JP2003343228A - 可変動弁機構及び内燃機関の吸気量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コントロールシャフトの軸方向での移動による
ことなく、高精度に内燃機関等のバルブリフトが調整で
きる可変動弁機構とこれを用いた吸気量制御装置の提
供。 【解決手段】バルブリフト調整用電動モータによりロー
ラ５２ａの回転軸Ａｒ周りでの中間カム１０２の公転位
相位置を調整することでローラ５２ａが当接する円筒状
外周面１０６ａとカム面１１０ａとの領域割合が変化す
る。このことでカム面１１０ａによるローラ５２ａの駆
動量が変化し、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブリフ
トが可変とされる。このように公転すなわち回転により
調整しているので、内燃機関に用いても温度変化により
バルブリフトの調整精度が低下することはなく、課題が
達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転カムによりバ
ルブを駆動するに際して仲介駆動機構を用いてバルブリ
フトを可変とする可変動弁機構、及びこの可変動弁機構
を用いた内燃機関の吸気量制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の運転状態に応じて、吸気バル
ブや排気バルブにてリフト量や作用角を無段階に可変と
する可変動弁機構が知られている。この内でも、コント
ロールシャフトを軸方向に変位させることで仲介駆動機
構の入力部と出力部との相対位相差を変更して、リフト
量や作用角を無段階に可変とする可変動弁機構が知られ
ている（特開２００１−２６３０１５号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしバルブリフト
（バルブのリフト量と作用角とを含む概念）の調整がコ
ントロールシャフトの軸方向位置により調整されている
ため、シリンダヘッドにおいてコントロールシャフトが
加熱されると、熱膨張によりコントロールシャフトの長
さが変化して、バルブリフトが高精度に調整できなくな
るおそれがある。又、通常、全気筒のバルブリフトを１
本のコントロールシャフトにて調整することになるが、
コントロールシャフトの長さが変化すると、コントロー
ルシャフトを軸方向に駆動するアクチュエータに近い気
筒のバルブリフトと遠い気筒のバルブリフトではずれが
生じてしまう。このため全気筒に対して高精度なバルブ
リフト制御ができなくなるおそれがある。

【０００４】本発明は、コントロールシャフトの軸方向
での移動によることなく、高精度にバルブリフトが調整
できる可変動弁機構、およびこの可変動弁機構を利用し
た吸気量制御装置の提供を目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。請求
項１に記載の可変動弁機構は、回転カムとバルブに連動
するローラとの間に介在させた仲介駆動機構を用いるこ
とでバルブリフトを可変とする可変動弁機構であって、
前記仲介駆動機構は、前記回転カムにより駆動される入
力部及び該入力部に連動することで前記ローラを介して
バルブを駆動する出力部を有する中間カムと、前記ロー
ラの回転軸周りでの、前記中間カムの公転位相位置を調
整することでバルブリフトを可変とするリフト可変手段
とを備えたことを特徴とする。

【０００６】リフト可変手段は、前記ローラの回転軸周
りでの、中間カムの公転位相位置を調整することでバル
ブリフトを可変としている。すなわち、回転カムに中間
カムの入力部を駆動可能に接触させた状態で、中間カム
を前記ローラの回転軸周りに回転させると、中間カムの
出力部の位置が前記ローラに対して離れたり近づいたり
する。したがって前記ローラに対して出力部が離れた状
態で、中間カムの入力部が回転カムにより駆動される
と、前記ローラに出力部が近づくまで期間を要し、出力
部がローラをわずかしか駆動しなかったり、あるいは全
く駆動しないようになる。このためバルブのリフト量や
作用角が小さくなったり、全くリフトしなくなる。

【０００７】そして前記ローラの回転軸周りで中間カム
を公転させて、前記ローラに対して出力部を近づける
と、回転カムによる入力部の駆動により前記ローラに出
力部が近づくまでの期間が次第に短くなり、出力部がロ
ーラを長く駆動することになりバルブのリフト量や作用
角が大きくなる。

【０００８】このようにして連続的にバルブリフトを変
更できるが、この場合、軸方向へのシャフトの移動によ
りバルブリフトを調整しているわけではなく、公転すな
わち回転により調整しているので、内燃機関に用いても
温度変化によりバルブリフトの調整精度が低下すること
はなく、バルブリフトを高精度に連続調整できる。

【０００９】請求項２に記載の可変動弁機構では、請求
項１において、前記中間カムは、中間カム自身の回転中
心を中心軸とする円筒状外周面を備えたベース部を有
し、前記出力部を前記ベース部から突出して設けたこと
により、前記円筒状外周面に連続する出力部カム面を形
成し、前記ローラは前記円筒状外周面に接触して配置さ
れていることにより、前記入力部が前記回転カムにより
駆動された時には前記円筒状外周面に連続する前記出力
部カム面に前記ローラが接触することでバルブのリフト
が実行されるとともに、前記リフト可変手段による前記
中間カムの公転位相位置の調整により前記出力部カム面
による前記ローラの駆動開始タイミングが変更されるこ
とでバルブリフトが可変とされることを特徴とする。

【００１０】このようにベース部の円筒状外周面と出力
部カム面とを設けたことにより、リフト可変手段が中間
カムの公転位相位置を調整すると、出力部カム面の位置
を前記ローラから離したり近づけたりできる。したがっ
て、このような公転位相位置の調整により、回転カムに
より入力部が駆動される時に前記ローラが当接する円筒
状外周面と出力部カム面との領域割合が変化する。この
ことにより出力部カム面による前記ローラの駆動開始タ
イミングが変化して、バルブリフトが調整できる。

【００１１】このようにしてリフト可変手段は、公転す
なわち回転によりバルブリフトを調整しているので、バ
ルブリフトを高精度に連続調整できる。請求項３に記載
の可変動弁機構では、請求項２において、前記リフト可
変手段は、主軸部及びピン部がクランク状に組み合わさ
れて形成された回動シャフトと、前記主軸部を回転する
回転駆動手段とを備え、前記主軸部から径方向に離れた
前記ピン部に前記中間カムのベース部を回転可能に配置
し、前記主軸部を前記ローラの回転軸上に配置すること
により、前記回転駆動手段の回転にて、前記中間カム
を、前記ローラの回転軸を公転軸として公転させるよう
構成したことを特徴とする。

【００１２】このように回転駆動手段、例えば電動モー
タなどにて、前記ローラの回転軸周りでの中間カムの公
転位相位置を容易に調整することができる。このことに
より容易にバルブリフトを高精度且つ円滑に連続調整で
きる。

【００１３】請求項４に記載の可変動弁機構では、請求
項１〜３のいずれかにおいて、前記ローラは、ローラロ
ッカーアームに設けられているローラであることを特徴
とする。

【００１４】このようにローラロッカーアームに設けら
れているローラに対して上述のごとく構成することによ
り容易にバルブリフトを高精度に連続調整できる。請求
項５に記載の可変動弁機構では請求項１〜３のいずれか
において、前記ローラは、バルブリフタに設けられてい
るローラであることを特徴とする。

【００１５】このようにローラはバルブリフタに設けた
ものでも良く、このローラに対して上述のごとく構成す
ることにより容易にバルブリフトを高精度に連続調整で
きる。

【００１６】請求項６に記載の可変動弁機構は、回転カ
ムとバルブとの間に介在させた仲介駆動機構を用いてバ
ルブリフトを可変とする可変動弁機構であって、前記仲
介駆動機構は、前記回転カムにより駆動される入力部、
該入力部に連結して入力部を揺動可能に支持する連結支
持部、及び前記回転カムに対して前記入力部と前記連結
支持部とを介して連動して前記バルブを駆動する出力部
を有する中間カムと、前記入力部に対する支持位置を回
転により変更可能な可変支持部材を備えて、該可変支持
部材による前記入力部に対する支持位置の変更により、
前記連結支持部に対する前記入力部の角度を変更するこ
とによりバルブリフトを可変とするリフト可変手段とを
備えたことを特徴とする。

【００１７】リフト可変手段は、可変支持部材による入
力部に対する支持位置の変更により、連結支持部に対す
る入力部の角度を変更することでバルブリフトを可変と
している。

【００１８】すなわち、入力部に対する可変支持部材の
支持位置を変更すると、連結支持部に対する入力部の角
度が変化する。この角度変化により、回転カムに中間カ
ムの入力部を駆動可能に接触させた状態では、中間カム
の出力部の位置が、前記バルブの一部あるいは前記バル
ブに駆動力を仲介して伝達するロッカーアームなどの仲
介部材に対して、離れたり近づいたりする。したがって
前記バルブの一部あるいは仲介部材に対して出力部が離
れた状態で、中間カムの入力部が回転カムにより駆動さ
れると、前記バルブの一部あるいは仲介部材に出力部が
近づくまで期間を要し、出力部がバルブをわずかしか駆
動しなかったり、あるいは全く駆動しないようになる。
このためバルブのリフト量や作用角が小さくなったり、
全くリフトしなくなる。

