JP6520727B2 - バルブタイミング制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、気筒休止型の内燃機関においてバルブタイミングを制御するバルブタイミング制御装置に、関する。

従来、内燃機関においてバルブタイミングを制御するバルブタイミング制御装置は、省燃費等の観点から広く利用されている。例えば、特許文献１に開示されたバルブタイミング制御装置では、内燃機関において軸受されるカム軸と一体回転する位相調整機構が、クランク軸に対する当該カム軸の回転位相を調整することで、バルブタイミングが決まるようになっている。また、特許文献１に開示されたバルブタイミング制御装置では特に、重心調整をするための重量調整部が位相調整機構に設けられることで、同機構における回転バランスの均衡化を図ることが可能となっている。

また近年、作動状態が稼働状態及び休止状態の間で切り替えられる休止対象気筒を備えた気筒休止型の内燃機関も、省燃費等の観点から注目されてきている。例えば、特許文献２に開示された気筒休止型の内燃機関では、プロファイルの異なる二種類のカムが気筒毎に設けられた構造の気筒休止機構により、休止対象気筒の作動状態を切り替えることが可能となっている。

特開２０００−２７６０９号公報 特開２０１１−１４４７８０号公報

さて、特許文献２に開示された内燃機関では、休止対象気筒の作動状態を切り替える気筒休止機構の構造に起因して、カム軸の重心線に、当該切り替えに伴う位置変化が生じてしまう。そのため、特許文献２に開示された内燃機関において、特許文献１に開示されたバルブタイミング制御装置の適用を想定すると、カム軸の重心線が位置変化することで、位相調整機構及びカム軸のトータルでの回転バランスが崩れてしまう。こうした回転バランスの崩れの結果、内燃機関が振動して異音が発生することで、制振性や静粛性が悪化する。また、回転バランスの崩れの結果、カム軸の軸受箇所において経年的な偏摩耗が発生することで、耐久性も悪化する。

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、気筒休止型の内燃機関において制振性、静粛性及び耐久性を確保するバルブタイミング制御装置を、提供することにある。

以下、課題を達成するための発明の技術的手段について、説明する。尚、発明の技術的手段を開示する特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、発明の技術的範囲を限定するものではない。

上述の課題を解決するために開示された発明は、
作動状態が稼働状態及び休止状態の間で切り替えられる休止対象気筒（Ｓ１，Ｓ４）を備えた気筒休止型の内燃機関（１）において、クランク軸（２）に対するカム軸（３ａ）の回転位相により決まるバルブタイミングを制御するバルブタイミング制御装置（１０）であって、
内燃機関において軸受されるカム軸と一体回転し、回転位相を調整する位相調整機構（７）と、
カム軸の重心線（Ｃｇ）が第一重心位置（Ｌｇ１）へ位置変化する休止対象気筒の稼働状態にて、バルブタイミングを保持する場合に、カム軸の回転中心線（Ｃｃ）を挟んで第一重心位置とは反対の第一対称位置（Ｌｐ１）側へ向かって位相調整機構の重心線（Ｃｐ）を移動させる第一保持位相（Ｐｒ）に、回転位相を制御する第一制御ブロック（６６１）と、
カム軸の重心線が第一重心位置とは異なる第二重心位置（Ｌｇ２）へ位置変化する休止対象気筒の休止状態にて、バルブタイミングを保持する場合に、カム軸の回転中心線を挟んで第二重心位置とは反対の第二対称位置（Ｌｐ２）側へ向かって位相調整機構の重心線を移動させる第二保持位相（Ｐａ）に、回転位相を制御する第二制御ブロック（６６２）とを、備える。

この発明によると、カム軸の重心線が第一重心位置へ位置変化する休止対象気筒の稼働状態にて、バルブタイミングを保持する場合には、クランク軸に対するカム軸の回転位相が第一保持位相に制御される。ここで第一保持位相への制御によれば、カム軸の回転中心線を挟んで第一重心位置とは反対の第一対称位置側へ向かって、位相調整機構の重心線が移動する。この場合、位相調整機構及びカム軸の各重心線同士の中点位置が回転中心線に対する重畳位置又は近傍位置に現れるので、それら位相調整機構及びカム軸のトータルでの回転バランスが均衡状態へと可及的に近づき得る。

それと共にこの発明によると、カム軸の重心線が第一重心位置とは異なる第二重心位置へ位置変化する休止対象気筒の休止状態にて、バルブタイミングを保持する場合には、クランク軸に対するカム軸の回転位相が第二保持位相に制御される。ここで第二保持位相への制御によれば、カム軸の回転中心線を挟んで第二重心位置とは反対の第二対称位置側へ向かって、位相調整機構の重心線が移動する。この場合にも、位相調整機構及びカム軸の各重心線同士の中点位置が回転中心線に対する重畳位置又は近傍位置に現れるので、それら位相調整機構及びカム軸のトータルでの回転バランスが均衡状態へと可及的に近づき得る。

