(57)【要約】【課題】この発明は、油圧系統が作動し難い低回転、低温等の条件下において、可変動弁機構に異常が生じた場合でも、この異常に速やかに対処することを目的とする。【解決手段】内燃機関１０は、可変動弁機構６８、ラッシュアジャスタ８０、アジャスタ可動機構８２を備える。可変動弁機構６８が正常な状態では、アジャスタ可動機構８２によってラッシュアジャスタ８０を通常位置に保持する。また、可変動弁機構６８の異常を検出したときには、アジャスタ可動機構８２によってラッシュアジャスタ８０を後退位置に保持し、プランジャ８０Ｂの突出寸法Ｔを通常の状態よりも小さくする。これにより、異常検出時には、内燃機関１０の機関回転数や温度状態等に関係なく、吸気バルブ３８のリフト量を減少させることができる。従って、吸気バルブ３８とピストン１６との干渉を確実に防止することができる。【選択図】図５
2009115058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダヘッドに設けられ、カムによって開，閉駆動されるバルブと、
長さ方向の一側が前記バルブに当接し、長さ方向の中間部に前記カムの入力を受けるロッカローラが配置されたロッカアームと、
前記シリンダヘッドから前記ロッカアームに向けて伸縮可能に突出するプランジャを有し、前記プランジャによって前記ロッカアームの他側を支持することにより前記バルブのタペットクリアランスを抑制するラッシュアジャスタと、
前記バルブの開閉特性のうち少なくともリフト量を可変に設定する可変動弁機構と、
前記可変動弁機構の異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段によって前記可変動弁機構の異常を検出したときに、前記プランジャの突出寸法を減少させて前記バルブのリフト量を小さくする異常時リフト量減少手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記ラッシュアジャスタ全体を前記ロッカアームに対して近接，離間する方向に変位させることが可能なアジャスタ可動機構を備え、
前記異常時リフト量減少手段は、前記可変動弁機構の異常が検出されたときに、前記アジャスタ可動機構によって前記ラッシュアジャスタを前記ロッカアームから離れる方向に変位させる構成としてなる請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記アジャスタ可動機構は、
前記ロッカアームと対面する位置で前記シリンダヘッドに開口し、前記ラッシュアジャスタが摺動可能に挿嵌されるアジャスタ挿嵌穴と、
前記異常時リフト量減少手段が非作動状態であるときに、前記ラッシュアジャスタを前記アジャスタ挿嵌穴の開口側に保持する可動ストッパと、
前記異常時リフト量減少手段が作動したときに前記可動ストッパを解除し、前記ラッシュアジャスタが前記アジャスタ挿嵌穴の奥所側に変位するのを許す解除手段と、
を備えてなる請求項２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記バルブの位相を可変に設定する可変バルブタイミング機構と、
前記異常検出手段によって前記可変動弁機構の異常を検出したときに、前記可変バルブタイミング機構によって前記バルブの位相を遅角させる異常時遅角手段と、
を備えてなる請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、可変動弁機構を搭載した内燃機関に関し、特に、可変動弁機構の異常に対処する安全機構を備えた内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１（特開２００５−２２０７５９号公報）に開示されているように、可変動弁機構の異常に対処する安全機構を備えた内燃機関が知られている。この種の従来技術による内燃機関は、例えば吸気バルブのリフト量を可変に設定する可変動弁機構を備えている。また、従来技術の内燃機関は、吸気バルブの位相を進角及び遅角させる油圧式の可変バルブタイミング機構を備えている。
【０００３】
そして、可変動弁機構の異常を検出したときには、可変バルブタイミング機構を作動させることにより、吸気バルブの位相を遅角させる。これにより、吸気バルブの位相は、吸気上死点に対して遅角側に離れることになる。このため、吸気バルブは、例えば可変動弁機構の異常により大きく開弁（リフト）した状態であっても、ピストンと接触することがなくなるから、これらの部品を保護することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２０７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来技術では、可変動弁機構に異常が生じたときに、油圧式の可変バルブタイミング機構によって吸気バルブの位相を遅角させる構成としている。この場合、油圧式の可変バルブタイミング機構は、内燃機関によって駆動される油圧ポンプから十分な油圧供給を受ける必要がある。
