JP4438781B2

JP4438781B2 - バルブタイミング調整装置

Info

Publication number: JP4438781B2
Application number: JP2006225801A
Authority: JP
Inventors: 大介水野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-08-22
Filing date: 2006-08-22
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2026-08-22
Also published as: US7631623B2; DE102007000423B4; JP2008050956A; DE102007000423A1; US20080047508A1

Description

本発明は、内燃機関と同一の正転方向又は反対の逆転方向へ電動モータを回転駆動することにより内燃機関のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置（以下、電動バルブタイミング調整装置という）に関する。

従来、バルブタイミングの調整精度を高めるために、制御回路が電動モータの回転方向に応じて制御信号を生成し、駆動回路が当該制御信号に応じた通電により電動モータを回転駆動する電動バルブタイミング調整装置が知られている。こうした電動バルブタイミング調整装置の一種として、特許文献１には、電動モータの回転方向等を表すモータ回転信号を駆動回路により生成して制御回路へ入力するようにしたものが開示されている。
特開２００５−３３０９５６号公報

しかし、特許文献１に開示の電動バルブタイミング調整装置では、駆動回路へ供給される電源電圧が低下したり、駆動回路から制御回路へモータ回転信号を伝達する信号線が断線すると、電動モータの回転方向を制御回路によって正確に認識し得なくなるおそれがある。もし、制御回路が回転方向を誤って認識し、その誤った回転方向に応じて制御信号を生成した場合、最悪、内燃機関の運転に支障を来しかねないため、フェイルセーフの観点において改善が望まれている。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、フェイルセーフ性を高めた電動バルブタイミング調整装置を提供することにある。

以下の請求項に記載の発明によると、内燃機関と同一の正転方向又は反対の逆転方向へ電動モータを回転駆動することによりバルブタイミングを調整する。このようなバルブタイミング調整においては、内燃機関と反対の逆転方向へ電動モータを回転駆動することが実現する実現時間よりも、内燃機関と同一の正転方向へ電動モータを回転駆動する実現時間が長くなる。

そして、請求項１に記載の発明によると、内燃機関と同一の正転方向又は反対の逆転方向へ電動モータを回転駆動することにより内燃機関のバルブタイミングを調整し、内燃機関と反対の逆転方向へ電動モータを回転駆動する時間よりも、内燃機関と同一の正転方向へ電動モータを回転駆動する実現時間が長くなるバルブタイミング調整装置であって、
電源電圧の供給下、入力される制御信号に応じた通電により電動モータを回転駆動し且つ電動モータの回転方向を表す回転方向信号を出力する駆動回路と、入力される回転方向信号に応じて生成した制御信号を出力する制御回路と、駆動回路から制御回路へ回転方向信号を伝達する信号線とを備え、駆動回路は、正転方向を表す回転方向信号として、電圧レベルがハイレベルの信号を出力し、逆転方向を表す回転方向信号として、電圧レベルがローレベルの信号を出力し、電源電圧が許容値以下に低下したとき、信号線の電圧レベルが実現時間の長い正転方向を表したハイレベルの信号に強制的に維持されることを特徴としている。
これによれば、駆動回路は、電動モータの正転方向を表す制御回路への回転方向信号としてハイレベルの信号を出力し、電動モータの逆転方向を表す回転方向信号としてローレベルの信号を出力する。このような駆動回路においては、供給される電源電圧が低下すると、駆動回路から出力される回転方向信号の電圧レベルに変動を招く事態が懸念されるが、このような問題が解消できる。
即ち、電源電圧が許容値以下に低下したとき、駆動回路から制御回路へ回転方向信号を伝達する信号線の電圧レベルがハイレベルに維持される。その結果、信号線から制御回路へ入力される回転方向信号は、電動モータの回転方向として実現時間の長い正転方向を表したハイレベルの信号に強制されるので、制御回路において回転方向信号から認識される回転方向は、現実のモータ回転方向に一致する確率が高くなる。これによれば、誤った回転方向を表す回転方向信号に応じて制御回路が制御信号を生成することを抑制できるので、電源電圧の変動に対してフェイルセーフ性を高めることができる。

