特開 2022-161642 弁開閉時期制御ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022161642

(43)【公開日】2022-10-21

(54)【発明の名称】弁開閉時期制御ユニット

(51)【国際特許分類】

   F02D 13/02 20060101AFI20221014BHJP

   F01L 1/352 20060101ALI20221014BHJP

【ＦＩ】

F02D13/02 G

F01L1/352

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021066604

(22)【出願日】2021-04-09

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(71)【出願人】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】藤本 賢哉

(72)【発明者】

【氏名】徳永 禎斉

(72)【発明者】

【氏名】田邊 滋弘

(72)【発明者】

【氏名】中井 敬野

(72)【発明者】

【氏名】鴨山 剛之

(72)【発明者】

【氏名】高橋 博志

(72)【発明者】

【氏名】弘田 徹

【テーマコード（参考）】

3G018

3G092

【Ｆターム（参考）】

3G018AB07

3G018AB17

3G018CA04

3G018CA13

3G018EA02

3G018FA01

3G018FA07

3G018GA23

3G092DA03

3G092FA13

3G092HB01Z

3G092HE01Z

3G092HE03Z

(57)【要約】

【課題】軸受の摩耗を抑制し得る弁開閉時期制御ユニットを構成する。
【解決手段】駆動側回転体と、従動側回転体と、これらの相対回転位相を設定する電動モータＭ、及び、減速ギヤと、駆動側回転体と従動側回転体との実位相を検出する位相センサとで成る弁開閉時期制御機構ＶＴを備えている。実位相と、目標位相との位相差を小さくする方向に電動モータＭを制御する制御部４０を備え、制御部４０は、目標位相が一定値に維持され、実位相の変動量が設定値未満となる保持領域に保持された場合に、保持された実位相の付近で目標位相を動揺させる動揺制御部４３を備えた。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、
前記内燃機関の燃焼室のバルブを開閉するカムシャフトと一体回転し、前記駆動側回転体の回転軸芯と同軸芯、かつ、軸受を介して前記駆動側回転体に対して相対回転位相を変更可能に配置された従動側回転体と、
前記相対回転位相を設定するための電動モータ、及び、減速ギヤと、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体との前記相対回転位相を、前記回転軸芯を中心とした実位相として検出する位相センサとで成る弁開閉時期制御機構を備え、
前記位相センサで検出された前記実位相と、目標位相との位相差を小さくする方向に前記電動モータを制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記目標位相が維持され、前記実位相の変動量が前記目標位相に対して設定値未満となる保持領域に保持された場合に、前記目標位相の付近で前記目標位相を動揺させる動揺制御部を備えている弁開閉時期制御ユニット。

【請求項2】

前記動揺制御部が、前記目標位相の値を基準に進角側と遅角側とに等しい量だけ変位させた動揺目標位相を設定し、２つの前記動揺目標位相の間において、設定周期で前記目標位相を往復動揺させる請求項１に記載の弁開閉時期制御ユニット。

【請求項3】

前記位相センサが、前記クランクシャフトの回転角を検出するクランク角センサと、前記カムシャフトの回転角を検出するカムシャフト角センサと、前記クランク角センサおよび前記カムシャフト角センサの検出信号から前記実位相を求める演算部とで構成され、
前記演算部で求めた前記実位相の最大値と最小値との差の絶対値を前記変動量とする請求項１又は２に記載の弁開閉時期制御ユニット。

【請求項4】

前記動揺制御部における前記目標位相の動揺量が、前記保持領域において前記実位相が変動する変動量より大きい値に設定されている請求項１に記載の弁開閉時期制御ユニット。

【請求項5】

前記クランクシャフトの単位時間あたりの回転数を検出する回転数検出部を備え、
前記回転数検出部で検出した回転数が設定値を超えた場合に、前記動揺制御部での制御を開始する請求項１～３のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御ユニット。

【請求項6】

前記内燃機関が、前記弁開閉時期制御機構として、吸気バルブの開閉時期を制御する吸気側弁開閉時期制御機構と、排気バルブの開閉時期を制御する排気側弁開閉時期制御機構とを備えており、
前記制御部は、前記吸気側弁開閉時期制御機構と、前記排気側弁開閉時期制御機構との一方の前記目標位相を前記動揺制御部によって動揺させる制御に連係して、他方の前記目標位相を同じ位相動揺方向に動揺させる連係作動を行わせる請求項１～５のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御ユニット。

【請求項7】

前記内燃機関が、前記弁開閉時期制御機構として、吸気バルブの開閉時期を制御する吸気側弁開閉時期制御機構と、排気バルブの開閉時期を制御する排気側弁開閉時期制御機構とを備え、
前記排気側弁開閉時期制御機構による前記排気バルブが閉じる以前のタイミングにおいて、前記吸気側弁開閉時期制御機構による前記吸気バルブが開放するオーバラップ領域が設定され、
前記排気側弁開閉時期制御機構および前記排気側弁開閉時期制御機構の何れか一方の開閉時期を前記オーバラップ領域が拡大する方向に変位させた状態において、
前記動揺制御部によって前記吸気側弁開閉時期制御機構および前記排気側弁開閉時期制御機構の何れか他方の目標位相を動揺させる請求項１～５のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御ユニット。

【請求項8】

前記内燃機関が、前記弁開閉時期制御機構として、吸気バルブの開閉時期を制御する吸気側弁開閉時期制御機構を備え、燃焼室に供給される吸気量を制御する電動型のスロットルを備えると共に、
前記制御部は、前記吸気側弁開閉時期制御機構において前記動揺制御部による制御が行われる際に、前記吸気側弁開閉時期制御機構の進角方向への変位量の増大に連係して、前記スロットルによる吸気量の増大を図る請求項１～５のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御ユニット。

【請求項9】

前記内燃機関が、燃焼室に燃料を供給する燃料噴射装置を備えると共に、
前記制御部は、前記スロットルによる吸気量の増減に対応して前記燃料噴射装置による燃料の噴射量を制御する請求項８に記載の弁開閉時期制御ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弁開閉時期制御ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関として４サイクル型のエンジンでは、吸気バルブ、あるは、排気バルブの開閉タイミングを調整するため以下の特許文献１～３に示される可変動弁装置等が知られている。

【0003】

特許文献１には、吸気弁のリフト量及び作動角（リフト特性）を同時に連続的に制御するため、偏心カムを備えた制御軸の回転位置によってバルブリフト特性が決まる可変動弁装置が示されている。この装置では、制御軸をウォームギヤ機構で連係したアクチュエータで駆動することでリフト特性を設定する制御形態が行われる。

【0004】

特に、この特許文献１では、制御軸の目標回転位置が所定期間一定値に維持されている場合に、制御軸を微小振幅で強制的に往復作動させるようにアクチュエータを制御することが記載されている。

