(57)【要約】【課題】バルブスタンプを抑制する機能及びバルブタイミングを固定する機能を備えるとともに、これら機能を実現するための構造の複雑化を抑制することのできる内燃機関の可変動弁装置を提供する。【解決手段】この可変動弁装置は、ハウジングロータ３１とベーンロータ３５との相対回転の位相を操作してバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構３０と、前記相対回転の範囲を制限する規制機構４とを備える。規制機構４は、ベーンロータ３５に収容される収容位置と同ロータ３５から突出した第１及び第２突出位置との間で移動する規制ピン６０と、ハウジングロータ３１に設けられて第１及び第２突出位置にある規制ピン６０がそれぞれはめ込まれるロック穴４１及び規制溝５１とから構成される。そして、規制ピン６０がロック穴４１にはめ込まれるときに前記相対回転位相が固定され、規制溝５１にはめ込まれるときに前記相対回転範囲が制限される。【選択図】図２
2010242532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトに連動する入力回転体と機関弁としての吸気弁または排気弁のカムシャフトに連動する出力回転体との相対的な回転位相を最遅角位相と最進角位相との間で操作して同機関弁のバルブタイミングを最進角と最遅角との間で変更するバルブタイミング可変機構と、前記入力回転体と前記出力回転体との相対回転の範囲を最遅角位相から最進角位相までの範囲よりも制限する規制機構とを備える内燃機関の可変動弁装置において、
前記規制機構は、前記出力回転体に収容される収容位置と前記出力回転体から突出した第１の突出位置及び第２の突出位置との間で移動する規制体と、前記入力回転体に設けられて前記第１の突出位置にある前記規制体がはめ込まれる規制穴と、前記入力回転体に設けられて前記第２の突出位置にある前記規制体がはめ込まれる規制溝とを含めて構成されるものであり、
当該可変動弁装置は、前記規制体が前記規制穴にはめ込まれた状態にあるときに前記入力回転体と前記出力回転体との相対回転位相が固定され、前記規制体が前記規制溝にはめ込まれた状態にあるときに前記入力回転体と前記出力回転体との相対回転範囲が最遅角位相から最進角位相までの範囲よりも小さい範囲に制限されるものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記規制体が前記規制溝にはめ込まれた状態にあるときに前記入力回転体と前記出力回転体との相対回転の範囲が前記最進角位相よりも遅角側にある進角規制位相から前記最遅角位相までの範囲に制限される
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記規制体が前記規制溝にはめ込まれた状態にあるときに前記入力回転体と前記出力回転体との相対回転の範囲が前記最遅角位相よりも進角側にある遅角規制位相から前記最進角位相までの範囲に制限される
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記規制体が前記規制穴にはめ込まれた状態にあるときに前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相が前記最遅角位相に固定される
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記規制体は、前記出力回転体に対して同回転体の軸方向の一方に突出して前記収容位置から前記第１の突出位置に移動し、前記出力回転体に対して同回転体の軸方向の他方に突出して前記収容位置から前記第２の突出位置に移動する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
当該可変動弁装置は、前記バルブタイミング可変機構及び前記規制機構のそれぞれに対する作動油の給排を通じてこれら機構を操作する油圧機構をさらに備えるものであり、
前記規制機構は、前記油圧機構から供給される作動油により前記規制体を前記第２の突出位置に向けて押す作動室と、前記規制体を前記第１の突出位置に向けて押すばねとが設けられるとともに、これら作動室及びばねの力の関係により前記規制体を前記収容位置と前記第１の突出位置及び前記第２の突出位置の間で移動させるものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記出力回転体は、前記規制体を収容する収容室が設けられるものであり、
前記規制体は、前記規制穴または前記規制溝にはめ込まれる規制本体と、この規制本体に設けられて前記収容室を前記ばねが設けられるばね室と前記作動室とに区画する規制区画体とを含めて構成されるものであり、
前記ばね室は、前記規制体の移動方向において前記規制区画体に対して前記第２の突出位置側に設けられるものであり、
前記作動室は、前記規制体の移動方向において前記規制区画体に対して前記第１の突出位置側に設けられるものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項８】
請求項７に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記作動室の力が前記ばねの力を上回る条件のもと前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相が前記規制体と前記規制溝との対応を維持する位相にあるとき、前記規制体が前記作動室の力により前記第２の突出位置に移動し、
前記ばねの力が前記作動室の力を上回る条件のもと前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相が前記規制体と前記規制穴との対応を維持する位相にあるとき、前記規制体が前記ばねの力により前記第１の突出位置に移動する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記規制機構は、前記作動室の作動油を排出する排出路が設けられるものであり、
前記規制体は、前記作動室の作動油が前記排出路により排出されるときに前記第１の突出位置に向かう力が前記第２の突出位置に向かう力を上回り、前記作動室に作動油が供給されるときに前記第１の突出位置に向かう力が前記第２の突出位置に向かう力を下回るものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記バルブタイミング可変機構は、前記出力回転体の軸方向において同回転体を介して互いに対向する第１部位及び第２部位のそれぞれに前記規制穴及び前記規制溝が設けられるものであり、
前記規制体は、その一方の先端部と前記規制穴が設けられる前記第１部位との間にある空間と前記規制溝とを連通する連通孔が前記規制本体に設けられるものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
当該可変動弁装置は、前記機関弁の最大バルブリフト量を変更するバルブリフト量可変機構をさらに備えるものであり、
前記規制機構は、前記機関弁の最大バルブリフト量が基準リフト量よりも大きい値に設定されることに基づいて、前記入力回転体と前記出力回転体との相対回転範囲を前記最遅角位相から前記最進角位相までの範囲よりも小さい範囲に制限するものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトに連動する入力回転体と機関弁としての吸気弁または排気弁のカムシャフトに連動する出力回転体との相対的な回転位相を最遅角位相と最進角位相との間で操作して、同機関弁のバルブタイミングを最進角と最遅角との間で変更するバルブタイミング可変機構と、入力回転体と出力回転体との相対回転の範囲を最遅角位相から最進角位相までの範囲よりも制限する規制機構とを備える内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載エンジン等の内燃機関において、最適な条件で燃料を燃焼させるために、吸気バルブの最大バルブリフト量を可変とするバルブリフト量可変機構と、吸気バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構とを有した可変動弁装置が提案されている。
