(57)【要約】【課題】バルブ作用角、バルブリフト量あるいはバルブタイミングを連続的に可変とする可変動弁装置にあって、上述したごとくの始動性の悪化を抑制すること及び異常時における内燃機関の運転継続を確保することを目的とする。【解決手段】装置異常時には油圧が消失するため、スプリング１４４の付勢力によりピン１４８ａをガイド部１３０に当接させることができる。このためガイド部１３０により、リフト可変アクチュエータ１００を、バルブ作用角とバルブリフト量とが最小値以外となる状態にできる。したがって吸気カム４５ａによるバルブ作用角とバルブリフト量とを適切な値にでき吸入空気量が十分に確保される。このため始動性の悪化を抑制したり退避走行が可能となる。【選択図】図６
2008151147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブのバルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方を連続的に可変とする可変動弁機構と、
前記可変動弁機構、該可変動弁機構の駆動系又は該可変動弁機構の制御系が異常か否かを判定する異常判定手段と、
該異常判定手段にて異常であると判定された時には、前記可変動弁機構を、バルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方が最小値以外となる状態にする異常時リフト調整手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記可変動弁機構は、軸方向にてカムプロフィールが変化している３次元カムを、軸方向に移動させることによりバルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方を連続的に可変とする機構であり、
前記異常時リフト調整手段は、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には、前記可変動弁機構を、前記３次元カムが前記最小値以外の軸方向位置に配置された状態にする
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記可変動弁機構は、前記３次元カムに対して少なくとも軸方向において連動するピストンを備えた液圧シリンダを有し、該液圧シリンダにより前記３次元カムを軸方向に移動させる構成である
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時リフト調整手段は、
前記３次元カムが取り付けられたカムシャフト又は該カムシャフトに設けられた部材の周面に対向して配置された係合部と、
前記カムシャフト又は該カムシャフトに設けられた部材の周面において軸周りに設けられて、前記係合部が係合した場合には該カムシャフトの回転により、該カムシャフトを前記３次元カムが前記最小値以外となる軸方向位置に誘導するガイド部と、
前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記係合部と前記ガイド部とを係合状態にする異常時係合手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記係合部は、内燃機関の非回転部材に取り付けられたピンを有し、
前記ガイド部は、前記３次元カムが前記最小値以外となる軸方向位置にて前記ピンが係合する位置において前記カムシャフト又は該カムシャフトに設けられた部材の周方向に形成されたリング状溝と、前記カムシャフト又は該カムシャフトに設けられた部材の軸方向に螺旋状に設けられることにより、該カムシャフトの回転時に、前記リング状溝に前記ピンを誘導する誘導溝とを有し、
前記異常時係合手段は、前記異常判定手段にて異常であると判定されていない時には前記ピンを前記カムシャフト又は該カムシャフトに設けられた部材に当接しないようにし、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記ピンを前記カムシャフト又は該カムシャフトに設けられた部材に当接させる
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時係合手段は、
前記ピンを前記カムシャフト又は該カムシャフトに設けられた部材に当接させる付勢力を発生するスプリングと、
内燃機関の駆動により生じる液圧を前記スプリングの付勢力に抗して前記ピンに作用させる液圧アクチュエータと、
前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記液圧アクチュエータ内の液圧を排除する液圧排除手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項７】
請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時リフト調整手段は、
前記３次元カムが取り付けられたカムシャフトを軸方向に付勢する第１スプリングと、
前記３次元カムが取り付けられたカムシャフトを前記第１スプリングの付勢力とは反対方向に付勢する第２スプリングと、
前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記液圧シリンダ内の液圧を排除する液圧排除手段と、
を備え、前記第１スプリングの付勢力、前記第２スプリングの付勢力及び前記３次元カムに生じる軸方向の力が、前記液圧排除手段にて前記液圧シリンダ内の液圧を排除した時において、前記３次元カムが前記最小値以外となる前記カムシャフトの軸方向位置でバランスするように設定した
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項８】
請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時リフト調整手段は、
前記３次元カムが取り付けられたカムシャフトを前記３次元カムに生じる軸方向の力とは反対方向に付勢するスプリングと、
前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記液圧シリンダ内の液圧を排除する液圧排除手段と、
を備え、前記スプリングの付勢力及び前記３次元カムに生じる軸方向の力が、前記液圧排除手段にて前記液圧シリンダ内の液圧を排除した時において、前記３次元カムが前記最小値以外となる前記カムシャフトの軸方向位置でバランスするように設定した
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時リフト調整手段は、
前記３次元カムが取り付けられたカムシャフト又は該カムシャフトに設けられた部材の周面に対向して配置された係合部と、
前記カムシャフト又は前記部材の周面に設けられて、前記係合部が係合した場合には該カムシャフトの軸方向への移動を規制する被係合部と、
前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記係合部と前記被係合部とを係合状態にする異常時係合手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１０】
請求項７または８に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時リフト調整手段は、
前記液圧シリンダ内部のピストン周面に対向して、前記液圧シリンダに設けられた係合部と、
前記ピストンの周面に設けられて、前記係合部が係合した場合には３次元カムの軸方向への移動を規制する被係合部と、
前記異常判定手段にて異常であると判定された時に前記係合部と前記被係合部とを係合状態にする異常時係合手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記液圧シリンダ内部のピストンは、前記液圧シリンダとの間を少なくとも２つのシールリングにてシールするとともに、該シールリングによるシール間隔は前記係合部の幅以上とされている
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記可変動弁機構は、
内燃機関のクランクシャフトにより回転駆動されるカムシャフトと、
前記カムシャフトに設けられたカムと、
前記カムシャフトとは異なる軸にて揺動可能に支持され、入力部と出力部とを有することで前記カムにより入力部が駆動されると出力部にてバルブを駆動する仲介駆動機構と、
前記仲介駆動機構の入力部と出力部との相対位相差を可変とするアクチュエータと、
を備えることによりバルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方を連続的に可変とする機構であり、
前記異常時リフト調整手段は、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には、前記アクチュエータにより前記仲介駆動機構の入力部と出力部との相対位相差を、前記最小値以外となる状態にする
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記アクチュエータは、コントロールシャフトと、該コントロールシャフトを軸方向に移動させるピストンを備えた液圧シリンダを有し、前記コントロールシャフトを軸方向に移動させることにより前記仲介駆動機構の入力部と出力部との相対位相差を可変とするとともに、
前記異常時リフト調整手段は、前記コントロールシャフトの移動を規制することで、前記仲介駆動機構の入力部と出力部との相対位相差が前記最小値以外となる状態にする
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１４】
請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記３次元カムはカムシャフトを介して前記ピストンにより軸方向に移動されるとともに、
前記異常時リフト調整手段は、前記カムシャフトの移動を規制することで、前記バルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方が最小値以外となる状態にする
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時リフト調整手段は、前記最小値側への前記コントロールシャフト又は前記カムシャフトの移動位置の限界を設定するサブアクチュエータを有する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記サブアクチュエータは、
サブ液圧シリンダと、
該サブ液圧シリンダに備えられ、前記コントロールシャフト又は前記カムシャフトに係合することにより前記コントロールシャフト又は前記カムシャフトの前記最小値側への移動位置限界を設定するサブピストンと、
該サブピストンを前記最小値側とは反対側へ付勢する付勢手段と、
前記サブピストンを前記最小値側へ移動させるための液圧を前記サブ液圧シリンダに供給する液圧供給経路とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記コントロールシャフト又は前記カムシャフトが前記最小値以外となる位置に移動した状態で、前記サブピストンの位置を固定するロック手段を備えた
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記ロック手段は、
前記液圧の供給により前記サブピストンの位置固定を解除し、前記液圧の消滅により前記サブピストンの位置固定を行うロックピンと、
該ロックピンが前記サブピストンの位置固定を解除する位置にある時には前記液圧供給経路による液圧供給を可能とし、前記サブピストンの位置固定を解除する位置にない時には前記液圧供給経路による液圧供給を禁止する液圧調整手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１９】
請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記液圧シリンダと前記サブ液圧シリンダとは内燃機関の駆動により発生する液圧が作動圧として供給されているとともに、
前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記液圧シリンダ及び前記サブ液圧シリンダの液圧を排除する液圧排除手段を備えた
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時リフト調整手段は、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には、前記可変動弁機構を、バルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方が最小値と最大値との中間にある状態にする
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２１】
請求項１〜１９のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時リフト調整手段は、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には、前記可変動弁機構を、バルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方が最大値にある状態にする
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
内燃機関の吸気系に設けられたスロットルバルブと、
前記異常判定手段にて異常と判定されていない場合には前記スロットルバルブを全開として前記可変動弁機構により吸入空気量を調整し、前記異常判定手段にて異常と判定された場合には前記スロットルバルブを駆動して内燃機関の吸入空気量を調整する吸入空気量調整手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２３】
カムシャフトを軸方向に移動させ、該移動に連動してカムを内燃機関のクランクシャフトに対して相対回転させることにより、吸気バルブのバルブタイミングを連続的に可変とする可変動弁機構と、
前記可変動弁機構、該可変動弁機構の駆動系又は該可変動弁機構の制御系が異常か否かを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段にて異常であると判定された時には、前記可変動弁機構を、バルブタイミングが最遅角タイミング以外にある状態にする異常時バルブタイミング調整手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２４】
軸方向に螺旋状にカムプロフィールが変化している３次元カムが設けられたカムシャフトを軸方向に移動させることにより、吸気バルブのバルブタイミングを連続的に可変とする可変動弁機構と、
前記可変動弁機構、該可変動弁機構の駆動系又は該可変動弁機構の制御系が異常か否かを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段にて異常であると判定された時には、前記可変動弁機構を、バルブタイミングが最遅角タイミング以外にある状態にする異常時バルブタイミング調整手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２５】
クランクシャフトに連動して回転する回転連動部材とカムシャフトとにそれぞれスプライン機構にて噛み合う噛合部材を軸方向に移動させ、該移動によりカムを内燃機関のクランクシャフトに対して相対回転させることにより、吸気バルブのバルブタイミングを連続的に可変とする可変動弁機構と、
前記可変動弁機構、該可変動弁機構の駆動系又は該可変動弁機構の制御系が異常か否かを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段にて異常であると判定された時には、前記可変動弁機構を、バルブタイミングが最遅角タイミング以外にある状態にする異常時バルブタイミング調整手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２６】
請求項２３〜２５のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記可変動弁機構は、前記カムシャフト又は前記噛合部材に対して少なくとも軸方向において連動するピストンを備えた液圧シリンダを有し、該液圧シリンダにより前記カムシャフト又は前記噛合部材を軸方向に移動させる構成である
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２７】
請求項２３〜２６のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時バルブタイミング調整手段は、
前記カムシャフト又は前記噛合部材、あるいは前記カムシャフト又は前記噛合部材に設けられた付加部材の周面に対向して配置された係合部と、
前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材の周面に軸周りに設けられて、前記係合部が係合した場合には前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材の回転により、前記カムシャフト又は前記噛合部材を、バルブタイミングが最遅角タイミング以外となる軸方向位置に誘導するガイド部と、
前記異常判定手段にて異常であると判定された時に前記係合部と前記ガイド部とを係合状態にする異常時係合手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２８】
請求項２７に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記係合部は、内燃機関の非回転部材に取り付けられたピンを有し、
前記ガイド部は、バルブタイミングが最遅角タイミング以外となる軸方向位置にて前記ピンが係合する位置において前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材の周方向に形成されたリング状溝と、前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材の軸方向に螺旋状に設けられることにより、前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材の回転時に、前記リング状溝に前記ピンを誘導する誘導溝とを有し、
前記異常時係合手段は、前記異常判定手段にて異常であると判定されていない時には前記ピンを、前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材に当接しないようにし、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記ピンを、前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材に当接させる
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２９】
請求項２８に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時係合手段は、
前記ピンを、前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材に当接させる付勢力を発生するスプリングと、
内燃機関の駆動により生じる液圧を前記スプリングの付勢力に抗して作用させる液圧アクチュエータと、
前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記液圧アクチュエータ内の液圧を排除する液圧排除手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３０】
請求項２６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時バルブタイミング調整手段は、
前記カムシャフト又は前記噛合部材を軸方向に付勢する第１スプリングと、
前記カムシャフト又は前記噛合部材を前記第１スプリングの付勢力とは反対方向に付勢する第２スプリングと、
前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記液圧シリンダ内の液圧を排除する液圧排除手段と、
を備え、前記第１スプリングの付勢力、前記第２スプリングの付勢力、及び前記可変動弁機構により前記カムシャフトに生じる軸方向の力もしくは前記噛合部材の噛み合いによりに生じる軸方向の力が、前記液圧排除手段にて前記液圧シリンダ内の液圧を排除した時において、バルブタイミングが最遅角タイミング以外となる前記カムシャフト又は前記噛合部材の軸方向位置でバランスするように設定した
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３１】
請求項２６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時バルブタイミング調整手段は、
前記カムシャフト又は前記噛合部材を軸方向に付勢するスプリングと、
前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記液圧シリンダ内の液圧を排除する液圧排除手段と、
を備え、前記スプリングの付勢力、及び前記可変動弁機構により前記カムシャフトに生じる軸方向の力もしくは前記噛合部材の噛み合いによりに生じる軸方向の力が、前記液圧排除手段にて前記液圧シリンダ内の液圧を排除した時において、バルブタイミングが最遅角タイミング以外となる前記カムシャフト又は前記噛合部材の軸方向位置でバランスするように設定した
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３２】
請求項３０または３１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時バルブタイミング調整手段は、
前記カムシャフト又は前記噛合部材、あるいは前記カムシャフト又は前記噛合部材に設けられた付加部材の周面に対向して配置された係合部と、
前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材の周面に設けられて、前記係合部が係合した場合には前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材の軸方向への移動を規制する被係合部と、
前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記係合部と前記被係合部とを係合状態にする異常時係合手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３３】
請求項３０または３１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記可変動弁機構は、前記カムシャフト又は前記噛合部材に対して少なくとも軸方向において連動するピストンを備えた液圧シリンダを有し、該液圧シリンダにより前記カムシャフト又は前記噛合部材を軸方向に移動させる構成であるとともに、
前記異常時バルブタイミング調整手段は、
前記液圧シリンダ内部のピストン周面に対向して、前記液圧シリンダに設けられた係合部と、
前記ピストンの周面に設けられて、前記係合部が係合した場合には前記カムシャフト又は前記噛合部材の軸方向への移動を規制する被係合部と、
前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記係合部と前記被係合部とを係合状態にする異常時係合手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３４】
請求項３３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記液圧シリンダ内部のピストンは、前記液圧シリンダとの間を少なくとも２つのシールリングにてシールするとともに、該シールリングによるシール間隔は前記係合部の幅以上とされている
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３５】
