(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１０１）のクランクシャフト（１２０）に対するカムシャフト（１３４）の回転位相を電磁ブレーキ（２６，２７）の制動力によって変化させることで、機関弁（１０５）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（１１３）であって、第１及び第２の電磁ブレーキ（２６，２７）を備え、第１の電磁ブレーキ（２６）を作動させることで前記回転位相を進角変化させ、第２の電磁ブレーキ（２７）を作動させることで前記回転位相を遅角変化させる可変バルブタイミング機構（１１３）において、
前記回転位相の目標値と実際の回転位相とに基づいて前記第１の電磁ブレーキ（２６）の目標駆動電流及び前記第２の電磁ブレーキ（２７）の目標駆動電流をそれぞれに設定する回転位相フィードバック制御部（２０１）と、
前記第１の電磁ブレーキ（２６）のコイルに実際に流れている駆動電流を検出する第１駆動電流検出部（２０４Ａ）と、
前記第２の電磁ブレーキ（２７）のコイルに実際に流れている駆動電流を検出する第２駆動電流検出部（２０４Ｂ）と、
前記第１駆動電流検出部（２０４Ａ）で検出された駆動電流を、前記回転位相フィードバック制御部（２０１）で設定された前記第１の電磁ブレーキ（２６）の目標駆動電流に一致させるべく、前記第１の電磁ブレーキ（２６）の駆動電流の制御量をフィードバック制御する第１駆動電流フィードバック制御部（２０３Ａ）と、
前記第２駆動電流検出部（２０４Ｂ）で検出された駆動電流を、前記回転位相フィードバック制御部（２０１）で設定された前記第２の電磁ブレーキ（２７）の目標駆動電流に一致させるべく、前記第２の電磁ブレーキ（２７）の駆動電流の制御量をフィードバック制御する第２駆動電流フィードバック制御部（２０３Ｂ）と、
を含んで構成され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】
前記可変バルブタイミング機構（１１３）が、内燃機関（１０１）のクランクシャフト（１２０）から回転を伝達される駆動回転体（２）と、カムシャフト側の従動回転体（１３４，８）とが組付角調整機構（４）を介して同軸に連結され、前記組付角調整機構（４）によって前記駆動回転体（２）と従動回転体（１３４，８）との組付角度を変化させることで、機関弁（１０５）のバルブタイミングを変化させる構成であって、前記組付角調整機構（４）が、一端の回転部（１４ｄ）が前記駆動回転体（２）と従動回転体（１３４，８）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（１４ａ）が前記駆動回転体（２）と従動回転体（１３４，８）との他方に設けられた径方向ガイド（２ｇ）により径方向にスライド可能に連結されるリンクアーム（１４）を備え、前記スライド部（１４ａ）を径方向に変位させる渦巻き状ガイド（２８）が形成されたガイドプレート（２４）を、第１及び第２の電磁ブレーキ（２６，２７）によって前記駆動回転体（２）に対して減速方向及び増速方向に相対回転させることによって、前記回転部（１４ｄ）の位置を周方向に相対変位させ、前記駆動回転体（２）と従動回転体（１３４，８）との組付角度を変化させる構成であることを特徴とする請求項１記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。
【請求項３】
前記ガイドプレート（２４）が、キャリア部材（３２）を入力要素とし、サンギヤ（３０）とリングギヤ（３１）との一方を出力要素、他方をフリー要素とする遊星歯車機構（２５）を介して回転伝達される構成であって、前記第１の電磁ブレーキ（２６）が前記出力要素に制動を与え、前記第２の電磁ブレーキ（２７）が前記フリー要素に制動を与える構成であることを特徴とする請求項２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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機関弁（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。
【０００２】
【従来の技術】
