JP2007278259A - 内燃機関の動弁構造 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気側および排気側の両方に設置される液圧駆動式可変バルブタイミング機構３０Ａ，３０Ｂと、吸気側および排気側のうちの片方に設置される可変バルブリフト機構４０とを有する内燃機関の動弁構造において、可変バルブタイミング機構３０Ａ，３０Ｂの位相保持条件が厳しくなるような特定状況下で作動液供給用のポンプ１５による吐出能力を過剰に大きくすることなく、両方の可変バルブタイミング機構３０Ａ，３０Ｂを適正に制御可能とする。
【解決手段】両方の可変バルブタイミング機構３０Ａ，３０Ｂへの各作動液供給経路（６０Ａ，６０Ｂ，７０Ａ，７０Ｂ）における流通抵抗が、可変バルブリフト機構４０が設置される側の可変バルブタイミング機構３０Ａに供給する作動液圧を、他方の可変バルブタイミング機構３０Ｂに供給する作動液圧より小とするように設定されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、吸気バルブおよび排気バルブの開閉タイミングを個別に変更するための液圧駆動式可変バルブタイミング機構と、吸気バルブまたは排気バルブのリフト量を変更するための可変バルブリフト機構とを有する内燃機関の動弁構造に関する。

内燃機関には、吸気バルブや排気バルブの開閉タイミングを個別に変更するための可変バルブタイミング機構や、吸気バルブや排気バルブのリフト量を変更するための可変バルブリフト機構が設けられることがある。

ところで、可変バルブタイミング機構を液圧駆動式とする場合、例えばオイルパン内の潤滑油を前記各機構の作動液として利用するようにしている。つまり、単一のオイルポンプによりオイルパン内の潤滑油を吸い上げ、この潤滑油をシリンダヘッド側に導き、シリンダヘッド側に設置されるオイルコントロールバルブを制御装置で制御することにより、可変バルブタイミング機構の進角側圧力室や遅角側圧力室に潤滑油を作動液として供給する状態や、可変バルブタイミング機構の各圧力室から作動液を排出させてオイルパン側へ戻す状態にするようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

ここで、例えば吸気側および排気側の両方に可変バルブタイミング機構を設置する場合、通常、両方の可変バルブタイミング機構に対する供給液圧を均等とするように、各可変バルブタイミング機構の各圧力室に対する作動液の供給経路における流通抵抗を設定する。
特開平１１−８２０７５号公報

ところで、例えば吸気側および排気側の両方に液圧駆動式の可変バルブタイミング機構を設置したうえで、吸気側（または排気側）のみに可変バルブリフト機構を設置するような場合に、次のような点で改良の余地がある。

例えば内燃機関の低回転域ではオイルポンプの吐出量が少なくなり、また高油温域では潤滑油粘度が低下するが、これらの状況では可変バルブタイミング機構の位相保持条件が厳しくなる。このような状況において、可変バルブリフト機構で吸気バルブを小リフト量に設定すると、この可変バルブリフト機構が設置される側つまり吸気側カムシャフトの駆動トルクの変動幅が小となる関係より、吸気側の可変バルブタイミング機構の駆動力を小さく、排気側の可変バルブタイミング機構の駆動力を大きくするのが好ましいと言える。

しかしながら、例えば上述したように、単一のオイルポンプを用いて両方の可変バルブタイミング機構に均等に潤滑油（作動液）を供給させるようにしていると、上述したような状況において、両方の可変バルブタイミング機構にそれぞれに見合った作動液圧を供給することができないと言える。

なお、上述したような状況におけるオイルポンプの吐出能力は、前記大きい駆動力が必要となる排気側の可変バルブタイミング機構を基準としてオイルポンプの必要駆動力を総合的に設定する必要があるが、そのように設定すると、前記小さい駆動力が必要となる吸気側の可変バルブタイミング機構にとっては供給される作動液圧が過剰になってしまい、動作的には支障ないものの、オイルポンプの駆動エネルギーとしては無駄が生じていると言える。

このように、上述したような状況においては、片方の可変バルブタイミング機構にとってオイルポンプの吐出能力が過剰に大きく設定されていると言え、オイルポンプ内のフリクションが不必要に増加する等、内燃機関の効率低下が懸念される。