請求項２６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時バルブタイミング調整手段は、前記最遅角タイミング側への前記カムシャフト又は前記噛合部材の移動位置の限界を設定するサブアクチュエータを有する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３６】
請求項３５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記サブアクチュエータは、
サブ液圧シリンダと、
該サブ液圧シリンダに備えられ、前記カムシャフト又は前記噛合部材に係合することにより前記カムシャフト又は前記噛合部材の前記最遅角タイミング側への移動位置限界を設定するサブピストンと、
該サブピストンを前記最遅角タイミング側とは反対側へ付勢する付勢手段と、  前記サブピストンを前記最遅角タイミング側へ移動させるための液圧を前記サブ液圧シリンダに供給する液圧供給経路とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３７】
請求項３６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記カムシャフト又は前記噛合部材が前記最遅角タイミング以外となる位置に移動した状態で、前記サブピストンの位置を固定するロック手段を備えた
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３８】
請求項３７に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記ロック手段は、
前記液圧の供給により前記サブピストンの位置固定を解除し、前記液圧の消滅により前記サブピストンの位置固定を行うロックピンと、
該ロックピンが前記サブピストンの位置固定を解除する位置にある時には前記液圧供給経路による液圧供給を可能とし、前記サブピストンの位置固定を解除する位置にない時には前記液圧供給経路による液圧供給を禁止する液圧調整手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３９】
請求項３６〜３８のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記液圧シリンダと前記サブ液圧シリンダとは内燃機関の駆動により発生する液圧が作動圧として供給されているとともに、
前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記液圧シリンダ及び前記サブ液圧シリンダの液圧を排除する液圧排除手段を備えた
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４０】
請求項２３〜３９のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時バルブタイミング調整手段は、前記異常判定手段にて異常であると判定された時にはバルブタイミングを最遅角タイミングと最進角タイミングとの中間にする
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４１】
請求項２３〜３９のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時バルブタイミング調整手段は、前記異常判定手段にて異常であると判定された時にはバルブタイミングを最進角タイミングにする
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４２】
請求項１〜２２のいずれか一項に記載の可変動弁機構及び異常時リフト調整手段と、
請求項２３〜４１のいずれか一項に記載の可変動弁機構及び異常時バルブタイミング調整手段と、
前記可変動弁機構、該可変動弁機構の駆動系又は該可変動弁機構の制御系が異常か否かを判定する異常判定手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４３】
請求項４２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記異常時リフト調整手段は前記異常判定手段にて異常であると判定された時にはバルブ作用角を最大値とし、前記異常時バルブタイミング調整手段は前記異常判定手段にて異常であると判定された時にはバルブタイミングを最進角タイミングとする
ことを特徴とする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機構に関するものであり、特に始動時や異常時におけるバルブ特性を調整する可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸気バルブのバルブ作用角とバルブリフト量とを運転状態に応じて調整するために、吸気カムのノーズの高さが軸方向に次第に高くなっている３次元カムを設けたカムシャフトを、軸方向に移動させる可変動弁装置が知られている（例えば特許文献１）。このような可変動弁装置を利用して、３次元カムの形状を、全くバルブ作用角及びバルブリフト量が無い、あるいはほとんど無い状態から最大の状態までを実現できるようにすることで、スロットルバルブによらずに吸気バルブで吸入空気量を調整するシステムが考えられる。
【特許文献１】特開平１０−１２１９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このような吸入空気量調整システムに３次元カムを利用した場合には、始動時において困難な問題が生じる。すなわち、バルブ作用角及びバルブリフト量を変更するために３次元カムのカム面には軸方向に対して傾斜が設けられているが、この傾斜により、３次元カムのカム面に当接しているバルブリフタ側から、３次元カムがバルブ作用角及びバルブリフト量を小さくする方向のスラスト力を受ける。このため、内燃機関の停止に伴ってカムシャフトを移動させる油圧アクチュエータが停止した場合には、このスラスト力によりカムシャフトが自然に移動して、バルブ作用角及びバルブリフト量が最小の位置となる。したがって、始動時には最小のバルブ作用角及びバルブリフト量にてクランキングされることになる。
【０００４】
又、内燃機関停止中には最小のバルブ作用角及びバルブリフト量に戻っていなくても、始動時のクランキングにより、３次元カムは前記スラスト力を強く受けて、やはり最小のバルブ作用角及びバルブリフト量に戻ってしまう。油圧アクチュエータは、内燃機関の駆動力により生じる油圧により機能しているので、始動時には油圧がほとんど無く、油圧アクチュエータにて適切なバルブ作用角及びバルブリフト量に調整することはできない。
【０００５】
このため、吸入空気量が不十分な状態あるいは全く得られない状態で、クランキングが行われることになり、燃焼が良好に行われず始動性に問題が生じる。特に、冷間時では始動性の悪化が顕著となる。
【０００６】
このような問題は、３次元カムを用いた可変動弁装置のみでなく、他の構成にてバルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方を連続的に可変とする可変動弁装置にも同様に生じる。
【０００７】
更に、バルブ作用角やバルブリフト量ばかりでなく、バルブタイミングを連続的に可変とする可変動弁装置においても、同様に始動性に問題を生じる。すなわち、このバルブタイミングを連続的に可変とする可変動弁装置の場合は、３次元カムに限らず、通常の平カムも用いられるが、いずれにしても、バルブリフタ側からバルブタイミングを遅角する方向のスラスト力を強く受けて、少なくとも内燃機関始動時には最遅角の状態となる。このような最遅角の状態では、例えば吸気バルブの場合では閉弁タイミングが遅くなり、燃焼室内の吸気が再度吸気バルブから吸気管に戻って、十分に体積効率が上昇せずに、始動が困難となるおそれがある。
【０００８】
更に、始動時ばかりでなく、上述した可変動弁装置における作動に異常が生じた場合にも、吸入空気量が十分に得られなくなったり、バルブタイミングが最遅角に固定されたり、あるいは吸入空気量やバルブタイミングが不適切な状態となったりして、退避走行自体が困難あるいは不可能となるおそれがある。
【０００９】
本発明は、バルブ作用角、バルブリフト量あるいはバルブタイミングを連続的に可変とする可変動弁装置にあって、上述したごとくの始動性の悪化を抑制すること及び異常時における内燃機関の運転継続を確保することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、吸気バルブのバルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方を連続的に可変とする可変動弁機構と、前記可変動弁機構、該可変動弁機構の駆動系又は該可変動弁機構の制御系が異常か否かを判定する異常判定手段と、該異常判定手段にて異常であると判定された時には、前記可変動弁機構を、バルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方が最小値以外となる状態にする異常時リフト調整手段とを備えることを要旨としている。
【００１１】
このようにして異常判定手段にて異常であると判定された時には、異常時リフト調整手段は、可変動弁機構をバルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方が最小値以外となる状態にすることにより、異常時における吸入空気量が確保される。このため退避走行が可能となる。
【００１２】
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記可変動弁機構は、軸方向にてカムプロフィールが変化している３次元カムを、軸方向に移動させることによりバルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方を連続的に可変とする機構であり、前記異常時リフト調整手段は、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には、前記可変動弁機構を、前記３次元カムが前記最小値以外の軸方向位置に配置された状態にすることを要旨としている。
【００１３】
このような３次元カムの場合に、異常時リフト調整手段は、異常時には可変動弁機構を３次元カムが前記最小値以外の軸方向位置に配置された状態としている。このため異常時における吸入空気量が確保され、退避走行が可能となる。
【００１４】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記可変動弁機構は、前記３次元カムに対して少なくとも軸方向において連動するピストンを備えた液圧シリンダを有し、該液圧シリンダにより前記３次元カムを軸方向に移動させる構成であることを要旨としている。
【００１５】
前記可変動弁機構としては、例えば、上述した液圧シリンダを用いた構成を挙げることができる。この構成において異常時リフト調整手段により、異常時における吸入空気量が確保され、退避走行が可能となる。
【００１６】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時リフト調整手段は、前記３次元カムが取り付けられたカムシャフト又は該カムシャフトに設けられた部材の周面に対向して配置された係合部と、前記カムシャフト又は該カムシャフトに設けられた部材の周面において軸周りに設けられて、前記係合部が係合した場合には該カムシャフトの回転により、該カムシャフトを前記３次元カムが前記最小値以外となる軸方向位置に誘導するガイド部と、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記係合部と前記ガイド部とを係合状態にする異常時係合手段とを備えることを要旨としている。
【００１７】
異常時リフト調整手段を上述した構成にすることにより、異常時には、異常時係合手段により、前記係合部と前記ガイド部とは係合状態とされる。このことにより、ガイド部は、カムシャフトを３次元カムが前記最小値以外となる軸方向位置に誘導する。したがって異常時における吸入空気量が確保され、退避走行が可能となる。
【００１８】
（５）請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記係合部は、内燃機関の非回転部材に取り付けられたピンを有し、前記ガイド部は、前記３次元カムが前記最小値以外となる軸方向位置にて前記ピンが係合する位置において前記カムシャフト又は該カムシャフトに設けられた部材の周方向に形成されたリング状溝と、前記カムシャフト又は該カムシャフトに設けられた部材の軸方向に螺旋状に設けられることにより、該カムシャフトの回転時に、前記リング状溝に前記ピンを誘導する誘導溝とを有し、前記異常時係合手段は、前記異常判定手段にて異常であると判定されていない時には前記ピンを前記カムシャフト又は該カムシャフトに設けられた部材に当接しないようにし、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記ピンを前記カムシャフト又は該カムシャフトに設けられた部材に当接させることを要旨としている。
【００１９】
より具体的には、異常時係合手段は、異常時にはピンをカムシャフト又はカムシャフトに設けられた部材に当接させている。このことにより、誘導溝がカムシャフトの回転時にリング状溝にピンを誘導するので、カムシャフトは３次元カムが前記最小値以外となる軸方向位置に誘導される。したがって、比較的簡易な構成で、異常時での吸入空気量が確保され、退避走行が可能となる。更に、異常時係合手段は、異常時でない時にはピンをカムシャフト又はカムシャフトに設けられた部材に当接しないようにしている。このため正常時には、可変動弁機構を用いて内燃機関の運転状態に応じてバルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方を連続的に可変とすることができる。
【００２０】
（６）請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時係合手段は、前記ピンを前記カムシャフト又は該カムシャフトに設けられた部材に当接させる付勢力を発生するスプリングと、内燃機関の駆動により生じる液圧を前記スプリングの付勢力に抗して前記ピンに作用させる液圧アクチュエータと、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記液圧アクチュエータ内の液圧を排除する液圧排除手段とを備えることを要旨としている。
【００２１】
異常時係合手段は、異常時には液圧排除手段により液圧アクチュエータ内の液圧が排除されるため液圧アクチュエータが作用せず、スプリングの付勢力によりピンはカムシャフト又はカムシャフトに設けられた部材に当接される。このため異常時ではピンは誘導溝内に落ち込んで係合し、ピンが誘導溝によりリング状溝へ誘導されるようになるので、カムシャフトは３次元カムが前記最小値以外となる軸方向位置へ自ずと誘導される。したがって異常時での吸入空気量が確保され、退避走行が可能となる。更に、異常でなければ液圧排除手段は液圧アクチュエータ内の液圧を排除しないので、液圧アクチュエータはスプリングの付勢力に抗する液圧にて、ピンをカムシャフト又はカムシャフトに設けられた部材に当接しないようにしている。このため正常時には可変動弁機構を用いて内燃機関の運転状態に応じてバルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方を連続的に可変とすることができる。
【００２２】
（７）請求項７に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時リフト調整手段は、前記３次元カムが取り付けられたカムシャフトを軸方向に付勢する第１スプリングと前記３次元カムが取り付けられたカムシャフトを前記第１スプリングの付勢力とは反対方向に付勢する第２スプリングと、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記液圧シリンダ内の液圧を排除する液圧排除手段と、を備え、前記第１スプリングの付勢力、前記第２スプリングの付勢力及び前記３次元カムに生じる軸方向の力が、前記液圧排除手段にて前記液圧シリンダ内の液圧を排除した時において、前記３次元カムが前記最小値以外となる前記カムシャフトの軸方向位置でバランスするように設定したことを要旨としている。
【００２３】
異常時リフト調整手段は、液圧シリンダ内の液圧が排除される異常時においては、第１スプリングの付勢力、第２スプリングの付勢力及び３次元カムに生じる軸方向の力の関係が、カムシャフトを３次元カムが前記最小値以外となる軸方向位置にした場合にバランスするように設定してある。このため、簡易な構成で異常時の吸入空気量が確保され、退避走行が可能となる。特に、対抗する付勢力を生じている第１スプリングと第２スプリングとの２つのスプリングを用いているので、異常時に、より確実に３次元カムを前記最小値以外となる軸方向位置に移動させることができる。
【００２４】
（８）請求項８に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時リフト調整手段は、前記３次元カムが取り付けられたカムシャフトを前記３次元カムに生じる軸方向の力とは反対方向に付勢するスプリングと、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記液圧シリンダ内の液圧を排除する液圧排除手段と、を備え、前記スプリングの付勢力及び前記３次元カムに生じる軸方向の力が、前記液圧排除手段にて前記液圧シリンダ内の液圧を排除した時において、前記３次元カムが前記最小値以外となる前記カムシャフトの軸方向位置でバランスするように設定したことを要旨としている。
【００２５】
異常時リフト調整手段は、液圧シリンダ内の液圧が排除される異常時においては、スプリングの付勢力及び３次元カムに生じる軸方向の力の関係が、カムシャフトを３次元カムが前記最小値以外となる軸方向位置にした場合にバランスするように設定してある。このため簡易な構成で異常時の吸入空気量が確保され、退避走行が可能となるとともに、部品点数を少なくしてコストが抑制できる。
【００２６】
（９）請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時リフト調整手段は、前記３次元カムが取り付けられたカムシャフト又は該カムシャフトに設けられた部材の周面に対向して配置された係合部と、前記カムシャフト又は前記部材の周面に設けられて、前記係合部が係合した場合には該カムシャフトの軸方向への移動を規制する被係合部と、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記係合部と前記被係合部とを係合状態にする異常時係合手段とを備えることを要旨としている。
【００２７】
このように、異常時リフト調整手段は、係合部、被係合部及び異常時係合手段を備えている。このことにより異常時には異常時係合手段により係合部と被係合部とが係合状態となりカムシャフトの軸方向位置が固定される。したがって異常時でのエンジン運転中に３次元カムの回転に伴って３次元カムに生じる軸方向の力が変動したとしても、カムシャフトの軸方向位置が安定化して、バルブ作用角やバルブリフト量が安定する。このため、安定した退避走行が可能となる。
【００２８】
（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項７または８に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時リフト調整手段は、前記液圧シリンダ内部のピストン周面に対向して、前記液圧シリンダに設けられた係合部と、前記ピストンの周面に設けられて、前記係合部が係合した場合には３次元カムの軸方向への移動を規制する被係合部と、前記異常判定手段にて異常であると判定された時に前記係合部と前記被係合部とを係合状態にする異常時係合手段とを備えることを要旨としている。
【００２９】
このように係合部と被係合部とを構成することで異常時には液圧シリンダ内でピストンの軸方向位置が固定され、カムシャフトの軸方向位置も固定される。したがって異常時でのエンジン運転中に３次元カムの回転に伴って３次元カムに生じる軸方向の力が変動したとしても、カムシャフトの軸方向位置が安定化して、バルブ作用角やバルブリフト量が安定する。このため、安定した退避走行が可能となる。また、液圧シリンダに対して異常時リフト調整手段を配置することで構成でき、内燃機関全体の大型化を抑制できる。
【００３０】
（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記液圧シリンダ内部のピストンは、前記液圧シリンダとの間を少なくとも２つのシールリングにてシールするとともに、該シールリングによるシール間隔は前記係合部の幅以上とされていることを要旨としている。
【００３１】
２つのシールリングを上述のごとく配置しているので、係合部は同時に２つのシールに位置することはなく、両方のシール性を同時に阻害することはない。このため、液圧シリンダに対して異常時リフト調整手段を配置しても、ピストンと液圧シリンダとの間のシール性低下を防止できる。
【００３２】
（１２）請求項１２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記可変動弁機構は、内燃機関のクランクシャフトにより回転駆動されるカムシャフトと、前記カムシャフトに設けられたカムと、前記カムシャフトとは異なる軸にて揺動可能に支持され、入力部と出力部とを有することで前記カムにより入力部が駆動されると出力部にてバルブを駆動する仲介駆動機構と、前記仲介駆動機構の入力部と出力部との相対位相差を可変とするアクチュエータと、を備えることによりバルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方を連続的に可変とする機構であり、前記異常時リフト調整手段は、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には、前記アクチュエータにより前記仲介駆動機構の入力部と出力部との相対位相差を、前記最小値以外となる状態にすることを要旨としている。
【００３３】
可変動弁機構が、前記カムシャフト、前記カム、前記仲介駆動機構及び前記アクチュエータを備える構成においても、異常時リフト調整手段にて、異常時には、アクチュエータにより仲介駆動機構の入力部と出力部との相対位相差を、前記最小値以外となる状態としている。このため異常時での吸入空気量が確保され、退避走行が可能となる。
【００３４】
（１３）請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記アクチュエータは、コントロールシャフトと、該コントロールシャフトを軸方向に移動させるピストンを備えた液圧シリンダを有し、前記コントロールシャフトを軸方向に移動させることにより前記仲介駆動機構の入力部と出力部との相対位相差を可変とするとともに、前記異常時リフト調整手段は、前記コントロールシャフトの移動を規制することで、前記仲介駆動機構の入力部と出力部との相対位相差が前記最小値以外となる状態にすることを要旨としている。
【００３５】
このように液圧シリンダの液圧を制御することによりコントロールシャフトを軸方向に移動させることで入力部と出力部との相対位相差を可変とすることができる。そして異常時リフト調整手段は異常時に前記位相差を最小値以外にすることができる。
【００３６】
（１４）請求項１４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記３次元カムはカムシャフトを介して前記ピストンにより軸方向に移動されるとともに、前記異常時リフト調整手段は、前記カムシャフトの移動を規制することで、前記バルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方が最小値以外となる状態にすることを要旨としている。
【００３７】
