JP2003176707A - Ｖ型内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｖ型内燃機関の左右バンクの両第１可変機構
によるバルブリフト制御時における両作動角位相のずれ
を補正して機関性能への影響を回避する。 【解決手段】 ステップＳ１で各種センサ類から現在の
機関運転情報信号を読み込み、ステップＳ２において、
検出した制御軸の実際の回転位置（バルブリフト量）を
読み込み、ステップＳ３で制御軸の実際の回転位置が目
標制御位置か否かを判別し、目標制御位置でないと判別
した場合は、ステップＳ５に移行する。このステップＳ
５では、検出した実際の回転位置と目標制御位置とのず
れ量を演算して求め、ステップＳ４に移行する。ステッ
プＳ４では、第１可変機構によって制御軸を目標位置ま
で回転制御する。ステップＳ６では、第２可変機構の制
御位置を吸気弁とピストン及び吸気弁と排気弁が干渉し
ない制御範囲（進角量）を演算し、続いてステップＳ７
において第２可変機構を前記制御範囲内で連続可変制御
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｖ型内燃機関の可
変動弁装置、とりわけ、左右バンクにそれぞれ吸気弁や
排気弁である機関弁のバルブリフト特性を制御するリフ
ト可変機構を備えたＶ型内燃機関の可変動弁装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、機関運転状態に応じて例
えば吸気弁のバルブリフト特性を可変にするリフト可変
機構によって機関運転性能を大幅に高める可変動弁装置
が従来から種々提供されている（特開昭５５−１３７３
０５号公報等参照）。

【０００３】すなわち、この可変動弁装置は、機関のク
ランク軸によって回転駆動する駆動軸の外周に固定され
たカムと、支軸の外周に設けられた吸・排気弁駆動用の
揺動カムとを、制御軸の外周に偏心カムを介して回転可
能に嵌合するロッカアームによって連係させている。

【０００４】そして、制御軸を回転制御することによ
り、ロッカアームの揺動中心位置を変化させて吸気弁の
バルブリフト量を変化させるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなリフト可変機構をＶ型内燃機関の左右バンクにそれ
ぞれ適用した場合には、各吸気弁の作動角位相（開閉タ
イミング）が左右のバンクで大きく異なってしまうおそ
れがある。

【０００６】すなわち、一般的なＶ型内燃機関では、左
右バンクのシリンダヘッドや各吸気弁などがほぼ左右対
称に配置されている一方、各吸気弁駆動用の駆動軸（カ
ムシャフト）は、同一のタイミングチェーンなどを介し
てクランク軸と連動して同一方向に回転するように構成
されている。

【０００７】したがって、前述したような、リフト可変
機構を、シリンダヘッドなどと同じように、左右バンク
で左右対称に設け、かつ制御軸を左右バンクで左右対称
に設ける、つまり互いに逆回転するように設けた場合
は、駆動軸の回転方向が左右バンクで互いに同じ方向と
なるように設定されていることから、左右バンクのそれ
ぞれの吸気弁の作動角位相（開閉タイミング）が、例え
ば図１１及び図１２に示すように右バンクＶ１（図１
１、図１２の実線）と左バンクＶ２（図１１、図１２の
破線）では大きく異なってしまう。

【０００８】例えば、機関の運転領域の中でも、排気エ
ミッションや燃費に対する吸気弁の開閉タイミングの感
度が高い機関低回転域において、左右バンクの開閉タイ
ミングのずれ小さくなるように設定したとしても、これ
はバルブリフト量が低い時点に合わせているだけであっ
て、バルブリフト量が増加するにしたがって開閉タイミ
ングのずれも増加して、高バルブリフトになればなるほ
ど機関性能の低下を招く可能性がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の可
変動弁装置の実情に鑑みて案出されたもので、請求項１
記載の発明は、左右バンクのそれぞれに、機関弁のバル
ブリフトを機関運転状態に応じて可変制御するリフト可
変機構を設け、該各リフト可変機構は、機関のクランク
軸によってそれぞれ同一方向へ回転駆動する駆動軸と、
機関弁を開閉作動させる揺動カムと、前記駆動軸の回転
力を揺動カムに伝達する伝達手段と、機関運転状態に応
じて伝達手段の姿勢を制御軸を介して変化させることに
より、前記揺動カムの機関弁に対する当接位置を変化さ
せてバルブリフトを可変にする制御手段とを備えたＶ型
内燃機関の可変動弁装置であって、前記左右バンクの各
リフト可変機構の各構成部品を、前記各駆動軸の軸方向
視で、ほぼ左右対称に配置すると共に、左右バンクの各
制御軸の回転方向を互いに同方向となるように形成し、
かつ前記各リフト可変機構の少なくともいずれか一方
に、機関弁の前記リフト特性における作動角位相を変化
させる位相可変機構を設けたことを特徴としている。

