントローラ４２の設定の変更のみによって容易に対応することができる。
【００４４】
また、この実施形態においては、フェイルセーフ制御に用いる補助付勢手段として、渦巻き溝１５の傾斜とカムシャフト１の交番トルクを利用したが、ゼンマイばね４５と同方向に付勢力を発揮する別のばね部材を追加し、そのばね部材を補助付勢手段としても良い。ただし、補助付勢手段をこの実施形態のように渦巻き溝１５の傾斜等によって構成した場合には、部品点数の増加を無くし、製造コストの高騰や装置の大型・重量化を回避することができる。
【００４５】
ところで、以上説明した実施形態は、ゼンマイばね４５の異常を検出したときに、組付角を始動可能位置に単純にフィードバック制御するようにしたものであるが、ゼンマイばね４５に異常があるときに急激な制御を行うことは動作安定上好ましくないことがある。このようなことが懸念されるときには、組付角を始動可能位置に近付ける制御を緩やかに行うようにすれば良く、例えば、図７のサブルーチンに代えて図８のサブルーチンを採用すれば良い。
【００４６】
図８のサブルーチンは、Ｓ１３までの処理は図７のものと同様であるが、それ以降の処理が異なっている。
【００４７】
即ち、Ｓ１３に続くＳ１４０において、まず、目標組付角位置θＴにそのときの実際の組付角位置θＲの値を代入し、つづくＳ１４１において、目標組付角位置θＴが始動可能位置θＮと等しいかどうかを判断し、等しいと判断したときにはＳ１４２に進んで現状を維持する保持制御を行い、等しくないと判断したときにはＳ１４３へと進む。そして、Ｓ１４３では、変数θＴが始動可能位置θＮの値よりも大きいかどうか、即ち、現在の組付角位置θＲが始動可能位置θＮよりも大きいかどうかを判断し、大きいと判断したときにはＳ１４４に進み、大きくないと判断したときにはＳ１４５に進む。Ｓ１４４では、遅角側への制御となるため新たな目標組付角位置θＴを現在の変数値θＴから微小移動量θａＲを差し引いた値に設定し、同様に、Ｓ１５５では、進角側への制御となるため新たな目標組付角位置θＴを現在の変数値θＴに微小移動量θａＦを加えた値に設定する。そして、Ｓ１４４、Ｓ１４５につづくＳ１５６においては、新たな目標組付角位置θＴに向けて組付角を変更すべく制御を行う。
【００４８】
したがって、このサブルーチンを採用した場合には、組付角位置θＲが始動可能位置θＮと等しくなるまで目標組付角位置θＴが少しずつ変化し、その結果、組付角の変更作動が緩やかに行われることとなる。
【００４９】
尚、この発明の実施形態は以上で説明したものに限るものではなく、例えば、上記の実施形態においては、組付角変更手段の操作力発生部はゼンマイばねとヒステリシスブレーキによって構成したが、操作力発生部はこれら以外の付勢手段とアクチュエータによって構成するようにしても良い。
【００５０】
さらに具体的には、付勢手段は、例えば、ねじりばね等であっても良く、アクチュエータは油圧アクチュエータ等であっても良い。そして、油圧アクチュエータを用いる場合、進角、遅角両方向に作動するものを用いれば、油圧アクチュエータ自体を、フェイルセーフ制御時における補助付勢手段として機能させることができる。
【００５１】
また、以上ではフェイルセーフ制御時にフィードバック制御によって組付角を始動可能位置に維持し続けるようにしたが、例えば、ロックピンのような機械的なロック手段を設け、フェールセーフ制御時にそのロック手段によって始動可能位置に維持するようにしても良い。
【００５２】
次に、上記の各実施形態から把握し得る請求項に記載以外の発明について、以下にその作用効果と共に記載する。
【００５３】
（イ）  前記異常検出手段は、駆動回転体と従動回転体の組付角変更操作時における変更操作の実挙動が通常制御時の挙動と異なるときに付勢手段の異常信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００５４】
この場合、駆動回転体と従動回転体が相対回転する状態を監視することで付勢手段の異常を検出するものであるため、既存の位相検出手段やコントローラ等によって付勢手段の異常を確実に検出することができる。
【００５５】
（ロ）  前記異常検出手段は、駆動回転体と従動回転体の組付角変更操作時における組付角変更速度を検出し、その速度が通常変更操作時の速度範囲から外れたときに付勢手段の異常信号を出力することを特徴とする前記（イ）に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００５６】
（ハ）  前記異常検出手段は、駆動回転体と従動回転体の組付角変更操作時における実組付角変更速度を検出する変更速度検出手段と、その変更速度検出手段による検出速度が通常変更操作時の速度範囲にあるかどうかを比較判断する比較判定手段と、この比較判定手段が通常変更操作時の速度範囲にないと判定したときに異常信号を出力する異常信号出力手段と、を備えたことを特徴とする前記（イ）に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００５７】
上記の（ロ），（ハ）の場合、既存の位相検出手段とコントローラにより、最も簡単な構成によって付勢手段の異常を検出することができる。
【００５８】
