(57)【要約】【課題】内燃機関の始動性を確保する。【解決手段】クランク軸４に対する前段中間ロータ２２の前段位相を調整する前段位相調整ユニット２０は、前段位相としての前段最進角位相Ｐａｕにて前段中間ロータ２２を係止することで、前段位相のさらなる進角を規制する前段ストッパ機構２３と、前段最進角位相Ｐａｕへ到達した前段位相を始動時にロックする前段ロック機構２４と、前段中間ロータ２２を進角方向へ付勢する前段付勢部材２５を有する。平均的に遅角方向に偏るカムトルクを受けつつ、後段中間ロータ３１に対する吸気カム軸３の後段位相を調整する後段位相調整ユニット３０は、後段位相としての後段最遅角位相Ｐｒｄにて吸気カム軸３を係止することで、後段位相のさらなる遅角を規制する後段ストッパ機構３３と、後段最遅角位相Ｐｒｄへ到達した後段位相を始動時にロックする後段ロック機構３４を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気カム軸（２）の回転により開閉駆動される排気バルブ（６）と、吸気カム軸（３）の回転により開閉駆動される吸気バルブ（７）とのうち、少なくとも前記吸気バルブのバルブタイミングを、内燃機関（１）において制御するバルブ制御装置であって、
前記内燃機関のクランク軸（４）からクランクトルクを受けて回転する前記排気カム軸に対して、相対回転可能に設けられる前段中間ロータ（２２，３０２２）を、有し、前記クランク軸に対する前記前段中間ロータの回転位相である前段位相を、調整する前段位相調整ユニット（２０，３０２０，４０２０）と、
前記吸気カム軸に対して相対回転可能に設けられ、前記前段中間ロータと連動して回転する後段中間ロータ（３１）を、有し、前記後段中間ロータに対する前記吸気カム軸の回転位相である後段位相を、調整する後段位相調整ユニット（３０）とを、備え、
前記前段位相調整ユニットは、
前記前段位相として最も進角した前段最進角位相（Ｐａｕ）にて前記前段中間ロータを係止することにより、前記前段位相のさらなる進角を規制する前段ストッパ機構（２３，３０２３）と、
前記前段最進角位相へ到達した前記前段位相を、少なくとも前記内燃機関の始動時にロックする前段ロック機構（２４，３０２４）と、
前記前段中間ロータを進角方向へ付勢する前段付勢部材（２５）とを、さらに有し、
平均的に遅角方向に偏って作用するカムトルクを、前記吸気カム軸から受ける前記後段位相調整ユニットは、
前記後段位相として最も遅角した後段最遅角位相（Ｐｒｄ）にて前記吸気カム軸を係止することにより、前記後段位相のさらなる遅角を規制する後段ストッパ機構（３３）と、
前記後段最遅角位相へ到達した前記後段位相を、少なくとも前記内燃機関の始動時にロックする後段ロック機構（３４）とを、さらに有することを特徴とするバルブ制御装置。
【請求項２】
排気カム軸（２）の回転により開閉駆動される排気バルブ（６）と、吸気カム軸（３）の回転により開閉駆動される吸気バルブ（７）とのうち、少なくとも前記吸気バルブのバルブタイミングを、内燃機関（１）において制御するバルブ制御装置であって、
前記内燃機関のクランク軸（４）からクランクトルクを受けて回転する前記排気カム軸に対して、相対回転可能に設けられる前段中間ロータ（２２）を、有し、前記排気カム軸に対する前記前段中間ロータの回転位相である前段位相を、調整する前段位相調整ユニット（２０２０）と、
前記吸気カム軸に対して相対回転可能に設けられ、前記前段中間ロータと連動して回転する後段中間ロータ（３１）を、有し、前記後段中間ロータに対する前記吸気カム軸の回転位相である後段位相を、調整する後段位相調整ユニット（２０３０）とを、
備え、
前記前段位相調整ユニットは、
前記前段位相として最も遅角した前段最遅角位相（Ｐｒｕ）にて前記前段中間ロータを係止することにより、前記前段位相のさらなる遅角を規制する前段ストッパ機構（２３）と、
前記前段最遅角位相へ到達した前記前段位相を、少なくとも前記内燃機関の始動時にロックする前段ロック機構（２０２４）とを、さらに有し、
平均的に遅角方向に偏って作用するカムトルクを、前記吸気カム軸から受ける前記後段位相調整ユニットは、
前記後段位相として最も進角した後段最進角位相（Ｐａｄ）にて前記吸気カム軸を係止することにより、前記後段位相のさらなる進角を規制する後段ストッパ機構（３３）と、
前記後段最進角位相へ到達した前記後段位相を、少なくとも前記内燃機関の始動時にロックする後段ロック機構（２０３４）と、
前記吸気カム軸を進角方向へ付勢し且つ前記後段中間ロータを遅角方向へ付勢する後段付勢部材（２０３５）とを、さらに有することを特徴とするバルブ制御装置。
【請求項３】
前記前段位相調整ユニットは、
前記前段中間ロータを遅角方向へ付勢する前段付勢部材（２０２５）を、
さらに有することを特徴とする請求項２に記載のバルブ制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関の供給源（８）から作動液が供給されるバルブ制御装置であって、
前記前段位相調整ユニット（２０，２０２０，３０２０）は、
前記作動液の圧力により前記前段中間ロータ（２２，３０２２）に対して相対回転可能に設けられ、一体又は別体の前記排気カム軸と共に前記クランク軸と連動して回転する前段連動ロータ（２１，３０２１）を、さらに有し、
前記前段連動ロータに対する前記前段中間ロータの相対回転に応じて、前記クランク軸に対する前記前段中間ロータの前記前段位相を調整し、
前記後段位相調整ユニット（３０，２０３０）は、
前記作動液の圧力により前記後段中間ロータに対して相対回転可能に設けられ、一体の前記吸気カム軸と連動して回転する後段連動ロータ（３２）を、さらに有し、
前記後段中間ロータに対する前記後段連動ロータの相対回転に応じて、前記後段中間ロータに対する前記吸気カム軸の前記後段位相を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブ制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関の供給源（８）から作動液が供給されるバルブ制御装置であって、
前記前段位相調整ユニット（４０２０）は、
前記作動液の圧力により前記前段中間ロータ（３０２２）に対して相対回転可能に設けられ、前記クランク軸と連動して回転する前段連動ロータ（３０２１）と、
前記作動液の圧力により別体の前記排気カム軸に対して相対回転可能に設けられ、前記前段連動ロータと共に前記クランク軸と連動して回転する排気連動ロータ（４０２１）とを、さらに有し、
前記前段連動ロータに対する前記前段中間ロータの相対回転に応じて、前記クランク軸に対する前記前段中間ロータの前記前段位相を調整し、前記排気連動ロータに対する前記排気カム軸の相対回転に応じて、前記クランク軸に対する前記排気カム軸の回転位相である排気カム位相を調整し、
前記後段位相調整ユニット（３０）は、
前記作動液の圧力により前記後段中間ロータに対して相対回転可能に設けられ、一体の前記吸気カム軸と連動して回転する後段連動ロータ（３２）を、さらに有し、
前記後段中間ロータに対する前記後段連動ロータの相対回転に応じて、前記後段中間ロータに対する前記吸気カム軸の前記後段位相を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブ制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関の始動に伴って前記供給源から前記作動液の供給が開始されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のバルブ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気カム軸の回転により開閉駆動される排気バルブと、吸気カム軸の回転により開閉駆動される吸気バルブとのうち、少なくとも吸気バルブのバルブタイミングを、内燃機関において制御するバルブ制御装置に、関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のバルブ制御装置では、内燃機関のクランク軸からクランクトルクを受けて回転する排気カム軸に対し、相対回転可能な中間ロータを設けて吸気カム軸と連動回転させることで、クランク軸及び排気カム軸に対する吸気カム軸の回転位相を調整している。
【０００３】
また、特許文献２のバルブ制御装置では、内燃機関のクランク軸と連動回転するハウジングロータに対し、相対回転可能なベーンロータを設けて吸気カム軸と連動回転させることで、クランク軸に対する吸気カム軸の回転位相を調整している。ここで、特許文献２のバルブ制御装置では、クランク軸に対する吸気カム軸の回転位相を、最も遅角した最遅角位相と、最も進角した最進角位相との間、即ち中間位相にて内燃機関始動時にロックしている。かかる中間位相ロックを実現するロック機構によれば、特に低温環境下での冷間始動時等に、内燃機関の始動性を確保することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１５１５号公報
【特許文献２】特許第４１６１３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、特許文献１のバルブ制御装置では、特許文献２のバルブ制御装置におけるロック機構を採用することは、可能である。即ち、クランク軸及び排気カム軸に対する中間ロータの回転位相を、ロック機構により中間位相ロックすることは、可能である。しかし、この場合には、内燃機関が中間位相以外で瞬間的に停止するエンスト後等、中間位相ロックが解除されているフェイル状態での始動時に、吸気カム軸から中間ロータへ伝達されるカムトルクを利用して中間ロータを中間位相まで駆動しなければならない。ここで中間ロータは、クランク軸の回転角に応じて作用方向が進角方向と遅角方向とに交番するカムトルクを、受けることになるので、中間位相に留まり難い。その結果、中間位相ロックを内燃機関の始動中に実現することが困難となり、始動性を悪化させてしまう懸念があった。
【０００６】
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関の始動性を確保するバルブ制御装置を、提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、開示された一発明は、排気カム軸（２）の回転により開閉駆動される排気バルブ（６）と、吸気カム軸（３）の回転により開閉駆動される吸気バルブ（７）とのうち、少なくとも吸気バルブのバルブタイミングを、内燃機関（１）において制御するバルブ制御装置であって、内燃機関のクランク軸（４）からクランクトルクを受けて回転する排気カム軸に対して、相対回転可能に設けられる前段中間ロータ（２２，３０２２）を、有し、クランク軸に対する前段中間ロータの回転位相である前段位相を、調整する前段位相調整ユニット（２０，３０２０，４０２０）と、吸気カム軸に対して相対回転可能に設けられ、前段中間ロータと連動して回転する後段中間ロータ（３１）を、有し、後段中間ロータに対する吸気カム軸の回転位相である後段位相を、調整する後段位相調整ユニット（３０）とを、備え、前段位相調整ユニットは、前段位相として最も進角した前段最進角位相（Ｐａｕ）にて前段中間ロータを係止することにより、前段位相のさらなる進角を規制する前段ストッパ機構（２３，３０２３）と、前段最進角位相へ到達した前段位相を、少なくとも内燃機関の始動時にロックする前段ロック機構（２４，３０２４）と、前段中間ロータを進角方向へ付勢する前段付勢部材（２５）とを、さらに有し、平均的に遅角方向に偏って作用するカムトルクを、吸気カム軸から受ける後段位相調整ユニットは、後段位相として最も遅角した後段最遅角位相（Ｐｒｄ）にて吸気カム軸を係止することにより、後段位相のさらなる遅角を規制する後段ストッパ機構（３３）と、後段最遅角位相へ到達した後段位相を、少なくとも内燃機関の始動時にロックする後段ロック機構（３４）とを、さらに有することを特徴とする。
【０００８】
この発明によると、正常な内燃機関始動時にクランク軸からクランクトルクを受けて回転する排気カム軸に対し、相対回転可能な前段中間ロータの回転位相である前段位相は、前段ロック機構により前段最進角位相にてロックされる。それと共に、正常な内燃機関始動時に前段中間ロータと連動回転する後段中間ロータに対し、相対回転可能な吸気カム軸の回転位相である後段位相は、後段ロック機構により後段最遅角位相にてロックされる。故に、こうした前段ロック機構及び後段ロック機構の各機能によれば、クランク軸に対する吸気カム軸の回転位相である吸気カム位相は、前段最進角位相及び後段最遅角位相を合成した吸気中間位相にて、ロックされることになる。したがって、中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【０００９】