【００１０】請求項２に記載の発明は、前記位相可変機
構を各リフト可変機構のそれぞれに設けると共に、前記
両位相可変機構の制御目標位相の変化量を互いに異なら
しめたことを特徴としている。

【００１１】請求項３に記載の発明にあっては、前記伝
達手段は、前記駆動軸の外周に固定された駆動カムと、
前記制御軸の外周に固定された制御カムの外周に揺動自
在に支持されたロッカアームと、該ロッカアームの一端
部と前記駆動カムとを回動自在に連係するリンクアーム
と、前記ロッカアームの他端部と前記揺動カムを回動自
在に連係するリンク部材とから構成したことを特徴とし
ている。

【００１２】請求項４に記載の発明にあっては、前記第
１可変機構は、外周に駆動カムを有する駆動軸と、支軸
に揺動自在に支持されて、揺動することによって機関弁
を開閉作動する揺動カムと、一端部が前記駆動カムに回
動自在に連係すると共に、他端部が前記揺動カムに回転
自在に連係し、揺動中心が制御カムによって可変制御さ
れるロッカアームとを備えたことを特徴としている。

【００１３】請求項５に記載の発明にあっては、前記リ
フト可変機構は、前記制御カムを機関運転状態に応じて
制御軸を介して回転制御するアクチュエータとを備えて
いる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るＶ型内燃機関
の可変動弁装置を図面に基づいて詳述する。なお、この
実施形態ではＶ型６気筒内燃機関の吸気側に適用したも
のを示している。

【００１５】すなわち、Ｖ型内燃機関１は、図１及び図
２に示すように、Ｖ型のシリンダブロック２の各上端部
に左右バンクＶ１、Ｖ２のシリンダヘッド１１、１１が
それぞれ設けられていると共に、該各シリンダヘッド１
１，１１には、各吸気ポート３，４の開口端を開閉する
１気筒当たり２つの吸気弁１２，１２、１２，１２がそ
れぞれ設けられている。また、各シリンダヘッド１１，
１１の上端部には、各吸気弁１２，１２、１２，１２の
バルブリフトを機関運転状態に応じて可変にするリフト
可変機構である第１可変機構５，６がそれぞれ設けられ
ていると共に、各吸気弁１２，１２のバルブタイミング
を機関運転状態に応じて可変にする作動角位相可変機構
である第２可変機構７、８が設けられてている。

【００１６】なお、左右バンクＶ１，Ｖ２の排気弁側
（ＥＸ、ＥＸ）は、図１に示すように吸気側のような第
１、第２可変機構は設けられておらず、一般的な動弁装
置になっている。

【００１７】前記各第１可変機構５，６は、図１に示す
ように、各構成部品が左右バンクＶ１，Ｖ２の中心線Ｑ
を中心として左右対称に配置されており、図３に示すよ
うに、各シリンダヘッド１１、１１の上端部に有する軸
受１４、１４に回転自在にそれぞれ支持された中空状の
駆動軸１３、１３と、該各駆動軸１３に圧入などによっ
て固設されたそれぞれ２つの駆動カム１５，１５、１
５，１５と、各駆動軸１３に揺動自在に支持されて、各
吸気弁１２，１２の上端部に配設されたバルブリフター
１６，１６、１６，１６の平坦な上面に摺接して各吸気
弁１２，１２を開作動させる揺動カム１７，１７、１
７，１７と、各駆動カム１５、１５と各揺動カム１７、
１７との間に連係されて、各駆動カム１５、１５の回転
力を各揺動カム１７，１７の揺動力として伝達する伝達
手段１８、１８と、該各伝達手段１８の作動姿勢をそれ
ぞれ可変制御にする制御機構１９、１９とを備えてい
る。

【００１８】なお、図３〜図７においては、便宜上、右
側バンクＶ１の第１可変機構５のみを示して説明する。

【００１９】前記各駆動軸１３、１３は、機関前後方向
に沿って配置されていると共に、一端部に設けられた後
述する第２可変機構７，８のタイミングスプロケット４
０、４０に巻装されたタイミングチェーン９を介して機
関のクランク軸１０から回転力が伝達されていると共
に、同一方向（図１中矢印右方向）に回転するようにな
っている。

