(57)【要約】【課題】排気弁の開弁タイミングを圧縮行程上死点近傍に進角させる際に、カムシャフト駆動トルクに負けない油圧を簡素なシステムで供給できるようにする。【解決手段】カムスプロケットとカムシャフトとの間に介装され、加圧された作動流体の給排状態に応じてカムシャフトの位相を変更しうる位相変更機構６と、エンジンの潤滑油を加圧する第１の加圧源１０１と、位相変更機構に供給される作動流体を加圧する第２の加圧源１０２とを有する副室式ポンプ１０と、第２の加圧源１０２から供給された作動流体をドレーンするドレーン通路２２上に介装された開閉弁２３と、開閉弁２３の開閉状態を制御する制御手段１８とをそなえるように構成する。【選択図】図１
2008157201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランクシャフトにより回転駆動されるカムスプロケットと、
少なくとも該エンジンの排気弁を開閉駆動するカムを有するカムシャフトと、
該カムスプロケットと該カムシャフトとの間に介装され、加圧された作動流体の給排状態に応じて該カムスプロケットに対する該カムシャフトの位相を通常の運転状態に対応した位相とエンジンブレーキ状態に対応した位相との間で変更しうる位相変更機構と、
該エンジンの潤滑油を加圧する第１の加圧源と該位相変更機構に供給される作動流体を加圧する第２の加圧源とを有する副室式ポンプと、
該第２の加圧源から供給された作動流体をドレーンするドレーン通路上に介装された開閉弁と、
該開閉弁の開閉状態を制御する制御手段とをそなえている
ことを特徴とする、エンジンの可変動弁装置。
【請求項２】
該制御手段は、
所定の車速未満では該開閉弁を全開とし、
該所定の車速以上になると該開閉弁を所定開度に制御し、その後、エンジンブレーキ要求を検出すると、該開閉弁を全閉にするとともに、該カムシャフトの位相が該エンジンブレーキ状態に対応した位相となるように、該位相変更機構に対する作動油の供給状態を切り替える
ことを特徴とする、請求項１記載のエンジンの可変動弁装置。
【請求項３】
該制御手段は、
該エンジンブレーキ要求がなくなると、該カムシャフトの位相が通常の運転状態に対応した位相となるように、該位相変更機構に対する作動油の供給状態を切り替えるとともに、その後、所定の車速未満であれば該開閉弁を全開とし、該所定の車速以上であれば該開閉弁を所定開度に制御する
ことを特徴とする、請求項２記載のエンジンの可変動弁装置。
【請求項４】
該エンジンブレーキ状態に対応した位相が、
圧縮行程末期又は膨張行程初期に該排気弁が開弁を開始するような位相であって、該エンジンブレーキ要求を検出すると、該エンジンブレーキ状態に対応した位相に向けて該カムシャフトの位相を進角させる
ことを特徴とする、請求項２記載のエンジンの可変動弁装置。
【請求項５】
該第１の加圧源は、該エンジンのメインギャラリに接続されている
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のエンジンの可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動流体の給排状態を制御することでバルブタイミングを変更できるようにした、エンジンの可変動弁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンブレーキ装置の１つとして、排気通路に設けた開閉弁を閉じることで排気の圧力を高めてエンジンブレーキ能力を増大させるようにした排気ブレーキ装置が広く実用化されている。
また、これ以外にも、アクセルオフ時に吸排気弁とは異なる第３弁を設け、この第３弁の作動タイミングを制御することでシリンダ内の圧力状態をコントロールし、エンジンブレーキ能力を増大させるような圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキ装置（いわゆるパワータード）が開発，実用化されている。
【０００３】
また、第３弁を設けずに、排気弁を通常の排気タイミングと異なるタイミングで開閉することでシリンダ内の圧力状態をコントロールしてエンジンブレーキ能力を増大させるようなパワータードも知られている。
ここで、排気弁を用いた圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキ装置の作動原理を簡単に説明すると、このブレーキ装置の作動時には、燃料噴射を停止するとともに、排気弁を以下のように開閉駆動する。
【０００４】
すなわち、吸気行程時には通常通り吸気弁を開いて吸気を取り入れる。次に、圧縮行程時にも通常運転時通り吸気弁及び排気弁をともに閉じて、シリンダ内の吸気を圧縮する。このときの圧縮力がエンジンの回転を妨げる力として作用する。