【００１９】そして入力部に対する可変支持部材の支持
位置を変更することで連結支持部に対する入力部の角度
を変化させて、前記バルブの一部あるいは仲介部材に対
して出力部を近づけると、回転カムによる入力部の駆動
により前記バルブの一部あるいは仲介部材に出力部が近
づくまでの期間が次第に短くなる。このため出力部がバ
ルブを長く駆動することになりバルブのリフト量や作用
角が大きくなる。

【００２０】このようにして連続的にバルブリフトを変
更できるが、この場合、軸方向へのシャフトの移動によ
りバルブリフトを調整しているわけではなく、可変支持
部材の回転により調整している。このため、内燃機関に
用いても温度変化によりバルブリフトの調整精度が低下
することはなく、バルブリフトを高精度に連続調整でき
る。

【００２１】請求項７に記載の可変動弁機構では、請求
項６において、前記仲介駆動機構はローラを介してバル
ブを駆動するとともに、前記連結支持部は連結支持部自
身の回転中心を中心軸とする円筒状外周面を備えたベー
ス部を有し、前記出力部を前記ベース部から突出して設
けたことにより、前記円筒状外周面に連続する出力部カ
ム面を形成し、前記ローラは前記円筒状外周面に接触し
て配置されていることにより、前記入力部が前記回転カ
ムにより駆動された時には前記円筒状外周面に連続する
前記出力部カム面に前記ローラが接触することでバルブ
のリフトが実行されるとともに、前記リフト可変手段に
よる前記連結支持部に対する前記入力部の角度の調整に
より前記出力部カム面による前記ローラの駆動開始タイ
ミングが変更されることでバルブリフトが可変とされる
ことを特徴とする。

【００２２】このようにベース部の円筒状外周面と出力
部カム面とを設けたことにより、リフト可変手段が可変
支持部材の支持位置を変更することで連結支持部に対す
る入力部の角度を調整すると、出力部カム面の位置を、
前記バルブの一部あるいは仲介部材に該当するローラに
対して、離したり近づけたりできる。したがって、この
ような支持位置の調整により、回転カムにより入力部が
駆動される時に前記ローラが当接する円筒状外周面と出
力部カム面との領域割合が変化する。このことにより出
力部カム面によるローラの駆動開始タイミングが変化し
て、バルブリフトが調整できる。

【００２３】このようにしてリフト可変手段は、可変支
持部材の回転によりバルブリフトを調整しているので、
バルブリフトを高精度に連続調整できる。請求項８に記
載の可変動弁機構では、請求項６又は７において、前記
リフト可変手段は、先端部にて前記入力部を当接して支
持し基端部にて前記連結支持部の回転軸上にて回転可能
に支持された前記可変支持部材と、該可変支持部材を回
転することにより前記連結支持部に対する前記入力部の
角度を変更する回転駆動手段とを備えていることを特徴
とする。

【００２４】このように回転駆動手段を設けることによ
り、連結支持部に対する入力部の角度を変更することが
できる。このことによりバルブリフトを高精度に連続調
整できる。更に、可変支持部材の回転中心と連結支持部
の回転中心とが同じであるため、高精度に仲介駆動機構
を形成することができ、バルブリフトの調整精度を一層
向上させることができる。

【００２５】請求項９に記載の可変動弁機構では、請求
項７又は８において前記ローラは、ローラロッカーアー
ムに設けられているローラであることを特徴とする。こ
のようにローラロッカーアームに設けられているローラ
に対して上述のごとく構成することにより容易にバルブ
リフトを高精度に連続調整できる。

【００２６】請求項１０に記載の可変動弁機構では、請
求項７又は８において、前記ローラは、バルブリフタに
設けられているローラであることを特徴とする。このよ
うにローラはバルブリフタに設けたものでも良く、この
ローラに対して上述のごとく構成することにより容易に
バルブリフトを高精度に連続調整できる。

【００２７】請求項１１に記載の可変動弁機構では、請
求項１〜１０のいずれかにおいて、前記バルブは、内燃
機関の吸気バルブ又は排気バルブのいずれか一方又は両
方であることを特徴とする。

【００２８】このように可変動弁機構を内燃機関の吸気
バルブ又は排気バルブのいずれか一方又は両方に適用す
ることにより、前述したごとく温度変化によりバルブリ
フトの調整精度が低下することはなく、内燃機関の吸気
バルブや排気バルブのバルブリフトを高精度に連続調整
できる。

【００２９】請求項１２に記載の内燃機関の吸気量制御
装置は、請求項１〜１０のいずれか記載の可変動弁機構
を吸気バルブの動弁機構として備えた内燃機関におい
て、該内燃機関に対して要求される吸入空気量に応じ
て、前記リフト可変手段にてバルブリフトを調整するこ
とで吸入空気量を調整する吸入空気量調整手段を備えた
ことを特徴とする。

【００３０】前述した可変動弁機構を用いて吸気バルブ
のバルブリフトを調整することで、スロットルバルブを
用いなくても吸入空気量が調量できる内燃機関を実現で
きる。そして、この内燃機関においては、温度変化によ
りバルブリフトの調整精度が低下することはなく、バル
ブリフトを高精度に連続調整できる。

【００３１】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１は、上述し
た発明が適用された内燃機関としてのガソリンエンジン
（以下、「エンジン」と略す）２およびその制御系統の
概略構成を表すブロック図である。図２はエンジン２の
縦断面図（図１のＡ−Ａ断面）を示している。

【００３２】エンジン２は、車両走行用として自動車車
両に搭載されているものである。このエンジン２は、シ
リンダブロック４、シリンダブロック４内で往復動する
ピストン６およびシリンダブロック４上に取り付けられ
たシリンダヘッド８等を備えている。シリンダブロック
４には４つの気筒２ａが形成され、各気筒２ａには、シ
リンダブロック４、ピストン６およびシリンダヘッド８
にて区画された燃焼室１０が形成されている。

【００３３】そして各燃焼室１０には、それぞれ第１吸
気バルブ１２ａ、第２吸気バルブ１２ｂ、第１排気バル
ブ１６ａおよび第２排気バルブ１６ｂが配置されてい
る。この内、第１吸気バルブ１２ａは第１吸気ポート１
４ａを開閉し、第２吸気バルブ１２ｂは第２吸気ポート
１４ｂを開閉し、第１排気バルブ１６ａは第１排気ポー
ト１８ａを開閉し、第２排気バルブ１６ｂは第２排気ポ
ート１８ｂを開閉するように配置されている。

【００３４】各気筒２ａの第１吸気ポート１４ａおよび
第２吸気ポート１４ｂは吸気マニホールド３０内に形成
された吸気通路３０ａを介してサージタンク３２に接続
されている。各吸気通路３０ａにはそれぞれ燃料噴射弁
３４が配置されて、第１吸気ポート１４ａおよび第２吸
気ポート１４ｂに対して制御上要求される量の燃料を噴
射可能としている。

【００３５】又、サージタンク３２は吸気ダクト４０を
介してエアクリーナ４２に連結されている。尚、本実施
の形態では吸気ダクト４０内にはスロットルバルブ４４
が配置されているが補助的なものであり、通常はスロッ
トルバルブ４４は全開状態にされ、吸気バルブ１２ａ，
１２ｂのバルブリフト調整により各燃焼室１０内への吸
入空気量が調整される。すなわち、アクセルペダル４６
の操作やアイドル回転数制御時の目標回転数ＮＥｔに応
じた吸入空気量制御は、第１吸気バルブ１２ａおよび第
２吸気バルブ１２ｂのリフト量及び作用角を調整するこ
とによりなされる。この吸気バルブ１２ａ，１２ｂのリ
フト量及び作用角の調整は、吸気カムシャフト４８に設
けられた吸気カム５０（「回転カム」に相当）とローラ
ロッカーアーム５２との間に存在する後述する仲介駆動
機構１００の駆動により行われる。

【００３６】尚、各気筒２ａの第１排気ポート１８ａを
開閉している第１排気バルブ１６ａおよび第２排気ポー
ト１８ｂを開閉している第２排気バルブ１６ｂは、排気
カムシャフト５４に設けられた排気カム５６の回転によ
り、ローラロッカーアーム５８を介して一定のリフト量
及び作用角で開閉されている。各気筒２ａの第１排気ポ
ート１８ａおよび第２排気ポート１８ｂは排気マニホル
ド６０に連結されている。このことにより排気を触媒コ
ンバータ６２及び図示していないマフラーを介して外部
に排出している。

【００３７】電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す
る）６４は、双方向性バスを介して相互に接続されたＲ
ＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ、入力ポートおよび出力ポートを
備えて、デジタルコンピュータとして構成されている。

