JP2014152709A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータの発生動力を小さくして内燃機関の燃費性能の向上を図ることのできる内燃機関の可変動弁装置を提供する。
【解決手段】コントロールシャフトの移動位置を変更するカムが電動機により回転作動する。カムのカム面に、その一方向への回転に伴いカム径が漸増する形状の変更領域と、一方向への回転に伴いカム径が漸減した後に漸増する形状の保持領域とが形成される。コントロールシャフトに連結されたローラがカム面に押し付けられている。カムの作用部が保持領域から変更領域に変化するときであり（Ｓ１００：ＹＥＳ）、且つ変更領域に変化したときのカム回転方向がカム径の縮小方向になるときに（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、保持領域であるときの電動機の発生動力（Ｓ１０３）が変更領域であるときの同発生動力（Ｓ１０４）と比較して大きくなるように、変更領域になる前と変更領域になった後とで電動機の作動制御の実行態様を切り替える。
【選択図】図７

Description

本発明は、機関バルブの最大リフト量を可変設定する内燃機関の可変動弁装置に関するものである。

近年、機関バルブの最大リフト量を可変設定するための可変動弁装置を内燃機関に設けることが実用されている（特許文献１参照）。
特許文献１に記載の可変動弁装置は、機関バルブの最大リフト量を変更するべく作動する可変機構を備えている。可変機構にはコントロールシャフトが設けられており、同シャフトの軸線方向における移動位置の変更を通じて可変機構の作動状態が変化するようになっている。また可変動弁装置は、上記コントロールシャフトの軸線方向における移動位置を変更するためのカムや、同カムの回転位置を変更するべく作動するアクチュエータ（詳しくは電動機）、該アクチュエータの作動を制御する制御装置などを備えている。

また、特許文献１には、カムのカム面に、コントロールシャフトの移動位置を変更する形状の変更領域を形成することに加えて、同コントロールシャフトの移動位置を保持する形状の保持領域を形成することが提案されている。上記変更領域は、カムの回転位相が一方向に変化するのに伴ってカム径（詳しくは、カムの回転中心からカム面までの距離）が漸増する形状に形成される。上記保持領域は、同領域の回転位相範囲の中間にあたる中間位相においてカム径が最も短くなる形状であり、且つ同中間位相から離れるのに伴ってカム径が漸増する形状に形成されている。

上記可変動弁装置は、機関バルブのバルブスプリングの反力により、作用部材（詳しくは、コントロールシャフトに連結されてカムに当接するローラ）がカム面に押し付けられる構造になっている。この可変動弁装置では、カムを回転させて作用部材をコントロールシャフトともども移動させることによって、機関バルブの最大リフト量が変更されるようになっている。

特開２００４−３３９９５１号公報

内燃機関の可変動弁装置では、機関駆動式の発電機により発電した電力によってアクチュエータとしての電動機を作動させるといったように、内燃機関の発生エネルギを利用して上記アクチュエータを作動させるようになっている。そのため、上記アクチュエータの作動に際してその発生動力を大きくすると、その分だけアクチュエータの作動によって消費されるエネルギが多くなるため、内燃機関の燃費性能の低下を招くこととなってしまう。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクチュエータの発生動力を小さくして内燃機関の燃費性能の向上を図ることのできる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。

以下、上記課題を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を達成する内燃機関の可変動弁装置は、軸線方向における移動位置の変更を通じて機関バルブの最大リフト量を定めるコントロールシャフトと、同シャフトの前記移動位置を変更するカムと、該カムの回転位相を変更するべく作動するアクチュエータと、同アクチュエータの作動を制御する制御部とを備える。前記カムのカム面には、前記回転位相の一方向への変化に伴ってカム径が漸増する形状の変更領域と、前記回転位相の一方向への変化に伴ってカム径が漸減した後に漸増する形状の保持領域とが形成される。前記コントロールシャフトと前記カムとの間には、同シャフトに連結されるとともに前記カム面に押し付けられた状態の作用部材が設けられる。前記制御部は、前記カム面における前記作用部材の当接する部分が前記保持領域から前記変更領域に変化するときであり且つ前記カムの回転方向が前記当接する部分が前記変更領域になったときにカム径の小さくなる方向であるときに、前記保持領域であるときの前記アクチュエータの発生動力が前記変更領域であるときの同発生動力と比較して大きくなる実行態様で、前記変更領域になる前と前記変更領域になった後とで前記アクチュエータの作動制御の実行態様を切り替える。

上記装置では、コントロールシャフトに連結された作用部材がカムのカム面に押し付けられた状態で配設される。そのため、機関バルブの最大リフト量の変更に際して上記作用部材がカム面に当接している部分（作用部）のカム径が大きくなる方向（上り方向）にカムを回転させるときには、作用部材による押し付け力（詳しくは、その分力）に抗して同カムが回転するようになる。したがって、このとき上記カムを円滑に回転させるためにはアクチュエータに比較的大きな動力を発生させる必要がある。これに対して、作用部のカム径が小さくなる方向（下り方向）にカムを回転させるときには、上記押し付け力が下り方向へのカムの回転をアシストするように作用するため、カムの回転に必要になるアクチュエータの発生動力は比較的小さい。

上記装置において、作用部が保持領域から変更領域に変化するときであり且つカムの回転方向が作用部が変更領域になったときにカム径の小さくなる方向であるときに、同作用部が変更領域になる直前においては、カムの回転位相の変化が上り方向になるため、アクチュエータに大きな動力を発生させる必要がある。一方、その後において作用部が変更領域になると、カムの回転位相の変化が下り方向になるために、アクチュエータの発生動力を小さく抑えることが可能になると云える。

上記装置では、そのようにして作用部が保持領域から変更領域に変化する態様でカムを回転させる際に、同作用部が変更領域であるときのアクチュエータの発生動力と比較して上記作用部が保持領域であるときの同発生動力が大きくなるように、変更領域になる前と同変更領域になった後とでアクチュエータの作動制御の実行態様が切り替えられる。そのため、作用部が変更領域になる前の保持領域、すなわちカムの回転に大きな動力が必要になる領域においてはアクチュエータの発生動力を大きくすることができる。しかも、作用部が変更領域になった後、すなわちカムの回転のために必要な動力が小さい領域になった後においてはアクチュエータの発生動力を小さくすることができる。このように上記装置によれば、カムの回転に必要になる動力に応じたかたちでアクチュエータの作動制御を実行することができる。したがって、アクチュエータの発生動力が過度に大きくなることを抑えることができ、同アクチュエータの発生動力を小さくして内燃機関の燃費性能の向上を図ることができる。

上記装置において、前記当接する部分が前記変更領域であるときであり且つ前記当接する部分のカム径が小さくなる方向に前記カムが回転するときの前記アクチュエータの動作速度を検出する検出部を設け、前記検出部により検出された動作速度が高いときほど、前記変更領域になる前に前記保持領域であるときの前記アクチュエータの発生動力を小さくすることができる。

同一の制御態様でアクチュエータの作動制御を実行した場合であっても、可変動弁装置の個体差や作動環境などといった種々の因子に応じて、アクチュエータの作動速度やカムの回転速度は異なる。

