(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁もしく排気弁のバルブリフト特性を制御信号により制御可能な可変動弁機構を備え、バルブリフト特性の変化に伴ってバルブリフト曲線におけるランプ速度が変化する内燃機関であって、
上記可変動弁機構は、機関の回転に同期して回転する駆動軸と、この駆動軸と同軸上に配設され、かつ吸排気弁を駆動するカムを外周に有するカムシャフトと、このカムシャフトの端部に設けられ、かつ半径方向に沿って係合溝が形成された一方のフランジ部と、この一方のフランジ部に対向するように上記駆動軸側に設けられ、かつ半径方向に沿って係合溝が形成された他方のフランジ部と、上記両フランジ部の間に揺動自在に配設された環状ディスクと、この環状ディスクの両側部に互いに反対方向に突設されて、上記両フランジ部の各係合溝内に夫々係合するピンと、上記環状ディスクを機関運転状態に応じて揺動させる駆動機構とを備え、上記環状ディスクの位置に応じて吸排気弁のバルブリフト特性が変化するように構成された内燃機関の吸排気弁制御装置において、
上記環状ディスクの偏心時に、上記駆動軸と上記カムシャフトとの位相差が零となる点（同位相点Ｐ点）が、上り側ランプ部の区間中に存在するように構成するとともに、
機関の高速域での上り側ランプ速度が、機関の低速域での上り側ランプ速度よりも小さくなるようにバルブリフト特性を可変制御することを特徴とする内燃機関の吸排気弁制御装置。
【請求項２】
吸気弁のバルブリフト特性を制御信号により制御可能な可変動弁機構を備え、バルブリフト特性の変化に伴ってバルブリフト曲線におけるランプ速度が変化する内燃機関であって、
上記可変動弁機構は、機関の回転に同期して回転する駆動軸と、この駆動軸と同軸上に配設され、かつ吸排気弁を駆動するカムを外周に有するカムシャフトと、このカムシャフトの端部に設けられ、かつ半径方向に沿って係合溝が形成された一方のフランジ部と、この一方のフランジ部に対向するように上記駆動軸側に設けられ、かつ半径方向に沿って係合溝が形成された他方のフランジ部と、上記両フランジ部の間に揺動自在に配設された環状ディスクと、この環状ディスクの両側部に互いに反対方向に突設されて、上記両フランジ部の各係合溝内に夫々係合するピンと、上記環状ディスクを機関運転状態に応じて揺動させる駆動機構とを備え、上記環状ディスクの位置に応じて吸排気弁のバルブリフト特性が変化するように構成された内燃機関の吸排気弁制御装置において、
上記環状ディスクの偏心時に、上記駆動軸と上記カムシャフトとの位相差が零となる点（同位相点Ｐ点）が、上り側ランプ部の区間中に存在するように構成するとともに、
機関の高速域での上り側ランプ速度が、機関の低速域での上り側ランプ速度よりも小さくなり、機関の高速域での下り側ランプ速度が、機関の低速域での下り側ランプ速度よりも大きくなるように、吸気弁のバルブリフト特性を可変制御することを特徴とする内燃機関の吸排気弁制御装置。
【請求項３】
上記環状ディスクの偏心時に、上記駆動軸と上記カムシャフトとの位相差が零となる点（同位相点Ｐ点）が、上り側ランプ部の終了点と略一致することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の吸排気弁制御装置。
【請求項４】
上り側ランプ部の高さは、機関運転条件に拘わらず一定であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の吸排気弁制御装置。
【請求項５】
下り側ランプ部の高さは、機関運転条件に拘わらず一定であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の吸排気弁制御装置。
【請求項６】
上り側ランプ部の高さと下り側ランプ部の高さが互いに等しく、かつ機関運転条件に拘わらず一定であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の吸排気弁制御装置。
【請求項７】
ランプ速度が連続的に変化することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の吸排気弁制御装置。