【０００６】
しかしながら、例えば機関回転数が低い場合には、内燃機関の出力に応じて油圧ポンプの出力も低下する。従って、この場合には、可変バルブタイミング機構に供給される油圧が不足し、当該機構の応答性が低下し易い。また、内燃機関の温度が低い場合には、作動油の粘度が高くなるため、可変バルブタイミング機構に給，排される作動油の流動性が低下する。この場合にも、可変バルブタイミング機構の応答性が低下することになる。
【０００７】
このため、従来技術では、例えば低回転、低温等の条件下で可変動弁機構に異常が生じると、可変バルブタイミング機構を速やかに作動させることができず、異常に対する迅速な対処が難しいという問題がある。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、油圧系統が作動し難い低回転、低温等の条件下において、可変動弁機構に異常が生じた場合でも、この異常に速やかに対処することができ、他の部品の連鎖的な故障を回避することが可能な内燃機関を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、内燃機関のシリンダヘッドに設けられ、カムによって開，閉駆動されるバルブと、
長さ方向の一側が前記バルブに当接し、長さ方向の中間部に前記カムの入力を受けるロッカローラが配置されたロッカアームと、
前記シリンダヘッドから前記ロッカアームに向けて伸縮可能に突出するプランジャを有し、前記プランジャによって前記ロッカアームの他側を支持することにより前記バルブのタペットクリアランスを抑制するラッシュアジャスタと、
前記バルブの開閉特性のうち少なくともリフト量を可変に設定する可変動弁機構と、
前記可変動弁機構の異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段によって前記可変動弁機構の異常を検出したときに、前記プランジャの突出寸法を減少させて前記バルブのリフト量を小さくする異常時リフト量減少手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、前記ラッシュアジャスタ全体を前記ロッカアームに対して近接，離間する方向に変位させることが可能なアジャスタ可動機構を備え、
前記異常時リフト量減少手段は、前記可変動弁機構の異常が検出されたときに、前記アジャスタ可動機構によって前記ラッシュアジャスタを前記ロッカアームから離れる方向に変位させる構成としている。
【００１１】
第３の発明によると、前記アジャスタ可動機構は、
前記ロッカアームと対面する位置で前記シリンダヘッドに開口し、前記ラッシュアジャスタが摺動可能に挿嵌されるアジャスタ挿嵌穴と、
前記異常時リフト量減少手段が非作動状態であるときに、前記ラッシュアジャスタを前記アジャスタ挿嵌穴の開口側に保持する可動ストッパと、
前記異常時リフト量減少手段が作動したときに前記可動ストッパを解除し、前記ラッシュアジャスタが前記アジャスタ挿嵌穴の奥所側に変位するのを許す解除手段と、
を備える構成としている。
【００１２】
第４の発明は、前記バルブの位相を可変に設定する可変バルブタイミング機構と、
前記異常検出手段によって前記可変動弁機構の異常を検出したときに、前記可変バルブタイミング機構によって前記バルブの位相を遅角させる異常時遅角手段と、
を備える構成としている。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、ラッシュアジャスタのプランジャは、その突出寸法に応じた位置でロッカアームの他端側を支持している。このため、プランジャの突出寸法が減少すると、プランジャによって支持されたロッカアームの支点（即ち、ロッカアームが傾動するときの支点）がカム側から離れる方向に変位する。この結果、バルブの開弁時には、カム側からロッカアーム（ロッカローラ）を押動する量に対して、ロッカアームが傾動してバルブを開弁させるときの傾動量が小さくなり、バルブのリフト量が減少する。
【００１４】
従って、異常時リフト量減少手段によれば、可変動弁機構の異常を検出したときに、プランジャの突出寸法を減少させることができ、これによってバルブのリフト量を強制的に小さくすることができる。そして、このリフト量の減少動作は、内燃機関の機関回転数や温度状態等に関係なく、異常を検出した時点で速やかに実施することができる。
【００１５】
即ち、異常時リフト量減少手段は、ラッシュアジャスタの突出寸法を減少させるだけなので、例えば油圧式の可変バルブタイミング機構等のような大型の油圧アクチュエータを必要としない。このため、低回転や低温での運転中に異常時リフト量減少手段が作動したとしても、油圧の不足や油粘度の増大による応答遅れが殆ど生じない。従って、異常時リフト量減少手段は、低回転や低温での運転中においても、バルブがピストンに干渉するのを確実に回避でき、バルブやピストンの連鎖的な故障を防止することができる。
