(57)【要約】【課題】カムシャフトに対するカムロブ部材の回転位相を周期的に変化させる不等速機構を備えた可変動弁装置において、カムロブ部材を必要に応じて作動状態または停止状態に切り替えるにあたり、カム軸とカムロブ部材との係合の失敗の可能性を抑制する。【課題手段】カム軸と作動停止可能カムのカムロブ部材とを係合させるクラッチ機構への係合要求があった場合には、クラッチ機構が係合状態であればロッカーアームがカムロブ部材のベース円領域に当接している位相範囲（ベース円領域）内に、リンク拘束プレートの回転速度が極小値Ａ２ｍｉｎ，Ｂ２ｍｉｎ，Ｃ２ｍｉｎを含む所定範囲内となる低速領域を、不等速機構の位相可変機能によって移動させ、その後に、クラッチ機構を係合状態に移行させる。係合試行時におけるリンク拘束プレートとカムロブ部材との速度差の抑制によって、係合の失敗の可能性を抑制することができる。【選択図】図１６
2017044170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムシャフトに対して相対回転可能に支持されてカムフォロワを駆動するカムロブ部材であって、前記カムフォロワのリフト量が所定値未満であるベース円領域と、前記リフト量が前記所定値以上であるリフト領域と、を有するカムロブ部材と、
前記カムシャフトに固定される固定子と、前記カムロブ部材に選択的に係合される可動子と、を有する不等速機構であって、前記固定子に対し前記可動子を相対回転させて、前記固定子に入力された等速回転を前記可動子の不等速回転に変換し、これによって前記可動子の回転速度を、前記カムシャフトの１回転の周期で、極大値と極小値との間で周期的に変動させるように構成され、且つ、前記可動子の回転速度が前記極小値を含む所定範囲内となる低速領域が前記カムシャフトに対してなす位相を変更することが可能に構成された不等速機構と、
前記カムロブ部材と前記不等速機構の前記可動子との係合状態を選択的に実現するように構成された係合機構と、
前記不等速機構及び前記係合機構を制御するように構成された制御部と、
を有する内燃機関の可変動弁装置であって、
前記制御部は、前記係合機構への係合要求があった場合には、前記係合機構が係合状態であれば前記カムフォロワが前記カムロブ部材のベース円領域に当接しているような前記可動子の位相範囲内に、前記低速領域を前記不等速機構によって移動させ、その後に、前記係合機構を係合状態に移行させるように更に構成されてい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装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関において、吸気弁もしくは排気弁またはこれらを駆動するカムの作用角を可変にする可変動弁装置が知られている。例えば、特許文献１には、カムロブを構成するカムロブ部材を、カムシャフトに回転可能に取り付け、カムシャフトに対するカムロブ部材の回転位相を周期的に変化させることで、作用角を可変にする可変動弁装置が開示されている。
【０００３】
この装置においては、カムシャフトからの回転駆動力を、環状の駆動ディスクを介してカムロブ部材に伝達する。駆動ディスクは、カムシャフトから偏心した軸の周りを回転可能とされており、これによって、不等速機構が構成される。すなわち、カムロブ部材の回転速度は、カムシャフトの１回転の周期で、極大値と極小値との間で周期的に変動させられる。駆動ディスクは、環状のコントロールスリーブの偏心穴に嵌合され、コントロールスリーブを回転させることで、偏心穴の位置、すなわち駆動ディスクの軸がカムシャフトに対してなす位置が変化し、これによって、作用角を変更することが可能にされている。
【０００４】
ところで、上述したタイプの可変動弁装置にあって、カムロブ部材を必要に応じて作動状態または停止状態に切り替える要請がある。例えば、全気筒のうちの一部又は全部の気筒を選択的に休止させるためである。しかし、特許文献１はこうした要請に未対応である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２０２４４号公報
【特許文献２】特開平６−１７６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２には、作動停止可能カムをカム軸上で軸方向に摺動させ、作動停止可能カムに付設された爪クラッチを係合・切断することで、作動停止可能カムを作動状態または停止状態に切り替えるように構成された可変動弁装置が開示されている。しかし、特許文献２の可変動弁装置では、爪クラッチを係合させるときに、回転中であるカム軸と停止中である作動停止カムとを係合させるため、カム軸の回転数が高い場合に、爪クラッチの係合を失敗する可能性が高まってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は上記事情に鑑みて創案され、その目的は、カムシャフトに対するカムロブ部材の回転位相を周期的に変化させる不等速機構を備えた可変動弁装置において、カムロブ部材を必要に応じて作動状態または停止状態に切り替えるにあたり、カム軸とカムロブ部材との係合の失敗の可能性を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、
カムシャフトに対して相対回転可能に支持されてカムフォロワを駆動するカムロブ部材であって、前記カムフォロワのリフト量が所定値未満であるベース円領域と、前記リフト量が前記所定値以上であるリフト領域と、を有するカムロブ部材と、
前記カムシャフトに固定される固定子と、前記カムロブ部材に選択的に係合される可動子と、を有する不等速機構であって、前記固定子に対し前記可動子を相対回転させて、前記固定子に入力された等速回転を前記可動子の不等速回転に変換し、これによって前記可動子の回転速度を、前記カムシャフトの１回転の周期で、極大値と極小値との間で周期的に変動させるように構成され、且つ、前記可動子の回転速度が前記極小値を含む所定範囲内となる低速領域が前記カムシャフトに対してなす位相を変更することが可能に構成された不等速機構と、
前記カムロブ部材と前記不等速機構の前記可動子との係合状態を選択的に実現するように構成された係合機構と、
前記不等速機構及び前記係合機構を制御するように構成された制御部と、
を有する内燃機関の可変動弁装置であって、
前記制御部は、前記係合機構への係合要求があった場合には、前記係合機構が係合状態であれば前記カムフォロワが前記カムロブ部材のベース円領域に当接しているような前記可動子の位相範囲内に、前記低速領域を前記不等速機構によって移動させ、その後に、前記係合機構を係合状態に移行させるように更に構成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
係合解除状態のカムロブ部材は、バルブスプリング反力の作用によって、そのベース円領域がカムフォロワに接した状態で待機する。このため、係合機構の係合状態への移行は、係合機構が係合状態であればカムフォロワがカムロブ部材のベース円領域に当接しているような可動子の位相範囲内で実現可能である。ここで本発明によれば、可動子の回転角速度が極小値を含む所定範囲内となる低速領域が、当該ベース円領域に当接しているような可動子の位相範囲内に移動された後に、係合機構を係合状態に移行させるので、係合試行時における可動子とカムロブ部材との速度差の抑制によって、係合の失敗の可能性を抑制することができるという、優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る可変動弁装置の外観を示す側面図である。
