JP2015117666A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】最大リフト量を最小値や最大値に変更する際、カムが目標回転位相を超えて過度に回動してしまうことを抑え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】可変動弁装置は、内燃機関に設けられた機関バルブの最大リフト量を変更する可変機構部と、可変機構部を作動させるコントロールシャフトと、カム径が次第に変化することによりコントロールシャフトを軸方向に移動させるカム５３０と、カム５３０を回動させるモータとを備えており、カム５３０の回転位相を制御することにより最大リフト量の可変制御を行う。カム５３０のカムプロファイルとして、最大リフト量を可変制御するときに使用する制御領域と、この制御領域に隣接して設けられており最大リフト量が増大する増大領域とを設ける。【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関の可変動弁装置に関する。

例えば特許文献１に記載されているように、吸気バルブや排気バルブといった機関バルブの最大リフト量を機関運転状態に応じて変更する可変動弁装置が知られている。
この特許文献１に記載の可変動弁装置は、内燃機関の最大リフト量を変更する可変機構部（同文献における仲介駆動機構）と、可変機構部を作動させるコントロールシャフトと、カム径が次第に変化することによりコントロールシャフトを軸方向に移動させる勾玉状のカムと、カムを回動させるモータとを備えている。そして、カムの回転位相を制御することにより最大リフト量の可変制御を行うようにしている。

特開２００４−３３９９５１号公報

ところで、上述したようなカムを使って最大リフト量を変更する場合には、当該カムのカムプロファイルにおいて、最大リフト量を可変制御するときに使用する制御領域、つまり最大リフト量の目標値が設定される領域が設けられており、そうした制御領域内のカムプロファイルを使って最大リフト量の可変制御が行われる。

ここで、最大リフト量を制御領域内において減少させて最小値へと変化させる場合、最小値に対応する目標回転位相を超えてカムが過度に回動してしまうおそれがある。同様に、最大リフト量を制御領域内において増大させて最大値へと変化させる場合にも、最大値に対応する目標回転位相を超えてカムが過度に回動してしまうおそれもある。このようにしてカムが過度に回動してしまうと、例えばカムの回転範囲を機械的に規制するストッパ機構が損傷したりするおそれがある。

本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、最大リフト量を最小値や最大値に変更する際、カムが目標回転位相を超えて過度に回動してしまうことを抑え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。

上記課題を解決する内燃機関の可変動弁装置は、内燃機関に設けられた機関バルブの最大リフト量を変更する可変機構部と、可変機構部を作動させるコントロールシャフトと、カム径が次第に変化することによりコントロールシャフトを軸方向に移動させるカムと、カムを回動させるモータとを備えており、カムの回転位相を制御することにより最大リフト量の可変制御を行う。そして、上記カムのカムプロファイルには、最大リフト量を可変制御するときに使用する制御領域と、制御領域に隣接して設けられて最大リフト量が増大する増大領域とが設けられている。

同構成によれば、最大リフト量を最小値と最大値との間で変化させるときには、カムのカムプロファイルにおいて上記の制御領域が使用される。
ここで、上記コントロールシャフトには、機関バルブを付勢するバルブスプリングの反力に起因して軸方向の力（以下、軸力という）が作用する。こうした軸力は、最大リフト量が増大してバルブスプリングの圧縮量が多くなるほど増大し、最大リフト量が増大する方向にカムが回転するときには、そのカムの回転を妨げるブレーキ力として作用する。

そこで、同構成では、カムのカムプロファイルとして、上述した制御領域に隣接して設けられており最大リフト量が増大する増大領域を設けている。そのため、そうした増大領域を、制御領域内において最大リフト量が最小値となる領域に隣接して設ける場合には、最大リフト量の最小値に対応する目標回転位相を超えてカムが過度に回動してしまった場合でも、増大領域にてカムの回転にブレーキがかかるようになるため、そうしたカムの過度な回動を抑えることができる。

同様に、上記増大領域を、制御領域内において最大リフト量が最大値となる領域に隣接して設ける場合には、最大リフト量の最大値に対応する目標回転位相を超えてカムが過度に回動してしまった場合でも、増大領域にてカムの回転にブレーキがかかるようになるため、そうしたカムの過度な回動を抑えることができる。