【請求項８】
吸気弁もしく排気弁のバルブリフト特性を制御信号により制御可能な可変動弁機構を備え、バルブリフト特性の変化に伴ってバルブリフト曲線におけるランプ速度が変化する内燃機関であって、
上記可変動弁機構は、機関の回転に同期して回転する駆動軸と、この駆動軸と同軸上に配設され、かつ吸排気弁を駆動するカムを外周に有するカムシャフトと、このカムシャフトの端部に設けられ、かつ半径方向に沿って係合溝が形成された一方のフランジ部と、この一方のフランジ部に対向するように上記駆動軸側に設けられ、かつ半径方向に沿って係合溝が形成された他方のフランジ部と、上記両フランジ部の間に揺動自在に配設された環状ディスクと、この環状ディスクの両側部に互いに反対方向に突設されて、上記両フランジ部の各係合溝内に夫々係合するピンと、上記環状ディスクを機関運転状態に応じて揺動させる駆動機構とを備え、上記環状ディスクの位置に応じて吸排気弁のバルブリフト特性が変化するように構成された内燃機関の吸排気弁制御方法において、
上記環状ディスクの偏心時に、上記駆動軸と上記カムシャフトとの位相差が零となる点（同位相点Ｐ点）が、上り側ランプ部の区間中に存在するように構成するとともに、
機関の高速域での上り側ランプ速度が、機関の低速域での上り側ランプ速度よりも小さくなるようにバルブリフト特性を可変制御することを特徴とする内燃機関の吸排気弁制御方法。
【請求項９】
吸気弁のバルブリフト特性を制御信号により制御可能な可変動弁機構を備え、バルブリフト特性の変化に伴ってバルブリフト曲線におけるランプ速度が変化する内燃機関であって、
上記可変動弁機構は、機関の回転に同期して回転する駆動軸と、この駆動軸と同軸上に配設され、かつ吸排気弁を駆動するカムを外周に有するカムシャフトと、このカムシャフトの端部に設けられ、かつ半径方向に沿って係合溝が形成された一方のフランジ部と、この一方のフランジ部に対向するように上記駆動軸側に設けられ、かつ半径方向に沿って係合溝が形成された他方のフランジ部と、上記両フランジ部の間に揺動自在に配設された環状ディスクと、この環状ディスクの両側部に互いに反対方向に突設されて、上記両フランジ部の各係合溝内に夫々係合するピンと、上記環状ディスクを機関運転状態に応じて揺動させる駆動機構とを備え、上記環状ディスクの位置に応じて吸排気弁のバルブリフト特性が変化するように構成された内燃機関の吸排気弁制御方法において、
上記環状ディスクの偏心時に、上記駆動軸と上記カムシャフトとの位相差が零となる点（同位相点Ｐ点）が、上り側ランプ部の区間中に存在するように構成するとともに、
機関の高速域での上り側ランプ速度が、機関の低速域での上り側ランプ速度よりも小さくなり、機関の高速域での下り側ランプ速度が、機関の低速域での下り側ランプ速度よりも大きくなるように、吸気弁のバルブリフト特性を可変制御することを特徴とする内燃機関の吸排気弁制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、吸気弁もしくは排気弁のバルブリフト特性を可変制御し得る可変動弁機構を具備した内燃機関に関し、その吸排気弁制御装置および制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
４サイクル内燃機関の吸気弁および排気弁は、機関に同期して回転するカムによって直接もしくはロッカアーム等を介して開閉駆動されるようになっているが、いずれの形式の場合でも、吸排気弁のバルブリフトの急激な立ち上がりや急激な着座を防止するために、カムプロフィールとしてカムリフト区間とベースサークルとの境界部分に、緩やかな傾斜を有するランプ部つまり緩衝部が設けられている。このランプ部は、カムリフトが立ち上がるときの上り側ランプ部と、カムリフトの終了時つまり着座時の下り側ランプ部とに大別され、それぞれの期間の長さ、高さ、傾きつまりランプ速度（リフト／カム回転角）等は、バルブクリアランス等に応じて適宜に設定されている。
【０００３】