次に、圧縮行程から膨張行程に移行する直前に（即ち、上死点近傍において）、排気弁を開いて、圧縮された吸気を排気ポートに排出する。そして、排気弁を開いたまま膨張行程を行い、このとき排気弁側から空気を吸い込む。
【０００５】
その後、膨張行程から排気行程にかけて排気弁を閉じ、吸排気弁がともに閉じた状態で排気行程を実行する。したがって、上述の圧縮行程と同様に、ピストンに圧縮力が作用して、エンジンの回転が妨げられる。そして、その後ピストンが再び上死点近傍に達すると、吸気弁を開いて圧縮空気を逃がし、再び吸気行程を開始する。
そして、このような圧縮行程及び排気行程でのブレーキ力が連続してピストンに作用することにより、エンジンブレーキ能力が大幅に増大する。言い換えれば、エンジンに負の仕事としてポンプ作動を行なわせることにより、車両の運動エネルギを吸収して制動力に変換するのである。なお、このようにエンジンにより吸収されて、制動力（エンジンブレーキ力）として作用する力を吸収馬力という。
【０００６】
また、上述ではクランクシャフト１回転（３６０°）毎に、１回のブレーキ力が作用する２サイクル型のパワータードの作用を説明したが、クランクシャフト２回転（７２０°）毎、１回のブレーキ力が作用する４サイクル型のパワータードも知られている。
ところで、上述したような圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキ装置（パワータード）とは別に、エンジン性能向上を図る目的で吸気弁や排気弁の開閉タイミングやリフト量を変更するようにした可変動弁機構又は可変バルブタイミング機構（以下、ＶＶＴ機構という）が種々開発されている。
【０００７】
このようなＶＶＴ機構の一例としては、カムシャフトにバルブ開閉タイミングやバルブリフト量の異なる複数のカム（即ち、カムプロフィールの異なる複数のカム）を装備して、これらのカムのうちいずれか一つを選択して使用することで吸排気弁の開閉タイミングを段階的に変更できるようにした機構が知られている。
また、近年では、このようなカム切り替え式のＶＶＴ機構以外にも、クランクシャフトに対するカム及びカムシャフトの位相を連続的に変更して、吸排気弁の開閉タイミングを進角又は遅角させるようにしたＶＶＴ機構が広く実用化されている。
【０００８】
このような位相変更式のＶＶＴ機構としては、例えば下記の特許文献１に開示されているように、カムシャフトとカムスプロケットとをヘリカルスプラインを介して結合し、カムシャフトの端部をカムスプロケットに対して前後進させることでカムスプロケットとカムシャフトとの位相を変更するようにした技術が知られている。
また、これ以外にも、位相変更式ＶＶＴ機構として、特許文献２及び３に開示されているようなベーン式ＶＶＴ機構も広く知られている。このベーン式ＶＶＴ機構では、カムスプロケットの内周面側に径方向に伸びる複数の壁面有するハウジングを形成するとともに、カムシャフトの端部に羽部（ベーン）をそなえたロータを設け、ベーンが壁面間に位置するようにロータがハウジング内に収納されて構成されている。
【０００９】
また、上記のベーンとハウジングの壁面とで区画される空間には油圧室が形成され、この油圧室への作動油の給排状態を制御することで、ハウジングの壁面間でベーンが移動しうる範囲内で、カムスプロケットに対するカムシャフトの位相を進角又は遅角させることができ、これにより弁の開閉タイミングを変更することができる。
そして、上記特許文献２及び３には、このようなベーン式ＶＶＴ機構を用いて圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキ装置（パワータード）を構成した技術が開示されている。具体的には、ドライバのアクセルオフを検出すると燃料噴射を停止するとともに、ＶＶＴ機構により排気弁の開閉タイミングを約１８０°程度進角させる。これにより、圧縮行程上死点近傍で排気弁が開き、エンジンを上述したような２サイクル型のパワータードとして作動させることができる。
【特許文献１】特開昭５７−２４４３１号公報
【特許文献２】特開２００４−１０８２１７号公報
【特許文献３】特開平１−９２５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ベーン式ＶＶＴ機構により排気弁の開弁タイミングを圧縮行程上死点近傍に進角させてエンジンブレーキ力を得ようとすると、従来の技術では以下のような課題があった。
すなわち、圧縮行程上死点近傍ではシリンダ内圧が非常に高くなっており、このような上死点近傍で排気弁を開くには非常に高いカムシャフト駆動トルクが必要になる。この場合、カムシャフトを進角状態で保持するには、このカムシャフト駆動トルク以上のトルクをＶＶＴ機構で発生させることが可能な供給油圧が必要であり、仮にその油圧以下であるときには排気弁の開弁タイミングを圧縮行程上死点まで進角させることができないという課題がある。
【００１１】
