(57)【要約】      （修正有）【課題】可変動弁装置においては、固定ローブに対して可動ローブの揺動可能な状態が長時間継続すると、カムやロッカーアームへの潤滑油の供給不足が懸念される。【解決手段】固定ローブ１５と、固定ローブよりも外側に突出する第１の位置と内側に入る第２の位置との間を揺動可能な可動ローブ１６と、可動ローブを第１または第２の位置に固定するための連結ピン２６と、固定ローブおよび可動ローブに形成され、一方が連結ピンの一端側を保持すると共に他方が連結ピンの他端側を嵌合し得る一対の連結ピン穴２９ｉ，２９ｍ，２９ｏとを具え、連結ピンの他端側を他方の連結ピン穴に対して非嵌合状態か、嵌合状態へと切り替えるための圧油が連結ピン穴に導かれる可変動弁装置は、固定ローブの側端面に形成され、上流端が固定ローブの連結ピン穴に接続すると共に下流端が可動ローブの基端部側に位置する固定ローブの外周面に開口する油溝１５ｂをさらに具える。【選択図】図３
2016125389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カム軸に固定される固定ローブと、
基端部が前記固定ローブの側端面にピンを介して連結された可動ローブであって、そのカムプロフィールが前記固定ローブのカムプロフィールの一部よりも外側に突出する第１の位置と、前記固定ローブのカムプロフィールと同じか、それよりも内側に入り込む第２の位置との間で、前記ピンを中心に揺動可能な可動ローブと、
前記可動ローブを前記第１または第２の位置に固定するか、あるいは前記可動ローブを前記第１または第２の位置から固定解除するための切り替え手段と
を具え、この切り替え手段は、
前記第１の位置にて前記可動ローブの先端側を前記固定ローブに連結するための連結ピンと、
前記固定ローブおよび前記可動ローブの相互に対向する側端面にそれぞれ形成され、一方が前記連結ピンの少なくとも一端側を摺動自在に嵌合保持すると共に他方が前記連結ピンの他端側を摺動自在に嵌合し得る複数の連結ピン穴と
を有し、前記連結ピンの他端側を他方の前記連結ピン穴に対して非嵌合状態か、または嵌合状態へと切り替えるための圧油が前記固定ローブに形成された前記連結ピン穴に導かれる可変動弁装置であって、
前記固定ローブの側端面に形成された油溝をさらに具え、この油溝の上流端は前記固定ローブに形成された連結ピン穴に接続して前記連結ピンとこの連結ピン穴との嵌合隙間から圧油が導かれ、当該油溝の下流端は前記可動ローブの前記基端部側に位置する前記固定ローブの外周面に開口していることを特徴とする可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定ローブによる吸／排気弁の開弁リフト量に対し、異なる開弁リフト量を持つ可動ローブを固定ローブに揺動可能に取り付け、油圧を利用して可動ローブを固定ローブに固定し得るようにした可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関においては、吸／排気弁の開閉時期や開弁ストロークなどを機関の運転中に変更し、その出力特性の変更やエミッションおよび燃費の改善などを企図した可変動弁装置が実用化されており、例えば特許文献１などで周知である。この特許文献１に開示された可変動弁装置は、固定ローブによる吸／排気弁の開弁リフト量に対し、異なる開弁リフト量を持つ可動ローブを固定ローブに揺動可能に取り付け、油圧を利用して可動ローブを固定ローブに固定状態へと切り替えるようにしている。より具体的には、油圧を加えた場合に可動ローブの一方の揺動端側にて固定ローブとこの可動ローブとに跨がるようにピンが移動してこれらを一体的に連結する。この状態から油圧を除いた場合、固定ローブと可動ローブとの連結状態が解除され、可動ローブが固定ローブに対して揺動可能な状態へと移行する。
【０００３】