本発明は、吸気側および排気側の両方に設置される液圧駆動式可変バルブタイミング機構と、吸気側および排気側のうちの片方に設置される可変バルブリフト機構とを有する内燃機関の動弁構造において、可変バルブタイミング機構の位相保持条件が厳しくなるような特定状況下で作動液供給用のポンプによる吐出能力を過剰に大きくすることなく、両方の可変バルブタイミング機構を適正に制御可能とすることを目的としている。

本発明は、吸気側および排気側の両方に設置される液圧駆動式可変バルブタイミング機構と、吸気側および排気側のうちの片方に設置される可変バルブリフト機構とを有する内燃機関の動弁構造であって、前記両方の可変バルブタイミング機構への各作動液供給経路における流通抵抗が、前記可変バルブリフト機構が設置される側の可変バルブタイミング機構に供給する作動液圧を、他方の可変バルブタイミング機構に供給する作動液圧より小とするように設定されていることを特徴としている。

この構成によれば、単一の作動液供給用のポンプで両方の可変バルブタイミング機構に作動液を供給する場合、前記ポンプの吐出能力に関係なく、一方の可変バルブタイミング機構に供給する作動液圧と他方の可変バルブタイミング機構に供給する作動液圧とに適宜の差をつけることが可能になる。

ところで、例えばポンプ吐出量が少なくなる内燃機関の低回転域や、潤滑油粘度が低下する高油温域等では、可変バルブタイミング機構の位相保持条件が厳しくなる。このような状況において、可変バルブリフト機構でリフト量を小に設定すると、この可変バルブリフト機構が設置される側のカムシャフトの駆動トルクの変動幅が小となる関係より、可変バルブリフト機構が設置される側の可変バルブタイミング機構の駆動力を小さく、他方の可変バルブタイミング機構の駆動力を大きくするのが好ましいとされる。

このような状況において、本発明の上記構成によれば、両方の可変バルブタイミング機構にそれぞれに見合った作動液圧を供給することが可能になる。しかも、ポンプ吐出能力を従来例のように過剰に設定せずに済むので、従来例に比べてポンプ内のフリクションを低減することが可能になる。

これにより、ポンプの吐出能力を従来例のように過剰に設定しなくても、両方の可変バルブタイミング機構の制御性を確保することが可能になる。

好ましくは、前記可変バルブタイミング機構の作動液は、内燃機関の潤滑油とされ、オイルパン内の潤滑油をオイルポンプで吸い上げて、前記両可変バルブタイミング機構へ個別のオイルコントロールバルブを介して供給するように構成され、前記両オイルコントロールバルブと前記両可変バルブタイミング機構とを接続する作動油供給、排出用の通路における流通抵抗が上記関係となるように設定される。

このように、可変バルブタイミング機構の駆動系を特定すれば、上述した本発明の作用、効果が理解しやすくなると言える。

好ましくは、前記可変バルブリフト機構は、シリンダヘッド上にカムシャフトと平行に固定支持されるロッカシャフトの中心孔にコントロールシャフトを軸方向変位可能に挿通し、前記ロッカシャフトの外周にスライダギアを前記コントロールシャフトと連動可能に外装し、このスライダギアにカム被打用の入力アームおよびバルブ打用の出力アームを軸方向隣り合わせにそれぞれ傾斜方向が反対のヘリカルスプラインを介して外装し、前記コントロールシャフトを軸方向に変位させて前記入力アームに対する前記出力アームの相対位相差を変更することで、機関バルブのリフト量や作用角等の作動特性を変更可能とする構成である。

この構成では、可変バルブリフト機構の構成を特定しており、このような可変バルブリフト機構であれば、従来例のようなカム変更タイプに比べてリフト変更量を大きくすることが可能となる。

本発明によれば、可変バルブタイミング機構の位相保持条件が厳しくなるような特定状況下でも、作動液供給用のポンプによる吐出能力を過剰に大きくすることなく、両方の可変バルブタイミング機構を適正に制御可能とすることが可能になる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１から図１１に本発明の一実施形態を示している。