このような課題を解決するには、単にオイルポンプ容量を高めることが考えられるが、この場合オイルポンプが大型化するとともに、オイルポンプの駆動馬力が増大するため、燃費が悪化してしまうという課題がある。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、ベーン式ＶＶＴ機構により排気弁の開弁タイミングを圧縮行程上死点近傍に進角させる際に、エンジンの燃費の悪化を最小限に留めながらカムシャフト駆動トルクに負けない油圧を簡素なシステムで供給できるようにした、エンジン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】
【００１２】
このため、本発明のエンジンの可変動弁装置は、エンジンのクランクシャフトにより回転駆動されるカムスプロケットと、少なくとも該エンジンの排気弁を開閉駆動するカムを有するカムシャフトと、該カムスプロケットと該カムシャフトとの間に介装され、加圧された作動流体の給排状態に応じて該カムスプロケットに対する該カムシャフトの位相を通常の運転状態に対応した位相とエンジンブレーキ状態に対応した位相との間で変更しうる位相変更機構と、該エンジンの潤滑油を加圧する第１の加圧源と、該位相変更機構に供給される作動流体を加圧する第２の加圧源とを有する副室式ポンプと、該第２の加圧源から供給された作動流体をドレーンするドレーン通路上に介装された開閉弁と、該開閉弁の開閉状態を制御する制御手段とをそなえていることを特徴としている（請求項１）。
【００１３】
また、該制御手段は、所定の車速未満では該開閉弁を全開とし、該所定の車速以上になると該開閉弁を所定開度に制御し、その後、エンジンブレーキ要求を検出すると、該開閉弁を全閉にするとともに、該カムシャフトの位相が該エンジンブレーキ状態に対応した位相となるように、該位相変更機構に対する作動油の供給状態を切り替えるのが好ましい（請求項２）。
【００１４】
また、該制御手段は、該エンジンブレーキ要求がなくなると、該カムシャフトの位相が通常の運転状態に対応した位相となるように、該位相変更機構に対する作動油の供給状態を切り替えるとともに、その後、所定の車速未満であれば該開閉弁を全開とし、該所定の車速以上であれば該開閉弁を所定開度に制御するのが好ましい（請求項３）。
また、該エンジンブレーキ状態に対応した位相が、圧縮行程末期又は膨張行程初期に該排気弁が開弁を開始するような位相であって、該エンジンブレーキ要求を検出すると、該エンジンブレーキ状態に対応した位相に向けて該カムシャフトの位相を進角させるのが好ましい（請求項４）。
【００１５】
また、該第１の加圧源は、該エンジンのメインギャラリに接続されているのが好ましい（請求項５）。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の可変動弁装置によれば、通常の潤滑に影響を与えることなくカムシャフト駆動トルクに負けない作動油圧を位相変更機構に供給することができる。また、大容量のポンプを１つ設ける場合よりも小型化、軽量化を図ることができ、燃費向上を図ることができる（請求項１）
また、ドレーン通路の開閉弁を所定の車速未満では全開とするので、ポンプの駆動損失を極力抑制できる。また、所定の車速以上になると開閉弁を所定開度だけ開くことにより、予め位相変更機構に対する供給油圧を高めておくことができ、エンジンブレーキの要求時に速やかにカムシャフトの位相を変更することができる（請求項２）。
【００１７】
また、エンジンブレーキ要求が解除されると、カムシャフトの位相が通常の運転状態に対応した位相に変更され、その後、開閉弁が車速に応じた開度に設定されるので、加速不良やエンストを招くことなく速やかに通常運転に移行することができるとともに、次回のエンジンブレーキ要求に備えることができる（請求項３）。
また、エンジンブレーキ要求を検出すると、カムシャフトの位相を進角させて、圧縮行程末期又は膨張行程初期に排気弁が開くような位相に変更することで、２サイクル型の圧縮圧開放型エンジンブレーキ補助装置を容易に実現することができる（請求項４）。
【００１８】
また、第１の加圧源はエンジンのメインギャラリに接続されているので、通常の潤滑に何ら影響を与えることもない（請求項５）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面により、本発明の一実施形態に係るエンジンの可変動弁装置について説明すると、図１及び図２はその要部構成を示す模式図、図３は本発明が適用されるエンジンの動弁系を示す模式図、図４は本装置の作用について説明するカムリフト線図、図５はその制御系について示す模式的なブロック図、図６及び図７はその作用について説明するフローチャートである。
【００２０】
