(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに設けられた吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の開閉時期である位相を変更する油圧式のバルブ位相可変機構と、油圧制御弁と、作動油供給源に連通する作動油供給路と、該作動油供給路から前記油圧制御弁に至る位相作動油路と、前記油圧制御弁から前記バルブ位相可変機構に至る位相制御油路とを備え、前記作動油供給路から該位相作動油路を介して供給された位相作動油の油圧が前記油圧制御弁により制御されて形成された位相制御油は、前記位相制御油路を介して前記バルブ位相可変機構に供給されて、前記バルブ位相可変機構が前記位相制御油の油圧に応じて前記位相を変更する内燃機関の動弁制御装置の油路構造において、
前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路において流れの向きが反対の位相作動油の流れを形成する反転部が、前記シリンダヘッドに設けられた取付面に取り付けられたカバーにより形成され、前記反転部より直上流の前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路および前記反転部より直下流の前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路の少なくともいずれか一方には、前記シリンダヘッドに形成された他の部分の前記位相作動油路の流路断面積より大きな流路断面積を有する拡径部が、前記取付面に開口して形成されたことを特徴とする内燃機関の動弁制御装置の油路構造。
【請求項２】
シリンダヘッドに設けられた吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の開閉時期である位相を変更する油圧式のバルブ位相可変機構と、該吸気弁および該排気弁の少なくともいずれか一方のバルブ作動特性を切り換える油圧式のバルブ特性切換機構と、油圧制御弁と、油圧切換弁と、作動油供給源に連通する作動油供給路と、該作動油供給路から前記油圧制御弁に至る位相作動油路と、前記作動油供給路から前記油圧切換弁に至る切換作動油路と、前記油圧制御弁から前記バルブ位相可変機構に至る位相制御油路と、前記油圧切換弁から前記バルブ特性切換機構に至る切換制御油路とを備え、前記作動油供給路から前記位相作動油路を介して供給された位相作動油の油圧が前記油圧制御弁により制御されて形成された位相制御油は、前記位相制御油路を介して前記バルブ位相可変機構に供給されて、前記バルブ位相可変機構が前記位相制御油の油圧に応じて前記位相を変更し、前記作動油供給路から前記切換作動油路を介して供給された前記切換作動油の油圧が前記油圧切換弁により切り換えられて形成された切換制御油は、前記切換制御油路を介して前記バルブ特性切換機構に供給され、前記バルブ特性切換機構が前記切換制御油の油圧に応じて前記バルブ作動特性を切り換える内燃機関の動弁制御装置の油路構造において、
前記作動油供給路は前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のいずれか一方に配置され、前記位相作動油路は、前記作動油供給路において前記切換作動油路が分岐している分岐部より下流の位置または該分岐部近傍の位置に接続され、前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路において流れの向きが反対の前記位相作動油の流れを形成する反転部が、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のいずれか他方に設けられた取付面に取り付けられたカバーにより形成され、前記反転部より直上流の前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路および前記反転部より直下流の前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路の少なくともいずれか一方には、前記シリンダヘッドに形成された他の部分の前記位相作動油路の流路断面積より大きな流路断面積を有する拡径部が、前記取付面に開口して形成されたことを特徴とする内燃機関の動弁制御装置の油路構造。
【請求項３】
シリンダヘッドに設けられた吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の開閉時期である位相を変更する油圧式のバルブ位相可変機構と、該吸気弁および該排気弁の少なくともいずれか一方のバルブ作動特性を切り換える油圧式のバルブ特性切換機構と、油圧制御弁と、油圧切換弁と、作動油供給源に連通する作動油供給路と、該作動油供給路から前記油圧制御弁に至る位相作動油路と、前記作動油供給路から前記油圧切換弁に至る切換作動油路と、前記油圧制御弁から前記バルブ位相可変機構に至る位相制御油路と、前記油圧切換弁から前記バルブ特性切換機構に至る切換制御油路とを備え、前記作動油供給路から前記位相作動油路を介して供給された位相作動油の油圧が前記油圧制御弁により制御されて形成された位相制御油は、前記位相制御油路を介して前記バルブ位相可変機構に供給されて、前記バルブ位相可変機構が前記位相制御油の油圧に応じて前記位相を変更し、前記作動油供給路から前記切換作動油路を介して供給された前記切換作動油の油圧が前記油圧切換弁により切り換えられて形成された切換制御油は、前記切換制御油路を介して前記バルブ特性切換機構に供給され、前記バルブ特性切換機構が前記切換制御油の油圧に応じて前記バルブ作動特性を切り換える内燃機関の動弁制御装置の油路構造において、
前記作動油供給路は前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のいずれか一方に配置され、前記位相作動油路は、前記作動油供給路において前記切換作動油路が分岐している分岐部より下流の位置または該分岐部近傍の位置に接続され、前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路において流れの向きが反対の前記位相作動油の流れを形成する反転部が、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のいずれか他方に設けられた取付面に取り付けられたカバーにより形成され、前記油圧切換弁は、前記シリンダヘッドにおいて前記作動油供給路が配置された前記シリンダヘッドの吸気側および排気側の前記一方の側面に取り付けられたことを特徴とする内燃機関の動弁制御装置の油路構造。
【請求項４】
シリンダヘッドに設けられた吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の開閉時期である位相を変更する油圧式のバルブ位相可変機構と、該吸気弁および該排気弁の少なくともいずれか一方のバルブ作動特性を切り換える油圧式のバルブ特性切換機構と、油圧制御弁と、油圧切換弁と、作動油供給源に連通する作動油供給路と、該作動油供給路から前記油圧制御弁に至る位相作動油路と、前記作動油供給路から前記油圧切換弁に至る切換作動油路と、前記油圧制御弁から前記バルブ位相可変機構に至る位相制御油路と、前記油圧切換弁から前記バルブ特性切換機構に至る切換制御油路とを備え、前記作動油供給路から前記位相作動油路を介して供給された位相作動油の油圧が前記油圧制御弁により制御されて形成された位相制御油は、前記位相制御油路を介して前記バルブ位相可変機構に供給されて、前記バルブ位相可変機構が前記位相制御油の油圧に応じて前記位相を変更し、前記作動油供給路から前記切換作動油路を介して供給された前記切換作動油の油圧が前記油圧切換弁により切り換えられて形成された切換制御油は、前記切換制御油路を介して前記バルブ特性切換機構に供給され、前記バルブ特性切換機構が前記切換制御油の油圧に応じて前記バルブ作動特性を切り換える内燃機関の動弁制御装置の油路構造において、
前記作動油供給路は前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のいずれか一方に配置され、前記位相作動油路は、前記作動油供給路において前記切換作動油路が分岐している分岐部より下流の位置または該分岐部近傍の位置に接続され、前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路において流れの向きが反対の前記位相作動油の流れを形成する反転部が、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のいずれか他方に設けられ、前記反転部より直上流の前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路および前記反転部より直下流の前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路の少なくともいずれか一方には、前記シリンダヘッドに形成された他の部分の前記位相作動油路の流路断面積より大きな流路断面積を有する拡径部が、前記取付面に開口して形成されたことを特徴とする内燃機関の動弁制御装置の油路構造。