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、機関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。
【０００３】
例えば、特開２００１−０４１０１３号公報に開示される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、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。
【０００４】
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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記特開２００１−０４１０１３号公報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、ゼンマイばねによってガイドプレートがバルブタイミングの遅角方向に付勢される構成であるため、電磁ブレーキをオフすることで最遅角位置に戻ることになるが、本出願人が先に出願した特願２００１−３１９９０８号のように、２つの電磁ブレーキで進角方向及び遅角方向の制御をそれぞれ行う場合には、進角方向と遅角方向とのいずれの変化方向に対しても電磁ブレーキの制動力を作用させて、バルブタイミングを変化させることになる。
【０００６】
上記２つの電磁ブレーキによって遅角・進角制御を行う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、２つの電磁ブレーキのコイル温度特性が、温度環境や発熱特性の違いによって異なり、該温度特性の違いによってコイルに流れる駆動電流（発生トルク）に差が生じ、以って、制御方向によって応答性に差が生じてしまう可能性があった。
【０００７】
そこで、本発明は、２つの電磁ブレーキで進角方向及び遅角方向の制御を行う可変バルブタイミング機構において、２つの電磁ブレーキの温度特性が異なっても、変化方向に因らずに所望の応答性でバルブタイミングをフィードバック制御することができる制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのため請求項１記載の発明は、回転位相の目標値と実際の回転位相とに基づいて第１の電磁ブレーキの目標駆動電流及び第２の電磁ブレーキの目標駆動電流をそれぞれに設定する一方、前記第１の電磁ブレーキのコイルに実際に流れている駆動電流、前記第２の電磁ブレーキのコイルに実際に流れている駆動電流をそれぞれに検出し、前記第１の電磁ブレーキ，第２の電磁ブレーキそれぞれの駆動電流の制御量を、それぞれの駆動電流の検出値及び目標駆動電流に基づいてそれぞれにフィードバック制御するようにした。
【００１１】
上記構成によると、回転位相（バルブタイミング）の目標値と実際の回転位相とに基づいて２つの電磁ブレーキ毎の目標駆動電流が設定され、各電磁ブレーキの実際の駆動電流が前記目標駆動電流に一致するように、各電磁ブレーキ毎にフィードバック制御される。請求項２記載の発明では、前記可変バルブタイミング機構が、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が組付角調整機構を介して同軸に連結され、前記組付角調整機構によって前記駆動回転体と従動回転体との組付角度を変化させることで、機関弁のバルブタイミングを変化させる構成であって、前記組付角調整機構が、一端の回転部が前記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前記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るリンクアームを備え、前記スライド部を径方向に変位させる渦巻き状ガイドが形成されたガイドプレートを、第１及び第２の電磁ブレーキによって前記駆動回転体に対して減速方向及び増速方向に相対回転させることによって、前記回転部の位置を周方向に相対変位させ、前記駆動回転体と従動回転体との組付角度を変化させる構成とした。
【００１２】
上記構成によると、２つの電磁ブレーキの制動力を作用させることで、ガイドプレートが、駆動回転体に対して減速方向及び増速方向に相対回転し、これによってスライド部が径方向に変位すると共に、回転部の位置が周方向に相対変位し、前記駆動回転体と従動回転体との組付角度（クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相）が変化する構成の可変バルブタイミング機構において、２つの電磁ブレーキ毎に、実際の駆動電流が目標値に一致するようにそれぞれフィードバック制御され、温度特性による駆動電流のばらつきが個別に吸収される。