以上によれば、休止対象気筒の作動状態が切り替えられるのに伴ってカム軸の重心線が位置変化したとしても、バルブタイミングを保持する期間を利用して、位相調整機構及びカム軸の双方における回転を安定させることができる。故に、気筒休止型の内燃機関が振動して異音が発生する事態を抑制することで、制振性及び静粛性を確保すると共に、カム軸の軸受箇所に偏摩耗が発生する事態を抑制することで、耐久性を確保することも可能となる。

一実施形態による内燃機関及びバルブタイミング制御装置を示す概略構成図である。 一実施形態による内燃機関及びバルブタイミング制御装置を示す概略構成図であって、図１のII−II線矢視図に相当する。 一実施形態によるバルブタイミング制御装置及び通電制御ユニットを示す図であって、図４のIII−III線縦断面図である。 図３のIV−IV線横断面図である。 図４とは異なる作動状態を示す横断面図である。 図３のVI−VI線横断面図である。 一実施形態による制御回路を詳細に示す概略構成図である。 一実施形態による制御回路が機能的に構築する複数ブロックを示すブロック図である。

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に示すように、本発明の一実施形態によるバルブタイミング制御装置１０は、車両用の内燃機関１に適用される。

図１，２に示すように、装置１０の適用される内燃機関１は、クランク軸２及びカム軸３ａ，３ｂの軸方向に沿って複数の気筒Ｓを一列に並べて備えた、直列多気筒エンジンである。本実施形態の内燃機関１は、四つの気筒Ｓにおいてガソリン燃料を燃焼させるガソリンエンジンである。ここで、各気筒Ｓを図２の下側から順にＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４とすると、本実施形態の内燃機関１における燃焼は、Ｓ４，Ｓ２，Ｓ１，Ｓ３の順で生じるようになっている。

図１，２に示す内燃機関１では、車両のトランスアクスルを駆動するためにクランク軸２からクランクトルクが出力される。このとき吸気カム軸３ａには、後に詳述する装置１０の位相調整機構７のうち、駆動回転体７０から従動回転体７１を経ることで、クランクトルクが伝達される。これにより吸気カム軸３ａは、各気筒Ｓ毎に設けられる吸気バルブを、可変のバルブタイミングにて開閉駆動する。また、このとき排気カム軸３ｂには、位相調整機構７のうち駆動回転体７０を経ることで、クランクトルクが伝達される。これにより排気カム軸３ｂは、各気筒Ｓ毎に設けられる排気バルブを、固定のバルブタイミングにて開閉駆動する。

内燃機関１において燃焼順が互いに連続しない気筒Ｓ２，Ｓ３では、吸気バルブ及び排気バルブを開閉駆動する稼働状態が、常に維持される。そこで以下では、作動状態が稼働状態に維持される気筒Ｓ２，Ｓ３は特に、稼働対象気筒Ｓ２，Ｓ３として設定される。一方、燃焼順が稼働対象気筒Ｓ２，Ｓ３の間となることで互いには連続しない気筒Ｓ１，Ｓ４では、吸気バルブ及び排気バルブを開閉駆動する稼働状態と、それら両バルブの開閉駆動を停止する休止状態とが、図１に示す気筒休止機構９によって交互に切り替えられる。そこで以下では、作動状態が稼働状態及び休止状態の間で切り替えられる気筒Ｓ１，Ｓ４は特に、休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４として設定される。

気筒休止機構９は、休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４の稼働状態ではカム軸３ａ，３ｂと両バルブとの間に実現される連繋を、休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４の休止状態では遮断可能な構造に、構築される。かかる気筒休止機構９としては、休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４での作動状態の切り替えに伴って吸気カム軸３ａの重心線Ｃｇが変化する限りにて、例えばカムスライド型等の各種構造を採用可能である。

こうした気筒休止機構９により、稼働対象気筒Ｓ２，Ｓ３及び休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４がいずれも稼働状態となる稼働期間には、図４に示す第一重心位置Ｌｇ１へと吸気カム軸３ａの重心線Ｃｇが位置変化する。ここで稼働期間は、例えば車両を加速させるために内燃機関１が過渡状態に制御される場合等に、設定される。一方で気筒休止機構９により、稼働対象気筒Ｓ２，Ｓ３が稼働状態のままで休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４が休止状態となる休止期間には、第一重心位置Ｌｇ１とは異なる位置として、図５に示す第二重心位置Ｌｇ２へと吸気カム軸３ａの重心線Ｃｇが位置変化する。ここで休止期間は、例えば車両を定常走行させるために内燃機関１が定常状態に制御される場合等に、設定される。尚、図３に示すように重心線Ｃｇは、吸気バルブを駆動する吸気カムを含めた吸気カム軸３ａ全体の荷重重心を通って同軸３ａの回転中心線Ｃｃに実質平行に延伸する仮想線として、想定される。

