(57)【要約】    【課題】可変バルブタイミング機構の動作を安定化する。    【解決手段】機関回転速度，負荷等に基づいて算出される吸気バルブ側の可変バルブタイミング機構の目標角度と実角度とから可変バルブタイミング機構の基本操作量を算出し、この基本操作量を可変バルブリフト機構で変更される吸気バルブのリフト量と機関回転速度とに基づいて算出されるカム駆動トルクに応じた操作補正量を算出し、この操作補正量で基本操作量を補正して最終の可変バルブタイミング機構の操作量を算出し、出力する構成とした。【選択図】  図２０
2005054754.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対するカムシャフトの回転位相を変更することで、動弁のバルブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構の制御装置であって、
機関運転状態に基づいて、動弁を駆動するカムの駆動トルクに応じた前記可変バルブタイミング機構の操作補正量を算出し、該操作補正量で補正した操作量によって前記可変バルブタイミング機構を制御することを特徴とする可変バルブタイミング機構の制御装置。
【請求項２】
機関動弁のバルブリフト量または作動角を変更する可変バルブリフト機構を備え、該可変バルブリフト機構によって制御される動弁のバルブリフト量または作動角を含むパラメータに応じて、前記可変バルブタイミング機構の操作補正量を算出することを特徴とする請求項１に記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。
【請求項３】
機関回転速度、機関温度の少なくとも一方を含むパラメータに応じて、前記可変バルブタイミング機構の操作補正量を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトに対する回転位相を変化させることで、動弁（吸・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機構の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可変バルブタイミング機構として、内燃機関のクランクシャフトから回転を伝達される駆動回転体と、カムシャフト側の従動回転体との組付角度を、組付角調整機構によって変化させることによって、動弁の開閉タイミングをクランク角に対して進角側及び遅角側に変化させる構成のものが知られている（特許文献１参照）。
上記可変バルブタイミング機構の組付角調整機構は、一端の回転部が駆動回転体と従動回転体との一方に回転可能に連結されると共に、他端のスライド部が駆動回転体と従動回転体との他方に設けられた径方向ガイドにより径方向にスライド可能に連結されたリンクアームを備え、前記スライド部の径方向の移動に伴って回転部の位置が周方向に相対変位して、駆動回転体と従動回転体との組付角度が相対的に変化するように構成される。前記リンクアームのスライド部が係合する渦巻き状ガイドが形成され、かつ、ゼンマイばねによってバルブタイミングの遅角方向に付勢されたガイドプレートの相対回転角を、電磁ブレーキの制動力で制御することで、前記スライド部を径方向に変位させ、以って、バルブタイミングを進・遅角変位させるようになっている。
【０００３】
以下、上記構成の組付角調整機構を備えた可変バルブタイミング機構を、スパイラルラジアルリンク式と称するものとする。
【特許文献１】特開２００１−０４１０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に開示されたスパイラルラジアルリンク式の可変バルブタイミング機構では、所定のバルブタイミング（回転位相）に保持中は、前記ゼンマイばねのばねトルクと、動弁をカムの回転によって開閉駆動するカム駆動トルクに対応するトルクを可変バルブタイミング機構から出力している。