ここで、この一発明では、前段ロック機構による前段最進角位相でのロック下、後段ロック機構による後段最遅角位相でのロックが解除されている後段フェイル状態での内燃機関始動が、想定可能である。こうした後段フェイル状態での内燃機関始動時には、平均的に遅角方向に偏ったカムトルクが、吸気カム軸に作用する。その結果、吸気カム軸へのカムトルク作用により後段位相が後段最遅角位相へ到達すると、吸気カム軸が後段ストッパ機構に係止されて後段位相のさらなる遅角が規制されるので、後段ロック機構によるロックが容易となる。これにより吸気カム位相は、正常な内燃機関始動時と同様に吸気中間位相でのロック状態となるので、当該中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【００１０】
さらに、この一発明では、後段ロック機構による後段最遅角位相でのロック下、前段ロック機構による前段最進角位相でのロックが解除されている前段フェイル状態での内燃機関始動が、想定可能である。こうした前段フェイル状態での内燃機関始動時には、平均的に遅角方向に偏ったカムトルクが、吸気カム軸及び後段中間ロータに作用する。このとき、後段中間ロータと連動回転する前段中間ロータにも、平均的に遅角方向に偏ったカムトルクが伝達される。しかし、前段付勢部材は、前段中間ロータを付勢する付勢作用を、平均カムトルクに抗した進角方向へと発揮する。その結果、前段付勢部材からの付勢作用により前段位相が前段最進角位相へ到達すると、前段ロック機構によるロックが容易となる。これにより吸気カム位相は、正常な内燃機関始動時と同様に吸気中間位相でのロック状態となるので、当該中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【００１１】
またさらに、この一発明では、前段ロック機構による前段最進角位相でのロックも、後段ロック機構による後段最遅角位相でのロックも、解除されている両段フェイル状態での内燃機関始動が、想定可能である。こうした両段フェイル状態での内燃機関始動時には、平均的に遅角方向に偏ったカムトルク作用により後段位相が後段最遅角位相へ到達すると、後段フェイル状態での場合と同様の原理で、後段ロック機構によるロックが容易となる。また、両段フェイル状態での内燃機関始動時には、前段付勢部材からの付勢作用により前段位相が前段最進角位相へ到達すると、前段フェイル状態での場合と同様の原理で、前段ロック機構によるロックが容易となる。これらにより吸気カム位相は、正常な内燃機関始動時と同様に吸気中間位相でのロック状態となるので、当該中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【００１２】
尚、この一発明は、以上説明した後段フェイル状態、前段フェイル状態及び両段フェイル状態のうち少なくとも一つでも想定可能なバルブ制御装置を、権利範囲とするものである。
【００１３】
さて、開示された別の発明は、排気カム軸（２）の回転により開閉駆動される排気バルブ（６）と、吸気カム軸（３）の回転により開閉駆動される吸気バルブ（７）とのうち、少なくとも吸気バルブのバルブタイミングを、内燃機関（１）において制御するバルブ制御装置であって、内燃機関のクランク軸（４）からクランクトルクを受けて回転する排気カム軸に対して、相対回転可能に設けられる前段中間ロータ（２２）を、有し、排気カム軸に対する前段中間ロータの回転位相である前段位相を、調整する前段位相調整ユニット（２０２０）と、吸気カム軸に対して相対回転可能に設けられ、前段中間ロータと連動して回転する後段中間ロータ（３１）を、有し、後段中間ロータに対する吸気カム軸の回転位相である後段位相を、調整する後段位相調整ユニット（２０３０）とを、備え、前段位相調整ユニットは、前段位相として最も遅角した前段最遅角位相（Ｐｒｕ）にて前段中間ロータを係止することにより、前段位相のさらなる遅角を規制する前段ストッパ機構（２３）と、前段最遅角位相へ到達した前段位相を、少なくとも内燃機関の始動時にロックする前段ロック機構（２０２４）とを、さらに有し、平均的に遅角方向に偏って作用するカムトルクを、吸気カム軸から受ける後段位相調整ユニットは、後段位相として最も進角した後段最進角位相（Ｐａｄ）にて吸気カム軸を係止することにより、後段位相のさらなる進角を規制する後段ストッパ機構（３３）と、後段最進角位相へ到達した後段位相を、少なくとも内燃機関の始動時にロックする後段ロック機構（２０３４）と、吸気カム軸を進角方向へ付勢し且つ後段中間ロータを遅角方向へ付勢する後段付勢部材（２０３５）とを、さらに有することを特徴とする。
【００１４】
この発明によると、正常な内燃機関始動時にクランク軸からクランクトルクを受けて回転する排気カム軸に対し、相対回転可能な前段中間ロータの回転位相である前段位相は、前段ロック機構により前段最遅角位相にてロックされる。それと共に、正常な内燃機関始動時に前段中間ロータと連動回転する後段中間ロータに対し、相対回転可能な吸気カム軸の回転位相である後段位相は、後段ロック機構により後段最進角位相にてロックされる。故に、こうした前段ロック機構及び後段ロック機構の各機能によれば、クランク軸に対する吸気カム軸の回転位相である吸気カム位相は、前段最遅角位相及び後段最進角位相を合成した吸気中間位相にて、ロックされることになる。したがって、中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【００１５】
ここで、この別発明では、前段ロック機構による前段最遅角位相でのロック下、後段ロック機構による後段最進角位相でのロックが解除されている後段フェイル状態での内燃機関始動が、想定可能である。こうした後段フェイル状態での内燃機関始動時には、平均的に遅角方向に偏ったカムトルクが、吸気カム軸に作用する。しかし、後段付勢部材は、吸気カム軸を付勢する付勢作用を、平均カムトルクに抗した進角方向へと発揮する。その結果、後段付勢部材からの付勢作用により後段位相が後段最進角位相へ到達すると、吸気カム軸が後段ストッパ機構に係止されて後段位相のさらなる進角が規制されるので、後段ロック機構によるロックが容易となる。これにより吸気カム位相は、正常な内燃機関始動時と同様に吸気中間位相でのロック状態となるので、当該中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【００１６】
さらに、この別発明では、後段ロック機構による後段最進角位相でのロック下、前段ロック機構による前段最遅角位相でのロックが解除されている前段フェイル状態での内燃機関始動が、想定される。こうした前段フェイル状態での内燃機関始動時には、平均的に遅角方向に偏ったカムトルクが、吸気カム軸及び後段中間ロータに作用する。このとき、後段中間ロータと連動回転する前段中間ロータにも、平均的に遅角方向に偏ったカムトルクが伝達される。その結果、前段中間ロータへのカムトルク作用により前段位相が前段最遅角位相へ到達すると、前段中間ロータが前段ストッパ機構に係止されて前段位相のさらなる遅角が規制されるので、前段ロック機構によるロックが容易となる。これにより吸気カム位相は、正常な内燃機関始動時と同様に吸気中間位相でのロック状態となるので、当該中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【００１７】
またさらに、この別発明では、前段ロック機構による前段最位相でのロックも、後段ロック機構による後段最遅角位相でのロックも、解除されている両段フェイル状態での内燃機関始動が、想定可能である。こうした両段フェイル状態での内燃機関始動時には、後段付勢部材からの付勢作用により後段位相が後段進角位相へ到達すると、後段フェイル状態での場合と同様の原理で、後段ロック機構によるロックが容易となる。また、両段フェイル状態での内燃機関始動時に後段付勢部材は、後段中間ロータには遅角方向への付勢作用を発揮する。このとき、後段中間ロータと連動回転する前段中間ロータにも、遅角方向への付勢作用が伝達される。その結果、前段中間ロータを付勢する付勢作用により前段位相が前段最遅角位相へ到達すると、前段フェイル状態での場合と同様の原理で、前段ロック機構によるロックが容易となる。これらにより吸気カム位相は、正常な内燃機関始動時と同様に吸気中間位相でのロック状態となるので、当該中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【００１８】
尚、この別発明は、以上説明した後段フェイル状態、前段フェイル状態及び両段フェイル状態のうち少なくとも一つでも想定可能なバルブ制御装置を、権利範囲とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第一実施形態によるバルブ制御装置の内燃機関への搭載状態を模式的に示す構成図であって、図２，４，５のI−I線断面図である。
【図２】図１のII−II線矢視図である。
【図３】カムトルクの特性を示す特性図である。
【図４】図１の前段位相調整ユニットを示す断面図である。
【図５】図１の後段位相調整ユニットを示す断面図である。
【図６】図４の前段位相調整ユニットの作動を示す作動図である。
【図７】図５の後段位相調整ユニットの作動を示す作動図である。
【図８】第一〜第三実施形態によるバルブ制御装置の特性を示す特性図である。
【図９】第二実施形態によるバルブ制御装置の内燃機関への搭載状態を模式的に示す構成図であって、図１０，１１のIX−IX線断面図である。
【図１０】図９の前段位相調整ユニットを示す断面図である。
【図１１】図９の後段位相調整ユニットを示す断面図である。
【図１２】第三実施形態によるバルブ制御装置の内燃機関への搭載状態を模式的に示す構成図であって、図１３，１４のXII−XII線断面図である。
【図１３】図１２のXIII−XIII線矢視図である。
【図１４】図１２の前段位相調整ユニットを示す断面図である。
【図１５】図１４の前段位相調整ユニットの作動を示す作動図である。
【図１６】第四実施形態によるバルブ制御装置の内燃機関への搭載状態を模式的に示す構成図であって、図１７，１８のXVI−XVI線断面図である。
【図１７】図１６のXVII−XVII線矢視図である。
【図１８】図１６における前段位相調整ユニットの一部を示す断面図である。
【図１９】図１８における前段位相調整ユニットの一部の作動を示す作動図である。
【図２０】第一〜第四実施形態によるバルブ制御装置の特性を示す特性図である。
【図２１】図１の変形例を示す構成図である。
【図２２】図１２の変形例を示す構成図である。
【図２３】図１２の変形例を示す構成図である。
【図２４】図１６の変形例を示す構成図である。
【図２５】図１の変形例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。
【００２１】
（第一実施形態）
図１，２に示すように、本発明の第一実施形態によるバルブ制御装置１０は、車両の内燃機関１に搭載される。
【００２２】
（内燃機関）
内燃機関１は、シリンダヘッドに排気カム軸２及び吸気カム軸３をそれぞれ一本ずつ備えた、所謂ＤＯＨＣ型多気筒レシプロエンジンである。内燃機関１において排気カム軸２は、クランク軸４との間に掛け渡されるタイミングチェーン４ｃを通じてクランクトルクを受ける。かかるクランクトルクの作用により排気カム軸２が回転することで、当該カム軸２と一体回転する排気カム（図示しない）により各気筒の排気バルブ６が開閉駆動される。また、内燃機関１において吸気カム軸３は、クランク軸４からタイミングチェーン４ｃ及びバルブ制御装置１０を通じてクランクトルクを受ける。かかるクランクトルクの作用により吸気カム軸３が回転することで、当該カム軸３と一体回転する吸気カム（図示しない）により各気筒の吸気バルブ７が開閉駆動される。
【００２３】
各カム軸２，３には、それぞれ開閉駆動対象のバルブ６，７からのスプリング反力等に起因するカムトルクが、図３に示すようにカム角（即ち、カム軸２，３の回転角）に応じて交番作用する。カムトルクは、各カム軸２，３に対して進角方向へ作用する負トルクと、各カム軸２，３に対して遅角方向へ作用する正トルクとの間で、交番変動する。ここで、本実施形態のカムトルクについては、カム軸２，３とその軸受（図示しない）との間のフリクション等に起因して、正トルクのピークトルクが負トルクのピークトルクよりも大きくなっており、その平均値である平均カムトルクは、正トルク側に偏っている。即ち、各カム軸２，３に作用するカムトルクは、平均的に遅角方向に偏っている。