以上の如き気筒休止型の内燃機関１において装置１０は、クランク軸２に対する吸気カム軸３ａの回転位相（以下、単に「回転位相」という）により決まるバルブタイミングを、可変制御する。その結果、図２の如く吸気カム軸３ａを共有した稼働対象気筒Ｓ２，Ｓ３及び休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４の各々では、装置１０により吸気バルブのバルブタイミングが共通に制御される。

図１〜３，７に示すように装置１０は、電動モータ４、通電制御ユニット６及び位相調整機構７を有している。

電動モータ４は、図３に示すように、例えば永久磁石型同期モータといったブラシレスモータである。電動モータ４は、モータケース４０、軸受４１、モータ軸４２、磁性ロータ４３、ロータ磁石４４、モータステータ４５、モータセンサ４８及びセンサ磁石４９を含んで構成されている。

モータケース４０は、内燃機関１の例えばチェーンケースといった固定節に、固定される。モータケース４０は、円筒状に形成され、電動モータ４の他の構成要素４１，４２，４３，４４，４５，４８，４９を内部に収容している。一対の軸受４１は、それぞれモータ軸４２を正逆回転可能に支持している。磁性ロータ４３は、モータ軸４２から径方向外側へと突出する円環板状に形成され、周方向に正逆回転可能となっている。磁性ロータ４３は、正逆回転方向に等間隔をあけた箇所において複数のロータ磁石４４を、一体回転可能に保持している。モータステータ４５は、円環板状に形成され、磁性ロータ４３を径方向外側から同軸上に囲んでいる。モータステータ４５は、ステータコア４６及びモータコイル４７をそれぞれ複数ずつ、組み合わせて構成されている。各ステータコア４６は、モータ軸４２及び磁性ロータ４３の正逆回転方向に等間隔に並んで、配置されている。各モータコイル４７は、それぞれ対応するステータコア４６に個別に巻装されて、互いにスター結線されている。

モータセンサ４８は、例えばホール素子といった磁電変換素子を、複数組み合わせた回転検出センサである。モータセンサ４８は、図３，７に示すように磁性ロータ４３が一体回転可能に保持するセンサ磁石４９の形成磁界を、感知する。これによりモータセンサ４８は、感知した磁界に基づく回転検出信号を、出力する。ここで回転検出信号は、モータ軸４２の回転状態を表した信号となる。

通電制御ユニット６は、内燃機関１の運転状況及びモータ軸４２の回転状態等に基づき、各モータコイル４７への通電を制御する。電動モータ４は、通電制御ユニット６により制御された通電を受けることで、各モータコイル４７を順次励磁させる。その結果、各ロータ磁石４４に作用する磁界が形成されることで、モータ軸４２が正回転方向（即ち、図４，６の時計方向）又は逆回転方向（即ち、図４，６の反時計方向）へ回転する。

図３，４，６に示すように位相調整機構７は、駆動回転体７０、従動回転体７１、遊星キャリア７２、継手７３、遊星ベアリング７４及び遊星歯車７５を含んで構成されている。

駆動回転体７０は、複数の部材を同軸上に螺子留めすることで、円筒状に形成されている。駆動回転体７０は、位相調整機構７の他の構成要素７１〜７５を内部に収容している。駆動回転体７０は、図３，６の如く歯底円の内周側に歯先円を有した駆動側内歯車７０ａを、形成している。駆動回転体７０は、図３，４の如く周方向に等間隔をあけた箇所から径方向外側へ突出する複数のスプロケット歯７０ｂを、形成している。駆動回転体７０は、それらスプロケット歯７０ｂと図１のクランク軸２との間にタイミングチェーンを掛け渡されることで、クランク軸２と連繋する。これにより駆動回転体７０は、クランク軸２からタイミングチェーンを通じてクランクトルクを伝達されることで、クランク軸２と連動して一定の周方向（即ち、図４，６の時計方向）へと回転する。

図３，４に示すように従動回転体７１は、有底円筒状に形成され、駆動回転体７０の径方向内側に同軸上に嵌合している。従動回転体７１は、歯底円の内周側に歯先円を有した従動側内歯車７１ａを、形成している。従動回転体７１は、吸気カム軸３ａと同軸上に連結されている。ここで吸気カム軸３ａは、図３に示すように、内燃機関１に設けられたカムジャーナル５により軸受されている。これにより従動回転体７１は、吸気カム軸３ａと連動して一定の周方向（即ち、図４の時計方向）へと回転しつつ、駆動回転体７０に対しては周方向のうち遅角方向及び進角方向にそれぞれ相対回転可能となっている。尚、吸気カム軸３ａ及び回転体７０，７１の回転方向は、モータ軸４２の正回転方向と一致している。

