JP2005090241A

JP2005090241A - 内燃機関の動弁装置

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Publication number: JP2005090241A
Application number: JP2003320987A
Authority: JP
Inventors: Seinosuke Hara; 誠之助原; Makoto Nakamura; 信中村
Original assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2023-09-12
Also published as: JP4166132B2

Abstract

【課題】機関始動時にバルブリフトとリフト作動角中心位相を制御して始動性を大幅に改善できる動弁装置を提供する。
【解決手段】イグニッションキーを僅かに回転させると同時に、ステップ２で吸気弁のバルブリフト量が所定リフト量以下であると判断し、またバッテリー電圧が所定値以下である場合は、ステップ４において可変バルブタイミング機構によりリフト作動角の中心位相を進角側へ制御する。また機関回転数が所定回転数以上になっていると共に、機関水温が所定水温以下である場合は、つまり冷間時であると判断した場合は、ステップ７においてリフト作動角中心位相を、遅角側に制御する。その後、ステップ９において可変リフト機構によってバルブリフト量を大リフト量に制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車などの内燃機関の吸気弁や排気弁である機関弁の動弁装置、とりわけ、機関弁のリフト量とリフト作動角中心位相を可変にできる動弁装置に関する。

この種の内燃機関の動弁装置としては、従来から種々のものが提供されており、その一つとして、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

概略を説明すれば、シリンダに一気筒当り２つの吸気弁が設けられていると共に、シリンダ上に軸受けされたカムシャフトに、それぞれプロフィールの異なる低速用、高速用の２つのカムが設けられている。また、カムシャフトに平行に設けられたロッカシャフトに、メインロッカアームとサブロッカアームが互いに独立して揺動自在に支持されていると共に、該両ロッカアームの間には、メインロッカアームの基端部に固定された支軸に揺動自在に支持された高速用カムフォロアが配置されている。

また、前記メインロッカアームのカムフォロアは、前記低速用カムに、サブロッカアームのカムフォロアは高速用カムにそれぞれ摺接して、各カムリフト量を前記各吸気弁に伝達するようになっている。

さらに、メインロッカアームとサブロッカアームとの間には、該両者を油圧供給手段によって連係あるいは連係を解除する連係切換機構が設けられている。

また、冷間始動時に、点火手段を所定時間停止させると共に、該所定時間中に高速用カムを選択するように油圧供給手段を作動させる制御手段が設けられている。

したがって、作動油の粘度が高い冷間始動時において、アイドル回転に比較して回転数の小さなクランキング時に、ベースサークル上で連係切換機構によって高速用カムに切り換えることが可能になることから、冷間始動直後であっても、高出力を発生させることができ、発進加速などが良好になる。
特開平８−１１０３１７号公報

しかしながら、前記従来の動弁装置にあっては、前述のように、クランキング中に高速用カムに切り換えるようになっているため、機関始動性が悪化してしまうおそれがある。

すなわち、機関始動時に、高速用カムによって吸気弁のバルブリフトを大リフトに制御すると、バルブスプリングのばね力によって動弁系のフリクションが増大化してしまい、スタータモータの回転負荷が大きくなって、該スタータモータの速やかな回転の立ち上がりが得られず、機関の始動性が悪化してしまうおそれがある。

本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項１に記載の発明は、とりわけ、機関の始動直前に、可変リフト機構によって機関弁のリフト量を混合気を吸入できる程度の小リフトに制御すると共に、可変バルブタイミング機構によって機関弁のリフト作動角中心位相を進角側へ制御してバルブオーバーラップ量を増加させ、スタータモータによってクランキングを開始した直後に、前記可変バルブタイミング機構によって機関弁のリフト作動角中心位相を遅角側に制御してバルブオーバーラップ量を減少させ、完爆後に、前記可変バルブリフト機構によって機関弁のリフト量を大リフトに制御し、温度検出手段により機関温度が所定以上になったことを検出した時点で、前記両機構によって通常の制御を開始することを特徴としている。

