(57)【要約】【課題】内燃機関の始動性とバルブタイミングの制御性とを確保するバルブタイミング制御システムの提供。【解決手段】一対のカム軸４に対して互いにずれた交番位相の変動トルクが作用する内燃機関１において各カム軸４が開閉駆動する吸気弁のバルブタイミングを制御するバルブタイミング制御システム１０は、磁気保持トルクが作用する出力回転軸６２を有し、通電により出力トルクを出力回転軸６２に発生する電磁アクチュエータ６０と、電磁アクチュエータ６０への通電により出力回転軸６２の回転を制御し、内燃機関１の停止に伴って電磁アクチュエータ６０への通電をカットする通電制御回路部８０と、個別に接続のカム軸４から、共通に接続の出力回転軸６２へ変動トルクを伝達しつつ、出力回転軸６２の回転状態に応じてクランク軸３に対する接続カム軸４の回転位相を調整する一対の位相調整機構１２とを備える。【選択図】図１
2009203869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のカム軸に対して互いにずれた交番位相の変動トルクが作用する内燃機関において、クランク軸からのトルク伝達により各前記カム軸が開閉駆動する動弁のバルブタイミングを制御するバルブタイミング制御システムであって、
磁気保持トルクが作用する出力回転軸を有し、通電により出力トルクを前記出力回転軸に発生する電磁アクチュエータと、
前記電磁アクチュエータへの通電により前記出力回転軸の回転を制御し、前記内燃機関の停止に伴って前記電磁アクチュエータへの通電をカットする通電制御手段と、
個別に接続される前記カム軸としての接続カム軸から、共通に接続される前記出力回転軸へ前記変動トルクを伝達しつつ、前記出力回転軸の回転状態に応じて前記クランク軸に対する前記接続カム軸の回転位相を調整する複数の位相調整機構と、
を備えることを特徴とするバルブタイミング制御システム。
【請求項２】
一対の前記カム軸のうち前記接続カム軸から、一対の前記位相調整機構の各々を通じて前記出力回転軸へ伝達される前記変動トルクは、互いに逆位相であることを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング制御システム。
【請求項３】
各前記位相調整機構は、Ｖ型の前記内燃機関が備える一対の前記カム軸のうち前記接続カム軸から、前記出力回転軸へ前記変動トルクを伝達することを特徴とする請求項２に記載のバルブタイミング制御システム。
【請求項４】
前記電磁アクチュエータは、前記磁気保持トルクとしてのコギングトルクが作用する前記出力回転軸に、前記出力トルクとしてのモータトルクを発生する電動モータであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブタイミング制御システム。
【請求項５】
前記電磁アクチュエータは、互いに平行な一対の前記カム軸のうち前記接続カム軸に同軸上に接続される一対の前記位相調整機構の間に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のバルブタイミング制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉駆動する動弁のバルブタイミングを制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁アクチュエータからの出力トルクを利用することによりクランク軸に対するカム軸の回転位相（以下、「クランク軸に対するカム軸の回転位相」を単に「カム軸の回転位相」ともいう）を調整して、所望のバルブタイミングを実現する技術が知られている。
【０００３】
この技術の一つとして特許文献１には、内燃機関の停止に伴って通電カットされる電磁アクチュエータとしての電動モータにおいて、磁気保持トルクとしてのコギングトルクにより出力回転軸を磁気的に保持可能としたバルブタイミング制御装置が、開示されている。ここで一般にカム軸には、交番位相を持つ変動トルクが動弁のスプリング反力等に起因して作用することになるが、特許文献１に開示の装置では、通電カット状態で位相調整機構を通じて変動トルクが出力回転軸へ伝達されたとしても、変動トルクに打ち勝つコギングトルクにより出力回転軸を保持することができる。したがって、内燃機関の始動に適したカム軸の回転位相（以下、「始動に適したカム軸の回転位相」を単に「始動位相」という）を、出力回転軸の保持によって、次の機関始動時まで確保し得るのである。
