(57)【要約】【課題】内燃機関の始動時に、油圧室から空気を速やかに排出でき、所望のバルブリフト量を早期に得ることができる内燃機関の可変動弁装置を提供すること。【解決手段】ＥＣＵは、内燃機関の始動時（ステップＳ１でＹＥＳ、かつ、ステップＳ２でＹＥＳ）に、油圧室内の空気を排出するようオイルリリーフ通路を開閉する空気抜き動作を実施する（ステップＳ３）。ＥＣＵは、空気抜き動作において、カムのベース円部と従動部材とが接触して吸気バルブがリフトしない非リフト期間は、オイルリリーフ通路を開いた状態に保持し、かつ、カムのノーズ部と従動部材とが接触して吸気バルブがリフト可能なリフト可能期間は、オイルリリーフ通路を閉じた状態にする第１開閉制御を行う。【選択図】図３
2018159363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムに追従して変位する従動部材と、
前記従動部材に接触し、前記従動部材の変位が伝達されることで吸気ポートまたは排気ポートを開くようにリフトするバルブと、
前記従動部材に接触する出没部と、作動油により容積変化して該容積変化に応じて前記出没部を出没駆動させる油圧室とを有し、前記カムのノーズ部によって前記バルブがリフトしている間に、前記油圧室に通じるオイルリリーフ通路を開き、前記油圧室の容積を縮小して前記出没部を後退させて前記バルブを任意のタイミングで閉じ動作させる油圧アクチュエータと、
前記オイルリリーフ通路の開閉を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記内燃機関の始動時に、前記油圧室内の空気を排出するよう前記オイルリリーフ通路を開閉する空気抜き動作を実施し、
前記空気抜き動作において、前記カムのベース円部と前記従動部材とが接触して前記バルブがリフトしない非リフト期間は、前記オイルリリーフ通路を開いた状態に保持し、かつ、前記カムのノーズ部と前記従動部材とが接触して前記バルブがリフト可能なリフト可能期間は、前記オイルリリーフ通路を閉じた状態にする第１開閉制御を行うことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記内燃機関の始動時が、アイドルストップからの再始動時、または始動操作による通常始動時であり、
前記制御部は、前記通常始動時に冷却水の水温が所定水温以下である場合に、
前記空気抜き動作において、
前記非リフト期間、および前記リフト可能期間における最大リフト時以前の期間は、前記オイルリリーフ通路を開いた状態に保持し、かつ、前記リフト可能期間における最大リフト時より後の期間は、前記オイルリリーフ通路を閉じた状態にする第２開閉制御を行い、
前記第２開閉制御の終了後、前記第１開閉制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記水温が低いほど前記第２開閉制御を行う回数を増やすことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記内燃機関の始動時に、
前記バルブのリフト量が所定の正常リフト量になった場合に前記空気抜き動作を終了することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の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、内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関の可変動弁装置として特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のものは、カムと吸気バルブとの間の従動部材に出没部を接触させておき、カムのカム山によって吸気バルブがリフトしている間に、出没部内の油圧室の容積を縮小して出没部を後退させて吸気バルブを任意のタイミングで閉じ動作させることでバルブリフト量を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許５９４４１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の内燃機関の可変動弁装置にあっては、内燃機関の停止時に、カムが揺動アームを押した状態に維持されることがあり得る。内燃機関が長時間停止している場合、徐々にカムが揺動アームを押した状態が長時間継続し、特許文献１で記載された油圧室内のオイルが隙間から排出される。内燃機関の油圧通路内のオイルは、可変動弁機構より下流にあるオイルポンプのロータの隙間からオイルパンへ戻り、クランクメタル等の隙間等から油圧通路内に空気が入り込む場合がある。このような状態で内燃機関を始動すると、オイルパンから可変動弁機構にオイルが圧送されてくる際に、オイルに空気が含まれる場合がある。
