(57)【要約】【課題】カムシャフトに大きい負荷が作用することがあっても、応答性の低下が抑制される弁開閉時期制御装置を構成する。【解決手段】内燃機関Ｅのクランクシャフト１と同期回転する駆動側回転体２０と、弁開閉用のカムシャフト５と同軸芯上に配置された従動側回転体３０と、駆動側回転体２０と従動側回転体３０との回転軸芯Ｘを中心とする相対回転位相を流体圧により設定する位相設定部と、カムシャフト５から従動側回転体３０に周期的に作用する負荷トルクに抗する抑制トルクを電磁式に発生させるトルク制御部６０と、カムシャフト５が所定の回転位相に達した際にトルク制御部６０において抑制トルクを発生させる制御ユニット７０と、を備えた。【選択図】図１
2019044738.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と同期回転する駆動側回転体と、
弁開閉用のカムシャフトと同軸芯上に配置された従動側回転体と、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体との回転軸芯を中心とする相対回転位相を流体圧により設定する位相設定部と、
前記カムシャフトから前記従動側回転体に周期的に作用する負荷トルクに抗する抑制トルクを電磁式に発生させるトルク制御部と、
設定タイミング毎に前記トルク制御部において前記抑制トルクを発生させる制御ユニットと、を備えている弁開閉時期制御装置。
【請求項２】
前記トルク制御部が、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との一方に連結する筒状のアウタシャフト、及び、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との他方に連結し前記アウタシャフトに収容されるインナシャフトを備え、前記アウタシャフトと前記インナシャフトとの一方に永久磁石を備え、他方に界磁部を備え、
前記制御ユニットが、前記界磁部のコイルに電流を供給する請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
【請求項３】
前記アウタシャフトと、前記インナシャフトとの相対回転の限界を決める規制部を備えている請求項２に記載の弁開閉時期制御装置。
【請求項４】
前記制御ユニットが、  前記内燃機関の単位時間あたりの回転数と、前記内燃機関に作用する負荷との少なくとも一方に基づいて前記コイルに供給する電流値を設定する請求項２又は３に記載の弁開閉時期制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を変位させることで燃焼室のバルブの開閉時期を設定する弁開閉時期制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記構成の弁開閉時期制御装置として特許文献１には、駆動側回転体（文献ではタイミングプーリと一体回転する部材）と、カムシャフトに連結する従動側回転体（文献では内部ロータ）との相対回転位相を、油圧で制御することにより吸気弁の開閉時期（タイミング）を設定する技術が示されている。
【０００３】
また、特許文献１では、カムシャフトを進角方向に変位させるスプリングを、駆動側回転体と従動側回転体との間に備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−２６４１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内燃機関では、吸気シャフトと排気シャフトとの何れに対してもカム変動トルクが遅角方向に作用する。
【０００６】
このようにカムシャフトに負荷が作用するものでは、弁の開閉時期（タイミング）を設定する制御を行っても、開閉時期が遅角方向に変位するため進角方向への応答速度の低下に繋がるものであった。
【０００７】
直噴エンジンでは、インジェクターから燃料を噴射する高圧ポンプを吸気カムシャフトに連係するように構成することも考えられ、この構成では、高圧ポンプが作動するタイミングで吸気カムシャフトに負荷が作用するため、回転位相が遅角方向に変位する現象を招くものであった。
【０００８】
特許文献１に示される技術においては、スプリングを備えることにより、進角方向への応答速度の低下が改善されることになるが、スプリングの付勢力により遅角方向への応答速度が却って低下する現象を招くものであった。
【０００９】