従って、同構成によれば、最大リフト量を最小値または最大値に変更する際、カムが目標回転位相を超えて過度に回動してしまうことを抑えることができるようになる。

可変動弁装置の一実施形態が適用される内燃機関のシリンダヘッド周りの構造を示す断面図。 同実施形態における可変機構部の破断斜視図。 同実施形態における可変動弁装置の駆動部の模式図。 同実施形態の可変動弁装置に設けられたカムのカムプロファイルを示す図。 同実施形態の可変動弁装置による最大リフト量の変更態様を示すグラフ。 最大リフト量と軸力との関係を示すグラフ。

以下、内燃機関の可変動弁装置にかかる一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
図１に示すように、内燃機関１は、シリンダブロック１０と、シリンダブロック１０の上方に載置されたシリンダヘッド２０とを備えている。

シリンダブロック１０の内部には、気筒数に応じた円筒状のシリンダ１１が形成されており、各シリンダ１１には、ピストン１２が摺動可能に収容されている。シリンダブロック１０の上部にはシリンダヘッド２０が組み付けられており、シリンダ１１の内周面、ピストン１２の上面及びシリンダヘッド２０の下面によって燃焼室１３が区画形成されている。

シリンダヘッド２０には、吸気通路３０及び燃焼室１３に連通する吸気ポート２１や、排気通路４０及び燃焼室１３に連通する排気ポート２２が形成されている。吸気ポート２１には、燃焼室１３と吸気ポート２１とを連通及び遮断する機関バルブとしての吸気バルブ３１が設けられている。排気ポート２２には、燃焼室１３と排気ポート２２とを連通及び遮断する機関バルブとしての排気バルブ４１が設けられている。各バルブ３１、４１はバルブスプリング２４によって閉弁方向に付勢されている。

シリンダヘッド２０の内部には、各バルブ３１、４１に対応してラッシュアジャスタ２５が設けられている。ラッシュアジャスタ２５と各バルブ３１、４１との間には、ロッカアーム２６が設けられている。ロッカアーム２６は、一端がラッシュアジャスタ２５に支持されており、他端が各バルブ３１、４１の端部に当接されている。

更に、シリンダヘッド２０には、各バルブ３１、４１を駆動する吸気カムシャフト３２及び排気カムシャフト４２がそれぞれ回転可能に支持されている。吸気カムシャフト３２には吸気カム３２ａが形成されており、排気カムシャフト４２には排気カム４２ａが形成されている。排気カム４２ａの外周面は、排気バルブ４１に当接しているロッカアーム２６のローラ２６ａに当接されている。これにより、機関運転中に排気カムシャフト４２が回転すると、排気カム４２ａの作用により、ラッシュアジャスタ２５によって支持された部分を支点としてロッカアーム２６が揺動する。そしてロッカアーム２６の揺動により、排気バルブ４１は開閉動作する。

一方、吸気バルブ３１に当接するロッカアーム２６と吸気カム３２ａとの間には、吸気バルブ３１のバルブ特性を変更する可変機構部３００が各気筒毎に設けられている。この可変機構部３００は可変動弁装置の一部を構成しており、入力アーム３１１と出力アーム３２１とを有している。これら入力アーム３１１及び出力アーム３２１はシリンダヘッド２０に固定された支持パイプ３３０を中心に揺動可能に支持されている。ロッカアーム２６は、バルブスプリング２４の付勢力によって出力アーム３２１側に付勢され、ロッカアーム２６の中間部分に設けられたローラ２６ａが出力アーム３２１の外周面に当接されている。

また、可変機構部３００の外周面には突起３１３が設けられており、この突起３１３には、シリンダヘッド２０内に固定されたスプリング５０の付勢力が作用する。このスプリング５０の付勢力により、入力アーム３１１の先端に設けられたローラ３１１ａが吸気カム３２ａの外周面に常時当接している。これにより、機関運転中に吸気カムシャフト３２が回転すると、吸気カム３２ａの作用により、可変機構部３００は支持パイプ３３０を中心に揺動する。そして、出力アーム３２１によってロッカアーム２６が押圧されることにより、ラッシュアジャスタ２５によって支持されている部分を支点としてロッカアーム２６が揺動する。このロッカアーム２６の揺動により、吸気バルブ３１は開閉動作する。

