JP2011099393A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の暖機後の低回転低負荷時における燃焼安定性の悪化、燃費の悪化を防止でき、内燃機関の運転性能の向上を図ることの可能な内燃機関の可変動弁装置を提供する。
【解決手段】スプリット可変機能を有するカム位相可変機構を備えた内燃機関の可変動弁装置において、所定のポンピングロス低減運転位相域では、第２の吸気カムの位相（スプリット量）は吸気カムシャフト駆動トルクのトルク変動（トルク振幅）が最小となる所定の位相（Ｓ1）に制御される。
【選択図】図５

Description

本発明は、内燃機関の可変動弁装置に係り、吸排気バルブの開閉時期の最適化を図る技術に関する。

近年、バルブの開閉時期（カムの位相）を変化させる可変動弁装置として、カム位相可変機構を備えた内燃機関（エンジン）が増加してきている。更に、１つの気筒にバルブが複数備えられた内燃機関に上記カム位相可変機構を採用し、内燃機関の運転状態に応じて複数のバルブの一部のみ開閉時期を変化（スプリット）させる技術が開発されている（特許文献１参照）。
このように１つの気筒の複数のバルブの一部のみ開閉時期を変化させることが可能であると、複数のバルブを連続的に開弁させるようにでき、例えば吸気バルブにおいて吸気バルブの開弁期間を広くして自由度の高いバルブ制御を実施でき、内燃機関の運転性能の向上を図ることができる。

特開２００９−１４４５２１号公報

通常、内燃機関が低回転低負荷状態である場合には、吸気バルブに関して言えば、閉弁時期をより遅角させることでポンピングロスを低減できることから、吸気バルブの閉弁時期については最遅角位置とすることが好ましいと考えられている。これより、上記特許文献１においても、内燃機関が始動時やアイドル運転時等の低回転低負荷状態にあるときには、複数（ここでは二つ）の吸気バルブのうち開閉時期を変化可能な一方を最遅角位置に制御するようにしている。

しかしながら、発明者らの研究によれば、特に温態アイドル運転時等の内燃機関の暖機後の極低回転低負荷時において、複数の吸気バルブのうち開閉時期を変化可能な一方を上記の如く最遅角位置に制御するようにすると、ポンピングロスについては低減されるものの、却って燃焼が不安定になったり燃費が悪化したりする現象が起こることが確認された。このように内燃機関の暖機後の極低回転低負荷時において燃焼安定性が悪化し燃費が悪化すると、特にアイドル運転は実施頻度が高いことから、内燃機関の運転性能の向上を十分に図ることができず好ましいことではない。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、内燃機関のポンピングロス低減運転中における燃焼安定性の悪化、燃費の悪化を防止でき、内燃機関の運転性能の向上を図ることの可能な内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の内燃機関の可変動弁装置は、１つの気筒に第１の吸気カムにより駆動する第１の吸気バルブと第２の吸気カムにより駆動する第２の吸気バルブとを有し、前記第１の吸気カムに対して前記第２の吸気カムの位相を可変するカム位相可変機構、及び、該カム位相可変機構を制御する位相可変制御手段を備えた内燃機関の可変動弁装置であって、前記カム位相可変機構は、パイプ部材で形成されたアウタカムシャフト内にインナカムシャフトを回動可能に収めて構成され、前記内燃機関のクランク出力により駆動可能な吸気シャフト部材を有し、前記アウタカムシャフトの外周部に前記第１の吸気カムが設けられるとともに、前記アウタカムシャフトの軸心周りに回動可能に前記第２の吸気カムが設けられ、前記アウタカムシャフトと前記インナカムシャフトとの相対変位にて、前記第２の吸気カムの位相が前記第１の吸気カムを基準に可変するよう構成されており、前記位相可変制御手段は、前記内燃機関の運転状態に応じて前記第１の吸気カムに対して前記第２の吸気カムの位相を可変することでポンピングロスを低減可能な所定のポンピングロス低減運転位相域に制御し、前記所定のポンピングロス低減運転位相域内において、前記吸気シャフト部材の駆動トルク変動が最小となる前記第２の吸気カムの所定の位相が設定されることを特徴とする。