しかしながら、特に、可変バルブタイミング機構とは別に動弁のバルブリフト量（又は作動角、以下バルブリフトで代表する）を変更する可変バルブリフト機構を備えた機関では、バルブリフトの変更に伴い、カム駆動トルクが変化するため、所定のバルブタイミング（回転位相）に保持するための必要保持トルクが変化し、可変バルブリフト機構によってバルブリフトが減少（増大）制御されるとカム駆動トルクが減少（増大）することによって必要保持トルクが減少（増大）し、相対的に進角（遅角）方向に駆動するトルクが増大（減少）する結果、バルブタイミングが進角（遅角）側に振れ、バルブタイミングが一時的に目標値からずれてしまい、トルク変動を生じるなど運転性を悪化させていた。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、可変バルブタイミング機構の必要保持トルクが変化してもバルブタイミングの変化を抑制でき、安定した機関運転性能が得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため、請求項１に係る発明は、クランクシャフトに対する回転位相を変化させることで、動弁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機構機関運転状態に基づいて、動弁を駆動するカムの駆動トルクに応じた前記可変バルブタイミング機構の操作補正量を算出し、該操作補正量で補正した操作量によって前記可変バルブタイミング機構を制御する構成とした。
【０００７】
これにより、カムの駆動トルクが変化して可変バルブタイミング機構の必要保持トルクが変化しても、該駆動トルクに応じた操作補正量で可変バルブタイミング機構の操作量が補正されるので、実際の保持トルクを変化した必要保持トルクに合わせて速やかに変化させてバルブタイミングの変動を防止でき、その結果、トルク変動等の運転性悪化を防止できる。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、機関動弁のバルブリフト量または作動角を変更する可変動弁機構を備え、該可変動弁機構によって制御される動弁のバルブリフト量または作動角を含むパラメータに応じて、前記可変バルブタイミング機構の操作補正量を算出する構成とした。
このようにすれば、カムの駆動トルクは、可変動弁機構によって制御される動弁のバルブリフト量または作動角の変更によって大きく変化するので、該動弁のバルブリフト量または作動角を含むパラメータに応じて、前記可変バルブタイミング機構の操作補正量を算出することにより、カムの駆動トルク変化に良好に対応した操作補正量を算出することができる。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、機関回転速度、機関温度の少なくとも一方を含むパラメータに応じて、前記可変バルブタイミング機構の操作補正量を算出する構成とした。
このようにすれば、機関回転速度や機関温度によってもカムの駆動トルクが変化するので、これらを含むパラメータに応じて、前記可変バルブタイミング機構の操作補正量を算出することにより、カムの駆動トルク変化に応じた操作補正量を算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、実施形態における車両用内燃機関の構成図である。
この図１において、内燃機関１０１の吸気管１０２には、スロットルモータ１０３ａでスロットルバルブ１０３ｂを開閉駆動する電子制御スロットル１０４が介装され、該電子制御スロットル１０４及び吸気バルブ１０５を介して、燃焼室１０６内に空気が吸入される。
【００１１】
燃焼排気は燃焼室１０６から排気バルブ１０７を介して排出され、フロント触媒１０８及びリア触媒１０９で浄化された後、大気中に放出される。
前記排気バルブ１０７は、排気側カムシャフト１１０に軸支されたカム１１１によって一定のリフト量及び作動角（開から閉までのクランク角）を保って開閉駆動されるが、吸気バルブ１０５は、可変バルブリフト機構１１２によってリフト量及び作動角が連続的に変えられるようになっている。なお、リフト量と作動角とは、一方の特性が決まれば他方の特性も決まるように同時に変えられる。
【００１２】
同じく吸気側には、前記クランクシャフトと吸気側カムシャフトとの回転位相差を連続的に可変制御して、吸気バルブ１０５のバルブタイミング（弁開閉タイミング）を進遅角する機構で構成される可変バルブタイミング機構２０１及び該吸気側カムシャフトの回転位置を検出するための吸気側カム角センサ２０２が吸気側カムシャフトの両端部に設けられる。上記のように、吸気バルブ１０５の異なる作動特性であるリフト量（作動角）とバルブタイミングとをそれぞれ変更する複数の可変動弁機構として、可変バルブリフト機構１１２と可変バルブタイミング機構２０１とを備える。
【００１３】
前記可変バルブタイミング機構２０１は、クランクシャフト１２０に対する吸気側カムシャフト１３４の回転位相を変化させることで、吸気バルブ１０５のバルブタイミングを変化させる機構であり、本実施形態では、後述するようなスパイラルラジアルリンク式の可変バルブタイミング機構を採用する。