一方、内燃機関の吸排気弁の開閉時期を可変制御する可変動弁機構は従来から種々の形式のものが提案されており、一部で既に実用に供されている。例えば、カムシャフトと該カムシャフトを駆動するクランクシャフトとの間の位相関係を相対的にずらすことによって、吸気弁の開閉時期を同方向へ変化させるものや、異なるカムプロフィールを有する２つのカムに従動する２つのロッカアームを設け、吸気弁が実際に連動するロッカアームを選択的に切り換えることによって、バルブリフト特性を２種類に切り換えるようにした装置などが実用されている。また、特開平６−１８５３２１号公報には、不等速軸継手の原理を応用して、円筒状カムシャフトを不等速回転させることでバルブリフト特性を連続的に可変制御し得るようにした可変動弁機構が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
実用されている内燃機関の多くは、固定的な特性の動弁機構と組合わされており、吸排気弁のバルブリフト曲線は、ランプ部の特性を含めて常に一定である。そのため、ランプ部による着座音の低減等の性能を必ずしも十分に得ることができない。例えば、動弁系から発生する耳障りな着座音を低減するためには、下り側ランプ部のランプ速度を小さくすることが望ましいが、過度に下り側ランプ速度を小さくすると、バルブクリアランスのばらつきに伴うバルブ閉時期のばらつきが大きくなり、各気筒のトルクが不均一になるので、結局、適当な妥協点に設定せざるを得ないのである。
【０００５】
また、上述した可変動弁機構にあっても、一般に、低速低負荷域でリフト量を小さく、高速高負荷域でリフト量を大きくする程度の制御がなされているに過ぎず、ランプ部の特性に着目した制御はなされていない。
【０００６】
本発明の目的は、可変動弁機構を備えた内燃機関において、ランプ部の特性を機関運転条件に応じて一層最適に可変制御し、騒音や出力等の機関の性能を最大限に確保することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る吸排気弁制御装置および請求項８に係る吸気弁制御方法は、吸気弁もしく排気弁のバルブリフト特性を制御信号により制御可能な可変動弁機構を備え、バルブリフト特性の変化に伴ってバルブリフト曲線におけるランプ速度が変化する内燃機関であって、
上記可変動弁機構は、機関の回転に同期して回転する駆動軸と、この駆動軸と同軸上に配設され、かつ吸排気弁を駆動するカムを外周に有するカムシャフトと、このカムシャフトの端部に設けられ、かつ半径方向に沿って係合溝が形成された一方のフランジ部と、この一方のフランジ部に対向するように上記駆動軸側に設けられ、かつ半径方向に沿って係合溝が形成された他方のフランジ部と、上記両フランジ部の間に揺動自在に配設された環状ディスクと、この環状ディスクの両側部に互いに反対方向に突設されて、上記両フランジ部の各係合溝内に夫々係合するピンと、上記環状ディスクを機関運転状態に応じて揺動させる駆動機構とを備え、上記環状ディスクの位置に応じて吸排気弁のバルブリフト特性が変化するように構成された内燃機関の吸排気弁制御装置ないしは制御方法において、
上記環状ディスクの偏心時に、上記駆動軸と上記カムシャフトとの位相差が零となる点（同位相点Ｐ点）が、上り側ランプ部の区間中に存在するように構成するとともに、
機関の高速域での上り側ランプ速度が、機関の低速域での上り側ランプ速度よりも小さくなるようにバルブリフト特性を可変制御することを特徴としている。
【００１０】
すなわち、機関の高速域では、当然、カム回転速度も高くなるので、同一のランプ速度であっても、リフト開始時にカムロブに加わる衝撃荷重が大きなものとなり、カムロブが摩耗しやすい。従って、この高速域で上り側ランプ速度を小さなものとすることにより、カムロブの摩耗が抑制される。これに対し、機関の低速域では、衝撃荷重が低減するため、摩耗の問題は少ない。この低速域で上り側ランプ速度を小さくすることにより、バルブクリアランスのばらつきに対するバルブ開時期のばらつきが抑制され、この運転条件で重要な排気エミッション性能のばらつきやアイドル安定性のばらつき等が低減する。
【００１１】
また請求項２および請求項９の発明は、機関の高速域での上り側ランプ速度が、機関の低速域での上り側ランプ速度よりも小さくなり、機関の高速域での下り側ランプ速度が、機関の低速域での下り側ランプ速度よりも大きくなるように、吸気弁のバルブリフト特性を可変制御することを特徴としている。