固定ローブと可動ローブとを一体的に連結するためのピンを移動させるための油圧は、エンジンにより駆動される油ポンプから中空のカム軸に形成された潤滑油供給通路への潤滑油の供給をデューティ制御する油圧制御弁によって与えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０３０２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された可変動弁装置においては、固定ローブと可動ローブとの間に形成される隙間から潤滑油を固定ローブやロッカーアームなどの潤滑を必要とする部分に供給することができる。このため、カムオイルデリバリーパイプなどの潤滑用配管を省略して軽量化ならびに部品コストの低減に加え、油ポンプの仕事量を低減させることも可能である。
【０００６】
しかしながら、可動ローブが固定ローブに対して揺動可能な状態においては、油圧制御弁のデューティ率が０％の非通電状態となっているため、固定ローブと可動ローブとを一体的に連結するためのピンに対する潤滑油の供給が実質的に行われない。このような状態が長時間継続すると、ロッカーアームやこのロッカーアームに押し当たる固定ローブおよび可動ローブの外周面に対して潤滑油が供給不足に陥ってしまう懸念がある。
【０００７】
本発明の目的は、固定ローブやロッカーアームに対する潤滑油の供給を従来のものよりもより効率よく、かつより確実に行い得る可変動弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による可変動弁装置は、カム軸に固定される固定ローブと、
基端部が前記固定ローブの側端面にピンを介して連結された可動ローブであって、そのカムプロフィールが前記固定ローブのカムプロフィールの一部よりも外側に突出する第１の位置と、前記固定ローブのカムプロフィールと同じか、それよりも内側に入り込む第２の位置との間で、前記ピンを中心に揺動可能な可動ローブと、
前記可動ローブを前記第１または第２の位置に固定するか、あるいは前記可動ローブを前記第１または第２の位置から固定解除するための切り替え手段とを具え、この切り替え手段は、前記第１の位置にて前記可動ローブの先端側を前記固定ローブに連結するための連結ピンと、前記固定ローブおよび前記可動ローブの相互に対向する側端面にそれぞれ形成され、一方が前記連結ピンの少なくとも一端側を摺動自在に嵌合保持すると共に他方が前記連結ピンの他端側を摺動自在に嵌合し得る一対の連結ピン穴とを有し、前記連結ピンの他端側を他方の前記連結ピン穴に対して非嵌合状態か、または嵌合状態へと切り替えるための圧油が前記固定ローブに形成された前記連結ピン穴に導かれる可変動弁装置であって、前記固定ローブの側端面に形成された油溝をさらに具え、この油溝の上流端は前記固定ローブに形成された連結ピン穴に接続し、当該油溝の下流端は前記可動ローブの前記基端部側に位置する前記固定ローブの外周面に開口していることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明においては、固定ローブに形成された連結ピン穴に圧油が導かれると、連結ピンの他端側が他方の連結ピン穴に対して非嵌合／嵌合状態へと切り替わる。これに対し、固定ローブに形成された連結ピン穴に対する圧油の供給を停止した場合には、連結ピンの他端側が他方の連結ピン穴に対して嵌合／非嵌合状態へと逆に切り替わる。
【００１０】
連結ピンの他端側が他方の連結ピン穴に対して嵌合状態となった場合、可動ローブの第２のカムプロフィールが固定ローブの第１のカムプロフィールの一部分よりも外側に突出する第１の位置へと可動ローブが固定される。これにより、第１および第２の合成されたカムプロフィールにて吸／排気弁が開閉することとなる。この時、圧油の一部が連結ピンと固定ローブに形成された連結ピン穴との隙間から油溝に流れ込み、この油溝を伝って可動ローブの基端部側に位置する固定ローブの外周面へと送り出される。この結果、固定ローブおよびこの固定ローブに当接するロッカーアームへと潤滑油が潤沢に供給される。
【００１１】