上記支持パイプ３３０には、その軸方向に沿って移動可能なコントロールシャフト３４０が挿入されている。可変機構部３００は、コントロールシャフト３４０を軸方向に変位させることにより、支持パイプ３３０を中心とした入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差、即ち図１に示す角度θを変更する。

次に、図２を参照して、可変機構部３００の構成を更に詳しく説明する。
この図２に示すように、可変機構部３００には、入力部３１０を挟んで両側に出力部３２０が配設されている。

入力部３１０及び出力部３２０の各ハウジング３１４、３２３は、それぞれ中空円筒形状に形成されており、それらの内部には支持パイプ３３０が挿通されている。
入力部３１０のハウジング３１４の内周には、ヘリカルスプライン３１２が形成されている。一方、各出力部３２０のハウジング３２３の内周には、入力部３１０のヘリカルスプライン３１２に対して歯筋が逆向きのヘリカルスプライン３２２が形成されている。

入力部３１０及び２つの出力部３２０の各ハウジング３１４、３２３によって形成される一連の内部空間には、スライダギヤ３５０が配設されている。このスライダギヤ３５０は、中空円筒状に形成されており、支持パイプ３３０の外周面上において、支持パイプ３３０の軸方向に往復動可能、且つ支持パイプ３３０の軸回りに相対回動可能に配設されている。

スライダギヤ３５０の軸方向中央部の外周面には、入力部３１０のヘリカルスプライン３１２に噛み合うヘリカルスプライン３５１が形成されている。一方、スライダギヤ３５０の軸方向両端部の外周面には、出力部３２０のヘリカルスプライン３２２に噛み合うヘリカルスプライン３５２がそれぞれ形成されている。

支持パイプ３３０の内部には、同支持パイプ３３０の軸方向に移動可能なコントロールシャフト３４０が設けられている。このコントロールシャフト３４０とスライダギヤ３５０とはピンで係合されており、支持パイプ３３０に対してスライダギヤ３５０は回動可能、かつコントロールシャフト３４０の軸方向への移動に合わせてスライダギヤ３５０も軸方向に移動する。

このように構成された可変機構部３００では、コントロールシャフト３４０が軸方向に移動すると、このコントロールシャフト３４０の移動に連動してスライダギヤ３５０も軸方向に移動する。このスライダギヤ３５０の外周面に形成されたヘリカルスプライン３５１、３５２は、歯筋の形成方向がそれぞれ異なっており、入力部３１０及び出力部３２０の内周面に形成されたヘリカルスプライン３１２、３２２とそれぞれ噛合している。そのため、スライダギヤ３５０が軸方向に移動すると、入力部３１０と出力部３２０はそれぞれ逆の方向に回動する。その結果、入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が変更され、吸気バルブ３１のバルブ特性である最大リフト量及び開弁期間が変更される。具体的には、最大リフト量が多くなる方向にコントロールシャフト３４０を移動させると、コントロールシャフト３４０とともにスライダギヤ３５０も同じ方向に移動する。これに伴って入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差、即ち図１に示した角度θが大きくなり、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬ及び開弁期間がともに大きくなって吸入空気量が増大する。一方、最大リフト量が小さくなる方向にコントロールシャフト３４０を移動させると、コントロールシャフト３４０とともにスライダギヤ３５０も同じ方向に移動して、入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差、即ち図１に示した角度θが小さくなる。これにより、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬ及び開弁期間がともに小さくなって吸入空気量は減少する。

次に、コントロールシャフト３４０を軸方向に移動させる駆動部の構成を説明する。
図３に示すように、可変動弁装置の駆動部は、電動式のモータ２１０、モータ２１０の回転速度を減速する減速機構２２０、コントロールシャフト３４０の端部に設けられたローラ３４１が当接するカム５３０などを備えている。モータ２１０には、同モータ２１０の回転角度を検出する回転角度センサ２１１が設けられている。