【００３８】ＥＣＵ６４には、次の各種信号が入力され
ている。 ・アクセル開度センサ４６ａからのアクセルペダル４６
の踏み込み量（以下、「アクセル開度ＡＣＣＰ」と称す
る）を表す信号。 ・エンジン回転数センサ６６からのエンジン２の回転数
に対応した信号、気筒判別センサ６８からの基準クラン
ク角毎に生じる基準信号。 ・シリンダブロック４に設けられた冷却水温センサ７０
からの冷却水温信号、シリンダヘッド８に設けられたバ
ルブリフト調整用電動モータ１１２に組み込まれた回転
位相センサ１１２ａからの回転位相信号。 ・吸気ダクト４０に設けられた吸入空気量センサ７２か
らの吸入空気量信号。 ・排気マニホルド６０に設けられた空燃比センサ７４か
らの空燃比信号。これ以外にも、その他のセンサ類から
の各種信号もＥＣＵ６４に入力されている。

【００３９】ＥＣＵ６４は、上述した各種信号、メモリ
ーに記憶しているデータ及びこれらを用いた演算結果に
基づいて、燃料噴射弁３４から制御上要求されるタイミ
ングで制御上要求される量の燃料を噴射し、イグナイタ
による点火制御を実行している。又、ＥＣＵ６４は、後
述するごとくバルブリフト調整用電動モータ１１２を回
転させて、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブリフトを
調整することで吸入空気量を制御している。更に、ＥＣ
Ｕ６４は、エンジン２の始動時にスロットルバルブ４４
を全開にし、エンジン２の停止時にスロットルバルブ４
４を全閉にする制御と、仲介駆動機構１００の異常時に
はスロットルバルブ４４の開度制御により、吸入空気量
を制御している。

【００４０】ここで可変動弁機構について説明する。図
３は吸気カムシャフト４８および排気カムシャフト５４
を中心としたシリンダヘッド８の要部を示す平面図であ
る。図２，３に示したごとく、可変動弁機構は、吸気カ
ム５０を含む吸気カムシャフト４８、仲介駆動機構１０
０、及びローラロッカーアーム５２にて構成されてい
る。尚、排気バルブ１６ａ，１６ｂ側については、仲介
駆動機構が設けられておらず、排気カム５６が直接ロー
ラロッカーアーム５８を駆動しているので可変動弁機構
としては構成されていない。

【００４１】ここで、仲介駆動機構１００を図４に示
す。仲介駆動機構１００は、各気筒毎に１つ、全気筒で
４つの中間カム１０２（図５）が、クランク状に形成さ
れた回動シャフト１０４（図６）にて連結されて構成さ
れている。尚、図４では両端の２つの中間カム１０２の
み示し、中間カム１０２がそれぞれ該当する気筒２ａの
ローラロッカーアーム５２に配置されている状態を示し
ている。

【００４２】各中間カム１０２は、図５に示したごと
く、円筒状のベース部１０６、入力部１０８及び出力部
１１０から構成されている。ベース部１０６の中心部分
には、円筒状外周面１０６ａと同軸に形成された軸孔１
０６ｂが形成されている。この軸孔１０６ｂに回動シャ
フト１０４のピン部１０４ｂが挿入されることで、中間
カム１０２は回動シャフト１０４に取り付けられている
が、中間カム１０２はピン部１０４ｂに対しては回転可
能となっている。

【００４３】入力部１０８は、ベース部１０６の円筒状
外周面１０６ａの軸方向中央付近から突出する２つのア
ーム１０８ａ、これらアーム１０８ａの先端にベース部
１０６の軸方向と平行に掛け渡されているシャフト１０
８ｂ、及びこのシャフト１０８ｂに回転可能に取り付け
られたローラ１０８ｃとから構成されている。出力部１
１０は、入力部１０８の軸方向両側において２つ設けら
れ、ベース部１０６の円筒状外周面１０６ａから突出す
る略三角形状に形成されている。この出力部１１０の一
辺はわずかに凹状に湾曲するカム面１１０ａを形成して
いる。

【００４４】そしてベース部１０６の両端面には段差部
１０６ｃが形成されており、２つの端面１０６ｄ，１０
６ｅに分割されている。この段差部１０６ｃは周方向に
直行する面を形成し、圧縮スプリング１１３の一端が挿
入されて取り付けられる穴部（図示略）が形成されてい
る。

【００４５】回動シャフト１０４は、図６に示したごと
く、主軸部１０４ａ、ピン部１０４ｂ、及びプレート部
１０４ｃから構成されている。シリンダヘッド８に取り
付けられたサーボモータなどのバルブリフト調整用電動
モータ１１２により、主軸部１０４ａが回転されること
により回動シャフト１０４全体が回転されるように構成
されている。尚、この主軸部１０４ａの回転位相は、前
述した回転位相センサ１１２ａにより検出されている。

【００４６】回動シャフト１０４が図３に示したごとく
シリンダヘッド８に取り付けられた状態では、主軸部１
０４ａは、シリンダヘッド８上の軸受け部にベアリング
キャップ１１４により回転可能に配置されている。尚、
このベアリングキャップ１１４は吸気カムシャフト４８
用のベアリングキャップと一体化されている。そしてこ
の各ベアリングキャップ１１４にプレート部１０４ｃが
隣接するようにされている。

【００４７】このプレート部１０４ｃの内で、主軸部１
０４ａに取り付けられている基端側とは反対の先端側に
おいては、ピン部１０４ｂがプレート部１０４ｃ間を接
続するように設けられている。そしてこのピン部１０４
ｂには前述したごとく中間カム１０２が回転（自転）可
能に取り付けられている。したがってバルブリフト調整
用電動モータ１１２により主軸部１０４ａが回転される
と、プレート部１０４ｃの先端側が主軸部１０４ａを中
心として振られる。このためピン部１０４ｂと共に中間
カム１０２も主軸部１０４ａを中心に回転、すなわち公
転することになる。

【００４８】主軸部１０４ａの回転軸は、ローラロッカ
ーアーム５２のローラ５２ａの回転軸Ａｒ上に配置され
ている。そしてこの配置状態にて、図２に示したごと
く、ベース部１０６の円筒状外周面１０６ａは、ローラ
ロッカーアーム５２のローラ５２ａに接触するように、
ベース部１０６の直径が形成されている。このため回動
シャフト１０４の主軸部１０４ａが回転すると、中間カ
ム１０２のベース部１０６は、常に円筒状外周面１０６
ａがローラ５２ａと接触した状態を維持して公転するこ
とになる。

【００４９】尚、回動シャフト１０４のプレート部１０
４ｃには、中間カム１０２のベース部１０６の端部に設
けられた一方の段差部１０６ｃに対抗して、スプリング
受け部１０４ｄが形成されている。このスプリング受け
部１０４ｄには圧縮スプリング１１３の一端が挿入され
て取り付けられる穴部（図示略）が形成されている。し
たがって図４のごとく、中間カム１０２が回動シャフト
１０４に組み込まれて、図２のごとくローラロッカーア
ーム５２と吸気カム５０との間に配置された状態では、
中間カム１０２は、ピン部１０４ｂに対して相対的に回
転する付勢力を圧縮スプリング１１３から受ける。この
ため、入力部１０８が吸気カム５０の方向に持ち上げら
れて、入力部１０８のローラ１０８ｃは常に吸気カム５
０に当接するようになる。

【００５０】このように構成された仲介駆動機構１００
は、バルブリフト調整用電動モータ１１２により回動シ
ャフト１０４の主軸部１０４ａを回転させることで中間
カム１０２を主軸部１０４ａに対して公転させ、同時に
ローラロッカーアーム５２のローラ５２ａに対して公転
させることができる。このことによりローラ５２ａに対
する中間カム１０２の回転位相位置を調整でき、吸気バ
ルブ１２ａ，１２ｂのバルブリフトを調整することが可
能となる。以下、バルブリフト調整用電動モータ１１２
による中間カム１０２の公転と、吸気バルブ１２ａ，１
２ｂのバルブリフトの変化について説明する。

【００５１】まず、吸気カム５０が回転しても吸気バル
ブ１２ａ，１２ｂが全く開かない駆動状態を図７に示
す。図７（Ａ）の状態は、バルブリフト調整用電動モー
タ１１２により、ローラロッカーアーム５２のローラ５
２ａの回転軸Ａｒに対して図示における反時計回りの限
界位相位置Ｌまで、中間カム１０２の回転軸Ａｓを公転
させた状態を示している。この限界位相位置Ｌに中間カ
ム１０２の回転軸Ａｓを配置した状態で、吸気カムシャ
フト４８の回転により吸気カム５０のノーズ５０ａによ
り最大に入力部１０８のローラ１０８ｃが押し下げられ
た状態を図７（Ｂ）に示す。