【特許文献１】特開２００８−２３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示の装置では、カム軸からの伝達により出力回転軸に作用するカムトルクの絶対値よりもコギングトルクのピーク値を大きくすることにより、出力回転軸の保持を可能にしている。そのため、動弁のスプリング反力の増大等によりカムトルクの絶対値が大きくなるような場合には、それに合わせてコギングトルクのピーク値も大きくしなければならない。こうした大きなコギングトルクは、通電による出力回転軸の回転制御性を悪化させる要因となるので、出力回転軸の回転状態に応じたカム軸の回転位相調整によってバルブタイミングを制御する上では、望ましくないのである。
【０００５】
また、Ｖ型内燃機関等のように複数のカム軸を備えた内燃機関に対して特許文献１に開示の装置を適用する場合、それらカム軸の各々に当該装置の位相調整機構が個別に接続されるものと想定される。この場合、一つの装置の電動モータが故障する等して出力回転軸の回転制御に支障が生じると、各カム軸の回転位相にずれが生じて内燃機関の始動が困難になるといった問題が、懸念されるのである。
【０００６】
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関の始動性とバルブタイミングの制御性とを共に確保するバルブタイミング制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、複数のカム軸に対して互いにずれた交番位相の変動トルクが作用する内燃機関において、クランク軸からのトルク伝達により各カム軸が開閉駆動する動弁のバルブタイミングを制御するバルブタイミング制御システムであって、磁気保持トルクが作用する出力回転軸を有し、通電により出力トルクを出力回転軸に発生する電磁アクチュエータと、電磁アクチュエータへの通電により出力回転軸の回転を制御し、内燃機関の停止に伴って電磁アクチュエータへの通電をカットする通電制御手段と、個別に接続されるカム軸としての接続カム軸から、共通に接続される出力回転軸へ変動トルクを伝達しつつ、出力回転軸の回転状態に応じて接続カム軸の回転位相を調整する複数の位相調整機構と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明によると、各位相調整機構に個別に接続される接続カム軸に対して互いにずれた交番位相にて作用する変動トルクは、それら各位相調整機構を通じて出力回転軸へと伝達される。こうした出力回転軸においては、各位相調整機構から作用する変動トルクを交番位相のずれに応じて互いに相殺させて、それら変動トルクの合成トルクを低減させることが可能である。したがって、内燃機関の停止に伴って通電カットされた電磁アクチュエータにおいて出力回転軸に作用する磁気保持トルクによれば、その大きさが小さくても変動トルクの合成トルクに打ち勝つことが可能となるので、その場合には、各接続カム軸の回転位相を始動位相とする位置に出力回転軸を保持できるのである。
【０００９】
しかも、請求項１に記載の発明において各位相調整機構は、個別の接続カム軸に接続される一方で、共通の出力回転軸に接続されることから、電磁アクチュエータへの通電による出力回転軸の回転制御に支障が生じたとしても、各接続カム軸の回転位相のずれは実質的に生じない。故に、各接続カム軸の回転位相のずれによって内燃機関が始動困難となる事態を、回避することができる。
【００１０】
以上説明した請求項１に記載の発明によれば、内燃機関の始動性が確保されるのみならず、小さな磁気保持トルクによってバルブタイミングの制御性も確保されることになるのである。