減速機構２２０のハウジング内には、複数の歯車等が備えられている。減速機構２２０の入力軸は、モータ２１０の出力軸に接続されており、減速機構２２０の出力軸は、カム５３０の中心軸に接続されている。カム５３０が回動すると、カム径（カムの回転中心からカム面までの半径）の変化に合わせて、コントロールシャフト３４０は、コントロールシャフト３４０の中心軸が延びる方向である軸方向に変位する。また、減速機構２２０内の１つの歯車には、その側面に第１突部２２１が設けられており、減速機構２２０のハウジング内には、第１突部２２１の設けられた歯車の回転可能範囲を規制する第２突部２３０が設けられている。これら第１突部２２１及び第２突部２３０によって、カム５３０の最小回転位相及び最大回転位相を機械的に規制するストッパ機構が構成されている。

モータ２１０には、モータ２１０の駆動を制御するモータ用制御装置１５０が接続されている。モータ２１０は、モータ用制御装置１５０からの駆動信号に応じて回転角度が制御される。モータ用制御装置１５０は、内燃機関１の運転状態を制御する機関用制御装置１００に接続されている。

機関用制御装置１００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１００は、例えば、クランク角から算出される機関回転速度ＮＥ及びアクセル操作量ＡＣＣＰなどに基づいて機関運転状態に応じた要求吸入空気量を算出し、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１５０では、目標リフト量ＶＬｐに対応するカム５３０の目標回転位相Ｋｐが算出され、その算出された目標回転位相Ｋｐとなるようにモータ２１０の回転角度を制御する。

また、モータ用制御装置１５０は、回転角度センサ２１１にて検出されるモータ２１０の回転角度からカム５３０の実際の回転位相を算出し、その算出された回転位相Ｋから最大リフト量ＶＬの現状値を算出する。そして、モータ用制御装置１５０は、算出された最大リフト量ＶＬの現状値を機関用制御装置１００に送信する。

次に、コントロールシャフト３４０を変位させるカム５３０について詳細に説明する。
図４にカム５３０のカムプロファイルを示す。この図４に示すように、カム５３０のカムプロファイルには、最大リフト量ＶＬを可変制御するときに使用する制御領域（図４に示す第２回転位相Ｒ２〜第７回転位相Ｒ７の領域）が設けられている。また、カム５３０のカムプロファイルには、制御領域に隣接して設けられており最大リフト量ＶＬが増大する増大領域（図４に示す第１回転位相Ｒ１〜第２回転位相Ｒ２の領域、及び第７回転位相Ｒ７〜第８回転位相Ｒ８の領域）も設けられている。

上記制御領域は、目標リフト量ＶＬｐに対応するカム５３０の目標回転位相Ｋｐが設定される領域であって、この制御領域内のカムプロファイルを使って最大リフト量ＶＬの可変制御が行われる。つまり、最大リフト量ＶＬを最小値と最大値との間で変化させるときには、カム５３０のカムプロファイルにおいてこの制御領域内のカム面が使用される。

制御領域のカム面には、一方向に向かってカム径が次第に大きくなることによりコントロールシャフト３４０の変位量が線形に増加する変化区間（図４に示す第３回転位相Ｒ３〜第４回転位相Ｒ４、及び第５回転位相Ｒ５〜第６回転位相Ｒ６の区間）が設けられている。また、制御領域のカム面には、カム径が一定であってコントロールシャフト３４０の変位量が変化することなく一定のままになる保持区間（図４に示す第２回転位相Ｒ２〜第３回転位相Ｒ３の区間、第４回転位相Ｒ４〜第５回転位相Ｒ５の区間、及び第６回転位相Ｒ６〜第７回転位相Ｒ７の区間）も設けられている。

なお、以下の説明では、カム５３０の回転位相について、第１回転位相Ｒ１から第２回転位相Ｒ２、第３回転位相Ｒ３へと変化させる方向（図４において右回り（時計回り）にカム５３０を回転させる方向）を、カム５３０の回転位相を大きくする方向と定義する。

カム５３０の回転位相が第２回転位相Ｒ２〜第３回転位相Ｒ３の区間では、コントロールシャフト３４０の変位量は「０」に維持される。また、カム５３０の回転位相が第４回転位相Ｒ４〜第５回転位相Ｒ５の区間では、コントロールシャフト３４０の変位量が一定の値であって「０」よりも大きい「Ｌ１」に維持される。そして、カム５３０の回転位相が第６回転位相Ｒ６〜第７回転位相Ｒ７の区間では、コントロールシャフト３４０の変位量は一定の値であって上記「Ｌ１」よりも大きい「Ｌ２」に維持される。