このように３次元カムはカムシャフトを介して軸方向に移動される場合、すなわち可変動弁機構として３次元カムを用いている場合も、異常時リフト調整手段は異常時にバルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方を最小値以外にすることができる。
【００３８】
（１５）請求項１５に記載の発明は、請求項１３または１４に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時リフト調整手段は、前記最小値側への前記コントロールシャフト又は前記カムシャフトの移動位置の限界を設定するサブアクチュエータを有することを要旨としている。
【００３９】
このようにサブアクチュエータを設けることにより、異常時にはサブアクチュエータの限界設定機能により前記最小値側へのコントロールシャフト又はカムシャフトの移動の限界を設定して退避走行を可能にすることができる。そして異常ではない時にはサブアクチュエータの限界設定機能を停止しているので、コントロールシャフト又はカムシャフトに対して規制はなされず、バルブ作用角、バルブリフト量あるいは入力部と出力部との相対位相差を内燃機関の運転状態に適合させて広範囲に設定することができる。
【００４０】
（１６）請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記サブアクチュエータは、サブ液圧シリンダと、該サブ液圧シリンダに備えられ、前記コントロールシャフト又は前記カムシャフトに係合することにより前記コントロールシャフト又は前記カムシャフトの前記最小値側への移動位置限界を設定するサブピストンと、該サブピストンを前記最小値側とは反対側へ付勢する付勢手段と、前記サブピストンを前記最小値側へ移動させるための液圧を前記サブ液圧シリンダに供給する液圧供給経路とを備えることを要旨としている。
【００４１】
このようにサブアクチュエータが構成されていることにより、異常時において液圧供給経路からサブ液圧シリンダへ液圧を供給しなければ、サブピストンは付勢手段により移動されてコントロールシャフト又はカムシャフトに係合する。このことによりコントロールシャフト又はカムシャフトに対して前記最小値側への移動位置限界が設定される。したがって容易に、バルブ作用角、バルブリフト量あるいは前記位相差を最小値以外となる状態とすることができる。また正常時において、液圧供給経路によりサブ液圧シリンダに液圧を供給すれば、サブピストンが付勢手段に抗して移動するので、コントロールシャフト又はカムシャフトに係合することはなく、コントロールシャフト又はカムシャフトの前記最小値側への移動位置限界は設定されない。したがってバルブ作用角、バルブリフト量あるいは前記位相差を内燃機関の運転状態に適合させて広範囲に設定することができる。
【００４２】
（１７）請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記コントロールシャフト又は前記カムシャフトが前記最小値以外となる位置に移動した状態で、前記サブピストンの位置を固定するロック手段を備えたことを要旨としている。
【００４３】
このようにロック手段にてサブピストンの位置を固定することにより、コントロールシャフト又はカムシャフトが前記最小値以外となる状態を安定化でき、退避走行時に安定した内燃機関運転を可能とすることができる。
【００４４】
（１８）請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記ロック手段は、前記液圧の供給により前記サブピストンの位置固定を解除し、前記液圧の消滅により前記サブピストンの位置固定を行うロックピンと、該ロックピンが前記サブピストンの位置固定を解除する位置にある時には前記液圧供給経路による液圧供給を可能とし、前記サブピストンの位置固定を解除する位置にない時には前記液圧供給経路による液圧供給を禁止する液圧調整手段とを備えることを要旨としている。
【００４５】
したがって異常時には液圧を消滅させることでサブピストンを付勢手段により移動させてコントロールシャフト又はカムシャフトの前記最小値側への移動位置限界を設定すると、ロックピンがサブピストンの位置固定を行って安定した退避走行を可能とすることができる。また、修理時又は修理後に液圧を発生させる際には、ロックピンがサブピストンの位置固定を解除した後に、初めて液圧供給経路による液圧供給がなされるので、サブピストンの位置固定解除前にサブピストンに液圧が作用することはなくロックピンを囓ることが防止される。
【００４６】
（１９）請求項１９に記載の発明は、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記液圧シリンダと前記サブ液圧シリンダとは内燃機関の駆動により発生する液圧が作動圧として供給されているとともに、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記液圧シリンダ及び前記サブ液圧シリンダの液圧を排除する液圧排除手段を備えたことを要旨としている。
【００４７】
このように液圧排除手段が、異常時には液圧シリンダ及びサブ液圧シリンダの液圧を排除することにより、異常時に例え液圧が生じていてもバルブ作用角、バルブリフト量あるいは前記位相差を最小値以外となる状態に維持することができる。したがって安定した退避走行が可能となる。
【００４８】
（２０）請求項２０に記載の発明は、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時リフト調整手段は、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には、前記可変動弁機構を、バルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方が最小値と最大値との中間にある状態にすることを要旨としている。
【００４９】
このように異常時リフト調整手段が構成されていることにより、すなわち異常判定手段にて異常であると判定されたときにバルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方が最小値と最大値との間のものにされることにより、異常時における吸入空気量が改善される。このため退避走行を可能とすることができる。
【００５０】
（２１）請求項２１に記載の発明は、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時リフト調整手段は、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には、前記可変動弁機構を、バルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方が最大値にある状態にすることを要旨としている。
【００５１】
このように異常時リフト調整手段が構成されていることにより、すなわち異常判定手段にて異常であると判定されたときにバルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方が最大値とされることにより、異常時における吸入空気量が最大限確保される。このため退避走行を可能とすることができる。
【００５２】
（２２）請求項２２に記載の発明は、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、内燃機関の吸気系に設けられたスロットルバルブと、前記異常判定手段にて異常と判定されていない場合には前記スロットルバルブを全開として前記可変動弁機構により吸入空気量を調整し、前記異常判定手段にて異常と判定された場合には前記スロットルバルブを駆動して内燃機関の吸入空気量を調整する吸入空気量調整手段とを備えることを要旨としている。
【００５３】
可変動弁機構が吸気バルブを可変対象とすることにより吸入空気量を調量する場合には、異常時には異常時リフト調整手段がバルブ作用角、バルブリフト量あるいは前記位相差を最小値以外となる状態にしているので、吸入空気量を確保することができる。これと共に吸入空気量調整手段がスロットルバルブを駆動して内燃機関の吸入空気量を調整しているので、退避走行時に、より一層安定した内燃機関運転が可能となる。そして異常でない時にはスロットルバルブは全開としているので、可変動弁機構が機能して吸気バルブによる吸入空気量調整が可能となり、燃費が良好な内燃機関運転が可能となる。
【００５４】
（２３）請求項２３に記載の発明は、カムシャフトを軸方向に移動させ、該移動に連動してカムを内燃機関のクランクシャフトに対して相対回転させることにより、吸気バルブのバルブタイミングを連続的に可変とする可変動弁機構と、前記可変動弁機構、該可変動弁機構の駆動系又は該可変動弁機構の制御系が異常か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には、前記可変動弁機構を、バルブタイミングが最遅角タイミング以外にある状態にする異常時バルブタイミング調整手段とを備えることを要旨としている。
【００５５】
このように異常時バルブタイミング調整手段により、異常時には可変動弁機構をバルブタイミングを最遅角タイミング以外となる状態にしている。このため、特に吸気バルブにおいては閉弁タイミングが遅くなるのを防止できるので、吸気行程時に燃焼室内に流入した吸気が再度開弁状態の吸気バルブから吸気管に戻るのを抑制できる。したがって十分に体積効率を上昇させることができ、異常時における吸入空気量が改善され、退避走行を可能とすることができる。
【００５６】
（２４）請求項２４に記載の発明は、軸方向に螺旋状にカムプロフィールが変化している３次元カムが設けられたカムシャフトを軸方向に移動させることにより、吸気バルブのバルブタイミングを連続的に可変とする可変動弁機構と、前記可変動弁機構、該可変動弁機構の駆動系又は該可変動弁機構の制御系が異常か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には、前記可変動弁機構を、バルブタイミングが最遅角タイミング以外にある状態にする異常時バルブタイミング調整手段とを備えることを要旨としている。
【００５７】
このように３次元カムの場合には、異常時バルブタイミング調整手段は、異常時には前記可変動弁機構を３次元カムが最遅角タイミング以外の軸方向位置に配置された状態にしている。このため前述したごとく十分に体積効率を上昇させることができ、異常時における吸入空気量が改善され、退避走行を可能とすることができる。
【００５８】
（２５）請求項２５に記載の発明は、クランクシャフトに連動して回転する回転連動部材とカムシャフトとにそれぞれスプライン機構にて噛み合う噛合部材を軸方向に移動させ、該移動によりカムを内燃機関のクランクシャフトに対して相対回転させることにより、吸気バルブのバルブタイミングを連続的に可変とする可変動弁機構と、前記可変動弁機構、該可変動弁機構の駆動系又は該可変動弁機構の制御系が異常か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には、前記可変動弁機構を、バルブタイミングが最遅角タイミング以外にある状態にする異常時バルブタイミング調整手段とを備えることを要旨としている。
【００５９】
このように可変動弁機構は、カムを軸方向に移動しない構成にてバルブタイミングを連続的に可変とする構成にすることができる。このような構成において、異常時バルブタイミング調整手段は、異常時には、可変動弁機構をバルブタイミングが最遅角タイミング以外にある状態にしている。このため前述したごとく十分に体積効率を上昇させることができ、異常時における吸入空気量が改善され、退避走行を可能とすることができる。
【００６０】
（２６）請求項２６に記載の発明は、請求項２３〜２５のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記可変動弁機構は、前記カムシャフト又は前記噛合部材に対して少なくとも軸方向において連動するピストンを備えた液圧シリンダを有し、該液圧シリンダにより前記カムシャフト又は前記噛合部材を軸方向に移動させる構成であることを要旨としている。
【００６１】
前記可変動弁機構としては、例えば、上述した液圧シリンダを用いた構成を挙げることができる。この構成において異常時バルブタイミング調整手段により、異常時における吸入空気量が改善され、退避走行を可能とすることができる。
【００６２】
（２７）請求項２７に記載の発明は、請求項２３〜２６のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時バルブタイミング調整手段は、前記カムシャフト又は前記噛合部材、あるいは前記カムシャフト又は前記噛合部材に設けられた付加部材の周面に対向して配置された係合部と、前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材の周面に軸周りに設けられて、前記係合部が係合した場合には前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材の回転により、前記カムシャフト又は前記噛合部材を、バルブタイミングが最遅角タイミング以外となる軸方向位置に誘導するガイド部と、前記異常判定手段にて異常であると判定された時に前記係合部と前記ガイド部とを係合状態にする異常時係合手段とを備えることを要旨としている。
【００６３】
異常時バルブタイミング調整手段を上述した構成にすることにより、異常時には、異常時係合手段により、前記係合部と前記ガイド部とは係合状態とされる。このことにより、カムシャフト、噛合部材又は付加部材が回転すると、ガイド部は、カムシャフト又は噛合部材をバルブタイミングが最遅角タイミング以外となる軸方向位置に誘導する。したがって異常時における吸入空気量が改善され、退避走行を可能とすることができる。
【００６４】
（２８）請求項２８に記載の発明は、請求項２７に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記係合部は、内燃機関の非回転部材に取り付けられたピンを有し、前記ガイド部は、バルブタイミングが最遅角タイミング以外となる軸方向位置にて前記ピンが係合する位置において前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材の周方向に形成されたリング状溝と、前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材の軸方向に螺旋状に設けられることにより、前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材の回転時に、前記リング状溝に前記ピンを誘導する誘導溝とを有し、前記異常時係合手段は、前記異常判定手段にて異常であると判定されていない時には前記ピンを、前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材に当接しないようにし、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記ピンを、前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材に当接させることを要旨としている。
【００６５】
より具体的には、係合部、ガイド部及び異常時係合手段は上述のごとく構成することができる。このことにより異常時係合手段は、異常時にはピンを、カムシャフト、噛合部材又は付加部材に当接させている。したがって誘導溝が、カムシャフト、噛合部材又は付加部材の回転時にリング状溝にピンを誘導し、バルブタイミングが最遅角タイミング以外となる。このため異常時における吸入空気量が改善され、退避走行を可能とすることができる。更に、異常時係合手段は、異常でない時にはピンをカムシャフト、噛合部材又は付加部材に当接しないようにしている。このため、正常時には可変動弁機構を用いて内燃機関の運転状態に応じてバルブタイミングを連続的に可変とすることができる。
【００６６】
（２９）請求項２９に記載の発明は、請求項２８に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時係合手段は、前記ピンを、前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材に当接させる付勢力を発生するスプリングと、内燃機関の駆動により生じる液圧を前記スプリングの付勢力に抗して作用させる液圧アクチュエータと、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記液圧アクチュエータ内の液圧を排除する液圧排除手段とを備えることを要旨としている。
【００６７】
異常時係合手段は、上述のごとく構成することができる。このことにより異常時には液圧排除手段により液圧アクチュエータ内の液圧が排除されるので、液圧アクチュエータが作用せず、スプリングの付勢力によりピンをカムシャフト、噛合部材又は付加部材に当接させることができる。このため異常時には内燃機関の回転によりピンは誘導溝内に落ち込み係合する。そしてカムシャフト、噛合部材又は付加部材の回転によりピンが誘導溝によりリング状溝へ誘導されるので、バルブタイミングが最遅角タイミング以外となる軸方向位置へ誘導される。したがって異常時における吸入空気量が改善され退避走行を可能とすることができる。更に、異常でなければ液圧排除手段は液圧アクチュエータ内の液圧を排除しないので、液圧アクチュエータはスプリングの付勢力に抗して、ピンをカムシャフト、噛合部材又は付加部材に当接しないようにすることができる。このため正常時には、可変動弁機構を用いて内燃機関の運転状態に応じてバルブタイミングを連続的に可変とすることができる。
【００６８】
（３０）請求項３０に記載の発明は、請求項２６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時バルブタイミング調整手段は、前記カムシャフト又は前記噛合部材を軸方向に付勢する第１スプリングと、前記カムシャフト又は前記噛合部材を前記第１スプリングの付勢力とは反対方向に付勢する第２スプリングと、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記液圧シリンダ内の液圧を排除する液圧排除手段と、を備え、前記第１スプリングの付勢力、前記第２スプリングの付勢力、及び前記可変動弁機構により前記カムシャフトに生じる軸方向の力もしくは前記噛合部材の噛み合いによりに生じる軸方向の力が、前記液圧排除手段にて前記液圧シリンダ内の液圧を排除した時において、バルブタイミングが最遅角タイミング以外となる前記カムシャフト又は前記噛合部材の軸方向位置でバランスするように設定したことを要旨としている。
【００６９】
異常時バルブタイミング調整手段は上述のごとく構成することができる。異常時に液圧排除手段にて液圧シリンダ内の液圧を排除した状態では、第１スプリングの付勢力、第２スプリングの付勢力及び可変動弁機構によりカムシャフトに生じる軸方向の力もしくは噛合部材の噛み合いによりに生じる軸方向の力の関係が、バルブタイミングが最遅角タイミング以外となるカムシャフト又は噛合部材の軸方向位置にてバランスするように設定してある。このため異常時における吸入空気量が改善され、退避走行を可能とすることができる。特に、対抗する付勢力を生じる第１スプリングと第２スプリングとの２つのスプリングを用いているので、より確実に異常時にカムシャフトをバルブタイミングが最遅角タイミング以外となる軸方向位置に移動させることができる。
【００７０】
（３１）請求項３１に記載の発明は、請求項２６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時バルブタイミング調整手段は、前記カムシャフト又は前記噛合部材を軸方向に付勢するスプリングと、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記液圧シリンダ内の液圧を排除する液圧排除手段と、を備え、前記スプリングの付勢力、及び前記可変動弁機構により前記カムシャフトに生じる軸方向の力もしくは前記噛合部材の噛み合いによりに生じる軸方向の力が、前記液圧排除手段にて前記液圧シリンダ内の液圧を排除した時において、バルブタイミングが最遅角タイミング以外となる前記カムシャフト又は前記噛合部材の軸方向位置でバランスするように設定したことを要旨としている。
【００７１】
異常時バルブタイミング調整手段は上述のごとく構成することができる。異常時に液圧排除手段にて液圧シリンダ内の液圧を排除した状態では、スプリングの付勢力及び可変動弁機構によりカムシャフトに生じる軸方向の力もしくは噛合部材の噛み合いによりに生じる軸方向の力の関係が、バルブタイミングが最遅角タイミング以外となるカムシャフト又は噛合部材の軸方向位置にてバランスするように設定してある。このため比較的簡単な構成で、異常時における吸入空気量が改善され、退避走行を可能とすることができる。
【００７２】
（３２）請求項３２に記載の発明は、請求項３０または３１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時バルブタイミング調整手段は、前記カムシャフト又は前記噛合部材、あるいは前記カムシャフト又は前記噛合部材に設けられた付加部材の周面に対向して配置された係合部と、前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材の周面に設けられて、前記係合部が係合した場合には前記カムシャフト、前記噛合部材又は前記付加部材の軸方向への移動を規制する被係合部と、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記係合部と前記被係合部とを係合状態にする異常時係合手段とを備えることを要旨としている。
【００７３】
このように、異常時バルブタイミング調整手段は、係合部、被係合部及び異常時係合手段を備えている。このことにより異常時には、異常時係合手段により係合部と被係合部とが係合状態となりカムシャフト、噛合部材又は付加部材の軸方向位置が固定される。したがって異常時の内燃機関運転時に軸方向の力が変動したとしても、カムシャフト、噛合部材又は付加部材の軸方向位置が安定化してバルブタイミングが一層安定する。このため異常時における吸入空気量が一層改善され、退避走行を可能とすることができる。
【００７４】
（３３）請求項３３に記載の発明は、請求項３０または３１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記可変動弁機構は、前記カムシャフト又は前記噛合部材に対して少なくとも軸方向において連動するピストンを備えた液圧シリンダを有し、該液圧シリンダにより前記カムシャフト又は前記噛合部材を軸方向に移動させる構成であるとともに、前記異常時バルブタイミング調整手段は、前記液圧シリンダ内部のピストン周面に対向して、前記液圧シリンダに設けられた係合部と、前記ピストンの周面に設けられて、前記係合部が係合した場合には前記カムシャフト又は前記噛合部材の軸方向への移動を規制する被係合部と、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記係合部と前記被係合部とを係合状態にする異常時係合手段とを備えることを要旨としている。
【００７５】
この構成により、異常時には、液圧シリンダ内でピストンが軸方向について固定される。このことによりカムシャフト又は噛合部材の軸方向位置も固定される。したがって異常時の内燃機関の回転によりカムシャフト又は噛合部材に生じる軸方向の力が変動したとしても、カムシャフト又は噛合部材の軸方向位置が安定化して、バルブタイミングが一層安定する。このため異常時における吸入空気量が一層改善され、退避走行を可能とすることができる。また、液圧シリンダに対して異常時バルブタイミング調整手段を配置することで構成でき、内燃機関全体の大型化を抑制できる。
【００７６】
（３４）請求項３４に記載の発明は、請求項３３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記液圧シリンダ内部のピストンは、前記液圧シリンダとの間を少なくとも２つのシールリングにてシールするとともに、該シールリングによるシール間隔は前記係合部の幅以上とされていることを要旨としている。
【００７７】
