(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ（６１）の作動に伴って内燃機関（１０）の排気バルブ（３４）を排気行程以外の行程で開くことにより、排気ガスの一部を燃焼室（１５ｚ）に戻して再燃焼させるＥＧＲ制御を実行する内燃機関の排気再循環制御装置において、
前記ＥＧＲ制御の作動非作動状態の切り替えは、前記アクチュエータ（６１）を作動させて、動弁カム軸（４１）と同期回転する可変カム部材（５０）のカムプロフィールに基づいて前記排気バルブ（３４）を作動させる状態と、前記カム部材（５０）のカムプロフィールに基づく前記排気バルブ（３４）の作動が行われない状態とを切り替えることで実行されるように構成されており、
少なくともエンジン回転数（Ｎｅ）およびスロットル開度（ＴＨ）をパラメータとするＥＧＲ作動領域マップ（１０１）に基づいて前記アクチュエータ（６１）を制御する制御部（１００）を備え、
前記制御部（１００）は、車両（１）の減速時等に、燃料カット条件が満たされると、燃料噴射装置による燃料噴射をカットするように構成されており、
前記燃料カット条件は、少なくとも、車速（Ｖ）、エンジン回転数（Ｎｅ）およびスロットル開度（ＴＨ）で規定される燃料カットマップで規定されると共に、エンジン回転数（Ｎｅ）が低側所定値（ＮｅＬ）を下回ると燃料噴射のカットを終了して燃料噴射を復帰するように設定されており、
前記ＥＧＲ作動領域マップ（１０１）のＥＧＲ作動領域（Ｄ）を構成するエンジン回転数（Ｎｅ）の最低値（Ｎｅ１）が、前記燃料カット条件の低側所定値（ＮｅＬ）よりも高い値に設定されており、
前記ＥＧＲ作動領域（Ｄ）を構成するエンジン回転数（Ｎｅ）の最低値（Ｎｅ１）と、前記燃料カット条件の低側所定値（ＮｅＬ）との間に、燃料カット量を徐々に減らす燃料カット量漸減制御の開始タイミングとしての高側所定値（ＮｅＨ）が設定されており、
前記低側所定値（ＮｅＬ）と前記高側所定値（ＮｅＨ）との差より、前記高側所定値（ＮｅＨ）と前記最低値（Ｎｅ１）との差の方が大きくなるように設定されていることを特徴とする内燃機関の排気再循環制御装置。
【請求項２】
前記制御部（１００）は、前記内燃機関（１０）の運転状態が前記ＥＧＲ作動領域マップ（１０１）のＥＧＲ作動領域（Ｄ）にある場合には、前記可変カム部材（５０）のカムプロフィールに基づいて前記排気バルブ（３４）を作動させてＥＧＲ制御を行うと共に、前記可変カム部材（５０）による排気バルブ（３４）の開弁期間（Ｔ）中に前記内燃機関（１０）の運転状態が前記ＥＧＲ作動領域（Ｄ）を外れた場合には、前記開弁期間（Ｔ）が終了して排気バルブ（３４）が全閉状態となるまで待機してから、前記可変カム部材（５０）のカムプロフィールに基づく前記排気バルブ（３４）の作動が行われない状態に切り替えてＥＧＲ制御を非作動状態に切り替えるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気再循環制御装置。
【請求項３】
前記アクチュエータ（６１）は、前記排気バルブ（３４）を駆動する動弁カム軸（４１）に対して軸方向に摺動可能かつ相対回転不能に取り付けられた可変カム部材（５０）を摺動動作可能に構成されており、
前記ＥＧＲ制御の作動非作動状態の切り替えは、前記アクチュエータ（６１）によって可変カム部材（５０）を摺動動作させて前記排気バルブ（３４）との係合非係合状態を切り替えることで実行され、
前記排気バルブ（３４）は、ＥＧＲ制御の非作動時には、前記動弁カム軸（４１）に固定された排気カムロブ（４２ｅ）と排気ロッカーアーム（４４ｅ）とが係合した状態で駆動されると共に、ＥＧＲ制御の作動時には、前記可変カム部材（５０）および前記排気カムロブ（４２ｅ）の両方が前記排気ロッカーアーム（４４ｅ）と係合した状態で駆動されるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の排気再循環制御装置。
【請求項４】
前記制御部（１００）は、前記内燃機関（１０）の運転状態が前記ＥＧＲ作動領域マップ（１０１）のＥＧＲ作動領域（Ｄ）にある場合には、前記可変カム部材（５０）を前記排気ロッカーアーム（４４ｅ）に係合させてＥＧＲ制御を行うと共に、前記可変カム部材（５０）による排気バルブ（３４）の開弁期間（Ｔ）中に前記内燃機関（１０）の運転状態が前記ＥＧＲ作動領域（Ｄ）を外れた場合には、前記開弁期間（Ｔ）が終了して排気バルブ（３４）が全閉状態となるまで待機してから、前記可変カム部材（５０）を非係合状態としてＥＧＲ制御を非作動状態に切り替えるように構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関の排気再循環制御装置。
【請求項５】
前記制御部（１００）は、燃料カット量漸減制御の開始に伴ってカウンタを起動し、該カウンタが所定値に達することで前記燃料カット量漸減制御および燃料カットを終了して燃料噴射を復帰するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の内燃機関の排気再循環制御装置。
【請求項６】
前記制御部（１００）は、前記可変カム部材（５０）による排気バルブ（３４）の開弁期間（Ｔ）ではない期間中に前記内燃機関（１０）の運転状態が前記ＥＧＲ作動領域（Ｄ）を外れた場合には、待機することなく前記可変カム部材（５０）を非係合状態とするように構成されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の内燃機関の排気再循環制御装置。
【請求項７】
前記制御部（１００）は、前記可変カム部材（５０）による排気バルブ（３４）の開弁期間（Ｔ）中に、前記内燃機関（１０）の運転状態が前記ＥＧＲ作動領域マップ（１０１）のＥＧＲ作動領域（Ｄ）に入った場合には、前記開弁期間（Ｔ）が終了して前記排気バルブ（３４）が全閉状態となるまで待機してから前記可変カム部材（５０）を係合状態とするように構成されていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載の内燃機関の排気再循環制御装置。
【請求項８】
前記可変カム部材（５０）による排気バルブ（３４）の開弁期間（Ｔ）にあるか否かは、少なくとも前記内燃機関（１０）のクランクパルス情報によって検知されることを特徴とする請求項２ないし７のいずれかに記載の内燃機関の排気再循環制御装置。
【請求項９】
前記ＥＧＲ作動領域マップ（１０１）は、エンジン回転数（Ｎｅ）およびスロットル開度（ＴＨ）からなる二次元マップによって規定され、
前記ＥＧＲ作動領域（Ｄ）は、前記エンジン回転数（Ｎｅ）の所定範囲（Ｎｅ１〜Ｎｅ２）と、前記スロットル開度（ＴＨ）の所定範囲（０〜ＴＨ２）とによって形成される長方形から、低エンジン回転数（Ｎｅ）かつ高スロットル開度（ＴＨ）となる略三角形の所定範囲を除外することで形成されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の内燃機関の排気再循環制御装置。
【請求項１０】
前記燃料カット条件は、スロットル開度（ＴＨ）が全閉状態であることを含むことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の内燃機関の排気再循環制御装置。
【請求項１１】
（旧請求項８）
前記ＥＧＲ作動領域マップ（１０１）には、前記ＥＧＲ作動領域（Ｄ）にヒステリシス特性を与えるためのヒステリシス設定領域（Ｅ）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の内燃機関の排気再循環制御装置。
【請求項１２】
前記アクチュエータ（６１）の作動軸としてのプランジャ（６１ｐ）は、前記動弁カム軸（４１）と平行に配設されており、
前記可変カム部材（５０）は、コイルスプリング（５６）によって前記排気バルブ（）と非係合となる方向に常時付勢されており、