尚、本実施形態では吸気バルブ１０５側にのみ可変バルブタイミング機構２０１を備える構成としたが、吸気バルブ１０５側に代えて、又は、吸気バルブ１０５側と共に、排気バルブ１０７側に可変バルブタイミング機構を備える構成であっても良い。
【００１４】
また、各気筒の吸気ポート１３０には、電磁式の燃料噴射弁１３１が設けられ、該燃料噴射弁１３１は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１４からの噴射パルス信号によって開弁駆動されると、所定圧力に調整された燃料を吸気バルブ１０５に向けて噴射する。
マイクロコンピュータを内蔵する前記ＥＣＵ１１４には、各種センサからの検出信号が入力され、該検出信号に基づく演算処理によって、前記電子制御スロットル１０４，可変バルブタイミング機構２０１及び燃料噴射弁１３１を制御する。
【００１５】
前記各種センサとしては、アクセル開度を検出するアクセル開度センサＡＰＳ１１６、機関１０１の吸入空気量Ｑを検出するエアフローメータ１１５、クランクシャフト１２０からクランク角１８０°毎の基準クランク角信号ＲＥＦ（基準回転位置信号）と単位クランク角度毎の単位角度信号ＰＯＳを取り出すクランク角センサ１１７、スロットルバルブ１０３ｂの開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１１８、機関１０１の冷却水温度を検出する水温センサ１１９、吸気側カムシャフト１３４からカム角９０°（クランク角１８０°）毎のカム信号ＣＡＭ（基準回転位置信号）を取り出すカムセンサ２０２が設けられている。
【００１６】
尚、前記基準クランク角信号ＲＥＦの周期、又は、単位時間当たりの単位角度信号ＰＯＳの発生数に基づいて、ＥＣＵ１１４において機関回転速度Ｎｅが算出される。
図２〜図４は、前記可変バルブリフト機構１１２の構造を詳細に示すものである。
図２〜図４に示す可変バルブリフト機構は、一対の吸気バルブ１０５，１０５と、シリンダヘッド１１のカムシャフト受１４に回転自在に支持された中空状のカムシャフト１３（駆動軸）と、該カムシャフト１３に軸支された回転カムである２つの偏心カム１５，１５（駆動カム）と、前記カムシャフト１３の上方位置に同じカムシャフト受１４に回転自在に支持された制御軸１６と、該制御軸１６に制御カム１７を介して揺動自在に支持された一対のロッカアーム１８，１８と、各吸気バルブ１０５，１０５の上端部にバルブリフター１９，１９を介して配置された一対のそれぞれ独立した揺動カム２０，２０とを備えている。
【００１７】
前記偏心カム１５，１５とロッカアーム１８，１８とは、リンクアーム２５，２５によって連係され、ロッカアーム１８，１８と揺動カム２０，２０とは、リンク部材２６，２６によって連係されている。
上記ロッカアーム１８，１８，リンクアーム２５，２５，リンク部材２６，２６が伝達機構を構成する。
【００１８】
前記偏心カム１５は、図５に示すように、略リング状を呈し、小径なカム本体１５ａと、該カム本体１５ａの外端面に一体に設けられたフランジ部１５ｂとからなり、内部軸方向にカムシャフト挿通孔１５ｃが貫通形成されていると共に、カム本体１５ａの軸心Ｘがカムシャフト１３の軸心Ｙから所定量だけ偏心している。
また、前記一対の偏心カム１５は、カムシャフト１３に対し前記バルブリフター１９に干渉しない両外側にカムシャフト挿通孔１５ｃを介して圧入固定されていると共に、カム本体１５ａの外周面１５ｄが同一のカムプロフィールに形成されている。
【００１９】
前記ロッカアーム１８は、図４に示すように、略クランク状に屈曲形成され、中央の基部１８ａが制御カム１７に回転自存に支持されている。
また、基部１８ａの外端部に突設された一端部１８ｂには、リンクアーム２５の先端部と連結するピン２１が圧入されるピン孔１８ｄが貫通形成されている一方、基部１８ａの内端部に突設された他端部１８ｃには、各リンク部材２６の後述する一端部２６ａと連結するピン２８が圧入されるピン孔１８ｅが形成されている。
【００２０】
前記制御カム１７は、円筒状を呈し、制御軸１６外周に固定されていると共に、図２に示すように軸心Ｐ１位置が制御軸１６の軸心Ｐ２からαだけ偏心している。
前記揺動カム２０は、図２及び図６，図７に示すように略横Ｕ字形状を呈し、略円環状の基端部２２にカムシャフト１３が嵌挿されて回転自在に支持される支持孔２２ａが貫通形成されていると共に、ロッカアーム１８の他端部１８ｃ側に位置する端部２３にピン孔２３ａが貫通形成されている。
【００２１】
また、揺動カム２０の下面には、基端部２２側の基円面２４ａと該基円面２４ａから端部２３端縁側に円弧状に延びるカム面２４ｂとが形成されており、該基円面２４ａとカム面２４ｂとが、揺動カム２０の揺動位置に応じて各バルブリフター１９の上面所定位置に当接するようになっている。