この発明によれば、まず、機関始動直前、つまりイグニッションキーを僅かに回転させてスタータモータを回転させようとした時点では、可変リフト機構によって機関弁を小リフトに制御され、かつ可変バルブタイミング機構によってリフト作動角中心位相が進角側に制御されて、バルブオーバーラップが大きくなる。このため、ポンプ損失が低減して動弁系のフリクションが最小になると共に、デコンプ作用も得られてピストンに慣性力が付与される。したがって、スタータモータの回転負荷が小さくなり機関の回転性が良好になる。

その後、クランキングが開始された時点で、リフト作動角中心位相が遅角側に制御され、バルブオーバーラップが小さく制御されるようにしたことから、ピストンの圧縮行程時における燃焼室内の圧縮比が高められる。このため、爆発工程時における混合気の着火性が良好になる。特に、この時点では、バルブリフトが小さいため、吸気ポートから燃焼室内へのスワール流が大きくなることから、前記着火性がさらに良好になる。

さらに、完爆後には、機関弁のリフト量を大リフトに制御したことから、混合気の吸入吸気量が増加して、燃焼性が良好になると共に、大きな出力トルクが得られる。したがって、急発進加速性が良好になると共に、アイドリングの安定性が得られる。

請求項２に記載の発明は、バッテリー検出手段によってバッテリーの蓄電量が所定以上であると検出された場合は、機関始動直前に、前記可変リフト機構によって機関弁のリフト量を混合気を吸入できる程度の小リフトに制御すると共に、前記可変バルブタイミング機構によって機関弁のリフト作動角中心位相を進角側へ制御してバルブオーバーラップ量を増加させ、前記スタータモータによってクランキングを開始し、完爆後に、前記可変バルブリフト機構によって機関弁のリフト量を大リフトに制御し、前記温度検出手段により機関温度が所定以上になったことを検出した時点で、前記両機構によって通常の制御を開始する一方、
前記バッテリー検出手段によってバッテリーの蓄電量が所定以下であると検出された場合は、機関の始動直前に、前記可変リフト機構によって機関弁のリフト量を混合気を吸入できる程度の小リフトに制御すると共に、前記可変バルブタイミング機構によって機関弁のリフト作動角中心位相を進角側へ制御してバルブオーバーラップ量を増加させ、前記スタータモータによってクランキングを開始した直後に、前記可変バルブタイミング機構によって機関弁のリフト作動角中心位相を遅角側に制御してバルブオーバーラップ量を減少させ、完爆後に、前記可変バルブリフト機構によって機関弁のリフト量を大リフトに制御し、前記温度検出手段により機関温度が所定以上になったことを検出した時点で、前記両機構によって通常の制御を開始することを特徴としている。

この発明によれば、バッテリーの蓄電量が十分である場合は、スタータモータの十分な回転トルクが得られることから、機関弁のバルブオーバーラップが小さい場合でも、機関始動性が良好になる。したがって、始動直後の可変バルブタイミング機構による進角側への制御への制御を行わずに、可変リフト機構による大リフト制御を行う。このため、機関を早く始動させることができると共に、燃焼の良好化が図れ、アイドリングの安定化と急加速時の出力トルクを速やかに確保できる。

一方、バッテリーの蓄電量が不十分である場合は、スタータモータの十分な回転トルクが得られないことから、請求項１の発明と同じ制御を行うことによって、可変バルブタイミング機構による進角側への制御によりピストンの圧縮行程時における燃焼室内の圧縮比が高くなって混合気の着火性を向上させることができ、これによって機関の始動性が良好になる。