【０００５】
このような状態で内燃機関が始動した場合、オイル通路内の空気が先に可変動弁機構の油圧室に充填される。このため、作動油の流通に伴って油圧室から空気が排出されて所望のバルブリフト量に到達するまでに時間を要する場合がある。
【０００６】
したがって、内燃機関の始動時に、所望のバルブリフト量を早期に得ることができるようにすることが望まれている。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、内燃機関の始動時に、油圧室から空気を速やかに排出でき、所望のバルブリフト量を早期に得ることができる内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、可変動弁機構を有する内燃機関を短時間で始動させることができる内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様は、カムに追従して変位する従動部材と、前記従動部材に接触し、前記従動部材の変位が伝達されることで吸気ポートまたは排気ポートを開くようにリフトするバルブと、前記従動部材に接触する出没部と、作動油により容積変化して該容積変化に応じて前記出没部を出没駆動させる油圧室とを有し、前記カムのノーズ部によって前記バルブがリフトしている間に、前記油圧室に通じるオイルリリーフ通路を開き、前記油圧室の容積を縮小して前記出没部を後退させて前記バルブを任意のタイミングで閉じ動作させる油圧アクチュエータと、前記オイルリリーフ通路の開閉を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記内燃機関の始動時に、前記油圧室内の空気を排出するよう前記オイルリリーフ通路を開閉する空気抜き動作を実施し、前記空気抜き動作において、前記カムのベース円部と前記従動部材とが接触して前記バルブがリフトしない非リフト期間は、前記オイルリリーフ通路を開いた状態に保持し、かつ、前記カムのノーズ部と前記従動部材とが接触して前記バルブがリフト可能なリフト可能期間は、前記オイルリリーフ通路を閉じた状態にする第１開閉制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
このように上記の本発明によれば、内燃機関の始動時に、油圧室から空気を速やかに排出でき、所望のバルブリフト量を早期に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施例に係る内燃機関の可変動弁装置において、カムのベース円部が第１入力ローラに接触している場合の非リフト時の状態を示す正面図である。
【図２】図２は、本発明の実施例に係る内燃機関の可変動弁装置において、油圧アクチュエータの出没部が突出状態を保持していることを示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施例に係る内燃機関の可変動弁装置において、ＥＣＵにより実施される動作を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施例に係る内燃機関の可変動弁装置において、ＥＣＵにより実施される第１開閉動作および第２開閉動作を説明するタイミングチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施例に係る内燃機関の可変動弁装置において、ＥＣＵが空気抜き動作Ａを実施する際に参照する動作回数テーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置は、カムに追従して変位する従動部材と、従動部材に接触し、従動部材の変位が伝達されることで吸気ポートまたは排気ポートを開くようにリフトするバルブと、従動部材に接触する出没部と、作動油により容積変化して該容積変化に応じて出没部を出没駆動させる油圧室とを有し、カムのノーズ部によってバルブがリフトしている間に、油圧室に通じるオイルリリーフ通路を開き、油圧室の容積を縮小して出没部を後退させてバルブを任意のタイミングで閉じ動作させる油圧アクチュエータと、オイルリリーフ通路の開閉を制御する制御部と、を備え、制御部は、内燃機関の始動時に、油圧室内の空気を排出するようオイルリリーフ通路を開閉する空気抜き動作を実施し、空気抜き動作において、カムのベース円部と従動部材とが接触してバルブがリフトしない非リフト期間は、オイルリリーフ通路を開いた状態に保持し、かつ、カムのノーズ部と従動部材とが接触してバルブがリフト可能なリフト可能期間は、オイルリリーフ通路を閉じた状態にする第１開閉制御を行うことを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置は、内燃機関の始動時に、油圧室から空気を速やかに排出でき、所望のバルブリフト量を早期に得ることができる。