２つのシールリングを上述のごとく配置しているので、係合部は同時に２つのシールに位置することはなく、両方のシール性を同時に阻害することはない。このため、液圧シリンダに対して異常時バルブタイミング調整手段を配置しても、ピストンと液圧シリンダとの間のシール性低下を防止できる。
【００７８】
（３５）請求項３５に記載の発明は、請求項２６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時バルブタイミング調整手段は、前記最遅角タイミング側への前記カムシャフト又は前記噛合部材の移動位置の限界を設定するサブアクチュエータを有することを要旨としている。
【００７９】
このようにサブアクチュエータを設けることにより、異常時にはサブアクチュエータの限界設定機能により前記最遅角タイミング側へのカムシャフト又は噛合部材の移動位置の限界を設定して、内燃機関運転を安定化し退避走行を可能とすることができる。そして異常でない時にはサブアクチュエータの限界設定機能は停止されていることによりカムシャフト又は噛合部材に対して規制がなされないので、バルブタイミングを内燃機関の運転状態に適合させて広範囲に設定することができる。
【００８０】
（３６）請求項３６に記載の発明は、請求項３５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記サブアクチュエータは、サブ液圧シリンダと、該サブ液圧シリンダに備えられ、前記カムシャフト又は前記噛合部材に係合することにより前記カムシャフト又は前記噛合部材の前記最遅角タイミング側への移動位置限界を設定するサブピストンと、該サブピストンを前記最遅角タイミング側とは反対側へ付勢する付勢手段と、  前記サブピストンを前記最遅角タイミング側へ移動させるための液圧を前記サブ液圧シリンダに供給する液圧供給経路とを備えることを要旨としている。
【００８１】
このようにサブアクチュエータが構成されていることにより、液圧供給経路によりサブ液圧シリンダに液圧を供給しなければ、サブピストンが付勢手段により移動されてカムシャフト又は噛合部材に係合してカムシャフト又は噛合部材の最遅角タイミング側への移動位置限界が設定される。したがって容易に、バルブタイミングを最遅角タイミング以外にすることができる。また、液圧供給経路によりサブ液圧シリンダに液圧を供給した場合には、サブピストンが付勢手段に抗して移動されてカムシャフト又は噛合部材に係合しなくなりカムシャフト又は噛合部材の最遅角タイミング側への移動位置限界が解消される。したがってバルブタイミングを内燃機関の運転状態に適合させて広範囲に設定することができるようになる。
【００８２】
（３７）請求項３７に記載の発明は、請求項３６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記カムシャフト又は前記噛合部材が前記最遅角タイミング以外となる位置に移動した状態で、前記サブピストンの位置を固定するロック手段を備えたことを要旨としている。
【００８３】
このようにロック手段にてサブピストンの位置を固定することにより、カムシャフト又は噛合部材が最遅角タイミング以外となる状態を安定化でき、内燃機関運転が一層安定化し、退避走行を可能とすることができる。
【００８４】
（３８）請求項３８に記載の発明は、請求項３７に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記ロック手段は、前記液圧の供給により前記サブピストンの位置固定を解除し、前記液圧の消滅により前記サブピストンの位置固定を行うロックピンと、該ロックピンが前記サブピストンの位置固定を解除する位置にある時には前記液圧供給経路による液圧供給を可能とし、前記サブピストンの位置固定を解除する位置にない時には前記液圧供給経路による液圧供給を禁止する液圧調整手段とを備えることを要旨としている。
【００８５】
したがって液圧が消滅することでサブピストンが付勢手段により移動されてカムシャフト又は噛合部材の最遅角タイミング側への移動位置限界を設定すると、ロックピンはサブピストンの位置固定を行うので、内燃機関運転が一層安定化し、退避走行を可能とすることができる。また、修理時又は修理後に液圧を発生させる際には、ロックピンがサブピストンの位置固定を解除した後に、初めて液圧供給経路による液圧供給がなされるので、サブピストンの位置固定解除の前に液圧がサブピストンに作用することが無くサブピストンがロックピンを囓ることが防止される。
【００８６】
（３９）請求項３９に記載の発明は、請求項３６〜３８のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記液圧シリンダと前記サブ液圧シリンダとは内燃機関の駆動により発生する液圧が作動圧として供給されているとともに、前記異常判定手段にて異常であると判定された時には前記液圧シリンダ及び前記サブ液圧シリンダの液圧を排除する液圧排除手段を備えたことを要旨としている。
【００８７】
このように液圧排除手段が、異常時には液圧シリンダ及びサブ液圧シリンダの液圧を排除することにより液圧が発生していてもバルブタイミングを最遅角タイミング以外となる状態に維持することができる。したがって内燃機関運転が安定化し、退避走行を可能とすることができる。
【００８８】
（４０）請求項４０に記載の発明は、請求項２３〜３９のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時バルブタイミング調整手段は、前記異常判定手段にて異常であると判定された時にはバルブタイミングを最遅角タイミングと最進角タイミングとの中間にすることを要旨としている。
【００８９】
このように異常時バルブタイミング調整手段が構成されていることにより、異常時における吸入空気量が改善されて内燃機関運転が安定化し、退避走行を可能とすることができる。
【００９０】
（４１）請求項４１に記載の発明は、請求項２３〜３９のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時バルブタイミング調整手段は、前記異常判定手段にて異常であると判定された時にはバルブタイミングを最進角タイミングにすることを要旨としている。
【００９１】
このように異常時バルブタイミング調整手段が構成されていることにより、異常時における吸入空気量が改善されて内燃機関運転が安定化し、退避走行を可能とすることができる。
【００９２】
（４２）請求項４２に記載の発明は、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の可変動弁機構及び異常時リフト調整手段と、請求項２３〜４１のいずれか一項に記載の可変動弁機構及び異常時バルブタイミング調整手段と、前記可変動弁機構、該可変動弁機構の駆動系又は該可変動弁機構の制御系が異常か否かを判定する異常判定手段とを備えることを要旨としている。
【００９３】
このように異常時にバルブ作用角とバルブリフト量との一方又は両方を最小値以外となる状態にする構成に加えて、更に異常時にバルブタイミングを最遅角タイミング以外となる構成を加えているため、一層効果的に異常時における吸入空気量が改善され、内燃機関運転が一層安定化し、退避走行をより確かなものとすることができる。
【００９４】
（４３）請求項４３に記載の発明は、請求項４２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記異常時リフト調整手段は前記異常判定手段にて異常であると判定された時にはバルブ作用角を最大値とし、前記異常時バルブタイミング調整手段は前記異常判定手段にて異常であると判定された時にはバルブタイミングを最進角タイミングとすることを要旨としている。
【００９５】
このように、異常時にはバルブ作用角を最大値となる状態にし、バルブタイミングを最進角タイミングとなるようにしても良い。この構成により、吸気バルブの場合では、バルブ作用角を最大値としたことにより吸気行程の最期に開弁状態の吸気バルブから吸気が戻るのを、バルブタイミングを最大進角にすることにより抑制できる。したがって一層効果的に異常時における吸入空気量が改善され、内燃機関運転が一層安定化し、退避走行をより確かなものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９６】
（実施の形態１）
図１は、上述した発明が適用された可変動弁装置を備えた内燃機関としてのガソリンエンジン（以下、「エンジン」と略す）２及びその制御系統の概略構成を表すブロック図である。
【００９７】
エンジン２は、自動車走行駆動用として自動車に搭載されているものである。このエンジン２は、シリンダブロック４、ピストン（図示略）及びシリンダブロック４上に取り付けられたシリンダヘッド８等を備えている。シリンダブロック４には、複数の気筒、ここでは例えば４つの気筒２ａが形成され、各気筒２ａには、シリンダブロック４、ピストン及びシリンダヘッド８にて区画された燃焼室１０が形成されている。
【００９８】
そして各燃焼室１０には、それぞれ第１吸気バルブ１２ａ、第２吸気バルブ１２ｂ、第１排気バルブ１６ａ及び第２排気バルブ１６ｂの４バルブが配置されている。そして、第１吸気バルブ１２ａは第１吸気ポート１４ａを、第２吸気バルブ１２ｂは第２吸気ポート１４ｂを、第１排気バルブ１６ａは第１排気ポート１８ａを、第２排気バルブ１６ｂは第２排気ポート１８ｂを開閉する。
【００９９】
各気筒２ａの第１吸気ポート１４ａ及び第２吸気ポート１４ｂは吸気マニホールド３０内に形成された吸気通路３０ａを介してサージタンク３２に接続されている。各吸気通路３０ａにはそれぞれフューエルインジェクタ３４が配置されて、第１吸気ポート１４ａ及び第２吸気ポート１４ｂに対して必要な量の燃料を噴射可能としている。
【０１００】
又、サージタンク３２は吸気ダクト４０を介してエアクリーナ４２に連結されている。尚、吸気ダクト４０内にはスロットルバルブは配置されていない。アクセルペダル７４の操作やアイドルスピードコントロール時のエンジン回転数ＮＥに応じた吸入空気量制御は、第１吸気バルブ１２ａ及び第２吸気バルブ１２ｂのバルブ作用角あるいはバルブリフト量を調整することによりなされる。尚、本実施の形態１では、吸入空気量制御は、第１吸気バルブ１２ａ及び第２吸気バルブ１２ｂのバルブ作用角及びバルブリフト量の両方を同時に調整することによりなされる。
【０１０１】
これら吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブリフト量の調整は、図２に示すリフト可変アクチュエータ１００により、吸気カムシャフト４５に転がり軸受部１０３ａを介して接続されている補助シャフト１０３を軸方向に移動することによりなされる。吸気カムシャフト４５は、一端に設けられたタイミングスプロケット（タイミングギアやタイミングプーリでも良い）１０９を介してエンジン２のクランクシャフトの回転と連動するが、転がり軸受部１０３ａは、吸気カムシャフト４５の回転に対して補助シャフト１０３が連動して回転しないようにするものであり、補助シャフト１０３の軸方向の移動に対してのみ吸気カムシャフト４５が連動するように設けられている。尚、吸気カムシャフト４５と接続しているタイミングスプロケット１０９は、エンジン２のシリンダブロック４に対して回転可能にかつ軸方向へは移動しないように支持されているが、吸気カムシャフト４５とは中心部にてストレートスプライン機構１０９ａにより接続されていることにより、軸方向に吸気カムシャフト４５の移動を許している。
【０１０２】
ここで吸気カムシャフト４５に設けられた吸気カム４５ａは軸方向にプロフィールの異なる３次元カムとして構成され、このプロフィールの違いにより図３に示すごとくバルブ作用角とバルブリフト量とを同時に可変としている。尚、バルブ作用角及びバルブリフト量の最小は「０」（あるいは、わずかに開いた状態）、すなわち、吸気カム４５ａが回転しても吸気バルブ１２ａ，１２ｂを閉じたまま、あるいはほとんど閉じている状態にすることができる。
【０１０３】
尚、各気筒２ａの第１排気ポート１８ａを開閉している第１排気バルブ１６ａ、及び第２排気ポート１８ｂを開閉している第２排気バルブ１６ｂは、エンジン２の回転に伴う排気カムシャフト（図示略）に設けられた排気カムの回転により、一定のバルブ作用角とバルブリフト量とで開閉されている。そして、各気筒２ａの第１排気ポート１８ａ及び第２排気ポート１８ｂは排気マニホルド４８に連結されている。このことにより排気を触媒コンバータ５０を介して外部に排出している。
【０１０４】
電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）６０は、デジタルコンピュータからなり、双方向性バスを介して相互に接続されたＣＰＵ（マイクロプロセッサ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、各種ドライバー回路、入力ポート及び出力ポート等の構成を備えている。
【０１０５】
ＥＣＵ６０の入力ポートへは、アクセル開度センサ７６により出力されるアクセルペダル７４の踏み込み量（以下、「アクセル開度ＡＣＣＰ」と称する）に比例した出力電圧、クランク角センサ８２によりクランクシャフトが３０°回転する毎に出力されるパルス（尚、このパルスは１回転に１回、上死点を表すために欠ける）、吸入空気量センサ８４により出力される吸気ダクト４０を流れる吸入空気量ＧＡに対応した出力電圧、エンジン２のシリンダブロック４に設けられた水温センサ８６により出力されるエンジン２の冷却水温度ＴＨＷに応じた出力電圧、排気マニホルド４８に設けられた空燃比センサ８８により出力される空燃比に応じた出力電圧、リフト可変アクチュエータ１００により移動する吸気カムシャフト４５の軸方向変位を検出するシャフト位置センサ９０により出力される軸方向変位に応じた出力電圧、吸気バルブ１２ａ，１２ｂを駆動する吸気カム４５ａのカム角を検出するカム角センサ９２からの出力パルスが入力している。尚、ＥＣＵ６０ではクランク角センサ８２の出力パルスとカム角センサ９２のパルスとに基づいて現在のクランク角が計算され、クランク角センサ８２の出力パルスの頻度からエンジン回転数ＮＥが計算される。
【０１０６】
尚、これ以外にＥＣＵ６０の入力ポートには、各種の信号が入力されているが、本実施の形態１では説明上重要でないので図示省略している。
又、ＥＣＵ６０の出力ポートは、対応する駆動回路を介して各フューエルインジェクタ３４に接続され、ＥＣＵ６０はエンジン２の運転状態に応じて各フューエルインジェクタ３４の開弁制御を行い、燃料噴射時期制御や燃料噴射量制御を実行している。更にＥＣＵ６０の出力ポートは駆動回路を介してオイルコントロールバルブ（以下、「ＯＣＶ」と略す）１０４に接続され、ＥＣＵ６０は要求吸入空気量等のエンジン２の運転状態に応じてＯＣＶ１０４による油圧制御によりリフト可変アクチュエータ１００を制御している。
【０１０７】
ここで吸気バルブ１２ａ，１２ｂの可変動弁機構であるリフト可変アクチュエータ１００について説明する。図２ではリフト可変アクチュエータ１００は、縦断面図で表されている。ここでリフト可変アクチュエータ１００は、油圧式リフト可変アクチュエータとして構成され、エンジン２から駆動力を受けて機能するオイルポンプＰからの油圧を、ＯＣＶ１０４を介して、ＥＣＵ６０が調整することにより作動する。
【０１０８】
ＯＣＶ１０４は、電磁ソレノイド式４ポート３位置切替弁である。図２に示されたごとく、電磁ソレノイドの消磁状態（以下、「低リフト駆動状態」と称する）では、第１圧力室１０１ｅ内の作動油は排出通路１０７を介してオイルパン１０８内へ戻される。第２圧力室１０１ｆ内へは供給通路１０６を介してオイルポンプＰから高圧の作動油が供給される。又、電磁ソレノイドが１００％励磁された状態（以下、「高リフト駆動状態」と称する）では、第１圧力室１０１ｅ内へは供給通路１０６を介してオイルポンプＰから作動油が供給される。第２圧力室１０１ｆの作動油は排出通路１０７を介してオイルパン１０８内へ戻される。更に、電磁ソレノイドへの給電を中程度の状態（以下、「中立状態」と称する）に制御すると、圧力室１０１ｅ，１０１ｆは供給通路１０６にも排出通路１０７にも接続されずに密封される。したがって、ＯＣＶ１０４を低リフト駆動状態にすることにより、シャフト移動用ピストン１０１ｂをスプリング１０１ｇの付勢力と共にシリンダチューブ１０１ａ内にて図２の左側へ移動させることができる。このことにより、補助シャフト１０３及び転がり軸受部１０３ａを介して吸気カムシャフト４５を図２における左側に移動させて、吸気カム４５ａに対するカムフォロア４５ｂの接触位置を、バルブ作用角とバルブリフト量とが共に小さいプロフィール側に移動させ、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブ作用角とバルブリフト量とを小さくできる。
【０１０９】
又、逆にＯＣＶ１０４を高リフト駆動状態にすることにより、シャフト移動用ピストン１０１ｂをスプリング１０１ｇの付勢力に抗してシリンダチューブ１０１ａ内にて図２の右側へ移動させることができる。このことにより、吸気カム４５ａに対するカムフォロア４５ｂの接触位置を、バルブ作用角とバルブリフト量とが共に大きいプロフィール側に移動させ、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブ作用角とバルブリフト量とを大きくできる。
【０１１０】
又、電磁ソレノイドの給電制御によりＯＣＶ１０４を中立状態にすると、両圧力室１０１ｅ，１０１ｆともに内部が密封されて作動油の移動が禁止される。このことにより、シャフト移動用ピストン１０１ｂはシリンダチューブ１０１ａ内にて固定されるので、スプリング１０１ｇの付勢力や、カムフォロア４５ｂの押圧により吸気カム４５ａに生じるスラスト力を受けていても、吸気カムシャフト４５は軸方向での位置が固定される。すなわち吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブ作用角とバルブリフト量とが一定に維持される。
【０１１１】
次に、始動時リフト調整機構１１０について説明する。始動時リフト調整機構１１０は、吸気カムシャフト４５側に設けられているものであり、図４（Ａ）に詳細を示す。始動時リフト調整機構１１０は、吸気カムシャフト４５に溝状に形成されたガイド部１３０及びシリンダヘッド８側に設けられた始動時係合機構１４０から構成されている。
【０１１２】
ガイド部１３０は、吸気カムシャフト４５の周方向に形成されたリング状溝１３２と、このリング状溝１３２の両側に軸方向に螺旋状に設けられた誘導溝１３４，１３６とを有している。尚、誘導溝１３４と誘導溝１３６とは逆方向の螺旋状に形成されている。ここでは、図示矢印のごとく吸気カムシャフト４５が回転しているので、誘導溝１３４は左ネジタイプであり、誘導溝１３６は右ネジタイプである。始動時係合機構１４０（始動時係合手段に相当）は、油圧アクチュエータ１４２（液圧アクチュエータに相当）とスプリング１４４とを有している。油圧アクチュエータ１４２はシリンダヘッド８に設けられている油圧シリンダ１４６と、この油圧シリンダ１４６内にてガイド部１３０に対して突出後退可能なピストン１４８とを有している。ピストン１４８は先端にピン１４８ａ（係合部に相当）を形成している。このピン１４８ａは油圧シリンダ１４６を貫通してガイド部１３０側に突出できるように設けられており、ピストン１４８がガイド部１３０側に突出した場合には、リング状溝１３２又は誘導溝１３４，１３６に先端が挿入可能とされている。油圧シリンダ１４６内部空間の内、ピストン１４８よりもガイド部１３０側は、油圧室１４６ａを形成しており、エンジン２の回転により駆動されるオイルポンプＰが発生する油圧の供給を受けている。スプリング１４４はピストン１４８とは反対側に配置されて、ピストン１４８をガイド部１３０側に付勢している。尚、図示していないがスプリング１４４が配置されている空間は大気側に開放されている。
【０１１３】
ここで、エンジン２が駆動していてオイルポンプＰからの高圧作動油が供給されていて、油圧室１４６ａ内の油圧が十分に高い場合には、ピストン１４８はスプリング１４４の付勢力に抗して後退する。このため、図４（Ａ）に示したごとく、ピストン１４８の先端に設けられたピン１４８ａは、吸気カムシャフト４５の周面から離れて接触することはない。したがって、図４（Ｂ）に示すごとく、ガイド部１３０とピン１４８ａとは係合することはない。このため、ＥＣＵ６０がＯＣＶ１０４により、リフト可変アクチュエータ１００を介して吸気カムシャフト４５を軸方向の任意の位置に移動させることができる。こうして、吸気カム４５ａの軸方向位置の調整により任意のバルブ作用角とバルブリフト量とを実現でき、アクセル開度ＡＣＣＰ等に基づいて、吸気バルブ１２ａ，１２ｂにより吸入空気量を調整することができる。
【０１１４】
一方、エンジン２の停止時には、オイルポンプＰが停止することにより、リフト可変アクチュエータ１００への作動油の油圧が無くなり、シャフト移動用ピストン１０１ｂの位置を調整するための油圧が無くなる。したがって、吸気カム４５ａのカム面とカムフォロア４５ｂとの接触により生じる図４（Ｂ）の左方向へのスラスト力と、スプリング１０１ｇによる付勢力とにより、吸気カム４５ａは、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブ作用角とバルブリフト量とが最低となる位置に移動する。この状態を図５に示す。
【０１１５】
又、オイルポンプＰの停止により始動時係合機構１４０においても油圧室１４６ａの油圧が無くなる。このため、スプリング１４４の付勢力により、ピストン１４８は吸気カムシャフト４５側に突出する。したがって、ピン１４８ａの先端は、吸気カムシャフト４５の周面に当接するか、あるいはリング状溝１３２よりも図示右側にある誘導溝１３６内に落ち込む。図５の例は、ピン１４８ａの先端が、吸気カムシャフト４５の周面に当接した状態を示している。
【０１１６】
停止中は、図５に示す状態であるが、始動時となり、クランキングにより吸気カムシャフト４５が回転されると、図６に示すごとくピン１４８ａの先端は、吸気カムシャフト４５の周面から、誘導溝１３６内に落ち込む。そして、以後の吸気カムシャフト４５の回転では、ピン１４８ａは誘導溝１３６内に落ち込んだままとなる。誘導溝１３６は、吸気カムシャフト４５の回転によりピン１４８ａを次第にリング状溝１３２へ誘導する螺旋状に形成されている。しかし、ピン１４８ａは軸方向には移動不能であるため、反作用として吸気カムシャフト４５側が、リング状溝１３２がピン１４８ａに位置するように、図示右側へ軸方向移動する。このことは、エンジン停止時において既にピン１４８ａが誘導溝１３６内に落ち込んでいる場合も同じである。
【０１１７】
そして、図７に示すごとくピン１４８ａがリング状溝１３２に到達すると、ピン１４８ａはリング状溝１３２から出ることはなく、吸気カムシャフト４５の軸方向移動は停止する。リング状溝１３２は、ピン１４８ａが誘導されて来た場合には、吸気カム４５ａを、バルブ作用角とバルブリフト量とが最小値以外となる状態に配置する位置に形成されている。このため、始動初期のクランキング時においては、吸気カム４５ａをバルブ作用角とバルブリフト量とが最小値になるのを防止できる。このため、始動時において、吸気バルブ１２ａ，１２ｂは十分大きく開けることができる。
【０１１８】
尚、何らかの現象によりエンジン停止時に、ピン１４８ａが誘導溝１３６とは反対側の誘導溝１３４側に対向した状態のままとなった場合においても、誘導溝１３４は、誘導溝１３６とは螺旋方向が逆であるため、吸気カムシャフト４５の回転によりピン１４８ａを次第にリング状溝１３２へ誘導する。したがって、吸気カムシャフト４５は、リング状溝１３２がピン１４８ａに位置するように、図示左側へ軸方向移動する。このことにより、始動時において、吸気バルブ１２ａ，１２ｂは十分大きく開けることができる。
【０１１９】
エンジン２の始動後に、オイルポンプＰの供給油圧が十分に上昇すると、始動時係合機構１４０の油圧室１４６ａの油圧が上昇し、スプリング１４４の付勢力に抗して、ピストン１４８を後退させ、ピン１４８ａの先端をリング状溝１３２から抜き取る。このことにより、吸気カムシャフト４５の軸方向移動は規制されなくなる。したがって、以後、ＥＣＵ６０によりＯＣＶ１０４を介して、リフト可変アクチュエータ１００を駆動することにより、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブ作用角及びバルブリフト量により吸入空気量を任意に調整できる。