【００１６】
第２の発明によれば、アジャスタ可動機構は、ラッシュアジャスタ全体をロッカアームに対して変位可能に支持することができる。このため、異常検出時には、ラッシュアジャスタ自体の伸縮動作に関係なく、アジャスタ可動機構によってプランジャの突出寸法を変化させることができる。よって、プランジャの突出寸法を異常時の目標値まで確実に減少させることができる。また、例えば従来のラッシュアジャスタにアジャスタ可動機構を付加するだけで、異常対処用の機構を容易に実現することができ、異常時に備えるためにラッシュアジャスタの構造が複雑化するのを避けることができる。
【００１７】
第３の発明によれば、可変動弁機構が正常な状態では、可動ストッパによってラッシュアジャスタをアジャスタ挿嵌穴の開口側に保持することができる。そして、ラッシュアジャスタを開口側の位置で作動させることができる。また、可変動弁機構の異常を検出したときには、解除手段によって可動ストッパの動作を解除することができる。これにより、異常時リフト量減少手段は、ラッシュアジャスタをアジャスタ挿嵌穴の奥所側に変位させることができ、プランジャの突出寸法を減少させることができる。
【００１８】
第４の発明によれば、異常時遅角手段は、可変動弁機構の異常を検出したときに、可変バルブタイミング機構によってバルブの位相を遅角させることができる。これにより、バルブの開弁時期を上死点から離すことができ、バルブとピストンとの干渉を防止することができる。そして、異常検出時には、可変バルブタイミング機構の応答性が良い状況であれば、異常時リフト量減少手段と異常時遅角手段とを一緒に作動させることができ、これによってバルブやピストンをより確実に保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
以下、図１乃至図７を参照しつつ、本発明の実施の形態１について説明する。まず、図１は、実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図を示している。本実施形態のシステムは、例えば多気筒型の内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、シリンダブロック１２上にシリンダヘッド１４が搭載されている。
【００２０】
内燃機関１０の各気筒内にはピストン１６が挿嵌されており、このピストン１６とシリンダヘッド１４との間には燃焼室１８が画成されている。各気筒のピストン１６は、内燃機関１０のクランク軸２０に連結されている。また、内燃機関１０には、クランク軸２０の回転角（クランク角）を検出するための回転センサ２２が設けられている。
【００２１】
各気筒の燃焼室１８には、内燃機関１０の吸入空気が燃焼室１８に向けて流通する吸気通路２４と、燃焼室１８から排気ガスが流出する排気通路２６とが接続されている。吸気通路２４の流入口近傍には、吸気通路２４を流れる吸入空気の流量（吸入空気量）を検出するエアフローメータ２８が設けられている。また、吸気通路２４には、吸入空気量を調整する電子制御式のスロットルバルブ３０が設けられている。スロットルバルブ３０は、アクセル開度等に基づいてスロットルモータ３２により駆動される。
【００２２】
また、シリンダヘッド１４には、各気筒の燃焼室１８に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁３４と、燃焼室１８内の混合気に点火する点火プラグ３６と、燃焼室１８に対して吸気通路２４を開，閉する吸気バルブ３８と、燃焼室１８に対して排気通路２６を開，閉する排気バルブ４０とが設けられている。
【００２３】
これらの吸気バルブ３８と排気バルブ４０は、動弁系４２，４４によってそれぞれ駆動される。なお、動弁系４２，４４の構造については、図２以降で詳細に説明する。また、吸気側の動弁系４２には、後述のＥＣＵ５４によって吸気バルブ３８のリフト量をモニタするためのリフト量センサ４６が設けられている。
【００２４】
リフト量センサ４６は、例えば一般的に公知な各種の非接触式センサ等によって構成されている。そして、リフト量センサ４６は、例えばロッカーアーム６０の他端側の位置（後述の図３参照）などを吸気バルブ３８のリフト量として検出し、その検出信号をＥＣＵ５４に出力する。なお、リフト量センサ４６は、吸気側の動弁系４２の異常を検出する異常検出手段を構成している。
【００２５】
さらに、内燃機関１０は、油圧式のＶＶＴ（Variable Valve Timing system＝可変バルブタイミング機構）４８を備えている。ＶＶＴ４８は、例えば特開２０００−８７７６９号公報に開示されているような公知の構成を有している。そして、ＶＶＴ４８は、ＥＣＵ５４から入力される制御信号に応じて、後述する吸気カムシャフト６４の回転位相をクランク軸２０の回転角に対して変化させる。従って、ＶＶＴ４８によれば、吸気バルブ３８の位相を、所望の角度だけ進角または遅角させることができる。