このような理由から、カムシャフトに大きい負荷が作用することがあっても、進角方向への応答性の低下が抑制される弁開閉時期制御装置が求められる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の特徴は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、
弁開閉用のカムシャフトと同軸芯上に配置された従動側回転体と、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体との回転軸芯を中心とする相対回転位相を流体圧により設定する位相設定部と、
前記カムシャフトから前記従動側回転体に周期的に作用する負荷トルクに抗する抑制トルクを電磁式に発生させるトルク制御部と、
設定タイミング毎に前記トルク制御部において前記抑制トルクを発生させる制御ユニットと、を備えた点にある。
【００１１】
この特徴構成によると、カムシャフトに負荷トルクが作用するタイミングでトルク制御部において抑制トルクを発生させることにより、カムシャフトから駆動側回転体に作用する負荷トルクを抑制トルクにより相殺し、駆動側回転体が周期的に遅角方向に変位する現象を抑制できる。
従って、カムシャフトに大きい負荷が作用することがあっても、応答性の低下が抑制される弁開閉時期制御装置が構成された。
【００１２】
他の構成として、前記トルク制御部が、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との一方に連結する筒状のアウタシャフト、及び、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との他方に連結し前記アウタシャフトに収容されるインナシャフトを備え、前記アウタシャフトと前記インナシャフトとの一方に永久磁石を備え、他方に界磁部を備え、
前記制御ユニットが、前記界磁部のコイルに電流を供給しても良い。
【００１３】
これによると、制御ユニットがコイルに電流を供給することにより、アウタシャフトとインナシャフトとの間に抑制トルクを発生させ、負荷トルクを相殺することが可能となる。また、この構成でアウタシャフトとインナシャフトとの間に永久磁石とコイルとを配置するため、トルク制御部の小型化も可能となる。
【００１４】
他の構成として、前記アウタシャフトと、前記インナシャフトとの相対回転の限界を決める規制部を備えても良い。
【００１５】
これによると、アウタシャフトとインナシャフトとが規制部での限界を超えて相対的に変位することがないため、過大な負荷トルクが作用する場合でも、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相の限界を超えて変位させることもない。
【００１６】
他の構成として、前記制御ユニットが、前記内燃機関の単位時間あたりの回転数と、前記内燃機関に作用する負荷との少なくとも一方に基づいて前記コイルに供給する電流値を設定しても良い。
【００１７】
これによると、回転数と負荷とに基づいて電流値を設定することにより、最適な抑制トルクを発生させる電流値の電流をコイルに供給することが可能となる。特に、この構成では負荷トルクが上昇する以前に抑制トルクを設定することが可能となり、フィードフォワード制御により負荷トルクの低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】弁開閉時期制御装置の断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】弁開閉時期制御装置の正面図である。
【図４】図１のIV−IV線断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】インナシャフトとアウタシャフトとの相対角を示す図である。
【図７】相対角と、コイルの供給電流と、抑制された相対角とを示すタイミングチャートである。
【図８】制御系のブロック回路図である。
【図９】トルク制御ルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１に示すように、内燃機関としてのエンジンＥの吸気カムシャフト５に備えられる弁開閉時期制御ユニットＶＴと、制御ユニット７０とを備えて弁開閉時期制御装置Ａが構成されている。
【００２０】
図１〜図３に示すように、弁開閉時期制御ユニットＶＴは、駆動側回転体としての外部ロータ２０と、従動側回転体としての内部ロータ３０と、付勢ユニット４０と、電磁制御弁５０と、トルク制御部６０とを備えている。
【００２１】
