JP2010261312A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】油路制御弁の配置箇所にかかわらず、機関停止中に可変動弁機構の油圧室から作動油を好適に排出することとのできる構造の内燃機関の可変動弁装置を提供する。
【解決手段】この可変動弁装置は、吸気バルブのバルブタイミングＶＴを変更するバルブタイミング可変機構４０と、バルブタイミング可変機構４０の遅角室４８の給排状態をオイルコントロールバルブ６３により制御する潤滑装置６０とを備え、この潤滑装置６０は、遅角室４８とオイルコントロールバルブ６３とを接続する遅角室油路７４を通じて遅角室４８への潤滑油の供給及び遅角室４８からの潤滑油の排出を行う。そして、遅角室４８または遅角室油路７４に接続されて潤滑油をバルブタイミング可変機構４０の外部（ケース室２７）に排出する補助排出油路８１が設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、機関バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁機構と、可変動弁機構の遅角室の給排状態を油路制御弁により制御する油圧制御機構とを備える内燃機関の可変動弁装置に関する。

上記可変動弁装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この文献の装置では、機関運転の停止にともない位相固定機構によりバルブタイミングを最進角と最遅角との間にある中間角（特定角）に固定するようにしている。またこの装置には、バルブタイミングの固定が行われることなく機関運転が停止した後の機関始動時のために、機関始動時のカムトルクの変動を利用して中間ロックする機構も設けられている。

ここで、バルブタイミングの固定が行われることなく機関運転が停止した後の機関始動時において、可変動弁機構の遅角室に多量の潤滑油が滞留している状況を想定すると、この場合には内部ロータの進角方向への回転が同潤滑油により妨げられ、これに起因してバルブタイミングの固定が行われないこともある。

そこで特許文献１の可変動弁装置では、オイルコントロールバルブ（油路制御弁）について、機関停止中に進角室及び遅角室から潤滑油を排出するための専用のポートを設け、機関停止時には同バルブの動作モードをこのポートに設定することにより潤滑油の排出が促進されるようにしている。

特開２００４−１１６４１１号公報

特許文献１の可変動弁装置によれば、機関始動時において進角室及び遅角室に多量の潤滑油が滞留している状況が生じる頻度は低減されるようになるものの、これを実施するに際しては鉛直方向において油路制御弁を可変動弁機構よりも低いところに設ける必要がある。すなわち、油路制御弁の配置構造として、機関停止中において進角室及び遅角室の潤滑油が重力により排出される構造を採用することが要求されるため、可変動弁機構についての油路の構造にも自ずと大きな制約が生じるようになる。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、油路制御弁の配置箇所にかかわらず、機関停止中に可変動弁機構の油圧室から作動油を好適に排出することとのできる構造の内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。

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。
（１）請求項１に記載の発明は、機関バルブとしての吸気バルブまたは排気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁機構と、前記可変動弁機構の遅角室の給排状態を油路制御弁により制御する油圧制御機構とを備え、この油圧制御機構は、前記遅角室と前記油路制御弁とを接続する遅角室油路を通じて前記遅角室への作動油の供給及び前記遅角室からの作動油の排出を行う内燃機関の可変動弁装置において、前記遅角室または前記遅角室油路に接続されて作動油を前記可変動弁機構の外部に排出する補助排出油路が設けられることを要旨としている。

この発明によれば、遅角室または遅角室油路に接続される補助排出油路が設けられているため、機関停止中においてはこの排出油路を介して遅角室の潤滑油が可変動弁機構の外部に排出されるようになる。また、こうした排出油路を設けることにより遅角室から潤滑油が排出されるようにしているため、同排出のために油路制御弁の配置箇所が特定の箇所に制限されることは回避されるようになる。すなわち、油路制御弁の配置箇所にかかわらず、機関停止中に可変動弁機構の油圧室から作動油を好適に排出することができるようになる。

（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記補助排出油路は、前記遅角室または前記遅角室油路に対して鉛直方向下方に設けられるものであることを要旨としている。

この発明によれば、補助排出油路が遅角室または遅角室油路に対して鉛直方向下方に設けられるようにしているため、機関停止中においても遅角室または遅角室油路の潤滑油が補助排出油路を介して、重力により排出されるようになる。

（３）請求項３に記載の発明は、機関バルブとしての吸気バルブまたは排気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁機構と、前記可変動弁機構の進角室の給排状態を油路制御弁により制御する油圧制御機構とを備え、この油圧制御機構は、前記進角室と前記油路制御弁とを接続する進角室油路を通じて前記進角室への作動油の供給及び前記進角室からの作動油の排出を行う内燃機関の可変動弁装置において、前記進角室または前記進角室油路に接続されて作動油を前記可変動弁機構の外部に排出する補助排出油路が設けられることを要旨としている。

この発明によれば、進角室または進角室油路に接続される補助排出油路が設けられているため、機関停止中においてはこの排出油路を介して進角室の潤滑油が可変動弁機構の外部に排出されるようになる。また、こうした排出油路を設けることにより進角室から潤滑油が排出されるようにしているため、同排出のために油路制御弁の配置箇所が特定の箇所に制限されることは回避されるようになる。すなわち、油路制御弁の配置箇所にかかわらず、機関停止中に可変動弁機構の油圧室から作動油を好適に排出することができるようになる。

（４）請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記補助排出油路は、前記進角室または前記進角室油路に対して鉛直方向下方に設けられるものであることを要旨としている。

この発明によれば、補助排出油路が進角室または進角室油路に対して鉛直方向下方に設けられるようにしているため、機関停止中においても進角室または進角室油路の潤滑油が補助排出油路を介して、重力により排出されるようになる。

（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記補助排出油路を開閉する機械式の開閉弁が設けられることを要旨としている。

（６）請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記開閉弁は、機関本体に供給される作動油の油圧である機関油圧に連動して前記補助排出油路を開閉するものであることを要旨としている。

この発明によれば、補助排出油路を開閉する開閉弁が機関油圧に連動して動作することにより、機関停止にともない機関油圧が低下したときには補助排出油路が開放されて、遅角室または遅角室油路の潤滑油は同排出油路を介して可変動弁機構の外部に排出されるようになる。そして、このように機関油圧に連動して作動油の排出が行われるようにしているため機関停止中に可変動弁機構の油圧室から作動油を好適に排出することができるようになる。

（７）請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記開閉弁は、前記補助排出油路を開閉する弁体と前記機関油圧が供給される油圧室とを含めて構成され、この油圧室の油圧が前記弁体に作用することにともなう同弁体の駆動により前記補助排出油路を開閉することを要旨としている。

（８）請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記機関油圧が所定値よりも大きいときに前記補助排出油路が前記開閉弁により閉鎖され、前記機関油圧が所定値よりも小さいときに前記補助排出油路が前記開閉弁から開放されることを要旨としている。

（９）請求項９に記載の発明は、請求項６〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、機関運転中に前記開閉弁に対して前記機関油圧が供給されることにともない前記補助排出油路が閉鎖され、機関運転停止にともない前記開閉弁に供給される前記機関油圧の低下により前記補助排出油路が開放されることを要旨としている。

上記発明によれば、機関運転中に補助排出油路が閉鎖され、機関運転停止にともない補助排出油路が開放されるようにしているため、機関運転中に補助排出油路から作動油が排出されることを抑制することができるようになる。

（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記補助排出油路を開閉する電動の制御弁が設けられることを要旨としている。

この発明によれば、機関運転中には制御弁を閉弁状態に維持して補助排出油路を閉鎖し、機関停止中には制御弁を開弁状態に維持して補助排出油路を開放することにより、機関停止中に可変動弁機構の油圧室から作動油を好適に排出することができるようになる。

（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記可変動弁機構の遅角室と前記油路制御弁とを接続する遅角室油路または前記可変動弁機構の進角室と前記油路制御弁とを接続する進角室油路のうち前記機関バルブのカムシャフトのカムジャーナルに形成される部分に前記補助排出油路の入口が接続されることを要旨としている。

（１２）請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記補助排出油路の通路面積が前記可変動弁機構の遅角室と前記油路制御弁とを接続する遅角室油路または前記可変動弁機構の進角室と前記油路制御弁とを接続する進角室油路の通路面積よりも大きく設定されることを要旨としている。

上記発明によれば、補助排出油路の通路面積が遅角室油路の通路面積よりも大きく設定されるため、補助排出油路の通路面積が遅角室油路の通路面積と同じ、あるいはそれよりも小さく設定される場合と比較して遅角室または遅角室油路の作動油をより速やかに排出することができるようになる。