【0005】

また、特許文献２には、電動モータでナットを回転駆動することで、ナットに螺合するプラネタリシャフトを直線的に作動させ、吸気バルブの最大リフト量を変更する可変動弁機構が記載されている。また、特許文献２では、最大リフト量の変更が終了した時点での、最大リフト量が所定値を超えている場合に、電動モータを往復移動させる制御形態が記載されている。

【0006】

特許文献３には、クランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、カムシャフトと一体回転する従動側回転体とを同軸芯上に配置し、これらの相対回転位相を電動アクチュエータの駆動力により設定するように入力ギヤと出力ギヤとオルダム継手等を有する減速機構を備えた弁開閉時期制御装置が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００４－３３２６７１号公報

【特許文献2】特開２００８－２８６１２０号公報

【特許文献3】特開２０１９－１５７６７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

電動アクチュエータ（電動モータ）の駆動力によって減速機構を介してバルブタイミングを設定するものでは、所定のバルブタイミングに維持した状態で、ギヤの特定位置に対して継続的に圧力が作用することから、ギヤの接触位置に摩耗を招きやすく、このような摩耗を抑制するため、特許文献１，２では、電動アクチュエータを往復するように作動させることで、特定位置のギヤの摩耗を抑制する制御が行われている。

【0009】

このような摩耗は、ギヤに限るものではなく、例えば、特許文献３に記載されるように減速ギヤを支持するボールベアリング型の軸受に作用し、ボールを摩耗させることも考えられた。

【0010】

つまり、特許文献３に記載される減速機構は、出力ギヤの内歯型の出力ギヤの一部に対して、入力ギヤの外歯の一部を咬合させるように、偏心部材から圧力を作用させる構成であるため、軸受に対し径方向から偏った力が過剰に作用し、ボールに摩耗を招き、円滑作動を損なうことも懸念されたのである。

【0011】

このような理由から軸受の摩耗を抑制し得る弁開閉時期制御ユニットが求められる。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明に係る弁開閉時期制御ユニットの特徴構成は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、前記内燃機関の燃焼室のバルブを開閉するカムシャフトと一体回転し、前記駆動側回転体の回転軸芯と同軸芯、かつ、軸受を介して前記駆動側回転体に対して相対回転位相を変更可能に配置された従動側回転体と、前記相対回転位相を設定するための電動モータ、及び、減速ギヤと、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との前記相対回転位相を、前記回転軸芯を中心とした実位相として検出する位相センサとで成る弁開閉時期制御機構を備え、前記位相センサで検出された前記実位相と、目標位相との位相差を小さくする方向に前記電動モータを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記目標位相が維持され、前記実位相の変動量が前記目標位相に対して設定値未満となる保持領域に保持された場合に、前記目標位相の付近で前記目標位相を動揺させる動揺制御部を備えている点にある。

【0013】

弁開閉時期制御機構には、内燃機関の稼動時にカムシャフトのカムからの力（カム変動トルク）が作用しており、電動モータの駆動力で減速ギヤの複数のギヤの回転が継続している場合に、軸受が回転するため、カムからの力が作用しても、この力が軸受の周方向の領域に分散されることになり、軸受の周方向での特定箇所に圧力が強く作用することはない。これに対して、実位相が目標位相の近傍に達し、実位相の変動量が減少した場合には、カムからの力が軸受の周方向での特定の位置に対して作用することになる。つまり、目標位相と実位相との偏差が設定値を超えた状態では、位相差収束制御が継続するため、例えば、転がり軸受の場合、ボールの回転量は比較的大きく、ボールやレースの特定の部位に強い力が継続的に作用する不都合を抑制できるものであるが、位相差収束制御によって偏差が小さくなった場合には、例えば、転がり型の軸受のボールの回転量が少なくなり局部的に圧力が作用する結果、摩耗を招いていたのである。

【0014】

このような理由から、目標位相が維持され、実位相の変動量が設定値未満に保持された場合に、目標位相の付近で目標位相を動揺させる位相動揺制御を行うことで軸受を積極的に回転させることで、軸受の周方向での圧力が作用する領域を拡大し、軸受の特定の部位に強い力が継続的に作用する不都合を解消する。
従って、軸受の摩耗を抑制し得る弁開閉時期制御ユニットが構成された。

【0015】

上記構成に加えた構成として、前記動揺制御部が、前記目標位相の値を基準に進角側と遅角側とに等しい量だけ変位させた動揺目標位相を設定し、２つの前記動揺目標位相の間において、設定周期で前記目標位相を往復動揺させても良い。

【0016】

これによると、目標位相を設定周期で往復動揺させることが可能となり、軸受の摩耗を抑制すると共に、動揺した目標位相の平均値を本来の目標位相に維持できるため、平均したバルブタイミングを本来のバルブタイミングに維持できる。

【0017】

上記構成に加えた構成として、前記位相センサが、前記クランクシャフトの回転角を検出するクランク角センサと、前記カムシャフトの回転角を検出するカムシャフト角センサと、前記クランク角センサおよび前記カムシャフト角センサの検出信号から前記実位相を求める演算部とで構成され、前記演算部で求めた前記実位相の最大値と最小値との差の絶対値を前記変動量としても良い。

【0018】

従動側回転体は、カムシャフトからカム変動トルクが作用するため、所定の周期で回転速度が増減し、これに伴い実位相も変動することになる。このため、クランク角センサの検出値と、カムシャフト角センサの検出値とに基づいて制御部によって実位相を求め、求めた実位相の最大値と最小値との差の絶対値を変動量とすることができる。

【0019】

上記構成に加えた構成として、前記動揺制御部における前記目標位相の動揺量が、前記保持領域において前記実位相が変動する変動量より大きい値に設定されても良い。

【0020】

これによると、動揺制御部において設定される目標位相の動揺量が、弁開閉時期制御機構の実位相が保持領域に保持された状態での実位相の変動量より大きくなるため、軸受やギヤに圧力が作用する領域を拡大し、軸受やギヤの特定の部位に圧力が局部的に作用する不都合を確実に解消できる。

【0021】

上記構成に加えた構成として、前記クランクシャフトの単位時間あたりの回転数を検出する回転数検出部を備え、前記回転数検出部で検出した回転数が設定値を超えた場合に、前記動揺制御部での制御を開始しても良い。

【0022】

弁開閉時期制御機構が比較的低い回転数（単位時間あたりの回転数）で回転する場合には、駆動側回転体と従動側回転体とが自然に回転方向に動揺（回転速度が増減）することにより、実位相が動揺する「ゆらぎ」が発生するものである。この「ゆらぎ」の振幅はクランクシャフトの回転数が増大するにつれて低下する傾向にある。従って、回転数検出部で検出される回転数が低い場合には動揺制御部での制御を行わずとも、軸受やギヤに圧力が作用する領域を拡大し、軸受やギヤの特定の部位に強い力が継続的に作用する不都合を抑制できるものであるが、回転数が増大した場合には、不都合の抑制が困難になる。