これに対し、連結ピンの他端側が他方の連結ピン穴に対して非嵌合状態となった場合、可動ローブが固定ローブに対してピンを中心に第１の位置と第２の位置との間を揺動可能となる。このため、ロッカーアームに可動ローブの第２のカムプロフィールが当接すると、可動ローブが固定ローブの内側に移動し、吸／排気弁は第１のカムプロフィールにて開閉することとなる。この場合、固定ローブに形成された連結ピン穴に対する圧油の供給が止まっているので、連結ピンと固定ローブに形成された連結ピン穴との隙間から油溝への潤滑油の流れ込みがなくなる。
【００１２】
本発明による可変動弁装置において、前記可動ローブを前記第１の位置へと付勢するロストモーションばねをさらに具えることができる。
【００１３】
前記切り替え手段は、前記可動ローブに形成された前記連結ピン穴に収容され、前記連結ピンの他端側が他方の前記連結ピン穴に対して嵌合状態か、または非嵌合状態となるように付勢する圧縮ばねをさらに有することができる。
【００１４】
前記切り替え手段は、前記カム軸内に形成された圧油供給通路と前記固定ローブに形成された前記連結ピン穴とを連通するように形成された油路をさらに有することができ、この油路を介して固定ローブに形成された連結ピン穴に圧油を導くことができる。
【００１５】
前記切り替え手段は、前記圧油供給通路への圧油の給排を制御する油圧制御弁をさらに有することができる。このような油圧制御弁を切り替え手段が有する場合、連結ピンの他端側が他方の連結ピン穴に対して嵌合しないような油圧にて連結ピンと固定ローブに形成された連結ピン穴との隙間から油溝へと潤滑油を送り込むことが可能となる。この結果、連結ピンの他端側が他方の連結ピン穴に対して非嵌合状態であっても、潤滑油を油溝から固定ローブおよびロッカーアームへと供給することができる。
【００１６】
前記油溝は、カム軸の中心からの距離が前記連結ピン穴に接続する上流端側よりも前記固定ローブの外周面に開口する前記下流端側ほど長く設定されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の可変動弁装置によると、固定ローブに形成された連結ピン穴に供給される圧油の一部が連結ピンと固定ローブに形成された連結ピン穴との隙間から油溝へと流出させることができる。この結果、油溝を伝って可動ローブの基端部側に位置する固定ローブの外周面へと送り出し、固定ローブおよびこの固定ローブに当接するロッカーアームへと潤滑油を潤沢に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による可変動弁装置の一実施形態の外観を模式的に表す立体投影図である。
【図２】図１に示した実施形態におけるクランク角位相と排気弁の開弁リフト量との関係を表すグラフである。
【図３】図１に示した実施形態における主要部の抽出拡大分解図である。
【図４】図１に示した実施形態の側面形状を模式的に表す断面図である。
【図５】図４に示す状態からカム軸を９０度回転した場合の状態を模式的に表す断面図である。
【図６】図４中のVI−VI矢視に沿った断面図である。
【図７】図４中のVII−VII矢視に沿った断面図である。
【図８】図１に示した実施形態における油圧回路図である。
【図９】図１に示した実施形態における主要部の制御ブロック図である。
【図１０】図１に示した実施形態におけるエンジン回転速度と燃料噴射量と可変動弁装置の各モードとの関係を模式的に表すマップである。
【図１１】図１に示した実施形態における油圧制御弁に対する操作手順を表すフローチャートである。
【図１２】固定ローブの他の実施形態の外観を表す立体投影図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明による可変動弁装置をこれが組み込まれた内燃機関を搭載する車両に適用した実施形態について、図１〜図１２を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