【００２０】前記各駆動カム１５は、図３及び図４に示
すようにほぼリング状を呈し、カム本体１５ａと、該カ
ム本体１５ａの外端面に一体に設けられた筒状部１５ｂ
とからなり、内部軸方向に駆動軸挿通孔１５ｃが貫通形
成されていると共に、カム本体１５ａの軸心Ｘが駆動軸
１３の軸心Ｙから径方向へ所定量だけオフセットしてい
る。また、この各駆動カム１５は、駆動軸１３に対し前
記両バルブリフター１６，１６に干渉しない両外側に駆
動軸挿通孔１５ｃを介して圧入固定されていると共に、
両方のカム本体１５ａ，１５ａの外周面１５ｄ，１５ｄ
が同一のカムプロフィールに形成されている。

【００２１】前記各揺動カム１７は、図３に示すように
ほぼ横Ｕ字形状を呈し、一端部側の円環状の基端部２０
には駆動軸１３が嵌挿されて回転自在に支持される支持
孔２０ａが貫通形成されていると共に、他端部のカムノ
ーズ部２１にピン孔２１ａが貫通形成されている。ま
た、揺動カム１７の下面には、カム面２２が形成され、
基端部２０側の基円面２２ａと該基円面２２ａからカム
ノーズ部２１側に円弧状に延びるランプ面２２ｂと該ラ
ンプ面２２ｂの先端側に有するリフト面２２ｃとが形成
されており、該基円面２２ａとランプ面２２ｂ及びリフ
ト面２２ｃとが、揺動カム１７の揺動位置に応じて各バ
ルブリフター１６の上面１６ａ所定位置に当接するよう
になっている。

【００２２】前記各伝達手段１８は、図３及び図４に示
すように駆動軸１３の上方に配置されたロッカアーム２
３と、該ロッカアーム２３の一端部２３ａと駆動カム１
５とを連係するリンクアーム２４と、ロッカアーム２３
の他端部２３ｂと揺動カム１７とを連係する連係部材で
あるリンク部材２５とを備えている。

【００２３】前記各ロッカアーム２３は、図４に示すよ
うに、平面からみてほぼクランク状に折曲形成され、中
央に有する筒状基部２３ｃが後述する制御カム３３に回
転自在に支持されている。また、各基部２３ｃの各外端
部に突設された前記一端部２３ａには、図３及び図４に
も示すように、リンクアーム２４と相対回転自在に連結
するピン２６が挿通されるピン孔２３ｄが貫通形成され
ている一方、各基部２３ｃの各内端部に夫々突設された
前記他端部２３ｂには、各リンク部材２５の一端部２５
ａと相対回転自在に連結するピン２７が挿通されるピン
孔２３ｅが形成されている。

【００２４】また、前記リンクアーム２４は、比較的大
径な円環状の基部２４ａと、該基部２４ａの外周面所定
位置に突設された突出端２４ｂとを備え、基部２４ａの
中央位置には、前記駆動カム１５のカム本体１５ａの外
周面に回転自在に嵌合する嵌合孔２４ｃが形成されてい
る一方、突出端２４ｂには、前記ピン２６が回転自在に
挿通するピン孔２４ｄが貫通形成されている。

【００２５】前記リンク部材２５は、図３にも示すよう
に所定長さのほぼく字形状に折曲形成され、両端部２５
ａ，２５ｂには、図４にも示すようにピン挿通孔２５
ｃ，２５ｄが形成されており、この各ピン挿通孔２５
ｃ，２５ｄに、前記ロッカアーム２３の他端部２３ｂに
有するピン孔２３ｅと揺動カム１７のカムノーズ部２１
に有するピン孔２１ａにそれぞれ挿通した各ピン２７，
２８の端部が回転自在に挿通している。

【００２６】そして、このリンク部材２５は、前記揺動
カム１７の最大揺動範囲を前記ロッカアーム２３の揺動
範囲内に規制するようになっている。

【００２７】なお、各ピン２６，２７，２８の一端部に
は、リンクアーム２４やリンク部材２５の軸方向の移動
を規制するスナップリング２９，３０，３１が設けられ
ている。

【００２８】前記各制御機構１９は、図３及び図４に示
すように、機関前後方向に配設された前記制御軸３２
と、該制御軸３２の外周に固定されてロッカアーム２３
の揺動支点となる制御カム３３と、制御軸３２の回転位
置を制御する電動アクチュエータである電動モータ３４
とから構成されている。