【０００３】
このような可変動弁装置は、バルブリフト量可変機構により吸気バルブの最大バルブリフト量を大きくした場合、バルブタイミングの進角に起因して吸気バルブとピストンとが干渉するいわゆるバルブスタンプが生じることもある。
【０００４】
そこで、特許文献１においては、このようなバルブスタンプを回避するためにバルブタイミング可変機構の駆動範囲を規制する規制機構が提案されている。当該技術では、吸気バルブのカムを最大バルブリフト量が小さい低速カムから最大バルブリフト量が大きい高速カムに切替えたときに、ベーンロータ（出力回転体）の規制ピン（規制体）をスプロケット（入力回転体）に設けられた規制溝に挿入することにより、ベーンロータが進角規制位相を超えて進角することを規制している。これにより、吸気バルブの最大バルブリフト量を大きく設定したときに、バルブタイミングがバルブスタンプをまねくところにまで進角することは回避されるようになる。
【０００５】
一方、ベーンロータから突出したピンをスプロケットの穴にはめ込みスプロケットに対するベーンロータの回転位相を固定することにより、機関始動時のバルブタイミングを所定のタイミングに固定するためのロック機構を有するバルブタイミング可変機構も知られている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３２８９１１号公報
【特許文献２】特開２００２−３１７６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そして、ベーンロータの回転範囲を制限する規制機構と、ベーンロータの回転位相を固定するロック機構とを併せて備えることにより、バルブスタンプの回避と機関始動性の確保とを実現することが可能となり、バルブタイミング可変機構としての実用性はより高められるようになる。
【０００８】
しかし、上記規制機構及び上記ロック機構の両者を可変動弁装置に採用した場合、ベーンロータ及びスプロケットのそれぞれに規制機構のピン及び溝並びにロック機構のピン及び穴を形成する必要が生じるため、当該装置の構成の複雑化は避けられないものとなる。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バルブスタンプを抑制する機能及びバルブタイミングを固定する機能を備えるとともに、これら機能を実現するための構造の複雑化を抑制することのできる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、クランクシャフトに連動する入力回転体と機関弁としての吸気弁または排気弁のカムシャフトに連動する出力回転体との相対的な回転位相を最遅角位相と最進角位相との間で操作して同機関弁のバルブタイミングを最進角と最遅角との間で変更するバルブタイミング可変機構と、前記入力回転体と前記出力回転体との相対回転の範囲を最遅角位相から最進角位相までの範囲よりも制限する規制機構とを備える内燃機関の可変動弁装置において、前記規制機構は、前記出力回転体に収容される収容位置と前記出力回転体から突出した第１の突出位置及び第２の突出位置との間で移動する規制体と、前記入力回転体に設けられて前記第１の突出位置にある前記規制体がはめ込まれる規制穴と、前記入力回転体に設けられて前記第２の突出位置にある前記規制体がはめ込まれる規制溝とを含めて構成されるものであり、当該可変動弁装置は、前記規制体が前記規制穴にはめ込まれた状態にあるときに前記入力回転体と前記出力回転体との相対回転位相が固定され、前記規制体が前記規制溝にはめ込まれた状態にあるときに前記入力回転体と前記出力回転体との相対回転範囲が最遅角位相から最進角位相までの範囲よりも小さい範囲に制限されるものであることを要旨としている。
【００１１】
この発明によれば、一つの規制体を第１及び第２の突出位置において規制穴及び規制溝とはめ込むことにより出力回転体の入力回転体に対する回転を禁止もしくは規制しているため、一つの規制体で出力回転体の入力回転体の相対回転位相の固定及び相対回転範囲の制限をすることができるようになる。従って、バルブスタンプを抑制する機能及びバルブタイミングを固定する機能を備えるとともに、これら機能を実現するための構造の複雑化を抑制することができるようになる。
【００１２】
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記規制体が前記規制溝にはめ込まれた状態にあるときに前記入力回転体と前記出力回転体との相対回転の範囲が前記最進角位相よりも遅角側にある進角規制位相から前記最遅角位相までの範囲に制限されることを要旨としている。
【００１３】
この発明によれば、規制体が規制溝とはめ込まれた状態にあるとき、出力回転体は、入力回転体に対して進角規制位相を超えて進角側に回転することが規制される一方、出力回転体が遅角側に回転するときには遅角規制位相に至るまでその回転が許容される。
【００１４】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記規制体が前記規制溝にはめ込まれた状態にあるときに前記入力回転体と前記出力回転体との相対回転の範囲が前記最遅角位相よりも進角側にある遅角規制位相から前記最進角位相までの範囲に制限されることを要旨としている。
【００１５】
この発明によれば、規制体が規制溝とはめ込まれた状態にあるとき、出力回転体は、入力回転体に対して遅角規制位相を超えて遅角側に回転することが規制される一方、出力回転体が進角側に回転するときには進角規制位相に至るまでその回転が許容される。
【００１６】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記規制体が前記規制穴にはめ込まれた状態にあるときに前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相が前記最遅角位相に固定されることを要旨としている。
【００１７】
この発明によれば、規制体が規制穴と係合した状態にあるとき、出力回転体は、最遅角位相にて入力回転体に対して固定される。
（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記規制体は、前記出力回転体に対して同回転体の軸方向の一方に突出して前記収容位置から前記第１の突出位置に移動し、前記出力回転体に対して同回転体の軸方向の他方に突出して前記収容位置から前記第２の突出位置に移動することを要旨としている。
【００１８】
（６）請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、当該可変動弁装置は、前記バルブタイミング可変機構及び前記規制機構のそれぞれに対する作動油の給排を通じてこれら機構を操作する油圧機構をさらに備えるものであり、前記規制機構は、前記油圧機構から供給される作動油により前記規制体を前記第２の突出位置に向けて押す作動室と、前記規制体を前記第１の突出位置に向けて押すばねとが設けられるとともに、これら作動室及びばねの力の関係により前記規制体を前記収容位置と前記第１の突出位置及び前記第２の突出位置の間で移動させるものであることを要旨としている。
【００１９】
この発明によれば、可変動弁装置の油圧機構を通じて作動室に供給される作動油及びばねがそれぞれ規制体に対して第２突出位置方向及び第１突出位置方向への力を付与するため、規制体の移動及び位置の保持を実現するために新たな油圧機構を設ける必要がない。
【００２０】
（７）請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記出力回転体は、前記規制体を収容する収容室が設けられるものであり、前記規制体は、前記規制穴または前記規制溝にはめ込まれる規制本体と、この規制本体に設けられて前記収容室を前記ばねが設けられるばね室と前記作動室とに区画する規制区画体とを含めて構成されるものであり、前記ばね室は、前記規制体の移動方向において前記規制区画体に対して前記第２の突出位置側に設けられるものであり、前記作動室は、前記規制体の移動方向において前記規制区画体に対して前記第１の突出位置側に設けられるものであることを要旨としている。