前記プランジャ（６１ｐ）の摺動動作は、前記プランジャ（６１ｐ）および前記動弁カム軸（４１）に対して垂直方向に指向する枢軸ボルト（６４）によって揺動可能に軸支された揺動アーム（６５）を介して、前記可変カム部材（５０）に伝達されるように構成されており、
前記アクチュエータ（６１）が励磁されると、前記コイルスプリング（５６）の付勢力に抗して前記可変カム部材（５０）が摺動して、該可変カム部材（５０）と前記排気ロッカーアーム（４４ｅ）とが係合状態となり、一方、前記アクチュエータ（６１）が消磁されると、前記コイルスプリング（５６）の付勢力によって両者が非係合状態に戻るように構成されていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の内燃機関の排気再循環制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気再循環制御装置に係り、特に、排気ガスの一部を燃焼室内に戻して吸気ガスと共に再燃焼させる内燃機関の排気再循環制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関の排気ガスの一部を吸気側から再度吸入させて再燃焼させることで、排気ガスの浄化や燃費向上等の効果を得る排気再循環（EGR：Exhaust Gas Recirculation）システムが知られている。また、燃料噴射装置を備えた内燃機関では、所定車速以上でスロットルを全閉にした減速時等に燃料噴射を停止する、いわゆる燃料カット制御が実行されることがある。
【０００３】
特許文献１には、吸気ポートと排気ポートとを連通させるバイパス通路によって排気ガスの一部を吸気ポートから燃焼室内に戻す方式のＥＧＲシステムを適用した内燃機関において、バイパス通路を開閉するＥＧＲバルブの基準開度を不純物の付着等の経年変化に応じて適性化するための学習処理を、燃料カット制御の実行期間中に実行するようにした構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０８３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、燃料カット制御中にＥＧＲバルブの開度学習処理を行うものであるため、燃料カット中は常にＥＧＲ制御が実行され、かつ燃料カット制御が終了した後にＥＧＲ制御がオンからオフに切り替えられるものと考えられる。これにより、ＥＧＲ制御をオフに切り替えることで内燃機関の燃焼状態が変わり、内燃機関が発生しているトルクに変動を与える可能性がある。特に、燃料カット後は、スロットル開度が低くかつエンジントルクが小さい状態であることが多いため、ＥＧＲ制御のオフによるトルク変動を運転者が感じやすくなる可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、燃料カット制御およびＥＧＲ制御のオンオフに伴うトルク変動を運転者に感じさせないようにする内燃機関の排気再循環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】
前記目的を達成するために、本発明は、アクチュエータ（６１）の作動に伴って内燃機関（１０）の排気バルブ（３４）を排気行程以外の行程で開くことにより、排気ガスの一部を燃焼室（１５ｚ）に戻して再燃焼させるＥＧＲ制御を実行する内燃機関の排気再循環制御装置において、前記ＥＧＲ制御の作動非作動状態の切り替えは、前記アクチュエータ（６１）を作動させて、動弁カム軸（４１）と同期回転する可変カム部材（５０）のカムプロフィールに基づいて前記排気バルブ（３４）を作動させる状態と、前記カム部材（５０）のカムプロフィールに基づく前記排気バルブ（３４）の作動が行われない状態とを切り替えることで実行されるように構成されており、少なくともエンジン回転数（Ｎｅ）およびスロットル開度（ＴＨ）をパラメータとするＥＧＲ作動領域マップ（１０１）に基づいて前記アクチュエータ（６１）を制御する制御部（１００）を備え、前記制御部（１００）は、車両（１）の減速時等に、燃料カット条件が満たされると、燃料噴射装置による燃料噴射をカットするように構成されており、前記燃料カット条件は、少なくとも、車速（Ｖ）、エンジン回転数（Ｎｅ）およびスロットル開度（ＴＨ）で規定される燃料カットマップで規定されると共に、エンジン回転数（Ｎｅ）が低側所定値（ＮｅＬ）を下回ると燃料噴射のカットを終了して燃料噴射を復帰するように設定されており、前記ＥＧＲ作動領域マップ（１０１）のＥＧＲ作動領域（Ｄ）を構成するエンジン回転数（Ｎｅ）の最低値（Ｎｅ１）が、前記燃料カット条件の低側所定値（ＮｅＬ）よりも高い値に設定されている点に第１の特徴がある。
【０００８】
また、前記アクチュエータ（６１）は、前記排気バルブ（３４）を駆動する動弁カム軸（４１）に対して軸方向に摺動可能かつ相対回転不能に取り付けられた可変カム部材（５０）を摺動動作可能に構成されており、前記ＥＧＲ制御の作動非作動状態の切り替えは、前記アクチュエータ（６１）によって可変カム部材（５０）を摺動動作させて前記排気バルブ（３４）との係合非係合状態を切り替えることで実行され、前記排気バルブ（３４）は、ＥＧＲ制御の非作動時には、前記動弁カム軸（４１）に固定された排気カムロブ（４２ｅ）と排気ロッカーアーム（４４ｅ）とが係合した状態で駆動されると共に、ＥＧＲ制御の作動時には、前記可変カム部材（５０）および前記排気カムロブ（４２ｅ）の両方が前記排気ロッカーアーム（４４ｅ）と係合した状態で駆動されるように構成されている点に第２の特徴がある。
【０００９】
また、前記ＥＧＲ作動領域（Ｄ）を構成するエンジン回転数（Ｎｅ）の最低値（Ｎｅ１）と、前記燃料カット条件の低側所定値（ＮｅＬ）との間に、燃料カット量を徐々に減らす燃料カット量漸減制御の開始タイミングとしての高側所定値（ＮｅＨ）が設定されている点に第３の特徴がある。
【００１０】
また、前記低側所定値（ＮｅＬ）と前記高側所定値（ＮｅＨ）との差より、前記高側所定値（ＮｅＨ）と前記最低値（Ｎｅ１）との差の方が大きくなるように設定されている点に第４の特徴がある。
【００１１】
また、前記制御部（１００）は、燃料カット量漸減制御の開始に伴ってカウンタを起動し、該カウンタが所定値に達することで前記燃料カット量漸減制御および燃料カットを終了して燃料噴射を復帰するように構成されている点に第５の特徴がある。
【００１２】
また、前記ＥＧＲ作動領域マップ（１０１）は、エンジン回転数（Ｎｅ）およびスロットル開度（ＴＨ）からなる二次元マップによって規定され、前記ＥＧＲ作動領域（Ｄ）は、前記エンジン回転数（Ｎｅ）の所定範囲（Ｎｅ１〜Ｎｅ２）と、前記スロットル開度（ＴＨ）の所定範囲（０〜ＴＨ２）とによって形成される長方形から、低エンジン回転数（Ｎｅ）かつ高スロットル開度（ＴＨ）となる略三角形の所定範囲を除外することで形成されている点に第６の特徴がある。
【００１３】
また、前記燃料カット条件は、スロットル開度（ＴＨ）が全閉状態であることを含む点に第７の特徴がある。
【００１４】
さらに、前記ＥＧＲ作動領域マップ（１０１）には、前記ＥＧＲ作動領域（Ｄ）にヒステリシス特性を与えるためのヒステリシス設定領域（Ｅ）が設けられている点に第８の特徴がある。
【発明の効果】
【００１５】
第１，２の特徴によれば、アクチュエータは、排気バルブを駆動する動弁カム軸に対して軸方向に摺動可能かつ相対回転不能に取り付けられた可変カム部材を摺動動作可能に構成されており、ＥＧＲ制御の作動非作動状態の切り替えは、アクチュエータによって可変カム部材を摺動動作させて排気バルブとの係合非係合状態を切り替えることで実行され、排気バルブは、ＥＧＲ制御の非作動時には、動弁カム軸に固定された排気カムロブと排気ロッカーアームとが係合した状態で駆動されると共に、ＥＧＲ制御の作動時には、可変カム部材および排気カムロブの両方が排気ロッカーアームと係合した状態で駆動されるように構成されており、少なくともエンジン回転数およびスロットル開度をパラメータとするＥＧＲ作動領域マップに基づいてアクチュエータを制御する制御部を備え、制御部は、車両の減速時等に、燃料カット条件が満たされると、燃料噴射装置による燃料噴射をカットするように構成されており、燃料カット条件は、少なくとも、車速、エンジン回転数およびスロットル開度で規定される燃料カットマップで規定されると共に、エンジン回転数が低側所定値を下回ると燃料噴射のカットを終了して燃料噴射を復帰するように設定されており、ＥＧＲ作動領域マップのＥＧＲ作動領域を構成するエンジン回転数の最低値が、燃料カット条件の低側所定値よりも高い値に設定されているので、減速時に燃料噴射が実行されている状態で、ＥＧＲ作動領域とＥＧＲ非作動領域との間をまたぐことが防止される。
