JP2009062837A - バルブタイミング調整装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動モータ4のモータ軸14の回転状態に応じて位相調整機構8が内燃機関のクランク軸及びカム軸間の相対位相を調整する構成において、電動モータ4のステータコイル16bに接続の上段スイッチング素子FU,FV,FWのうちオンするスイッチング素子として選択する選択素子を、モータ軸14の回転角度範囲R30毎に切換えることで電動モータ4を通電駆動する通電駆動部78は、モータ軸14の目標及び実回転方向Dt,Drが一致する場合には、回転角度範囲R30の全域を、選択素子を継続してオンするオン範囲に設定するが、それらの方向Dt,Drが相異する場合には、回転角度範囲R30を、選択素子を継続してオンするオン範囲R15と選択素子を継続してオフするオフ範囲R15とに分割設定する。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の第一実施形態を図面に基づいて説明する。
以下、バルブタイミング調整装置1の基本構成について説明する。バルブタイミング調整装置1は、電動モータ4、通電制御系6及び位相調整機構8を組み合わせてなり、クランク軸及びカム軸2の間の機関位相によって決まるバルブタイミングを調整する。尚、本実施形態においてカム軸2は、内燃機関の吸気弁を開閉するものであり、バルブタイミング調整装置1は、当該吸気弁のバルブタイミングを調整する。
以下、バルブタイミング調整装置1の特徴的構成について説明する。
以下、バルブタイミング調整装置1の特徴的作動について説明する。
本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。以下では、第一実施形態と異なる内容について説明し、第一実施形態と実質的に同じ内容については説明を省略する。
本発明の第三実施形態は第二実施形態の変形例である。以下では、第二実施形態と異なる内容について説明し、第二実施形態と実質的に同じ内容については説明を省略する。
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。
Claims (10)
- クランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを調整する内燃機関のバルブタイミング調整装置であって、
通電により励磁して磁界を発生するステータコイルと、前記磁界の作用により回転するモータ軸とを有する電動モータと、
前記ステータコイルに接続される複数のスイッチング素子と、
オンする前記スイッチング素子として選択する選択素子を、前記モータ軸の所定の回転角度範囲毎に切換えることにより、前記電動モータを通電駆動する通電駆動手段と、
前記モータ軸の回転状態に応じて前記クランク軸及び前記カム軸の間の相対位相を調整する位相調整機構と、
を備え、
前記モータ軸の目標回転方向及び実回転方向が一致する場合に前記通電駆動手段は、前記回転角度範囲の全域を、前記選択素子を継続してオンするオン範囲に設定し、
前記目標回転方向及び前記実回転方向が相異する場合に前記通電駆動手段は、前記回転角度範囲を、前記オン範囲と、前記選択素子を継続してオフするオフ範囲とに分割して設定することを特徴とするバルブタイミング調整装置。 - 前記位相調整機構は、前記クランク軸からのトルク伝達により正回転し且つ前記モータ軸と共に正逆回転する入力回転体と、前記入力回転体の回転を規制して前記相対位相を位相端に止めるストッパとを有す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調整装置。
- 前記目標回転方向及び前記実回転方向が相異する場合における前記通電駆動手段は、前記モータ軸の回転数が設定回転数以上となることにより、前記回転角度範囲を前記オン範囲と前記オフ範囲とに分割して設定し、前記モータ軸の回転数が前記設定回転数未満となることにより、前記回転角度範囲の全域を前記オン範囲に設定することを特徴とする請求項1又は2に記載のバルブタイミング調整装置。
- 前記オン範囲及び前記オフ範囲は、それぞれ前記回転角度範囲の半分に設定され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調整装置。
- 電源に対して前記スイッチング素子が直列に接続されてなるアームを複数備え、高圧側の前記スイッチング素子及び低圧側の前記スイッチング素子の間となる各前記アームの中点に前記ステータコイルが接続され、
前記通電駆動手段は、高圧側及び低圧側のうち一方の側の前記スイッチング素子が前記選択素子となった前記アームと異なる前記アームにおいて、高圧側及び低圧側のうち前記選択素子と異なる側にある前記スイッチング素子を、前記回転角度範囲の間、パルス幅変調制御によりオンオフす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調整装置。 - クランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを調整する内燃機関のバルブタイミング調整装置であって、
通電により励磁して磁界を発生するステータコイルと、前記磁界の作用により回転するモータ軸とを有する電動モータと、
前記ステータコイルに接続される複数のスイッチング素子と、
オンする前記スイッチング素子として選択する選択素子を、前記モータ軸の所定の回転角度範囲毎に切換えることにより、前記電動モータを通電駆動する通電駆動手段と、
前記モータ軸の回転状態に応じて前記クランク軸及び前記カム軸の間の相対位相を調整する位相調整機構と、
を備え、
前記モータ軸の目標回転方向及び実回転方向が一致する場合に前記通電駆動手段は、前記回転角度範囲の全域を、前記選択素子を継続してオンするオン範囲に設定し、
前記目標回転方向及び前記実回転方向が相異する場合に前記通電駆動手段は、前記回転角度範囲を進角側又は遅角側へ変位させてなる変位範囲の全域を前記オン範囲に設定することを特徴とするバルブタイミング調整装置。 - 前記位相調整機構は、前記クランク軸からのトルク伝達により正回転し且つ前記モータ軸と共に正逆回転する入力回転体と、前記入力回転体の回転を規制して前記相対位相を位相端に止めるストッパとを有することを特徴とする請求項6に記載のバルブタイミング調整装置。
- 前記目標回転方向及び前記実回転方向が相異する場合における前記通電駆動手段は、前記モータ軸の回転数が設定回転数以上となることにより、前記変位範囲の全域を前記オン範囲に設定し、前記モータ軸の回転数が前記設定回転数未満となることにより、前記回転角度範囲の全域を前記オン範囲に設定することを特徴とする請求項6又は7に記載のバルブタイミング調整装置。
- 前記回転角度範囲に対する前記変位範囲の変位量は、前記回転角度範囲の半分に設定されることを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
- 電源に対して前記スイッチング素子が直列に接続されてなるアームを複数備え、高圧側の前記スイッチング素子及び低圧側の前記スイッチング素子の間となる各前記アームの中点に前記ステータコイルが接続され、
前記通電駆動手段は、高圧側及び低圧側のうち一方の側の前記スイッチング素子が前記選択素子となった前記アームと異なる前記アームにおいて、高圧側及び低圧側のうち前記選択素子と異なる側にある前記スイッチング素子を、前記選択素子がオンされる前記回転角度範囲又は前記変位範囲の間、パルス幅変調制御によりオンオフすることを特徴とする請求項6〜9のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
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