【００１３】
請求項３記載の発明では、前記ガイドプレートが、キャリア部材を入力要素とし、サンギヤとリングギヤとの一方を出力要素、他方をフリー要素とする遊星歯車機構を介して回転伝達される構成であって、前記第１の電磁ブレーキが前記出力要素に制動を与え、前記第２の電磁ブレーキが前記フリー要素に制動を与える構成とした。上記構成によると、出力要素に制動を与える第１の電磁ブレーキの作動によって出力要素が減速され、フリー要素に制動を与える第２の電磁ブレーキの作動によって出力要素が増速されることで、２つの電磁ブレーキにより遅角方向・進角方向への制御が行われ、かつ、前記減速・増速制御それぞれで目標駆動電流に基づくフィードバック制御が個別に行われる。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によると、目標の回転位相（バルブタイミング）を得るための各電磁ブレーキ毎の目標駆動電流に実際の駆動電流を一致させることができ、以って、２つの電磁ブレーキの温度特性が異なっても、変化方向に因らずに所望の応答性でバルブタイミングをフィードバック制御することができるという効果がある。
【００１６】
請求項２記載の発明によると、渦巻き状ガイドが形成されたガイドプレートを、２つの電磁ブレーキによってクランクシャフト側に対して減速方向及び増速方向に相対回転させることで、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において、２つの電磁ブレーキの温度特性が異なっても、目標駆動電流に対応する要求の発生トルクを各電磁ブレーキにおいて発生させることができるという効果がある。
【００１７】
請求項３記載の発明によると、遊星歯車機構を用いることで２つの電磁ブレーキによる増速・減速を行わせる機構において、２つの電磁ブレーキの温度特性が異なっても、増速側であるか減速側であるかに因らずに所望の応答性でバルブタイミングをフィードバック制御することができるという効果がある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
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り、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。
【００１９】
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。
前記吸気バルブ１０５及び排気バルブ１０７は、それぞれ排気側カムシャフト１１０，吸気側カムシャフト１３４に設けられたカムによって開閉駆動されるが、吸気側カムシャフト１３４には、クランクシャフト１２０に対する回転位相を変化させることで、バルブタイミングを変化させる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ＶＴＣ１１３が設けられている。
【００２０】
尚、本実施形態では吸気バルブ側にのみ可変バルブタイミング機構ＶＴＣ１１３を備える構成としたが、吸気バルブ側に代えて、又は、吸気バルブ側と共に、排気バルブ側に可変バルブタイミング機構ＶＴＣ１１３を備える構成であっても良い。
また、各気筒の吸気バルブ１０５上流側の吸気ポート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、前記ＥＣＵ１１４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。
【００２１】
マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１４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、前記前記電子制御スロットル１０４，可変バルブタイミング機構ＶＴＣ１１３及び燃料噴射弁１３１などを制御する。