請求項３に記載の発明は、前記可変リフト機構は、カムシャフトに設けられたそれぞれカムプロフィールの異なる複数のカムを切り換えて、バルブリフト量を段階的に変化させるように構成され、該可変リフト機構によって吸気弁を小リフトに制御された状態で、前記可変バルブタイミング機構によってリフト作動角中心位相を遅角側に制御する際に、前記吸気弁の閉時期がピストンの下死点になる前に、前記可変リフト機構によって吸気弁のリフト量を大リフトに切り換え制御することを特徴としている。

前述したように、機関始動直前における可変リフト機構による小リフト制御と可変バルブタイミング機構による進角側への制御から、圧縮比を高めるために遅角側へ制御した際、つまり、小リフト状態にある吸気弁の閉時期が遅角側へ移行する際に、制御ピストンの下死点を通過する領域が含まれる場合は、トルクが一時的に大きくなって、いわゆるトルクショックにより乗員に違和感を与えることがある。

そこで、この発明にあっては、前記遅角側へ移行する前に、吸気弁のリフト量を可変リフト機構によって瞬間的に大リフトに切り換えることによって、吸気弁の閉時期がピストン下死点を経由せずに、そのまま該ピストン下死点後の所定角度位置にジャンピング状態で移行させることができる。これによって、トルクショックの発生が抑制されて、違和感の発生を防止できる。

以下、本発明に係る内燃機関の動弁装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。

すなわち、この動弁装置は、図１及び図２に示すように、シリンダヘッド１に図外のバルブガイドを介して摺動自在に設けられた１気筒当たり２つの機関弁である吸気弁２，２と、該吸気弁２，２のリフト作動角の中心位相を進角側あるいは遅角側へ可変にする可変バルブタイミング機構３と、吸気弁２，２のリフト量とバルブ作動角を２段階に大小制御する可変リフト機構４と、前記各機構３、４を機関運転状態に応じてそれぞれ制御する電子コントローラ５（ＥＣＵ）とを備えている。また、前記シリンダヘッド１の上端部には、軸受を介して吸気側のカムシャフト６が回転自在に支持されている。

前記可変バルブタイミング機構３は、周知のいわゆる電磁ブレーキ式のものが用いられ、外周にクランクシャフトからの回転力をタイミングチェーンによって伝達されるタイミングスプロケット３ｂを有する円筒状のハウジング３ａと、ハウジング３ａ内に相対回転自在に配置された前記カムシャフト６の一端部とハウジング３ａとの間に配置された図外のリンク部と、該リンク部を一方向にばね力によって傾倒させて例えば吸気弁２，２のリフト作動角の中心位置を進角側に制御するゼンマイばねと、前記リンク部をゼンマイばねのばね力に抗して反対方向へ立ち上げて遅角側に制御する電磁ブレーキ部とから概略的に構成されている。

一方、前記可変リフト機構４は、前記カムシャフト３に、各気筒毎に第１カムである２つの低速用カム７，７と、この低速用カム７，７の間に配置された第２カムである１つの高速用カム８がそれぞれ設けられている。

また、このカムシャフト６の下方に前記各吸気弁２，２に対応した単一のメインロッカアーム９が設けられていると共に、このメインロッカアーム９の中央位置には、前記高速用カム８に対向したサブロッカアーム１０が揺動自在に配置されている。

さらに、前記サブロッカアーム１０の下部前方位置には、該サブロッカアーム１０とメインロッカアーム９とを機関運転状態に応じて適宜連係あるいは連係を解除させる連係切換機構１１が設けられている。

前記低速用カム７，７と高速用カム８は、機関の低、中回転時と高回転時において要求されるバルブリフト特性を満足するように異なる形状に形成されており、高速用カム８は低速用カム７，７に比べてそれぞれバルブリフト量と開弁期間を大きくするカムプロフィールに形成されている。