【００２４】
このような内燃機関１では、各バルブ６，７の開閉タイミングであるバルブタイミング等に応じて、燃料の燃焼状態が最適化される。尚、本実施形態においてバルブ制御装置１０の適用される内燃機関１は、ガソリン燃料を各気筒内で燃焼させるガソリン式エンジンであるが、ディーゼル燃料を各気筒内で燃焼させるディーゼル式エンジンであってもよい。
【００２５】
（バルブ制御装置）
図１，２に示すバルブ制御装置１０は、クランク軸４に対する排気カム軸２の回転位相である排気カム位相を固定しつつ、クランク軸４に対する吸気カム軸３の回転位相である吸気カム位相を可変とすることで、吸気バルブ７のバルブタイミングを制御する。ここでバルブ制御装置１０は、内燃機関１においてドレンパン９から、「供給源」としてのポンプ８を通じて供給される作動油を、「作動液」として受ける。そこでバルブ制御装置１０は、供給される作動油の圧力を利用することで、吸気バルブ７のバルブタイミングを制御する油圧式となっている。尚、本実施形態のポンプ８は、内燃機関１の始動に伴って作動油の供給を開始するメカポンプであるが、内燃機関１の始動とは関係なく作動油の供給を開始可能な電動ポンプであってもよい。
【００２６】
具体的にバルブ制御装置１０は、図１，２，４，５に示すように、前段位相調整ユニット２０、後段位相調整ユニット３０及び制御系４０を備えている。
【００２７】
図１，４に示すように前段位相調整ユニット２０は、前段連動ロータ２１、前段中間ロータ２２、前段ストッパ機構２３、前段ロック機構２４及び前段付勢部材２５を有している。
【００２８】
前段連動ロータ２１は、排気カム軸２と同軸上に配置される、所謂ベーンロータである。前段連動ロータ２１の前段本体部２１ｂでは、周方向に所定間隔ずつをあけた複数箇所から、それぞれベーン２１ｖが径方向外側へ突出している。前段本体部２１ｂは、排気カム軸２においてタイミングチェーン４ｃの掛け渡される側とは軸方向反対側の端部に、連結されている。かかる連結により前段連動ロータ２１は、一体の排気カム軸２からクランクトルクを受けることで、当該カム軸２と共に、クランク軸４と連動して回転する。このとき、前段連動ロータ２１及び排気カム軸２の回転方向は、一定の周方向（図４の時計方向）となる。
【００２９】
前段中間ロータ２２は、排気カム軸２と同軸上に配置されている。前段中間ロータ２２は、円環板状の前段カバー部材２２０と有底円筒状の前段ハウジング部材２２１とを同軸上に締結することで、中空に形成されている。前段中間ロータ２２の中空内部には、前段本体部２１ｂが収容されている。
【００３０】
前段カバー部材２２０には、排気カム軸２が相対回転可能に嵌通されている。前段カバー部材２２０の外周部には、平歯車状の前段スプロケット部２２０ｓが周方向全域に亘って設けられている。前段ハウジング部材２２１の底部には、前段連動ロータ２１のうち前段本体部２１ｂと一体回転する前段軸部２１ａが、相対回転可能に嵌通されている。前段ハウジング部材２２１において、図４に示すように周方向に所定間隔ずつをあけた複数箇所からは、それぞれシュー２２１ｓが径方向内側へ突出している。各シュー２２１ｓは、ベーン２１ｖと周方向に交互に並ぶように、配置されている。かかる配置形態により各シュー２２１ｓは、周方向のうち遅角方向に隣り合うベーン２１ｖとの間に、前段進角室２２ａを形成している。それと共に各シュー２２１ｓは、周方向のうち進角方向に隣り合うベーン２１ｖとの間に、前段遅角室２２ｒを形成している。
【００３１】
こうした構成下、ポンプ８から供給される作動油は、各室２２ａ，２２ｒに対して入出される。前段中間ロータ２２は、前段連動ロータ２１の各ベーン２１ｖから直接に又は各室２２ａ，２２ｒへ導入の作動油を介して、クランクトルクを受ける。かかるクランクトルク作用により前段中間ロータ２２は、一定の周方向（図４の時計方向）に回転しつつ、前段連動ロータ２１及び排気カム軸２に対しては同軸上にて相対回転可能となっている。
【００３２】
ここで、各前段進角室２２ａへの作動油導入且つ各前段遅角室２２ｒからの作動油排出により、前段連動ロータ２１に対する前段中間ロータ２２の相対回転は、進角方向に生じる。このとき、クランク軸４に対する前段中間ロータ２２の回転位相である前段位相は、相対回転に応じて進角調整される。一方、各前段進角室２２ａからの作動油排出且つ各前段遅角室２２ｒへの作動油導入により、前段連動ロータ２１に対する前段中間ロータ２２の相対回転は、遅角方向に生じる。このとき前段位相は、相対回転に応じて遅角調整される。また一方、各室２２ａ，２２ｒへの作動油の閉じ込めにより、前段連動ロータ２１に対する前段中間ロータ２２の相対回転は、規制される。このとき前段位相は、相対回転の規制に応じて略一定に保持調整される。
【００３３】
図４，６に示すように前段ストッパ機構２３は、前段進角ストッパ２３０と前段遅角ストッパ２３１とを組み合わせてなる。前段進角ストッパ２３０は、複数ベーン２１ｖの一つである特定ベーン２１ｖｓにおいて遅角方向を向く側面により、形成されている。前段進角ストッパ２３０は、複数のシュー２２１ｓのうち特定ベーン２１ｖｓの遅角方向に位置したシュー２２１ｓｒと当接することで、最も進角した前段位相としての前段最進角位相Ｐａｕ（図４，６の実線参照）にて、前段中間ロータ２２を係止する。かかる係止により、前段連動ロータ２１に対する前段中間ロータ２２の進角方向への相対回転が止められて、前段位相のさらなる進角が規制される。前段遅角ストッパ２３１は、特定ベーン２１ｖｓにおいて進角方向を向く側面により、形成されている。前段遅角ストッパ２３１は、複数のシュー２２１ｓのうち特定ベーン２１ｖｓの進角方向に位置したシュー２２１ｓａと当接することで、最も遅角した前段位相としての前段最遅角位相Ｐｒｕ（図６の二点鎖線参照）にて、前段中間ロータ２２を係止する。かかる係止により、前段連動ロータ２１に対する前段中間ロータ２２の遅角方向への相対回転が止められて、前段位相のさらなる遅角が規制される。
【００３４】
図１，４に示すように前段ロック機構２４は、前段ロック部材２４０と前段ロック孔２４１と前段弾性部材２４２とを組み合わせてなる。有底円筒状の前段ロック部材２４０は、特定ベーン２１ｖｓに支持され、前段連動ロータ２１の軸方向に沿って往復移動可能となっている。前段ロック部材２４０は、複数の前段遅角室２２ｒのうち特定ベーン２１ｖｓ及びシュー２２１ｓｒ間の前段遅角室２２ｒｌ（図４参照）から、作動油の圧力を受けることで、前段ハウジング部材２２１の底部側へ駆動される。
【００３５】
円筒孔状の前段ロック孔２４１は、前段カバー部材２２０の内面に開口形成されている。コイルスプリングからなる前段弾性部材２４２は、特定ベーン２１ｖｓに支持されている。前段弾性部材２４２は、前段ロック部材２４０に復原力を与えることで、当該ロック部材２４０を前段カバー部材２２０側へと向かって付勢する。故に、前段遅角室２２ｒｌからの作動油圧力が低下乃至は消失した状態で前段位相が図４の前段最進角位相Ｐａｕへ到達すると、前段弾性部材２４２からの付勢により前段ロック部材２４０は、図１の如く前段ロック孔２４１に嵌入する。かかる嵌入により、前段位相が前段最進角位相Ｐａｕにてロックされる。また一方、前段遅角室２２ｒｌからの作動油圧力が上昇すると、前段弾性部材２４２からの付勢に抗して前段ロック部材２４０は、前段ロック孔２４１から脱出する（図示しない）。かかる脱出により、前段最進角位相Ｐａｕでの前段位相ロックが解除される。
【００３６】
図１に示すように渦巻スプリングからなる前段付勢部材２５は、前段中間ロータ２２の外部に配置されて、前段ハウジング部材２２１と前段軸部２１ａとの間に介装されている。前段付勢部材２５は、前段ハウジング部材２２１に復原力を与えることで、前段連動ロータ２１に対して前段中間ロータ２２を進角方向に付勢する。こうして前段中間ロータ２２を付勢するように発生する付勢トルクの大きさは、本実施形態では、後に詳述の如く吸気カム軸３から前段中間ロータ２２へと伝達される平均カムトルクの大きさよりも、大きく設定される。
【００３７】
図１，５に示すように後段位相調整ユニット３０は、後段中間ロータ３１、後段連動ロータ３２、後段ストッパ機構３３及び後段ロック機構３４を有している。
【００３８】
後段中間ロータ３１は、吸気カム軸３と同軸上に配置されている。後段中間ロータ３１は、有底円筒状の後段ハウジング部材３１０と円環板状の後段カバー部材３１１とを同軸上に締結することで、中空に形成されている。後段ハウジング部材３１０において、図５に示すように周方向に所定間隔ずつをあけた複数箇所からは、それぞれシュー３１０ｓが径方向内側へ突出している。
【００３９】
図１，５に示すように後段カバー部材３１１には、吸気カム軸３が相対回転可能に嵌通されている。後段カバー部材３１１の外周部には、平歯車状の後段スプロケット部３１１ｓが周方向全域に亘って設けられている。後段スプロケット部３１１ｓは、偏心して配置される前段スプロケット部２２０ｓとの間に、タイミングチェーン３１１ｃ（図２参照）が掛け渡されている。かかる掛け渡しにより後段中間ロータ３１は、前段中間ロータ２２からタイミングチェーン３１１ｃを通じてクランクトルクを受けることで、前段中間ロータ２２と連動して回転する。このとき後段中間ロータ３１の回転方向は、一定の周方向（図５の時計方向）となる。
【００４０】
後段連動ロータ３２は、吸気カム軸３と同軸上に配置される、所謂ベーンロータである。後段連動ロータ３２のうち後段本体部３２ｂは、後段中間ロータ３１の中空内部に収容されている。それと共に後段本体部３２ｂは、排気カム軸２が前段連動ロータ２１と連結する端部と軸方向の同一側にて、吸気カム軸３の端部に連結されている。かかる連結により後段連動ロータ３２は、後に詳述の如くクランクトルクを受けることで、一体の吸気カム軸３と連動して回転する。このとき、後段連動ロータ３２及び吸気カム軸３の回転方向は、一定の周方向（図５の時計方向）となる。
【００４１】
後段本体部３２ｂにおいて、図５に示すように周方向に所定間隔ずつをあけた複数箇所からは、それぞれベーン３２ｖが径方向外側へ突出している。各ベーン３２ｖは、シュー３１０ｓと周方向に交互に並ぶように、配置されている。かかる配置形態により各ベーン３２ｖは、周方向のうち遅角方向に隣り合うシュー３１０ｓとの間に、後段進角室３２ａを形成している。それと共に各ベーン３２ｖは、周方向のうち進角方向に隣り合うシュー３１０ｓとの間に、後段遅角室３２ｒを形成している。
【００４２】
こうした構成下、ポンプ８から供給される作動油は、各室３２ａ，３２ｒに対して入出される。後段連動ロータ３２は、後段中間ロータ３１の各シュー３１０ｓから直接に又は各室３２ａ，３２ｒへ導入の作動油を介して、クランクトルクを受ける。かかるクランクトルク作用により後段連動ロータ３２は、吸気カム軸３と連動回転しつつ、後段中間ロータ３１に対しては同軸上にて相対回転可能となっている。
【００４３】
ここで、各後段進角室３２ａへの作動油導入且つ各後段遅角室３２ｒからの作動油排出により、後段中間ロータ３１に対する後段連動ロータ３２の相対回転は、進角方向に生じる。このとき、後段中間ロータ３１に対する吸気カム軸３の回転位相である後段位相は、相対回転に応じて進角調整される。一方、各後段進角室３２ａからの作動油排出且つ各後段遅角室３２ｒへの作動油導入により、後段中間ロータ３１に対する後段連動ロータ３２の相対回転は、遅角方向に生じる。このとき後段位相は、相対回転に応じて遅角調整される。また一方、各室３２ａ，３２ｒへの作動油の閉じ込めにより、後段中間ロータ３１に対する後段連動ロータ３２の相対回転は、規制される。このとき後段位相は、相対回転位置の規制に応じて略一定に保持調整される。
【００４４】
図５，７に示すように後段ストッパ機構３３は、後段進角ストッパ３３０と後段遅角ストッパ３３１とを組み合わせてなる。後段進角ストッパ３３０は、複数ベーン３２ｖの一つである特定ベーン３２ｖｓよりも進角方向に位置したシュー３１０ｓａにおいて、遅角方向を向く側面により、形成されている。後段進角ストッパ３３０は、特定ベーン３２ｖｓと当接することで、最も進角した後段位相としての後段最進角位相Ｐａｄ（図５，７の実線参照）にて、後段連動ロータ３２を介して吸気カム軸３を係止する。かかる係止により、後段中間ロータ３１に対する後段連動ロータ３２の進角方向への相対回転が止められて、後段位相のさらなる進角が規制される。後段遅角ストッパ３３１は、特定ベーン３２ｖｓよりも遅角方向に位置したシュー３１０ｓｒにおいて、進角方向を向く側面により、形成されている。後段遅角ストッパ３３１は、特定ベーン３２ｖｓと当接することで、最も遅角した後段位相としての後段最遅角位相Ｐｒｄ（図７の二点鎖線参照）にて、後段連動ロータ３２を介して吸気カム軸３を係止する。かかる係止により、後段中間ロータ３１に対する後段連動ロータ３２の遅角方向への相対回転が止められて、後段位相のさらなる遅角が規制される。