【００１６】
例えば、減速時に燃料噴射が実行されている状態で、ＥＧＲ非作動領域からＥＧＲ作動領域に切り替わると、ＥＧＲ制御によって燃焼状態がより好ましい状態となって、エンジン出力が向上する方向に変化する可能性がある。すると、スロットルオフでの減速時にエンジン出力が向上することとなり、ドライバビリティに影響を与える可能性がある。これに対し、本発明に係る設定によれば、ＥＧＲ作動領域をまたぐのは、燃料噴射が行われていない燃料カット制御中となるので、エンジン出力に影響を与えることなくＥＧＲ制御の作動非作動を切り替えることが可能となる。
【００１７】
第３の特徴によれば、ＥＧＲ作動領域を構成するエンジン回転数の最低値と、燃料カット条件の低側所定値との間に、燃料カット量を徐々に減らす燃料カット量漸減制御の開始タイミングとしての高側所定値が設定されているので、燃料カット制御状態から燃料カット量を徐々に減らすことにより、燃料の再噴射時（燃料噴射の復帰時）のエンジン出力の変動等を抑えて、さらにドライバビリティを向上させることが可能となる。
【００１８】
第４の特徴によれば、低側所定値と高側所定値との差より、高側所定値と最低値との差の方が大きくなるように設定されているので、燃料カット量漸減制御の開始から終了までの期間を短く設定して、この期間における燃料消費量を低減することができる。
【００１９】
第５の特徴によれば、制御部は、燃料カット量漸減制御の開始に伴ってカウンタを起動し、該カウンタが所定値に達することで燃料カット量漸減制御および燃料カットを終了して燃料噴射を復帰するように構成されているので、カウンタをインクリメントする条件や所定値の設定を変更することで、燃料カット量漸減制御の開始から終了までの期間を任意に変更することが可能となる。これにより、内燃機関の形式等が異なる場合等でも燃料カット量漸減制御をスムーズに実行することができる。
【００２０】
第６の特徴によれば、ＥＧＲ作動領域マップは、エンジン回転数およびスロットル開度からなる二次元マップによって規定され、ＥＧＲ作動領域は、エンジン回転数の所定範囲と、スロットル開度の所定範囲とによって形成される長方形から、低エンジン回転数かつ高スロットル開度となる略三角形の所定範囲を除外することで形成されているので、二次元マップにおける所定の三角形領域でＥＧＲ制御を非作動とすることで、エンジン出力の向上や排気ガス浄化の効果を向上させることができる。
【００２１】
第７の特徴によれば、燃料カット条件は、スロットル開度が全閉状態であることを含むので、スロットル開度に基づいて乗員の減速意思を確認した上で、燃料カット制御を実行することが可能となる。
【００２２】
第８の特徴によれば、ＥＧＲ作動領域マップには、ＥＧＲ作動領域にヒステリシス特性を与えるためのヒステリシス設定領域が設けられているので、ＥＧＲ作動領域の境界付近で電磁ソレノイドの励磁と消磁が繰り返されることを防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気再循環制御装置を適用した自動二輪車の左側面図である。
【図２】内燃機関の拡大側面図である。
【図３】車体右側から見た内燃機関の一部拡大断面図である。
【図４】車体後方から見た内燃機関の一部拡大断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】動弁カム軸、定常カム部材および可変カム部材の分解斜視図である。
【図７】動弁カム軸、定常カム部材および可変カム部材の組立断面図である。
【図８】図７の8−8線断面図である。
【図９】揺動アームの斜視図である。
【図１０】シリンダヘッドの上面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気再循環制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】吸排気バルブの駆動タイミングを示すグラフである。
【図１３】ＥＧＲ制御を実行する領域を規定するデータマップである。
【図１４】ＥＧＲカム駆動ソレノイド制御の手順を示すフローチャートである。
【図１５】減速時燃料カット制御の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気再循環制御装置を適用した自動二輪車１の左側面図である。また、図２は、内燃機関１０の拡大側面図である。４サイクル単気筒のガソリンエンジンである内燃機関１０は、クランク軸１１を車幅方向に指向させた状態で自動二輪車１の車体フレーム２に搭載される。
【００２５】
車体フレーム２には、ヘッドパイプ２ｈ、ヘッドパイプ２ｈから車体後方下方へ延びる左右一対のメインフレーム２ｍ，２ｍおよび該メインフレーム２ｍ，２ｍの後端から下方に屈曲する急傾斜部２ｍａ，２ｍａが含まれる。さらに、ヘッドパイプ２ｈから急角度に後方下方へ延びる１本のダウンフレーム２ｄは、メインフレーム２ｍ，２ｍの急傾斜部２ｍａ，２ｍａと略平行に配設されている。
【００２６】
急傾斜部２ｍａ，２ｍａの上部からは、ガセット２ｇ，２ｇを介して左右一対のシートレール２ｓ，２ｓが後方に延出している。シートレール２ｓ，２ｓは、急傾斜部２ｍａ，２ｍａの下部に連結されたバックステー２ｂ，２ｂによって下方から支持されている。
【００２７】
ヘッドパイプ２ｈには、左右一対のフロントフォーク３が揺動可能に支持されており、その下端に前輪Ｆｗが回転自在に軸支されている。急傾斜部２ｍａ，２ｍａの下部には、後輪Ｒｗを回転自在に軸支するスイングアーム４が揺動自在に軸支されており、スイングアーム４とガセット２ｇ，２ｇとの間にリヤクッション５が介装されている。メインフレーム２ｍ，２ｍの上部には、上方から跨るように燃料タンク６が架設されており、燃料タンク６の後方には、シートレール２ｓ，２ｓに支持されたシート７が配設されている。
【００２８】
メインフレーム２ｍ，２ｍおよびダウンフレーム２ｄ，２ｄに懸架される内燃機関１０は、変速機一体式のＳＯＨＣ型エンジンであり、シリンダブロック１４、シリンダヘッド１５およびヘッドカバー２０は、若干前傾した姿勢で配設されている。シリンダヘッド１５の後部には、スロットルバルブが内設される吸気管８を介してエアクリーナボックス８ａが取り付けられている。一方、シリンダヘッド１５の前部には、車体後部のマフラ９ｍに接続される排気管９が取り付けられている。
【００２９】
本実施形態に係る内燃機関１０は、吸気行程中の任意のタイミングで排気バルブを開くことで、排気ガスの一部を排気ポートから燃焼室内に戻して再燃焼させる排気再循環装置（ＥＧＲシステム）を備えている。具体的には、排気バルブを駆動するカムシャフトに、通常運転用のカムロブとＥＧＲ制御用のカムロブとが備えられており、ＥＧＲ制御用のカムロブを任意に作動させることで、通常運転時には行われないＥＧＲ制御用の排気バルブ動作が実行されるように構成されている。内燃機関１０のヘッドカバー２０には、ＥＧＲ制御用のカムロブを駆動するためのアクチュエータとしての電磁ソレノイド６１が取り付けられている。
【００３０】
図２を参照して、クランク軸１１を軸支するクランクケース１３には、クランク軸１１が配置されるクランク室１３Ｃの後方に変速機を収容するミッション室１３Ｍが形成されており、その後部からは変速機の出力軸１２が車幅方向左側に突出している。クランク室１３Ｃの下方には、オイルを貯留するオイル溜め１３Ｐが一体に形成されている。