前記メインロッカアーム９は、図２及び図３に示すように、ほぼコ字形状に形成されて、基端部９ａの長手方向に穿設された挿通孔９ｃに挿通した内部中空状の支軸であるロッカシャフト１２に揺動自在に支持されている。また、基端部９ａ両側から前方に延出した一対のアーム部９ｂ，９ｂの先端下面が前記各吸気弁２，２のステムエンドにそれぞれ当接していると共に、各アーム部９ｂ，９ｂの上面に各低速用カム７、７が摺接するスリッパ９ｄ、９ｃが設けられている。

さらに、基端部９ａには、サブロッカアーム１０を収容する矩形溝９ｅが形成されていると共に、この矩形溝９ｅの各側壁に軸受孔がそれぞれ形成されている。また、前記ロッカシャフト１２は、両端部がシリンダヘッド１上の図外の軸受に支持されている
前記サブロッカアーム１０は、図１〜図３に示すように、メインロッカアーム９の中央の矩形溝６ｅ内に配置され、基部１０ａが前記メインロッカアーム基端部９ａの前記軸受孔に挿通されたサブロッカシャフト１３を介して揺動自在に支持されていると共に、先端部１０ｂは吸気弁２，２と当接する部位を有さず、上面に高速用カム８に摺接するカムフォロア部１０ｃが円弧状に突出形成されている。なお、前記サブロッカシャフト１３は、両端部がＣリング状のストッパリングなどによって抜け止めされている。

また、このサブロッカアーム１０のカムフォロア部１０ｃの下側には、図１、図３に示すように、前記連係切換機構１１の後述するレバー部材１６が係合する平坦な段部１５が形成されている。

さらに、サブロッカアーム１０は、メインロッカアーム９の基端部９ａの着座面であるとサブロッカアーム１０のカムフォロア部１０ｃの下面１０ｄとの間にそれぞれ弾装されたロストモーションスプリング１４によってカムフォロア部１０ｃが対向する高速用カム８に弾接するように上方へ付勢されている。

前記ロストモーションスプリング１４は、図３及び図４に示すように、コイル外径が上端部側から下端部に渡って漸次縮径状に形成されてほぼ円錐状に形成されており、前記大径な上端部がサブロッカアーム１０の下面に弾接していると共に、小径な下端部がメインロッカアーム９の基端部９ａの上面に弾接している。

前記連係切換機構１１は、図１及び図２に示すように、前記レバー部材１６と、該レバー部材１６の下端部１６ｂを吸引して上端部１６ａを前記段部１５に係合させる電磁駆動部１７と、該電磁駆動部１７への通電が遮断された際に、レバー部材１６の上端部１６ａを前記段部１５から解除させるに解除部１８とを備えている。

すなわち、前記レバー部材１６は、中央部がほぼくの字形状に折曲形成されて、この中央部がメインロッカアーム９の基端部９ａの下部壁に両端部が支持された枢軸１９に揺動自在に支持されて、上端部１６ａと下端部１６ｂが図３中、時計、反時計方向に回動可能になっている。また、前記上端部１６ａの上面が、前記段部１５の下面に回動しながら選択的に係合可能になっている。

一方、前記解除部１８は、図１に示すようにレバー部材１６の一側部から突出した突部１６ｃが前記メインロッカアーム９の基端部９ａの下壁内に収容されたピストン１９に図外のスプリングによって押圧されることにより、上端部１６ａを段部１５から外方向へ離間させて係合を解除する方向に付勢している。

前記電磁駆動部１７は、シリンダヘッド１の上端部に固定されたほぼ円筒状のソレノイドケーシング１７ａと、ソレノイドケーシング１７ａの内部に収容された図外の電磁コイルと、ソレノイドケーシング１７ａの先端部に突設された小径円柱状の電磁石１７ｂとから主として構成されている。

前記電磁コイルには、前記電子コントローラ５から機関運転状態に応じて制御電流が供給あるいは遮断されて、前記電磁石１７ｂに対して励磁あるいは消磁させるようになっている。また、前記電磁石１７ｂは、その先端面と、該先端面に対峙する前記レバー部材１６の下端部１６ｂ外面との間に、磁路形成用のエアギャップＧが形成されている。