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から回転信号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から回転信号を取り出すカムセンサ１３２などが設けられている。
【００２２】
尚、前記クランク角センサ１１７から出力される回転信号に基づいてＥＣＵ１１４において機関回転速度Ｎｅが算出される。
次に、前記可変バルブタイミング機構ＶＴＣ１１３の構成を、図２〜図５に基づいて説明する。
前記可変バルブタイミング機構ＶＴＣ１１３は、カムシャフト１３４と、駆動プレート２と、組付角調整機構４と、作動装置１５と、ＶＴＣカバー６から構成される。
【００２３】
前記駆動プレート２は、機関１０１（クランクシャフト１２０）から回転が伝達されて回転する部材であり、前記組付角調整機構４は、前記カムシャフト１３４と駆動プレート２との組付角度を変化させる機構であって、作動装置１５によって作動する。
前記ＶＴＣカバー６は、図示省略したシリンダヘッドとロッカカバーの前端に跨って取り付けられて、駆動プレート２と組付角調整機構４の前面とその周域を覆うカバーである。
【００２４】
前記カムシャフト１３４の前端部（図２における左側）には、スペーサ８が嵌合され、更に、このスペーサ８は、カムシャフト１３４のフランジ部１３４ｆに貫通されるピン８０によって回転規制されている。
また、前記カムシャフト１３４には、径方向に油供給孔１３４ｒが複数貫通形成されている。
【００２５】
前記スペーサ８は、図３に示すように、円盤状の係止フランジ８ａと、この係止フランジ８ａの前端面から軸方向に延びる円管部８ｂと、同じく係止フランジ８ａの前端面であって円管部８ｂの基端側から外径方向の３方に延びて軸方向と平行な圧入穴８ｃが形成された軸支持部８ｄとが形成されている。
尚、上記軸支持部８ｄ及び圧入穴８ｃは、図３に示すように、それぞれ周方向に１２０°毎に配置される。
【００２６】
また、前記スペーサ８には、油を供給する油供給孔８ｒが径方向に貫通形成されている。
前記駆動プレート２は、中心に貫通穴２ａが形成された円盤状に形成されており、前記スペーサ８に対して係止フランジ８ａによって軸方向の変位を規制された状態で相対回転自在に組み付けられている。
【００２７】
また、駆動プレート２は、図３に示すように、その後部外周に、クランクシャフト１２０から図示省略したチェーンを介して回転が伝達されるタイミングスプロケット３が形成されている。
更に、駆動プレート２の前端面には、貫通穴２ａと外周とを結んで外径方向に３つのガイド溝２ｇが形成されており、前記ガイド溝２ｇは、前記軸支持部８ｄと同様に、周方向に１２０°毎に配置される。
【００２８】
また、駆動プレート２の前端面の外周部には、円環状のカバー部材２ｃが溶接或いは圧入により固定されている。
本実施形態において、従動回転体は、カムシャフト１３４及びスペーサ８によって構成され、駆動回転体は、タイミングスプロケット３を含む駆動プレート２によって構成される。
【００２９】
前記組付角調整機構４は、カムシャフト１３４と駆動プレート２との前端部側に配置されて、カムシャフト１３４と駆動プレート２との組付相対角度を変更するものである。
この組付角調整機構４は、図３に示すように、３本のリンクアーム１４を有している。
【００３０】
前記各リンクアーム１４は、先端部にスライド部としての円筒部１４ａが設けられ、また、この円筒部１４ａから外径方向に延びるアーム部１４ｂが設けられている。
前記円筒部１４ａには、収容孔１４ｃが貫通して形成されている一方、アーム部１４ｂの基端部には、回動部としての回動穴１４ｄが貫通して形成されている。
【００３１】
前記リンクアーム１４は、前記スペーサ８の圧入穴８ｃにきつく圧入された回動ピン８１に対して回動穴１４を装着して、回動ピン８１を中心に回動可能に取り付けられている。
一方、リンクアーム１４の円筒部１４ａは、前記駆動プレート２の径方向ガイドとしてのガイド溝２ｇに挿入されて、駆動プレート２に対して径方向に移動可能（スライド可能）に取り付けられている。
【００３２】
上記構成において、円筒部１４ａが外力を受けてガイド溝２ｇに沿って径方向にスライド変位すると、リンクアーム１４によるリンク作用により回動ピン８１が前記円筒部１４ａの径方向の変位量に応じた角度だけ周方向に移動することになるもので、この回動ピン８１の変位によりカムシャフト１３４が駆動プレート２に対して相対回転することになる。
【００３３】
