(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気バルブと排気バルブとの一方または両方をリフトするために用いられ、カムプロフィールが回転軸方向にて２種のリフトパターンの間で連続的に変化するカムであって、
前記２種のリフトパターンの内の１つが、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極大部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないバルブ開き側のパターンと、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極小部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないバルブ閉じ側のパターンとの一方または両方のパターンを有することを特徴とするカム。
【請求項２】
請求項１記載のカムと、
カムフォロアに対する回転軸方向におけるカムの位置を調整することで、吸気バルブと排気バルブとの一方または両方のバルブ特性を無段階に変更するバルブ特性変更機構と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変バルブ特性装置。
【請求項３】
内燃機関の吸気バルブをリフトするために用いられ、カムプロフィールが回転軸方向にて、２種のリフトパターンの間で連続的に変化し、前記２種のリフトパターンの一方が、バルブ開き側において回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極大部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンであり、他方が、バルブ開き側において回転角度に対するリフト量の変化率に１つの極大部が存在するパターンであるカムと、
カムフォロアに対する回転軸方向におけるカムの位置を調整することで、吸気バルブのバルブ特性を無段階に変更するバルブ特性変更機構と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変バルブ特性装置。
【請求項４】
内燃機関の排気バルブをリフトするために用いられ、カムプロフィールが回転軸方向にて、２種のリフトパターンの間で連続的に変化し、前記２種のリフトパターンの一方が、バルブ閉じ側において回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極小部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンであり、他方が、バルブ閉じ側において回転角度に対するリフト量の変化率に１つの極小部が存在するパターンであるカムと、
カムフォロアに対する回転軸方向におけるカムの位置を調整することで、排気バルブのバルブ特性を無段階に変更するバルブ特性変更機構と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変バルブ特性装置。
【請求項５】
内燃機関の吸気バルブと排気バルブとの一方または両方をリフトするために用いられるカムであって、
カムのリフトパターンは、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極大部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないバルブ開き側のリフトパターンと、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極小部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないバルブ閉じ側のリフトパターンとの一方または両方のリフトパターンを有することを特徴とするカム。
【請求項６】
請求項５記載の構成を有する第１カムと、
第１カムのリフトパターンとは異なるリフトパターンである１つ以上の第２カムと、
第１カムおよび第２カムの間で、内燃機関の吸気バルブと排気バルブとの一方または両方をリフトするためのカムを切り替えることで少なくとも２種のリフトパターンの間でカムプロフィールを変化させることにより、吸気バルブと排気バルブとの一方または両方のバルブ特性を変更するバルブ特性切り替え機構と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変バルブ特性装置。
【請求項７】
回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極大部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないバルブ開き側のリフトパターンを有する第１カムと、
回転角度に対するリフト量の変化率に１つの極大部が存在するバルブ開き側のリフトパターンを有する第２カムと、
第１カムおよび第２カムの間で、吸気バルブをリフトするためのカムを切り替えて吸気バルブのバルブ特性を変更するバルブ特性切り替え機構と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変バルブ特性装置。
【請求項８】
回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極小部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないバルブ閉じ側のリフトパターンを有する第１カムと、
回転角度に対するリフト量の変化率に１つの極小部が存在するバルブ閉じ側のリフトパターンを有する第２カムと、
第１カムおよび第２カムの間で、排気バルブをリフトするためのカムを切り替えて排気バルブのバルブ特性を変更するバルブ特性切り替え機構と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変バルブ特性装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカムおよび該カムを用いた内燃機関の可変バルブ特性装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の運転状態に応じて、吸気バルブあるいは排気バルブの作用角やリフト量を変更することにより、エンジン特性を好適に制御する可変バルブ特性装置が知られている（特開平１０−８９０３３号公報）。この可変バルブ特性装置では、カムシャフトに回転軸方向にプロフィールが異なるカム、いわゆる３次元カムを設け、カムシャフトを回転軸方向での位置調整を行うことで、カムプロフィールを無段階に変化させて適切な作用角やリフト量に調整している。
【０００３】
更に、この可変バルブ特性装置で用いられている３次元カムは、主カム山（以下、メインピークと称する）以外に補助カム山（以下、サブピークと称する）を設けることにより、排気再循環などのために最適なリフトパターンを実現しようとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の３次元カムは、排気再循環等のためにバルブを通過する気体通過量はサブピークの大きさおよび開弁期間に依存しているため、気体通過量を十分に確保しようとしてサブピークによるリフト量と作用角とを大きくしようとすると、サブピーク自体を高くする必要がある。このため、３次元カムにおいては、サブピークが存在しないプロフィールから高いサブピークが存在する状態までカムプロフィールが急角度で変化するカム面に形成することになる。このようにカム面が回転軸方向に急角度で変化しているカムを用いると、カムフォロアの接触圧より生じるスラスト力が極めて大きなものとなり、３次元カムの軸方向位置を調整するバルブ特性変更機構が大型化せざるを得ない。したがって内燃機関の大型化につながる。
【０００５】
また、スラスト力を低減させるために３次元カムを軸方向に長くしてカムプロフィールの角度を緩やかにすると、回転軸方向へのカム移動量が自ずと大きくなり、内燃機関に取り付けるには制約が大きくなる。また、この場合も３次元カムの軸方向位置を調整するバルブ特性変更機構が大型化せざるを得ず、内燃機関の大型化につながる。
【０００６】
更に、メインピークと谷部を挟んで存在するサブピークが高くなると、谷部におけるカム面へのカムフォロアの当接が困難となり、カムプロフィール通りに正確にリフト量を制御できなくなる。
【０００７】
３次元カムでなく、回転軸方向にプロフィールが変化しないカム、いわゆる平カムを用いた可変バルブ特性装置が存在する。この可変バルブ特性装置ではカムプロフィールの異なる複数の平カムを切り替えることによりバルブ特性を切り替えている。このような可変バルブ特性装置においても、サブピークが存在する平カムとサブピークが存在しない平カムとを組み合わせて、内燃機関の運転状態に応じて、これらのカムを切り替えることにより内燃機関の運転状態に応じて適切な気体通過量を実現することが考えられる。
【０００８】
しかし、このようなカム切り替えタイプの可変バルブ特性装置においても、気体通過量を十分に確保しようとしてサブピークを高くすると、メインピークとサブピークとの間の谷部におけるカム面へのカムフォロアの当接が困難となり、カムプロフィール通りに正確にリフト量を制御できなくなる。
【０００９】
このような問題点は、筒内噴射型ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどにおいては、吸気負圧が小さいことから顕著である。すなわち、吸気負圧が小さいと、排気再循環による排気が排気バルブを介して燃焼室に入りにくくなる傾向、あるいは排気が燃焼室から吸気バルブを介して吸気ポート側へ入りにくくなる傾向となる。このため、筒内噴射型ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどにおいては特に気体通過量を大きくさせる要求が存在するからである。
【００１０】
本発明は、装置や内燃機関の大型化を招いたり、あるいはカムフォロアとカム面との当接を阻害することがなく、かつ十分な気体通過量を実現することができるカムおよび内燃機関の可変バルブ特性装置の提供を目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段およびその作用効果について記載する。
請求項１記載のカムは、内燃機関の吸気バルブと排気バルブとの一方または両方をリフトするために用いられ、カムプロフィールが回転軸方向にて２種のリフトパターンの間で連続的に変化するカムであって、前記２種のリフトパターンの内の１つが、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極大部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないバルブ開き側のパターンと、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極小部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないバルブ閉じ側のパターンとの一方または両方のパターンを有することを特徴とする。
【００１２】