【００１２】
この構成においては、機関の低速低負荷域では、吸気弁の下り側ランプ速度が小さいことから、耳障りな着座音が抑制される。また同時に、上り側ランプ速度は大きいので、バルブクリアランス変化に対するバルブオーバラップ変化が小さく、気筒内残留ガス率のばらつきが減少する。その結果、排気エミッションが安定化し、かつアイドル安定性も向上する。一方、高速域では、上り側ランプ速度が小さいことから、リフト開始部におけるカムロブの摩耗が抑制される。また同時に、下り側ランプ速度は大きくなるので、バルブクリアランスのばらつきに伴う吸気弁閉時期のばらつきが小さくなり、トルクが安定化する。なお、吸排気弁の開閉時期の中では、吸気弁の閉時期が、トルクに最も大きく影響する。
【００１３】
次に、請求項４の発明では、上り側ランプ部の高さは、機関運転条件に拘わらず一定となっている。換言すれば、ランプ部の区間の長短が変化して、ランプ速度が変化する。従って、バルブクリアランスに対する余裕代は、ランプ速度が変化しても一定である。仮に、ランプ速度を小さくするためにランプ部の高さを小さくしたとすると、バルブクリアランスが経時的に変化したような場合に、バルブクリアランスがランプ部高さを上回り、緩衝作用が実質的に失われる虞れがある。この請求項４では、バルブクリアランスに対する余裕代が機関運転条件に拘わらず一定であり、バルブクリアランスが上り側ランプ部高さを上回るようなことがないので、カムロブのリフト開始部における過大な衝撃入力を回避できる。
【００１４】
また請求項５の発明では、下り側ランプ部の高さは、機関運転条件に拘わらず一定となっている。従って、上記と同様に、バルブクリアランスに対する余裕代が機関運転条件に拘わらず一定であり、バルブクリアランスが下り側ランプ部高さを上回るようなことがないので、リフト終了時における急激な着座を防止できる。
【００１５】
また請求項６の発明では、上り側ランプ部の高さと下り側ランプ部の高さが互いに等しく、かつ機関運転条件に拘わらず一定となっている。この発明では、上り側および下り側の双方について、バルブクリアランスがランプ部高さを越えることがない。
【００１６】
請求項７の発明においては、ランプ速度が連続的に変化する。そのため、着座音等の変化も連続的なものとなり、運転者に違和感を与えることがない。また、トルク変化も連続的であり、トルクショックが生じない。
【００１８】
なお、上記可変動弁機構においては、環状ディスクの回転中心が駆動軸およびカムシャフトの中心と同心状態にある場合には、駆動軸とカムシャフトとが等速回転し、また環状ディスクが偏心位置にある場合には、両者が不等速回転する。従って、上記環状ディスクの位置に応じて、吸排気弁のバルブリフト特性が連続的に変化し、ランプ部区間が、長く、あるいは短くなる。これにより、ランプ部速度が連続的に変化する。
【００１９】
さらに、本発明では、上記環状ディスクの偏心時に、上記駆動軸と上記カムシャフトとの位相差が零となる点（同位相点Ｐ点）が、上り側ランプ部の区間中に存在するので、上り側ランプ速度の変化が大きく得られるとともに、実質的なリフト開始点があまり変化せず、性能が安定化する。
特に請求項３のように上記同位相点Ｐ点が上り側ランプ部の終了点と略一致するようにすれば、位相変化が生じない同位相点にある上り側ランプ部終了点つまり実質的なリフト開始点が、機関運転条件に拘わらず略一定となり、性能が安定化する。例えば、吸気弁側に用いた場合、バルブオーバラップの急激な変化がなく、ターボチャージャ付機関のような排圧が大きく変化する機関での性能の安定化が図れる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、バルブリフト曲線におけるランプ速度が機関運転条件に応じた最適なものとなり、機関の騒音特性等を一層良好なものとできる。特に、請求項１および請求項８の発明によれば、カムロブのリフト開始部分の摩耗を抑制でき、かつ機関低速域でのバルブ開時期のばらつきが小さくなって、排気エミッションやアイドル安定性が向上する。