請求項２の内燃機関の可変動弁装置では、請求項１において、さらに、気筒毎に排気カムにより駆動する排気バルブを有するとともに、前記内燃機関のクランク出力により駆動可能な排気シャフト部材を有し、該排気シャフト部材の外周部に前記排気カムが設けられ、前記所定のポンピングロス低減運転位相域内において、前記吸気シャフト部材と前記排気シャフト部材の合成した駆動トルク変動が最小となる前記第２の吸気カムの所定の位相が設定されることを特徴とする。

請求項３の内燃機関の可変動弁装置では、請求項１または２において、前記位相可変制御手段は、前記内燃機関の運転が所定の極低回転低負荷域にあるとき、前記所定の位相に、前記第２の吸気カムの位相を制御することを特徴とする。

本発明の請求項１の内燃機関の可変動弁装置によれば、第１の吸気カムに対して第２の吸気カムの位相を遅角側に可変するスプリット可変機能を有するカム位相可変機構を備えた内燃機関の可変動弁装置において、カム位相可変機構は、パイプ部材で形成されたアウタカムシャフト内にインナカムシャフトを回動可能に収めて構成され、内燃機関のクランク出力により駆動可能な吸気シャフト部材を有し、アウタカムシャフトの外周部に第１の吸気カムが設けられるとともに、アウタカムシャフトの軸心周りに回動可能に第２の吸気カムが設けられ、アウタカムシャフトとインナカムシャフトとの相対変位にて、第２の吸気カムの位相が第１の吸気カムを基準に可変するよう構成されており、第２の吸気カムの位相を、所定のポンピングロス低減運転位相域において、第１の吸気カム及び第２の吸気カムを駆動させる吸気シャフト部材のトルク変動が最小となる所定の位相に制御することができる。

これにより、アウタカムシャフトとインナカムシャフトとの相対変位に応じて吸気シャフト部材のトルク変動は増減し、該トルク変動が大きいと潤滑油の潤滑状態が流体潤滑から境界潤滑になり易く吸気シャフト部材のフリクションが大きくなり易いのであるが、ポンピングロス低減運転を行う際に、吸気シャフト部材のトルク変動が最小になるように第２の吸気カムを所定の位相に制御することができるため、吸気シャフト部材のフリクションを低減でき、燃焼安定性の悪化に伴う燃費の悪化を良好に防止することができる。

請求項２の内燃機関の可変動弁装置によれば、さらに、気筒毎に排気カムにより駆動する排気バルブを有するとともに、内燃機関のクランク出力により駆動可能な排気シャフト部材を有し、該排気シャフト部材の外周部に排気カムが設けられており、第２の吸気カムの位相を、所定のポンピングロス低減運転位相域において、吸気シャフト部材と排気シャフト部材の合成したトルク変動が最小となる所定の位相に制御できる。
これにより、アウタカムシャフトとインナカムシャフトとの相対変位に応じて吸気シャフト部材のトルク変動は増減し、正確には、これに排気シャフト部材のトルク変動が加わることになり、該合成したトルク変動が大きいと潤滑油の潤滑状態が流体潤滑から境界潤滑になり易く吸気シャフト部材及び排気シャフト部材のフリクションが大きくなり易いのであるが、ポンピングロス低減運転を行う際に、吸気シャフト部材及び排気シャフト部材の合成したトルク変動が最小になるように第２の吸気カムを所定の位相に制御することができるため、吸気シャフト部材及び排気シャフト部材のフリクションを低減でき、燃費の悪化をより良好に防止することができる。

請求項３の内燃機関の可変動弁装置によれば、内燃機関の運転が所定の極低回転低負荷域にあるときにおいて、第２の吸気カムの位相は、所定のポンピングロス低減運転位相域においてトルク変動が最小となる所定の位相に制御される。
これにより、特に内燃機関の運転が所定の極低回転低負荷域、例えば温態アイドル運転域にあるときに、吸気シャフト部材或いは吸気シャフト部材及び排気シャフト部材のトルク変動が最小になるように第２の吸気カムを所定の位相に制御するので、特に実施頻度の高い温態アイドル運転時において、吸気シャフト部材或いは吸気シャフト部材及び排気シャフト部材のフリクションを低減でき、燃費の悪化を良好に防止することができる。