このように、カムのリフトパターンとしては、回転軸方向にて２種のリフトパターンの間で連続的に変化するものである。そして、一方のリフトパターンが、バルブ開き側に、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極大部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンを用いている。このことによりバルブ開き側は、サブピークではないが台地状にリフト量をある程度確保してかつ谷部を作らない部分が形成される。このように谷部が存在していないため、このリフトパターン側にカムフォロワを当接させると、従来のごとくサブピークとメインピークとの間で一旦リフト量が小さくなることがないので、この台地状の部分では十分なリフト量が維持される。
【００１３】
上記リフトパターンに加えて、あるいは上記リフトパターンに替えて、一方のリフトパターンが、バルブ閉じ側に、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極小部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンを用いた構成としても良い。このことによりバルブ閉じ側は、前述と同様にサブピークではないが台地状にリフト量をある程度確保してかつ谷部を作らない部分が形成される。このことにより台地状の部分で十分なリフト量が維持される。
【００１４】
したがって、本請求項のカムの内で、上述した一方のリフトパターン側を利用すれば、バルブ開き側あるいはバルブ閉じ側の一方または両方における台地状の部分により、そのリフト量をピーク的に大きくしなくても、吸気バルブや排気バルブにおける気体通過量を十分に確保することができる。このため、本請求項のカムによれば、カムプロフィールが急角度で変化するプロフィールとしたり、軸方向に長くする必要がなく、スラスト力の大きさや軸方向の長さが問題とはならない。したがって、カムの軸方向位置を調整する機構が大型化したり内燃機関が大型化することがない。
【００１５】
更に、谷部が存在しないため、台地状の部分のリフト量や幅の広狭に関わらず、カム面へのカムフォロアの当接が困難な形状とはならない。
したがって、本請求項のカムは、回転軸方向の移動により内燃機関の運転状態に応じてリフトパターンが無段階に選択できると共に、前述した一方のリフトパターン側においては、カムフォロアとカム面との当接を阻害することがなく、内燃機関の運転状態に応じた正確な気体通過量を実現することができる。しかも、リフトパターンは無段階に変化するので、運転状態に応じて気体通過量の精密な制御が可能となる。
【００１６】
請求項２記載の内燃機関の可変バルブ特性装置は、請求項１記載のカムと、カムフォロアに対する回転軸方向におけるカムの位置を調整することで、吸気バルブと排気バルブとの一方または両方のバルブ特性を無段階に変更するバルブ特性変更機構とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
このように、請求項１記載のカムを組み込んだ内燃機関の可変バルブ特性装置は、バルブ特性変更機構により、請求項１記載のカムを回転軸方向に移動させることにより、必要に応じてリフトパターンが無段階に選択できる。更に、前述した一方のリフトパターン側においては、カムフォロアとカム面との当接を阻害することなく、吸気バルブあるいは排気バルブにおいて必要に応じた十分な気体通過量を実現することができる。しかも、リフトパターンは無段階に変化するので、運転状態に応じて気体通過量の精密な制御が可能となる。
【００１８】
カムは台地状の部分により、そのリフト量が小さくても吸気バルブや排気バルブにおける気体通過量を十分に確保することができる。したがって、本可変バルブ特性装置自体が大型化したり、内燃機関が大型化することがない。
【００１９】
請求項３記載の内燃機関の可変バルブ特性装置は、内燃機関の吸気バルブをリフトするために用いられ、カムプロフィールが回転軸方向にて、２種のリフトパターンの間で連続的に変化し、前記２種のリフトパターンの一方が、バルブ開き側において回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極大部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンであり、他方が、バルブ開き側において回転角度に対するリフト量の変化率に１つの極大部が存在するパターンであるカムと、カムフォロアに対する回転軸方向におけるカムの位置を調整することで、吸気バルブのバルブ特性を無段階に変更するバルブ特性変更機構とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
連続的に変化する、より具体的なリフトパターンの組み合わせとして、吸気バルブに対するバルブ開き側のリフトパターンにおいて、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極大部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンと、回転角度に対するリフト量の変化率に１つの極大部が存在するパターンとの組み合わせとすることができる。
【００２１】
この２つのリフトパターンの間で無段階にバルブ特性を変更することにより、吸気バルブのカムフォロアとカム面との当接を阻害することがなく、かつ吸気バルブにおいて十分な排気量を燃焼室から吸気管側に導入することができ、必要に応じた十分な排気再循環量を実現することができる。しかも、リフトパターンは無段階に変化するので、必要に応じて排気再循環量の精密な制御が可能となる。
【００２２】
カムは台地状の部分により、そのリフト量が小さくても吸気バルブにおける気体通過量を十分に確保することができる。したがって、上記請求項１記載の発明と同様にして、本可変バルブ特性装置自体が大型化したり、内燃機関が大型化することがない。
【００２３】
請求項４記載の内燃機関の可変バルブ特性装置は、内燃機関の排気バルブをリフトするために用いられ、カムプロフィールが回転軸方向にて、２種のリフトパターンの間で連続的に変化し、前記２種のリフトパターンの一方が、バルブ閉じ側において回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極小部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンであり、他方が、バルブ閉じ側において回転角度に対するリフト量の変化率に１つの極小部が存在するパターンであるカムと、カムフォロアに対する回転軸方向におけるカムの位置を調整することで、排気バルブのバルブ特性を無段階に変更するバルブ特性変更機構とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
連続的に変化する、より具体的なリフトパターンの組み合わせとして、排気バルブに対するバルブ閉じ側のリフトパターンにおいて、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極小部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンと、回転角度に対するリフト量の変化率に１つの極小部が存在するパターンとの組み合わせとすることができる。
【００２５】
この２つのリフトパターンの間で無段階にバルブ特性を変更することにより、排気バルブのカムフォロアとカム面との当接を阻害することがなく、かつ排気バルブにおいて十分な排気量を排気管側から燃焼室内に導入することができ、必要に応じた十分な排気再循環量を実現することができる。しかも、リフトパターンは無段階に変化するので、必要に応じて排気再循環量の精密な制御が可能となる。
【００２６】
カムは台地状の部分により、そのリフト量が小さくても排気バルブにおける気体通過量を十分に確保することができる。したがって、上記請求項１記載の発明と同様にして、本可変バルブ特性装置自体が大型化したり、内燃機関が大型化することがない。
【００２７】
請求項５記載のカムは、内燃機関の吸気バルブと排気バルブとの一方または両方をリフトするために用いられるカムであって、カムのリフトパターンは、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極大部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないバルブ開き側のリフトパターンと、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極小部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないバルブ閉じ側のリフトパターンとの一方または両方のリフトパターンを有することを特徴とする。
【００２８】
このように、カムのリフトパターンとしては、バルブ開き側に、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極大部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンを用いている。このことにより、ピークのバルブ開き側には、サブピークではないが台地状にリフト量をある程度確保してかつ谷部を作らない部分が形成される。このように谷部が存在していないため、従来のごとく、サブピークとメインピークとの間で一旦リフト量が小さくなることがなく、台地状の部分では十分なリフト量が維持される。
【００２９】
上記リフトパターンに加えて、あるいは上記リフトパターンに替えて、カムのリフトパターンとして、バルブ閉じ側に、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極小部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンを用いた構成としても良い。このことにより、ピークのバルブ閉じ側には、前述と同様にサブピークではないが台地状にリフト量をある程度確保してかつ谷部を作らない部分が形成される。このことにより台地状の部分で十分なリフト量が維持される。
【００３０】
したがって、本請求項のカムを利用すれば、台地状の部分は、そのリフト量を大きくしなくても、吸気バルブや排気バルブにおける気体通過量を十分に確保することができる。
【００３１】
更に、谷部が存在しないため、台地状の部分のリフト量や幅の広狭に関わらず、カム面へのカムフォロアの当接が困難な形状とはとならない。
したがって、本請求項のカムは、カムフォロアとカム面との当接を阻害することがなく、かつ必要に応じた正確な気体通過量を実現することができる。
【００３２】
請求項６記載の内燃機関の可変バルブ特性装置は、請求項５記載の構成を有する第１カムと、第１カムのリフトパターンとは異なるリフトパターンである１つ以上の第２カムと、第１カムおよび第２カムの間で、内燃機関の吸気バルブと排気バルブとの一方または両方をリフトするためのカムを切り替えることで少なくとも２種のリフトパターンの間でカムプロフィールを変化させることにより、吸気バルブと排気バルブとの一方または両方のバルブ特性を変更するバルブ特性切り替え機構とを備えたことを特徴とする。
【００３３】
このように請求項５記載の構成を有する第１カムを、選択されるカムの１つとして組み込んだ内燃機関の可変バルブ特性装置は、必要に応じてバルブ特性切り替え機構により第１カムを選択すれば、カムフォロアとカム面との当接を阻害することがなく、かつバルブにおいて必要に応じた十分な気体通過量を実現することができる。
【００３４】