図３に示すように、エンジン１には、吸気弁及び排気弁（図示略）の開閉タイミングを変更可能なベーン式の可変動弁機構（可変バルブタイミング機構又はＶＶＴ機構）２が設けられている。このＶＶＴ機構２は排気弁のバルブタイミングを変更する排気側ＶＶＴ機構（排気ＶＶＴ）２ａと吸気弁のバルブタイミングを変更する吸気側ＶＶＴ機構（吸気ＶＶＴ）２ｂとから構成されており、これらの排気ＶＶＴ２ａと吸気ＶＶＴ２ｂとの作動を独立して制御できるように構成されている。
【００２１】
なお、本実施形態では吸気及び排気の両方にＶＶＴ機構２を設けているが、ＶＶＴ機構２は少なくとも排気側に設けられていればよく、吸気側には設けなくてもよい。また、以下では、同じ部材について吸気側と排気側とで区別する場合には符号の末尾にそれぞれａ，ｂを付し、吸排気の区別を省略する場合には、数字のみの符号で示す。
そして、本実施形態においては、エンジンブレーキの要求時には、燃料噴射を休止するとともに、ＶＶＴ機構２ａを作動させて排気弁の作動タイミングを変更することにより、エンジン１を圧縮圧開放型エンジン補助ブレーキ装置（いわゆるパワータード）として作動させて、エンジンブレーキ力を得るようになっている。
【００２２】
さて、このＶＶＴ機構２は、図３に示すように、クランクシャフト３により回転駆動されるカムスプロケット４（４ａ，４ｂ）と、エンジン１の吸気弁及び排気弁を開閉駆動するカム（図示略）を有するカムシャフト５（５ａ，５ｂ）と、カムスプロケット４に対する該カムシャフト５の位相を通常の運転状態に対応した位相からエンジンブレーキ状態に対応した位相までの間で変更しうる位相変更機構６（６ａ，６ｂ）とを有している。また、位相変更機構６は、カムスプロケット４とカムシャフト５との間に介装されており、加圧された作動油（作動流体）の給排状態に応じてカムシャフト５を連続的に進角させたり遅角させたりすることができるように構成されている。
【００２３】
また、本実施形態においては、カムシャフト５の位相が最遅角のときに、エンジン１の通常運転に適した排気弁の作動タイミングとなるように設定されており、この状態から、カムシャフト５をカムスプロケット４に対して最大で約９０°（クランクシャフト角度で約１８０°）進角させることで、エンジンブレーキ状態に対応した排気弁作動タイミングに変更することができるようになっている。
【００２４】
これにより、図４に示すように、カムシャフト５の最進角時には、圧縮行程末期に排気弁が開弁するとともに、排気行程初期に排気弁が閉弁することになり、排気弁の開閉タイミングをエンジンブレーキ状態に対応した位相に変更することができる。
なお、最大進角時の排気弁の開弁開始タイミングは圧縮行程末期に限定されず、圧縮行程末期から膨張行程初期までの間であればよい。また、同様に排気弁の閉弁タイミングは排気行程初期に限定されず、膨張行程末期から排気行程初期までの間であればよい。
【００２５】
また、図３に示すように、排気側のスプロケット４ａと、吸気側のスプロケット４ｂとはタイミングベルト（又はタイミングチェーン）７を介してエンジン１のクランクシャフト３に接続されており、クランクシャフト３が２回転するとカムスプロケット４及びカムシャフト５が１回転するようにクランクシャフト７の速度が半分に減速されてカムスプロケット４に伝達されるようになっている。なお、タイミングベルト７にはテンショナ８によって適当なテンションが与えられている。
【００２６】
そして、上記の位相変更機構６により、排気側スプロケット４ａと排気カムシャフト５ａとの相対位相及び吸気側スプロケット４ｂと吸気カムシャフト５ｂとの相対位相をそれぞれ独立して変更することで、クランクシャフト３の回転位相に対して排気弁及び吸気弁の開閉タイミングを変更・調整できるようになっている。また、位相変更機構６は、最遅角時には、カムスプロケット４とカムシャフト５との相対位相を最遅角位相に保持するロック機構（図示省略）が設けられている。
【００２７】
なお、タイミングベルト７の進行方向へのカムシャフト５の位相変更が進角側への位相変更となり、タイミングベルト７の進行方向とは逆方向への位相変更が遅角側への位相変更となる。
また、ベーン式ＶＶＴ機構２に適用される位相変更機構６の構成についてはすでに広く公知のものであり、例えば、上述した特許文献２及び３に開示されたものと同様に構成されているので、詳しい説明を省略する。
【００２８】
さて、この位相変更機構６には、図１及び図２に示すような油圧回路９が接続されており、この油圧回路９には、エンジン１によって駆動される油圧ポンプ１０が接続されている。
ここで油圧ポンプ１０は２つの加圧源１０１，１０２を有する副室式ポンプであって、この副室式ポンプ１０のうちの一方の加圧源（第１の加圧源）１０１はエンジン１のメインギャラリ１２に接続されており、また、他方の加圧源（第２の加圧源）１０２は、作動油供給通路１１を介して位相変更機構６に接続されている。
【００２９】