外部ロータ２０（駆動側回転体の一例）は、内燃機関としてのエンジンＥの吸気カムシャフト５の回転軸芯Ｘと同軸芯上に配置され、クランクシャフト１と同期回転するようにタイミングチェーン７を介してクランクシャフト１に連係している。内部ロータ３０（従動側回転体の一例）は、外部ロータ２０に内包され、連結ボルト３８で吸気カムシャフト５に連結している。これにより内部ロータ３０は吸気カムシャフト５と一体回転する。
【００２２】
付勢ユニット４０は、トーションスプリング４６を有しており、このトーションスプリング４６が外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相を最遅角位相から進角方向に向けて変位させる付勢力を作用させる。電磁制御弁５０は、外部ロータ２０と内部ロータ３０との間に形成された進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとに（図２を参照）作動油を給排することで外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相を変更し、これにより吸気バルブ５Ｖの開閉時期の制御を行う。
【００２３】
図１に示すように、エンジンＥ（内燃機関の一例）は、乗用車などの車両に備えられるものである。このエンジンＥは、下部にクランクシャフト１を備え、上部のシリンダブロック２に形成されたシリンダボアの内部にピストン３を収容し、ピストン３とクランクシャフト１とをコネクティングロッド４で連結した４サイクル型に構成されている。
【００２４】
エンジンＥのクランクシャフト１に形成した出力スプロケット１Ｓと、外部ロータ２０のタイミングスプロケット２２Ｓとにタイミングチェーン７を巻回することで外部ロータ２０がクランクシャフト１と同期回転する。図面には示していないが、排気側のカムシャフトの外周にもタイミングスプロケットが備えられ、これにもタイミングチェーン７が巻回されている。
【００２５】
本実施形態では、吸気カムシャフト５に弁開閉時期制御装置Ａを備えているが、弁開閉時期制御装置Ａを排気カムシャフトに備えて良く、吸気カムシャフト５と排気カムシャフトとの双方に備えても良い。
【００２６】
エンジンＥは、筒内噴射を行うインジェクターを各燃焼室に備えており、各々のインジェクターに燃料を供給するための高圧ポンプを、吸気カムシャフト５で駆動するように構成されている。
【００２７】
エンジンＥには、エンジンＥのオイルパンに貯留される潤滑油を作動油として供給する油圧ポンプＰを備え、この油圧ポンプＰからの作動油は、供給流路８を介して電磁制御弁５０に供給される。
【００２８】
図２に示すように、弁開閉時期制御装置Ａは、クランクシャフト１の駆動力により外部ロータ２０が駆動回転方向Ｓに向けて回転する。また、内部ロータ３０が外部ロータ２０に対して駆動回転方向Ｓと同方向に相対回転する方向を進角方向Ｓａと称し、この逆方向を遅角方向Ｓｂと称する。
【００２９】
〔弁開閉時期制御ユニット〕
図１〜図３に示すように外部ロータ２０は、外部ロータ本体２１と、フロントプレート２２と、リヤプレート２３とを有しており、これらが複数の締結ボルト２４の締結により固定されている。フロントプレート２２の外周にはタイミングスプロケット２２Ｓが形成されている。
【００３０】
外部ロータ本体２１は、径方向の内方に突出する複数の区画部２１Ｔが一体的に形成され、フロントプレート２２とリヤプレート２３とに挟み込まれる位置に配置される。
【００３１】
内部ロータ３０は、円柱状の内部ロータ本体３１と、この内部ロータ本体３１の外周に径方向の外方に突出する複数（４つ）のベーン部３２とを有している。
【００３２】
これにより、外部ロータ本体２１に内部ロータ本体３１を嵌め込んだ状態では、外部ロータ本体２１と内部ロータ本体３１との間に複数（４つ）の流体圧室Ｃが形成される。また、各々の流体圧室Ｃがベーン部３２で区画されることで進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとが形成される。このように流体圧室Ｃを仕切るベーン部３２と、進角室Ｃａあるいは遅角室Ｃｂに作動油を給排する油圧系によって位相設定部が構成されている。
【００３３】
図１に示すように、連結ボルト３８はボルト頭部３８Ａと雄ネジ部３８Ｓとを有しており、雄ネジ部３８Ｓが、トルク制御部６０のアウタシャフト６１の中央に螺合する。特に、この連結状態では、ボルト頭部３８Ａが後述するスプリングホルダ４１に圧着することでスプリングホルダ４１と内部ロータ３０とが一体化する。
【００３４】
更に、連結ボルト３８は、外端側（図１で左側）が回転軸芯Ｘを中心にする筒状となる筒状部を有しており、この筒状部に電磁制御弁５０のスプール５１と、これを突出方向に付勢するスプールスプリング（不図示）とが収容されている。
【００３５】