本実施形態における可変動弁装置の外観を模式的に図１に示す。本実施形態における可変動弁装置１０は、車両の運転状態に応じた好ましい出力特性が得られるように、予め設定されたプログラムに従い、吸／排気弁の開閉時期や開弁ストロークを変更し得るものである。以下では、記述が冗長となるのを避けるために排気弁１１に関して説明するが、吸気弁に関しても所望の特性を得るために類似の構成を採用することが可能である。
【００２１】
本実施形態では、排気弁１１に関し、図２に示すような開弁リフト量が得られるように、可変動弁装置１０が構成されている。すなわち、排気弁１１においては、図示しないエンジンの高負荷高回転領域にて選択される高出力モードと、これ以外の領域にて選択される通常モードとに切り替え可能である。高出力モードは図２中、破線で示され、通常モードにおける排気弁１１の閉弁時期とほぼ同じ閉弁時期で閉弁するものの、開弁リフト量を通常モードよりも増大させることにより、排気効率をより高めることができる。エンジンの高負荷高回転領域以外の領域にて選択される通常モードは図２中、実線で示され、開弁時期が高出力モードよりも遅く、開弁リフト量は高出力モードよりも小さく設定されている。何れのモードにおいても一対の排気弁１１は同一動作を行う。
【００２２】
なお、図２に示す開弁リフト量はあくまで一例であり、要求される特性に応じて任意の開弁リフト曲線を設定することが可能である。
【００２３】
上述した各種モードを選択するための可変動弁装置１０の主要部の外観を分解状態で図３に示し、この可変動弁装置１０の側面形状を模式的に図４および図５に示すが、図５は図４に示したカム軸１２が９０度回転した状態を表している。また、図４中のVI−VI矢視に沿った断面構造を模式的に図６に示し、図４中のVII−VII矢視に沿った断面構造を模式的に図７に示す。すなわち、本実施形態における可変動弁装置１０は、個々の排気弁１１に対応して配されるロッカーアーム１３と、オートラッシュアジャスター１４と、固定ローブ１５と、可動ローブ１６と、切り替え手段１７とを具えている。
【００２４】
ロッカーアーム１３の一端側は、オートラッシュアジャスター１４を介して図示しないエンジンのシリンダーブロック側に支持され、このロッカーアーム１３の他端側には排気弁１１の弁棒１１ａが当接している。弁棒１１ａと図示しないシリンダーブロックとの間には図示しないエンジンの排気ポートを塞ぐように排気弁１１を付勢する弁ばね１８が組み込まれている。本実施形態におけるロッカーアーム１３は、いわゆるローラーロッカーであり、その中央部に軸受１３ａを介してローラー１３ｂが回転自在に取り付けられている。
【００２５】
外周面が図２中の実線で示すリフト量に対応したカムプロフィール１５ｐとなった固定ローブ１５は、相互に間隔を空けて対向する内側固定ローブ片１５ｉと外側固定ローブ片１５ｏとで構成されている。これら内側固定ローブ片１５ｉと外側固定ローブ片１５ｏとは２本の結合ピン１９を介して一体的に連結され、これらの外周面、つまりカムプロフィール１５ｐがロッカーアーム１３のローラー１３ｂに押し当たった状態となっている。本実施形態では、一対の排気弁１１にそれぞれ対応する固定ローブ１５の内側固定ローブ片１５ｉが連結筒２０を介して相互に一体的に形成されている。そして、この連結筒２０およびカム軸１２に対して貫通状態で圧入される固定ピン２１により、連結筒２０がカム軸１２に対して一体的に固定されている。
【００２６】
外周側が図２中の破線で示すリフト量に対応するカムプロフィール１６ｐとなった可動ローブ１６は、内側固定ローブ片１５ｉと外側固定ローブ片１５ｏとの間の隙間に配されている。この可動ローブ１６の基端部は、ピン２２を介して固定ローブ１５に対し揺動自在に連結されている。本実施形態においては、ピン２２と外側固定ローブ片１５ｏとが穴用スナップリング２３を介して連結され、内側固定ローブ片１５ｉと外側固定ローブ片１５ｏとの間隔を一定に保持している。可動ローブ１６の側端面には、外側固定ローブ片１５ｏに形成した遊嵌穴１５ａを貫通するストッパーピン２４が一体的に設けられている。そして、遊嵌穴１５ａに対するストッパーピン２４の遊びの分だけ、可動ローブ１６は固定ローブ１５に対して揺動し得るようになっている。