請求項７記載の内燃機関の可変バルブ特性装置は、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極大部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないバルブ開き側のリフトパターンを有する第１カムと、回転角度に対するリフト量の変化率に１つの極大部が存在するバルブ開き側のリフトパターンを有する第２カムと、第１カムおよび第２カムの間で、吸気バルブをリフトするためのカムを切り替えて吸気バルブのバルブ特性を変更するバルブ特性切り替え機構とを備えたことを特徴とする。
【００３５】
より具体的なカムの組み合わせとして、吸気バルブに対するバルブ開き側のリフトパターンにおいて、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極大部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンの第１カムと、吸気バルブに対するバルブ開き側のリフトパターンにおいて、回転角度に対するリフト量の変化率に１つの極大部が存在するパターンの第２カムとの組み合わせとすることができる。
【００３６】
バルブ特性切り替え機構が、必要に応じて２つのカムの内で第２カムに切り替えることにより、吸気バルブのカムフォロアとカム面との当接を阻害することがなく、かつ吸気バルブにおいて十分な排気量を燃焼室から吸気管側に導入することができ、必要に応じた十分な排気再循環量を実現することができる。
【００３７】
請求項８記載の内燃機関の可変バルブ特性装置は、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極小部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないバルブ閉じ側のリフトパターンを有する第１カムと、回転角度に対するリフト量の変化率に１つの極小部が存在するバルブ閉じ側のリフトパターンを有する第２カムと、第１カムおよび第２カムの間で、排気バルブをリフトするためのカムを切り替えて排気バルブのバルブ特性を変更するバルブ特性切り替え機構とを備えたことを特徴とする。
【００３８】
より具体的なカムの組み合わせとして、排気バルブに対するバルブ閉じ側のリフトパターンにおいて、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極小部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンの第１カムと、排気バルブに対するバルブ閉じ側のリフトパターンにおいて、回転角度に対するリフト量の変化率に１つの極小部が存在するパターンの第２カムとの組み合わせとすることができる。
【００３９】
バルブ特性切り替え機構が、必要に応じて２つのカムの内で第２カムに切り替えることにより、排気バルブのカムフォロアとカム面との当接を阻害することがなく、かつ排気バルブにおいて十分な排気量を排気管側から燃焼室内に導入することができ、必要に応じた十分な排気再循環量を実現することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、上述した発明が適用された可変バルブ特性装置を組み込んだエンジン１１の概略構成説明図である。なお、図１には制御系統としての電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と称する）８０もブロック図で示している。
【００４１】
エンジン１１は直列４気筒の筒内噴射式ガソリンエンジンであり、その出力により自動車を駆動するために自動車に搭載されている。本エンジン１１は、往復移動するピストン１２が設けられたシリンダブロック１３と、シリンダブロック１３の下側に設けられたオイルパン１３ａと、シリンダブロック１３の上側に設けられたシリンダヘッド１４とを備えている。
【００４２】
このエンジン１１の下部には出力軸であるクランクシャフト１５が回転可能に支持され、このクランクシャフト１５にはコンロッド１６を介してピストン１２が連結されている。そして、ピストン１２の往復運動は、そのコンロッド１６によって、クランクシャフト１５の回転運動へと変換される。また、ピストン１２の上側には燃焼室１７が設けられ、この燃焼室１７には吸気ポート１８および排気ポート１９が接続されている。そして、吸気ポート１８と燃焼室１７とは吸気バルブ２０により連通・遮断され、排気ポート１９と燃焼室１７とは排気バルブ２１により連通・遮断される。
【００４３】
図２に表すシリンダヘッド１４の平面断面に示されているように、２つの吸気ポート１８は略直線状に延びるストレート型吸気ポートである。また、シリンダヘッド１４の内壁面の中央部には点火プラグ１７ａが配置されている。更に、吸気バルブ２０近傍のシリンダヘッド１４の内壁面周辺部には、燃焼室１７内に直接燃料を噴射できるように燃料噴射弁１７ｂが配置されている。
【００４４】
なお、図３はピストン１２における頂面の平面図、図４は図２におけるＸ−Ｘ断面図、図５は図２におけるＹ−Ｙ断面図である。図示されるように略山形に形成されたピストン１２の頂面上には燃料噴射弁１７ｂの下方から点火プラグ１７ａの下方まで延びるドーム形の輪郭形状を有する凹部１２ａが形成されている。
【００４５】
図２に示したごとく、各シリンダの２つの吸気ポート１８は吸気マニホールド内に形成された２つの吸気通路１８ａ，１８ｂを介してサージタンク１８ｃに接続されている。この内の一方の吸気通路１８ａ内にはそれぞれ気流制御弁１８ｄが配置されている。これらの気流制御弁１８ｄは、共通のシャフト１８ｅを介して接続されると共に、このシャフト１８ｅを介してアクチュエータ１８ｆによりエンジン１１の運転状態に応じて開閉作動される。なお、気流制御弁１８ｄが閉状態とされた場合には、一方の吸気ポート１８のみから吸入される吸気により燃焼室１７内には強い旋回流Ａが生じる。
【００４６】
図１に示したごとく、シリンダヘッド１４には、吸気側カムシャフト２２および排気側カムシャフト２３が平行に配置されている。吸気側カムシャフト２２は回転可能かつ軸方向へ移動可能にシリンダヘッド１４上に支持されており、排気側カムシャフト２３は回転可能であるが軸方向には移動不能にシリンダヘッド１４上に支持されている。
【００４７】
吸気側カムシャフト２２の一端部には、タイミングスプロケット２４ａを備えたバルブ特性変更機構２４が設けられている。また、排気側カムシャフト２３の一端部にはタイミングスプロケット２５が取り付けられている。このタイミングスプロケット２５およびバルブ特性変更機構２４のタイミングスプロケット２４ａは、タイミングチェーン２６を介して、クランクシャフト１５に取り付けられたスプロケット１５ａに連結されている。そして、出力軸としてのクランクシャフト１５の回転はスプロケット１５ａおよびタイミングチェーン２６を介して、タイミングスプロケット２４ａ，２５に伝達される。このことによって吸気側カムシャフト２２および排気側カムシャフト２３がクランクシャフト１５の回転に同期して回転する。
【００４８】
バルブ特性変更機構２４は、吸気側カムシャフト２２に対して作用し、必要に応じてＥＣＵ８０により制御されて吸気側カムシャフト２２の回転軸方向での位置を調整している。
【００４９】
吸気側カムシャフト２２には、吸気バルブ２０の上端に設けられたバルブリフタ２０ａに当接する吸気カム２７が設けられている。また排気側カムシャフト２３には、排気バルブ２１の上端に設けられたバルブリフタ２１ａに当接する排気カム２８が設けられている。そして、クランクシャフト１５に同期して吸気側カムシャフト２２が回転すると、吸気カム２７のカムプロフィールに応じて吸気バルブ２０が開閉駆動され、排気側カムシャフト２３が回転すると、排気カム２８のカムプロフィールに応じて排気バルブ２１が開閉駆動される。
【００５０】
ここで、排気カム２８のカムプロフィールは排気側カムシャフト２３の回転軸方向に対して一定の平カムである。しかし、図６に示す吸気カム２７のカムプロフィールは、カム面２７ａにおいて吸気側カムシャフト２２の回転軸方向（矢印Ｓ方向）に連続的に変化している。すなわち、吸気カム２７は３次元カムとして構成されている。この吸気カム２７のプロフィールの詳細は後述する。なお図６の矢印Ｃは吸気側カムシャフト２２の回転方向を示している。
【００５１】
上述したバルブ特性変更機構２４と吸気カム２７とにより、吸気バルブ２０のバルブ特性を調整する可変バルブ特性装置が構成されている。この内、バルブ特性変更機構２４について図７に基づき詳しく説明する。
【００５２】
バルブ特性変更機構２４において、そのタイミングスプロケット２４ａは、吸気側カムシャフト２２が貫通する筒部５１と、筒部５１の外周面から突出する円板部５２と、円板部５２の外周面に設けられた複数の外歯５３とから構成されている。タイミングスプロケット２４ａの筒部５１は、シリンダヘッド１４のジャーナル軸受１４ａとカムシャフトベアリングキャップ１４ｂに回転可能に支持されている。そして、吸気側カムシャフト２２は、その軸方向へ移動できるように筒部５１を貫通している。
【００５３】
また、タイミングスプロケット２４ａには吸気側カムシャフト２２の端部を覆うように設けられたカバー５４が、ボルト５５により固定されている。カバー５４の内周面において吸気側カムシャフト２２の端部に対応する位置には、吸気側カムシャフト２２の回転軸方向に螺旋状に延びる内歯５７が、周方向に沿って複数配列されて設けられている。
【００５４】
一方、吸気側カムシャフト２２の先端には、中空ボルト５８およびピン５９により、筒状に形成されたリングギヤ６２が固定されている。リングギヤ６２の外周面には、カバー５４の内歯５７と噛み合う螺旋状の歯６３が設けられている。こうして、リングギヤ６２は吸気側カムシャフト２２の回転軸方向に、吸気側カムシャフト２２と共にカバー５４に対して位相を相対的に回転させつつ移動可能となっている。
【００５５】
このように構成されたバルブ特性変更機構２４において、エンジン１１の駆動によりクランクシャフト１５が回転し、その回転がタイミングチェーン２６を介してタイミングスプロケット２４ａに伝達されると、バルブ特性変更機構２４を介して吸気側カムシャフト２２が回転される。この吸気側カムシャフト２２の回転に伴なって吸気カム２７により吸気バルブ２０が開閉駆動される。
【００５６】
そして、リングギヤ６２が、後述するごとくの機構により、カバー５４に対して位相を相対的に回転させつつタイミングスプロケット２４ａ側（矢印方向Ｒ）へ移動すると、吸気側カムシャフト２２も一体となってカバー５４に対して位相を相対的に回転させつつ方向Ｒへ移動する。このことにより、バルブリフタ２０ａ上に設けられたカムフォロア２０ｂの当接位置は、吸気カム２７のカム面２７ａにおいて方向Ｒ側の面から方向Ｆ側の面へ、位相を変えつつ移動させることができる。また、リングギヤ６２がカバー５４側（矢印方向Ｆ）へ位相を相対的に変えつつ移動すると、吸気側カムシャフト２２も一体となって位相を相対的に変えつつ方向Ｆへ移動する。このことにより、カムフォロア２０ｂの当接位置は、吸気カム２７のカム面２７ａにおいて方向Ｆ側の面から方向Ｒ側の面へ、位相を変えつつ移動させることができる。
【００５７】
次に、バルブ特性変更機構２４にあって、上述したリングギヤ６２の移動を油圧制御するための構造について説明する。
リングギヤ６２の円盤状リング部６２ａの外周面がカバー５４の内周面に摺動可能に密着されていることにより、カバー５４の内部は、第２リフトパターン側油圧室６５と第１リフトパターン側油圧室６６とに区画されている。そして、吸気側カムシャフト２２の内部には、これら第２リフトパターン側油圧室６５および第１リフトパターン側油圧室６６にそれぞれ接続される第２リフトパターン制御油路６７および第１リフトパターン制御油路６８が通っている。