【請求項５】
前記油圧切換弁は、前記シリンダヘッドにおいて前記作動油供給路が配置された前記シリンダヘッドの吸気側および排気側の前記一方の側面に取り付けられ、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側の前記一方において、前記分岐部が位置すると共に前記位相作動油路が前記作動油供給路に接続されていることを特徴とする請求項２または請求項４記載の内燃機関の動弁制御装置の油路構造。
【請求項６】
シリンダヘッドに設けられた吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の開閉時期である位相を変更する油圧式のバルブ位相可変機構と、該吸気弁および該排気弁の少なくともいずれか一方のバルブ作動特性を切り換える油圧式のバルブ特性切換機構と、油圧制御弁と、油圧切換弁と、作動油供給源に連通する作動油供給路と、該作動油供給路から前記油圧制御弁に至る位相作動油路と、前記作動油供給路から前記油圧切換弁に至る切換作動油路と、前記油圧制御弁から前記バルブ位相可変機構に至る位相制御油路と、前記油圧切換弁から前記バルブ特性切換機構に至る切換制御油路とを備え、前記作動油供給路から前記位相作動油路を介して供給された位相作動油の油圧が前記油圧制御弁により制御されて形成された位相制御油は、前記位相制御油路を介して前記バルブ位相可変機構に供給されて、前記バルブ位相可変機構が前記位相制御油の油圧に応じて前記位相を変更し、前記作動油供給路から前記切換作動油路を介して供給された前記切換作動油の油圧が前記油圧切換弁により切り換えられて形成された切換制御油は、前記切換制御油路を介して前記バルブ特性切換機構に供給され、前記バルブ特性切換機構が前記切換制御油の油圧に応じて前記バルブ作動特性を切り換える内燃機関の動弁制御装置の油路構造において、
前記作動油供給路は前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のいずれか一方に配置され、前記位相作動油路は、前記作動油供給路において前記切換作動油路が分岐している分岐部より下流の位置または該分岐部近傍の位置に接続され、前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路において流れの向きが反対の前記位相作動油の流れを形成する反転部が、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のいずれか他方に設けられ、前記油圧切換弁は、前記シリンダヘッドにおいて前記作動油供給路が配置された前記シリンダヘッドの吸気側および排気側の前記一方の側面に取り付けられ、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側の前記一方において、前記分岐部が位置すると共に前記位相作動油路が前記作動油供給路に接続されていることを特徴とする内燃機関の動弁制御装置の油路構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本出願発明は、内燃機関のシリンダヘッドに設けられた吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の開閉時期である位相を変更する油圧式のバルブ位相可変機構を備えた動弁制御装置において、バルブ位相可変機構を作動させるための作動油の油路構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関の動弁制御装置として、油圧式の連結切換機構を備えたものが知られている（実公平６−６１６６号公報参照）。この連結切換機構は、内燃機関のシリンダヘッドに設けられた吸気弁または排気弁を開弁駆動する複数のロッカアームの連結および連結解除の切換を行うために、油圧供給路に設けた切換弁を有している。
【０００３】
そして、油圧供給源に通じるこの油圧供給路の略水平な通路部が、切換弁寄りの小径部分と該小径部分に段差を介して連なる拡径部分とを備えることにより、切換弁の作動により油圧供給路から比較的大量の作動油が流れても、拡径部分の蓄圧室効果により、油圧供給路の油圧の一時的な低下を抑制することができるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来技術では、拡径部分は、蓄圧機能を有するほかに、油圧供給路に発生した作動油の油圧の脈動を、ある程度減衰させる機能を有するものである。そして、拡径部分において作動油の油圧の脈動を十分減衰させるためには、拡径部分の径をさらに大きくしたり、拡径された状態で拡径部分の通路長さを長くする必要がある。しかしながら、前記従来技術では、拡径部分の付近には、シリンダヘッドに形成されたロッカシャフトの保持部や冷却水通路が形成されていることもあって、拡径部分の径を大きくしたり、その通路長さを長くすることは困難であり、拡径部分による油圧の脈動の減衰機能は制限されていた。
【０００５】
本出願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、油圧式のバルブ位相可変機構の作動を制御する油圧制御弁に供給される作動油の油圧の脈動を、作動油供給路から油圧制御弁に至る位相作動油路において減衰または消滅させて、バルブ位相可変機構の作動を安定化させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本出願の請求項１記載の発明は、シリンダヘッドに設けられた吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の開閉時期である位相を変更する油圧式のバルブ位相可変機構と、油圧制御弁と、作動油供給源に連通する作動油供給路と、該作動油供給路から前記油圧制御弁に至る位相作動油路と、前記油圧制御弁から前記バルブ位相可変機構に至る位相制御油路とを備え、前記作動油供給路から該位相作動油路を介して供給された位相作動油の油圧が前記油圧制御弁により制御されて形成された位相制御油は、前記位相制御油路を介して前記バルブ位相可変機構に供給されて、前記バルブ位相可変機構が前記位相制御油の油圧に応じて前記位相を変更する内燃機関の動弁制御装置の油路構造において、前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路において流れの向きが反対の位相作動油の流れを形成する反転部が、前記シリンダヘッドに設けられた取付面に取り付けられたカバーにより形成され、前記反転部より直上流の前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路および前記反転部より直下流の前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路の少なくともいずれか一方には、前記シリンダヘッドに形成された他の部分の前記位相作動油路の流路断面積より大きな流路断面積を有する拡径部が、前記取付面に開口して形成された内燃機関の動弁制御装置の油路構造である。
この請求項１記載の発明によれば、次の効果が奏される。
効果１
油圧の脈動が発生し得る作動油供給路から油圧制御弁に至る位相作動油路は、反転部により、限られた寸法を有するシリンダヘッド内において比較的長い油路とすることができるので、位相作動油路を流れる位相作動油は、反転部で反転して油圧制御弁までの長い位相作動油路を流れることになる。その結果、作動油供給路において生じた油圧の脈動を伴った位相作動油が位相作動油路を流れるうちに、位相作動油の油圧の脈動は減衰または消滅して、油圧制御弁には油圧の脈動が殆どない安定した油圧の位相作動油が供給されるため、油圧制御弁を経た位相制御油の油圧も安定し、バルブ位相可変機構の安定した作動を実現できる。
効果２
位相作動油の流れを反転させて比較的長い位相作動油路とするため、冷却水通路や保持部が形成されたシリンダヘッドにおいて、比較的狭い部分を通って位相作動油路を形成することができるので、シリンダヘッドで使用価値の少なかった部分を利用することができ、既にシリンダヘッドに形成されている様々な通路や、部材の保持部の配置に影響を与えることなく、バルブ位相可変機構の作動油の油圧脈動防止のための構造を設けることができる。