また、環状ディスクの偏心時に、駆動軸とカムシャフトとの位相差が零となる点（同位相点Ｐ点）が、上り側ランプ部の区間中に存在することから、上り側ランプ速度の変化が大となり、最適なランプ速度を確保できると同時に、実質的なリフト開始点がランプ速度の変化に拘わらずあまり変化しないようになり、機関の性能が安定化する。
【００２３】
さらに請求項２および請求項９の発明によれば、機関の低速低負荷域において耳障りな着座音を低減できるとともに、バルブオーバラップのばらつきが小さくなり、排気エミッションやアイドル安定性が向上する。そして、高速域では、吸気弁閉時期のばらつきが小さくなり、トルクが安定性する。
【００２４】
また請求項４〜請求項６の発明によれば、バルブクリアランスがランプ部高さを上回って緩衝作用が実質的に失われるような事態を防止でき、急激なリフトあるいは着座を防止できる。
【００２５】
請求項７の発明によれば、着座音の変化やトルク変化が連続的なものとなり、違和感やトルクショックを与えることがない。
【００２６】
さらに請求項３の発明によれば、実質的なリフト開始点がランプ速度の変化に拘わらず一定となり、機関の性能が安定化する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
図１は、この発明に係る吸排気弁制御装置に用いられる可変動弁機構の一実施例を示す分解斜視図である。
【００３０】
この図１に示すように、シリンダヘッドの上部に、全気筒に亙って連続した駆動軸１が配設されている。この駆動軸１は、内部に潤滑油通路（図示せず）が形成された中空状のものであって、一端にスプロケット２が取り付けられ、タイミングチェーン４を介して図示せぬクランクシャフトに連動している。そして、この駆動軸１の外周には、各気筒毎に分割された円筒状のカムシャフト１１が相対回転可能に嵌合しており、各カムシャフト１１の端部に、第１フランジ部１２が設けられている。各カムシャフト１１は、吸排気弁例えば吸気弁３を駆動する一対のカム１１ａを有し、かつその一対のカム１１ａの中間のジャーナル部１１ｂが、シリンダヘッド側の図示せぬ軸受部とカムブラケットとによって回転自在に支持されている。
【００３１】
また、駆動軸１には、短いスリーブ１５が固定されており、各スリーブ１５の端部に、それぞれ上記第１フランジ部１２と対向するように、第２フランジ部１６が形成されている。両フランジ部１２，１６の間には、円環状をなす環状ディスク１７が介装されており、この環状ディスク１７は、制御ハウジング１８の円形の開口部１８ａ内に回転自在に嵌合保持されている。具体的には、制御ハウジング１８の開口部１８ａ内周面は単純な円筒面をなし、ここに、環状ディスク１７の外周面が回転自在に嵌合している。
【００３２】
上記第１フランジ部１２および第２フランジ部１６には、それぞれ半径方向に沿った係合溝１９，２０が形成されている。両係合溝１９，２０は、互いに１８０゜異なる位置に配置されている。そして、環状ディスク１７には、互いに１８０゜異なる位置にそれぞれ保持孔が貫通形成されているとともに、それぞれに、第１ピン２３，第２ピン２４が回転可能に嵌合している。これらのピン２３，２４は、互いに逆向きに突出しており、第１ピン２３の先端部が第１フランジ部１２の係合溝１９に摺動可能に係合しているとともに、第２ピン２４の先端部が第２フランジ部１６の係合溝２０に摺動可能に係合している（図２参照）。なお、係合溝１９，２０に摺接する各ピン２３，２４の先端部の側面は、平行な一対の平面に加工されている。
【００３３】
上記環状ディスク１７を回転自在に保持する制御ハウジング１８は、駆動軸１と直交する面に沿った略三角形の板状をなしており、駆動軸１に平行に配置された固定シャフト２５および制御シャフト２６によって軸直角方向に沿って移動可能なように支持されている。すなわち、制御ハウジング１８の開口部１８ａの上部に、円形をなすカム嵌合孔２７が、開口部１８ａの側部に同じく円形をなすブッシュ嵌合孔２８が、それぞれ開口形成されており、カム嵌合孔２７に制御シャフト２６が、ブッシュ嵌合孔２８に固定シャフト２５がそれぞれ挿通されている。そして、制御シャフト２６には、円形の偏心カム２９が各気筒毎に固設されており、この偏心カム２９の外周面が上記カム嵌合孔２７に摺動可能に嵌合している。上記制御シャフト２６は、図示せぬ軸受部を介してシリンダヘッドに回転可能に支持されているものであって、駆動軸１と平行にかつ全気筒に亙って連続しており、その一端が油圧式アクチュエータ５に連結されているとともに、他端に、該制御シャフト２６の回転位置を検出するポジションセンサ６が設けられている。