また、第１の加圧源１０１及び第２の加圧源１０２は共通のオイルタンク（図示省略）に接続されており、第２の加圧源１０２はオイルタンクに貯留された潤滑油を加圧して位相変更機構６に供給するようになっている。つまり、エンジン１の潤滑油が位相変更機構６の作動油として用いられるようになっている。
また、副室式ポンプ１０は、本実施形態においては図示するようなギア式のポンプが適用されている。すなわち、ポンプ１０は、１つのドライブギア１３と、２つのドリブンギア１４、１５とを有しており、ここでは中央のギアがエンジン１により駆動されるドライブギア１３として構成されている。なお、図示する３つのギアのうち、いずれか１つをドライブギアとすればよく、ドライブギア１３は特に中央のギアに限定されるものではない。また、本発明に適用されるポンプは２つの加圧源を有していればよく、ギア式ポンプに限定されるものではない。
【００３０】
位相変更機構６には、その作動状態を切り替えるためのオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）１６が付設されている。また、このＯＣＶ１６の出力側（下流側）ポートには、位相変更機構６の進角油路６１、遅角油路６２、排出油路６３が接続されており、また、ＯＣＶ１６の入力側（上流側）ポートには、作動油供給通路１１及びオイルタンクに連通するドレーン通路１７が接続されている。
【００３１】
このＯＣＶ１６は、後述する制御手段としてのコントローラ（ＥＣＵ）１８からの制御信号に基づいて各通路の接続状態を切り換える油圧式又は電磁式のスプール弁であって、排気弁を進角させる場合には、作動油供給通路１１と進角油路６１とを接続させるとともにドレーン通路１７と排出油路６３とを接続するようになっている。これにより、進角油路６１に高圧の作動油が供給されてカムスプロケット４に対するカムシャフト５の位相が進角側に変更されるようになっている。
【００３２】
また、作動油供給通路１１と遅角油路６２とを接続させることにより、遅角油路６２に高圧作動油が供給されて、カムスプロケット４に対するカムシャフト５の位相が遅角側に変更されるようになっている。
ところで、作動油供給通路１１には、上流側から順に調圧弁１９，オイルフィルタ２０が設けられており、また、オイルフィルタ２０には並列してチェックバルブ２１が設けられている。そして、このポンプ１０から供給される作動油内の不純物がオイルフィルタ２０で除去されるとともに、上記不純物の堆積等によりオイルフィルタ２０内の圧力がチェックバルブ２１の設定圧よりも高まると、このチェックバルブ２１が開いて作動油をバイパスさせるようになっている。
【００３３】
また、調圧弁１９は設定圧が比較的高めに設定された弁であって、何らかの事情により作動油供給通路１１の圧力が高まりすぎた場合には、この調圧弁１９を開いて作動油を排出し、位相変更機構６及び油圧回路９を保護するようになっている。
また、オイルフィルタ２０よりも下流側では、作動油供給通路１１からドレーン通路２２が分岐しており、この作動油供給通路１１で余剰となった作動油はドレーン通路２２を介してオイルタンクに返戻されるようになっている。
【００３４】
また、このドレーン通路２２上にはコントローラ１８からの作動信号に基づいて開度が変更されるリリーフ弁（開閉弁）２３が設けられている。ここで、このリリーフ弁２３は、全開状態と全閉状態とのいずれかの態様をとるオンオフ式の電磁弁であって、この電磁弁をデューティ制御することにより、ドレーン通路２２の開度を０〜１００％の間で自由に制御できるようになっている。なお、リリーフ弁としては、上述したようなもの以外にも、開度をリニアに設定できるような開度調整式の弁を用いてもよい。
【００３５】
また、副室式ポンプ１０の第１の加圧源１０１は油路３１を介してメインギャラリ１２に接続されており、上記油路３１上に、調圧弁３２，オイルフィルタ３３，チェックバルブ３４，オイルクーラ３５が介装されている。なお、この第１の加圧源１０１よりも下流の構成は一般的なエンジンの潤滑構造と同様であるため、説明を省略する。
ところで、上述したように、排気側のＶＶＴ機構２はカムスプロケット４に対するカムシャフト５の位相をエンジンブレーキに対応した位相に進角させるものであり、具体的には、ドライバのアクセルオフを検出するとＶＶＴ機構２により排気弁の開閉タイミングを約１８０°程度進角させて、排気弁を圧縮行程上死点近傍で開弁させるものである。
【００３６】
しかし、圧縮行程上死点近傍ではシリンダ内圧が非常に高くなっているため、圧縮行程上死点近傍で排気弁を開弁駆動するには、非常に大きなカムシャフト駆動トルクが必要になる。したがって、位相変更機構６に対して十分に高い油圧を供給できない場合には、排気弁の開弁タイミングを圧縮行程上死点まで進角することができない。
このような課題に対しては、単にオイルポンプの容量を増大することも考えられるが、このように構成した場合には、オイルポンプが大型化するとともに、オイルポンプの駆動馬力が増大するため、燃費が悪化してしまうことになる。また、排気ブレーキは常時使用するものではないため、このような一時的に必要な油圧を得るために常時大型のオイルポンプで作動油を加圧するのは効率がよくない。