請求項２に記載の発明によると、制御回路は、回転方向信号を伝達する信号線を、プルアップするためのプルアップ抵抗を介して電源電圧に接続し、駆動回路は、
電源電圧から駆動信号を生成する駆動信号生成部であって、電源電圧が許容値よりも高く且つ回転方向が正転方向となるとき駆動信号の電圧レベルをローレベルに設定し、電源電圧が許容値よりも高く且つ回転方向が逆転方向となるとき駆動信号の電圧レベルをハイレベルに設定し、電源電圧が許容値以下となるとき回転方向にかかわらず駆動信号の電圧レベルがローレベルに落ちる駆動信号生成部と、ローレベルの駆動信号によりオフして制御回路への信号線をプルアップ抵抗を介して電源電圧に接続する非アクティブ状態とし、ハイレベルの駆動信号によりオンして信号線を接地してアクティブ状態とする、ベースが駆動信号生成部に接続されコレクタが信号線に接続されエミッタが接地されているトランジスタからなるスイッチング素子とを有することを特徴としている。
これによれば、駆動回路の駆動信号生成部は、電源電圧が許容値よりも高く且つモータ回転方向が正転方向となるとき駆動信号の電圧レベルをローレベルに設定し、さらに駆動回路のスイッチング素子は、当該ローレベルの駆動信号によりオフして制御回路への信号線を、プルアップ抵抗を介して電源電圧に接続する非アクティブ状態とする。ここで、信号線の非アクティブ状態の電圧レベルは、信号線をプルアップするために制御回路が有するプルアップ抵抗によってハイレベルとなるので、正転方向のときに信号線を非アクティブ状態とすることは、正転方向を表すハイレベルの回転方向信号を制御回路への信号線へ出力することと等価となる。
また、駆動信号生成部は、電源電圧が許容値よりも高く且つモータ回転方向が逆転方向となるとき駆動信号の電圧レベルをハイレベルに設定し、さらにスイッチング素子は、当該ハイレベルの駆動信号によりオンして制御回路への信号線を接地してアクティブ状態とする。ここで、信号線のアクティブ状態の電圧レベルは非アクティブ状態とは反対のローレベルとなるので、逆転方向のときに信号線を接地してアクティブ状態とすることは、逆転方向を表すローレベルの回転方向信号を制御回路への信号線に出力することと等価となる。
加えて、駆動信号生成部では、電源電圧が許容値以下となるときモータ回転方向にかかわらず駆動信号の電圧レベルがローレベルに落ちる。故に、このときには、トランジスタのベースにローレベルの電圧レベルが入力されるので、トランジスタからなるスイッチング素子がオフして制御回路への信号線がプルアップ抵抗を介して電源電圧に接続される非アクティブ状態となるので、当該信号線の電圧レベルはハイレベルに維持されることとなる。
従って、ハイレベル及びローレベルの回転方向信号により電動モータの正転及び逆転方向をそれぞれ表し且つ電源電圧の低下時（許容電圧以下の時）にはローレベルに落ちる駆動信号によりトランジスタからなるスイッチング素子をオフして制御回路への信号線をプルアップ抵抗を介して電源電圧に接続してハイレベルに維持する構成を、確実に実現することができる。

請求項３に記載の発明によると、内燃機関と同一の正転方向又は反対の逆転方向へ電動モータを回転駆動することにより内燃機関のバルブタイミングを調整し、内燃機関と反対の逆転方向へ電動モータを回転駆動する時間よりも、内燃機関と同一の正転方向へ電動モータを回転駆動する実現時間が長くなるバルブタイミング調整装置であって、入力される制御信号に応じた通電により電動モータを回転駆動し且つ電動モータの回転方向を表す回転方向信号を出力する駆動回路と、該駆動回路から入力される回転方向信号に応じて生成した制御信号を出力する制御回路と、駆動回路から制御回路へ回転方向信号を伝達する信号線とを備え、駆動回路は、正転方向を表す回転方向信号として、電圧レベルがハイレベルの信号を出力し、逆転方向を表す回転方向信号として、電圧レベルがローレベルの信号を出力し、制御回路は、回転方向信号を伝達する信号線をプルアップするためのプルアップ抵抗を介して電源電圧に接続し、信号線が駆動回路と制御回路の間で断線したとき、信号線の電圧レベルがプルアップ抵抗を介して実現時間の長い正転方向を表したハイレベルの信号に強制的に維持されることを特徴としている。
これによれば、駆動回路においては、駆動回路から制御回路への回転方向信号の信号線が断線すると、制御回路へ入力される回転方向信号の電圧レベルに変動を招く事態が懸念されるという問題が解消される。
即ち、制御回路への信号線が断線したとき、制御回路は信号線をプルアップ抵抗を介して電源電圧に接続するのでプルアップ抵抗により信号線の電圧レベルがハイレベルに維持される。その結果、信号線から制御回路へ入力される回転方向信号は、モータ回転方向として実現時間の長い正転方向を表したハイレベル信号に強制されるので、制御回路において回転方向信号から認識される回転方向は、現実のモータ回転方向に一致する確率が高くなる。これによれば、誤った回転方向を表す回転方向信号に応じて制御回路が制御信号を生成することを抑制できるので、信号線の断線に対してフェイルセーフ性を高めることができる。
更に、信号線をプルアップするためのプルアップ抵抗を制御回路が有するので、信号線が断線して実質的に非アクティブ状態の信号線をプルアップ抵抗を介して電源電圧に接続するので信号線の電圧レベルがハイレベルとなる。このように制御回路側のプルアップ抵抗によって非アクティブ状態の電圧レベルがハイレベルとされる信号線では、断線時の電圧レベルがハイレベルに維持されることとなる。そして、当該維持に必要な構成を、プルアップ抵抗を用いた簡素な構成によって実現することができる。