（１３）請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記補助排出油路の出口がチェーンカバー内の空間に接続されることを要旨としている。

（１４）請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記補助排出油路の出口がシリンダヘッド内の油路に接続されることを要旨としている。

（１５）請求項１５に記載の発明は、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、当該可変動弁装置は、前記バルブタイミングを所定の特定角に固定する位相固定機構を備えることを要旨としている。

（１６）請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記可変動弁機構は、クランクシャフトから伝達される力により回転する入力側回転体と、この入力側回転体から伝達される力により前記機関バルブのカムシャフトとともに回転する出力側回転体とを含めて構成され、これら入力側回転体及び出力側回転体の間に互いに区画されて進角室及び遅角室が形成されるものであり、前記位相固定機構は、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の一方である収容側回転体に設けられて同収容側回転体から突出した突出位置と同収容側回転体に収容された収容位置との間で動作する規制体と、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の他方である係合側回転体に設けられて同規制体がはめ込まれる規制穴とを含めて構成されるものであって、前記突出位置にある前記規制体の一部が前記規制穴にはめ込まれることにより前記バルブタイミングが前記特定角に固定され、前記収容位置にある前記規制体の一部が前記規制穴から離脱していることにより前記バルブタイミングの固定が解除されることを要旨としている。

（１７）請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記位相固定機構は、前記収容側回転体に設けられて前記油路制御弁により作動油の給排状態が操作される中間室を含めて構成されるものであって、前記入力側回転体と前記出力側回転体との相対的な回転位相が前記特定角と対応する特定位相にあり且つ前記中間室に対する作動油の給排状態が第１の給排状態に設定されるとき、前記規制体が前記突出位置に保持され、前記入力側回転体と前記出力側回転体との相対的な回転位相が前記特定位相にあり且つ前記中間室に対する作動油の給排状態が第２の給排状態に設定されるとき、前記規制体が前記収容位置に保持されるものであることを要旨としている。

（１８）請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記位相固定機構は、前記収容位置から前記突出位置に向かう前記規制体の移動方向を突出方向とし、前記突出位置から前記収容位置に向かう前記規制体の移動方向を収容方向として、前記規制体を前記突出方向に押すばねの力と前記規制体を前記収容方向に押す前記中間室の油圧との関係に基づいて、前記規制体が前記収容位置と前記突出位置との間で移動するものであることを要旨としている。

（１９）請求項１９に記載の発明は、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記位相固定機構は、前記規制体の周方向の軌跡に沿う態様で前記入力側回転体に設けられる規制溝を含めて構成されるものであり、この規制溝は、前記規制穴よりも深さの小さい溝として前記規制穴から遅角側または進角側の所定位置までにわたり設けられるものであることを要旨としている。

上記発明によれば、規制溝が規制穴よりも深さの小さい溝として規制穴から遅角側または進角側の所定位置までにわたり設けられるようにしているため、例えばこの規制溝が規制穴から遅角側の所定位置までにわたり設けられる場合において、入力側回転体に対する出力側回転体の回転位相が規制溝よりも遅角側にあるときに、規制体が突出位置に移動しようとするとき且つカムトルク変動により収容側回転体が揺動するとき、まずは規制体と規制溝とが係合することにより同回転位相が規制溝の範囲に規制されて同回転位相が揺動する範囲が限定される。そのうえで規制体と規制穴とが係合するようになるため、入力側回転体に対する出力側回転体の回転位相が限定されずに規制体と規制穴とが係合する場合に比べて、より速やかに規制体と規制穴とを係合することができるようになる。

本発明の内燃機関の可変動弁装置を具体化した一実施形態について、同装置を備える内燃機関の構成を模式的に示す断面図。 同実施形態の潤滑装置及びバルブタイミング可変機構について、これらの間における潤滑油路の構成を模式的に示す模式図。 同実施形態のバルブタイミング可変機構について、（Ａ）はその平面構造を示す平面図、（Ｂ）は図３（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面構造を示す断面図、（Ｃ）は図３（Ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面構造を平面上に展開したものを示す断面図。 同実施形態のバルブタイミング可変機構及び潤滑装置及びオイルコントロールバルブについて、それらの関係を模式的に示す模式図。 同実施形態のバルブタイミング可変機構について、図３（Ａ）のＥ−Ｅ線に沿うハウジングロータ及びベーンロータの断面構造を平面上に展開してこれを模式的に示す模式図。

図１〜図５を参照して、本発明の内燃機関の可変動弁装置について、これを吸気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁装置として具体化した一実施形態について説明する。

図１に示されるようにエンジン１には、吸気及び燃料からなる混合気の燃焼を通じて動力を得るエンジン本体１０と、吸気バルブ３１のバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構４０と、エンジン本体１０及びバルブタイミング可変機構４０に潤滑油を供給する潤滑装置６０と、これら装置を統括的に制御する電子制御装置９０とが設けられている。

エンジン本体１０には、インジェクタ３６の噴射燃料と吸気との混合気を燃焼室２１にて燃焼させるシリンダブロック２０が設けられている。このシリンダブロック２０には、燃焼室２１を形成するシリンダ２２と、このシリンダ２２内にて往復運動するピストン２３とが設けられている。ピストン２３の往復運動は、クランクシャフト２４の回転運動に変換される。

シリンダブロック２０においてその下部には、エンジン１の各部位に供給される潤滑油を貯留するオイルパン６１が取り付けられている。またシリンダブロック２０の上部には、動弁系の部品が配置されるシリンダヘッド３０が取り付けられている。

シリンダヘッド３０においてその上部には、動弁系の部品を覆うヘッドカバー３５が取り付けられている。また同部品として、吸気ポートに対して燃焼室２１を開閉する吸気バルブ３１と、排気ポートに対して燃焼室２１を開閉する排気バルブ３３とが設けられている。吸気バルブ３１上方には、これを吸気カムにより押し下げる吸気カムシャフト３２が設けられている。また排気バルブ３３上方には、これを排気カムにより押し下げる排気カムシャフト３４が設けられている。これら吸気カムシャフト３２及び排気カムシャフト３４は、図４に示されるタイミングチェーン２５を介してクランクシャフト２４に駆動連結されている。このタイミングチェーン２５は、エンジン本体１０に取り付けられたチェーンカバー２６により覆われている（図４参照）。

潤滑装置６０は、オイルパン６１の潤滑油を潤滑油路７０によりエンジン本体１０の各潤滑部位に供給する。この潤滑油路７０の途中には、クランクシャフト２４により駆動されてオイルパン６１から潤滑油を汲み上げてこれを吐出するオイルポンプ６２が設けられている。オイルポンプ６２により吐出された潤滑油は、潤滑油路７０を通過してエンジン１の各部位に供給され、その一部はヘッドカバー３５上に設けられたオイルコントロールバルブ６３を介してバルブタイミング可変機構４０に供給される。エンジン１の各部位を流通した後の潤滑油、及びバルブタイミング可変機構４０から排出された潤滑油は、再びオイルパン６１に戻される。なお、本実施形態においては、バルブタイミング可変機構４０及び潤滑装置６０及び電子制御装置９０を含めて可変動弁装置が構成されている。

電子制御装置９０は、クランクポジションセンサ９１、及びカムポジションセンサ９２等の各種センサからの信号に基づいて機関運転状態及び車両走行状態及び運転者の要求を把握したうえで、次に示す制御をはじめとして各種の制御を行う。すなわち、スロットルバルブにより吸気流量を調整するスロットル制御、及びインジェクタ３６の燃料噴射量を調整する噴射制御、オイルコントロールバルブ６３の制御を通じて吸気バルブ３１のバルブタイミング（以下、「バルブタイミングＶＴ」）を調整するバルブタイミング制御等の各種の制御等を行う。

クランクポジションセンサ９１は、クランクシャフト２４の回転角度に応じた信号を出力する。カムポジションセンサ９２は、吸気カムシャフト３２の回転角度に応じた信号を出力する。

バルブタイミング制御においては、機関運転状態（機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＥＬ）に基づいてバルブタイミングＶＴの目標値（以下、「目標バルブタイミングＶＴＴ」）を設定し、クランクポジションセンサ９１及びカムポジションセンサ９２の出力に基づいて算出されるバルブタイミングＶＴを同目標バルブタイミングＶＴＴに一致させるべくオイルコントロールバルブ６３を操作する。