制御領域のカム面は、上述したカムプロファイルを有しているため、カム５３０の回転位相が第２回転位相Ｒ２から第７回転位相Ｒ７までの範囲内で変化すると、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬは、図５に示すように変化する。

図５に示すように、制御領域内（第２回転位相Ｒ２〜第７回転位相Ｒ７の領域）では、モータ２１０の回転角度が大きくなるに伴って、カム５３０の回転位相も徐々に大きくなる。そして、カム５３０の回転位相が第２回転位相Ｒ２〜第３回転位相Ｒ３の区間では、では、コントロールシャフト３４０の変位量が「０」であり、このときの最大リフト量ＶＬは、第１リフト量ＶＬ１に保持される。なお、この第１リフト量ＶＬ１は、最大リフト量ＶＬの最小値である。そして、カム５３０の回転位相が、第３回転位相Ｒ３から第４回転位相Ｒ４に変化する過程では、コントロールシャフト３４０の変位量が徐々に増大するため、最大リフト量ＶＬは、第１リフト量ＶＬ１から徐々に大きくなっていく。

カム５３０の回転位相が第４回転位相Ｒ４〜第５回転位相Ｒ５の区間では、コントロールシャフト３４０の変位量が一定の「Ｌ１」に維持されるため、このときの最大リフト量ＶＬは、第１リフト量ＶＬ１よりも大きい第２リフト量ＶＬ２に保持される。そして、カム５３０の回転位相が、第５回転位相Ｒ５から第６回転位相Ｒ６に変化する過程では、コントロールシャフト３４０の変位量が徐々に増大するため、最大リフト量ＶＬは、第２リフト量ＶＬ２から徐々に大きくなっていく。

カム５３０の回転位相が第６回転位相Ｒ６〜第７回転位相Ｒ７の区間では、コントロールシャフト３４０の変位量が上記「Ｌ１」よりも大きい「Ｌ２」に維持されるため、このときの最大リフト量ＶＬは、第２リフト量ＶＬ２よりも大きい第３リフト量ＶＬ３に保持される。なお、この第３リフト量ＶＬ３は、最大リフト量ＶＬの最大値である。

吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬが、第１リフト量ＶＬ１→第２リフト量ＶＬ２→第３リフト量ＶＬ３の順に大きくなるにつれて、吸気バルブ３１の開弁時期は進角方向に変化するとともに閉弁時期は遅角方向に変化することにより、開弁期間は長くなる。

本可変動弁装置では、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、及び第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を保持することにより、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬは機関運転状態に応じて３段階に変更される。このように本可変動弁装置は、予め設定された複数のバルブ特性の中からいずれかのバルブ特性を選択することによりバルブ特性を多段階に変更する多段可変式の動弁装置となっている。

他方、上述したように、カム５３０のカムプロファイルには、制御領域に隣接して設けられており最大リフト量ＶＬが増大する増大領域（図４に示す第１回転位相Ｒ１〜第２回転位相Ｒ２の領域、及び第７回転位相Ｒ７〜第８回転位相Ｒ８の領域）も設けられている。

先の図４に示すように、第２回転位相Ｒ２よりも回転位相が小さい第１回転位相Ｒ１と同第２回転位相Ｒ２との間の区間は、カム５３０の回転位相が小さくなるにつれてカム径が大きくなるようにカムプロファイルが構成された第１増大領域となっている。この第１増大領域では、カム５３０の回転位相が小さくなるにつれてコントロールシャフト３４０の変位量は「０」から徐々に増大していく。なお、第１回転位相Ｒ１は、上記ストッパ機構によって規制されるカム５３０の最小回転位相に対して直前の位相に設定されている。従って、カム５３０の回転位相が第１回転位相Ｒ１よりも小さくなると、カム５３０の回転位相はストッパ機構によって規制される。

また、第７回転位相Ｒ７よりも回転位相が大きい第８回転位相Ｒ８と同第７回転位相Ｒ７との間の区間は、カム５３０の回転位相が大きくなるにつれてカム径が大きくなるようにカムプロファイルが構成された第２増大領域となっている。この第２増大領域では、カム５３０の回転位相が大きくなるにつれてコントロールシャフト３４０の変位量は「Ｌ２」から徐々に増大していく。なお、第８回転位相Ｒ８は、上記ストッパ機構によって規制されるカム５３０の最大回転位相に対して直前の位相に設定されている。従って、カム５３０の回転位相が第８回転位相Ｒ８よりも大きくなると、カム５３０の回転位相はストッパ機構によって規制される。

