JP6958129B2 - Valve timing adjuster - Google Patents
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Description
本発明は、バルブタイミング調整装置に関する。 The present invention relates to a valve timing adjusting device.
従来、内燃機関の駆動軸とともに回転するハウジングと、従動軸に接続されるカムプレートと、をモータの回転によって相対回転させ、駆動軸と従動軸との位相を変化させるバルブタイミング調整装置が知られている。例えば特許文献1のバルブタイミング調整装置では、モータのモータ軸からの回転を、減速機からなる伝達部に入力し、ハウジングとカムプレートとを相対回転させている。 Conventionally, a valve timing adjusting device has been known in which a housing that rotates with a drive shaft of an internal combustion engine and a cam plate connected to the driven shaft are relatively rotated by the rotation of a motor to change the phase between the drive shaft and the driven shaft. ing. For example, in the valve timing adjusting device of Patent Document 1, the rotation of the motor from the motor shaft is input to the transmission unit including the speed reducer, and the housing and the cam plate are relatively rotated.
特許文献1のバルブタイミング調整装置では、内燃機関の停止時、モータへの通電を停止する。また、特許文献1のバルブタイミング調整装置では、モータのコギングトルクのピーク値を、従動軸から伝達部を経由してモータ軸に作用する正負のカムトルクの絶対値よりも大きくなるよう設定することで、内燃機関の停止時、非通電状態のモータのモータ軸の回転位置を保持し、内燃機関停止時の位相を保持しようとしている。 In the valve timing adjusting device of Patent Document 1, when the internal combustion engine is stopped, the energization of the motor is stopped. Further, in the valve timing adjusting device of Patent Document 1, the peak value of the cogging torque of the motor is set to be larger than the absolute value of the positive and negative cam torque acting on the motor shaft from the driven shaft via the transmission unit. When the internal combustion engine is stopped, the rotation position of the motor shaft of the motor in the non-energized state is held, and the phase when the internal combustion engine is stopped is maintained.
しかしながら、特許文献1のバルブタイミング調整装置では、伝達部の減速比が低い構成の場合、従動軸から伝達部を経由してモータ軸に作用するカムトルクの絶対値が、モータのコギングトルクよりも大きくなるおそれがある。この場合、内燃機関の停止時、モータ軸の回転位置を保持できず、内燃機関停止時の位相を保持できなくなるおそれがある。そのため、内燃機関の始動性、燃費および出力性能が悪化するおそれがある。
また、モータのコギングトルクを過度に大きく設定した場合、モータの制御性が悪くなり、内燃機関運転時の位相制御の精度が悪化するおそれがある。
However, in the valve timing adjusting device of Patent Document 1, when the reduction ratio of the transmission unit is low, the absolute value of the cam torque acting on the motor shaft from the driven shaft via the transmission unit is larger than the cogging torque of the motor. There is a risk of becoming. In this case, when the internal combustion engine is stopped, the rotational position of the motor shaft cannot be maintained, and the phase when the internal combustion engine is stopped may not be maintained. Therefore, the startability, fuel efficiency, and output performance of the internal combustion engine may deteriorate.
Further, if the cogging torque of the motor is set to be excessively large, the controllability of the motor may be deteriorated, and the accuracy of the phase control during the operation of the internal combustion engine may be deteriorated.
本発明の目的は、モータの制御性が高く、内燃機関停止時の位相を精度よく保持可能なバルブタイミング調整装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a valve timing adjusting device having high motor controllability and capable of accurately maintaining a phase when an internal combustion engine is stopped.
本発明は、内燃機関の駆動軸からのトルク伝達により回転する従動軸により開閉するバルブ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であって、ハウジングとカムプレートと伝達部とモータと制御部とを備えている。
ハウジングは、駆動軸とともに回転可能である。
カムプレートは、従動軸に接続され、ハウジングに対し相対回転可能である。
伝達部は、外部から入力された回転をカムプレートに伝達し、ハウジングとカムプレートとを相対回転させることが可能である。
モータは、複数のティース部が形成された環状のステータ、ティース部に巻回されたコイル、ステータの内側において回転可能に設けられたロータ、ティース部に対向可能なようロータに設けられた複数の磁石、および、ロータと一体に回転可能に設けられ伝達部に接続されるモータ軸を有し、コイルへの通電によりロータおよびモータ軸を回転させ伝達部に対し回転を出力可能である。
制御部は、コイルへの通電を制御し、ロータおよびモータ軸の回転を制御可能である。
The present invention is a valve timing adjusting device that adjusts the valve timing of a valve that opens and closes by a driven shaft that rotates by torque transmission from the drive shaft of an internal combustion engine, and comprises a housing, a cam plate, a transmission unit, a motor, and a control unit. I have.
The housing is rotatable with the drive shaft.
The cam plate is connected to a driven shaft and is rotatable relative to the housing.
The transmission unit transmits the rotation input from the outside to the cam plate, and can rotate the housing and the cam plate relative to each other.
The motor includes an annular stator in which a plurality of teeth are formed, a coil wound around the teeth, a rotor rotatably provided inside the stator, and a plurality of rotors provided in the rotor so as to face the teeth. It has a magnet and a motor shaft that is rotatably provided integrally with the rotor and is connected to the transmission unit, and can rotate the rotor and the motor shaft by energizing the coil and output the rotation to the transmission unit.
The control unit controls the energization of the coil and can control the rotation of the rotor and the motor shaft.
制御部は、内燃機関が停止しているとき、ハウジングとカムプレートとの相対位相を保持するようコイルに通電する。そのため、例えば伝達部の減速比が低い構成の場合、内燃機関の停止時、従動軸から伝達部を経由してモータ軸に作用するカムトルクの絶対値が、モータのコギングトルクよりも大きくなったとしても、コイルに通電することにより、ハウジングとカムプレートとの相対位相を精度よく保持することができる。これにより、内燃機関の始動性、燃費および出力性能を向上することができる。また、これにより、モータのコギングトルクを過度に大きく設定する必要がなく、モータの制御性を向上することができる。
本発明の第1の態様では、制御部は、内燃機関の温度に応じてコイルに流す電流の値を変化させる。
本発明の第2の態様では、制御部は、内燃機関の振動に応じてコイルに流す電流の値を変化させる。
本発明の第3の態様は、ロータの回転位置を検出または推定可能な回転位置検出推定部をさらに備える。制御部は、回転位置検出推定部により検出または推定したロータの回転位置に基づきティース部に対する磁石の位置を推定し、推定した磁石の位置に基づきコイルに流す電流の方向を決定し、ロータの回転位置を保持する。
The control unit energizes the coil to maintain the relative phase between the housing and the cam plate when the internal combustion engine is stopped. Therefore, for example, in the case of a configuration in which the reduction ratio of the transmission unit is low, when the internal combustion engine is stopped, the absolute value of the cam torque acting on the motor shaft from the driven shaft via the transmission unit becomes larger than the cogging torque of the motor. However, by energizing the coil, the relative phase between the housing and the cam plate can be maintained with high accuracy. Thereby, the startability, fuel consumption and output performance of the internal combustion engine can be improved. Further, this does not require the cogging torque of the motor to be set excessively large, and the controllability of the motor can be improved.
In the first aspect of the present invention, the control unit changes the value of the current flowing through the coil according to the temperature of the internal combustion engine.
In the second aspect of the present invention, the control unit changes the value of the current flowing through the coil according to the vibration of the internal combustion engine.
A third aspect of the present invention further includes a rotation position detection estimation unit capable of detecting or estimating the rotation position of the rotor. The control unit estimates the position of the magnet with respect to the teeth unit based on the rotation position of the rotor detected or estimated by the rotation position detection estimation unit, determines the direction of the current flowing through the coil based on the estimated magnet position, and rotates the rotor. Hold the position.