外側固定ローブ片１５ｏから突出するストッパーピン２４の先端部には、本発明におけるロストモーションばねとしてのねじりコイルばね２５が座金２２ａおよび軸用スナップリング２２ｂと共に装着されている。このねじりコイルばね２５の基端部はカム軸１２の外周面に押し当たり、先端部が外側固定ローブ片１５ｏの遊嵌穴１５ａから突出するストッパーピン２４の先端部に掛け止めされている。ねじりコイルばね２５のばね力は、可動ローブ１６のカムプロフィール１６ｐが固定ローブ１５のカムプロフィール１５ｐの一部分よりも外側に突出するように付勢する。この状態における可動ローブ１６の一方の揺動端が本発明の第１の位置であり、ねじりコイルばね２５のばね力に抗した可動ローブ１６の一方の揺動端が本発明の第２の位置である。第２の位置では、可動ローブ１６のカムプロフィール１６ｐが固定ローブ１５のカムプロフィール１５ｐと同じか、それよりも内側に入り込むことができるように、遊嵌穴１５ａおよびストッパーピン２４の径が適切に設定されている。また、ねじりコイルばね２５のばね力は、先の弁ばね１８のばね力よりも弱く設定されている。このため、可動ローブ１６を第１の位置に固定しない限り、可動ローブ１６のカムプロフィール１６ｐは固定ローブ１５のカムプロフィール１５ｐと共にロッカーアーム１３のローラー１３ｂに当接することとなる。つまり、この状態では排気弁１１は固定ローブ１５のカムプロフィール１５ｐに従って開弁するに留まる。
【００２７】
可動ローブ１６を第１の位置に固定するか、あるいは第１の位置に固定された可動ローブ１６を第１の位置から固定解除するための切り替え手段１７は、連結ピン２６と、カップ状断面のばね受け２７と、圧縮コイルばね２８とを含む。可動ローブ１６の先端側を第１の位置にて固定ローブ１５に連結するための本実施形態における連結ピン２６は、同一外径の内側連結ピン２６ｉおよび中間連結ピン２６ｍとで構成されている。
【００２８】
固定ローブ１５と対向する可動ローブ１６の先端側の側端面には、中間連結ピン２６ｍを摺動自在に嵌合保持すると共に内側連結ピン２６ｉの一端側が摺動自在に嵌合し得るピン穴２９ｍが形成されている。また、可動ローブ１６の側端面と対向する内側および外側固定ローブ片１５ｉ，１５ｏの側端面には、可動ローブ１６が第１の位置にある状態において、ピン穴２９ｍと同一軸線状に配列する底付きの内側穴２９ｉおよび底付きの外側穴２９ｏが形成されている。これら内側穴２９ｉおよび外側穴２９ｏは、上述したピン穴２９ｍと共に本発明における一対の連結ピン穴として機能し、内側穴２９ｉには内側連結ピン２６ｉの少なくとも他端側が摺動自在に嵌合保持される。外側穴２９ｏと同一内径を有し、中間連結ピン２６ｍの一端側が摺動自在に嵌合し得る内側穴２９ｉには、この内側穴２９ｉに対して摺動自在に嵌合するばね受け２７と、圧縮コイルばね２８とが収容される。本実施形態における圧縮コイルばね２８は、内側連結ピン２６ｉの一端側がピン穴２９ｍに対して非嵌合状態となるように、ばね受け２７および中間連結ピン２６ｍを介して内側連結ピン２６ｉを付勢する。
【００２９】
内側固定ローブ片１５ｉに形成された内側穴２９ｉの底には、カム軸１２内に形成された圧油供給通路１２ａと内側穴２９ｉとを連通するように内側固定ローブ片１５ｉに形成された油路３０が開口している。内側穴２９ｉには、圧縮コイルばね２８によるばね力に抗して内側連結ピン２６ｉの一端側をピン穴２９ｍに対して嵌合状態へと切り替えるための圧油が圧油供給通路１２ａおよび油路３０を介して導かれる。
【００３０】