【００４５】
尚、本実施形態では、後段最進角位相Ｐａｄから後段最遅角位相Ｐｒｄまでの間となる後段位相の可変角度と、前段最進角位相Ｐａｕから前段最遅角位相Ｐｒｕまでの間となる前段位相の可変角度とが、実質同一角度に設定されている。以下、かかる設定下での構成を説明するが、後段位相の可変角度と前段位相の可変角度とは、相異なる角度に設定されてもよい。
【００４６】
図１，５に示すように後段ロック機構３４は、後段ロック部材３４０と後段ロック孔３４１と後段弾性部材３４２とを組み合わせてなる。有底円筒状の後段ロック部材３４０は、特定ベーン３２ｖｓに支持され、後段連動ロータ３２の軸方向に沿って往復移動可能となっている。後段ロック部材３４０は、複数の後段進角室３２ａのうち特定ベーン３２ｖｓ及びシュー３１０ｓｒ間の後段進角室３２ａｌ（図５参照）から、作動油の圧力を受けることで、後段ハウジング部材３１０の底部側へ駆動される。
【００４７】
円筒孔状の後段ロック孔３４１は、後段カバー部材３１１の内面に開口形成されている。コイルスプリングからなる後段弾性部材３４２は、特定ベーン３２ｖｓに支持されている。後段弾性部材３４２は、後段ロック部材３４０に復原力を与えることで、後段ロック部材３４０を後段カバー部材３１１側へと向かって付勢する。故に、後段進角室３２ａｌからの作動油圧力が低下乃至は消失した状態で後段位相が図５の後段最遅角位相Ｐｒｄへ到達すると、後段弾性部材３４２からの付勢により後段ロック部材３４０は、図１の如く後段ロック孔３４１に嵌入する。かかる嵌入により、後段位相が後段最遅角位相Ｐｒｄにてロックされる。また一方、後段進角室３２ａｌからの作動油圧力が上昇すると、後段弾性部材３４２からの付勢に抗して後段ロック部材３４０は、後段ロック孔３４１から脱出する（図示しない）。かかる脱出により、後段最遅角位相Ｐｒｄでの後段位相ロックが解除される。
【００４８】
図１に示すように制御系４０は、前段進角通路４１、前段遅角通路４２、後段進角通路４３、後段遅角通路４４、切替制御ユニット４５及び機関制御回路４６を有している。前段進角通路４１は、各前段進角室２２ａと連通している。前段遅角通路４２は、各前段遅角室２２ｒと連通している。後段進角通路４３は、各後段進角室３２ａと連通している。後段遅角通路４４は、各後段遅角室３２ｒと連通している。
【００４９】
切替制御ユニット４５は、電磁式方向制御弁の一つ乃至は複数からなり、内燃機関１に付設されている。切替制御ユニット４５は、通路４１，４２，４３，４４と、内燃機関１用のポンプ８及びドレンパン９とに連通している。切替制御ユニット４５は、ポンプ８及びドレンパン９の各々に対する各通路４１，４２，４３，４４の接続状態を、切替制御する。
【００５０】
具体的に、前段位相調整ユニット２０に対する前段進角作動として切替制御ユニット４５は、前段進角通路４１をポンプ８に接続させると共に、前段遅角通路４２をドレンパン９に接続させる。かかる前段進角作動の結果、各前段進角室２２ａへの作動油導入且つ各前段遅角室２２ｒからの作動油排出が実現されて、前段位相が進角調整される。一方、前段位相調整ユニット２０に対する前段遅角作動として切替制御ユニット４５は、前段進角通路４１をドレンパン９に接続させると共に、前段遅角通路４２をポンプ８に接続させる。かかる前段遅角作動の結果、各前段進角室２２ａからの作動油排出且つ各前段遅角室２２ｒへの作動油導入が実現されて、前段位相が遅角調整される。また一方、前段位相調整ユニット２０に対する前段保持作動として切替制御ユニット４５は、前段進角通路４１及び前段遅角通路４２をいずれも、ポンプ８及びドレンパン９の双方に対して遮断する。かかる前段保持作動の結果、各室２２ａ，２２ｒに作動油が閉じ込められて、前段位相が保持調整される。
【００５１】
このような前段位相調整ユニット２０に対する作動とは別に、後段位相調整ユニット３０に対する後段進角作動として切替制御ユニット４５は、後段進角通路４３をポンプ８に接続させると共に、後段遅角通路４４をドレンパン９に接続させる。かかる後段進角作動の結果、各後段進角室３２ａへの作動油導入且つ各後段遅角室３２ｒからの作動油排出が実現されて、後段位相が進角調整される。一方、後段位相調整ユニット３０に対する後段遅角作動として切替制御ユニット４５は、後段進角通路４３をドレンパン９に接続させると共に、後段遅角通路４４をポンプ８に接続させる。かかる後段遅角作動の結果、各後段進角室３２ａからの作動油排出且つ各後段遅角室３２ｒへの作動油導入が実現されて、後段位相が遅角調整される。また一方、後段位相調整ユニット３０に対する後段保持作動として切替制御ユニット４５は、後段進角通路４３及び後段遅角通路４４をいずれも、ポンプ８及びドレンパン９の双方に対して遮断する。かかる後段保持作動の結果、各室３２ａ，３２ｒに作動油が閉じ込められて、後段位相が保持調整される。
【００５２】
以上のようにして前段位相及び後段位相がそれぞれ個別に調整されることで、それら前段位相及び後段位相を合成した合成位相となる吸気カム位相（即ち、吸気バルブ７のバルブタイミング）が、例えば図８の各分図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す如く変化する。尚、図８の各分図（ａ），（ｂ），（ｃ）では、クランク角（即ち、クランク軸４の回転角）に応じた吸気バルブ７のリフト量を実線で示し、クランク角に応じた排気バルブ６のリフト量を破線で示している。
【００５３】
具体的に図８（ａ）は、前段位相が前段最進角位相Ｐａｕ且つ後段位相が後段最遅角位相Ｐｒｄに調整されたとき、又は前段位相が前段最遅角位相Ｐｒｕ且つ後段位相が後段最進角位相Ｐａｄに調整されたときの吸気カム位相を、実線で示している。このとき吸気カム位相は、低温環境下における内燃機関１の冷間始動時にあっても始動性を確保可能な位相として、前段最進角位相Ｐａｕ及び後段最遅角位相Ｐｒｄの合成位相、又は前段最遅角位相Ｐｒｕ及び後段最進角位相Ｐａｄの合成位相となる。即ち各合成位相は、前段最進角位相Ｐａｕ及び後段最進角位相Ｐａｄを合成した吸気最進角位相Ｐａｉ（図８（ｂ）参照）と、前段最遅角位相Ｐｒｕ及び後段最遅角位相Ｐｒｄを合成した吸気最遅角位相Ｐｒｉ（図８（ｃ）参照）との間の吸気中間位相Ｐｍｉとなる。
【００５４】
一方、図８（ｂ）は、前段位相が前段最進角位相Ｐａｕ且つ後段位相が後段最進角位相Ｐａｄに調整されたときの吸気カム位相を、実線で示している。このとき吸気カム位相は、前段最進角位相Ｐａｕ及び後段最進角位相Ｐａｄの合成位相、即ち吸気最進角位相Ｐａｉとなる。また一方、図８（ｃ）は、前段位相が前段最遅角位相Ｐｒｕ且つ後段位相が後段最遅角位相Ｐｒｄに調整されたときの吸気カム位相を、実線で示している。このとき吸気カム位相は、前段最遅角位相Ｐｒｕ及び後段最遅角位相Ｐｒｄの合成位相、即ち吸気最遅角位相Ｐｒｉとなる。尚、図８（ｂ），（ｃ）の二点鎖線は、吸気中間位相Ｐｍｉを比較のために示している。
【００５５】
図１に示す機関制御回路４６は、マイクロコンピュータを主体に構成され、内燃機関１に付設されている。機関制御回路４６は、切替制御ユニット４５と、内燃機関１の各種電装品とに、電気的に接続されている。機関制御回路４６は、コンピュータプログラムに従って指令を出すことにより、切替制御ユニット４５の作動を含む内燃機関１の運転を制御する。
【００５６】
具体的に、内燃機関１の通常運転時において機関制御回路４６は、前段位相調整ユニット２０に関しては前段進角作動、前段遅角作動及び前段保持作動のいずれかを、切替制御ユニット４５に指令する。ここで特に、前段進角作動により前段位相が前段最進角位相Ｐａｕに到達した後、前段進角作動の継続又は前段保持作動が指令されると、前段ロック機構２４による当該位相Ｐａｕでのロックが継続される。また、内燃機関１の通常運転時において機関制御回路４６は、後段位相調整ユニット３０に関しては後段進角作動、後段遅角作動及び後段保持作動のいずれかを、切替制御ユニット４５に指令する。このとき特に、後段遅角作動により後段位相が後段最遅角位相Ｐｒｄに到達した後、後段遅角作動の継続又は後段保持作動が指令されると、後段ロック機構３４による当該位相Ｐｒｄでのロックが継続される。
【００５７】
このような指令を出す制御により通常運転時には、次の１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのいずれかの作動状態が現出する。
（１Ａ）  前段ロック機構２４による前段最進角位相Ｐａｕでのロックも、後段ロック機構３４による後段最遅角位相Ｐｒｄでのロックも実現されて、前段進角作動及び前段保持作動の一方と、後段遅角作動及び後段保持作動の一方とが実行される吸気初期状態。
（１Ｂ）  前段ロック機構２４によるロック下、後段ロック機構３４によるロックが解除されて、後段進角作動、後段遅角作動及び後段保持作動のいずれかが実行される状態。
（１Ｃ）  後段ロック機構３４によるロック下、前段ロック機構２４によるロックが解除されて、前段進角作動、前段遅角作動及び前段保持作動のいずれかが実行される状態。
（１Ｄ）  前段ロック機構２４によるロックも、後段ロック機構３４によるロックも解除されて、前段進角作動、前段遅角作動及び前段保持作動のいずれかと、後段進角作動、後段遅角作動及び後段保持作動のいずれかとが実行される状態。
【００５８】
ここで例えば、図８（ａ）に対応する１Ａの吸気初期状態から、１Ｂのうち後段進角作動の状態となることで、後段位相が後段最進角位相Ｐａｄに到達すると、図８（ｂ）の如く吸気カム位相が吸気最進角位相Ｐａｉとなる。このときには、各気筒内にてピストンが上死点ＴＤＣに到達することで排気バルブ６が閉じるタイミングよりも前に、吸気バルブ７が開き始めるようになっている。その結果、内燃機関１において中負荷領域のとき等の各気筒には、上死点ＴＤＣに向かうピストンのリフトアップに応じて、排気バルブ６により開かれた排気ポートから排気ガスが流入する。こうして、所謂内部ＥＧＲを発生させることによれば、ポンピングロスの低減と排気ガス中の窒素酸化物の低減とを図ることができるので、内燃機関１の燃費性能及び環境性能の向上が可能となる。
【００５９】
また例えば、図８（ａ）に対応する１Ａの吸気初期状態から、１Ｃのうち前段遅角作動の状態となることで、前段位相が前段最遅角位相Ｐｒｕに到達すると、図８（ｃ）の如く吸気カム位相が吸気最遅角位相Ｐｒｉとなる。このときには、各気筒内にてピストンが下死点ＢＤＣに到達するタイミングよりも後に、吸気バルブ７が閉じられるようになっている。その結果、内燃機関１において低負荷低回転領域のとき等の各気筒内では、ピストンが下死点ＢＤＣ到達後にリフトアップするのに応じて、吸気バルブ７により開かれたままの吸気ポートへ吸気ガスが吹き戻しされる。こうした吹き戻しによれば、ポンピングロスを低減できるので、内燃機関１の燃費性能の向上が可能となる。
【００６０】
さて、こうした通常運転中の停止指令に応じて内燃機関１を停止させる正常停止時の機関制御回路４６は、前段進角作動及び後段遅角作動を切替制御ユニット４５に指令する。かかる指令の結果、前段位相が前段最進角位相Ｐａｕへ到達することで、前段中間ロータ２２が前段ストッパ機構２３に係止されると、前段ロック機構２４により前段位相が当該位相Ｐａｕにてロックされる。それと共に、後段位相が後段最遅角位相Ｐｒｄへ到達することで、後段連動ロータ３２を介して吸気カム軸３が後段ストッパ機構３３に係止されると、後段ロック機構３４により後段位相が当該位相Ｐｒｄにてロックされる。尚、停止指令とは、例えばエンジンスイッチのオフ指令又はアイドルストップシステムのアイドルストップ指令等である。
【００６１】
また、正常停止後の始動指令に応じて内燃機関１を始動させる正常始動時の機関制御回路４６は、前段進角作動及び後段遅角作動を切替制御ユニット４５に指令する。かかる指令の結果、ポンプ８から供給される作動油は、前段遅角室２２ｒｌ及び後段進角室３２ａｌのいずれにも導入されず、前段ロック部材２４０及び後段ロック部材３４０に作用する作動油圧力はいずれも、実質消失したままとなる。尚、始動指令とは、例えばエンジンスイッチのオン指令又はアイドルストップシステムの再始動指令等である。