上記装置によれば、アクチュエータの実際の動作速度を検出するとともに、その検出した動作速度に応じたかたちでアクチュエータの発生動力を可変設定することができるため、同アクチュエータの発生動力を可変動弁装置の実際の動作特性に見合う値に設定することができる。そのため、作用部が保持領域から変更領域に変化する方向にカムを回転させる際に、変更領域になる前の保持領域においてアクチュエータの発生動力が不足して同カムの回転速度が不要に低下することや、該発生動力が過度に大きくなってカムの回転速度が不要に高くなることを適切に抑えることができる。

上記装置において、前記作用部材は前記機関バルブのバルブスプリングの反力によって前記カム面に押し付けられる方向に付勢されるものすることができ、前記制御部は、前記検出部による前記動作速度の検出時における機関回転速度が低いときほど、前記保持領域であるときの前記アクチュエータの発生動力を小さくすることができる。

上記装置では、作用部材が機関バルブのバルブスプリングによってカム面に押し付けられる方向に付勢される。この付勢力は機関回転速度が低くなるほど小さくなるため、カムの回転位相が下り方向に変化するように同カムを回転作動させるときには、可変動弁装置の動作特性が同一であっても、機関回転速度が低いときほど上記付勢力が小さくなってアクチュエータの動作速度が低くなる。

上記装置によれば、検出部によってアクチュエータの動作速度を検出したときの機関回転速度が低いとき、すなわち可変動弁装置の動作特性が同一であっても上記動作速度として比較的低い速度が検出されるときに、機関回転速度の影響によって上記動作速度の検出値が低い速度になることによるアクチュエータの発生動力の増大分を相殺するように、アクチュエータの発生動力を小さく抑えることが可能になる。しかも、アクチュエータの動作速度を検出したときの機関回転速度が高いとき、すなわち可変動弁装置の動作特性が同一であっても上記動作速度として高い速度が検出されるときには、機関回転速度の影響によって上記動作速度の検出値が高い速度になることによるアクチュエータの発生動力の減少分を相殺するように、アクチュエータの発生動力を大きくすることが可能になる。

このように上記装置によれば、アクチュエータの動作速度の検出時における機関回転速度の相異によるばらつきを抑えつつ、同アクチュエータの発生動力を可変動弁装置の実際の動作特性に見合うように好適に設定することができる。

上記装置において、前記当接する部分が前記変更領域であるときに、前記当接する部分のカム径が小さくなる方向に前記カムを回転させるときの前記アクチュエータの発生動力と比較して前記当接する部分のカム径が大きくなる方向に前記カムを回転させるときの前記アクチュエータの発生動力が大きくなる実行態様で、前記アクチュエータの作動制御を実行することが好ましい。

上記装置によれば、変更領域においてカムの回転位相を上り方向に変化させるとき、すなわち作用部材による押し付け力に抗してカムを回転させるときには、アクチュエータの発生動力を大きくすることができる。しかも、変更領域においてカムの回転位相を下り方向に変化させるとき、すなわち作用部材による押し付け力がカムの回転をアシストするように作用するときには、アクチュエータの発生動力を小さくすることができる。このように上記装置によれば、作用部が変動領域であるときにおいてカムの回転に必要になる動力に応じたかたちでアクチュエータの作動制御を実行することができるため、同アクチュエータの発生動力が過度に大きくなることを好適に抑えることができる。

上記装置においては、電動機を前記アクチュエータとして採用することができる。
上記装置において、前記保持領域になった後に前記電動機への通電を停止することができる。

上記装置によれば、作用部が保持領域になった後において電動機によって内燃機関の発生エネルギが消費されなくなるため、同内燃機関の燃費性能の低下を好適に抑えることができる。しかも、このとき電動機からカムへの動力伝達がなされなくなるため、カムのカム面の傾斜と作用部材から同カムに作用する押し付け力とを利用して、回転位相が下り方向に変化するようにカムを回転させることができる。

上記装置において、前記カムのカム面の一部を平面形状に形成して、これを前記保持領域とすることができる。

一実施形態の可変動弁装置が適用される内燃機関の一部構成を示す部分断面図。 可変機構の斜視構造を内部構造とともに示す破断斜視図。 可変動弁装置の概略構成を示す略図。 可変動弁装置のカムのカム線図およびカムプロファイルを示す図。 カムの回転位相と電動機の回転位相と機関バルブの最大リフト量との関係を示すグラフ。 モータロックトルクとコントロールシャフトの変位量とカムの回転位相との関係の一例を示すグラフ。 電動機の作動制御の実行手順を示すフローチャート。 他の実施形態における電動機の動作速度の検出値と作動信号との関係を示す略図。 その他の実施形態における電動機の動作速度の検出値と動作速度の検出時における機関回転速度と作動信号との関係を示す略図。

以下、内燃機関の可変動弁装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、内燃機関１０のシリンダブロック１１の内部には円筒形状をなすシリンダ１２が形成されており、シリンダ１２の内部にはピストン１３が収容されている。シリンダブロック１１にはシリンダヘッド２０が組み付けられている。内燃機関１０の内部には、シリンダ１２の内周面とピストン１３の頂面とシリンダヘッド２０とによって燃焼室１４が区画形成されている。

シリンダヘッド２０には、燃焼室１４に連通される吸気通路２１と排気通路２２とが、燃焼室１４に対して二つずつ形成されている。なお、これら吸気通路２１および排気通路２２が燃焼室１４に対して一つずつ形成されてもよい。上記吸気通路２１と燃焼室１４との接続部分には吸気ポート２３が形成されており、排気通路２２と燃焼室１４との接続部分には排気ポート２４が形成されている。

吸気ポート２３には吸気バルブ３１が配置されている。吸気バルブ３１は、吸気ポート２３の開口を開閉することにより、燃焼室１４と吸気通路２１との間を連通したり遮断したりする。吸気バルブ３１は、バルブスプリング３２によって吸気ポート２３を塞ぐ方向、すなわち閉弁方向に付勢されている。また排気ポート２４には排気バルブ４１が配置されている。排気バルブ４１は、排気ポート２４の開口を開閉することにより、燃焼室１４と排気通路２２との間を連通したり遮断したりする。排気バルブ４１は、バルブスプリング４２によって排気ポート２４を塞ぐ方向、すなわち閉弁方向に付勢されている。

吸気バルブ３１および排気バルブ４１の上端にはそれぞれロッカアーム５１の一端が接しており、各ロッカアーム５１の他端はシリンダヘッド２０内に配設されたラッシュアジャスタ５２によって支持されている。各ロッカアーム５１にはローラ５１ａが回転可能な状態で取り付けられている。

シリンダヘッド２０には、吸気バルブ３１を開閉駆動するための吸気カムシャフト３３と排気バルブ４１を開閉駆動するための排気カムシャフト４３とが回転可能な状態で配設されている。吸気カムシャフト３３の外周面には吸気カム３４が形成され、排気カムシャフト４３の外周面には排気カム４４が形成されている。

排気カム４４の外周面は、排気バルブ４１の端部に当接しているロッカアーム５１のローラ５１ａに当接している。そのため、排気カムシャフト４３が回転すると、ロッカアーム５１がラッシュアジャスタ５２によって支持された部分を支点として揺動するようになる。これにより、ロッカアーム５１における排気バルブ４１側の端部がシリンダブロック１１に向けて回動して、排気バルブ４１がシリンダ１２内に押し下げられることにより、排気バルブ４１が開弁する。