【００５２】このようにノーズ５０ａにより入力部１０
８のローラ１０８ｃが駆動されることにより、中間カム
１０２全体は回動シャフト１０４のピン部１０４ｂを軸
として反時計回りに自転する。この時、ベース部１０６
の円筒状外周面１０６ａがローラロッカーアーム５２の
ローラ５２ａに接触した状態で中間カム１０２が自転す
る。この自転に連動して出力部１１０のカム面１１０ａ
がローラロッカーアーム５２のローラ５２ａに近づく
が、図７（Ｂ）の状態となっても、ローラロッカーアー
ム５２のローラ５２ａは、ベース部１０６の円筒状外周
面１０６ａと出力部１１０のカム面１１０ａとの境界部
分に到達するのみである。したがって、ローラロッカー
アーム５２のローラ５２ａは、出力部１１０のカム面１
１０ａに乗り上げることはなく、ローラロッカーアーム
５２には、アジャスタ１１６の先端支持部分を中心にし
た回転は生じず、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのステムエ
ンド１３を押し下げることはない。

【００５３】このようにして吸気カムシャフト４８の回
転にもかかわらず、吸気バルブ１２ａ，１２ｂを閉じた
ままにしておくことができる。次に、吸気カム５０が回
転することにより吸気バルブ１２ａ，１２ｂが中程度に
開く駆動状態を図８に示す。図８（Ａ）の状態は、バル
ブリフト調整用電動モータ１１２により、ローラロッカ
ーアーム５２のローラ５２ａの回転軸Ａｒに対して反時
計回りの限界位相位置Ｌと時計回りの限界位相位置Ｈと
の間の中間の位相位置に、中間カム１０２の回転軸Ａｓ
を公転させた状態を示している。この状態では、図７
（Ａ）に比較して入力部１０８のローラ１０８ｃは、吸
気カム５０のベース円部５０ｂの内で、ローラロッカー
アーム５２のローラ５２ａに近い位置に接触している。
このため中間カム１０２全体は、ローラロッカーアーム
５２のローラ５２ａを基準にすると、少し反時計回りに
自転した位相位置に存在する。すなわち出力部１１０の
カム面１１０ａは、図７（Ａ）に比較してローラロッカ
ーアーム５２のローラ５２ａに近い位置に存在する。

【００５４】この状態で、吸気カムシャフト４８の回転
により吸気カム５０のノーズ５０ａにより最大に入力部
１０８のローラ１０８ｃが押し下げられた状態を図８
（Ｂ）に示す。この時、ノーズ５０ａにより中間カム１
０２全体が反時計回りに自転する。この自転において
は、途中まではベース部１０６の円筒状外周面１０６ａ
がローラロッカーアーム５２のローラ５２ａに接触した
状態を維持する。そして途中からはローラロッカーアー
ム５２のローラ５２ａは出力部１１０のカム面１１０ａ
に乗り上げる。このことによりローラロッカーアーム５
２は出力部１１０のカム面１１０ａにより押し下げられ
るようにして駆動し、アジャスタ１１６の先端支持部分
を中心として回転して、ステムエンド１３を押し下げ
て、吸気バルブ１２ａ，１２ｂを図８（Ｂ）の状態まで
押し開く。

【００５５】そして、更に吸気カムシャフト４８が回転
すると、ノーズ５０ａが入力部１０８のローラ１０８ｃ
から離れてゆくことにより、図８（Ｂ）の状態から図８
（Ａ）の状態に戻ってゆく。このようにして吸気バルブ
１２ａ，１２ｂを中程度に開くことができる。

【００５６】次に、吸気カム５０が回転することにより
吸気バルブ１２ａ，１２ｂが最大に開く駆動状態を図９
に示す。図９（Ａ）の状態は、バルブリフト調整用電動
モータ１１２により、ローラロッカーアーム５２のロー
ラ５２ａの回転軸Ａｒに対して時計回りの限界位相位置
Ｈに中間カム１０２の回転軸Ａｓを公転させた状態を示
している。この状態では、図８（Ａ）に比較して入力部
１０８のローラ１０８ｃは、ローラロッカーアーム５２
のローラ５２ａに更に近い位置にて吸気カム５０のベー
ス円部５０ｂに接触している。このため中間カム１０２
全体は、ローラロッカーアーム５２のローラ５２ａを基
準にして、更に反時計回りに自転した位相位置に存在す
る。この時、出力部１１０のカム面１１０ａは、図８
（Ａ）に比較してローラロッカーアーム５２のローラ５
２ａに更に近い位置に存在する。

【００５７】この状態で吸気カムシャフト４８の回転に
より吸気カム５０のノーズ５０ａにより最大に入力部１
０８のローラ１０８ｃが押し下げられた状態を図９
（Ｂ）に示す。この時、ノーズ５０ａにより中間カム１
０２全体が反時計回りに自転する。この自転において
は、初期からあるいは早期にローラロッカーアーム５２
のローラ５２ａは出力部１１０のカム面１１０ａに乗り
上げる。このことによりローラロッカーアーム５２は出
力部１１０のカム面１１０ａにより押し下げられるよう
にして駆動し、アジャスタ１１６の先端支持部分を中心
として回転して、ステムエンド１３を押し下げて、吸気
バルブ１２ａ，１２ｂを図９（Ｂ）の状態まで押し開
く。

【００５８】そして、更に吸気カムシャフト４８が回転
すると、ノーズ５０ａが入力部１０８のローラ１０８ｃ
から離れてゆくことにより、図９（Ｂ）の状態から図９
（Ａ）の状態に戻ってゆく。このようにして吸気バルブ
１２ａ，１２ｂを最大限度に開くことができる。

【００５９】このようにして、バルブリフト調整用電動
モータ１１２によって中間カム１０２の公転における位
相位置を調整することにより、吸気バルブ１２ａ，１２
ｂのリフト量及び作用角は図１０に示すごとく連続的に
可変とすることができる。図１０ではリフトが無い状態
を含めて５つの公転位相位置でのリフトパターンを示し
ている。このリフトパターンの間では無段階で連続的に
リフト量及び作用角が変更可能である。

【００６０】次に、上述した仲介駆動機構１００を利用
してＥＣＵ６４にて実行される吸気バルブ１２ａ，１２
ｂのバルブリフト制御ついて説明する。図１１にバルブ
リフト制御処理のフローチャートを示す。本処理は周期
的に繰り返し実行される。なおフローチャート中の個々
の処理ステップを「Ｓ〜」で表す。

【００６１】バルブリフト制御処理が開始されると実行
されると、まず各種のセンサ類から得られているエンジ
ン２の運転状態がＥＣＵ６４に設けられたＲＡＭの作業
領域に読み込まれる（Ｓ１００）。そして現在、アイド
ル回転数制御時か否かが判定される（Ｓ１０２）。アイ
ドル回転数制御時であれば（Ｓ１０２で「ＹＥＳ」）、
アイドル目標回転数ＮＥｔに対するエンジン回転数ＮＥ
の偏差に基づいて、エンジン回転数ＮＥをアイドル目標
回転数ＮＥｔに近づけるために、中間カム１０２の公転
における目標回転位相θｔが算出される（Ｓ１０４）。
例えば、ＮＥ＜ＮＥｔ−αであれば、前回の制御周期で
の目標回転位相θｔよりも今回の制御周期での目標回転
位相θｔを増加して吸入空気量を多くするように算出さ
れる。ＮＥ＞ＮＥｔ＋αであれば、前回の制御周期での
目標回転位相θｔよりも今回の制御周期での目標回転位
相θｔを減少して吸入空気量を少なくするように算出さ
れる。αは不感帯の幅を示している。

【００６２】一方、アイドル回転数制御時でなければ
（Ｓ１０２で「ＮＯ」）、アクセル開度ＡＣＣＰの値に
基づいて、目標回転位相θｔが算出される（Ｓ１０
６）。例えば、図１２に示すごとくアクセル開度ＡＣＣ
Ｐと目標回転位相θｔとの関係がマップ化されており、
アクセル開度ＡＣＣＰに基づいてこのマップから目標回
転位相θｔを算出する。

【００６３】ステップＳ１０４又はステップＳ１０６に
て目標回転位相θｔが算出されると、バルブリフト調整
用電動モータ１１２を回転駆動し、目標回転位相θｔが
実現されるように回転位相センサ１１２ａの出力に基づ
いて、回動シャフト１０４の主軸部１０４ａの回転位相
がフィードバック制御される（Ｓ１０８）。

【００６４】このことにより運転者のアクセルペダル４
６の操作に対応して吸気バルブ１２ａ，１２ｂのリフト
量及び作用角が変化して、燃焼室１０に対して供給され
る吸入空気量が調量されるので、エンジン２の出力が制
御できる。

【００６５】上述した構成において、回動シャフト１０
４及びバルブリフト調整用電動モータ１１２がリフト可
変手段に、バルブリフト制御処理（図１１）が吸入空気
量調整手段としての処理に相当する。