【００５８】
第２リフトパターン制御油路６７は、中空ボルト５８の内部を通って第２リフトパターン側油圧室６５に連通するとともに、カムシャフトベアリングキャップ１４ｂおよびシリンダヘッド１４の内部を通ってオイルコントロールバルブ７０に接続している。また、第１リフトパターン制御油路６８は、タイミングスプロケット２４ａの筒部５１内の油路７２を通って第１リフトパターン側油圧室６６に連通するとともに、カムシャフトベアリングキャップ１４ｂおよびシリンダヘッド１４の内部を通ってオイルコントロールバルブ７０に接続している。
【００５９】
一方、オイルコントロールバルブ７０には、供給通路７４および排出通路７６が接続されている。そして、供給通路７４はオイルポンプ１３ｂを介してオイルパン１３ａに接続しており、排出通路７６は直接オイルパン１３ａに接続している。
【００６０】
オイルコントロールバルブ７０は、電磁ソレノイド７０ａを備えており、電磁ソレノイド７０ａの消磁状態においては、内部のポートの連通状態により、オイルパン１３ａ内の作動油が、図示矢印のごとく供給通路７４、オイルコントロールバルブ７０および第１リフトパターン制御油路６８を介して、バルブ特性変更機構２４の第１リフトパターン側油圧室６６へ供給される。また、バルブ特性変更機構２４の第２リフトパターン側油圧室６５内にあったオイルは、図示矢印のごとく第２リフトパターン制御油路６７、オイルコントロールバルブ７０および排出通路７６介してオイルパン１３ａ内へ戻される。その結果、カバー５４内部においてリングギヤ６２は第２リフトパターン側油圧室６５へ向かってカバー５４に対して位相を相対的に変えつつ移動され、吸気側カムシャフト２２を位相を変えつつ方向Ｆへ移動させる。このことにより、カム面２７ａに対するカムフォロア２０ｂの当接位置が、図７に示されているごとく吸気カム２７の方向Ｒの端面（以下、「第１端面」と称する）２７ｃ側となる。
【００６１】
一方、電磁ソレノイド７０ａが励磁されたときには、オイルコントロールバルブ７０内部のポートの連通状態により、オイルパン１３ａ内の作動油が、図示矢印とは逆に供給通路７４、オイルコントロールバルブ７０および第２リフトパターン制御油路６７を介してバルブ特性変更機構２４の第２リフトパターン側油圧室６５へ供給される。また、バルブ特性変更機構２４の第１リフトパターン側油圧室６６内にあった作動油は、図示矢印とは逆に第１リフトパターン制御油路６８、オイルコントロールバルブ７０および排出通路７６を介してオイルパン１３ａ内へ戻される。その結果、リングギヤ６２が第１リフトパターン側油圧室６６へ向かってカバー５４に対して位相を相対的に変えつつ移動され、吸気側カムシャフト２２を位相を変えつつ方向Ｒへ移動させる。このことにより、カム面２７ａに対するカムフォロア２０ｂの当接位置が、吸気カム２７の方向Ｆの端面（以下、「第２端面」と称する）２７ｄ側へ変化する。
【００６２】
更に、電磁ソレノイド７０ａへの給電を制御し、オイルコントロールバルブ７０内部のポート間の作動油の移動を禁止すると、第２リフトパターン側油圧室６５および第１リフトパターン側油圧室６６に対して作動油の給排が行われなくなる。このため、第２リフトパターン側油圧室６５および第１リフトパターン側油圧室６６内に作動油が充填保持されて、リングギヤ６２は固定される。その結果、カム面２７ａに対するカムフォロア２０ｂの当接位置が維持されるので、吸気バルブ２０のリフトパターンはリングギヤ６２が固定されたときの状態に保持される。
【００６３】
上述したオイルコントロールバルブ７０の制御を行っているＥＣＵ８０は、図１に示したごとく、ＣＰＵ８２、ＲＯＭ８３、ＲＡＭ８４およびバックアップＲＡＭ８５等を備える論理演算回路として構成されている。
【００６４】
ここで、ＣＰＵ８２はＲＯＭ８３に記憶された各種制御プログラムに基づいて必要な演算処理を実行する。ＲＯＭ８３は各種制御プログラムや、その各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されているメモリである。またＲＡＭ８４はＣＰＵ８２での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ８５はエンジン１１の停止時に保存すべきデータを記憶する不揮発性のメモリである。そして、ＣＰＵ８２、ＲＯＭ８３、ＲＡＭ８４およびバックアップＲＡＭ８５は、バス８６を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路８７および外部出力回路８８と接続されている。
【００６５】
外部入力回路８７には、エンジン回転数を検出するためのクランク側電磁ピックアップ９０、吸気カム２７のカム角および吸気側カムシャフト２２の回転軸方向の移動量を検出する吸気カム側電磁ピックアップ９２、エンジン１１の冷却水の温度を検出する水温センサ９４および車速センサ９６等が接続されている。また、外部出力回路８８には、オイルコントロールバルブ７０が接続されている。
【００６６】
本実施の形態では、こうした構成のＥＣＵ８０を通じて、吸気バルブ２０のバルブ特性制御が行われる。即ち、ＥＣＵ８０は、エンジン１１の運転状態を各種センサからの検出信号に基づき検出する。そして、この検出結果に応じてエンジン１１の吸気バルブ２０のバルブタイミングを適切な状態とするために、オイルコントロールバルブ７０を駆動制御して吸気カム２７による吸気バルブ２０のリフトパターンを調整する。このリフトパターン調整においては、目的とする吸気バルブ２０のリフトパターンが実現されるように、オイルコントロールバルブ７０によりバルブ特性変更機構２４を駆動して、吸気側カムシャフト２２の回転軸方向位置のフィードバック制御を行う。
【００６７】
また、ＥＣＵ８０は、別途、エンジン１１の運転状態に応じて、燃料を圧縮行程末期に噴射し理論空燃比より過小な燃料にて燃焼させる成層燃焼、燃料を吸気行程と圧縮行程末期とに２回に分けて噴射し理論空燃比より過小な燃料にて燃焼させる弱成層燃焼、および燃料を吸気行程に噴射し理論空燃比あるいは理論空燃比より過大な燃料にて燃焼させる均質燃焼を実行している。
【００６８】
ここで、図６に示した吸気カム２７のカムプロフィールについて説明する。図８に吸気カム２７の構成を示す。図８（Ａ）は吸気カム２７の正面図（バルブ特性変更機構２４とは反対側から見た図）、図８（Ｂ）は左側面図（バルブ開き側から見た図）を示す。
【００６９】
この吸気カム２７においては、ノーズ２７ｂの高さは回転軸方向では一定とされている。そして、第１端面２７ｃ側では、バルブ開き側とバルブ閉じ側とはほぼ左右対称なカムプロフィールである。しかし、第２端面２７ｄ側では左右対称なカムプロフィールではなく、バルブ閉じ側は第１端面２７ｃ側とほぼ同じカムプロフィールであるが、バルブ開き側の方は第１端面２７ｃ側よりも高いリフトパターンとされている。なお、図８において破線の円はリフト量ゼロのカム高さを示している（他の実施の形態においてもリフト量ゼロのカム高さを破線の円で示している）。
【００７０】
したがって、吸気バルブ２０のリフト量で表す吸気カム２７のプロフィールは、吸気カム２７のノーズ２７ｂによるピークＰ位置を０°として、第２端面２７ｄ側のカム面２７ａでは図９（Ａ）のごとくであり、第１端面２７ｃ側のカム面２７ａでは図９（Ｂ）のごとくである。
【００７１】
図示したごとく、第２端面２７ｄ側のカムプロフィールはピークＰのバルブ開き側に台地状部Ｄ１が形成されている。第１端面２７ｃ側には台地状部Ｄ１は存在しない。このため、第２端面２７ｄ側での吸気カム２７の作用角ｄθ１２は、第１端面２７ｃ側での作用角ｄθ１１よりも大きくされている。
【００７２】
なお、クランク角（°ＣＡ）に対応するリフトパターンは図１０に示すごとくとなる。ここで、図１０（Ａ）は第２端面２７ｄ側のカム面２７ａがカムフォロア２０ｂに当接した場合のリフトパターンであり、図１０（Ｂ）は第１端面２７ｃ側のカム面２７ａがカムフォロア２０ｂに当接した場合のリフトパターンである。なお、バルブ特性変更機構２４により吸気側カムシャフト２２が方向Ｒ側へ移動される場合には、吸気カム２７は進角方向に相対回転される。したがって、図１０（Ａ）に示す第２端面２７ｄ側のカム面２７ａのリフトパターンは、図１０（Ｂ）にて示す第１端面２７ｃ側のカム面２７ａのリフトパターンに比較して、リフトパターン全体が進角側に移動している。
【００７３】
また、クランク角に対するリフト量変化率は、図１１に実線で示すごとくである。なお破線はリフトパターンを示している。図１１（Ａ）に示すごとく、第２端面２７ｄ側のカム面２７ａのリフトパターンにおける回転角度（ここではクランク角）に対するリフト量変化率は、リフト量のピークＰよりバルブ開き側（進角側）には、２つの極大部Ｍｘ１，Ｍｘ２が存在する。第１端面２７ｃ側のカム面２７ａのリフトパターンにおけるリフト量変化率は、図１１（Ｂ）に示すごとく、リフト量のピークＰよりバルブ開き側には、１つの極大部Ｍｘのみである。なお、バルブ閉じ側（遅角側）では、第２端面２７ｄ側と第１端面２７ｃ側とは、それぞれ１つの極小部Ｍｎを有している。
【００７４】
また、図１０（Ａ）から解るように第２端面２７ｄ側のカム面２７ａにおける台地状部Ｄ１のリフトパターン、すなわち台地状部Ｄ１におけるクランク角に対するリフト量には極小部、すなわち谷部が存在しない。
【００７５】
そして、吸気カム２７における第２端面２７ｄと第１端面２７ｃとの間のカム面２７ａは、前述した第２端面２７ｄ側のプロフィールと第１端面２７ｃ側のプロフィールとの間で連続的に変化している。このため、エンジン１１に組み込まれた状態では、バルブ特性変更機構２４の駆動により、図１０（Ａ）のリフトパターンと図１０（Ｂ）のリフトパターンとの間で吸気バルブ２０のリフトパターンを無段階に調整することができる。
【００７６】
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．本実施の形態１の吸気カム２７のカム面２７ａにて実現されているリフトパターンは、回転軸方向にて２種のリフトパターンの間で連続的に変化するものである。そして、吸気カム２７の第２端面２７ｄ側のリフトパターンが、バルブ開き側に、回転角度（ここではクランク角）に対するリフト量の変化率に複数（ここでは２つ）の極大部Ｍｘ１，Ｍｘ２が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンを用いている。
【００７７】
このことにより吸気カム２７の第２端面２７ｄ側のリフトパターンは、ピークＰのバルブ開き側に、サブピークではないがリフト量をある程度確保してかつ谷部を作らない台地状部Ｄ１が形成される。このように谷部が存在していないため、このリフトパターン側にカムフォロア２０ｂを当接させると、従来のようにサブピークとメインピークとの間で一旦リフト量が小さくなるという現象が生じない。このため、この台地状部Ｄ１の部分では十分なリフト量が維持される。
【００７８】
したがって、ＥＣＵ８０により、エンジン１１の運転状態が、排気再循環が必要な状態となったと判断されると、オイルコントロールバルブ７０を駆動して第２端面２７ｄ側のカム面２７ａをカムフォロア２０ｂに当接させる。このことにより、図１０（Ａ）に示した台地状部Ｄ１が進角側に伸び、かつ全体が進角側に移動した吸気バルブ２０のリフトパターンを実現することができる。
【００７９】
このことにより、吸気バルブ２０は排気行程期間において早期から開弁させることができる。このため、燃焼室１７内の排気を吸気ポート１８内に取り込んで、吸気行程時に吸入空気と共に燃焼室１７内に供給することができる。
【００８０】