図４及び図５は、前記組付角調整機構４の作動を示すもので、図４に示すように、円筒部１４ａがガイド溝２ｇにおいて駆動プレート２の外周側に配置されているときには、基端部の回動ピン８１がガイド溝２ｇに近い位置に引っ張られているもので、この位置が最遅角位置となる。
一方、図５に示すように、円筒部１４ａがガイド溝２ｇにおいて駆動プレート２の内周側に配置されているときには、回動ピン８１が周方向に押されてガイド溝２ｇから離れるもので、この位置が最進角位置となる。
【００３４】
上記組付角調整機構４における前記円筒部１４ａの径方向への移動は、前記作動装置１５により行われ、この作動装置１５は、作動変換機構４０と増減速機構４１とを備えている。
前記作動変換機構４０は、リンクアーム１４の円筒部１４ａに保持された球２２と、前記駆動プレート２の前面に対向して同軸に設けられたガイドプレート２４とを備え、このガイドプレート２４の回転を前記リンクアーム１４における円筒部１４ａの径方向の変位に変換する機構である。
【００３５】
前記ガイドプレート２４は、前記スペーサ８の円管部８ｂの外周に金属系のブッシュ２３を介して相対回転可能に支持されている。
また、前記ガイドプレート２４の後面には、断面略半円状で周方向の変位に伴って径方向に変位する渦巻きガイドとしての渦巻状ガイド溝２８が形成され、かつ、径方向の中間部には、油の供給を行う油供給孔２４ｒが前後方向に貫通して形成されている。
【００３６】
前記渦巻状ガイド溝２８には、前記球２２が係合されている。
即ち、前記リンクアーム１４の円筒部１４ａに設けられた収容孔１４ｃには、図２及び図３に示すように、円盤状の支持パネル２２ａと、コイルスプリング２２ｂと、リテーナ２２ｃと、球２２とが順に挿入されている。
また、前記リテーナ２２ｃは、前端部に球２２が飛び出した状態で支持する椀状の支持凹部２２ｄが形成されていると共に、外周に前記コイルスプリング２２ｂが着座するフランジ２２ｆが形成されている。
【００３７】
そして、図２に示す組付状態では、コイルスプリング２２ｂが圧縮され、支持パネル２２ａが駆動プレート２の前面に押し付けられ、かつ、前記球２２が渦巻状ガイド溝２８に押し付けられて上下方向で係合すると共に、渦巻状ガイド溝２８の延在方向には相対移動可能となっている。
また、前記渦巻状ガイド溝２８は、図４，５に示すように、駆動プレート２の回転方向Ｒに沿って次第に縮径するように形成されている。
【００３８】
従って、前記作動変換機構４０は、前記球２２が渦巻状ガイド溝２８に係合した状態で、ガイドプレート２４が駆動プレート２に対して回転方向Ｒに相対回転すると、球２２が渦巻状ガイド溝２８の渦巻き形状に沿って半径方向外側に移動し、これによりスライド部としての円筒部１４ａが、図４に示す外径方向に移動し、リンクアーム１４に連結された回動ピン８１がガイド溝２ｇに近づくように引きつけられ、カムシャフト１３４は遅角方向に移動する。
【００３９】
逆に、上記状態からガイドプレート２４が駆動プレート２に対して回転方向Ｒとは逆方向に相対回転すると、球２２は渦巻状ガイド溝２８の渦巻き形状に沿って半径方向内側に移動し、これによりスライド部としての円筒部１４ａが、図５に示す内径方向に移動し、リンクアーム１４に連結された回動ピン８１がガイド溝２ｇから離れる方向に押され、この場合、カムシャフト１３４は進角方向に移動する。
【００４０】
次に、増減速機構４１について詳細に説明する。
前記増減速機構４１は、前記ガイドプレート２４を駆動プレート２に対して増速及び減速、即ち、ガイドプレート２４を駆動プレート２に対して回転方向Ｒ側に移動（増速）させたり、ガイドプレート２４を駆動プレート２に対して回転方向Ｒとは反対側に移動（減速）させたりするものであり、遊星歯車機構２５と第１電磁ブレーキ２６と第２電磁ブレーキ２７とを備えている。
【００４１】
前記遊星歯車機構２５は、サンギヤ３０と、リングギヤ３１と、両ギヤ３０，３１に噛み合わされたプラネタリギヤ３３とを備えている。
図２，図３に示すように、前記サンギヤ３０は、ガイドプレート２４の前面側の内周に一体的に形成されている。
前記プラネタリギヤ３３は、前記スペーサ８の前端部に固定されたキャリアプレート３２に回転自在に支持されている。
【００４２】
また、前記リングギヤ３１は、前記キャリアプレート３２の外側に回転自在に支持された環状の回転体３４の内周に形成されている。