図２を参照して、潤滑装置６０とバルブタイミング可変機構４０との間における潤滑油の流通構造について説明する。なお同図は、これら装置の間における油路の構成を模式的に示している。

バルブタイミング可変機構４０には、オイルコントロールバルブ６３により潤滑油の供給及び排出の状態が切り替えられる３つの油圧室、すなわち複数の進角室４７及び複数の遅角室４８及び中間室５２が設けられている。

潤滑装置６０は、潤滑油を貯留するオイルパン６１と、オイルパン６１の潤滑油を汲み上げて吐出するオイルポンプ６２と、潤滑油の流路を切り替えるオイルコントロールバルブ６３と、バルブタイミング可変機構４０及びエンジン本体１０に潤滑油を供給する潤滑油路７０と、同油路７０の潤滑油をバルブタイミング可変機構４０とオイルコントロールバルブ６３との間からエンジン本体１０に排出する排出機構８０とを含めて構成されている。

潤滑油路７０は、供給油路７１及び排出油路７２及び進角室油路７３及び遅角室油路７４及び中間室油路７５により構成されている。供給油路７１は、オイルポンプ６２からエンジン本体１０（シリンダブロック２０）及びオイルコントロールバルブ６３に潤滑油を供給する。排出油路７２は、オイルコントロールバルブ６３からオイルパン６１に潤滑油を還流する。進角室油路７３は、オイルコントロールバルブ６３と各進角室４７との間で潤滑油を流通する。遅角室油路７４は、オイルコントロールバルブ６３と各遅角室４８との間で潤滑油を流通する。中間室油路７５は、オイルコントロールバルブ６３と中間室５２との間で潤滑油を流通する。

進角室油路７３及び遅角室油路７４及び中間室油路７５はそれぞれ、オイルコントロールバルブ６３と進角室４７及び遅角室４８及び中間室５２のいずれか対応するものとを直接的に接続している。すなわち中間室油路７５は、進角室４７及び遅角室４８のいずれも介することなくオイルコントロールバルブ６３との間で潤滑油を流通させる油路として形成されている。

オイルコントロールバルブ６３は、スリーブ６３Ａに対するスプール６３Ｂの位置（以下、「スプール６３Ｂの制御位置」）を切り替えることにより、すなわち供給油路７１及び排出油路７２と進角室油路７３及び遅角室油路７４及び中間室油路７５との接続状態を切り替えることにより、進角室４７及び遅角室４８及び中間室５２についての潤滑油の給排状態を変更する。

排出機構８０は、シリンダヘッド３０内に形成されて遅角室油路７４に接続される補助排出油路８１と、この補助排出油路８１を開閉する開閉弁８２とにより構成されている。この開閉弁８２には、エンジン本体１０（シリンダブロック２０）に供給される潤滑油すなわち供給油路７１の潤滑油の一部が供給される。そして、この供給される潤滑油の圧力（以下、「機関供給油圧Ｐ」）が所定の油圧（以下、「開弁油圧ＰＸ」）よりも小さいときには補助排出油路８１が開閉弁８２により閉鎖され、機関供給油圧Ｐが開弁油圧ＰＸよりも大きいときに補助排出油路８１が開閉弁８２から開放される。補助排出油路８１が開放されるときには、遅角室油路７４の潤滑油が同排出油路８１を介してチェーンカバー２６により形成される空間（以下、「ケース室２７」）に排出される。

図３を参照して、バルブタイミング可変機構４０の構成について説明する。なお図３（Ａ）は、ハウジング本体４２から図３（Ｂ）に示されるカバー４４を取り外した状態での同可変機構４０の平面構造を示す。また図中の矢印Ｘは、吸気カムシャフト３２及びスプロケット４３が回転する方向（以下、「回転方向Ｘ」）を示す。

図３（Ａ）に示されるように、バルブタイミング可変機構４０は、タイミングチェーン２５（図４参照）を介してクランクシャフト２４と連結されることにより、同シャフト２４に同期して回転するハウジングロータ４１と、吸気カムシャフト３２の端部に固定されることにより、同シャフト３２に同期して回転するベーンロータ４５とにより構成されている。

ハウジングロータ４１は、タイミングチェーン２５が巻き掛けられるスプロケット４３と、スプロケット４３の内側に組みつけられてスプロケット４３と一体をなす態様で回転するハウジング本体４２と、この本体４２に取り付けられるカバー４４とにより構成されている。

ハウジング本体４２には、径方向においてベーンロータ４５に向けて突出する３つの区画壁４１Ａが設けられている。ベーンロータ４５には、ハウジング本体４２に向けて突出し、区画壁４１Ａの間にある３つのベーン収容室をそれぞれ進角室４７及び遅角室４８に区画する３つのベーン４６が設けられている。

進角室４７は、１つのベーン収容室内においてベーン４６よりも吸気カムシャフト３２の回転方向Ｘの後方側に位置するものであり、潤滑装置６０によるバルブタイミング可変機構４０に対する潤滑油の給排状態に応じて容積が変化する。遅角室４８は、１つのベーン収容室内においてベーン４６よりも吸気カムシャフト３２の回転方向Ｘの前方側に位置するものであり、進角室４７と同じく潤滑装置６０によるバルブタイミング可変機構４０に対する潤滑油の給排状態に応じて容積が変化する。

ハウジングロータ４１には、進角室油路７３及び遅角室油路７４及び中間室油路７５が形成されている。進角室油路７３の進角室開口部７３Ａは、進角室４７に接続されている。遅角室油路７４の遅角室開口部７４Ａは、遅角室４８に接続されている。中間室油路７５の中間室開口部７５Ａは、中間室５２に接続されている。

バルブタイミング可変機構４０は、上記の構成に基づいてハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の相対的な回転位相（以下、「回転位相Ｒ」）を変更することにより、バルブタイミングＶＴを変更する。同可変機構４０によるバルブタイミングＶＴの変更は具体的には以下のように行われる。

進角室４７への潤滑油の供給及び遅角室４８からの潤滑油の排出により、ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して進角側すなわち吸気カムシャフト３２の回転方向Ｘに回転するとき、バルブタイミングＶＴは進角側に変化する。ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して制御上の限界まで進角側に回転したとき、すなわちベーンロータ４５の回転位相Ｒが最も回転方向Ｘの前方側の位相（以下、「最進角位相ＲＨ」）にあるとき、バルブタイミングＶＴは最も進角側のタイミング（以下、「最進角ＶＴｍａｘ」）に設定される。最進角位相ＲＨとしては、ベーン４６が遅角室４８側の区画壁４１Ａに突き当てられる位置、あるいはベーン４６が遅角室４８側の区画壁４１Ａ付近にある位置が設定される。

進角室４７からの潤滑油の排出及び遅角室４８への潤滑油の供給により、ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して遅角側すなわち吸気カムシャフト３２の回転方向Ｘの後方側に回転するとき、バルブタイミングＶＴは遅角側に変化する。ベーンロータ４５がハウジングロータ４１に対して制御上の限界まで遅角側に回転したとき、すなわちベーンロータ４５の回転位相Ｒが最も回転方向Ｘの後方側の位相（以下、「最遅角位相ＲＬ」）にあるとき、バルブタイミングＶＴは最も遅角側のタイミング（以下、「最遅角ＶＴｍｉｎ」）に設定される。最遅角位相ＲＬとしては、ベーン４６が進角室４７側の区画壁４１Ａに突き当てられる位置、あるいはベーン４６が進角室４７側の区画壁４１Ａ付近にある位置が設定される。

またバルブタイミング可変機構４０には、進角室４７及び遅角室４８の油圧にかかわらずハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の回転を規制して、バルブタイミングＶＴを最進角ＶＴｍａｘと最遅角ＶＴｍｉｎとの間にある特定のタイミング（以下、「中間角ＶＴｍｄｌ」）に固定する位相固定機構５０が設けられている。この中間角ＶＴｍｄｌとしてはエンジン１の始動に適したタイミングが設定されている。すなわち、機関始動時においてバルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌに設定された場合と、これよりも遅角側のタイミングに設定された場合とを比較したとき、前者の方がより高い始動性が確保されるようになる。

図３（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して、位相固定機構５０の構造の詳細について説明する。なお、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿うバルブタイミング可変機構４０の断面構造を、また図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＥ−Ｅ線に沿う同可変機構４０の断面構造を平面上に展開したものをそれぞれ示す。