一方、吸気バルブ３１の端部に接しているロッカアーム５１と吸気カム３４との間には、吸気バルブ３１のバルブ特性の一つである最大リフト量を変更する可変機構６０が配設されている。なお、可変機構６０は、吸気カム３４と同吸気カム３４に接しているロッカアーム５１との間だけに配設することに限らず、排気カム４４と同排気カム４４に接しているロッカアーム５１との間に配接されてもよいし、排気カム４４側にのみ可変機構６０が配接されてもよい。

可変機構６０は、シリンダヘッド２０に固定された支持パイプ６１を備えている。この支持パイプ６１の外周面には、入力アーム６２と出力アーム６３とが支持パイプ６１を中心にした搖動可能な状態で取り付けられている。吸気バルブ３１に当接しているロッカアーム５１は上記バルブスプリング３２によって出力アーム６３に向けて付勢されている。またローラ５１ａは出力アーム６３の外周面に当接している。

可変機構６０には突起部６４が形成されている。この突起部６４は、シリンダヘッド２０内に取り付けられたスプリング２５によって付勢されている。これにより入力アーム６２のローラ６２ａは吸気カム３４の外周面に対して常に接している。

可変機構６０では、内燃機関１０が運転されて吸気カムシャフト３３が回転すると、支持パイプ６１を揺動中心にして入力アーム６２と出力アーム６３とが揺動する。そして、出力アーム６３の揺動によってロッカアーム５１が押圧されることにより、ロッカアーム５１がラッシュアジャスタ５２によって支持された部分を支点として揺動する。これにより、ロッカアーム５１における吸気バルブ３１側の端部がシリンダブロック１１に向けて回動して、吸気バルブ３１がシリンダ１２内に押し下げられることにより、吸気バルブ３１が開弁する。

支持パイプ６１の内部にはコントロールシャフト６５が配設されている。このコントロールシャフト６５は、上記支持パイプ６１の中心軸が延びる方向（軸方向）に延設されて、支持パイプ６１の内部において軸方向に移動可能な状態で配設されている。

可変機構６０では、上記コントロールシャフト６５の軸方向における移動位置を変更することにより、吸気カム３４によって入力アーム６２が押圧されていない状態での支持パイプ６１を中心とした入力アーム６２の揺動位置と出力アーム６３の揺動位置との差（図１に示す角度θ）が変化する。上記可変機構６０では、上記角度θが大きくなるほど、出力アーム６３の揺動による吸気バルブ３１の押し下げ量が大きくなるため、同吸気バルブ３１の最大リフト量も大きくなる。

以下、上記可変機構６０の構成について詳細に説明する。
図２に示すように、可変機構６０は、前記入力アーム６２が一体形成された入力部７０と、入力部７０を間に挟む位置に設けられた二つの出力部８０とを備えている。入力部７０のハウジング７１および各出力部８０のハウジング８１は、中空の円筒形状に形成されており、前記支持パイプ６１の外周面を覆うように取り付けられている。

上記入力部７０のハウジング７１の内周面にはヘリカルスプライン７２が形成されている。また、各出力部８０のハウジング８１の内周面には、上記入力部７０のヘリカルスプライン７２と歯筋が逆向きのヘリカルスプライン８２が形成されている。

入力部７０のハウジング７１の内周面および各出力部８０のハウジング８１の内周面によって区画形成される空間には、中空の円筒形状に形成されたスライダギヤ９０が配接されている。このスライダギヤ９０は、支持パイプ６１の外周面において、同支持パイプ６１の軸方向における往復移動が可能な状態であり、且つ支持パイプ６１の中心軸を回転中心として同支持パイプ６１と相対回転可能な状態で配接されている。

スライダギヤ９０の外周面において、上記軸方向における中央部分にはヘリカルスプライン９１が形成されており、上記軸方向における両端部にはそれぞれヘリカルスプライン９２が形成されている。そして、上記中央部分のヘリカルスプライン９１が入力部７０のヘリカルスプライン７２と噛み合った状態になっており、両端部分のヘリカルスプライン９２が各出力部８０のヘリカルスプライン８２と噛み合った状態になっている。

支持パイプ６１の内部には、その軸方向の移動位置を変更可能な状態でコントロールシャフト６５が挿通されている。このコントロールシャフト６５には、スライダギヤ９０が、支持パイプ６１の中心軸を中心とする相対回転が可能な状態であって且つ同コントロールシャフト６５とともに軸方向へ移動可能な状態で配設されている。

可変機構６０では、コントロールシャフト６５を軸方向に移動させると、スライダギヤ９０も軸方向に移動するようになる。スライダギヤ９０の外周面に形成されたヘリカルスプライン９１とヘリカルスプライン９２とは歯筋の形成方向が互いに異なっており、これらヘリカルスプライン９１，９２の各々が入力部７０のヘリカルスプライン７２や出力部８０のヘリカルスプライン８２に噛み合っている。そのため、スライダギヤ９０が軸方向に移動すると、入力部７０と出力部８０とは、支持パイプ６１を中心として互いに逆の方向に相対回転するようになる。その結果、入力アーム６２と出力アーム６３との回転位置の差（図１の角度θ参照）が変化して、吸気バルブ３１の最大リフト量が変更される。

例えば、図２に矢印Ｈｉで示す方向にコントロールシャフト６５を移動させると、スライダギヤ９０も矢印Ｈｉ方向に移動する。これに伴い入力アーム６２と出力アーム６３との回転位置の差が大きくなり、吸気バルブ３１の最大リフト量が大きくなって、内燃機関１０の吸入空気量が多くなる。一方、図２に矢印Ｌｏで示す方向にコントロールシャフト６５を移動させると、スライダギヤ９０も矢印Ｌｏ方向に移動する。これによって、入力アーム６２と出力アーム６３との回転位置の差が小さくなり、吸気バルブ３１の最大リフト量が小さくなって、内燃機関１０の吸入空気量が少なくなる。

以下、可変動弁装置の構成について詳細に説明する。
図３に示すように、可変動弁装置１００は、アクチュエータとしての電動機１１０、電動機１１０の回転速度を減速する減速部１２０、減速部１２０の回転運動をコントロールシャフト６５の直線運動に変換する変換部１３０を備えている。電動機１１０には、同電動機１１０の回転位相を検出するための回転位相センサ１００Ａが設けられている。

減速部１２０は複数の歯車等を備えている。減速部１２０の入力軸には電動機１１０の出力軸が接続されており、同減速部１２０の出力軸には上記変換部１３０に設けられたカム１３５が接続されている。

上記変換部１３０は、ホルダ１３１と同ホルダ１３１の移動を案内するガイド１３２とを備えている。ホルダ１３１はガイド１３２に沿って往復移動可能になっている。このホルダ１３１には、上記コントロールシャフト６５に向けて延びる接続軸１３３が取り付けられている。この接続軸１３３の端部には、連結部１３４を介して、コントロールシャフト６５の上記接続軸１３３側の端部が連結されている。ホルダ１３１の内部には、減速部１２０の出力軸によって回転駆動されるカム１３５が配置されている。また、ホルダ１３１には、カム１３５のカム面が当接するローラ１３６が回転可能に取り付けられている。本実施形態では、このローラ１３６が、コントロールシャフト６５に連結されるとともにカム１３５のカム面に押し付けられる方向に付勢された作用部材として機能する。