効果３
拡径部に確保されている比較的大量の位相作動油よる蓄圧効果、および拡径部での油圧の脈動減衰効果により、位相作動油の油圧の脈動をさらに減衰させることができる。
効果４
反転部をシリンダヘッドとは別体の部材であるカバーにより形成したため、拡径部を、シリンダヘッドの表面である取付面から機械加工または鋳抜き等により容易に形成することができる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、シリンダヘッドに設けられた吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の開閉時期である位相を変更する油圧式のバルブ位相可変機構と、該吸気弁および該排気弁の少なくともいずれか一方のバルブ作動特性を切り換える油圧式のバルブ特性切換機構と、油圧制御弁と、油圧切換弁と、作動油供給源に連通する作動油供給路と、該作動油供給路から前記油圧制御弁に至る位相作動油路と、前記作動油供給路から前記油圧切換弁に至る切換作動油路と、前記油圧制御弁から前記バルブ位相可変機構に至る位相制御油路と、前記油圧切換弁から前記バルブ特性切換機構に至る切換制御油路とを備え、前記作動油供給路から前記位相作動油路を介して供給された位相作動油の油圧が前記油圧制御弁により制御されて形成された位相制御油は、前記位相制御油路を介して前記バルブ位相可変機構に供給されて、前記バルブ位相可変機構が前記位相制御油の油圧に応じて前記位相を変更し、前記作動油供給路から前記切換作動油路を介して供給された前記切換作動油の油圧が前記油圧切換弁により切り換えられて形成された切換制御油は、前記切換制御油路を介して前記バルブ特性切換機構に供給され、前記バルブ特性切換機構が前記切換制御油の油圧に応じて前記バルブ作動特性を切り換える内燃機関の動弁制御装置の油路構造において、前記作動油供給路は前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のいずれか一方に配置され、前記位相作動油路は、前記作動油供給路において前記切換作動油路が分岐している分岐部より下流の位置または該分岐部近傍の位置に接続され、前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路において流れの向きが反対の前記位相作動油の流れを形成する反転部が、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のいずれか他方に設けられた取付面に取り付けられたカバーにより形成され、前記反転部より直上流の前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路および前記反転部より直下流の前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路の少なくともいずれか一方には、前記シリンダヘッドに形成された他の部分の前記位相作動油路の流路断面積より大きな流路断面積を有する拡径部が、前記取付面に開口して形成された内燃機関の動弁制御装置の油路構造である。
この請求項２記載の発明によれば、効果１，２，３，４の効果に加えて、次の効果が奏される。
効果５
位相作動油路は、シリンダヘッドの吸気側または排気側のいずれか一方に設けられた作動油供給路から、シリンダヘッドの吸気側または排気側のいずれか他方に設けられた反転部で反転したのち油圧制御弁に至るまで、シリンダヘッドの吸気側および排気側との間で、シリンダヘッドの寸法を十分に利用した長い油路となっているので、位相作動油は、作動油供給路から油圧制御弁までの長い位相作動油路を流れることになる。その結果、バルブ特性切換機構の切換作動を行うための油圧切換弁の作動時に、作動油供給路の比較的大量の作動油が切換作動油路に流出し、作動油供給路の作動油の油圧が一時的に低下することに起因して、また作動油供給路から切換作動油路への作動油の流出量が急激に減少し、作動油供給路の油圧が一時的に上昇することに起因して、作動油供給路で油圧の脈動が発生したとき、その油圧の脈動を伴った位相作動油が位相作動油路を流れるうちに、位相作動油の油圧の脈動は減衰または消滅して、油圧制御弁には油圧の脈動が殆どない安定した油圧の位相作動油が供給され、バルブ位相可変機構の安定した作動を実現できる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、シリンダヘッドに設けられた吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の開閉時期である位相を変更する油圧式のバルブ位相可変機構と、該吸気弁および該排気弁の少なくともいずれか一方のバルブ作動特性を切り換える油圧式のバルブ特性切換機構と、油圧制御弁と、油圧切換弁と、作動油供給源に連通する作動油供給路と、該作動油供給路から前記油圧制御弁に至る位相作動油路と、前記作動油供給路から前記油圧切換弁に至る切換作動油路と、前記油圧制御弁から前記バルブ位相可変機構に至る位相制御油路と、前記油圧切換弁から前記バルブ特性切換機構に至る切換制御油路とを備え、前記作動油供給路から前記位相作動油路を介して供給された位相作動油の油圧が前記油圧制御弁により制御されて形成された位相制御油は、前記位相制御油路を介して前記バルブ位相可変機構に供給されて、前記バルブ位相可変機構が前記位相制御油の油圧に応じて前記位相を変更し、前記作動油供給路から前記切換作動油路を介して供給された前記切換作動油の油圧が前記油圧切換弁により切り換えられて形成された切換制御油は、前記切換制御油路を介して前記バルブ特性切換機構に供給され、前記バルブ特性切換機構が前記切換制御油の油圧に応じて前記バルブ作動特性を切り換える内燃機関の動弁制御装置の油路構造において、前記作動油供給路は前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のいずれか一方に配置され、前記位相作動油路は、前記作動油供給路において前記切換作動油路が分岐している分岐部より下流の位置または該分岐部近傍の位置に接続され、前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路において流れの向きが反対の前記位相作動油の流れを形成する反転部が、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のいずれか他方に設けられた取付面に取り付けられたカバーにより形成され、前記油圧切換弁は、前記シリンダヘッドにおいて前記作動油供給路が配置された前記シリンダヘッドの吸気側および排気側の前記一方の側面に取り付けられた内燃機関の動弁制御装置の油路構造である。
この請求項３記載の発明によれば、効果１，２，５の効果に加えて、次の効果が奏される。
効果６
油圧切換弁は、シリンダヘッドにおいて、作動油供給路が配置された部分の近くに位置する側面に取り付けられるので、切換作動油路を短くすることができて、シリンダヘッド内で油路同士が複雑に入り込むことがなく、通路の形成が容易になる。
【０００９】
請求項４記載の発明は、シリンダヘッドに設けられた吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の開閉時期である位相を変更する油圧式のバルブ位相可変機構と、該吸気弁および該排気弁の少なくともいずれか一方のバルブ作動特性を切り換える油圧式のバルブ特性切換機構と、油圧制御弁と、油圧切換弁と、作動油供給源に連通する作動油供給路と、該作動油供給路から前記油圧制御弁に至る位相作動油路と、前記作動油供給路から前記油圧切換弁に至る切換作動油路と、前記油圧制御弁から前記バルブ位相可変機構に至る位相制御油路と、前記油圧切換弁から前記バルブ特性切換機構に至る切換制御油路とを備え、前記作動油供給路から前記位相作動油路を介して供給された位相作動油の油圧が前記油圧制御弁により制御されて形成された位相制御油は、前記位相制御油路を介して前記バルブ位相可変機構に供給されて、前記バルブ位相可変機構が前記位相制御油の油圧に応じて前記位相を変更し、前記作動油供給路から前記切換作動油路を介して供給された前記切換作動油の油圧が前記油圧切換弁により切り換えられて形成された切換制御油は、前記切換制御油路を介して前記バルブ特性切換機構に供給され、前記バルブ特性切換機構が前記切換制御油の油圧に応じて前記バルブ作動特性を切り換える内燃機関の動弁制御装置の油路構造において、前記作動油供給路は前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のいずれか一方に配置され、前記位相作動油路は、前記作動油供給路において前記切換作動油路が分岐している分岐部より下流の位置または該分岐部近傍の位置に接続され、前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路において流れの向きが反対の前記位相作動油の流れを形成する反転部が、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のいずれか他方に設けられ、前記反転部より直上流の前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路および前記反転部より直下流の前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路の少なくともいずれか一方には、前記シリンダヘッドに形成された他の部分の前記位相作動油路の流路断面積より大きな流路断面積を有する拡径部が、前記取付面に開口して形成された内燃機関の動弁制御装置の油路構造である。