【図２】カム軸アセンブリの部分斜視図であり、クラッチ機構が係合状態にある。
【図３】図２のカム軸アセンブリの縦断側面図である。
【図４】駆動ディスクの斜視図である。
【図５】第１および第２リンク部材の斜視図である。
【図６】カムロブ部材の後方斜視図である。
【図７】カムロブ部材の前方斜視図である。
【図８】リンク拘束プレートの後方斜視図である。
【図９】リンク拘束プレートの前方斜視図である。
【図１０】可動ピン部材の前方斜視図である。
【図１１】可動ピン部材の後方斜視図である。
【図１２】可変動弁装置の作動を示す概略正面図である。
【図１３】カム軸アセンブリの部分斜視図であり、クラッチ機構が離脱状態にある。
【図１４】図１３のカム軸アセンブリの縦断側面図である。
【図１５】カム軸アセンブリの別の縦断側面図であり、クラッチ機構が離脱状態にある。
【図１６】吸気弁リフト量およびリンク拘束プレート（可動子）の回転速度を示すタイミング図である。
【図１７】（Ａ）は許容クランク角マップの設定例を示すグラフ、（Ｂ）はクランク角補正マップの設定例を示すグラフである。
【図１８】第１実施形態によって実行される制御の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１９】第２実施形態におけるカム軸アセンブリの縦断側面図である。
【図２０】第２実施形態における可動ピン部材を示す斜視図である。
【図２１】第２実施形態におけるピン導入プレートを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
【００１２】
図１に、本実施形態に係る可変動弁装置の外観を示す。可変動弁装置Ａは、カム軸アセンブリＢと、制御軸アセンブリＣと、これらカム軸アセンブリＢおよび制御軸アセンブリＣを回転自在に支持する軸受アセンブリＤとを含む。軸受アセンブリＤは、シリンダヘッド（図示せず）上に固定されたカムハウジングアセンブリ（図示せず）上に載置固定されるものである。
【００１３】
図示の例は直列４気筒の内燃機関（エンジン）に適用されるものである。エンジンは＃１〜＃４の４つの気筒を有する（ただし＃４気筒は図示を省略している）。クランク軸（図示せず）と、後述するカムシャフト１０の軸心すなわち中心軸Ｘとは、エンジンの長手方向もしくは前後方向に延びている。以下、特に断らない限り、カムシャフト１０の中心軸Ｘの方向を「軸方向」、軸方向の一端側を「前」、軸方向の他端側を「後」という。「前」を符号Ｆｒ、「後」を符号Ｒｒで表す。またカムシャフト１０の中心軸Ｘを基準とした半径方向および周方向を、それぞれ単に「半径方向」および「周方向」という。カムシャフト１０の回転方向を符号Ｋで表す。シリンダ中心軸の方向における上死点側を「上」、下死点側を「下」という。
【００１４】
図示の例は、可変動弁装置Ａを吸気側にのみ適用したものである。しかしながら可変動弁装置Ａは、排気側にのみ適用してもよいし、吸気側および排気側の両方に適用してもよい。可変動弁装置Ａは、各気筒に設けられた２つの吸気弁１０２をそれぞれ駆動する。エンジンの用途、種類、形式等も任意である。本実施形態のエンジンは車両用火花点火式内燃機関である。
【００１５】
本実施形態のエンジンは、全４気筒のうち２気筒を選択的に休止させることができる減筒運転可能エンジンとして構成されている。各気筒の点火順序は＃１，＃３，＃４，＃２の順であり、このうち＃１，＃４気筒は常時稼動される気筒（以下適宜「常時稼動気筒」という）、＃２，＃３気筒は選択的に休止可能な気筒（以下適宜「休止可能気筒」という）である。このため、可変動弁装置Ａにおいても、＃１，＃４気筒と＃２，＃３気筒とで若干異なる構成がなされている。便宜上、以下の説明では、まず休止可能気筒である＃２気筒の構成について説明し、次いで常時稼動気筒である＃１気筒の構成について説明する。
【００１６】
カム軸アセンブリＢは、クランク軸からの駆動力により回転駆動されるカムシャフト１０を有する。カムシャフト１０はエンジンのほぼ全長に亘って延びている。カムシャフト１０の前端部１１は、カムハウジングアセンブリの前端部に取りつけられた前端部軸受アセンブリＤ１によって回転可能に支持される。前端部１１には、軸方向ないしスラスト方向にカムシャフト１０を位置決めするための一対のフランジ１２が設けられる。また後側のフランジ１２の後面に隣接して、スペーサ１３が着脱可能に設けられる。カムシャフト１０において、前端部１１ないし後側フランジ１２の後方には、より小径の軸部１４が延びており、スペーサ１３はこの軸部１４の外側に嵌合される。
【００１７】
カムシャフト１０の前端部１１の前側には、前端部軸受アセンブリＤ１の前方に突出するように、周知の可変バルブタイミング機構１５５が取り付けられる。可変バルブタイミング機構は、例えば、ドリブンギヤに固定された油圧室と、カムシャフト１０の端部に固定されたベーン部とを有し、ベーン部を油圧室中に回転可能に保持したものである。ベーン部によって形成された進角室および遅角室に油圧を選択的に作用させることで、ベーン部を回転させて、クランク軸に対するカムシャフト１０の位相を連続的に可変させることができる。可変バルブタイミング機構１５５は、周知の動力伝達機構（例えばベルト・プーリ機構）を介して、クランク軸に連結される。したがってカムシャフト１０は、これら可変バルブタイミング機構１５５および動力伝達機構を介して、クランク軸により回転駆動される。可変バルブタイミング機構１５５によって生成される位相ずれを無視すれば、カムシャフト１０の回転速度は、クランク軸の回転速度の１／２である。なお、可変バルブタイミング機構１５５は省略することも可能である。
【００１８】
軸受アセンブリＤおよび前端部軸受アセンブリＤ１は、上下に分割されており、複数のボルト（図示せず）により互いに締結される。軸受アセンブリＤは、カム軸アセンブリＢの後述するコントロールスリーブ７０を、半径方向外側から回転可能に支持すると共に、制御軸アセンブリＣの後述する制御軸８１を、半径方向外側から回転可能に支持する。軸受アセンブリＤは、各気筒の最後部の位置に計４個配設され、各位置にてボルトによりカムハウジングアセンブリに締結固定される。なお便宜上、図１以外の図面では軸受アセンブリＤおよび前端部軸受アセンブリＤ１が省略されている。
【００１９】
主に図３に示すように、カム軸アセンブリＢは、前述のカムシャフト１０と、カムシャフト１０に固定された駆動アーム２０と、駆動アーム２０に第１リンク部材３１を介して連結された駆動ディスク４０と、駆動ディスク４０に連結機構５０を介して連結されたカムロブ部材６０と、駆動ディスク４０が回転可能に挿入される偏心穴７１を有するコントロールスリーブ７０とを備える。前述したように、コントロールスリーブ７０は、軸受アセンブリＤにより半径方向外側から回転可能に支持される。
【００２０】
図示するように、カムシャフト１０の軸部１４は、一定の半径ないし外径を有する中空軸からなっている。この軸部１４の半径方向外側に、上述の各部材が配置される。なお軸部１４の内部には、潤滑油が流通される給油通路１６が画成され、軸部１４の直径方向に貫通形成された複数の給油穴（図示せず）を通じて、各部に給油できるようになっている。
【００２１】