即ち、図８に示すバルブリフト特性からみると、図２に示すように基円面２４ａの所定角度範囲θ１がベースサークル区間になり、カム面２４ｂの前記ベースサークル区間θ１から所定角度範囲θ２が所謂ランプ区間となり、更に、カム面２４ｂのランプ区間θ２から所定角度範囲θ３がリフト区間になるように設定されている。
【００２２】
また、前記リンクアーム２５は、円環状の基部２５ａと、該基部２５ａの外周面所定位置に突設された突出端２５ｂとを備え、基部２５ａの中央位置には、前記偏心カム１５のカム本体１５ａの外周面に回転自在に嵌合する嵌合穴２５ｃが形成されている一方、突出端２５ｂには、前記ピン２１が回転自在に挿通するピン孔２５ｄが貫通形成されている。
更に、前記リンク部材２６は、所定長さの直線状に形成され、円形状の両端部２６ａ，２６ｂには前記ロッカアーム１８の他端部１８ｃと揺動カム２０の端部２３の各ピン孔１８ｄ，２３ａに圧入した各ピン２８，２９の端部が回転自在に挿通するピン挿通孔２６ｃ，２６ｄが貫通形成されている。
【００２３】
尚、各ピン２１，２８，２９の一端部には、リンクアーム２５やリンク部材２６の軸方向の移動を規制するスナップリング３０，３１，３２が設けられている。
上記構成において、制御軸１６の軸心Ｐ２と制御カム１７の軸心Ｐ１との位置関係によって、図６，７に示すように、リフト量が変化することになり、前記制御軸１６を回転駆動させることで、制御カム１７の軸心Ｐ１に対する制御軸１６の軸心Ｐ２の位置を変化させる。
【００２４】
前記制御軸１６は、図１０に示すような構成により、ＤＣサーボモータ（アクチュエータ）１２１によってストッパで規定される最小角度位置と最大角度位置との間の所定回転角度範囲内で回転駆動されるようになっており、前記制御軸１６の作動角を前記アクチュエータ１２１で変化させることで、吸気バルブ１０５のリフト量及び作動角が連続的に変化する（図９参照）。
【００２５】
図１０において、ＤＣサーボモータ１２１は、その回転軸が制御軸１６と平行になるように配置され、回転軸の先端には、かさ歯車１２２が軸支されている。
一方、前記制御軸１６の先端に一対のステー１２３ａ，１２３ｂが固定され、一対のステー１２３ａ，１２３ｂの先端部を連結する制御軸１６と平行な軸周りに、ナット１２４が揺動可能に支持される。
【００２６】
前記ナット１２４に噛み合わされるネジ棒１２５の先端には、前記かさ歯車１２２に噛み合わされるかさ歯車１２６が軸支されており、ＤＣサーボモータ１２１の回転によってネジ棒１２５が回転し、該ネジ棒１２５に噛み合うナット１２４の位置が、ネジ棒１２５の軸方向に変位することで、制御軸１６が回転されるようになっている。
ここで、ナット１２４の位置をかさ歯車１２６に近づける方向が、リフト量が小さくなる方向で、逆に、ナット１２４の位置をかさ歯車１２６から遠ざける方向が、リフト量が大きくなる方向となっている。
【００２７】
前記制御軸１６の先端には、図１０に示すように、制御軸１６の回転角を検出するホールＩＣ式の回転角センサ１２７が設けられており、該回転角センサ１２７で検出される実際の回転角が目標回転角に一致するように、前記コントロールユニット１１４が前記ＤＣサーボモータ１２１をフィードバック制御する。ここで、制御軸１６の回転角制御によってリフト量と作動角とは同時に変えられるので、回転角センサ１２７は吸気バルブ１０５の作動角を検出すると同時にリフト量を検出するセンサである。
【００２８】
次に、前記可変バルブタイミング機構２０１の構成を、図１１〜図１８に基づいて説明する。
図１１に示すように、前記吸気側のカムシャフト１３４と、このカムシャフト１３４の前端部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３０２を外周に有する駆動リンク３０３（駆動回転体）と、この駆動リング３とカムシャフト１３４の前方側（図１１中左側）に配置されて、両者３０３，３０１の組付角を操作する組付角操作機構３０４と、この組付角操作機構３０４のさらに前方側に配置されて、同機構３０４を駆動する操作力付与手段３０５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操作機構３０４と操作力付与手段３０５の前面と周域を覆う図外のＶＴＣカバーと、を備えている。
【００２９】