【００３１】
さらに、図３を併せて参照する。図３は、車体右側から見た内燃機関１０の一部拡大断面図である。クランク室１３Ｃ、ミッション室１３Ｍ、オイル溜め１３Ｐを形成するクランクケース１３は、それぞれ車幅方向に左右割構造とされている。クランク室１３Ｃの上部には、スリーブ１４ａが挿嵌されるシリンダブロック１４および動弁機構４０を備えるシリンダヘッド１５が重ねられている。
【００３２】
カムシャフトホルダ１６、シリンダヘッド１５およびシリンダブロック１４は、ヘッドボルト１７によってクランクケース１３に一体に締結されている。シリンダヘッド１５の上部には、弾性シール部材１８を介してヘッドカバー２０が配設されている。シリンダブロック１４のスリーブ１４ａには、ピストン３１が往復摺動自在に嵌合されており、このピストン３１およびクランク軸１１がコンロッド３２で連結されることにより、クランク機構が構成されている。
【００３３】
シリンダヘッド１５には、シリンダ軸線方向でピストン３１に対向するように燃焼室１５ｚが形成されており、該燃焼室１５ｚから車体後方に吸気ポート１５ｉが延出し、一方、燃焼室１５ｚから車体前方に排気ポート１５ｅが延出している。
【００３４】
吸気バルブ３３および排気バルブ３４は、シリンダヘッド１５に一体に嵌着された弁ガイドにそれぞれ摺動可能に支持されている。吸気バルブ３３および排気バルブ３４は、動弁機構４０により駆動されることで、クランク軸１１の回転に同期して吸気ポート１５ｉの吸気開口および排気ポート１５ｅの排気開口を開閉する。
【００３５】
図４は、車体後方から見た内燃機関１０の一部拡大断面図である。点火プラグ１９は、その先端が燃焼室１５ｚの天井側から挿入されるようにシリンダヘッド１５に取り付けられている。動弁機構４０は、カムシャフトホルダ１６によって車幅方向に軸支される１本の動弁カム軸（カムシャフト）４１で駆動される。
【００３６】
カムシャフトホルダ１６には、動弁カム軸４１の上方かつ車体前後の位置に、ロッカーアームシャフト４３ｅ，４３ｉが支持されている。後方のロッカーアームシャフト４３ｉには吸気ロッカーアーム４４ｉが揺動自在に軸支されており、一方、前方のロッカーアームシャフト４３ｅには排気ロッカーアーム４４ｅが揺動自在に軸支されている。
【００３７】
動弁カム軸４１には、外周面に吸気カムロブ４２ｉおよび排気カムロブ４２ｅが並んで形成された円筒状の定常カム部材４２が圧入されている。動弁カム軸４１の車幅方向左側の端部には、被動カムチェーンスプロケット３６が固定されている。
【００３８】
クランク軸１１には、駆動カムチェーンスプロケット３５が固定されており、該駆動カムチェーンスプロケット３５と被動カムチェーンスプロケット３６との間に無端状のカムチェーン３７が掛け渡されている（図２参照）。クランク軸１１の回転動力は、クランク軸１１の１／２の回転数で動弁カム軸４１に伝達される。これにより、クランク軸１１に同期して吸気ロッカーアーム４４ｉおよび排気ロッカーアーム４４ｅが揺動し、吸気バルブ３３および排気バルブ３４が所要のタイミングで開閉駆動する。
【００３９】
シリンダブロック１４、シリンダヘッド１５およびヘッドカバー２０の車幅方向左側には、カムチェーン室１４ｃ，１５ｃ，２０ｃが１つの連通した空洞として形成されている。カムチェーン３７は、カムチェーン室１４ｃ，１５ｃ，２０ｃ内で、上下に直線状に延びたチェーンガイド３８によってその前側部分がガイドされると共に、弓形に湾曲したテンションスリッパ３９によってその後側部分が抑えられて、適度な張りを維持している。テンションスリッパ３９の後側は、テンショナリフタ３９ｔによって押圧されている。
【００４０】
図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。また、図６は、動弁カム軸４１、定常カム部材４２および可変カム部材５０の分解斜視図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。動弁カム軸４１は、中心軸孔４１ｈを有する円筒状部材であり、冷間鍛造により精度よく形成される。
【００４１】
動弁カム軸４１の軸方向中央には、６条のスプライン溝条４１ｃｓを有する最大外径のスプライン形成部４１ｃが形成されている。スプライン形成部４１ｃの車幅方向右側には、段部を経て縮径されたカム固定部４１ｒが形成され、その右端にはさらに縮径されたジャーナル部４１ｊが形成されている。また、スプライン形成部４１ｃの左方には、若干縮径された左側円筒部４１ｌが形成されている。対角に位置する２つのスプライン溝条４１ｃｓ，４１ｃｓには、軸方向に長尺の同形状の長孔４１ｓ，４１ｓがそれぞれ形成されている。動弁カム軸４１の左端には、キー溝４１ｋが形成されている。
【００４２】
カム固定部４１ｒには、排気カムロブ４２ｅおよび吸気カムロブ４２ｉを有する定常カム部材４２が所定の相対角度で圧入固定される。定常カム部材４２は、排気カムロブ４２ｅが車幅方向左側に位置するようにして、カム固定部４１ｒの右側からスプライン形成部４１ｃに接するまで圧入される。これにより、排気カムロブ４２ｅは、スプライン形成部４１ｃに隣接して動弁カム軸４１と一体化する。
【００４３】
一方、吸気行程中に排気バルブ３４を開いてＥＧＲ制御を実行するためのＥＧＲカムとしての可変カム部材５０は、動弁カム軸４１のスプライン形成部４１ｃにスプライン嵌合される。可変カム部材５０の内周面には、動弁カム軸４１に形成されたスプライン溝条４１ｃｓに嵌合する６条のスプライン突条５０ｃｓが形成されている。可変カム部材５０の外周面の車幅方向右端部には、可変カムロブ５０ｅが形成されている。
【００４４】
可変カムロブ５０ｅの外周の大部分は、排気カムロブ４２ｅの基礎円と同径または若干小径の基礎円をなしており、リフト量の小さいＥＧＲ制御用のカム山が所定の位相角度に突出している。一方、可変カムロブ５０ｅが形成されていない円筒部分には、可変カム部材５０の内周部に形成されたスプライン突条５０ｃｓ，５０ｃｓを貫通すると共に、中心軸に直交するピン孔５０ｐ，５０ｐが形成されている。また、この円筒部分の外周面には、ピン孔５０ｐ，５０ｐの外側開口を通る外周溝５０ｖが形成されている。
【００４５】
この可変カム部材５０を、動弁カム軸４１のスプライン形成部４１ｃに対して車幅方向左側から所定の相対角度でスプライン嵌合すると、可変カム部材５０のピン孔５０ｐ，５０ｐが動弁カム軸４１の長孔４１ｓ，４１ｓに一致することとなる。
【００４６】
図７は、動弁カム軸４１、定常カム部材４２および可変カム部材５０の組立断面図である。また、図８は、図７の8−8線断面図である。動弁カム軸４１は、その右端のジャーナル部４１ｊに嵌合するベアリング４６と、その左端の左側円筒部４１ｌに嵌合するベアリング４５とによって、カムシャフトホルダ１６（図４参照）に対して回転自在に軸支されている。ベアリング４５は、左側円筒部４１ｌにフランジ部材４７がキー４９を介して所定の相対角度で圧入されることにより、スプライン形成部４１ｃとの間に挟み付けられる。
【００４７】
フランジ部材４７の図示左端部には、径方向に膨出したフランジ部４７ｆ，４７ｆが形成されている。駆動カムチェーンスプロケット３６は、ねじ孔３６ｈ，３６ｈおよびフランジ部４７ｆ，４７ｆに形成されたねじ孔４７ｈ，４７ｈにねじ４８，４８を螺合することによって、フランジ部材４７に取り付けられる。駆動カムチェーンスプロケット３６の中心孔３６ｃには、動弁カム軸４１の左端部が係合する。
【００４８】
動弁カム軸４１の中心軸孔４１ｈには、可変カム部材５０を摺動変位させるためのスライダ機構５２を構成するスライドロッド５３が、軸方向に摺動自在に挿嵌される。スライドロッド５３は、中央大径部５３ｃの両側がそれぞれ僅かに縮径されると共に、中央大径部５３ｃに軸方向に直交するようにピン孔５３ｐが形成されている。
【００４９】