本発明に係る内燃機関の可変動弁装置を示す概略構成図である。 第１のカム位相可変機構と第２のカム位相可変機構との作動制御を行うためのマップである。 作動制御が低回転低負荷域で行われる場合のエンジンのクランク角と第１の吸気バルブ、第２の吸気バルブ及び排気バルブのバルブリフト量との関係を示す図である。 ストライベック線図である。 第１の吸気バルブと第２の吸気バルブとのスプリット量と吸気カムシャフトに掛かる駆動トルクとの関係を示す図である。 第１の吸気バルブと第２の吸気バルブとのスプリット量と吸気・排気カムシャフトに掛かる駆動トルクとの関係を示す図である。

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図１は本発明に係る内燃機関の可変動弁装置を示す概略構成図であって、エンジン１のシリンダヘッド２内の構造を示す上面図である。
エンジン１は、例えばＤＯＨＣ式の動弁機構を有する直列４気筒のエンジンである。図１に示すように、シリンダヘッド２の内部に回転自在に支持された排気カムシャフト３及び吸気カムシャフト４には、夫々カムスプロケット５、６が接続され、これらのカムスプロケット５、６はチェーン７を介して図示しないクランクシャフトに連結されている。

エンジン１の１つの気筒８には、２つの吸気バルブ９、１０と図示しない２つの排気バルブ１４、１４とが設けられている。２つの吸気バルブ９、１０は、吸気カムシャフト４に交互に配置された第１の吸気カム１１及び第２の吸気カム１２により駆動される。詳しくは、２つの吸気バルブのうち第１の吸気バルブ９は第１の吸気カム１１に、第２の吸気バルブ１０は第２の吸気カム１２により駆動される。一方、２つの排気バルブ１４、１４は、排気カムシャフト３に固定されたそれぞれの排気カム１３により駆動される。

吸気カムシャフト４は、中空状のアウタカムシャフトと、このアウタカムシャフトに挿入されたインナカムシャフトとを備えた２重構造となっている。アウタカムシャフト及びインナカムシャフトは、若干の隙間を有しつつ同心状に配置され、エンジン１のシリンダヘッド２に形成された複数のカムジャーナル２３に回動可能に支持されている。
アウタカムシャフトには第１の吸気カム１１が固定されている。また、アウタカムシャフトには第２の吸気カム１２が回動可能に支持され、当該第２の吸気カム１２とインナカムシャフトとはアウタカムシャフトの周方向に延びた長孔を貫通する固定ピンにより固定されている。これより、第１の吸気カム１１はアウタカムシャフトの回転により駆動し、第２の吸気カム１２はインナシャフトの回転により駆動する。

吸気カムシャフト４には、第１のカム位相可変機構３０及び第２のカム位相可変機構（本発明に係るカム位相可変機構）３１が設けられている。第１のカム位相可変機構３０及び第２のカム位相可変機構３１には、例えば公知のベーン式油圧アクチュエータが用いられている。ベーン式油圧アクチュエータは、円筒状のハウジング（カバー）内にベーンロータが回動可能に設けられて構成されており、油圧ユニット５０から電磁油圧バルブ５２、５４を経てハウジング内へ供給される作動油量、即ち作動油圧に応じて、ハウジングに対するベーンの回転角度を可変させる機能を有する。

第１のカム位相可変機構３０は吸気カムシャフト４の前端に設けられており、第１のカム位相可変機構３０のハウジングにはカムスプロケット６が固定され、第１のカム位相可変機構３０のベーンロータには上記アウタカムシャフトが固定されている。
第２のカム位相可変機構３１は吸気カムシャフト４の後端に設けられており、第２のカム位相可変機構３１のハウジングにはアウタカムシャフトが固定され、第２のカム位相可変機構３１のベーンロータにはインナカムシャフトが固定されている。