【００６６】以上説明した本実施の形態１によれば、以
下の効果が得られる。 （イ）．バルブリフト調整用電動モータ１１２により、
ローラロッカーアーム５２のローラ５２ａの回転軸Ａｒ
周りでの、中間カム１０２の公転位相位置を調整するこ
とで、ローラ５２ａが当接するベース部１０６の円筒状
外周面１０６ａと出力部１１０のカム面１１０ａとの領
域割合が変化する。このことで出力部１１０のカム面１
１０ａによるローラ５２ａの駆動量が変化し、吸気バル
ブ１２ａ，１２ｂのバルブリフトが可変とされる。この
ように本実施の形態では軸方向へのシャフトの移動によ
りバルブリフトを調整しているわけではなく、公転すな
わち回転により調整している。このため本実施の形態の
ごとく内燃機関に用いても温度変化によりバルブリフト
の調整精度が低下することはなく、バルブリフトを高精
度に連続調整できる。

【００６７】（ロ）．バルブリフトの可変は、バルブリ
フト調整用電動モータ１１２により、クランク状に形成
された回動シャフト１０４の主軸部１０４ａを回転させ
るのみで可能であることから、容易にバルブリフトを高
精度且つ円滑に連続調整できる。

【００６８】［実施の形態２］本実施の形態では、図１
３のエンジン縦断面図に示すごとくの仲介駆動機構２０
０が用いられる。尚、吸気カムシャフト１４８は前記実
施の形態１とは異なり回転方向は逆である。すなわち図
１３では吸気カム１５０は反時計回りに回転している。
他の構成については前記実施の形態１と同じである。

【００６９】ここで仲介駆動機構２００を図１４に示
す。仲介駆動機構２００は、各気筒毎に１つ、全気筒で
４つの中間カム２０２が１つの回動シャフト２０４に取
り付けられている。尚、図１４では１つの中間カム２０
２の周辺のみを示している。

【００７０】各中間カム２０２は、図１５に示したごと
く、入力部２０６、ベース部２０８、連結支持アーム２
１０、及び出力部２１２から構成されている。この内、
ベース部２０８、連結支持アーム２１０、及び出力部２
１２は、図１６に示すごとく一体に形成されている。

【００７１】円筒状に形成されているベース部２０８の
中心部分には、円筒状外周面２０８ａと同軸に形成され
た軸孔２０８ｂが形成されている。この軸孔２０８ｂに
は回動シャフト２０４の主軸部２０４ａ（図１８）が挿
入されることで、ベース部２０８は回動シャフト２０４
に回転可能に取り付けられている。

【００７２】連結支持アーム２１０は、ベース部２０８
から径方向に２本が突出して設けられている。この連結
支持アーム２１０の先端の軸孔２１０ａには入力部２０
６に設けられた軸部２０６ａ（図１７）が回転可能に取
り付けられている。

【００７３】入力部２０６は、図１７に示しているごと
く、４本の枠部材２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０
６ｅからなる四角形の枠状をなしている。ベース部２０
８の軸方向とは直行する方向の枠部材２０６ｃ，２０６
ｅの間には軸受け２０６ｆ，２０６ｇが設けられて、ロ
ーラ２０６ｈが回転可能に掛け渡されるようにして取り
付けられている。

【００７４】出力部２１２は、ベース部２０８の円筒状
外周面２０８ａにおいて、位相位置が異なるが連結支持
アーム２１０とは軸方向においてほぼ同一の位置に２つ
設けられている。この出力部２１２の形状は、ベース部
２０８の円筒状外周面２０８ａから突出する略三角形状
に形成されている。この出力部２１２の一辺はわずかに
凹状に湾曲するカム面２１２ａを形成している。

【００７５】そしてベース部２０８の両端面には段差部
２０８ｃが形成されており、２つの端面２０８ｄ，２０
８ｅとに分割されている。この段差部２０８ｃはベース
部２０８の軸方向に平行な面を形成し、圧縮スプリング
（図示略）の一端が挿入されて取り付けられる穴部が形
成されている。

【００７６】回動シャフト２０４は、図１８に示すごと
く、主軸部２０４ａ及び４個の可変支持部材２０４ｂか
ら構成されている。各可変支持部材２０４ｂは、中間カ
ム２０２を両側から摺動可能に挟んで中間カム２０２の
軸方向を位置決めをする２枚のアーム板２０４ｃと、ア
ーム板２０４ｃの先端部の間に回転可能に掛け渡されて
いるローラ２０４ｄとから構成されている。又、アーム
板２０４ｃには、中間カム２０２のベース部２０８の端
部に設けられた一方の段差部２０８ｃに対抗して形成さ
れているスプリング受け部２０４ｅが設けられている。
したがって、段差部２０８ｃとスプリング受け部２０４
ｅとの間に圧縮スプリングが配置されることにより、仲
介駆動機構２００をシリンダヘッド８に組み込んだ状態
では、入力部２０６のローラ２０６ｈが吸気カム１５０
に当接するように中間カム２０２に回転付勢力が与えら
れる。

【００７７】尚、アーム板２０４ｃは主軸部２０４ａに
固定されているので、シリンダヘッド８に取り付けられ
たサーボモータなどのバルブリフト調整用電動モータ２
１４により、主軸部２０４ａが回転されると、アーム板
２０４ｃの先端部にあるローラ２０４ｄが主軸部２０４
ａを中心として振られることになる。尚、この主軸部２
０４ａの回転位相は回転位相センサにより検出されてい
る。

【００７８】回動シャフト２０４は、前記実施の形態１
における回動シャフトと同様に、主軸部２０４ａは、シ
リンダヘッド８上の軸受け部にベアリングキャップによ
り回転可能に配置される。そして各ベアリングキャップ
にアーム板２０４ｃが隣接するようにされている。

【００７９】図１３に示すごとく主軸部２０４ａの回転
軸Ａｔは、ローラロッカーアーム５２のローラ５２ａの
回転軸Ａｒと平行に配置されている。そしてこの配置状
態にて、ベース部２０８の円筒状外周面２０８ａは、ロ
ーラロッカーアーム５２のローラ５２ａに接触するよう
にされている。主軸部２０４ａは回転するのみで、位置
は固定されているので、ベース部２０８は常に円筒状外
周面２０８ａによりローラ５２ａとの接触状態を維持す
ることになる。

【００８０】このように構成された仲介駆動機構２００
は、バルブリフト調整用電動モータ２１４により回動シ
ャフト２０４の主軸部２０４ａを回転させることで、入
力部２０６に対して、可変支持部材２０４ｂに設けたロ
ーラ２０４ｄの当接支持位置を変更させることができ
る。このことにより中間カム２０２の自転における回転
位相位置を調整でき、結果として吸気バルブ１２ａ，１
２ｂのバルブリフトを調整することが可能となる。以
下、バルブリフト調整用電動モータ２１４による可変支
持部材２０４ｂの当接支持位置変更と、吸気バルブ１２
ａ，１２ｂのバルブリフトの変化について説明する。

【００８１】まず、吸気カム１５０が回転しても吸気バ
ルブ１２ａ，１２ｂが全く開かない駆動状態を図１９に
示す。図１９（Ａ）の状態は、バルブリフト調整用電動
モータ２１４により、回動シャフト２０４の主軸部２０
４ａを回転させて、時計回りの限界位相位置Ｌまで可変
支持部材２０４ｂを回転させた状態を示している。この
状態で、可変支持部材２０４ｂと連結支持アーム２１０
とにより支持された入力部２０６は最も回転軸Ａｔに近
い位置にある。

【００８２】この限界位相位置Ｌに可変支持部材２０４
ｂを配置した状態で、吸気カムシャフト１４８の回転に
より吸気カム１５０のノーズ１５０ａにより最大に入力
部２０６のローラ２０６ｈが押し込まれた状態を図１９
（Ｂ）に示す。

【００８３】ノーズ１５０ａにより入力部２０６のロー
ラ２０６ｈが駆動されることにより、中間カム２０２全
体は回動シャフト２０４の主軸部２０４ａを回転軸とし
て反時計回りに回転する。この時、ベース部２０８の円
筒状外周面２０８ａがローラロッカーアーム５２のロー
ラ５２ａに接触した状態で中間カム２０２が回転する。
この回転に連動して出力部２１２のカム面２１２ａがロ
ーラロッカーアーム５２のローラ５２ａに近づくが、図
１９（Ｂ）の状態となっても、ローラロッカーアーム５
２のローラ５２ａはベース部２０８の円筒状外周面２０
８ａと出力部２１２のカム面２１２ａとの境界部分に到
達するのみである。したがって、ローラロッカーアーム
５２のローラ５２ａは出力部２１２のカム面２１２ａに
乗り上げることはなく、ローラロッカーアーム５２は、
アジャスタ１１６の先端支持部分を中心にした回転は生
じず、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのステムエンド１３を
押し下げることはない。このため吸気カムシャフト１４
８の回転にもかかわらず、吸気バルブ１２ａ，１２ｂを
閉じたままにしておくことができる。

【００８４】次に、吸気カム１５０が回転することによ
り吸気バルブ１２ａ，１２ｂが中程度に開く駆動状態を
図２０に示す。図２０（Ａ）の状態は、バルブリフト調
整用電動モータ２１４により、回動シャフト２０４の主
軸部２０４ａを時計回りの限界位相位置Ｌと反時計回り
の限界位相位置Ｈとの間の中間の位相位置に、可変支持
部材２０４ｂを回転させた状態を示している。この状態
は、入力部２０６と連結支持アーム２１０との間の角度
が図１９の場合よりも大きくされている。