図３，４，６に示すように遊星キャリア７２は、部分偏心の円筒状に形成され、回転体７０，７１の径方向内側に同軸上に配置されている。遊星キャリア７２は、継手７３を介してモータ軸４２と連結されている。これにより遊星キャリア７２は、モータ軸４２と一体となって周方向に正逆回転しつつ、駆動側内歯車７０ａに対しては周方向のうち遅角方向及び進角方向にそれぞれ相対回転可能となっている。遊星キャリア７２は、吸気カム軸３ａ及び回転体７０，７１に実質共通の回転中心線Ｃｃとは偏心した円筒面状の外周面により、偏心部７２ａを形成している。偏心部７２ａは、遊星ベアリング７４を介して遊星歯車７５と同軸上に嵌合している。これにより偏心部７２ａに軸受された遊星歯車７５は、駆動側内歯車７０ａに対する遊星キャリア７２の相対回転に従って、遊星運動可能となっている。

遊星歯車７５は、段付円筒状に形成され、吸気カム軸３ａ及び回転体７０，７１の回転中心線Ｃｃとは偏心して配置されている。遊星歯車７５は、歯底円の外周側に歯先円を有した駆動側外歯車部７５ａ及び従動側外歯車部７５ｂを、形成している。駆動側外歯車部７５ａは、駆動側内歯車７０ａと遊星運動可能に噛合している。従動側外歯車部７５ｂは、従動側内歯車７１ａと遊星運動可能に噛合している。

以上より位相調整機構７は、内燃機関１においてクランク軸２と吸気カム軸３ａとモータ軸４２との間を歯車連繋することで、遊星歯車機構を構成している。こうした位相調整機構７は、電動モータ４におけるモータ軸４２の回転を所定減速比で減速して吸気カム軸３ａへと伝達することで、回転位相を調整する。

具体的には、モータ軸４２が吸気カム軸３ａと同速に正回転するときには、遊星キャリア７２が駆動側内歯車７０ａに対して相対回転しない。その結果、遊星歯車７５が遊星運動せずに回転体７０，７１と連れ回りすることで、回転位相が実質一定に保持される。故にこのときには、位相調整機構７が吸気カム軸３ａと一体回転しつつ、稼働状態の気筒Ｓにて吸気バルブのバルブタイミングが保持される。

一方、モータ軸４２が吸気カム軸３ａよりも低速に正回転する又は吸気カム軸３ａに対して逆回転するときには、遊星キャリア７２が駆動側内歯車７０ａに対する遅角方向へ相対回転する。その結果、遊星歯車７５が遊星運動して従動回転体７１が駆動回転体７０に対する遅角方向へ相対回転することで、回転位相が遅角調整される。故にこのときには、位相調整機構７が吸気カム軸３ａと一体回転しつつ、稼働状態の気筒Ｓにて吸気バルブのバルブタイミングが遅角する。

また一方、モータ軸４２が吸気カム軸３ａよりも高速に正回転するときには、遊星キャリア７２が駆動側内歯車７０ａに対する進角方向へ相対回転する。その結果、遊星歯車７５が遊星運動して従動回転体７１が駆動回転体７０に対する進角方向へ相対回転することで、回転位相が進角調整される。故にこのときには、位相調整機構７が吸気カム軸３ａと一体回転しつつ、稼働状態の気筒Ｓにて吸気バルブのバルブタイミングが進角する。

図４，６に示すように位相調整機構７には、さらにストッパ構造７６が設けられている。ストッパ構造７６は、ストッパ溝７７及びストッパ突起７８を含んで構成されている。ストッパ溝７７は、駆動回転体７０において径方向外側へと凹む溝状に、形成されている。ストッパ溝７７は、図４に示すように、駆動回転体７０の周方向においては円弧状に延伸している。ストッパ溝７７における遅角方向の内端面は、最遅角ストッパ面７７ａを形成している。一方、ストッパ溝７７における進角方向の内端面は、最進角ストッパ面７７ｂを形成している。ストッパ突起７８は、従動回転体７１において径方向外側へと突出する扇形状に、形成されている。ストッパ突起７８は、ストッパ溝７７内に突入することで、同溝７７に対して遅角方向及び進角方向にそれぞれ相対回転可能となっている。