【００３７】
そこで、本装置では上述したような副室式ポンプを用いるとともに、作動油供給通路１１１から分岐したドレーン路１２のリリーフ弁２３をデューティ制御することにより、ポンプ１０の駆動損失を極力低減して確実に排気弁の開弁時期を進角させるようになっている。
つまり、副室式ポンプ１０の第２の加圧源１０２は、圧縮行程上死点近傍で排気弁を開弁駆動するのに必要なカムシャフト駆動トルクよりも十分に高い油圧を発生可能に構成されており、排気弁の開閉タイミングを圧縮行程上死点近傍まで確実に進角させることができるようになっている。また、エンジンブレーキが必要のないときには、リリーフ弁２３を全開にすることで、ポンプ１０の駆動損失を極力回避するようにしている。
【００３８】
以下、図５を用いて本装置の制御系の構成及び作用について説明すると、エンジン１が搭載される車両には、当該車両の速度を検出する車速センサ（車速検出手段）４０と、アクセルのオンオフを検出するアイドルスイッチ４１と、カムシャフト６の位相を検出するカム各センサ４２が設けられており、これらのセンサ４０〜４２はいずれもＥＣＵ１８の入力側に接続されている。
【００３９】
ここで、アイドルスイッチ４１はエンジンブレーキ要求の有無を検出するための手段であって、アクセルペダル開度が全閉となると、アイドルスイッチ４１がオンとなりエンジンブレーキ要求があったと判定するようになっている。
また、ＥＣＵ１８の出力側には、ＯＣＶ１６及びリリーフ弁２３が接続されており、各センサ４０〜４２からの情報に基づいて、ＯＣＶ１６及びリリーフ弁２３に対する制御信号を設定するようになっている。
【００４０】
具体的には、アイドルスイッチ４１によりアクセルオン（アイドルスイッチ４１はオフ）が検出されている間は通常の走行状態となるので、この場合には、図２に示すように、作動油供給通路１１と遅角油路６２とを接続するようにＯＣＶ１６に対する制御信号が設定される。これにより、排気弁は最遅角に設定されて、通常のエンジンの通常運転に適した位相に排気弁の位相が設定される。また、リリーフ弁２３が全開であっても、通常運転時の最遅角状態を保持するために必要な油圧をＯＣＶ１６を介して位相変更機構６ａに供給可能となるように、当該リリーフ弁２３の大きさが設定されている。
【００４１】
また、アイドルスイッチ４１のオフ時は、車速センサ４０で得られた車速に基づいてリリーフ弁２３に対する開閉制御が行われる。具体的には、検出された車速が予め設定された所定車速Ｖ0 未満であると、ＥＣＵ１８ではリリーフ弁２３が全開となるようにリリーフ弁２３に対して制御信号を設定するようになっている。
これにより、所定車速Ｖ0 未満ではポンプ１０の第２の加圧源１０２から供給される作動油はドレーン通路２２を通ってオイルタンクに戻される。なお、作動油供給通路１１及びドレーン通路２２は、通路自体が抵抗とならないような十分な大きさの断面積を有しており、リリーフ弁２３を全開とすることにより、第２の加圧源１０２での駆動損失を最小限に抑制でき、燃費の悪化を抑制できる。
【００４２】
また、所定車速Ｖ0 以上となると、リリーフ弁２３を所定開度（本実施形態では５０％
）に設定する。これにより、作動油供給通路１１の油圧がリリーフ弁２３の開度に応じた圧力まで高められて、エンジンブレーキが必要な時に備える状態となる。なお、上述の所定車速Ｖ0 は、アクセルオフ時には速やかにエンジンブレーキ力を必要とするような中速
域以上の速度であって、本実施形態では例えば５０ｋｍ／ｈに設定されている。
【００４３】
そして、アイドルスイッチ４１がオンになると、エンジンブレーキの要求があったと判定して、リリーフ弁２３を全閉とするとともに、ＯＣＶ１６を切り換えて作動油供給通路１１と進角油路６１とを接続する。これにより、作動油供給通路１１の油圧が十分に高められて、排気弁の位相をほぼ１８０°進角させることができ、確実にエンジンブレーキ力を得ることができる。なお、この時には燃料噴射は禁止される。
【００４４】
このように、所定車速Ｖ0 以上になると、予めリリーフ弁２３を全開ではない所定開度に設定しておき、アクセルオフ時に備えるので、その後のアクセルオフに対して速やかに作動油供給通路１１の油圧を高めることができる。
また、上述したように、第２の加圧源１０２は、圧縮行程上死点近傍で排気弁を開弁駆動する際のカムシャフト駆動トルクよりも十分に高い油圧を発生することができるので、排気弁の位相を速やかに進角させることができる。
【００４５】
なお、所定車速Ｖ0 未満でアイドルスイッチ１４のオンが検出されると、リリーフ弁２３は全開→全閉となるので、所定車速Ｖ0 以上のとき（リリーフ弁５０％閉→全閉）よりも僅かに応答が遅れることになるが、この場合はもともと車速が低いため、影響はほとんど生じない。