この排気再循環において、リフトパターンは、リフト量の変化率に２つの極大部Ｍｘ１，Ｍｘ２が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンを用いている。このため、バルブ開き側に高いサブピークを設けなくても、リフトパターンに形成されている台地状部Ｄ１により、吸気バルブ２０は気体通過量が十分に大きくなる。したがって、吸気ポート１８内に十分な排気量を取り込むことができ、十分な排気量の排気再循環を行うことができる。
【００８１】
特に本実施の形態１では、筒内噴射式ガソリンエンジンであるため、排気再循環が要求される成層燃焼や弱成層燃焼においても、吸気ポート１８内の吸気負圧が小さく、すなわち吸気の絶対圧が高く、吸気ポート１８内に燃焼室１７から排気が入りにくいことから、排気量の取り込み効果として顕著である。
【００８２】
（ロ）．更に、吸気カム２７のバルブ開き側には谷部が存在しないため、台地状部Ｄ１のリフト量や幅の広狭に関わらず、第２端面２７ｄ側のカム面２７ａへのカムフォロア２０ｂの当接が困難とならない。このためエンジン１１の運転状態に応じた排気再循環量の正確な制御が可能となる。
【００８３】
（ハ）．しかも、吸気カム２７はリフトパターンは無段階に変化するので、ＥＣＵ８０による排気再循環制御においては、エンジン１１の運転状態に応じて排気再循環量の精密な制御が可能となる。
【００８４】
（ニ）．吸気カム２７は台地状部Ｄ１の存在により、そのリフト量が小さくても台地状部Ｄ１の全体により、吸気バルブ２０における吸気ポート１８側への排気通過量を十分に確保することができる。このため、３次元カムである吸気カム２７においてカムプロフィールが急角度で変化するプロフィールとしたり、軸方向に長くする必要もなくなる。したがって、スラスト力の大きさや軸方向の長さが問題とならなくなり、バルブ特性変更機構２４の大型化や内燃機関の大型化が防止できる。
【００８５】
［実施の形態２］
本実施の形態２のエンジン１１１の概略構成を図１２に示す。本実施の形態２が前述した実施の形態１と異なるのは、バルブ特性変更機構１２５が吸気側カムシャフト１２２のタイミングスプロケット１２４側でなく、排気側カムシャフト１２３側にてタイミングスプロケット１２５ａと一体に取り付けられている点である。
【００８６】
このため、吸気側カムシャフト１２２は回転軸方向に移動不能とされているが、排気側カムシャフト１２３は回転軸方向に移動可能とされている。また吸気カム１２７は回転軸方向にてプロフィールは変化しないが、排気カム１２８は回転軸方向にてプロフィールが変化する３次元カムとして形成されている。このことによりＥＣＵ１８０では、排気カム１２８のプロフィールに対応した制御がバルブ特性変更機構１２５に対して行われる。
【００８７】
また、排気カム１２８が３次元カムであることに関連して、カムフォロア（図示略）、電磁ピックアップ１９２、オイルコントロールバルブ１７０などは、排気側カムシャフト１２３あるいは排気バルブ１２１のバルブリフタ１２１ａ側に設けられている。
【００８８】
なお、図示していないがバルブ特性変更機構１２５のカバーとリングギヤとは平歯により噛み合わされている。このため、バルブ特性変更機構１２５による排気側カムシャフト１２３の回転軸方向への移動によって、排気側カムシャフト１２３がクランクシャフト１１５に対して相対的に位相を変化させることはない。
【００８９】
これ以外の構成は、基本的には実施の形態１と同じである。なお、特に説明のない限り、本実施の形態２内において実施の形態１と同一の機能を有する構成については、該当する実施の形態１の構成に付した符号に「１００」を加えた符号で示している。
【００９０】
図１３に排気カム１２８の構成を示す。図１３（Ａ）は排気カム１２８の正面図（バルブ特性変更機構１２５とは反対側から見た図）、図１３（Ｂ）は右側面図（バルブ閉じ側から見た図）を示す。
【００９１】
この排気カム１２８においては、ノーズ１２８ｂの高さは回転軸方向では一定とされている。そして、第１端面１２８ｃ側では、バルブ開き側とバルブ閉じ側とはほぼ左右対称なカムプロフィールである。しかし、第２端面１２８ｄ側では左右対称なカムプロフィールではなく、バルブ開き側は第１端面１２８ｃ側とほぼ同じカムプロフィールであるが、バルブ閉じ側の方は第１端面１２８ｃ側よりも高いリフトパターンとされている。
【００９２】
したがって、排気バルブ１２１のリフト量で表す排気カム１２８のプロフィールは、排気カム１２８のノーズ１２８ｂによるピークＰ位置を０°として、第２端面１２８ｄ側のカム面１２８ａでは図１４（Ａ）のごとくであり、第１端面１２８ｃ側のカム面１２８ａでは図１４（Ｂ）のごとくである。
【００９３】
図示したごとく、第２端面１２８ｄ側のカムプロフィールはピークＰのバルブ閉じ側に台地状部Ｄ２が形成されている。第１端面１２８ｃ側には台地状部Ｄ２は存在しない。このため、第２端面１２８ｄ側での排気カム１２８の作用角ｄθ２２は、第１端面１２８ｃ側での作用角ｄθ２１よりも大きくされている。
【００９４】
なお、クランク角（°ＣＡ）に対応するリフトパターンは図１５に示すごとくとなる。ここで、図１５（Ａ）は、第２端面１２８ｄ側のカム面１２８ａがカムフォロワに当接した場合のリフトパターンであり、図１５（Ｂ）は、第１端面１２８ｃ側のカム面１２８ａがカムフォロワに当接した場合のリフトパターンである。なお、バルブ特性変更機構１２５により排気側カムシャフト１２３が移動される場合には、前記実施の形態１とは異なり、排気カム１２８はクランクシャフト１１５に対して相対回転しない。したがって、図１５（Ａ）に示すピークＰと、図１５（Ｂ）に示すピークＰの位置は同じである。
【００９５】
また、クランク角に対するリフト量変化率は、図１６に実線で示すごとくである。なお破線はリフトパターンを示している。図１６（Ａ）に示すごとく、第２端面１２８ｄ側のカム面１２８ａのリフトパターンにおけるリフト量変化率は、リフト量のピークＰよりバルブ閉じ側（遅角側）には、２つの極小部Ｍｎ１，Ｍｎ２が存在する。第１端面１２８ｃ側のカム面１２８ａのリフトパターンにおけるリフト量変化率は、図１６（Ｂ）に示すごとく、リフト量のピークＰよりバルブ閉じ側には、１つの極小部Ｍｎのみである。なお、バルブ開き側（進角側）では、第２端面１２８ｄ側と第１端面１２８ｃ側とは、それぞれ１つの極大部Ｍｘを有している。
【００９６】
また、図１５（Ａ）から解るように第２端面１２８ｄ側のカム面１２８ａにおける台地状部Ｄ２のリフトパターン、すなわち台地状部Ｄ２におけるクランク角に対するリフト量には極小部、すなわち谷部が存在しない。
【００９７】
そして、排気カム１２８における第２端面１２８ｄと第１端面１２８ｃとの間のカム面１２８ａは、前述した第２端面１２８ｄ側のプロフィールと第１端面１２８ｃ側のプロフィールとの間で連続的に変化している。このため、エンジン１１１に組み込まれた状態では、バルブ特性変更機構１２５の駆動により、図１５（Ａ）のリフトパターンと図１５（Ｂ）のリフトパターンとの間で、排気バルブ１２１のリフトパターンを無段階に調整することができる。
【００９８】
以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．本実施の形態２の排気カム１２８のカム面１２８ａにて実現されているリフトパターンは、回転軸方向にて２種のリフトパターンの間で連続的に変化するものである。そして、排気カム１２８の第２端面１２８ｄ側のリフトパターンが、バルブ閉じ側に、回転角度に対するリフト量の変化率に２つの極小部Ｍｎ１，Ｍｎ２が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンを用いている。
【００９９】
このことにより排気カム１２８の第２端面１２８ｄ側のリフトパターンは、ピークＰのバルブ閉じ側に、サブピークではないがリフト量をある程度確保してかつ谷部を作らない台地状部Ｄ２が形成される。このように谷部が存在していないため、このリフトパターン側にカムフォロアを当接させると、従来のようにメインピークとサブピークとの間で一旦リフト量が小さくなるという現象が生じない。このため、この台地状部Ｄ２の部分では十分なリフト量が維持される。
【０１００】
したがって、ＥＣＵ１８０により、エンジン１１１の運転状態が、排気再循環が必要な状態となったと判断されると、オイルコントロールバルブ１７０を駆動して第２端面１２８ｄ側のカム面１２８ａをカムフォロアに当接させる。このことにより、図１５（Ａ）に示した台地状部Ｄ２が遅角側に伸びた排気バルブ１２１のリフトパターンを実現することができる。
【０１０１】
こうして、排気バルブ１２１は吸気行程においても、ある程度長く開弁を継続させることができる。このため、排気ポート１１９側の排気を再度燃焼室１１７内に取り込んで、吸気行程時に吸気ポート１１８からの吸入空気と混合させることができる。
【０１０２】
この排気再循環において、リフトパターンは、リフト量の変化率に２つの極小部Ｍｎ１，Ｍｎ２が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンを用いている。このため、バルブ閉じ側に高いサブピークを設けなくても、リフトパターンに形成されている台地状部Ｄ２により、排気バルブ１２１は排気再循環時において排気通過量を十分に確保することができる。
【０１０３】
特に本実施の形態２では、筒内噴射式ガソリンエンジンであるため、排気再循環が要求される成層燃焼や弱成層燃焼においても、燃焼室１１７内の吸気負圧が小さく、燃焼室１１７内に排気ポート１１９側から排気が入りにくいことから、排気量の取り込み効果として顕著である。
【０１０４】
（ロ）．更に、排気カム１２８のバルブ閉じ側には谷部が存在しないため、台地状部Ｄ２のリフト量や幅の広狭に関わらず、第２端面１２８ｄ側のカム面１２８ａへのカムフォロアの当接が困難とならない。このためエンジン１１１の運転状態に応じた排気再循環量の正確な制御が可能となる。
【０１０５】
（ハ）．しかも、排気カム１２８はリフトパターンは無段階に変化するので、ＥＣＵ１８０による排気再循環制御においては、エンジン１１１の運転状態に応じて排気再循環量の精密な制御が可能となる。
【０１０６】
（ニ）．排気カム１２８は台地状部Ｄ２の存在により、そのリフト量が小さくても台地状部Ｄ２の全体により、排気バルブ１２１における排気通過量を十分に確保することができる。このため、３次元カムである排気カム１２８においてカムプロフィールが急角度で変化するプロフィールとしたり、軸方向に長くする必要もなくなる。したがって、スラスト力の大きさや軸方向の長さが問題とならなくなり、バルブ特性変更機構１２５の大型化や内燃機関の大型化が防止できる。
【０１０７】
［実施の形態３］
本実施の形態３は、前記実施の形態１とは吸気カム２２７のプロフィールが異なるのみであり、他の構成は基本的に同じである。
【０１０８】
図１７に吸気カム２２７の構成を示す。図１７（Ａ）は吸気カム２２７の正面図（可変バルブ特性装置とは反対側から見た図）、図１７（Ｂ）は左側面図（バルブ開き側から見た図）を示す。
【０１０９】
この吸気カム２２７においては、ノーズ２２７ｂの高さが回転軸方向で一定でなく、第２端面２２７ｄ側の方が第１端面２２７ｃ側よりも高く形成されている。そして、第１端面２２７ｃ側では、バルブ開き側とバルブ閉じ側とはほぼ左右対称なカムプロフィールである。一方、第２端面２２７ｄ側では、バルブ閉じ側については、ノーズ２２７ｂから離れるほど第１端面２２７ｃ側のリフト量に次第に近づくカムプロフィールである。バルブ開き側については、第２端面２２７ｄ側はノーズ２２７ｂから離れた位置からノーズ２２７ｂまで第１端面２２７ｃ側よりも高いリフトパターンとされている。