カムロブ部材６０の後方に、駆動アーム２０が配置され、駆動アーム２０の後方に、駆動ディスク４０が隣接して配置され、駆動ディスク４０の後方に、コントロールスリーブ７０が隣接して配置される。なおコントロールスリーブ７０の後方には、後方に隣接する気筒のカムロブ部材６０が隣接して配置される。
【００２２】
駆動アーム２０は、軸部１４の外側に嵌合される円筒状のボス部２１と、ボス部２１から半径方向外側に延びるアーム部２２とを有する。ボス部２１は、図示しない固定ピンにより軸部１４に固定される。これにより駆動アーム２０はカムシャフト１０（軸部１４）と一体的に回転するようになる。なお駆動アーム２０の固定方法は、このようなピンを用いた方法に限定されず、任意の方法が可能である。駆動アーム２０は、本発明における「固定子」に相当する。アーム部２２にはピン穴２４（図１５参照）が設けられる。
【００２３】
図４に詳細に示すように、駆動ディスク４０は、円筒部４１と、円筒部４１からそれぞれ半径方向反対側に延びる第１アーム部４２および第２アーム部４３とを有する。円筒部４１は、第１アーム部４２および第２アーム部４３の後方に突出する。第１アーム部４２および第２アーム部４３には、それぞれピン穴４４，４５が設けられる。ピン穴４４，４５は、駆動ディスク４０の円周方向に、互いに１８０°離間されている。駆動ディスク４０は、軸部１４の半径方向外側に配置され、特に、軸部１４に対し偏心して配置される。すなわち、円筒部４１ひいては駆動ディスク４０の中心軸Ｘ４０が、カムシャフト１０（軸部１４）の中心軸Ｘに一致せぬよう、駆動ディスク４０は軸部１４の周りに配置される。円筒部４１の内径は軸部１４の外径より大きくされ、円筒部４１の中に軸部１４が余裕を持って挿通されるようになっている。これにより駆動ディスク４０は、軸部１４と干渉することなく、軸部１４に対して偏心して配置され、かつその偏心位置を変更可能である。
【００２４】
図５に詳細に示すように、第１リンク部材３１は、その長手方向の第１端３４と第２端３５とにピン穴３２，３３を有している。図１５に示すように、駆動アーム２０のピン穴２４と第１リンク部材３１のピン穴３２とに第１ピン３４が挿入されることで、第１リンク部材３１が駆動アーム２０に旋回可能に接続される。なお第１ピン３４は、ピン穴２４，３２の一方に圧入等により固定される。以下に説明するリンク部材の各ピン接続部においても基本的に同様の構成が採用可能である。
【００２５】
図示しないが同様に、駆動ディスク４０のピン穴４４と第１リンク部材３１のピン穴３３とに第２ピンが挿入されることで、第１リンク部材３１が駆動ディスク４０に旋回可能に接続される。こうして、駆動アーム２０と駆動ディスク４０とは、動力伝達可能に且つ相対位置変更可能に互いに連結される。
【００２６】
図６，７に詳細に示すように、カムロブ部材６０は、円筒部６１と、円筒部６１の外周部かつ前後端部に設けられた２つのカムロブ部６２ａ，６２ｂとを有する。前方のカムロブ部６２ａは、円筒部６１とは別個の部材として形成され、組立段階で円筒部６１に一体的に組み付けられるようになっている。これは前後のカムロブ部６２ａ，６２ｂ間に後述する部材を配置するのを可能にするためである。円筒部６１は、軸部１４の半径方向外側に回転可能に配置され、特に軸部１４の外周面上に直接嵌合されて、軸部１４の周りを同軸に回転可能である。図１に示すように、２つのカムロブ部６２ａ，６２ｂは、１気筒当たりに２つの吸気弁１０２に対応し、それぞれロッカーアーム（ローラーロッカーアーム）１０１を介して吸気弁１０２を駆動する。なお１０３は、ロッカーアーム１０１の揺動支点をなす油圧ラッシュアジャスターである。図６，７に示すように、カムロブ部６２ａ，６２ｂは、吸気弁１０２の閉弁状態に対応した最小半径のベース円領域６３と、吸気弁の開弁状態に対応しベース円領域６３から半径方向外側に突出したリフト領域６４とを有する。ベース円領域６３の半径はベース円領域６３の全体にわたって均一とするが、ベース円領域６３の半径は、後述する連結機構５０による係合及び離脱に影響しない範囲内で、幅を持っていても良い。リフト領域６４においてリフト量が最大となる点が、いわゆるノーズ部となる。またカムロブ部材６０は、後方のカムロブ部６２ｂのノーズ部に設けられた軸方向のピン穴６６を有する。
【００２７】
本実施形態におけるロッカーアーム１０１は、本発明における「カムフォロワ」に相当する。なお、本発明はローラーロッカーアームを有せずにカムロブ部材６０が吸気弁又は排気弁を直接に接触して駆動する方式（いわゆる直打式）のエンジンにも適用でき、その場合にはそのような吸気弁又は排気弁がカムフォロワとなる。
【００２８】
図３に示すように、コントロールスリーブ７０は、軸部１４の半径方向外側に配置される環状の部材である。コントロールスリーブ７０は、その前面部に設けられた有底の偏心穴７１と、その後面部に設けられ後方に突出する円筒部７３と、その中心部に設けられ軸部１４が挿通される中心穴７４と、前述の外周面７２とを有する。図１２（Ａ）に示すように、コントロールスリーブ７０は、中心軸Ｘ７０を有し、円筒部７３、中心穴７４および外周面７２は中心軸Ｘ７０から一定の半径を有する（つまり同軸に形成される）。一方、偏心穴７１の中心軸Ｘ７１は、コントロールスリーブ７０の中心軸Ｘ７０に対し、所定の距離および向きで偏心もしくはオフセットされている。
【００２９】
外周面７２は、コントロールスリーブ７０の実質的な最大半径部分となる外周面を規定する。円筒部７３は外周面７２より小径である。円筒部７３の外周面には複数の歯すなわちスリーブギヤ７５（図１，図２参照）が設けられている。スリーブギヤ７５の外径も、外周面７２の外径より小さい。
【００３０】
図３に示すように、コントロールスリーブ７０は、ボールベアリング７６，７８を介して、軸部１４の半径方向外側に同軸に且つ回転可能に配置される。そして駆動ディスク４０の円筒部４１が、コントロールスリーブ７０の前端面に形成された偏心穴７１に挿入され、ボールベアリング７７を介して、偏心穴７１の内周面に回転可能に支持される。これにより駆動ディスク４０は、偏心穴７１に回転可能に挿入され、駆動ディスク４０はカムシャフト１０に対する偏心位置が固定される。このように偏心穴７１は、駆動ディスク４０をカムシャフト１０に対する偏心位置に回転可能に支持する偏心支持部をなす。なお、駆動ディスク４０の円筒部４１は、ボールベアリング７７を介さず偏心穴７１に直接的に回転可能に支持されてもよい。また、コントロールスリーブ７０に対する駆動ディスク４０の偏心した支持については、他の種々の態様を選択することができ、例えば、軸Ｘに対して偏心したボスをコントロールスリーブ７０に形成すると共に、このボスの外周に、駆動ディスクに設けられた円筒形の孔を嵌合させても良い。
【００３１】
結局、コントロールスリーブ７０の中心軸Ｘ７０は軸部１４の中心軸Ｘと一致され、偏心穴７１の中心軸Ｘ７１は軸部１４の中心軸Ｘからずらされる。また駆動ディスク４０の中心軸Ｘ４０は、軸部１４の中心軸Ｘからずらされ、偏心穴７１の中心軸Ｘ７１と一致される。
【００３２】
なお、駆動アーム２０と駆動ディスク４０との接続、及び駆動ディスク４０とリンク拘束プレート１００との接続のうちの少なくとも一方は、上述のような態様のリンク部材３１，５１による接続に限らず、互いに偏心した２部材の間で回転運動を伝達しうる任意の接続方法を選択することが可能である。例えばボールジョイントや、軸心から径方向に延在する摺動溝とピンとの係合を用いても構わない。
【００３３】