前記電子コントローラ５は、クランク角センサからのエンジンの回転数信号Ｎや、エアフローメータからの吸入吸気量信号（エンジン負荷）、水温センサからの冷却水温信号Ｔ、油温センサからの潤滑油の温度信号、スロットルバルブの開度信号などの各パラメータから現在機関運転状態を検出している。また、この機関運転状態や、前記スプロケット部３ｂとカムシャフト６との相対回転位置を検出する図外の第１位置検出センサからのフィードバック信号及び前記レバー部材１６の段部１５に対する係合あるいは係合解除位置を検出する図外の第２位置検出センサからのフィードバック信号などに基づいて前記可変バルブタイミング機構３の電磁ブレーキ部や、可変リフト機構４の電磁駆動部１７に制御電流を出力している。

さらに、この電子コントローラ５は、前記各機構３，４に制御電流を供給する図外のバッテリーの蓄電量を検出する蓄電量検出センサからの検出信号に基づいて、前記各機構３，４の制御を行っている。

以下、電子コントローラ５による可変バルブタイミング機構３と可変リフト機構４のそれぞれの基本的な制御を簡単に説明する。

まず、例えば機関低、中回転域などの場合には、電子コントローラ５から可変リフト機構４の電磁駆動部１７の電磁コイルに制御電流が供給されない。

したがって、サブロッカアーム１０は、高速用カム８のリフトにしたがってそれぞれ揺動されるものの、レバー部材１６が解除部１８のスプリングのばね力によって段部１５との係合が解除されて、図３に示す位置に保持される。このため、サブロッカアーム１０は、ロストモーション作動を行ない、メインロッカアーム９に対して高速用カム８のリフト伝達がなされない。

よって、メインロッカアーム９は、低速用カム７、７のプロフィールにしたがって揺動し、これにより、各吸気弁２、２は、図６に示す低バルブリフト特性（Ｌ１）による開閉動作を行なう。

一方、機関が低、中回転域から高回転域に移行した場合は、電子コントローラ５から電磁コイルに制御電流が供給されて、レバー部材１６の下端部１６ｂを吸引する。これにより、レバー部材１６は、図４に示すように、図３に示す位置から反時計方向に回動させて、レバー部材１６の上端部１６ａが段部１５に係合して、メインロッカアーム９とサブロッカアーム１０とを一体的に連結する。

よって、メインロッカアーム９は、高速用カム８のプロフィールにしたがって揺動し、つまり、メインロッカアーム９のアーム部９ｂ，９ｂが低速用カム７、７から浮き上がって当接が回避されてサブロッカアーム１０を介して高速用カム８のカムプロフィールにしたがって揺動する。このため、両吸気弁２、２は、高いバルブリフト特性（Ｌ２）にしたがって開閉動作する。

一方、可変バルブタイミング機構３は、基本的に機関低、中回転域では、電子コントローラ５から電磁ブレーキ部への制御電流の供給が遮断されて、ゼンマイばねのばね力により、スプロケット部３ｂとカムシャフト６の相対回動位置が一方向に制御されて、リフト作動角中心位相が進角側に制御される。

また、例えば機関高回転域に移行すると、電磁ブレーキ部に制御電流が供給されて、スプロケット部３ｂとカムシャフト６との相対回動位置が他方向へ制御されて、リフト作動角中心位相が遅角側に制御される。

以下、各機構３，４による機関始動時の具体的な制御を、図５に示すフローチャートに基づいて説明する。

すなわち、まずステップ１において、機関始動直前、つまりイグニッションキーを僅かに回転させてスタータモータにオン信号を出力する。次に、ステップ２では、吸気弁２，２のバルブリフト量（Ｌ）が所定リフト量（Ｌ₀）以下か否かを判断する。ここで、所定リフト量以下になっていると判断した場合、つまり、図６に示す小リフト量（Ｌ１）になっていると判断した場合は、ステップ３に移行する。ここでは、前記バッテリー電圧値（Ｖ）が所定電圧値（_V0）以下か否かを判断する。