【０１１０】
そして、吸気バルブのリフト量で表す吸気カム２２７のプロフィールは、吸気カム２２７のノーズ２２７ｂによるピーク位置を０°として、第２端面２２７ｄ側のカム面２２７ａでは図１８（Ａ）に示すごとくであり、第１端面２２７ｃ側のカム面２２７ａでは図１８（Ｂ）に示すごとくである。
【０１１１】
図示したごとく、第２端面２２７ｄ側のカムプロフィールはピークのバルブ開き側に台地状部Ｄ３が形成されている。第１端面２２７ｃ側には台地状部は存在しない。しかも、ピークの高さは、第１端面２２７ｃ側の高さＨ１よりも第２端面２２７ｄ側の高さＨ２の方が高い。このため、第２端面２２７ｄ側での吸気カム２２７の作用角ｄθ３２は、第１端面２２７ｃ側での作用角ｄθ３１よりも大きくされている。前記実施の形態１に比較しても、更に作用角ｄθ３２と作用角ｄθ３１との差は大きくされている。
【０１１２】
なお、クランク角（°ＣＡ）に対するリフトパターンは図１９に示すごとくとなる。ここで、図１９（Ａ）は第２端面２２７ｄ側のカム面２２７ａがカムフォロアに当接した場合のリフトパターンであり、図１９（Ｂ）は第１端面２２７ｃ側のカム面２２７ａがカムフォロアに当接した場合のリフトパターンである。前記実施の形態１にても述べたごとく、可変バルブ特性装置による吸気側カムシャフトの回転軸方向の移動時にクランクシャフトに対して吸気側カムシャフトは相対回転することにより、図１９（Ａ）のリフトパターンの方が全体として進角している。
【０１１３】
また、クランク角に対するリフト量変化率は、図２０に実線で示すごとくである。なお破線はリフトパターンを示している。図２０（Ａ）に示すごとく、第２端面２２７ｄ側のカム面２２７ａのリフトパターンにおけるリフト量変化率は、リフト量のピークＰよりバルブ開き側には、２つの極大部Ｍｘ１，Ｍｘ２が存在する。第１端面２２７ｃ側のカム面２２７ａのリフトパターンにおけるリフト量変化率は、図２０（Ｂ）に示すごとく、リフト量のピークＰよりバルブ開き側には、１つの極大部Ｍｘのみである。なお、バルブ閉じ側では、第２端面２２７ｄ側と第１端面２２７ｃ側とは、それぞれ１つの極小部Ｍｎを有している。
【０１１４】
また、図１９（Ａ）から解るように第２端面２２７ｄ側のカム面２２７ａにおける台地状部Ｄ３のリフトパターン、すなわち台地状部Ｄ３におけるクランク角に対するリフト量には極小部、すなわち谷部が存在しない。
【０１１５】
そして、吸気カム２２７における第２端面２２７ｄと第１端面２２７ｃとの間のカム面２２７ａは、前述した第２端面２２７ｄ側のプロフィールと第１端面２２７ｃ側のプロフィールとの間で連続的に変化している。このため、エンジンに組み込まれた状態では、可変バルブ特性装置の駆動により、図１９（Ａ）のリフトパターンと図１９（Ｂ）のリフトパターンとの間で吸気バルブのリフトパターンを無段階に調整することができる。
【０１１６】
以上説明した本実施の形態３によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態１の（イ）〜（ニ）の効果が得られる。
（ロ）．第２端面２２７ｄ側と第１端面２２７ｃ側とで、台地状部Ｄ３以外にリフト量のピークＰの高さに差を設けることにより、第２端面２２７ｄ側での作用角ｄθ３２と第１端面２２７ｃ側での作用角ｄθ３１との差を、前記実施の形態１の場合よりも更に大きくしている。このことにより、台地状部Ｄ３の位置において第２端面２２７ｄ側と第１端面２２７ｃ側とでリフト量差を大きくすることなく作用角の調整幅を広げることができる。すなわち、吸気カム２２７の台地状部Ｄ３の位置において急角度で変化するカムプロフィールとしたり、軸方向に長くすることなく、作用角の調整幅を更に広げて排気再循環量を十分なものとすることができる。したがって、可変バルブ特性装置の大型化や内燃機関の大型化が、より効果的に防止できる。
【０１１７】
［実施の形態４］
本実施の形態４は、前記実施の形態２とは排気カム３２８のプロフィールが異なる。更に可変バルブ特性装置のカバーとリングギヤとは螺旋状の歯により噛み合わされている。このため、可変バルブ特性装置による排気側カムシャフトの回転軸方向の移動によって、排気側カムシャフトがクランクシャフトに対して相対的に位相を変化させる。本実施の形態４の場合は、排気カム３２８が図２１（Ｂ）に示す方向Ｒへ移動した場合に、すなわちカムフォロアの当接位置が第１端面３２８ｃ側から第２端面１２８ｄ側へ移動した場合には、排気カム３２８をクランクシャフトに対して遅角方向へ位相変化させる。
【０１１８】
これ以外の構成については、基本的には前記実施の形態２と同じである。
図２１に排気カム３２８の構成を示す。図２１（Ａ）は排気カム３２８の正面図（可変バルブ特性装置とは反対側から見た図）、図２１（Ｂ）は右側面図（バルブ閉じ側から見た図）を示す。
【０１１９】
この排気カム３２８においては、ノーズ３２８ｂの高さが回転軸方向で一定でなく、第２端面３２８ｄ側の方が第１端面３２８ｃ側よりも高く形成されている。そして、第１端面３２８ｃ側では、バルブ開き側とバルブ閉じ側とはほぼ左右対称なカムプロフィールである。一方、第２端面３２８ｄ側では、バルブ開き側については、ノーズ３２８ｂに近づくほど第１端面３２８ｃ側よりもリフト量が次第に高くなるカムプロフィールである。バルブ閉じ側については、第２端面３２８ｄ側はノーズ３２８ｂから離れた位置まで第１端面３２８ｃ側よりも高いリフトパターンとされている。
【０１２０】
そして、排気バルブのリフト量で表す排気カム３２８のプロフィールは、排気カム３２８のノーズ３２８ｂによるピーク位置を０°として、第２端面３２８ｄ側のカム面３２８ａでは図２２（Ａ）に示すごとくであり、第１端面３２８ｃ側のカム面３２８ａでは図２２（Ｂ）に示すごとくである。
【０１２１】
図示したごとく、第２端面３２８ｄ側のカムプロフィールはピークのバルブ閉じ側に台地状部Ｄ４が形成されている。第１端面３２８ｃ側には台地状部は存在しない。しかも、ピークの高さは、第１端面３２８ｃ側の高さＨ１１よりも第２端面３２８ｄ側の高さＨ１２の方が高い。このため、第２端面３２８ｄ側での排気カム３２８の作用角ｄθ４２は、第１端面３２８ｃ側での作用角ｄθ４１よりも大きくされている。前記実施の形態２に比較しても、更に作用角ｄθ４２と作用角ｄθ４１との差は大きくされている。
【０１２２】
なお、クランク角（°ＣＡ）に対するリフトパターンは図２３に示すごとくとなる。ここで、図２３（Ａ）は第２端面３２８ｄ側のカム面３２８ａがカムフォロアに当接した場合のリフトパターンであり、図２３（Ｂ）は第１端面３２８ｃ側のカム面３２８ａがカムフォロアに当接した場合のリフトパターンである。本実施の形態４では前記実施の形態２と異なり、可変バルブ特性装置による排気側カムシャフトの回転軸方向の移動時にクランクシャフトに対して排気側カムシャフトは相対回転して、図２３（Ａ）のリフトパターンの方が全体として遅角している。
【０１２３】
また、クランク角に対するリフト量変化率は、図２４に実線で示すごとくである。なお破線はリフトパターンを示している。図２４（Ａ）に示すごとく、第２端面３２８ｄ側のカム面３２８ａのリフトパターンにおけるリフト量変化率は、リフト量のピークＰよりバルブ閉じ側には、２つの極小部Ｍｎ１，Ｍｎ２が存在する。第１端面３２８ｃ側のカム面３２８ａのリフトパターンにおけるリフト量変化率は、図２４（Ｂ）に示すごとく、リフト量のピークＰよりバルブ閉じき側には、１つの極小部Ｍｎのみである。なお、バルブ開き側では、第２端面３２８ｄ側と第１端面３２８ｃ側とは、それぞれ１つの極大部Ｍｘを有している。
【０１２４】
また、図２３（Ａ）から解るように第２端面３２８ｄ側のカム面３２８ａにおける台地状部Ｄ４のリフトパターン、すなわち台地状部Ｄ４におけるクランク角に対するリフト量には極小部、すなわち谷部が存在しない。
【０１２５】
そして、排気カム３２８における第２端面３２８ｄと第１端面３２８ｃとの間のカム面３２８ａは、前述した第２端面３２８ｄ側のプロフィールと第１端面３２８ｃ側のプロフィールとの間で連続的に変化している。このため、エンジンに組み込まれた状態では、可変バルブ特性装置の駆動により、図２３（Ａ）のリフトパターンと図２３（Ｂ）のリフトパターンとの間で排気バルブのリフトパターンを無段階に調整することができる。
【０１２６】
以上説明した本実施の形態４によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態２の（イ）〜（ニ）の効果が得られる。
（ロ）．第２端面３２８ｄ側と第１端面３２８ｃ側とで、台地状部Ｄ４以外にリフト量のピークＰの高さに差を設けることにより、第２端面３２８ｄ側での作用角ｄθ４２と第１端面３２８ｃ側での作用角ｄθ４１との差を、前記実施の形態２の場合よりも更に大きくしている。このことにより、台地状部Ｄ４の位相での第２端面３２８ｄ側と第１端面３２８ｃ側とでリフト量差を大きくすることなく作用角の調整幅を広げることができる。すなわち、排気カム３２８においてカムプロフィールが急角度で変化するプロフィールとしたり、軸方向に長くすることなく、作用角の調整幅を更に広げて排気再循環量を十分なものとすることができる。したがって、可変バルブ特性装置の大型化や内燃機関の大型化が、より効果的に防止できる。
【０１２７】
［実施の形態５］
本実施の形態５は、前記実施の形態１とは吸気カム４２７のプロフィールが異なる。更に可変バルブ特性装置のカバーとリングギヤとは平歯により噛み合わされている。このため、可変バルブ特性装置による吸気側カムシャフトの回転軸方向の移動によっても、吸気側カムシャフトがクランクシャフトに対して相対的に位相を変化させることはない。
【０１２８】
これ以外の構成については、基本的には前記実施の形態１と同じである。
図２５に吸気カム４２７の構成を示す。図２５（Ａ）は吸気カム４２７の正面図（可変バルブ特性装置とは反対側から見た図）、図２５（Ｂ）は左側面図（バルブ開き側から見た図）を示す。
【０１２９】
この吸気カム４２７においては、ノーズ４２７ｂの高さが回転軸方向で一定である。そして、第１端面４２７ｃ側ではバルブ開き側とバルブ閉じ側とは左右対称なカムプロフィールである。第２端面４２７ｄ側においても、左右対称なカムプロフィールである。ただし、ノーズ４２７ｂから離れた位置でリフト量が第２端面４２７ｄ側よりも高く形成されている。
【０１３０】
そして、吸気バルブのリフト量で表す吸気カム４２７のプロフィールは、吸気カム４２７のノーズ４２７ｂによるピーク位置を０°として、第２端面４２７ｄ側のカム面４２７ａでは図２６（Ａ）のごとくであり、第１端面４２７ｃ側のカム面４２７ａでは図２６（Ｂ）のごとくである。
【０１３１】
図示したごとく、第２端面４２７ｄ側のカムプロフィールはピークのバルブ開き側と閉じ側とにそれぞれ台地状部Ｉ，Ｊが形成されている。第１端面４２７ｃ側には台地状部は存在しない。このため、第２端面４２７ｄ側での吸気カム４２７の作用角ｄθ５２は、第１端面４２７ｃ側での作用角ｄθ５１よりも大きくされている。
【０１３２】
なお、クランク角（°ＣＡ）に対するリフトパターンは図２７に示すごとくとなる。ここで、図２７（Ａ）は第２端面４２７ｄ側のカム面４２７ａがカムフォロアに当接した場合のリフトパターンであり、図２７（Ｂ）は第１端面４２７ｃ側のカム面４２７ａがカムフォロアに当接した場合のリフトパターンである。
【０１３３】