【実施例】
【００１３】
以下に、本発明の実施例に係る内燃機関の可変動弁装置の詳細を図面に基づいて説明する。
〈可変動弁装置の構成〉
【００１４】
図１、図２を用いて本発明の実施例に係る可変動弁装置１００の構成について説明する。図１に示すように、本実施例に係る可変動弁装置１００は、バルブリフト量を変更する可変動弁機構１００Ａと、この可変動弁機構１００Ａを電気的に制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０と、を備える。
【００１５】
可変動弁機構１００Ａは、吸気バルブ４と、カム軸１と、このカム軸１に固定されたカム２と、カム軸１の側方にカム軸１と平行に配置された支持軸３と、揺動動作に伴って他端部側で吸気バルブ４を開閉させるロッカアーム５と、揺動アーム６と、油圧アクチュエータ２０と、アキュムレータとしてのオイルリザーブタンク３０と、ソレノイドバルブ４０と、を備える。
（吸気バルブ）
【００１６】
吸気バルブ４は、図示しないシリンダヘッド側のバルブガイドで軸方向に進退可能に設けられ、上端がバルブリテーナ１７で支持されたバルブスプリング１１により引き上げる方向（吸気ポート６１と図示しない燃焼室とを閉じる方向）に付勢されている。
【００１７】
吸気バルブ４は、閉弁時にシリンダヘッド側に設けられたバルブシート（弁座）１８に接触している。吸気バルブ４は、ロッカアーム５のアーム先端部５Ａに接触しており、ロッカアーム５の変位が伝達されることで吸気ポート６１を開くようにリフトする。
（カム）
【００１８】
カム軸１は、図示しないシリンダヘッド側の軸受け部に回転自在に支持され、図示しないチェーンやベルト等により図示しないクランクシャフトと連動して回転するようになっている。
【００１９】
カム軸１の回転数は、例えばクランクシャフトの回転数の１／２となるように設定されている。また、本実施例において、このカム軸１は、図示しない内燃機関の前後方向（図１および図２の紙面を貫く方向）に沿って延びるように配置されている。
【００２０】
カム２は、基礎となるベース円部２Ａと、ベース円部２Ａより外側へ膨出するように形成されたノーズ部２Ｂと、を有する。カム２は、ベース円部２Ａの中心にカム軸１が圧入、嵌合されて一体に設けられている。
【００２１】
したがって、カム２のカム軸１に対する配置状態により、図示しないクランクシャフトの動作に伴って動作する吸気バルブ４のリフト開始のタイミングが規定されている。
（ロッカアーム）
【００２２】
ロッカアーム５は、一端部が支持軸３に揺動自在に軸支されている。ロッカアーム５の中央には、揺動アーム６が揺動可能に軸支されている。ロッカアーム５の他端側のアーム先端部５Ａには、吸気バルブ４の上端に当接するアジャストスクリュー９が下方に突出するようにロックナット１０で締結されている。
【００２３】
このアジャストスクリュー９がアーム先端部５Ａより下方に突出する長さを調整することにより、吸気バルブ４の作動タイミングを適宜調整することができ、気筒間の作動タイミングを合致させることができる。なお、ロッカアーム５の一端側には、図示しないシリンダヘッド側に設けられたギャップセンサ７と対向する位置に被検出部５Ｂが設けられている。
（揺動アーム）
【００２４】
揺動アーム６は、中間部が、ロッカアーム５に対して回転軸としての支点アームピン８で軸支されている。この揺動アーム６は、一対の中間部で屈曲したアームプレート１２を備える。
【００２５】
これら一対のアームプレート１２の一方の端部同士は、第１接触部としての円筒状の第１入力ローラ１５が介在され、この第１入力ローラ１５は第１ローラピン１６で回転自在に軸支されている。
【００２６】
また、一対のアームプレート１２の他方の端部同士は、第２接触部としての円筒状の第２入力ローラ１３が介在されている。この第２入力ローラ１３は、第２ローラピン１４で回転自在に軸支されている。
【００２７】
第１入力ローラ１５は、カム２のカム面が常時接触するように設定されている。第２入力ローラ１３は、後述する油圧アクチュエータ２０の出没部２３に常時接触するように設定されている。ロッカアーム５および揺動アーム６は、カム２に追従して変位する従動部材６０を構成している。
（油圧アクチュエータ）
【００２８】