駆動リング３０３は、段差状の挿通孔３０６を備えた短軸円筒状に形成され、この挿通孔３０６部分が、カムシャフト１３４の前端部に結合された従動軸部材３０７（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３０３の前面（カムシャフト１３４と逆側の面）には、図１２に示すように、対面する平行な側壁を有する３個の径方向溝３０８（径方向ガイド）が駆動リング３０３のほぼ半径方向に沿うように形成されている。
【００３０】
また、従動軸部材３０７は、図１１に示すように、カムシャフト１３４の前端部に突き合される基部側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３０９が一体に形成され、軸芯部を貫通するボルト３１０によってカムシャフト１３４に結合されている。各レバー３０９には、リンク３１１の基端がピン３１２によって軸支連結され、各リンク３１１の先端には前記各径方向溝３０８に摺動自由に係合する円柱状の突出部３１３が一体に形成されている。
【００３１】
各リンク３１１は、突出部３１３が対応する径方向溝８に係合した状態において、ピン３１２を介して従動軸部材３０７に連結されているため、リンク３１１の先端側が外力を受けて径方向溝３０８に沿って変位すると、駆動リング３０３と従動軸部材３０７はリンク３１１の作用によって突出部３１３の変位に応じた方向及び角度だけ相対回動する。
また、各リンク３１１の先端部には、軸方向前方側に開口する収容穴３１４が形成され、この収容穴３１４に、後述する渦巻き溝３１５（渦巻き状ガイド）に係合する球面突起３１６ａを有する係合ピン３１６（転動部材）と、この係合ピン３１６を前方側（渦巻き溝３１５側）に付勢するコイルばね３１７とが収容されている。尚、この実施形態の場合、リンク３１１の先端の突出部３１３と係合ピン３１６、コイルばね３１７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。
【００３２】
一方、従動軸部材３０７のレバー３０９の突設位置よりも前方側には、円板状のフランジ壁３１８ａを有する中間回転体３１８が軸受３３１を介して回転自在に支持されている。この中間回転体３１８のフランジ壁３１８ａの後面側には断面半円状の前述の渦巻き溝３１５が形成され、この渦巻き溝３１５に、前記各リンク３１１の先端の係合ピン３１６が転動自在に案内係合されている。渦巻き溝３１５の渦巻きは、駆動リング３０３の回転方向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３１１先端の係合ピン３１６が渦巻き溝３１５に係合した状態において、中間回転体３１８が駆動リング３０３に対して遅れ方向に相対回転すると、リンク３１１の先端部は径方向溝３０８に案内されつつ、渦巻き溝３１５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３１８が進み方向に相対変位すると、半径方向外側に移動する。
【００３３】
この実施形態の組付角操作機構３０４は、以上説明した駆動リング３０３の径方向溝３０８、リンク３１１、突出部３１３、係合ピン３１６、レバー３０９、中間回転体３１８、渦巻き溝３１５等によって構成されている。この組付角操作機構３０４は、操作力付与手段３０５から中間回転体３１８にカムシャフト１３４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３１５と係合ピン３１６の係合部を通してリンク３１１の先端を径方向に変位させ、このときリンク３１１とレバー３０９の作用によって駆動リンク３０３と従動軸部材３０７に相対的な回動力を伝達する。
【００３４】
一方、操作力付与手段３０５は、中間回転体３１８を駆動リング３０３の回転方向に付勢するゼンマイばね３１９と、中間回転体３１８を駆動リング３０３の回転方向と逆方向に付勢すべく制動機構であるヒステリシスブレーキ３２０と、を備えてなり、内燃機関の運転状態に応じてヒステリシスブレーキ３２０の制動力を適宜制御することにより、中間回転体３１８を駆動リング３０３に対して相対回動させ、或は、両者の回動位置を維持するようになっている。
【００３５】
ゼンマイばね３１９は、駆動リング３０３に一体に取り付けられた円筒部材３２１にその外周端部が結合される一方で、内周端部が中間回転体３１８の円筒状の基部に結合され、全体が中間回転体３１８のフランジ壁３１８ａの前方側スペースに配置されている。
一方、ヒステリシスブレーキ３２０は、中間回転体３１８の前端部にリテーナプレート３２２を介して取り付けられた有底円筒状のヒステリシスリング３２３と、非回転部材である図外のＶＴＣカバーに回転を規制した状態で取り付けられた磁界制御手段としての電磁コイル３２４と、電磁コイル３２４の磁気を誘導する磁気誘導部材であるコイルヨーク３２５と、を備え、電磁コイル３２４が機関の運転状態に応じて前記ＥＣＵ１１４によって通電制御されるようになっている。