以下、本発明の複数の実施形態によるバルブタイミング調整装置を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。また、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位は、同一または同様の作用効果を奏する。 Hereinafter, the valve timing adjusting device according to a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the plurality of embodiments, substantially the same constituent parts are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Further, substantially the same constituent sites in a plurality of embodiments exhibit the same or similar effects.
(第1実施形態)
第1実施形態によるバルブタイミング調整装置およびその一部を図1〜4に示す。バルブタイミング調整装置10は、内燃機関としてのエンジン1のクランク軸2に対するカム軸3の回転位相を変化させることによって、カム軸3が開閉駆動する吸気弁4または排気弁5のうち吸気弁4のバルブタイミングを調整するものである。バルブタイミング調整装置10は、クランク軸2からカム軸3までの動力伝達経路に設けられる。クランク軸2は、「駆動軸」に対応する。カム軸3は、「従動軸」に対応する。吸気弁4、排気弁5は、「バルブ」に対応する。つまり、バルブタイミング調整装置10は、エンジン1のクランク軸2からのトルク伝達により回転するカム軸3により開閉する吸気弁4のバルブタイミングを調整する。
(First Embodiment)
The valve timing adjusting device according to the first embodiment and a part thereof are shown in FIGS. 1 to 4. The valve
バルブタイミング調整装置10は、ハウジング20、カムプレート30、偏心部材40、オルダム継手50、入力部材60、モータ80、制御部86等を備えている。
ハウジング20は、例えば金属により形成され、ハウジング筒部21、ハウジング底部22、スプロケット23等を有している。
ハウジング筒部21は、略円筒状に形成されている。ハウジング底部22は、ハウジング筒部21の一方の端部の開口部を塞ぐよう、ハウジング筒部21と一体に形成されている。このように、ハウジング20は、有底筒状に形成されている。
スプロケット23は、ハウジング筒部21のハウジング底部22側の端部の外周壁から径方向外側へ環状に延びるようにしてハウジング筒部21と一体に形成されている。スプロケット23の外周部には、外歯231が形成されている。
The valve
The
The
The
ハウジング底部22の中央には、ハウジング穴部24が形成されている。ハウジング穴部24には、カム軸3の端部が挿通される。カム軸3は、ハウジング20を回転可能に支持可能である。
クランク軸2とスプロケット23の外歯231とには、チェーン6が巻き掛けられる。これにより、ハウジング20は、クランク軸2と連動して回転する。
A
A chain 6 is wound around the
ハウジング筒部21のハウジング底部22とは反対側の端部には、開口部としての端部開口部25が形成されている。
ハウジング20は、リングギア27を有している。リングギア27は、略円環状に形成され、内周部に内歯271が形成されている。リングギア27は、ハウジング筒部21のハウジング底部22とは反対側の端部の内側において、ハウジング筒部21と一体に形成されている。すなわち、ハウジング筒部21の内周部には、内歯271が形成されている。
ハウジング20は、ストッパ26を有している。ストッパ26は、ハウジング筒部21のハウジング底部22側の端部の内周部においてハウジング筒部21およびハウジング底部22と一体に形成されている。
An end opening 25 as an opening is formed at the end of the
The
The
カムプレート30は、例えば金属により形成され、カムプレート筒部31、カムプレート底部32、カムプレート板部33等を有している。
カムプレート筒部31は、略円筒状に形成されている。カムプレート底部32は、カムプレート筒部31の一方の端部の開口部を塞ぐよう、カムプレート筒部31と一体に形成されている。このように、カムプレート30は、有底筒状に形成されている。
カムプレート板部33は、カムプレート筒部31のカムプレート底部32とは反対側の端部の外周壁から径方向外側へ環状の板状に延びるよう、カムプレート筒部31と一体に形成されている。
The
The cam
The cam
カムプレート30は、カムプレート筒部31がストッパ26に対し径方向内側に位置し、カムプレート板部33がストッパ26に対しハウジング底部22とは反対側に位置するよう、ハウジング20の内側に設けられている。
カムプレート30は、ハウジング20に対し相対回転可能である。
The
The
カムプレート底部32の中央には、カムプレート穴部34が形成されている。カムプレート穴部34には、締結部材14が挿通される。締結部材14は、軸部141、頭部142を有している。軸部141の一端の外周壁には、ねじ山が形成されている。頭部142は、軸部141の他端に形成されている。
バルブタイミング調整装置10は、カムプレート30がカム軸3の端部に接続するようにしてカム軸3に取り付けられる。締結部材14の軸部141をカムプレート穴部34に挿通し、カム軸3の端部の軸穴部100に形成されたねじ溝にねじ込むことにより、カムプレート底部32は、カム軸3の端部と締結部材14の頭部142とにより挟まれた状態となる。これにより、カムプレート30は、カム軸3に接続および固定される。
A
The valve
カム軸3の端部には、外周壁から径方向外側に環状に延びる規制部101が形成されている。バルブタイミング調整装置10がカム軸3に取り付けられたとき、ハウジング底部22のハウジング穴部24の周囲は、カムプレート底部32と規制部101との間に位置する。規制部101は、ハウジング20がカムプレート30から離間する方向へ移動するのを規制可能である。
At the end of the
本実施形態では、ハウジング穴部24とカム軸3の端部の外周壁との間には、クリアランスが設定されている。ハウジング20は、ハウジング筒部21の内周壁がカムプレート板部33の外縁部により軸受けされている。換言すると、カムプレート30は、カムプレート板部33の外縁部がハウジング筒部21の内周壁により軸受けされている。
In the present embodiment, a clearance is set between the
カムプレート底部32には、延伸穴部35、油路溝36が形成されている。延伸穴部35は、カムプレート穴部34から径方向外側へ延びるよう形成されている。油路溝36は、カムプレート底部32のカム軸3側の端面からカムプレート筒部31側へ凹むよう環状に形成されている。カム軸3の端部には、外周壁と端面とを接続する油路102が形成されている。油路102の一端には、オイルポンプ8が接続される。油路102の他端は、油路溝36に対応する位置に形成されている。オイルパン7に貯留された潤滑オイルは、オイルポンプ8により汲み上げられ、油路102に供給される。ここで、潤滑オイルは、「流体」に対応している。油路102に供給された潤滑オイルは、油路溝36、延伸穴部35を経由してカムプレート底部32に対しカムプレート筒部31側へ流れることができる。
An
偏心部材40は、例えば金属により略円環状に形成されている。偏心部材40は、外歯41を有している。外歯41は、偏心部材40の外周部に形成されている。偏心部材40は、カムプレート30に対しカム軸3とは反対側、かつ、リングギア27の内歯271の径方向内側に位置するよう、ハウジング20の内側に設けられている。
The
偏心部材40の外径、すなわち、外歯41の歯先径は、リングギア27の内径、すなわち、内歯271の歯先径より小さく設定されている。また、偏心部材40の外歯41の歯数は、リングギア27の内歯271の歯数よりも少なく設定されている。偏心部材40は、外歯41がリングギア27の内歯271に噛み合うよう、ハウジング20およびカムプレート30に対し偏心して設けられている。偏心部材40は、外歯41がリングギア27の内歯271に噛み合いながら、リングギア27の内側を回転可能である。このとき、偏心部材40は、自転しつつハウジング20に対し公転する。