このステップ３でバッテリー電圧値（Ｖ）が所定電圧値（Ｖ₀）以下であると判断した場合は、ステップ４に移行し、ここで前記可変バルブタイミング機構３の電磁駆動部１７に対して通電せずに、ゼンマイばねのばね力によってリフト作動角の中心位相を、図６の破線で示すように、進角側へ制御する。

したがって、この時点では、吸気弁２，２と排気弁とのバルブオーバーラップが大きくなることから、ポンプ損失が低減して動弁系のフリクションが最小になると共に、デコンプ作用も得られてピストンに慣性力が付与される。したがって、スタータモータの回転負荷が小さくなって、該スタータモータの回転、つまり機関の回転性が良好になる。

続いて、ステップ５では、現在の機関回転数Ｎが所定回転数Ｎ₀以上か否かを判断し、以下であると判断した場合は、同じくステップ５へリターンするが、以上になっていると判断した場合は、ステップ６に進む。

ここでは機関水温Ｔが所定水温Ｔ₀以下か否かを判断し、所定水温以上であると判断した場合は、暖機完了後であるから、そのまま処理を終了するが、所定水温以下であると判断した場合、つまり冷間時であると判断した場合は、ステップ７に進む。

ここでは、可変バルブタイミング機構３の電磁ブレーキ部に通電して、リフト作動角中心位相を、図６の一点鎖線に示すように、遅角側に制御する。これによって、バルブオーバーラップが小さく制御されるので、ピストンの圧縮行程時における燃焼室内の圧縮比が高められる。このため、クランキングを開始した時点での爆発工程時における混合気の着火性が良好になる。

特に、この時点では、バルブリフト量が小さい（Ｌ１）ため、吸気ポートから燃焼室内へのスワール流が大きくなることから、前記着火性がさらに良好になる。

次に、ステップ８では、現在のリフト作動角中心位相が所定値よりも遅角側になっているか否かを判断し、所定値よりも大きくなっていると判断した場合は、ステップ７に移行して再度遅角側への制御を行うが、所定値より小さい、つまり遅角側になっていると判断した場合はステップ９に移行する。

ここでは、完爆後に、可変リフト機構４の電磁駆動部１７に通電して、バルブリフト量を前述の動作によって大リフト量（Ｌ２）に制御する。

したがって、混合気の吸入吸気量が増加して、燃焼性が良好になると共に、大きな出力トルクが得られる。したがって、急発進加速性が良好になると共に、アイドリング回転の安定性が得られる。

また、前記ステップ２において、バルブリフト量Ｌが所定バルブリフト量Ｌ₀よりも大きいと判断した場合は、ステップ１０に進み、ここでは、可変リフト機構４の電磁駆動部１７への通電を遮断する。これにより、前述のように、スプリングでのばね力によって、レバー部材１６の上端部１６ａの段部１５に対する係合を解除する動作を行う。この制御後に、前記ステップ３に移行する。

さらに、前記ステップ３においてバッテリー電圧Ｖが所定値Ｖ₀よりも大きいと判断した場合は、ステップ７に進んで、前記電磁ブレーキ部への通電により遅角側への制御を行う。

すなわち、バッテリーの蓄電量が十分である場合は、スタータモータの十分な回転トルクが得られることから、バルブオーバーラップが小さいとしても、機関始動性が良好になる。したがって、ステップ４による進角側への制御をショートカットして、そのまま進角側制御を行うと共に、可変リフト機構４による大リフト制御を行う。