【００６２】
このような正常始動時には、クランク軸４からクランクトルクを受けて回転する排気カム軸２に対し、相対回転可能な前段中間ロータ２２の回転位相である前段位相は、前段ロック機構２４により前段最進角位相Ｐａｕにてロックされる。それと共に正常始動時には、前段中間ロータ２２と連動回転する後段中間ロータ３１に対し、相対回転可能な吸気カム軸３の回転位相である後段位相は、後段ロック機構３４により後段最遅角位相Ｐｒｄにてロックされる。故に、こうした前段ロック機構２４及び後段ロック機構３４の各機能によれば、クランク軸４に対する吸気カム軸３の回転位相である吸気カム位相は、前段最進角位相Ｐａｕ及び後段最遅角位相Ｐｒｄを合成した吸気中間位相Ｐｍｉにて、ロックされることになる。したがって、中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【００６３】
ここで第一実施形態では、前段ロック機構２４による前段最進角位相Ｐａｕでのロック下、後段ロック機構３４による後段最遅角位相Ｐｒｄでのロックが解除されている後段フェイル状態での始動が、想定可能である。例えば、通常運転中の１Ｂの作動状態にて、内燃機関１が吸気中間位相Ｐｍｉ以外で瞬間的に停止するエンスト後に、内燃機関１が始動指令に応じて始動する場合が、想定される。尚、後段フェイル状態での始動時に機関制御回路４６は、正常始動時と同様に、前段進角作動及び後段遅角作動を切替制御ユニット４５に指令するので、前段ロック機構２４によるロックは維持される。
【００６４】
このような後段フェイル状態での始動時には、平均的に遅角方向に偏ったカムトルクが、吸気カム軸３に作用する。その結果、吸気カム軸３へのカムトルク作用により後段位相が後段最遅角位相Ｐｒｄへ到達すると、吸気カム軸３が後段ストッパ機構３３に係止されて後段位相のさらなる遅角が規制されるので、後段ロック機構３４によるロックが容易となる。これにより吸気カム位相は、正常始動時と同様に吸気中間位相Ｐｍｉでのロック状態となるので、当該中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【００６５】
さらに第一実施形態では、後段ロック機構３４による後段最遅角位相Ｐｒｄでのロック下、前段ロック機構２４による前段最進角位相Ｐａｕでのロックが解除されている前段フェイル状態での始動が、想定可能である。例えば、通常運転中の１Ｃの作動状態にて、内燃機関１が吸気中間位相Ｐｍｉ以外で瞬間的に停止するエンスト後に、内燃機関１が始動指令に応じて始動する場合が、想定される。尚、前段フェイル状態での始動時に機関制御回路４６は、正常始動時と同様に、前段進角作動及び後段遅角作動を切替制御ユニット４５に指令するので、後段ロック機構３４によるロックは維持される。
【００６６】
このような前段フェイル状態での始動時には、平均的に遅角方向に偏ったカムトルクが、吸気カム軸３及び後段中間ロータ３１に作用する。このとき、後段中間ロータ３１と連動回転する前段中間ロータ２２にも、平均的に遅角方向に偏ったカムトルクが伝達される。しかし、前段付勢部材２５は、前段中間ロータ２２を付勢する付勢作用を、平均カムトルクに抗した進角方向へと発揮する。その結果、前段付勢部材２５からの付勢作用により前段位相が前段最進角位相Ｐａｕへ到達すると、前段中間ロータ２２が前段ストッパ機構２３に係止されて前段位相のさらなる進角が規制されるので、前段ロック機構２４によるロックが容易となる。これにより吸気カム位相は、正常始動時と同様に吸気中間位相Ｐｍｉでのロック状態となるので、当該中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【００６７】
またさらに第一実施形態では、前段ロック機構２４による前段最進角位相Ｐａｕでのロックも、後段ロック機構３４による後段最遅角位相Ｐｒｄでのロックも、解除されている両段フェイル状態での始動が、想定可能である。例えば、通常運転中の１Ｄの作動状態にて、内燃機関１が吸気中間位相Ｐｍｉ以外で瞬間的に停止するエンスト後に、内燃機関１が始動指令に応じて始動する場合が、想定される。尚、両段フェイル状態での始動時に機関制御回路４６は、正常始動時と同様に、前段進角作動及び後段遅角作動を切替制御ユニット４５に指令することになる。
【００６８】
このような両段フェイル状態での始動時には、平均的に遅角方向に偏ったカムトルク作用により後段位相が後段最遅角位相Ｐｒｄへ到達すると、後段フェイル状態での場合と同様の原理で、後段ロック機構３４によるロックが容易となる。また、両段フェイル状態での始動時には、前段付勢部材２５からの付勢作用により前段位相が前段最進角位相Ｐａｕへ到達すると、前段フェイル状態での場合と同様の原理で、前段ロック機構２４によるロックが容易となる。これらにより吸気カム位相は、正常始動時と同様に吸気中間位相Ｐｍｉでのロック状態となるので、当該中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【００６９】
以上に加えて第一実施形態では、一体の排気カム軸２と共にクランク軸４と連動回転する前段連動ロータ２１に対し、ポンプ８からの作動油圧力により前段中間ロータ２２が相対回転することで、前段位相が当該相対回転に応じて調整される。それと共に第一実施形態では、一体の吸気カム軸３と連動回転する後段連動ロータ３２が、ポンプ８からの作動油圧力により後段中間ロータ３１に対して相対回転することで、後段位相が当該相対回転に応じて調整される。このように、作動油圧力の利用によって前段位相及び後段位相が調整されることによれば、通常運転時には、それら位相の合成位相である吸気カム位相の可変応答性を確保しつつ、始動時には、中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【００７０】
さらに第一実施形態では、ポンプ８からの供給が始動に伴って開始される作動油の圧力を利用することで、適宜調整される前段位相及び後段位相については、当該始動中には作動油圧力が実質零乃至は低圧となることから、作動油圧力によっては変化し難くなる。故に、各フェイル状態での始動時には、前段位相及び後段位相のうちロック解除されている少なくとも一方がカムトルク作用乃至は付勢作用によりロックに必要な回転位相へと到達することを、作動油圧力によっては妨げ難い。したがって、通常運転時には、吸気カム位相の可変応答性を確保しつつ、始動時には、中間位相ロックによる始動性を確実に確保できる。
【００７１】
（第二実施形態）
本発明の第二実施形態は、図９〜１１に示すように、第一実施形態の変形例である。
【００７２】
図９，１０に示す第二実施形態のバルブ制御装置２０１０にて前段位相調整ユニット２０２０は、第一実施形態と異なる構成の前段ロック機構２０２４及び前段付勢部材２０２５を、有している。
【００７３】
具体的に、前段ロック機構２０２４において前段ロック部材２４０は、複数の前段進角室２２ａのうち特定ベーン２１ｖｓ及びシュー２２１ｓａ間の前段進角室２０２２ａｌから、作動油の圧力を受けることで、前段ハウジング部材２２１の底部側へ駆動される。それと共に前段ロック機構２０２４では、前段カバー部材２２０における前段ロック孔２２４１の形成箇所が、第一実施形態の前段ロック孔２４１よりも進角方向にずれている。
【００７４】
こうした構成から、前段進角室２０２２ａｌからの作動油圧力が低下乃至は消失した状態で前段位相が図１０の前段最遅角位相Ｐｒｕへ到達すると、前段弾性部材２４２からの付勢により前段ロック部材２４０は、図９の如く前段ロック孔２２４１に嵌入する。かかる嵌入により、前段位相が前段最遅角位相Ｐｒｕにてロックされる。また一方、前段進角室２０２２ａｌからの作動油圧力が上昇すると、前段弾性部材２４２からの付勢に抗して前段ロック部材２４０は、前段ロック孔２２４１から脱出する（図示しない）。かかる脱出により、前段最遅角位相Ｐｒｕでの前段位相ロックが解除される。
【００７５】
図９に示すように前段付勢部材２０２５は、第一実施形態の前段付勢部材２０２５とは渦巻方向が反対の渦巻スプリングからなる。前段付勢部材２０２５は、前段中間ロータ２２の外部に配置されて、前段ハウジング部材２２１と前段軸部２１ａとの間に介装されている。前段付勢部材２０２５は、前段ハウジング部材２２１に復原力を与えることで、前段連動ロータ２１に対して前段中間ロータ２２を遅角方向に付勢する。
【００７６】
以上の如き前段位相調整ユニット２０２０に対し、図９，１１に示す第二実施形態の後段位相調整ユニット２０３０は、第一実施形態の後段ロック機構３４とは異なる構成の後段ロック機構２０３４を有していると共に、後段付勢部材２０３５をさらに有している。
【００７７】
具体的に、後段ロック機構２０３４において後段ロック部材３４０は、複数の後段遅角室３２ｒのうち特定ベーン３２ｖｓ及びシュー３１０ｓａ間の後段遅角室２０３２ｒｌから、作動油の圧力を受けることで、後段ハウジング部材３１０の底部側へ駆動される。それと共に後段ロック機構２０３４では、後段カバー部材３１１における後段ロック孔２３４１の形成箇所が、第一実施形態の後段ロック孔３４１よりも進角方向にずれている。
【００７８】
こうした構成から、後段遅角室２０３２ｒｌからの作動油圧力が低下乃至は消失した状態で後段位相が図１１の後段最進角位相Ｐａｄへ到達すると、後段弾性部材３４２からの付勢により後段ロック部材３４０は、図９の如く後段ロック孔２３４１に嵌入する。かかる嵌入により、後段位相が後段最進角位相Ｐａｄにてロックされる。また一方、後段遅角室２０３２ｒｌからの作動油圧力が上昇すると、後段弾性部材３４２からの付勢に抗して後段ロック部材３４０は、後段ロック孔２３４１から脱出する（図示しない）。かかる脱出により、後段最進角位相Ｐａｄでの後段位相ロックが解除される。
【００７９】
図９に示すように渦巻スプリングからなる後段付勢部材２０３５は、後段中間ロータ３１の外部に配置されて、後段ハウジング部材３１０と後段軸部２０３２ａとの間に介装されている。ここで、後段付勢部材２０３５を受ける後段軸部２０３２ａは、後段連動ロータ３２のうち後段ハウジング部材３１０の底部を相対回転可能に嵌通する部分として、後段本体部３２ｂと一体に回転する。後段付勢部材２０３５は、かかる後段軸部２０３２ａに復原力を与えることで、後段中間ロータ３１に対して後段連動ロータ３２及び吸気カム軸３を進角方向に付勢する。こうして後段連動ロータ３２及び吸気カム軸３を付勢するように発生する付勢トルクの大きさは、本実施形態では、吸気カム軸３から後段連動ロータ３２に作用する平均カムトルクの大きさよりも、大きく設定される。また、後段付勢部材２０３５の付勢作用については、後段連動ロータ３２及び吸気カム軸３に対して後段中間ロータ３１を遅角方向に付勢するように、発揮されるともいえる。
【００８０】
こうした第二実施形態でも、第一実施形態と同様にして前段位相及び後段位相がそれぞれ個別に調整されることで、吸気カム位相が図８の各分図（ａ），（ｂ），（ｃ）の如く変化する。但し、第二実施形態では、機関制御回路４６による制御と、当該制御による作動及び作用効果が第一実施形態と異なるので、当該異なる点を中心に以下に説明する。
【００８１】
具体的には、内燃機関１の通常運転時に、前段位相が前段遅角作動により前段最遅角位相Ｐｒｕに到達した後、前段遅角作動の継続又は前段保持作動が機関制御回路４６から指令されると、前段ロック機構２０２４による当該位相Ｐｒｕでのロックが継続される。また、通常運転時の後段位相が後段進角作動により後段最進角位相Ｐａｄに到達した後、後段進角作動の継続又は後段保持作動が機関制御回路４６から指令されると、後段ロック機構２０３４による当該位相Ｐａｄでのロックが継続される。
【００８２】
このような点を除いて、第一実施形態と同様の指令が機関制御回路４６から出される第二実施形態の通常運転時には、次の２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄのいずれかの作動状態が現出する。
（２Ａ）  前段ロック機構２０２４による前段最遅角位相Ｐｒｕでのロックも、後段ロック機構２０３４による後段最進角位相Ｐａｄでのロックも実現されて、前段遅角作動及び前段保持作動の一方と、後段進角作動及び後段保持作動の一方とが実行される吸気初期状態。
（２Ｂ）  前段ロック機構２０２４によるロック下、後段ロック機構２０３４によるロックが解除されて、後段進角作動、後段遅角作動及び後段保持作動のいずれかが実行される状態。