尚、前記キャリアプレート３２は、前記スペーサ８の前端部に嵌合されて、ワッシャ３７を前端部に当接させた状態でボルト９を貫通させてカムシャフト１３４に締結させて固定されている。
【００４３】
また、前記回転体３４の前端面には、前方を向いた制動面３５ｂを有した制動プレート３５がねじ止めされている。
また、前記サンギヤ３０が一体に形成されたガイドプレート２４の外周にも、前方を向いた制動面３６ｂを有した制動プレート３６が溶接や嵌合などにより固定されている。
【００４４】
従って、前記遊星歯車機構２５は、プラネタリギヤ３３が自転せずにキャリアプレート３２と共に公転したとすると、第１電磁ブレーキ２６ならびに第２電磁ブレーキ２７が非作動状態では、サンギヤ３０とリングギヤ３１はフリー状態で同速回転する。
この状態から第１電磁ブレーキ２６のみを制動作動すると、ガイドプレート２４がキャリアプレート３２に対して（カムシャフト１３４に対して）遅れる方向（図４，５のＲ方向とは逆方向）に相対回転し、駆動プレート２とカムシャフト１３４とが、図５に示す進角方向に相対変位することになる。
【００４５】
一方、第２電磁ブレーキ２７のみを制動作動すると、リングギヤ３１のみに制動力が付与され、リングギヤ３１がキャリアプレート３２に対して遅れ方向に相対回転することによってプラネタリギヤ３３が自転し、このプラネタリギヤ３３の自転がサンギヤ３０を増速させ、ガイドプレート２４を駆動プレート２に対して回転方向Ｒ側に相対回転し、駆動プレート２とカムシャフト１３４とが図４に示す遅角方向に相対回転することになる。
【００４６】
尚、本実施形態において、キャリアプレート３２が入力要素であり、サンギヤ３０が出力要素であり、リングギヤ３１がフリー要素となる。
前記第１電磁ブレーキ２６及び第２電磁ブレーキ２７は、それぞれ前述した制動プレート３６，３５の制動面３６ｂ，３５ｂに対向するよう内外２重に配置されて、前記ＶＴＣカバー６の裏面にピン２６ｐ，２７ｐによって回転のみを規制された浮動状態で支持された円管部材２６ｒ，２７ｒを有している。
【００４７】
これらの円管部材２６ｒ，２７ｒには、コイル２６ｃ，２７ｃが収容されていると共に、各コイル２６ｃ，２７ｃへの通電時に各制動面３５ｂ，３６ｂに押し付けられる摩擦材２６ｂ，２７ｂが装着されている。
また、各円管部材２６ｒ，２７ｒ及び各制動プレート３５，３６は、コイル２６ｃ，２７ｃへの通電時に磁界を形成するために鉄などの磁性体により形成されている。
【００４８】
それに対して、前記ＶＴＣカバー６は、通電時に磁束の漏れを生じさせないために、また、摩擦材２６ｂ，２７ｂは、永久磁石化して非通電時に制動プレート３５，３６に貼り付くのを防止するために、アルミなどの非磁性体により形成されている。
前記遊星歯車機構２５の出力要素としてのサンギヤ３０が設けられたガイドプレート２４と駆動プレート２の相対回動は、最遅角位置および最進角位置において組付角ストッパ６０により規制されるようになっている。
【００４９】
更に、前記遊星歯車機構２５において、リングギヤ３１と一体的に設けられている制動プレート３５と、キャリアプレート３２との間には、遊星歯車ストッパ９０が設けられている。
ところで、上述した前記作動変換機構４０は、リンクアーム１４の円筒部１４ａの位置を保持して、駆動プレート２とカムシャフト１３４との相対組付位置が変動しない構成となっているもので、その構成について説明する。
【００５０】
前記駆動プレート２からカムシャフト１３４には、リンクアーム１４およびスペーサ８を介して駆動トルクが伝達されるが、カムシャフト１３４からリンクアーム１４には、機関弁（吸気バルブ１０５）からの反力によるカムシャフト１３４の変動トルクが、回動ピン８１からリンクアーム１４の両端の枢支点を結ぶ方向の力Ｆとして入力される。
【００５１】
前記リンクアーム１４の円筒部１４ａは、径方向ガイドとしてのガイド溝２ｇに沿って径方向に案内されているとともに、円筒部１４ａから前面に突出した球２２が、渦巻状ガイド溝２８に係合されているため、各リンクアーム１４を介して入力される力Ｆは、ガイド溝２ｇの左右の壁とガイドプレート２４の渦巻状ガイド溝２８とによって支持される。
【００５２】
したがって、リンクアーム１４に入力された力Ｆは互いに直交する二つの分力ＦＡ，ＦＢに分解されるが、これらの分力ＦＡ，ＦＢは、渦巻状ガイド構２８の外周側の壁と、ガイド溝２ｇの一方の壁とに略直交する向きで受け止められ、リンクアーム１４の円筒部１４ａがガイド溝２ｇに沿って移動することが阻止され、これにより、リンクアーム１４が回動することが阻止される。