図２に示すように、本実施例で用いる油圧アクチュエータ２０は、内部に第１油圧室構成管２１Ａを同軸的に備えるガイド筒２１と、第１油圧室構成管２１Ａにスライド自在に嵌合する第２油圧室構成管２２Ａを備えたピストン２２と、を備えて構成されている。
【００２９】
また、油圧アクチュエータ２０は、ピストン２２を収納した状態でガイド筒２１にスライド自在に嵌合する円筒容器状の出没部２３と、ガイド筒２１とピストン２２との間に介在されピストン２２および出没部２３をガイド筒２１から突出する方向に付勢するリターンスプリング２４と、を備えて構成されている。
【００３０】
また、油圧アクチュエータ２０は、ガイド筒２１の上部に設けられ第１油圧室構成管２１Ａに連通するオイル通路ケース２５と、オイル通路ケース２５に設けられたチェックバルブ２６と、チェックバルブ２６を介してオイル通路ケース２５に連通するオイル供給通路２７と、オイル供給通路２７に接続されたオイルポンプ２８と、を備えて構成されている。
【００３１】
第１油圧室構成管２１Ａと第２油圧室構成管２２Ａとで形成される内部空間は、油圧室２９を構成している。オイル通路ケース２５の上部は、オイル供給通路２７に連通する入口部２５Ａが形成されている。また、オイル通路ケース２５の側部には、出口部２５Ｂが形成されている。この出口部２５Ｂには、作動油の流通が可能なオイルリリーフ通路３１が連通している。
【００３２】
チェックバルブ２６は、チェックボール２６Ａと、チェックボール２６Ａを保持する中央に流通孔が形成されたすり鉢状の保持板２６Ｂと、チェックボール２６Ａの下流側に配置されたチェックボールリテーナ２６Ｃと、を備えている。
【００３３】
また、チェックバルブ２６は、チェックボールリテーナ２６Ｃとガイド筒２１との間に介在されてチェックボールリテーナ２６Ｃを押し上げるように付勢されているチェックボール用リターンスプリング２６Ｄと、備えている。
【００３４】
この油圧アクチュエータ２０において、出没部２３は揺動アームの第２入力ローラ１３に接触している。油圧室２９は、作動油により容積変化して、その容積変化に応じて出没部２３を出没駆動させる。
【００３５】
油圧アクチュエータ２０は、カム２のノーズ部２Ｂによってバルブがリフトしている間に、油圧室２９に通じるオイルリリーフ通路３１を開き、油圧室２９の容積を縮小して出没部２３を後退させて吸気バルブ４を任意のタイミングで閉じ動作させるようになっている。
（オイルリザーブタンクおよびソレノイドバルブ）
【００３６】
オイルリザーブタンク３０は、下部にオイルリリーフ通路３１が連通するシリンダ３２と、このシリンダ３２内に収納されたピストン３３と、シリンダ３２の上部内壁とピストン３３との間に介在されピストン３３をシリンダ３２の下部内壁へ向けて付勢するスプリング３４と、備えて構成されている。シリンダ３２の上部には、エア抜き孔３２Ａが形成されている。また、シリンダ３２の側壁３２Ｂの所定の高さ位置には、オイルリリーフ孔３２Ｃが形成されている。
【００３７】
オイルリリーフ通路３１には、ソレノイドバルブ４０のプランジャ４１が出没することにより、オイルリリーフ通路３１の開閉を行うようになっている。なお、ソレノイドバルブ４０は、ＥＣＵ５０に格納された制御プログラム及びロッカアーム５に設けられた被検出部５Ｂとの距離を検出したギャップセンサ７の出力信号に基づいてＥＣＵ５０により制御されるようになっている。すなわち、ＥＣＵ５０は、ソレノイドバルブ４０の出没を制御することで、オイルリリーフ通路３１の開閉を制御するようになっている。
（可変動弁装置のリフト量変更動作）
【００３８】
次に、本実施例に係る可変動弁装置１００のリフト量変更動作について説明する。
（最大リフト量が選択された場合）
【００３９】
最大リフト量の設定が選択された場合は、図１に示すように、油圧室２９内の容積は最大状態となっている。また、ソレノイドバルブ４０は、オイルリリーフ通路３１を閉じた状態であり、かつ作動油はチェックバルブ２６で逆流が阻止された状態となっている。したがって、この状態では、油圧アクチュエータ２０のピストン２２と共に動作する出没部２３が突出した状態で保持されている。
【００４０】
吸気バルブ４の非作動時の状態では、図１に示すように、カム２のベース円部２Ａと接触する第１入力ローラ１５は、カム２が矢印ａ方向（図中、時計回り方向）に回転しても第１入力ローラ１５は転動するだけでカム２側から押圧力を受けない状態にある。
【００４１】
この状態からカム２の矢印ａ方向への回転が進むと、第１入力ローラ１５にカム２のノーズ部２Ｂが当接して第１入力ローラ１５が押圧されて押し下げられる。第１入力ローラ１５が押し下げられると、揺動アーム６は第２入力ローラ１３を支点として図中時計回り方向に回動する。
【００４２】