【0023】

このような理由から、回転数が設定値を超えた場合に位相動揺制御を行うことにより、軸受やギヤに圧力が作用する領域を拡大し、軸受の周方向での特定の部位に強い力が継続的に作用する不都合を解消できる。

【0024】

上記構成に加えた構成として、前記内燃機関が、前記弁開閉時期制御機構として、吸気バルブの開閉時期を制御する吸気側弁開閉時期制御機構と、排気バルブの開閉時期を制御する排気側弁開閉時期制御機構とを備えており、前記制御部は、前記吸気側弁開閉時期制御機構と、前記排気側弁開閉時期制御機構との一方の前記目標位相を前記動揺制御部によって動揺させる制御に連係して、他方の前記目標位相を同じ位相動揺方向に動揺させる連係作動を行わせても良い。

【0025】

これによると、位相動揺制御を行う際には、吸気側弁開閉時期制御機構の目標位相と、排気側弁開閉時期制御機構の目標位相とを同時に、同じ動揺方向に連動して動揺させるため、吸気バルブによる吸気タイミングと、排気バルブによる排気タイミングとの関係を維持できる。特に、吸気側弁開閉時期制御機構の開閉時期（バルブタイミング）と、排気側弁開閉時期制御機構の開閉時期（バルブタイミング）との間にオーバラップ領域が設定されているものではオーバラップ領域の領域長を維持でき、良好な吸排気を可能にする。

【0026】

上記構成に加えた構成として、前記内燃機関が、前記弁開閉時期制御機構として、吸気バルブの開閉時期を制御する吸気側弁開閉時期制御機構と、排気バルブの開閉時期を制御する排気側弁開閉時期制御機構とを備え、前記排気側弁開閉時期制御機構による前記排気バルブが閉じる以前のタイミングにおいて、前記吸気側弁開閉時期制御機構による前記吸気バルブが開放するオーバラップ領域が設定され、前記排気側弁開閉時期制御機構および前記排気側弁開閉時期制御機構の何れか一方の開閉時期を前記オーバラップ領域が拡大する方向に変位させた状態において、前記動揺制御部によって前記吸気側弁開閉時期制御機構および前記排気側弁開閉時期制御機構の何れか他方の目標位相を動揺しても良い。

【0027】

これによると、吸気側弁開閉時期制御機構と排気バルブ排気側弁開閉時期制御機構との一方の開閉時期を、オーバラップ領域が拡大する方向に変位させておき、吸気側弁開閉時期制御機構と排気バルブ排気側弁開閉時期制御機構との他方を動揺制御によって動揺させることにより、オーバラップ領域が減少するタイミングでも、燃焼室の吸排気に必要なオーバラップ領域を確保することが可能となり、内燃機関の吸排気性能を低下させることはない。

【0028】

上記構成に加えた構成として、前記内燃機関が、前記弁開閉時期制御機構として、吸気バルブの開閉時期を制御する吸気側弁開閉時期制御機構を備え、燃焼室に供給される吸気量を制御する電動型のスロットルを備えると共に、前記制御部は、前記吸気側弁開閉時期制御機構において前記動揺制御部による制御が行われる際に、前記吸気側弁開閉時期制御機構の進角方向への変位量の増大に連係して、前記スロットルによる吸気量の増大を図っても良い。

【0029】

これによると、吸気側弁開閉時期制御機構において位相動揺制御が行われる際に、吸気側弁開閉時期制御機構の吸気タイミングが進角方向に変位して吸気量の増大が図られている場合には、進角方向への変位量に対応してスロットルでの流量を増大させることで燃焼室の吸気量が不足する不都合を解消できる。

【0030】

上記構成に加えた構成として、前記内燃機関が、燃焼室に燃料を供給する燃料噴射装置を備えると共に、前記制御部は、前記スロットルによる吸気量の増減に対応して前記燃料噴射装置による燃料の噴射量を制御しても良い。

【0031】

これによると、動揺制御部による制御に連係して、吸気バルブでの吸気量が増減した場合に、燃料噴射装置による燃料の噴射量を増減することにより、空燃比を一定に維持して良好な燃焼を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】エンジンの断面と制御ユニットとを示す図である。

【図2】弁開閉時期制御機構の断面図である。

【図3】図２のIII－III線断面図である。

【図4】実位相の変動を示すチャートである。

【図5】位相制御のフローチャートである。

【図6】動揺制御のフローチャートである。

【図7】バルブタイミングとオーバラップ領域とを示すチャートである。

【図8】クランクシャフトの回転数と吸気側可変動弁機構のタイミングとフラグと排気側可変動弁機構とスロットルの開度とのタイミングチャートである。

【図9】別実施形態（ａ）のバルブタイミングとオーバラップ領域とを示すチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１に示すように、内燃機関としてのエンジンＥの吸気バルブＶａのバルブタイミング（開閉時期）を設定する吸気側可変動弁機構ＶＴａ（吸気側弁開閉時期制御機構の一例）と、エンジンＥの排気バルブＶｂのバルブタイミング（開閉時期）を設定する排気側可変動弁機構ＶＴｂ（排気側弁開閉時期制御機構の一例）とを備えると共に、吸気側可変動弁機構ＶＴａと排気側可変動弁機構ＶＴｂとを制御するエンジン制御装置４０（制御部の一例）を備えて弁開閉時期制御ユニットＡが構成されている。

【0034】

エンジンＥ（内燃機関の一例）は、乗用車等の走行駆動力を得るために車両に備えられたものを示している。エンジン制御装置４０は、可変動弁機構ＶＴ（吸気側可変動弁機構ＶＴａと排気側可変動弁機構ＶＴｂとの上位概念）を制御するだけでなく、エンジンＥの始動と、エンジンＥの停止とを制御する。特に、エンジン制御装置４０は、エンジンＥが稼動する状況において、所定の条件が成立した場合に、可変動弁機構ＶＴの実位相Ｐ（図４を参照）を動揺（進角側と遅角側とに往復動揺）させる動揺制御を行うことにより、可変動弁機構ＶＴの軸受やギヤの摩耗の抑制を実現する。この制御形態は後述する。

【0035】

〔エンジン〕
図１、図２に示すように、エンジンＥは、クランクシャフト１を回転自在に支持するシリンダブロック２の上部にシリンダヘッド３を連結し、シリンダブロック２に形成された複数のシリンダボアにピストン４を往復作動自在に収容し、ピストン４をコネクティングロッド５によりクランクシャフト１に連結して４サイクル型に構成されている。