【００２１】
（８）請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記作動室の力が前記ばねの力を上回る条件のもと前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相が前記規制体と前記規制溝との対応を維持する位相にあるとき、前記規制体が前記作動室の力により前記第２の突出位置に移動し、前記ばねの力が前記作動室の力を上回る条件のもと前記入力回転体に対する前記出力回転体の回転位相が前記規制体と前記規制穴との対応を維持する位相にあるとき、前記規制体が前記ばねの力により前記第１の突出位置に移動することを要旨としている。
【００２２】
（９）請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記規制機構は、前記作動室の作動油を排出する排出路が設けられるものであり、前記規制体は、前記作動室の作動油が前記排出路により排出されるときに前記第１の突出位置に向かう力が前記第２の突出位置に向かう力を上回り、前記作動室に作動油が供給されるときに前記第１の突出位置に向かう力が前記第２の突出位置に向かう力を下回るものであることを要旨としている。
【００２３】
（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項７〜９のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、前記バルブタイミング可変機構は、前記出力回転体の軸方向において同回転体を介して互いに対向する第１部位及び第２部位のそれぞれに前記規制穴及び前記規制溝が設けられるものであり、前記規制体は、その一方の先端部と前記規制穴が設けられる前記第１部位との間にある空間と前記規制溝とを連通する連通孔が前記規制本体に設けられるものであることを要旨としている。
【００２４】
規制体が第２の突出位置に突出し、規制溝にはめ込まれた状態において、作動油が給排される作動室以外の室と規制溝とが連通することがある。このとき、連通した室の作動油が規制溝内に流入すると、規制体に対してこの流入した作動油に基づく力が付与されてしまうことになる。すると、規制体がこの力に基づいて第１の突出位置側に移動してしまうおそれが生じる。
【００２５】
そこで本発明では、規制体に連通孔を設けて第１部位と第２部位との間で作動油を流通させるようにしているため、作動油の供給される室と規制溝が連通したとしても、規制溝に流入した作動油に基づいて規制体が移動してしまうことが抑制される。従って、規制体の位置を好適に保持できるようになる。
【００２６】
（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、当該可変動弁装置は、前記機関弁の最大バルブリフト量を変更するバルブリフト量可変機構をさらに備えるものであり、前記規制機構は、前記機関弁の最大バルブリフト量が基準リフト量よりも大きい値に設定されることに基づいて、前記入力回転体と前記出力回転体との相対回転範囲を前記最遅角位相から前記最進角位相までの範囲よりも小さい範囲に制限するものであることを要旨としている。
【００２７】
本発明によれば、出力回転体が入力回転体に対して規制位相を超えて進角または遅角することを規制する規制機構について、規制体を入力回転体または出力回転体に収容する動作がこれら回転体の相対的な回転により妨げられることを抑制することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の内燃機関の可変動弁装置を具体化した一実施形態について、同装置を備える内燃機関の断面構造を示す断面図。
【図２】（ａ）同実施形態のバルブタイミング可変機構について、その平面構造を示す平面図。（ｂ）同バルブタイミング可変機構について、ＤＡ−ＤＡ線に沿う断面構造を示す断面図。
【図３】同実施形態のバルブタイミング可変機構について、その油圧供給経路を示す模式図。
【図４】同実施形態のバルブタイミング可変機構について、図２（ａ）のＤＢ−ＤＢ線に沿うハウジング及びベーンロータの断面構造を平面上に展開してこれを模式的に示す模式図。
【図５】同実施形態のバルブタイミング可変機構について、図２（ａ）のＤＢ−ＤＢ線に沿うハウジング及びベーンロータの断面構造を平面上に展開してこれを模式的に示す模式図。
【図６】同実施形態のバルブタイミング可変機構について、図２（ａ）のＤＢ−ＤＢ線に沿うハウジング及びベーンロータの断面構造を平面上に展開してこれを模式的に示す模式図。
【図７】同実施形態の可変動弁装置について、その吸気バルブのバルブタイミング及び最大バルブリフト量の制御態様の一例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１〜図６を参照して、本発明の内燃機関の可変動弁装置を吸気バルブのバルブ開閉特性を変更する可変動弁装置として具体化した一実施形態について説明する。
図１に示されるように、空気及び燃料からなる混合気の燃焼を通じてクランクシャフト１６を回転させて駆動力を得る内燃機関１には、バルブタイミング可変機構３０とバルブリフト量可変機構９０とを備える可変動弁装置３と、油圧機構７と、これら装置を含めた装置を統括的に制御する制御装置１００とが設けられている。バルブタイミング可変機構３０は、吸気バルブ２１のバルブタイミングを変更するものである。油圧機構７は、機関本体１０及びバルブタイミング可変機構３０に潤滑油を供給するものである。バルブリフト量可変機構９０は、吸気バルブ２１のバルブリフト量を変更するものである。
【００３０】
機関本体１０のシリンダブロック１１には、混合気を燃焼させる燃焼室１４が形成されている。混合気の燃焼にともなうピストン１５の直線運動はクランクシャフト１６の回転運動に変換される。
【００３１】
シリンダブロック１１の下部には、内燃機関１の各部位に供給される潤滑油を貯留するオイルパン１２が取り付けられている。シリンダブロック１１の上部には、動弁系の部品が配置されるシリンダヘッド１３が取り付けられている。
【００３２】
シリンダヘッド１３には、燃焼室１４を吸気通路に対して開閉する吸気バルブ２１及びこれを開弁方向に駆動する吸気カムシャフト２２と、燃焼室１４を排気通路に対して開閉する排気バルブ２５及びこれを開弁方向に駆動する排気カムシャフト２６と、吸気バルブ２１のバルブ開閉特性を変更する可変動弁装置３とが設けられている。
【００３３】
クランクシャフト１６には、オイルパン１２の潤滑油を汲み上げて吐出するオイルポンプ１７が連結されている。オイルポンプ１７により吐出された潤滑油は、内燃機関１の各部位に供給され、その一部は油圧機構７を介して可変動弁装置３（バルブタイミング可変機構３０）に供給される。また、内燃機関１の各部位を流通した後の潤滑油及び、可変動弁装置３から排出された潤滑油は、再びオイルパン１２に戻される。
【００３４】
可変動弁装置３には、吸気バルブ２１のバルブタイミング（以下、「バルブタイミングＩＮＶＴ」）を変更するバルブタイミング可変機構３０と、吸気バルブ２１の最大のバルブリフト量（以下、「最大バルブリフト量ＩＮＶＬ」）を変更するバルブリフト量可変機構９０とが設けられている。
【００３５】
バルブリフト量可変機構９０は、最大バルブリフト量ＩＮＶＬを上限の最大バルブリフト量（以下、「上限バルブリフト量ＩＮＶＬｍａｘ」）と下限の最大バルブリフト量（以下、「下限バルブリフト量ＩＮＶＬｍｉｎ」）との間で連続的に変更する。また、この最大バルブリフト量ＩＮＶＬの変更にともない吸気バルブ２１の作用角（クランクシャフト１６の回転角度により示される同バルブの開弁期間）も変更される。
【００３６】
バルブリフト量可変機構９０は、吸気バルブ２１の上端に当接するロッカアーム２３と吸気カムシャフト２２との間に設けられ、シリンダヘッド１３に対して揺動可能に支持されたアームアッシ９２により構成されている。ロッカアーム２３の一端はラッシュアジャスタ２４によって支持され、他端は吸気バルブ２１と接触している。
【００３７】