揺動アーム６の中間部が支点アームピン８でロッカアーム５に支持されているため、ロッカアーム５は支持軸３を支点として図中時計回り方向に回動する。すると、ロッカアーム５のアーム先端部５Ａに設けられたアジャストスクリュー９が吸気バルブ４の上端を押圧して、吸気バルブ４はバルブスプリング１１の反発力に抗して最大リフト量Ｌｍａｘとなるまで押し下げられる。
【００４３】
この状態からカム２が矢印ａ方向にさらに回転してノーズ部２Ｂが第１入力ローラ１５を通過して再度ベース円部２Ａが第１入力ローラ１５に接触すると、揺動アーム６は図１に示す状態（位置）に戻る。この動作に伴い、ロッカアーム５のアーム先端部５Ａは上昇して吸気バルブ４がバルブスプリング１１の付勢力により上昇して閉じた状態になる。
（最小リフト量が選択された場合）
【００４４】
次に、内燃機関の負荷および回転数が所定の運転領域のときに吸気バルブ４の最小リフト量（Ｌｍｉｎ）の設定が選択された場合、吸気バルブ４の非作動時（バルブリフトが発生していないとき）の状態は、図１に示す状態と同様である。
【００４５】
図１に示すように、吸気バルブ４の非作動時の状態（カム２のベース円部２Ａが第２入力ローラ１５に接触している状態）では、カム２が矢印ａ方向に回転しても第２入力ローラ１５は転動するだけでカム２側から押圧力を受けない状態にある。
【００４６】
このとき、図２に示すように、油圧室２９内の容積は最大状態となっており、ソレノイドバルブ４０のプランジャ４１がオイルリリーフ通路３１を閉じた状態であり、かつ作動油はチェックバルブ２６で逆流が阻止された状態となっている。
【００４７】
したがって、油圧アクチュエータ２０のピストン２２と共に動作する出没部２３が突出した状態で保持されている。
【００４８】
その後、出没部２３が突出した状態で、カム２の矢印ａ方向への回転が進むと第１入力ローラ１５にカム２のノーズ部２Ｂの基部が当接して第１入力ローラ１５を徐々に押圧し始める。
【００４９】
したがって、揺動アーム６は第２入力ローラ１３を支点として図中時計回り方向に回動する。揺動アーム６の中間部が支点アームピン８でロッカアーム５に支持されているため、このように第２入力ローラ１３が出没部２３で支持されている状態では、ロッカアーム５は支持軸３を支点として図中時計回り方向に回動する。すると、アーム先端部５Ａに設けられたアジャストスクリュー９が吸気バルブ４の上端を押圧し、吸気バルブ４をバルブスプリング１１の反発力に抗して押し下げる。
【００５０】
そして、カム２のノーズ部２Ｂの頂部に至る途中の所定位置が第１入力ローラ１５に当接するときに、吸気バルブ４は予め設定された最小リフト量Ｌｍｉｎとなる。最小リフト量が選択されている状態で、ＥＣＵ５０に格納された制御プログラム及びギャップセンサ７による出力値に基づいて、ＥＣＵ５０は、オイルリリーフ通路３１を解放させる制御信号をソレノイドバルブ４０に出力してソレノイドバルブ４０をオンにするように設定されている。すると、ソレノイドバルブ４０のプランジャ４１は没してオイルリリーフ通路３１を開通させる。
【００５１】
オイルリリーフ通路３１が開くと、油圧室２９内の作動油がオイルリリーフ通路３１を介してオイルリザーブタンク３０へ移動可能となる。
【００５２】
このとき、バルブスプリング１１の付勢力により、ロッカアーム５が支持軸３を支点として図中反時計回り方向に押圧される。これに伴い揺動アーム６は、カム２のカム面に接触する第１入力ローラ１５を支点として図中時計回り方向に押圧される。
【００５３】
したがって、揺動アーム６の第２入力ローラ１３は出没部２３を押し上げるように押圧する。出没部２３の上昇に伴い、出没部２３内のピストン２２の第２油圧室構成管２２Ａが、ガイド筒２１側の第１油圧室構成管２１Ａに嵌合した状態で上昇して油圧室２９の容積を縮める。
【００５４】
ここで、オイル通路ケース２５の入口部２５Ａでは、チェックバルブ２６で逆流が阻止されているため、作動油がオイル通路ケース２５の出口部２５Ｂからオイルリリーフ通路３１へ送り出される。
【００５５】
そして、オイルリリーフ通路３１に作動油が送り出されることにより、オイルリザーブタンク３０ではスプリング３４の付勢力に抗してピストン３３を押し上げてピストン３３の下のシリンダ３２との間の空間に作動油を貯める。
【００５６】
なお、オイルリザーブタンク３０において、ピストン３３の上昇に伴い、シリンダ３２内の空気はエア抜き孔３２Ａから排出され、ピストン３３が下降するときにはエア抜き孔３２Ａから空間がシリンダ３２内へ流入するようになっている。
【００５７】