スライド機構５２は、動弁カム軸４１の中心軸孔４１ｈにスライドロッド５３を挿入し、次に、動弁カム軸４１の長孔４１ｓ，４１ｓおよび可変カム部材５０のピン孔５０ｐ，５０ｐにピン孔５３ｐを合致させ、合致したピン孔５０ｐ，５０ｐと長孔４１ｓ，４１ｓとピン孔５３ｐの間に１本の連結ピン５４を挿嵌させることで組み立てられる。
【００５０】
連結ピン５４は、可変カム部材５０に形成された外周溝５０ｖの内径より短く形成されており、外周溝５０ｖに嵌合される止め輪５５により抜け止めが行われる。これにより、連結ピン５４は、その両端可変カム部材５０のピン孔５０ｐ，５０ｐに係合して可変カム部材５０と一体に移動する。したがって、スライドロッド５３が中心軸孔４１ｈ内で左右軸方向に摺動すると、これに伴って連結ピン５４が長孔４１ｓ，４１ｓに案内されて移動し、連結ピン５４と一体に可変カム部材５０が軸方向に移動する。
【００５１】
動弁カム軸４１の中心軸孔４１ｈには、その右端内周面に雌ねじが形成されている。中心軸孔４１ｈには、右方からコイルスプリング５６が挿入されてからフランジ付きボルト５７が螺合される、これにより、スライドロッド５３の中央大径部５３ｃとフランジ付きボルト５７との間にコイルスプリング５６が挟まれて、スライドロッド５３が常時左方に付勢されるスライダ機構５２が構成されることとなる。
【００５２】
動弁カム軸４１は、その外周に、定常カム部材４２、可変カム部材５０、被動カムチェーンスプロケット３６およびベアリング４５，４６を取り付けた小組状態で、カムシャフトホルダ１６の左右に相対向して突出する左右軸受壁１６（１６Ｌ，１６Ｒ。図４参照）の軸孔に車幅方向左側から挿入される。そして、動弁カム軸４１は、右側のベアリング４６が右軸受壁１６Ｒの軸孔に嵌合し、かつ左側のベアリング４５が左側軸受壁１６Ｌの軸孔に嵌合することでカムシャフトホルダ１６に回転自在に軸支されて、定常カム部材４２と一体かつ可変カム部材５０と共に回転することとなる。
【００５３】
なお、右側のベアリング４６は、右軸受壁１６Ｒの段部に当接して位置決めされており、左側のベアリング４５は、ボルト５８で左軸受壁１６Ｌに固定される止め板５９によって位置決めされている（図４参照）。
【００５４】
図４を参照して、コイルスプリング５６により左方に付勢されたスライドロッド５３が、コイルスプリング５６の付勢力に抗して右方に押されると、図中に実線で示すように、連結ピン５４を介して可変カム部材５０が図示右方に摺動変位する。これにより、可変カム部材５０が排気カムロブ４２ｅに近接し、排気ロッカーアーム４４ｅのローラ４４ｅｒが、排気カムロブ４２ｅおよび可変カムロブ５０ｅの双方に跨るようにして接することとなる。このため、排気カムロブ４２ｅによる排気バルブ３４の通常の開閉タイミングとは別に、ＥＧＲ（排気再循環）を実行するための排気バルブ３４の開閉を生じさせることができる。なお、吸気ロッカーアーム４４ｉのローラ４４ｉｒ（図３参照）は、吸気カムロブ４２ｉにのみ接触するように構成されている。
【００５５】
一方、スライドロッド５３がコイルスプリング５６により左方に移動すると、図４に２点鎖線で示すように、可変カム部材５０が図示左方に摺動変位し、排気ロッカーアーム４４ｅのローラ４４ｅｒと可変カムロブ５０ｅとが接触しなくなる。これにより、排気バルブ３４は、排気カムロブ４２ｅによる通常の排気バルブタイミングで開閉する。
【００５６】
スライドロッド５３を右方に押圧する可変バルブタイミング駆動機構６０は、被動カムチェーンスプロケット３６の車幅方向左側に設けられている。可変バルブタイミング駆動機構６０は、アクチュエータとしての電磁ソレノイド６１と、該電磁ソレノイド６１の駆動をスライダ機構５２に伝達する揺動アーム６５からなる。電磁ソレノイド６１は、ヘッドカバー２０の天井壁２０ｕの上方に固定され、揺動アーム６５はヘッドカバー２０のカムチェーン室２０ｃ内に揺動自在に軸支されている。
【００５７】
ヘッドカバー２０は、天井壁２０ｕおよび周壁２０ｓによって概ね矩形椀状に形成されている。天井壁２０ｕには、円筒状の電磁ソレノイド６１が収まる凹部２０ｕｈと、該凹部２０ｕｈの車体前後方向に隣接する凸部２０ｕｐ，２０ｕｐとが形成されている（図３，４参照）。ヘッドカバー２０の車幅方向左側には、電磁ソレノイド６１を覆う位置まで上方に延出した中央突出部２１が形成されており、該中央突出部２１の車体前後方向には、突出ボス部２２，２２が形成されている（図５参照）。
【００５８】
中央突出部２１には、揺動アーム６５が挿入可能な幅を有する中央空隙２１ｃが形成されている。この中央突出部２１には、電磁ソレノイド６１の軸線上の車幅方向に指向する円孔２１ｈが、中央空隙２１ｃに達するように形成されている。電磁ソレノイド６１の一端面には、円孔２１ｈに嵌合する取付円筒部６２ｂが設けられており、この取付円筒部６２ｂから作動軸としてのプランジャ６１ｐが突出している。電磁ソレノイド６１の外周面の車体前後部分には、取付フランジ部６２ｆ，６２ｆが延出している（図４参照）。
【００５９】
電磁ソレノイド６１は、取付円筒部６２ｂを円孔２１ｈに挿入すると共に、突出ボス部２２，２２に取付フランジ６２ｆ，６２ｆを当接させたうえで、突出ボス部２２，２２に形成された雌ねじにボルト６３，６３を螺合することによってヘッドカバー２０に固定される。電磁ソレノイド６１のプランジャ６１ｐの軸線方向は、動弁カム軸４１およびその中心軸孔４１ｈ内のスライドロッド５３の軸線方向と平行とされる。
【００６０】
ヘッドカバー２０は、凹部２０ｕｈおよび凸部２０ｕｐ，２０ｕｐが形成されることで剛性が高められている。また、電磁ソレノイド６１を凹部２０ｕｈに収まるように固定することで、電磁ソレノイド６１の上方への突出量が低減されている。
【００６１】
中央突出部２１に形成された中央空隙２１ｃの前後両側には、一対のガイド壁２３，２３が下方に延出して形成されている。ヘッドカバー２０の周壁２０ｓには、揺動アーム６５が周壁２０ｓに当接することを防ぐ弾性ストッパ部片２９が貼着されている。
【００６２】
図９は、揺動アーム６５の斜視図である。揺動アーム６５は、相対向する長尺同形状の側板部６５ｂ，６５ｂを長尺の連結板部６５ａが連結した断面コの字状をなす部材である。揺動アーム６５は、シリンダ軸線方向と略平行に指向されてヘッドカバー２０のカムチェーン室２０ｃに配設される。側板部６５ｂ，６５ｂには、中央より上部に偏った位置に軸支孔６５ｂｈ，６５ｂｈが設けられており、軸支孔６５ｂｈ，６５ｂｈから上下に向かうにつれて先細形状となるように形成されている。
【００６３】
揺動アーム６５は、その上半部を中央突出部２１の中央空隙２１ｃに挿入すると共に、軸支孔６５ｂｈ、６５ｂｈを中央空隙２１ｃの前後側面に形成された枢軸孔と一致させて枢軸ボルト６４を貫通螺合させることで、ヘッドカバー２０に揺動自在に軸支される。
【００６４】
動弁カム軸４１内を摺動するスライドロッド５３は、ヘッドカバー２０とシリンダヘッド１５との合わせ面Ｓ（弾性シール部材１８の下面）と略同一面上に配設されており、揺動アーム６５の下端は、この合わせ面Ｓより下方に若干突出している。一方、中央突出部２１から下方に延出した前後一対のガイド壁２３，２３の下端２３ａ，２３ａは、スライドロッド５３より上方に位置している。揺動アーム６５が当接するストッパ部片２４，２４は、ガイド壁２３，２３の下端より上方位置に配設されている（図５参照）。
【００６５】
揺動アーム６５は、中央より上部に片寄った位置を枢軸ボルト６４で軸支されるので、枢軸ボルト６４より下側部分の方が長尺であり、図４に示すように、揺動アーム６５の支点Ｐとなる枢軸ボルト６４は、動弁カム軸４１に固着された被動カムチェーンスプロケット３６よりも上方に位置する。電磁ソレノイド６１のプランジャ６１ｐは、上側端部の連結板部６５ａに当接し、コイルスプリング５６で付勢されたスライドロッド５３は、枢軸ボルト６４より下側端部の連結板部６５ａに当接する。
【００６６】