【０１２０】
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．始動時リフト調整機構１１０により、少なくともエンジン始動時には、リフト可変アクチュエータ１００を、バルブ作用角とバルブリフト量とが最小値以外となる状態、ここでは図７に示す状態にしている。このため３次元カムである吸気カム４５ａによるバルブ作用角とバルブリフト量とが適切な値にて始動が可能となり、始動時における吸入空気量が十分に確保される。このため始動性の悪化を抑制することができる。
【０１２１】
（ロ）．始動時係合機構１４０は、油圧アクチュエータ１４２とスプリング１４４とから構成され、ガイド部１３０は、リング状溝１３２と螺旋状の誘導溝１３４，１３６とから構成されている。油圧アクチュエータ１４２のピストン１４８に取り付けられているピン１４８ａを、ガイド部１３０側に突出させれば、ガイド部１３０の各溝１３２，１３４，１３６の形状により、自ずと吸気カムシャフト４５はバルブ作用角及びバルブリフト量が最小値以外となる軸方向位置に誘導される。したがって、比較的簡易な構成で、始動時における吸入空気量が改善され、始動性の悪化を抑制することができる。
【０１２２】
（ハ）．エンジン２の停止時には、オイルポンプＰによる油圧が消失するため油圧アクチュエータ１４２が作用せず、スプリング１４４の付勢力によりピン１４８ａをガイド部１３０に当接させることができる。このため、上述したごとく吸気カムシャフト４５は吸気カム４５ａがバルブ作用角とバルブリフト量とが最小値以外となる軸方向位置へ誘導される。そして、エンジン２の始動後には、オイルポンプＰがエンジン２により駆動されて油圧が上昇するため、油圧アクチュエータ１４２はスプリング１４４の付勢力に抗する油圧にて、ピン１４８ａを吸気カムシャフト４５に当接しないようにすることができる。このため、始動後には、リフト可変アクチュエータ１００を用いて、エンジン２の運転状態に応じてバルブ作用角とバルブリフト量とを連続的に可変とすることができる。
【０１２３】
このように、始動時のみ吸気カムシャフト４５をバルブ作用角とバルブリフト量とを最小値以外となる軸方向位置へ誘導する処理を、制御装置に依存せずに行える。したがって、ＥＣＵ６０の始動時のプログラムが簡素化する。
【０１２４】
（実施の形態２）
本実施の形態２は、前記実施の形態１に示すごとくの始動時リフト調整機構１１０は存在せず、リフト可変アクチュエータ２００が図８に示すごとくの構成である点が、前記実施の形態１とは異なる。これ以外の構成は、特に説明しない限り前記実施の形態１と同じである。
【０１２５】
リフト可変アクチュエータ２００において、前記実施の形態１との大きな違いは、第１圧力室２０１ｅと第２圧力室２０１ｆとの両方にそれぞれスプリング２０１ｇ，２０１ｈが配置されている点である。そして、第１スプリング２０１ｈ及び第２スプリング２０１ｇの付勢力と、吸気カム４５ａを押圧するカムフォロア４５ｂにより吸気カムシャフト４５に生じるスラスト力とが、図８に示す吸気カムシャフト４５の軸方向位置にてバランスして停止するように設定されている。
【０１２６】
すなわち、第１スプリング２０１ｈの付勢力Ｆｓ１、第２スプリング２０１ｇの付勢力Ｆｓ２、及び吸気カム４５ａを押圧するカムフォロア４５ｂにより吸気カムシャフト４５に生じる平均スラスト力Ｆｃの関係が、図８に示した位置で次式１の関係を有するように設定してある。
【０１２７】
［数１］
Ｆｓ１  ≒  Ｆｓ２  ＋  Ｆｃ      …  ［式１］
尚、吸気カムシャフト４５の回転位相に応じてカムフォロア４５ｂによる吸気カムシャフト４５に生じるスラスト力は周期的に変動する。このため、１回転分の平均スラスト力Ｆｃを用いている。
【０１２８】
このようにバランスした位置は、始動時に吸気バルブ１２ａ，１２ｂにより必要な吸入空気量が確保できる位置である。すなわち、ここでは、リフト可変アクチュエータ２００内に第１スプリング２０１ｈと第２スプリング２０１ｇとを設けて、前記式１の関係に設定した構成が始動時リフト調整手段に相当する。
【０１２９】
したがって、エンジン２が駆動していて、オイルポンプＰから十分に高い油圧が、ＯＣＶ１０４を介して第１圧力室２０１ｅ及び第２圧力室２０１ｆに供給できる場合には、シャフト移動用ピストン２０１ｂを必要に応じて移動させて、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブ作用角とバルブリフト量とを任意に設定できる。しかし、始動時にはリフト可変アクチュエータ２００には油圧が供給されていないので、前記式１の関係を満足する位置に吸気カムシャフト４５が自ずと移動して、始動時に必要な吸入空気量が確保される。
【０１３０】
以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．始動時において前記式１の関係が満足されて、始動時に必要な吸入空気量が確保される。このため、簡易な構成で、始動時における吸入空気量が改善され、始動性の悪化を抑制することができる。特に、対抗する付勢力を生じている第１スプリング２０１ｈと第２スプリング２０１ｇとの２つのスプリングを用いているので、確実に、始動時に、吸気カムシャフト４５を吸気カム４５ａがバルブ作用角とバルブリフト量とを最小値以外となる軸方向位置に移動させることができる。
【０１３１】
（実施の形態３）
本実施の形態３は、リフト可変アクチュエータ３００において図９に示すごとく、第２圧力室３０１ｆ側に第２スプリングが存在せず、第１圧力室３０１ｅ側にのみ第１スプリング３０１ｈが存在する点が、前記実施の形態２とは異なる。これ以外の構成は、特に説明しない限り前記実施の形態２と同じである。
【０１３２】
リフト可変アクチュエータ３００においては、第１スプリング３０１ｈの付勢力と、吸気カム４５ａを押圧するカムフォロア４５ｂにより吸気カムシャフト４５に生じるスラスト力とが、図９に示す位置で、バランスするように設定されている。
【０１３３】
すなわち、第１スプリング３０１ｈの付勢力Ｆｓ１と、吸気カム４５ａを押圧するカムフォロア４５ｂにより吸気カムシャフト４５に生じる平均スラスト力Ｆｃとが、図９に示した位置で次式２の関係を有するように設定してある。
【０１３４】
［数２］
Ｆｓ１  ≒  Ｆｃ      …  ［式２］
このバランス位置は始動時に吸気バルブ１２ａ，１２ｂにより必要な吸入空気量が確保できる位置である。すなわち、リフト可変アクチュエータ３００内に第１スプリング３０１ｈのみを設けて、前記式２の関係に設定した構成が始動時リフト調整手段に相当する。
【０１３５】
したがって、エンジン２が駆動していて、オイルポンプＰから十分に高い油圧が、ＯＣＶ１０４を介して第１圧力室３０１ｅ及び第２圧力室３０１ｆに供給できる場合には、シャフト移動用ピストン３０１ｂを必要に応じて移動させて、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブ作用角とバルブリフト量とを任意に設定できる。しかし、始動時には、前記式２の関係を満足する位置に吸気カムシャフト４５が自ずと移動して、始動時に必要な吸入空気量が確保される。
【０１３６】
以上説明した本実施の形態３によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態２に比較して、更に第２スプリングを省略している。このため、部品点数を少なくできてコストが抑制できるとともに、比較的簡易な構成で、始動時における吸入空気量が改善でき、始動性の悪化を抑制することができる。
【０１３７】
（実施の形態４）
本実施の形態４のリフト可変アクチュエータ４００は、図１０（Ａ）に示すごとく、前記実施の形態２又は前記実施の形態３のリフト可変アクチュエータ２００，３００の構成に対して、更に始動時リフト固定機構４１０が加わっているものである。この始動時リフト固定機構４１０は、係合部４２０及び被係合部４３０から構成されている。
【０１３８】
係合部４２０はシリンダチューブ４０１ａ側に形成されており、油圧アクチュエータ４２２を備えている。油圧アクチュエータ４２２は、油圧シリンダ４２２ａ、ピストン４２２ｂ及びスプリング４２２ｃを備えており、油圧シリンダ４２２ａの内、ピストン４２２ｂよりもシリンダチューブ４０１ａ側には油圧室４２２ｄが設けられている。この油圧室４２２ｄへはオイルポンプＰから油圧が供給されている。ピストン４２２ｂの先端にはピン４２４が設けられている。ピン４２４は、シリンダチューブ４０１ａの周壁に形成された貫通孔４２２ｅを通して、シリンダチューブ４０１ａ内部に突出可能とされている。
【０１３９】
被係合部４３０は、シリンダチューブ４０１ａ内部のシャフト移動用ピストン４０１ｂの周面に設けられたリング状溝として形成されている。シャフト移動用ピストン４０１ｂの移動により、被係合部４３０がピン４２４の突出位置に移動した場合に、オイルポンプＰからの油圧が低いためにスプリング４２２ｃの付勢力によりピン４２４が突出すると、図１０（Ｃ）に示すごとくピン４２４は被係合部４３０に挿入される。このことで、シャフト移動用ピストン４０１ｂは軸方向への移動が規制されるので、吸気カムシャフト４５の軸方向位置を固定することができる。
【０１４０】
尚、シャフト移動用ピストン４０１ｂの周面には、被係合部４３０を挟むようにして、２つのシールリング４４０，４４２が設けられている。
本実施の形態４では上述したごとく前記実施の形態２又は３と同じ構成を備えているので、図１０（Ａ）に示した位置で、前記式１又は前記式２の関係を有し、吸気バルブ１２ａ，１２ｂにより必要な吸入空気量が確保できる。したがって、エンジン２が停止している場合には、前述したスプリングとスラスト力とのバランスにより、例えば、図１０（Ｂ）に示した状態、あるいは図１０（Ｃ）に示した状態となっている。
【０１４１】
図１０（Ｂ）に示した状態は、図１０（Ａ）とは少しずれた位置にシャフト移動用ピストン４０１ｂが停止し、ピン４２４はシャフト移動用ピストン４０１ｂの周面の内、被係合部４３０から外れた位置で当接している。又、図１０（Ｃ）に示した状態は、図１０（Ａ）に示したと同じ位置でシャフト移動用ピストン４０１ｂが停止し、ピン４２４は被係合部４３０に挿入されている。
【０１４２】
例えば、図１０（Ｂ）に示したエンジン停止状態からエンジン始動がなされると、吸気カムシャフト４５が回転して、カムフォロア４５ｂが接触する吸気カム４５ａのカム面の角度が変動するため、図１０（Ａ）の位置を中心としてシャフト移動用ピストン４０１ｂが軸方向に振動する。始動時においてはオイルポンプＰの供給油圧はほとんど無いので、被係合部４３０とピン４２４との位置が一致した時に、スプリング４２２ｃの付勢力により、図１０（Ｃ）に示したごとく、ピン４２４は被係合部４３０に挿入される。こうしてシャフト移動用ピストン４０１ｂの軸方向への振動が停止する。このため、吸気カムシャフト４５は、吸気バルブ１２ａ，１２ｂにより必要な吸入空気量が確保できる軸方向位置に固定された状態で、回転を継続することになる。
【０１４３】
又、エンジン停止時に既に、図１０（Ｃ）の状態になっていれば、始動時の最初から、吸気カムシャフト４５は、吸気バルブ１２ａ，１２ｂにより必要な吸入空気量が確保できる軸方向位置に固定されて回転を行う。
【０１４４】
以後、エンジン２が始動して十分にオイルポンプＰの油圧が上昇すれば、ピストン４２２ｂがスプリング４２２ｃの付勢力に抗して、ピン４２４を後退させ、係合部４２０と被係合部４３０との係合は解かれる。したがって、シャフト移動用ピストン４０１ｂを必要に応じて移動させて、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブ作用角とバルブリフト量とを任意に設定できる。
【０１４５】
尚、図１１（Ａ）に示すごとく、貫通孔４２２ｅの直径以上に、シールリング４４０，４４２間の幅ｄｓが設定されている。このため、エンジン２の始動後において、シャフト移動用ピストン４０１ｂがシリンダチューブ４０１ａ内を移動して、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すごとくシールリング４４０，４４２の一方が貫通孔４２２ｅの位置に来ると、その一方のシールリングについては、シール性が悪化するが、シールリング４４０，４４２の内の他方は十分にシール性能を発揮する。
【０１４６】
以上説明した本実施の形態４によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態２，３に比較して、更に始動時リフト固定機構４１０が存在することにより、始動時には、シャフト移動用ピストン４０１ｂの軸方向位置が固定され、吸気カムシャフト４５の軸方向位置も固定される。したがって、クランキング時に吸気カム４５ａの回転に伴うスラスト力の変動にかかわらず、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブ作用角やバルブリフト量が安定する。このため、始動時における吸入空気量が安定するので、始動性の悪化を効果的に抑制することができる。
【０１４７】
又、リフト可変アクチュエータ４００に対して始動時リフト固定機構４１０を組み込んでいるので、全体としてエンジン全体の大型化を抑制できる。
（ロ）．幅ｄｓで設けられた２つのシールリング４４０，４４２が存在するので、貫通孔４２２ｅが同時に２つのシールリング４４０，４４２によるシールを阻害することはない。このため、リフト可変アクチュエータ４００に始動時リフト固定機構４１０を組み込んでも、第１圧力室４０１ｅと第２圧力室４０１ｆとのシール性が悪化せず、吸気バルブ１２ａ，１２ｂによる吸入空気量制御の応答性などが悪化することを防止できる。
【０１４８】
（実施の形態５）
本実施の形態５では、前記実施の形態２〜４とは異なり、図１２（Ａ）に示すごとく、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブ作用角及びバルブリフト量が仲介駆動機構５２０にて調整される構成である。他の構成については特に説明しない限り前記実施の形態２〜４のいずれかの構成と同じである。
【０１４９】
ここで、仲介駆動機構５２０の１つを図１６，図１７に示す。図１６は斜視図、図１７（Ａ）は平面図、図１７（Ｂ）は正面図、図１７（Ｃ）は右側面図を示している。仲介駆動機構５２０は、図示中央に設けられた入力部５２２、図示左に設けられた第１揺動カム５２４（「出力部」に相当する）および図示右に設けられた第２揺動カム５２６（「出力部」に相当する）を備えている。これら入力部５２２のハウジング５２２ａおよび揺動カム５２４，５２６の各ハウジング５２４ａ，５２６ａはそれぞれ外径が同じ円柱状をなしている。
【０１５０】
各ハウジング５２２ａ，５２４ａ，５２６ａを水平に破断した斜視図を図１８に示す。ここで、入力部５２２のハウジング５２２ａは内部に軸方向に空間を形成し、この空間の内周面には軸方向に右ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン５２２ｂを形成している。また外周面からは２つのアーム５２２ｃ，５２２ｄが平行に突出して形成されている。これらアーム５２２ｃ，５２２ｄの先端には、アーム５２２ｃ，５２２ｄ間にシャフト５２２ｅが掛け渡されている。このシャフト５２２ｅはハウジング５２２ａの軸方向と平行であり、ローラ５２２ｆが回転可能に取り付けられている。
【０１５１】
第１揺動カム５２４のハウジング５２４ａは内部に軸方向に空間を形成し、この内部空間の内周面には軸方向に左ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン５２４ｂを形成している。尚、この内部空間は径の小さい中心孔を有するリング状の軸受部５２４ｃにて左端が覆われている。また外周面からは略三角形状のノーズ５２４ｄが突出して形成されている。このノーズ５２４ｄの一辺は凹状に湾曲するカム面５２４ｅを形成している。
【０１５２】
第２揺動カム５２６のハウジング５２６ａは内部に軸方向に空間を形成し、この内部空間の内周面には軸方向に左ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン５２６ｂを形成している。尚、この内部空間は径の小さい中心孔を有するリング状の軸受部５２６ｃにて右端が覆われている。また外周面からは略三角形状のノーズ５２６ｄが突出して形成されている。このノーズ５２６ｄの一辺は凹状に湾曲するカム面５２６ｅを形成している。
【０１５３】
第１揺動カム５２４および第２揺動カム５２６は、軸受部５２４ｃ，５２６ｃを外側にして入力部５２２の両端から各端面を同軸上で接触させるように配置され、全体が図１６に示したごとく内部空間を有する略円柱状となる。
【０１５４】
入力部５２２および２つの揺動カム５２４，５２６から構成される内部空間には、スライダギア５２８が配置されている。スライダギア５２８は略円柱状をなし、外周面中央には右ネジの螺旋状に形成された入力用ヘリカルスプライン５２８ａが形成されている。この入力用ヘリカルスプライン５２８ａの左側端部には小径部５２８ｂを挟んで左ネジの螺旋状に形成された第１出力用ヘリカルスプライン５２８ｃが形成されている。また、入力用ヘリカルスプライン５２８ａの右側端部には小径部５２８ｄを挟んで左ネジの螺旋状に形成された第２出力用ヘリカルスプライン５２８ｅが形成されている。尚、これら出力用ヘリカルスプライン５２８ｃ，５２８ｅは、入力用ヘリカルスプライン５２８ａに対して外径が小さく形成されている。
【０１５５】
スライダギア５２８の内部には中心軸方向に貫通孔５２８ｆが形成されている。そして一方の小径部５２８ｄには貫通孔５２８ｆ内部を外周面に開放するための長孔５２８ｇが形成されている。この長孔５２８ｇは周方向に長く形成されている。
【０１５６】
スライダギア５２８の貫通孔５２８ｆ内には、図１９に示すごとくの支持パイプ５３０が周方向に摺動可能に配置されている。ここで図１９（Ａ）は平面図、図１９（Ｂ）は正面図、図１９（Ｃ）は右側面図である。この支持パイプ５３０は、図２０のエンジン平面図に示すごとく、すべての仲介駆動機構５２０（ここでは４つ）に共通の１本が設けられている。尚、支持パイプ５３０には各仲介駆動機構５２０毎に軸方向に長く形成された長孔５３０ａが開口している。
【０１５７】
更に、支持パイプ５３０内には、軸方向に摺動可能にコントロールシャフト５３２が貫通している。このコントロールシャフト５３２も支持パイプ５３０と同様にすべての仲介駆動機構５２０に共通の１本が設けられている。尚、コントロールシャフト５３２には各仲介駆動機構５２０毎に係止ピン５３２ａが突出している。この係止ピン５３２ａは支持パイプ５３０に形成されている軸方向の長孔５３０ａを貫通して形成されている。更にコントロールシャフト５３２の係止ピン５３２ａは、スライダギア５２８に形成された周方向の長孔５２８ｇ内にも先端が挿入されている。
【０１５８】
支持パイプ５３０に形成された軸方向の長孔５３０ａにより、コントロールシャフト５３２の係止ピン５３２ａは、支持パイプ５３０がシリンダヘッド８に対して固定されていても、軸方向に移動することでスライダギア５２８を軸方向に移動させることができる。更に、スライダギア５２８自体は、周方向の長孔５２８ｇにて係止ピン５３２ａに係止していることにより、係止ピン５３２ａにて軸方向の位置は決定されるが軸周りについては揺動可能となっている。
【０１５９】
そして、スライダギア５２８の内で、入力用ヘリカルスプライン５２８ａは入力部５２２内部のヘリカルスプライン５２２ｂに噛み合わされている。また第１出力用ヘリカルスプライン５２８ｃは第１揺動カム５２４内部のヘリカルスプライン５２４ｂに噛み合わされ、第２出力用ヘリカルスプライン５２８ｅは第２揺動カム５２６内部のヘリカルスプライン５２６ｂに噛み合わされている。
【０１６０】
このように構成された各仲介駆動機構５２０は、揺動カム５２４，５２６の軸受部５２４ｃ，５２６ｃ側にて、図２０に示したごとく、シリンダヘッド８に形成された立壁部５３６，５３８に挟まれて、軸周りには揺動可能であるが軸方向に移動するのが阻止されている。この立壁部５３６，５３８には、軸受部５２４ｃ，５２６ｃの中心孔に対応した位置に孔が形成され、支持パイプ５３０を貫通させ固定している。したがって支持パイプ５３０はシリンダヘッド８に対しては固定されて軸方向に移動したり回転したりすることはない。
【０１６１】
また、支持パイプ５３０内のコントロールシャフト５３２は支持パイプ５３０内を軸方向に摺動可能に貫通し、一端側にて前記実施の形態２〜４のリフト可変アクチュエータ２００，３００，４００のいずれかと同一の構成であるリフト可変アクチュエータ５００に対して補助シャフト５０３の代わりに連結されている。このリフト可変アクチュエータ５００によりコントロールシャフト５３２は軸方向の変位が調整可能とされている。
【０１６２】
すなわち、リフト可変アクチュエータ５００により、コントロールシャフト５３２の軸方向位置を調整することで、コントロールシャフト５３２とスライダギア５２８とを介して、入力部５２２のローラ５２２ｆと揺動カム５２４，５２６のノーズ５２４ｄ，５２６ｄとの相対位相差が調整できる。すなわち、リフト可変アクチュエータ５００の駆動により、図１２〜図１５に示すごとく吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブ作用角及びバルブリフト量を連続的に可変とすることができる。
【０１６３】
ここで、図１２は、リフト可変アクチュエータ５００によりコントロールシャフト５３２を図１６，１８に示す矢印ＳのＦ方向へ最大量移動させた状態の仲介駆動機構５２０を示している。尚、図１２〜図１５では第２揺動カム５２６が第１吸気バルブ１２ａを駆動する機構を示しているが、第１揺動カム５２４が第２吸気バルブ１２ｂを駆動する機構についても同じであるので、第１揺動カム５２４および第２吸気バルブ１２ｂの符号も併記して以下説明する。
【０１６４】
図１２（Ａ）では吸気カム４５ａのベース円部分（ノーズ４５ｃを除いた部分）が、仲介駆動機構５２０における入力部５２２のローラ５２２ｆに接触している。尚、図示していないがローラ５２２ｆはスプリングにより吸気カム４５ａ側に常に接触するように付勢されている。このとき、揺動カム５２４，５２６のノーズ５２４ｄ，５２６ｄはロッカーアーム１３のローラ１３ａには接触しておらず、ノーズ５２４ｄ，５２６ｄに隣接したベース円部分が接触している。このため、吸気バルブ１２ａ，１２ｂは閉弁状態にある。
【０１６５】
吸気カムシャフト４５が回転して吸気カム４５ａのノーズ４５ｃが入力部５２２のローラ５２２ｆを押し下げると、仲介駆動機構５２０内では入力部５２２からスライダギア５２８を介して揺動カム５２４，５２６に揺動が伝達されて、揺動カム５２４，５２６はノーズ５２４ｄ，５２６ｄを押し下げるように揺動する。このことによりノーズ５２４ｄ，５２６ｄに設けられた湾曲状のカム面５２４ｅ，５２６ｅが直ちにロッカーアーム１３のローラ１３ａに接触して、図１２（Ｂ）に示すごとく、カム面５２４ｅ，５２６ｅの全範囲を使用してロッカーアーム１３のローラ１３ａを押し下げる。このことにより、ロッカーアーム１３はアジャスタ１３ｂにて支持されている基端部１３ｃ側を中心に揺動し、ロッカーアーム１３の先端部１３ｄは大きくステムエンド１２ｃを押し下げる。こうして吸気バルブ１２ａ，１２ｂは最大のバルブ作用角及びバルブリフト量にて吸気ポート１４ａ，１４ｂを開放状態とする。
【０１６６】
図１３はリフト可変アクチュエータ５００によりコントロールシャフト５３２を図１２の状態から少しＲ方向へ移動させた場合の仲介駆動機構５２０の状態を示している。
図１３（Ａ）では吸気カム４５ａのベース円部分が、仲介駆動機構５２０における入力部５２２のローラ５２２ｆに接触している。このとき、揺動カム５２４，５２６のノーズ５２４ｄ，５２６ｄはロッカーアーム１３のローラ１３ａには接触しておらず、図１２の場合に比較して少しノーズ５２４ｄ，５２６ｄから離れたベース円部分が接触している。このため、吸気バルブ１２ａ，１２ｂは閉弁状態にある。これは仲介駆動機構５２０内でスライダギア５２８が少しＲ方向に移動したため、入力部５２２のローラ５２２ｆと揺動カム５２４，５２６のノーズ５２４ｄ，５２６ｄとの相対位相差が小さくなったためである。
【０１６７】
吸気カムシャフト４５が回転して吸気カム４５ａのノーズ４５ｃが入力部５２２のローラ５２２ｆを押し下げると、仲介駆動機構５２０内では入力部５２２からスライダギア５２８を介して揺動カム５２４，５２６に揺動が伝達されて、揺動カム５２４，５２６はノーズ５２４ｄ，５２６ｄを押し下げるように揺動する。