【００５３】
よって、各電磁ブレーキ２６，２７の制動力によってガイドプレート２４が回動されてリンクアーム１４が所定の位置に回動操作された後には、基本的には制動力を付与し続けなくてもリンクアーム１４の位置を維持、つまり、駆動プレート２とカムシャフト１３４の回転位相をそのまま保持することができる。
尚、前記力Ｆは、外径方向に作用することに限られず、逆向きの内径方向に作用することもあるが、このとき分力ＦＡ，ＦＢは渦巻状ガイド溝２８の内周側の壁と、ガイド構２ｇの他方側とに略直角の向きに受け止められる。
【００５４】
以下、上記可変バルブタイミング機構ＶＴＣ１１３の作用を説明する。
クランクシャフトとカムシャフト１３４の回転位相を遅角側に制御する場合には、第２電磁ブレーキ２７に通電する。
第２電磁ブレーキ２７に通電すると、第２電磁ブレーキ２７の摩擦材２７ｂが制動プレート３５に摩擦接触し、遊星歯車機構２５のリングギヤ３１に制動力が作用し、タイミングスプロケット３の回転に伴ってサンギヤ３０が増速回転される。
【００５５】
このサンギヤ３０の増速回転によりガイドプレート２４が駆動プレート２に対して回転方向Ｒ側に回転させられ、これに伴ってリンクアーム１４に支持された球２２が渦巻状ガイド溝２８の外周側に移動する。
この遅角側への移動は、組付角ストッパ６０により図４に示す最遅角位置において規制される。
【００５６】
更に、上述のように、リングギヤ３１の回転を第２電磁ブレーキ２７により制動するにあたり、瞬時に回転を規制するのではなく所定量の回転を許しながら制動を行うもので、この回転量が所定量となると遊星歯車ストッパ９０によりリングギヤ３１の回転が規制されるようになっている。
一方、カムシャフト１３４の組付角度を進角方向に変位させるときには、第１ブレーキ２６に通電する。
【００５７】
これにより、ガイドプレート２４に制動力が作用してガイドプレート２４は駆動プレート２に対して回転方向Ｒとは反対方向に回動し、カムシャフト１３４は進角側に組付角度が変位される。
この進角側への移動は、組付角ストッパ６０により図５に示す最進角位置において規制される
更に、ガイドプレート２４の回転が規制されると、プラネタリギヤ３３が自転してリングギヤ３１が増速回転されるが、この回転量が所定量となると遊星歯車ストッパ９０により回転が規制される。
【００５８】
前記ＥＣＵ１１４は、クランクシャフト１２０に対するカムシャフト１３４の目標進角値を設定し、該目標進角値に基づいて前記第１電磁ブレーキ２６及び第２電磁ブレーキ２７への通電をフィードバック制御するようになっており、該フィードバック制御の詳細を図６のブロック図に基づいて説明する。
図６において、進角値フィードバック制御部（回転位相フィードバック制御部）２０１には、機関運転条件（機関負荷・機関回転速度等）に基づいて設定される目標進角値（目標回転位相）、及び、クランク角センサ１１７の検出信号とカムセンサ１３２の検出信号とから検出された実際の進角値（実際の回転位相）が入力される。
【００５９】
そして、前記進角値フィードバック制御部２０１では、前記目標進角値と実際の進角値との偏差に基づいて、電磁ブレーキ２６，２７の目標駆動電流を演算する。
尚、前記偏差に基づく目標駆動電流の演算は、比例・積分・微分制御によって行わせることができる他、スライディングモード制御を用いることができる。
【００６０】
また、目標駆動電流は、進角要求に基づき第１電磁ブレーキ２６に与えられるべき電流をプラスで示し、遅角要求に基づき第２電磁ブレーキ２７に与えられるべき電流をマイナスで示すものとする。
また、実際の進角値は、例えばクランク角センサ１１７の検出信号から求められる基準クランク角位置から、カムセンサ１３２の検出信号から求められる基準カム角位置までの角度として検出される。
【００６１】
前記目標駆動電流は進角・遅角分離部２０２に出力され、目標駆動電流のプラス・マイナスに基づいて、電磁ブレーキ２６，２７のいずれを駆動すべきかを判断し、該判断結果に基づいて目標駆動電流を電流フィードバック制御部２０３Ａ，２０３Ｂのいずれかに出力する。
即ち、目標駆動電流がプラスである進角要求時には、進角側の電流フィードバック制御部２０３Ａに進角値フィードバック制御部２０１で演算された目標駆動電流を出力し、遅角側の電流フィードバック制御部２０３Ｂの目標駆動電流を０とする。