The outer diameter of the
オルダム継手50は、例えば金属により略円環状に形成されている。オルダム継手50は、ハウジング20の内側において、カムプレート30と偏心部材40との間に設けられている(図1〜3参照)。
オルダム継手50は、カムプレート30および偏心部材40に対し径方向に相対移動可能かつ摺動可能に設けられている。オルダム継手50は、偏心部材40がリングギア27の内側で自転しつつ公転するとき、偏心部材40の自転成分をカムプレート30に伝達する。これにより、オルダム継手50は、ハウジング20とカムプレート30とを相対回転させることが可能である。
The oldham joint 50 is formed of, for example, a metal in a substantially annular shape. The oldham joint 50 is provided between the
The oldham joint 50 is provided so as to be relatively movable and slidable in the radial direction with respect to the
入力部材60は、例えば金属により形成されている。入力部材60は、入力筒部61、入力板部63等を有している。
入力筒部61は、同心筒部611、偏心筒部612を有している。同心筒部611は、略円筒状に形成されている。偏心筒部612は、一端が同心筒部611の端部に接続するよう同心筒部611と一体に形成されている。ここで、偏心筒部612の外周壁は、同心筒部611の外周壁に対し偏心するよう形成されている。また、偏心筒部612の外径は、同心筒部611の外径より大きい。一方、同心筒部611の内周壁と偏心筒部612の内周壁とは、同心かつ同径に設定されている。
The input member 60 is made of, for example, metal. The input member 60 has an input cylinder portion 61, an
The input cylinder portion 61 has a
入力筒部61には、入力溝部62が形成されている。入力溝部62は、偏心筒部612の内周壁から径方向外側へ凹みつつ、偏心筒部612の同心筒部611とは反対側の端部から同心筒部611まで軸方向に延びるよう形成されている。本実施形態では、入力溝部62は、偏心筒部612の周方向に等間隔で2つ、すなわち、互いに対向するよう形成されている。
An
入力板部63は、偏心筒部612の同心筒部611とは反対側の端部の外周壁から径方向外側へ板状に延びるよう、入力筒部61と一体に形成されている。
入力部材60は、同心筒部611がカムプレート筒部31の内側に位置し、偏心筒部612が偏心部材40の内側に位置するよう、ハウジング20の内側に設けられている。
The
The input member 60 is provided inside the
本実施形態では、入力板部63は略円板状に形成されている。入力板部63の外径は、偏心部材40の内径より大きく、偏心部材40の外径より小さく設定されている。そのため、偏心部材40のカムプレート30とは反対側の端面は、入力板部63の径方向外側において端部開口部25を経由してハウジング20の外部に露出している。
In the present embodiment, the
カムプレート筒部31の内周壁と同心筒部611の外周壁との間には、ベアリング11が設けられている。また、偏心部材40の内周壁と偏心筒部612の外周壁との間には、ベアリング12が設けられている。ベアリング11、12は、例えばボールベアリングである。
ベアリング11は、外輪がカムプレート筒部31の内周壁に嵌合し、内輪が同心筒部611の外周壁に嵌合している。ベアリング12は、外輪が偏心部材40の内周壁に嵌合し、内輪が偏心筒部612の外周壁に嵌合している。
ここで、同心筒部611および偏心筒部612の内周壁ならびに同心筒部611の外周壁は、ハウジング筒部21およびカムプレート筒部31に対し同心であり、偏心筒部612の外周壁は、ハウジング筒部21およびカムプレート筒部31に対し偏心している。
このように、カムプレート30は、ベアリング11を介して入力部材60を軸受けしている。
入力部材60は、ハウジング20に対し相対回転可能である。
A
In the
Here, the inner peripheral wall of the
In this way, the
The input member 60 is rotatable relative to the
偏心筒部612の偏心方向の部位には、スプリング13が設けられている。スプリング13は、ベアリング12を偏心方向に付勢している。これにより、偏心部材40の外歯41がリングギア27の内歯271に押し付けられ、外歯41と内歯271との噛み合い状態が良好に維持される。
A
モータ80は、バルブタイミング調整装置10の内蔵部品を駆動するアクチュエータとして設けられている。
モータ80は、ケース81、ステータ82、コイル83、ロータ84、磁石841、モータ軸85、ジョイント851等を有している。
ケース81は、例えば金属により有底筒状に形成され、内側に空間を形成している。ケース81は、例えば図示しないステー等を介してエンジン1に固定される。
ステータ82、コイル83、ロータ84等は、ケース81の内側に収容されている。ステータ82は、略円環状に形成され、ケース81の内側に固定されている。コイル83は、ステータ82に形成された複数のティース部821に巻き回されている。ロータ84は、ステータ82の内側において回転可能に設けられている。
The
The
The
The
ここで、ティース部821は、ステータ82の径方向内側へ向かって延びるよう形成されている。本実施形態では、ティース部821は、ステータ82の周方向に等間隔で12個形成されている。コイル83は、各ティース部821のそれぞれに1つずつ計12個設けられている。
Here, the
図4に示すように、12個のコイル83は、時計回りにコイル831、832、833、831、・・・となるよう各ティース部821に設けられている。ここで、コイル831、832、833は、それぞれ、U相巻線、V相巻線、W相巻線に対応している。また、周方向に3つ空けて配置される3つのコイル83(831、832、833)により1つの巻線組が構成されている。つまり、本実施形態では、4つの巻線組が設けられている。各巻線組は、コイル831、832、833をY結線することにより構成されている。
As shown in FIG. 4, 12
モータ軸85は、ロータ84の中心を貫くようロータ84と一体に設けられている。モータ軸85およびロータ84は、ケース81により回転可能に支持されている。モータ軸85は、ケース81の底部に形成された穴を経由してケース81の外部に露出している。
磁石841は、ステータ82のティース部821の先端部に対向可能なようロータ84の外周壁に設けられている。磁石841は、ロータ84の周方向に等間隔で8つ設けられている。ここで、8つの磁石841は、周方向でティース部821に対する磁極がN、Sの交互になるよう設けられている。なお、モータ軸85には、磁石841の磁力によるコギングトルクが生じる。
The
The
コイル83に通電されると、ステータ82に回転磁界が生じ、ロータ84およびモータ軸85が回転する。
ジョイント851は、モータ軸85の先端部に取り付けられている。モータ80は、ジョイント851が入力部材60の入力溝部62に嵌合するようエンジン1に取り付けられる。そのため、モータ80の回転は、入力部材60に入力される。
When the
The joint 851 is attached to the tip of the