【０１６８】
上述したごとく、図１３（Ａ）の状態ではロッカーアーム１３のローラ１３ａにはノーズ５２４ｄ，５２６ｄから離れたベース円部分が接触している。このため、揺動カム５２４，５２６が揺動しても、しばらくはロッカーアーム１３のローラ１３ａはノーズ５２４ｄ，５２６ｄに設けられた湾曲状のカム面５２４ｅ，５２６ｅに接触することなくベース円部分に接触した状態を継続する。その後、湾曲状のカム面５２４ｅ，５２６ｅがローラ１３ａに接触して、図１３（Ｂ）に示すごとくロッカーアーム１３のローラ１３ａを押し下げる。このことにより、ロッカーアーム１３は基端部１３ｃを中心に揺動する。しかし、ロッカーアーム１３のローラ１３ａが当初、ノーズ５２４ｄ，５２６ｄから離れている分、カム面５２４ｅ，５２６ｅの使用範囲は少なくなってロッカーアーム１３の揺動角度は小さくなり、ロッカーアーム１３の先端部１３ｄによるステムエンド１２ｃの押し下げ角度幅及び押し下げ量、すなわちバルブ作用角及びバルブリフト量は少なくなる。こうして吸気バルブ１２ａ，１２ｂは最大量よりも小さいバルブ作用角及びバルブリフト量にて吸気ポート１４ａ，１４ｂを開放状態とする。
【０１６９】
図１４はリフト可変アクチュエータ５００のピストン５００ｂを図１３の状態から更にＲ方向へ移動させた状態の仲介駆動機構５２０の状態を示している。したがって、カム面５２４ｅ，５２６ｅの使用範囲は更に少なくなってロッカーアーム１３の揺動角度は更に小さくなり、ロッカーアーム１３の先端部１３ｄによるステムエンド１２ｃの押し下げ角度幅及び押し下げ量、すなわちバルブ作用角及びバルブリフト量はかなり少なくなる。こうして吸気バルブ１２ａ，１２ｂは最大量よりもかなり小さいバルブ作用角及びバルブリフト量にて吸気ポート１４ａ，１４ｂを開放状態とする。
【０１７０】
図１５はリフト可変アクチュエータ５００によりコントロールシャフト５３２を最もＲ方向へ移動させた場合の仲介駆動機構５２０の状態を示している。そして、図１５（Ａ）の状態ではロッカーアーム１３のローラ１３ａにはノーズ５２４ｄ，５２６ｄから大きく離れたベース円部分が接触している。このため、揺動の全期間、ロッカーアーム１３のローラ１３ａはノーズ５２４ｄ，５２６ｄに設けられた湾曲状のカム面５２４ｅ，５２６ｅに接触することなくベース円部分に接触した状態を継続する。すなわち、図１５（Ｂ）に示すごとく、吸気カム４５ａのノーズ４５ｃが入力部５２２のローラ５２２ｆを最大に押し下げても、湾曲状のカム面５２４ｅ，５２６ｅはロッカーアーム１３のローラ１３ａを押し下げるために使用されることはない。このことにより、ロッカーアーム１３は基端部１３ｃを中心に揺動することがなくなり、ロッカーアーム１３の先端部１３ｄによるステムエンド１２ｃの押し下げ角度幅及び押し下げ量、すなわちバルブ作用角及びバルブリフト量は０となる。こうして吸気バルブ１２ａ，１２ｂは吸気ポート１４ａ，１４ｂの閉鎖状態を維持する。
【０１７１】
このようにリフト可変アクチュエータ５００により、コントロールシャフト５３２の軸方向位置を調整することにより、前記実施の形態１の図３のグラフに示したごとく、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブ作用角及びバルブリフト量が連続的に調整可能となる。
【０１７２】
以上説明した本実施の形態５によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．本実施の形態５のリフト可変アクチュエータ５００では、吸気カムシャフト４５が回転する場合には、ノーズ４５ｃにより入力部５２２のアーム５２２ｃは押し下げる力を受け、揺動カム５２４，５２６のノーズ５２４ｄ，５２６ｄがロッカーアーム１３から反力を受ける。このことにより、始動時のごとくオイルポンプＰからの供給油圧が存在しない場合には、図１５に示したごとくのバルブ作用角及びバルブリフト量が０となるように仲介駆動機構５２０の状態が変化する。
【０１７３】
しかし、本実施の形態５においてはリフト可変アクチュエータ５００には、前記実施の形態２のスプリング２０１ｈ，２０１ｇあるいは前記実施の形態３のスプリング３０１ｈが存在する。あるいは、更に前記実施の形態４の始動時リフト固定機構４１０が加えられている。このことにより、始動時においては、オイルポンプＰからの供給油圧がなくても、コントロールシャフト５３２を適切な軸方向位置に設定することができる。したがって、前記実施の形態２〜４のいずれかの効果を生じさせることができる。
【０１７４】
（実施の形態６）
本実施の形態６は図２１に示すごとくであり、前記実施の形態１とは次のような構成が異なる。すなわち、吸気カム６４５ａは軸方向にプロフィールが一定の平カムである。そして、吸気カムシャフト６４５と接続しているタイミングスプロケット６０９は、エンジンのシリンダブロックに対して回転可能にかつ軸方向へは移動しないように支持されているが、吸気カムシャフト６４５とは中心部にてヘリカルスプライン機構６０９ａにより接続されていることにより、軸方向に吸気カムシャフト６４５の移動を許している。このヘリカルスプライン機構６０９ａは、本実施の形態６では右ネジタイプに形成されている。このことにより、ＥＣＵ６６０は、バルブタイミング可変アクチュエータ６００をＯＣＶ１０４にて駆動することによりにより、軸方向に吸気カムシャフト６４５を図示左側に移動させると、吸気カム６４５ａはタイミングスプロケット６０９に対して遅角方向に、図示右側に移動させると進角方向に相対回転する。すなわち、バルブタイミング可変アクチュエータ６００は、軸方向に吸気カムシャフト６４５を移動させることによりバルブ作用角及びバルブリフト量は変更させないが、バルブタイミングを、図２２に破線で示す最遅角位置から一点鎖線で記す最進角位置まで変更させることができるアクチュエータである。
【０１７５】
又、始動時バルブタイミング調整機構６１０の基本的構成は、図４〜７にて説明した前記実施の形態１の始動時リフト調整機構１１０と同じであり、始動時には特定の軸方向位置にてクランキングがなされる。ただし、この特定の軸方向位置は、始動時に適切なバルブタイミング（例えば、図２２に実線で示すバルブタイミング）が実現される軸方向位置にてクランキングされるようにリング状溝１３２の位置が設定されている。これ以外の構成は、特に説明しない限り前記実施の形態１と同じである。
【０１７６】
尚、実施の形態６においては、バルブタイミング可変アクチュエータ６００とヘリカルスプライン機構６０９ａとの組み合わせが、可変動弁機構に、始動時バルブタイミング調整機構６１０が始動時バルブタイミング調整手段に相当する。
【０１７７】
以上説明した本実施の形態６によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．始動時バルブタイミング調整機構６１０により、エンジン始動時には吸気カムシャフト６４５が予め設定されている軸方向位置に移動される。この移動によりヘリカルスプライン機構６０９ａが吸気カムシャフト６４５をタイミングスプロケット６０９に対して相対回転させて、最遅角タイミングでないバルブタイミング（本実施の形態６では、図２２に実線で示した進角位置）を実現する。
【０１７８】
このため、吸気バルブ１２ａ，１２ｂにおいては閉弁タイミングが遅くなるのを防止できるので、燃焼室内に流入した吸気が再度、開放状態の吸気バルブ１２ａ，１２ｂから吸気マニホールド３０側に戻るのを抑制できる。したがって、十分に体積効率を上昇させることができ、始動時における吸入空気量が改善され、始動性の悪化を抑制することができる。
【０１７９】
（実施の形態７）
本実施の形態７は図２３に示すごとくであり、前記実施の形態６とは次のような構成が異なる。すなわち、バルブタイミング可変アクチュエータ７００は、シリンダチューブ７０１ａ（回転連動部材に相当）にてタイミングスプロケット７０９と一体に形成されている。シリンダチューブ７０１ａ内には、シャフト相対回転用ピストン７０１ｂが配置されている。このシャフト相対回転用ピストン７０１ｂにより、シリンダチューブ７０１ａ内は軸方向に、第１圧力室７０１ｅと第２圧力室７０１ｆとに区画されている。第１圧力室７０１ｅ側には第１スプリング７０１ｈが、第２圧力室７０１ｆ側には第２スプリング７０１ｇが配置されて、それぞれ、シャフト相対回転用ピストン７０１ｂを逆方向に付勢している。
【０１８０】
更に、第２圧力室７０１ｆ側には、シャフト相対回転用ピストン７０１ｂから第１スプライン部７０１ｉ（噛合部材に相当）及び第２スプライン部７０１ｊ（噛合部材に相当）が軸方向に円筒状に突出して設けられている。この内、径方向外側の第１スプライン部７０１ｉは、シリンダチューブ７０１ａの内周面に形成されている右ネジタイプのヘリカルスプライン部７０２に噛み合っている。又、径方向内側の第２スプライン部７０１ｊは、バルブタイミング可変アクチュエータ７００を貫通している吸気カムシャフト７４５の外周面に形成されているストレートスプライン部７０３に噛み合っている。尚、吸気カムシャフト７４５は、エンジンに対して回転可能に支持されているが軸方向には移動しないようにされている。他の構成は、特に説明しない限り前記実施の形態６と同じである。
【０１８１】
このような構成により、ＥＣＵ７６０がＯＣＶ１０４を介して第１圧力室７０１ｅに作動油を供給し、第２圧力室７０１ｆの作動油を排出すれば、シャフト相対回転用ピストン７０１ｂが図示左側に移動する。この移動により、第１スプライン部７０１ｉとヘリカルスプライン部７０２との噛み合わせにより、シャフト相対回転用ピストン７０１ｂは回転する。この回転は、第２スプライン部７０１ｊとストレートスプライン部７０３との噛み合わせにより、吸気カムシャフト７４５を回転させて、吸気カム７４５ａをタイミングスプロケット７０９に対して遅角側に相対回転させる。逆に、第１圧力室７０１ｅの作動油を排出し、第２圧力室７０１ｆへ作動油を供給すれば、シャフト相対回転用ピストン７０１ｂが図示右側に移動する。この移動により、第１スプライン部７０１ｉとヘリカルスプライン部７０２との噛み合わせにより、シャフト相対回転用ピストン７０１ｂは回転する。この回転は、第２スプライン部７０１ｊとストレートスプライン部７０３との噛み合わせにより、吸気カムシャフト７４５を回転させて、吸気カム７４５ａをタイミングスプロケット７０９に対して進角側に相対回転させる。
【０１８２】
このような構成により、エンジンが駆動していてオイルポンプＰから十分な油圧が供給されている場合には、ＥＣＵ７６０はエンジン運転状態に応じて吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブタイミングを調整できる。
【０１８３】
このようなバルブタイミング可変アクチュエータ７００では、吸気カム７４５ａがカムフォロア７４５ｂから受ける回転抵抗力が、第１スプライン部７０１ｉとヘリカルスプライン部７０２との噛み合わせによりシャフト相対回転用ピストン７０１ｂを図示左側に移動させるスラスト力に変化する。このスラスト力の回転平均値をＦｈとすると、第１スプリング７０１ｈの付勢力Ｆｓ１、第２スプリング７０１ｇの付勢力Ｆｓ２、及び前記平均スラスト力Ｆｈは、シャフト相対回転用ピストン７０１ｂの特定の軸方向位置で次式３の関係となってバランスするように設定してある。
【０１８４】
［数３］
Ｆｓ１  ＋  Ｆｈ  ≒  Ｆｓ２        …  ［式３］
このバランス位置は始動時に吸気バルブ１２ａ，１２ｂにより適切な吸入空気量が確保できるバルブタイミングとなる位置である。すなわち、バルブタイミング可変アクチュエータ７００内に第１スプリング７０１ｈと第２スプリング７０１ｇとを設けて、前記式３の関係に設定した構成が始動時バルブタイミング調整手段に相当する。
【０１８５】
したがって、エンジンが駆動していて、オイルポンプＰから十分に高い油圧が、ＯＣＶ１０４を介して第１圧力室７０１ｅ及び第２圧力室７０１ｆに供給できる場合には、シャフト相対回転用ピストン７０１ｂを必要に応じて移動させて、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブタイミングを任意に設定できる。しかし、オイルポンプＰからの油圧が無い始動時には、前記式３の関係を満足する位置にシャフト相対回転用ピストン７０１ｂが自ずと移動して、特定のバルブタイミングとなる。
【０１８６】
以上説明した本実施の形態７によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．エンジン始動時には、オイルポンプＰからの油圧が無く、ＯＣＶ１０４によるバルブタイミング可変アクチュエータ７００に対する油圧制御は実行されていない。このため、前記式３の関係から、シャフト相対回転用ピストン７０１ｂは、吸気バルブ１２ａ，１２ｂにより適切な吸入空気量が確保できるバルブタイミングとなる位置に自ずと移動して安定する。
【０１８７】
このため、吸気バルブ１２ａ，１２ｂにおいては閉弁タイミングが最遅角となるのを防止できるので、燃焼室内に流入した吸気が再度、開放状態の吸気バルブ１２ａ，１２ｂから吸気マニホールド３０側に戻るのを抑制できる。したがって、十分に体積効率を上昇させることができ、始動時における吸入空気量が改善され、始動性の悪化を抑制することができる。
【０１８８】
（実施の形態８）
本実施の形態８は図２４に示すごとくであり、前記実施の形態７とは次のような構成が異なる。すなわち、前記バルブタイミング可変アクチュエータ７００と基本的に同一のバルブタイミング可変アクチュエータ８００が吸気カムシャフト８４５に対して設けられている。ただし、第１圧力室８０１ｅ内には第１スプリングは存在せず、第２圧力室８０１ｆ内のみにスプリング８０１ｇが存在し、シャフト相対回転用ピストン８０１ｂを図示右側（進角側）に付勢している。このスプリング８０１ｇの付勢力は強いので、始動時には吸気カムシャフト８４５は、クランクシャフトに対して吸気カム８４５ａを最大に進角する。すなわち、始動時にはバルブタイミングは最大進角値となる。
【０１８９】
又、吸気カムシャフト８４５の図示右端側にはリフト可変アクチュエータ９００が設けられている。この構成は、基本的には前記実施の形態３におけるリフト可変アクチュエータ３００と同じである。ただし、スプリング３０１ｈの付勢力が強く、始動時においては、吸気カムシャフト８４５を図示の最も右側に移動させる。すなわち、始動時には吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブ作用角及びバルブリフト量は最大となる。
【０１９０】
したがって、エンジンが駆動していてオイルポンプＰから十分に高い油圧が供給されている場合には、ＥＣＵ８６０は、ＯＣＶ１０４，１０５を介してバルブタイミング可変アクチュエータ８００及びリフト可変アクチュエータ９００を制御できる。このことにより吸気カムシャフト８４５をクランクシャフトに対して相対回転させたり、軸方向に移動させて、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブタイミング、バルブ作用角及びバルブリフト量を任意に調整できる。しかし、オイルポンプＰから油圧供給が無い始動時には、シャフト相対回転用ピストン８０１ｂとシャフト移動用ピストン３０１ｂとが、スプリング８０１ｇ，３０１ｈの付勢力により自ずと移動して、特定のバルブタイミング、バルブ作用角及びバルブリフト量となる。ここでは、バルブタイミングは最進角となり、バルブ作用角及びバルブリフト量は最大となる。
【０１９１】
以上説明した本実施の形態８によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．エンジン始動時には、オイルポンプＰからの油圧が無く、ＯＣＶ１０４，１０５によるバルブタイミング可変アクチュエータ８００及びリフト可変アクチュエータ９００に対する油圧制御は実行されていない。このため、上述したごとく、バルブタイミングは最進角となり、バルブ作用角及びバルブリフト量は最大となる。
【０１９２】
このように吸気バルブ１２ａ，１２ｂにおいてはバルブ作用角及びバルブリフト量は最大となるため始動に十分な開弁期間が確保できると共に、バルブ作用角が最大に拡大しても、最進角となっていることにより閉弁タイミングが遅くなるのを防止できる。このため、燃焼室内に大量に流入した吸気が再度、開放状態の吸気バルブ１２ａ，１２ｂから吸気マニホールド３０側に戻るのを抑制できる。従って、十分に体積効率を上昇させることができ、始動時における吸入空気量が改善され、始動性の悪化を抑制することができる。
【０１９３】
（ロ）．バルブタイミングも、バルブ作用角及びバルブリフト量も、始動時に中間位置に維持されるのではなく、最進角及び最大値に維持される構成であるので、バルブタイミングも、バルブ作用角及びバルブリフト量も、調整が一層確実なものとなる。
【０１９４】
（実施の形態９）
本実施の形態においては、前記実施の形態１においてリフト可変アクチュエータ１００（図２）及び始動時リフト調整機構１１０（図２）の代わりに、あるいは前記実施の形態５においてリフト可変アクチュエータ５００（図２０）の代わりに、図２５に示すリフト可変アクチュエータ１３００、始動時リフト調整機構１４００及びロック機構１４１０を用いている点が異なる。又、図１に示したエンジン２の構成において、吸入空気量センサ８４とサージタンク３２との間の吸気ダクト４０には使用条件を限定して用いられるスロットルバルブが配置され、モータを介してＥＣＵによりスロットルバルブの開度が必要に応じて制御されている。これ以外は特に説明しない限り前記実施の形態１あるいは前記実施の形態５と同じである。
【０１９５】
リフト可変アクチュエータ１３００は、始動時リフト調整機構１４００を介してシリンダヘッド８に固定されている。このリフト可変アクチュエータ１３００は、補助シャフト１０３又はコントロールシャフト５３２を軸方向において図示矢印のＬ方向に移動させることにより吸気バルブのバルブリフト量とバルブ作用角とを減少させることができ、図示矢印のＲ方向に移動させることによりバルブリフト量とバルブ作用角とを増加させることができる。この動作のためにリフト可変アクチュエータ１３００にはメイン油圧シリンダ１３０２が設けられて、内部にメインピストン１３０４が配置されている。メインピストン１３０４にはシャフト１０３，５３２の先端が取り付けられている。
【０１９６】
メインピストン１３０４のシャフト１０３，５３２側には第１圧力室１３０２ａが、反対側には第２圧力室１３０２ｂが形成されている。これらの圧力室１３０２ａ，１３０２ｂへはＯＣＶ１０４を介してオイルポンプＰが発生する油圧が供給されている。前記実施の形態１にて述べたように、ＥＣＵからＯＣＶ１０４へのＯＣＶ信号を操作することにより、図２５に示したごとく油圧が供給通路１０６を介して第１圧力室１３０２ａ側に供給され、第２圧力室１３０２ｂ側の作動油が排出通路１０７を介してオイルパン１０８へ排出されるようにすることができる。この状態ではメインピストン１３０４は図示Ｒ方向へ移動し、これに伴ってシャフト１０３，５３２もＲ方向へ移動するのでバルブリフト量及びバルブ作用角が増加する。
【０１９７】
又、ＯＣＶ信号を切り替えて、油圧が供給通路１０６を介して第２圧力室１３０２ｂ側に供給され、第１圧力室１３０２ａ側の作動油が排出通路１０７を介してオイルパン１０８へ排出されるようにすると、メインピストン１３０４は図示Ｌ方向へ移動し、これに伴ってシャフト１０３，５３２もＬ方向へ移動するのでバルブリフト量及びバルブ作用角が減少する。
【０１９８】
又、ＯＣＶ信号により、第１圧力室１３０２ａと第２圧力室１３０２ｂとを密閉して、シャフト１０３，５３２の軸方向移動を停止させることもできる。
尚、第１圧力室１３０２ａ内にはメインピストン１３０４をＲ方向へ付勢するアシストスプリング１３０６が設けられている。他の実施の形態にて述べたごとくシャフト１０３，５３２には常にＬ方向へのスラスト力が作用しているので、このスラスト力に対抗する付勢力をアシストスプリング１３０６にて発生させることにより、特にバルブリフト量及びバルブ作用角を増加する際の応答性を高めるようにしている。
【０１９９】
リフト可変アクチュエータ１３００の先端にはシャフト位置センサ９０が設けられている。前記実施の形態１では吸気カムシャフト４５の途中に設けられているが、本実施の形態ではリフト可変アクチュエータ１３００の先端に設けられて、ＥＣＵにシャフト位置信号を出力している。
【０２００】
リフト可変アクチュエータ１３００とシリンダヘッド８との間には始動時リフト調整機構１４００がシリンダヘッド８に固定されて設けられている。始動時リフト調整機構１４００（サブアクチュエータに相当）は、サブ油圧シリンダ１４０２（サブ液圧シリンダに相当）とサブピストン１４０４と備えている。サブピストン１４０４はリング状に形成されて、サブ油圧シリンダ１４０２内においてはサブピストン１４０４の中央貫通孔１４０４ａをシャフト１０３，５３２が油密状態で摺動可能に貫通している。この中央貫通孔１４０４ａの外周側に隣接してナット当接部１４０４ｂが、ナット当接部１４０４ｂの外周側に隣接してバネ受け部１４０４ｃが、バネ受け部１４０４ｃの外周側に隣接して円筒状の摺動外周部１４０４ｄが設けられている。
【０２０１】
このようなサブピストン１４０４によりサブ油圧シリンダ１４０２内はスプリング収納室１４０２ａと油圧室１４０２ｂとに区画されている。そしてシャフト１０３，５３２は、油圧室１４０２ｂ側においてナット１４０６が取り付けられている。このためシャフト１０３，５３２がＬ方向へ移動する場合、最終的にナット１４０６がサブピストン１４０４のナット当接部１４０４ｂに当接することになる。又、スプリング収納室１４０２ａ内には圧縮状態の２つのスプリング１４０５ａ，１４０５ｂが配置され、サブピストン１４０４を油圧室１４０２ｂ側に付勢している。
【０２０２】
サブ油圧シリンダ１４０２にはサブピストン１４０４に対するロック機構１４１０が設けられている。ロック機構１４１０は、サブピストン１４０４の摺動方向とは直交する方向に形成された摺動孔１４１２ａ，１４１２ｂと、この摺動孔１４１２ａ，１４１２ｂ内にて摺動可能に配置されたロックピン１４１４から構成されている。ロックピン１４１４は小径部１４１４ａと大径部１４１４ｂとからなり、小径部１４１４ａは小径摺動孔１４１２ａ内に、大径部１４１４ｂは大径摺動孔１４１２ｂ内に油密状態で軸方向に摺動可能に配置されている。
【０２０３】
小径摺動孔１４１２ａを形成しているパイプ状の小径摺動孔形成部材１４１６とロックピン１４１４の大径部１４１４ｂとの間にはロックピン油圧室１４１８が形成されている。又、このロックピン１４１４には圧縮状態のスプリング１４２０が配置されて、ロックピン油圧室１４１８を縮小する方向の付勢力をロックピン１４１４に与えている。
【０２０４】
前記ロックピン油圧室１４１８へはオイルスイッチングバルブ（以下、「ＯＳＶ」と略す）１４３０を介してオイルポンプＰが発生する油圧が供給されている。ＯＳＶ１４３０はＥＣＵが出力するＯＳＶ信号により、ソレノイドが励磁された場合には図２５に示したごとくオイルポンプＰからの油圧をロックピン油圧室１４１８に供給するが、ソレノイドが励磁されない場合にはロックピン油圧室１４１８内部の作動油はオイルパン１０８へ排出される。
【０２０５】
ロックピン油圧室１４１８に油圧が供給された時には、ロックピン１４１４はスプリング１４２０の付勢力に抗してサブピストン１４０４から離れるようにサブ油圧シリンダ１４０２の外方向へ移動する。ロックピン油圧室１４１８内の作動油が排出された時には、ロックピン１４１４はスプリング１４２０の付勢力によりサブピストン１４０４側へ移動する。
【０２０６】
ロックピン油圧室１４１８からは、更に作動油供給経路１４１８ａが形成されて、始動時リフト調整機構１４００の油圧室１４０２ｂへ油圧を供給している。ロックピン油圧室１４１８に対する作動油供給経路１４１８ａの開口部１４１８ｂは、ロックピン１４１４がスプリング１４２０の付勢力によりサブピストン１４０４側へ移動する途中で、ロックピン１４１４の大径部１４１４ｂにより完全に閉塞状態となり、ロックピン油圧室１４１８から始動時リフト調整機構１４００の油圧室１４０２ｂへの油圧供給は停止する。逆にロックピン１４１４がロックピン油圧室１４１８の油圧によりスプリング１４２０の付勢力に抗してサブピストン１４０４から離れる方向に移動する途中で、開口部１４１８ｂはロックピン１４１４の大径部１４１４ｂから開放されて、ロックピン油圧室１４１８から始動時リフト調整機構１４００の油圧室１４０２ｂへの油圧供給が開始される。