なお、オイルリザーブタンク３０においては、ピストン３３がオイルリリーフ孔３２Ｃよりも上昇すると作動油がオイルリリーフ孔３２Ｃから排出、回収されるようになっている。このようにオイルリリーフ通路３１を開くことにより、油圧アクチュエータ２０の出没部２３を急に上昇させることができる。したがって、吸気バルブ４を速やかに閉じることが可能となり、ポンプ損失の低減効果を高めることができる。
【００５８】
このように、可変動弁装置１００は、支持軸３に揺動自在に軸支され、揺動動作に伴って吸気バルブを開閉動作させるロッカアーム５と、ロッカアーム５に中間部が回転軸で揺動自在に軸支され、回転軸を挟む位置に第１接触部としての第１入力ローラ１５と第２接触部としての第２入力ローラ１３とを有する揺動アーム６と、を備えている。
【００５９】
また、可変動弁装置１００は、第１入力ローラ１５の近傍に配置されたカム軸１に固定され、第１入力ローラ１５に接触して吸気バルブ４のリフトを可能とするカム２を備えている。また、可変動弁装置１００は、第２入力ローラ１３に接触する出没部２３を有し、作動油により容積変化して該容積変化に応じて出没部２３を出没駆動させる油圧室２９を備え、カム２のカム山（ノーズ部２Ｂ）によって吸気バルブ４がリフトしている間に、油圧室２９の容積を縮小して出没部２３を後退させて吸気バルブ４を任意のタイミングで閉じ動作させる油圧アクチュエータ２０を備えている。
（可変動弁装置の空気抜き動作）
【００６０】
この可変動弁装置１００は、内燃機関の停止中に油圧室２９、オイル供給通路２７に空気が混入する場合がある。油圧室２９に空気が混入している状態で内燃機関が始動されると、油圧室２９から空気が排出されて正常な回転数まで機関回転数が上昇するのに時間を要してしまう。
【００６１】
そこで、本実施例では、ＥＣＵ５０は、内燃機関の始動時に、所定の条件に応じて、油圧室２９内の空気を排出するようオイルリリーフ通路３１を開閉する空気抜き動作を実施するようになっている。
【００６２】
ＥＣＵ５０により実施される空気抜き動作について図３を参照して説明する。図３において、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１でエンジン始動時か否かを繰り返し判別し、エンジン始動時である場合はステップＳ２でアイドルストップからのエンジン始動時であるか否かを判別する。
【００６３】
ここで、内燃機関の始動には、アイドルストップからの再始動と、始動操作による通常始動とがある。アイドルストップからの再始動時は内燃機関の停止時間が短時間であった可能性が高く、始動操作による通常始動時は、内燃機関の停止時間が長時間であった可能性が高い。内燃機関の停止時間が長時間であるほど、より多くの空気が油圧室２９、オイル供給通路２７に混入している可能性がある。
【００６４】
ステップＳ２でアイドルストップからのエンジン始動時であると判別した場合、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３でエンジン回転数が所定回転数以上であるか否かを判別する。これは車両が減速・移動中に決められた速度以下、アイドルストップ判定で燃料噴射・点火カットしたか、車両停止時のアイドルストップ判定で燃料噴射・点火カットされたかの判定をするものである。ここで、本実施例のオイルポンプ２８は内燃機関が回転することで作動するものであり、エンジン回転数が所定回転数以上の場合に十分な油圧を供給するようになっている。そこで、ステップＳ３では、ＥＣＵ５０は、エンジン回転数が所定回転数以上であるか否かを判別することによって、オイルポンプ２８から油圧室２９に十分な油圧が供給されているか否かを把握するようになっている。
【００６５】
ＥＣＵ５０は、ステップＳ３でエンジン回転数が所定回転数以上の場合は今回の動作を終了し、ステップＳ３でエンジン回転数が所定回転数未満の場合はステップＳ４で空気抜き動作Ｂを実施する。
【００６６】
空気抜き動作Ｂは、油圧室２９内の空気を排出するようオイルリリーフ通路３１を開閉する動作であり、図４に示す第１開閉制御からなる。
【００６７】
図４に示すように、第１開閉制御は、カム２のベース円部２Ａと従動部材６０とが接触して吸気バルブ４がリフトしない非リフト期間（時刻ｔ１より前の期間、および時刻ｔ３の後の期間）は、オイルリリーフ通路３１を開いた状態に保持し、かつ、カム２のノーズ部２Ｂと従動部材６０とが接触して吸気バルブ４がリフト可能なリフト可能期間（時刻ｔ１から時刻ｔ３の期間）は、オイルリリーフ通路３１を閉じた状態にする制御である。
【００６８】
この第１開閉制御が実施されることで、オイルリリーフ通路３１が開いた状態に保持される非リフト期間において、油圧室２９やオイル供給通路２７の空気を含んだ作動油を、オイルリリーフ通路３１を通して排出することができる。
【００６９】