モータ80のコイル83に通電すると、モータ軸85が回転する。入力部材60は、モータ80から回転が入力されると、ハウジング20に対し相対回転する。入力部材60がハウジング20に対し相対回転すると、偏心筒部612の外周壁が同心筒部611の外周壁に対し偏心した状態で回転する。これにより、偏心部材40は、外歯41がリングギア27の内歯271に噛み合いながら、リングギア27の内側を回転する。このとき、偏心部材40は、自転しつつハウジング20に対し公転する。また、このとき、偏心部材40は、オルダム継手50と摺動しつつ、オルダム継手50に対しxy方向に相対的に往復移動する(図3参照)。また、このとき、オルダム継手50は、カムプレート30と摺動しつつ、カムプレート30に対しab方向に相対的に往復移動する(図2参照)。ここで、ab方向およびxy方向は、ハウジング20の軸に直交する仮想平面上の方向であり、xy方向とab方向とは、直交している。なお、ab方向は、同心筒部611に対する偏心筒部612の偏心方向、つまり、ハウジング20およびカムプレート30に対する偏心部材40の偏心方向に対し平行である。
When the
入力部材60に回転が入力され、偏心部材40およびオルダム継手50が上述のように作動することにより、偏心部材40の自転成分がカムプレート30に伝達される。これにより、ハウジング20とカムプレート30とが相対回転する。ここで、ストッパ26は、カムプレート30の所定の部位に当接することで、ハウジング20に対するカムプレート30の相対回転可能範囲を所定の範囲に規制可能である。
Rotation is input to the input member 60, and the
入力部材60、偏心部材40およびオルダム継手50は、モータ80から入力部材60に入力された回転をカムプレート30に伝達し、ハウジング20とカムプレート30とを相対回転させることが可能である。ここで、入力部材60、偏心部材40およびオルダム継手50は、「伝達部」に対応している。なお、本実施形態では、伝達部の減速比は比較的低く設定されている。
このように、モータ80は、入力部材60を回転させることにより、ハウジング20とカムプレート30との相対位相を変化させる。これにより、クランク軸2とカム軸3との相対位相が変化し、吸気弁4のバルブタイミングが変化する。
The input member 60, the
In this way, the
制御部86は、ケース81の底部とは反対側の開口部を塞ぐようにして設けられている。制御部86は、モータ80のコイル83への通電を制御し、モータ80の回転を制御する。これにより、カムプレート30をハウジング20に対し進角方向または遅角方向に相対回転させることができる。その結果、制御部86は、エンジン1の運転状態に応じて、吸気弁4のバルブタイミングを調整することができる。
The
本実施形態では、回転位置センサ861をさらに備えている。回転位置センサ861は、ロータ84の軸方向の一方の端部の近傍に設けられている。回転位置センサ861は、ロータ84の回転位置に応じた信号を制御部86に出力する。これにより、制御部86は、ロータ84の回転位置を検出することができる。ここで、回転位置センサ861は、「回転位置検出推定部」に対応している。
In this embodiment, the rotation position sensor 861 is further provided. The rotation position sensor 861 is provided near one end of the
次に、カムプレート30、偏心部材40、オルダム継手50の構成について詳細に説明する。
図2に示すように、カムプレート30は、カムプレート側溝部37を有している。カムプレート側溝部37は、カムプレート板部33の偏心部材40側の端面からカム軸3側へ凹むようにして形成されている。カムプレート側溝部37は、筒状壁面370、延伸溝部371、372、カムプレート側突出部373、折れ曲がり部374等を有している。
Next, the configurations of the
As shown in FIG. 2, the
筒状壁面370は、カムプレート30の軸を中心とする円筒面状に形成されている。
延伸溝部371は、筒状壁面370から径方向外側へ延びてカムプレート板部33の外周壁に接続するよう形成されている。延伸溝部371は、カムプレート板部33の周方向に等間隔で2つ形成されている。2つの延伸溝部371は、カムプレート30の軸に直交しab方向に延びる直線上において、カムプレート30の軸を挟んで対向するよう形成されている(図2参照)。各延伸溝部371には、平面状の2つの摺動面375が形成されている。2つの摺動面375は、ab方向に対し平行であり、互いに対向するよう形成されている。
The
The
延伸溝部372は、筒状壁面370から径方向外側へ延びるようにして形成されている。なお、延伸溝部372は、カムプレート板部33の外周壁に接続していない。延伸溝部372は、カムプレート板部33の周方向に等間隔で2つ形成されている。2つの延伸溝部372は、カムプレート30の軸に直交しxy方向に延びる直線上において、カムプレート30の軸を挟んで対向するよう形成されている(図2参照)。
The
カムプレート側突出部373は、筒状壁面370の延伸溝部371、372の周方向の両側の部位から径方向内側へ突出するよう形成されている。そのため、カムプレート側突出部373は、カムプレート30に計8つ形成されている。
The cam plate
折れ曲がり部374は、カムプレート側突出部373と筒状壁面370との接続部に形成されている。折れ曲がり部374は、カムプレート30の軸方向から見て、略直角に折れ曲がるようにして形成されている。ここで、折れ曲がり部374は、「阻害部」に対応している。
The
図3に示すように、偏心部材40は、偏心部材側溝部42を有している。偏心部材側溝部42は、偏心部材40のカムプレート30側の端面からカム軸3とは反対側へ凹むようにして形成されている。偏心部材側溝部42は、筒状壁面420、延伸溝部421、422、偏心部材側突出部423、折れ曲がり部424等を有している。
As shown in FIG. 3, the
筒状壁面420は、偏心部材40の軸を中心とする円筒面状に形成されている。
延伸溝部421は、筒状壁面420から径方向外側へ延びるようにして形成されている。延伸溝部421は、偏心部材40の周方向に等間隔で2つ形成されている。2つの延伸溝部421は、偏心部材40の軸に直交しab方向に延びる直線上において、偏心部材40の軸を挟んで対向するよう形成されている(図3参照)。各延伸溝部421には、平面状の1つの摺動面425が形成されている。各延伸溝部421に形成された計2つの摺動面425は、xy方向に対し平行であり、互いに対向するよう形成されている。
各延伸溝部421の位置は、カムプレート30の各延伸溝部371の位置に対応している(図2、3参照)。
The
The
The position of each
延伸溝部422は、筒状壁面420から径方向外側へ延びるようにして形成されている。延伸溝部422は、偏心部材40の周方向に等間隔で2つ形成されている。2つの延伸溝部422は、偏心部材40の軸に直交しxy方向に延びる直線上において、偏心部材40の軸を挟んで対向するよう形成されている(図3参照)。各延伸溝部422には、平面状の2つの摺動面426が形成されている。2つの摺動面426は、xy方向に対し平行であり、互いに対向するよう形成されている。
各延伸溝部422の位置は、カムプレート30の各延伸溝部372の位置に対応している(図2、3参照)。
The
The position of each
偏心部材側突出部423は、筒状壁面420の延伸溝部421、422の周方向の両側の部位から径方向内側へ突出するよう形成されている。そのため、偏心部材側突出部423は、偏心部材40に計8つ形成されている。
各偏心部材側突出部423の位置は、カムプレート30の各カムプレート側突出部373の位置に対応している(図2、3参照)。
The eccentric member-
The position of each eccentric member-
折れ曲がり部424は、偏心部材側突出部423と筒状壁面420との接続部に形成されている。折れ曲がり部424は、偏心部材40の軸方向から見て、略直角に折れ曲がるようにして形成されている。ここで、折れ曲がり部424は、「阻害部」に対応している。
The
図2、3に示すように、オルダム継手50は、オルダム本体51、オルダム突出部521、522、オルダム凹部53等を有している。
オルダム本体51は、略円筒状に形成されている。
オルダム突出部521は、オルダム本体51の外周壁から径方向外側へ矩形柱状に突出するよう形成されている。オルダム突出部521は、オルダム本体51の周方向に等間隔で2つ形成されている。2つのオルダム突出部521は、オルダム本体51の軸に直交しab方向に延びる直線上において、オルダム本体51の軸を挟んで対向するよう形成されている(図2、3参照)。
As shown in FIGS.