図１に示すように、制御軸アセンブリＣは、前後方向に延びる制御軸８１と、制御軸８１の外周部に設けられた複数の歯すなわちピニオンギヤ８２とを有する。制御軸８１は、軸受アセンブリＤによって回転可能に支持される。ピニオンギヤ８２は、コントロールスリーブ７０の円筒部７３上に固定されたスリーブギヤ７５に噛合される。
【００３４】
制御軸８１は、電気モータからなる制御軸アクチュエータ１５４により回転駆動される。制御軸アクチュエータ１５４は、後述する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１５０により制御される。制御軸８１が回転されると、その回転がピニオンギヤ８２およびスリーブギヤ７５を通してコントロールスリーブ７０に伝達され、コントロールスリーブ７０が軸受アセンブリＤに対して、カムシャフト１０の中心軸Ｘ回りに回転される。コントロールスリーブ７０が回転されると、偏心穴７１も中心軸Ｘ回りに移動され、これに伴って駆動ディスク４０も中心軸Ｘ回りに移動される。これにより、カムシャフト１０（軸部１４）に対する駆動ディスク４０の偏心位置が変更される。
【００３５】
次に、駆動ディスク４０とカムロブ部材６０を連結する連結機構５０について述べる。図３に示すように、連結機構５０は、第２リンク部材５１と、リンク拘束プレート１００と、クラッチ機構１１０とを主に備えて構成される。
【００３６】
第２リンク部材５１は、図５に示した第１リンク部材３１と実質的に同じであり、その詳細な説明は割愛する。第２リンク部材５１は、駆動ディスク４０に接続される第１端５４（図５参照）と、リンク拘束プレート１００に接続される第２端５５とを有する。そしてこれらの接続は前記同様にピンを介して行われる。すなわち、具体的には図示しないが、駆動ディスク４０のピン穴４５と第２リンク部材５１の第１端５４のピン穴３２とに第３ピン５７（図２参照）が挿入されることで、第２リンク部材５１の第１端５４が駆動ディスク４０に旋回可能に接続される。また図３に示すように、リンク拘束プレート１００のピン穴１０１と第２リンク部材５１の第２端５５のピン穴３３とに第４ピン５６が挿入されることで、第２リンク部材５１の第２端５５がリンク拘束プレート１００に旋回可能に接続される。こうして、駆動ディスク４０とリンク拘束プレート１００とは、動力伝達可能に且つ相対位置変更可能に互いに連結される。なおここでは第４ピン５６が、第２リンク部材５１のピン穴３３に圧入固定され、リンク拘束プレート１００のピン穴１０１に着脱可能に挿入されるが、逆の構成としてもよい。本実施形態においては、リンク拘束プレート１００が、本発明の「可動子」に相当する。
【００３７】
図８，９に詳しく示すように、リンク拘束プレート１００は、環状の円板部１０２と、円板部１０２の周方向の一箇所に形成された厚肉部１０３と、厚肉部１０３に貫通形成された前述のピン穴１０１とを有する。本実施形態において厚肉部１０３は、円板部１０２の厚さを後方に増すように突出して形成される。図３に示すように、ピン穴１０１に第４ピン５６が挿入されたとき、第４ピン５６はピン穴１０１の後側部分のみを占め、ピン穴１０１の前側部分には挿入されないようになっている。これによりピン穴１０１の前側部分には余剰スペースができる。
【００３８】
円板部１０２は中心穴１０４をも有し、この中心穴１０４がカムシャフト１０の軸部１４の外側に回転可能に嵌合される。これにより図３に示すような組立状態において、リンク拘束プレート１００はカムシャフト１０に回転可能に配置されることとなる。また中心軸Ｘからピン穴１０１の中心までの半径方向距離Ｒ１は一定に保持され、第２リンク部材５１の第２端５５は、中心軸Ｘから一定の半径方向距離Ｒ１を隔てた位置（半径方向位置）に保持ないし拘束されることとなる。
【００３９】
また図９に示すように、円板部１０２の前面には、ピン穴１０１から回転方向Ｋ前方に延びる案内溝１０５が形成されている。案内溝１０５は、ピン穴１０１に向かうほど溝深さが深くなるような傾斜底面１０６を有し、後述する可動ピン１２３をピン穴１０１に向けてスムーズに案内し、かつ最終的にピン穴１０１内に差し込ませるようになっている。
【００４０】
カム軸アセンブリＢのうち、駆動アーム２０（固定子）、駆動ディスク４０、第１リンク部材３１、第２リンク部材５２、コントロールスリーブ７０及びリンク拘束プレート１００（可動子）は、本発明における「不等速機構」を構成する。なお、本発明における不等速機構としては、このような偏心回転式のもののほか、例えば異形ギヤあるいは異形カムを用いるものなど、他の構造を採用することも可能である。
【００４１】
図３に示すように、クラッチ機構１１０は、リンク拘束プレート１００とカムロブ部材６０とを互いに係合および離脱させるためのものである。クラッチ機構１１０は、本発明における「係合機構」に相当する。クラッチ機構１１０は、可動ピン部材１２０と、ピン駆動用アクチュエータ１３０と、係合用スプリング１４０と、前述のリンク拘束プレート１００のピン穴１０１とを主に備えて構成される。
【００４２】
図１０，１１に詳しく示すように、可動ピン部材１２０は、円筒部１２１と、円筒部１２１の後端に設けられたフランジ状の可動ピン取付部１２２と、可動ピン取付部１２２に固定して取り付けられた可動ピン１２３とを有する。可動ピン１２３は、可動ピン取付部１２２から後方に向かって延出される。
【００４３】
図３に示すように、円筒部１２１は、カムロブ部材６０の円筒部６１の外側に、軸方向スライド可能に嵌合される。また可動ピン１２３は、カムロブ部材６０のピン穴６６に挿通される。これにより可動ピン部材１２０は、カムロブ部材６０に対し、軸方向にのみスライド移動可能となり、回転方向には相対移動しない。
【００４４】
併せて、図３に示される係合位置において、可動ピン１２３は、リンク拘束プレート１００のピン穴１０１の余剰スペースとなっている前側部分にも挿入される。これにより、詳しくは後述するが、リンク拘束プレート１００の回転がカムロブ部材６０に伝達されることとなる。
【００４５】
係合用スプリング１４０は、ピン駆動用アクチュエータ１３０と可動ピン部材１２０との間に軸方向圧縮状態で配置されたコイルスプリングからなる。ピン駆動用アクチュエータ１３０の位置は固定されているので、係合用スプリング１４０は、可動ピン部材１２０を後方の係合位置に向けて常時付勢する。
【００４６】
ピン駆動用アクチュエータ１３０は電磁ソレノイド１３１を含み、作動（オン）されたときに、係合用スプリング１４０の付勢力に抗して、可動ピン部材１２０（円筒部１２１）を前方の離脱位置に引き付ける（スライド移動させる）。逆に、作動停止（オフ）されたときには引き付け力を発生しないので、図３に示す如く、可動ピン部材１２０が後方の係合位置に位置されるのを許容する。
【００４７】
ピン駆動用アクチュエータ１３０は、図示しない固定部材により、固定側をなすカムハウジングアセンブリに固定される。ピン駆動用アクチュエータ１３０は、可動ピン部材１２０の円筒部１２１を半径方向外側から囲繞する。なお１３２はピン駆動用アクチュエータ１３０への通電を行うためのケーブルである。ピン駆動用アクチュエータ１３０のオンオフ制御は、後述するとおり、ＥＣＵ１５０により行われる。
【００４８】
可動ピン部材１２０、ピン駆動用アクチュエータ１３０および係合用スプリング１４０は、カムロブ部材６０の前後２つのカムロブ部６２ａ，６２ｂの間に配置される。こうした配置を可能とするため、前述したように、カムロブ部材６０が分割構成とされている。
【００４９】
次に、常時稼動気筒である＃１気筒の構成を説明する。＃１気筒の構成は＃２気筒の構成とほぼ同様であるが、次の点で相違する。