【００２６】
また、油圧式のＶＶＴ４８は、内燃機関１０によって油圧ポンプ５０（後述の図５参照）が駆動されているときに、作動可能な状態となる。即ち、内燃機関１０の運転中には、油圧ポンプ５０から油圧系統を介してＶＶＴ４８に油圧が供給される。この油圧系統には、ＥＣＵ５４によって油圧を検出するための油圧センサ５２が設けられている。
【００２７】
一方、本実施の形態のシステムは、内燃機関１０の運転状態を制御するためのＥＣＵ(Electronic Control Unit)５４を備えている。ＥＣＵ５４は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶回路を備えたマイクロコンピュータにより構成されている。そして、ＥＣＵ５４の入力側には、上述した回転センサ２２、エアフローメータ２８、リフト量センサ４６、油圧センサ５２等に加えて、内燃機関１０の冷却水温度を検出する水温センサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ等を含むセンサ系統が接続されている。
【００２８】
ＥＣＵ５４の出力側には、スロットルモータ３２、燃料噴射弁３４、点火プラグ３６を含む各種のアクチュエータが接続されている。このアクチュエータには、ＶＶＴ４８、後述の可変動弁機構６８、アジャスタ可動機構８２等の機器に具備された電動式のアクチュエータや、これらの機器の油圧回路を制御する電磁弁等のアクチュエータも含まれる。
【００２９】
そして、ＥＣＵ５４は、内燃機関１０の運転状態をセンサ系統によって検出しつつ、各アクチュエータを駆動することによって運転制御を行う。また、ＥＣＵ５４は、可変動弁機構６８を含む吸気側の動弁系４２に異常が生じたときに、後述の異常時リフト量減少制御と、異常時遅角制御とを実施する。
【００３０】
（動弁系）
次に、図２及び図３を参照しつつ、吸気側の動弁系４２について説明する。図２は動弁系４２の斜視図を示し、図３は動弁系４２の側面図を示している。なお、排気側の動弁系４４については、吸気側とほぼ同様の構成であるものとし、その説明を省略する。
【００３１】
図２及び図３に示すように、動弁系４２は、個々の気筒に設けられた２つの吸気バルブ３８，３８をそれぞれ開，閉させるエンドピボット式のロッカアーム６０，６０を備えている。ロッカアーム６０の長さ方向の一端側は、吸気バルブ３８の弁軸３８Ａの端部に設けられたタペットに当接している。ロッカアーム６０の他端側は、後述する油圧式のラッシュアジャスタ８０によって支持されている。また、ロッカアーム６０の長さ方向の中間部には、ロッカローラ６２が回転可能に設けられている。
【００３２】
一方、内燃機関１０の吸気カムシャフト６４には、各吸気バルブ３８を開，閉駆動するためのカム６６が設けられている。そして、動弁系４２は、カム６６とロッカアーム６０との間に配置された可変動弁機構６８を備えている。この可変動弁機構６８は、吸気バルブ３８のリフト量及び作用角を可変に設定するものであり、例えば特開２００７−１３２３２６号公報に開示されているような公知の構成を有している。
【００３３】
即ち、可変動弁機構６８は、図２に示すように、吸気カムシャフト６４と平行に配置された制御軸７０を有している。この制御軸７０は、ＥＣＵ５４によりアクチュエータ（図示せず）等を用いて回転駆動される。制御軸７０には、図３に示すように、略Ｃ字状の制御アーム７２が揺動可能に取付けられており、制御アーム７２は制御軸７０から径方向に突出している。
【００３４】
制御アーム７２の先端側には、カム６６の入力を受承する入力ローラ７４と、入力ローラ７４によって受承した力を出力する２つの出力ローラ７６，７６とが回転可能に取付けられている。各出力ローラ７６は、入力ローラ７４の軸方向両側に配置されている。また、制御軸７０には、各出力ローラ７６の出力を受承する２つの揺動カムアーム７８，７８が揺動可能に取付けられている。
【００３５】
これらの揺動カムアーム７８は、上面側が各ローラ７６に当接し、下面側が各ロッカアーム６０のロッカローラ６２に当接している。従って、カム６６の入力は、可変動弁機構６８を介して各ロッカアーム６０にそれぞれ伝達され、ロッカアーム６０によって吸気バルブ３８が開，閉される。
【００３６】
また、各ローラ７４，７６は、揺動カムアーム７８の基端側と先端側との間で、制御軸７０の回転角に応じた位置に保持されている。そして、揺動カムアーム７８が揺動するときの振幅及びタイミングは、出力ローラ７６の位置に応じて変化する。このため、可変動弁機構６８によれば、制御軸７０の回転角に応じて吸気バルブ３８のリフト量及び作用角を制御することができる。
【００３７】