このような構成により、第１のカム位相可変機構３０は、カムスプロケット６に対してアウタカムシャフトの回転角を可変させる機能を有する一方、第２のカム位相可変機構３１は、アウタカムシャフトに対してインナカムシャフトの回転角を可変させる機能を有する。即ち、第１のカム位相可変機構３０は、排気バルブ１４の開閉時期に対して第１の吸気バルブ９及び第２の吸気バルブ１０全体の開閉時期を可変させる機能を有し、第２のカム位相可変機構３１は、第１の吸気バルブ９の開閉時期と第２の吸気バルブ１０の開閉時期との位相差（スプリット量）を可変させるスプリット可変機能を有する。

シリンダヘッド２には、アウタカムシャフトの実回転角を検出する第１のカムセンサ３２が取り付けられている。この第１のカムセンサ３２からの情報に基づいて、油圧バルブ５２の開度を調整し、第１のカム位相可変機構３０の作動制御を行うことが可能である。
吸気カムシャフト４の後端はシリンダヘッド２の後壁２ａを貫通しており、第２のカム位相可変機構３１は、シリンダヘッド２の外方に配置され、アクチュエータカバー４０に覆われている。

アクチュエータカバー４０には、第２のカム位相可変機構３１のベーンロータの回転タイミングを検出することでインナカムシャフトの実回転角を検出する第２のカムセンサ４５が取り付けられている。
これより、第２のカムセンサ４５からの情報と上記第１のカムセンサ３２からの情報とに基づいて、インナカムシャフトとアウタカムシャフトとの実回転角差を検出することができ、この実回転角差に基づいて電磁油圧バルブ５４の開度を調整し、第２のカム位相可変機構３１の作動制御を行うことが可能である。

電子コントロールユニット（ＥＣＵ）６０は、エンジン１の各種制御を行う制御装置であり、ＣＰＵ、メモリ等から構成されており、入力側には、上記第１のカムセンサ３２、第２のカムセンサ４５の他、エンジン１のアクセル開度を検出するアクセル開度センサ（ＡＰＳ）６２、エンジン１のクランク角を検出するクランク角センサ６４等の各種センサ類が接続され、出力側には、上記電磁油圧バルブ５２、５４等の各種デバイス類が接続されている。なお、ＡＰＳ６２により検出されるアクセル開度情報に基づきエンジン負荷が検出され、クランク角センサ６４により検出されるクランク角情報に基づきエンジン回転速度Ｎeが検出される。

以下、このように構成された本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の作用について説明する。
第１のカム位相可変機構３０と第２のカム位相可変機構３１とは、図２に示すマップに基づき、エンジン１の運転状態、即ちエンジン負荷とエンジン回転速度Ｎeとに応じてＥＣＵ６０により作動制御される（位相可変制御手段）。
図２のマップに示すように、第１のカム位相可変機構３０と第２のカム位相可変機構３１の作動制御は、エンジン１の始動及び暖機運転を行う領域Ｘ、エンジン負荷及びエンジン回転速度Ｎe共に小さい低回転低負荷域の領域Ａ、エンジン負荷が大きくエンジン回転速度Ｎeが小さい低回転高負荷域の領域Ｂ、エンジン回転速度Ｎeが大きい高回転域の領域Ｃに分けて実施される。

先ずエンジン１の始動及び暖機運転に対応する領域Ｘでは、油圧ユニット５０から十分な油圧供給がないので、第１のカム位相可変機構（図中第１ＶＶＴで示す）３０は最遅角位置に、第２のカム位相可変機構（図中第２ＶＶＴで示す）３１は最進角位置に固定するロックピンによって位相が維持される。
領域Ａでは、上記領域Ｘでのエンジン１の始動及び暖機時とは異なり、ＡＰＳ６２からのアクセル開度情報に基づき、第１のカム位相可変機構３０を最遅角位置に制御し、第２のカム位相可変機構３１については任意の位相に制御する。具体的には、エンジン回転速度Ｎeが所定値Ｎ0以上所定値Ｎ1未満である場合は、制御性油圧ユニット５０からの油圧供給が少ないので、第１のカム位相可変機構３０と第２のカム位相可変機構３１を比較すると、位相可変するバルブの数が少ない第２のカム位相可変機構３１の方が高い制御性が得られるため、第１のカム位相可変機構３０をロックピンによる位相維持、もしくは油圧によって最遅角位置に制御し、第２のカム位相可変機構３１については任意の位相に制御する。また、エンジン負荷が所定値Ｌ1未満且つエンジン回転速度Ｎeが所定値Ｎ1以上所定値Ｎ2未満である場合でも、第１のカム位相可変機構３０を最遅角位置に制御し、第２のカム位相可変機構３１については任意の位相に制御する。