The Oldam
The
オルダム突出部522は、オルダム本体51の外周壁から径方向外側へ矩形柱状に突出するよう形成されている。オルダム突出部522は、オルダム本体51の周方向に等間隔で2つ形成されている。2つのオルダム突出部522は、オルダム本体51の軸に直交しxy方向に延びる直線上において、オルダム本体51の軸を挟んで対向するよう形成されている(図2、3参照)。
The
オルダム突出部521、522は、それぞれ、オルダム本体51の軸方向の両端面を含む2つの仮想平面の間に形成されている。また、オルダム突出部521、522は、それぞれ、5つの平面状の外壁を有している。オルダム突出部521、522の5つの平面状の外壁のうち2つは、オルダム本体51の周方向の端面であり、互いに平行である。この端面を周方向端面523とする。
オルダム突出部521、522の5つの平面状の外壁のうち1つは、オルダム突出部521の先端に形成された端面であり、周方向端面523に対し直交している。この端面を先端面524とする。
The Oldham protrusions 521 and 522 are formed between two virtual planes including both end faces in the axial direction of the Oldam
One of the five planar outer walls of the
オルダム凹部53は、オルダム本体51の外周壁のオルダム突出部521、522の周方向の両側の部位から径方向内側へ凹むよう形成されている。そのため、オルダム凹部53は、オルダム継手50に計8つ形成されている。
The
オルダム継手50は、各オルダム突出部521のカムプレート30側の部位の一部が各延伸溝部371内に位置し、各オルダム突出部521の偏心部材40側の部位の一部が各延伸溝部421内に位置し、各オルダム突出部522のカムプレート30側の部位の一部が各延伸溝部372内に位置し、各オルダム突出部522の偏心部材40側の部位の一部が各延伸溝部422内に位置するようカムプレート30と偏心部材40との間に設けられている。
In the Oldham joint 50, a part of each
オルダム継手50の軸方向の一方の端面は、カムプレート側溝部37の底面と当接および摺動可能である。オルダム継手50の軸方向の他方の端面は、偏心部材側溝部42の底面と当接および摺動可能である。
ここで、カムプレート板部33のカムプレート側溝部37が形成された面と、偏心部材40の偏心部材側溝部42が形成された面とは、互いに対向しているものの、当接はしていない。
One end face of the Oldham joint 50 in the axial direction is in contact with and slidable with the bottom surface of the
Here, the surface of the cam
オルダム本体51の周方向におけるオルダム突出部521、522の幅、すなわち、各オルダム突出部521、522の2つの周方向端面523間の距離は、いずれも同じに設定されている。
カムプレート30の延伸溝部371において周方向で対向する2つの摺動面375間の距離は、オルダム突出部521の2つの周方向端面523間の距離より僅かに大きく設定されている。また、カムプレート30の延伸溝部372において周方向で対向する2つの壁面間の距離は、オルダム突出部522の2つの周方向端面523間の距離より大きく設定されている。そのため、オルダム継手50は、各オルダム突出部521の2つの周方向端面523が摺動面375と摺動し、カムプレート30側の端面がカムプレート側溝部37の底面と摺動しつつ、カムプレート30に対しab方向に相対的に往復移動可能である。また、オルダム継手50がカムプレート30に対し相対的に往復移動するとき、カムプレート側突出部373は、オルダム凹部53に入り込み可能である。
The widths of the
The distance between the two sliding
偏心部材40の延伸溝部422において周方向で対向する2つの摺動面426間の距離は、オルダム突出部522の2つの周方向端面523間の距離より僅かに大きく設定されている。また、偏心部材40の延伸溝部421において周方向で対向する2つの壁面間の距離は、オルダム突出部521の2つの周方向端面523間の距離より大きく設定されている。さらに、偏心部材40の延伸溝部421においてab方向で対向する2つの摺動面425間の距離は、オルダム突出部521の2つの先端面524間の距離より僅かに大きく設定されている。そのため、オルダム継手50は、各オルダム突出部522の2つの周方向端面523が摺動面426と摺動し、各オルダム突出部521の先端面524が摺動面425と摺動し、偏心部材40側の端面が偏心部材側溝部42の底面と摺動しつつ、偏心部材40に対しxy方向に相対的に往復移動可能である。また、オルダム継手50が偏心部材40に対し相対的に往復移動するとき、偏心部材側突出部423は、オルダム凹部53に入り込み可能である。
The distance between the two sliding
このように、入力部材60に回転が入力され、偏心部材40が自転しつつハウジング20に対し公転するとき、オルダム継手50は、各部位がカムプレート30、偏心部材40の各部位と摺動しながら、カムプレート30および偏心部材40に対しab方向またはxy方向に相対移動する。
In this way, when rotation is input to the input member 60 and the
図1に示すように、本実施形態では、油路102、油路溝36、延伸穴部35を経由してカムプレート筒部31の内側に供給された潤滑オイルは、ベアリング11、カムプレート板部33と偏心部材40との間を経由してオルダム継手50の周囲に流れる。そのため、オルダム継手50と他部材との摺動箇所である周方向端面523と摺動面375、周方向端面523と摺動面426、先端面524と摺動面425、オルダム継手50の軸方向の端面とカムプレート側溝部37の底面または偏心部材側溝部42の底面が潤滑オイルにより潤滑される。これにより、各摺動箇所の摩耗を抑制することができる。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the lubricating oil supplied to the inside of the cam
オルダム継手50の折れ曲がり部54、カムプレート30の折れ曲がり部374、偏心部材40の折れ曲がり部424は、オルダム継手50とカムプレート30または偏心部材40との間の潤滑オイルの流れを阻害可能である。そのため、オルダム継手50がカムプレート30および偏心部材40に対し相対的に往復移動するとき、オルダム凹部53とカムプレート側突出部373および偏心部材側突出部423との間に潤滑オイルによるダンパ効果が生じる。これにより、オルダム継手50とカムプレート30および偏心部材40とのクリアランス間の衝突エネルギーが騒音および振動へ変換されるのを抑制することができる。
The
本実施形態では、オルダム継手50の周囲の潤滑オイルは、カムプレート板部33と偏心部材40との間の隙間、および、延伸溝部371を経由してカムプレート板部33の外縁部および偏心部材40の外縁部とハウジング筒部21の内周壁との間に流れることができる。そのため、カムプレート板部33の外縁部を軸受けするハウジング筒部21の内周壁、ならびに、偏心部材40の外歯41およびリングギア27の内歯271が潤滑オイルにより潤滑される。これにより、カムプレート30の軸受け箇所、および、偏心部材40とリングギア27との噛み合い箇所の摩耗を抑制することができる。
In the present embodiment, the lubricating oil around the Oldham joint 50 is the outer edge portion and the eccentric member of the cam
カムプレート板部33の外縁部および偏心部材40の外縁部とハウジング筒部21の内周壁との間に流れた潤滑オイルは、ハウジング20の端部開口部25を経由してハウジング20の外部に流出し、オイルパン7に戻される。
また、油路102、油路溝36、延伸穴部35を経由してカムプレート筒部31の内側に供給された潤滑オイルは、入力部材60の入力筒部61の内側を経由してオイルパン7に戻ることも可能である。
なお、ハウジング筒部21には、内周壁と外周壁とを接続するような穴は形成されていない。そのため、潤滑オイルを、ハウジング筒部21の内側に長く留めておくことができる。
The lubricating oil that has flowed between the outer edge of the
Further, the lubricating oil supplied to the inside of the cam
The
次に、エンジン1が停止しているときの制御部86によるモータ80の制御について図5(A)、5(B)に基づき説明する。
図5(A)、5(B)は、モータ80の4つの巻線組のうちの1つ、および、磁石841を模式的に示した図である。
Next, the control of the
5 (A) and 5 (B) are views schematically showing one of the four winding sets of the
制御部86は、エンジン1が停止したとき、回転位置センサ861の信号により検出したロータ84の回転位置に基づきティース部821に対する磁石841の位置を推定し、推定した磁石841の位置に基づきコイル83に流す電流の方向を決定する。
When the engine 1 is stopped, the
例えば、推定した磁石841の位置が図5(B)に示す位置であった場合、制御部86は、U相巻線であるコイル831に流す電流の方向は「中性点から中性点とは反対側へ流れる方向」に決定し、V相巻線であるコイル832に流す電流の方向は「中性点とは反対側の端部から中性点側へ流れる方向」に決定し、W相巻線であるコイル833に流す電流の方向は「中性点とは反対側の端部から中性点側へ流れる方向」に決定する。そして、決定した方向に電流が流れるようコイル83への通電を制御する。これにより、コイル831が巻回されたティース部821にはS極の磁極が生じ、コイル832が巻回されたティース部821にはN極の磁極が生じ、コイル833が巻回されたティース部821にはN極の磁極が生じる(図5(B)参照)。その結果、コイル831が巻回されたティース部821と磁石841のN極との間、コイル832が巻回されたティース部821と磁石841のS極との間、コイル833が巻回されたティース部821と磁石841のS極との間に吸引力が生じる。したがって、ロータ84およびモータ軸85の回転位置が所定の位置に保持される。なお、このとき、推定した磁石841の位置に基づきコイル83に流す電流の方向を決定しているため、ティース部821と磁石841との間に吸引力が生じたときの位相ずれを抑制し、吸引力によりロータ84が保持位置まで回転するときの回転量を低減することができる。