（ラッシュアジャスタ）
次に、図４を参照して、ロッカアーム６０の他端側を支持する油圧式のラッシュアジャスタ８０について説明する。図４は、ラッシュアジャスタ８０の断面図を示している。この図に示すように、ラッシュアジャスタ８０は、例えば特開２００７−１９２１１１号公報に開示されているような公知の構成を有している。
【００３８】
即ち、ラッシュアジャスタ８０は、有底筒状のハウジング８０Ａ、中空状のプランジャ８０Ｂ、プランジャスプリング８０Ｃ、チェックボール８０Ｄ、チェックボールスプリング８０Ｅ、ボールリテーナ８０Ｆを備えている。プランジャ８０Ｂは、ハウジング８０Ａ内に摺動可能に挿嵌され、プランジャスプリング８０Ｃによってハウジング８０Ａから突出する方向に付勢されている。
【００３９】
また、プランジャ８０Ｂ内には低圧室８０Ｇが設けられ、ハウジング８０Ａとプランジャ８０Ｂとの間には高圧室８０Ｈが画成されている。低圧室８０Ｇには、前述した油圧系統から油孔８０Ｊ等を通じて作動油が供給される。プランジャ８０Ｂの底部側には、低圧室８０Ｇと高圧室８０Ｈとを連通する貫通孔８０Ｋが設けられている。
【００４０】
チェックボール８０Ｄは、プランジャ８０Ｂに作用する力の方向に応じて貫通孔８０Ｋを開，閉し、これによって高圧室８０Ｈ内の油圧が調整される。この結果、ハウジング８０Ａに対するプランジャ８０Ｂの突出量は、高圧室８０Ｈ内の油圧と、プランジャスプリング８０Ｃのばね力とに応じて制御される。そして、プランジャ８０Ｂは、この突出量に応じた力でロッカアーム６０の他端側を上向きに押圧している。
【００４１】
これにより、ラッシュアジャスタ８０は、ロッカローラ６２と弁軸３８Ａとの間の隙間寸法（所謂タペットクリアランス）、及びロッカローラ６２と揺動カムアーム７８との間の隙間寸法をそれぞれ零に保持している。ラッシュアジャスタ８０によれば、これらの隙間寸法を抑制しつつ、プランジャ８０Ｂの突出量に応じて弁軸３８Ａの熱変形等を吸収することができる。
【００４２】
また、ラッシュアジャスタ８０は、可変動弁機構６８の揺動カムアーム７８によってロッカローラ６２が下向きに押圧されたときに、この押圧力に抗してロッカアーム６０の他端側を支持する。この結果、ロッカアーム６０は、揺動カムアーム７８の押動力により、他端側を支点として一端側が下向きに傾動する。これにより、ロッカアーム６０は、その傾動量に応じたリフト量をもって吸気バルブ３８を開弁させることができる。
【００４３】
（アジャスタ可動機構）
次に、図５及び図６を参照しつつ、アジャスタ可動機構８２について説明する。アジャスタ可動機構８２は、ラッシュアジャスタ８０の全体をロッカアーム６０に対して近接，離間する方向に変位させるものである。図５はアジャスタ機構８２の全体図を示し、図６はアジャスタ機構８２の要部拡大図を示している。
【００４４】
これらの図に示すように、アジャスタ可動機構８２は、アジャスタ挿嵌穴８４、ストッパ挿嵌穴８６、可動ストッパ８８、解除ばね９０、油路９２，９４、ＯＣＶ９６を備えている。そして、アジャスタ可動機構８２は、ラッシュアジャスタ８０を変位可能に支持している。このため、プランジャ８０Ｂは、シリンダヘッド１４からロッカアーム６０に向けて伸縮可能な状態で突出しており、その突出寸法Ｔ（図５参照）は、アジャスタ可動機構８２の作動状態に応じて変化する。
【００４５】
アジャスタ挿嵌穴８４は、シリンダヘッド１４に設けられた有底穴であり、各吸気バルブ３８のロッカアーム６０とそれぞれ対面する位置に開口している。これらのアジャスタ挿嵌穴８４内には、ラッシュアジャスタ８０が摺動可能に挿嵌されている。この場合、ラッシュアジャスタ８０のハウジング８０Ａの外周面と、アジャスタ挿嵌穴８４の内周面との間には、作動油をシールするシール機構（図示せず）が設けられている。
【００４６】
そして、ラッシュアジャスタ８０は、アジャスタ挿嵌穴８４の開口側と奥所側との間で、深さ方向に変位可能となっている。以下、アジャスタ挿嵌穴８４の開口側を通常位置と称し、奥所側を後退位置と称するものとする。図５は、ラッシュアジャスタ８０が通常位置に保持された状態を示しており、この通常位置では、アジャスタ挿嵌穴８４の奥所側に後退スペース８４Ａが確保されている。
【００４７】
また、ラッシュアジャスタ８０が後退位置に変位した状態では、シリンダヘッド１４からロッカアーム６０に向けて突出するプランジャ８０Ｂの突出寸法Ｔが、通常位置よりも小さくなる。この結果、揺動カムアーム７８の揺動量に対するロッカアーム６０の傾動量が小さくなり、これに伴って吸気バルブ３８のリフト量が減少する。
【００４８】
一方、ストッパ挿嵌穴８６は、２つのアジャスタ挿嵌穴８４を奥所寄りの位置で連通している。そして、ストッパ挿嵌穴８６内には、例えばピン状に形成された２本の可動ストッパ８８が設けられている。これらの可動ストッパ８８は、油圧によってストッパ挿嵌穴８６内で摺動するピストンとしての機能を有している。