【0036】

シリンダヘッド３には、吸気バルブＶａと排気バルブＶｂとが備えられ、シリンダヘッド３の上部に吸気バルブＶａを制御する吸気カムシャフト７と、排気バルブＶｂを制御する排気カムシャフト８とが備えられている。また、クランクシャフト１の出力プーリ１Ｓと、吸気側可変動弁機構ＶＴａ、排気側可変動弁機構ＶＴｂの夫々の駆動プーリ２１Ｓとに亘ってタイミングベルト６が巻回されている。

【0037】

シリンダヘッド３には、燃焼室に燃料を噴射するインジェクタ９（燃料噴射装置の一例）と点火プラグ１０とが備えられている。シリンダヘッド３には、吸気バルブＶａを介して燃焼室に空気を供給するインテークマニホールド１１と、燃焼室の燃焼ガスを、排気バルブＶｂを介して送り出すエキゾーストマニホールド１２とが連結している。

【0038】

更に、インテークマニホールド１１の上流位置には、スロットル制御モータ１３ａの制御により吸気量を調節する電動型のスロットル１３を備え、エキゾーストマニホールド１２の中間位置には、排気ガスを浄化する触媒１４を備えている。エンジンＥは、始動時にクランクシャフト１を駆動回転するスタータモータ１５（図２を参照）を備えている。

【0039】

〔可変動弁機構〕
吸気側可変動弁機構ＶＴａ（吸気側弁開閉時期制御機構）と排気側可変動弁機構ＶＴｂ（排気側弁開閉時期制御機構）とは共通する構成であるため、図２、図３には、共通する構成に対して共通する符号を付し、区別が必要な部位には区別を可能にする符号を付している。

【0040】

図２、図３に示すように、可変動弁機構ＶＴは、駆動ケース２１（吸気駆動側回転体／排気駆動側回転体の一例）と、内部ロータ２２（吸気従動側回転体／排気従動側回転体の一例）とを、吸気カムシャフト７あるいは排気カムシャフト８の回転軸芯Ｘと同軸芯に配置し、これらの相対回転位相を、電動モータとしての位相制御モータＭ（吸気側位相制御モータＭａと排気側位相制御モータＭｂの上位概念）の駆動力により制御する位相調節機構Ｇ（減速ギヤの一例）を備えている。

【0041】

駆動ケース２１は、外周に駆動プーリ２１Ｓが形成されている。内部ロータ２２は、駆動ケース２１に内包され、連結ボルト２３により吸気カムシャフト７あるいは排気カムシャフト８に連結固定されている。この構成により、内部ロータ２２の外周部位に駆動ケース２１が相対回転自在に支持され、内部ロータ２２は、対応するカムシャフト（吸気カムシャフト７あるいは排気カムシャフト８）と一体回転する。

【0042】

駆動ケース２１の開口部分を覆う位置に、複数の締結ボルト２５によりフロントプレート２４が締結されている。これにより、位相調節機構Ｇと内部ロータ２２との回転軸芯Ｘに沿う方向での変位がフロントプレート２４によって規制される。

【0043】

可変動弁機構ＶＴは、図１、図３に示すように、タイミングベルト６からの駆動力により全体が駆動回転方向Ｓに回転する。また、位相制御モータＭの駆動力が位相調節機構Ｇを介して内部ロータ２２に伝えられることで駆動ケース２１に対する内部ロータ２２の相対回転位相が変位する。この変位のうち駆動回転方向Ｓと同方向へ向かう変位方向を進角方向Ｓａと称し、この逆方向を遅角方向Ｓｂと称している。

【0044】

〔可変動弁機構：位相調節機構〕
位相調節機構Ｇは、内部ロータ２２の内周に回転軸芯Ｘと同軸芯に形成したリングギヤ２６と、内部ロータ２２の内周側に偏心軸芯Ｙと同軸芯で回転自在に配置されるインナギヤ２７と、インナギヤ２７の内周側に配置される偏心カム体２８と、フロントプレート２４と、継手部Ｊとを備えている。偏心軸芯Ｙは、回転軸芯Ｘと平行する姿勢で形成されている。

【0045】

リングギヤ２６は複数の内歯部２６Ｔを有し、インナギヤ２７は複数の外歯部２７Ｔを有し、偏心カム体２８の外周の偏心カム面２８Ａに沿う位置に、このインナギヤ２７を配置することにより、偏心軸芯Ｙと同軸芯でインナギヤ２７が配置され、外歯部２７Ｔの一部がリングギヤ２６の内歯部２６Ｔに咬合する。この位相調節機構Ｇは、リングギヤ２６の内歯部２６Ｔの歯数と比較して、インナギヤ２７の外歯部２７Ｔの歯数が１歯だけ少ない内接型遊星ギヤ減速機として構成されている。

【0046】

継手部Ｊは、鋼板材をプレス加工して成る継手部材３３を有しており、この継手部材３３の外周部を駆動ケース２１に係合させ、この継手部材３３の内周部にインナギヤ２７の係合突部２７Ｕに係合させたオルダム継手型に構成されている。これにより、継手部Ｊは、駆動ケース２１に対してインナギヤ２７が偏心する位置関係を維持しつつ、インナギヤ２７と駆動ケース２１とを一体的に回転させる作動を実現する。

【0047】

偏心カム体２８は、全体に筒状であり、内周に対し一対の係合溝２８Ｂが回転軸芯Ｘと平行姿勢で形成されている。偏心カム体２８は、回転軸芯Ｘと同軸芯で回転するようにフロントプレート２４に対し、転がり軸受として機能する第１軸受３１（軸受の一例）によって支持されている。更に、この第１軸受３１の支持位置より吸気カムシャフト７の側の部位の外周に偏心カム面２８Ａが形成されている。

【0048】

偏心カム面２８Ａは、回転軸芯Ｘに平行する姿勢の偏心軸芯Ｙを中心とする円形（断面形状が円形）に形成されている。この偏心カム面２８Ａの外周に対して転がり軸受として機能する第２軸受３２（軸受の一例）を介してインナギヤ２７が回転自在に支持されている。また、偏心カム面２８Ａに形成した凹部にバネ体２９を嵌め込み、このバネ体２９の付勢力を、第２軸受３２を介してインナギヤ２７に作用させるように構成されている。このような構成から、リングギヤ２６の内歯部２６Ｔの一部にインナギヤ２７の外歯部２７Ｔの一部が咬合し、バネ体２９の付勢力により咬合状態が維持される。

【0049】

位相制御モータＭは、エンジンＥに支持され、出力軸Ｍｓに形成された係合ピン３４を偏心カム体２８の内周の係合溝２８Ｂに嵌め込んでいる。詳細を図示していないが、位相制御モータＭは、永久磁石を有するロータと、このロータを取り囲む位置に配置される複数の界磁コイルを有するステータと、ロータの回転が伝達される出力軸Ｍｓとを備えることで三相モータと共通する構造のブラシレス型に構成されている。