【００５０】
まず、駆動ディスク４０とカムロブ部材６０は、第２リンク部材５１（図１３，１４参照）により常時連結されている。すなわち、リンク拘束プレート１００は省略され、第２リンク部材５１の第２端５５（図１３参照）はカムロブ部材６０に直接、第４ピン５６を介して旋回可能に接続されている。カムロブ部材６０において、後方のカムロブ部６２ｂのノーズ部から後方に突出した突出部６５が設けられ（図１４参照）、この突出部６５にピン穴（図示せず）が設けられ、ピン穴に第４ピン（図示せず）が挿入される。これにより駆動ディスク４０からの回転駆動力はカムロブ部材６０に常時伝達される。
【００５１】
また、駆動ディスク４０とカムロブ部材６０の間の動力伝達を絶つ必要がないので、当然にクラッチ機構１１０は設けられていない。従ってカムロブ部材６０は必ずしも分割構成とする必要はなく、本実施形態では一体構成とされている。
【００５２】
＃２気筒が休止されておらず、稼働状態にあるとき、＃２気筒と＃１気筒とで同じバルブ動作すなわちバルブ作動特性（特に作用角）を担保する必要がある。そのため、中心軸Ｘから第２リンク部材５１の第２端５５までの半径方向距離Ｒ１（図３参照）は、＃２気筒と＃１気筒とで同じとされる。
【００５３】
なお、他方の休止可能気筒である＃３気筒の構成は、＃２気筒の構成と同様とされ、他方の常時稼動気筒である＃４気筒の構成は、＃１気筒の構成と同様とされる。
【００５４】
次に、本装置の基本的作動を説明する。ここでは便宜上、休止可能気筒が休止されておらず稼働状態にあり、クラッチ機構１１０は図３に示すような係合状態にある（したがって、リンク拘束プレート１００とカムロブ部材６０とが一体となって運動する）ものとする。
【００５５】
図３に示すように、カムシャフト１０（軸部１４）がクランク軸からの駆動力を受けて回転駆動されると、駆動アーム２０もカムシャフト１０と一体となって回転される。そしてこの回転は、第１リンク部材３１を介して駆動ディスク４０に伝達される。コントロールスリーブ７０が中心軸Ｘ回りの一定の角度位置に静止保持されている場合、駆動ディスク４０は、一定位置に保持された偏心穴７１内で回転される。この駆動ディスク４０の回転は、連結機構５０を介してリンク拘束プレート１００からカムロブ部材６０に伝達され、これによりカムロブ部材６０が中心軸Ｘ回りに回転される。
【００５６】
このとき、駆動ディスク４０がカムシャフト１０に対し偏心して位置されることから、カムシャフト１０が一定速度で回転しているときであっても、リンク拘束プレート１００及びカムロブ部材６０の回転速度は、カムシャフト１０の回転速度に対し速くなったり遅くなったりする。この相対回転速度の増減により、カムロブ部材６０の回転速度は、極大値と極小値との間で周期的に変動する。この変動は、カムシャフト１０の１回転中に起こり、かつその１回転を１周期として周期的に繰り返し発生する。
【００５７】
また、コントロールスリーブ７０を回転させ、駆動ディスク４０の偏心位置を変更することによって、相対回転速度の増減状態を変化させ、カムロブ部材６０および吸気弁の作用角を変更することができる。前述したように、制御軸８１が制御軸アクチュエータ１５４により回転されると、コントロールスリーブ７０が中心軸Ｘ回りに所定角度だけ回転され、カムシャフト１０に対する駆動ディスク４０の偏心位置が変更される。この変更により、カムロブ部材６０および吸気弁の作用角を変更することができる。勿論、駆動ディスク４０の偏心位置を連続的に変更すれば作用角も連続的に変更することができる。
【００５８】
図１２には、カム軸アセンブリＢを軸方向前方から見たときの概略正面図を示す。なお本図において、各部材の形状は必ずしも本実施形態のものと一致しないことに注意されたい。本図では特に、中心軸Ｘに対するコントロールスリーブ７０の偏心穴７１の回転方向の操作位置Ｐ７０と、カムロブ部材６０のリフト領域６４の回転方向Ｋの位置Ｐ６４とに着目されたい。図は、吸気弁開弁開始時付近の時の状態を示す。
【００５９】
図１２に示されるように、コントロールスリーブ７０には、偏心孔７１の偏心方向を示す回転方向マークＭが設けられている。図１２において（Ｂ）は、回転方向マークＭで示されるコントロールスリーブ７０の回転方向の位置Ｐ７０が、所定の基準位置にあるときの状態を示す。（Ａ）は、コントロールスリーブ７０の回転方向の操作位置Ｐ７０が、基準位置よりも図中反時計回り（矢印ａ方向）に９０°回転された位置にあるときの状態を示す。（Ｃ）は、コントロールスリーブ７０の回転方向の操作位置Ｐ７０が、基準位置よりも図中時計回り（矢印ｃ方向）に９０°回転された位置にあるときの状態を示す。これらの操作位置（Ａ）〜（Ｃ）に対応した吸気弁リフト線図の一例を、図１６にＡ１，Ｂ１，Ｃ１でそれぞれ示す。これから分かるように、コントロールスリーブ７０の回転に従って、吸気弁の最大リフトは一定のまま、作用角が変更される。また、これら操作位置（Ａ）〜（Ｃ）に対応したリンク拘束プレート１００（可動子）及びカムロブ部材６０の回転速度を、図１６にＡ２，Ｂ２，Ｃ２でそれぞれ示す。
【００６０】
図示のように、コントロールスリーブ７０が基準位置（Ｂ）から図中反時計回りに回転された操作位置（Ａ）にあるときの回転速度Ａ２の位相は、基準位置（Ｂ）にあるときの回転速度Ｂ２の位相よりも進む。また、コントロールスリーブ７０が基準位置（Ｂ）から図中時計回りに回転された操作位置（Ｃ）にあるときの回転速度Ｃ２の位相は、基準位置（Ｂ）にあるときの回転速度Ｂ２の位相よりも遅れる。
【００６１】
他方、コントロールスリーブ７０が基準位置（Ｂ）から図中反時計回りに回転された操作位置（Ａ）にあるときの作用角Ａ１は、基準位置（Ｂ）にあるときの作用角Ｂ１よりも大きい。また、コントロールスリーブ７０が基準位置（Ｂ）から図中時計回りに回転された操作位置（Ｃ）にあるときの作用角Ｃ１は、基準位置（Ｂ）にあるときの作用角Ｂ１よりも大きい。なお、コントロールスリーブ７０が基準位置（Ｂ）にあるときの作用角Ｂ１はほぼ最小である。また、図示しないが、コントロールスリーブ７０を基準位置（Ｂ）から図中時計回り又は反時計回りに１８０°回転したときの作用角は、ほぼ最大となる。
【００６２】
図１２の（Ａ）および（Ｂ）を比較すると分かるように、（Ａ）の状態においては、コントロールスリーブ７０は、矢印ａで示すように基準位置から回転方向Ｋと反対の図中反時計方向（すなわち逆回転方向）に回転され、これに伴って偏心穴７１の位置も逆回転方向に変更されている。これにより駆動ディスク４０の偏心位置が変更され、駆動アーム２０の回転方向Ｋの位置は同じであるものの、リフト領域６４の回転方向Ｋの位置Ｐ６４はより回転方向Ｋ前方にあり、すなわちより早いタイミング（クランク軸もしくはカムシャフト１０の回転位相）で吸気弁１０２が開弁開始するようになる。
【００６３】
図示しないが、吸気弁開弁終了時付近においては、（Ａ）の状態では基準位置（Ｂ）の状態に比べ、同一の駆動アーム位置Ｐ２０に対し、ノーズ部位置Ｐ６４がより回転方向Ｋ後方にあり、より遅いタイミングで吸気弁１０２が開弁終了するようになる。これによって、基準位置（Ｂ）の場合よりも大きな作用角が実現される。
【００６４】
他方、図１２の（Ｂ）および（Ｃ）を比較すると分かるように、（Ｃ）の状態においては、コントロールスリーブ７０は、矢印ｃで示すように基準位置から回転方向Ｋに回転され、これに伴って偏心穴７１の位置も回転方向に変更される。これにより駆動ディスク４０の偏心位置が変更され、駆動アーム２０の回転方向Ｋの位置Ｐ２０は同じであるものの、リフト領域６４の回転方向Ｋの位置Ｐ６４はより回転方向Ｋ前方にあり、すなわちより早いタイミング（クランク軸もしくはカムシャフト１０の回転位相）で吸気弁１０２が開弁開始するようになる。