【００３６】
ヒステリシスリング３２３は、図１４に示すように、外部の磁界の変化に対して位相遅れをもって磁束力が変化する特性（磁気的ヒステリシス特性）を持つヒステリシス材（半硬質材）によって形成され、外周側の円筒壁３２３ａ部分が前記コイルヨーク３２５によって制動作用を受けるようになっている。
コイルヨーク３２５は電磁コイル３２５を取り囲むように全体が略円筒形状に形成され、その内周面が軸受３２８を介して従動軸部材３０７の先端部に回転可能に支持されている。そして、コイルヨーク３１５の後部面側（中間回転体３１８側）には磁気入出部分が円筒状の隙間をもって向かい合うように周面状の一対の対向面３２６，３２７が形成されている。
【００３７】
図１３に示すように、コイルヨーク３２５の両対向面３２６，３２７には夫々円周方向に沿って複数の凹凸が連続して形成され、これらの凹凸のうちの凸部３２６ａ，３２７ａが磁極（磁界発生部）を成すようになっている。
そして、一方の対向面３２６の凸部３２６ａと他方の対向面３２７の凸部３２７ａは円周方向に交互に配置され、対向面３２６，３２７相互の近接する凸部３２６ａ，３２７ａがすべて円周方向にずれている。したがって、両対向面３２６，３２７の近接する凸部３２６ａ，３２７ａ間には、電磁コイル２４の励磁によって図１６に示すような円周方向に傾きをもった向きの磁界が発生する。そして、両対向面３２６，３２７間の隙間には前記ヒステリシスリング３２３の円筒壁３２３ａが非接触状態で介装されている。
【００３８】
ここで、このヒステリシスブレーキ３２０の作動原理を図１７によって説明する。尚、図１７（Ａ）はヒステリシスリング３２３（ヒステリシス材）に最初に磁界をかけた状態を示し、図１７（Ｂ）は上記（Ａ）の状態からヒステリシスリング３２３を変位（回転）させた状態を示す。
図１７（Ａ）の状態においては、コイルヨーク３２５の対向面３２６，３２７間の磁界の向き（対向面２７の凸部３２７ａから他方の対向面３２６の凸部３２７ａに向かう磁界の向き）に沿うようにヒステリシスリング３２３内に磁束の流れが生じる。
【００３９】
この状態からヒステリシスリング３２３が図１７（Ｂ）に示すように外力Ｆを受けて移動すると、外部磁界内をヒステリシスリング３２３が変位することとなるため、このときヒステリシスリング３２３の内部の磁束は位相遅れをもち、ヒステリシスリング３２３の内部の磁束の向きは対向面３２６，３２７間の磁界の向きに対してずれる（傾斜する）こととなる。したがって、対向面３２７の凸部３２７ａからヒステリシスリング３２３に入る磁束の流れ（磁力線）と、ヒステリシスリング３２３から他方の対向面３２６の凸部３２６ａに向かう磁束の流れ（磁力線）が歪められ、このとき、この磁束の流れの歪みを矯正するような引き合い力が対向面３２６，３２７とヒステリシスリング３２３の間に作用し、その引き合い力がヒステリシスリング３２３を制動する抗力Ｆ’として働く。
【００４０】
このヒステリシスブレーキ３２０は、以上のようにヒステリシスリング３２３が対向面３２６，３２７間の磁界内を変位するときに、ヒステリシスリング３２３の内部の磁束の向きと磁界の向きのずれによって制動力を発生するものであるが、その制動力は、ヒステリシスリング３２３の回転速度（対向面３２６，３２７とヒステリシスリング３２３の相対速度）に関係なく、磁界の強さ、即ち、電磁コイル３２４の励磁電流の大きさに略比例した一定の値となる。
【００４１】
図１８（Ａ），（Ｂ）は、夫々この実施形態のヒステリシスブレーキ３２０と従来の技術で説明した渦電流を用いたブレーキに対し、回転速度と制動トルクの関係を、励磁電流をａ〜ｄ（ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ）に変えて調べた試験結果である。この試験結果からは、ヒステリシスブレーキ３２０は渦電流を用いたブレーキのように回転速度の影響を何等受けることがなく、常に励磁電流値に応じた制動力を得ることができることが明らかである。
【００４２】
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、機関の始動時やアイドル運転時には、ヒステリシスブレーキ３２０の電磁コイル３２４の励磁をオフにしておくことにより、ゼンマイばね３１９の力によって中間回転体３１８を駆動リング３０３に対して機関回転方向に最大に回転させておく（図１２参照）。これにより、クランクシャフトとカムシャフト１３４の回転位相（動弁の開閉タイミング）は最遅角側に維持され、機関回転の安率化と燃費の向上が図られる。