この請求項４記載の発明によれば、効果１，２，３，５の効果が奏される。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項２または請求項４記載の内燃機関の動弁制御装置の油路構造において、前記油圧切換弁は、前記シリンダヘッドにおいて前記作動油供給路が配置された前記シリンダヘッドの吸気側および排気側の前記一方の側面に取り付けられ、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側の前記一方において、前記分岐部が位置すると共に前記位相作動油路が前記作動油供給路に接続されているものである。
この請求項５記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明に加えて、効果６の効果が奏される。
【００１２】
請求項６記載の発明は、シリンダヘッドに設けられた吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の開閉時期である位相を変更する油圧式のバルブ位相可変機構と、該吸気弁および該排気弁の少なくともいずれか一方のバルブ作動特性を切り換える油圧式のバルブ特性切換機構と、油圧制御弁と、油圧切換弁と、作動油供給源に連通する作動油供給路と、該作動油供給路から前記油圧制御弁に至る位相作動油路と、前記作動油供給路から前記油圧切換弁に至る切換作動油路と、前記油圧制御弁から前記バルブ位相可変機構に至る位相制御油路と、前記油圧切換弁から前記バルブ特性切換機構に至る切換制御油路とを備え、前記作動油供給路から前記位相作動油路を介して供給された位相作動油の油圧が前記油圧制御弁により制御されて形成された位相制御油は、前記位相制御油路を介して前記バルブ位相可変機構に供給されて、前記バルブ位相可変機構が前記位相制御油の油圧に応じて前記位相を変更し、前記作動油供給路から前記切換作動油路を介して供給された前記切換作動油の油圧が前記油圧切換弁により切り換えられて形成された切換制御油は、前記切換制御油路を介して前記バルブ特性切換機構に供給され、前記バルブ特性切換機構が前記切換制御油の油圧に応じて前記バルブ作動特性を切り換える内燃機関の動弁制御装置の油路構造において、前記作動油供給路は前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のいずれか一方に配置され、前記位相作動油路は、前記作動油供給路において前記切換作動油路が分岐している分岐部より下流の位置または該分岐部近傍の位置に接続され、前記シリンダヘッドに形成された前記位相作動油路において流れの向きが反対の前記位相作動油の流れを形成する反転部が、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のいずれか他方に設けられ、前記油圧切換弁は、前記シリンダヘッドにおいて前記作動油供給路が配置された前記シリンダヘッドの吸気側および排気側の前記一方の側面に取り付けられ、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側の前記一方において、前記分岐部が位置すると共に前記位相作動油路が前記作動油供給路に接続されていることを特徴とする内燃機関の動弁制御装置の油路構造である。
この請求項６記載の発明によれば、効果１，２，５，６の効果が奏される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本出願発明の一実施形態を図１ないし図８を参照して説明する。
この実施形態において、内燃機関１は、車両に対して、クランク軸２が左右方向を指向する横置き配置とされて搭載される火花点火式のＤＯＨＣ型の４気筒内燃機関である。図１を参照すると、各シリンダのボア内に摺動自在に嵌合されたピストン３はコネクティングロッド４を介してクランク軸２に連結され、クランク軸２の右端部に設けられたドライブスプロケット５と、互いに平行に配設された吸気および排気カム軸６，７の右端部にそれぞれ設けられた吸気および排気カムスプロケット８，９とに巻き掛けられたタイミングチェーン１０により、両カム軸６，７は、クランク軸２が２回転したとき１回転するように回転駆動される。そして、三つのスプロケット５，８，９およびタイミングチェーン１０は、図２に図示されるように、シリンダヘッドカバー１２と、オイルパン（図示されず）と、シリンダヘッド１１およびシリンダブロック（図示されず）の右側に取り付けられたチェーンカバー１３により覆われて形成されたチェーン室１４に収容されている。
【００１７】
なお、この明細書において、特に断らない限り、「前後左右」は、内燃機関１が搭載された車両において、図１のＡ矢視方向から見たときの前後左右を意味するものとする。
【００１８】
図３も参照すると、シリンダブロックに組み付けられたシリンダヘッド１１には、互いに平行に配設された吸気ロッカシャフト１５（図４参照）および排気ロッカシャフト１６（図１参照）が固定されるロッカシャフトホルダ１７がシリンダ配列方向の両端部およびシリンダ間に載置され、さらに各ロッカシャフトホルダ１７には、対応するカムホルダ１８が載置されて、ロッカシャフトホルダ１７およびカムホルダ１８が、両カム軸６，７間の２本のボルト１９，２０および吸気カム軸６の前方および排気カム軸７の後方の各１本のボルト（図示されず）によりシリンダヘッド１１に固定されている。
【００１９】
そして、吸気および排気カム軸６，７は、各ロッカシャフトホルダ１７の上面に形成された半円柱状の凹部からなる下支持面１７ａおよび対応するカムホルダ１８の下面に形成された半円柱状の凹部からなる上支持面１８ａで形成される円孔内に回転自在に支持されている。
【００２０】
各シリンダには、シリンダヘッド１１に設けられた吸気側動弁機構２１より開弁駆動される一対の吸気弁２３、および同様に設けられた排気側動弁機構２２により開弁駆動される一対の排気弁２４が設けられている。吸気カム軸６と吸気弁２３との間、そして排気カム軸７と排気弁２４との間には、それら弁２３，２４のバルブ作動特性、例えばリフト量および開弁期間を、二つの態様に切り換えるバルブ特性切換機構２５，２６がそれぞれ設けられている。また、吸気カム軸６において、吸気カムスプロケット８が設けられている右端部には、吸気弁２３の開閉時期を無段階に進角または遅角してクランク軸２に対する吸気カムの位相を変更するバルブ位相可変機構５０が設けられている。
吸気側のバルブ特性切換機構２５と排気側のバルブ特性切換機構２６とは、実質的に同一構造であるため、以下、図４ないし図５を参照して、吸気側のバルブ特性切換機構２５の構造を説明する。
【００２１】
吸気カム軸６には、各シリンダに対応して、二つの低速カム２７，２９と、両低速カム２７，２９の間の高速カム２８とが一体に設けられている。吸気カム軸６より下方において、吸気カム軸６と平行に固定された吸気ロッカシャフト１５には、低速カム２７、高速カム２８および低速カム２９にそれぞれ対応して、第１、第２および第３ロッカアーム３０，３１，３２が揺動自在に支持されている。
【００２２】
吸気弁２３の弁ステムの上端には、鍔部が設けられており、シリンダヘッド１１および鍔部間に圧縮状態で装着された弁スプリング３３によって、吸気弁２３は閉弁方向に付勢されている。吸気ロッカシャフト１５に揺動自在に支持された第１および第３ロッカアーム３０，３２の一端部には吸気弁２３の弁ステム３４の上端に当接するタペットネジ３５がそれぞれ進退自在に設けられている。