この弁開閉時期制御装置Ａでは、外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相を最遅角位相にロック（保持）するロック機構Ｌを備えている。図１、図２に示すように、ロック機構Ｌは、１つのベーン部３２に対し回転軸芯Ｘに沿う姿勢で形成されたガイド孔２６に摺動自在に収容されるロック部材２５と、このロック部材２５を突出付勢するロックスプリング２７と、フロントプレート２２のロック凹部２８とを備えている。
【００３６】
この構成から、相対回転位相が最遅角位相に達することによりロック部材２５がロックスプリング２７の付勢力によりロック凹部２８に係合してロック状態に達する。また、ロック凹部２８は図２に示すように、進角流路３４に連通している。この構成からロック機構Ｌがロック状態にある状況において進角流路３４に作動油が供給された場合にはロックスプリング２７の付勢力に抗してロック部材２５がロック凹部２８から離脱し、ロック状態が解除される。
【００３７】
エンジンＥの稼動時には吸気カムシャフト５から作用する変動トルクが遅角方向Ｓｂに作用する。また、エンジンＥの始動時にロック機構Ｌのロック状態を解除した直後のように油圧ポンプＰからの作動油の供給が充分でない状況でも相対回転位相を迅速に進角方向に変位させる必要性がある。これらの観点から、相対回転位相の進角方向Ｓａへの変位をアシストするため進角方向Ｓａに付勢ユニット４０の付勢方向を設定している。この付勢ユニット４０の構成は後述する。
【００３８】
〔弁開閉時期制御装置：油路構成〕
図１、図２に示すように、作動油の供給により相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させる空間が進角室Ｃａであり、これとは逆に作動油の供給により相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させる空間が遅角室Ｃｂである。ベーン部３２が進角方向Ｓａの作動端（ベーン部３２の進角方向Ｓａの作動端の近傍の位相を含む）に達した状態での相対回転位相を最進角位相と称している。また、ベーン部３２が遅角方向Ｓｂの作動端（ベーン部３２の遅角方向Ｓｂの作動端の近傍の位相を含む）に達した状態での相対回転位相を最遅角位相と称している。
【００３９】
内部ロータ本体３１には、遅角室Ｃｂに連通する遅角流路３３と、進角室Ｃａに連通する進角流路３４とが形成されている。前述したようにロック凹部２８に対して進角流路３４が連通している。
【００４０】
〔電磁制御弁：油路構成〕
図１に示すように、電磁制御弁５０は、スプール５１と、スプールスプリング（不図示）と、電磁ソレノイド５４とを備えている。この電磁制御弁５０は、電磁ソレノイド５４の制御でスプール５１のポジションを設定し、これにより進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとに対する作動油の給排を制御し、相対回転位相を設定する。
【００４１】
スプール５１は、連結ボルト３８の内部空間で回転軸芯Ｘに沿う方向にスライド移動自在に配置され、連結ボルト３８にはスプール５１の外端側の操作位置を決めるため止め輪で成るストッパー５３を備えている。スプールスプリングは、このスプール５１を吸気カムシャフト５から離間する方向（突出方向）に付勢力を作用させる。
【００４２】
電磁ソレノイド５４は、エンジンＥに支持されている。また、この電磁ソレノイド５４は供給された電流に対応した量だけ突出作動するプランジャ５４ａを備えており、このプランジャ５４ａの押圧力によりスプール５１を操作する。
【００４３】
電磁ソレノイド５４のプランジャ５４ａは、スプール５１の外端に接当可能となる位置に配置され、この電磁ソレノイド５４が非通電にある状態でスプール５１は図１に示す遅角ポジションに保持される。また、電磁ソレノイド５４に供給する電流を増大することにより、電流に比例してプランジャ５４ａの突出量が増大し、スプール５１が中立ポジションと進角ポジションとに、この順序で設定される。
【００４４】
つまり、スプール５１が進角ポジションに設定された場合には、油圧ポンプＰからの作動油を、進角流路３４を介して進角室Ｃａに供給し、これと同時に、遅角室Ｃｂからの作動油を、遅角流路３３を介して排出する。これにより相対回転位相は進角方向Ｓａに変位する。
【００４５】
また、中立ポジションに設定された場合には進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとの何れにも作動油は供給されず、相対回転位相は保持される。そして、スプール５１が遅角ポジションに設定された場合には、油圧ポンプＰからの作動油を、遅角流路３３を介して遅角室Ｃｂに供給すると同時に、進角室Ｃａからの作動油を、進角流路３４を介して排出する。これにより相対回転位相は遅角方向Ｓｂに変位する。