【００１１】
請求項２に記載の発明によると、一対のカム軸のうち接続カム軸から、一対の位相調整機構の各々を通じて出力回転軸へ伝達される変動トルクは、互いに逆位相である。これによれば、出力回転軸においては、一対の位相調整機構の各々から作用する互いに逆位相の変動トルクが確実に相殺され得るので、それら変動トルクの合成トルクについての低減効果が高くなる。したがって、各接続カム軸の回転位相を始動位相に保持するために変動トルクの合成トルクに打ち勝たせる磁気保持トルクを可及的に低減して、バルブタイミングの制御性を高めることができるのである。
【００１２】
請求項３に記載の発明によると、各位相調整機構は、Ｖ型の内燃機関が備える一対のカム軸のうち接続カム軸から、出力回転軸へ変動トルクを伝達する。ここで、一般にＶ型の内燃機関においては、各バンクのシリンダ間にて点火タイミングがずらされることにより、一対のカム軸の各々に逆位相の変動トルクが作用するようになっている。したがって、Ｖ型内燃機関の各カム軸のうち接続カム軸から伝達されて出力回転軸に作用する変動トルクの合成トルクに対し、打ち勝たせる磁気保持トルクを確実に低減して、バルブタイミング制御性の向上効果を確固たるものとし得るのである。
【００１３】
請求項４に記載の発明によると、電磁アクチュエータは、磁気保持トルクとしてのコギングトルクが作用する出力回転軸に、出力トルクとしてのモータトルクを発生する電動モータである。ここで、磁気保持トルクとして出力回転軸に作用することで当該回転軸を磁気的に保持するコギングトルクは、電動モータの基本的な磁気構造によって発生可能であることから、システムの大型化やコストアップを招くことなく内燃機関の始動性並びにバルブタイミングの制御性を高めることができる。しかも、電動モータが出力トルクとして出力回転軸に発生するモータトルクは、通電によって正確に制御可能であることから、そうした正確な通電制御によって出力回転軸の制御性、ひいてはバルブタイミングの制御性を高めることもできるのである。
【００１４】
請求項５に記載の発明によると、電磁アクチュエータは、互いに平行な一対のカム軸のうち接続カム軸に同軸上に接続される一対の位相調整機構の間に配置される。これによれば、互いに平行な一対の接続カム軸と同軸上の位相調整機構の間に生じるスペースを有効に利用して、電磁アクチュエータを配置することができるので、バルブタイミング制御システムを含めた内燃機関全体としての小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。
【００１６】
（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態として、バルブタイミング制御システム（以下、「バルブタイミング制御システム」を単に「制御システム」という）１０を車両用の内燃機関１に適用した例を示している。
【００１７】
（内燃機関）
内燃機関１は、右バンク２Ｒ及び左バンク２ＬがＶ字状に配置されてなるＶ型機関であり、クランク軸３の機関トルクを車両のトランスアクスル（図示しない）へ出力する。本実施形態において内燃機関１は、約６０度をなす各バンク２Ｒ，２Ｌにシリンダを三つずつ形成すると共に、それら各バンク２Ｒ，２Ｌのシリンダヘッドに吸気カム軸４及び排気カム軸５をそれぞれ一本ずつ設けた、所謂ＤＯＨＣ式Ｖ６機関である。ここで各吸気カム軸４は、対応するバンク２Ｒ，２Ｌのシリンダヘッドに設けられた吸気弁（図示しない）を開閉駆動するものであり、また各排気カム軸５は、対応するバンク２Ｒ，２Ｌの各シリンダヘッドに設けられた排気弁（図示しない）を開閉駆動するものである。
【００１８】