【００２３】
第１ないし第３ロッカアーム３０，３１，３２には、吸気ロッカシャフト１５と両吸気弁２３との間に第１、第２および第３ローラ３６，３７，３８がそれぞれ設けられており、三つのロッカアーム３０，３１，３２は、これらローラ３６，３７，３８を介して三つのカム２７，２８，２９にそれぞれ従動する。また、第２ロッカアーム３１は、図示されない弾発付勢手段により、第２ローラ３７が高速カム２８に当接するように付勢されている。
【００２４】
第１ないし第３ローラ３６，３７，３８は、吸気ロッカシャフト１５と平行な軸線を有しており、三つのロッカアーム３０，３１，３２にそれぞれ嵌合して固定される内輪３６ａ，３７ａ，３８ａと、三つのカム２７，２８，２９にそれぞれ摺接する外輪３６ｂ，３７ｂ，３８ｂと、内輪３６ａ，３７ａ，３８ａおよび外輪３６ｂ，３７ｂ，３８ｂ間の複数のコロ３６ｃ，３７ｃ，３８ｃとからそれぞれ構成される。そして、三つの内輪３６ａ，３７ａ，３８ａは、三つのロッカアーム３０，３１，３２が静止状態にあるとき、同一直線上に並ぶように固定されている。
【００２５】
第１ないし第３ロッカアーム３０，３１，３２には、これら三者の連結および連結解除を切換可能とする連結切換機構３９が設けられている。連結切換機構３９は、第１および第２ロッカアーム３０，３１を連結可能な連結ピストン４０と、第２および第３ロッカアーム３１，３２を連結可能な連結ピン４１と、連結ピストン４０および連結ピン４１の移動を規制する規制部材４２と、連結ピストン４０、連結ピン４１および規制部材４２を連結解除側に付勢する戻しばね４３とを備えている。
【００２６】
連結ピストン４０は第１ローラ３６の内輪３６ａに摺動可能に嵌合され、連結ピストン４０の一端と第１ロッカアーム３０との間に油圧室４４が形成され、油圧室４４に通じる連通路４５が、第１ロッカアーム３０に設けられている。さらに、吸気ロッカシャフト１５内には、後述する切換制御油路７６に連通する供給路４６が形成され、供給路４６は第１ロッカアーム３０の揺動状態にかかわらず、連通路４５を介して油圧室４４に常時連通している。
【００２７】
連結ピストン４０の他端に一端が当接される連結ピン４１は、第２ローラ３７の内輪３７ａに摺動可能に嵌合されている。また、連結ピン４１の他端に当接する有底円筒状の規制部材４２は、第３ローラ３８の内輪３８ａに摺動可能に嵌合されている。戻しばね４３は、第３ロッカアーム３２と規制部材４２との間に、圧縮状態で装着されている。
【００２８】
また、連結切換機構３９において、油圧室４４に低油圧の切換制御油が供給されると、連結ピストン４０、連結ピン４１および規制部材４２は戻しばね４３の弾発力で連結解除側に移動し、この状態では連結ピストン４０および連結ピン４１の当接面は第１および第２ロッカアーム３０，３１間にあり、連結ピン４１および規制部材４２の当接面は第２および第３ロッカアーム３１，３２間にあって、第１ないし第３ロッカアーム３０，３１，３２は連結解除状態にある。油圧室４４に高油圧の切換制御油が供給されると、連結ピストン４０、連結ピン４１および規制部材４２は戻しばね４３の弾発力に抗して連結側に移動し、連結ピストン４０が内輪３７ａに嵌合し、連結ピン４１が内輪３８ａに嵌合して第１ないし第３ロッカアーム３０，３１，３２は一体に連結された連結状態になる。
【００２９】
次に、図２、図３および図６を参照して、吸気カム軸６の右端部に設けられたバルブ位相可変機構５０の構造を説明する。
【００３０】
図２を参照すると、略円筒状のボス部材５１の中心に形成された支持穴５１ａが吸気カム軸６の右端部に同軸に嵌合し、ピン５２およびボルト５３で相対回転不能に結合されている。タイミングチェーン１０が巻き掛けられる吸気カムスプロケット８は円形の凹部８ａを有して略カップ状に形成されており、その外周にスプロケット歯８ｂが形成されている。吸気カムスプロケット８の凹部８ａに嵌合する環状のハウジング５４と、その軸方向に重ね合わされたプレート５５とが、それらを貫通する４本のボルト５６で吸気カムスプロケット８に結合されている。
【００３１】
したがって、吸気カム軸６と一体のボス部材５１は、吸気カムスプロケット８、ハウジング５４およびプレート５５によって囲まれた空間に相対回転可能に収容される。ボス部材５１を軸方向に貫通するピン孔にロックピン５７が摺動自在に嵌合しており、ロックピン５７はプレート５５との間に圧縮状態で装着されたスプリング５８によって、吸気カムスプロケット８に形成されたロック穴８ｃに係合する方向に付勢されている。
【００３２】
図６を参照すると、ハウジング５４の内部には、吸気カム軸６の軸線を中心とする扇状の凹５４ａ部が９０°間隔で４個形成されており、ボス部材５１の外周から放射状に突出する４枚のベーン５１ｂが、３０°の中心角範囲で相対回転し得るように凹部５４ａに嵌合している。４個のベーン５１ｂの先端に設けられた４個のシール部材５９が凹部５４ａの天井壁に摺動自在に当接し、かつハウジング５４の内周面に設けられた４個のシール部材６０がボス部材５１の外周面に摺動自在に当接することにより、各ベーン５１ｂの両側に進角室６１および遅角室６２がそれぞれ区画されている。
【００３３】
吸気カム軸６の内部には、一対の進角用油路６３および一対の遅角用油路６４が形成されており、両進角用油路６３は、吸気カム軸６の外周に形成された環状油路６５とボス部材５１を半径方向に貫通する４本の油路６７とを介して４個の進角室６１にそれぞれ連通し、両遅角用油路６４は、吸気カム軸６の外周に形成された環状油路６６とボス部材５１を半径方向に貫通する４本の油路６８とを介して４個の遅角室６２にそれぞれ連通している。また、ロックピン５７の頭部が嵌合する吸気カムスプロケット８のロック穴８ｃは、図示されない油路を介していずれかの進角室６１に連通している。
【００３４】
進角室６１に位相制御油が供給されていないとき、ロックピン５７の頭部はスプリング５８の弾発力で吸気カムスプロケット８のロック穴８ｃに嵌合し、図６に図示されるように、吸気カムスプロケット８に対して吸気カム軸６が反時計方向に相対回転した最も遅角した状態にロックされる。この状態から進角室６１に供給される位相制御油の油圧を高めてゆくと、進角室６１の油圧でロックピン５７がスプリング５８の弾発力に抗してロック穴８ｃから離脱するとともに、進角室６１および遅角室６２の油圧差でベーン５１ｂが押されることにより吸気カムスプロケット８に対して吸気カム軸６が時計方向に相対回転し、低速カム２７，２９および高速カム２８の位相が一体的に進角して、吸気弁２３の開弁時期および閉弁時期が同じ進み側に変化する。したがって、進角室６１および遅角室６２の油圧を制御することにより、吸気弁２３の開閉時期を、開弁期間の変更を伴うことなく無段階に変更することができる。
【００３５】
次に、図７を参照して、動弁制御装置の油路について説明する。
クランク軸２からの動力で駆動されて作動油供給源となるオイルポンプ７０がクランクケースの底部のオイルパン７１から油路７２を介して汲み上げたオイルは、内燃機関１のクランク軸２周りや動弁機構の潤滑油として、またバルブ特性切換機構２５，２６およびバルブ位相可変機構５０の作動油として内燃機関１のシリンダブロックに形成された供給油路７３に吐出され、供給油路７３はシリンダヘッド１１に形成された作動油供給路７４に接続されている。
【００３６】
作動油供給路７４からは、吸気および排気ロッカシャフト１５，１６の供給路４６の切換制御油の油圧を高低に切り換える油圧切換弁８０に至る切換作動油路７５が分岐して設けられ、さらに油圧切換弁８０からは、吸気側および排気側のバルブ特性切換機構２５，２６に至る切換制御油路７６が設けられている。また、作動油供給路７４には、進角室６１および遅角室６２の油圧を無段階に制御する油圧制御弁９０に至る位相作動油路７７が接続しており、さらに油圧制御弁９０からは、バルブ位相可変機構５０に至る位相制御油路７８が設けられている。
【００３７】
吸気カム軸６の回転位置θＩを検出する吸気カム軸センサからの信号、排気カム軸７の回転位置を検出する排気カム軸センサに基づいてピストン３の上死点θＴＤを検出するＴＤＣセンサからの信号、クランク軸２の回転位置θＣを検出するクランク軸センサからの信号、吸気負圧Ｐを検出する吸気負圧センサからの信号、冷却水温ＴＷを検出する冷却水温センサからの信号、スロットル開度ΘＴＨを検出するスロットル開度センサからの信号、内燃機関１の回転数Ｎｅを検出する回転数センサからの信号が入力される制御手段としての電子制御ユニット４９は、油圧切換弁８０および油圧制御弁９０の作動を制御する弁作動制御手段を備えている。また、これら各センサは、内燃機関１の運転状態を検出する運転状態検出手段を構成している。