このため、機関を早く始動させることができると共に、燃焼の良好化が図れ、アイドリングの安定化と急加速時の出力トルクを速やかに確保できる。

また、前記電子コントローラ５は、前記可変リフト機構４によって吸気弁２，２を小リフト量Ｌ１に制御した状態で、前記可変バルブタイミング機構３によってリフト作動角中心位相を遅角側に制御する際に、前記吸気弁２，２の閉時期がピストンの下死点になる前に、前記可変リフト機構４によって吸気弁２，２のリフト量を大リフトに切り換え制御を行うことも可能である。

かかる制御によって、前述したように、機関始動直前における可変リフト機構４による小リフト制御（Ｌ１）と可変バルブタイミング機構３による進角側への制御から、圧縮比を高めるために遅角側へ制御する前に、吸気弁２，２のリフト量を可変リフト機構４によって瞬間的に大リフト量（Ｌ２）に切り換えることによって、吸気弁２，２の閉時期がピストン下死点を経由せずに、そのまま該ピストン下死点後の所定角度位置にジャンピング状態で移行させることができる。これによって、トルクショックの発生が抑制されて、違和感の発生を防止できる。

また、この実施形態では、前記可変リフト機構４を油圧により制御するのではなく、電磁駆動部１７への通電あるいは非通電によって制御するようにしたため、冷間始動時などでも、作動油の粘性等に影響を受けることなく、速やかに駆動させることが可能になる。

しかも、この実施形態では、可変リフト機構４と可変バルブタイミング機構３に同時に通電せずに、いずれか一方の機構の制御が終了した後に、他方の制御を行うようにしてある。したがって、バッテリーの蓄電量が少なくても、それぞれの機構３，４を速やかに駆動させることができる。

また、前述にように、完爆後に、可変リフト機構４によって吸気弁２，２のリフト量を大リフト（Ｌ２）に制御して、排気弁とのバルブオーバーラップ量が大きくなるように制御したことから、燃焼後の排気ガスの吸気ポートへの逆流によって、該吸気ポート壁面が温められるので、該吸気ポートに付着した燃料の気化が促進される。この結果、燃焼性が向上する。

また、前記機関始動中に前記各制御を行った後は、電子コントローラ５が前述したような前記可変バルブタイミング機構３と可変リフト機構４によって通常の基本制御を行う。

前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。
（１）前記可変リフト機構と可変バルブタイミング機構を、電気によって駆動させるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の動弁装置。

この発明によれば、各機構を油圧ではなく、電気的に駆動させるようにしたため、冷間始動時などでも作動油の粘性等に影響を受けることなく、速やかに駆動させることが可能になる。
（２）前記可変リフト機構と可変バルブタイミング機構の制御を同時に行わずに、いずれか一方の機構の制御が終了した後に、他方の制御を行うようにしたことを特徴とする請求項（１）に記載の内燃機関の動弁装置。

この発明によれば、バッテリーの蓄電量が少なくても、それぞれの機構を速やかに駆動させることができる。
（３）前記完爆後に、可変リフト機構によって機関弁のリフト量を大リフトに制御した際に、バルブオーバーラップ量が大きくなるように制御したことを特徴とする請求項１〜（２）に記載の内燃機関の動弁装置。

この発明によれば、バルブオーバーラップを大きくすることによって、燃焼後の排気ガスの吸気ポートへの逆流によって、該吸気ポート壁面が温められることから、該吸気ポートに付着した燃料の気化が促進される。この結果、燃焼性が向上する。

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、例えばバッテリーの蓄電量の大小に拘わらず、両機構３，４による制御を行うことも可能である。

本発明に係る内燃機関の動弁装置の一実施形態を示す概略図である。本実施形態に供される可変リフト機構の平面図である。同可変リフト機構による小リフト制御時の動作を示す断面図である。同可変リフト機構による大リフト制御時の動作を示す断面図である。本実施形態に供される電子コントローラによる制御フローチャート図である。本実施形態の吸気弁の制御特性図である。