アームアッシ９２は、吸気カムシャフト２２の吸気カム２２Ｃにより回転が入力される入力アーム９３と、ロッカアーム２３を揺動させる出力アーム９４と、アームアッシ９２に対して軸方向に移動するコントロールシャフト９１とを備えている。アクチュエータの駆動によりコントロールシャフト９１がアームアッシ９２に対して軸方向に移動するとき、入力アーム９３と出力アーム９４との相対的な回転位相が変更される。そして、入力アーム９３と出力アーム９４とが互いに周方向の間隔を狭める方向に回転したときには、これにともない最大バルブリフト量ＩＮＶＬは小さくなる。一方、入力アーム９３と出力アーム９４とが互いに周方向の間隔を広げる方向に回転したときには、これにともない最大バルブリフト量ＩＮＶＬが大きくなる。
【００３８】
なお、本実施形態においては、バルブタイミング可変機構３０及び油圧機構７及びバルブリフト量可変機構９０及び電子制御装置１１０を含めて可変動弁装置３が構成されている。
【００３９】
制御装置１００には、機関運転状態等をモニタする各種センサ、すなわちクランクポジションセンサ１１１及びカムポジションセンサ１１２を含む各種センサと、これらセンサの出力に基づいて各装置の動作を制御する電子制御装置１１０とが設けられている。クランクポジションセンサ１１１は、クランクシャフト１６の付近に設けられて、同シャフト１６の回転角度に応じた信号を出力する。カムポジションセンサ１１２は、吸気カムシャフト２２の付近に設けられて、同シャフト２２の回転角度に応じた信号を出力する。
【００４０】
電子制御装置１１０は、バルブタイミングＩＮＶＴを調整するバルブタイミング制御、最大バルブリフト量ＩＮＶＬを調整するバルブリフト制御、及びバルブタイミングＩＮＶＴ及び最大バルブリフト量ＩＮＶＬを協調して調整するバルブ開閉特性協調制御等の各種制御を行う。
【００４１】
この開閉特性協調制御においては、機関運転状態（機関負荷及び機関回転速度）に基づいてバルブタイミングＩＮＶＴ及び最大バルブリフト量ＩＮＶＬのそれぞれの目標値（以下、それぞれ「目標タイミングＩＮＶＴＴ」及び「目標最大リフト量ＩＮＶＬＴ」）を設定し、クランクポジションセンサ１１１及びカムポジションセンサ１１２の出力に基づいて算出されるバルブタイミングＩＮＶＴ及び最大バルブリフト量ＩＮＶＬをそれぞれの目標値に一致させるべくバルブタイミング可変機構３０及びバルブリフト量可変機構９０の制御が行われる。
【００４２】
図２を参照して、バルブタイミング可変機構３０の構成について説明する。なお図２（ａ）は、ハウジング本体３２から図２（ｂ）に示されるカバー３４を取り外した状態での同可変機構３０の平面構造を示す。また、カムシャフト２２及びスプロケット３３の回転方向を回転方向ＲＡとする。カムシャフト２２は常にこの回転方向ＲＡに回転する。
【００４３】
図２（ａ）に示されるようにバルブタイミング可変機構３０には、クランクシャフト１６に同期して回転するハウジングロータ３１と、吸気カムシャフト２２の端部に固定されることにより同シャフト２２に同期して回転するベーンロータ３５とにより構成されている。
【００４４】
ハウジングロータ３１は、タイミングチェーン（図示略）を介してクランクシャフト１６と連結されることにより同シャフト１６に同期して回転するスプロケット３３と、スプロケット３３の内側には、これと一体をなす態様で回転するハウジング本体３２と、ハウジング本体３２に取り付けられるカバー３４（図２（ｂ）参照）とから構成されている。
【００４５】
ベーンロータ３５は、このハウジング本体３２内の空間に配置されてハウジング本体３２にカバー３４（図２（ｂ）参照）が取り付けられることにより、同空間に収容される。
ハウジング本体３２には、径方向においてベーンロータ３５に向けて突出する３つの区画壁３１Ａが設けられている。ベーンロータ３５には、ハウジング本体３２に向けて突出し、区画壁３１Ａの間にある３つのベーン収容室３７をそれぞれ進角室３８及び遅角室３９に区画する３つのベーン３６が設けられている。
【００４６】
進角室３８は、１つのベーン収容室３７内においてベーン３６よりも吸気カムシャフト２２の回転方向ＲＡの後方側に位置するものであり、油圧機構７によるバルブタイミング可変機構３０に対する潤滑油の供給状態に応じて容積が変化するものである。遅角室３９は、１つのベーン収容室３７内においてベーン３６よりも吸気カムシャフト２２の回転方向ＲＡの前方側に位置するものであり、進角室３８と同じく油圧機構７によるバルブタイミング可変機構３０に対する潤滑油の供給状態に応じて容積が変化するものである。
【００４７】
バルブタイミング可変機構３０は、上記の構成に基づいてハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の回転位相を変更することにより、バルブタイミングＩＮＶＴを変化させる。同可変機構３０によるバルブタイミングＩＮＶＴの変更は具体的には以下のように行われる。
【００４８】
進角室３８への潤滑油の供給及び遅角室３９からの潤滑油の排出により、ベーンロータ３５がハウジングロータ３１に対して進角側すなわち吸気カムシャフト２２の回転方向ＲＡに回転するとき、バルブタイミングＩＮＶＴは進角側に変化する。ベーンロータ３５がハウジングロータ３１に対して最大限に進角側に回転したとき、すなわちベーンロータ３５の回転位相が最進角位相ＰＭＡＸにあるとき、バルブタイミングＩＮＶＴは最も進角側のタイミング（以下、「最進角ＩＮＶＴｍａｘ」）に設定される。なお、最進角位相ＰＭＡＸとしては、ベーン３６が遅角室３９側の区画壁３１Ａに突き当てられる位置、あるいはベーン３６が遅角室３９側の区画壁３１Ａ付近にある位置が設定される。
【００４９】
進角室３８からの潤滑油の排出及び遅角室３９への潤滑油の供給により、ベーンロータ３５がハウジングロータ３１に対して遅角側すなわち吸気カムシャフト２２の回転方向ＲＡの後方側に回転するとき、バルブタイミングＩＮＶＴは遅角側に変化する。ベーンロータ３５がハウジングロータ３１に対して最大限に遅角側に回転したとき、すなわちベーンロータ３５の回転位相が最遅角位相ＰＭＩＮにあるとき、バルブタイミングＩＮＶＴは最も遅角側のタイミング（以下、「最遅角ＩＮＶＴｍｉｎ」）に設定される。ここでは最遅角位相ＰＭＩＮとして、ベーン３６が進角室３８側の区画壁３１Ａに突き当てられる直前の位置が設定されている。なお、最遅角位相ＰＭＩＮとしては、ベーン３６が進角室３８側の区画壁３１Ａに突き当てられる位置を採用することもできる。
【００５０】
進角室３８及び遅角室３９のそれぞれと油圧機構７との間における潤滑油の流通が遮断されることにより、すなわち進角室３８及び遅角室３９のそれぞれに潤滑油が保持されることにより、ハウジングロータ３１とベーンロータ３５との相対的な回転が不能とされるとき、バルブタイミングＩＮＶＴはそのときのタイミングに維持される。
【００５１】
バルブタイミング可変機構３０には、ハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の回転範囲を最遅角位相ＰＭＩＮから最進角位相ＰＭＡＸまでの範囲よりも制限する規制機構４が設けられている。
【００５２】
この規制機構４には、進角室３８及び遅角室３９の油圧にかかわらずハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の回転を規制して、バルブタイミングＩＮＶＴを最遅角ＩＮＶＴｍｉｎに固定する位相固定機構４０と、進角室３８及び遅角室３９の油圧にかかわらずハウジングロータ３１に対するベーンロータの回転範囲を規制して、バルブタイミングＩＮＶＴを最進角ＩＮＶＴｍａｘよりも遅角側の特定のタイミング（以下、「進角規制角ＩＮＶＴｍｄｌ」）と最遅角ＩＮＶＴｍｉｎとの範囲に規制する進角規制機構５０とが設けられている。なお、この進角規制角ＩＮＶＴｍｄｌとしては最大バルブリフト量ＩＮＶＬが規制リフト量ＩＮＶＬＸとなるときに、バルブスタンプの発生を抑制することのできるバルブタイミングのうち最も進角側のものが設定されている。すなわち、バルブタイミングＩＮＶＴが進角規制角ＩＮＶＴｍｄｌよりも遅角側にあるときには、最大バルブリフト量ＩＮＶＬに関わらずバルブスタンプの発生は抑制される。
【００５３】