図１には、自動車等の車両に搭載される内燃機関（エンジンともいう）の概略構成を示している。ここでの内燃機関は、例えば四気筒ＤＯＨＣ型ガソリンエンジンとされているが、気筒数は特に限定されない。

図１に示すように、内燃機関は、シリンダヘッド２とシリンダブロック３とピストン４とで区画する燃焼室５内に、外部から取り込んだ空気と燃料噴射弁６から噴射される燃料とを所定割合で混合した混合気を入れて、点火プラグ７で点火して燃焼させることにより、ピストン４およびコネクティングロッド８を上下運動させつつクランクシャフト９を回転させてクランクシャフト９から回転動力を取り出すようになっている。燃焼後の排気ガスは排気ポート２ｂから排気系へ排出される。

シリンダヘッド２には、吸気ポート２ａを開閉する吸気バルブ１０と、排気ポート２ｂを開閉する排気バルブ１１とがそれぞれ配置されているとともに、吸気バルブ１０をリフトさせる吸気カムシャフト１２と排気バルブ１１をリフトさせる排気カムシャフト１３とが搭載されている。

なお、吸気バルブ１０、排気バルブ１１、吸気カムシャフト１２、排気カムシャフト１３等を含めて、動弁機構２０と言う。この動弁機構２０には、内燃機関の型式によってロッカアームやラッシュアジャスタ等も含まれる。

吸気カムシャフト１２および排気カムシャフト１３は、図２に示すように、クランクシャフト９によりタイミングチェーン（あるいはタイミングベルト）２１を介して回転駆動される。

タイミングチェーン２１は、吸気カムシャフト１２の軸方向一端に付設されるタイミングギア２２と、排気カムシャフト１３の軸方向一端に設けられているタイミングギア２３と、クランクシャフト９の軸方向一端側に設けられているタイミングギア２４とに巻き掛けられている。このタイミングチェーン２１の張力は、チェーンテンショナ２５によって自動的に調整されるようになっている。

これらタイミングチェーン２１、三つのタイミングギア２２〜２４が、クランクシャフト９から各カムシャフト１２，１３への動力伝達系を構成している。これらタイミングチェーン２１、タイミングギア２２〜２４等は、一般的に、シリンダブロック３の前壁外側に配置され、シリンダブロック３の前壁に取り付けられるタイミングチェーンカバー（図示省略）でもって隠蔽保護されるようになっている。

この実施形態では、図１および図２に示すように、クランクシャフト９に対する吸気カムシャフト１２や排気カムシャフト１３の相対回転位相を連続的に変更することにより吸気バルブ１０や排気バルブ１１の開閉タイミングを制御するための液圧（例えば油圧）駆動式の可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ：Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖａｌｖｅ Ｔｉｍｉｎｇ）３０Ａ，３０Ｂが設けられているとともに、吸気バルブ１０および排気バルブ１１のうちの片方、例えば吸気バルブ１０のバルブリフト量や作用角等の作動特性を調節するための可変バルブリフト機構（ＶＶＴＬ：Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖａｌｖｅ Ｔｉｍｉｎｇ ａｎｄ Ｌｉｆｔ）４０が設けられている。

両方の可変バルブタイミング機構３０Ａ，３０Ｂは、共に、例えば特開平１１−８２０７５号公報や特開２０００−８７７６９号公報等に示されているような公知の構成のものが採用される。但し、油圧駆動式であればその他の構成のものを採用することも可能である。

一方、可変バルブリフト機構４０は、例えば特開２００１−２６３０１５号公報等に示されているような公知の構成のものが採用される。但し、その他の構成のものを採用することも可能である。

以下、この実施形態で採用する可変バルブタイミング機構３０Ａ，３０Ｂおよび可変バルブリフト機構４０の構成を説明する。

まず、可変バルブタイミング機構３０Ａ，３０Ｂは、共に同じ構成であり、例えば図４から図６に示すように、主としてベーンロータ３１、アウターロータ３２、下記制御系を有する。