このような構成の内燃機関１では、クランク軸３の機関トルクが互いに平行な一対の吸気カム軸４へ制御システム１０を介して伝達されつつ、クランク軸３に対して各吸気カム軸４の回転位相が当該システム１０によって調整されるようになっている。また、一般的によく使用されるＶ６機関では、各シリンダの点火タイミングが等間隔となるため、第一実施形態の内燃機関１では、同一バンクにおける各吸気弁のバルブタイミングが対応吸気カム軸４のカム構造によってクランク角で２４０度ずつずれていると共に、異なるバンク同士のバルブタイミングが制御システム１０によってクランク角で常に１２０度ずらされるようになっている。その結果、吸気弁のスプリング反力等に起因して各吸気カム軸４に作用する変動トルクの交番位相は、図２に例示の如く、右バンク２Ｒ側と左バンク２Ｌ側とで互いに逆位相且つ反転位相となるように、ずれた形となっている。
【００１９】
尚、本実施形態の内燃機関１では、クランク軸３の機関トルクが互いに平行な一対の排気カム軸５へ制御システム１０を介して伝達されるが、クランク軸３に対する各排気カム軸５の回転位相は当該システム１０に拘らず常に一定となる。
【００２０】
（制御システムの基本構成）
図１に示すように制御システム１０は、各バンク２Ｒ，２Ｌの吸気カム軸４に対応して個別に設けられる一対の位相調整機構１２と、それら機構１２に共通に設けられる電磁アクチュエータ６０及び通電制御回路部８０とを備えている。
【００２１】
一対の位相調整機構１２は、それぞれ対応する吸気カム軸４に同軸上に配置されている。各位相調整機構１２は、クランク軸３のスプロケット部３ａに個別の吸気チェーン６を介して接続される駆動側回転体１４を有しており、クランク軸３から当該回転体１４へ機関トルクが伝達されるようになっている。また、各位相調整機構１２の駆動側回転体１４は、対応する排気カム軸５のスプロケット部５ａに個別の排気チェーン７を介して接続されており、当該対応カム軸５へと機関トルクが伝達されるようになっている。
【００２２】
各位相調整機構１２は、対応する吸気カム軸４に直接接続される従動側回転体２０を有しており、当該対応カム軸４との間においてトルク伝達が可能となっている。また、各位相調整機構１２は入力回転軸４０を有しており、当該軸４０の回転状態に応じて従動側回転体２０を駆動側回転体１４に対して相対回転させるようになっている。したがって、各吸気カム軸４の回転位相は、対応する位相調整機構１２の入力回転軸４０に応じて調整されることになるのである。
【００２３】
電磁アクチュエータ６０は、一対の位相調整機構１２の間に配置されており、それによって制御システム１０を含めた内燃機関１全体としての小型化が図られている。電磁アクチュエータ６０は、各位相調整機構１２と同軸上の各吸気カム軸４に対して平行に出力回転軸６２を有している。電磁アクチュエータ６０においては、出力回転軸６２を磁気的に保持する磁気保持トルクが当該軸６２に作用するようになっている。また、電磁アクチュエータ６０は、通電によって出力トルクを出力回転軸６２に発生して当該軸６２を回転駆動し、通電カットによって出力トルクを消失させるようになっている。そして、本実施形態において出力回転軸６２の一端に設けられたスプロケット部６２ｃは、個別の制御チェーン７０を介して各位相調整機構１２の入力回転軸４０に接続されており、それら入力回転軸４０との間においてトルク伝達が可能となっている。
【００２４】
通電制御回路部８０は、その一部又は全部が電磁アクチュエータ６０に内蔵されて、当該アクチュエータ６０と電気接続されている。通電制御回路部８０は、内燃機関の運転中は電磁アクチュエータ６０への通電により出力回転軸６２の回転を制御することで各吸気カム軸４の回転位相を調整する一方、内燃機関の停止に伴って電磁アクチュエータ６０への通電をカットするように構成されている。
【００２５】
（位相調整機構の詳細構成）
一対の位相調整機構１２については、実質的に同一の構成である。そこで、以下では、一方の位相調整機構１２について詳細構成を説明し、他方の位相調整機構１２については詳細構成の説明を省略する。
【００２６】
図３に示すように位相調整機構１２は、駆動側回転体１４及び従動側回転体２０に加えて、入力回転軸４０及び遊星歯車５０を有する差動歯車式の遊星機構である。
【００２７】
駆動側回転体１４は、太陽歯車１５及びタイミングスプロケット１６を螺子留めすることによって中空形状に形成されており、位相調整機構１２の他の構成要素２０，４０，５０を内部に収容している。
【００２８】