請求項４に記載の発明によると、駆動回路は、駆動信号を生成する駆動信号生成部であって、回転方向が正転方向となるとき駆動信号の電圧レベルをローレベルに設定し、回転方向が逆転方向となるとき駆動信号の電圧レベルをハイレベルに設定する駆動信号生成部と、ローレベルの駆動信号によりオフして信号線を、前記プルアップ抵抗を介して前記電源電圧に接続する非アクティブ状態とし、ハイレベルの駆動信号によりオンして信号線を接地してアクティブ状態とする、ベースが前記駆動信号生成部に接続されコレクタが前記信号線に接続されエミッタが接地されているトランジスタからなるスイッチング素子とを有することを特徴としている。
これによれば、駆動回路の駆動信号生成部は、モータ回転方向が正転方向となるとき駆動信号の電圧レベルをローレベルに設定し、さらに駆動回路のスイッチング素子はトランジスタから成り、当該ローレベルの駆動信号によりオフして制御回路への信号線を非アクティブ状態とする。ここで、信号線の非アクティブ状態の電圧レベルはプルアップ抵抗によって制御回路側でプルアップされてハイレベルとなるので、正転方向のときに制御回路への信号線をトランジスタで接地しない非アクティブ状態とすることは、正転方向を表すハイレベルの回転方向信号を制御回路への信号線へ出力することと等価となる。
また、駆動信号生成部は、モータ回転方向が逆転方向となるとき駆動信号の電圧レベルをハイレベルに設定し、さらに駆動回路のスイッチング素子は、当該ハイレベルの駆動信号によりベース電流が流れてオンして制御回路への信号線を接地してアクティブ状態とする。ここで、信号線のアクティブ状態の電圧レベルは非アクティブ状態とは反対のローレベルとなるので、逆転方向のときに制御回路への信号線を接地してアクティブ状態とすることは、逆転方向を表すローレベルの回転方向信号を信号線へ出力することと等価となる。
従って、ハイレベル及びローレベルの回転方向信号により電動モータの正転及び逆転方向をそれぞれ表し且つ断線時には、実質的に信号線が接地されていない非アクティブ状態となるのでプルアップ抵抗を介して電源電圧に接続されるプルアップが有効になり、信号線をハイレベルに維持する構成を、確実に実現することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態による電動バルブタイミング調整装置１０を示している。電動バルブタイミング調整装置１０は、電動モータ１２を回転駆動することにより内燃機関の吸気弁又は排気弁のバルブタイミングを調整する。

まず、図１に示す電動バルブタイミング調整装置１０の電動モータ１２について説明する。電動モータ１２は例えばブラシレスモータであり、モータケース１３、モータ軸１４及びコイル（図示しない）を備えている。モータケース１３は、内燃機関にステーを介して固定される。モータケース１３は、モータ軸１４を正逆回転自在に支持していると共に、コイルを固定している。電動モータ１２では、図２の時計方向となる正転方向の回転磁界がコイルへの通電によって形成されるときには、当該正転方向へモータ軸１４が回転駆動される。一方、図２の反時計方向となる逆転方向の回転磁界がコイルへの通電によって形成されるときには、当該逆転方向へモータ軸１４が回転駆動される。