【００４６】
〔弁開閉時期制御装置：付勢ユニット〕
図１、図３に示すように、付勢ユニット４０は、内部ロータ３０に固定されるスプリングホルダ４１と、スプリングホルダ４１に支持されるトーションスプリング４６とを備えている。前述したように、この付勢ユニット４０では、トーションスプリング４６が外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相を最遅角位相から進角方向に向けて変位させる方向に付勢力を作用させる。
【００４７】
内部ロータ３０のうちスプリングホルダ４１の底部に対向する面に固定ピン４４が圧入固定され、この固定ピン４４がスプリングホルダ４１の底部の嵌合孔に嵌合している。この構造から固定ピン４４が内部ロータ３０とスプリングホルダ４１とが一体回転する。
【００４８】
トーションスプリング４６は、コイル部４６Ａと、一端側となるアーム状の第１アーム４６Ｂと、他端側となるアーム状の第２アーム４６Ｃとを備えている。
【００４９】
リヤプレート２３の側から挿入される締結ボルト２４の雄ネジが螺合する雌ネジを有する筒状のボスとしてのボルト螺合部２２Ｃが、外面に突出するようにフロントプレート２２に一体形成されている。この複数のボルト螺合部２２Ｃの１つが、第１アーム４６Ｂを係止する第１フック部Ｆ１として機能する。
【００５０】
スプリングホルダ４１は、回転軸芯Ｘに沿って突出する姿勢となる筒状に形成され、突出側の端縁の一部を切り欠いて第２フック部Ｆ２が形成され、この第２フック部Ｆ２に第２アーム４６Ｃが係止される。
【００５１】
〔トルク制御部〕
図１に示すように、トルク制御部６０は、連結ボルト３８により内部ロータ３０（従動側回転体）が連結するアウタシャフト６１と、吸気カムシャフト５の突出端で構成されるインナシャフト６２とを備えている。アウタシャフト６１とインナシャフト６２とは回転軸芯Ｘと同軸芯に配置されている。
【００５２】
図４に示すように、アウタシャフト６１の内周に形成した複数の内歯部６１Ｔが形成され、インナシャフト６２の外周に複数の外歯部６２Ｔが形成されている。この内歯部６１Ｔと外歯部６２Ｔとで相対回転の限界を決める規制部が構成されている。そして、内歯部６１Ｔと外歯部６２Ｔとが周方向に所定の間隙を有する状態で咬み合うことにより、アウタシャフト６１とインナシャフト６２とが設定角度範囲で相対回転自在となる。
【００５３】
図１、図５に示すように、インナシャフト６２の外周に複数の永久磁石６３が樹脂６４に埋設されている。アウタシャフト６１のうち、永久磁石６３を取り囲む領域に界磁部６５を備えており、この界磁部６５には、積層鋼板のように強磁性体で複数のコア６５ａと、各々のコア６５ａに巻回した銅線等のコイル６５ｂとを備えている。
【００５４】
図１に示すように、界磁部６５の外周には回転軸芯Ｘを中心にした円周状となる一対の電極６６を備えており、この一対の電極６６の各々に個別に接触して導通する接点６７をエンジンＥに備えている。つまり、このトルク制御部６０では界磁部６５も回転軸芯Ｘを中心に回転する構造であるため、この回転時にも界磁部６５に常に電流を供給できるように電極６６と接点６７とを備えている。
【００５５】
〔制御ユニット〕
図８に示すように、制御ユニット７０は、ソフトウエアで構成される位相制御部７１と、トルク抑制制御部７２とを備えている。制御ユニット７０には、弁開閉時期制御ユニットＶＴの外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相を検知する位相センサ７５と、クランクシャフト１の回転速度（単位時間あたりの回転数）を検知する回転速度センサ７６と、エンジンＥに作用する負荷を判定する負荷判定部７７とからの信号が入力される。
【００５６】
また、制御ユニット７０は、電磁制御弁５０の電磁ソレノイド５４と、トルク制御部６０のコイル６５ｂとに駆動電流を出力する。
【００５７】
位相制御部７１は、エンジンＥの回転数や所定の制御情報に基づき弁開閉時期制御ユニットＶＴの外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相を、目標位相に設定するように電磁ソレノイド５４に電流を供給することで電磁制御弁５０を制御する。このように位相制御を行う際には、位相センサ７５で検知される弁開閉時期制御ユニットＶＴの相対回転位相を、目標位相に合致させるフィードバック制御が実行される。