For example, when the estimated position of the
ロータ84およびモータ軸85の回転位置が所定の位置に保持されることにより、ハウジング20とカムプレート30との相対位相が保持される。そのため、次回のエンジン1始動時の始動性を向上することができる。
By holding the rotational positions of the
本実施形態では、制御部86は、カム軸3に発生するカムトルクに応じてコイル83に流す電流の値を変化させる。例えば、カムトルクが大きいとき程、入力部材60からモータ軸85に作用するカムトルクが大きくなるため、コイル83に流す電流の値を大きくする。これにより、カムトルクが大きいとき程、ティース部821と磁石841との間の吸引力が大きくなり、ロータ84およびモータ軸85の回転位置を所定の位置に確実に保持することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、制御部86は、エンジン1の温度に応じてコイル83に流す電流の値を変化させる。例えば、エンジン1の温度が高いとき程、ハウジング20内の潤滑オイルの粘度が低くなり、入力部材60からモータ軸85に作用するカムトルクが大きくなるため、コイル83に流す電流の値を大きくする。これにより、エンジン1の温度が高いとき程、ティース部821と磁石841との間の吸引力が大きくなり、ロータ84およびモータ軸85の回転位置を所定の位置に確実に保持することができる。なお、エンジン1の温度は、例えば、エンジン1に設けた温度センサ862により検出することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、制御部86は、エンジン1の振動に応じてコイル83に流す電流の値を変化させる。例えば、エンジン1の振動が大きいとき程、ロータ84の回転位置が変化する可能性があるため、コイル83に流す電流の値を大きくする。これにより、エンジン1の振動が大きいとき程、ティース部821と磁石841との間の吸引力が大きくなり、ロータ84およびモータ軸85の回転位置を所定の位置に確実に保持することができる。なお、エンジン1の振動は、例えば、エンジン1に設けた加速度センサ863により検出することができる。
このように、制御部86は、エンジン1が停止しているとき、ハウジング20とカムプレート30との相対位相を保持するようコイル83に通電する。
Further, in the present embodiment, the
In this way, the
以上説明したように、(1)本実施形態は、エンジン1のクランク軸2からのトルク伝達により回転するカム軸3により開閉する吸気弁4または排気弁5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10であって、ハウジング20とカムプレート30と伝達部としての入力部材60、偏心部材40およびオルダム継手50とモータ80と制御部86とを備えている。
ハウジング20は、クランク軸2とともに回転可能である。
カムプレート30は、カム軸3に接続され、ハウジング20に対し相対回転可能である。
入力部材60、偏心部材40およびオルダム継手50は、外部から入力された回転をカムプレート30に伝達し、ハウジング20とカムプレート30とを相対回転させることが可能である。
モータ80は、複数のティース部821が形成された環状のステータ82、ティース部821に巻回されたコイル83、ステータ82の内側において回転可能に設けられたロータ84、ティース部821に対向可能なようロータ84に設けられた複数の磁石841、および、ロータ84と一体に回転可能に設けられ伝達部の入力部材60に接続されるモータ軸85を有し、コイル83への通電によりロータ84およびモータ軸85を回転させ伝達部の入力部材60に対し回転を出力可能である。
制御部86は、コイル83への通電を制御し、ロータ84およびモータ軸85の回転を制御可能である。
As described above, (1) the present embodiment is a valve timing adjusting device that adjusts the valve timing of the intake valve 4 or the exhaust valve 5 that opens and closes by the
The
The
The input member 60, the
The
The
制御部86は、エンジン1が停止しているとき、ハウジング20とカムプレート30との相対位相を保持するようコイル83に通電する。そのため、例えば伝達部の減速比が比較的低い構成において、エンジン1の停止時、カム軸3から伝達部を経由してモータ軸85に作用するカムトルクの絶対値が、モータ80のコギングトルクよりも大きくなったとしても、コイル83に通電することにより、ハウジング20とカムプレート30との相対位相を精度よく保持することができる。これにより、エンジン1の始動性、燃費および出力性能を向上することができる。また、これにより、モータ80のコギングトルクを過度に大きく設定する必要がなく、モータ80の制御性を向上することができる。
The
また、(2)本実施形態では、制御部86は、コイル83に通電しロータ84およびモータ軸85の回転位置を保持することでハウジング20とカムプレート30との相対位相を保持する。そのため、モータ80のコギングトルクの大小に関わらず、ハウジング20とカムプレート30との相対位相を保持することができる。
(2) In the present embodiment, the
また、(3)本実施形態では、制御部86は、磁石841とティース部821との間に吸引力が生じるようコイル83に通電することでロータ84およびモータ軸85の回転位置を保持する。このように、磁石841とティース部821との間に生じる吸引力を利用し、ロータ84およびモータ軸85の回転位置を精度よく保持することができる。
(3) In the present embodiment, the
また、(5)本実施形態では、制御部86は、カム軸3に発生するカムトルクに応じてコイル83に流す電流の値を変化させる。本実施形態では、カムトルクが大きいとき程、入力部材60からモータ軸85に作用するカムトルクが大きくなるため、コイル83に流す電流の値を大きくする。これにより、カムトルクが大きいとき程、ティース部821と磁石841との間の吸引力が大きくなり、ロータ84およびモータ軸85の回転位置を所定の位置に確実に保持することができる。したがって、カム軸3に発生するカムトルクに応じ、ロータ84およびモータ軸85の回転位置を適切に保持することができる。
(5) In the present embodiment, the
また、(6)本実施形態では、制御部86は、エンジン1の温度に応じてコイル83に流す電流の値を変化させる。本実施形態では、エンジン1の温度が高いとき程、ハウジング20内の潤滑オイルの粘度が低くなり、入力部材60からモータ軸85に作用するカムトルクが大きくなるため、コイル83に流す電流の値を大きくする。これにより、エンジン1の温度が高いとき程、ティース部821と磁石841との間の吸引力が大きくなり、ロータ84およびモータ軸85の回転位置を所定の位置に確実に保持することができる。したがって、エンジン1の温度に応じ、ロータ84およびモータ軸85の回転位置を適切に保持することができる。
(6) In the present embodiment, the
また、(7)本実施形態では、制御部86は、エンジン1の振動に応じてコイル83に流す電流の値を変化させる。本実施形態では、エンジン1の振動が大きいとき程、ロータ84の回転位置が変化する可能性があるため、コイル83に流す電流の値を大きくする。これにより、エンジン1の振動が大きいとき程、ティース部821と磁石841との間の吸引力が大きくなり、ロータ84およびモータ軸85の回転位置を所定の位置に確実に保持することができる。したがって、エンジン1の振動に応じ、ロータ84およびモータ軸85の回転位置を適切に保持することができる。
(7) In the present embodiment, the
また、(8)本実施形態は、回転位置センサ861をさらに備えている。制御部86は、回転位置センサ861により、ロータ84の回転位置を検出可能である。制御部86は、回転位置センサ861により検出したロータ84の回転位置に基づきティース部821に対する磁石841の位置を推定し、推定した磁石841の位置に基づきコイル83に流す電流の方向を決定し、ロータ84の回転位置を保持する。そのため、ティース部821と磁石841との間に吸引力が生じたときの位相ずれを抑制し、吸引力によりロータ84が保持位置まで回転するときの回転量を低減することができる。したがって、ロータ84を素早く保持位置に回転させることができる。
Further, (8) the present embodiment further includes a rotation position sensor 861. The
(第2実施形態)
第2実施形態によるバルブタイミング調整装置について、図6(A)、6(B)に基づき説明する。第2実施形態は、エンジン1が停止しているときの制御部86によるモータ80の制御の仕方が第1実施形態と異なる。
第2実施形態では、バルブタイミング調整装置10の物理的な構成は、第1実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
The valve timing adjusting device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 (A) and 6 (B). In the second embodiment, the method of controlling the
In the second embodiment, the physical configuration of the valve
以下、第2実施形態における、エンジン1が停止しているときの制御部86によるモータ80の制御について図6(A)、6(B)に基づき説明する。
図6(A)、6(B)は、モータ80の4つの巻線組のうちの1つ、および、磁石841を模式的に示した図である。
Hereinafter, the control of the
6 (A) and 6 (B) are views schematically showing one of the four winding sets of the