可動ローブ１６の側端面と対向する内側固定ローブ片１５ｉの側端面には、２本の結合ピン１９の周囲を通る油溝１５ｂがカムプロフィール１５ｐに沿って円弧状に形成されている。この油溝１５ｂの上流端は内側固定ローブ片１５ｉの内側穴２９ｉに接続し、下流端は可動ローブ１６の基端部側に位置する内側固定ローブ片１５ｉの外周面に開口している。油路３０から内側穴２９ｉに供給される潤滑油の一部は、この内側穴２９ｉと内側連結ピン２６ｉとの嵌合隙間から内側固定ローブ片１５ｉの側端面に漏出し、ここから油溝１５ｂを伝ってその一部が内側固定ローブ片１５ｉのカムプロフィール１５ｐへと流動する。油溝１５ｂの下流端が開口する位置は、排気弁１１の開弁が始まる位置にほぼ対応する。このため、ロッカーアーム１３のローラー１３ｂに対して大きな面圧が掛かる内側固定ローブ片１５ｉのカムプロフィール１５ｐのいわゆるノーズ領域よりもカム軸１２の回転方向に沿った上流側から潤滑油を効率よく供給することができる。
【００３１】
圧油を内側穴２９ｉに供給した場合、内側連結ピン２６ｉが内側穴２９ｉとピン穴２９ｍとに跨がるように移動すると共に中間連結ピン２６ｍがピン穴２９ｍと外側穴２９ｏとに跨がるように移動して可動ローブ１６が第１の位置に固定される。この状態が先の高出力モードとなり、図４および図６に示す状態に対応する。これに対し、圧油が内側穴２９ｉに供給されない場合、中間連結ピン２６ｍの両側端面が可動ローブ１６の両側端面とこれらに対向する内側および外側固定ローブ片１５ｏの側端面との間に位置し、固定ローブ１５に対する可動ローブ１６の揺動を可能とする。この状態が先の通常モードとなり、図５および後述の図８に示す状態に対応する。
【００３２】
このような特性を持たせるため、内側穴２９ｉおよび外側穴２９ｏの深さならびに内側連結ピン２６ｉおよびばね受け２７の高さ寸法を適切に設定することが必要である。特に、相互に対向する内側および外側固定ローブ片１５ｉ，１５ｏの側端面の間の隙間寸法をａ，ピン穴２９ｍが形成された部分の可動ローブ１６の厚み寸法をｂとした場合、中間連結ピン２６ｍの長さをｂ＋{(ａ−ｂ)/２}に設定することが有効である。なお、外側固定ローブ片１５ｏに形成された外側穴２９ｏの底には、外部と連通してばね受け２７の円滑な移動を促進させるための連通孔３１が形成されている。
【００３３】
切り替え手段１７は、内側連結ピン２６ｉおよび中間連結ピン２６ｍがピン穴２９ｍおよび外側穴２９ｏに対してそれぞれ嵌合状態か、または非嵌合状態へと切り替えられるように、油圧を介して制御される。このため、本実施形態における切り替え手段１７は、圧油供給通路１２ａに対する圧油の給排を制御するための油圧制御弁３２と、この油圧制御弁３２の作動を制御するＥＣＵ(Electronic Control Unit)３３とを図８に示すような油圧回路と共に含む。
【００３４】
図８に示す本実施形態における油圧回路は、作動油（内燃機関用潤滑油）３４を貯溜する油溜め３５からカム軸１２の圧油供給通路１２ａへと至る供給油路３６を有する。この供給油路３６には、エンジンＥの図示しないクランク軸に連結された油ポンプ３７が配されている。この油ポンプ３７の下流側の供給油路３６には、油ポンプ３７によって油フィルター３８を介して油溜め３５からくみ上げられた作動油３４を所定圧に調圧する調圧弁３９が配されている。この調圧弁３９とカム軸１２の圧油供給通路１２ａとの間の供給油路３６には、圧油供給通路１２ａに対する圧油３４の給排を行うための先の油圧制御弁３２が配されている。ＥＣＵ３３によってデューティ制御される油圧制御弁３２には、油溜め３５に連通する戻し油路４０が接続している。
【００３５】
本実施形態における油圧制御弁３２は非通電時開放型であり、従って非通電時、すなわちデューティ率ｄが０％の状態では圧油供給通路１２ａには圧油３４が供給されない。このため、圧縮コイルばね２８のばね力によって内側穴２９ｉから圧油３４が排除され、固定ローブ１５に対して可動ローブ１６の揺動が可能となる通常モードに設定される。これに対し、油圧制御弁３２に対するデューティ率ｄが１００％の状態では、供給油路３６を流れる圧油３４が圧油供給通路１２ａおよび油路３０を介して内側穴２９ｉに供給される。この結果、ねじりコイルばね２５のばね力により可動ローブ１６が第１の位置に移動した時点で、内側連結ピン２６ｉおよび中間連結ピン２６ｍがピン穴２９ｍおよび外側穴２９ｏに向けてそれぞれ押し込まれる。これにより、内側連結ピン２６ｉおよび中間連結ピン２６ｍがピン穴２９ｍおよび外側穴２９ｏに対してそれぞれ嵌合し、可動ローブ１６が第１の位置に固定された高出力モードとなる。