【００３４】
また、固定シャフト２５とブッシュ嵌合孔２８との間には、偏心ブッシュ３０が介装されている。この偏心ブッシュ３０は、外周面に対し内周面が偏心した位置に形成されているものであって、固定シャフト２５およびブッシュ嵌合孔２８の双方に回転可能に嵌合している。そして、上記固定シャフト２５は、シリンダヘッド上部に固定されている。
【００３５】
従って、偏心カム２９を備えた制御シャフト２６が回転すると、制御ハウジング１８が図の上下に揺動し、環状ディスク１７の中心が駆動軸１およびカムシャフト１１の中心から偏心する。
【００３６】
図２（Ａ）は、環状ディスク１７の中心Ｘが駆動軸１の中心Ｙに対し同心位置にある状態を示している。この状態においては、駆動軸１と環状ディスク１７とカムシャフト１１との３者がピン２３，２４を介して等速で同期回転する。この結果、図３の（Ａ）の破線に示すようなバルブリフト曲線、すなわちカム１１ａのプロフィールに沿ったバルブリフト特性が得られる。
【００３７】
これに対し、図２（Ｂ）は、上記制御シャフト２６の回転により、環状ディスク１７の中心Ｘと駆動軸１の中心Ｙとが、その偏心量をΔとして示すように、互いに偏心している状態を示している。この状態においては、一種の不等速軸継手と同様に、環状ディスク１７の角速度が変化する不等速回転となる。これにより、図３の（Ｂ）の実線ａに示すように、駆動軸１とカムシャフト１１との間で、偏心量Δに応じた位相差が与えられる。また、回転位相差の最大点Ｑ１，最小点Ｑ２の途中に、位相変化が生じない同位相点（Ｐ点）が存在する。なお、図３（Ｂ）の特性図では、カムシャフト１１が相対的に進む方向の位相差を正に、相対的に遅れる方向の位相差を負にしてある。そして、カムシャフト１１が相対的に遅れ側となる領域（Ｐ１点以前の領域およびＰ２〜Ｐ３の領域）に位置する吸気弁３のリフト開始時期は、上記位相差に伴って遅れることになる。逆に、カムシャフト１１が相対的に進み側となる領域（Ｐ１〜Ｐ２の領域）に位置する吸気弁３のリフト終了時期は、上記位相差に伴って進むことになる。従って、図３（Ａ）に実線で示すようなバルブリフト曲線、すなわち作動角が小さくなるバルブリフト特性が得られる。
【００３８】
ここで、カム１１ａのカムプロフィールには、そのリフト開始部分およびリフト終了部分の双方に、緩やかな緩衝部つまり上り側ランプ部Ｒ１および下り側ランプ部Ｒ２が予め設けられている。そして、この実施例の特性では、上り側ランプ部Ｒ１の終了点（実質的なカムリフト部分との境界点）が、上記の同位相点Ｐ点、詳しくは位相差が負から正へ変化する途中のＰ１点に一致している。また上り側ランプ部Ｒ１は、位相差変化を示す実線ａの傾きが正の領域にある。これにより、バルブリフト特性における上り側ランプ部Ｒ１の区間は、同心時には、相対的に長く、偏心時には、相対的に短いものとなる。従って、バルブリフト曲線における上り側ランプ速度、すなわち上り側ランプ部Ｒ１の変化率（リフト／駆動軸回転角度）は、同心時に比較的小さく、かつ偏心時に比較的大きくなる。また、下り側ランプ部Ｒ２は、位相差の変化を示す実線ａの傾きが負となる領域にあるので、バルブリフト特性におけるその区間は、同心時には、相対的に短く、かつ偏心時には、相対的に長いものとなる。従って、その変化率である下り側ランプ速度は、同心時に比較的大きく、かつ偏心時に比較的小さくなる。なお、上り側ランプ部Ｒ１と下り側ランプ部Ｒ２のランプ高さＨは、互いに等しく、かつ偏心，同心に拘わらず一定である。
【００３９】
また、カムプロフィールにおける基本的なランプ部Ｒ１，Ｒ２の形状としては、下り側ランプ速度が上り側ランプ速度よりも大きくなるように、それぞれ設定されている。なお、この実施例では、各ランプ部Ｒ１，Ｒ２が直線状の特性となっているが、緩い曲線状の特性とすることも可能である。