【００６５】
図示しないが、吸気弁開弁終了時付近においては、（Ｃ）の状態では基準位置（Ｂ）の状態に比べ、同一の駆動アーム位置Ｐ２０に対し、ノーズ部位置Ｐ６４がより回転方向Ｋ後方にあり、より遅いタイミングで吸気弁１０２が開弁終了するようになる。
【００６６】
図１〜３（特に図３）に示すように、＃２気筒において、ピン駆動用アクチュエータ１３０がオフされているとき、クラッチ機構１１０は係合状態にある。すなわち、可動ピン部材１２０は、係合用スプリング１４０により押されて後方の係合位置にある。このとき、可動ピン部材１２０の可動ピン１２３は、カムロブ部材６０のピン穴６６に完全に挿通されると共に、ピン穴６６から後方に突出し、リンク拘束プレート１００のピン穴１０１に挿入すなわち係合される。これによりクラッチ機構１１０はカムロブ部材６０をリンク拘束プレート１００に係合させる。
【００６７】
一方、カムシャフト１０の回転中、駆動ディスク４０の回転は、第２リンク部材５１および第４ピン５６を通じてリンク拘束プレート１００に伝達され、リンク拘束プレート１００はカムシャフト１０の回りを回転される。このリンク拘束プレート１００の回転は、可動ピン１２３を通じてカムロブ部材６０に伝達され、カムロブ部材６０はリンク拘束プレート１００と一体的に且つ同一速度でカムシャフト１０の回りを回転される。これによりカムロブ部材６０は作動状態とされ、休止可能気筒の稼働状態が実現される。
【００６８】
他方、図１３〜１５（特に図１５）に示すように、＃２気筒において、ピン駆動用アクチュエータ１３０がオンされたとき、クラッチ機構１１０は離脱ないし分断状態にある。すなわち、可動ピン部材１２０は係合用スプリング１４０の付勢力に逆らって、前方の離脱位置に移動される。このとき、可動ピン部材１２０の可動ピン１２３は、カムロブ部材６０のピン穴６６にのみ挿通され、リンク拘束プレート１００のピン穴１０１からは引き抜かれる。これによりクラッチ機構１１０はカムロブ部材６０をリンク拘束プレート１００から離脱ないし分断させる。
【００６９】
こうなると、カムシャフト１０の回転中、リンク拘束プレート１００の回転はカムロブ部材６０に伝達されず、カムロブ部材６０は回転停止状態に保持される。これによりカムロブ部材６０は停止状態とされ、休止可能気筒の休止状態が実現される。
【００７０】
本実施形態においては、ピン駆動用アクチュエータ１３０及び制御軸アクチュエータ１５４を制御するための制御装置が設けられている。制御装置は具体的には制御ユニット、特に電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）１５０からなる（図１）。ＥＣＵ１５０は、マイクロコンピュータによって構成され、制御プログラムを格納するＲＯＭ、演算結果等を格納する読書き可能なＲＡＭ、タイマ、カウンタ、入力インターフェイス、および出力インターフェイスを有している。
【００７１】
また本実施形態においては、エンジンの運転状態を示すパラメータを検出するための手段として、エンジン回転数を検出するためのクランク角センサ１５１と、エンジン負荷を検出するためのスロットルポジションセンサ１５２と、制御軸８１の回転位置を検出する制御軸センサ１５３とが設けられ、ＥＣＵ１５０に電気的に接続されている。クランク角センサ１５１は、その絶対位置を検知できるように構成されている。制御軸センサ１５３は、制御軸８１の軸端に設けられており、駆動ディスク４０の回転位置を検出可能に構成されている。
【００７２】
ＥＣＵ１５０は、クランク角センサ１５１とスロットルポジションセンサ１５２の検出値に基づいて、ピン駆動用アクチュエータ１３０と、制御軸アクチュエータ１５４と、可変バルブタイミング機構１５５とを制御する。制御軸アクチュエータ１５４及び可変バルブタイミング機構１５５の制御は、クランク角センサ１５１によって検出されるエンジン回転数、及びスロットルポジションセンサ１５２によって検出される要求負荷に基づいて、所定のマップに従って行われる。なお、ＥＣＵ１５０は、車両全体もしくは車両の他の部位（例えばエンジン）の制御を併せて行うものであってもよい。
【００７３】
ピン駆動用アクチュエータ１３０による可動ピン１２３のピン穴１０１からの引き抜き
すなわち係合解除は、ＥＣＵ１５０のＲＡＭにおける所定の係合解除要求フラグを参照することによって行われ、同フラグがオンの場合に実行される。係合解除要求フラグは、車両の運転状態に基づいてＥＣＵ１５０がＯＮＮ動作を行う。例えば気筒休止運転の実行条件（例えば減速状態、制動状態、低回転状態あるいは低負荷運転状態が所定時間以上継続していること）が成立した場合に、同フラグがオンされる。係合解除要求フラグがオンの場合には、ＥＣＵ１５０は、ピン駆動用アクチュエータ１３０をオンし、主にカムロブ部材６０のベース円領域６３がロッカーアーム１０１に当接している時期に、係合解除動作が行われる。このときに可動ピン１２３の外周面とピン穴１０１の内周面との押し付け力が最小となるからである。
【００７４】
ベース円領域６３がロッカーアーム１０１に当接している時期は、クランク角センサ１５１の検出値と可変バルブタイミング機構１５５への指令値と制御軸センサ１５３の検出値によって、一義的に算出することができる。このため、ピン駆動用アクチュエータ１３０をオンする時期を、例えば、ベース円領域６３がロッカーアームに当接している期間の初期に合わせても良い。
【００７５】
この休止状態から稼働状態に移行ないし復帰すべく、ピン駆動用アクチュエータ１３０がオフされると、可動ピン１２３は、係合用スプリング１４０の付勢力によって、カムロブ部材６０のピン穴６６から後方に突出しようとする。このとき、可動ピン１２３の中心軸Ｘ回りの角度位置が、リンク拘束プレート１００のピン穴１０１および案内溝１０５の角度位置と合っていなければ、静止している可動ピン１２３の後端面に対し、回転しているリンク拘束プレート１００の前面が摺接する。そしてやがて可動ピン１２３の後端部がリンク拘束プレート１００の案内溝１０５に入ると、案内溝１０５の傾斜底面１０６に沿って可動ピン１２３が徐々に案内溝１０５内に深く入り込むようになる。そして可動ピン１２３とピン穴１０１の角度位置が合った時点で、可動ピン１２３は最終的にピン穴１０１に差し込まれる。
【００７６】
このように、休止状態から稼働状態への移行は、リンク拘束プレート１００の案内溝１０５、とくに案内溝１０５の傾斜底面１０６によって支援される。しかしながら、回転中であるリンク拘束プレート１００と、停止中であるカムロブ部材６０とを係合させるため、カム軸の回転数が高い場合には、係合を失敗する可能性が高まることになる。
【００７７】
そこで、本実施形態では、コントロールスリーブ７０を利用して、リンク拘束プレート１００とカムロブ部材６０との係合の失敗の可能性を抑制することとしている。具体的には、ＥＣＵ１５０は、クラッチ機構１１０（係合機構）への係合要求があった場合には、係合機構が係合状態であればカムフォロワ（ロッカーアーム１０１）がカムロブ部材６０のベース円領域６３に当接している位相範囲内に、リンク拘束プレート１００（可動子）の回転速度が極小値を含む所定範囲内となる低速領域を、コントロールスリーブ７０の回転によって移動させ、その後に、クラッチ機構１１０（係合機構）を係合状態に移行させるように構成されている。このような制御を実行するための制御プログラムが、ＥＣＵ１５０のＲＯＭに格納されている。