【００２９】前記各制御軸３２は、駆動軸１３と並行に
設けられて、前述のように軸受１４のメインブラケット
１４ａ上端部の軸受溝とサブブラケット１４ｂとの間に
回転自在に支持されている。一方、前記各制御カム３３
は、夫々円筒状を呈し、図３に示すように軸心Ｐ１位置
が制御軸３２の軸心Ｐ２からα分だけ偏倚している。

【００３０】前記電動モータ３４は、図１に示すよう
に、駆動シャフト３４ａの先端部に設けられた第１平歯
車３５と制御軸３２の後端部に設けられた第２平歯車３
６との噛合いを介して、制御軸３２に回転力を伝達する
ようになっていると共に、機関の運転状態を検出するコ
ントローラ３７からの制御信号によって駆動するように
なっている。

【００３１】一方、各第２可変機構７，８は、図２に示
すように前記各駆動軸１３の先端部側に設けられ、タイ
ミングチェーン９によって機関のクランク軸１０から回
転力が伝達されるタイミングスプロケット４０、４０
と、各駆動軸１３の先端部にボルト４１、４１によって
軸方向から固定されたスリーブ４２、４２と、各タイミ
ングスプロケット４０と各スリーブ４２との間に介装さ
れた筒状歯車４３、４３と、該各筒状歯車４３を各駆動
軸１３の前後軸方向へ駆動させる駆動機構である油圧回
路４４、４４とから構成されている。

【００３２】前記各タイミングスプロケット４０は、各
筒状本体４０ａ、４０ａの後端部にタイミングチェーン
が９巻装される各スプロケット部４０ｂ、４０ｂが各ボ
ルト４５、４５により固定されていると共に、各筒状本
体４０ａの前端開口がフロントカバー各４０ｃによって
閉塞されている。また、筒状本体４０ａの内周面には、
はす歯形のインナ歯４６が形成されている。

【００３３】前記スリーブ４２は、後端側に駆動軸１３
の先端部が嵌合する嵌合溝が形成されていると共に、前
端部の保持溝内にはフロントカバー４０ｃを介してタイ
ミングスプロケット４０を前方に付勢するコイルスプリ
ング４７が装着されている。また、スリーブ４２の外周
面には、はす歯形のアウタ歯４８が形成されている。

【００３４】前記筒状歯車４３は、軸直角方向から２分
割されて前後の歯車構成部がピンとスプリングによって
互いに接近する方向に付勢されていると共に、内外周面
には前記各インナ歯４６とアウタ歯４８に噛合いするは
す歯形の内外歯が形成されており、前後に形成された第
１，第２油圧室４９，５０へ相対的に供給される油圧に
よって各歯間を摺接しながら前後軸方向へ移動するよう
になっている。また、この筒状歯車４３は、フロントカ
バー４０ｃに突当った最大前方移動位置で吸気弁１２を
最遅角位置に制御する一方、最大後方移動位置で最進角
位置に制御するようになっている。さらに、第２油圧室
５０内に弾装されたリターンスプリング５１によって第
１油圧室４９の油圧が供給されない場合に最大前方移動
位置に付勢されるようになっている。

【００３５】前記油圧回路４４は、図外のオイルパンと
連通するオイルポンプ５２の下流側に接続されたメイン
ギャラリ５３と、該メインギャラリ５３の下流側で分岐
して前記第１，第２油圧室４９，５０に接続された第
１，第２油圧通路５４，５５と、前記分岐位置に設けら
れたソレノイド型の流路切換弁５６と、該流路切換弁５
６に接続されたドレン通路５７とから構成されている。

【００３６】前記流路切換弁５６は、前記第１可変機構
５，６の電動モータ３４を駆動制御する同じコントロー
ラ３７からの制御信号によって切換駆動されるようにな
っている。

【００３７】前記コントローラ３７は、各第１可変機構
５，６と各第２可変機構７，８の全てを単一のもので制
御するようになっており、第２クランク角センサからの
機関回転数信号、エアフローメータからの吸気流量信号
（負荷）及び機関油温センサなどの各種のセンサからの
検出信号に基づいて現在の機関運転状態を演算等により
検出すると共に、制御軸３２の現在の回転位置を検出す
る第１位置検出センサ５８や駆動軸１３とタイミングス
プロケット４０との相対回動位置を検出する第２位置検
出センサ５９からの検出信号に基づいて、前記各電動モ
ータ３４及び各流路切換弁５６に制御信号を出力してい
る。