【0050】

この可変動弁機構ＶＴでは、エンジンＥの稼動時には、カムシャフトと等しい速度で、出力軸Ｍｓを駆動回転方向Ｓに駆動回転することにより、可変動弁機構ＶＴの相対回転位相を維持する。また、相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させる場合には出力軸Ｍｓの回転速度を減じ、相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させる場合には出力軸Ｍｓの回転速度を増大する制御が行われる。

【0051】

エンジンＥが停止する状況で説明すると、位相調節機構Ｇは、インナギヤ２７の外歯部２７Ｔがリングギヤ２６の内歯部２６Ｔに噛み合っているため、位相制御モータＭの駆動により出力軸Ｍｓの回転に伴い偏心カム体２８が回転軸芯Ｘを中心に回転する際には、この回転に伴い、インナギヤ２７が、回転軸芯Ｘを中心に公転すると同時に偏心軸芯Ｙを中心に自転する。

【0052】

また、インナギヤ２７が回転軸芯Ｘを中心に１回転（公転）する毎に、インナギヤ２７とリングギヤ２６との歯数差に対応する角度だけ、インナギヤ２７をリングギヤ２６に対して相対回転（自転）させることになり大きい減速を実現する。その結果、位相制御モータＭの回転速度の制御により、インナギヤ２７に対し継手部Ｊを介して一体回転する駆動ケース２１と、リングギヤ２６に連結ボルト２３により連結するカムシャフトとを相対回転させ、バルブタイミングの調節を実現する。

【0053】

〔制御構成〕
図１、図２に示すように、エンジンＥにはクランクシャフト１を駆動回転するスタータモータ１５を備え、クランクシャフト１の近傍位置には回転角の検出が可能なクランク角センサ１６（回転数検出部としても機能する）を備え、吸気カムシャフト７の近傍には、吸気カムシャフト７の回転角の検出が可能な吸気側カムシャフト角センサ１７を備え、排気カムシャフト８の近傍には排気カムシャフト８の回転角の検出が可能な排気側カムシャフト角センサ１８を備えている。

【0054】

クランク角センサ１６と、吸気側カムシャフト角センサ１７と、排気側カムシャフト角センサ１８とは、回転に伴い間歇的にパルス信号を出力するピックアップ型に構成されている。クランク角センサ１６は、クランクシャフト１の回転時にクランクシャフト１の回転基準からのパルス信号をカウントすることで回転基準からの回転角を取得する。これと同様に、吸気側カムシャフト角センサ１７と排気側カムシャフト角センサ１８とは、吸気カムシャフト７の回転時に吸気カムシャフト７の回転基準からパルス信号をカウントすることで、エンジン制御装置４０において、回転基準からの回転角を取得できるように構成されている。

【0055】

このような構成から、例えば、図３に示す駆動ケース２１と内部ロータ２２とが所定の基準位相（例えば、中間位相）にある状態でのクランク角センサ１６のカウント値と、吸気側カムシャフト角センサ１７、あるいは、排気側カムシャフト角センサ１８のカウント値とを記憶しておくことにより、相対回転位相が、基準位相から進角側（進角方向Ｓａ）と、遅角側（遅角方向Ｓｂ）との何れに変位しても２種のカウント値の比較により相対回転位相を取得できるように構成している。

【0056】

このようにクランク角センサ１６と、吸気側カムシャフト角センサ１７とで吸気側の位相センサが構成され、クランク角センサ１６と排気側カムシャフト角センサ１８とで排気側の位相センサが構成されている。

【0057】

図１に示すように、エンジン制御装置４０は、クランク角センサ１６と、吸気側カムシャフト角センサ１７と、排気側カムシャフト角センサ１８とからの検出信号が入力すると共に、メインスイッチ４５と、アクセルペダルセンサ４７とからの検出信号が入力する。エンジン制御装置４０は、スタータモータ１５と、位相制御モータＭ（吸気側位相制御モータＭａおよび排気側位相制御モータＭｂ）と、燃焼管理部１９と、スロットル制御モータ１３ａとに制御信号を出力する。

【0058】

また、エンジン制御装置４０は、エンジン制御部４１と、位相制御部４２と、動揺制御部４３と、補正制御部４４とを備えている。これはソフトウエアで構成されるものであるが、これらの一部をハードウエアだけで構成することが可能であり、ハードウエアとソフトウエアとの組み合わせで構成することも可能である。

【0059】

エンジン制御部４１は、エンジンＥの始動から停止までの制御を行い、位相制御部４２は、エンジンＥの始動時、エンジンＥの稼動時、エンジンＥを停止する際に吸気側可変動弁機構ＶＴａと排気側可変動弁機構ＶＴｂとのバルブタイミング（開閉時期）を制御する。動揺制御部４３は、図６のフローチャートに示す動揺制御を実行することで軸受（第１軸受３１および第２軸受３２）やギヤ（リングギヤ２６およびインナギヤ２７）の摩耗を抑制する。補正制御部４４は、動揺制御部４３の実行時において吸気量等の補正を行う。

【0060】

この制御構成においてメインスイッチ４５は、車両の運転座席のパネル部分に配置され、エンジンＥの人為操作による始動と、人為操作による完全停止を可能にしている。アクセルペダルセンサ４７は、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量を取得する。燃焼管理部１９は、インジェクタ９に対して燃料を供給するポンプ類の作動を管理すると共に、点火プラグ１０に電力を供給するイグニッション回路の制御により点火順序や点火タイミングを管理する。

【0061】

〔制御形態〕
吸気側可変動弁機構ＶＴａと排気側可変動弁機構ＶＴｂとは、リングギヤ２６の内歯部２６Ｔの一部と、インナギヤ２７の外歯部２７Ｔの一部を咬合させるように、偏心カム体２８を備え、この偏心カム体２８からバネ体２９の付勢力を作用させている。

【0062】

このような構成から、リングギヤ２６とインナギヤ２７とを互いに偏心する位置関係に保持し、且つ、相対回転位相を変位可能にする第１軸受３１と第２軸受３２とに強い力が作用すると同時に、内歯部２６Ｔと外歯部２７Ｔとの接触面にも強い力が作用している。

【0063】

特に、第１軸受３１と第２軸受３２とは、インナレースとアウタレースとの間に複数のボールを配置した構造であるため、エンジンＥが稼動する状況でカム変動トルクに伴う圧力が第１軸受３１と第２軸受３２とに作用した場合には、インナレースとアウタレースとにボールが径方向に圧接し、ボールに摩耗を招くことも考えられた。

【0064】

これと同様に、エンジンＥが稼動する状況でカム変動トルクの作用に伴う圧力が内歯部２６Ｔと外歯部２７Ｔとの接触面に作用することから、接触面に摩耗を招くことも考えられた。