図３，４に示すように太陽歯車１５は、歯底円の内周側に歯先円を有する駆動側内歯車部１７を周壁部によって形成している。また、図３に示すようにタイミングスプロケット１６は、吸気スプロケット部１８及び排気スプロケット部１９を周壁部によって同軸上に形成している。吸気スプロケット部１８は、クランク軸３のスプロケット部３ａ（図１参照）との間で吸気チェーン６が掛け渡されることによって、当該クランク軸３に接続されている。また、排気スプロケット部１９は、対応する排気カム軸５のスプロケット部５ａ（図１参照）との間で排気チェーン７が掛け渡されることによって、当該対応カム軸５に接続されている。以上により、クランク軸３の機関トルクが吸気チェーン６へ伝達されるときには、駆動側回転体１４がクランク軸３と連動して同位相で回転しつつ、対応する排気カム軸５が排気チェーン７を介した機関トルクの伝達によりクランク軸３と連動して同位相で回転する。ここで駆動側回転体１４の回転方向は、図４，５の時計方向に設定されている。
【００２９】
図３，５に示すように従動側回転体２０は、駆動側回転体１４の内周側に同心上に配置されており、歯底円の内周側に歯先円を有する従動側内歯車部２２を周壁部によって形成している。従動側回転体２０は、対応する吸気カム軸４に螺子留めによって同軸上に接続されている。これにより従動側回転体２０は、接続状態の吸気カム軸４（以下、「従動側回転体２０と接続状態の吸気カム軸４を特に「接続カム軸４」という」と連動して同位相で回転可能、且つ駆動側回転体１４に対して相対回転可能となっている。ここで従動側回転体２０の回転方向は、駆動側回転体１４と同じ図５の時計方向に設定されている。また、このような本実施形態において、駆動側回転体１４に対する従動側回転体２０の進角側への相対回転方向は、図２に示すように正負に交番する変動トルクのうち負トルクの方向と一致している。換言すれば、駆動側回転体１４に対する従動側回転体２０の遅角側への相対回転方向は、変動トルクのうち図２に示す正トルクの方向と一致している。
【００３０】
図３に示すように入力回転軸４０は、駆動側回転体１４と同軸上の制御スプロケット部４２を一端に形成している。制御スプロケット部４２は、出力回転軸６２のスプロケット部６２ｃとの間で制御チェーン７０が掛け渡されることによって、当該回転軸６２に接続されている。これにより入力回転軸４０は、出力回転軸６２と同位相で回転駆動可能、且つ駆動側内歯車部１７に対して相対回転可能となっている。
【００３１】
また、図３〜５に示すように入力回転軸４０は、駆動側回転体１４に対して偏心する遊星支持部４４を、制御スプロケット部４２とは反対端側の周壁部によって形成している。遊星支持部４４は、ベアリング４５を介して遊星歯車５０を遊星運動可能に支持している。ここで遊星運動とは、遊星歯車５０が遊星支持部４４の偏心中心線周りに自転しつつ、入力回転軸４０の回転方向へ公転する遊星運動をいう。
【００３２】
遊星歯車５０は、歯底円の外周側に歯先円を有する駆動側外歯車部５２及び従動側外歯車部５４を形成している。駆動側外歯車部５２は、駆動側内歯車部１７の内周側に配置されて、当該内歯車部１７と噛合している。また、従動側外歯車部５４は、従動側内歯車部２２の内周側に配置されて、当該内歯車部２２と噛合している。
【００３３】
このように回転体１４，２０間を歯車連繋してなる位相調整機構１２は、正負に交番する変動トルク（図２参照）を接続カム軸４側から出力回転軸６２へ伝達しつつ、入力回転軸４０を駆動する出力回転軸６２の回転状態に応じて接続カム軸４の回転位相を調整する。
【００３４】
具体的に、出力回転軸６２が入力回転軸４０を駆動側回転体１４と同速回転させることにより、入力回転軸４０が駆動側内歯車部１７に対して相対回転しないときには、遊星歯車５０が遊星運動しないで回転体１４，２０と連れ回りする。これにより、接続カム軸４の回転位相は変化しないため、当該軸４によって駆動される各吸気弁についてバルブタイミングが保持される。
【００３５】