制御部86は、エンジン1が停止したとき、回転位置センサ861の信号により検出したロータ84の回転位置に基づきティース部821に対する磁石841の位置を推定し、推定した磁石841の位置に基づきコイル83に流す電流の方向を決定する。
When the engine 1 is stopped, the
例えば、推定した磁石841の位置が図6(B)に示す位置であった場合、制御部86は、U相巻線であるコイル831に流す電流の方向は「中性点とは反対側の端部から中性点側へ流れる方向」に決定し、V相巻線であるコイル832に流す電流の方向は「中性点から中性点とは反対側へ流れる方向」に決定し、W相巻線であるコイル833に流す電流の方向は「中性点から中性点とは反対側へ流れる方向」に決定する。そして、決定した方向に電流が流れるようコイル83への通電を制御する。これにより、コイル831が巻回されたティース部821にはN極の磁極が生じ、コイル832が巻回されたティース部821にはS極の磁極が生じ、コイル833が巻回されたティース部821にはS極の磁極が生じる(図6(B)参照)。その結果、コイル831が巻回されたティース部821と磁石841のN極との間、コイル832が巻回されたティース部821と磁石841のS極との間、コイル833が巻回されたティース部821と磁石841のS極との間に反発力が生じる。したがって、ロータ84およびモータ軸85の回転位置が所定の位置に保持される。なお、このとき、推定した磁石841の位置に基づきコイル83に流す電流の方向を決定しているため、ティース部821と磁石841との間に反発力が生じたとき、ロータ84の保持位置までの回転量を低減することができる。
For example, when the estimated position of the
ロータ84およびモータ軸85の回転位置が所定の位置に保持されることにより、ハウジング20とカムプレート30との相対位相が保持される。そのため、次回のエンジン1始動時の始動性を向上することができる。
By holding the rotational positions of the
本実施形態では、制御部86は、カム軸3に発生するカムトルクに応じてコイル83に流す電流の値を変化させる。例えば、カムトルクが大きいとき程、入力部材60からモータ軸85に作用するカムトルクが大きくなるため、コイル83に流す電流の値を大きくする。これにより、カムトルクが大きいとき程、ティース部821と磁石841との間の反発力が大きくなり、ロータ84およびモータ軸85の回転位置を所定の位置に確実に保持することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、制御部86は、エンジン1の温度に応じてコイル83に流す電流の値を変化させる。例えば、エンジン1の温度が高いとき程、ハウジング20内の潤滑オイルの粘度が低くなり、入力部材60からモータ軸85に作用するカムトルクが大きくなるため、コイル83に流す電流の値を大きくする。これにより、エンジン1の温度が高いとき程、ティース部821と磁石841との間の反発力が大きくなり、ロータ84およびモータ軸85の回転位置を所定の位置に確実に保持することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、制御部86は、エンジン1の振動に応じてコイル83に流す電流の値を変化させる。例えば、エンジン1の振動が大きいとき程、ロータ84の回転位置が変化する可能性があるため、コイル83に流す電流の値を大きくする。これにより、エンジン1の振動が大きいとき程、ティース部821と磁石841との間の反発力が大きくなり、ロータ84およびモータ軸85の回転位置を所定の位置に確実に保持することができる。
Further, in the present embodiment, the
以上説明したように、(4)本実施形態では、制御部86は、磁石841とティース部821との間に反発力が生じるようコイル83に通電することでロータ84およびモータ軸85の回転位置を保持する。このように、磁石841とティース部821との間に生じる反発力を利用し、ロータ84およびモータ軸85の回転位置を精度よく保持することができる。
As described above, (4) In the present embodiment, the
(他の実施形態)
上述の実施形態では、エンジン1の温度を、エンジン1に設けた温度センサ862により検出する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、温度センサ862を備えず、エンジン1の温度を、例えば、エンジン1の冷却水の温度を検出することにより推定してもよいし、エンジン1の運転状態から推定してもよい。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, an example is shown in which the temperature of the engine 1 is detected by the
また、本発明の他の実施形態では、制御部86は、エンジン1の停止時、カム軸3に発生するカムトルク、エンジン1の温度、エンジン1の振動に関係なく、コイル83に通電し、ロータ84およびモータ軸85の回転位置を保持することとしてもよい。
Further, in another embodiment of the present invention, the
また、本発明の他の実施形態では、回転位置センサ861を備えていなくてもよい。この場合、制御部86は、モータ80の回転中の誘起電圧に基づき、ロータ84の回転位置を推定してもよい。ここで、制御部86は、「回転位置検出推定部」に対応する。
Further, in another embodiment of the present invention, the rotation position sensor 861 may not be provided. In this case, the
また、本発明の他の実施形態では、モータ80から入力された回転をカムプレート30に伝達し、ハウジング20とカムプレート30とを相対回転させることが可能であれば、例えば遊星歯車等により伝達部を構成してもよい。
Further, in another embodiment of the present invention, the rotation input from the
また、本発明の他の実施形態では、チェーン6に代えて、例えばベルト等の伝達部材によりハウジング20とクランク軸2とが連結されていてもよい。
Further, in another embodiment of the present invention, the
また、上述の実施形態では、カムプレート30がカム軸3の端部に固定され、ハウジング20がクランク軸2に連動して回転する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、カムプレート30がクランク軸2の端部に固定され、ハウジング20がカム軸3に連動して回転することとしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example is shown in which the
本発明のバルブタイミング調整装置10は、エンジン1の排気弁5のバルブタイミングを調整することとしてもよい。
このように、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
The valve
As described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the gist thereof.
1 エンジン(内燃機関)、2 クランク軸(駆動軸)、3 カム軸(従動軸)、4 吸気弁(バルブ)、5 排気弁(バルブ)、10 バルブタイミング調整装置(回転調整装置)、20 ハウジング、30 カムプレート、40 偏心部材(伝達部)、50 オルダム継手(伝達部)、60 入力部材(伝達部)、80 モータ、82 ステータ、821 ティース部、83、831、832、833 コイル、84 ロータ、841 磁石、85 モータ軸、86 制御部 1 Engine (internal engine), 2 Crank shaft (drive shaft), 3 Cam shaft (driven shaft), 4 Intake valve (valve), 5 Exhaust valve (valve), 10 Valve timing adjustment device (rotation adjustment device), 20 Housing , 30 cam plate, 40 eccentric member (transmission part), 50 old dam joint (transmission part), 60 input member (transmission part), 80 motor, 82 stator, 821 teeth part, 83, 831, 832, 833 coil, 84 rotor , 841 magnet, 85 motor shaft, 86 control unit
Claims (9)
前記駆動軸とともに回転可能なハウジング(20)と、
前記従動軸に接続され、前記ハウジングに対し相対回転可能なカムプレート(30)と、
外部から入力された回転を前記カムプレートに伝達し、前記ハウジングと前記カムプレートとを相対回転させることが可能な伝達部(40、50、60)と、
複数のティース部(821)が形成された環状のステータ(82)、前記ティース部に巻回されたコイル(83、831、832、833)、前記ステータの内側において回転可能に設けられたロータ(84)、前記ティース部に対向可能なよう前記ロータに設けられた複数の磁石(841)、および、前記ロータと一体に回転可能に設けられ前記伝達部に接続されるモータ軸(85)を有し、前記コイルへの通電により前記ロータおよび前記モータ軸を回転させ前記伝達部に対し回転を出力可能なモータ(80)と、
前記コイルへの通電を制御し、前記ロータおよび前記モータ軸の回転を制御可能な制御部(86)と、を備え、
前記制御部は、前記内燃機関が停止しているとき、前記ハウジングと前記カムプレートとの相対位相を保持するよう前記コイルに通電し、
前記制御部は、前記内燃機関の温度に応じて前記コイルに流す電流の値を変化させるバルブタイミング調整装置。 A valve timing adjusting device (10) that adjusts the valve timing of valves (4, 5) that are opened and closed by a driven shaft (3) that rotates by torque transmission from the drive shaft (2) of an internal combustion engine (1).