【００３８】
図２および図３を参照して、各油路、油圧切換弁８０および油圧制御弁９０の各構造について、さらに詳細に説明する。
【００３９】
右端に位置するロッカシャフトホルダ１７が固定されたシリンダヘッド部分よりもチェーン室１４寄りのシリンダヘッド１１の右端部（図２参照）において、前述のように、供給油路７３に接続される作動油供給路７４が、図３に図示されるように、シリンダブロックとの合わせ面から上方に向かって形成されている。この作動油供給路７４は、両カム軸６，７の軸線方向、すなわち左右方向から見たとき、シリンダのボアの軸線Ｃより排気カム軸７寄りの位置、例えば図示されるように排気カム軸７よりさらにシリンダのボアの軸線Ｃから離れたシリンダヘッド１１の後面１１ｂの近傍であるシリンダヘッド１１の排気側の端部に設けられている。
【００４０】
そして、作動油供給路７４のシリンダブロック寄りの部分からは、作動油供給路７４に略直交する方向に延びる切換作動油路７５が分岐し、この切換作動油路７５は、両カム軸６，７の軸線方向から見て、シリンダヘッド１１の排気側の側面であるシリンダヘッド１１の後面１１ｂに設けられた取付面に開口し、該取付面に取り付けられている油圧切換弁８０に至り、その流入ポート８１ａに連通している。
【００４１】
油圧切換弁８０は、ハウジング８１と、ハウジング８１に摺動自在に嵌合するスプール８２と、スプール８２を閉位置方向に付勢するスプリング８３と、電子制御ユニット４９の弁作動制御手段からの指令で作動される常閉型のソレノイド弁８４とを備えている。スプール８２は、ハウジング８１に形成された流入ポート８１ａから分岐したパイロット油路８５を介して入力されるパイロット圧によりスプリング８３の弾発力に抗して開位置に移動される。パイロット油路８５はソレノイド弁８４により開閉され、ソレノイド弁８４が開弁したとき、スプール８２が開位置に移動する。
【００４２】
ハウジング８１には、流入ポート８１ａと、シリンダヘッド１１に形成された切換制御油路７６に連通する流出ポート８１ｂと、パイロット油路８５と流出ポート８１ｂとに連通するオリフィス８６と、シリンダヘッド１１に形成されたドレン油路７９に連通するドレンポート８１ｃとが形成されている。
【００４３】
油圧切換弁８０が低油圧位置にあるとき、スプール８２が閉位置にあり、流出ポート８１ｂは、オリフィス８６のみを介して流入ポート８１ａと連通するとともに、ドレンポート８１ｃに連通しており、切換制御油路７６の切換制御油は低油圧となる。油圧切換弁８０が高油圧位置にあるとき、スプール８２が開位置にあり、流出ポート８１ｂは、流入ポート８１ａと連通するとともに、ドレンポート８１ｃとの連通が断たれて、切換制御油路７６の切換制御油は高油圧になる。
【００４４】
取付面に開口して油圧切換弁８０の流出ポート８１ｂと連通するとともに油圧切換弁８０からバルブ特性切換機構２５，２６に至る切換制御油路７６は、取付面に略直交する方向に延びその後上方に屈曲してシリンダヘッド１１上面に開口する油路７６ａと、該開口と連通すると共にシリンダヘッド１１との合わせ面においてロッカシャフトホルダ１７に形成された油路７６ｂと、油路７６ｂと連通すると共に吸気カム軸６寄りのボルト１９の外周および排気カム軸７寄りのボルト２０の外周に形成された環状の油路７６ｃ，７６ｄとから構成され、切換制御油路７６の切換制御油が両ロッカシャフト１５，１６内の供給路４６から連通路４５を介して、吸気側の連結切換機構３９および排気側の連結切換機構（図示されず）に供給される。なお、８８および８９は、シリンダヘッド１１をシリンダブロックに固定するためのボルトのボルト孔であって、油路７６ａの途中で、切換制御油は、ボルト孔８８を挿通するボルト（図示されず）とボルト孔８８との間の環状の空間を通るようになっている。
【００４５】
さらに、取付面に開口して油圧切換弁８０のドレンポート８１ｃと連通するドレン油路７９は、チェーン室１４内のシリンダヘッド１１の端面に開口して、ドレン油路７９から流出したオイルにより、タイミングチェーン１０を潤滑するようにされている。
【００４６】
また、作動油供給路７４において、切換作動油路７５の分岐部より下流の位置に、位相作動油路７７が接続されている。作動油供給路７４から油圧制御弁９０に至る位相作動油路７７は、作動油供給路７４から略直交する方向に延びて燃焼室の上方に形成された冷却水通路Ｗの近傍であって冷却水通路Ｗとシリンダヘッド１１の右端面との間を通ると共に、両カム軸６，７の軸線方向から見て、シリンダヘッド１１の吸気側の側面であるシリンダヘッド１１の前面１１ａに設けられた取付面に開口する油路７７ａと、該油路７７ａと連通すると共に取付面に取り付けられたカバー８７に形成された油路７７ｂと、取付面に開口して該油路７７ｂと連通すると共に取付面に略直交する方向に延びて、シリンダのボアの軸線Ｃよりも吸気カム軸６寄りに位置する油圧制御弁９０に至る油路７７ｃとから構成されている。
【００４７】
油路７７ａからカバー８７に形成された油路７７ｂに流入した位相作動油は、油路７７ｂによりその流れの向きが略１８０度反転されて、油路７７ｂから流出して油路７７ｃに流入し、油路７７ａにおける位相作動油の流れの向きと、油路７７ｃにおける位相作動油の流れとは反対の向きの流れとなる。したがって、この油路７７ｂを有するカバー８７は、位相作動油の流れの向きを反転させる反転部となっている。
【００４８】
また、油路77bより直上流である油路77aの取付面に開口する部分は、シリンダヘッド11内に設けられた冷却水通路等の通路が比較的少ない箇所であり、このような部分に取付面から油路77aに沿って所定の長さに渡って、鋳抜きにより、その所定長さより上流に位置する油路77a部分（シリンダヘッド11に形成された他の部分の位相作動油路に相当）の流路断面積より大きな流路断面積を有した拡径部77dが形成され、また油路77bの入口部77fも拡径部77dの開口部の流路面積に略同じ流路断面積を有するようにされている。
【００４９】
同様に、油路77bより直下流である油路77cの取付面に開口する部分に、取付面から油路77cに沿って所定の長さに渡って、機械加工により、その所定長さより下流に位置する油路77c部分（シリンダヘッド11に形成された他の部分の位相作動油路に相当）の流路断面積より大きな流路断面積を有した拡径部77eが形成され、また油路77bの出口部77gも拡径部77eの開口部の流路面積に略同じ流路断面積を有するようにされている。
【００５０】
油路７７ｂにより反転された位相作動油が供給される油圧制御弁９０は、タイミングチェーン１０の内側において、シリンダヘッド１１の右端面に形成された収容孔１１ｃに挿入されており、図８に図示されるように、円筒状のスリーブ９１と、スリーブ９１の内部に摺動自在に嵌合するスプール９２と、スリーブ９１に固定されてスプール９２を駆動するデューティソレノイド９３と、スプール９２をデューティソレノイド９３に向けて付勢するスプリング９４とを備えている。電子制御ユニット４９の弁作動制御手段からの指令で、デューティソレノイド９３への供給電流量をＯＮデューティでデューティ制御することにより、スプリング９４の弾発力に抗してスリーブ９１に摺動自在に嵌合するスプール９２の軸方向位置が無段階に変化させられる。なお、９５は、油圧制御弁９０をシリンダヘッド１１に取り付けるためのブラケットである。
【００５１】
スリーブ９１には、中央に位置して位相作動油路７７と連通する流入ポート９１ａと、その両側に位置する進角ポート９１ｂおよび遅角ポート９１ｃと、それら両ポート９１ｂ，９１ｃの両側に位置する一対のドレンポート９１ｄ，９１ｅとが形成されている。一方、スリーブ９１に摺動自在に嵌合するスプール９２には、中央グルーブ９２ａと、その両側に位置する一対のランド９２ｂ，９２ｃと、それらランド９２ｂ，９２ｃの両側に位置する一対のグルーブ９２ｄ，９２ｅとが形成されている。そして、ドレンポート９１ｅがあるスリーブ９１の先端部は、収容孔１１ｃを貫通して、シリンダヘッド１１内に形成された空間に突出している。
【００５２】