ベーンロータ３１は、吸気カムシャフト１２（排気カムシャフト１３）の軸方向一端側にボルト等の締結部材で一体回転可能に固定されている。

アウターロータ３２は、ベーンロータ３１を覆い囲むように同心状に配置され、かつ吸気カムシャフト１２（排気カムシャフト１３）の軸方向一端側に相対回転可能に外装配置されるタイミングギア２２（２３）に固定される。このアウターロータ３２は、ハウジング３５と、蓋３６と、タイミングギア２２（２３）の胴部２２ａ（２３ａ）とを組み合わせた構成とされている。

アウターロータ３２の各凹部３５ａ内にベーンロータ３１の各ベーン３１ａが円周方向揺動可能に個別に挿入されることによって、図５に示すように、進角側圧力室３７および遅角側圧力室３８が形成される。

制御系は、ベーンロータ３１とアウターロータ３２との相対回転位相を制御するものであり、主としてオイルコントロールバルブ３３Ａ、３３Ｂ、制御装置３４等を備えている。

オイルコントロールバルブ３３Ａ（３３Ｂ）は、例えば一般的に公知の電磁駆動式の四ポート弁とされ、必要に応じて、進角側圧力室３７および遅角側圧力室３８に対する作動液の供給、排出を制御することにより、吸気カムシャフト１２（排気カムシャフト１３）を進角側または遅角側に駆動し、吸気バルブ１０（排気バルブ１１）の開閉タイミングを変更する。

制御装置３４は、図示しない回転数センサや吸気圧センサ、クランク角センサ、カム角センサ等から送られてくる検出信号に基づき、内燃機関の現在の運転状態に適した吸気カムシャフト１２（排気カムシャフト１３）における回転位相角を算出するとともに、この実際の回転位相角と回転位相角の目標値との偏差を判断し、同偏差が所定値以下となるようにオイルコントロールバルブ３３Ａ（３３Ｂ）を制御する。

この制御装置３４は、内燃機関の運転状況に応じて、オイルコントロールバルブ３３Ａ（３３Ｂ）の電磁ソレノイド３３ａへの印加電圧をデューティー制御することにより、スプール３３ｂを軸方向に移動させ、スプール３３ｂの移動位置によって進角側圧力室３７および遅角側圧力室３８に対する作動液の供給量、あるいは進角側圧力室３７および遅角側圧力室３８からの作動液の排出量を調整する。

このような可変バルブタイミング機構３０Ａ（３０Ｂ）の基本的な動作を説明する。

まず、オイルコントロールバルブ３３Ａ，３３Ｂにより進角側圧力室３７内の液圧を遅角側圧力室３８内の液圧よりも高くすると、ベーンロータ３１がアウターロータ３２に対して吸気カムシャフト１２（排気カムシャフト１３）の回転方向に相対回転されるので、吸気カムシャフト１２（排気カムシャフト１３）の回転位相がクランクシャフト９の回転位相に対して進む。

これとは逆に、オイルコントロールバルブ３３Ａ，３３Ｂにより遅角側圧力室３８内の液圧を進角側圧力室３７内の液圧よりも高くすると、ベーンロータ３１がアウターロータ３２に対して吸気カムシャフト１２（排気カムシャフト１３）の回転方向と逆方向に相対回転されるので、吸気カムシャフト１２（排気カムシャフト１３）の回転位相がクランクシャフト９の回転位相に対して遅れる。

このように、可変バルブタイミング機構３０Ａ，３０Ｂの各進角液圧室３７および各遅角液圧室３８に対する作動液の供給、排出を、オイルコントロールバルブ３３Ａ，３３Ｂでもって制御することにより、吸気カムシャフト１２や排気カムシャフト１３を進角側または遅角側に駆動するようになっている。

このような可変バルブタイミング機構３０Ａ，３０Ｂの作動液としては、内燃機関の潤滑油が利用される。

つまり、図３に示すように、シリンダブロック３の底部に設けられるオイルパン１４内の潤滑油を、クランクシャフト９で駆動される単一のオイルポンプ１５で汲み上げてオイルフィルタ１６で濾過してから、オイルコントロールバルブ３３Ａ，３３Ｂを通じて進角側圧力室３７および遅角側圧力室３８へ作動液として供給するようになっている。一方、これら各圧力室３７，３８から排出される作動液としての潤滑油はオイルパン１４に戻される。