図４に示すように最遅角ストッパ面７７ａは、ストッパ溝７７内にて遅角方向に相対回転したストッパ突起７８と当接することで、駆動回転体７０に対する従動回転体７１の遅角方向への相対回転を止める。これにより最遅角位相Ｐｒでは、回転位相が機械的に規制される。このとき最遅角位相Ｐｒでは、吸気カム軸３ａの回転中心線Ｃｃに対して同位相Ｐｒでの遊星歯車７５が偏心する偏心側に、位相調整機構７の重心線Ｃｐが位置する。これにより、吸気カム軸３ａの重心線Ｃｇが第一重心位置Ｌｇ１へと位置変化する稼働期間には、回転中心線Ｃｃを径方向に挟んで同位置Ｌｇ１とは反対の第一対称位置Ｌｐ１又はその近傍位置を、最遅角位相Ｐｒにおける位相調整機構７の重心線Ｃｐが通るようになっている。尚、図３に示すように重心線Ｃｐは、位相調整機構７全体の荷重重心を通って吸気カム軸３ａの回転中心線Ｃｃに実質平行に延伸する仮想線として、想定される。また、図４は、重心線Ｃｐが第一対称位置Ｌｐ１を通る理想状態を、示している。

一方、図５に示すように最進角ストッパ面７７ｂは、ストッパ溝７７内にて進角方向に相対回転したストッパ突起７８と当接することで、駆動回転体７０に対する従動回転体７１の進角方向への相対回転を止める。これにより最進角位相Ｐａでは、回転位相が機械的に規制される。このとき最進角位相Ｐａでは、吸気カム軸３ａの回転中心線Ｃｃに対して同位相Ｐｒでの遊星歯車７５の偏心側に、位相調整機構７の重心線Ｃｐが位置する。これにより、吸気カム軸３ａの重心線Ｃｇが第二重心位置Ｌｇ２へと位置変化する休止期間には、回転中心線Ｃｃを径方向に挟んで同位置Ｌｇ２とは反対の第二対称位置Ｌｐ２又はその近傍位置を、最進角位相Ｐａにおける位相調整機構７の重心線Ｃｐが通るようになっている。尚、図５は、重心線Ｃｐが第二対称位置Ｌｐ２を通る理想状態を、示している。

（通電制御ユニット）
次に、通電制御ユニット６について具体的に説明する。

図１，３，７に示すように通電制御ユニット６は、駆動回路６０及び制御回路６６を含んで構成されている。本実施形態では、駆動回路６０が電動モータ４の内部に配置され、制御回路６６が電動モータ４の外部に配置されているが、例えば駆動回路６０及び制御回路６６の双方が電動モータ４の外部又は内部に、纏めて配置されていてもよい。

図７に示すように駆動回路６０は、インバータ回路部６２及びスイッチング駆動部６３を有している。インバータ回路部６２は、例えば電界効果トランジスタといったスイッチング素子を、複数組み合わせたブリッジ回路である。インバータ回路部６２は、電動モータ４の各モータコイル４７と電気接続されている。スイッチング駆動部６３は、例えば駆動ＩＣといった電子回路である。スイッチング駆動部６３は、モータセンサ４８とインバータ回路部６２と制御回路６６とに電気接続されている。スイッチング駆動部６３は、制御回路６６から出力される制御信号の表した目標回転速度をモータ軸４２へ与えるように、インバータ回路部６２の各スイッチング素子をオンオフ駆動する。その結果、通電対象のモータコイル４７が切り替わることで、モータ軸４２の実回転速度が目標回転速度に向けて制御される。

このような駆動回路６０に対して制御回路６６は、駆動回路６０による各モータコイル４７への通電を制御する。そこで以下では、駆動回路６０による各モータコイル４７への通電を制御回路６６により制御することを、電動モータ４への通電制御を実行することとして、説明する。

制御回路６６は、プロセッサ６７及びメモリ６８を有するマイクロコンピュータを主体とした電子回路である。図１，７に示すように制御回路６６は、回転センサＲｃｒ，Ｒｃａを含む複数の車両電装品と、駆動回路６０とに電気接続されている。ここでクランク回転センサＲｃｒは、例えば電磁ピックアップ式といった回転センサである。クランク回転センサＲｃｒは、クランク軸２の回転を検出して、当該クランク軸２の回転角を表したクランク角検出信号を出力する。カム回転センサＲｃａは、例えば電磁ピックアップ式といった回転センサである。カム回転センサＲｃａは、吸気カム軸３ａの回転を検出して、当該吸気カム軸３ａの回転角を表したカム角検出信号を出力する。駆動回路６０は、モータセンサ４８の回転検出信号を、自身を介して出力する。