図２および図３に図示されるように、油圧制御弁９０からバルブ位相可変機構５０に至る位相制御油路７８は、進角ポート９１ｂからシリンダヘッド１１内およびロッカシャフトホルダ１７内を上方に延びる油路７８ａと、油路７８ａと連通すると共にカムホルダ１８との合わせ面においてロッカシャフトホルダ１７に形成された油路７８ｂと、油路７８ｂと連通すると共にロッカシャフトホルダ１７の下支持面１７ａおよびカムホルダ１８の上支持面１８ａにおいて吸気カム軸６の外周に沿って環状に形成された油路７８ｃとから構成される進角側油路と、遅角ポート９１ｃからシリンダヘッド１１内およびロッカシャフトホルダ１７内を上方に延びる油路７８ｄと、油路７８ｄと連通すると共にカムホルダ１８との合わせ面においてロッカシャフトホルダ１７に形成された油路７８ｅと、油路７８ｅと連通すると共にロッカシャフトホルダ１７の下支持面１７ａおよびカムホルダ１８の上支持面１８ａにおいて吸気カム軸６の外周に沿って環状に形成された油路７８ｆとから構成される遅角側油路とから構成されている。そして、位相制御油路７８の位相制御油がバルブ位相可変機構５０の吸気カム軸６内の両進角用油路６３および両遅角用油路６４をそれぞれ介して進角室６１および遅角室６２に供給される。
【００５３】
そして、デューティソレノイド９３のデューティ比を、中立位置の設定値、例えば５０％より増加させると、図８においてスプール９２がスプリング９４に抗して中立位置よりも左側に移動し、流入ポート９１ａがグルーブ９２ａを介して進角ポート９１ｂに連通するとともに、遅角ポート９１ｃがグルーブ９２ｅを介してドレンポート９１ｅに連通する。その結果、バルブ位相可変機構５０の進角室６１に位相制御油が供給されて、図６において吸気カムスプロケット８に対して吸気カム軸６が時計方向に相対回転し、吸気カム軸６のカム位相が進角側に連続的に変化する。そして、目標とするカム位相が得られたときに、デューティソレノイド９３のデューティ比を５０％に設定してスプール９２を図８に示す中立位置、すなわち流入ポート９１ａを一対のランド９２ｂ，９２ｃ間に閉塞し、かつ遅角ポート９１ｃおよび進角ポート９１ｂをそれぞれランド９２ｂ，９２ｃで閉塞する位置に停止させることにより、吸気カムスプロケット８および吸気カム軸６を一体化してカム位相を一定に保持することができる。
【００５４】
吸気カム軸６のカム位相を遅角側に連続的に変化させるには、デューティソレノイド９３のデューティ比を５０％より減少させて、図８においてスプール９２を中立位置から右側に移動させ、流入ポート９１ａをグルーブ９２ａを介して遅角ポート９１ｃに連通させるとともに、進角ポート９１ｂをグルーブ９２ｄを介してドレンポート９１ｄに連通させて、バルブ位相可変機構５０の遅角室６２に位相制御油が供給されるようにする。そして、目標とする位相が得られたときに、デューティソレノイド９３のデューティ比を５０％に設定してスプール９２を図８に示す中立位置に停止させて、カム位相を一定に保持する。
【００５５】
次に、このように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
内燃機関１の停止時には、オイルポンプ７０は停止しており、バルブ位相可変機構５０は遅角室６２が最大容積になり、かつ進角室６１の容積がゼロになった状態にあり、ロックピン５７が吸気カムスプロケット８のロック穴８ｃに嵌合して、最も遅角した状態に保持される。
【００５６】
内燃機関１の始動によりオイルポンプ７０が作動して、作動油供給路７４の作動油の油圧が上昇し、油圧制御弁９０により制御された位相制御油の油圧が上昇して、進角室６１の油圧が所定値を越えると、油圧によりロックピン５７がロック穴８ｃから離脱してバルブ位相可変機構５０は作動可能な状態になる。
【００５７】
このとき、油圧切換弁８０は、内燃機関１が低速回転域にあるため、電子制御ユニット４９の弁作動制御手段からの指令によりソレノイド弁８４が閉弁し、油圧切換弁８０が低油圧位置を占め、オリフィス８６の存在により、作動油供給路７４からはわずかな量の作動油が切換作動油路７５に流出するのみであるため、切換制御油路７６を流れてバルブ特性切換機構２５，２６に供給される切換制御油が低油圧となり、供給路４６に連通する油圧室４４の油圧が低圧となる。それゆえ、連結切換機構３９は連結解除状態になり、第１ないし第３ロッカアーム３０，３１，３２は相互に切り離され、低速カム２７に第１ローラ３６を当接させた第１ロッカアーム３０により一方の吸気弁２３が駆動され、低速カム２９に第３ローラ３８を当接させた第３ロッカアーム３２により他方の吸気弁２３が駆動される。高速カム２８に第２ローラ３７を当接させた第２ロッカアーム３１は、吸気弁２３の作動には無関係に空動する。また、排気弁２４についても吸気弁２３と同様であるので、内燃機関１の低速回転域では、両吸気弁２３および両排気弁２４は小リフト量および短い開弁期間で駆動される。
【００５８】
一方、バルブ位相可変機構５０は、電子制御ユニット４９の弁作動制御手段からの指令により、吸気カムの位相が、そのときの機関負荷および機関回転数により設定される目標カム位相に等しくなるように、デューティソレノイド９３のデューティ比を制御して、スプール９２を中立位置よりも左方または右方に移動させて、進角側油路および遅角側油路の一方の位相制御油と他方のドレンを制御することで、進角室６１および遅角室６２の油圧を制御して、吸気カム軸６のカム位相を連続的に変化させる。このとき、ドレンポート９１ｄを通ったドレン油は、シリンダヘッド１１に形成されてチェーン室１４に排出口を有するドレン通路６９（図２参照）に流出してチェーン室１４に排出され、ドレンポート９１ｅを通ったドレン油は、シリンダヘッド１１に形成された空間に排出される。そして、目標とするカム位相が得られたときに、デューティソレノイド９３のデューティ比を５０％に設定して油圧制御弁９０のスプール９２を中立位置に停止させることにより、カム位相を一定に保持する。
【００５９】
そして、内燃機関１が低速回転域から高速回転域に移行すると、電子制御ユニット４９からの指令によりソレノイド弁８４が開弁して、油圧切換弁８０が高油圧位置を占め、バルブ特性切換機構２５，２６の連結切換機構３９に供給される切換制御油が高油圧となり、供給路４６に連通する油圧室４４の油圧が高圧となる。そのため、連結切換機構３９は連結状態となり、第１ないし第３ロッカアーム３０，３１，３２が一体的に連結されるため、高速カム２８に第２ローラ３７を当接させた第２ロッカアーム３１の揺動が、それと一体に連結された第１および第３ロッカアーム３０，３２に伝達されて、両吸気弁２３が開閉駆動される。また、排気弁２４についても吸気弁２３と同様であるので、内燃機関１の高速回転時には両吸気弁２３および両排気弁２４を大リフト量および長い開弁期間で駆動することができる。
【００６０】
このとき、バルブ位相可変機構５０は、電子制御ユニット４９の弁作動制御手段からの指令により、吸気カムの位相が、そのときの機関負荷および機関回転数により設定される目標カム位相に等しくなるように、デューティソレノイド９３のデューティ比を制御して、進角側油路および遅角側油路を介して進角室６１および遅角室６２の油圧を制御している。
【００６１】
油圧切換弁８０のこの切換作動時、作動油供給路７４の比較的大量の作動油が、切換作動油路７５から流出して、油圧切換弁８０および切換制御油路７６を介して供給路４６に流入し、作動油供給路７４の作動油の油圧が一時的に低下する。そのため、作動油供給路７４で油圧の脈動が発生して、作動油供給路７４において切換作動油路７５の下流に位置する位相作動油路７７の位相作動油の油圧が脈動する。
【００６２】
しかしながら、位相作動油路７７は、シリンダヘッド１１の排気側の端部にある作動油供給路７４から、シリンダヘッド１１の前面１１ａに設けられたカバー８７の油路７７ｂに至り、油路７７ｂで反転して今度は排気側に向かって油圧制御弁９０に至るまで、シリンダヘッド１１の吸気側にあるシリンダヘッド１１の前面１１ａおよびシリンダヘッド１１の排気側の端部との間で、シリンダヘッド１１の寸法を十分に利用した長い油路となっているので、位相作動油は、作動油供給路７４から油圧制御弁９０までの長い位相作動油路７７を流れることになる。
【００６３】
その結果、位相作動油の油圧の脈動は、位相作動油が長い位相作動油路７７を流れるうちに、減衰または消滅して、油圧制御弁９０には油圧の脈動が殆どない安定した油圧の位相作動油が供給され、デューティ比制御による油圧制御弁９０を経た位相制御油の油圧も安定し、バルブ位相可変機構５０の安定した作動を実現できる。
【００６４】
さらに、拡径部７７ｄ，７７ｅに確保されている比較的大量の位相作動油よる蓄圧効果、および拡径部７７ｄ，７７ｅでの油圧の脈動減衰効果により、位相作動油の油圧の脈動を一層減衰させることができる。
【００６５】
さらに、内燃機関１が高速回転域から低速回転域に移行して、電子制御ユニット４９からの指令によりソレノイド弁８４が閉弁されると、油圧切換弁８０が低油圧位置を占めて、切換制御油および油圧室４４の油圧が低圧となる。そのため、連結切換機構３９は再度連結解除状態となる。
【００６６】