電磁ソレノイド６１の取付円筒部６２ｂが中央突出部２１の円孔２１ｈに嵌入されると、電磁ソレノイド６１の消磁状態で後退したプランジャ６１ｐが揺動アーム６５の上端に当接して押し、揺動した揺動アーム６５の下端は、コイルスプリング５６により付勢されたスライドロッド５３の左端に当接して、図４に２点鎖線で示した状態となる。すなわち、揺動アーム６５は、その下端がスライドロッド５３を介してコイルスプリング５６により付勢された状態にあり、自由に揺動しないようになっている。したがって、電磁ソレノイド６１の駆動でプランジャ６１ｐが後退しても、プランジャ６１ｐと揺動アーム６５の上端とは常に当接状態が維持され、揺動アーム６５の下端とスライドロッド５３も常に当接状態が維持された状態でスライドロッド５３に動力が伝達されるので、揺動アーム６５とスライドロッド５３との衝突音が発生することはない。
【００６７】
なお、電磁ソレノイド６１が駆動したとき、揺動アーム６５の揺動はストッパ部片２４に当接して規制されることで、スライドロッド５３と共に可変カム部材５０の右方への摺動も所定位置に規制され、可変カム部材５０は定常カム部材４２からわずかに離れた近接した位置に停止する。
【００６８】
ヘッドカバー２０に支持された電磁ソレノイド６１は、燃料タンク６の下方に位置するため、その作動音は燃料タンク６に遮断されて乗員に伝わりにくい。さらに、燃料タンク６により電磁ソレノイド６１が保護されるので、電磁ソレノイド専用の遮蔽部材が不要となり、部品点数の低減も図られる。
【００６９】
図４を参照して、揺動アーム６５は、枢軸ボルト６４による揺動中心を支点Ｐとすると、電磁ソレノイド６１のプランジャ６１ｐが当接する上端が力点Ｑとなり、スライドロッド５３に当接する下端の点が作用点Ｒとなる。揺動アーム６５は、電磁ソレノイド６１の励磁駆動で左方に突出したプランジャ６１ｐを力点Ｑで受け、揺動して下端の作用点Ｒでスライドロッド５３を右方に摺動する。一方、電磁ソレノイド６１が消磁すると、コイルスプリング５６の付勢力でスライドロッド５３が左方に摺動すると共に、電磁ソレノイド６１のプランジャ６１ｐが右方に押し込まれる。
【００７０】
すなわち、電磁ソレノイド６１が消磁しているとき、スライドロッド５３はコイルスプリング５６の付勢力により左方に摺動し、可変カム部材５０が左方に摺動変位して定常カム部材４２から離れ、排気バルブ３４は通常の排気バルブタイミングで開閉する。これに対し、電磁ソレノイド６１を励磁すると、プランジャ６１ｐが左方に突出することでスライドロッド５３がコイルスプリング５６の付勢力に抗して右方に摺動し、連結ピン５４を介して可変カム部材５０が右方に摺動変位して、排気カムロブ４２ｅによる排気バルブ３４の通常の開閉タイミングとは別に、可変カムロブ５０ｅによる排気バルブ３４の開閉が行われる状態に切り替わる。
【００７１】
この通常の排気タイミングとは異なる排気バルブ３４の開閉タイミングは、吸気バルブ３３の開弁タイミングに重なる所定のタイミングで実行され、この排気バルブ３４の開弁によって排気ポートに残留した排気ガスを燃焼室１５ｚに戻すことが可能となる。
【００７２】
揺動アーム６５は、その長尺方向がシリンダ軸線方向と略平行に（略上下方向に）指向して配設されると共に、動弁カム軸４１に固着された被動カムチェーンスプロケット３６よりも上方に支点Ｐが位置するように構成されるので、レバー比を大きく構成しながら揺動アーム６５を動弁装置４０にコンパクトに組み込むことができる。
【００７３】
また、揺動アーム６５は、力点Ｑ、支点Ｐおよび作用点Ｒが上から下へ順に直線的に位置しているので、揺動アーム６５をカムチェーン室２０ｃの狭いスペースに組み込みやすく、揺動アーム６５の軽量化を図りつつ、揺動アーム６５にねじれ方向の力がかかることを防止している。さらに、揺動アーム６５が断面コ字状とされるため、揺動アーム６５の軽量化を図りつつ、剛性を確保して揺動アーム６５のたわみが防止されている。これにより、電磁ソレノイド６１の動作を常に正確に移動してスライダ機構５２に伝達して可変カム部材５０を変位させることが可能となり、バルブタイミングの変更を円滑に精度よく実行してＥＧＲ制御を効率よく行うことが可能となる。
【００７４】
なお、ヘッドカバー２０の裏面側には、特に、中央突出部２１の下方に多くの補強リブが設けられている。これにより、電磁ソレノイド６１を片持ち支持する中央突出部２１および突出ボス部２２，２２の剛性が確保され、突出ボス部２２，２２に固定される電磁ソレノイド６１のプランジャ６１ｐの駆動がスライダ機構５２に正確に伝達されることとなる。また、揺動アーム６５のレバー比が大きいので、電磁ソレノイド６１の駆動量が少なくて済み、小型のアクチュエータを用いることができる。さらに、ヘッドカバー２０が、揺動軸を支持すると共に一対のガイド壁２３，２３を一体に形成するので、部品点数の少ない簡素な構造とすることができる。
【００７５】
図１０は、シリンダヘッド１５の上面図である。ヘッドカバー２０の天井壁２０ｕの裏面には、車体前後方向に対して前方が左側に位置するように延びたオイル通路２６が形成されている。オイル通路２６には、下方に向けた４つの噴射孔２７が設けられている。また、シリンダヘッド１５の上面には、３つのノック孔１５ｎが形成されており、該ノック孔１５にそれぞれノック部材７２が嵌合されている。
【００７６】
シリンダヘッド１５の上部にヘッドカバー２０を被せる際には、ヘッドカバー２０側に設けられたノック孔１５ｎにノック部材７２を嵌合させて位置決めを行い、取付ボルト穴１５ｂに弾性部材７１を介してフランジ付きボルト７０を貫通させて締め付ける。これにより、ヘッドカバー２０は、ノック部材７２によってシリンダ軸線に直交する方向の位置ずれが規制されると共にシリンダヘッド１５に対して弾性支持されることとなり、これにより、可変バルブタイミング駆動機構６０の動作に影響を与えるような振動が吸収されて、バルブタイミングの変更を精度よく実行することができる。
【００７７】
なお、シリンダヘッド１５の後側でオイル通路２６に近接するノック穴１５ｎは、シリンダブロック１４側から延出するオイル供給路１５ａと連通し、かつオイル通路２６に連通している。これにより、オイル供給路１５ａから供給されるオイルは、円筒状のノック部材７２を介してオイル通路２６に供給されることとなる。
【００７８】
図１０に２点鎖線で示すように、オイル通路２６は、吸気ロッカーアーム４４ｉと排気ロッカーアーム４４ｅの上方で斜め前後方向に延びるように形成されている。オイル通路２６の途中には、４つの噴射孔２７が設けられており、吸気ロッカーアーム４４ｉおよび排気ロッカーアーム４４ｅの上にオイルが散布されて動弁機構４０が潤滑される。
【００７９】
オイル通路２６の噴射孔２７から動弁機構４０に散布されたオイルは、可変カム部材５０が摺動する動弁カム軸４１とのスプライン嵌合部も潤滑するので、可変カム部材５０が定常カム部材４２に近接したときの両者の間隙にもオイルは侵入する。しかしながら、本実施形態では、揺動アーム６５がストッパ部片２４に当接して振動を規制されることで、可変カム部材５０と定常カム部材４２との間に間隙が設けられるため、オイルの粘性によって可変カム部材５０と定常カム部材４２とが離れにくくなることはない。
【００８０】
動弁機構４０に散布されたオイルやカムチェーン３７により掻き上げられたオイルは、動弁カム軸４１の回転に伴うロッカーアーム４４ｉ，４４ｅの揺動およびカムチェーン３７の回動等により跳ね上げられる。これにより、揺動アーム６５の揺動軸部分も常にオイルによって潤滑されると共に、揺動アーム６５とスライドロッド５３との当接部の摩耗も防止される。
【００８１】
図１１は、本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気再循環制御装置の構成を示すブロック図である。内燃機関の排気再循環制御装置として機能する制御部としてのＥＣＵ１００には、Ｎｅ（エンジン回転数）センサ１０２、Ｔｗ（温度）センサ１０３、ＴＨ（スロットル開度）センサ１０４およびＰｂ（吸気圧）センサ１０５からの情報がそれぞれ入力される。なお、内燃機関１０がクランク軸２回転（７２０度）中のどの位置にあるかは、Ｎｅセンサ１０２で検知されるクランク軸１１のクランクパルス情報およびＰｂセンサ１０５の出力値に基づく行程判別（表裏判定）によって算出される。ＥＣＵ１００は、各センサ情報に基づいて、点火プラグ１９の点火タイミングや燃焼室への燃料噴射量等の決定も行う。なお、Ｔｗセンサ１０３は、内燃機関１０が空冷エンジンの場合には潤滑油温を検知し、また、内燃機関１０が水冷エンジンの場合には冷却水温を検知するように構成できる。