【０２０７】
次にＥＣＵが実行する吸入空気量制御処理を図２６，２７に示す。本処理は上述したＯＣＶ１０４、ＯＳＶ１４３０及び前述したスロットルバルブに対する制御を表している。本処理は短時間周期で繰り返し実行される。
【０２０８】
本処理が開始されると、まずエンジン停止時か否かが判定される（Ｓ１１０）。ここでイグニッションキーのオフや自動停止処理によりエンジンの停止処理が実行された場合には（Ｓ１１０で「ＹＥＳ」）、次にＯＳＶ１４３０のＯＳＶ信号は「ＯＦＦ」にされる（Ｓ１２０）。このことによりＯＳＶ１４３０は図２８に示すごとくに切り替わり、始動時リフト調整機構１４００の油圧室１４０２ｂ内の作動油を作動油供給経路１４１８ａ及びロックピン油圧室１４１８を介して排出する。このため油圧室１４０２ｂの圧力が低下して、サブピストン１４０４はスプリング１４０５ａ，１４０５ｂの付勢力により図示Ｒ方向へ移動するようになる。
【０２０９】
そしてＯＣＶ１０４に対するＯＣＶ信号をデューティＤｕｔｙ＝１００％とする（Ｓ１３０）。このデューティＤｕｔｙ＝１００％はＯＣＶ１０４を図２８に示した状態（図２５も同じ）にするので、リフト可変アクチュエータ１３００の第１圧力室１３０２ａに油圧を供給し、第２圧力室１３０２ｂ内の作動油は排出する状態となる。したがってアシストスプリング１３０６と共にエンジン停止時に供給通路１０６に存在する残圧により、メインピストン１３０４は図示Ｒ方向、すなわち高リフト側に移動する。
【０２１０】
そしてスロットルバルブ開度は０°、すなわち全閉とされる（Ｓ１４０）。こうして一旦本処理を終了する。
その後、エンジンの回転停止により作動油の残圧が無くなるにつれて、メインピストン１３０４はアシストスプリング１３０６のみでは吸気カムや仲介駆動機構により生じるシャフト１０３，５３２のスラスト力により対抗できずＬ方向に戻ろうとする。しかし、スプリング１４０５ａ，１４０５ｂの付勢力により図示Ｒ方向へ移動するサブピストン１４０４のナット当接部１４０４ｂに、ナット１４０６が図示左側から当接されるので、メインピストン１３０４はＲ方向への移動が継続される。そして図２８に示したごとくメインピストン１３０４がＲ方向での限界位置に近い中間位置となると、サブピストン１４０４がサブ油圧シリンダ１４０２内の端面に当接するので、メインピストン１３０４はサブピストン１４０４と共に停止する。このためエンジン停止時には、シャフト１０３，５３２に連動する吸気カムや仲介駆動機構は、バルブリフト量とバルブ作用角とが最大に近い状態で停止することになる。
【０２１１】
そして残圧が完全になくなると、図２９に示すごとくロックピン１４１４がスプリング１４２０の付勢力によりロックピン油圧室１４１８を縮小してスプリング収納室１４０２ａ側に移動し、小径部１４１４ａのテーパ状先端部が摺動外周部１４０４ｄのテーパ状の図示左側端部に当接する。このことによりサブピストン１４０４が確実に固定される。又、作動油供給経路１４１８ａの開口部１４１８ｂは、ロックピン１４１４の大径部１４１４ｂにより閉塞される。したがって、以後、エンジンが停止している限り、シャフト１０３，５３２は吸気バルブのバルブリフト量とバルブ作用角とが最大に近い状態に確実に維持されることになる。
【０２１２】
次にイグニッションキーによるスタータ操作や自動始動処理によりエンジン始動処理が実行された場合には（Ｓ１１０で「ＮＯ」、Ｓ１５０で「ＹＥＳ」）、次にＯＳＶ信号は「ＯＦＦ」にされる（Ｓ１６０）。このことにより、図３０に示すごとく、エンジン停止時と同じくＯＳＶ１４３０はロックピン油圧室１４１８内の作動油を排出する状態に設定する。この時、前述したごとく既にロックピン１４１４はサブピストン１４０４の摺動外周部１４０４ｄに当接した状態であり、作動油供給経路１４１８ａの開口部１４１８ｂは、ロックピン１４１４の大径部１４１４ｂにより閉塞された状態であるので、サブピストン１４０４はエンジン停止時の位置をエンジン始動時においても維持することになる。
【０２１３】
そしてＯＣＶ信号をデューティＤｕｔｙ＝保持状態とする（Ｓ１７０）。このデューティＤｕｔｙ＝保持状態は、図３０に示したごとくＯＣＶ１０４が第１圧力室１３０２ａ及び第２圧力室１３０２ｂを密封する。このためエンジンのクランキングによりオイルポンプＰが回転を開始して油圧を発生しても、第１圧力室１３０２ａ及び第２圧力室１３０２ｂ内の油圧は変化せず、メインピストン１３０４に油圧によるスラスト力は生じさせない。尚、ステップＳ１７０ではＯＣＶ信号を保持以下のデューティとしても良く、この時に油圧によりＬ方向のスラスト力が生じてもサブピストン１４０４はロックピン１４１４にてロックされているので、サブピストン１４０４の位置は安定している。
【０２１４】
次にＥＣＵにより前述したスロットルバルブに対して開度制御を実行する（Ｓ１８０）。すなわち、始動時ではまずスロットルバルブを始動時に必要な開度に開き、始動後は、エンジン回転数をアイドル回転数に調整するために必要な開度に次第に移行する処理が開始される。こうして一旦本処理を終了する。
【０２１５】
以後、始動が完了し、且つ始動完了後にオイルポンプＰからの発生油圧が安定化するための待機時間が経過するまで、ステップＳ１５０にて「ＹＥＳ」と判定されて、前述したステップＳ１６０〜Ｓ１８０の処理が繰り返される。
【０２１６】
このようにステップＳ１５０にて「ＹＥＳ」と判定されている期間は、吸気バルブのバルブリフト量とバルブ作用角とはほぼ最大の状態が維持され、モータによるスロットルバルブの開度調整により燃焼室内への吸入空気量の調整が継続される。
【０２１７】
始動完了後の待機時間が経過すると（Ｓ１１０で「ＮＯ」、Ｓ１５０で「ＮＯ」）、次にリフト可変アクチュエータ１３００の応答性が正常であるか否かが判定される（Ｓ１９０）。リフト可変アクチュエータ１３００についてはこれから駆動するので、最初は「ＹＥＳ」と判定されて、次にＯＳＶ信号に「ＯＮ」が出力される（Ｓ２００）。このことによりＯＳＶ１４３０は図３１に示すごとく、ロックピン油圧室１４１８に油圧を供給するので、最初にロックピン１４１４がスプリング１４２０の付勢力に抗してサブピストン１４０４から離れる方向に移動して、サブピストン１４０４の摺動外周部１４０４ｄに対するロック状態を解除する。このロック解除直後は作動油供給経路１４１８ａの開口部１４１８ｂは、まだロックピン１４１４の大径部１４１４ｂにより閉塞された状態のままであるので、サブピストン１４０４はエンジン始動時の位置を維持している。尚、ＯＣＶ１０４ではオイルポンプＰからの作動油をオイルパン１０８側にそのまま戻す状態となっているが、この状態のＯＣＶ１０４は図示していない内部の絞りやリリーフ弁などが働いて、ＯＳＶ１４３０側への供給油圧は十分に高い油圧が維持されているものとする。
【０２１８】
その後、図３２に示すごとくロックピン１４１４が更にサブピストン１４０４とは反対側に移動することで、大径部１４１４ｂが作動油供給経路１４１８ａの開口部１４１８ｂを開放する。このことにより油圧がＯＳＶ１４３０、ロックピン油圧室１４１８及び作動油供給経路１４１８ａを介して、サブ油圧シリンダ１４０２の油圧室１４０２ｂに供給される。したがってサブピストン１４０４はＬ方向へ移動できるようになる。このように完全にロックピン１４１４がサブピストン１４０４から離れてから油圧がサブ油圧シリンダ１４０２の油圧室１４０２ｂに供給されるので、サブピストン１４０４はロックピン１４１４の先端を囓ることなくＬ方向へ移動できるようになる。
【０２１９】
次にＯＳＶ信号＝「ＯＮ」に切り替わった後、待機時間が経過したか否かが判定される（Ｓ２１０）。この待機時間は、上述したごとく開口部１４１８ｂが開放されてサブピストン１４０４が図２５に示したごとく完全にＬ方向の限界位置まで達するまでの時間待ちのために設けられている。
【０２２０】
待機時間が経過していなければ（Ｓ２１０で「ＮＯ」）、次にＯＣＶ信号をデューティＤｕｔｙ＝保持状態あるいは保持以上の状態とする（Ｓ２２０）。そしてステップＳ１８０にて説明したスロットルバルブ開度制御を継続させて（Ｓ２３０）、一旦本処理を終了する。以後、待機時間が経過するまでは（Ｓ２１０で「ＮＯ」）、ステップＳ２００，Ｓ２２０，Ｓ２３０の処理が継続する。
【０２２１】
待機時間が経過すれば（Ｓ２１０で「ＹＥＳ」）、始動時リフト調整機構１４００とロック機構１４１０とは図２５の状態に戻ったことになるので、ＯＣＶ信号のデューティＤｕｔｙには、別個行われているスライド量制御によるデューティＤｕｔｙ演算ｆの結果が設定される（Ｓ２４０）。すなわち、エンジンの運転状態により得られる目標スライド量とシャフト位置センサ９０から得られる実スライド量とに基づいて実スライド量を目標スライド量に近づけるデューティＤｕｔｙの演算がなされて、その演算結果がＯＣＶ信号のデューティＤｕｔｙに設定される。
【０２２２】
そしてスロットルバルブを全開にして（Ｓ２５０）、本処理を一旦終了する。
以後、リフト可変アクチュエータ１３００の応答性が正常である限り（Ｓ１１０で「ＮＯ」、Ｓ１５０で「ＮＯ」、Ｓ１９０で「ＹＥＳ」）、ステップＳ２００，Ｓ２４０，Ｓ２５０の処理が継続する。したがって燃焼室への吸入空気量は吸気バルブのバルブリフト量及びバルブ作用角により調整されることになる。
【０２２３】
尚、リフト可変アクチュエータ１３００の応答性の検出は、例えば、シャフト位置センサ９０にて検出される実スライド量が目標スライド量に達するのが基準とする時間より遅い場合やスライド量の変化速度が基準速度より遅い場合に応答性が正常でないと判定する。このような応答性の低下は、例えば、作動油温が低くて作動油の粘度が高い場合、作動油温が高すぎること等により十分に油圧を上昇できない時に生じるので、油温センサにより作動油温を検出して基準温度領域よりも低すぎたり高すぎたりした場合にリフト可変アクチュエータ１３００の応答性が低いと判断しても良い。又、直接、油圧センサを設けて、作動油の圧力が基準圧力よりも低い場合に、リフト可変アクチュエータ１３００の応答性が低いと判断しても良い。
【０２２４】
リフト可変アクチュエータ１３００の応答性が正常でない場合には（Ｓ１１０で「ＮＯ」、Ｓ１５０で「ＮＯ」、Ｓ１９０で「ＮＯ」）、次にＯＳＶ１４３０のＯＳＶ信号を「ＯＦＦ」にする（Ｓ２６０）。そしてＯＣＶ１０４に対するＯＣＶ信号をデューティＤｕｔｙ＝１００％とする（Ｓ２７０）。
【０２２５】
このことによりＯＳＶ１４３０は、始動時リフト調整機構１４００の油圧室１４０２ｂ内の作動油を作動油供給経路１４１８ａ及びロックピン油圧室１４１８を介して排出する。このためサブピストン１４０４は油圧室１４０２ｂの圧力が低下するので、スプリング１４０５ａ，１４０５ｂの付勢力により図示Ｒ方向へ移動する。そしてサブピストン１４０４がＲ方向の限界位置まで到達すると、ロックピン油圧室１４１８内の油圧がほぼ無くなるので、スプリング１４２０の付勢力によりロックピン１４１４がサブピストン１４０４側に移動して、図２９に示したごとくサブピストン１４０４の位置をロックする。したがって吸気バルブのバルブリフト量・バルブ作用角はほぼ最大で開閉するように規制される。
【０２２６】
そして、ステップＳ２７０の次にはスロットルバルブ開度制御が実行される（Ｓ２３０）。このことにより、スロットルバルブにより吸入空気量が運転状態に適合させて調量されるようになる。
【０２２７】
その後、リフト可変アクチュエータ１３００の応答性が回復すれば（Ｓ１９０で「ＹＥＳ」）、ステップＳ２００，Ｓ２４０，Ｓ２５０の処理が行われるようになり、吸気バルブのバルブリフト量・バルブ作用角の調整にて、吸入空気量の調量がなされる状態に復帰する。
【０２２８】
上述した構成において、始動時リフト調整機構１４００がサブアクチュエータに、ロック機構１４１０がロック手段に、ロックピン１４１４の大径部１４１４ｂと作動油供給経路１４１８ａの開口部１４１８ｂとの位置関係が液圧調整手段に相当する。又、ステップＳ１２０，Ｓ１３０が始動時リフト調整手段としての処理に、ステップＳ１６０が液圧排除手段としての処理に、ステップＳ１８０，Ｓ２００，Ｓ２４０，Ｓ２５０が吸入空気量調整手段としての処理に相当する。又、ステップＳ１９０による応答性の判断が異常判定手段としての処理に、ステップＳ２６０，Ｓ２７０が異常時リフト調整手段としての処理に、ステップＳ２３０，Ｓ２００，Ｓ２４０，Ｓ２５０が異常の有無に対応した吸入空気量調整手段としての処理に相当する。
【０２２９】
以上説明した本実施の形態９によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．始動時リフト調整機構１４００は、上述した構成及び機能により、少なくもと始動時にはサブピストン１４０４が最小バルブリフト量・最小バルブ作用角側への補助シャフト１０３又はコントロールシャフト５３２の移動位置の限界を設定するのでエンジン始動を容易にすることができる。すなわち作動油供給経路１４１８ａからサブ油圧シリンダ１４０２の油圧室１４０２ｂに油圧が供給されていない時は、サブピストン１４０４は、スプリング１４０５ａ，１４０５ｂの付勢力により移動されてシャフト１０３，５３２のナット１４０６に係合し、シャフト１０３，５３２と共に図示Ｒ方向の限界位置まで移動する。このことによりシャフト１０３，５３２はバルブリフト量・バルブ作用角が図２９に示したごとく最大位置に近い位置に設定されている中間位置に移動位置限界が設定され、この中間位置よりもバルブリフト量・バルブ作用角は小さくされることはない。
【０２３０】
そしてエンジン始動後の適切なタイミングにおいて作動油供給経路１４１８ａにより油圧室１４０２ｂに油圧が供給されると、サブピストン１４０４がスプリング１４０５ａ，１４０５ｂに抗して移動されて、サブピストン１４０４はシャフト１０３，５３２に係合しなくなり、シャフト１０３，５３２に対する移動位置限界が解消される。したがってバルブリフト量・バルブ作用角をエンジンの運転状態に適合させて広範囲に設定することができるようになる。
【０２３１】
（ロ）．シャフト１０３，５３２に対して移動位置限界が設定されると、ロックピン１４１４がサブピストン１４０４に係合してサブピストン１４０４の位置を固定している。このためシャフト１０３，５３２に対する移動位置限界が安定化でき、安定したエンジン始動を可能とすることができる。
【０２３２】
（ハ）．ロックピン１４１４がサブピストン１４０４の位置固定を解除する場合には、作動油供給経路１４１８ａの開口部１４１８ｂを開放する前に、サブピストン１４０４の位置固定を解除している。その後、作動油供給経路１４１８ａの開口部１４１８ｂを開放しているので、サブピストン１４０４の位置固定解除時にサブピストン１４０４がロックピン１４１４を囓ることが防止される。
【０２３３】
（ニ）．ステップＳ１５０の処理により、エンジン始動時以後、オイルポンプＰが発生する油圧が安定するまで、ＯＳＶ信号を「ＯＦＦ」にして、始動時リフト調整機構１４００及びロック機構１４１０に対する油圧を排除している。
【０２３４】
このようにエンジン始動が完了しても油圧が不安定である期間は、エンジン運転状態に応じたリフト可変アクチュエータ１３００の制御を実行せず、バルブリフト量・バルブ作用角を最小値以外（ここではほぼ最大値）となる状態に維持することができるので、一層安定したエンジン始動を可能とすることができる。
【０２３５】
（ホ）．シャフト１０３，５３２に対して移動位置限界を設定することによりバルブリフト量・バルブ作用角をほぼ最大値としている期間においては（Ｓ１５０で「ＹＥＳ」）、スロットルバルブを駆動してエンジンの吸入空気量を調整している（Ｓ１８０）ので、より一層安定したエンジン始動を可能とすることができる。そして始動時リフト調整機構１４００及びロック機構１４１０に対して安定した油圧が供給されるようになれば（Ｓ１５０で「ＮＯ」、Ｓ１９０で「ＹＥＳ」、Ｓ２００）、吸気バルブのバルブリフト量・バルブ作用角の調整により吸入空気量調整を行い（Ｓ２４０）、スロットルバルブを全開としている（Ｓ２５０）ので、ポンピング損失の少ない燃費が良好なエンジン運転が可能となる。
【０２３６】
尚、ＯＳＶ信号を「ＯＮ」に設定した直後も待機時間経過前は（Ｓ２１０で「ＮＯ」）、ＯＣＶ１０４を保持状態あるいはバルブリフト量・バルブ作用角を大きくする方にして（Ｓ２２０）、スロットルバルブを駆動してエンジンの吸入空気量を調整している（Ｓ２３０）。このためサブピストン１４０４がＬ方向の限界位置まで移動した後に、吸気バルブによる吸入空気量調整（Ｓ２４０，Ｓ２５０）に移行することになるので、より一層安定したエンジン始動を可能とすることができる。
【０２３７】
（ヘ）．リフト可変アクチュエータ１３００の応答性が正常でない場合には（Ｓ１９０で「ＮＯ」）、ＯＳＶ信号を「ＯＦＦ」にしてサブピストン１４０４によるシャフト１０３，５３２に対する移動位置限界を設定している（Ｓ２６０）。そしてＯＣＶ信号をデューティＤｕｔｙを１００％にして吸気バルブのバルブリフト量・バルブ作用角を最大にし（Ｓ２７０）、スロットルバルブを駆動してエンジンの吸入空気量を調整している（Ｓ２３０）。このためリフト可変アクチュエータ１３００の動作が鈍化している時あるいは異常時においても吸入空気量が確保されるとともに、吸入空気量の調整もなされるため、リフト可変アクチュエータ１３００の応答性復帰又は修理工場に至るまでの円滑な退避走行が可能となる。
【０２３８】
（実施の形態１０）
本実施の形態においては、前記実施の形態９の構成に対して図３３に示すごとく、ＯＣＶ１０４及びＯＳＶ１４３０に油圧を供給する供給通路１０６の途中にフェイル用ＯＳＶ１４３２を備えたものである。したがってＥＣＵがフェイル用ＯＳＶ１４３２に対してＯＳＶｆ信号として「ＯＮ」を出力している場合に前記実施の形態９に示したごとくの制御が可能である。しかし後述する異常時処理によりＯＳＶｆ信号として「ＯＦＦ」を出力している場合には、リフト可変アクチュエータ１３００、始動時リフト調整機構１４００及びロック機構１４１０の機構からは作動油が排出されて始動時と同様な状態にされる。
【０２３９】
ＥＣＵにより実行される異常時処理を図３４に示す。本処理は吸入空気量制御処理（図２６，２７）と同周期で繰り返し実行される。これ以外の処理については前記実施の形態９における処理と同じである。
【０２４０】
異常時処理（図３４）が実行されると、まずフェイル用ＯＳＶ１４３２を除いた構成又はこれらの構成を制御するＥＣＵの処理が異常か否かが判定される（Ｓ３１０）。例えば、ＯＳＶ信号を「ＯＮ」にして（図２７：Ｓ２００）、ＯＣＶ１０４にてエンジン運転状態に応じてシャフト１０３，５３２の軸方向位置を制御している（図２７：Ｓ２４０）にもかかわらず、シャフト位置センサ９０による出力が変化しなければ、リフト可変アクチュエータ１３００、始動時リフト調整機構１４００、ロック機構１４１０、ＯＣＶ１０４あるいはＯＳＶ１４３０が固着していたり、オイルポンプＰやシャフト位置センサ９０が故障していたり、又はＥＣＵの演算処理が異常であると推定できる。
【０２４１】
したがって、このような異常が生じていないと推定される場合には（Ｓ３１０で「ＮＯ」）、ＯＳＶｆ信号として「ＯＮ」を出力する（Ｓ３２０）。このことにより、フェイル用ＯＳＶ１４３２は図３３に示したごとくの状態となり、ＯＣＶ１０４及びＯＳＶ１４３０側にオイルポンプＰからの油圧を供給することができる。こうして一旦本処理を終了する。
【０２４２】
このように異常でない場合には、ＥＣＵはＯＣＶ１０４及びＯＳＶ１４３０に油圧が供給されているので、前記実施の形態９に述べたごとく前記吸入空気量制御処理（図２６，２７）により吸入空気量を適切に制御できる。
【０２４３】
一方、異常であると判断される場合には（Ｓ３１０で「ＹＥＳ」）、ＯＳＶｆ信号として「ＯＦＦ」を出力する（Ｓ３３０）。このことによりフェイル用ＯＳＶ１４３２は図３５に示したごとくの状態となり、ＯＣＶ１０４及びＯＳＶ１４３０に対するオイルポンプＰからの油圧を遮断する。こうして一旦本処理を終了する。
【０２４４】
このように異常である場合には、ＯＣＶ１０４及びＯＳＶ１４３０への油圧供給がなくなるので、例えば図３５に示す状態でＯＣＶ１０４及びＯＳＶ１４３０が固着したとしても、フェイル用ＯＳＶ１４３２が供給通路１０６内の作動油を排出することになる。このためサブ油圧シリンダ１４０２の油圧室１４０２ｂ内の油圧が消失し、同時にメイン油圧シリンダ１３０２の第２圧力室１３０２ｂ内の油圧も消失する。このためサブピストン１４０４はスプリング１４０５ａ，１４０５ｂの付勢力により、ナット１４０６に当接してシャフト１０３，５３２を図３６に示す位置までＲ方向に移動させる。そしてロックピン１４１４によりサブピストン１４０４にロックがなされる。このことにより異常時には吸気バルブはバルブリフト量・バルブ作用角を最大に近い状態に固定される。
【０２４５】
このような固着異常が、エンジン始動時から始動完了後待機時間経過時点までの期間であった場合を考える。この時、吸入空気量制御処理（図２６，２７）のステップＳ１５０にて「ＹＥＳ」と判定されて、ステップＳ１６０，Ｓ１７０においてＯＳＶ１４３０及びＯＣＶ１０４に対する制御が実行される。ＯＳＶ１４３０及びＯＣＶ１０４に対する制御はＯＳＶ１４３０及びＯＣＶ１０４が固着しているため実質的には意味をなさないが、異常時処理（図３４）のステップＳ３３０にてＯＳＶ１４３０及びＯＣＶ１０４側の作動油が排除されるので、前述したごとく吸気バルブはバルブリフト量・バルブ作用角を最大に近い状態に固定される。そして、ステップＳ１８０のスロットルバルブ開度制御が行われることで、エンジン始動における吸入空気量が適切なものとされる。
【０２４６】
又、始動完了後待機時間経過時以後は（Ｓ１５０で「ＮＯ」）、ステップＳ１９０にて応答性が正常か否かが判定されるが、異常時処理（図３４）のステップＳ３１０で異常と判定されると、本実施の形態のステップＳ１９０では連動して正常でない（Ｓ１９０で「ＮＯ」）と判定されるように設定されている。したがってステップＳ２６０，Ｓ２７０が実行される。しかしここでもＯＳＶ１４３０及びＯＣＶ１０４が固着しているため実質的には意味をなさないが、異常時処理（図３４）のステップＳ３３０にてＯＳＶ１４３０及びＯＣＶ１０４側の作動油が排除されるので、前述したごとく吸気バルブはバルブリフト量・バルブ作用角を最大に近い状態に固定される。そしてステップＳ２３０のスロットルバルブ開度制御が行われることで、退避走行時の吸入空気量が適切なものとされる。
【０２４７】
上述した構成において、ステップＳ３１０が異常判定手段としての処理に、ステップＳ３３０が液圧排除手段としての処理に相当する。
以上説明した本実施の形態１０によれば、以下の効果が得られる。
【０２４８】
（イ）．異常時処理（図３４）において異常時には（Ｓ３１０で「ＹＥＳ」）、フェイル用ＯＳＶ１４３２を排出側に切り替える（Ｓ３３０）ことにより、メイン油圧シリンダ１３０２及びサブ油圧シリンダ１４０２の油圧を共に排除している。このことにより油圧が生じていてもバルブリフト量・バルブ作用角をほぼ最大となる状態に維持することができる。したがってスロットルバルブ開度制御により（Ｓ１８０，Ｓ２３０）、安定した退避走行が可能となる。
【０２４９】
（ロ）．前記実施の形態９の（イ）〜（ヘ）の効果を生じる。
（その他の実施の形態）
・前記実施の形態４において、エンジン停止時に図１０（Ｂ）に示したごとく、ピン４２４が被係合部４３０から外れていた場合には、始動時のスラスト力の変動によりシャフト移動用ピストン４０１ｂが軸方向に振動し、この振動により、ピン４２４が被係合部４３０に落ち込んだ。これ以外に、図３７（Ａ）に示すごとく、シャフト移動用ピストン４０１ｂの周面に、被係合部４３０を軸方向前後から挟むようにして誘導用テーパ４３０ａ，４３０ｂを設けても良い。
【０２５０】
このような構成において、エンジン停止後にオイルポンプＰからの油圧が無くなることによりピン４２４がシャフト移動用ピストン４０１ｂ側に突出した時に、図３７（Ｂ）に示すごとく、ピン４２４が被係合部４３０から外れている場合を考える。このような場合は、ピン４２４の先端はスプリング４２２ｃにより誘導用テーパ４３０ａ（逆方向に外れている場合は誘導用テーパ４３０ｂ）を強く押圧する。このことにより、シャフト移動用ピストン４０１ｂは被係合部４３０がピン４２４の先端に位置するように軸方向に移動し、図３７（Ｃ）に示すごとく、ピン４２４の先端は被係合部４３０に嵌り込む。
【０２５１】