図３に示すように電動モータ１２は、回転角センサ１６をさらに備えている。回転角センサ１６はホール素子等からなり、モータ軸１４の回転方向に等間隔に並んで複数設けられている。回転角センサ１６は、モータ軸１４の磁極Ｎ，Ｓが所定角度範囲内に位置するときと位置しないときとで電圧レベルが変化するセンサ信号を出力する。

次に、図１に示す電動バルブタイミング調整装置１０の位相変化ユニット２０について説明する。位相変化ユニット２０は、駆動側回転体２２、従動側回転体２４、差動歯車機構３０及びリンク機構５０を備えている。

駆動側回転体２２は、内燃機関のクランク軸との間にタイミングチェーンが巻き掛けられるタイミングスプロケットである。クランク軸の出力トルクが駆動側回転体２２へ入力されるときには、駆動側回転体２２はクランク軸と連動して、当該クランク軸に対する相対位相を保ちつつ図４の時計方向へ回転する。従動側回転体２４は内燃機関のカム軸２に同軸上に固定されており、カム軸２と一体に図４の時計方向へ回転する。以上より本実施形態では、モータ軸１４の正転方向が内燃機関の回転方向と同一方向に、またモータ軸１４の逆転方向が内燃機関の回転方向と反対方向に設定されている。

図１，２に示すように差動歯車機構３０は、太陽歯車３１、遊星キャリア３２、遊星歯車３３及び伝達回転体３４等から構成されている。内歯車からなる太陽歯車３１は駆動側回転体２２に同軸上に螺子止めされており、クランク軸の出力トルクの伝達によって駆動側回転体２２と一体に回転する。遊星キャリア３２は継手３５を介してモータ軸１４に連結されており、モータ軸１４からの回転トルクの伝達によってモータ軸１４と一体に回転する。遊星キャリア３２は、駆動側回転体２２に対して偏心する円筒面状の外周面部により偏心部３６を形成している。外歯車からなる遊星歯車３３はベアリング３７を介して偏心部３６に嵌合しており、太陽歯車３１に対し偏心して配置されている。遊星歯車３３は太陽歯車３１に内周側から噛合しており、駆動側回転体２２に対するモータ軸１４の相対回転に応じて遊星運動する。伝達回転体３４は、従動側回転体２４の外周側に同心的に嵌合している。伝達回転体３４には、回転方向に等間隔に並ぶ複数の係合孔３８が設けられている。また、遊星歯車３３には、各係合孔３８内に突出する複数の係合突起３９が設けられている。そして、それら各係合突起３９が各係合孔３８に係合することにより、遊星歯車３３の自転運動が抽出されて伝達回転体３４の回転運動へ変換されるようになっている。

図４，５に示すようにリンク機構５０は、リンク５２，５３、案内部５４及び可動体５６等から構成されている。尚、図４，５では、断面を表すハッチングを省略している。第一リンク５２は、駆動側回転体２２に回り対偶によって連繋している。第二リンク５３は、従動側回転体２４に回り対偶によって連繋していると共に、可動体５６を介した回り対偶によって第一リンク５２に連繋している。図１，５に示すように案内部５４は、伝達回転体３４において遊星歯車３３とは反対側の端面を含む部分により形成されている。案内部５４には、可動体５６が滑動自在に嵌合する案内溝５８が形成されている。案内溝５８は、案内部５４の回転中心からの距離が長手方向で変化する螺旋溝状に形成されている。

以上の構成により位相変化ユニット２０では、電動モータ１２のモータ軸１４が駆動側回転体２２に対して相対回転しないとき、遊星歯車３３が遊星運動せずに駆動側回転体２２及び伝達回転体３４と一体に回転する。その結果、可動体５６が案内溝５８内を案内されず、リンク５２，５３の相対位置関係が変化しないので、モータ軸１４とカム軸２とが連れ回りするようにして、駆動側回転体２２及び従動側回転体２４の間の相対位相、ひいてはバルブタイミングが保持される。一方、モータ軸１４が駆動側回転体２２に対して正転方向へ相対回転駆動されるときには、遊星歯車３３の遊星運動により伝達回転体３４が駆動側回転体２２に対して図５の反時計方向へ相対回転する。その結果、可動体５６が案内溝５８内を案内されてリンク５２，５３の相対位置関係が変化することにより、従動側回転体２４が駆動側回転体２２に対して図４の時計方向へ相対回転するため、バルブタイミングが進角する。また一方、モータ軸１４が駆動側回転体２２に対して逆転方向へ相対回転駆動されるときには、正転方向への相対回転駆動時とは逆の原理によって、バルブタイミングが遅角する。