【００８５】この状態で、吸気カムシャフト１４８の回
転により吸気カム１５０のノーズ１５０ａにより最大に
入力部２０６のローラ２０６ｈが押し込まれた状態を図
２０（Ｂ）に示す。

【００８６】ノーズ１５０ａにより上述したごとく中間
カム２０２全体が反時計回りに自転する。この時、途中
まではベース部２０８の円筒状外周面２０８ａがローラ
ロッカーアーム５２のローラ５２ａに接触した状態で中
間カム２０２が回転する。そして途中からはローラロッ
カーアーム５２のローラ５２ａは出力部２１２のカム面
２１２ａに乗り上げる。このことによりローラロッカー
アーム５２は出力部２１２のカム面２１２ａにより押し
下げられるようにして駆動し、アジャスタ１１６の先端
支持部分を中心として回転して、ローラロッカーアーム
５２はステムエンド１３を押し下げて、吸気バルブ１２
ａ，１２ｂを図２０（Ｂ）の状態まで押し開く。

【００８７】そして、更に吸気カムシャフト１４８が回
転すると、ノーズ１５０ａが入力部２０６のローラ２０
６ｈから離れてゆくことにより、図２０（Ｂ）の状態か
ら図２０（Ａ）の状態に戻ってゆく。このことにより中
程度に吸気バルブ１２ａ，１２ｂを開くことができる。

【００８８】次に、吸気カム１５０が回転することによ
り吸気バルブ１２ａ，１２ｂ最大に開く駆動状態を図２
１に示す。図２１（Ａ）の状態は、バルブリフト調整用
電動モータ２１４により、回動シャフト２０４の主軸部
２０４ａを反時計回り回転させることにより、限界位相
位置Ｈに可変支持部材２０４ｂを回転させた状態を示し
ている。この状態は、入力部２０６と連結支持アーム２
１０との間の角度が図２０の場合よりも大きくされてい
る。

【００８９】この限界位相位置Ｈに可変支持部材２０４
ｂを配置した状態で、吸気カムシャフト１４８の回転に
より吸気カム１５０のノーズ１５０ａにより最大に入力
部２０６のローラ２０６ｈが押し込まれた状態を図２１
（Ｂ）に示す。

【００９０】ノーズ１５０ａにより上述したごとく中間
カム２０２全体が反時計回りに回転する。この時、初期
からあるいは早期にローラロッカーアーム５２のローラ
５２ａは出力部２１２のカム面２１２ａに乗り上げる。
このことによりローラロッカーアーム５２は出力部２１
２のカム面２１２ａにより押し下げられるようにして駆
動し、アジャスタ１１６の先端支持部分を中心として回
転して、ローラロッカーアーム５２はステムエンド１３
を押し下げて、吸気バルブ１２ａ，１２ｂを図２１
（Ｂ）の状態まで押し開く。

【００９１】そして、更に吸気カムシャフト１４８が回
転すると、ノーズ１５０ａが入力部２０６のローラ２０
６ｈから離れてゆくことにより、図２１（Ｂ）の状態か
ら図２１（Ａ）の状態に戻ってゆく。こうして最大に吸
気バルブ１２ａ，１２ｂを開くことができる。

【００９２】このようにバルブリフト調整用電動モータ
２１４による中間カム２０２の回転（自転）における位
相位置を調整することにより、バルブのリフト量及び作
用角は前記実施の形態１の図１０と類似したパターンで
吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブリフトを連続的に可
変とすることができる。

【００９３】尚、本実施の形態の仲介駆動機構２００を
用いたバルブリフト制御処理も前記実施の形態１の図１
１に示したバルブリフト制御処理と同様に実行される。
すなわち、アイドル回転数制御時にはアイドル目標回転
数ＮＥｔに対するエンジン回転数ＮＥの偏差に基づいて
回動シャフト２０４の目標回転位相θｔを求める。アイ
ドル回転数制御時以外では本実施の形態の構成に対応し
て設定したマップからアクセル開度ＡＣＣＰに基づいて
回動シャフト２０４の目標回転位相θｔを求める。そし
てこうして求めた目標回転位相θｔに基づいてバルブリ
フト調整用電動モータ２１４をフィードバック制御す
る。このことにより運転上の要求に応じて吸気バルブ１
２ａ，１２ｂのリフト量及び作用角が変化して、燃焼室
１０に対して供給される吸入空気量が調量されて、エン
ジン２の出力を制御できる。

【００９４】上述した構成において、ベース部２０８及
び連結支持アーム２１０が連結支持部に、回動シャフト
２０４及びバルブリフト調整用電動モータ２１４がリフ
ト可変手段に、上述したバルブリフト制御処理が吸入空
気量調整手段としての処理に相当する。

【００９５】以上説明した本実施の形態２によれば、以
下の効果が得られる。 （イ）．バルブリフト調整用電動モータ２１４により、
回動シャフト２０４の主軸部２０４ａの回転位相位置を
調整することで、入力部２０６に対する可変支持部材２
０４ｂ先端のローラ２０４ｄの当接位置が変化する。こ
のことにより入力部２０６と連結支持アーム２１０との
角度が変化して、吸気カム１５０に対する入力部２０６
のローラ２０６ｈが押し出される量が変化し、これに伴
ってベース部２０８の自転における回転位相位置が変化
する。

【００９６】このことによりローラロッカーアーム５２
のローラ５２ａが当接するベース部２０８の円筒状外周
面２０８ａと出力部２１２のカム面２１２ａとの領域割
合が変化する。このため出力部２１２のカム面２１２ａ
によるローラロッカーアーム５２のローラ５２ａの駆動
量が変化し、吸気バルブ１２ａ，１２ｂのバルブリフト
を可変とできる。このように本実施の形態では軸方向へ
のシャフトの移動によりバルブリフトを調整しているわ
けではなく、回動シャフト２０４の回転により調整して
いる。このため本実施の形態のごとく内燃機関に用いて
も温度変化によりバルブリフトの調整精度が低下するこ
とはなく、バルブリフトを高精度に連続調整できる。

【００９７】（ロ）．バルブリフトの可変は、バルブリ
フト調整用電動モータ２１４による回動シャフト２０４
の主軸部２０４ａを回転させるのみで可能であることか
ら、容易にバルブリフトを高精度且つ円滑に連続調整で
きる。

【００９８】（ハ）．可変支持部材２０４ｂの回転中心
とベース部２０８の回転中心とが同じであるため、高精
度に仲介駆動機構２００を形成することができ、バルブ
リフトの調整精度を一層向上させることができる。

【００９９】［その他の実施の形態］ （ａ）．前記実施の形態１において、図２に示したごと
く仲介駆動機構１００はローラロッカーアーム５２を介
して吸気バルブ１２ａ，１２ｂを駆動していたが、図２
２〜２４に示すごとく仲介駆動機構３００が、ローラロ
ッカーアーム５２を介さずにバルブリフタ３５２に接触
するタイプでも良い。仲介駆動機構３００は、前記実施
の形態１の仲介駆動機構１００とは基本的には同一の構
成であり、直接、バルブリフタ３５２を駆動するため
に、各部材の寸法や出力部３１０のカム面３１０ａの形
状等が適宜変更されている。

【０１００】バルブリフタ３５２の上部にはローラ３５
２ａが設けられている。このローラ３５２ａに、中間カ
ム３０２のベース部３０６における円筒状外周面３０６
ａが接触し、中間カム３０２は、回動シャフトのピン部
３０４ｂに貫通されて、回動シャフトの回転により、ロ
ーラ３５２ａの回転軸Ａｆの周りにて公転での回転位相
位置を調整されている。

【０１０１】したがって、図２２に示すごとく、中間カ
ム３０２の回転軸Ａｓを限界位相位置Ｌへ公転した状態
では、図２２（Ａ）の状態から図２２（Ｂ）の状態へ吸
気カム３５０が回転して吸気カム３５０のノーズ３５０
ａにて入力部３０８のローラ３０８ｃが駆動される。し
かし、バルブリフタ３５２のローラ３５２ａは出力部３
１０のカム面３１０ａに乗り上げることはなく、吸気カ
ムシャフト３４８が回転しても吸気バルブ３１２は閉じ
た状態を維持する。

【０１０２】次に、図２３に示すごとく、中間カム３０
２の回転軸Ａｓを限界位相位置Ｌと限界位相位置Ｈとの
中間位置へ公転させた状態とする。そして図２３（Ａ）
の状態から図２３（Ｂ）の状態へ吸気カム３５０が回転
して吸気カム３５０のノーズ３５０ａにて入力部３０８
のローラ３０８ｃが駆動されると、バルブリフタ３５２
のローラ３５２ａは出力部３１０のカム面３１０ａに途
中から乗り上げる。このことにより、吸気カムシャフト
３４８の回転により吸気バルブ３１２は中程度に開く。