【0065】

このような摩耗を抑制するために、エンジン制御装置４０は、図５のフローチャートに示す制御を行う。このフローチャートには、エンジンＥが稼動する状況において、吸気バルブＶａのバルブタイミング（開閉時期）を制御するため吸気側可変動弁機構ＶＴａの位相制御の制御形態を示している。

【0066】

つまり、アクセルペダルセンサ４７で検出されるアクセルペダルの踏み込み量、あるいは、クランク角センサ１６でカウントされる回転数（単位時間あたりのクランクシャフト１の回転数）等の情報に基づいて設定される目標位相を取得し（＃０１ステップ）、クランク角センサ１６のカウント値と吸気側カムシャフト角センサ１７のカウント値とに基づいて吸気側可変動弁機構ＶＴａの実位相を取得する（＃０２ステップ）。

【0067】

この＃０１、＃０２ステップは、位相制御部４２が実行するものであり、このように取得された目標位相と、実位相との位相差が設定値（例えば、１．０ＣＡ～１．２ＣＡ）未満にあるか、設定値以上であるかを判定する（＃０３ステップ）。この＃０３ステップは、位相制御部４２が実行するものであり、位相差が設定値未満でないことを判定した場合（＃０３ステップのＮｏ）には、位相差収束制御（位相差を小さくする方向に吸気側位相制御モータＭａを作動させる制御）を行い（＃０４ステップ）、この後に位相制御を抜けてリターンする。この＃０４ステップは位相制御部４２が実行する。

【0068】

特に、図４に示すように、位相差収束制御では、目標位相Ｔを基準に進角側と遅角側とに亘って保持領域Ｋが形成され、実位相Ｐが保持領域Ｋに含まれる状態に達することで位相差収束制御（＃０４ステップの制御）が収束（停止）する。保持領域Ｋは比較的狭い領域に形成され、位相差収束制御が収束した状態では、実位相Ｐが保持領域Ｋの含まれる状態でカム変動トルクの作用により進角側と遅角側とに交互に変動する（吸気カムシャフト７の回転速度が増減する）状態となる。尚、同図のうち初期領域Ｑには、目標位相Ｔと実位相Ｐとが収束した状態を示している。

【0069】

＃０３ステップにおいて位相差が設定値未満であることを判定した場合（＃０３ステップのＹｅｓ）には、この状態が設定時間（例えば０．１秒程度）以上継続した場合（＃０５ステップのＹｅｓ）に、クランクシャフト１の回転数（単位時間あたりの回転数）を取得し、このように取得した回転数が、設定数以上であるかを判定する（＃０６、＃０７ステップ）。また、位相差が設定値未満である場合（＃０３ステップのＹｅｓ）において、この状態の継続時間が設定時間未満である場合（＃０５ステップのＮｏ）には、この位相制御を抜けてリターンする。

【0070】

また、＃０７ステップで設定数以上であることが判定された場合（＃０７ステップのＹｅｓ）には動揺制御（＃１００ステップ）が実行され、回転数が設定数未満である場合（＃０７ステップのＮｏ）では制御を抜けてリターンする。尚、＃０５～＃０７は動揺制御への移行の要否を判定するための処理であり、動揺制御部４３が実行する。

【0071】

このように、動揺制御（＃１００ステップ）は、位相差が設定値未満（収束した状態）にあり、この状態が設定時間を超えて継続し、クランクシャフト１の回転数が設定回転数以上である場合に実行される。

【0072】

動揺制御（＃１００ステップ）はサブルーチンとして設定され、基本的に動揺制御部４３が実行する。つまり、図６のフローチャートに示すように、吸気側と排気側との目標位相Ｔ（図４を参照、同図には吸気側と排気側とのうちの一方だけを示している）を取得し、取得した２つの目標位相を基準に等しい量だけ離れた動揺目標位相Ｔｘ，Ｔｙを設定する（＃１０２、＃１０３ステップ）。

【0073】

また、図４のタイミングチャートには目標位相Ｔを基準に、偏差が拡大する方向と減少する方向とに（図４では上下方向に）等しい振幅となるように、動揺目標位相Ｔｘ，Ｔｙが設定される。この動揺目標位相Ｔｘ，Ｔｙの動揺方向（図４で上下方向）の間隔が目標位相の動揺量であり、この動揺量が、カム変動トルクの作用による実位相Ｐの変動量より大きく設定されている。

【0074】

吸気カムシャフト７は、カム変動トルクの作用により回転速度が進角方向と遅角方向とに交互に変動するため、回転数が短い周期で増減する。このため実位相Ｐは、図４のタイミングチャートに実線で示すように所定の振幅の波状に変動し、この変動の振幅が変動量となる。

【0075】

実位相Ｐの変動量は小さいため、保持領域Ｋにある状態が継続すると、第１軸受３１と第２軸受３２の夫々のボールに対して局部的に作用する圧力に起因する摩耗が発生するおそれがある。そこで、この摩耗を抑制するため、動揺制御によってボールを所定角度（例えば４５度や９０度等）以上回転させることが望ましい。このような理由から、ボールを所定角度以上回転させるように動揺目標位相Ｔｘ，Ｔｙを設定しており、動揺目標位相Ｔｘ，Ｔｙの値は保持領域Ｋにおいて実位相Ｐが変動する変動量より大きい値に構成されている。

【0076】

このように動揺目標位相Ｔｘ，Ｔｙが設定された後に動揺作動（＃１０３ステップ）の処理が行われる。尚、＃１０３ステップで実行される位相差収束制御は、駆動ケース２１と内部ロータ２２とを動揺させるために、位相差収束制御のルーチンを利用しているだけであり、実位相Ｐを目標位相Ｔ（保持領域Ｋ）に収束させるための制御と異なるものである。

【0077】

例えば、動揺目標位相Ｔｘを、目標位相Ｔを基準に進角側であるとし、動揺目標位相Ｔｙを、目標位相Ｔを基準に遅角側であるとした場合に、動揺作動（＃１０３ステップ）では、２つの動揺目標位相Ｔｘ，Ｔｙを、設定周期Ｒで切り換え、かつ、位相差収束制御を行うことで、これらの制御に伴う吸気量の変動に対応してスロットル１３を制御する。このスロットル１３の制御は、補正制御部４４が実行する。

【0078】

この＃１０３ステップの制御では、進角側（進角方向Ｓａ）と遅角側（遅角方向Ｓｂ）とに２つの動揺目標位相Ｔｘ，Ｔｙを、等しい設定周期Ｒで切り換え、吸気側可変動弁機構ＶＴａと排気側可変動弁機構ＶＴｂとにおいて位相差収束制御を行うことにより、図４のタイミングチャートに破線で山と谷とで示されるパターンに追従するように、等しい量だけ往復作動することになる。そして、この＃１０３ステップの制御の後には、図５の位相制御にリターンする。動揺目標位相、設定周期はエンジン状態（回転数や負荷）によって設定しても良い。