このように電動モータ１２の回転駆動によってバルブタイミングを調整する本実施形態では、内燃機関と反対の逆転方向へ電動モータ１２が回転駆動される時間よりも、内燃機関と同一の正転方向へ電動モータ１２が回転駆動される時間が長くなるのである。

次に、図１に示す電動バルブタイミング調整装置１０の電気回路系６０について説明する。電気回路系６０は、制御回路６２及び駆動回路８０を備えている。尚、図１では、模式的に制御回路６２及び駆動回路８０が電動モータ１２の外部に位置するように示されているが、制御回路６２及び駆動回路８０の配置箇所については、仕様等に応じて適宜設定することができる。

図３に示すように制御回路６２は、複数の信号線６３，６４，６５を介して駆動回路８０に接続されている。制御回路６２には、後に詳述する回転方向信号及び回転数信号がそれぞれ信号線６３，６４を通じて入力される。制御回路６２は、入力された回転方向信号及び回転数信号がそれぞれ表す電動モータ１２の実回転方向Ｄ及び実回転数Ｒ等に基づき実バルブタイミングを割り出すと共に、スロットル開度等のエンジン情報に基づき目標バルブタイミングを設定する。さらに制御回路６２は、得られた実バルブタイミング及び目標バルブタイミングの位相差から電動モータ１２の目標回転方向ｄ及び目標回転数ｒを決定し、それらを表す制御信号を生成する。こうして生成された制御信号は、制御回路６２から信号線６５へ出力され、当該信号線６５を通じて駆動回路８０へと伝達される。

駆動回路８０には、通電制御ブロック８２及び信号生成ブロック８４が設けられている。通電制御ブロック８２は信号線６５に接続されており、制御回路６２から入力の制御信号が表している目標回転方向ｄ及び目標回転数ｒを抽出する。また、通電制御ブロック８２は電動モータ１２のコイルにも接続されており、抽出した目標回転方向ｄ及び目標回転数ｒ等に基づきコイルへの通電を制御することによって、電動モータ１２を回転駆動する。

信号生成ブロック８４は電動モータ１２の各回転角センサ１６に接続されており、それらセンサ１６から出力のセンサ信号に基づき電動モータ１２の実回転方向Ｄ及び実回転数Ｒを割り出す。さらに信号生成ブロック８４は、得られた実回転方向Ｄ及び実回転数Ｒをそれぞれ表す回転方向信号及び回転数信号を生成する。ここで特に回転方向信号としては、図６に示すように電圧レベルが実回転方向Ｄに応じて変化する信号が生成される。具体的には、実回転方向Ｄが正転方向のとき回転方向信号の電圧レベルはハイレベルＨに設定され、実回転方向Ｄが逆転方向のとき回転方向信号の電圧レベルはローレベルＬに設定される。こうして生成された回転方向信号及び回転数信号は、信号生成ブロック８４に接続される信号線６３，６４へそれぞれ出力され、それら信号線６３，６４を通じて制御回路６２へと伝達される。

次に、本実施形態の特徴部分について、さらに詳細に説明する。図７に示すように制御回路６２では、回転方向信号を伝達する信号線６３について、抵抗６６を介して電源電圧Ｖｃｃに接続することによってプルアップしている。これにより、信号線６３の非アクティブ状態における電圧レベルがハイレベルＨに設定されている。

駆動回路８０の信号生成ブロック８４では、トランジスタ８６のベースがロジックコントローラ８５に接続され、トランジスタ８６のコレクタが抵抗８７を介して信号線６３に接続され、トランジスタ８６のエミッタが接地されている。また、ロジックコントローラ８５は電源電圧Ｖｃｃに接続されており、少なくともバルブタイミング調整を行う内燃機関の運転中は当該電源電圧Ｖｃｃの供給を受けるようになっている。そして、以上の構成によってロジックコントローラ８５は、電源電圧Ｖｃｃから駆動信号を生成するのであり、当該駆動信号の電圧レベルに従ってトランジスタ８６のオンオフが切り換わることとなる。