【００３８】すなわち、コントローラ３７が、機関回転
数、負荷、油温、機関始動後の経過時間などの情報信号
から吸気弁１２の目標リフト特性、つまり制御軸３２の
目標回転位置を決定して、この指令信号に基づき電動モ
ータ３４を回転させることにより制御軸３２を介して制
御カム３３を所定回転角度位置まで回転制御する。ま
た、第１位置検出センサ５８により、制御軸３２の実際
の回転位置をモニターし、フィードバック制御により制
御軸３２を目標位相に回転させるようになっている。

【００３９】以下、機関低回転低負荷域〜高回転高負荷
域までの第１可変機構５によるリフト作動を図５〜図７
に基づいて説明する。すなわち、機関始動初期のクラン
キング時及びアイドリング時には、コントローラ３７か
らの制御信号によって電動モータ３４を介して左右両方
の制御軸３２が一方向（同一方向）へ回転制御されて、
図５に示すように各制御カム３３の軸心Ｐ１が制御軸３
２の軸心Ｐ２から図示のように左上方の回動位置に保持
され、厚肉部３３ａが駆動軸１３から上方向へ離間回動
する。これにより、ロッカアーム２３は、全体が駆動軸
１３に対して上方向へ移動し、このため各揺動カム１７
はリンク部材２５を介して強制的に引き上げられて反時
計方向へ回動する。したがって、駆動カム１５が回転し
てリンクアーム２４を介してロッカアーム２３の一端部
２３ａを押し上げると、そのリフト量がリンク部材２５
を介して揺動カム１７及びバルブリフター１６に伝達さ
れるが、そのリフト量Ｌは、図５に示すように小さくな
る。このため、ガス流動が強化されて燃焼が改善され
て、燃費の向上と機関回転の安定化が図れる。

【００４０】一方、高回転高負荷域では、コントローラ
３７からの制御信号によって各電動モータ３４により両
制御軸３２が今度は他方向（同一方向）に回転して制御
カム３３を、図３、図７に示す位置に回転させて厚肉部
３３ａを下方向へ回動させる。このため、ロッカアーム
２３は、全体が駆動軸１３方向（下方向）へ移動して他
端部２３ｂが揺動カム１７をリンクアーム２５を介して
下方向へ押圧して揺動カム１７全体を所定量だけ図示の
位置（時計方向）に回動させる。したがって、駆動カム
１５が回転してリンクアーム２４を介してロッカアーム
２３の一端部２３ａを押し上げると、そのリフト量がリ
ンク部材２５を介して揺動カム１７及びバルブリフター
１６に伝達されるが、そのリフト量Ｌは図７に示すよう
に最も大きくなる（Ｌｍａｘ）。

【００４１】以下、図８に基づいて、左右バンクＶ１、
Ｖ２の各吸気弁１２，１２のリフト開始及びリフト終了
時における各第１可変機構５，６のディメンジョンを説
明する。すなわち、リフト開始時及びリフト終了時に
は、揺動カム１７とリンク部材２５との連結部Ｃ６は、
制御軸３２の回転位相に拘わらずそれぞれＣ６ＳＲ、Ｃ
６ＳＬに位置する。

【００４２】図中、Ｃ４ＡＲ、Ｃ４ＡＬは、高リフト制
御時における制御カム中心Ｃ４の位置を表しており、こ
のような高リフト制御時では、ロッカアーム２３とリン
クアーム２４との連結部Ｃ５は、リフト開始時及びリフ
ト終了時の双方ともに、それぞれ同じ位置Ｃ５ＡＲ、Ｃ
５ＡＬとなる一方、駆動カム中心Ｃ２の位置はリフト開
始時（Ｃ２ＡＳＲ，Ｃ２ＡＳＬ）とリフト終了時（Ｃ２
ＡＥＲ，Ｃ２ＡＥＬ）とで異なっている。

【００４３】また、Ｃ４ＢＲ、Ｃ４ＢＬは低リフト制御
時における制御カム中心Ｃ４の位置を示しており、この
ような低リフト制御時においても、高リフト制御時の場
合と同様に、連結部Ｃ５はリフト開始時及びリフト終了
時の双方ともに同じ位置Ｃ５ＢＲ、Ｃ５ＢＬとなる一
方、駆動カム中心Ｃ２の位置は、リフト開始時（Ｃ２Ａ
ＳＲ，Ｃ２ＡＳＬ）とリフト終了時（Ｃ２ＡＥＲ，Ｃ２
ＡＥＬ）とで異なっている。