位相固定機構４０は、油圧機構７からの潤滑油の排出に基づいて動作し、ハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の回転位相が最遅角位相ＰＭＩＮにあるときに、ハウジングロータ３１とベーンロータ３５とを互いに係合してバルブタイミングＩＮＶＴを最遅角ＩＮＶＴｍｉｎに保持する。
【００５４】
進角規制機構５０は、油圧機構７からの潤滑油の供給に基づいて動作し、ハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の回転位相が最遅角ＩＮＶＴｍｉｎと進角規制角ＩＮＶＴｍｄｌとの間に対応する回転位相（以下、「進角規制位相ＰＭＤＬ」）にあるときに、ハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の回転範囲を規制してバルブタイミングＩＮＶＴを最遅角ＩＮＶＴｍｉｎと進角規制角ＩＮＶＴｍｄｌとの間に保持する。すなわち、進角規制機構５０が働いている間には、ベーンロータは進角規制位相ＰＭＤＬよりも進角側に移動しない。
【００５５】
図２（ｂ）を参照して、位相固定機構４０及び進角規制機構５０の構成について詳述する。なお、図２（ｂ）は図２（ａ）のＤＡ−ＤＡ線に沿う断面構造を示す。
図２（ｂ）に示されるように、位相固定機構４０は、ベーン３６に設けられた規制ピン６０と、同じくベーン３６に設けられて油圧機構７により潤滑油が供給及び排出される作動室６６と、また同じくベーン３６に設けられて規制ピン６０を一方向に押すばね６４と、カバー３４のカバー壁面３４Ａに設けられたロック穴４１とに構成されている。
【００５６】
進角規制機構５０は、ベーン３６に設けられた収納室３６Ａに収納される規制ピン６０と、収納室３６Ａ内であって規制ピン６０の一部である区画体６２とベーン３６とに区画されて油圧機構７により潤滑油が供給及び排出される作動室６６と、また同じく収納室３６Ａ内の区画体６２を挟んで対面側となるばね室６５に設けられて規制ピン６０を一方向に押すばね６４と、ハウジングロータ３１のロック穴４１と対面するハウジング本体３２のスプロケット壁面３３Ａに設けられた規制溝５１とで構成されている。
【００５７】
このように、位相固定機構４０及び進角規制機構５０は共通する単一の規制ピン６０をそれぞれの構成要素とするものであるため、一方の機構において規制ピン６０が機能するときには他方の機構において同ピン６０は機能しない。
【００５８】
規制ピン６０は、軸方向に連通孔６３を備えるピン本体６１と、作動室６６の圧力が作用する区画体６２を備えている。規制ピン６０は、作動室６６の潤滑油の力とばね６４の力との関係に基づいて、ベーン３６内に収容された位置（以下、「収容位置Ｐ０」）と、ベーン３６からスプロケット壁面３３Ａに向けて突出した位置（以下、「第２突出位置Ｐ２」）及びベーン３６からカバー壁面３４Ａに向けて突出した位置（以下、「第１突出位置Ｐ１」）との間で移動する。作動室６６の油圧は、規制ピン６０に対してスプロケット壁面３３Ａ方向に作用する。ばね６４の力は、規制ピン６０に対してカバー壁面３４Ａ方向に作用する。以降では、収容位置Ｐ０及び第１突出位置Ｐ１から第２突出位置Ｐ２に向かう方向を「第２突出方向Ｚ２」とし、収容位置Ｐ０及び第２突出位置Ｐ２から第１突出位置Ｐ１に向かう方向を「第１突出方向Ｚ１」とする。
【００５９】
また、ピン本体６１のスプロケット側先端部６１Ｂとスプロケット壁面３３Ａとの間の空間及び、ピン本体６１のカバー側先端部６１Ａとカバー壁面３４Ａとの間の空間は連通孔６３を介して連通している。
【００６０】
油圧機構７により作動室６６に対して潤滑油が排出されている、すなわち作動室６６に対する潤滑油の状態が排出状態にあるとき、ばね６４によるカバー壁面３４Ａ方向の力により、規制ピン６０に対してはこれを第１突出方向Ｚ１に動作させようとする力が生じる。そして、作動室６６の潤滑油による規制溝５１方向の力がばね６４による第１突出方向Ｚ１の力を下回るようになる。これにより、規制ピン６０に対してはこれを第１突出方向Ｚ１に動作させようとする力が生じる。そしてこの状態のもとで、ハウジング本体３２に対するベーンロータ３５の回転位相が最遅角位相ＰＭＩＮにあるとき、すなわち規制ピン６０とロック穴４１との周方向の位置が一致しているとき、規制ピン６０がベーン３６から突出してロック穴４１にはめ込まれる。これにより、規制ピン６０とロック穴４１との係合を通じてハウジングロータ３１とベーンロータ３５とが互いに固定されるため、これらの相対的な回転位相は最遅角位相ＰＭＩＮに保持される。
【００６１】
一方、油圧機構７により作動室６６から潤滑油が供給されて作動室６６が潤滑油により満たされるとき、すなわち作動室６６に対する潤滑油の状態が供給状態にあるとき、作動室６６の潤滑油による第２突出方向Ｚ２の力がばね６４による第１突出方向Ｚ１の力を上回るようになる。これにより、規制ピン６０に対してはこれを第２突出方向Ｚ２に動作させようとする力が生じる。そして規制ピン６０がロック穴４１にはめ込まれた状態のもとで、規制ピン６０に対して第２突出方向Ｚ２の力が作用するとき、規制ピン６０がロック穴４１から離脱して第２突出方向Ｚ２に突出してスプロケット壁面３３Ａに突き当たる。これにより、規制ピン６０とロック穴４１との係合によるハウジング本体３２とベーンロータ３５との固定が解除されて、ハウジング本体３２に対するベーンロータ３５の回転が許容される。
【００６２】
図３を参照して、バルブタイミング可変機構３０と油圧機構７との間における潤滑油の流通態様について説明する。なお同図は、これら装置の間における油路の構成を模式的に示している。
【００６３】
油圧機構７は、ベーンロータ３５の駆動を制御する第１油圧制御機構７０と、規制ピン６０の駆動を制御する第２油圧制御機構８０とから構成されている。
第１油圧制御機構７０は、作動油を遅角室３９に供給又は排出する遅角室油路７２と、進角室３８に作動油を供給又は排出する進角室油路７３と、作動油を油路に供給する第１供給油路７４と、油路からの作動油を排出する第１排出油路７５と、作動油の供給及び排出及び保持を制御する第１油圧制御弁７１とを備えている。また、第１供給油路７４には、オイルパン１２からの作動油を吐出するオイルポンプ１７が設けられている。
【００６４】
第１油圧制御弁７１は、第１供給油路７４及び第１排出油路７５と進角室油路７３及び遅角室油路７２との接続状態を切り替えることにより、進角室３８及び遅角室３９に対する潤滑油の供給状態を変更する。
【００６５】
第１油圧制御弁７１の制御により、遅角室油路７２が第１排出油路７５に接続されるとともに進角室油路７３が第１供給油路７４に接続されると、進角室油路７３を介して進角室３８に作動油が供給され且つ遅角室油路７２を介して遅角室３９の作動油が排出される。そしてこのとき、ベーンロータ３５がハウジングロータ３１に対して進角位相側に回転し、バルブタイミングＩＮＶＴが進角側に変化する。
【００６６】
第１油圧制御弁７１の制御により、遅角室油路７２が第１供給油路７４に接続されるとともに進角室油路７３が第１排出油路７５と接続されると、進角室油路７３を介して進角室３８の作動油が排出され且つ遅角室油路７２を介して遅角室３９に作動油が供給される。そしてこのとき、ベーンロータ３５がハウジングロータ３１に対して遅角位相側に回転し、バルブタイミングＩＮＶＴが遅角側に変化する。
【００６７】
第２油圧制御機構８０は、作動室６６に作動油を供給する作動室供給油路８２と、作動室６６から作動油を排出する作動室排出油路８３を備えている。さらに、第２油圧制御機構８０は、オイルパン１２から作動室６６の作動油を供給する第２供給油路８４と、油路からの作動油を排出する第２排出油路８５と作動油の供給及び排出及び保持を制御する第２油圧制御弁８１とを備えている。
【００６８】
第２油圧制御弁８１は、作動室供給油路８２及び作動室排出油路８３と第２供給油路８４及び第２排出油路８５の接続状態を切り替えることにより、作動室６６対する潤滑油の供給状態を変更する。
【００６９】