一方、出力回転軸６２が駆動側回転体１４に対して入力回転軸４０を高速回転させることにより、入力回転軸４０が駆動側内歯車部１７に対する進角側へ相対回転するときには、遊星歯車５０が遊星運動して従動側回転体２０が駆動側回転体１４に対する進角側へ相対回転する。これにより、接続カム軸４の回転位相は進角側へと変化することになるため、当該軸４によって駆動される各吸気弁についてバルブタイミングが進角する。
【００３６】
また一方、出力回転軸６２が駆動側回転体１４に対して入力回転軸４０を低速回転又は逆回転させることにより、入力回転軸４０が駆動側内歯車部１７に対する遅角側へ相対回転するときには、遊星歯車５０が遊星運動して従動側回転体２０が駆動側回転体１４に対する遅角側へ相対回転する。これにより、接続カム軸４の回転位相は遅角側へ変化することになるため、当該軸４によって駆動される各吸気弁についてバルブタイミングが遅角するのである。
【００３７】
（電磁アクチュエータの詳細構成）
以下、電磁アクチュエータ６０の詳細構成について説明する。図３，６に示すように、電磁アクチュエータ６０はブラシレスの永久磁石型同期電動モータであり、出力回転軸６２に加えて、モータケース６３、軸受６４、永久磁石６５及びモータステータ６６を有している。
【００３８】
モータケース６３は内燃機関の固定節（例えばチェーンケース）に固定されて、各位相調整機構１２の間に位置している。一対の軸受６４はモータケース６３内に収容固定されており、スプロケット部６２ｃの設けられた出力回転軸６２の軸本体６２ａを回転自在に支持している。出力回転軸６２のロータ部６２ｂは、軸本体６２ａから外周側へ突出する円環板状に磁性材によって形成されており、このロータ部６２ｂの外周面に、複数の永久磁石６５が出力回転軸６２の回転方向に等間隔に並ぶ形態で装着されている。ここで、回転方向において隣り合う永久磁石６５同士は、互いに逆極性の磁極をロータ部６２ｂの外周側に形成している。モータステータ６６はモータケース６３内に収容固定されており、ロータ部６２ｂの外周側に同心上に位置している。モータステータ６６において複数のコア６６ａは、それぞれ金属片を積層して形成されており、出力回転軸６２の回転方向に等間隔に配置されている。モータステータ６６において複数のコイル６６ｂは、それぞれ対応するコア６６ａに個別に巻装されている。
【００３９】
こうした電磁アクチュエータ６０においては、出力回転軸６２に装着された各永久磁石６５の磁力がモータステータ６６に作用して各コア６６ａが磁化されることにより、磁気保持トルクとしてのコギングトルクが出力回転軸６２に作用するようになっている。また、電磁アクチュエータ６０においては、通電制御回路部８０からの通電によりモータステータ６６の各コイル６６ｂが励磁して各永久磁石６５に磁界を作用させることで、出力回転軸６２を回転駆動するためのモータトルクが出力トルクとして発生するようになっている。尚、このように、電動モータとしての電磁アクチュエータ６０に対して通電を制御する本実施形態の通電制御回路部８０は、例えば制御コンピュータ及び通電ドライバ等から構成されることとなる。
【００４０】
（制御システムの特徴的作動）
以下、制御システム１０の特徴的作動について説明する。図７に示すように、アイドル回転状態の内燃機関１がイグニッションスイッチのオフ指令を受けて停止するときには、通電制御回路部８０が当該オフ指令を検知して停止制御を実施する。具体的に停止制御では、まず、モータステータ６６の各コイル６６ｂへの通電によって出力回転軸６２の回転を制御することで、各位相調整機構１２に接続された接続カム軸４の回転位相を共に設定位相Ｐｈに保持する。
【００４１】
次に停止制御では、図７に示すように内燃機関１の回転数が閾値Ｒｔｈ（例えば２００ｒｐｍ）以下になると、各コイル６６ｂへの通電をカットする。その結果、内燃機関１が完全停止すると略同時に出力回転軸６２も完全停止することになるが、通電カットから出力回転軸６２の完全停止までの時間は非常に短い（例えば０．１秒程度）。故に、各接続カム軸４の回転位相は共に、設定位相Ｐｈよりも僅かに遅角側の略一定位相Ｐｓにて止まることになる。そこで本実施形態では、位相Ｐｓが内燃機関１の次の始動に適した始動位相、より好適には燃費及び環境性能を向上する始動位相となるように、設定位相Ｐｈが設定されている。尚、ここで、始動位相となる位相Ｐｓは、図７の例では最遅角位相及び最進角位相間の中間位相となっているが、それら最遅角位相及び最進角位相のいずれかであってもよい。