A housing (20) that can rotate with the drive shaft,
A cam plate (30) connected to the driven shaft and rotatable relative to the housing,
A transmission unit (40, 50, 60) capable of transmitting rotation input from the outside to the cam plate and relatively rotating the housing and the cam plate, and a transmission unit (40, 50, 60).
An annular stator (82) in which a plurality of teeth portions (821) are formed, a coil wound around the teeth portions (83, 831, 832, 833), and a rotor rotatably provided inside the stator (82). 84), a plurality of magnets (841) provided on the rotor so as to face the teeth portion, and a motor shaft (85) rotatably provided integrally with the rotor and connected to the transmission portion. A motor (80) capable of rotating the rotor and the motor shaft by energizing the coil and outputting the rotation to the transmission unit.
A control unit (86) capable of controlling the energization of the coil and controlling the rotation of the rotor and the motor shaft is provided.
When the internal combustion engine is stopped, the control unit energizes the coil so as to maintain the relative phase between the housing and the cam plate .
Wherein the control unit, a valve timing control apparatus Ru changing the value of the current flowing through said coil in response to the temperature of the internal combustion engine.
前記駆動軸とともに回転可能なハウジング(20)と、
前記従動軸に接続され、前記ハウジングに対し相対回転可能なカムプレート(30)と、
外部から入力された回転を前記カムプレートに伝達し、前記ハウジングと前記カムプレートとを相対回転させることが可能な伝達部(40、50、60)と、
複数のティース部(821)が形成された環状のステータ(82)、前記ティース部に巻回されたコイル(83、831、832、833)、前記ステータの内側において回転可能に設けられたロータ(84)、前記ティース部に対向可能なよう前記ロータに設けられた複数の磁石(841)、および、前記ロータと一体に回転可能に設けられ前記伝達部に接続されるモータ軸(85)を有し、前記コイルへの通電により前記ロータおよび前記モータ軸を回転させ前記伝達部に対し回転を出力可能なモータ(80)と、
前記コイルへの通電を制御し、前記ロータおよび前記モータ軸の回転を制御可能な制御部(86)と、を備え、
前記制御部は、前記内燃機関が停止しているとき、前記ハウジングと前記カムプレートとの相対位相を保持するよう前記コイルに通電し、
前記制御部は、前記内燃機関の振動に応じて前記コイルに流す電流の値を変化させるバルブタイミング調整装置。 A valve timing adjusting device (10) that adjusts the valve timing of valves (4, 5) that are opened and closed by a driven shaft (3) that rotates by torque transmission from the drive shaft (2) of an internal combustion engine (1).
A housing (20) that can rotate with the drive shaft,
A cam plate (30) connected to the driven shaft and rotatable relative to the housing,
A transmission unit (40, 50, 60) capable of transmitting rotation input from the outside to the cam plate and relatively rotating the housing and the cam plate, and a transmission unit (40, 50, 60).
An annular stator (82) in which a plurality of teeth portions (821) are formed, a coil wound around the teeth portions (83, 831, 832, 833), and a rotor rotatably provided inside the stator (82). 84), a plurality of magnets (841) provided on the rotor so as to face the teeth portion, and a motor shaft (85) rotatably provided integrally with the rotor and connected to the transmission portion. A motor (80) capable of rotating the rotor and the motor shaft by energizing the coil and outputting the rotation to the transmission unit.
A control unit (86) capable of controlling the energization of the coil and controlling the rotation of the rotor and the motor shaft is provided.
When the internal combustion engine is stopped, the control unit energizes the coil so as to maintain the relative phase between the housing and the cam plate .
Wherein the control unit, a valve timing control apparatus Ru changing the value of the current flowing through said coil in response to vibration of said internal combustion engine.
前記駆動軸とともに回転可能なハウジング(20)と、
前記従動軸に接続され、前記ハウジングに対し相対回転可能なカムプレート(30)と、
外部から入力された回転を前記カムプレートに伝達し、前記ハウジングと前記カムプレートとを相対回転させることが可能な伝達部(40、50、60)と、
複数のティース部(821)が形成された環状のステータ(82)、前記ティース部に巻回されたコイル(83、831、832、833)、前記ステータの内側において回転可能に設けられたロータ(84)、前記ティース部に対向可能なよう前記ロータに設けられた複数の磁石(841)、および、前記ロータと一体に回転可能に設けられ前記伝達部に接続されるモータ軸(85)を有し、前記コイルへの通電により前記ロータおよび前記モータ軸を回転させ前記伝達部に対し回転を出力可能なモータ(80)と、
前記コイルへの通電を制御し、前記ロータおよび前記モータ軸の回転を制御可能な制御部(86)と、
前記ロータの回転位置を検出または推定可能な回転位置検出推定部(861)と、を備え、
前記制御部は、前記内燃機関が停止しているとき、前記ハウジングと前記カムプレートとの相対位相を保持するよう前記コイルに通電し、
前記制御部は、前記回転位置検出推定部により検出または推定した前記ロータの回転位置に基づき前記ティース部に対する前記磁石の位置を推定し、推定した前記磁石の位置に基づき前記コイルに流す電流の方向を決定し、前記ロータの回転位置を保持するバルブタイミング調整装置。 A valve timing adjusting device (10) that adjusts the valve timing of valves (4, 5) that are opened and closed by a driven shaft (3) that rotates by torque transmission from the drive shaft (2) of an internal combustion engine (1).
A housing (20) that can rotate with the drive shaft,
A cam plate (30) connected to the driven shaft and rotatable relative to the housing,
A transmission unit (40, 50, 60) capable of transmitting rotation input from the outside to the cam plate and relatively rotating the housing and the cam plate, and a transmission unit (40, 50, 60).
An annular stator (82) in which a plurality of teeth portions (821) are formed, a coil wound around the teeth portions (83, 831, 832, 833), and a rotor rotatably provided inside the stator (82). 84), a plurality of magnets (841) provided on the rotor so as to face the teeth portion, and a motor shaft (85) rotatably provided integrally with the rotor and connected to the transmission portion. A motor (80) capable of rotating the rotor and the motor shaft by energizing the coil and outputting the rotation to the transmission unit.
A control unit (86) capable of controlling the energization of the coil and controlling the rotation of the rotor and the motor shaft, and
A rotation position detection estimation unit (861) capable of detecting or estimating the rotation position of the rotor is provided.
When the internal combustion engine is stopped, the control unit energizes the coil so as to maintain the relative phase between the housing and the cam plate .
The control unit estimates the position of the magnet with respect to the teeth unit based on the rotation position of the rotor detected or estimated by the rotation position detection estimation unit, and the direction of the current flowing through the coil based on the estimated position of the magnet. A valve timing adjusting device that determines and holds the rotational position of the rotor.
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