ここで、オイルコントロールバルブ３３Ａ，３３Ｂから進角側圧力室３７に至る進角側通路６０Ａ，６０Ｂは、例えばシリンダヘッド２のカムシャフト支持用台座２ｃの通路６１、吸気カムシャフト１２（排気カムシャフト１３）の通路６２，ベーンロータ３１の通路６３等を組み合わせて構成されている。

また、オイルコントロールバルブ３３Ａ，３３Ｂから遅角側圧力室３８に至る遅角側通路７０Ａ，７０Ｂは、シリンダヘッド２のカムシャフト支持用台座２ｃの通路７１、吸気カムシャフト１２（排気カムシャフト１３）の通路７２，タイミングギア２２（２３）の胴部２２ａ（２３ａ）の通路７３等を組み合わせて構成されている。

なお、進角側通路６０Ａ，６０Ｂおよび遅角側通路７０Ａ，７０Ｂを構成する各通路は、要するに、シリンダヘッド２のカムシャフト支持用台座２ｃと、吸気カムシャフト１２（排気カムシャフト１３）、ベーンロータ３１、タイミングギア２２（２３）の胴部２２ａ（２３ａ）等に適宜の孔や溝等として設けられる。

次に、可変バルブリフト機構４０については、例えば図７から図１１に示すように、主として、ロッカシャフト４１、コントロールシャフト４２、アクチュエータ４３、アームアッセンブリ４４を備えている。

ロッカシャフト４１は、シリンダヘッド２のカムシャフト支持用台座２ｃに軸方向ならびに周方向に不動となるように支持されている。このロッカシャフト４１は、吸気カムシャフト１２および排気カムシャフト１３と平行つまり気筒（燃焼室５）の配列方向に沿って配置されている。

コントロールシャフト４２は、中空パイプからなるロッカシャフト４１の中心孔内に軸方向変位可能に挿入されており、アクチュエータ４３によって軸方向に進退駆動される。このアクチュエータ４３は、電動式モータ等とされており、その動作は上述した制御装置３４でもって制御されるようになっている。

アームアッセンブリ４４は、気筒数と同数設けられており、ロッカシャフト４１に対し各気筒と対応するように外装されており、それぞれ吸気カムシャフト１２のカムロブとローラロッカアーム２７との間に配設される。このアームアッセンブリ４４は、単一のカム被打用の入力アーム５１、二つのバルブ打用の出力アーム５２，５２およびスライダギア５３を備えている。

入力アーム５１と二つの出力アーム５２，５２とは、軸方向隣り合わせに並べられた状態でスライダギア５３の外径側に外装されている。

入力アーム５１のローラ５１ａは、ロストモーションスプリング２８によって常に吸気カムシャフト１２のカムロブへ弾性的に押しつけられ、出力アーム５２，５２のベース円部分、またはノーズ５２ｃのカム面５２ｄには、吸気バルブ１０のバルブスプリング１０ａによってローラロッカアーム２７のローラ２７ａが圧接される。このような関係により、吸気カムシャフト１２のカムロブの回転によって入力アーム５１が揺動され、この入力アーム５１と一体的に揺動する出力アーム５２，５２によって、ローラロッカアーム２７を介して吸気バルブ１０がリフトされるようになっている。

スライダギア５３は、ロッカシャフト４１上にコントロールシャフト４２と連動して軸方向に移動可能に、かつ、ロッカシャフト４１およびコントロールシャフト４２に対して円周方向に所定角度範囲内で揺動可能に外装されている。このようなスライダギア５３の動きを実現するために、図９に示すように、スライダギア５３の内周溝５３ｄに部分円弧状のブッシュ５４が摺動可能に配設され、このブッシュ５４の周方向中間に設けられているピン挿入孔５４ａとコントロールシャフト４２のピン挿入孔４２ａとにコネクトピン５５が挿入され、このコネクトピン５５の中間部がロッカシャフト４１の長孔４１ａに挿入された構造になっている。