また、クランク角に対するリフト量変化率は、図２８に実線で示すごとくである。なお破線はリフトパターンを示している。図２８（Ａ）に示すごとく、第２端面４２７ｄ側のカム面４２７ａのリフトパターンにおけるリフト量変化率は、リフト量のピークＰよりバルブ開き側には、２つの極大部Ｍｘ１，Ｍｘ２が存在する。そして、ピークＰよりバルブ閉じ側には、２つの極小部Ｍｎ１，Ｍｎ２が存在する。第１端面４２７ｃ側のカム面４２７ａのリフトパターンにおけるリフト量変化率は、図２８（Ｂ）に示すごとく、リフト量のピークＰよりバルブ開き側には、１つの極大部Ｍｘのみであり、閉じ側には１つの極小部Ｍｎのみである。
【０１３４】
また、図２７（Ａ）から解るように第２端面４２７ｄ側のカム面４２７ａにおける２つの台地状部Ｉ，Ｊのリフトパターン、すなわち台地状部Ｉ，Ｊにおけるクランク角度に対するリフト量のパターンには極小部、すなわち谷部は存在しない。
【０１３５】
そして、吸気カム４２７における第２端面４２７ｄと第１端面４２７ｃとの間のカム面４２７ａは、前述した第２端面４２７ｄ側のプロフィールと第１端面４２７ｃ側のプロフィールとの間で連続的に変化している。このため、エンジンに組み込まれた状態では、可変バルブ特性装置の駆動により、図２７（Ａ）のリフトパターンと図２７（Ｂ）のリフトパターンとの間で吸気バルブのリフトパターンを無段階に調整することができる。
【０１３６】
以上説明した本実施の形態５によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態１の（イ）〜（ニ）の効果が得られる。
（ロ）．第２端面４２７ｄ側と第１端面４２７ｃ側とで、リフトパターンのピークＰの高さは変わりないが、第２端面４２７ｄ側ではピークＰの両側に台地状部Ｉ，Ｊが存在する。このため、第２端面４２７ｄ側での作用角ｄθ５２と第１端面４２７ｃ側での作用角ｄθ５１との差は、前記実施の形態１の場合よりも更に大きくなっている。このことにより、第２端面４２７ｄ側と第１端面４２７ｃ側とでピークＰのリフト量差を設けることなく作用角の調整幅を極めて大きくすることができる。すなわち、吸気カム４２７においてカムプロフィールが急角度で変化するプロフィールとしたり、軸方向に長くすることなく、作用角の調整幅を一層大きく広げることができる。この内、進角側への作用角の拡大により、排気再循環量を十分なものとできる。したがって、可変バルブ特性装置の大型化や内燃機関の大型化が、より効果的に防止できる。
【０１３７】
更に、遅角側への作用角の拡大が可能になることにより、エンジンの運転状態に応じた一層好適な燃焼状態に調整できるようになる。
［実施の形態６］
本実施の形態６においては、２種類の吸気カムが同一の吸気側カムシャフトに用いられる。これらの吸気カムは、前述した実施の形態１，３，５に用いられている吸気カムとは異なり、回転軸方向にカムプロフィールが変化しない平カムとして構成されている。したがって、バルブ特性変更機構およびバルブ特性変更機構に関連するオイルコントロールバルブ等は設けられておらず、吸気側カムシャフトは回転可能であるが回転軸方向へは移動不能にされている。また、吸気カムはロッカーアームを介して吸気バルブを開閉駆動している。
【０１３８】
図２９に第１吸気カム５２７の構成を示す。図２９（Ａ）は第１吸気カム５２７の正面図、図２９（Ｂ）は右側面図を示す。
この第１吸気カム５２７のカム面５２７ａにおいては、回転軸方向にはカムプロフィールは全く同一であり変化していない。このカムプロフィールは左右対称なカムプロフィールではなく、バルブ開き側はバルブ閉じ側よりも高いリフトパターンとされている。したがって、吸気バルブのリフト量で表す第１吸気カム５２７のプロフィールは、第１吸気カム５２７のノーズ５２７ｂによるピーク位置を０°として、図３０のごとくである。また、クランク角（°ＣＡ）との関係を図３１に示す。
【０１３９】
図示したごとく、第１吸気カム５２７のピークＰのバルブ開き側に台地状部Ｋが形成されている。バルブ閉じ側には台地状部は存在しない。また、台地状部Ｋにはクランク角度に対するリフト量のパターンに谷部は存在しない。
【０１４０】
また、第１吸気カム５２７のクランク角に対するリフト量変化率は、図３２に実線で示すごとくである。なお破線はリフトパターンを示している。図示するごとく、カム面５２７ａのリフトパターンにおけるリフト量変化率は、リフト量のピークＰよりバルブ開き側には、２つの極大部Ｍｘ１，Ｍｘ２が存在する。バルブ閉じ側では１つの極小部Ｍｎを有している。
【０１４１】
図３３に第２吸気カム５２９の構成を示す。図３３（Ａ）は第２吸気カム５２９の正面図、図３３（Ｂ）は右側面図を示す。
この第２吸気カム５２９のカム面５２９ａにおいて、回転軸方向でのカムプロフィールは全く同一であり変化していない。このカムプロフィールはバルブ開き側とバルブ閉じ側とが対称なカムプロフィールである。したがって、吸気バルブのリフト量で表す第２吸気カム５２９のプロフィールは、第２吸気カム５２９のノーズ５２９ｂによるピーク位置を０°として、図３４のごとくである。また、クランク角（°ＣＡ）との関係を図３５に示す。図示したごとく、第２吸気カム５２９のピークＰのバルブ開き側にもバルブ閉じ側にも、第１吸気カム５２７のごとくの台地状部は形成されていない。
【０１４２】
また、第２吸気カム５２９のクランク角に対するリフト量変化率は、図３６に実線で示すごとくである。なお破線はリフトパターンを示している。図示するごとく、カム面５２９ａのリフトパターンにおけるリフト量変化率は、リフト量のピークＰよりバルブ開き側に、１つの極大部Ｍｘが存在し、バルブ閉じ側に１つの極小部Ｍｎが存在している。
【０１４３】
この第１吸気カム５２７と第２吸気カム５２９とは各吸気バルブ毎に必要数が組み合わされて、吸気側カムシャフトに取り付けられる。そして、運転状態に応じてＥＣＵが駆動機構によりロッカーアームに当接するカムを、第１吸気カム５２７と第２吸気カム５２９との間で切り替えることにより、リフトパターンを切り替える。カム５２７，５２９の形状を除いて、カムの切り替え機構自体は、特開平５−１２５９６６号公報、特開平７−１５０９１７号公報、特開平７−２４７８１５号公報、特開平８−１７７４３４号公報等で当業者には周知の技術である。
【０１４４】
以上説明した本実施の形態６によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．本実施の形態１の第１吸気カム５２７のカム面５２７ａにて実現されているリフトパターンは、バルブ開き側に、回転角度に対するリフト量の変化率に複数（ここでは２つ）の極大部Ｍｘ１，Ｍｘ２が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンを用いている。
【０１４５】
このリフトパターンにおけるピークＰのバルブ開き側には、サブピークではないがリフト量をある程度確保してかつ谷部を作らない台地状部Ｋが形成されている。このように谷部が存在していないため、このリフトパターンにカムフォロアを当接させると、従来のごとくサブピークとメインピークとの間で一旦リフト量が小さくなることがない。このため、台地状部Ｋの部分では十分なリフト量が維持される。
【０１４６】
したがって、ＥＣＵにより、エンジンの運転状態が、排気再循環が必要な状態となったと判断されると、第２吸気カム５２９から第１吸気カム５２７へ切り替えることにより、図３１に示したごとく台地状部Ｋが進角側に形成された吸気バルブのリフトパターンを実現することができる。
【０１４７】
このことにより、吸気バルブは排気行程時に早期から開弁させることができ、燃焼室内の排気を吸気ポート内に取り込んで、吸気行程時に吸入空気と共に燃焼室内に供給することができる。
【０１４８】
この排気再循環において、リフトパターンは、リフト量の変化率に２つの極大部Ｍｘ１，Ｍｘ２が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンを用いている。このため、バルブ開き側に高いサブピークを設けなくても、リフトパターンに形成されている台地状部Ｋにより、吸気バルブは排気再循環時において吸気ポート側への排気通過量を十分に確保することができる。
【０１４９】
特に本実施の形態６では、筒内噴射式ガソリンエンジンであるため、排気再循環が要求される成層燃焼や弱成層燃焼においても、吸気ポート内の吸気負圧が小さく、吸気ポート内に燃焼室から排気が入りにくいことから、排気量の取り込み効果として顕著である。
【０１５０】
（ロ）．更に、第１吸気カム５２７のバルブ開き側には谷部が存在しないため、台地状部Ｋのリフト量や幅の広狭に関わらず、第１吸気カム５２７のカム面５２７ａへのカムフォロアの当接が困難とならない。
【０１５１】
［実施の形態７］
本実施の形態７においては、２種類の排気カムが同一の排気側カムシャフトに用いられる。これらの排気カムは、前述した実施の形態２，４に用いられている排気カムとは異なり、回転軸方向にカムプロフィールが変化しない平カムとして構成されている。したがって、バルブ特性変更機構およびバルブ特性変更機構に関連するオイルコントロールバルブ等は設けられておらず、排気側カムシャフトは回転可能であるが回転軸方向へは移動不能にされている。また、排気カムはロッカーアームを介して排気バルブを開閉駆動している。
【０１５２】
図３７に第１排気カム６２８の構成を示す。図３７（Ａ）は第１排気カム６２８の正面図、図３７（Ｂ）は右側面図を示す。
この第１排気カム６２８のカム面６２８ａにおいて、回転軸方向にはカムプロフィールは全く同一であり変化していない。このカムプロフィールは左右対称なカムプロフィールではなく、バルブ閉じ側はバルブ開き側よりも高いリフトパターンとされている。したがって、排気バルブのリフト量で表す第１排気カム６２８のプロフィールは、第１排気カム６２８のノーズ６２８ｂによるのピーク位置を０°として、図３８に示すごとくである。また、クランク角（°ＣＡ）との関係は図３９に示すごとくである。
【０１５３】
図示したごとく、第１排気カム６２８のピークＰのバルブ閉じ側に台地状部Ｌが形成されている。バルブ開き側には台地状部は存在しない。また、台地状部Ｌにはクランク角度に対するリフト量のパターンに谷部は存在しない。
【０１５４】
また、第１排気カム６２８のクランク角に対するリフト量変化率は、図４０に実線で示すごとくである。なお破線はリフトパターンを示している。図示するごとく、カム面６２８ａのリフトパターンにおけるリフト量変化率は、リフト量のピークＰよりバルブ閉じ側には、２つの極小部Ｍｎ１，Ｍｎ２が存在する。バルブ開き側では１つの極大部Ｍｘを有している。
【０１５５】
なお、第２排気カムは前記実施の形態６の図３３に示した第２吸気カム５２９と基本的形状は同じである。すなわち、第２排気カムのカム面において、回転軸方向でのカムプロフィールは全く同一であり、バルブ開き側とバルブ閉じ側とが対称なカムプロフィールである。この第２排気カムのリフト量とクランク角（°ＣＡ）との関係は図４１に破線で示すごとくである。図示したごとく、第２排気カムのピークＰのバルブ開き側にもバルブ閉じ側にも、第１排気カム６２８のごとくの台地状部は形成されていない。また、クランク角に対する第２排気カムのリフト量変化率は、図４１に実線で示すごとく、リフト量のピークＰよりバルブ開き側に、１つの極大部Ｍｘが存在し、バルブ閉じ側に１つの極小部Ｍｎが存在している。
【０１５６】
この第１排気カム６２８と第２排気カムとは各排気バルブ毎に必要数が組み合わされて、排気側カムシャフトに取り付けられる。そして、運転状態に応じてＥＣＵが駆動機構によりロッカーアームに当接するカムを、第１排気カム６２８と第２排気カムとの間で切り替えることにより、リフトパターンを切り替える。第１排気カム６２８および第２排気カムの形状を除いて、カムの切り替え機構自体は、前記実施の形態６にても述べたごとく、当業者には周知の技術である。