【0079】

特に、この動揺作動では、図７に示すように、排気側可変動弁機構ＶＴｂの排気バルブタイミングＥｘと吸気側可変動弁機構ＶＴａの吸気バルブタイミングＩｎとがクランク角の方向で同じ方向に同じタイミングで等しい量だけ往復作動することになる。

【0080】

このように、動揺作動を行うことにより、駆動ケース２１と内部ロータ２２とが相対的に動揺することになり、第１軸受３１と第２軸受３２とのボールがインナレースあるいはアウタレースに圧接して摩耗が進む不都合や、リングギヤ２６の内歯部２６Ｔと、インナギヤ２７の外歯部２７Ｔとが圧接し、これらの圧接面で摩耗が進む不都合を抑制できる。更に、図７に示すように、吸気側可変動弁機構ＶＴａと排気側可変動弁機構ＶＴｂとが連係して同じ方向に作動（連係作動）するように動揺作動が行われることによりオーバラップ領域Ｗの領域長を変化させず、吸気量を変動させることもない。

【0081】

尚、図７には、排気側可変動弁機構ＶＴｂの初期の排気バルブタイミングＥｘを実線で示し、吸気側可変動弁機構ＶＴａの吸気バルブタイミングＩｎを破線で示している。また、排気バルブＶｂは、排気バルブタイミングＥｘのバルブ閉タイミングＥＶＣで閉じ状態に移行し、これ以前に、吸気バルブＶａが、吸気バルブタイミングＩｎのバルブ開タイミングＩＶＯで開状態に移行するように相対的なタイミングが設定されている。これにより、バルブ閉タイミングＥＶＣと、バルブ開タイミングＩＶＯとの間の領域がオーバラップ領域Ｗとなる。

【0082】

〔タイミングチャート〕
また、図８のタイミングチャートには、エンジンＥの始動から停止までの過程において動揺制御が行われる際のクランクシャフト１の回転数と、吸気側可変動弁機構ＶＴａのバルブタイミングと、動揺制御を実行する際のフラグとを示している。

【0083】

尚、このチャートには排気側可変動弁機構ＶＴｂのバルブタイミングと、スロットル１３の開度とを示しているが、これらは、別実施形態（ｂ）において説明する。

【0084】

図８のタイミングチャートに示すように、エンジンＥの始動時には吸気側可変動弁機構ＶＴａのバルブタイミングは最進角位相にあり、エンジンＥが始動した後に、遅角側に変更される。また、エンジンＥの始動直後には、クランクシャフト１の回転数を比較的高めた状態で触媒暖機が行われる。

【0085】

吸気側可変動弁機構ＶＴａのバルブタイミングを遅角側に設定する際には、所定の目標位相Ｔ（図４を参照）が設定され、吸気側位相制御モータＭａの制御により、実位相Ｐが、目標位相Ｔに収束するため、前述した＃０３ステップと、＃０５ステップとの条件が成立することになる。このように条件が成立することにより、フラグがＯＦＦからＯＮに切換わり、動揺制御（図５の＃１００ステップ）が行われることになる。

【0086】

このタイミングチャートには吸気側可変動弁機構ＶＴａにおける動揺制御だけを示しているが、吸気側可変動弁機構ＶＴａと同期して、この吸気側可変動弁機構ＶＴａの動揺方向と同じ方向に、同じタイミングで排気側可変動弁機構ＶＴｂの実位相Ｐを動揺させる動揺制御が行われ、この動揺制御によりオーバラップ領域Ｗを一定に維持している。

【0087】

更に、目標位相と実位相との位相差が設定値以上である場合と、エンジンＥがアイドル状態にある状況のように、クランクシャフト１の回転数が低い場合とにおいて動揺制御が行われることはなく、目標位相と実位相との位相差が設定値未満に収束し（＃０３ステップ）、乗用車等が走行する状況のようにクランクシャフト１の回転数が高い状態に達し（＃０５ステップ）た場合のように条件が成立する第１領域Ｕ１と、第２領域Ｕ２と、第３領域Ｕ３との３つの領域でフラグがＯＮとなり、これらの領域に対応して動揺制御が行われる。

【0088】

〔実施形態の作用効果〕
目標位相と実位相との偏差が設定値を超えた状態では、位相差収束制御（位相差を小さくする方向に位相制御モータＭを作動させる制御）が行われており、軸受のボールがインナレースとアウタレースとの間で回転して移動するため、これらが特定の位置に圧接する不都合を抑制し、摩耗を招く不都合がない。これと同様の理由から位相制御が行われている場合には、内歯部２６Ｔと外歯部２７Ｔとの接触箇所が移動するため、内歯部２６Ｔと外歯部２７Ｔとが圧接して摩耗する不都合を招くことがない。

【0089】

また、可変動弁機構ＶＴ（吸気側可変動弁機構ＶＴａあるいは排気側可変動弁機構ＶＴｂ）が比較的低い回転数で回転する場合には、駆動ケース２１と、内部ロータ２２との回転数が自然に相対的に増減し、実位相が動揺する「ゆらぎ」が発生するものである。この「ゆらぎ」の振幅（回転角度差）は可変動弁機構ＶＴの回転数が増大するにつれて低下する傾向にある。従って、クランク角センサ１６（回転数検出部）で検出される回転数が低い場合には動揺制御を行わずとも、軸受（第１軸受３１あるいは第２軸受３２）やギヤ（リングギヤ２６とインナギヤ２７）に圧力が作用する領域を拡大し、軸受やギヤの特定の部位に強い力が圧接方向の継続的に作用する不都合が抑制されている。

【0090】

これに対し、可変動弁機構ＶＴの回転数が上昇した場合には、「ゆらぎ」の振幅が縮小し軸受やギヤの特定の位置に作用する圧力が上昇し摩耗を招くことになる。このような理由から、位相差収束制御によって駆動ケース２１と内部ロータ２２とが相対回転を変化させる制御が殆ど行われない状況に達した状態で、かつ、クランク角センサ１６で検出される回転数が設定数以上に達した場合に、動揺制御（＃１００ステップ）を実行して実位相Ｐを動揺させる制御を行うことで、軸受やギヤの特定の部位に強い力が圧接方向の継続的に作用する現象を抑制し摩耗を解消する。

【0091】

また、動揺制御を行う際には、吸気側可変動弁機構ＶＴａと排気側可変動弁機構ＶＴｂとを同じ方向に同期して、等しい量だけ動揺させるため、軸受やギヤの摩耗を抑制するだけでなく、吸気量を変動させることがなく、オーバラップ領域Ｗの領域長を維持できるため、吸排気性能を変動させることもない。