【００４３】
そして、この状態から機関の運転が通常運転に移行し、前記回転位相を最進角側に変更すべき指令が前記ＥＣＵ１１４から発されると、ヒステリシスブレーキ３２０の電磁コイル３２４の励磁がオンにされて、ゼンマイばね３１９の力に抗する制動力が中間回転体３１８に付与される。これにより、中間回転体３１８が駆動リング３０３に対して逆方向に回転し、それによってリンク３１１の先端の係合ピン３１６が渦巻き溝３１５に誘導されてリンク３１１の先端部が径方向溝３０８に沿って変位し、図１４に示すようにリンク１１の作用によって駆動リング３０３と従動軸部材３０７の組付角が最進角側に変更される。この結果、クランクシャフトとカムシャフト１３４の回転位相が最進角側に変更され、それによって機関の高出力化が図られることとなる。
【００４４】
また、この状態から前記回転位相を最遅角側に変更すべく前記ＥＣＵ１１４から発されると、ヒステリシスブレーキ３２０の電磁コイル３２４の励磁がオフにされ、再度ゼンマイばね３１９の力によって中間回転体３１８が正方向に回転させられる。すると、渦巻き溝３１５による係合ピン３１６の誘導によってリンク３１１が上記と逆方向に揺動し、図１２に示すようにそのリンク１１の作用によって駆動リング３０３と従動軸部材３０７の組付角が再度最遅角側に変更される。
【００４５】
尚、このバルブタイミング制御装置によるクフクシャフトとカムシャフト１３４の回転位相は、以上で説明した最遅角と最進角の二種の位相ばかりでなく、ヒステリシスブーキ３２０の制動力の制御によって任意の位相に変更し、ゼンマイばね３１９の力とヒステリシスブレーキ３２０の制動力のバランスによってその位相を保持することができる。
以上のように構成された可変バルブタイミング機構２０１において、本発明では機関運転状態に基づいて、動弁を駆動するカムの駆動トルクに応じた操作補正量を算出し、該補正操作量で補正した操作量によって前記可変バルブタイミング機構２０１を制御する。
【００４６】
図１９は、前記可変バルブタイミング機構２０１の制御ブロック図を示す。
ブロックＢ１は、機関運転状態（基本的には機関回転速度とアクセル開度等で代表される機関負荷）に基づいて可変バルブタイミング機構２０１（ＶＴＣ）の目標角度（吸気バルブ１０５の目標バルブタイミング）を算出する。
ブロックＢ２は、前記可変バルブタイミング機構２０１の目標角度と、吸気側カム角センサ２０２によって検出される実回転角度（同じく実バルブタイミング）とに基づいて、可変バルブタイミング機構２０１の基本操作量をＰＩＤ制御等によって算出する。
【００４７】
ブロックＢ３は、前記可変バルブリフト機構１１３に設けられた回転角センサ１２７によって検出される吸気バルブ１０５のリフト量と、機関回転速度とに基づいて、吸気バルブ１０５を駆動するカムの駆動トルクに応じた可変バルブタイミング機構２０１の操作補正量を算出する。
図２０に示すように可変バルブリフト機構１１３によって変更される吸気バルブ１０５のカム駆動トルクは、リフト量が高くなるほどバルブスプリングからの反力が増大するのでカム駆動トルクが増大し、また、機関回転速度が低くなるほど慣性力の低下によりバルブスプリングの影響を強く受け、また、摺動速度の低下による摩擦力の増加などによってカム駆動トルクが増大する。そこで、例えば吸気バルブ１０５のリフト量と機関回転速度とをパラメータとしてカム駆動トルクが大きくなるほど大きい値に設定された操作補正量のマップを設け、該マップからの検索によって操作補正量を算出する。
【００４８】
上記ブロックＢ２で算出された基本操作量とブロックＢ３で算出された操作補正量とを加算し、最終の操作量として可変バルブタイミング機構２０１のアクチュエータ（ヒステリシスブレーキ３２０の電磁コイル３２４）に出力する。
このようにすれば、可変バルブリフト機構１１３によってバルブリフト量が変更されたり、機関回転速度の変化によってカム駆動トルクが変化し、可変バルブタイミング機構２０１の必要保持トルクが変化しても、該カム駆動トルクに応じた操作補正量で可変バルブタイミング機構２０１の操作量が補正される。
【００４９】
この結果、実際の保持トルクを変化した必要保持トルクに合わせて速やかに変化させてバルブタイミングの変動を防止でき、その結果、トルク変動等の運転性悪化を防止できる。
また、カム駆動トルクは潤滑油の油温によっても変化するので、操作補正量を油温にも基づいて算出する構成としてもよい。
【００５０】