【００８２】
本実施形態では、ＥＣＵ１００の内部に、ＥＧＲ制御を実行する運転状態を規定するＥＧＲ作動領域マップ１０１（図１３参照）が収納されている。ＥＣＵ１００は、Ｎｅセンサ１０２およびＴＨセンサ１０４のセンサ情報をＥＧＲ作動領域マップ１０１に照らし合わせることにより、現在の内燃機関１０の運転状態がＥＧＲ制御に適した運転状態であるか否かを判断するように構成されている。
【００８３】
そして、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲ制御に適した運転状態であると判断すると、電磁ソレノイド６１を励磁して可変カム部材５０（図４参照）を排気ロッカーアーム４４ｅに係合させてＥＧＲ制御を実行する一方、ＥＧＲ制御に適した運転状態でないと判断すると、電磁ソレノイド６１を消磁して可変カム部材５０と排気ロッカーアーム４４ｅとの係合を解除して、ＥＧＲ制御を停止（通常運転）する。
【００８４】
図１２は、吸排気バルブの駆動タイミングを示すグラフである。吸気バルブ３３の作動タイミングＢ（実線）および排気バルブ３４の作動タイミングＡ（一点鎖線）は、それぞれ、定常カム部材４２に形成された吸気カムロブ４２ｉおよび排気カムロブ４２ｅ（図４参照）によって規定されている。
【００８５】
通常、４サイクルエンジンにおける吸排気バルブのバルブタイミングにおいては、クランク角度ゼロ（排気上死点）を跨ぐ所定範囲にオーバーラップ期間が設けられるほかは、吸排気バルブが同時に開くことはない。しかしながら、実施形態に係る内燃機関１０では、排気ガスの一部を排気ポートから燃焼室内に戻して再燃焼するＥＧＲ制御を実行するために、電磁ソレノイド６１を励磁して可変カム部材５０を排気ロッカーアーム４４ｅに係合させることで、吸気バルブ３３が開いている期間中に排気バルブ３４を開くことができるように構成されている。
【００８６】
具体的には、図示破線（Ｃ）で示すように、吸気行程から圧縮行程にかけての開弁期間Ｔ（例えば、クランク角度１８０度を跨いで前後９０度の期間）の間に、比較的小さなバルブリフト量で排気バルブ３４を開くことで、ＥＧＲ制御を実行するように構成されている。このＥＧＲ制御におけるバルブタイミングおよびバルブリフト量は、可変カム部材５０に形成された可変カムロブ５０ｅよって規定される。
【００８７】
図１３は、ＥＧＲ作動領域マップ１０１である。ＥＧＲ制御は、内燃機関１０が所定の運転状態にあるときに排気ガスの浄化等の効果が大きくなる一方、この所定の運転状態から大きく離れた状態では、ＥＧＲ制御を非作動としたほうがよいことが知られている。この二次元マップとしてのＥＧＲ作動領域マップでは、エンジン回転数Ｎｅおよびスロットル開度ＴＨによって、ＥＧＲの作動領域を規定している。ＥＧＲ作動領域は、例えば、スロットル開度ＴＨが小さく（例えば、開度０〜３５％）、かつエンジン回転数が中程度（例えば、２７５０〜４５００ｒｐｍ）の領域に設定することができる。
【００８８】
本実施形態では、エンジン回転数ＮｅがＮｅ１〜Ｎｅ２の範囲で、かつスロットル開度ＴＨが０（ゼロ）〜ＴＨ２の範囲からなる長方形から、図示左上を三角形状に切り取った領域を、ＥＧＲ作動領域Ｄ（実線）として設定している。長方形の領域の一部をこのように除外するのは、Ｎｅ１〜Ｎｅａの範囲において、ＥＧＲ制御を実行するスロットル開度ＴＨを、ＴＨ１〜ＴＨ２の範囲内で直線的に増加させるためであり、出願人の実験によれば、この三角形領域でＥＧＲ制御を非作動とすることで、エンジン出力の向上や排気ガス浄化能力の向上が確認されたという。
【００８９】
また、ＥＧＲ作動領域Ｄには、ＥＧＲ制御を解除する際に適用されるヒステリシス設定領域Ｅ（二点鎖線部）が設定されている。例えば、スロットル開度ＴＨがＴＨａのままエンジン回転数ＮｅがＮｅ３から減少する場合には、ＥＧＲ制御領域Ｄを規定するエンジン回転数Ｎｅ２に達することでＥＧＲ制御が開始される。これに対し、スロットル開度ＴＨがＴＨａのままエンジン回転数ＮｅがＮｅ２に向かって増大する場合には、Ｎｅ２より大きくヒステリシス設定領域Ｅを規定しているＮｅ３に達することで、ＥＧＲ制御を終了させるように設定されている。これにより、ＥＧＲ作動領域Ｄの境界付近で電磁ソレノイド６１の励磁と消磁が繰り返されることを防止することができる。
【００９０】
上記したように、ＥＣＵ１００は、内燃機関１０の運転状態がＥＧＲ作動領域Ｄに入るとＥＧＲ制御を開始し、逆に、ＥＧＲ作動領域Ｄから外れるとＥＧＲ制御を終了するように構成されている。しかしながら、ＥＧＲ作動領域Ｄに入った、または、ＥＧＲ作動領域Ｄから外れたことを検知して直ちに電磁ソレノイド６１を作動させると、可変バルブタイミング機構６０において切り替え作動音が生じる可能性がある。
【００９１】
具体的には、ＥＧＲ制御を終了する場合には、可変カム部材５０を摺動させて可変カムロブ５０ｅと排気ロッカーアーム４４ｅとの係合状態を解除するが、このとき、可変カムロブ５０ｅによって排気バルブ３４が開いた状態であると、可変カムロブ５０ｅを軸方向に引き抜く際に、排気バルブ３４を閉方向に付勢するバルブスプリング（不図示）の付勢力によって排気バルブ３４が勢いよく閉じることとなる。これにより、排気バルブ３４の傘部分（バルブフェース）と排気ポート１５ｅに設けられたバルブ当接部（バルブシート）とが勢いよく当接する際の接触音が生じてしまう。
【００９２】
そこで、本実施形態では、クランクパルスおよびＰｂセンサ出力に基づいて排気バルブ３４の駆動状態を検知し、ＥＧＲ制御を終了しようとする際に可変カム部材５０によって排気バルブ３４が開いている場合には、排気バルブ３４が全閉状態となるまで待機してから、電磁ソレノイド６１を消磁して可変カムロブ５０ｅを摺動させるように設定されている。これにより、ＥＧＲ制御を終了する際に、排気バルブ３４がバルブシートに当接する音が生じることを防ぐことができる。なお、本実施形態では、ＥＧＲ制御を開始する際も、可変カム部材５０によって排気バルブ３４が開く開弁期間Ｔにある場合には、排気バルブ３４が全閉状態となるまで待機してから電磁ソレノイド６１を励磁するように設定されている。
【００９３】
また、本実施形態に係る内燃機関１０では、燃料噴射制御を実行するＥＣＵ１００が、所定車速以上での減速時等に燃料噴射を停止する燃料カット制御を実行するように構成されている。この燃料カット制御は、例えば、所定車速以上でスロットル開度ＴＨが全閉状態とされた場合に、所定のエンジン回転領域で燃料噴射を停止するように設定される。
【００９４】
ここで、エンジンが高回転状態からスロットルオフによるエンジンブレーキで減速する場合を想定すると、スロットルオフからの経過時間の増加に伴って、車速およびエンジン回転数が共に減少するが、ある所定の低回転領域にまで減速された場合には、スロットル開度が全閉であっても、エンジンストールを避けるために燃料噴射を再開する必要がある。しかしながら、あるエンジン回転数に至った時点で通常噴射を再開すると、エンジン出力が変化してドライバビリティに影響を与える可能性がある。そこで、本実施形態では、減速時の燃料カット状態から噴射制御を復帰させる際に、燃料カット量を徐々に減らしていく燃料カット量漸減制御を実行することで、再噴射時のエンジン出力の変化が小さくなるように設定されている。
【００９５】
本実施形態では、燃料カット制御から復帰して燃料噴射を開始するエンジン回転数が、ＥＧＲ作動領域Ｄの最低回転数より低く設定されている点に特徴がある。具体的には、図１３を参照して、スロットルオフによる減速時の燃料カット制御を終了するエンジン回転数ＮｅＬ（例えば、２０００ｒｐｍ）は、ＥＧＲ作動領域Ｄの最低回転数Ｎｅ１（例えば、２７５０ｒｐｍ）より低い値に設定されている。さらに、燃料カット量漸減制御を開始するエンジン回転数ＮｅＨ（例えば、２２００ｒｐｍ）も、ＥＧＲ作動領域Ｄの最低回転数Ｎｅ１より低い値に設定されている。