このとき、作動油供給路７４から切換作動油路７５への作動油の流出量が急激に減少するので、作動油供給路７４の油圧が一時的に上昇することに起因して作動油供給路７４で油圧の脈動が発生するが、前述した油圧切換弁８０が高油圧位置を占めた時の位相作動油の挙動と同様に、作動油供給路７４に発生した作動油の油圧の脈動は、油圧制御弁９０に至るまでに減衰または消滅して、油圧の脈動が殆どない安定した油圧の位相作動油が油圧制御弁９０に供給され、したがってバルブ位相可変機構５０の作動が安定する。
【００６７】
また、カバー８７に形成した油路７７ｂにより位相作動油の流れを反転させて長い位相作動油路７７とするため、冷却水通路や保持部が形成されたシリンダヘッド１１において、比較的狭い部分を通って位相作動油路７７を形成することができるので、シリンダヘッド１１で使用価値の少なかった部分を利用することができ、既にシリンダヘッド１１に形成されている様々な通路や、部材の保持部の配置に影響を与えることなく、バルブ位相可変機構５０の作動油の油圧脈動防止のための構造を設けることができる。
【００６８】
反転部を構成するカバー８７は油路７７ｂを形成するだけの構造なので、位相作動油の油圧に耐える範囲で薄肉にすることができ、その薄肉化により位相作動油を空気冷却することが可能となって、位相作動油の過度の油温上昇による粘度の低下を防止して、バルブ位相可変機構５０の応答性を向上させて、迅速なカム位相制御が可能となる。
【００６９】
さらに、反転部をシリンダヘッド１１とは別体の部材であるカバー８７により形成したため、拡径部を、シリンダヘッド１１の表面である取付面から機械加工または鋳抜きにより容易に形成することができる。
【００７０】
また、位相作動油路７７が冷却水通路Ｗの近傍を通っていることで、位相作動油を冷却水により冷却することが可能となり、この点でも位相作動油の過度の油温上昇を防止して、バルブ位相可変機構５０の応答性が向上する。また、機関暖機時には、冷却水の方が位相作動油の油温より温度が高いため、位相作動油は冷却水により暖められて、低油温により位相作動油の粘度が過度に高くなることが防止されて、バルブ位相可変機構５０の応答性を良好にすることができる。
【００７１】
バルブ位相可変機構５０は、シリンダヘッド１１の右端部に位置する吸気カム軸６の端部に設けられ、バルブ位相可変機構５０を作動させるための作動油を供給する油路である作動油供給路７４および位相制御油路７８、そして油圧制御弁９０は、いずれもバルブ位相可変機構５０の配設位置と同じ吸気カム軸６の軸線方向におけるシリンダヘッド１１の端部に設けられているので、油路の長さが必要以上に長くなることはなく、流路抵抗による作動油の油圧の抵抗が抑えられ、オイルポンプ７０の高圧化や油路の大径化をする必要がない。
【００７２】
作動油供給路７４は、バルブ特性切換機構２５，２６およびバルブ位相可変機構５０への作動油を供給する共通の通路となっているので、シリンダヘッド１１に形成される油路の数を少なくすることができる。
【００７３】
また、油圧切換弁８０は、作動油供給路７４が配置されシリンダヘッド１１の排気側において、その側面、すなわちシリンダヘッド１１の後面１１ｂに取り付けられるので、切換作動油路７５を短くすることができて、シリンダヘッド１１内で油路同士が複雑に入り込むことがなく、通路の形成が容易になる。しかも、切換作動油路７５は、作動油供給路７４から位相作動油路７７とは反対の向きに延びるので、シリンダヘッド１１内で油路同士が複雑に入り込むことを一層回避できる。
【００７４】
前記の実施形態では、バルブ位相可変機構５０は吸気カム軸６に設けられたが、吸気カム軸６の代わりに排気カム軸７にバルブ位相可変機構５０を設けてもよく、その場合は、両カム軸６，７の軸線方向から見たとき、作動油供給路７４、切換作動油路７５、切換制御油路７６、位相作動油路７７、位相制御油路７８、油圧切換弁８０、油圧制御弁９０等を、前記実施形態のそれらの配置とはシリンダのボアの軸線Ｃに関して略線対称となるように配置する。したがって、この場合には、作動油供給路７４および油圧切換弁８０は、シリンダヘッド１１の前面１１ａの近傍であるシリンダヘッド１１の吸気側の端部および前面１１ａにそれぞれ位置し、位相作動油の流れを反転させる油路を形成するカバー８７および油圧制御弁９０は、シリンダヘッド１１の後面１１ｂおよびシリンダのボアの軸線Ｃより排気カム軸７寄りにそれぞれ位置することになる。
【００７５】
また、バルブ位相可変機構５０を吸気カム軸６および排気カム軸７に設けることもでき、この場合には、両カム軸６，７の軸線方向から見たとき、作動油供給路７４は、シリンダヘッド１１の排気側および吸気側のいずれかの端部に形成される一方、油圧制御弁９０を両カム軸６，７間の略中央に配置することにより、吸気側のバルブ特性切換機構２５および排気側のバルブ特性切換機構２５に供給される位相制御油の分配を均等化することができ、位相制御油路７８の形成が容易になる。
【００７６】
前記の実施形態では、反転部は、油路が形成されたシリンダヘッド１１とは別体のカバー８７により構成されるものであったが、反転部を、シリンダヘッド１１自体に機械加工等により形成することもできる。また、反転したときの流れの向きの変化は１８０度でなくてもよく、反転部より直上流および直下流の位相作動油の流れの向きが、お互いに１８０度反対の向きの成分を有する流れの向きになっていればよい。さらに、反転部を複数設け、位相作動油の流れを複数回に渡って反転させることもできる。
【００７７】
前記の実施形態では、作動油供給路７４において、位相作動油路７７は切換作動油路７５の分岐部より下流の位置に接続されていたが、作動油供給路７４における位相作動油路７７の接続位置は、シリンダヘッド１１のシリンダブロックとの合わせ面からの距離が分岐部と同一であって周方向に離れた位置、または分岐部の上流の位置であってもよく、作動油供給路７４において、作動油供給路７４から切換作動油路７５への作動油の流出または流出停止により油圧の脈動が発生する範囲である分岐部の近傍であればどこでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本出願発明が適用される内燃機関の概略全体図である。
【図２】図１の正面断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１の内燃機関の吸気カム軸および吸気ロッカシャフトの断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】動弁制御装置の油路の概略図である。
【図８】油圧制御弁の部分断面図である。
【符号の説明】
１…内燃機関、２…クランク軸、３…ピストン、４…コネクティングロッド、
５…ドライブスプロケット、６…吸気カム軸、７…排気カム軸、８…吸気カムスプロケット、９…排気カムスプロケット、１０…タイミングチェーン、１１…シリンダヘッド、１２…シリンダヘッドカバー、１３…チェーンカバー、１４…チェーン室、
１５…吸気ロッカシャフト、１６…排気ロッカシャフト、１７…ロッカシャフトホルダ、１８…カムホルダ、１９，２０…ボルト、２１，２２…動弁機構、２３…吸気弁、２４…排気弁、２５，２６…バルブ特性切換機構、２７…低速カム、２８…高速カム、２９…低速カム、３０，３１，３２…ロッカアーム、３３…スプリング、３４…弁ステム、３５…タペットネジ、３６，３７，３８…ローラ、３９…連結切換機構、４０…連結ピストン、４１…連結ピン、４２…規制部材、４３…戻しばね、４４…油圧室、４５…連通路、４６…供給路、
４９…電子制御ユニット
５０…バルブ位相可変機構、５１…ボス部材、５２…ピン、５３…ボルト、５４…ハウジング、５５…プレート、５６…ボルト、５７…ロックピン、５８…スプリング、５９，６０…シール部材、６１…進角室、６２…遅角室、６３…進角用油路、６４…遅角用油路、６５，６６…環状油路、６７，６８…油路、６９…ドレン通路
７０…オイルポンプ、７１…オイルパン、７２…油路、７３…供給油路、７４…作動油供給路、７５…切換作動油路、７６…切換制御油路、７７…位相作動油路、７８…位相制御油路、７９…ドレン油路、
８０…油圧切換弁、８１…ハウジング、８２…スプール、８３…スプリング、８４…ソレノイド弁、８５…パイロット油路、８６…オリフィス、８７…カバー、８８，８９…ボルト孔、
９０…油圧制御弁、９１…スリーブ、９２…スプール、９３…デューティソレノイド、９４…スプリング、９５…ブラケット、
Ｃ…シリンダのボアの軸線、Ｗ…冷却水通路。
【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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