具体的には、図１に一点鎖線で示すように、油温センサ１４１を設け、図２１に示すように、ブロックＢ３’で吸気バルブ１０５のリフト量及び機関回転速度に加えて、前記油温センサ１４１によって検出される油温を入力し、吸気バルブ１０５のリフト量と機関回転速度とをパラメータとする操作補正量のマップを、油温毎に複数設け、油温に応じて選択されたマップから操作補正量を検索するような構成とすればよい。また、簡易的には、図２２に示すように、油温に応じた油温補正係数テーブルを設定したブロックＢ４を設け、ブロックＢ３で算出した基本油温に対する操作補正量のマップから検索した操作補正量の基本値に、前記ブロックＢ４のテーブルから油温に基づいて検索した油温補正係数を乗じて操作補正量を算出した後、基本操作量と加算して最終操作量とするような構成としてもよい。なお、基本的には油温が基準温度（６０°〜７０°Ｃ）より高温のときは、油膜が薄くなってカム駆動トルクが増大し、極低温時（マイナス数十度の冷機始動時等）は、潤滑油の粘性増大によってカム駆動トルクが増大するので、かかる特性に応じて操作補正量を設定すればよい。
【００５１】
このようにすれば、油温によるカム駆動トルクの変化も考慮した高精度な操作補正量を算出することができる。
なお、コスト低減のため、前記水温センサ１１９で検出した水温を油温推定値として油温の代わりに用いる構成としてもよい。
更に、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）請求項３記載の可変バルブタイミング機構の制御装置において、
前記機関温度が水温であることを特徴とする。
【００５２】
このようにすれば、一般的に設けられている水温センサで検出される水温を油温推定値として用いることができコスト低減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る可変バルブタイミング機構の制御装置を備えた内燃機関のシステム構成図。
【図２】可変バルブリフト機構を示す断面図（図３のＡ−Ａ断面図）。
【図３】上記可変バルブリフト機構の側面図。
【図４】上記可変バルブリフト機構の平面図。
【図５】上記可変バルブリフト機構に使用される偏心カムを示す斜視図。
【図６】上記可変バルブリフト機構の低リフト時の作用を示す断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）。
【図７】上記可変バルブリフト機構の高リフト時の作用を示す断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）。
【図８】上記可変バルブリフト機構における揺動カムの基端面とカム面に対応したバルブリフト特性図。
【図９】上記可変バルブリフト機構のバルブタイミングとバルブリフトの特性図。
【図１０】上記可変バルブリフト機構における制御軸の回転駆動機構を示す斜視図。
【図１１】可変バルブタイミング機構を示す断面図。
【図１２】図１１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図１３】図１１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図１４】上記可変バルブタイミング機構の作動状態を示す図１２と同様の断面図。
【図１５】ヒステリシス材の磁束密度−磁界特性を示すグラフ。
【図１６】図１３の部分拡大断面図。
【図１７】図１６の部品を直線状に展開した模式図であり、初期状態（Ａ）とヒステリシスリングが回転したとき（Ｂ）の磁束の流れを示す図。
【図１８】上記可変バルブタイミング機構のブレーキトルク−回転速度特性（Ａ）と従来技術のブレーキトルク−回転速度特性（Ｂ）を示すグラフ。
【図１９】本発明の第１の実施形態における可変動弁機構の制御ブロック図。
【図２０】機関回転速度とバルブリフト量に対するカム駆動トルクの関係を示す図。
【図２１】本発明の第２の実施形態における可変動弁機構の制御ブロック図。
【図２２】本発明の第３の実施形態における可変動弁機構の制御ブロック図。
【符号の説明】
【００５４】
１０１…内燃機関、１０５…吸気バルブ、１１２…可変バルブリフト機構、１１４…エンジンコントロールユニット、１１７…クランク角センサ、１２０…クランクシャフト、１３４…カムシャフト、２０１…可変バルブタイミング機構、２０２…カムセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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