可変動弁装置１００では、カム装置の原動節として機能するカム１３５が回転すると、同カム１３５の運動が伝達される従動節としてのホルダ１３１がガイド１３２に沿って移動するようになるため、これに伴ってコントロールシャフト６５の移動位置が軸方向に変化するようになる。

上記電動機１１０には、その作動を制御する制御部としてのモータ用制御装置１１０Ｃが接続されている。この電動機１１０は、モータ用制御装置１１０Ｃから出力される作動信号に応じて回転位相が制御される。このモータ用制御装置１１０Ｃには、内燃機関１０の運転状態を制御する機関用制御装置１０Ｃが接続されている。

機関用制御装置１０Ｃには、アクセル操作量センサによって検出されるアクセル操作量や、クランク角センサによって検出されるクランク角などが入力される。そして、機関用制御装置１０Ｃは、例えば、上記アクセル操作量やクランク角から算出される機関回転速度などに基づいて機関運転状態に応じた吸入空気量の制御要求値（要求吸入空気量）を算出するとともに、要求吸入空気量が得られる吸気バルブ３１の最大リフト量を算出する。そしてその算出された最大リフト量を目標リフト量ＶＬｐとして設定する。

このようにして目標リフト量ＶＬｐが設定されると、モータ用制御装置１１０Ｃは、目標リフト量ＶＬｐと実際の最大リフト量ＶＬとを一致させるように電動機１１０の作動制御を実行する。なお本実施形態では、吸気バルブ３１の最大リフト量と電動機１１０の回転位相との関係が一義的に定まる。そのため、電動機１１０の作動制御では、回転位相センサ１００Ａにより検出される電動機１１０の回転位相が吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬを示す値として用いられる。上記電動機１１０の作動制御では、基本的に、回転位相センサ１００Ａにより検出される電動機１１０の回転位相とそのときどきの目標リフト量ＶＬｐに対応する上記電動機１１０の回転位相（目標回転位相）とが一致するように、それら回転位相の偏差に基づいて、電動機１１０の発生動力がフィードバック制御される。

なお本実施形態では、内燃機関１０の周辺機器として、機関出力軸によって駆動される機関駆動式の発電機１５と同発電機１５による発電電力の一部を蓄えるバッテリ１６とが設けられている。上記電動機１１０は、上記バッテリ１６からの電力供給によって作動するようになっている。

次に、コントロールシャフト６５の移動位置を変更するためのカム１３５について詳細に説明する。
図４に示すように、カム１３５のカム面には、平面形状に形成された三つの保持領域（第１回転位相Ｒ１〜第２回転位相Ｒ２の領域、第３回転位相Ｒ３〜第４回転位相Ｒ４の領域、および第５回転位相Ｒ５〜第６回転位相Ｒ６の領域）が間隔をおいて設けられている。各保持領域は、詳しくは、その回転方向の両端部分におけるカム径（詳しくは、カム１３５の回転中心からカム面までの距離）が等しくなる平面形状に形成されている。

ここで上記可変機構６０（図３）の出力部８０には、バルブスプリング３２の反力が作用するため、入力アーム６２と出力アーム６３との回転位置の差（前記角度θ）を小さくしようとする力が作用する。したがって、スライダギヤ９０やコントロールシャフト６５には、吸気バルブ３１の最大リフト量が小さくなる方向（図２や図３に矢印Ｌｏで示す方向）の軸力が作用する。可変動弁装置１００では、そうした軸力によってローラ１３６がカム１３５のカム面に押し付けられた状態になっている。

そうした軸力がカム面におけるカム径が徐々に変化する領域に作用すると、同軸力の分力が発生するようになる。そして、この軸力の分力は、カム径が小さくなる方向にカム１３５を回転させるように作用する。

上記カム１３５（図４）のカム面の保持領域は平面形状に形成されているため、同領域におけるカム１３５の回転位相範囲（第１回転位相Ｒ１〜第２回転位相Ｒ２の領域、または第３回転位相Ｒ３〜第４回転位相Ｒ４の領域、または第５回転位相Ｒ５〜第６回転位相Ｒ６の領域）における中央位相においてカム径が最も短くなるとともに、同中央位相から離れるのに伴ってカム径が徐々に大きくなっている。そのため、カム１３５のカム面においてローラ１３６が当接する部分（作用部）が保持領域であるときには、同領域の中央位相から上記作用部が離れると、同作用部を中央位相に戻すように上記軸力の分力が作用するようになる。したがって、カム１３５の作用部を保持領域で保持する場合には、上記軸力の分力を利用することができ、その保持のために電動機１１０から発生させる動力を小さく抑えることができる。本実施形態では、カム１３５の作用部を保持領域で保持する場合に、電動機１１０への通電が遮断されて同電動機１１０の発生動力が「０」にされる。

またカム１３５のカム面において、各保持領域の間には、カム１３５の回転位相が一方向に変化するのに伴ってカム径が次第に大きくなる形状の変更領域（第２回転位相Ｒ２〜第３回転位相Ｒ３の領域、および第４回転位相Ｒ４〜第５回転位相Ｒ５の領域）が形成されている。

カム１３５の作用部が変更領域であるときにも、上記軸力の分力が、カム径が小さくなる方向にカム１３５を回転させるように作用する。そのため、作用部のカム径が大きくなる方向（上り方向）にカム１３５を回転させるときには、上記軸力の分力に抗してカム１３５を回転させるべく、電動機１１０に比較的大きい動力を発生させる必要がある。その一方で、作用部のカム径が小さくなる方向（下り方向）にカム１３５を回転させるときには、上記軸力の分力がカム１３５の回転をアシストするように作用するため、電動機１１０の発生動力を小さく抑えることが可能になる。

なおカム１３５のカム面には、カム径が一定であって変化しない領域（第１回転位相Ｒ１以前の領域、および第６回転位相Ｒ６以降の領域）が設けられている。本実施形態の可変動弁装置１００では、この領域にローラ１３６が当接しないように電動機１１０の作動制御が実行される。

次に、カム１３５の回転位相とコントロールシャフト６５の移動位置との関係について説明する。なお以下の説明では、カム１３５の回転位相が第１回転位相Ｒ１、第２回転位相Ｒ２、第３回転位相Ｒ３といった順に変化する方向（図４における右回り［時計回り］にカム１３５を回転させる方向）を、回転位相が大きくなる方向とする。

また各保持領域におけるカム径やコントロールシャフト６５の変位量は同領域の位相範囲において前記中央位相に近づくほど小さくなる。そうした各保持領域の位相範囲におけるカム径の差やコントロールシャフト６５の変位量の差は小さいため、便宜上、図４では変動領域におけるコントロールシャフト６５の変位量をそれぞれ一定の値（０、Ｌ１、またはＬ２）で示している。

三つの保持領域のうちのカム１３５の回転位相が第１回転位相Ｒ１より大きく第２回転位相Ｒ２以下の領域（第１保持領域）であるときは、コントロールシャフト６５の変位量が「０」に保たれる。なお、この変位量はコントロールシャフト６５の軸方向における基準位置からの移動量であり、カム１３５の作用部が第１保持領域であるときにはコントロールシャフト６５の軸方向の位置が基準位置になり、変位量は「０」になる。