（ニ）  前記付勢手段と同方向に付勢力を発揮する補助付勢手段を設け、前記フェイルセーフ制御は、通常の組付角制御を停止し、前記補助付勢手段とアクチュエータ、若しくは、付勢手段及び補助付勢手段とアクチュエータとによって組付角を機関始動可能な位置に変更、及び、維持することを特徴とする請求項１、前記（イ）〜（ハ）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。
【００５９】
この場合、通常の組付角制御を停止することによって組付角が現在以上に機関始動不能な方向に進むのを阻止すると共に、補助付勢手段とアクチュエータ、若しくは、付勢手段及び補助付勢手段とアクチュエータとによって組付角を機関始動可能な位置に変更、及び、維持するため、機関が完全停止前に組付角を機関始動が可能な位置に確実に戻すことができる。
【００６０】
（ホ）  前記フェイルセーフ制御は、機関始動可能な位置にフィードバック制御することを特徴とする前記（ニ）に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００６１】
この場合、機関始動が可能な組付角位置が最進角位置や最遅角位置以外の中間位置であっても、機関停止時には確実にその位置に維持しておくことができる。
【００６２】
（ヘ）  フェイルセーフ制御時に、組付角を機関始動可能な位置に維持するためのロック手段を設けたことを特徴とする前記（ニ）に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００６３】
この場合、機関の始動時に、組付角を最も確実に機関始動可能な位置に維持することができる。
【００６４】
（ト）  駆動回転体と従動回転体のいずれか一方に設けられた径方向ガイドと、前記駆動回転体と従動回転体に対して相対回転可能に設けられ、前記径方向ガイドに対峙する側の面に渦巻き状ガイドを有する中間回転体と、前記径方向ガイドと渦巻き状ガイドに変位可能に案内係合される可動案内部と、前記駆動回転体と従動回転体のいずれか他方のものの回転中心から離間した部位と前記可動案内部とを揺動可能に連結するリンクと、を設け、前記中間回転体を付勢手段によって一方向に回転付勢すると共に、前記アクチュエータによって中間回転体に付勢手段に抗する向きの力を付与し、アクチュエータの制御によって中間回転体を回動操作し、それによって駆動回転体と従動回転体の組付角を変更する内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記渦巻き状ガイドの渦巻きの傾斜を、機関運転に伴なうカムシャフトの交番トルクによって中間回転体に前記付勢手段と同方向の回転力が作用するように設定し、この渦巻き状ガイドを含む回動操作機構によって前記補助付勢手段を構成したことを特徴とする請求項１、前記（イ）〜（ヘ）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。
【００６５】
この場合、回動操作機構を構成する渦巻き状ガイドの渦巻きの傾斜を変更するだけで、補助付勢手段の付勢力を任意に設定することができるため、部品点数の増加等によるコストの高騰を招くことなくフェイルセーフ制御を実現することができる。
【００６６】
（チ）  前記アクチュエータを進角方向と遅角方向の両方向に作動可能な油圧アクチュエータによって構成し、その油圧アクチュエータを前記補助付勢手段として機能させたことを特徴とする前記（ニ）〜（ト）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。
【００６７】
この場合、特別に補助付勢手段を設けることなく、確実にフェイルセーフ制御を行うことができる。
【００６８】
（リ）  異常検出手段によって異常が検出されたときに、運転者に異常を知らせる警告手段を設けたことを特徴とする請求項１、（イ）〜（チ）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。
【００６９】
この場合、付勢手段の異常を速やかに運転者に知らせることができるため、装置の修理を速やかに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明の一実施形態を示す縦断面図。
【図２】同実施形態を示す図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】同実施形態の作動状態を示す図２に対応の断面図。
【図４】同実施形態を示す分解斜視図。
【図５】同実施形態の吸気弁と排気弁のリフト特性図。。
【図６】同実施形態の異常検出サブルーチンを示すフローチャート。
【図７】同実施形態の異常検出時の処理サブルーチンを示すフローチャート。
【図８】この出願の発明の他の実施形態の、異常検出時の処理サブルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
１…カムシャフト
３…駆動リング（駆動回転体）
７…従動軸部材（従動回転体）
２０…ヒステリシスブレーキ（アクチュエータ）
４２…コントローラ
４５…ゼンマイばね（付勢手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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