そして、規制ピン６０を第２突出方向Ｚ２に突出させるとき、すなわち進角規制機構５０の規制溝５１に規制ピン６０をはめ込むときには、第２油圧制御弁８１の駆動により、作動室供給油路８２を第２供給油路８４に接続して作動室６６に作動油を供給する。一方、規制ピン６０を第１突出方向Ｚ１に突出させるとき、すなわち位相固定機構４０のロック穴４１に規制ピン６０をはめ込むときには、第２油圧制御弁８１の駆動により、作動室排出油路８３を第２排出油路８５に接続して作動室６６から作動油を排出する。
【００７０】
図４に、バルブタイミング可変機構３０の断面構造を模式的に示す。なお、同図は、図２（ａ）のＤＢ−ＤＢ線に沿うバルブタイミング可変機構３０の断面構造を平面上に展開したものについて、これを模式的に示している。
【００７１】
図４に示されるように、スプロケット３３のベーン収容室３７は、ベーン３６により、進角室３８及び遅角室３９に区画されている。そして、カバー壁面３４Ａにはロック穴４１が、スプロケット壁面３３Ａには規制ピン６０の周方向の軌跡に沿う態様で規制溝５１が形成されている。
【００７２】
図４（ａ）に示されるように、ベーン３６すなわちベーンロータ３５の回転位相が最遅角位相ＰＭＩＮにあり且つ作動室６６の作動油が排出されているとき、規制ピン６０がベーン３６から第１突出方向Ｚ１方向に突出して第１突出位置Ｐ１にあることによりそのカバー側先端部６１Ａはロック穴４１にはめ込まれた状態にある。これにより、ベーンロータ３５とハウジングロータ３１との相対回転位相が固定されて、バルブタイミングＩＮＶＴは最遅角ＩＮＶＴｍｉｎに固定される。
【００７３】
そして、バルブタイミング可変機構３０が図４（ａ）の状態にあるときに作動室６６に作動油が供給されたとすると、この作動油の供給に基づく規制ピン６０の移動によりバルブタイミング可変機構３０は図４（ｂ）の状態に移行する。
【００７４】
図４（ｂ）に示されるように、ベーンロータ３５の回転位相が最遅角位相ＰＭＩＮにあり且つ作動室６６に油圧が供給されているとき、規制ピン６０がベーン３６から第２突出方向Ｚ２方向に突出して第２突出位置Ｐ２に移動することによりそのスプロケット側先端部６１Ｂは規制溝５１にはめ込まれた状態にある。そして、図４（ｂ）の状態からベーンロータ３５が進角することにより図４（ｃ）に移行する。
【００７５】
図４（ｃ）に示されるように、ベーンロータ３５の回転位相が最遅角位相ＰＭＩＮと進角規制位相ＰＭＤＬとの間にあり且つ作動室６６に油圧が供給されているとき、規制ピン６０がベーン３６から第２突出方向Ｚ２方向に突出して第２突出位置Ｐ２にあることによりそのスプロケット側先端部６１Ｂは規制溝５１にはめ込まれた状態にある。そして、図４（ｃ）の状態からベーンロータ３５がさらに進角することによりバルブタイミング可変機構３０の状態は図５（ａ）に移行する。
【００７６】
図５（ａ）に示されるように、規制ピン６０が規制溝５１にはめ込まれた状態にて最遅角位相ＰＭＩＮまで進角したとき、規制ピン６０と規制溝５１の端面との係合によりベーンロータ３５のそれ以上の進角が規制される。このとき、バルブタイミングＩＮＶＴは進角規制角ＩＮＶＴｍｄｌに維持される。すなわち、規制ピン６０が規制溝５１にはめ込まれた状態にあるとき、ベーンロータ３５とハウジングロータ３１との相対回転範囲が最遅角位相ＰＭＩＮから進角規制位相ＰＭＤＬの範囲に制限されて、バルブタイミングＩＮＶＴが進角規制角ＩＮＶＴｍｄｌより進角することは規制される。
【００７７】
バルブタイミング可変機構３０が図５（ａ）の状態にあるときに作動室６６の作動油が排出されたとすると、この作動油の排出に基づく規制ピン６０の移動によりバルブタイミング可変機構３０は図５（ｂ）の状態に移行する。
【００７８】
図５（ｂ）に示されるように、ベーンロータ３５の回転位相が進角規制位相ＰＭＤＬにあり且つ作動室６６の作動油が排出されているとき、規制ピン６０がベーン３６から第１突出方向Ｚ１に突出しようとする状態にあるもののカバー壁面３４Ａに突き当たるため収容位置Ｐ０に保持される。これにより、ベーンロータ３５とハウジングロータ３１との進角側または遅角側への相対回転位相が許容される。そして、図５（ｂ）の状態からベーンロータ３５が進角規制位相ＰＭＤＬを超えて進角することによりバルブタイミング可変機構３０の状態は図５（ｃ）に移行する。
【００７９】
図５（ｃ）に示されるように、規制ピン６０がベーン３６に収容された状態にあるとき、ベーンロータ３５は最進角位相ＰＭＡＸまで進角することが許容される。なお、ベーンロータ３５の回転位相が進角規制位相ＰＭＤＬよりも進角側にあるときには、作動室６６への作動油の給排状態にかかわらず規制ピン６０は収容位置Ｐ０に保持される。
【００８０】
ところで、図６（ａ）に示されるようにベーンロータ３５が最遅角位相ＰＭＩＮと進角規制位相ＰＭＤＬとの間の位相であって、進角規制位相ＰＭＤＬに近い位置にあるとき、規制溝５１の最も進角室３８側の部分と進角室３８とが連通部３７Ａにおいて連通する。このとき、進角室３８に供給される作動油が規制溝５１内に流通する。このため、この作動油は規制ピン６０に対して第１突出方向Ｚ１の力を付与する。このとき、規制ピン６０に作用する圧力及び力について図６（ｂ）を参照して詳述する。
【００８１】
規制ピン６０のピン本体６１のスプロケット側先端部６１Ｂには、規制溝５１の作動油により第１突出方向Ｚ１の圧力ＰＯ１が作用する。カバー側先端部６１Ａには、カバー側先端部６１Ａとカバー壁面３４Ａとの間に形成される空間３７Ｂ内の作動油により第２突出方向Ｚ２の圧力ＰＯ２が作用する。
【００８２】
区画体６２のスプロケット側面６２Ａには、作動油に基づく圧力は作用しない。カバー側面６２Ｂには、作動室６６の作動油により第２突出方向Ｚ２の圧力ＰＰが作用する。なお、区画体６２のスプロケット側面６２Ａには、ばね６４に基づく力ＦＳが付与されている。
【００８３】
従って、規制ピン６０に作用する力は以下のようになる。
第１突出方向Ｚ１には圧力ＰＯ１に基づく力Ｆ１及びばねの力ＦＳが作用する。
第２突出方向Ｚ２方向には圧力ＰＯ２に基づく力Ｆ２及びＰＰに基づく力ＦＰが作用する。
【００８４】
ここで、規制ピン６０には連通孔６３が設けられているため、作動油は規制ピン６０のスプロケット側先端部６１Ｂとカバー側先端部６１Ａとの間で流通するため、圧力ＰＯ１と圧力ＰＯ２とは等しくなっている。このため力Ｆ１と力Ｆ２は相殺されることになる。
【００８５】
従って、規制ピン６０の位置は、ばねの力ＦＳと作動室６６内の圧力ＰＰによる力ＦＰとに基づいて決定される。
ちなみに連通孔６３を設けない場合には、進角室３８と規制溝５１とが連通部３７Ａによって連通して進角室３８の作動油が規制溝５１に流入したとき、ピン本体６１のスプロケット側先端部６１Ｂには進角室３８から流入してきた作動油に基づく圧力によって規制ピン６０に第１突出方向Ｚ１への力が付与されることになる。このため、規制ピン６０は第１突出方向Ｚ１へと移動して収容位置Ｐ０に保持されることになり、ベーンロータ３５が進角規制位相ＰＭＤＬを超えて進角側に移動することを許容してしまう。一方、本実施形態では規制ピン６０に連通孔６３を設けているため、進角室３８から流入した作動油に基づいて規制ピン６０が収容位置Ｐ０に保持されることは抑制される。
【００８６】
図７を参照して、バルブタイミングＩＮＶＴ及び最大バルブリフト量ＩＮＶＬに基づく規制機構４の制御態様について、その一例を説明する。
バルブ開閉特性協調制御においては、目標タイミングＩＮＶＴＴ及び目標最大リフト量ＩＮＶＬＴにより定められるバルブ開閉特性の要求値ＶＴＶＬについて、これがバルブタイミングＩＮＶＴ及び最大バルブリフト量ＩＮＶＬにより定められるバルブ開閉特性領域上のいずれにあるかに基づいて規制機構４の制御が行われる。ここで、バルブ開閉特性領域は次の領域Ａ〜領域Ｆに区分される。
【００８７】
領域Ａは、最大バルブリフト量ＩＮＶＬが規制リフト量ＩＮＶＬＸよりも大きく、且つバルブタイミングＩＮＶＴが進角規制角ＩＮＶＴｍｄｌよりも遅角側にあるバルブ開閉特性領域を示す。
【００８８】
領域Ｂは、最大バルブリフト量ＩＮＶＬが規制リフト量ＩＮＶＬＸよりも大きく、且つバルブタイミングＩＮＶＴが進角規制角ＩＮＶＴｍｄｌよりも進角側にあるバルブ開閉特性領域を示す。
【００８９】
領域Ｃは、最大バルブリフト量ＩＮＶＬが規制リフト量ＩＮＶＬＸよりも小さく、且つバルブタイミングＩＮＶＴが進角規制角ＩＮＶＴｍｄｌよりも遅角側にあるバルブ開閉特性領域を示す。