（２Ｃ）  後段ロック機構２０３４によるロック下、前段ロック機構２０２４によるロックが解除されて、前段進角作動、前段遅角作動及び前段保持作動のいずれかが実行される状態。
（２Ｄ）  前段ロック機構２０２４によるロックも、後段ロック機構２０３４によるロックも解除されて、前段進角作動、前段遅角作動及び前段保持作動のいずれかと、後段進角作動、後段遅角作動及び後段保持作動のいずれかとが実行される状態。
【００８３】
ここで例えば、図８（ａ）に対応する２Ａの吸気初期状態から、２Ｂのうち後段遅角作動の状態となることで、後段位相が後段最遅角位相Ｐｒｄに到達すると、図８（ｃ）の如く吸気カム位相が吸気最遅角位相Ｐｒｉとなる。このときには、第一実施形態の１Ｃと同様な吸気ガスの吹き戻しにより、内燃機関１の燃費性能の向上が可能となる。また例えば、図８（ａ）に対応する２Ａの吸気初期状態から、２Ｃのうち前段進角作動の状態となることで、前段位相が前段最進角位相Ｐａｕに到達すると、図８（ｂ）の如く吸気カム位相が吸気最進角位相Ｐａｉとなる。このときには、第一実施形態の１Ｂと同様な内部ＥＧＲにより、内燃機関１の燃費性能及び環境性能の向上が可能となる。
【００８４】
こうした通常運転中の停止指令に応じて内燃機関１を停止させる正常停止時の機関制御回路４６は、第二実施形態では、前段遅角作動及び後段進角作動を切替制御ユニット４５に指令する。かかる指令の結果、前段位相が前段最遅角位相Ｐｒｕへ到達することで、前段中間ロータ２２が前段ストッパ機構２３に係止されると、前段ロック機構２０２４により前段位相が当該位相Ｐｒｕにてロックされる。それと共に、後段位相が後段最進角位相Ｐａｄへ到達することで、後段連動ロータ３２を介して吸気カム軸３が後段ストッパ機構３３に係止されると、後段ロック機構２０３４により後段位相が当該位相Ｐａｄにてロックされる。
【００８５】
また、正常停止後の始動指令に応じて内燃機関１を始動させる正常始動時にも、機関制御回路４６は、前段遅角作動及び後段進角作動を切替制御ユニット４５に指令する。かかる指令の結果、ポンプ８から供給される作動油は、前段進角室２０２２ａｌ及び後段遅角室２０３２ｒｌのいずれにも導入されず、前段ロック部材２４０及び後段ロック部材３４０に作用する作動油圧力は、実質消失したままとなる。
【００８６】
このような正常始動時には、クランク軸４からクランクトルクを受けて回転する排気カム軸２に対し、相対回転可能な前段中間ロータ２２の回転位相である前段位相は、前段ロック機構２４により前段最遅角位相Ｐｒｕにてロックされる。それと共に正常始動時には、前段中間ロータ２２と連動回転する後段中間ロータ３１に対し、相対回転可能な吸気カム軸３の回転位相である後段位相は、後段ロック機構３４により後段最進角位相Ｐａｄにてロックされる。故に、こうした前段ロック機構２４及び後段ロック機構３４の各機能によれば、クランク軸４に対する吸気カム軸３の回転位相である吸気カム位相は、前段最遅角位相Ｐｒｕ及び後段最進角位相Ｐａｄを合成した吸気中間位相Ｐｍｉにて、ロックされることになる。したがって、中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【００８７】
ここで第二実施形態では、前段ロック機構２０２４による前段最遅角位相Ｐｒｕでのロック下、後段ロック機構２０３４による後段最進角位相Ｐａｄでのロックが解除されている後段フェイル状態での始動が、想定可能である。例えば、通常運転中の２Ｂの作動状態にて、内燃機関１が吸気中間位相Ｐｍｉ以外で瞬間的に停止するエンスト後に、内燃機関１が始動指令に応じて始動する場合が、想定される。尚、後段フェイル状態での始動時に機関制御回路４６は、正常始動時と同様に、前段遅角作動及び後段進角作動を切替制御ユニット４５に指令するので、前段ロック機構２０２４によるロックは維持される。
【００８８】
このような後段フェイル状態での始動時には、平均的に遅角方向に偏ったカムトルクが、吸気カム軸３に作用する。しかし、後段付勢部材２０３５は、吸気カム軸３を付勢する付勢作用を、平均カムトルクに抗した進角方向へと発揮する。その結果、後段付勢部材２０３５からの付勢作用により後段位相が後段最進角位相Ｐａｄへ到達すると、吸気カム軸３が後段ストッパ機構３３に係止されて後段位相のさらなる進角が規制されるので、後段ロック機構２０３４によるロックが容易となる。これにより吸気カム位相は、正常始動時と同様に吸気中間位相Ｐｍｉでのロック状態となるので、当該中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【００８９】
さらに第二実施形態では、後段ロック機構２０３４による後段最進角位相Ｐａｄでのロック下、前段ロック機構２０２４による前段最遅角位相Ｐｒｕでのロックが解除されている前段フェイル状態での始動が、想定可能である。例えば、通常運転中の２Ｃの作動状態にて、内燃機関１が吸気中間位相Ｐｍｉ以外で瞬間的に停止するエンスト後に、内燃機関１が始動指令に応じて始動する場合が、想定される。尚、前段フェイル状態での始動時に機関制御回路４６は、正常始動時と同様に、前段遅角作動及び後段進角作動を切替制御ユニット４５に指令するので、後段ロック機構２０３４によるロックは維持される。
【００９０】
このような前段フェイル状態での始動時には、平均的に遅角方向に偏ったカムトルクが、吸気カム軸３及び後段中間ロータ３１に作用する。このとき、後段中間ロータ３１と連動回転する前段中間ロータ２２にも、平均的に遅角方向に偏ったカムトルクが伝達される。その結果、前段中間ロータ２２へのカムトルク作用により前段位相が前段最遅角位相Ｐｒｕへ到達すると、前段中間ロータ２２が前段ストッパ機構２３に係止されて前段位相のさらなる遅角が規制されるので、前段ロック機構２０２４によるロックが容易となる。これにより吸気カム位相は、正常始動時と同様に吸気中間位相Ｐｍｉでのロック状態となるので、当該中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【００９１】
またさらに第二実施形態では、前段ロック機構２０２４による前段最遅角位相Ｐｒｕでのロックも、後段ロック機構２０３４による後段最進角位相Ｐａｄでのロックも、解除されている両段フェイル状態での始動が、想定可能である。例えば、通常運転中の２Ｄの作動状態にて、内燃機関１が吸気中間位相Ｐｍｉ以外で瞬間的に停止するエンスト後に、内燃機関１が始動指令に応じて始動する場合が、想定される。尚、両段フェイル状態での始動時に機関制御回路４６は、正常始動時と同様に、前段遅角作動及び後段進角作動を切替制御ユニット４５に指令することになる。
【００９２】
このような両段フェイル状態での始動時には、後段付勢部材２０３５からの付勢作用により後段位相が後段最進角位相Ｐａｄへ到達すると、後段フェイル状態での場合と同様の原理で、後段ロック機構２０３４によるロックが容易となる。また、両段フェイル状態での始動時に後段付勢部材２０３５は、後段中間ロータ３１には遅角方向への付勢作用を発揮する。このとき、後段中間ロータ３１と連動回転する前段中間ロータ２２にも、遅角方向への付勢作用が伝達される。その結果、前段中間ロータ２２を付勢する付勢作用により前段位相が前段最遅角位相Ｐｒｕへ到達すると、前段フェイル状態での場合と同様の原理で、前段ロック機構２０２４によるロックが容易となる。これらにより吸気カム位相は、正常始動時と同様に吸気中間位相Ｐｍｉでのロック状態となるので、当該中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【００９３】
以上に加えて第二実施形態では、前段フェイル状態での始動時に前段中間ロータ２２は、平均的に遅角方向に偏ったカムトルクを受けるのみならず、前段付勢部材２０２５からの付勢作用を遅角方向へと受ける。また、両段フェイル状態の始動時に前段中間ロータ２２は、後段付勢部材２０３５からの付勢作用を遅角方向に受けるのみならず、前段付勢部材２０２５からの付勢作用を遅角方向に受ける。これらによれば、前段及び両段フェイル状態のいずれの場合の始動時にも、前段最遅角位相Ｐｒｕへの前段位相の到達が確実となる。故に、中間位相ロックによる始動性確保の信頼度を、高めることができる。
【００９４】
さらにこの他、第二実施形態によれば、作動油圧力の利用による作用効果と、当該圧力を与える作動油の供給が始動に伴って開始されることによる作用効果とを、第一実施形態と同様の原理で発揮できる。
【００９５】
（第三実施形態）
本発明の第三実施形態は、図１２〜１４に示すように、第一実施形態の変形例である。
【００９６】
図１２，１４に示す第三実施形態のバルブ制御装置３０１０にて前段位相調整ユニット３０２０は、第一実施形態と異なる構成要素として、前段連動ロータ３０２１、前段中間ロータ３０２２、前段ストッパ機構３０２３及び前段ロック機構３０２４を有している。
【００９７】
具体的に前段連動ロータ３０２１は、排気カム軸２から偏心して配置されている。前段連動ロータ３０２１は、有底円筒状の前段ハウジング部材３２１０と円環板状の前段カバー部材３２１１とを同軸上に締結することで、中空に形成されている。前段ハウジング部材３２１０において周方向に所定間隔ずつをあけた複数箇所からは、それぞれシュー３２１０ｓが径方向内側へと突出している。
【００９８】
図１２に示すように前段カバー部材３２１１の外周部には、平歯車状の前段スプロケット部３２１１ｓが周方向全域に亘って設けられている。前段スプロケット部３２１１ｓと各軸２，４との間には、タイミングチェーン４ｃ（図１３参照）が掛け渡されている。ここで特に第三実施形態では、吸気カム軸３が後段連動ロータ３２と連結する端部と軸方向同一側にて、排気カム軸２の端部にタイミングチェーン４ｃが掛け渡されている。こうした掛け渡しにより前段連動ロータ３０２１は、クランク軸４からタイミングチェーン４ｃを通じてクランクトルクを受けることで、別体の排気カム軸２と共に、クランク軸４と連動して回転する。このとき前段連動ロータ３０２１の回転方向は、一定の周方向（図１４の時計方向）となる。
【００９９】
前段中間ロータ３０２２は、排気カム軸２から偏心して配置される、所謂ベーンロータである。前段中間ロータ３０２２のうち前段本体部３０２２ｂは、前段連動ロータ３０２１の中空内部に収容されている。前段本体部３０２２ｂにおいて、図１４に示すように周方向に所定間隔ずつをあけた複数箇所から、それぞれベーン３０２２ｖが径方向外側へ突出している。各ベーン３０２２ｖは、シュー３２１０ｓと周方向に交互に並ぶように、配置されている。かかる配置形態により各ベーン３０２２ｖは、周方向のうち遅角方向に隣り合うシュー３２１０ｓとの間に、前段進角室２２ａを形成している。それと共に各ベーン３０２２ｖは、周方向のうち進角方向に隣り合うシュー３２１０ｓとの間に、前段遅角室２２ｒを形成している。
【０１００】
図１２に示すように、前段中間ロータ３０２２のうち前段本体部３０２２ｂと一体回転する前段軸部３０２２ａは、前段カバー部材３２１１の底部を相対回転可能に嵌通している。ここで、前段軸部３０２２ａと前段ハウジング部材３２１０との間に介装される前段付勢部材２５は、前段軸部３０２２ａに復原力を与えることで、前段連動ロータ３０２１に対して前段中間ロータ３０２２を進角方向に付勢する。こうして前段中間ロータ３０２２を付勢するように発生する付勢トルクの大きさは、本実施形態でも、吸気カム軸３から前段中間ロータ３０２２へと伝達される平均カムトルクの大きさよりも、大きく設定される。尚、前段中間ロータ３０２２のうち前段本体部３０２２ｂ及び前段軸部３０２２ａに締結される前段スプロケット部２２０ｓは、前段連動ロータ３０２１の外部に配置されることで、後段スプロケット部３１１ｓと連動回転可能となっている。
【０１０１】
こうした構成下、ポンプ８から供給される作動油は、各室２２ａ，２２ｒに対して入出される。前段中間ロータ３０２２は、前段連動ロータ３０２１の各シュー３２１０ｓから直接に又は各室２２ａ，２２ｒへ導入の作動油を介して、クランクトルクを受ける。かかるクランクトルク作用により前段中間ロータ３０２２は、一定の周方向（図１４の時計方向）に回転しつつ、前段連動ロータ３０２１に対しては同軸上にて相対回転可能且つ排気カム軸２に対しては偏心軸上にて相対回転可能となっている。
【０１０２】