制御回路６６は、これらの各種出力に基づくことで、電動モータ４への通電制御（以下、単に「モータ制御」という）をプロセッサ６７により実行する。かかるモータ制御において制御回路６６は、特定の設定処理を実行する。具体的に設定処理では、回転センサＲｃｒ，Ｒｃａから受けた検出信号の表した回転角に基づき、現在の回転位相である実位相を設定する。それと共に設定処理では、車両電装品との間の信号が表した内燃機関１の運転状態に基づき、目標の回転位相である目標位相を設定する。さらに設定処理では、設定した実位相及び目標位相と、駆動回路６０を通じてモータセンサ４８から受けた回転検出信号とに基づき、モータ軸４２の目標回転速度を設定する。こうして設定された目標回転速度を表した制御信号が制御回路６６からスイッチング駆動部６３へ与えられることで、実位相及び目標位相の設定結果に応じたモータ制御が実現されることとなる。

こうしたモータ制御に加えて制御回路６６は、気筒休止機構９の作動を制御する休止制御と、内燃機関１の燃料噴射を制御する噴射制御と、内燃機関１の点火を制御する点火制御とを、プロセッサ６７により実行する。そこで制御回路６６には、エンジンＥＣＵ（即ち、Electronic Control Unit）が採用され、気筒休止機構９が電気接続されている。これにより、休止制御と噴射制御と点火制御とは、モータ制御と共に実行される。

ここで、特に本実施形態の制御回路６６は、メモリ６８に記憶の制御プログラムをプロセッサ６７により実行することで、図８に示す複数のブロック６６１，６６２を機能的に構築する。尚、これらブロック６６１，６６２のうち少なくとも一部を、一つ又は複数のＩＣ等によりハードウェア的に構築しても勿論よい。また、ブロック６６１，６６２を構築するための制御プログラム等を記憶するメモリ６８については、半導体メモリ、磁気媒体若しくは光学媒体等といった記憶媒体を、一つ又は複数使用して構築してもよい。

第一制御ブロック６６１は、休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４を稼働状態に制御する稼働期間に、実位相を「第一保持位相」としての最遅角位相Ｐｒに調整してバルブタイミングを保持する場合には、目標位相を同位相Ｐｒに設定する。換言すれば、吸気カム軸３ａの重心線Ｃｇが第一重心位置Ｌｇ１へ位置変化する稼働期間には、第一制御ブロック６６１が目標位相を最遅角位相Ｐｒに設定することで、実位相が同位相Ｐｒに調整されてバルブタイミングが保持される。このとき、実位相が最遅角位相Ｐｒに調整されるのに伴って位相調整機構７の重心線Ｃｐは、吸気カム軸３ａの回転中心線Ｃｃを挟んで第一重心位置Ｌｇ１とは反対の第一対称位置Ｌｐ１側へ向かって、移動する。これにより、位相調整機構７では最遅角位相Ｐｒでの遊星歯車７５の偏心側に移動することにもなる重心線Ｃｐと、吸気カム軸３ａの重心線Ｃｇとの径方向中点位置Ｌｃは、図４に示すように、回転中心線Ｃｃに対する重畳位置又は近傍位置に現れる。故に、吸気カム軸３ａ及び位相調整機構７のトータルでの回転バランスは、均衡状態へと可及的に近づくこととなる。尚、図４は、径方向中点位置Ｌｃが回転中心線Ｃｃとの重畳位置に現れる理想状態を、示している。

第二制御ブロック６６２は、休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４を休止状態に制御する休止期間に、実位相を「第二保持位相」としての最進角位相Ｐａに調整してバルブタイミングを保持する場合には、目標位相を同位相Ｐａに設定する。換言すれば、吸気カム軸３ａの重心線Ｃｇが第二重心位置Ｌｇ２へ位置変化する休止期間には、第二制御ブロック６６２が目標位相を最進角位相Ｐａに設定することで、実位相が同位相Ｐａに調整されてバルブタイミングが保持される。このとき、実位相が最進角位相Ｐａに調整されるのに伴って位相調整機構７の重心線Ｃｐは、吸気カム軸３ａの回転中心線Ｃｃを挟んで第二重心位置Ｌｇ２とは反対の第二対称位置Ｌｐ２側へ向かって、移動する。これにより、位相調整機構７では最進角位相Ｐａでの遊星歯車７５の偏心側に移動することにもなる重心線Ｃｐと、吸気カム軸３ａの重心線Ｃｇとの径方向中点位置Ｌｃは、図５に示すように、回転中心線Ｃｃに対する重畳位置又は近傍位置に現れる。故に、吸気カム軸３ａ及び位相調整機構７のトータルでの回転バランスは、均衡状態へと可及的に近づくこととなる。尚、図５は、径方向中点位置Ｌｃが回転中心線Ｃｃとの重畳位置に現れる理想状態を、示している。