領域Ｂでは、第１のカム位相可変機構３０を任意遅角位置に制御し、第２のカム位相可変機構３１については最進角位置に制御する。具体的には、ＡＰＳ６２からのアクセル開度情報に基づきエンジン負荷が所定値Ｌ1以上且つエンジン回転速度Ｎeが所定値Ｎ1以上所定値Ｎ2未満である場合に、第１のカム位相可変機構３０を任意遅角位置に制御し、第２のカム位相可変機構３１については最進角位置に制御する。
領域Ｃでは、上記領域Ｘでの場合と同様、第１のカム位相可変機構３０を最遅角位置に制御し、第２のカム位相可変機構３１については最進角位置に制御する。具体的には、エンジン回転速度Ｎeが所定値Ｎ2以上である場合に、第１のカム位相可変機構３０を最遅角位置に制御し、第２のカム位相可変機構３１については最進角位置に制御する。

即ち、エンジン負荷及びエンジン回転速度Ｎe共に小さい領域Ａでは、第１のカム位相可変機構３０を最遅角位置に固定して第２のカム位相可変機構３１を優先的に制御するようにし、エンジン負荷が大きくエンジン回転速度Ｎeが小さい領域Ｂでは、第２のカム位相可変機構３１を最進角位置に固定して第１のカム位相可変機構３０を優先的に制御するようにし、エンジン回転速度Ｎeが大きい領域Ｃでは、第１のカム位相可変機構３０及び第２のカム位相可変機構３１をそれぞれ最遅角位置、最進角位置に固定するようにしている。

このように第１のカム位相可変機構３０及び第２のカム位相可変機構３１の少なくともいずれか一方を固定して他方を制御するようにすると、作動油圧の供給を第１のカム位相可変機構３０及び第２のカム位相可変機構３１の双方へ同時にすることなく第１のカム位相可変機構３０及び第２のカム位相可変機構３１の少なくとも一方に限定でき、領域Ａ、Ｂ、Ｃのいずれにおいても、作動油圧の供給変動の発生を抑え、第１のカム位相可変機構３０及び第２のカム位相可変機構３１をともに安定して精度よく制御できる。

これにより、第１の吸気バルブ９と第２の吸気バルブ１０とを連続的に滑らかに自由に作動させて開弁期間を広くでき、エンジン１において、インテークマニフォールド圧を精密に制御しながらポンピングロスを良好に低下させるようにでき、エンジン出力の向上と燃費の低減とを図ることができる。
ところで、エンジン負荷及びエンジン回転速度Ｎe共に小さい上記領域Ａでは、第２のカム位相可変機構３１についてみると、領域Ａの中心部分では最遅角位置に制御する一方、領域Ａの外周部分では矢視の如く中心部分から離れるほど進角させて任意の遅角位置に制御するようにしている。

また、図２に破線で示すように、領域Ａは、さらにエンジン負荷及びエンジン回転速度Ｎe共に極めて小さい領域Ａ1とそれ以外の領域Ａ2とに分けられており、領域Ａ1が温態アイドル域も含む、暖機後の極低回転低負荷域（所定の極低回転低負荷域）を示し、領域Ａ2が通常の低回転低負荷域を示している。
領域Ａ1の極低回転低負荷域は、領域Ａの中心部分から離れた領域Ａの外周部分に位置することから、この極低回転低負荷域である領域Ａ1では、上述した如く第１のカム位相可変機構３０については最遅角位置に制御する一方、第２のカム位相可変機構３１については、ポンピングロスが良好に低減されるポンピングロス低減運転位相域（所定のポンピングロス低減運転位相域、例えば、スプリット量が２０°〜９０°の範囲）において任意の遅角位置に制御する。