このような可変バルブリフト機構４０の動作を説明する。

まず、コントロールシャフト４２がアクチュエータ４３から離れる方向（図７における矢符Ｆ方向）に最大限まで移動した状態では、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、ロッカシャフト４１の軸心回りにおける入力アーム５１のローラ５１ａと、出力アーム５２，５２のノーズ５２ｃとの相対位相差が最大となる。

図１０において、（ａ）は吸気カムシャフト１２のカムロブのベース円部が入力アーム５１のローラ５１ａに当接していてローラ５１ａを押し下げていない状態を示しており、（ｂ）は吸気カムシャフト１２のカムロブの凸部で入力アーム５１のローラ５１ａを押し下げている状態を示している。

図１０（ｂ）のように入力アーム５１のローラ５１ａを最大限に押し下げた状態では、ローラロッカアーム２７のローラ２７ａの変位差が最も大きくなり、吸気バルブ１０は最大のバルブリフト量および作用角で開閉される。

一方、コントロールシャフト４２がアクチュエータ４３に近づく方向（図７における矢符Ｒ方向）に最大限まで移動した状態では、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、ロッカシャフト４１の軸心回りにおける入力アーム５１のローラ５１ａとノーズ５２ｃとの相対位相差が最小となる。

図１１において、（ａ）は吸気カムシャフト１２のカムロブのベース円部が入力アーム５１のローラ５１ａに当接していてローラ５１ａを押し下げていない状態を示しており、（ｂ）は吸気カムシャフト１２のカムロブの凸部で入力アーム５１のローラ５１ａを押し下げている状態を示している。

図１１（ｂ）のように入力アーム５１のローラ５１ａを最大限に押し下げた状態では、ローラロッカアーム２７のローラ２７ａの変位量は最も小さくなり、吸気バルブ１０が最小のバルブリフト量および作用角で開閉される。

但し、図１１では、吸気バルブ１０の最大リフト量が「０」となる場合としているため、吸気カムシャフト１２のカムロブが入力アーム５１のローラ５１ａを最大限に押し下げた図１１（ｂ）に示す状態でも、吸気バルブ１０のリフト量が「０」の状態になっている。

ここで、上述した構成の内燃機関の動弁構造において、本発明の特徴部分を詳細に説明する。

両方の可変バルブタイミング機構３０Ａ，３０Ｂへの各作動液供給経路における流通抵抗について、可変バルブリフト機構４０が設置される吸気側の可変バルブタイミング機構３０Ａに供給する作動液圧を、排気側の可変バルブタイミング機構３０Ｂに供給する作動液圧より小とするように設定されている。

なお、前記作動液供給経路は、例えば図３に示すように、オイルポンプ１５およびオイルフィルタ１６の下流側においてシリンダヘッド２内で三つに分岐する分岐点１７から二つのオイルコントロールバルブ３３Ａ，３３Ｂに至るまでの導入路１８Ａ，１８Ｂと、吸気側の可変バルブタイミング機構３０Ａの各圧力室３７，３８とそれに対応するオイルコントロールバルブ３３Ａとを連通する進角側通路６０Ａおよび遅角側通路７０Ａと、排気側の可変バルブタイミング機構３０Ｂの各圧力室３７，３８とそれに対応するオイルコントロールバルブ３３Ｂとを連通する進角側通路６０Ｂおよび遅角側通路７０Ｂとを含む。

なお、図３では、導入路１８Ａ，１８Ｂの長さが不均等に見えるが、この実施形態においては両方の導入路１８Ａ，１８Ｂにおける流通抵抗を均等にしているものとする。

この実施形態では、前記作動液供給経路のうち、吸気側の可変バルブタイミング機構３０Ａに関連する進角側通路６０Ａおよび遅角側通路７０Ａにおける作動液の流通抵抗を、排気側の可変バルブタイミング機構３０Ｂに関連する進角側通路６０Ｂおよび遅角側通路７０Ｂにおける作動液の流通抵抗より大きくすることにより、吸気側の可変バルブタイミング機構３０Ａに供給する作動液圧を、排気側の可変バルブタイミング機構３０Ｂに供給する作動液圧より小とするようにしている。