【００９０】
領域Ｄは、最大バルブリフト量ＩＮＶＬが規制リフト量ＩＮＶＬＸよりも小さく、且つバルブタイミングＩＮＶＴが進角規制角ＩＮＶＴｍｄｌより進角側にあるバルブ開閉特性領域を示す。
【００９１】
領域Ｅは、上記領域Ｂのうちの進角側且つ大リフト側の領域であり、最大バルブリフト量ＩＮＶＬ及びバルブタイミングＩＮＶＴが当該領域Ｅに設定されているときにバブルスタンプが生じるバルブ開閉特性領域を示す。
【００９２】
領域Ｆは、機関運転状態に基づくバルブ開閉特性の変更が行われるときの基本的な使用領域を示す。すなわち、通常の機関運転状態においては、機関負荷及び機関回転速度等の変化に基づいて当該領域Ｆ内にてバルブ開閉特性が変化するよう可変動弁装置３の制御が行われる。
【００９３】
要求値ＶＴＶＬが領域Ｆ内にて変化するとき、規制機構４は次のように駆動する。
要求値ＶＴＶＬが領域Ａにあるとき、進角規制機構５０が係合状態に設定され、これによりバルブタイミングＩＮＶＴの変更可能範囲が最遅角ＩＮＶＴｍｉｎから進角規制角ＩＮＶＴｍｄｌまでの間に制限される。またこの状態において、ベーンロータ３５の回転位相が進角規制位相ＰＭＤＬに達したとき、進角規制機構５０によりベーンロータ３５のそれ以上の進角側への回転が規制される。
【００９４】
要求値ＶＴＶＬの属する領域が領域Ａから領域Ｃに変化するとき、進角規制機構５０が係合状態から解除状態に操作され、これによりバルブタイミングＩＮＶＴの変更可能範囲は最遅角ＩＮＶＴｍｉｎから最進角ＩＮＶＴｍａｘまでの間に拡大される。
【００９５】
要求値ＶＴＶＬの属する領域が領域Ｃから領域Ｄに変化するとき、進角規制機構５０の解除状態が保持され、これによりバルブタイミングＩＮＶＴの変更可能範囲は最遅角ＩＮＶＴｍｉｎから最進角ＩＮＶＴｍａｘまでの間に維持される。
【００９６】
なお、領域Ｂのうちバルブスタンプが生じるおそれのある部分は領域Ｅに限られるものの、ここでは実際のバルブタイミングＩＮＶＴ及び最大バルブリフト量ＩＮＶＬが領域Ｂに属することのないように可変動弁装置３の制御が行われる。
【００９７】
以上説明した本実施形態によれば以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態の可変動弁装置３の規制機構４は、ロック穴４１と規制溝５１とを含めて構成されている。ロック穴４１にはハウジングロータ３１に設けられて、ベーン３６に収容される収容位置Ｐ０とベーンロータ３５から突出した第１突出位置Ｐ１及び第２突出位置Ｐ２との間で移動する規制ピン６０が、第１突出位置Ｐ１にある規制ピン６０がはめ込まれる。規制溝５１はハウジングロータ３１に設けられて第２突出位置Ｐ２にある規制ピン６０がはめ込まれる。そしてこの可変動弁装置３は、規制ピン６０がロック穴４１にはめ込まれた状態にあるときにハウジングロータ３１とベーンロータ３５との相対回転位相が固定され、規制ピン６０が規制溝５１にはめ込まれた状態にあるときにハウジングロータ３１とベーンロータ３５との相対回転範囲が最遅角位相ＰＭＩＮから最進角位相ＰＭＡＸまでの範囲よりも小さい範囲に制限されるようにしている。
【００９８】
一つの規制ピン６０を第１及び第２突出位置Ｐ２においてロック穴４１及び規制溝５１とはめ込むことによりベーンロータ３５のハウジングロータ３１に対する回転を禁止もしくは規制しているため、一つの規制ピン６０でベーンロータ３５のハウジングロータ３１の相対回転位相の固定及び相対回転範囲の制限をすることができるようになる。従って、バルブスタンプを抑制する機能及びバルブタイミングＩＮＶＴを固定する機能を備えるとともに、これら機能を実現するための構造の複雑化を抑制することができるようになる。
【００９９】
（２）本実施形態では、規制ピン６０が規制溝５１にはめ込まれた状態にあるときにハウジングロータ３１とベーンロータ３５との相対回転の範囲が最進角位相ＰＭＡＸよりも遅角側にある進角規制位相ＰＭＤＬから最遅角位相ＰＭＩＮまでの範囲に制限されるようにしている。
【０１００】
規制ピン６０が規制溝５１とはめ込まれた状態にあるとき、ベーンロータ３５は、ハウジングロータ３１に対して進角規制位相ＰＭＤＬを超えて進角側に回転することが規制される一方、ベーンロータ３５が遅角側に回転するときには最遅角位相ＰＭＩＮに至るまでその回転が許容される。
【０１０１】
（３）本実施形態では、規制ピン６０がロック穴４１にはめ込まれた状態にあるときにハウジングロータ３１に対するベーンロータ３５の回転位相が最遅角位相ＰＭＩＮに固定されるようにしている。
【０１０２】
規制ピン６０がロック穴４１と係合した状態にあるとき、ベーンロータ３５は、最遅角位相ＰＭＩＮにてハウジングロータ３１に対して固定される。
（４）本実施形態では、規制ピン６０は、ベーンロータ３５に対して同回転体の軸方向の一方に突出して収容位置から第１突出位置Ｐ１に移動し、ベーンロータ３５に対して同回転体の軸方向の他方に突出して収容位置Ｐ０から第２突出位置Ｐ２に移動するようにしている。また、可変動弁装置３は、バルブタイミング可変機構３０及び規制機構４のそれぞれに対する作動油の給排を通じてこれら機構を操作する油圧機構７をさらに備えるものである。規制機構４には、油圧機構７から供給される作動油により規制ピン６０を第２突出位置Ｐ２に向けて押す作動室６６と、規制ピン６０を第１突出位置Ｐ１に向けて押すばね６４とが設けられる。そして、これら作動室６６及びばね６４の力の関係により規制ピン６０を収容位置Ｐ０と第１突出位置Ｐ１及び第２突出位置Ｐ２の間で移動させるようにしている。
【０１０３】
可変動弁装置３の油圧機構７を通じて作動室６６に供給される作動油及びばね６４がそれぞれ規制ピン６０に対して第１突出方向Ｚ１及び第２突出方向Ｚ２への力を付与するため、規制ピン６０の移動及び位置の保持を実現するために新たに油圧機構７を新たに設ける必要がない。
【０１０４】
（５）本実施形態では、バルブタイミング可変機構３０は、ベーンロータ３５の軸方向において同ロータ３５を介して互いに対向するカバー３４及びスプロケット３３のそれぞれにロック穴４１及び規制溝５１が設けられている。そして、規制ピン６０は、カバー側先端部６１Ａとロック穴４１が設けられるカバー３４との間にある空間と規制溝５１とを連通する連通孔６３がピン本体６１に設けられるようにしている。
【０１０５】
規制ピン６０が第２突出位置Ｐ２に突出し、規制溝５１にはめ込まれた状態において、作動油が給排される進角室３８と規制溝５１とが連通することがある。このとき、進角室３８の作動油が規制溝５１内に流入すると、規制ピン６０に対してこの流入した作動油に基づく力が付与されてしまうことになる。すると、規制ピン６０がこの力に基づいて第１突出位置Ｐ１側に移動してしまうおそれが生じる。
【０１０６】
そこで本実施形態では、規制ピン６０に連通孔を設けてカバー側先端部６１Ａとスプロケット側先端部６１Ｂとの間で作動油を流通させるようにしているため、作動油の進角室３８と規制溝５１が連通したとしても、規制溝５１に流入した作動油に基づいて規制ピン６０が移動してしまうことが抑制される。従って、規制ピン６０の位置を好適に保持できるようになる。
【０１０７】
（６）本実施形態の可変動弁装置３は、吸気バルブ２１の最大バルブリフト量を変更するバルブリフト量可変機構９０をさらに備えるものである。そして、規制機構４は、吸気バルブ２１の最大バルブリフト量ＩＮＶＬが規制リフト量ＩＮＶＬＸよりも大きい値に設定されることに基づいて、ハウジングロータ３１とベーンロータ３５との相対回転範囲を最遅角位相ＰＭＩＮから最進角位相ＰＭＡＸまでの範囲よりも小さい範囲に制限するようにしている。
【０１０８】
ベーンロータ３５がハウジングロータ３１に対して進角規制位相ＰＭＤＬを超えて進角することを規制する規制機構４について、規制ピン６０をハウジングロータ３１またはベーンロータ３５に収容する動作がこれら回転体の相対的な回転により妨げられることを抑制することができるようになる。
【０１０９】
（その他の実施形態）
なお、本発明の実施態様は上記実施形態に限られるものではなく、例えば以下に示す態様をもって実施することもできる。
【０１１０】