二つの変更領域のうちのカム１３５の回転位相が第２回転位相Ｒ２よりも大きく第３回転位相Ｒ３未満の領域（第１変更領域）であるときには、カム１３５の回転位相が大きくなるのに伴ってコントロールシャフト６５の変位量が「０」を始点として線形に大きくなる。

三つの保持領域のうちのカム１３５の回転位相が第３回転位相Ｒ３以上であり第４回転位相Ｒ４以下の領域（第２保持領域）であるときには、コントロールシャフト６５の変位量は一定の変位量である第１変位量Ｌ１に保たれる。

二つの変更領域のうちのカム１３５の回転位相が第４回転位相Ｒ４より大きく第５回転位相Ｒ５未満の領域（第２変更領域）であるときには、コントロールシャフト６５の変位量は、カム１３５の回転位相が大きくなるのに伴って第１変位量Ｌ１を始点として線形に大きくなる。

三つの保持領域のうちのカム１３５の回転位相が第５回転位相Ｒ５以上であり第６回転位相Ｒ６以下の領域（第３保持領域）であるときには、コントロールシャフト６５の変位量は、第１変位量Ｌ１よりも大きい一定の変位量である第２変位量Ｌ２に保たれる。

カム１３５のカム面は上述したカムプロファイルを有しているため、カム１３５の回転位相の変化に伴って吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬは以下に記載するように変化する。

図５に示すように、電動機１１０の回転位相が大きくなるのに伴ってカム１３５の回転位相も次第に大きくなる。
カム１３５の回転位相が第１保持領域（第１回転位相Ｒ１〜第２回転位相Ｒ２）になると、コントロールシャフト６５の変位量が「０」に保たれて、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬが第１リフト量ＶＬ１に保たれる。なお第１リフト量ＶＬ１は、可変設定される最大リフト量ＶＬの最小値である。

また、カム１３５の回転位相が第１変更領域（第２回転位相Ｒ２〜第３回転位相Ｒ３）であるときには、カム１３５の回転位相が大きくなるのに伴ってコントロールシャフト６５の変位量が次第に大きくなり、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬが第１リフト量ＶＬ１を始点に徐々に大きくなる。

カム１３５の回転位相が第２保持領域（第３回転位相Ｒ３〜第４回転位相Ｒ４）になると、コントロールシャフト６５の変位量が第１変位量Ｌ１に保たれて、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬが第１リフト量ＶＬ１よりも大きい第２リフト量ＶＬ２に保たれる。

また、カム１３５の回転位相が第２変更領域（第４回転位相Ｒ４〜第５回転位相Ｒ５）であるときには、カム１３５の回転位相が大きくなるのに伴ってコントロールシャフト６５の変位量が次第に大きくなり、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬが第２リフト量ＶＬ２を始点に徐々に大きくなる。

さらにカム１３５の回転位相が第３保持領域（第５回転位相Ｒ５〜第６回転位相Ｒ６）になると、コントロールシャフト６５の変位量が第２変位量Ｌ２で保たれて、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬは第２リフト量ＶＬ２よりも大きい第３リフト量ＶＬ３に保たれる。なお第３リフト量ＶＬ３は、可変設定される最大リフト量ＶＬの最大値である。

なお、各保持領域における吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬは、同領域のカム１３５の位相範囲において前記中央位相に近づくほど小さくなる。そうした各保持領域の位相範囲における吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬの差は小さいため、便宜上、図５では変動領域における吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬをそれぞれ一定の値（ＶＬ１、ＶＬ２またはＶＬ３）で示している。

本実施形態の可変動弁装置１００では、吸気バルブ３１の目標リフト量ＶＬｐとして、上述した第１リフト量ＶＬ１、第２リフト量ＶＬ２、および第３リフト量ＶＬ３のいずれかが機関運転状態に応じて選択される。そして、選択された最大リフト量に変更して保持することにより、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬを三段階に変更するようにしている。

ここで、上記可変動弁装置１００では、機関駆動式の発電機１５により発電された電力によって電動機１１０が作動する。そのため、吸気バルブ３１の最大リフト量を変更するべく電動機１１０を作動させる際に、その発生動力が大きくなると、その分だけ電動機１１０の消費電力が多くなって内燃機関１０の燃費性能の低下を招くこととなってしまう。内燃機関１０の燃費性能を向上させるためには、そうした電動機１１０の発生動力を小さく抑えることが望ましい。

本実施形態では、電動機１１０の消費電力を少なくするために、そのときどきのカム１３５の回転方向や回転位相に応じて、電動機１１０の作動制御の実行態様を切り替えるようにしている。以下、そうした電動機１１０の作動制御の実行態様について説明する。

図６に、カム１３５の回転位相を大きくするべく電動機１１０を作動させても同電動機１１０を回転させることのできないときの発生電力の最大値（いわゆるモーターロックトルク）とカム１３５の回転位相との関係を測定した結果を示す。

図６から明らかなように、カム１３５の作用部が第１変動領域や第２変動領域であるときに、カム１３５を回転位相が大きくなる方向に回転させる場合には、比較的大きな動力を電動機１１０に発生させる必要がある。これは、このときカム１３５の回転に伴って作用部のカム径が大きくなるため、ローラ１３６によるカム１３５への押し付け力の分力（前記軸力の分力）に抗してカム１３５を円滑に回転させるためには、電動機１１０に比較的大きな動力を発生させる必要があるためである。

こうした状況において、電動機１１０の作動制御では、前述したフィードバック制御が実行される。これによりカム１３５の回転に大きな動力が必要になる領域において電動機１１０の発生動力を大きくすることができる。そのため、カム１３５を円滑に回転させる機能、ひいては吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬを円滑に変更する機能が確保される。

これに対して、カム１３５の作用部が第１変動領域や第２変動領域であるときであっても、回転位相が小さくなる方向にカム１３５を回転させる場合には、同カム１３５の回転に必要になる電動機１１０の発生動力は小さい。これは、このときカム１３５の回転に伴って作用部のカム径が小さくなるため、前記軸力の分力がカム径の小さくなる下り方向へのカム１３５の回転をアシストするように作用するためである。

上記可変動弁装置１００は、カム１３５の作用部が第１変動領域や第２変動領域であるときに電動機１１０への電力供給を遮断（カット）することにより、前記軸力の分力によってカム１３５の回転位相が十分な速度で小さくなる構造になっている。そして、こうした状況において本実施形態の電動機１１０の作動制御では、電動機１１０への電力供給が遮断される。これにより、カム１３５の回転のために必要な動力が小さいときには電動機１１０の発生動力を小さくすることができる。

また、カム１３５の作用部が第１保持領域や第２保持領域であるときには、カム１３５を回転位相が大きくなる方向に回転させる場合、および同回転位相が小さくなる方向に回転させる場合のいずれにおいても、比較的大きな動力を電動機１１０に発生させる必要がある。これは、いずれの場合においても、カム１３５の回転に伴って保持領域と変動領域との境界に近づくに連れて作用部のカム径が大きくなるため、前記軸力の分力に抗してカム１３５を円滑に回転させて作用部を保持領域から変動領域に移行させるためには、電動機１１０に比較的大きな動力を発生させる必要があるためである。