但し、前記条件を満たしたうえで、可変バルブリフト機構４０で主としてバルブリフト量を最大にする場合において、吸気側の可変バルブタイミング機構３０Ａの制御を可能とするのに必要な作動液供給量を最低限確保できるように、前記作動液の流通抵抗をチューニングするのが好ましい。

ところで、前記作動液の流通抵抗は、進角側通路６０Ａ，６０Ｂおよび遅角側通路７０Ａ，７０Ｂの通路内径、通路長、あるいは通路屈曲形状等を適宜設計することによって、任意に調節することが可能である。

このようにして、オイルポンプ１５の吐出能力に関係なく、吸気側の可変バルブタイミング機構３０Ａに供給する作動液圧と排気側の可変バルブタイミング機構３０Ｂに供給する作動液圧とに適宜の差をつけるようにしていれば、下記するような状況において有利となる。

つまり、例えばオイルポンプ１５の吐出量が少なくなる内燃機関の低回転域や、潤滑油粘度が低下する高油温域等のように、可変バルブタイミング機構の位相保持条件が厳しくなるような状況において、可変バルブリフト機構４０で吸気バルブ１０のリフト量を小に設定すると、可変バルブリフト機構４０が設置される側の吸気カムシャフト１２の駆動トルクの変動幅が小となる関係より、吸気側の可変バルブタイミング機構３０Ａの駆動力を小さく、排気側の可変バルブタイミング機構３０Ｂの駆動力を大きくするのが好ましいとされる。

このような状況では、オイルポンプ１５の吐出能力について、吸気側および排気側の両方の可変バルブタイミング機構３０Ａ，３０Ｂの総合的な必要駆動力を考慮して設定すればよくなるから、従来例のように排気側の可変バルブタイミング機構３０Ｂを基準として必要駆動力を総合的に設定する場合に比べて、弱く設定することが可能になる。

これにより、両方の可変バルブタイミング機構３０Ａ，３０Ｂにそれぞれに見合った作動液圧を供給することが可能になる。しかも、オイルポンプ１５の吐出能力を従来例のように過剰に設定せずに済むので、従来例に比べてオイルポンプ１５内のフリクションを低減することが可能になり、内燃機関の効率向上に貢献できる。

このように、オイルポンプ１５の吐出能力を従来例のように過剰に設定しなくても、両方の可変バルブタイミング機構の制御性を確保することが可能になる。

以下、本発明の他の実施形態を説明する。

（１）上記実施形態では、進角側通路６０Ａ，６０Ｂおよび遅角側通路７０Ａ，７０Ｂそれぞれを、作動液の供給路と排出路とを兼用したタイプとした例を挙げているが、それらが別々になったタイプであっても本発明を適用することができる。

（２）上記実施形態では、吸気側の可変バルブタイミング機構３０Ａに関連する進角側通路６０Ａおよび遅角側通路７０Ａにおける作動液の流通抵抗と、排気側の可変バルブタイミング機構３０Ｂに関連する進角側通路６０Ｂおよび遅角側通路７０Ｂにおける作動液の流通抵抗とに差を付けるようにした例を挙げているが、二つのオイルコントロールバルブ３３Ａ，３３Ｂの上流側にそれぞれ配置される二つの導入路１８Ａ，１８Ｂにおける作動液の流通抵抗に差をつけるように設定してもよい。

（３）上記実施形態で例示した可変バルブリフト機構４０については、例えば特開平１１−８２０７５号公報に示すようなタイプや、あるいは特開２０００−８７７６９号公報に示すようなタイプであってもよい。

なお、特開平１１−８２０７５号公報に示す可変バルブリフト機構は、要するに、高速カムと低速カムとを有するカムシャフトを用いて必要に応じていずれか一方のカムを有効としてバルブリフト量を変更するように構成されている。

一方、特開２０００−８７７６９号公報に示す可変バルブリフト機構は、要するに、カムの最大凸部を軸方向一方へ向けて漸次突出するようなテーパ形状とし、カムシャフトを軸方向に変位させてカムの凸部の軸方向のどの領域でバルブをリフトさせるかを設定することでバルブリフト量を変更するように構成されている。