【００６２】
一方、目標駆動電流がマイナスである遅角要求時には、遅角側の電流フィードバック制御部２０３Ｂに進角値フィードバック制御部２０１で演算された目標駆動電流を出力し、進角側の電流フィードバック制御部２０３Ａの目標駆動電流を０とする。
前記電流フィードバック制御部２０３Ａ（駆動電流フィードバック制御部）は、電磁ブレーキ２６のコイルに実際に流れている駆動電流を検出する電流検出回路２０４Ａ（駆動電流検出部）の検出結果と、目標駆動電流との偏差に基づいて、電磁ブレーキ２６への通電を高周波でオン・オフ制御して平均印加電圧を制御するときのデューティ比を演算し、該デューティ比の制御信号を電磁ブレーキ２６への通電を制御するスイッチング素子（トランジスタ）に出力する。
【００６３】
同様に、前記電流フィードバック制御部２０３Ｂ（駆動電流フィードバック制御部）は、電磁ブレーキ２７のコイルに実際に流れている駆動電流を検出する電流検出回路２０４Ｂ（駆動電流検出部）の検出結果と、目標駆動電流との偏差に基づいて、電磁ブレーキ２７への通電を高周波でオン・オフ制御して平均印加電圧を制御するときのデューティ比を演算し、該デューティ比の制御信号を電磁ブレーキ２７への通電を制御するスイッチング素子（トランジスタ）に出力する。
【００６４】
尚、前記駆動電流の偏差に基づくデューティ比の演算においても、比例・積分・微分制御の他、スライディングモード制御を用いることができる。
上記構成によると、電磁ブレーキ２６，２７のコイル温度が変化して、前記デューティ比と駆動電流との相関が変化しても、目標駆動電流を電磁ブレーキ２６，２７のコイルに流して、要求のトルクを発生させることができ、然も、電磁ブレーキ２６，２７毎に駆動電流を検出してデューティ比を個別にフィードバック制御することで、電磁ブレーキ２６，２７の温度特性が異なっていても、各電磁ブレーキ２６，２７の駆動電流を目標に一致させることができる。
【００６５】
従って、電磁ブレーキ２６，２７の温度特性が、温度環境や発熱量の違いによって異なっても、進角・遅角の双方向において要求トルクを発生させることができ、以って、進角・遅角の双方向において所望の応答性でバルブタイミングをフィードバック制御することができる。
尚、上記実施形態では、渦巻き状ガイドが形成されたガイドプレートを２つの電磁ブレーキによって進角方向及び遅角方向に相対回転させる構成のスパイラルラジアルリンク式可変バルブタイミング機構を対象としたが、スパイラルラジアルリンク式に限定されるものではなく、２つの電磁ブレーキの制動力でクランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を進角方向及び遅角方向に変化させる構成の可変バルブタイミング機構であれば、同様な駆動電流フィードバック制御を適用して同様の効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における内燃機関のシステム構成図。
【図２】実施の形態における可変バルブタイミング機構を示す断面図。
【図３】上記可変バルブタイミング機構の分解斜視図。
【図４】上記可変バルブタイミング機構の要部の作動を示す図２のＡ−Ａ断面図。
【図５】上記可変バルブタイミング機構の要部の作動を示す図２のＡ−Ａ断面図。
【図６】バルブタイミングのフィードバック制御を示すブロック図。
【符号の説明】
２…駆動プレート
２ｇ…ガイド溝
３…タイミングスプロケット
４…組付角調整機構
６…ＶＴＣカバー
８…スペーサ
１４…リンクアーム
１５…作動装置
２４…ガイドプレート
２５…遊星歯車機構
２６…第１電磁ブレーキ
２７…第２電磁ブレーキ
２８…渦巻状ガイド溝
３０…サンギヤ
３１…リングギヤ
３２…キャリアプレート
３３…プラネタリギヤ
３５…制動プレート
３６…制動プレート
４０…作動変換機構
４１…増減速機構
１０１…内燃機関
１０５…吸気バルブ
１１３…可変バルブタイミング機構ＶＴＣ
１１４…エンジンコントロールユニット
１１７…クランク角センサ
１１９…水温センサ
１２０…クランクシャフト
１３２…カムセンサ
１３４…カムシャフト
【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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