【００４４】そして、この実施形態では、左右バンクの
各制御軸３２，３２の回転方向が同方向に設定されてい
るため、例えば高リフト制御状態から低リフト制御状態
へ移行する際に、制御カム３３、３３の中心位置Ｃ４が
駆動軸中心Ｃ１に対して同方向ω２に回転変位する（Ｃ
４ＡＲ→Ｃ４ＢＲ、Ｃ４ＡＬ→Ｃ４ＢＬ）。このため、
リフト開始、終了時にいける連結部Ｃ５の位置が右バン
クＶ１では角度θ５だけ駆動軸１３と同方向ω１に回転
変位する（Ｃ５ＡＲ→Ｃ５ＢＲ）。つまり、左右バンク
の連結部Ｃ５が、駆動軸中心Ｃ１に対して互いに同方向
ω２に回転する。

【００４５】このため、高リフト制御時から低リフト制
御状態へ移行する場合に右バンクＶ１ではリフト開始時
期の制御カム中心Ｃ２の変位量（角度）θ１がリフト終
了時期の制御カム中心Ｃ２の変位量（角度）θ２よりも
大きくなると共に、左バンク側でも、右バンク側と同様
に、リフト開始時期の制御カム中心Ｃ２の変位量（角
度）θ８よりも大きくなる。

【００４６】この結果、前述した最大バルブリフト量の
変化は、左右バンクで等しくなると共に左右バンクにお
けるリフト開始時期及びリフト終了時期のずれが十分に
低減される。

【００４７】一方、各流路切換弁５６側は、前述と同じ
く各センサからの情報信号から吸気弁１２の目標進角量
を決定して、この指令信号に基づき流路切換弁５６によ
り、第１油圧通路５４とメインギャラリ５３とを所定時
間連通させると共に、第２油圧通路５５とドレン通路５
７とを所定時間連通させる。これによって、筒状歯車４
３を介して各タイミングスプロケット４０と各駆動軸１
３との相対回動位置を変換して進角側に制御する。ま
た、この場合も第２位置検出センサ５９により予め駆動
軸１３の実際の相対回動位置をモニターして、フィード
バック制御により駆動軸を目標相対回動位置すなわち目
標進角量に回転させるようになっている。

【００４８】具体的には、機関始動時から所定時間は流
路切換弁５６により第２油圧室５０のみに油圧が供給さ
れて第１油圧室４９には油圧が供給されない。したがっ
て、図２に示すように筒状歯車４３は、リターンスプリ
ング５１のばね力で、最大前方位置に保持されて、駆動
軸１３が最大遅角の回転位置に保持されている。その
後、油温が所定温度Ｔｏを越えると、運転条件に応じ
て、コントローラ３７からの制御信号により流路切換弁
５６を駆動させて第１油圧通路５４とメインギャラリ５
３を連通させて、第２油圧通路５５とドレン通路５７を
連通させる時間が連続的に変化する。これにより、筒状
歯車４３は、最前方位置から最後方位置までを移動し、
したがって、例えば左バンクＶ２側の吸気弁１２の開閉
タイミングは、図９に示すようには実線の最遅角状態か
ら、破線の最進角まで連続的に可変制御される。

【００４９】尚、前記吸気弁１２は、第２可変機構５，
６により最大リフトに制御されかつ第２可変機構７，８
により最大遅角位置に制御された状態において、シリン
ダ内のピストンや対向する排気弁と干渉しないような配
置構成に設定されている。

【００５０】以下、コントローラ３７による第１可変機
構５，６と第２可変機構７，８との具体的な駆動制御を
図１０に示すフローチャートにもとづいて説明する。な
お、この制御フローでは、左バンクＶ２側の第１可変機
構５と第２可変機構７との駆動制御について説明する。

【００５１】すなわち、イグニッションスイッチをＯＮ
した後に、ステップＳ１では、前記クランク角センサや
エアーフローメータ、機関油温センサなどの各種センサ
類から、機関回転数信号や吸気流量信号などの情報信号
を読み取る。その後、ステップＳ２において第１位置検
出センサ５８から制御軸３２の実際の回転位置（バルブ
リフト量）を読み込む。

【００５２】ステップＳ３では、制御軸３２の実際の回
転位置（リフト量）が目標制御位置か否かを判別し、目
標制御位置であると判別した場合は、ステップＳ４に移
行するが、目標制御位置でないと判別した場合は、ステ
ップ５に移行する。このステップＳ５では、前記第１位
置検出センサ５８が検出した実際の回転位置と目標制御
位置とのずれ量を演算して求め、ステップＳ４に移行す
る。