【００４２】
このようにして各接続カム軸４の回転位相が位相Ｐｓに達した状態下、それら接続カム軸４の変動トルクが各位相調整機構１２を通じて出力回転軸６２へと伝達されることがある。このとき出力回転軸６２においては、図２に示すように、逆位相且つ反転位相の関係にある各バンク２Ｒ，２Ｌの接続カム軸４からの変動トルクが互いに相殺されることで、それら変動トルクの合成トルクが零値又はそれに近い値まで低減されることになる。したがって、通電カット状態において出力回転軸６２に磁気保持トルクとして作用するコギングトルクによれば、その大きさが小さくても変動トルクの合成トルクに打ち勝つことができる。したがって、機関運転中の通電による出力回転軸６２の回転制御性、ひいてはバルブタイミングの制御性に関して、その悪化要因となるコギングトルクを十分に小さくしながらも、そうしたコギングトルクにより出力回転軸６２を保持して、始動位相としての位相Ｐｓを確保することができるのである。
【００４３】
しかも、個別の接続カム軸４に接続される各位相調整機構１２が共通の出力回転軸６２に接続される本実施形態では、電磁アクチュエータ６０や通電制御回路部８０が故障する等して出力回転軸６２の回転制御に支障が生じても、各接続カム軸４の回転位相のずれは実質的に生じない。故に、各接続カム軸４の回転位相のずれによって内燃機関１が始動困難となる事態の回避効果も、得ることができる。
【００４４】
以上説明した第一実施形態によれば、内燃機関１の始動性とバルブタイミングの制御性とを共に確保して、内燃機関１の燃費及び環境性能の向上に大きく貢献し得るのである。尚、ここまでの第一実施形態では、各接続カム軸（吸気カム軸）４によって駆動される吸気弁が特許請求の範囲に記載の「動弁」に相当し、通電制御回路部８０が特許請求の範囲に記載の「通電制御手段」に相当している。
【００４５】
（第二実施形態）
図８に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。第二実施形態において制御システム１０が適用される内燃機関１０１は、約９０度をなす右バンク１０２Ｒ及び左バンク１０２Ｌにそれぞれシリンダを四つずつ形成すると共に、それら各バンク１０２Ｒ，１０２Ｌのシリンダヘッドに吸気カム軸４及び排気カム軸５をそれぞれ一本ずつ設けた、所謂ＤＯＨＣ式Ｖ８機関である。ここで、一般的によく使用されるＶ８機関では、各シリンダの点火タイミングが不等間隔となるため、第二実施形態の内燃機関１０１では、同一バンクにおける各吸気弁のバルブタイミングが対応吸気カム軸４のカム構造によって互いにずれていると共に、異なるバンク同士のバルブタイミングが制御システム１０によって常にずらされるようになっている。その結果、各吸気カム軸４に作用する変動トルクの交番位相は、図９に例示の如く、右バンク２Ｒ側と左バンク２Ｌ側とで互いに逆位相となるように、ずれた形となっている。
【００４６】
こうした第二実施形態の制御システム１０にあっても、通電制御回路部８０の停止制御によって各接続カム軸４の回転位相が位相Ｐｓに達した状態下、それら接続カム軸４の変動トルクが各位相調整機構１２を通じて出力回転軸６２へと伝達されることがある。このとき出力回転軸６２においては、図９に示すように、逆位相の関係にある各接続カム軸４の変動トルクが互いに相殺されることで、それら変動トルクの合成トルクが約１／３以下に低減されることになる。したがって、バルブタイミングの制御性の悪化要因となるコギングトルクを可及的に小さくしながらも、そうしたコギングトルクにより出力回転軸６２を保持して始動位相としての位相Ｐｓを確保することができるのである。
【００４７】
（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【００４８】