【０１５７】
以上説明した本実施の形態７によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．本実施の形態１の第１排気カム６２８のカム面６２８ａにて実現されているリフトパターンは、バルブ閉じ側に、回転角度に対するリフト量の変化率に複数（ここでは２つ）の極小部Ｍｎ１，Ｍｎ２が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンを用いている。
【０１５８】
このリフトパターンにおけるピークＰのバルブ閉じ側には、サブピークではないがリフト量をある程度確保してかつ谷部を作らない台地状部Ｌが形成されている。このように谷部が存在していないため、このリフトパターン側にカムフォロアを当接させると、従来のごとくメインピークとサブピークとの間で一旦リフト量が小さくなることがない。このため、台地状部Ｌの部分では十分なリフト量が維持される。
【０１５９】
したがって、ＥＣＵにより、エンジンの運転状態が、排気再循環が必要な状態となったと判断されると、第２排気カムから第１排気カム６２８へ切り替えることにより、図３９に示したごとく台地状部Ｌが遅角側に形成された排気バルブのリフトパターンを実現することができる。
【０１６０】
このことにより、排気バルブは吸気行程内に深く入るまで開弁させることができ、排気ポートの排気を燃焼室内に吸入空気と共に供給することができる。
この排気再循環において、リフトパターンは、リフト量の変化率に２つの極小部Ｍｎ１，Ｍｎ２が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないパターンを用いている。このため、バルブ閉じ側に高いサブピークを設けなくても、リフトパターンに形成されている台地状部Ｌにより、排気バルブは排気再循環時において排気通過量を十分に確保することができる。
【０１６１】
特に本実施の形態７では、筒内噴射式ガソリンエンジンであるため、排気再循環が要求される成層燃焼や弱成層燃焼においても、燃焼室内の吸気負圧が小さく、燃焼室内に排気ポート側から排気が入りにくいことから、排気量の取り込み効果として顕著である。
【０１６２】
（ロ）．更に、第１排気カム６２８のバルブ閉じ側には谷部が存在しないため、台地状部Ｌのリフト量や幅の広狭に関わらず、第１排気カム６２８のカム面６２８ａへのカムフォロアの当接が困難とならない。
【０１６３】
［その他の実施の形態］
・前記実施の形態５にて吸気カムに適用した構成と同様に、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極大部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないバルブ開き側のリフトパターンと、回転角度に対するリフト量の変化率に複数の極小部が存在し回転角度に対するリフト量に極小部が存在しないバルブ閉じ側のリフトパターンとの両方のリフトパターンを有する排気カムを構成しても良い。このことにより、前記実施の形態２の（イ）〜（ニ）の効果と前記実施の形態５の（ロ）の効果が得られる。
【０１６４】
・前記実施の形態５において、回転軸方向ではピークＰの高さは一定であったが、ピークＰを回転軸方向に連続的に変化させても良い。例えば、第２端面４２７ｄよりも第１端面４２７ｃの方のピークＰを低くしても良い。排気カムに適用した場合も同様である。このことにより、無段階に調整できる作用角の差を更に拡大することができる。
【０１６５】
・前記実施の形態５において、２つの台地状部Ｉ，Ｊは左右対称であったが、内燃機関の要求性能に応じて、２つの台地状部Ｉ，Ｊの間において、回転角度方向の長さに差を設けたり、リフト量に差を設けても良い。
【０１６６】
・前記実施の形態６，７で用いた２つのカムの組み合わせでは、ピークＰが同じものを組み合わせたが、ピークＰに差を設けても良い。例えば、台地状部が存在しない方のカムのピークＰを台地状部が存在する方のカムのピークＰよりも低くしても良い。このようにすることにより、カムの切り替え時に更に作用角の差を生じさせることができる。
【０１６７】
・前記各実施の形態において、台地状部における回転角度に対するリフト量変化率は、バルブ開き側に存在する台地状部では極大部Ｍｘ１，Ｍｘ２の間は常に正の状態にあったが、リフト量変化率は０まで低下させた形状でも良い。また、バルブ閉じ側に存在する台地状部では極小部Ｍｎ１，Ｍｎ２の間は常に負の状態にあったが、０まで上昇させた形状でも良い。
【０１６８】
・前記各実施の形態にてバルブ開き側の台地状部における回転角度に対するリフト量変化率の極大部は２箇所存在する例を示し、バルブ閉じ側の台地状部における回転角度に対するリフト量変化率の極小部は２箇所存在する例を示した。これ以外に、バルブ開き側の台地状部における回転角度に対するリフト量変化率の極大部は３つ以上でも良い。またバルブ閉じ側の台地状部における回転角度に対するリフト量変化率の極小部も３つ以上でも良い。
【０１６９】
・前記各実施の形態では、内燃機関として筒内噴射式ガソリンエンジンの例を挙げたが、これ以外に吸気ポート噴射式のガソリンエンジンでも、またディーゼルエンジンでも本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１としての可変バルブ特性装置を組み込んだエンジンおよび制御系統の概略構成説明図。
【図２】  実施の形態１におけるシリンダヘッドおよびその周辺の構成説明図。
【図３】  実施の形態１のピストンにおける頂面の平面図。
【図４】  図２におけるＸ−Ｘ断面図。
【図５】  図２におけるＹ−Ｙ断面図。
【図６】  実施の形態１における吸気カムの斜視図。
【図７】  実施の形態１のバルブ特性変更機構の縦断面と油圧系統の説明図。
【図８】  実施の形態１の吸気カムの形状説明図。
【図９】  実施の形態１の吸気カムのリフトパターンの説明図。
【図１０】  実施の形態１の吸気カムによる吸気バルブのバルブタイミングの説明図。
【図１１】  実施の形態１の吸気カムによるリフト量変化率の説明図。
【図１２】  実施の形態２としての可変バルブ特性装置を組み込んだエンジンおよび制御系統の概略構成説明図。
【図１３】  実施の形態２における排気カムの形状説明図。
【図１４】  実施の形態２の排気カムのリフトパターンの説明図。
【図１５】  実施の形態２の排気カムによる排気バルブのバルブタイミングの説明図。
【図１６】  実施の形態２の排気カムによるリフト量変化率の説明図。
【図１７】  実施の形態３における吸気カムの形状説明図。
【図１８】  実施の形態３の吸気カムのリフトパターンの説明図。
【図１９】  実施の形態３の吸気カムによる吸気バルブのバルブタイミングの説明図。
【図２０】  実施の形態３の吸気カムによるリフト量変化率の説明図。
【図２１】  実施の形態４における排気カムの形状説明図。
【図２２】  実施の形態４の排気カムのリフトパターンの説明図。
【図２３】  実施の形態４の排気カムによる排気バルブのバルブタイミングの説明図。
【図２４】  実施の形態４の排気カムによるリフト量変化率の説明図。
【図２５】  実施の形態５における吸気カムの形状説明図。
【図２６】  実施の形態５の吸気カムのリフトパターンの説明図。
【図２７】  実施の形態５の吸気カムによる吸気カムのバルブタイミングの説明図。
【図２８】  実施の形態５の吸気カムによるリフト量変化率の説明図。
【図２９】  実施の形態６における第１吸気カムの形状説明図。
【図３０】  実施の形態６の第１吸気カムのリフトパターンの説明図。
【図３１】  実施の形態６の第１吸気カムによる吸気バルブのバルブタイミングの説明図。
【図３２】  実施の形態６の第１吸気カムによるリフト量変化率の説明図。
【図３３】  実施の形態６における第２吸気カムの形状説明図。
【図３４】  実施の形態６の第２吸気カムのリフトパターンの説明図。
【図３５】  実施の形態６の第２吸気カムによる吸気バルブのバルブタイミングの説明図。
【図３６】  実施の形態６の第２吸気カムによるリフト量変化率の説明図。
【図３７】  実施の形態７における第１排気カムの形状説明図。
【図３８】  実施の形態７の第１排気カムのリフトパターンの説明図。
【図３９】  実施の形態７の第１排気カムによる排気バルブのバルブタイミングの説明図。
【図４０】  実施の形態７の第１排気カムによるリフト量変化率の説明図。
【図４１】  実施の形態７の第２排気カムによるリフト量変化率の説明図。
【符号の説明】
１１…エンジン、１２…ピストン、１２ａ…凹部、１３…シリンダブロック、１３ａ…オイルパン、１３ｂ…オイルポンプ、１４…シリンダヘッド、１４ａ…ジャーナル軸受、１４ｂ…カムシャフトベアリングキャップ、１５…クランクシャフト、１５ａ…スプロケット、１６…コンロッド、１７…燃焼室、１７ａ…点火プラグ、１７ｂ…燃料噴射弁、１８…吸気ポート、１８ａ，１８ｂ…吸気通路、１８ｃ…サージタンク、１８ｄ…気流制御弁、１８ｅ…シャフト、１８ｆ…アクチュエータ、１９…排気ポート、２０…吸気バルブ、２０ａ…バルブリフタ、２０ｂ…カムフォロア、２１…排気バルブ、２１ａ…バルブリフタ、２２…吸気側カムシャフト、２３…排気側カムシャフト、２４…バルブ特性変更機構、２４ａ，２５…タイミングスプロケット、２６…タイミングチェーン、２７…吸気カム、２７ａ…カム面、２７ｂ…ノーズ、２７ｃ…第１端面、２７ｄ…第２端面、２８…排気カム、５１…筒部、５２…円板部、５３…外歯、５４…カバー、５５…ボルト、５７…内歯、５８…中空ボルト、５９…ピン、６２…リングギヤ、６２ａ…円盤状リング部、６３…螺旋状の歯、６５…第２リフトパターン側油圧室、６６…第１リフトパターン側油圧室、６７…第２リフトパターン制御油路、６８…第１リフトパターン制御油路、７０…オイルコントロールバルブ、７０ａ…電磁ソレノイド、７２…油路、７４…供給通路、７６…排出通路、８０…ＥＣＵ、８２…ＣＰＵ、８３…ＲＯＭ、８４…ＲＡＭ、８５…バックアップＲＡＭ、８６…バス、８７…外部入力回路、８８…外部出力回路、９０…クランク側電磁ピックアップ、９２…吸気カム側電磁ピックアップ、９４…水温センサ、９６…車速センサ、１１１…エンジン、１１５…クランクシャフト、１１８…吸気ポート、１１９…排気ポート、１２１…排気バルブ、１２２…吸気側カムシャフト、１２３…排気側カムシャフト、１２４…タイミングスプロケット、１２５…バルブ特性変更機構、１２５ａ…タイミングスプロケット、１２７…吸気カム、１２８…排気カム、１２８ａ…カム面、１２８ｂ…ノーズ、１２８ｃ…第１端面、１２８ｄ…第２端面、１７０…オイルコントロールバルブ、１８０…ＥＣＵ、２２７…吸気カム、２２７ａ…カム面、２２７ｂ…ノーズ、２２７ｃ…第１端面、２２７ｄ…第２端面、３２８…排気カム、３２８ａ…カム面、３２８ｂ…ノーズ、３２８ｃ…第１端面、３２８ｄ…第２端面、４２７…吸気カム、４２７ａ…カム面、４２７ｂ…ノーズ、４２７ｃ…第１端面、４２７ｄ…第２端面、５２７…第１吸気カム、５２７ａ…カム面、５２７ｂ…ノーズ、５２９…第２吸気カム、５２９ａ…カム面、５２９ｂ…ノーズ、６２８…第１排気カム、６２８ａ…カム面、６２８ｂ…ノーズ、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ…台地状部、Ｍｎ，Ｍｎ１，Ｍｎ２…極小部、Ｍｘ，Ｍｘ１，Ｍｘ２…極大部、Ｐ…ピーク。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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