【００５８】
トルク抑制制御部７２は、回転速度センサ７６で検知されるクランクシャフト１の回転速度と、負荷判定部７７で判定される負荷とに基づき、回転速度が高く、抑制トルクを増大させることにより、負荷が高いほど相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位する現象を抑制する。
【００５９】
負荷判定部７７は、クランクシャフト１の回転速度と、スロットルバルブの開度や、エアーフローメータの検出値や、エンジン温センサ等に基づき、吸気カムシャフト５に作用する負荷の取得を可能に構成されている。
【００６０】
つまり、吸気カムシャフト５には、高圧ポンプの作動時に強い負荷が作用し、カム変動トルクも負荷として作用する。これらの負荷は吸気カムシャフト５が１回転する間に周期的に作用する。この吸気カムシャフト５に作用する負荷は、相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させる方向に作用するため、弁開閉時期制御ユニットＶＴの相対回転位相を変動させるだけでなく、例えば、相対回転位相を進角方向に変位させる際には応答速度を低下させる不都合に繋がるものであった。
【００６１】
制御の一例を挙げると、内部ロータ３０とアウタシャフト６１とが一体回転する際には、アウタシャフト６１のコア６５ａをインナシャフト６２の永久磁石６３が吸引するためアウタシャフト６１とインナシャフト６２とが一体的に回転する（回転力を伝える）ものの、図６に示すように吸気カムシャフト５から作用する負荷によりインナシャフト６２は、アウタシャフト６１に対して相対角αだけ遅角方向Ｓｂに変位する。
【００６２】
尚、回転力を伝える形態として、コイル６５ｂに通電しない状態で一体回転を説明したが、永久磁石６３に吸引力を作用させるようにコイル６５ｂに通電しても良い。
【００６３】
前述したように負荷が作用する状況では、負荷が作用する毎に相対角αが周期的に拡大し、この後に縮小することになる。相対角αが周期的に変化する場合には、弁開閉時期制御ユニットＶＴの相対回転位相を制御する際の応答速度を低下させる。この不都合を解消するため、制御ユニット７０は、図９にフローチャートで示すトルク制御ルーチンを実行する。
【００６４】
つまり、位相センサ７５の信号を取得することにより、負荷の作用タイミングをセットする（＃０１、＃０２ステップ）。
【００６５】
このステップでは、吸気カムシャフト５が１回転する際に負荷が増大する（相対角αが拡大する）タイミング（アウタシャフト６１の回転位相）を制御ユニット７０のＲＡＭ等のメモリに記憶することになる。
【００６６】
次に、負荷判定部７７からの情報に基づき、負荷トルクを演算し、負荷トルクに基づいて抑制トルクを設定する。そして、負荷が作用するタイミング毎に抑制トルクに対応した電流を設定時間だけコイル６５ｂに供給する（＃０１〜＃０５ステップ）。
【００６７】
負荷判定部７７では、前述したようにスロットルバルブの開度や、エアーフローメータの検出値や、エンジン温センサ等に基づいて負荷を判定するため、この制御では吸気カムシャフト５に作用する負荷トルクが増大する以前に、目標とすべき抑制トルクを設定することが可能である。従って、フィードフォワードでの制御も可能にしている。
【００６８】
尚、この制御では、コイル６５ｂに対し、永久磁石６３を吸引する磁力を発生させる方向に電流を供給するものであり、この電流の供給により相対角αが拡大する現象が抑制される。
【００６９】
この制御による相対角αの変化を図７のタイミングチャートに示している。同図に示すように、制御を行う以前の相対角αの変化を示すグラフｆを上段に示し、この相対角αの変動を抑制するためにコイル６５ｂに供給される供給タイミングと電流値との電流供給のグラフｇを中段に示している。そして、この制御により抑制された相対角αの変化を示す抑制グラフｈを下段に示している。
【００７０】
このタイミングチャートから理解できるように、弁開閉時期制御ユニットＶＴからの回転力が吸気カムシャフト５に伝えられる際には、カム変動トルクの作用により周期的に相対角αが変動することになる（図７上段の実線のグラフｆ）。これに対し制御ユニット７０のトルク抑制制御部７２の制御によって抑制トルクを作用させることにより、相対角αの変動を小さくする（図７下段の破線のグラフｈ）。その結果として、弁開閉時期制御装置Ａで吸気バルブ５Ｖの開閉時期（開閉タイミング）を、制御遅れを招くことなく適正に設定することが可能となる。
【００７１】