位相固定機構５０は、潤滑装置６０からの潤滑油の供給に基づいて動作し、回転位相Ｒが中間角ＶＴｍｄｌに対応する回転位相（以下、「中間位相ＲＭ」）にあるときに、ハウジングロータ４１とベーンロータ４５との相対的な回転位相を固定してバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに保持する。

位相固定機構５０は具体的には、ベーン４６に設けられてこれに対して移動するロックピン５１と、ベーン４６に設けられて潤滑装置６０により潤滑油が供給及び排出される中間室５２と、ベーン４６に設けられてロックピン５１を一方向に押すロックばね５３と、ハウジングロータ４１に設けられて同ピン５１がはめ込まれるロック穴５４と、このロック穴５４に連続して形成されるロック溝５５とにより構成されている。

ロックピン５１は、中間室５２の潤滑油の力とロックばね５３の力との関係に基づいて、ベーン４６から突出する方向（以下、「突出方向ＺＡ」）とベーン４６に引き込まれる方向（以下、「収容方向ＺＢ」）との間で動作する。中間室５２の油圧は、ロックピン５１に対して収容方向ＺＢに作用し、ロックばね５３の力は、ロックピン５１に対して突出方向ＺＡに作用する。以降では、ロックピン５１の位置について、ベーン４６から突出してロック穴５４にはめ込まれた位置を「突出位置」とし、ベーン４６に引き込まれてベーン４６に収容された位置を「収容位置」とする。

ロック溝５５は、ロック穴５４よりも深さの小さい溝として、且つ同ロック穴５４からこれよりも遅角側の所定位置までにわたりロックピン５１の周方向の軌跡に沿う態で形成されている。すなわち、ベーンロータ４５の回転位相Ｒとの関係のもとにおいては、中間位相ＲＭから同中間位相ＲＭと最遅角位相ＲＬとの間にある所定の位相（以下、「遅角位相ＲＭＬ」）までにわたり形成されている。

潤滑装置６０により中間室５２に対して潤滑油が供給されて中間室５２が潤滑油にて満たされるとき、すなわち中間室５２に対する潤滑油の給排状態が「第２の給排状態」にあるとき、中間室５２の潤滑油による収容方向ＺＢの力により、ロックピン５１に対してはこれを収容方向ＺＢに移動させようとする力が生じるようになる。そして、ロックピン５１の突出位置のもとでロックピン５１に対して収容方向ＺＢの力が作用するとき、ロックピン５１がロック穴５４から離脱してベーン４６内に収容される。これにより、ロックピン５１とロック穴５４との係合によるハウジングロータ４１とベーンロータ４５との固定が解除されてハウジングロータ４１に対するベーンロータ４５の回転が許容される。

一方、潤滑装置６０により中間室５２から潤滑油が排出されて中間室５２が潤滑油により満たされないとき、すなわち中間室５２に対する潤滑油の給排状態が「第１の給排状態」にあるとき、ロックばね５３による突出方向ＺＡの力が中間室５２の潤滑油による収容方向ＺＢの力を上回るようになる。これにより、ロックピン５１に対してはこれを突出方向ＺＡに移動させようとする力が生じるようになる。そして、この状態のもとで回転位相Ｒが中間位相ＲＭにあるとき、すなわちロックピン５１とロック穴５４との周方向の位置が一致しているとき、ロックピン５１がベーン４６から突出してロック穴５４にはめ込まれる。これにより、ロックピン５１とロック穴５４との係合を通じてハウジングロータ４１とベーンロータ４５とが互いに固定されるため、これらの相対的な回転位相は中間位相ＲＭに保持される。

また、潤滑装置６０により中間室５２から潤滑油が排出されて中間室５２が潤滑油により満たされていない状態、且つベーンロータ４５の回転位相Ｒが遅角位相ＲＭＬよりも遅角側にある状態のもと、ベーンロータ４５の進角側への駆動により回転位相Ｒが遅角位相ＲＭＬに達したとき、ロックピン５１の先端部がロック溝５５内にはめ込まれる。そして、この状態のもとでベーンロータ４５がさらに進角側に駆動したとき、ロックピン５１はロック溝５５上をロック穴５４に向けて移動し、ベーンロータ４５の回転位相Ｒが中間位相ＲＭに達したときにロックピン５１がロック穴５４にはめ込まれるようになる。

ここで先の図２を参照して、オイルコントロールバルブ６３の動作モードとバルブタイミング可変機構４０についての潤滑油の給排状態との関係について説明する。
オイルコントロールバルブ６３は、スプール６３Ｂの制御位置を第１制御位置〜第４制御位置のいずれかに変更することにより自身の動作モードを第１動作モード〜第４動作モードのうちの対応するものに設定し、これにより供給油路７１及び排出油路７２と進角室油路７３及び遅角室油路７４及び中間室油路７５との接続状態を切り替える。なおスプール６３Ｂの制御位置は、スプール６３Ｂがスリーブ６３Ａに対して一方から他方に向けて移動することにともない、第１制御位置〜第４制御位置の順に変更される。以下の（Ａ）〜（Ｄ）に、各制御モードにおいてのバルブタイミング可変機構４０の動作を示す。

（Ａ）スプール６３Ｂの制御位置が第１制御位置にあるとき、オイルコントロールバルブ６３の動作モードは第１動作モードに設定される。このとき、進角室油路７３と供給油路７１とが接続され、且つ遅角室油路７４と排出油路７２とが接続され、且つ中間室油路７５と供給油路７１とが接続される。これにより、進角室４７に潤滑油が供給され且つ遅角室４８から潤滑油が排出されるとともに、中間室５２に潤滑油が供給される。

そしてこの第１動作モードにおいては、ベーンロータ４５の回転位相Ｒを進角側に変更しようとする状態にあり、且つロックピン５１が収容位置に保持されるため、バルブタイミングＶＴは進角側に変化する。

（Ｂ）スプール６３Ｂの制御位置が第２制御位置にあるとき、オイルコントロールバルブ６３の動作モードは第２動作モードに設定される。このとき、進角室油路７３と供給油路７１及び排出油路７２との間が遮断され、且つ遅角室油路７４と供給油路７１及び排出油路７２との間が遮断され、且つ中間室油路７５と供給油路７１とが接続される。これにより、進角室４７及び遅角室４８についての潤滑油の供給及び排出が停止されるとともに、中間室５２に潤滑油が供給される。

そしてこの第２動作モードにおいては、ベーンロータ４５の回転位相Ｒを保持する状態にあり、且つロックピン５１が収容位置に保持されるため、バルブタイミングＶＴは一定のタイミングに保持される。

（Ｃ）スプール６３Ｂの制御位置が第３制御位置にあるとき、オイルコントロールバルブ６３の動作モードは第３動作モードに設定される。このとき、進角室油路７３と排出油路７２とが接続され、且つ遅角室油路７４と供給油路７１とが接続され、且つ中間室油路７５と供給油路７１とが接続される。これにより、進角室４７から潤滑油が排出され且つ遅角室４８に潤滑油が供給されるとともに、中間室５２に潤滑油が供給される。

そしてこの第３動作モードにおいては、ベーンロータ４５の回転位相Ｒを遅角側に変更しようとする状態にあり、且つロックピン５１が収容位置に保持されるため、バルブタイミングＶＴは遅角側に変化する。

（Ｄ）スプール６３Ｂの制御位置が第４制御位置にあるとき、オイルコントロールバルブ６３の動作モードは第４動作モードに設定される。このとき、進角室油路７３と供給油路７１とが接続され、且つ遅角室油路７４と排出油路７２とが接続され、且つ中間室油路７５と排出油路７２とが接続される。これにより、進角室４７に潤滑油が供給され且つ遅角室４８から潤滑油が排出されるとともに、中間室５２から潤滑油が排出される。

そしてこの第４動作モードにおいては、ベーンロータ４５の回転位相Ｒを進角側に変更しようとする状態にあり、且つロックピン５１を突出位置に移動させようとする状態にあるため、ベーンロータ４５の進角側への回転にともない回転位相Ｒが中間位相ＲＭに達したときには、バルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌに固定される。