【００９６】
上記したような設定によれば、減速時に燃料噴射が実行されている状態で、ＥＧＲ作動領域とＥＧＲ非作動領域との間をまたぐことが防止される。例えば、減速時に燃料噴射が実行されている状態で、ＥＧＲ非作動領域からＥＧＲ作動領域に切り替わると、ＥＧＲ制御によって燃焼状態がより好ましい状態となって、エンジン出力が向上する方向に変化する可能性がある。すると、スロットルオフでの減速時にエンジン出力が向上することとなり、ドライバビリティに影響を与える可能性がある。これに対し、上記した設定によれば、ＥＧＲ作動領域Ｄをまたぐのは、燃料噴射が行われていない燃料カット制御中となり、エンジン出力に影響を与えることなく、ＥＧＲ制御の作動非作動を切り替えることが可能となる。
【００９７】
図１４は、ＥＧＲカム駆動ソレノイド制御の手順を示すフローチャートである。このフローチャートでは、ＥＣＵ１００によるＥＧＲカム（可変カム部材）５０の制御手順を示す。ステップＳ１では、ＴＨセンサ１０４によってスロットル開度ＴＨが検知され、続くステップＳ２では、Ｎｅセンサ１０２によってエンジン回転数Ｎｅが検知される。
【００９８】
ステップＳ３では、ＥＣＵ１００内のＥＧＲ作動領域マップ１０１の検索が実行される。ステップＳ４では、スロットル開度ＴＨが所定範囲内であるか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ５に進み、エンジン回転数Ｎｅが所定範囲内であるか否かが判定される。ステップＳ５で肯定判定されるとステップＳ６に進み、エンジン温度Ｔｗが所定値ＴｗＳ以上であるか否かが判定される。このように、本実施形態では、ＥＧＲ制御の開始条件として、スロットル開度ＴＨおよびエンジン回転数Ｎｅに加えて、エンジン温度Ｔｗも考慮される。
【００９９】
ステップＳ６で肯定判定されると、ＥＧＲ作動条件が満たされたとして、ステップＳ７に進み、ＥＧＲカム駆動条件フラグＦ＝１が設定される。一方、ステップＳ４，５，６のいずれかで否定判定されると、ＥＧＲ作動条件が満たされていないとして、ステップＳ８に進み、ＥＧＲカム駆動条件フラグＦ＝０が設定される。
【０１００】
そして、ステップＳ９では、クランクパルスおよびＰｂセンサ出力に基づいて、可変カム部材による排気バルブ作動領域であるか否かが判定される。この判定は、現在のクランク軸１１の位相が、可変カム部材５０の可変カムロブ５０ｅによって排気バルブ３４が開く領域、すなわち、開弁期間Ｔにあるか否かを判定するものである。
【０１０１】
ステップＳ９で肯定判定される、すなわち、ＥＧＲ制御中であれば、可変カム部材５０によって排気バルブ３４が開いている状態であると判定されると、ステップＳ１０に進んで、可変カム部材による排気バルブ作動領域（開弁期間Ｔ）を外れたか否かが判定される。ステップＳ１０で否定判定された場合には、ステップＳ１１に進んで待機状態となり、ステップＳ９の判定に戻る。
【０１０２】
一方、ステップＳ１０で肯定判定される、すなわち、ＥＧＲ制御中であれば、可変カム部材５０による排気バルブ３４の駆動が終了して排気バルブ３４が全閉状態（ＥＧＲ制御中でなければ排気バルブはもともと全閉状態）になったと判定されると、ステップＳ１２に進む。
【０１０３】
ステップＳ１２では、ステップＳ７で設定されたＥＧＲカム駆動条件フラグＦ＝１であるか否かが判定される。ステップＳ１２で肯定判定されると、ステップＳ１３に進んで電磁ソレノイド６１がオンに切り替えられてＥＧＲ制御が開始され、一連の制御が終了する。一方、ステップＳ１２で否定判定されると、ステップＳ１４に進んで電磁ソレノイド６１がオフに切り替えられてＥＧＲ制御が終了し、一連の制御を終了する。
【０１０４】
図１５は、減速時燃料カット制御の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示した符号等は、図１３に示したＥＧＲ作動領域マップ中の記載に対応している。ステップＳ２０では、ＥＣＵ１００に記憶される燃料カットマップ（不図示）に基づいて、燃料カット条件が成立したか否かが判定される。燃料カット条件のパラメータは、例えば、車速Ｖ、エンジン回転数Ｎｅおよびスロットル開度ＴＨとすることができる。
【０１０５】
ステップＳ２１では、燃料カット中であるか否かが判定され、続くステップＳ２２では、スロットルが全閉であるか否かが判定される。ステップＳ２０，２１，２２で肯定判定されると、ステップＳ２３に進んで、エンジン回転数Ｎｅが高側所定値ＮｅＨ（例えば、２２００ｒｐｍ）以上であるか否かが判定される。ステップＳ２３で肯定判定されると、ステップＳ２４に進んで、エンジン温度Ｔｗが所定値ＴｗＬ（例えば、４０度）以上であるか否かが判定される。
【０１０６】
ステップＳ２３で否定判定される、すなわち、エンジン回転数Ｎｅが所定の低回転状態であると判定されると、ステップＳ２５に進む。また、ステップＳ２４で否定判定される、すなわち、エンジン温度Ｔｗが所定の低温状態であると判定されると、ステップＳ２５に進む。一方、ステップＳ２４で肯定判定される、すなわち、エンジン温度Ｔｗが所定の高温状態であると判定されると、そのまま一連の制御を終了する。
【０１０７】
ステップＳ２５では、エンジン回転数Ｎｅが低側所定値ＮｅＬ（例えば、２０００ｒｐｍ）を超えているか否かが判定される。ステップＳ２５で肯定判定されると、ステップＳ２６に進んで、燃料カット量漸減制御が開始され、続くステップＳ２７では、燃料カット量漸減制御カウンタがインクリメントされる。燃料カット量漸減制御カウンタは、ＥＣＵ１００の内部に備えることができる。
【０１０８】
ステップＳ２８では、燃料カット量漸減制御カウンタが所定値に到達したか否かが判定され、肯定判定されると、ステップＳ２９に進んで燃料カット制御を終了（燃料噴射制御が復帰）し、一方、否定判定されると、そのまま一連の制御を終了する。なお、ステップＳ２５で否定判定されると、そのままステップＳ２９に進んで燃料カット制御を強制終了して、一連の制御を終了する。上記したような燃料カット制御によれば、燃料カット制御状態から燃料カット量を徐々に減らすことにより、燃料の再噴射時（燃料噴射の復帰時）のエンジン出力の変動等を抑えて、ドライバビリティを向上させることが可能となる。
【０１０９】
なお、可変バルブタイミング機構の構造、ＥＧＲ作動領域マップの設定、燃料カット制御を終了するエンジン回転数の設定値等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。本発明に係る内燃機関の排気再循環制御装置は、自動二輪車に限られず、鞍乗型の三／四輪車等の各種車両および汎用エンジン等に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１１０】
１…自動二輪車、２ｍ…メインフレーム、１０…内燃機関（エンジン）、３３…吸気バルブ、３４…排気バルブ、４０…動弁機構、４１…動弁カム軸、４２…定常カム部材、４２ｉ…吸気カムロブ、４２ｅ…排気カムロブ、４４ｉ…吸気ロッカーアーム、４４ｅ…排気ロッカーアーム、５０…可変カム部材、５０ｅ…可変カムロブ、６０…可変バルブタイミング機構、６１…電磁ソレノイド（アクチュエータ）、６５…揺動アーム、１００…ＥＣＵ（制御装置）、１０１…ＥＧＲ作動領域マップ、１０２…Ｎｅ（エンジン回転数）センサ、１０３…Ｔｗ（エンジン温度）センサ、１０４…ＴＨ（スロットル開度）センサ、１０５…Ｐｂセンサ、Ｄ…ＥＧＲ作動領域、Ｅ…ヒステリシス設定領域、ＮｅＨ…燃料カット量漸減制御開始エンジン回転数、ＮｅＬ…燃料カット制御終了エンジン回転数
【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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