このことによりエンジン停止中に吸気カムシャフトを適切な位置に移動させておくことができる。このため、始動時初期から適切な吸入空気量が得られ、始動性が一層改善される。
【０２５２】
・前記実施の形態４や図３７の例においては、始動時リフト固定機構４１０はシリンダチューブ４０１ａに設けたが、これ以外に、図３８に示すごとく始動時リフト固定機構９１０をシリンダチューブ４０１ａ外の補助シャフト１０３に設けても良い。この例では、軸受１０３ｂに取り付けられて軸受１０３ｂとともに補助シャフト１０３を軸方向に移動可能に支持するキャップ１０３ｃ内に、係合部９２０が形成されている。係合部９２０は、油圧シリンダ９２２ａ、ピストン９２２ｂ及びスプリング９２２ｃからなる油圧アクチュエータと、ピン９２４とを備えている。そして、補助シャフト１０３側には、吸気カムシャフト４５が始動時に適切な軸方向位置に来た場合には、ピン９２４が嵌り込むことが可能な位置に穴状の被係合部９３０が設けられている。被係合部９３０の周縁部は、ピン９２４を被係合部９３０へ誘導するためのテーパ９３０ａが形成されている。このことにより、図３７に示した例と同様な作用により始動性が一層改善される。そして、シリンダチューブ４０１ａ内部のシャフト移動用ピストンの周面に被係合部を設けなくても良いので、シャフト移動用ピストンのシールリングは１つで済む。
【０２５３】
又、図３９に示すごとく、始動時リフト固定機構１０１０を吸気カムシャフト４５に設けても良い。この例では、吸気カムシャフト４５のジャーナル軸受１１０３ｂに取り付けられてジャーナル軸受１１０３ｂとともに吸気カムシャフト４５を、回転可能かつ軸方向に移動可能に支持するベアリングキャップ１１０３ｃ内に、係合部１０２０が形成されている。係合部１０２０は、油圧シリンダ１０２２ａ、ピストン１０２２ｂ及びスプリング１０２２ｃからなる油圧アクチュエータと、ピン１０２４とを備えている。そして、吸気カムシャフト４５側には、吸気カムシャフト４５が始動時に適切な軸方向位置に来た場合には、ピン１０２４が嵌り込むことが可能な位置にリング溝状の被係合部１０３０が設けられている。被係合部１０３０の軸方向前後には、テーパ１０３０ａ，１０３０ｂが形成されている。このことにより、図３８に示した例と同様に始動性が一層改善され、シリンダチューブ４０１ａ内部のシャフト移動用ピストンの周面に被係合部を設けなくても良いので、シールリングは１つで済む。
【０２５４】
・前記実施の形態１〜５，８〜１０については、リフト可変アクチュエータにより、バルブ作用角とバルブリフト量との両方が同時に調整されるものであったが、吸気カムのプロフィールの設定により、バルブ作用角は一定でバルブリフト量のみが調整されるものであっても良い。これとは逆にノーズ部分でのバルブリフト量は一定でバルブ作用角のみが調整されるものであっても良い。
【０２５５】
・前記実施の形態１〜４，６，８〜１０（ただし実施の形態９，１０については補助シャフト１０３を駆動する場合に限る）については、軸受部１０３ａを設けて吸気カムシャフトと共にシャフト移動用ピストンが回転しないようにしていたが、軸受部１０３ａを省略して吸気カムシャフトと共にシリンダチューブ内部にてシャフト移動用ピストンが回転する構成としても良い。
【０２５６】
・前記実施の形態１〜４，６については、リフト可変アクチュエータはタイミングスプロケット（あるいはタイミングギア、タイミングプーリ）とは別個に設けたが、リフト可変アクチュエータをタイミングスプロケット（あるいはタイミングギア、タイミングプーリ）と一体化して設けても良い。例えば、前記実施の形態３のリフト可変アクチュエータをタイミングスプロケットと一体化した例を図４０に示す。
【０２５７】
ここにおいてタイミングスプロケット１２０９と一体に形成されているシリンダチューブ１２０１ａ内には、吸気カムシャフト４５に固定されているシャフト移動用ピストン１２０１ｂが配置されている。このシャフト移動用ピストン１２０１ｂにより、シリンダチューブ１２０１ａ内は軸方向に、第１圧力室１２０１ｅと第２圧力室１２０１ｆとに区画されている。第１圧力室１２０１ｅ側にはスプリングは配置されていないが、第２圧力室１２０１ｆ側にはスプリング１２０１ｈが配置されて、シャフト移動用ピストン１２０１ｂを図示右方向に付勢している。
【０２５８】
更に、第２圧力室１２０１ｆ側には、シャフト移動用ピストン１２０１ｂからスプライン部１２０１ｉが軸方向に円筒状に突出して設けられている。このスプライン部１２０１ｉは、シリンダチューブ１２０１ａの内周面に形成されているストレートスプライン部１２０２に噛み合っている。他の構成は、特に説明しない限り前記実施の形態３と同じである。
【０２５９】
したがって、エンジンが駆動していて、オイルポンプＰから十分に高い油圧が、ＯＣＶ１０４を介して第１圧力室１２０１ｅ及び第２圧力室１２０１ｆに供給できる場合には、シャフト移動用ピストン１２０１ｂを必要に応じて軸方向に移動させて、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブ作用角とバルブリフト量とを任意に設定できる。しかし、始動時には、前記式２の関係を満足する位置にシャフト移動用ピストン１２０１ｂが自ずと移動して、始動時に必要な吸入空気量が確保される。
【０２６０】
・前記実施の形態１〜５においては、始動時にバルブ作用角及びバルブリフト量を最小と最大との中間となるように設定していたが、始動時にバルブ作用角及びバルブリフト量を最大となるようにしても良い。
【０２６１】
・前記実施の形態６，７については、始動時にバルブタイミングを最遅角と最進角との中間となるように設定していたが、始動時にバルブタイミングを最進角となるようにしても良い。
【０２６２】
・前記実施の形態９，１０においては、始動時及び異常時にバルブ作用角及びバルブリフト量をほぼ最大となるようにしていたが完全に最大となるようにして良い。又、バルブ作用角及びバルブリフト量を最大と最小との中央に近い中間値となるように、あるいは最小近くの中間値に設定しても良い。
【０２６３】
・前記実施の形態６では、吸気カムシャフト６４５を軸方向に移動するに応じて、タイミングスプロケット６０９と吸気カムシャフト６４５とを相対回転させることにより、バルブタイミングを調整した。これ以外に、吸気カムに、ノーズが軸方向で螺旋状に変化する３次元カムを採用することにより、吸気カムシャフトを軸方向に、タイミングスプロケットに対して相対回転させることなく移動させることによって、バルブタイミングを調整するようにしても良い。
【０２６４】
・前記実施の形態６，７のごとく、ヘリカルスプラインを利用してバルブタイミングを調整する構成において、前記実施の形態１のような始動時リフト調整機構を採用して、始動時の吸入空気量を安定したものとしても良い。
【０２６５】
・前記実施の形態６においては始動時バルブタイミング調整機構６１０を用いずに、前記実施の形態７と同様に２つのスプリングにてシャフト移動用ピストン１０１ｂを付勢するようにしても良い。又、図４０のごとく１つのスプリングにてシャフト移動用ピストン１０１ｂを付勢するようにしても良い。
【０２６６】
・前記実施の形態６〜８においても、前記実施の形態４に示した始動時リフト固定機構４１０を備えても良い。又、前記実施の形態４に示したシールリング４４０，４４２の配置状態を採用しても良い。
【０２６７】
・前記実施の形態１の始動時リフト調整機構１１０はオイルポンプＰにより発生する油圧とスプリング１４４の付勢力とにより駆動したが、これ以外に電磁ソレノイドを利用しても良い。この場合には、特に吸気が問題となる冷間時のみで始動時リフト調整機構１１０を機能させるようにすることもできる。
【０２６８】
・前記実施の形態１の始動時リフト調整機構１１０により、始動時に吸気カムシャフト４５が適切な位置に移動している最中に、ＥＣＵ６０からＯＣＶ１０４へＯＣＶ信号のオン・オフを繰り返すことにより、圧力室１０１ｅ，１０１ｆに発生する正圧や負圧を逃すことができる。このことにより、シャフト移動用ピストン１０１ｂの移動を円滑にでき、ガイド部１３０の信頼性も向上し、適切な位置での保持も確実となる。他の実施の形態において、始動時リフト調整機構あるいは始動時バルブタイミング調整機構にて、始動時に吸気カムシャフトを適切な位置に移動させる場合も同様である。
【０２６９】
・始動時リフト調整機構あるいは始動時バルブタイミング調整機構は、直接、カムシャフトやスプライン部に設けたり作用させたりするのではなく、カムシャフトやスプライン部に取り付けられている付加部材に設けたり作用させたりしても良い。
【０２７０】
・前記実施の形態１〜５においても、前記実施の形態１０と同様に、異常時にリフト可変アクチュエータ１００，２００，３００，４００，５００、始動時リフト調整機構１１０あるいは始動時リフト固定機構４１０における作動油を排出して、油圧を消滅させることにより、始動時と同様にバルブ作用角及びバルブリフト量を最小ならないようにして吸入空気量を確保しても良い。そして使用条件を限定して用いられるスロットルバルブを設けることにより、スロットルバルブ開度制御により円滑な退避走行が可能となる。図３７〜４０の構成に対しても同様である。
【０２７１】
・前記実施の形態１０では、図３３に示したごとくフェイル用ＯＳＶ１４３２はＯＣＶ１０４を介してリフト可変アクチュエータ１３００内の作動油を排出し、ＯＳＶ１４３０を介して始動時リフト調整機構１４００及びロック機構１４１０内の作動油を排出したが、直接、リフト可変アクチュエータ１３００あるいは始動時リフト調整機構１４００及びロック機構１４１０内の作動油を排出しても良い。
【０２７２】
・前記実施の形態６のごとくバルブタイミングを調整する機構においても、バルブタイミング可変アクチュエータ６００及び始動時バルブタイミング調整機構６１０の代わりに、前記実施の形態９の図２５に示したごとくのアクチュエータ１３００、調整機構１４００、ロック機構１４１０及びＯＳＶ１４３０を適用しても良い。このことにより、バルブタイミングについてもＯＳＶ１４３０により任意のタイミングで規制したり解除したりすることができる。
【０２７３】
又、前記実施の形態７のごとくバルブタイミングを調整する機構及び前記実施の形態８のごとくバルブタイミング、バルブ作用角及びバルブリフト量を調整する機構においても、後述する図４１，４２に示すごとく、バルブタイミング可変アクチュエータ７００，８００のシャフト相対回転用ピストン７０１ｂ，８０１ｂの一部を、シリンダチューブ７０１ａとは同軸かつ油密状態でシリンダチューブ７０１ａから外部に突出させ、この突出部分に、図２５にて示した調整機構１４００及びロック機構１４１０と同じ機構を設けることにより、実施の形態７，８に対してもＯＳＶ１４３０により任意のタイミングでバルブタイミングを規制したり解除したりすることができる。
【０２７４】
尚、バルブタイミング規制・規制解除処理の例としては、吸入空気量制御処理（図２６，２７）において、スロットルバルブ開度制御（Ｓ１４０，Ｓ１８０，Ｓ２３０，Ｓ２５０）のみ除いた処理にて実行可能である。
【０２７５】
ここで図４１，４２に前記実施の形態７（図２３）の構成に対して図２５に示した始動時リフト調整機構１４００、ロック機構１４１０及びＯＳＶ１４３０と実質的に同一のバルブタイミング調整機構１５００、ロック機構１５１０及びＯＳＶ１５３０を設けた構成を示す。尚、図４１，４２に示すバルブタイミング可変アクチュエータ７１０は、図２３に示した構成とは第１スプリング７０１ｈが存在せず、第２スプライン部７１１ｊがシリンダチューブ７１１ａから図示左方向の外側に油密を維持して突出し、且つバルブタイミング調整機構１５００内に油密を維持して挿入されている点である。この構成において、図４１に示したごとくＥＣＵがＯＳＶ１５３０に対して「ＯＮ」信号を出力している状態では、サブピストン１５０４は図示の最も左側に存在するので、第２スプライン部７１１ｊがシリンダチューブ７１１ａ内にて最も左側の位置、すなわち吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブタイミングが最遅角状態となることを許している。
【０２７６】
しかし、図４２に示したごとくＥＣＵがＯＳＶ１５３０に対して「ＯＦＦ」信号を出力している状態では、サブピストン１５０４はスプリング１５０５ａ，１５０５ｂの付勢力により図示の右側に移動する。この時、サブピストン１５０４が移動途中で第２スプライン部７１１ｊに係合すれば、サブピストン１５０４は第２スプライン部７１１ｊと共に図示右側に移動する。図４２に示した位置でサブピストン１５０４が停止すると、この位置で第２スプライン部７１１ｊの軸方向位置が規制されて、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブタイミングが最進角〜最進角に近い状態の間に限定される。そして、ロックピン１５１４がサブピストン１５０４を固定し、サブピストン１５０４の位置が安定する。この構成は、前記実施の形態８のバルブタイミング可変アクチュエータ８００に対しても同様にして適用できる。
【０２７７】
更に、前記実施の形態６〜８について、図３３に示したフェイル用ＯＳＶ１４３２を設けて、図３４の異常時処理を実行しても良い。このことにより異常時においてバルブタイミングの規制を実行することができる。
【０２７８】
尚、このようなバルブタイミングの規制及び規制の解除は、前記実施の形態６〜８に対して前記実施の形態１，４の始動時リフト調整機構１１０や始動時リフト固定機構４１０を組み合わせた構成あるいは本欄にて上述した他の構成を組み合わせた構成においても同様に適用できる。
【０２７９】
・前記実施の形態９，１０ではロック機構１４１０を設けたが、スプリング１４０５ａ，１４０５ｂが付勢力が十分にあれば、ロック機構１４１０は設けなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【０２８０】
【図１】実施の形態１としてのエンジンおよびその制御系統の概略構成を表すブロック図。
【図２】実施の形態１のリフト可変アクチュエータの構成説明図。
【図３】実施の形態１のリフト可変アクチュエータにより調節される吸気バルブのバルブ作用角及びバルブリフト量の変化を示すグラフ。
【図４】実施の形態１の始動時リフト調整機構の構成説明図。
【図５】同じく始動時リフト調整機構の動作説明図。
【図６】同じく始動時リフト調整機構の動作説明図。
【図７】同じく始動時リフト調整機構の動作説明図。
【図８】実施の形態２のリフト可変アクチュエータの構成説明図。
【図９】実施の形態３のリフト可変アクチュエータの構成説明図。
【図１０】実施の形態４のリフト可変アクチュエータの構成及び動作説明図。
【図１１】実施の形態４のリフト可変アクチュエータの動作説明図。
【図１２】実施の形態５の仲介駆動機構の構成及び動作説明図。
【図１３】同じく仲介駆動機構の動作説明図。
【図１４】同じく仲介駆動機構の動作説明図。
【図１５】同じく仲介駆動機構の動作説明図。
【図１６】同じく仲介駆動機構の斜視図。
【図１７】同じく仲介駆動機構の構成図。
【図１８】同じく仲介駆動機構の部分破断斜視図。
【図１９】同じく仲介駆動機構に用いられる支持パイプおよびコントロールシャフトの組み合わせ状態説明図。
【図２０】同じくエンジン全体に対するリフト可変アクチュエータ及び仲介駆動機構の配置状態を示す説明図。
【図２１】実施の形態６のバルブタイミング可変アクチュエータの構成説明図。
【図２２】同じくバルブタイミング可変アクチュエータにより調節される吸気バルブのバルブタイミング変化を示すグラフ。
【図２３】実施の形態７のバルブタイミング可変アクチュエータの構成説明図。
【図２４】実施の形態８のバルブタイミング可変アクチュエータ及びリフト可変アクチュエータの構成説明図。
【図２５】実施の形態９のリフト可変アクチュエータ及び始動時リフト調整機構を示す断面図。
【図２６】実施の形態９においてＥＣＵが実行する吸入空気量制御処理のフローチャート。
【図２７】実施の形態９においてＥＣＵが実行する吸入空気量制御処理のフローチャート。
【図２８】実施の形態９におけるリフト可変アクチュエータ及び始動時リフト調整機構の作動状態を示す説明図。
【図２９】同じくリフト可変アクチュエータ及び始動時リフト調整機構の作動状態を示す説明図。
【図３０】同じくリフト可変アクチュエータ及び始動時リフト調整機構の作動状態を示す説明図。
【図３１】同じくリフト可変アクチュエータ及び始動時リフト調整機構の作動状態を示す説明図。
【図３２】同じくリフト可変アクチュエータ及び始動時リフト調整機構の作動状態を示す説明図。
【図３３】実施の形態１０のリフト可変アクチュエータ及び始動時リフト調整機構を示す断面図。
【図３４】実施の形態１０にてＥＣＵが実行する異常時処理のフローチャート。
【図３５】実施の形態１０におけるリフト可変アクチュエータ及び始動時リフト調整機構の作動状態を示す説明図。
【図３６】同じくリフト可変アクチュエータ及び始動時リフト調整機構の作動状態を示す説明図。
【図３７】実施の形態４の変形例を示すリフト可変アクチュエータの構成説明図。
【図３８】実施の形態４の変形例を示すリフト可変アクチュエータの構成説明図。
【図３９】実施の形態４の変形例を示すリフト可変アクチュエータの構成説明図。
【図４０】実施の形態３の変形例を示すリフト可変アクチュエータの構成説明図。
【図４１】前記実施の形態７の変形例を示すバルブタイミング可変アクチュエータ及びバルブタイミング調整機構の断面図。
【図４２】前記実施の形態７の変形例の作動状態説明図。
【符号の説明】
【０２８１】
２…エンジン、２ａ…気筒、４…シリンダブロック、８…シリンダヘッド、１０…燃焼室、１２ａ，１２ｂ…吸気バルブ、１２ｃ…ステムエンド、１３…ロッカーアーム、１３ａ…ローラ、１３ｂ…アジャスタ、１３ｃ…基端部、１３ｄ…先端部、１４ａ，１４ｂ…吸気ポート、１６ａ，１６ｂ…排気バルブ、１８ａ，１８ｂ…排気ポート、３０…吸気マニホールド、３０ａ…吸気通路、３２…サージタンク、３４…フューエルインジェクタ、４０…吸気ダクト、４２…エアクリーナ、４５…吸気カムシャフト、４５ａ…吸気カム、４５ｂ…カムフォロア、４５ｃ…ノーズ、４８…排気マニホルド、５０…触媒コンバータ、６０…ＥＣＵ、７４…アクセルペダル、７６…アクセル開度センサ、８２…クランク角センサ、８４…吸入空気量センサ、８６…水温センサ、８８…空燃比センサ、９０…シャフト位置センサ、９２…カム角センサ、１００…リフト可変アクチュエータ、１０１ａ…シリンダチューブ、１０１ｂ…シャフト移動用ピストン、１０１ｅ，１０１ｆ…圧力室、１０１ｇ…スプリング、１０３…補助シャフト、１０３ａ…軸受部、１０３ｂ…軸受、１０３ｃ…キャップ、１０４，１０５…ＯＣＶ、１０６…供給通路、１０７…排出通路、１０８…オイルパン、１０９…タイミングスプロケット、１０９ａ…ストレートスプライン機構、１１０…始動時リフト調整機構、１３０…ガイド部、１３２…リング状溝、１３４，１３６…誘導溝、１４０…始動時係合機構、１４２…油圧アクチュエータ、１４４…スプリング、１４６…油圧シリンダ、１４６ａ…油圧室、１４８…ピストン、１４８ａ…ピン、２００…リフト可変アクチュエータ、２０１ａ…シリンダチューブ、２０１ｂ…シャフト移動用ピストン、２０１ｅ，２０１ｆ…圧力室、２０１ｇ，２０１ｈ…スプリング、３００…リフト可変アクチュエータ、３０１ａ…シリンダチューブ、３０１ｂ…シャフト移動用ピストン、３０１ｅ，３０１ｆ…圧力室、３０１ｈ…スプリング、４００…リフト可変アクチュエータ、４０１ａ…シリンダチューブ、４０１ｂ…シャフト移動用ピストン、４０１ｅ，４０１ｆ…圧力室、４１０…始動時リフト固定機構、４２０…係合部、４２２…油圧アクチュエータ、４２２ａ…油圧シリンダ、４２２ｂ…ピストン、４２２ｃ…スプリング、４２２ｄ…油圧室、４２２ｅ…貫通孔、４２４…ピン、４３０…被係合部、４３０ａ，４３０ｂ…誘導用テーパ、４４０，４４２…シールリング、５００…リフト可変アクチュエータ、５００ｂ…ピストン、５０３…補助シャフト、５２０…仲介駆動機構、５２２…入力部、５２２ａ…ハウジング、５２２ｂ…ヘリカルスプライン、５２２ｃ，５２２ｄ…アーム、５２２ｅ…シャフト、５２２ｆ…ローラ、５２４…第１揺動カム、５２４ａ…ハウジング、５２４ｂ…ヘリカルスプライン、５２４ｃ…軸受部、５２４ｄ…ノーズ、５２４ｅ…カム面、５２６…第２揺動カム、５２６ａ…ハウジング、５２６ｂ…ヘリカルスプライン、５２６ｃ…軸受部、５２６ｄ…ノーズ、５２６ｅ…カム面、５２８…スライダギア、５２８ａ…入力用ヘリカルスプライン、５２８ｂ…小径部、５２８ｃ…第１出力用ヘリカルスプライン、５２８ｄ…小径部、５２８ｅ…第２出力用ヘリカルスプライン、５２８ｆ…貫通孔、５２８ｇ…長孔、５３０…支持パイプ、５３０ａ…長孔、５３２…コントロールシャフト、５３２ａ…係止ピン、５３６，５３８…立壁部、６００…バルブタイミング可変アクチュエータ、６０９…タイミングスプロケット、６０９ａ…ヘリカルスプライン機構、６１０…始動時バルブタイミング調整機構、６４５…吸気カムシャフト、６４５ａ…吸気カム、６６０…ＥＣＵ、７００…バルブタイミング可変アクチュエータ、７０１ａ…シリンダチューブ、７０１ｂ…シャフト相対回転用ピストン、７０１ｅ，７０１ｆ…圧力室、７０１ｇ，７０１ｈ…スプリング、７０１ｉ，７０１ｊ…スプライン部、７０２…ヘリカルスプライン部、７０３…ストレートスプライン部、７０９…タイミングスプロケット、７１０…バルブタイミング可変アクチュエータ、７１１ｊ…第２スプライン部、７１１ａ…シリンダチューブ、７４５…吸気カムシャフト、７４５ａ…吸気カム、７４５ｂ…カムフォロア、７６０…ＥＣＵ、８００…バルブタイミング可変アクチュエータ、８０１ｂ…シャフト相対回転用ピストン、８０１ｅ，８０１ｆ…圧力室、８０１ｇ…スプリング、８４５…吸気カムシャフト、８４５ａ…吸気カム、９００…リフト可変アクチュエータ、９１０…始動時リフト固定機構、９２０…係合部、９２２ａ…油圧シリンダ、９２２ｂ…ピストン、９２２ｃ…スプリング、９２４…ピン、９３０…被係合部、９３０ａ…テーパ、１０１０…始動時リフト固定機構、１０２０…係合部、１０２２ａ…油圧シリンダ、１０２２ｂ…ピストン、１０２２ｃ…スプリング、１０２４…ピン、１０３０…被係合部、１０３０ａ，１０３０ｂ…テーパ、１１０３ｂ…ジャーナル軸受、１１０３ｃ…ベアリングキャップ、１２０１ａ…シリンダチューブ、１２０１ｂ…シャフト移動用ピストン、１２０１ｅ…第１圧力室、１２０１ｆ…第２圧力室、１２０１ｈ…スプリング、１２０１ｉ…スプライン部、１２０２…ストレートスプライン部、１２０９…タイミングスプロケット、１３００…リフト可変アクチュエータ、１３０２…メイン油圧シリンダ、１３０２ａ，１３０２ｂ…圧力室、１３０４…メインピストン、１３０６…アシストスプリング、１４００…始動時リフト調整機構、１４０２…サブ油圧シリンダ、１４０２ａ…スプリング収納室、１４０２ｂ…油圧室、１４０４…サブピストン、１４０４ａ…中央貫通孔、１４０４ｂ…ナット当接部、１４０４ｃ…バネ受け部、１４０４ｄ…摺動外周部、１４０５ａ，１４０５ｂ…スプリング、１４０６…ナット、１４１０…ロック機構、１４１２ａ，１４１２ｂ…摺動孔、１４１４…ロックピン、１４１４ａ…小径部、１４１４ｂ…大径部、１４１６…小径摺動孔形成部材、１４１８…ロックピン油圧室、１４１８ａ…作動油供給経路、１４１８ｂ…開口部、１４２０…スプリング、１４３０…ＯＳＶ、１４３２…フェイル用ＯＳＶ、１５００…バルブタイミング調整機構、１５０４…サブピストン、１５０５ａ，１５０５ｂ…スプリング、１５１０…ロック機構、１５１４…ロックピン、１５３０…ＯＳＶ、Ｐ…オイルポンプ。
【図１】
2008151147.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008151147.tif 000007
【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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【図２６】
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【図２７】
2008151147.tif 000029
【図２８】
2008151147.tif 000030
【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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