（４）上記実施形態では、可変バルブリフト機構４０を吸気側のみに付設した例を挙げたが、排気側のみに付設する形態とすることも可能である。

その場合には、上記実施形態と逆に、排気側の可変バルブタイミング機構３０Ｂに関連する進角側通路６０Ｂおよび遅角側通路７０Ｂの作動液流通抵抗を、吸気側の可変バルブタイミング機構３０Ａに関連する進角側通路６０Ａおよび遅角側通路７０Ａの作動液流通抵抗より大きくするように設定すればよい。

本発明が適用される内燃機関を示す概略構成図である。 図１の内燃機関のクランクシャフトから動弁機構への動力伝達系を示す説明図である。 図１の内燃機関における潤滑油循環経路を模式的に示す説明図である。 図１における可変バルブタイミング機構の一実施形態を示す断面図である。 図４の（５）−（５）線断面の矢視図である。 図４および図５の吸気側の可変バルブタイミング機構を示す斜視図である。 図１における可変バルブタイミング機構および可変バルブリフト機構を備える内燃機関を模式的に示す平面図である。 図７の可変バルブリフト機構に備えるアームアッセンブリの分解斜視図である。 図７のロッカシャフトおよびコントロールシャフトに対するスライダギアの連結部分を示す断面図である。 図７の入力アームと出力アームとの相対位相差を最大にした場合の動作説明に用いる側面図である。 図７の入力アームと出力アームとの相対位相差を最小にした場合の動作説明に用いる側面図である。

符号の説明

２ シリンダヘッド
３ シリンダブロック
１０ 吸気バルブ
１１ 排気バルブ
１２ 吸気カムシャフト
１３ 排気カムシャフト
１４ オイルパン
１５ オイルポンプ
２０ 動弁機構
３０Ａ 吸気側可変バルブタイミング機構
３０Ｂ 排気側可変バルブタイミング機構
３３Ａ 吸気側オイルコントロールバルブ
３３Ｂ 排気側オイルコントロールバルブ
４０ 吸気側可変バルブリフト機構
６０Ａ 吸気側可変バルブタイミング機構の進角側通路（作動液供給経路）
６０Ｂ 吸気側可変バルブタイミング機構の遅角側通路（作動液供給経路）
７０Ａ 排気側可変バルブタイミング機構の進角側通路（作動液供給経路）
７０Ｂ 排気側可変バルブタイミング機構の遅角側通路（作動液供給経路）

Claims (3)

1. 吸気側および排気側の両方に設置される液圧駆動式可変バルブタイミング機構と、吸気側および排気側のうちの片方に設置される可変バルブリフト機構とを有する内燃機関の動弁構造であって、
   前記両方の可変バルブタイミング機構への各作動液供給経路における流通抵抗が、前記可変バルブリフト機構が設置される側の可変バルブタイミング機構に供給する作動液圧を、他方の可変バルブタイミング機構に供給する作動液圧より小とするように設定されていることを特徴とする内燃機関の動弁構造。
2. 請求項１において、前記可変バルブタイミング機構の作動液は、内燃機関の潤滑油とされ、オイルパン内の潤滑油をオイルポンプで吸い上げて、前記両可変バルブタイミング機構へ個別のオイルコントロールバルブを介して供給するように構成され、
   前記両オイルコントロールバルブと前記両可変バルブタイミング機構とを接続する作動油供給、排出用の通路における流通抵抗が上記関係となるように設定されることを特徴とする内燃機関の動弁構造。
3. 請求項１または２において、前記可変バルブリフト機構は、シリンダヘッド上にカムシャフトと平行に固定支持されるロッカシャフトの中心孔にコントロールシャフトを軸方向変位可能に挿通し、前記ロッカシャフトの外周にスライダギアを前記コントロールシャフトと連動可能に外装し、このスライダギアにカム被打用の入力アームおよびバルブ打用の出力アームを軸方向隣り合わせにそれぞれ傾斜方向が反対のヘリカルスプラインを介して外装し、前記コントロールシャフトを軸方向に変位させて前記入力アームに対する前記出力アームの相対位相差を変更することで、機関バルブのリフト量や作用角等の作動特性を変更可能とする構成であることを特徴とする内燃機関の動弁構造。

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