【００５３】このステップＳ４では、第１可変機構５に
よって制御軸３２を目標位置まで回転制御する処理を行
う。このとき、読み込んだ目標制御位置（目標リフト位
置）によって第２可変機構７の制御範囲（進角量または
遅角量）が変わってくる。

【００５４】その後、ステップＳ６に移行し、ここで
は、第２可変機構７の制御位置を吸気弁１２とピストン
及び吸気弁１２と排気弁が干渉しない制御範囲（進角
量）を演算する。続いてステップＳ７において第２可変
機構７を前記制御範囲内で連続可変制御を行う。

【００５５】したがって、左バンクＶ２側の吸気弁１２
は、（中バルブリフトで吸気弁の開閉タイミングを合わ
せた図１１の場合）その作動角位相（開閉タイミング）
が図１１の一点破線で示すように、第２可変機構７が制
御される前（図１１の破線）に比較して高バルブリフト
側では進角側に制御され、低バルブリフト側では遅角側
に制御されて、実線で示す右バンクＶ１側の吸気弁１２
の開閉タイミングに十分近づいた状態になる。

【００５６】このため、機関の運転状態の中でも、特に
排気エミッションや燃費に対するバルブ開閉タイミング
の感度の高い低回転域、つまり、制御軸３２が小作動角
・低リフト側に保持された状態で左右バンクＶ１，Ｖ２
のバルブリフト特性の進角、遅角側のずれを小さくする
ことができることから、前記各制御軸３２，３２の回転
を同方向に制御することと相俟って、機関性能への影響
を最小限に抑制することが可能になる。

【００５７】また、機関高回転高負荷域において、第１
可変機構５，６によって高リフト制御され、第２可変機
構７，８によって作動角位相を上死点に近づくように制
御すれば、排気弁とのバルブオーバーラップが大きくな
り、排気脈動の負圧波を大きなバルブオーバーラップ期
間と同期させることで、各気筒内の残留ガスを掃気する
ことができるので、新気の吸入効率を高められ、出力ト
ルクを大きくすることが可能になる。

【００５８】さらに、機関に始動初期に第１可変機構
５、６を極小リフトに制御し、第２可変機構７、８によ
って左右バンクＶ１，Ｖ２のバルブリフト特性のずれを
低減させることにより、動弁装置の各部のフリクション
を小さくすることが可能になり、機関回転数のスムーズ
な立ち上がり特性を得ることができる。さらに、機関回
転数の上昇に伴いリフト量を増加させるように制御する
ことによってガス交換効率が向上して、良好な始動性を
得ることができる。

【００５９】また、前記実施形態では、左バンクＶ２側
の第２可変機構７についての具体的な制御を説明した
が、右バンクＶ１の第２可変機構８も左バンクＶ２と同
じように制御する。すなわち、両第２可変機構７，８の
制御目標位相の変化量を互いに異ならしめて、一方を進
角側へ、他方を遅角側へ互いに近づく方へ制御すれば、
左右バンクＶ１，Ｖ２の各吸気弁１２，１２の開閉タイ
ミングのずれをさらに小さくすることが可能になり、よ
り高精度なバルブリフト、開閉タイミング制御を得るこ
とができる。

【００６０】本発明は、前記実施形態の構成に限定され
るものではなく、装置を吸気弁側ばかりか排気弁側に適
用することができると共に、排気弁がのみに適用するこ
とも可能である。

【００６１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に記載の発明によれば、第１可変機構と第２可変機構と
によって機関運転状態に応じて該機関性能を大幅に向上
させることができることは勿論のこと、左右バンクの各
第１可変機構によるバルブリフト制御時において第２可
変機構により各バンク間の機関弁の作動角位相（開閉タ
イミング）のずれを強制的に小さくなるように制御した
ため、各制御軸の同方向回転制御と相俟って、左右バン
ク間の機関性能の影響を十分に小さくすることが可能に
なる。

【００６２】請求項２記載の発明によれば、両位相可変
機構の制御目標位相の変化量を互いに異ならしめたこと
によって、全ての運転状態（全てのバルブリフト制御領
域）で、左右バンク間での機関性能特性の最も良い作動
角位相（開閉タイミング）に設定することができるた
め、作動角位相制御の選択の自由度を向上させることが
でき、この結果、機関性能をさらに向上させることがで
きる。

【００６３】請求項３に記載の発明によれば、伝達手段
をリンク機構によって構成したことから、駆動軸から揺
動カムへのスムーズな駆動伝達性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すＶ型内燃機関の一部
断面図