【0092】

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。

【0093】

（ａ）排気側可変動弁機構ＶＴｂと吸気側可変動弁機構ＶＴａとの一方だけ動揺制御する場合に、オーバラップ領域Ｗのラップ長を設定値以上に維持するために、動揺制御を行わない側の可変動弁機構ＶＴのタイミングを、オーバラップ領域Ｗのラップ長が拡大する方向に、予め移動させる制御を行う。

【0094】

この別実施形態（ａ）では、例えば、排気側可変動弁機構ＶＴｂとして油圧で排気タイミングが制御される構成のものを使用し、吸気側可変動弁機構ＶＴａだけを動揺制御させる場合の制御形態を示している。具体例を挙げると、図９には、排気側可変動弁機構ＶＴｂの初期の排気バルブタイミングＥｘを実線で示し、動揺制御を行う前の吸気側可変動弁機構ＶＴａの吸気バルブタイミングＩｎを破線で示している。また、排気バルブタイミングＥｘと吸気バルブタイミングＩｎとが重複する領域を初期オーバラップ領域Ｗｐ（オーバラップ領域Ｗの一例）として示している。

【0095】

このように夫々のバルブタイミングが設定された状態で、吸気側可変動弁機構ＶＴａが動揺制御される場合（同図で進角方向Ｓａと遅角方向Ｓｂとに動揺する場合）に、初期オーバラップ領域Ｗｐを確保できるように、排気バルブタイミングＥｘを初期のタイミングから遅角方向Ｓｂに予め、二点鎖線で示す設定タイミングＺだけ変位させることで拡大した拡大オーバラップ領域Ｗｓ（オーバラップ領域Ｗの一例）を予め設定するように、制御形態が設定されている。

【0096】

このような制御を行うことにより、吸気バルブタイミングＩｎが動揺制御によって遅角方向Ｓｂに変位した場合でも、オーバラップ領域Ｗにおいて燃焼室のガスの排出と吸入とを容易に行わせるが可能となる。このように排気バルブタイミングＥｘを初期のタイミングから遅角方向Ｓｂに予め設定タイミングＺだけ変位させる制御は補正制御部４４の制御によって実現する。この設定タイミングＺを、吸気側可変動弁機構ＶＴａが動揺制御されるときの動揺目標位相Ｔｙ（Ｔｙが遅角方向Ｓｂとした場合）以上に設定することにより、吸気側可変動弁機構ＶＴａが動揺目標位相Ｔｙに到達したときでも、初期オーバラップ領域Ｗｐを確保できる。

【0097】

また、この別実施形態（ａ）は、排気側可変動弁機構ＶＴｂの実位相Ｐだけを動揺制御する場合に、吸気側可変動弁機構ＶＴａのバルブタイミングを進角側に設定タイミングＺだけ予め変位させる制御を行うことでも実現可能である。このようにバルブタイミングを予めシフトさせる可変動弁機構ＶＴとして、油圧式にバルブタイミングが制御される構成のものを使用できる。

【0098】

（ｂ）図８のタイミングチャートに示すように、吸気側可変動弁機構ＶＴａが動揺制御される際に、この動揺制御と同期したタイミングで排気側可変動弁機構ＶＴｂのバルブタイミングの設定と、スロットル１３の制御によって吸気量の増減を制御する。

【0099】

同図では、動揺制御が、第１領域Ｕ１と、第２領域Ｕ２と、第３領域Ｕ３との３つの領域において実行されている。第１領域Ｕ１、第２領域Ｕ２の動揺制御では、吸気量を増大するために吸気側可変動弁機構ＶＴａを進角方向への変位量を増大し、第３領域Ｕ３では、吸気量を低減するために進角方向への変位量が小さく吸気量の低減が図られている。

【0100】

このような吸気量の増減を確実の行えるように、第１領域Ｕ１と第２領域Ｕ２との動揺制御では、排気側可変動弁機構ＶＴｂのタイミングにおいて破線で示すように排気タイミングを遅角方向に変位させると共に、スロットル１３のタイミングにおいて破線で示すようにスロットル１３での吸気量を増大している。

【0101】

これに対し、第３領域Ｕ３の動揺制御では排気側可変動弁機構ＶＴｂのタイミングにおいて破線で示すように、排気タイミングを進角方向に変位させると共に、スロットル１３のタイミングにおいて破線で示すようにスロットル１３での吸気量を低減している。

【0102】

この別実施形態（ｂ）では、排気側可変動弁機構ＶＴｂとスロットル１３との制御は補正制御部４４の制御によって実現している。このような制御により、吸気側可変動弁機構ＶＴａを動揺制御した場合の吸気量の変動を抑制できる。また、この別実施形態（ｂ）では、排気側可変動弁機構ＶＴｂで高速な作動を必要としないため、油圧で排気タイミングが制御される構成のものを使用できる。

【0103】

（ｃ）先に説明した別実施形態（ｂ）のように吸気側可変動弁機構ＶＴａを進角方向への変位量を増大し、排気側可変動弁機構ＶＴｂを遅角方向に変位させた状況において、インジェクタ９による燃料供給量を増大させる制御を行う。このような制御を行うことにより、空燃比を一定にして燃焼室での適正な燃焼を維持できる。

【産業上の利用可能性】

【0104】

本発明は、弁開閉時期制御ユニットに利用することができる。

【符号の説明】

【0105】

１ クランクシャフト
９ インジェクタ（燃料噴射装置）
１３ スロットル
１６ クランクシャフトセンサ（回転数検出部）
１７ 吸気側カムシャフト角センサ（カムシャフト角センサ）
１８ 排気側カムシャフト角センサ（カムシャフト角センサ）
２１ 駆動ケース（駆動側回転体）
２２ 内部ロータ（従動側回転体）
３１ 第１軸受（軸受）
３２ 第２軸受（軸受）
４０ エンジン制御装置（制御部）
４３ 動揺制御部
Ｅ エンジン（内燃機関）
Ｇ 位相調節機構（減速ギヤ）
Ｍ 電動モータ
Ｍａ 吸気側位相制御モータ（電動モータ）
Ｍｂ 排気側位相制御モータ（電動モータ）
Ｔｘ，Ｔｙ 動揺目標位相
Ｖａ 吸気バルブ（カムシャフト）
Ｖｂ 排気バルブ（カムシャフト）
ＶＴ 可変動弁機構（弁開閉時期制御機構）
ＶＴａ 吸気側可変動弁機構（吸気側弁開閉時期制御機構）
ＶＴｂ 排気側可変動弁機構（排気側弁開閉時期制御機構）
Ｒ 設定周期
Ｗ オーバラップ領域
Ｘ 回転軸芯

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】