一方、アイドルスイッチ４１がオフ（アクセルペダルの踏み込みあり）になると、ＥＣＵ１８では、エンジンブレーキの解除要求と判定し、エンジンブレーキを解除するべくＯＣＶ１６の作動状態を切り換えて作動油供給通路１１と遅角油路６２とを接続する。これにより、排気弁の位相を最遅角位置まで変更することができ、通常運転状態に切り換えることができる。
【００４６】
そして、カム角センサ４２の情報に基づきカムシャフトの進角量が所定角度θ0 以下となったと判定すると、リリーフ弁３２を開くようになっている。
なお、排気弁の位相を遅角させる場合には、高圧の作動油を供給しなくても、図３に示すようにカムスプロケット４ａとの相対的な回転方向の関係からカムシャフト５ａを最遅角まで戻すことができるが、エンジンブレーキ要求がなくなった場合にはできるだけ速やかに排気カムシャフト５ａの位相を遅角させなければならず、排気弁の開閉タイミングの遅角が遅れると、車両停止後クラッチを切った際にエンストしたり、クラッチ接続状態で再加速に移行する際に加速不良が発生してしまう。
【００４７】
このため、エンジンブレーキ要求解除時には、リリーフ弁２３の全閉を維持したまま、まずＯＣＶ１６のみを切り換えることにより、位相変更機構６ａに高圧の作動油を速やかに供給でき、カムシャフト５ａの位相を速やかに遅角させることができる。
そして、その後エンジンブレーキの解除時にはカムシャフト５の進角量が所定角度θ0 以下となると、所定車速Ｖ0 未満であればリリーフ弁２３を全開とし、所定車速Ｖ0 以上であればリリーフ弁２３を所定開度（５０％）として、次回のエンジンブレーキ要求にそなえるようになっている。また、エンジンブレーキがオンとなるアクセルオフの状態であっても、車両が停止する直前か、或いはクラッチが切れた場合には、エンストを生じないように速やかにカムシャフト５ａの位相を遅角するようになっている。
【００４８】
本発明の一実施形態に係るエンジンの可変動弁装置は上述のように構成されているので、その作用を図６及び図７のフローチャートを用いて説明すると以下のようになる。
まず、図６を用いて、エンジンブレーキを作動させる際の作用について説明すると、ステップＳ１において、アクセルのオンオフを判定する。そして、アクセルオフであれば、エンジンブレーキ要求ありと判定して、ステップＳ５以降に進む。また、アクセルオンであれば、ステップＳ２に進み、現在の車速と所定車速Ｖ0 とを比較する。そして、ステップＳ２で車速が所定車速Ｖ0 以上でなければ、次にステップＳ４に進む。
【００４９】
また、ステップＳ２で現在の車速が所定車速Ｖ0 以上であれば、次に、ステップＳ３に進み、リリーフ弁２３の開度を所定開度（５０％）に設定した後、ステップＳ４に進む。
そして、ステップＳ４において再びアクセルのオンオフを判定し、アクセルオフと判定すると、エンジンブレーキ要求ありと判定してステップＳ５に進む。そして、ステップＳ５でリリーフ弁２３を全閉とし、次にステップＳ６でＯＣＶ１６を切り換えて排気カムシャフト５ａ及び排気弁の位相を進角させる。また、ステップＳ４でアクセルオフであれば、そのままリターンして、ステップＳ１以降のフローを繰り返す。
【００５０】
また、エンジンブレーキ作動後は、図７のサブルーチンがスタートし、ステップＳ１１でアクセルのオンオフが判定される。そして、アクセルオフであれば、そのままリターンしてエンジンブレーキの作動が継続する。一方、アクセルオンとなると、エンジンブレーキの解除要求と判定して、ステップＳ１２でＯＣＶ１６を切り換えて排気カムシャフト５ａ及び排気弁の位相を遅角させる。
【００５１】
次に、ステップＳ１３において、カム角センサ４２からの情報に基づきカムシャフト５ａの進角量が所定進角量θ0 以下になったか否かを判定し、カムシャフト５ａの進角量が所定進角量θ0 より大きい場合は、所定進角量θ0 以下になるまで、ステップＳ１３の判定を繰り返す。
一方、ステップＳ１３でカムシャフト進角量が所定進角量θ0 以下と判定されると、ステップＳ１４に進み、リリーフ弁２３を開いてポンプ１０の駆動損失の低減を図る。なお、その後は、図６のフローチャートに移行するので、リリーフ弁２３の開度は車速に応じた開度となる。
【００５２】
以上のように、本装置によれば、ＶＶＴ機構２を用いてエンジンブレーキ（パワータード）を作動させるとともに、ポンプ１０を２つの加圧源を有する副室式ポンプとして構成し、一方の加圧源（第２の加圧源）１０２を専らＶＶＴ機構２に用いることにより、通常の潤滑に影響を与えることなくＶＶＴ機構２に作動油を供給することができる。また、大容量のポンプを１つ設ける場合よりも小型化、軽量化を図ることができ、燃費向上を図ることができる。
【００５３】
また、第２の加圧源１０２と排気側のＶＶＴ２ａとの間に専用の油圧供給通路１１を設けているので、例えば低温時に作動油の粘性が高い状態でも作動油が円滑に流れ、エンジンブレーキ要求時に確実に排気弁の開閉タイミングを進角させることができる。