ここで、各前段進角室２２ａへの作動油導入且つ各前段遅角室２２ｒからの作動油排出により、前段連動ロータ３０２１に対する前段中間ロータ３０２２の相対回転は、進角方向に生じる。このとき、第三実施形態ではクランク軸４に対する前段中間ロータ３０２２の回転位相である前段位相は、相対回転に応じて進角調整される。一方、各前段進角室２２ａからの作動油排出且つ各前段遅角室２２ｒへの作動油導入により、前段連動ロータ３０２１に対する前段中間ロータ３０２２の相対回転は、遅角方向に生じる。このとき前段位相は、相対回転に応じて遅角調整される。また一方、各室２２ａ，２２ｒへの作動油の閉じ込めにより、前段連動ロータ３０２１に対する前段中間ロータ３０２２の相対回転は、規制される。このとき前段位相は、相対回転の規制に応じて略一定に保持調整される。
【０１０３】
図１４，１５に示すように前段ストッパ機構３０２３は、前段進角ストッパ３２３０と前段遅角ストッパ３２３１とを組み合わせてなる。前段進角ストッパ３２３０は、複数ベーン３０２２ｖの一つである特定ベーン３０２２ｖｓよりも進角方向に位置したシュー３２１０ｓａにおいて、遅角方向を向く側面により、形成されている。前段進角ストッパ３２３０は、特定ベーン３０２２ｖｓと当接することで、前段最進角位相Ｐａｕ（図１４，１５の実線参照）にて前段中間ロータ３０２２を係止する。かかる係止により、前段連動ロータ３０２１に対する前段中間ロータ３０２２の進角方向への相対回転が止められて、前段位相のさらなる進角が規制される。前段遅角ストッパ３２３１は、特定ベーン３０２２ｖｓよりも遅角方向に位置したシュー３２１０ｓｒにおいて、進角方向を向く側面により、形成されている。前段遅角ストッパ３２３１は、特定ベーン３０２２ｖｓと当接することで、前段最遅角位相Ｐｒｕ（図１５の二点鎖線参照）にて前段中間ロータ３０２２を係止する。かかる係止により、前段連動ロータ３０２１に対する前段中間ロータ３０２２の遅角方向への相対回転が止められて、前段位相のさらなる遅角が規制される。
【０１０４】
図１２，１４に示すように前段ロック機構３０２４は、特定ベーン３０２２ｖｓに支持される前段ロック部材２４０及び前段弾性部材２４２と、前段ハウジング部材３２１０の底部内面に開口形成される前段ロック孔２４１とを、組み合わせてなる。そこで前段ロック部材２４０は、特定ベーン３０２２ｖｓ及びシュー３２１０ｓａ間の前段遅角室２２ｒｌから作動油の圧力を受けることで、前段カバー部材３２１１側へ駆動される。それと共に前段ロック部材２４０は、前段弾性部材２４２の復原力を与えられることで、前段ハウジング部材３２１０の底部側へ向かって付勢される。したがって、前段遅角室２２ｒｌからの作動油圧力が低下乃至は消失した状態で前段位相が図１４の前段最進角位相Ｐａｕへ到達すると、前段弾性部材２４２からの付勢により前段ロック部材２４０は、図１２の如く前段ロック孔２４１に嵌入する。尚、以上説明した以外は、第一実施形態の前段ロック機構２４と同様の構成である。
【０１０５】
以上説明した第三実施形態では、第一実施形態で説明した機関制御回路４６による制御が実行され、当該制御による作動（例えば図８参照）及び作用効果が第一実施形態に準じて実現される。ここで、第一実施形態に準じた作動及び作用効果とは、作動油圧力の利用による作用効果を除いて、第一実施形態の作動説明における符号２１，２２，２３，２４を、それぞれ符号３０２１，３０２２，３０２３，３０２４と読替えた作動及び作用効果となる。
【０１０６】
また、作動油圧力の利用による作用効果について第三実施形態の場合には、別体の排気カム軸２と共にクランク軸４と連動回転する前段連動ロータ３０２１に対し、前段中間ロータ３０２２がポンプ８からの作動油圧力により相対回転する。故に前段位相は、かかる相対回転に応じて調整される。それと共に第三実施形態では、第一実施形態と同様に一体の吸気カム軸３と連動回転する後段連動ロータ３２が、ポンプ８からの作動油圧力により後段中間ロータ３１に対して相対回転することで、後段位相が当該相対回転に応じて調整される。このように、作動油圧力の利用により前段位相及び後段位相が調整される第三実施形態によっても、通常運転時には、それら位相の合成位相である吸気カム位相の可変応答性を確保しつつ、始動時には、中間位相ロックによる始動性を確保できる。
【０１０７】
（第四実施形態）
本発明の第四実施形態は、図１６，１７に示すように、第三実施形態の変形例である。
【０１０８】
第四実施形態のバルブ制御装置４０１０は、吸気カム位相と共に排気カム位相も可変とすることで、吸気バルブ７及び排気バルブ６の双方のバルブタイミングを制御する。ここでバルブ制御装置４０１０は、ドレンパン９からポンプ８を通じて供給される作動油の圧力を利用することで、吸気バルブ７及び排気バルブ６の各々のバルブタイミングを独立制御する。
【０１０９】
バルブ制御装置４０１０における前段位相調整ユニット４０２０は、図１６，１８に示すように、排気連動ロータ４０２１、排気中間ロータ４０２２、排気ストッパ機構４０２３、排気ロック機構４０２４及び排気付勢部材４０２５をさらに有している。
【０１１０】
排気連動ロータ４０２１は、排気カム軸２と同軸上に配置されている。排気連動ロータ４０２１は、有底円筒状の排気ハウジング部材４２１０と円環板状の排気カバー部材４２１１とを同軸上に締結することで、中空に形成されている。排気ハウジング部材４２１０において周方向に所定間隔ずつをあけた複数箇所からは、それぞれシュー４２１０ｓが径方向内側へと突出している。排気カバー部材４２１１には、別体の排気カム軸２が相対回転可能に嵌通されている。排気カバー部材４２１１の外周部には、平歯車状の排気スプロケット部４２１１ｓが周方向全域に亘って設けられている。排気スプロケット部４２１１ｓと、前段スプロケット部３２１１ｓ及びクランク軸４との間には、タイミングチェーン４ｃ（図１７参照）が掛け渡されている。かかる掛け渡しにより排気連動ロータ４０２１は、クランク軸４からタイミングチェーン４ｃを通じてクランクトルクを受けることで、前段連動ロータ３０２１と共に、クランク軸４と連動して回転する。このとき排気連動ロータ４０２１の回転方向は、一定の周方向（図１８の時計方向）となる。
【０１１１】
排気中間ロータ４０２２は、排気カム軸２と同軸上に配置される、所謂ベーンロータである。排気中間ロータ４０２２のうち排気本体部４０２２ｂは、排気連動ロータ４０２１の中空内部に収容されている。それと共に排気本体部４０２２ｂは、吸気カム軸３が後段連動ロータ３２と連結する端部と軸方向の同一側にて、排気カム軸２の端部に連結されている。かかる連結により排気中間ロータ４０２２は、後に詳述の如くクランクトルクを受けることで、一体の排気カム軸２と連動して回転する。このとき、排気中間ロータ４０２２及び排気カム軸２の回転方向は、一定の周方向（図１８の時計方向）となる。
【０１１２】
排気本体部４０２２ｂにおいて、図１８に示すように周方向に所定間隔ずつをあけた複数箇所から、それぞれベーン４０２２ｖが径方向外側へ突出している。各ベーン４０２２ｖは、シュー４２１０ｓと周方向に交互に並ぶように、配置されている。かかる配置形態により各ベーン４０２２ｖは、周方向のうち遅角方向に隣り合うシュー４２１０ｓとの間に、排気進角室４０２２ａを形成している。それと共に各ベーン４０２２ｖは、周方向のうち進角方向に隣り合うシュー４２１０ｓとの間に、排気遅角室４０２２ｒを形成している。
【０１１３】
こうした構成下、ポンプ８から供給される作動油は、各室４０２２ａ，４０２２ｒに対して入出される。排気中間ロータ４０２２は、排気連動ロータ４０２１の各シュー４２１０ｓから直接に又は各室４０２２ａ，４０２２ｒへ導入の作動油を介して、クランクトルクを受ける。かかるクランクトルク作用により排気中間ロータ４０２２は、排気カム軸２と連動回転しつつ、排気連動ロータ４０２１に対しては同軸上にて相対回転可能となっている。
【０１１４】
ここで、各排気進角室４０２２ａへの作動油導入且つ各排気遅角室４０２２ｒからの作動油排出により、排気連動ロータ４０２１に対する排気中間ロータ４０２２の相対回転は、進角方向に生じる。このとき、排気連動ロータ４０２１に対する排気カム軸２の相対回転も、進角方向に生じるので、クランク軸４に対する排気カム軸２の回転位相である排気カム位相は、当該相対回転に応じて進角調整される。一方、各排気進角室４０２２ａからの作動油排出且つ各排気遅角室４０２２ｒへの作動油導入により、排気連動ロータ４０２１に対する排気中間ロータ４０２２の相対回転は、遅角方向に生じる。このとき、排気連動ロータ４０２１に対する排気カム軸２の相対回転も、遅角方向に生じるので、排気カム位相は、当該相対回転に応じて遅角調整される。また一方、各室４０２２ａ，４０２２ｒへの作動油の閉じ込めにより、排気連動ロータ４０２１に対する排気中間ロータ４０２２の相対回転は、規制される。このとき、排気連動ロータ４０２１に対する排気カム軸２の相対回転も、規制されるので、排気カム位相は、当該相対回転位置の規制に応じて略一定に保持調整される。
【０１１５】
図１８，１９に示すように排気ストッパ機構４０２３は、排気進角ストッパ４２３０と排気遅角ストッパ４２３１とを組み合わせてなる。排気進角ストッパ４２３０は、複数ベーン４０２２ｖの一つである特定ベーン４０２２ｖｓよりも進角方向に位置するシュー４２１０ｓａにおいて、遅角方向を向く側面により、形成されている。排気進角ストッパ４２３０は、特定ベーン４０２２ｖｓと当接することで、排気最進角位相Ｐａｅ（図１８，１９の実線参照）にて排気中間ロータ４０２２を係止する。かかる係止により、排気連動ロータ４０２１に対する排気中間ロータ４０２２の進角方向への相対回転が止められて、排気カム位相のさらなる進角が規制される。排気遅角ストッパ４２３１は、特定ベーン４０２２ｖｓよりも遅角方向に位置するシュー４２１０ｓｒにおいて、進角方向を向く側面により、形成されている。排気遅角ストッパ４２３１は、特定ベーン４０２２ｖｓと当接することで、排気最遅角位相Ｐｒｅ（図１９の二点鎖線参照）にて排気中間ロータ４０２２を係止する。かかる係止により、排気連動ロータ４０２１に対する排気中間ロータ４０２２の遅角方向への相対回転が止められて、排気カム位相のさらなる遅角が規制される。
【０１１６】
図１６，１８に示すように排気ロック機構４０２４は、排気ロック部材４２４０と排気ロック孔４２４１と排気弾性部材４２４２とを組み合わせてなる。有底円筒状の排気ロック部材４２４０は、特定ベーン４０２２ｖｓに支持され、排気中間ロータ４０２２の軸方向に沿って往復移動可能となっている。排気ロック部材４２４０は、複数の排気遅角室４０２２ｒのうち特定ベーン４０２２ｖｓ及びシュー４２１０ｓａ間の排気遅角室４０２２ｒｌから、作動油の圧力を受けることで、排気ハウジング部材４２１０の底部側へ駆動される。
【０１１７】
円筒孔状の排気ロック孔４２４１は、排気カバー部材４２１１の内面に開口形成されている。コイルスプリングからなる排気弾性部材４２４２は、特定ベーン４０２２ｖｓに支持されている。排気弾性部材４２４２は、排気ロック部材４２４０に復原力を与えることで、排気ロック部材４２４０を排気カバー部材４２１１側へと向かって付勢する。故に、排気遅角室４０２２ｒｌからの作動油圧力が低下乃至は消失した状態で排気カム位相が図１８の排気最進角位相Ｐａｅへ到達すると、排気弾性部材４２４２からの付勢により排気ロック部材４２４０は、図１６の如く排気ロック孔４２４１に嵌入する。かかる嵌入により、排気カム位相が排気最進角位相Ｐａｅにてロックされる。また一方、排気遅角室４０２２ｒｌからの作動油圧力が上昇すると、排気弾性部材４２４２からの付勢に抗して排気ロック部材４２４０は、排気ロック孔４２４１から脱出する（図示しない）。かかる脱出により、排気最進角位相Ｐａｅでの排気カム位相ロックが解除される。
【０１１８】
図１６に示すように渦巻スプリングからなる排気付勢部材４０２５は、排気連動ロータ４０２１の外部に配置されて、排気ハウジング部材４２１０と排気軸部４０２２ａとの間に介装されている。ここで、排気付勢部材４０２５を受ける排気軸部４０２２ａは、排気ハウジング部材４２１０の底部を相対回転可能に嵌通する排気中間ロータ４０２２の一部分として、排気本体部４０２２ｂと一体に回転する。排気付勢部材４０２５は、かかる排気軸部４０２２ａに復原力を与えることで、排気連動ロータ４０２１に対して排気中間ロータ４０２２及び排気カム軸２を進角方向に付勢する。こうして排気中間ロータ４０２２及び排気カム軸２を付勢するように発生する付勢トルクの大きさは、本実施形態では、はい空きカム軸２から排気中間ロータ４０２２へと伝達される平均カムトルクの大きさよりも、大きく設定される。
【０１１９】
図１６に示すように制御系４０４０は、排気進角通路４０４７及び排気遅角通路４０４８をさらに有していると共に、第一実施形態とは異なる構成の切替制御ユニット４０４５を有している。排気進角通路４０４７は、各排気進角室４０２２ａと連通している。排気遅角通路４０４８は、各排気遅角室４０２２ｒと連通している。