【００４９】
即ち、各可動ストッパ８８は、ストッパ挿嵌穴８６に対する油圧の供給状態に応じて、ストッパ挿嵌穴８６から個々のアジャスタ挿嵌穴８４内に突出したり、アジャスタ挿嵌穴８４からストッパ挿嵌穴８６内に後退することが可能となっている。そして、可動ストッパ８８は、アジャスタ挿嵌穴８４内に突出した状態において、ラッシュアジャスタ８０を前述の通常位置に保持するものである。
【００５０】
解除ばね９０は、例えば各可動ストッパ８８の間に架設されたスプリング等からなり、可動ストッパ８８の動作を解除する解除手段を構成している。即ち、解除ばね９０は、両側の可動ストッパ８８をストッパ挿嵌穴８６内に後退させる方向に付勢している。可動ストッパ８８がストッパ挿嵌穴８６内に後退した状態では、ラッシュアジャスタ８０が通常位置から後退位置に変位可能となる。
【００５１】
さらに、制御油路９２は、可動ストッパ８８をアジャスタ挿嵌穴８４内に突出させるための油圧を供給するものであり、各可動ストッパ８８の間でストッパ挿嵌穴８６に接続されている。また、戻し油路９４は、アジャスタ挿嵌穴８４の後退スペース８４Ａ内の作動油を作動油タンク側に戻すものであり、各アジャスタ挿嵌穴８４の底面部にそれぞれ接続されている。
【００５２】
これらの油路９２，９４は、ＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）９６を経由して油圧ポンプ５０と作動油タンクとにそれぞれ接続されている。ＯＣＶ９６は、ＥＣＵ５４から入力される制御信号に応じて制御油路９２を開，閉し、ストッパ挿嵌穴８６に対して油圧を供給，遮断する。また、ＯＣＶ９６は、戻し油路９４開，閉することにより、戻し油路９４と作動油タンクとの間を連通，遮断する。
【００５３】
［実施の形態１の動作］
まず、動弁系４２が正常に作動しているときには、リフト量センサ４６の出力等によって正常な作動状態であることが確認される。この場合、ＥＣＵ５４は、ＯＣＶ９６を通常の位置に保持することにより、制御油路９２からストッパ挿嵌穴８６内に油圧を供給する。この結果、可動ストッパ８８は、油圧によってストッパ挿嵌穴８６から押出され、解除ばね９０のばね力に抗してアジャスタ挿嵌穴８４内に突出した状態となる。これにより、ラッシュアジャスタ８０は、アジャスタ挿嵌穴８４内で後退するのを可動ストッパ８８によって阻止され、通常位置に保持される。
【００５４】
この状態で、内燃機関１０の運転時には、吸気カムシャフト６４が回転し、カム６６の入力が可変動弁機構６８を介してロッカローラ６２に伝達される。このとき、ロッカアーム６０の他端側は、通常位置にあるラッシュアジャスタ８０によって支持されている。このため、ロッカアーム６０の一端側は、カム６６のプロフィールに追従して下向きに傾動される。この結果、吸気バルブ３８は、ロッカアーム６０によって開弁方向に押動され、バルブスプリング（図示せず）のばね力に抗して開弁する。
【００５５】
一方、動弁系４２に異常が生じたときには、リフト量センサ４６によって異常が検出される。この場合、ＥＣＵ５４は、以下に述べる異常時リフト量減少制御と、異常時遅角制御とを実施する。
【００５６】
（異常時リフト量減少制御）
ＥＣＵ５４は、動弁系４２の異常が検出され、かつＶＶＴ４８が速やかに作動できないと判断されるときに、異常時リフト量減少制御を実行する。ＶＶＴ４８が速やかに作動できない状態とは、例えば内燃機関１０が低回転または低温で運転されている場合である。
【００５７】
そして、異常時リフト量減少制御では、ＯＣＶ９６を異常対処用の位置に切換えることにより、制御油路９２からストッパ挿嵌穴８６への油圧供給を停止する。また、戻し油路９４を作動油タンク側に連通させる。
【００５８】
これにより、各可動ストッパ８８は、解除ばね９０のばね力によってストッパ挿嵌穴８６内に後退し、アジャスタ挿嵌穴８４内には突出しない状態となる。このため、ラッシュアジャスタ８０は、カム６６の入力がロッカアーム６０を介して作用したときに、アジャスタ挿嵌穴８４内に押込まれ、前述の後退位置に変位する。このとき、アジャスタ挿嵌穴８４の後退スペース８４Ａ内に溜まっていた作動油は、戻し油路９４によって作動油タンクに戻される。
【００５９】
このように、ラッシュアジャスタ８０が後退した状態では、プランジャ８０Ｂの突出寸法Ｔが減少し、プランジャ８０Ｂがロッカアーム６０から離れる方向に変位する。この結果、プランジャ８０Ｂによって支持されたロッカアーム６０の支点（即ち、ロッカアームが傾動するときの支点）も、可変動弁機構６８の揺動カムアーム７８から離れる方向に変位する。このため、揺動カムアーム７８の揺動量に対するロッカアーム６０の傾動量が小さくなり、これに伴って吸気バルブ３８のリフト量が減少する。
【００６０】