【０１０３】次に図２４に示すごとく、中間カム３０２
の回転軸Ａｓを限界位相位置Ｈへ公転させた状態とす
る。そして図２４（Ａ）の状態から図２４（Ｂ）の状態
へ吸気カム３５０が回転して吸気カム３５０のノーズ３
５０ａにて入力部３０８のローラ３０８ｃが駆動される
と、バルブリフタ３５２のローラ３５２ａは出力部３１
０のカム面３１０ａに初期あるいは早期に乗り上げる。
このことにより、吸気カムシャフト３４８の回転により
吸気バルブ３１２は最大に開く。

【０１０４】このことにより、吸気バルブ３１２により
吸入空気量の調整が可能となり、前記実施の形態１に示
したごとくの効果を生じる。 （ｂ）．前記実施の形態２にて説明した構成の仲介駆動
機構についても、前記（ａ）と同様に、図２５〜２７に
示すごとく仲介駆動機構４００が、ローラロッカーアー
ムを介さずにバルブリフタ３５２に接触するタイプでも
良い。仲介駆動機構４００は、前記実施の形態２の仲介
駆動機構２００とは基本的には同一の構成であり、直
接、バルブリフタ３５２を駆動するために、各部材の寸
法や出力部４１２のカム面４１２ａの形状等が適宜変更
されている。

【０１０５】バルブリフタ３５２のローラ３５２ａに
は、ベース部の円筒状外周面４０８ａが接触し、ベース
部は、回動シャフトの主軸部４０４ａに回転可能に貫通
され、可変支持部材４０４ｂは回転軸Ａｔ周りにて自転
における回転位相位置が調整される。

【０１０６】したがって、図２５に示すごとく、可変支
持部材４０４ｂを限界位相位置Ｌへ回転させた状態で
は、図２５（Ａ）の状態から図２５（Ｂ）の状態へ吸気
カム４５０が回転して吸気カム４５０のノーズ４５０ａ
にて、ローラ４０６ｈを介して入力部４０６が駆動され
る。しかし、バルブリフタ３５２のローラ３５２ａは出
力部４１２のカム面４１２ａに乗り上げることはなく、
吸気カムシャフト４４８が回転しても吸気バルブ３１２
は閉じた状態を維持する。

【０１０７】次に、図２６に示すごとく、可変支持部材
４０４ｂを限界位相位置Ｌと限界位相位置Ｈとの中間位
置へ回転させた状態とする。この状態は、入力部４０６
と連結支持アーム４１０との間の角度が図２５の場合よ
りも大きくされている。

【０１０８】そして図２６（Ａ）の状態から図２６
（Ｂ）の状態へ吸気カム４５０が回転して吸気カム４５
０のノーズ４５０ａにて入力部４０６のローラ４０６ｈ
が駆動されると、バルブリフタ３５２のローラ３５２ａ
は出力部４１２のカム面４１２ａに途中から乗り上げ
る。このことにより吸気カムシャフト４４８の回転によ
り吸気バルブ３１２は中程度に開く。

【０１０９】次に図２７に示すごとく、可変支持部材４
０４ｂを限界位相位置Ｈへ回転させる。この状態は、入
力部４０６と連結支持アーム４１０との間の角度が図２
６の場合よりも大きくされている。

【０１１０】そして図２７（Ａ）の状態から図２７
（Ｂ）の状態へ吸気カム４５０が回転して吸気カム４５
０のノーズ４５０ａにて入力部４０６のローラ４０６ｈ
が駆動されると、バルブリフタ３５２のローラ３５２ａ
は出力部４１２のカム面４１２ａに初期あるいは早期に
乗り上げる。このことにより、吸気カムシャフト４４８
の回転により吸気バルブ３１２は最大に開く。

【０１１１】このことにより、吸気バルブ３１２により
吸入空気量の調整が可能となり、前記実施の形態２に示
したごとくの効果を生じる。 （ｃ）．前記各実施の形態においては、回動シャフト１
０４，２０４を回転させるのに電動モータ１１２，２１
４を用いていたが、この代わりに、油圧駆動により限界
位相位置Ｌと限界位相位置Ｈとの間での回転位相を調整
しても良い。

【０１１２】又、電動モータを用いる場合においても、
直接、モータの出力軸を回動シャフト１０４，２０４に
直結させるのではなく、ウォームギヤやその他のモーシ
ョン変換機構を介して回動シャフト１０４，２０４を回
転させても良い。又、油圧シリンダの直線運動を回転に
変えて回動シャフト１０４，２０４を回転させても良
い。

【０１１３】尚、油圧に依らない電動モータを用いてい
れば、始動時に直ちに吸気バルブ１２ａ，１２ｂを制御
して要求される吸入空気量を実現できる。 （ｄ）．前記各実施の形態においては、排気バルブにつ
いては、仲介駆動機構は設けられていないのでリフト量
及び作用角が調整されることはない。排気バルブに対し
て仲介駆動機構１００，２００，３００，４００を設け
ることにより、例えば、エンジンの停止操作時には、吸
気バルブと共に排気バルブもリフトしない状態として、
完全に燃焼室を密閉して、エンジン回転の停止を早期に
実現するようにしても良い。

【０１１４】（ｅ）．前記各実施の形態において更に吸
気カムシャフト４８，１４８に回転位相差可変アクチュ
エータを設けて、バルブタイミングも調整するようにし
ても良い。このことによりリフト量及び作用角の可変に
加えて、エンジンの運転状態に応じて吸気バルブのバル
ブタイミングを精密に進角したり遅角したりすることが
可能となり、更にエンジン駆動制御の精度を高めること
ができる。又、バルブタイミングを調整することによ
り、体積効率向上や内部ＥＧＲ量の制御等を実行しても
良い。

【０１１５】（ｆ）．前記実施の形態２及び（ｂ）の例
では、可変支持部材２０４ｂ，４０４ｂは入力部２０
６，４０６を当接により支持していたが、入力部２０
６，４０６にスライド機構を設けて、可変支持部材２０
４ｂ，４０４ｂと入力部２０６，４０６とがリンクされ
た状態で、支持位置を変更できるようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１のエンジンおよびその制御系統の
概略構成を表すブロック図。