【００３６】
なお、上述した油圧回路は単なる一例であり、必要とされる特性に応じて適宜変更できることは言うまでもない。
【００３７】
油圧制御弁３２に関する本実施形態の制御ブロックを模式的に図９に示す。車両に搭載されるＥＣＵ３３は、図示しないデータバスにより相互接続されたＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリーおよび入出力インターフェースなどを含む。本実施形態におけるＥＣＵ３３は、車両の運転状態を判定する運転状態判定部３３ａと、モード選択部３３ｂと、デューティ率算出部３３ｃと、油圧制御弁駆動部３３ｄとを有する。
【００３８】
運転状態判定部３３ａは、アクセル開度センサー４１および図示しないエンジンのクランク軸の回転位相を検出してこれをＥＣＵ３３に出力するクランク角センサー４２などからの情報に基づき、エンジン回転速度の他に車両の走行速度などを実時間で把握する。
【００３９】
モード選択部３３ｂには、エンジン回転速度と燃料噴射量とに基づいてあらかじめ設定された図１０に示す如き排気弁１１の高出力モードおよび通常モードに関するマップが記憶されている。このモード選択部３３ｂは、運転状態判定部３３ａからの情報に基づいて排気弁１１の高出力モードおよび通常モードの何れかを選択し、デューティ率算出部３３ｃに出力する。
【００４０】
デューティ率算出部３３ｃは、運転状態判定部３３ａおよびモード選択部３３ｂからの情報に基づき、油圧制御弁３２のデューティ率ｄを算出する。基本的には、通常モードが選択された場合、デューティ率ｄを０％、高出力モードが選択された場合、デューティ率ｄを１００％にそれぞれ設定する。しかしながら、圧縮コイルばね２８のばね力に抗して内側連結ピン２６ｉおよび中間連結ピン２６ｍを迅速に移動させることができるような油圧に対応したデューティ率以上であれば、デューティ率ｄを１００％に設定する必要はないことに注意されたい。一方、通常モードが長時間継続すると、固定ローブ１５のカムプロフィール１５ｐへの潤滑不足が懸念される状況となる。このような状況下では、デューティ率ｄを０％ではなく、圧縮コイルばね２８のばね力と釣り合うような油圧よりも多少低めの油圧に対応したデューティ率（以下、これを潤滑用上限デューティ率ｄLと記述する）まで変更する。より具体的には、通常モードが選択されている場合、デューティ率算出部３３ｃは、運転状態判定部３３ａでの車両の運転状態に基づき、油圧制御弁３２のデューティ率ｄを０％〜ｄL％の範囲で変更する。
【００４１】
油圧制御弁駆動部３３ｄは、デューティ率算出部３３ｃにて算出されたデューティ率ｄにて油圧制御弁３２を駆動する。
【００４２】
油圧制御弁３２のデューティ率ｄを潤滑用上限デューティ率ｄL以下で変化させた場合、内側穴２９ｉと内側連結ピン２６ｉとの嵌合隙間から潤滑油３４が可動ローブ１６との対向面から漏出する。そして、カム軸１２の回転に伴う遠心力により外側固定ローブ片１５ｏの外周面、つまりカムプロフィール１５ｐへと潤滑油３４が導かれる。このため、デューティ率算出部３３ｃは高出力モードから通常モードへと切り替わった時点からの経過時間や、エンジン回転数やアクセル開度などの運転状態に基づき、周知の方法にて圧油供給通路１２ａおよび油路３０に残存する潤滑油３４の量を算出する。そして、この算出した潤滑油３４の残存量に応じて油圧制御弁３２のデューティ率ｄを設定する。
【００４３】
このような本実施形態による油圧制御弁３２に対するデューティ率ｄの設定手順を図１１のフローチャートを用いて簡単に説明する。まずＳ１１のステップにて車両の運転状態を取得し、続いてＳ１２のステップにて現在のエンジン回転速度と燃料噴射量とに基づき、通常モード／高出力モードの何れかを図２のマップから選択する。そして、Ｓ１３のステップにて通常モードが選択されているか否かを判定し、ここで通常モードが選択されていると判断した場合には、Ｓ１４のステップに移行する。このＳ１４のステップでは、先のＳ１１のステップにて取得した運転状態に基づいて油圧制御弁３２のデューティ率ｄを算出した後、Ｓ１５のステップにて油圧制御弁３２を算出したデューティ率ｄにて駆動する。この結果、カム軸１２の圧油供給通路１２ａに供給される油圧は、潤滑用上限デューティ率ｄL以下のデューティ率ｄに対応した値となる。