符号の説明

２…吸気弁
３…可変バルブタイミング機構
４…可変リフト機構
５…電子コントローラ
６…カムシャフト
７…低速用カム
８…高速用カム
９…メインロッカアーム
１０…サブロッカアーム
１１…連係切換機構
１６…レバー部材
１７…電磁駆動部

Claims

機関弁のリフト量を機関運転状態に応じて大小制御する可変リフト機構と、
機関弁のリフト作動角の中心位相を、機関運転状態に応じて進角側あるいは遅角側へ可変にする可変バルブタイミング機構と、
機関始動時のクランキングを行うスタータモータと
機関の温度を検出する温度検出手段と、
を備えた内燃機関の動弁装置において、
機関の始動直前に、前記可変リフト機構によって機関弁のリフト量を混合気を吸入できる程度の小リフトに制御すると共に、前記可変バルブタイミング機構によって機関弁のリフト作動角中心位相を進角側へ制御してバルブオーバーラップ量を増加させ、
前記スタータモータによってクランキングを開始した直後に、前記可変バルブタイミング機構によって機関弁のリフト作動角中心位相を遅角側に制御してバルブオーバーラップ量を減少させ、
完爆後に、前記可変バルブリフト機構によって機関弁のリフト量を大リフトに制御し、かつ
前記温度検出手段により機関温度が所定以上になったことを検出した時点で、前記両機構によって通常の制御を開始するようにしたことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
機関弁のリフト量を機関運転状態に応じて大小制御する可変リフト機構と、
機関弁のリフト作動角の中心位相を、機関運転状態に応じて進角側あるいは遅角側へ可変にする可変バルブタイミング機構と、
機関始動時のクランキングを行うスタータモータと
機関の温度を検出する温度検出手段と、
前記両機構に対して制御用電流を供給するバッテリーの蓄電量を検出するバッテリー検出手段と、
を備えた内燃機関の動弁装置において、
前記バッテリー検出手段によってバッテリーの蓄電量が所定以上であると検出された場合は、
機関の始動直前に、前記可変リフト機構によって機関弁のリフト量を混合気を吸入できる程度の小リフトに制御すると共に、前記可変バルブタイミング機構によって機関弁のリフト作動角中心位相を進角側へ制御してバルブオーバーラップ量を増加させ、
前記スタータモータによってクランキングを開始し、完爆後に、前記可変バルブリフト機構によって機関弁のリフト量を大リフトに制御し、
前記温度検出手段により機関温度が所定以上になったことを検出した時点で、前記両機構によって通常の制御を開始する一方、
前記バッテリー検出手段によってバッテリーの蓄電量が所定以下であると検出された場合は、
機関の始動直前に、前記可変リフト機構によって機関弁のリフト量を混合気を吸入できる程度の小リフトに制御すると共に、前記可変バルブタイミング機構によって機関弁のリフト作動角中心位相を進角側へ制御してバルブオーバーラップ量を増加させ、
前記スタータモータによってクランキングを開始した直後に、前記可変バルブタイミング機構によって機関弁のリフト作動角中心位相を遅角側に制御してバルブオーバーラップ量を減少させ、
完爆後に、前記可変バルブリフト機構によって機関弁のリフト量を大リフトに制御し、
前記温度検出手段により機関温度が所定以上になったことを検出した時点で、前記両機構によって通常の制御を開始することを特徴とする内燃機関の動弁装置。
前記可変リフト機構は、カムシャフトに設けられたそれぞれカムプロフィールの異なる複数のカムを切り換えて、バルブリフト量を段階的に変化させるように構成され、
該可変リフト機構によって吸気弁を小リフトに制御された状態で、前記可変バルブタイミング機構によってリフト作動角中心位相を遅角側に制御する際に、前記吸気弁の閉時期がピストンの下死点になる前に、前記可変リフト機構によって吸気弁のリフト量を大リフトに切り換え制御することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の動弁装置。