また、オイルリリーフ通路３１が閉じた状態にされるリフト可能期間において、出没部２３を突出状態に維持でき、吸気バルブ４をリフトすることができる。したがって、空気の排出と、内燃機関の自律回転を両立させることができる。
【００７０】
このように、第１開閉制御においては、リフト可能期間での吸気バルブ４のリフトを可能にしつつ、空気を含む作動油を非リフト期間に排出できる。したがって、第１開閉制御は、内燃機関の停止時間が長時間ではなく、作動油に含まれる空気の量が多くないような状況に適している。
【００７１】
ＥＣＵ５０は、ステップＳ２でアイドルストップからのエンジン始動時ではないと判別した場合、ステップＳ５でエンジン水温が所定水温以下であるか否かを判別する。
【００７２】
ステップＳ５の判別は、内燃機関が長時間停止していたか否かを把握するために行われるものであり、エンジン水温が所定水温以下であることは、内燃機関が長時間停止しており、油圧室２９に混入している空気が多い可能性があることを意味している。
【００７３】
ＥＣＵ５０は、ステップＳ５でエンジン水温が所定水温を超えていると判別した場合は、内燃機関が長時間停止していないため、アイドルストップからの再始動時と同様に前述したステップＳ４を実施する。
【００７４】
ＥＣＵ５０は、ステップＳ５でエンジン水温が所定水温以下であると判別した場合は、内燃機関が長時間停止していたため、ステップＳ６で空気抜き動作Ａを実施する。
【００７５】
空気抜き動作Ａは、油圧室２９内の空気を排出するようオイルリリーフ通路３１を開閉する動作であり、図４に示す第２開閉制御を行い、この第２開閉制御の終了後に第１開閉制御を行う。
【００７６】
図４に示すように、第２開閉制御は、非リフト期間（時刻ｔ１より前の期間、および時刻ｔ３の後の期間）、およびリフト可能期間における最大リフト時以前の期間（時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間）は、オイルリリーフ通路３１を開いた状態に保持し、かつ、リフト可能期間における最大リフト時より後の期間（時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間）は、オイルリリーフ通路３１を閉じた状態にする第２開閉制御を行う制御である。
【００７７】
この第２開閉制御が実施されることで、非リフト期間において、オイルリリーフ通路３１が開いた状態に保持されることで、第１開閉制御と同様に、油圧室２９やオイル供給通路２７の空気を含んだ作動油を、オイルリリーフ通路３１を通して排出することができる。
【００７８】
また、リフト可能期間における最大リフト時以前の期間において、オイルリリーフ通路３１が開いた状態に保持されることで、出没部２３を没させて油圧室２９を縮小でき、空気を含んだ作動油を油圧室２９から効率的に排出できる。
【００７９】
また、リフト可能期間における最大リフト時より後の期間において、オイルリリーフ通路３１が閉じた状態にされることで、出没部２３を再び突出させて油圧室２９を拡大でき、オイル供給通路２７からの空気を含まない作動油によって油圧室２９内を置換できる。
【００８０】
言い換えれば、第２開閉制御は、油圧室２９を縮小および拡大させるポンピング動作を実現できる制御であり、このポンピング動作によって効率的な空気の排出を可能にしている。
【００８１】
このように、第２開閉制御は、吸気バルブ４をリフトすることよりも、空気を含む作動油を速やかに排出することを優先した制御である。したがって、第２開閉制御は、内燃機関の停止時間が長時間であり、作動油に多くの空気が含まれている可能性があるような状況に適している。
【００８２】
ＥＣＵ５０は、エンジン水温が低いほど、ステップＳ６の空気抜き動作Ａにおいて第２開閉制御を行う回数を増やすようになっている。これは、エンジン水温が低いほど、内燃機関が長時間停止しており油圧室２９、オイル供給通路２７に多くの空気が混入している可能性があるという第１の理由と、エンジン水温が低いほど作動油の流動性が低くなり、空気を含んだ作動油を油圧室２９から排除し難くなるという第２の理由に基づいている。
【００８３】
ＥＣＵ５０は、図５に示す動作回数テーブルを参照して第２開閉制御を行う回数を決定している。この動作回数テーブルは実験等により予め求められており、ＥＣＵ５０内のＲＯＭに記憶されている。
【００８４】
図５の動作回数テーブルにおいて、エンジン水温が６０［℃］のときは第２開閉制御を２回行うことが定められており、エンジン水温が−３０［℃］のときは第２開閉制御を５回行うことが定められている。第２開閉制御の回数は、カム軸１の１回転を１回として計数している。
【００８５】