そして、こうした状況において回転位相が大きくなる方向にカム１３５を回転させる場合には、電動機１１０の作動制御において前述したフィードバック制御が実行される。一方、上記状況において回転位相が小さくなる方向にカム１３５を回転させる場合には、電動機１１０の作動制御が同電動機１１０の発生動力（具体的には、供給電力）が制御範囲の最大になる実行態様で実行される。

（作用）
以下、上述のように電動機１１０の作動制御を実行することによる作用について説明する。

本実施形態では、回転位相が小さくなる方向にカム１３５を回転させるときであり、且つカム１３５の作用部が保持領域から前記変更領域に変化するときに、保持領域であるときの電動機１１０の発生動力が変動領域であるときの同発生動力と比較して大きくなる実行態様で、変更領域になる前と変更領域になった後とで電動機１１０の作動制御の実行態様が切り替えられる。

詳しくは、回転位相が小さくなる方向にカム１３５を回転させる際に、同カム１３５の作用部が変更領域になる直前の保持領域、すなわちカム１３５の回転に大きな動力が必要になる領域においては、前述したフィードバック制御が実行される。そのため、このとき実際の吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬと目標リフト量ＶＬｐとの偏差に応じて比較的大きな動力を電動機１１０に発生させることができ、カム１３５を円滑に回転させる機能、ひいては吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬを円滑に変更する機能が確保される。

また、回転位相が小さくなる方向にカム１３５を回転させる際に、カム１３５の作用部が保持領域から変更領域になった後、すなわちカム１３５の回転のために必要な動力が小さい領域になった後においては、電動機１１０への電力供給が遮断される。これにより、電動機１１０の消費電力をほぼ「０」にすることができる。しかも、このとき前記軸力の分力により、カム１３５は回転位相が小さくなる方向に回転するようになる。

このように本実施形態によれば、回転位相が小さくなる方向にカム１３５を回転させるときであり且つその作用部が保持領域から変更領域に変化するときに、カム１３５の回転に必要になる動力に応じたかたちで電動機１１０の作動制御を実行することができる。これにより、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬを円滑に変更する機能を確保しつつ、電動機１１０の発生動力が過度に大きくなることを抑えることができる。したがって、電動機１１０の消費電力を少なくして内燃機関１０の燃費性能の向上を図ることができる。

ここで可変動弁装置１００では、回転位相が小さくなる方向にカム１３５を回転させる際に作用部が保持領域から変動領域に移行するときに、領域移行前の保持領域では前記軸力の分力がカム１３５の回転を妨げるように作用する一方で、領域移行後の変更領域では上記軸力の分力がカム１３５の回転をアシストするように作用する。このように可変動弁装置１００では、作用部が保持領域から変更領域に移行するタイミングで前記軸力の分力が作用する方向が切り替わるようになる。そのため、仮に前述したフィードバック制御を実行する等といったように領域の移行前と移行後とにおいて同一の実行態様で電動機１１０の作動制御を実行すると、領域移行前における電動機１１０の発生動力が不足してカム１３５の回転速度の不要な低下を招いたり、領域移行後における電動機１１０の発生動力が過度に大きくなってカム１３５の回転速度の急上昇を招いたりするおそれがある。そうしたカム１３５の回転速度の不要な変化は、電動機１１０の作動制御の安定性の低下や回転位相センサ１００Ａによる電動機１１０の回転位相の検出精度の低下を招くおそれがあり、好ましくない。

本実施形態では、大きな動力が必要になる領域移行前の保持領域においてはフィードバック制御が実行され、大きな動力を必要としない領域移行後の変更領域においては電動機１１０への電力供給が遮断されるため、保持領域から変更領域への移行時におけるカム１３５の回転速度の不要な変化を抑えることが可能になる。これにより、電動機１１０の作動制御の安定性の向上を図ったり、回転位相センサ１００Ａによるカム１３５の回転位相の検出を容易に行ったりすることが可能になる。

本実施形態では、カム１３５の作用部が変更領域であるときに、作用部のカム径が小さくなる下り方向にカム１３５を回転させるときの電動機１１０の発生動力（ほぼ「０」）と比較して、同作用部のカム径が大きくなる上り方向にカム１３５を回転させるときの同発生動力が大きくなる実行態様で、電動機１１０の作動制御が実行される。

そのため、カム１３５の回転位相を上り方向に変化させるとき、すなわち前記軸力の分力に抗してカム１３５を回転させるときには、前記フィードバック制御を通じて電動機１１０の発生動力を大きくすることができる。しかも、カム１３５の回転位相を下り方向に変化させるとき、すなわち前記軸力の分力がカム１３５の回転をアシストするように作用するときには、電動機１１０への電力供給を遮断して同電動機１１０の発生動力を小さくすることができる。このように本実施形態によれば、カム１３５の作用部が変動領域であるときに、同カム１３５の回転に必要になる動力に応じたかたちで電動機１１０の作動制御を実行することができるため、同電動機１１０の発生動力が過度に大きくなることを抑えることができる。

また本実施形態では、カム１３５の作用部が保持領域になった状態で保持するときに、電動機１１０への電力供給が遮断される。そのため、カム１３５の回転位相を保持するときの電動機１１０による電力消費がほぼ無くなるため、同電力の消費が抑えられるようになり、内燃機関１０の燃費性能の低下が抑えられるようになる。

以下、電動機１１０の作動制御について詳細に説明する。
図７に上記作動制御の具体的な実行手順を示す。同図のフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の割り込み処理として、モータ用制御装置１１０Ｃにより実行される。

図７に示すように、この処理では先ず、目標リフト量ＴＬｐが変更されてから実際の最大リフト量ＶＬが目標リフト量ＶＬｐに対応する保持領域になるまでの特定期間であるか否かが判断される（ステップＳ１００）。そして、上記特定期間ではない場合には（ステップＳ１００：ＮＯ）、以下の処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。

その後において本処理が繰り返し実行されて、上記特定期間であると判断されると（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、直近の目標リフト量ＶＬｐの変更時における同目標リフト量ＶＬｐの変更方向が、最大リフト量の小さくなる方向（第３リフト量ＶＬ３から第２リフト量ＶＬ２への変更、あるいは第２リフト量ＶＬ２から第１リフト量ＶＬ１への変更）であるか否かが判断される（ステップＳ１０１）。

上記変更方向が最大リフト量の小さくなる方向である場合には（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、カム１３５の作用部が変更前の目標リフト量ＶＬｐに対応する保持領域であるか否かが判断される（ステップＳ１０２）。そして、カム１３５の作用部が変更前の目標リフト量ＶＬｐに対応する保持領域である場合には（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、電動機１１０への供給電力が制御範囲における最大になるように同電動機１１０が作動される（ステップＳ１０３）。

その後、カム１３５が回転してその作用部が変更領域になると（ステップＳ１０２：ＮＯ）、電動機１１０への電力供給が遮断される（ステップＳ１０４）。このときには前記軸力の分力によってカム１３５が回転するようになり、カム１３５の回転位相が変更後の目標リフト量ＶＬｐに対応する保持領域まで回転して保持されるようになる。これにより、実際の最大リフト量ＶＬが変更後の目標リフト量ＶＬｐで保持される。