【図２】実施の形態１のエンジンの縦断面図。

【図３】実施の形態１のシリンダヘッドの要部平面図。

【図４】実施の形態１の仲介駆動機構の斜視図。

【図５】実施の形態１の中間カムの斜視図。

【図６】実施の形態１の回動シャフトの斜視図。

【図７】実施の形態１の仲介駆動機構の動作説明図。

【図８】実施の形態１の仲介駆動機構の動作説明図。

【図９】実施の形態１の仲介駆動機構の動作説明図。

【図１０】実施の形態１の仲介駆動機構によるバルブリ
フト変化を示すグラフ。

【図１１】実施の形態１のＥＣＵが実行するバルブリフ
ト制御処理のフローチャート。

【図１２】上記バルブリフト制御処理にてアクセル開度
ＡＣＣＰに基づいて目標回転位相θｔを求めるためのマ
ップの構成説明図。

【図１３】実施の形態２のエンジンの縦断面図。

【図１４】実施の形態２の仲介駆動機構の斜視図。

【図１５】実施の形態２の中間カムの斜視図。

【図１６】実施の形態２のベース部の斜視図。

【図１７】実施の形態２の入力部の斜視図。

【図１８】実施の形態２の回動シャフトの斜視図。

【図１９】実施の形態２の仲介駆動機構の動作説明図。

【図２０】実施の形態２の仲介駆動機構の動作説明図。

【図２１】実施の形態２の仲介駆動機構の動作説明図。

【図２２】実施の形態１の変形例における仲介駆動機構
の動作説明図。

【図２３】実施の形態１の変形例における仲介駆動機構
の動作説明図。

【図２４】実施の形態１の変形例における仲介駆動機構
の動作説明図。

【図２５】実施の形態２の変形例における仲介駆動機構
の動作説明図。

【図２６】実施の形態２の変形例における仲介駆動機構
の動作説明図。

【図２７】実施の形態２の変形例における仲介駆動機構
の動作説明図。

【符号の説明】

２…エンジン、２ａ…気筒、４…シリンダブロック、６
…ピストン、８…シリンダヘッド、１０…燃焼室、１２
ａ，１２ｂ…吸気バルブ、１３…ステムエンド、１４
ａ，１４ｂ…吸気ポート、１６ａ，１６ｂ…排気バル
ブ、１８ａ，１８ｂ…排気ポート、３０…吸気マニホー
ルド、３０ａ…吸気通路、３２…サージタンク、３４…
燃料噴射弁、４０…吸気ダクト、４２…エアクリーナ、
４４…スロットルバルブ、４６…アクセルペダル、４６
ａ…アクセル開度センサ、４８…吸気カムシャフト、５
０…吸気カム、５０ａ…ノーズ、５０ｂ…ベース円部、
５２…ローラロッカーアーム、５２ａ…ローラ、５４…
排気カムシャフト、５６…排気カム、５８…ローラロッ
カーアーム、６０…排気マニホルド、６２…触媒コンバ
ータ、６４…ＥＣＵ、６６…エンジン回転数センサ、６
８…気筒判別センサ、７０…冷却水温センサ、７２…吸
入空気量センサ、７４…空燃比センサ、１００…仲介駆
動機構、１０２…中間カム、１０４…回動シャフト、１
０４ａ…主軸部、１０４ｂ…ピン部、１０４ｃ…プレー
ト部、１０４ｄ…スプリング受け部、１０６…ベース
部、１０６ａ…円筒状外周面、１０６ｂ…軸孔、１０６
ｃ…段差部、１０６ｄ，１０６ｅ…端面、１０８…入力
部、１０８ａ…アーム、１０８ｂ…シャフト、１０８ｃ
…ローラ、１１０…出力部、１１０ａ…カム面、１１２
…バルブリフト調整用電動モータ（回転駆動手段）、１
１２ａ…回転位相センサ、１１３…圧縮スプリング、１
１４…ベアリングキャップ、１１６…アジャスタ、１４
８…吸気カムシャフト、１５０…吸気カム、１５０ａ…
ノーズ、２００…仲介駆動機構、２０２…中間カム、２
０４…回動シャフト、２０４ａ…主軸部、２０４ｂ…可
変支持部材、２０４ｃ…アーム板、２０４ｄ…ローラ、
２０４ｅ…スプリング受け部、２０６…入力部、２０６
ａ…軸部、２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅ…
枠部材、２０６ｈ…ローラ、２０８…ベース部、２０８
ａ…円筒状外周面、２０８ｂ…軸孔、２０８ｃ…段差
部、２０８ｄ，２０８ｅ…端面、２１０…連結支持アー
ム、２１０ａ…軸孔、２１２…出力部、２１２ａ…カム
面、２１４…バルブリフト調整用電動モータ、３００…
仲介駆動機構、３０２…中間カム、３０４ｂ…ピン部、
３０６…ベース部、３０６ａ…円筒状外周面、３０８…
入力部、３０８ｃ…ローラ、３１０…出力部、３１０ａ
…カム面、３１２…吸気バルブ、３４８…吸気カムシャ
フト、３５０…吸気カム、３５０ａ…ノーズ、３５２…
バルブリフタ、３５２ａ…ローラ、４００…仲介駆動機
構、４０４ａ…主軸部、４０４ｂ…可変支持部材、４０
６…入力部、４０６ｈ…ローラ、４０８ａ…円筒状外周
面、４１２…出力部、４１２ａ…カム面、４４８…吸気
カムシャフト、４５０…吸気カム、４５０ａ…ノーズ、
Ａｆ，Ａｒ，Ａｓ，Ａｔ…回転軸、Ｈ…限界位相位置、
Ｌ…限界位相位置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G016 AA08 AA19 BA03 BA06 BA18 BA19 BB03 BB07 BB22 BB25 BB26 CA06 CA09 CA20 CA29 CA47 DA08 GA01 3G018 AA05 AB04 AB07 AB17 BA02 BA07 BA09 BA17 BA18 BA21 BA32 CA07 DA04 DA10 DA17 DA29 DA83 DA85 EA02 EA11 EA17 EA35 FA06 FA19 FA22 GA02 GA03 GA14 3G092 AA01 AA11 AB02 BA01 DA01 DA02 DA05 DG01 EA01 EA02 EC09 FA01 FA06 FA11 HA01Z HA06Z HA13Z HD05Z HE01Z HE04Z HE08Z HF08Z 3G301 HA01 HA06 HA19 JA01 JA02 LA07 MA01 NC01 NC02 NE01 NE06 PA01Z PA11Z PD02Z PE01Z PE03Z PE08Z PE10Z

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転カムとバルブに連動するローラとの間
   に介在させた仲介駆動機構を用いることでバルブリフト
   を可変とする可変動弁機構であって、 前記仲介駆動機構は、 前記回転カムにより駆動される入力部及び該入力部に連
   動することで前記ローラを介してバルブを駆動する出力
   部を有する中間カムと、 前記ローラの回転軸周りでの、前記中間カムの公転位相
   位置を調整することでバルブリフトを可変とするリフト
   可変手段と、 を備えたことを特徴とする可変動弁機構。
2. 【請求項２】請求項１において、前記中間カムは、中間
   カム自身の回転中心を中心軸とする円筒状外周面を備え
   たベース部を有し、前記出力部を前記ベース部から突出
   して設けたことにより、前記円筒状外周面に連続する出
   力部カム面を形成し、前記ローラは前記円筒状外周面に
   接触して配置されていることにより、前記入力部が前記
   回転カムにより駆動された時には前記円筒状外周面に連
   続する前記出力部カム面に前記ローラが接触することで
   バルブのリフトが実行されるとともに、前記リフト可変
   手段による前記中間カムの公転位相位置の調整により前
   記出力部カム面による前記ローラの駆動開始タイミング
   が変更されることでバルブリフトが可変とされることを
   特徴とする可変動弁機構。
3. 【請求項３】請求項２において、前記リフト可変手段
   は、主軸部及びピン部がクランク状に組み合わされて形
   成された回動シャフトと、前記主軸部を回転する回転駆
   動手段とを備え、前記主軸部から径方向に離れた前記ピ
   ン部に前記中間カムのベース部を回転可能に配置し、前
   記主軸部を前記ローラの回転軸上に配置することによ
   り、前記回転駆動手段の回転にて、前記中間カムを、前
   記ローラの回転軸を公転軸として公転させるよう構成し
   たことを特徴とする可変動弁機構。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、前記ロ
   ーラは、ローラロッカーアームに設けられているローラ
   であることを特徴とする可変動弁機構。
5. 【請求項５】請求項１〜３のいずれかにおいて、前記ロ
   ーラは、バルブリフタに設けられているローラであるこ
   とを特徴とする可変動弁機構。
6. 【請求項６】回転カムとバルブとの間に介在させた仲介
   駆動機構を用いてバルブリフトを可変とする可変動弁機
   構であって、 前記仲介駆動機構は、 前記回転カムにより駆動される入力部、該入力部に連結
   して入力部を揺動可能に支持する連結支持部、及び前記
   回転カムに対して前記入力部と前記連結支持部とを介し
   て連動して前記バルブを駆動する出力部を有する中間カ
   ムと、 前記入力部に対する支持位置を回転により変更可能な可
   変支持部材を備えて、該可変支持部材による前記入力部
   に対する支持位置の変更により、前記連結支持部に対す
   る前記入力部の角度を変更することによりバルブリフト
   を可変とするリフト可変手段と、 を備えたことを特徴とする可変動弁機構。
7. 【請求項７】請求項６において、前記仲介駆動機構はロ
   ーラを介してバルブを駆動するとともに、前記連結支持
   部は連結支持部自身の回転中心を中心軸とする円筒状外
   周面を備えたベース部を有し、前記出力部を前記ベース
   部から突出して設けたことにより、前記円筒状外周面に
   連続する出力部カム面を形成し、前記ローラは前記円筒
   状外周面に接触して配置されていることにより、前記入
   力部が前記回転カムにより駆動された時には前記円筒状
   外周面に連続する前記出力部カム面に前記ローラが接触
   することでバルブのリフトが実行されるとともに、前記
   リフト可変手段による前記連結支持部に対する前記入力
   部の角度の調整により前記出力部カム面による前記ロー
   ラの駆動開始タイミングが変更されることでバルブリフ
   トが可変とされることを特徴とする可変動弁機構。
8. 【請求項８】請求項６又は７において、前記リフト可変
   手段は、先端部にて前記入力部を当接して支持し基端部
   にて前記連結支持部の回転軸上にて回転可能に支持され
   た前記可変支持部材と、該可変支持部材を回転すること
   により前記連結支持部に対する前記入力部の角度を変更
   する回転駆動手段とを備えていることを特徴とする可変
   動弁機構。
9. 【請求項９】請求項７又は８において、前記ローラは、
   ローラロッカーアームに設けられているローラであるこ
   とを特徴とする可変動弁機構。
10. 【請求項１０】請求項７又は８において、前記ローラ
    は、バルブリフタに設けられているローラであることを
    特徴とする可変動弁機構。
11. 【請求項１１】請求項１〜１０のいずれかにおいて、前
    記バルブは、内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのい
    ずれか一方又は両方であることを特徴とする可変動弁機
    構。
12. 【請求項１２】請求項１〜１０のいずれか記載の可変動
    弁機構を吸気バルブの動弁機構として備えた内燃機関に
    おいて、該内燃機関に対して要求される吸入空気量に応
    じて、前記リフト可変手段にてバルブリフトを調整する
    ことで吸入空気量を調整する吸入空気量調整手段を備え
    たことを特徴とする内燃機関の吸気量制御装置。