例えば、第２開閉制御を２回行う場合、カム軸１が２回転する期間、第２開閉制御を実行する。なお、内燃機関の図示しないクランクシャフトが回転した回数によって実行回数を定めてもよい。カム軸１の回転数はクランクシャフトの回転数の１／２であるため、クランクシャフトの回転回数に基づく実行回数は、カム軸１の回転回数に基づく実行回数の２倍に設定される。
【００８６】
ＥＣＵ５０は、ステップＳ４で空気抜き動作Ｂを実施した後、またはステップＳ６で空気抜き動作Ａを実施した後、ステップＳ７でバルブリフト量が所定の正常リフト量であるか否かを判別する。
【００８７】
ＥＣＵ５０は、ステップＳ７でバルブリフト量が所定の正常リフト量に到達していないと判別した場合は、ステップＳ２に戻る。ＥＣＵ５０は、ステップＳ７でバルブリフト量が所定の正常リフト量に到達したと判別した場合は空気抜き動作Ａ、空気抜き動作Ｂを終了し、図３のフローチャートを終了する。
【００８８】
なお、本実施例では、可変動弁装置１００が吸気バルブ４の開閉を制御するようになっているが、可変動弁装置１００が図示しない排気バルブの開閉を制御するようになっていてもよい。
【００８９】
以上のように、本実施例に係る可変動弁装置１００において、ＥＣＵ５０は、内燃機関の始動時に、油圧室２９内の空気を排出するようオイルリリーフ通路３１を開閉する空気抜き動作Ｂを実施する。
【００９０】
ＥＣＵ５０は、空気抜き動作Ｂにおいて、カム２のベース円部２Ａと従動部材６０とが接触して吸気バルブ４がリフトしない非リフト期間は、オイルリリーフ通路３１を開いた状態に保持し、かつ、カム２のノーズ部２Ｂと従動部材６０とが接触して吸気バルブ４がリフト可能なリフト可能期間は、オイルリリーフ通路３１を閉じた状態にする第１開閉制御を行う。
【００９１】
これにより、内燃機関の始動時に、非リフト期間においてオイルリリーフ通路３１を開いた状態に保持することで、空気を含む作動油を油圧室２９からオイルリリーフ通路３１を通して排出できる。
【００９２】
また、リフト可能期間にオイルリリーフ通路３１を閉じることで、吸気バルブ４をリフトして開弁でき、内燃機関の自律回転を維持できる。このため、内燃機関の始動時に速やかに正常なバルブリフト量を得ることができ、内燃機関の回転数を短時間で上昇できる。
【００９３】
この結果、内燃機関の始動時に、油圧室から空気を速やかに排出でき、所望のバルブリフト量を早期に得ることができる。
【００９４】
また、本実施例に係る可変動弁装置１００において、ＥＣＵ５０は、通常始動時に冷却水の水温が所定水温以下である場合に、空気抜き動作Ａにおいて、非リフト期間、およびリフト可能期間における最大リフト時以前の期間は、オイルリリーフ通路３１を開いた状態に保持し、かつ、リフト可能期間における最大リフト時より後の期間は、オイルリリーフ通路３１を閉じた状態にする第２開閉制御を行い、第２開閉制御の終了後、第１開閉制御を行う。
【００９５】
これにより、内燃機関の通常始動時において冷却水の水温が低い場合、内燃機関が長時間停止していたために出没部２３内の油圧室２９に多くの空気が入っている可能性があるため、第１開閉制御の前に第２開閉制御を実施することで、より好適に油圧室２９の空気を排出することができる。
【００９６】
また、本実施例に係る可変動弁装置１００において、ＥＣＵ５０は、水温が低いほど第２開閉制御を行う回数を増やしている。
【００９７】
これにより、内燃機関の水温が低いほど第２開閉制御を行う回数を増やすことで、より好適に油圧室２９内から空気を排出することができる。
【００９８】
また、本実施例に係る可変動弁装置１００において、ＥＣＵ５０は、内燃機関の始動時に、吸気バルブ４のリフト量が所定の正常リフト量になった場合に空気抜き動作Ａ、Ｂを終了する。
【００９９】
これにより、正常リフト量が得られるまで空気抜き動作Ａ、Ｂが継続されるので、より正確に内燃機関の始動時間の短縮化を図ることができる。
【０１００】
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【０１０１】
１００...可変動弁装置、２...カム、２Ａ...ベース円部、２Ｂ...ノーズ部、４...吸気バルブ（バルブ）、２０...油圧アクチュエータ、２３...出没部、２９...油圧室、３１...オイルリリーフ通路、５０...ＥＣＵ（制御部）、６０...従動部材、６１...吸気ポート
【図１】
2018159363.tif 000003
【図２】
2018159363.tif 000004
【図３】
2018159363.tif 000005
【図４】
2018159363.tif 000006
【図５】
2018159363.tif 000007