一方、上記特定期間であると判断された場合であって（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、且つ目標リフト量ＶＬｐの変更方向が最大リフト量の大きくなる方向（第１リフト量ＶＬ１から第２リフト量ＶＬ２への変更、あるいは第２リフト量ＶＬ２から第３リフト量ＶＬ３への変更）である場合には（ステップＳ１０１：ＮＯ）、前述したフィードバック制御が実行される（ステップＳ１０６）。このフィードバック制御は、カム１３５の回転位相が変更後の目標リフト量ＶＬｐに対応する保持領域になるまでの期間（ステップＳ１０５：ＮＯ）実行される。

そして、カム１３５の回転位相が変更後の目標リフト量ＶＬｐに対応する保持領域になると（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、電動機１１０への電力供給が遮断される（ステップＳ１０７）。これにより、カム１３５の回転位相が変更後の目標リフト量ＶＬｐに対応する保持領域で保持されて、実際の最大リフト量ＶＬが変更後の目標リフト量ＶＬｐで保持されるようになる。

以上説明したように、本実施形態によれば以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）回転位相が小さくなる方向にカム１３５を回転させるときであり、且つカム１３５の作用部が保持領域から前記変更領域に変化するときに、保持領域であるときの電動機１１０の発生動力が変動領域であるときの同発生動力と比較して大きくなる実行態様で、変更領域になる前と変更領域になった後とで電動機１１０の作動制御の実行態様を切り替えるようにした。そのため、電動機１１０の消費電力を少なくして内燃機関１０の燃費性能の向上を図ることができる。

（２）カム１３５の作用部が変更領域であるときに、作用部のカム径が小さくなる下り方向にカム１３５を回転させるときの電動機１１０の発生動力と比較して、作用部のカム径が大きくなる上り方向にカム１３５を回転させるときの同発生動力が大きくなる実行態様で、電動機１１０の作動制御を実行するようにした。そのため、カム１３５の作用部が変動領域であるときに、同カム１３５の回転に必要になる動力に応じたかたちで電動機１１０の作動制御を実行することができ、同電動機１１０の発生動力が過度に大きくなることを抑えることができる。

（３）カム１３５の作用部が保持領域になった状態で保持するときに、電動機１１０への電力供給を遮断するようにした。そのため、カム１３５の回転位相を保持するときの電動機１１０による電力消費をほぼ「０」にすることができ、内燃機関１０の燃費性能の低下を抑えることができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施形態では、目標リフト量ＶＬｐに変更に伴う回転位相が大きくなる方向へのカム１３５の回転に際して、カム１３５の作用部が変更前の目標リフト量ＶＬｐに対応する保持領域であるときに、電動機１１０の作動制御においてフィードバック制御を実行するようにした。これに代えて、電動機１１０への供給電力が制御範囲の最大になるように同電動機１１０の作動制御を実行してもよい。

・目標リフト量ＶＬｐに変更に伴いカム１３５を回転させる際に、同カム１３５の作用部が変更前の目標リフト量ＶＬｐに対応する保持領域であるときに、電動機１１０への供給電力を制御範囲の最大にすることに限らず、予め定めた任意のパターンで電動機１１０に電力を供給するようにしてもよい。例えば作動開始直後に大電力を供給するとともにその後において徐々に供給電力を小さくしたり、制御範囲における最大電力より若干少ない電力（例えば最大電力の９０％）を供給するようにしたりすることができる。

・カムのカム面にその回転方向における中間部分が窪んだ形状の面を形成するとともに同面を保持領域としてもよい。要は、カムの回転位相の一方向への変化に伴ってカム径が漸減した後に漸増する形状の面を形成することにより、同面を、コントロールシャフト６５の移動位置（具体的には、カムの作用部）を所定位置で保持するための保持領域とすることができる。

・カム１３５の回転位相を変更するためのアクチュエータとして、電動式のリニアモータや油圧式のモータなど、電動機１１０以外のアクチュエータを採用することができる。
・作用部のカム径が小さくなる下り方向にカム１３５を回転させる際に、作用部のカム径が大きくなる上り方向にカム１３５を回転させる場合と同様に、フィードバック制御を実行するようにしてもよい。こうした装置では、上り方向にカム１３５を回転させるときのフィードバック制御の制御ゲインと比較して、下り方向にカム１３５を回転させるときのフィードバック制御の制御ゲインを小さくすればよい。

また、カム１３５の作用部が変更領域であるときに、上り方向にカム１３５を回転させる場合と下り方向にカム１３５を回転させる場合とにおいて共に、予め定めた任意のパターンで電動機１１０に電力を供給するようにしてもよい。こうした装置では、上り方向にカム１３５を回転させるときの電動機１１０への供給電力と比較して、下り方向にカム１３５を回転させるときの電動機１１０への供給電力を小さくすればよい。

要は、以下の（条件Ａ）および（条件Ｂ）が共に満たされるのであれば、下り方向にカム１３５を回転させるときにおける電動機１１０の作動制御の実行態様は任意に変更することができる。
（条件Ａ）カム１３５の作用部が保持領域から変更領域に変化するときであり、且つ回転位相が小さくなる方向にカム１３５が回転するときに、変更領域になる前の保持領域であるときの電動機１１０の発生動力が変更領域になったときの同発生動力と比較して大きい。
（条件Ｂ）カム１３５の作用部が変更領域であるときに、下り方向にカム１３５を回転させるときの電動機１１０の発生動力と比較して上り方向にカム１３５を回転させるときの同発生動力が大きい。

・目標リフト量ＶＬｐの変更に伴う回転位相が小さくなる方向へのカム１３５の回転に際して、同カム１３５の作用部が変更前の目標リフト量ＶＬｐに対応する保持領域であるとき（以下、特定制御時）に、電動機１１０に予め定めた一定の供給パターンの電力（例えば、制御範囲の最大電力）を供給することに限らず、このときの供給電力を可変設定してもよい。

具体的には、カム１３５の作用部が変更領域であるときであり且つ下り方向にカム１３５が回転するときの電動機１１０の動作速度を回転位相センサ１００Ａにより検出する。そして、検出した動作速度と電動機１１０への作動信号（供給電力）との関係を図８に示すように、検出した動作速度が高いときほど、上記特定制御時において電動機１１０に供給される電力を少なくすることができる。なお、この装置では回転位相センサ１００Ａが検出部として機能する。また、この装置では、電動機１１０の動作速度の検出を、カム１３５の作用部が第１変更領域や第２変更領域になる度に実行したり、内燃機関１０の運転が開始されてから運転が停止されるまでの期間において一回のみ実行したりすることができる。

同一の制御態様で電動機１１０の作動制御を実行した場合であっても、可変動弁装置１００の個体差や作動環境などといった種々の因子に応じて、電動機１１０の作動速度やカム１３５の回転速度は異なる。上記装置によれば、電動機１１０の実際の動作速度を検出するとともに、その検出した動作速度に応じたかたちで電動機１１０の発生動力を可変設定することができるため、同電動機１１０の発生動力を可変動弁装置１００の実際の動作特性に見合う値に設定することができる。そのため、カム１３５の回転位相が小さくなる方向であって且つ同カム１３５の作用部が保持領域から変更領域に変化する方向にカム１３５を回転させる際に、変更領域になる前の保持領域において電動機１１０の発生動力が不足してカム１３５の回転速度が不要に低下することや、発生動力が過度に大きくなってカム１３５の回転速度が不要に高くなることを適切に抑えることができる。