・上記実施形態では、規制機構４の位相固定機構４０としてベーンロータ３５の回転位相を最遅角位相ＰＭＩＮに固定するものを採用したが、最遅角位相ＰＭＩＮと最進角位相ＰＭＡＸとの間にある所定の中間位相に固定する位相固定機構４０を採用することもできる。
【０１１１】
・上記実施形態では、進角規制機構５０は最進角ＩＮＶＴｍａｘよりも遅角側の進角規制角ＩＮＶＴｍｄｌに対応する進角規制位相ＰＭＤＬと最遅角ＩＮＶＴｍｉｎに対応する最遅角位相ＰＭＩＮとの間でスプロケット３３に対するベーンロータ３５の回転位相を規制したが、進角規制機構５０による規制範囲はこれに限られるものではない。例えば、最進角ＩＮＶＴｍａｘに対応する最進角位相ＰＭＡＸと最遅角位相ＰＭＩＮよりも進角側にある所定位相との範囲にベーンロータ３５の回転範囲を制限することもできる。あるいは、最進角位相ＰＭＡＸよりも遅角側の位相と、これよりもさらに遅角側の位相且つ最遅角位相ＰＭＩＮよりも進角側の位相との間の範囲にベーンロータ３５の回転範囲を制限することもできる。
【０１１２】
・上記実施形態では、吸気バルブ２１のバルブタイミングＩＮＶＴを変更する可変動弁装置３について本発明を適用したが、排気バルブ２５のバルブタイミング変更する可変動弁装置についても同様に本発明を適用することができる。排気バルブにおいては、遅角側の位相においてバルブスタンプが起きることが懸念される。すなわちこの場合、排気バルブの最大バルブリフト量が所定のバルブリフト量を超えるときに、遅角規制位相を超えてベーンロータが遅角側に回転することを規制する規制機構と規制ピンとが係合する構成とする。これにより、バルブタイミング可変機構においてベーンロータが遅角規制位相に対応する回転位相を超えて回転することが規制されるため、排気バルブとピストンとの衝突が生じることは回避されるようになる。
【０１１３】
・上記実施形態では、ピン本体６１に連通孔６３を設けることにより、進角室３８と規制溝５１との連通時に進角室３８から規制溝５１に流入した作動油に起因した規制ピン６０の移動が抑制されるようにしたが、例えば次の各構成により同様の効果を奏することもできる。
【０１１４】
（Ａ）図５（ｂ）にて示されるピン本体６１のカバー側先端部６１Ａの面すなわち、進角室３８から流入した作動油に基づくカバー壁面３４Ａ方向への力を受ける面の面積を、区画体６２のスプロケット側面６２Ａの面積に対して小さなものとする。すると、作動室６６の作動油に基づく圧力に対して進角室３８から流入した作動油に起因する圧力が小さなものとなるため、規制ピン６０の第１突出方向Ｚ１への移動が抑制される。
【０１１５】
（Ｂ）作動室６６に供給する作動油の量を調整することで規制ピン６０の位置を制御する構成とする。すなわち、進角室３８から規制溝５１内への作動油の流入があるときには、流入する作動油の圧力に基づいて作動室６６へ作動油を供給する。
【０１１６】
・上記実施形態では、規制ピン６０に連通孔６３を設けたが、連通孔６３を省略することもできる。この場合にも、規制溝５１の位置や大きさの変更を通じて収容室３７と規制溝５１とが連通しない構成することにより、実施形態の（５）以外の効果を得ることはできる。
【０１１７】
・上記実施形態では、ベーン３６の周方向中央に規制ピン６０を設けたが、中央に限らずいずれの位置であっても良い。
・上記実施形態では、カバー壁面３４Ａにロック穴４１を設け、スプロケット壁面３３Ａに規制溝５１を設けたが、カバー壁面３４Ａに規制溝５１を設け、スプロケット壁面３３Ａにロック穴４１を設ける構成としても良い。
【０１１８】
・上記実施形態では、収納室３６Ａのカバー壁面３４Ａ側に作動室６６を設けるようにしたが、スプロケット壁面３３Ａ側に作動室６６を設けるようにしても良い。このような構成のときは、作動室６６への作動油の供給及び排出状態を規制ピン６０とロック穴４１及び規制溝５１との係合動作と整合させることで、上記実施形態に準じた効果を得ることができる。
【０１１９】
・上記実施形態では、バルブタイミング可変機構及びバルブリフト量可変機構を併せて備える可変動弁装置に対して本発明を適用したが、同装置からバルブリフト量可変機構を省略したものについて本発明を適用することもできる。
【０１２０】
この場合には、バルブリフト量可変機構が省略されることにより、最大バルブリフト量ＩＮＶＬに基づく規制ピンの制御がなされなくなるとはいえ、その他の要求に基づいて規制ピンによるバルブタイミングＩＮＶＴの規制を行うことはできる。例えば、バルブオーバーラップの大きさを所定期間よりも大きいものに制限すべく制御上にてバルブタイミングＩＮＶＴの遅角量の上限値が設定される場合において、このバルブオーバーラップの制限を補助すべく規制ピンを突出した状態に維持することが考えられる。
【０１２１】
この構成によれば、通常ではバルブタイミングＩＮＶＴが遅角量の上限値を超えて遅角されることは制御上にて規制されるものの、何らかの理由によりバルブタイミングＩＮＶＴが上限値を超えて遅角側に変更されることもある。このとき、遅角量の上限値が遅角規制位相に対応する規制角よりも進角側に設定されている場合には、上述のようにバルブタイミングＩＮＶＴが遅角量の上限値を超えたとしても、規制角を超えて遅角することは規制ピンにより制限されるようになる。
【０１２２】
このように、規制ピンを突出状態に維持する構成を採用した場合には、バルブタイミングＩＮＶＴが遅角量の上限値を超えたときにこれを上回る量は規制ピンによる規制が行われない場合よりも小さくなる。すなわち、バルブリフト量可変機構を省略した構成においても、規制ピンによるバルブタイミングＩＮＶＴの規制を行うことの意義はある。
【０１２３】
そして、上記にて例示した構成をはじめとして最大バルブリフト量からの要求とは別の要求に基づいて規制ピンを操作するものについて、これに対して本発明を適用した当該変形例によれば、上記実施形態と同様に規制機構の構成を簡略化することができる。
【０１２４】
・結局のところ、ハウジングとベーンロータとの相対回転の範囲を最遅角位相から最進角位相までの範囲よりも制限する規制機構を備える可変動弁装置であればいずれのものに対しても本発明を適用することは可能であり、その場合にも上記実施形態の効果に準じた効果が奏せられるようになる。
【符号の説明】
【０１２５】
１…内燃機関、１０…機関本体、１１…シリンダブロック、１２…オイルパン、１３…シリンダヘッド、１４…燃焼室、１５…ピストン、１６…クランクシャフト、１７…オイルポンプ、２１…吸気バルブ、２２…吸気カムシャフト、２２Ｃ…吸気カム、２３…ロッカアーム、２４…ラッシュアジャスタ、２５…排気バルブ、２６…排気カムシャフト、３…可変動弁装置、３０…バルブタイミング可変機構、３１…ハウジングロータ（入力回転体）、３１Ａ…区画壁、３２…ハウジング本体、３３…スプロケット（第２部位）、３３Ａ…スプロケット壁面、３４…カバー（第１部位）、３４Ａ…カバー壁面、３５…ベーンロータ（出力回転体）、３６…ベーン、３６Ａ…収納室、３７…ベーン収容室、３７Ａ…連通部、３７Ｂ…空間、３８…進角室、３９…遅角室、４…規制機構、４０…位相固定機構、４１…ロック穴（規制穴）、５０…進角規制機構、５１…規制溝、６０…規制ピン（規制体）、６１…ピン本体（規制本体）、６１Ａ…カバー側先端部、６１Ｂ…スプロケット側先端部、６２…区画体（規制区画体）、６２Ａ…スプロケット側面、６２Ｂ…カバー側面、６３…連通孔、６４…ばね、６５…ばね室、６６…作動室、７…油圧機構、７０…第１油圧制御機構、７１…第１油圧制御弁、７２…遅角室油路、７３…進角室油路、７４…第１供給油路、７５…第１排出油路、８０…第２油圧制御機構、８１…第２油圧制御弁、８２…作動室供給油路、８３…作動室排出油路、８４…第２供給油路、８５…第２排出油路、９０…バルブリフト量可変機構、９１…コントロールシャフト、９２…アームアッシ、９３…入力アーム、９４…出力アーム、１００…制御装置、１１０…電子制御装置、１１１…クランクポジションセンサ、１１２…カムポジションセンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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