尚、相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位する場合には、トーションスプリング４６の付勢力により、この変位を抑制するものであるが、位相制御部７１の制御に伴い相対回転位相の遅角方向への変位を許容するために、トーションスプリング４６の付勢力は、あまり大きく設定されておらず、このトーションスプリング４６が、負荷トルクによる変位の抑制は小さい。
【００７２】
〔実施形態の作用効果〕
この実施形態の構成では、トルク制御部６０として、強磁性体で構成されるコア６５ａと永久磁石６３との吸引力を利用することで弁開閉時期制御ユニットＶＴの回転を吸気カムシャフト５に伝える構成であるため、機械的に回転を伝えるためスプリング等を用いたジョイント類が不要となる。
【００７３】
また、想定を超えた過大な負荷トルクが作用した場合でも、アウタシャフト６１の内歯部６１Ｔと、インナシャフト６２の外歯部６２Ｔとが周方向で当接することにより、弁開閉時期制御ユニットＶＴと吸気カムシャフト５との回転位相が大きく変化する不都合を阻止できる。
【００７４】
このトルク制御部６０の構成は、コイル６５ｂに対して決まった方向に、所定のタイミングで電流を流すだけで抑制トルクを発生させるため制御も簡便となる。
【００７５】
そして、トルク制御部６０では、エンジンＥの回転数等に連係して負荷トルクが変動する場合でも、負荷トルクの上昇を検知する以前に、上昇後の負荷トルクに対応する抑制トルクを作り出し弁開閉時期制御装置Ａで吸気バルブ５Ｖの開閉時期（開閉タイミング）を、制御遅れを招くことなく適正に設定できる。
【００７６】
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。
【００７７】
（ａ）筒内噴射を行うインジェクターに燃料を供給するための高圧ポンプを、排気カムシャフトで駆動されるように構成し、この排気カムシャフトに弁開閉時期制御装置Ａを備える。
【００７８】
このような構成であっても、排気カムシャフトには遅角方向Ｓｂに周期的に大きい負荷が作用する。これに対して、実施形態のようにトルク制御部６０を構成し、これを制御する制御ユニット７０を備えることで、排気カムシャフトが周期的に遅角方向への変位を抑制して進角方向への応答性の良い制御を実現する。
【００７９】
（ｂ）実施形態のトルク制御部６０の構成で説明すると、相対角αを「０」にするのではなく、「０」を超えて相対角αがマイナスに向かう方向にインナシャフト６２を回転させる構成を備え、抑制トルクを作用させる際には相対角αがマイナスに達する電流をコイル６５ｂに供給するように制御形態を設定する。
【００８０】
このようにハードウエアを構成し、制御を行うものでは、相対角αの変動を極めて小さくして弁開閉時期制御装置Ａの応答性の向上が可能となる。
【００８１】
（ｃ）実施形態では、抑制トルクを作用させる際には、コイル６５ｂに対して決まった値の電流を供給していたが、例えば、段階的に電流値が増大し、段階的に電流値が減少するように制御形態を設定する。このように構成することにより、相対角αの変動を極めて小さくして弁開閉時期制御装置Ａの応答性の向上が可能となる。
【００８２】
（ｄ）トルク制御部６０として、アウタシャフト６１に永久磁石６３を備え、インナシャフト６２に界磁部６５を備える。このような構成であっても実施形態で説明したものと同様の作用効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を所定方向に変位させることにより燃焼室のバルブの開閉時期を設定する弁開閉時期制御装置に利用できる。
【符号の説明】
【００８４】
１          クランクシャフト
５          吸気カムシャフト（カムシャフト）
２０        外部ロータ（駆動側回転体）
３０        内部ロータ（従動側回転体）
６０        トルク制御部
６１        アウタシャフト
６２        インナシャフト
６３        永久磁石
６５        界磁部
６５ａ      コイル
７０        制御ユニット
Ｅ          内燃機関
Ｘ          回転軸芯
【図１】
2019044738.tif 000003
【図２】
2019044738.tif 000004
【図３】
2019044738.tif 000005
【図４】
2019044738.tif 000006
【図５】
2019044738.tif 000007
【図６】
2019044738.tif 000008
【図７】
2019044738.tif 000009
【図８】
2019044738.tif 000010
【図９】
2019044738.tif 000011