なお、上記装置において、カム１３５の作用部が変更領域であるときであり且つ上り方向にカム１３５が回転するときの電動機１１０の動作速度を回転位相センサ１００Ａにより検出するとともに、その検出した動作速度を、上記特定制御時における作動信号の設定に用いることもできる。

その他、カム１３５の作用部が変更領域であるときであり且つ下り方向にカム１３５が回転するときの電動機１１０の動作速度を回転位相センサ１００Ａにより検出することに合わせて、該動作速度の検出時における機関回転速度をクランク角センサにより検出するようにしてもよい。そして図９に示すように、検出した動作速度が高いときほど、また動作速度の検出時における機関回転速度が低いときほど、前記特定制御時において電動機１１０に供給される電力を少なくすることができる。

可変動弁装置１００では、ローラ１３６がバルブスプリング３２によってカム１３５のカム面に押し付けられる方向に付勢されている。この付勢力（前記軸力）は機関回転速度が低くなるほど小さくなるため、下り方向にカム１３５を回転作動させるときには、可変動弁装置１００の動作特性が同一であっても、機関回転速度が低いときほど上記軸力が小さくなり、その分だけ電動機１１０の動作速度が低くなる。

そのため、単に検出した動作速度に応じて電動機１１０の供給電力を可変設定すると、動作速度の検出時における機関回転速度の影響による検出値のばらつきによって、可変動弁装置１００の動作特性に見合う電力を電動機１１０に供給することができなくなるおそれがある。

この点、上記装置によれば、電動機１１０の動作速度を検出したときの機関回転速度が低いとき、すなわち可変動弁装置１００の動作特性が同一であっても上記動作速度として低い速度が検出されるときに、機関回転速度の影響によって上記動作速度の検出値が低い速度になることによる電動機１１０の発生動力の増大分を相殺するように、電動機１１０の発生動力を小さくすることが可能になる。しかも、電動機１１０の動作速度を検出したときの機関回転速度が高いとき、すなわち可変動弁装置１００の動作特性が同一であっても上記動作速度として高い速度が検出されるときには、機関回転速度の影響によって上記動作速度の検出値が高い速度になることによる電動機１１０の発生動力の減少分を相殺するように、同電動機１１０の発生動力を大きくすることが可能になる。このように上記装置によれば、電動機１１０の動作速度の検出時における機関回転速度の相異によるばらつきを抑えつつ、同電動機１１０の発生動力を可変動弁装置１００の実際の動作特性に見合うように好適に設定することができる。

なお、前記特定制御時において電動機１１０に供給する電力を可変設定する際に用いる設定パラメータとしては、電動機１１０の動作速度や動作速度の検出時における機関回転速度の他に、電動機１１０の温度や内燃機関１０の潤滑油の温度などを採用することができる。例えば電動機１１０の温度が高いときほど同電動機１１０の発生動力が小さくなる装置において、前記設定パラメータとして電動機１１０の温度を採用することにより、同温度の変化に伴う発生動力の変化分を補うべく電動機１１０への供給電力を変更することができる。また、内燃機関１０の潤滑油の温度が低いときほどフリクションが大きくなってコントロールシャフト６５に作用する前記軸力が小さくなる。そのため、内燃機関１０の潤滑油の温度を上記設定パラメータとして作用することにより、上記フリクションの変化に伴う前記軸力の分力（下り方向にカム１３５を回転させる力）の変化分に応じたかたちで、電動機１１０への供給電力を調節することができるようになる。

１０…内燃機関、１０Ｃ…機関用制御装置、１１…シリンダブロック、１２…シリンダ、１３…ピストン、１４…燃焼室、１５…発電機、１６…バッテリ、２０…シリンダヘッド、２１…吸気通路、２２…排気通路、２３…吸気ポート、２４…排気ポート、２５…スプリング、３１…吸気バルブ、３２，４２…バルブスプリング、３３…吸気カムシャフト、３４…吸気カム、４１…排気バルブ、４３…排気カムシャフト、４４…排気カム、５１…ロッカアーム、５１ａ…ローラ、５２…ラッシュアジャスタ、６０…可変機構、６１…支持パイプ、６２…入力アーム、６２ａ…ローラ、６３…出力アーム、６４…突起部、６５…コントロールシャフト、７０…入力部、７１，８１…ハウジング、７２，８２，９１，９２…ヘリカルスプライン、８０…出力部、９０…スライダギヤ、１００…可変動弁装置、１００Ａ…回転位相センサ、１１０…電動機、１１０Ｃ…モータ用制御装置、１２０…減速部、１３０…変換部、１３１…ホルダ、１３２…ガイド、１３３…接続軸、１３４…連結部、１３５…カム、１３６…ローラ。

Claims (7)

1. 軸線方向における移動位置の変更を通じて機関バルブの最大リフト量を定めるコントロールシャフトと、同シャフトの前記移動位置を変更するカムと、該カムの回転位相を変更するべく作動するアクチュエータと、同アクチュエータの作動を制御する制御部と、を備え、
   前記カムのカム面には、前記回転位相の一方向への変化に伴ってカム径が漸増する形状の変更領域と、前記回転位相の一方向への変化に伴ってカム径が漸減した後に漸増する形状の保持領域と、が形成され、
   前記コントロールシャフトと前記カムとの間には、同シャフトに連結されるとともに前記カム面に押し付けられた状態の作用部材が設けられ、
   前記制御部は、前記カム面における前記作用部材の当接する部分が前記保持領域から前記変更領域に変化するときであり且つ前記カムの回転方向が前記当接する部分が前記変更領域になったときにカム径の小さくなる方向であるときに、前記保持領域であるときの前記アクチュエータの発生動力が前記変更領域であるときの同発生動力と比較して大きくなる実行態様で、前記変更領域になる前と前記変更領域になった後とで前記アクチュエータの作動制御の実行態様を切り替える
   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、
   当該装置は、前記当接する部分が前記変更領域であるときであり且つ前記当接する部分のカム径が小さくなる方向に前記カムが回転するときの前記アクチュエータの動作速度を検出する検出部を備え、
   前記制御部は、前記検出部により検出された動作速度が高いときほど、前記変更領域になる前に前記保持領域であるときの前記アクチュエータの発生動力を小さくする
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
3. 請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記作用部材は、前記機関バルブのバルブスプリングの反力によって前記カム面に押し付けられる方向に付勢され、
   前記制御部は、前記検出部による前記動作速度の検出時における機関回転速度が低いときほど、前記保持領域であるときの前記アクチュエータの発生動力を小さくする
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
4. 請求項１〜３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、
   前記制御部は、前記当接する部分が前記変更領域であるときに、前記当接する部分のカム径が小さくなる方向に前記カムを回転させるときの前記アクチュエータの発生動力と比較して前記当接する部分のカム径が大きくなる方向に前記カムを回転させるときの前記アクチュエータの発生動力が大きくなる実行態様で、前記アクチュエータの作動制御を実行する
   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、
   前記アクチュエータは電動機である
   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、
   前記制御部は、前記保持領域になった後に前記電動機への通電を停止するものである
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
7. 請求項１〜６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、
   前記保持領域は平面形状に形成される
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。