（作用効果）
以上説明した装置１０による作用効果を、以下に説明する。

装置１０によると、吸気カム軸３ａの重心線Ｃｇが第一重心位置Ｌｇ１へ位置変化する休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４の稼働状態にて、バルブタイミングを保持する場合には、回転位相が「第一保持位相」としての最遅角位相Ｐｒに制御される。ここで最遅角位相Ｐｒへの制御によれば、吸気カム軸３ａの回転中心線Ｃｃを挟んで第一重心位置Ｌｇ１とは反対の第一対称位置Ｌｐ１側へ向かって、位相調整機構７の重心線Ｃｐが移動する。この場合、位相調整機構７及び吸気カム軸３ａの各重心線Ｃｐ，Ｃｇ同士の中点位置Ｌｃが回転中心線Ｃｃに対する重畳位置又は近傍位置に現れるので、それら位相調整機構７及び吸気カム軸３ａのトータルでの回転バランスが均衡状態へと可及的に近づき得る。

それと共に装置１０によると、吸気カム軸３ａの重心線Ｃｇが第一重心位置Ｌｇ１とは異なる第二重心位置Ｌｇ２へ位置変化する休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４の休止状態にて、バルブタイミングを保持する場合には、回転位相が「第二保持位相」としての最進角位相Ｐａに制御される。ここで最進角位相Ｐａへの制御によれば、吸気カム軸３ａの回転中心線Ｃｃを挟んで第二重心位置Ｌｇ２とは反対の第二対称位置Ｌｐ２側へ向かって、位相調整機構７の重心線Ｃｐが移動する。この場合にも、位相調整機構７及び吸気カム軸３ａの各重心線Ｃｐ，Ｃｇ同士の中点位置Ｌｃが回転中心線Ｃｃに対する重畳位置又は近傍位置に現れるので、それら位相調整機構７及び吸気カム軸３ａのトータルでの回転バランスが均衡状態へと可及的に近づき得る。

以上によれば、休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４の作動状態が切り替えられるのに伴って吸気カム軸３ａの重心線Ｃｇが位置変化したとしても、バルブタイミングを保持する期間を利用して、位相調整機構７及び吸気カム軸３ａの双方における回転を安定させることができる。故に、気筒休止型の内燃機関１が振動して異音が発生する事態を抑制することで、制振性及び静粛性を確保すると共に、吸気カム軸３ａの軸受箇所であるカムジャーナル５に偏摩耗が発生する事態を抑制することで、耐久性を確保することも可能となる。

さらに、装置１０による位相調整機構７として、クランク軸２及び吸気カム軸３ａの間を連繋する歯車機構では、回転バランスが崩れると、歯車７０ａ，７５同士及び歯車７１ａ，７５同士の噛合箇所にて経年的な偏摩耗が発生し易くなる。しかし、休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４の稼働状態では最遅角位相Ｐｒへの制御により、また休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４の休止状態では最進角位相Ｐａへの制御により、位相調整機構７及び吸気カム軸３ａのトータルでの回転バランスを均衡状態へ近づけ得る。故に、歯車７０ａ，７５同士及び歯車７１ａ，７５同士の噛合箇所に偏摩耗の発生する事態を抑制して、耐久性の確保に貢献することが可能となる。

加えて、装置１０による位相調整機構７として、回転中心線Ｃｃとは偏心する遊星歯車７５を有した遊星歯車機構では、回転バランスが崩れると、当該遊星歯車７５の偏心側での噛合箇所に大きな荷重が継続作用して偏摩耗が発生し易くなる。しかし、休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４の稼働状態では最遅角位相Ｐｒへの制御により、また休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４の休止状態では最進角位相Ｐａへの制御により、位相調整機構７及び吸気カム軸３ａのトータルでの回転バランスを均衡状態へ近づけ得る。故に、遊星歯車７５の偏心側での噛合箇所に偏摩耗の発生する事態を抑制して、耐久性の確保に貢献することが可能となる。

さらに加えて、装置１０における最遅角位相Ｐｒへの制御によると、回転中心線Ｃｃに対して同位相Ｐｒでの遊星歯車７５の偏心側には、荷重が偏ることから、位相調整機構７の重心線Ｃｐを移動させ易い。それと共に、装置１０における最進角位相Ｐａへの制御によると、回転中心線Ｃｃに対して同位相Ｐａでの遊星歯車７５の偏心側にも、荷重が偏ることから、位相調整機構７の重心線Ｃｐを移動させ易い。これらによれば、遊星歯車７５の偏心状態を有効活用して、位相調整機構７及び吸気カム軸３ａのトータルでの回転バランスを均衡状態へと確実に近づけ得る。故に、制振性、静粛性及び耐久性の確保効果の信頼度を高めることが可能となる。

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、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、本発明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。

具体的に変形例１では、休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４が稼働状態となる稼働期間にバルブタイミングを保持する際の「第一保持位相」として、最遅角位相Ｐｒ以外の回転位相を採用してもよい。また、変形例２では、休止対象気筒Ｓ１，Ｓ４が休止状態となる休止期間にバルブタイミングを保持する際の「第二保持位相」として、最進角位相Ｐａ以外の回転位相を採用してもよい。