従って、例えば可変動弁機構６８の作動状態が大リフト量側で固定されるような故障が生じた場合でも、吸気バルブ３８の実際のリフト量は、異常時リフト量減少制御によって小リフト量側へと強制的に変更される。このため、吸気バルブ３８は、異常発生時でも、ピストン１６と干渉することなく、開，閉動作を行うことができる。
【００６１】
（異常時遅角制御）
また、ＥＣＵ５４は、動弁系４２の異常を検出したときに、ＶＶＴ４８に遅角用の制御信号を出力することにより、異常時遅角制御を実行する。異常時遅角制御では、ＶＶＴ４８によって吸気バルブ３８の位相を遅角させ、吸気バルブ３８の開弁時期を吸気上死点から離れた位置に保持する。このため、可変動弁機構６８が故障した場合には、ＶＶＴ４８が速やかに作動する状況であれば、異常時遅角制御によっても吸気バルブ３８とピストン１６との干渉を回避することができる。
【００６２】
［実施の形態１を実現するための具体的な処理］
図７は、本実施の形態のシステム動作を実現するために、ＥＣＵ５４が実行するルーチンのフローチャートである。なお、図７に示すルーチンは、内燃機関の始動時に開始され、一定の時間毎に繰返し実行されるものである。
【００６３】
まず、ステップ１００では、回転センサ２２によって内燃機関１０の機関回転数を検出する。また、油圧センサ５２によって油圧系統の油圧を検出する。ステップ１０２では、リフト量センサ４６によって吸気バルブ３８のリフト量を検出する。
【００６４】
次に、ステップ１０４では、可変動弁機構６８（動弁系４２）に異常が生じているか否かを判定する。この判定処理は、ＥＣＵ５４によって設定した目標リフト量と、リフト量センサ４６によって検出した実際のリフト量とを比較することにより行われる。
【００６５】
そして、ステップ１０４で「ＹＥＳ」と判定したときには、動弁系４２の異常に対処するために、ステップ１０６以降に移る。また、ステップ１０４で「ＮＯ」と判定したときには、動弁系４２が正常に作動しているので、そのまま終了する。
【００６６】
次に、ステップ１０６では、前述の異常時遅角制御を実行し、ＶＶＴ４８によって吸気バルブ３８の位相を遅角させる。そして、ステップ１０８では、異常時リフト量減少制御を行うべき実行条件が成立しているか否かを判定する。この実行条件は、例えば機関回転数が回転判定値よりも低いか、または油圧系統の油圧が圧力判定値よりも低い場合に、成立するものである。これらの判定値はＥＣＵ５４に予め記憶されている。
【００６７】
そして、ステップ１０８で「ＹＥＳ」と判定したときには、ＶＶＴ４８の応答性が良くないので、異常時遅角制御だけでは不十分であると判断し、ステップ１１０に移る。ステップ１１０では、異常時リフト量減少制御を実行することにより、ラッシュアジャスタ８０によるロッカアーム６０の支点を下げ、吸気バルブ３８のリフト量を減少させる。
【００６８】
また、ステップ１０８で「ＮＯ」と判定したときには、ＶＶＴ４８の応答性が良好であるから、異常時リフト量減少制御は必要ないと判断される。そこで、この場合には、異常時リフト量減少制御を実行せず、異常時遅角制御のみを実行した状態で終了する。
【００６９】
以上、詳述した通り、本実施の形態によれば、ＥＣＵ５４は、動弁系４２の異常を検出したときに、ラッシュアジャスタ８０のプランジャ８０Ｂの突出寸法Ｔを減少させることができ、これによって吸気バルブ３８のリフト量を強制的に小さくすることができる。そして、このリフト量の減少動作は、内燃機関１０の機関回転数や温度状態等に関係なく、異常を検出した時点で速やかに実施することができる。
【００７０】
即ち、異常時リフト量減少制御では、ラッシュアジャスタ８０の突出寸法Ｔを減少させるだけなので、例えば油圧式の可変バルブタイミング機構等のような大型の油圧アクチュエータを必要としない。このため、低回転や低温での運転中に異常時リフト量減少制御を実行したとしても、油圧の不足や油粘度の増大による応答遅れが殆ど生じない。従って、異常時リフト量減少制御では、低回転や低温での運転中においても、吸気バルブ３８がピストン１６に干渉するのを確実に回避することができ、これらの部品の連鎖的な故障を防止することができる。
【００７１】
また、本実施の形態では、アジャスタ可動機構８２を用いる構成としている。これにより、アジャスタ可動機構８２は、ラッシュアジャスタ８０の全体をロッカアーム６０に対して変位可能に支持することができる。このため、異常検出時には、ラッシュアジャスタ８０自体の伸縮動作に関係なく、アジャスタ可動機構８２によってプランジャ８０Ｂの突出寸法Ｔを変化させることができる。
【００７２】
よって、プランジャ８０Ｂの突出寸法Ｔを異常時の目標値まで確実に減少させることができる。また、例えば従来のラッシュアジャスタ８０にアジャスタ可動機構８２を付加するだけで、異常対処用の機構を容易に実現することができ、異常時に備えるためにラッシュアジャスタ８０の構造が複雑化するのを避けることができる。
【００７３】