【００７８】
図１７（Ａ）に示される許容クランク角マップが予め作成され、ＥＣＵ１５０のＲＯＭに格納されている。この許容クランク角マップは、エンジン回転速度と、係合動作許容クランク角範囲ＰＡとを関連付けて記憶したものである。係合動作許容クランク角範囲ＰＡは、リンク拘束プレート１００（可動子）の回転速度の極小値がとりうるクランク角位置のうち、クラッチ機構１１０（係合機構）の係合動作が許容されるクランク角位置の範囲である。エンジン回転速度が高いほど、係合動作の際に可動ピン１２３がピン穴１０１にはじかれて係合が失敗する可能性が高いことから、係合動作許容クランク角範囲ＰＡは進角される。
【００７９】
エンジン水温が低いほど、エンジン温度が低く、可動ピン１２３とピン穴１０１との直径の差が小さく、かつ、潤滑油の粘度が高く可動ピン１２３の軸方向の動きが遅いことから、係合動作許容クランク角範囲ＰＡは進角側へ補正される。この補正に係る補正量を定めるために、図１７（Ｂ）に示されるクランク角範囲補正マップが作成され、ＥＣＵ１５０のＲＯＭに格納されている。
【００８０】
許容クランク角マップ及び係合動作許容クランク角範囲ＰＡは、係合の成功率が許容範囲内になるように、実験あるいはシミュレーションによって定めることができる。図１６に示されるように、リンク拘束プレート１００（可動子）の回転速度の極小値は、コントロールスリーブ７０の回転位置に応じて、例えばＡ２ｍｉｎ，Ｂ２ｍｉｎ，Ｃ２ｍｉｎのように様々な位置をとり得る。これに対し、係合動作許容クランク角範囲ＰＡは、例えばベース円領域６３の内部であって、停止状態のカムロブ部材６０のピン穴６６が待機している可能性が高い待機領域ＷＡよりも、やや進角した位置に設定される。係合動作許容クランク角範囲ＰＡと待機領域ＷＡとは、重複していなくても良い。本実施形態では、リンク拘束プレート１００（可動子）の回転速度の極小値が、係合動作許容クランク角範囲ＰＡの範囲内となるように、ＥＣＵ１５０の制御によってコントロールスリーブ７０が回転させられる。すなわち、リンク拘束プレート１００（可動子）の回転速度がその極小値を含む所定範囲内となる低速領域が、カムシャフト１０に対してなす位相を、作用角を変更するためのコントロールスリーブ７０の回転によって、変更することができる。
【００８１】
以上のとおり構成された本実施形態におけるＥＣＵ１５０において実行される制御について説明する。図１８に示される処理ルーチンは、例えばエンジンの動作中にわたり、ＥＣＵ１５０によって所定時間Δｔごとに繰返し実行される。
【００８２】
図１８において、まずＥＣＵ１５０は、クラッチ機構１１０に対する係合要求があるかを判断する（Ｓ１０）。この判断は、ＥＣＵ１５０のＲＡＭにおける所定の係合要求フラグを参照することによって行われ、同フラグがオンの場合に肯定される。係合要求フラグは、車両の運転状態に基づいてＥＣＵ１５０がオン動作を行う。例えば、気筒休止運転は、低回転、軽負荷運転時に燃料消費量低減のために行われる。係合要求フラグは、このような気筒休止運転の実行中（例えば減速状態、制動状態、低回転状態あるいは低負荷運転状態）において、アクセルペダルが踏み込まれた場合にオンされる。
【００８３】
係合要求があった場合には、ＥＣＵ１５０は、係合動作許容クランク角範囲ＰＡを算出する（Ｓ２０）。この演算は、上述した許容クランク角マップ（図１７（Ａ））及びクランク角補正マップ（図１７（Ｂ））を使って、エンジン回転数及びエンジン水温に基づいて行われる。
【００８４】
次にＥＣＵ１５０は、角速度の極小点のクランク角が、係合動作許容クランク角範囲ＰＡ内かを判断する（Ｓ３０）。角速度の極小点のクランク角は、制御軸センサ１５３によって検出される駆動ディスク４０の回転位置に基づいて、一義的に算出することができる。
【００８５】
ステップＳ３０で肯定、すなわち角速度の極小点のクランク角が、係合動作許容クランク角範囲ＰＡ内である場合には、ＥＣＵ１５０は、ピン駆動用アクチュエータ１３０をオフし、これによって係合動作を実行する（Ｓ４０）。ピン駆動用アクチュエータ１３０がオフされることにより、クラッチ機構１１０の可動ピン部材１２０は、係合用スプリング１４０により押されて後方の係合位置に移動し、可動ピン部材１２０の可動ピン１２３が、カムロブ部材６０のピン穴６６に完全に挿通されると共に、ピン穴６６から後方に突出し、リンク拘束プレート１００のピン穴１０１に挿入すなわち係合される。これによりクラッチ機構１１０は、カムロブ部材６０をリンク拘束プレート１００に係合させる。これにより、休止可能気筒（＃２，３気筒）は稼働状態とされ、全気筒運転が実現される。またＥＣＵ１５０は、係合要求フラグをオフする（Ｓ５０）。
【００８６】
ステップＳ３０で否定、すなわち角速度の極小点のクランク角が、係合動作許容クランク角範囲ＰＡ内でない場合には、ＥＣＵ１５０は、制御軸アセンブリＣによってコントロールスリーブ７０を回転させ、これによってリンク拘束プレート１００の角速度の極小点を、係合動作許容クランク角範囲ＰＡ内に向けて、所定量にわたり移動する（Ｓ６０）。このステップＳ４０における角速度の極小点の移動は、係合要求があり（Ｓ１０＝Ｙｅｓ）且つ角速度極小点が係合許容クランク角範囲ＰＡ外にある（Ｓ３０＝Ｎｏ）間にわたり、繰返し実行される。
【００８７】
角速度極小点が係合許容クランク角範囲ＰＡ内になると（Ｓ３０＝Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４０に移行して、ＥＣＵ１５０は、ピン駆動用アクチュエータ１３０をオフし、これによって係合動作を実行する。またＥＣＵ１５０は、係合要求フラグをオフする（Ｓ５０）。
【００８８】
なお、係合動作（Ｓ４０）の後に、制御軸アセンブリＣによってコントロールスリーブ７０を回転させ、コントロールスリーブ７０をその本来の動作位置、すなわちエンジン回転数及び要求負荷などの運転状態に基づく最適な作用角に対応する動作位置に移行させても良い。
【００８９】
以上のとおり、本実施形態では、角速度極小点が、ベース円領域内であるところの係合動作許容クランク角範囲ＰＡ内であることを条件に（Ｓ３０）、ＥＣＵ１５０がクラッチ機構１１０の係合動作を実行する。係合解除状態のカムロブ部材６０は、バルブスプリング反力の作用によって、そのベース円領域６３がロッカーアーム１０１（カムフォロワ）に接した状態で待機する。このため、クラッチ機構１１０（係合機構）の係合状態への移行は、クラッチ機構１１０が係合状態であればロッカーアーム１０１がカムロブ部材６０のベース円領域６３に当接しているようなリンク拘束プレート１００（可動子）の位相範囲内で実現可能である。ここで本実施形態によれば、不等速機構の有する位相可変機能によって、リンク拘束プレート１００の回転角速度の極小値Ａ２ｍｉｎ，Ｂ２ｍｉｎ，Ｃ２ｍｉｎが、ベース円領域内であるところの係合動作許容クランク角範囲ＰＡ内に移動された後に、クラッチ機構１１０を係合状態に移行させるので、係合試行時におけるリンク拘束プレート１００とカムロブ部材６０との速度差の抑制によって、係合の失敗の可能性を抑制することができる。
【００９０】
また、本実施形態では、係合動作許容クランク角範囲ＰＡは、停止状態のカムロブ部材６０のピン穴６６が待機している可能性が高い待機領域ＷＡよりも、やや進角した位置に設定される。したがって、係合の失敗の可能性を特に効果的に抑制することができる。