【０１２０】
電磁式方向制御弁の一つ乃至は複数からなる切替制御ユニット４０４５は、要素４１，４２，４３，４４，８，９に加えて、排気進角通路４０４７及び排気遅角通路４０４８とも連通している。切替制御ユニット４０４５は、ポンプ８及びドレンパン９の各々に対する各通路４１，４２，４３，４４，４０４７，４０４８の接続状態を、切替制御する。
【０１２１】
具体的に、前段位相調整ユニット４０２０に対する前段進角作動、前段遅角作動及び前段保持作動と、後段位相調整ユニット３０に対する後段進角作動、後段遅角作動及び後段保持作動については、第一実施形態で説明したものと同様である。
【０１２２】
さらに、前段位相調整ユニット４０２０に対する排気進角作動として切替制御ユニット４０４５は、排気進角通路４０４７をポンプ８に接続させると共に、排気遅角通路４０４８をドレンパン９に接続させる。かかる排気進角作動の結果、各排気進角室４０２２ａへの作動油導入且つ各排気遅角室４０２２ｒからの作動油排出が実現されて、排気カム位相が進角調整される。一方、前段位相調整ユニット４０２０に対する排気遅角作動として切替制御ユニット４０４５は、排気進角通路４０４７をドレンパン９に接続させると共に、排気遅角通路４０４８をポンプ８に接続させる。かかる排気遅角作動の結果、各排気進角室４０２２ａからの作動油排出且つ各排気遅角室４０２２ｒへの作動油導入が実現されて、排気カム位相が遅角調整される。また一方、前段位相調整ユニット４０２０に対する排気保持作動として切替制御ユニット４０４５は、排気進角通路４０４７及び排気遅角通路４０４８をいずれも、ポンプ８及びドレンパン９の双方に対して遮断する。かかる排気保持作動の結果、各室４０２２ａ，４０２２ｒに作動油が閉じ込められて、排気カム位相が保持調整される。
【０１２３】
このようにして排気カム位相は、前段位相及び後段位相とは個別に調整されることで、例えば図２０の各分図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す如く変化する。
【０１２４】
具体的に図２０（ａ）は、図８（ａ）と同様にして吸気中間位相Ｐｍｉに調整されたときの吸気カム位相に加えて、排気最進角位相Ｐａｅに調整されたときの排気カム位相を、破線で示している。図２０（ｂ）は、図８（ｂ）と同様にして吸気最進角位相Ｐａｉに調整されたときの吸気カム位相に加えて、排気最進角位相Ｐａｅに調整されたときの排気カム位相を、破線で示している。図２０（ｃ）は、図８（ｃ）と同様にして吸気最遅角位相Ｐｒｉに調整されたときの吸気カム位相に加えて、排気最進角位相Ｐａｅに調整されたときの排気カム位相を、破線で示している。図２０（ｄ）は、図８（ｂ）と同様にして吸気最進角位相Ｐａｉに調整されたときの吸気カム位相に加えて、排気最遅角位相Ｐｒｅに調整されたときの排気カム位相を、破線で示している。尚、図２０（ｄ）の一点鎖線は、排気最進角位相Ｐａｅを比較のために示している。
【０１２５】
以上の第四実施形態では、機関制御回路４６による制御と、当該制御による作動及び作用効果が第三実施形態と異なることになるので、当該異なる点を中心に以下に説明する。
【０１２６】
内燃機関１の通常運転時において機関制御回路４６は、前段位相調整ユニット４０２０に関して、前段進角作動、前段遅角作動及び前段保持作動のいずれかと共に、排気進角作動、排気遅角作動及び排気保持作動のいずれかを、切替制御ユニット４０４５に指令する。ここで特に、排気進角作動により排気カム位相が排気最進角位相Ｐａｅに到達した後、排気進角作動の継続又は排気保持作動が指令されると、排気ロック機構４０２４による当該位相Ｐａｅでのロックが継続される。また、内燃機関１の通常運転時において機関制御回路４６は、後段位相調整ユニット３０に関しては、第一実施形態で説明したものと同様な指令を出す。
【０１２７】
このような指令を出す制御により通常運転時には、第一実施形態で説明した１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのいずれかに、次の３Ａ，３Ｂのいずれかを組み合わせた作動状態が現出する。
（３Ａ）  排気ロック機構４０２４による排気最進角位相Ｐａｅでのロックが実現されて、排気進角作動及び排気保持作動の一方が実行される排気初期状態。
（３Ｂ）  排気ロック機構４０２４による排気最進角位相Ｐａｅでのロックが解除されて、排気進角作動、排気遅角作動及び排気保持作動のいずれかが実行される排気初期状態。
【０１２８】
ここで例えば、図２０（ａ）には、１Ａの吸気初期状態且つ３Ａの排気初期状態が対応する。また、それらの初期状態から、１Ｂのうち後段進角作動の状態且つ３Ｂのうち排気遅角作動の状態となると、図２０（ｄ）の如く、吸気カム位相が吸気最進角位相Ｐａｉ且つ排気カム位相が排気最遅角位相Ｐｒｅとなる。このときには、各気筒内にてピストンが上死点ＴＤＣに到達するタイミングよりも前に、吸気バルブ７が開き始めると共に、当該タイミングよりも後に、排気バルブ６が閉じるようになっている。その結果、内燃機関１において中負荷領域のとき等の各気筒には、上死点ＴＤＣに向かうピストンのリフトアップに応じて、排気バルブ６により開かれた排気ポートから排気ガスが大量に流入する。こうして、所謂内部ＥＧＲを増大させることによれば、ポンピングロスの低減効果と排気ガス中の窒素酸化物の低減効果とを高めることができるので、内燃機関１の燃費性能及び環境性能の向上を促進可能となる。
【０１２９】
こうした通常運転後の正常停止時と、さらにその後の正常始動時及び各フェイル状態での始動時において機関制御回路４６は、前段進角作動及び後段遅角作動と共に、排気進角作動を切替制御ユニット４０４５に指令する。かかる指令の結果、ポンプ８から供給される作動油は、前段遅角室２２ｒｌ及び後段進角室３２ａｌと同様に、排気遅角室４０２２ｒｌに導入されない。故に、前段ロック部材２４０及び後段ロック部材３４０に作用する作動油圧力と同様に、排気ロック部材４２４０に作用する作動油圧力も、実質消失したままとなる。したがって、排気ロック機構４０２４により排気カム位相が排気最進角位相Ｐａｅにてロックされた状態下、第三実施形態と同様な作動及び作用効果を実現できる。
【０１３０】
さらに第四実施形態では、前段連動ロータ３０２１と共にクランク軸４と連動回転する排気連動ロータ４０２１に対し、別体の排気カム軸２がポンプ８からの作動油圧力により相対回転する。故に、かかる相対回転に応じて、クランク軸４に対して調整される排気カム軸２の回転位相としての排気カム位相は、前段連動ロータ３０２１に対する前段中間ロータ３０２２の相対位相である前段位相とは独立して、調整可能となる。また、これにより排気カム位相は、後段中間ロータ３１と前段中間ロータ３０２２との連動回転下、当該ロータ３１に対する吸気カム軸３の回転位相である後段位相とも独立して、調整可能となる。以上によれば、前段位相及び後段位相の合成位相として始動時には中間位相ロックによる始動性を確保可能な吸気カム位相につき、通常運転時には排気カム位相との相関をも可変制御して、内燃機関１の性能の向上を図ることができる。
【０１３１】
（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【０１３２】
具体的に、第一〜第四実施形態に関する変形例１では、タイミングチェーン４ｃ，３１１ｃに代えてタイミングベルトを用い、それに応じて、スプロケット部２２０ｓ，３１１ｓ，３２１１ｓ，４２１１ｓの代わりにプーリ部を設けてもよい。また、第一〜第四実施形態に関する変形例２では、タイミングチェーン３１１ｃの掛け渡されるスプロケット部２２０ｓ，３１１ｓに代えて、図２１に示すように互いに噛合するギア部２２０ｇ，３１１ｇを設けてもよい。
【０１３３】
第三実施形態に関する変形例３では、図２２，２３に示すように、排気カム軸２と噛合する前段ギア部３２１１ｇを、前段連動ロータ３０２１に設けてもよい。この場合、図２２に示すように、前段スプロケット部３２１１ｓを設けないで、タイミングチェーン４ｃを排気カム軸２及びクランク軸４の間にのみ掛け渡してもよい。あるいは図２３に示すように、前段ギア部３２１１ｇと共に前段スプロケット部３２１１ｓも設けて、タイミングチェーン４ｃを前段スプロケット部３２１１ｓ及びクランク軸４の間にのみ掛け渡してもよい。
【０１３４】
第四実施形態に関する変形例４では、図２４に示すように、互いに噛合するギア部３２１１ｇ，４２１１ｇを連動ロータ３０２１，４０２１に設けてもよい。この場合、図２４に示すように、排気スプロケット部４２１１ｓを排気連動ロータ４０２１と分離して設けるものの、前段スプロケット部３２１１ｓは設けないで、タイミングチェーン４ｃを排気スプロケット部４２１１ｓ及びクランク軸４の間にのみ掛け渡してもよい。あるいは図示はしないが、前段スプロケット部３２１１ｓは設けるものの、排気スプロケット部４２１１ｓは設けないで、図２３に準じてタイミングチェーン４ｃを前段スプロケット部３２１１ｓ及びクランク軸４の間にのみ掛け渡してもよい。
【０１３５】
第一〜第四実施形態に関する変形例５では、例えば電動モータ又は電磁ブレーキ等により電気的に発生した回転トルクを利用して、前段位相、後段位相及び排気カム位相のいずれかを調整するユニット２０，３０，２０２０，２０３０，３０２０，４０２０を用いてもよい。また、第二実施形態に関する変形例６では、前段付勢部材２０２５を設けなくてもよい。
【０１３６】
第一及び第二実施形態に関する変形例７では、図２５に示すように、排気カム軸２においてタイミングチェーン４ｃの掛け渡される側と軸方向同一側の端部に、前段連動ロータ２１を連結させてもよい。また、第三及び第四実施形態に関する変形例８では、前段付勢部材２５に代えて、第二実施形態による前段付勢部材２０２５を前段位相調整ユニット３０２０、４０２０を設け、第二実施形態による後段付勢部材２０３５を後段位相調整ユニット３０に設けてもよい。この場合、第二実施形態の前段ロック機構２０２４に準じて変更した前段ロック機構３０２４により、前段最遅角位相Ｐｒｕでの前段位相ロックを実現する。それと共に、第二実施形態の後段ロック機構２０３４に準じて変更した後段ロック機構３４により、後段最進角位相Ｐａｄでの後段位相ロックを実現する。
【０１３７】
第一、第三及び第四実施形態に関する変形例９では、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのうち一つ又は二つの作動状態を現出させないことで、後段フェイル状態、前段フェイル状態及び両段フェイル状態のうち一つ又は二つのフェイル状態を想定しない構成を採用してもよい。また、第二実施形態に関する変形例１０では、２Ｂ，２Ｃ，２Ｄのうち一つ又は二つの作動状態を現出させないことで、後段フェイル状態、前段フェイル状態及び両段フェイル状態のうち一つ又は二つのフェイル状態を想定しない構成を採用してもよい。
【０１３８】
第一〜第四実施形態に関する変形例１１では、前段位相、後段位相及び排気カム位相のうち少なくとも一つのロックを、内燃機関の正常停止時には実行しない構成を採用してもよい。また、第一〜第四実施形態に関する変形例１２では、前段位相、後段位相及び排気カム位相のうち少なくとも一つのロックを、内燃機関の通常運転時には実行しない構成を採用してもよい。
【符号の説明】
【０１３９】
１  内燃機関、２  排気カム軸、３  吸気カム軸、４  クランク軸、６  排気バルブ、７  吸気バルブ、８  ポンプ、１０，２０１０，３０１０，４０１０  バルブ制御装置、２０，２０２０，３０２０，４０２０  前段位相調整ユニット、２１，３０２１  前段連動ロータ、２２，３０２２  前段中間ロータ、２３，３０２３  前段ストッパ機構、２４，２０２４，３０２４  前段ロック機構、２５，２０２５  前段付勢部材、３０，２０３０  後段位相調整ユニット、３１  後段中間ロータ、３２  後段連動ロータ、３３  後段ストッパ機構、３４，２０３４  後段ロック機構、２０３５  後段付勢部材、４０２１  排気連動ロータ、４０２２  排気中間ロータ、Ｐａｕ  前段最進角位相、Ｐｒｕ  前段最遅角位相、Ｐａｄ  後段最進角位相、Ｐｒｄ  後段最遅角位相
【図１】
2015010597.tif 000003
【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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