また、アジャスタ可動機構８２によれば、動弁系４２が正常な状態では、可動ストッパ８８によってラッシュアジャスタ８０をアジャスタ挿嵌穴８４の開口側（通常位置）に保持することができる。そして、ラッシュアジャスタ８０を通常位置で作動させることができる。また、動弁系４２の異常を検出したときには、解除ばね９０によって可動ストッパ８８の動作を解除することができる。
【００７４】
これにより、ＥＣＵ５４は、ラッシュアジャスタ８０をアジャスタ挿嵌穴８４の奥所側（後退位置）に変位させることができ、プランジャ８０Ｂの突出寸法Ｔを減少させることができる。従って、アジャスタ可動機構８２によれば、ラッシュアジャスタ８０の変位機構を容易に実現することができる。
【００７５】
さらに、本実施の形態では、ＶＶＴ４８を用いて異常時遅角制御も実施する構成としている。異常時遅角制御によれば、異常検出時には、吸気バルブ３８の開弁時期を吸気上死点から離すことができ、吸気バルブ３８とピストン１６との干渉を防止することができる。そして、ＶＶＴ４８の応答性が良い状況であれば、異常時リフト量減少制御と異常時遅角制御とを一緒に行うことができ、これによって吸気バルブ３８とピストン１６をより確実に保護することができる。
【００７６】
なお、前記実施の形態では、図７中のステップ１１０が異常時リフト量減少手段の具体例を示し、ステップ１０６が異常時遅角手段の具体例を示している。
【００７７】
また、実施の形態では、ラッシュアジャスタ８０をアジャスタ可動機構８２によって変位可能に支持し、動弁系４２の異常時には、ラッシュアジャスタ８０の全体を後退させる構成とした。しかし、本発明は、アジャスタ可動機構８２を搭載せずに、大きく縮小することが可能なラッシュアジャスタ８０を用いる構成としてもよい。この場合、動弁系４２の異常時には、ラッシュアジャスタ８０のプランジャ８０Ｂをハウジング８０Ａの奥所側に向けて通常の使用範囲よりも大きく進入させ、これによってプランジャ８０Ｂを後退させる構成とすればよい。
【００７８】
また、実施の形態では、動弁系４２の異常時には、内燃機関１０が低回転または低温で運転されている場合に限り、異常時リフト量減少制御を実行する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、動弁系４２の異常時には、内燃機関１０の運転状態に関係なく、異常時リフト量減少制御を常に実行する構成としてもよい。そして、この場合には、異常時遅角制御を必ずしも実行する必要はない。
【００７９】
また、実施の形態では、油圧式のアジャスタ可動機構８２によってラッシュアジャスタ８０を変位させる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば可動ストッパ８８を電磁アクチュエータ等によって駆動する電動式のアジャスタ可動機構を用いる構成としてもよい。
【００８０】
さらに、実施の形態では、内燃機関１０の吸気バルブ３８に適用する構成としたが、本発明はこれに限らず、排気バルブ４０に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体図である。
【図２】吸気側の動弁系を示す斜視図である。
【図３】図２の動弁系をカムシャフトの軸方向からみた側面図である。
【図４】ラッシュアジャスタの構造を示す断面図である。
【図５】吸気側のアジャスタ可動機構を示す全体図である。
【図６】図５中の可動ストッパの近傍を示す要部拡大図である。
【図７】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【００８２】
１０  内燃機関
１２  シリンダブロック
１４  シリンダヘッド
１６  ピストン
１８  燃焼室
２０  クランク軸
２２  回転センサ
２４  吸気通路
２６  排気通路
２８  エアフローメータ
３０  スロットルバルブ
３２  スロットルモータ
３４  燃料噴射弁
３６  点火プラグ
３８  吸気バルブ
３８Ａ  弁軸
４０  排気バルブ
４２，４４  動弁系
４６  リフト量センサ（異常検出手段）
４８  ＶＶＴ（可変バルブタイミング機構）
５０  油圧ポンプ
５２  油圧センサ
５４  ＥＣＵ
６０  ロッカアーム
６２  ロッカローラ
６４  吸気カムシャフト
６６  カム
６８  可変動弁機構
７０  制御軸
７２  制御アーム
７４  入力ローラ
７６  出力ローラ
７８  揺動カムアーム
８０  ラッシュアジャスタ
８２  アジャスタ可動機構
８４  アジャスタ挿嵌穴
８４Ａ  後退スペース
８６  ストッパ挿嵌穴
８８  可動ストッパ
９０  解除ばね（解除手段）
９２，９４  油路
９６  ＯＣＶ
Ｔ  突出寸法
【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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