オイルコントロールバルブ６３の動作モードは、基本的には機関運転状態に基づいて設定されるバルブタイミングＶＴの変更要求に応じて選択される。すなわち、バルブタイミングＶＴの進角要求があるときには第１動作モードが、またバルブタイミングＶＴの保持要求があるときには第２動作モードが、またバルブタイミングＶＴの遅角要求があるときには第３動作モードが、またバルブタイミングＶＴの中間角ＶＴｍｄｌへの固定要求があるときには第４モードがそれぞれ選択される。一方、イグニッションスイッチの切替操作に基づくことのないエンジン１の運転停止（以下、「機関異常停止」）が生じたとき、またはその後の機関始動時には第１動作モードが選択される。この機関異常停止またはその後の機関始動に基づく第１動作モードの設定は、少なくとも同機関始動時に位相固定機構５０によるバルブタイミングＶＴの固定が行われるまでは継続される。

図４を参照して、排出機構８０の詳細について説明する。
エンジン１においては、シリンダヘッド３０のヘッドカバー３５上にオイルコントロールバルブ６３が設けられている、すなわち鉛直方向においてバルブタイミング可変機構４０よりも高いところにオイルコントロールバルブ６３が設けられている。また、吸気カムシャフト３２のカムジャーナル３２Ａには、進角室油路７３及び遅角室油路７４及び中間室油路７５のそれぞれの一部が形成されている。

開閉弁８２は、シリンダヘッド３０内に形成されて補助排出油路８１の一部をなす弁室８３と、この弁室８３内に設けられて補助排出油路８１を開閉する弁体８４と、同じく弁室８３内に設けられて同弁体８４を一方向に押すばね８５とを含めて構成されている。弁室８３は、弁体８４によりばね室８３Ａ及び油圧室８３Ｂに区画されている。ばね室８３Ａには、上記ばね８５が収容されている。油圧室８３Ｂには、供給油路７１が接続されている。そして弁体８４には、油圧室８３Ｂの潤滑油の力すなわち機関供給油圧Ｐに基づく力及びばね８５の力がそれぞれ反対方向に付与される。

補助排出油路８１は、シリンダヘッド３０内においてカムジャーナル３２Ａ上の遅角室油路７４からケース室２７に面するシリンダヘッド３０の側面までにわたり形成されている。すなわち、カムジャーナル３２Ａの遅角室油路７４と弁室８３とを接続する上流側油路８１Ａと、弁室８３の一部（油圧室８３Ｂ）と、弁室８３とケース室２７とを接続する下流側油路８１Ｂとにより形成されている。また、補助排出油路８１の通路面積は遅角室油路７４の通路面積よりも大きく設定されている。

こうした構造の排出機構８０においては、弁体８４に作用する油圧室８３Ｂ及びばね８５の力の関係に基づいて、弁体８４が補助排出油路８１を閉鎖する「閉位置」と、補助排出油路８１を開放する「開位置」との間で移動することにより、補助排出油路８１の開閉状態が切り替えられる。すなわち、油圧室８３Ｂの潤滑油の力がばね８５の力を上回るとき、弁体８４がばね８５の収縮方向に移動して閉位置に保持され、これにより上流側油路８１Ａと下流側油路８１Ｂとの間が弁体８４により遮断される。一方、油圧室８３Ｂの潤滑油の力がばね８５の力を下回るとき、弁体８４がばね８５の伸長方向に移動して開位置に保持され、これにより弁室８３におけるばね室８３Ａの面積が大きくなることから、上流側油路８１Ａとばね室８３Ａと下流側油路８１Ｂとの間が連通される。

これにより、エンジン１の機関運転停止にともない機関供給油圧Ｐが低下して開弁油圧ＰＸを下回るとき、すなわち油圧室８３Ｂの潤滑油の力がばね８５の力を下回るとき、遅角室４８の潤滑油が遅角室油路７４及び補助排出油路８１を介してケース室２７に排出される。一方、エンジン１の運転にともない機関供給油圧Ｐが上昇して開弁油圧ＰＸを上回るとき、すなわち油圧室８３Ｂの潤滑油の力がばね８５の力を上回るとき、遅角室油路７４及び補助排出油路８１を介しての潤滑油の排出は停止される。

図３及び図４を併せ参照して、排出機構８０による潤滑油の排出態様の詳細について説明する。
図３の上下方向を鉛直方向と見立てたとき、同図の状態にあるバルブタイミング可変機構４０において１組の進角室４７及び遅角室４８はその全部がカムジャーナル３２Ａよりも鉛直方向下方にあり、２組の進角室４７及び遅角室４８はその一部または全部がカムジャーナル３２Ａよりも鉛直方向上方にある。このため、機関供給油圧Ｐの低下にともない補助排出油路８１が開放されたとき、上記その一部または全部がカムジャーナル３２Ａよりも鉛直方向上方にある２つの遅角室４８（以下、「上方遅角室」）については、その潤滑油が遅角室油路７４及び補助排出油路８１を介して排出される。一方、上記その全部がカムジャーナル３２Ａよりも鉛直方向下方にある１つの遅角室４８（以下、「下方遅角室」）については、その潤滑油が遅角室油路７４及び補助排出油路８１を介して排出されることはない。

他方、機関異常停止が生じたとき、多くの場合は比較的短い時間のうちに機関始動が開始される。このため、機関異常停止が生じてから次の機関始動が開始されるまでに、上記２つの上方遅角室から十分に潤滑油が排出されたとしても、上記１つの下方遅角室については機関異常停止時が生じたときと略同量の潤滑油が存在した状態にある。

ここで、本実施形態のバルブタイミング可変機構４０に対して排出機構８０が設けられていない点においてのみ構成が相違するバルブタイミング可変機構（以下、「仮想可変機構」）を想定し、この仮想可変機構を備えるエンジン１において上記と同様に機関異常停止及び機関始動が行われたとする。この場合には、排出機構８０が設けられていないことにより、機関異常停止から次の機関始動が開始されるまでに２つの上方遅角室及び１つの下方遅角室のいずれについてもその潤滑油が遅角室油路７４から排出されることはないため、同機関始動時において各遅角室４８には機関異常停止時が生じたときと略同量の潤滑油が存在した状態にある。

そして、こうした状態のもとバルブタイミング可変機構４０及び仮想可変機構のそれぞれを備えるエンジン１において機関始動動作が開始されたときには、上述した各遅角室４８についての潤滑油の排出態様の違いにより、吸気カムシャフト３２のトルク変動にともなうベーンロータ４５の揺動量に次のような差が生じる。

すなわち本実施形態のエンジン１によれば、吸気カムシャフト３２のトルク変動が遅角室４８の容積を縮小する方向に作用したとき、同シャフト３２のトルクは３つの遅角室４８のうち主に下方遅角室の潤滑油を圧縮する力として働くようになる。このため、下方遅角室の潤滑油はベーンロータ４５とハウジングロータ４１との協働により同遅角室から遅角室油路７４に押し出され、補助排出油路８１が開放されているときには主に同油路８１を介して排出される。また、機関供給油圧Ｐの上昇にともない補助排出油路８１が閉鎖されていたとしても、オイルコントロールバルブ６３の動作モードが第１動作モードに設定されているため遅角室油路７４の潤滑油が同バルブ６３を介して排出されるようになる。そして、このように下方遅角室の潤滑油が機関始動時に速やかに排出されることにより、機関始動動作の開始直前と比較してベーンロータ４５の揺動範囲が十分に拡大されるため、同ロータ４５の揺動によりロックピン５１がロック穴５４にはめ込まれる可能性が高められるようになる。

これに対して仮想可変機構を備えるエンジン１によれば、吸気カムシャフト３２のトルク変動が遅角室４８の容積を縮小する方向に作用したとき、同シャフト３２のトルクは３つの遅角室４８のそれぞれの潤滑油を圧縮する力として働くようになる。これにより、各遅角室４８のそれぞれから遅角室油路７４及びオイルコントロールバルブ６３を介して潤滑油が排出されたとしてもその量が少ないため、機関始動動作が開始された後のベーンロータ４５の揺動範囲は機関始動動作の開始直前から大きな変化はなく、本実施形態の場合の揺動範囲を大幅に下回るようになる。

このように本実施形態のバルブタイミング可変機構４０によれば、排出機構８０が設けられていることにより、仮想可変機構と比較して機関停止中における遅角室４８から潤滑油が速やかに排出されるようになる。また、機関停止中に潤滑油が排出されない遅角室４８については、機関停止中に他の遅角室４８から十分に潤滑油が排出されることを受けて、次回の機関始動時に速やかに潤滑油が排出されるようになる。