ここで具体的には、電源電圧Ｖｃｃが図８の許容値Ｖｐよりも高く且つ実回転方向Ｄが正転方向のときロジックコントローラ８５は、図９に示すように、駆動信号の電圧レベルをローレベルＬに設定する。その結果、トランジスタ８６がオフするので、信号線６３が非アクティブ状態となり、実回転方向Ｄとして正転方向を表すハイレベルＨの回転方向信号が制御回路６２へと入力される。尚、回転方向Ｄとして実現時間の長い正転方向を表す回転方向信号がトランジスタ８６のオフによって生成されることによれば、消費電力を低減することが可能となる。

また、電源電圧Ｖｃｃが許容値Ｖｐよりも高く且つ実回転方向Ｄが逆転方向のときロジックコントローラ８５は、図９に示すように、駆動信号の電圧レベルをハイレベルＨに設定する。その結果、トランジスタ８６がオンするので、信号線６３がアクティブ状態となり、実回転方向Ｄとして逆転方向を表すローレベルＬの回転方向信号が制御回路６２へと入力される。

これらに対し、電源電圧Ｖｃｃが許容値Ｖｐ以下となるときロジックコントローラ８５では、駆動信号の電圧レベルを確保することができなくなるため、図９に示すように、実回転方向Ｄの如何にかかわらず駆動信号の電圧レベルがローレベルＬに落ちる。その結果、トランジスタ８６がオフするので、信号線６３が非アクティブ状態となり、当該信号線６３の電圧レベルがハイレベルＨに維持される。したがって、制御回路６２には、実回転方向Ｄとして実現時間の長い正転方向を表すハイレベルＨの回転方向信号が入力されることになるので、制御回路６２において回転方向信号から認識される実回転方向Ｄは、現実と一致する確率が高くなる。このような本実施形態によれば、電源電圧Ｖｃｃの変動に対し高いフェイルセーフ性を発揮して、内燃機関の運転に支障を来すことを防止できる。

さらに本実施形態では、信号線６３が断線すると、制御回路６２側においてプルアップされている信号線６３は非アクティブ状態に固定され、当該信号線６３の電圧レベルがハイレベルＨに維持される。その結果、制御回路６２には、実回転方向Ｄとして実現時間の長い正転方向を表すハイレベルＨの回転方向信号が入力されることになるので、当該回転方向信号から認識される実回転方向について現実と一致する確率が高くなる。したがって、本実施形態によれば、回路６２，８０間において回転方向信号を伝達する信号線６３の断線に対しても高いフェイルセーフ性を発揮して、内燃機関の運転に支障を来すことを防止できる。

尚、以上説明した実施形態では、制御回路６２の抵抗６６が「プルアップ抵抗」に相当し、ロジックコントローラ８５が「駆動信号生成部」に相当し、トランジスタ８６が「スイッチング素子」に相当している。

さて、ここまで本発明の一実施形態について説明してきたが、本発明は当該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。

例えば、制御回路６２及び駆動回路８０の構成としては、本発明の作用効果が得られる限りにおいて適宜変更することができる。

また、電気回路系６０に組み合わせる位相変化ユニットとしては、電動モータ１２の回転を利用して内燃機関のクランク軸及びカム軸２の間の相対位相を変化させることによりバルブタイミングを調整可能なものであれば、適宜採用することができる。

本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す構成図であって、図４のI−I線断面図に相当する。図１のII−II線断面図である。図１の電気回路系を示すブロック図である。図１のIV−IV線断面図である。図１のV−V線断面図である。図１の信号生成ブロックの作動を説明するための模式図である。図１の電気回路系の特徴部分を詳細に示すブロック図である。図７の特徴部分による作動を説明するための模式図である。図７の特徴部分による作動を説明するための模式図である。

符号の説明

２カム軸、１０バルブタイミング調整装置、１２電動モータ、１４モータ軸、１６回転角センサ、２０位相変化ユニット、２２駆動側回転体、２４従動側回転体、３０差動歯車機構、５０リンク機構、６０電気回路系、６２制御回路、６３信号線、６６抵抗（プルアップ抵抗）、８０駆動回路、８２通電制御ブロック、８４信号生成ブロック、８５ロジックコントローラ（駆動信号生成部）、８６トランジスタ（スイッチング素子）、Ｄ実回転方向（回転方向）、Ｈハイレベル、Ｌローレベル、Ｖｃｃ電源電圧、Ｖｐ許容値