ここで図３を参照すると、作動制御が上記領域Ａで行われる場合のエンジン１のクランク角と第１の吸気バルブ９、第２の吸気バルブ１０及び排気バルブ１４のバルブリフト量との関係が示されており、（ａ）が例えば領域Ｘでのエンジン１の始動及び暖機時と同様に第２のカム位相可変機構３１を最進角位置に制御して第１の吸気バルブ９と第２の吸気バルブ１０との閉時期を進角側とし、実圧縮比を高めることで着火性を高め、燃焼安定を図る場合、（ｂ）が領域Ａ1の極低回転低負荷域で第２のカム位相可変機構３１をポンピングロス低減運転位相域にて任意の遅角位置に制御し、吸気バルブの閉弁時期遅延によりポンピングロスを低減しつつ、第１と第２の吸気バルブの開弁期間がずれることによる筒内流動強化と閉弁時期による実圧縮比のバランスにより燃焼安定化と高めて、燃費を良化させる場合、（ｃ）が領域Ａ2のうち領域Ａの中心部分で第２のカム位相可変機構３１を最遅角位置に制御して第１の吸気バルブ９の開閉時期と第２の吸気バルブ１０の開閉時期の位相差、即ちスプリット量を最大にし、吸気バルブの閉弁時期遅延による実圧縮比を最も低下させ、ポンピングロスも最も低減し、筒内流動強化を進めて、燃費を良化させる場合をそれぞれ示している。

このように領域Ａ1の極低回転低負荷域においてポンピングロス低減運転位相域にて任意の遅角位置に制御するのは、極低回転低負荷域で第２のカム位相可変機構３１を最遅角位置にして第１の吸気バルブ９と第２の吸気バルブ１０とのスプリット量を最大にすると、却って燃焼安定性が悪化し、それに伴い燃費が悪化する傾向にあることが確認されたことに基づいている。
ポンピングロス低減運転位相域であっても第２のカム位相可変機構３１を最遅角位置にすると燃費が悪化するのは、吸気カムシャフト４や吸気バルブ９、１０での潤滑油の潤滑状態が変動することによるフリクション増大のためと考察され、以下説明する。

図４を参照すると、潤滑油の粘度、摺動速度及び変動荷重｛（粘度）×（摺動速度）／（変動荷重）｝と潤滑状態との関係を示す所謂ストライベック線図が示されているが、同図から分かるように、潤滑油の粘度が小さくなるほど、摺動速度が小さくなるほど、変動荷重が大きくなるほど潤滑状態が流体潤滑から混合潤滑または境界潤滑となり、摩擦係数μが大きくなる。
一方、極低回転低負荷域においては、吸気カムシャフト４を駆動する際に変動荷重が生じる。吸気カムシャフト駆動トルクを示す図５には、第１の吸気バルブ９と第２の吸気バルブ１０とのスプリット量と吸気カムシャフト４に掛かる駆動トルクの振幅での最大トルク値（実線）及び最小トルク値（破線）を示しており、同図によれば位置Ｓ１（所定の位相）で吸気カムシャフト４の駆動トルク振幅、即ち変動荷重が最小になっていることが分かる。

つまり、上記図４に基づけば、スプリット量が上記位置Ｓ１において、吸気カムシャフト４を駆動するトルク変動荷重は最も小さく流体潤滑を確保し易く、摩擦係数μが小さく維持される。即ち、カムを駆動するチェーンなどの伝達システム自体の摺動部に働く最大荷重が低減され、さらには伝達システムによって連動する軸の軸受けに働く最大荷重も低減され、駆動フリクションは小さくなり、燃費の悪化が防止される。
このように、極低回転低負荷域では、ポンピングロス低減運転位相域において、上述の如く第２のカム位相可変機構３１を駆動フリクションが小さく燃費が最も良くなる位置Ｓ1に制御することで、エンジン１の低燃費を実現することができる。