図５を参照して、機関始動時においての位相固定機構５０によるバルブタイミングＶＴの中間角ＶＴｍｄｌへの固定態様について説明する。
バルブタイミング可変機構４０の制御を通じて良好な機関始動性を確保するためには、エンジン１の始動動作が開始された時点においてバルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌにすでに保持されていることが要求される。そこで当該エンジン１では、機関運転中にイグニッションスイッチの切替操作にともなう機関停止要求が生じたとき、次回の機関始動に備えて位相固定機構５０によるバルブタイミングＶＴの固定を行うようにしている。すなわち、機関停止要求に基づいてエンジン１の運転を停止する前に位相固定機構５０によりバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに固定し、その後に機関停止要求に基づいてエンジン１の運転を停止（以下、「機関通常停止」）するようにしている。

またさらに、機関運転状態がアイドル運転状態に移行したときにはその後に機関停止要求が生じる可能性が高いため、アイドル運転要求があることに基づいてバルブタイミングＶＴの固定を行うようにもしている。この場合には、アイドル運転状態から通常の機関運転状態に移行する要求が生じたとき、これに基づいて位相固定機構５０によるバルブタイミングＶＴの固定が解除される。一方、機関異常停止が生じたときには、上述した機関通常停止前のバルブタイミングＶＴの固定が行われないため、次回の機関始動時における始動性の低下が問題となる。

この点、当該バルブタイミング可変機構４０の位相固定機構５０によれば、機関異常停止後の機関始動時において次のようにバルブタイミングＶＴの中間角ＶＴｍｄｌへの固定が行われるようになる。

ここで図５（Ａ）に示されるように、機関異常停止にともないベーンロータ４５の回転位相が中間位相ＲＭよりも遅角側にある状態のもと、エンジン１の始動動作が開始された状況を想定する。

この場合、吸気カムシャフト３２のトルクの変動が生じることにともなうベーンロータ４５の進角駆動によりロックピン５１がロック溝５５と対応するところにまで移動したとき、ベーン４６からロックピン５１が突出してその先端部がロック溝５５に挿入するようになる。すなわち、ベーンロータ４５の回転位相が図５（Ａ）に示される回転位相から図５（Ｂ）に示される回転位相に変化したことにともない、ロックピン５１の先端部がロック溝５５の底面に突き当てられる。

そして、ロックピン５１の先端部がロック溝５５内にある状態のもと、ベーンロータ４５が引き続き進角側に駆動することにともないロックピン５１もロック溝５５上を進角側に移動する。

図５（Ｃ）に示されるように、回転位相Ｒが中間位相ＲＭに達したとき、ロックピン５１の側面がロック穴５４をなす壁面に突き当てられ、ロックピン５１がベーン４６から最大限に突出してロック穴５４にはめ込まれるようになる。

ここで、エンジン１の始動動作が開始された場合において、遅角室４８に多量の潤滑油が滞留しているときには、カムトルクの変動にともなうベーンロータ４５の進角方向への回転が同潤滑油により妨げられるため、これに起因してベーンロータ４５がロック穴５４と対応するところにまで回転しないこともある。すなわち、位相固定機構５０によるバルブタイミングＶＴの固定が行われないこともある。

この点、本実施形態のバルブタイミング可変機構４０によれば、機関異常停止が生じたとき、機関供給油圧Ｐの低下にともない同油圧Ｐが開弁油圧ＰＸを下回ることにより、補助排出油路８１が開閉弁８２から開放されるようになる（図２参照）。これにより、機関停止中において遅角室４８の潤滑油が遅角室油路７４及び補助排出油路８１を介してケース室２７に排出されるため、次回の機関始動時に遅角室４８に多量の潤滑油が滞留している状況が生じる頻度は低減されるようになる。これにより、機関異常停止後の機関始動時において位相固定機構５０によりバルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌに固定される頻度が高められるようになる。

本実施形態の内燃機関の可変動弁装置によれば以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、遅角室４８または遅角室油路７４に接続される補助排出油路８１を設けるようにしている。これにより、機関停止中においてはこの遅角室油路７４を介して遅角室４８の潤滑油がバルブタイミング可変機構４０の外部、すなわちケース室２７に排出されるようになる。また、こうした補助排出油路８１を設けることにより遅角室４８から潤滑油が排出されるようにしているため、同排出のためにオイルコントロールバルブ６３の配置箇所が特定の箇所に制限されることは回避されるようになる。すなわち、オイルコントロールバルブ６３の配置箇所にかかわらず、機関停止中にバルブタイミング可変機構４０の遅角室から潤滑油を好適に排出することができるようになる。

（２）エンジン１においては、上述のようにシリンダヘッド３０のヘッドカバー３５上にオイルコントロールバルブ６３が設けられているため、機関停止中にオイルコントロールバルブ６３の動作モードとして遅角室４８から潤滑油が排出される第１動作モードを維持したところで、遅角室４８の潤滑油が排出油路７２から排出されることはない。この点、本実施形態では補助排出油路８１及び開閉弁８２を設けるようにしているため、上述したオイルコントロールバルブ６３の配置構造を採用しつつも機関停止中における遅角室４８からの潤滑油の排出を図ることができるようになる。

（３）またさらには、機関停止中に遅角室４８の潤滑油を排出するために機関停止前にオイルコントロールバルブ６３の動作モードの切替操作を行う必要がないため、すなわち機関停止中において同バルブ６３の動作モードが第１動作モード〜第４動作モードのいずれに設定されている場合であれ、遅角室４８の潤滑油が補助排出油路８１を介して排出されるため、例えば、上記切替操作に起因して機関停止の遅延が生じることを抑制することができるようになる。

（４）本実施形態では、補助排出油路８１を開閉する開閉弁８２が機関供給油圧Ｐに連動して動作するようにしている。これにより、機関停止にともない機関供給油圧Ｐが低下したときには補助排出油路８１が開放されて遅角室４８または遅角室油路７４の潤滑油は同排出油路８１を介してケース室２７に排出されるようになる。そして、このようにオイルコントロールバルブ６３とは別の開閉弁８２を設けることにより機関停止中の潤滑油の排出が行われるようになり、機関停止中に遅角室４８または遅角室油路７４から潤滑油を好適に排出することができるようになる。

（５）本実施形態では、機関運転中に機関供給油圧Ｐが油圧室８３Ｂに供給されることにともない補助排出油路８１に対して弁体８４が閉位置に維持され、機関運転停止にともない機関供給油圧Ｐが油圧室８３Ｂに供給されることなく、ばね８５の力により弁体８４が開位置に維持されることにより、補助排出油路８１が開放されるようにしている。これにより、機関運転中に補助排出油路８１から潤滑油が排出されることを抑制することができるようになる。

（６）本実施形態では、補助排出油路８１の通路面積が遅角室油路７４の通路面積よりも大きく設定されるようにしている。これにより、補助排出油路８１の通路面積が遅角室油路７４の通路面積と同じ、あるいはそれよりも小さく設定される場合と比較して遅角室４８または遅角室油路７４の潤滑油をより速やかに排出することができるようになる。

（７）本実施形態では、ロック溝５５がロック穴５４よりも深さの小さい溝としてロック穴５４から遅角側の所定位置までにわたり設けられるようにしている。これにより、機関始動時に回転位相Ｒがロック溝５５よりも遅角側にあるとき、カムトルク変動によるベーンロータ４５の進角駆動により、まずはロックピン５１とロック溝５５とが係合することにより回転位相Ｒがロック穴５４から遅角側の所定位置までの範囲に規制されて回転位相Ｒが揺動する範囲が限定される。そのうえでロックピン５１とロック穴５４とが係合するようになるため、回転位相Ｒが限定されずにロックピン５１とロック穴５４とが係合する場合に比べてより速やかにロックピン５１とロック穴５４とを係合することができるようになる。

（その他の実施形態）
なお、本発明の実施態様は上記実施形態に限られるものではなく、例えば以下に示すように変更することもできる。また以下の各変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。

・上記実施形態では、補助排出油路を開閉する弁として油圧により駆動する機械式の開閉弁８２を採用したが、これに代えて、電動の制御弁を採用することもできる。この場合、機関運転中において制御弁を閉弁状態に維持して補助排出油路を閉鎖し、所定の開弁条件の成立に基づいて制御弁を開弁状態に維持して補助排出油路を開放することにより、上記実施形態の（１）〜（７）の効果に準じた効果を奏することができる。同開弁条件としては、機関停止要求が設定されたこと、及び機関停止動作が開始されたこと、及び機関油圧が所定値よりも低下したことの少なくとも一つを採用することができる。なお、ここで例示した制御弁を開閉弁８２に併せて設けることもできる。この場合にも、機関停止中に遅角室４８の潤滑油を補助排出油路８１から排出するためには、上記の開弁条件の成立に基づいて制御弁を開弁状態に切り替えることが必要となる。