制御システム１０が適用される内燃機関としては、共通の電磁アクチュエータ６０を利用して複数のカム軸の回転位相を調整可能なものであれば、上述したＤＯＨＣ式のＶ型機関１，１０１以外であってもよい。また、制御システム１０は、上述した吸気弁のバルブタイミングを制御するシステム以外にも、「動弁」としての排気弁のバルブタイミングを制御するシステムや、吸気弁及び排気弁の双方のバルブタイミングを制御するシステムであってもよい。
【００４９】
制御システム１０の電磁アクチュエータ６０としては、磁気保持トルクが作用する出力回転軸６２に通電によって出力トルクを発生可能なものであれば、上述したブラシレスの永久磁石型同期電動モータ以外のものを採用してもよい。例えば、出力回転軸６２に制動トルクを出力トルクとして与えると共に、当該軸６２に永久磁石による磁気保持トルクが作用する構成の電動ブレーキ等を、電磁アクチュエータ６０として採用してもよい。さらに電磁アクチュエータ６０について、その配置場所としては、内燃機関１，１０１の仕様等に応じて適宜設定することができる。
【００５０】
制御システム１０において電磁アクチュエータ６０と組み合わされる位相調整機構１２としては、変動トルクを出力回転軸６２へ伝達しつつ、当該軸６２の回転状態に応じて接続カム軸の回転位相を調整可能なものであれば、上述した差動歯車式の遊星機構以外を採用してもよい。また、位相調整機構１２と出力回転軸６２との間の接続形態としては、上述したチェーン７０による接続形態以外にも、例えば、ベルトによる接続形態や歯車機構による接続形態等を採用してもよい。さらに、位相調整機構１２については、回転位相の調整対象となるカム軸の本数に応じて、当該本数と同数設けて共通の出力回転軸６２と接続するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第一実施形態としてバルブタイミング制御システムを内燃機関に適用した一例を模式的に示す正面図である。
【図２】図１の一対の吸気カム軸にそれぞれ作用する変動トルク、並びに図１の出力回転軸における変動トルクの合成トルクについて説明するための模式図である。
【図３】図１の位相調整機構及び電磁アクチュエータの詳細構成を示す断面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】図３のV−V線断面図である。
【図６】図３のVI−VI線断面図である。
【図７】図１のバルブタイミング制御システムの特徴的作動を説明するための模式図である。
【図８】本発明の第二実施形態としてバルブタイミング制御システムを内燃機関に適用した別の例を模式的に示す正面図である。
【図９】図８の一対の吸気カム軸にそれぞれ作用する変動トルク、並びに図８の出力回転軸における変動トルクの合成トルクについて説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００５２】
１，１０１  内燃機関、２Ｒ，１０２Ｒ  右バンク、２Ｌ，１０２Ｌ  左バンク、３  クランク軸、３ａ，５ａ，６２ｃ  スプロケット部、４  吸気カム軸・接続カム軸、５  排気カム軸、６  吸気チェーン、７  排気チェーン、１０  バルブタイミング制御システム、１４  駆動側回転体、１６  タイミングスプロケット、１８  吸気スプロケット部、１９  排気スプロケット部、２０  従動側回転体、４０  入力回転軸、４２  制御スプロケット部、５０  遊星歯車、６０  電磁アクチュエータ、６２  出力回転軸、６３  モータケース、６５  永久磁石、６６  モータステータ、６６ａ  コア、６６ｂ  コイル、７０  制御チェーン、８０  通電制御回路部（通電制御手段）
【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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【図９】
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