【００４０】
このように環状ディスク１７の回転中心位置を可変制御することにより、各ランプ部Ｒ１，Ｒ２のランプ速度が可変制御される。
【００４１】
次の表１は、その制御の一例として、機関運転条件と下り側ランプ速度との関係をまとめて示したものである。
【００４２】
【表１】
0003996238.tif 000002
【００４３】
このように上記実施例では、機関の全体的な騒音レベルが低い低速低負荷域では、下り側ランプ速度が比較的小さくなる。そのため、吸気弁３の着座が緩やかなものとなり、その耳障りな着座音が低減する。一方、機関の高負荷域あるいは高速域では、下り側ランプ速度が比較的大きくなる。そのため、バルブクリアランスのばらつきに対する実質的なバルブ閉時期のばらつきが小さくなり、高負荷域や高速域において重視されるトルクの気筒間ばらつきが小さなものとなる。
【００４４】
また次の表２は、制御の異なる例として、機関運転条件と上り側ランプ速度との関係をまとめて示したものである。
【００４５】
【表２】
0003996238.tif 000003
【００４６】
すなわち、機関の高速域では、当然、カム回転速度も高くなるので、同一のランプ速度であっても、リフト開始時にカム１１ａに加わる衝撃荷重が大きなものとなり、カム１１ａが摩耗しやすい。従って、この高速域で上り側ランプ速度を小さなものとすることにより、カム１１ａの摩耗が抑制される。これに対し、機関の低速域では、衝撃荷重が低減するため、摩耗の問題は少ない。この低速域で上り側ランプ速度を小さくすることにより、バルブクリアランスのばらつきに対するバルブ開時期のばらつきが抑制され、この運転条件で重要な排気エミッション性能のばらつきやアイドル安定性のばらつき等が低減する。
【００４７】
また上記実施例では、吸気弁３側のみに可変動弁機構を設けているが、吸気弁および排気弁の双方に可変動弁機構を設け、それぞれのバルブリフト特性を同時に可変制御することも可能である。
【００４８】
また次の表３は、吸気弁の上り側ランプ速度および下り側ランプ速度の双方に着目した制御の一例を示している。
【００４９】
【表３】
0003996238.tif 000004
【００５０】
この実施例においては、機関の低速低負荷域では、吸気弁の下り側ランプ速度が小さいことから、耳障りな着座音が抑制される。また同時に、上り側ランプ速度は大きいので、バルブクリアランス変化に対するバルブオーバラップ変化が小さく、気筒内残留ガス率のばらつきが減少する。その結果、排気エミッションが安定化し、かつアイドル安定性も向上する。
【００５１】
一方、高速域では、上り側ランプ速度が小さいことから、リフト開始部におけるカム１１ａの摩耗が抑制される。また同時に、下り側ランプ速度は大きくなるので、バルブクリアランスのばらつきに伴う吸気弁閉時期のばらつきが小さくなり、トルクが安定化する。
【００５２】
なお、いずれの場合にも、図３に示したように、上り側ランプ部Ｒ１の終了点が、同位相点Ｐ点に一致するように設定すれば、実質的なリフト開始点が機関運転条件に拘わらず略一定となるので、バルブオーバラップの急激な変化がなく、機関の性能が安定化する。
【００５３】
これに対し、図示は省略するが、上り側ランプ部Ｒ１の区間の中間に同位相点Ｐ点が位置するように設定すれば、環状ディスク１７の偏心に伴う上り側ランプ速度の変化が最大となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す分解斜視図。
【図２】この可変動弁機構の作動を示す説明図であって、（Ａ）は同心状態、（Ｂ）は偏心状態の様子を示す説明図。
【図３】この可変動弁機構における駆動軸とカムシャフトとの回転位相差およびバルブリフト特性を対比して示す特性図。
【符号の説明】
１…駆動軸
１１…カムシャフト
１２…第１フランジ部
１６…第２フランジ部
１７…環状ディスク
１８…制御ハウジング
【図１】
0003996238.tif 000005
【図２】
0003996238.tif 000006
【図３】
0003996238.tif 000007