・上記実施形態では、遅角室油路７４のうち吸気カムシャフト３２のカムジャーナル３２Ａにある部分に補助排出油路８１の入口を接続するようにしたが、遅角室油路７４に対する補助排出油路８１の接続箇所はこれに限られるものではない。例えば、遅角室油路７４のうちのオイルコントロールバルブ６３とカムジャーナル３２Ａとの間にあり、且つ鉛直方向において遅角室４８よりも低いところにある箇所に補助排出油路８１の入口を接続することもできる。要するに、機関停止中において遅角室油路７４の潤滑油が重力により補助排出油路８１を介して排出される構成であれば、遅角室油路７４に対する補助排出油路８１の接続箇所としては適宜の箇所を採用することが可能であり、いずれの場合にも上記実施形態の効果に準じた効果を奏することはできる。

・上記実施形態では、補助排出油路８１を遅角室油路７４に接続することにより、遅角室４８の潤滑油が遅角室油路７４及び補助排出油路８１を介して排出されるようにしたが、補助排出油路８１を遅角室４８に直接的に接続することもできる。この場合の具体的な構成としては、例えばカムジャーナル３２Ａ内に遅角室油路７４とは別に遅角室４８に連通する連通油路を形成し、この連通油路を上流側油路８１Ａと接続し、連通油路及び上流側油路８１Ａ及び弁室８３及び下流側油路８１Ｂにより補助排出油路８１を構成するものが挙げられる。

・上記実施形態では、補助排出油路８１の全部をシリンダヘッド３０内に形成するようにしたが、同排出油路８１の形成態様はこれに限られるものではなく、例えば次の（Ａ）または（Ｂ）のように変更することもできる。
（Ａ）補助排出油路８１の入口がカムジャーナル３２Ａに接続される構成において、同排出油路８１のうちカムジャーナル３２Ａとの接続部以外の箇所をシリンダヘッド３０とは別体の管として形成する。
（Ｂ）補助排出油路８１の入口をカムジャーナル３２Ａとは別のところに接続し、且つ同排出油路８１の全部をシリンダヘッド３０とは別体の管として形成する。

・上記実施形態では、補助排出油路８１の出口をケース室２７に接続するようにしたが、同排出油路８１からの潤滑油の排出先はケース室２７に限られるものではない。補助排出油路８１の出口の接続先としてはケース室２７の他に例えば、エンジン本体１０のシリンダブロック２０内に形成される潤滑油路、あるいはオイルパン６１に潤滑油を還流する排出油路７２が挙げられる。

・上記実施形態では、遅角室油路７４に補助排出油路８１を接続して遅角室４８の潤滑油を排出するようにしたが、遅角室油路７４に代えて遅角室４８に補助排出油路８１を直接的に接続して潤滑油を排出することもできる。

・上記実施形態では、開閉弁８２としてシリンダヘッド３０内に弁室８３が形成される構成のものを採用したが、開閉弁８２の構成はこれに限られるものではない。例えば、エンジン本体１０とは各別に形成されるハウジングと、このハウジング内に収容される弁体とにより構成される開閉弁を採用することもできる。この場合には、エンジン本体１０に供給される潤滑油がハウジング内に形成される弁室に対して供給されることにより、同弁室の油圧に基づいて弁体による補助排出油路８１の開閉が行われる。

・上記実施形態では、オイルコントロールバルブ６３として第１動作モード〜第４動作モードを有するものを採用したが、第４動作モードに代えてあるいは同４つの動作モードに加えて次の第５動作モードを採用することもできる。

すなわち、スプール６３Ｂの制御位置が第５制御位置にあるとき、オイルコントロールバルブ６３の動作モードは第５モードに設定される。このとき、進角室油路７３と排出油路７２とが接続され、且つ遅角室油路７４と供給油路７１とが接続され、且つ中間室油路７５と排出油路７２とが接続される。これにより、進角室４７から潤滑油が排出され且つ遅角室４８に潤滑油が供給されるとともに、中間室５２から潤滑油が排出される。

そしてこの第５動作モードにおいて、バルブタイミング可変機構４０の駆動状態はベーンロータ４５の回転位相Ｒを遅角側に変更しようとする状態に維持され、且つ位相固定機構５０の駆動状態はバルブタイミングＶＴを固定しようとする状態に維持される。このため、ベーンロータ４５の遅角側への回転にともない回転位相Ｒが中間位相ＲＭに達したときには、バルブタイミングＶＴが中間角ＶＴｍｄｌに固定される。

・上記実施形態では、ヘッドカバー３５上にオイルコントロールバルブ６３を設けるようにしたが、オイルコントロールバルブ６３の配置箇所はこれに限られるものではない。例えば、シリンダヘッド３０上にオイルコントロールバルブ６３を設ける構成、すなわち鉛直方向においてバルブタイミング可変機構４０よりも低いところにオイルコントロールバルブ６３を設ける構成を採用することもできる。そして、オイルコントロールバルブ６３の配置箇所をいずれに設定した場合であれ、機関停止中に補助排出油路８１が開放されることにより上記実施形態の効果に準じた効果を奏することはできる。

・上記実施形態では、補助排出油路８１として機関停止中に遅角室４８の潤滑油を排出するものを設けるようにしたが、機関停止中に進角室４７の潤滑油を排出する進角室用の補助排出油路を設けることもできる。この進角室用の補助排出油路の採用に際しては、上記実施形態の補助排出油路８１に代えて設けること、または同排出油路８１とともに設けることのいずれをも選択することができる。また、同進角室用の補助排出油路の具体的な構成は、上記実施形態及びこれについての上記各変形例における補助排出油路８１に関する記載のうち、遅角室４８の記載を進角室４７に、また遅角室油路７４の記載を進角室油路７３に読み替えたものに相当する。

・上記実施形態では、進角室４７及び遅角室４８及び中間室５２についての潤滑油の給排状態を単一のオイルコントロールバルブ６３により制御する潤滑装置６０の構成を採用したが、同装置６０の構成はこれに限られるものではない。例えば、進角室４７及び遅角室４８についての潤滑油の給排状態を一のオイルコントロールバルブにより制御し、中間室５２についての潤滑油の給排状態を別のオイルコントロールバルブにより制御する構成を採用することもできる。

・上記実施形態では、ハウジング本体４２に向けて突出し、区画壁４１Ａの間にある３つのベーン収容室がベーンロータ４５に設けられる構成を採用したが、ベーン収容室の数はこれに限られるものではない。すなわち、複数のベーン収容室をベーンロータ４５に設けることもできる。

・上記実施形態では、位相固定機構５０の構成として、ベーンロータ４５にロックピン５１及び中間室５２及びロックばね５３が設けられるとともに、ハウジングロータ４１にロック穴５４及びロック溝５５が設けられる構成を採用したが、位相固定機構５０の構成はこれに限られるものではない。例えば、ハウジングロータ４１にロックピン５１及び中間室５２及びロックばね５３を設け、ベーンロータ４５にロック穴５４及びロック溝５５を設けることもできる。

・上記実施形態では、ロックピン５１に対する中間室５２の油圧が解除されるときにロックピン５１がベーン４６から突出し得る状態に維持される構成としたが、中間室５２とロックばね５３との関係を上記実施形態とは反対のものに設定することもできる。すなわち、油圧によりロックピン５１に対して突出方向ＺＡの力を付与するとともに、ロックばね５３の力によりロックピン５１に対して収容方向ＺＢの力を付与する構成に変更することもできる。

・上記実施形態では、バルブタイミング可変機構４０としてバルブタイミングＶＴを中間角ＶＴｍｄｌに固定する位相固定機構５０を備えるものを採用したが、位相固定機構により固定されるバルブタイミングＶＴは中間角ＶＴｍｄｌに限られるものではなく、これを最進角ＶＴｍａｘまたは最遅角ＶＴｍｉｎに変更することもできる。要するに、位相固定機構により固定されるバルブタイミングの特定角としては、最進角ＶＴｍａｘ及び最遅角ＶＴｍｉｎ及び中間角ＶＴｍｄｌのいずれをも採用することができる。