【００９１】
また本実施形態では、図１７（Ａ）の許容クランク角マップ及び図１７（Ｂ）のクランク角補正マップにおいて、係合許容クランク角範囲ＰＡを、エンジン回転速度と、エンジン水温とに応じて異なるように設定した。具体的には、エンジン回転速度が高いほど、また、エンジン水温が低いほど、係合動作許容クランク角範囲ＰＡを進角させた。したがって、係合動作許容クランク角範囲ＰＡの進角量を最小限度として、制御の応答性を確保しながら、係合の成功率を許容範囲内とすることができる。
【００９２】
なお、本実施形態では、クラッチ機構１１０を係合状態に移行させるための前提条件として、リンク拘束プレート１００の回転角速度の極小値Ａ２ｍｉｎ，Ｂ２ｍｉｎ，Ｃ２ｍｉｎを、係合動作許容クランク角範囲ＰＡ内に移動させることとしたが、クラッチ機構１１０を係合状態に移行させるための前提条件として、リンク拘束プレート１００の回転角速度の極小値Ａ２ｍｉｎ，Ｂ２ｍｉｎ，Ｃ２ｍｉｎを含む所定範囲内となる低速領域を、係合動作許容クランク角範囲ＰＡ内あるいはベース円領域内に移動させることとしても良い。すなわち、リンク拘束プレート１００の回転角速度の極小値が係合動作許容クランク角範囲ＰＡ内あるいはベース円領域内にあることは、本発明では必須でなく、リンク拘束プレート１００の回転角速度の極小値を含む所定範囲内となる低速領域の一部が、係合動作許容クランク角範囲ＰＡ内あるいはベース円領域内にあることを条件に、クラッチ機構１１０を係合状態に移行させることとしても良いものであって、その限りにおいて本発明に所期の効果を得ることができる。
【００９３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１９に示される第２実施形態の可変動弁装置は、単一の気筒に作用する２つのロッカーアームに対応する２つのカムロブ部１６２ａ，１６２ｂのうち、後方のカムロブ部１６２ｂを常時可動されるカムロブ部とし、前方のカムロブ部１６２ａを休止可能なカムロブ部としている。この構成は全ての気筒について共通である。すなわち第２実施形態の装置は、全ての気筒において、片方の吸気弁のみを、選択的に停止（片弁停止）できるように構成されている。
【００９４】
第２実施形態の連結機構２５０は、第２リンク部材５１と、クラッチ機構２１０とを主に備えて構成される。第２実施形態の連結機構２５０は、リンク拘束プレート１００を備えておらず、第２リンク部材５１と、後方のカムロブ部１６２ｂとが、第４ピン５６によって互いに旋回可能に接続されている。これにより、後方のカムロブ部１６２ｂには、駆動ディスク４０の不等速運動が常時伝達される。このため第２実施形態では、この後方のカムロブ部１６２ｂが、本発明の「可動子」に相当する。前方のカムロブ部１６２ａは、カムロブ部材１６０の円筒部１６１に対して回転自在に支持されている。
【００９５】
クラッチ機構２１０は、カムロブ部材１６０の円筒部１６１と、前方のカムロブ部１６２ａとを互いに係合および離脱させるためのものである。クラッチ機構２１０は、本発明における「係合機構」に相当する。クラッチ機構２１０は、可動ピン部材２２０と、ピン駆動用アクチュエータ１３０と、係合用スプリング１４０と、前方のカムロブ部１６２ａに嵌合されたピン導入プレート２００とを主に備えて構成される。
【００９６】
図２０に詳しく示すように、可動ピン部材２２０は、円筒部２２１と、円筒部２２１の前端に設けられたフランジ状の可動ピン取付部２２２と、可動ピン取付部２２２に固定して取り付けられた可動ピン２２３とを有する。可動ピン２２３は、可動ピン取付部２２２から前方に向かって延出される。円筒部２２１には、長穴２２１ａが設けられている。図１９に示すように、円筒部２２１は、カムロブ部材１６０の円筒部１６１の外側に、軸方向スライド可能に嵌合され、かつ、円頭部１６１と長穴２２１ａとを通じて、ピン２２１ｂが挿入される。これにより可動ピン部材２２０は、カムロブ部材６０に対し、軸方向にのみスライド移動可能となり、回転方向には相対移動しない。
【００９７】
図２１に詳しく示すように、ピン導入プレート２００は、環状の円板部２０２と、円板部２０２の周方向の一箇所に形成された厚肉部２０３と、厚肉部２０３に貫通形成されたピン穴２０１とを有する。厚肉部２０３は、円板部２０２の厚さを前方に増すように突出して形成される。ピン穴２０１には、可動ピン部材２２０の可動ピン２２３が挿入される。円板部２０２は中心穴２０４をも有し、この中心穴２０４がカムシャフト１０の軸部１４の外側に回転可能に嵌合される。円板部２０２の後面には、ピン穴２０１から回転方向Ｋ前方に延びる案内溝２０５が形成されている。案内溝２０５は、ピン穴２０１に向かうほど溝深さが深くなるような傾斜底面２０６を有し、可動ピン２２３をピン穴２０１に向けてスムーズに案内し、かつ最終的にピン穴２０１内に差し込ませるようになっている。第２実施形態の残余の構成は、上述した第１実施形態と同様であるため、同一符号を付してその詳細の説明を省略する。
【００９８】
以上のとおり構成された第２実施形態では、ピン駆動用アクチュエータ１３０は、作動（オン）されたときに、係合用スプリング１４０の付勢力に抗して、可動ピン部材２２０を後方の離脱位置に引き付ける（スライド移動させる）。逆に、作動停止（オフ）されたときには引き付け力を発生しないので、図１９に示す如く、可動ピン部材２２０が前方の係合位置に位置されるのを許容する。
【００９９】
第２実施形態では、上述した第１実施形態と同様の制御が行われる。図１６における待機領域ＷＡは、第２実施形態では、停止状態の前方のカムロブ部１６２ａに嵌合されたピン導入プレート２００のピン穴２０１が待機している可能性が高い領域である。第２実施形態では、図１８に示される処理ルーチンに従い、角速度極小点が、係合動作許容クランク角範囲ＰＡ内であることを条件に（Ｓ３０）、ＥＣＵ１５０がクラッチ機構２１０の係合動作を実行する。したがって、係合試行時における後方のカムロブ部１６２ｂ（可動子）と前方のカムロブ部１６２ａとの速度差の抑制によって、第１実施形態と同様に、係合の失敗の可能性を抑制することができる。
【０１００】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はさらに他の実施形態も可能である。例えば、上記第１実施形態における休止可能気筒（＃２，＃３気筒）と同様の構成を全気筒について有し、クランクシャフトの回転を維持しながら全気筒の吸気弁及び／又は排気弁を同時に休止できる構成の可変動弁装置にも、本発明を適用することができる。
【０１０１】
本発明の実施形態には、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
Ａ  可変動弁装置
Ｂ  カム軸アセンブリ
Ｘ  中心軸（軸心）
１０  カムシャフト
２０  駆動アーム
３１  第１リンク部材
４０  駆動ディスク
５０  連結機構
５１  第２リンク部材
６０，１６０  カムロブ部材
６２ａ，６２ｂ，１６２ａ，１６２ｂ  カムロブ部
７０  コントロールスリーブ
７１  偏心穴
１００  リンク拘束プレート
１１０  クラッチ機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【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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