また、ドレーン通路２２のリリーフ弁２３を所定の車速Ｖ0 未満では全開とするので、ポンプの駆動損失を極力抑制できる。また、所定の車速Ｖ0 以上になるとリリーフ弁２３を所定開度だけ開くことにより、予め油圧供給通路１１の油圧を高めておくことができ、エンジンブレーキの要求時に速やかに排気弁の位相を変更することができる。
【００５４】
また、エンジンブレーキ要求が解除されると、カムシャフト５の位相が通常の運転状態に対応した位相となるようにＯＣＶ１６が切り替えられるとともに、その後、リリーフ弁２３が車速に応じた開度に設定されるので、加速不良やエンストを招くことなく速やかに通常運転に移行することができる。また、リリーフ弁２３の開度を車速に応じた開度に設定することで、次回のエンジンブレーキ要求に備えることができる。
【００５５】
また、ポンプ１０の第１の加圧源１０１はエンジン１のメインギャラリ１２に接続されているので、通常の潤滑に何ら影響を与えることもないという利点がある。
なお、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、本実施形態では、通常走行時において、所定車速Ｖ0 未満ではリリーフ弁２３を全閉とし、所定車速Ｖ0 以上となるとリリーフ弁２３を
所定開度に設定しているが、エンジンの回転数をパラメータにしてリリーフ弁の開度制御を実行してもよい。これはポンプ１０から吐出される作動油の油圧はエンジン回転数に依存するからである。また、これ以外にも、車速，作動油油圧又はエンジン回転数のいずれかのパラメータに基づいて、リリーフ弁の開度をリニアに制御するようにしてもよい。
【００５６】
また、本実施形態では、アイドルスイッチ４１によるアクセルのオンオフ判定のみでエンジンブレーキを作動させるか否かを決定し可変動弁機構を制御していたが、エンジンブレーキ要求を検出することができれば、アイドルスイッチ４１に代えて他のセンサを適用してもよい。例えば、アクセル開度センサやブレーキスイッチを用いてもよいし、ドライバの操作によりオンオフ操作されるエンジンブレーキスイッチを用いてもよい。
【００５７】
例えばエンジンブレーキスイッチを組み合わせた場合、エンジンブレーキスイッチによりエンジンブレーキをオンとした場合にのみ、アイドルスイッチ４１によるエンジンブレーキ要求を許容する構成にすればよい。このように構成すれば、惰性走行したい場合などエンジンブレーキが不要となるときにはエンジンブレーキスイッチをオフとすることでエンジンブレーキを非作動とすることができ、また、エンジンブレーキが必要となるときにはエンジンブレーキスイッチをオンとすることでエンジンブレーキを作動させることができるなど、ドライバがエンジンブレーキの作動態様を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンの可変動弁装置の要部構成を示す模式図であって最進角時（エンジンブレーキ作動時）の状態を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエンジンの可変動弁装置の要部構成を示す模式図であって最遅角時（通常運転時）の状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るエンジンの可変動弁装置が適用されるエンジンの動弁系につて示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るエンジンの可変動弁装置の作用について説明するカムリフト線図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るエンジンの可変動弁装置の要部構成について示す模式的なブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るエンジンの可変動弁装置の作用について説明するフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係るエンジンの可変動弁装置の作用について説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１  エンジン
２  ＶＶＴ機構（ベーン式可変動弁機構）
３  クランクシャフト
４  カムスプロケット
５  カムシャフト
６  位相変更機構
１０  副室式ポンプ
１０１  第１の加圧源
１０２  第２の加圧源
１８  ＥＣＵ（制御手段）
２２  ドレーン通路
２３  リリーフ弁（開閉弁）
【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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