・上記実施形態では、バルブタイミング可変機構４０として位相固定機構５０を備えるものを採用したが、バルブタイミング可変機構として同固定機構５０を省略したもの、すなわちバルブタイミングを特定角に固定する機能を有さないものを採用した場合にも、上記実施形態の（１）〜（６）の効果を奏することはできる。

・上記実施形態では、吸気バルブ３１のバルブタイミング可変機構４０を備える可変動弁装置に対して本発明を適用したが、排気バルブのバルブタイミング可変機構を備える可変動弁装置に対しても上記実施形態に準じた態様をもって、本発明を適用することはできる。

・バルブタイミング可変機構４０及び位相固定機構５０及び潤滑装置６０の構成をはじめとして本発明の適用対象となる可変動弁装置の構成は上記実施形態にて例示した内容に限られるものではない。すなわち、バルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構と、バルブタイミング可変機構への潤滑油の給排状態を制御する潤滑装置とを備えるものであれば、いずれの可変動弁装置に対しても本発明を適用することは可能であり、その場合にも上記実施形態の作用効果に準じた作用効果を奏することはできる。

１…エンジン、１０…エンジン本体（機関本体）、２０…シリンダブロック、２１…燃焼室、２２…シリンダ、２３…ピストン、２４…クランクシャフト、２５…タイミングチェーン、２６…チェーンカバー、２７…ケース室、３０…シリンダヘッド、３１…吸気バルブ、３２…吸気カムシャフト、３２Ａ…カムジャーナル、３３…排気バルブ、３４…排気カムシャフト、３５…ヘッドカバー、３６…インジェクタ、４０…バルブタイミング可変機構（可変動弁機構）、４１…ハウジングロータ（入力側回転体（係合側回転体））、４１Ａ…区画壁、４２…ハウジング本体、４３…スプロケット、４４…カバー、４５…ベーンロータ（出力側回転体（収容側回転体））、４６…ベーン、４７…進角室、４８…遅角室、５０…位相固定機構、５１…ロックピン（規制体）、５２…中間室、５３…ロックばね、５４…ロック穴（規制穴）、５５…ロック溝（規制溝）、６０…潤滑装置（油圧制御機構）、６１…オイルパン、６２…オイルポンプ、６３…オイルコントロールバルブ（油路制御弁）、７０…潤滑油路、７１…供給油路、７２…排出油路、７３…進角室油路、７３Ａ…進角室開口部、７４…遅角室油路、７４Ａ…遅角室開口部、７５…中間室油路、７５Ａ…中間室開口部、８０…排出機構、８１…補助排出油路、８１Ａ…上流側油路、８１Ｂ…下流側油路、８２…開閉弁、８３…弁室、８３Ａ…ばね室、８３Ｂ…油圧室、８４…弁体、８５…ばね、９０…電子制御装置、９１…クランクポジションセンサ、９２…カムポジションセンサ。

Claims (19)

1. 機関バルブとしての吸気バルブまたは排気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁機構と、前記可変動弁機構の遅角室の給排状態を油路制御弁により制御する油圧制御機構とを備え、この油圧制御機構は、前記遅角室と前記油路制御弁とを接続する遅角室油路を通じて前記遅角室への作動油の供給及び前記遅角室からの作動油の排出を行う内燃機関の可変動弁装置において、
   前記遅角室または前記遅角室油路に接続されて作動油を前記可変動弁機構の外部に排出する補助排出油路が設けられる
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記補助排出油路は、前記遅角室または前記遅角室油路に対して鉛直方向下方に設けられるものである
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
3. 機関バルブとしての吸気バルブまたは排気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁機構と、前記可変動弁機構の進角室の給排状態を油路制御弁により制御する油圧制御機構とを備え、この油圧制御機構は、前記進角室と前記油路制御弁とを接続する進角室油路を通じて前記進角室への作動油の供給及び前記進角室からの作動油の排出を行う内燃機関の可変動弁装置において、
   前記進角室または前記進角室油路に接続されて作動油を前記可変動弁機構の外部に排出する補助排出油路が設けられる
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
4. 請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記補助排出油路は、前記進角室または前記進角室油路に対して鉛直方向下方に設けられるものである
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記補助排出油路を開閉する機械式の開閉弁が設けられる
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
6. 請求項５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記開閉弁は、機関本体に供給される作動油の油圧である機関油圧に連動して前記補助排出油路を開閉するものである
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
7. 請求項６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記開閉弁は、前記補助排出油路を開閉する弁体と前記機関油圧が供給される油圧室とを含めて構成され、この油圧室の油圧が前記弁体に作用することにともなう同弁体の駆動により前記補助排出油路を開閉する
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
8. 請求項６または７に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記機関油圧が所定値よりも大きいときに前記補助排出油路が前記開閉弁により閉鎖され、前記機関油圧が所定値よりも小さいときに前記補助排出油路が前記開閉弁から開放される
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
9. 請求項６〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   機関運転中に前記開閉弁に対して前記機関油圧が供給されることにともない前記補助排出油路が閉鎖され、機関運転停止にともない前記開閉弁に供給される前記機関油圧の低下により前記補助排出油路が開放される
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
    前記補助排出油路を開閉する電動の制御弁が設けられる
    ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
    前記可変動弁機構の遅角室と前記油路制御弁とを接続する遅角室油路または前記可変動弁機構の進角室と前記油路制御弁とを接続する進角室油路のうち前記機関バルブのカムシャフトのカムジャーナルに形成される部分に前記補助排出油路の入口が接続される
    ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
    前記補助排出油路の通路面積が前記可変動弁機構の遅角室と前記油路制御弁とを接続する遅角室油路または前記可変動弁機構の進角室と前記油路制御弁とを接続する進角室油路の通路面積よりも大きく設定される
    ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
    前記補助排出油路の出口がチェーンカバー内の空間に接続される
    ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
14. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
    前記補助排出油路の出口がシリンダヘッド内の油路に接続される
    ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
    当該可変動弁装置は、前記バルブタイミングを所定の特定角に固定する位相固定機構を備える
    ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
16. 請求項１５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
    前記可変動弁機構は、クランクシャフトから伝達される力により回転する入力側回転体と、この入力側回転体から伝達される力により前記機関バルブのカムシャフトとともに回転する出力側回転体とを含めて構成され、これら入力側回転体及び出力側回転体の間に互いに区画されて進角室及び遅角室が形成されるものであり、
    前記位相固定機構は、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の一方である収容側回転体に設けられて同収容側回転体から突出した突出位置と同収容側回転体に収容された収容位置との間で動作する規制体と、前記入力側回転体及び前記出力側回転体の他方である係合側回転体に設けられて同規制体がはめ込まれる規制穴とを含めて構成されるものであって、
    前記突出位置にある前記規制体の一部が前記規制穴にはめ込まれることにより前記バルブタイミングが前記特定角に固定され、前記収容位置にある前記規制体の一部が前記規制穴から離脱していることにより前記バルブタイミングの固定が解除される
    ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
17. 請求項１６に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
    前記位相固定機構は、前記収容側回転体に設けられて前記油路制御弁により作動油の給排状態が操作される中間室を含めて構成されるものであって、前記入力側回転体と前記出力側回転体との相対的な回転位相が前記特定角と対応する特定位相にあり且つ前記中間室に対する作動油の給排状態が第１の給排状態に設定されるとき、前記規制体が前記突出位置に保持され、前記入力側回転体と前記出力側回転体との相対的な回転位相が前記特定位相にあり且つ前記中間室に対する作動油の給排状態が第２の給排状態に設定されるとき、前記規制体が前記収容位置に保持されるものである
    ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
18. 請求項１７に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
    前記位相固定機構は、前記収容位置から前記突出位置に向かう前記規制体の移動方向を突出方向とし、前記突出位置から前記収容位置に向かう前記規制体の移動方向を収容方向として、前記規制体を前記突出方向に押すばねの力と前記規制体を前記収容方向に押す前記中間室の油圧との関係に基づいて、前記規制体が前記収容位置と前記突出位置との間で移動するものである
    ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
19. 請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
    前記位相固定機構は、前記規制体の周方向の軌跡に沿う態様で前記入力側回転体に設けられる規制溝を含めて構成されるものであり、
    この規制溝は、前記規制穴よりも深さの小さい溝として前記規制穴から遅角側または進角側の所定位置までにわたり設けられるものである
    ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。

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