Claims

内燃機関と同一の正転方向又は反対の逆転方向へ電動モータを回転駆動することにより前記内燃機関のバルブタイミングを調整し、前記内燃機関と反対の逆転方向へ前記電動モータを回転駆動する時間よりも、前記内燃機関と同一の正転方向へ前記電動モータを回転駆動する実現時間が長くなるバルブタイミング調整装置であって、
電源電圧の供給下、入力される制御信号に応じた通電により前記電動モータを回転駆動し且つ前記電動モータの回転方向を表す回転方向信号を出力する駆動回路と、
該駆動回路から入力される前記回転方向信号に応じて生成した前記制御信号を出力する制御回路と、
前記駆動回路から前記制御回路へ前記回転方向信号を伝達する信号線と、
を備え、
前記駆動回路は、前記正転方向を表す前記回転方向信号として、電圧レベルがハイレベルの信号を出力し、前記逆転方向を表す前記回転方向信号として、電圧レベルがローレベルの信号を出力し、
前記電源電圧が許容値以下に低下したとき、前記信号線の電圧レベルが前記実現時間の長い前記正転方向を表した前記ハイレベルの信号に強制的に維持されることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
前記制御回路は、前記回転方向信号を伝達する前記信号線を、プルアップするためのプルアップ抵抗を介して電源電圧に接続し、
前記駆動回路は、
前記電源電圧から駆動信号を生成する駆動信号生成部であって、前記電源電圧が前記許容値よりも高く且つ前記回転方向が前記正転方向となるとき前記駆動信号の電圧レベルをローレベルに設定し、前記電源電圧が前記許容値よりも高く且つ前記回転方向が前記逆転方向となるとき前記駆動信号の電圧レベルをハイレベルに設定し、前記電源電圧が前記許容値以下となるとき前記回転方向にかかわらず前記駆動信号の電圧レベルがローレベルに落ちる駆動信号生成部と、
ローレベルの前記駆動信号によりオフして前記信号線を、前記プルアップ抵抗を介して前記電源電圧に接続する非アクティブ状態とし、ハイレベルの前記駆動信号によりオンして前記信号線を接地してアクティブ状態とする、ベースが前記駆動信号生成部に接続されコレクタが前記信号線に接続されエミッタが接地されているトランジスタからなるスイッチング素子と、
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。
内燃機関と同一の正転方向又は反対の逆転方向へ電動モータを回転駆動することにより前記内燃機関のバルブタイミングを調整し、前記内燃機関と反対の逆転方向へ前記電動モータを回転駆動する時間よりも、前記内燃機関と同一の正転方向へ前記電動モータを回転駆動する実現時間が長くなるバルブタイミング調整装置であって、
入力される制御信号に応じた通電により前記電動モータを回転駆動し且つ前記電動モータの回転方向を表す回転方向信号を出力する駆動回路と、
該駆動回路から入力される前記回転方向信号に応じて生成した前記制御信号を出力する制御回路と、
前記駆動回路から前記制御回路へ前記回転方向信号を伝達する信号線と、
を備え、
前記駆動回路は、前記正転方向を表す前記回転方向信号として、電圧レベルがハイレベルの信号を出力し、前記逆転方向を表す前記回転方向信号として、電圧レベルがローレベルの信号を出力し、
前記制御回路は、前記回転方向信号を伝達する前記信号線をプルアップするためのプルアップ抵抗を介して電源電圧に接続し、
前記信号線が前記駆動回路と前記制御回路の間で断線したとき、前記信号線の電圧レベルが前記プルアップ抵抗を介して前記実現時間の長い前記正転方向を表した前記ハイレベルの信号に強制的に維持されることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
前記駆動回路は、
駆動信号を生成する駆動信号生成部であって、前記回転方向が前記正転方向となるとき前記駆動信号の電圧レベルをローレベルに設定し、前記回転方向が前記逆転方向となるとき前記駆動信号の電圧レベルをハイレベルに設定する駆動信号生成部と、
ローレベルの前記駆動信号によりオフして前記信号線を、前記プルアップ抵抗を介して前記電源電圧に接続する非アクティブ状態とし、ハイレベルの前記駆動信号によりオンして前記信号線を接地してアクティブ状態とする、ベースが前記駆動信号生成部に接続されコレクタが前記信号線に接続されエミッタが接地されているトランジスタからなるスイッチング素子と、
を有することを特徴とする請求項３に記載のバルブタイミング調整装置。