【図２】本実施形態に供される両第１可変機構と両第２
可変機構を一部断面して示す概略図

【図３】右バンク側の第１可変機構を示す断面図

【図４】同第１可変機構の平面図

【図５】同第１可変機構の最小リフト制御の作用説明図

【図６】同第１可変機構の最大から最小リフトへ制御す
る過程を示す作用説明図

【図７】同第１可変機構の最大リフト制御の作用説明図

【図８】両第１可変機構のディメンジョンを示す概念図

【図９】左バンク側の第１可変機構と第２可変機構によ
るバルブリフト及びバルブ開閉タイミングを示す特性図

【図１０】本実施形態のコントローラーによる制御フロ
ーチャート図

【図１１】本実施形態の左バンク側の第１可変機構と第
２可変機構によるバルブリフトとバルブ開閉タイミング
と従来のリフト可変機構のみによるバルブリフトとを比
較した制御特性図

【図１２】従来のＶ型内燃機関に適用された両リフト可
変機構によるバルブリフト特性図

【符号の説明】

１…Ｖ型内燃機関 ５・６…第１可変機構（リフト可変機構） ７・８…第２可変機構（位相可変機構） １２・１２…吸気弁 １３・１３…駆動軸 １７・１７…揺動カム １９・１９…制御機構 ２３・２３…ロッカアーム ２４・２４…リンクアーム ２５・２５…リンク部材 ３４・３４…電動モータ ３７…コントローラ ５８…第１位置検出センサ ５９…第２位置検出センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 13/02 Ｆ０２Ｄ 13/02 Ｇ Ｆターム(参考） 3G016 AA08 AA10 BA19 BA23 BA28 BB19 DA01 DA22 DA23 DA25 GA06 3G018 AA07 AB17 BA10 BA32 CA13 CA18 DA11 DA15 DA71 FA01 FA06 FA07 GA03 3G092 AA11 AA15 DA01 DA02 DA03 FA03 GA02 HA11Z HE01Z HE08Z

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右バンクのそれぞれに、機関弁のバル
   ブリフトを機関運転状態に応じて可変制御するリフト可
   変機構を設け、該各リフト可変機構は、機関のクランク
   軸によってそれぞれ同一方向へ回転駆動する駆動軸と、
   機関弁を開閉作動させる揺動カムと、前記駆動軸の回転
   力を揺動カムに伝達する伝達手段と、機関運転状態に応
   じて伝達手段の姿勢を制御軸を介して変化させることに
   より、前記揺動カムの機関弁に対する当接位置を変化さ
   せてバルブリフトを可変にする制御手段とを備えたＶ型
   内燃機関の可変動弁装置であって、 前記左右バンクの各リフト可変機構の各構成部品を、前
   記各駆動軸の軸方向視でほぼ左右対称に配置すると共
   に、左右バンクの各制御軸の回転方向を互いに同方向と
   なるように形成し、かつ前記各リフト可変機構の少なく
   ともいずれか一方に、機関弁の前記リフト特性における
   作動角位相を変化させる位相可変機構を設けたことを特
   徴とするＶ型内燃機関の可変動弁装置。
2. 【請求項２】 前記位相可変機構を各リフト可変機構の
   それぞれに設けると共に、前記両位相可変機構の制御目
   標位相の変化量を互いに異ならしめたことを特徴とする
   請求項１に記載のＶ型内燃機関の可変動弁装置。
3. 【請求項３】 前記伝達手段は、前記駆動軸の外周に固
   定された駆動カムと、前記制御軸の外周に固定された制
   御カムの外周に揺動自在に支持されたロッカアームと、
   該ロッカアームの一端部と前記駆動カムとを回動自在に
   連係するリンクアームと、前記ロッカアームの他端部と
   前記揺動カムを回動自在に連係するリンク部材とから構
   成したことを特徴とする請求項１または２に記載のＶ型
   内燃機関の可変動弁装置。
4. 【請求項４】 前記第１可変機構は、外周に駆動カムを
   有する駆動軸と、支軸に揺動自在に支持されて、揺動す
   ることによって機関弁を開閉作動する前記揺動カムと、
   一端部が前記駆動カムに回動自在に連係すると共に、他
   端部が前記揺動カムに回転自在に連係し、揺動中心が制
   御カムによって可変制御されるロッカアームとを備えた
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＶ型
   内燃機関の可変動弁装置。
5. 【請求項５】 前記リフト可変機構は、前記制御カムを
   機関運転状態に応じて制御軸を介して回転制御するアク
   チュエータとを備えたことを特徴とする請求項１〜４の
   いずれかに記載のＶ型内燃機関の可変動弁装置。