また、ここでは吸気カムシャフト４に掛かる駆動トルクにのみ着目したが、排気カムシャフト３及び吸気カムシャフト４に掛かる合成した駆動トルクに着目するようにしてもよい。
即ち、吸気・排気カムシャフト駆動トルクを示す図６には、第１の吸気バルブ９と第２の吸気バルブ１０とのスプリット量と排気カムシャフト３及び吸気カムシャフト４に掛かる合成した駆動トルクとの関係が図５と同様に最大トルク値（実線）及び最小トルク値（破線）で示されているが、同図によれば位置Ｓ１’（所定の位相）で排気カムシャフト３及び吸気カムシャフト４の駆動トルク振幅、即ち変動荷重が最小になっていることが分かる。

これより、極低回転低負荷域では、ポンピングロス低減運転位相域において、上述の如く第２のカム位相可変機構３１をバルブ駆動フリクションが小さく燃費が最も良くなる位置Ｓ1’に制御することでも、エンジン１の低燃費を実現することができる。
以上で本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、第１の吸気バルブ９の開閉時期と第２の吸気バルブ１０の開閉時期との位相差（スプリット量）を可変する第２のカム位相可変機構３１の他に、第１の吸気バルブ９及び第２の吸気バルブ１０全体の開閉時期を可変する第１のカム位相可変機構３０を備えているが、第２のカム位相可変機構３１のみ備えたエンジンであっても本発明を良好に適用可能である。

また、上記実施形態では、エンジン１がＤＯＨＣ式の動弁機構を有する直列４気筒のエンジンである場合について説明したが、ＤＯＨＣ式の動弁機構を有するエンジンであればエンジン１は直列エンジンに限らずＶ型エンジンであってもよく、また気筒数も４気筒に限られるものではない。

１ エンジン
２ シリンダヘッド
３ 排気カムシャフト
４ 吸気カムシャフト
９ 第１の吸気バルブ
１０ 第２の吸気バルブ
１１ 第１の吸気カム
１２ 第２の吸気カム
１３ 排気カム
１４ 吸気バルブ
３０ 第１のカム位相可変機構
３１ 第２のカム位相可変機構（本発明に係るカム位相可変機構）
５０ 油圧ユニット
５２ 電磁油圧バルブ
５４ 電磁油圧バルブ
６０ 電子コントロールユニット（ＥＣＵ）

Claims (3)

1. １つの気筒に第１の吸気カムにより駆動する第１の吸気バルブと第２の吸気カムにより駆動する第２の吸気バルブとを有し、前記第１の吸気カムに対して前記第２の吸気カムの位相を可変するカム位相可変機構、及び、該カム位相可変機構を制御する位相可変制御手段を備えた内燃機関の可変動弁装置であって、
   前記カム位相可変機構は、パイプ部材で形成されたアウタカムシャフト内にインナカムシャフトを回動可能に収めて構成され、前記内燃機関のクランク出力により駆動可能な吸気シャフト部材を有し、前記アウタカムシャフトの外周部に前記第１の吸気カムが設けられるとともに、前記アウタカムシャフトの軸心周りに回動可能に前記第２の吸気カムが設けられ、前記アウタカムシャフトと前記インナカムシャフトとの相対変位にて、前記第２の吸気カムの位相が前記第１の吸気カムを基準に可変するよう構成されており、
   前記位相可変制御手段は、前記内燃機関の運転状態に応じて前記第１の吸気カムに対して前記第２の吸気カムの位相を可変することでポンピングロスを低減可能な所定のポンピングロス低減運転位相域に制御し、
   前記所定のポンピングロス低減運転位相域内において、前記吸気シャフト部材の駆動トルク変動が最小となる前記第２の吸気カムの所定の位相が設定されることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. さらに、気筒毎に排気カムにより駆動する排気バルブを有するとともに、前記内燃機関のクランク出力により駆動可能な排気シャフト部材を有し、該排気シャフト部材の外周部に前記排気カムが設けられ、
   前記所定のポンピングロス低減運転位相域内において、前記吸気シャフト部材と前記排気シャフト部材の合成した駆動トルク変動が最小となる前記第２の吸気カムの所定の位相が設定されることを特徴とする、請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
3. 前記位相可変制御手段は、前記内燃機関の運転が所定の極低回転低負荷域にあるとき、前記所定の位相に前記第２の吸気カムの位相を制御することを特徴とする、請求項１または２記載の内燃機関の可変動弁装置。

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