【００４４】
一方、Ｓ１３のステップにて通常モードが選択されていない、すなわち高出力モードが選択されていると判断した場合には、Ｓ１６のステップに移行して油圧制御弁３２のデューティ率ｄを１００％に設定した後、先のＳ１５のステップに移行する。すなわち、油圧制御弁３２が全開状態に切り替えられ、調圧弁３９によって調圧された高圧の圧油３４がカム軸１２の圧油供給通路１２ａに供給される。これにより、ピン穴２９ｍと内側穴２９ｉおよび外側穴２９ｏとの位相が揃う第１の位置にて内側連結ピン２６ｉの一部がピン穴２９ｍへと移動すると共に中間連結ピン２６ｍの一部が外側穴２９ｏへと移動する。この結果、可動ローブ１６が固定ローブ１５に対して一体的に固定された図４および図６に示す高出力モードとなる。
【００４５】
上述した実施形態では、圧油３４を内側穴２９ｉに供給することによって可動ローブ１６を第１の位置に固定し、内側穴２９ｉから圧油３４を排出すると共に圧縮コイルばね２８のばね力を利用して可動ローブ１６を第１の位置から固定解除するようにしている。しかしながら、圧油３４を内側穴２９ｉに供給して可動ローブ１６を第１の位置から固定解除し、内側穴２９ｉから圧油３４を排出すると共に圧縮コイルばね２８のばね力を利用して可動ローブ１６を第１の位置に固定するように構成することも可能である。また、固定ローブ１５の他の実施形態の外観を表す図１２に示すように、油溝１５ｂを可動ローブ１６の側端面と対向する固定ローブ１５の側端面の部分に形成するようにしてもよい。この場合、カム軸１２の中心から油溝１５ｂまでの径方向の距離が内側穴２９ｉに接続する上流端側よりも固定ローブ１５の外周面に開口する下流端側ほど長くなるように螺旋状に形成することが有効である。このように、油溝１５ｂを可動ローブ１６の側端面と対向する固定ローブ１５の側端面の部分に形成した場合、カム溝の大部分が可動ローブ１６の側端面で覆われた密閉状態となる。結果として、先の実施形態よりも多量の潤滑油３４を固定ローブ１５の外周面へと導くことが可能となる。しかも、相互に対向する固定ローブ１５および可動ローブ１６の側端面の間に潤滑油３４を充分に介在させることができる結果、これらの摺接に伴う摩擦抵抗や摩耗などを抑制することも可能となる。
【００４６】
図４〜図７に示した先の実施形態においても、カム軸１２の中心から油溝１５ｂまでの径方向の距離が内側穴２９ｉに接続する上流端側よりも固定ローブ１５の外周面に開口する下流端側ほど長くなるように、油溝１５ｂを螺旋状に形成するようにしてもよい。
【００４７】
なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のない構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
【符号の説明】
【００４８】
１０  可変動弁装置
１２  カム軸
１２ａ  圧油供給通路
１５  固定ローブ
１５ａ  遊嵌穴
１５ｂ  油溝
１５ｉ  内側固定ローブ片
１５ｏ  外側固定ローブ片
１６  可動ローブ
１７  切り替え手段
２２  ピン
２４  ストッパーピン
２５  ねじりコイルばね
２６  連結ピン
２６ｉ  内側連結ピン
２６ｍ  中間連結ピン
２７  ばね受け
２８  圧縮コイルばね
２９ｉ  内側穴
２９ｍ  ピン穴
２９ｏ  外側穴
３０  油路
３２  油圧制御弁
３７  油ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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