変形例３では、位相調整機構７として、駆動回転体７０に対する従動回転体７１の相対回転を油圧により調整する流体駆動式機構を、採用してもよい。このような変形例３では、流体駆動式機構に油圧を与える油圧制御装置への通電制御を制御するように、制御回路６６が構築される。

変形例４では、内燃機関の排気バルブのバルブタイミングを制御する装置１０に対し、上述の実施形態を変形して適用してもよい。このような変形例４では、従動回転体７１が排気カム軸３ｂに連結されるように、位相調整機構７が構築される。

変形例５では、Ｓ１，Ｓ４の一方のみを休止対象気筒として設定してもよい。あるいは変形例５では、Ｓ１，Ｓ４の少なくとも一方に加えて又は代えて、Ｓ２，Ｓ３の一方を休止対象気筒として設定してもよい。

変形例６では、気筒Ｓが四つ以外の数の内燃機関１に対し、上述の実施形態を変形して適用してもよい。あるいは変形例６では、内燃機関１として、気筒Ｓを複数ずつ形成する一対のバンクが所定角度をなすＶ型エンジン又は水平対向エンジンに対し、上述の実施形態を変形して適用してもよい。またあるいは変形例６では、内燃機関１として各気筒Ｓにて軽油を燃焼させるディーゼルエンジンに対し、上述の実施形態を変形して適用してもよい。

１ 内燃機関、２ クランク軸、３ａ 吸気カム軸、４ 電動モータ、５ カムジャーナル、６ 通電制御ユニット、７ 位相調整機構、９ 気筒休止機構、１０ バルブタイミング制御装置、６６ 制御回路、７０ａ 駆動側内歯車、７１ａ 従動側内歯車、７５ 遊星歯車、６６１ 第一制御ブロック、６６２ 第二制御ブロック、Ｃｃ 回転中心線、Ｃｇ 重心線、Ｃｐ 重心線、Ｌｃ 中点位置、Ｌｇ１ 第一重心位置、Ｌｇ２ 第二重心位置、Ｌｐ１ 第一対称位置、Ｌｐ２ 第二対称位置、Ｐａ 最進角位相、Ｐｒ 最遅角位相、Ｓ１，Ｓ４ 休止対称気筒

Claims (4)

1. 作動状態が稼働状態及び休止状態の間で切り替えられる休止対象気筒（Ｓ１，Ｓ４）を備えた気筒休止型の内燃機関（１）において、クランク軸（２）に対するカム軸（３ａ）の回転位相により決まるバルブタイミングを制御するバルブタイミング制御装置（１０）であって、
   前記内燃機関において軸受される前記カム軸と一体回転し、前記回転位相を調整する位相調整機構（７）と、
   前記カム軸の重心線（Ｃｇ）が第一重心位置（Ｌｇ１）へ位置変化する前記休止対象気筒の稼働状態にて、前記バルブタイミングを保持する場合に、前記カム軸の回転中心線（Ｃｃ）を挟んで前記第一重心位置とは反対の第一対称位置（Ｌｐ１）側へ向かって前記位相調整機構の重心線（Ｃｐ）を移動させる第一保持位相（Ｐｒ）に、前記回転位相を制御する第一制御ブロック（６６１）と、
   前記カム軸の重心線が前記第一重心位置とは異なる第二重心位置（Ｌｇ２）へ位置変化する前記休止対象気筒の休止状態にて、前記バルブタイミングを保持する場合に、前記カム軸の回転中心線を挟んで前記第二重心位置とは反対の第二対称位置（Ｌｐ２）側へ向かって前記位相調整機構の重心線を移動させる第二保持位相（Ｐａ）に、前記回転位相を制御する第二制御ブロック（６６２）とを、備えるバルブタイミング制御装置。
2. 前記位相調整機構は、前記クランク軸及び前記カム軸の間を連繋する歯車機構である請求項１に記載のバルブタイミング制御装置。
3. 前記位相調整機構は、前記カム軸の回転中心線とは偏心する遊星歯車（７５）を有した遊星歯車機構である請求項２に記載のバルブタイミング制御装置。
4. 前記第一制御ブロックは、前記第一保持位相への制御により、前記カム軸の回転中心線に対して前記第一保持位相での前記遊星歯車の偏心側に前記位相調整機構の重心線を移動させ、
   前記第二制御ブロックは、前記第二保持位相への制御により、前記カム軸の回転中心線に対して前記第二保持位相での前記遊星歯車の偏心側に前記位相調整機構の重心線を移動させる請求項３に記載のバルブタイミング制御装置。

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