従って、先の図５に示すように、第１増大領域では、カム５３０の回転位相が小さくなるにつれて、最大リフト量ＶＬは、最小値である第１リフト量ＶＬ１よりも徐々に増大していく。また、第２増大領域では、カム５３０の回転位相が大きくなるにつれて、最大リフト量ＶＬは、最大値である第３リフト量ＶＬ３よりも徐々に増大していく。

次に、本実施形態の作用を説明する。
上述したコントロールシャフト３４０には、吸気バルブ３１を付勢するバルブスプリング２４の反力に起因して軸力が作用する。

図６に示すように、そうした軸力は、最大リフト量ＶＬが増大してバルブスプリング２４の圧縮量が多くなるほど増大し、最大リフト量ＶＬが増大する方向にカム５３０が回転するときには、そうしたカム５３０の回転を妨げるブレーキ力として作用する。

そこで、カム５３０のカムプロファイルとして、上述した制御領域に隣接して設けられており最大リフト量ＶＬが増大する第１増大領域及び第２増大領域を設けている。
より具体的には、先の図４や図５に示したように、上記第１増大領域は、制御領域内で最大リフト量ＶＬが最小値になる第２回転位相Ｒ２に隣接して設けられている。従って、最大リフト量ＶＬを制御領域内において減少させて最小値へと変化させる際、最小値に対応する目標回転位相Ｋｐを超えてカム５３０が過度に回動した場合、つまりカム５３０の回転位相が第２回転位相Ｒ２よりも小さくなった場合には、第１増大領域にてカム５３０の回転にブレーキがかかるようになる。そのため、そうした目標回転位相Ｋｐを超えるカム５３０の過度な回動が抑えられる。

また、上記第２増大領域は、制御領域内で最大リフト量ＶＬが最大値になる第７回転位相Ｒ７に隣接して設けられている。従って、最大リフト量ＶＬを制御領域内において最大値へと変化させる際、最大値に対応する目標回転位相Ｋｐを超えてカム５３０が過度に回動した場合、つまりカム５３０の回転位相が第７回転位相Ｒ７よりも大きくなった場合には、第２増大領域にてカム５３０の回転にブレーキがかかるようになる。そのため、この場合にも、目標回転位相Ｋｐを超えるカム５３０の過度な回動が抑えられる。

このようにしてカム５３０の過度な回動が抑えられるようになるため、例えば上記ストッパ機構によるカム５３０の回動規制が起きにくくなったり、ストッパ機構を構成する第１突部２２１と第２突部２３０との衝突速度が抑えられるようになる。そのため、ストッパ機構を構成する第１突部２２１と第２突部２３０とが衝突することによる当該ストッパ機構の損傷等を抑えることができる。また、こうした損傷が抑えられるようになるため、ストッパ機構の損傷による異物の発生や、そうした異物が可変動弁装置の可動部に噛み込まれてしまうといった不都合の発生も抑えられる。

以上説明したように、本実施形態によれば、次の効果を得ることができる。
（１）カム５３０のカムプロファイルとして、最大リフト量ＶＬを可変制御するときに使用する制御領域と、制御領域に隣接して設けられており最大リフト量ＶＬが増大する第１増大領域及び第２増大領域とを設けるようにしている。そのため、最大リフト量ＶＬの最小値または最大値に対応する目標回転位相Ｋｐを超えてカム５３０が過度に回動してしまった場合でも、増大領域にてカム５３０の回転にブレーキがかかるようになる。従って、最大リフト量ＶＬを最小値または最大値に変更する際、カム５３０が過度に回動してしまうことを抑えることができるようになる。

（２）また、このようにしてカム５３０が過度に回動してしまうことを抑えることができるようになるため、カム５３０の回転範囲を規制するストッパ機構の損傷等を抑えることも可能になる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・カム５３０のカムプロファイルにおいて、最大リフト量ＶＬの最小値側に第１増大領域を設けるとともに、最大リフト量ＶＬの最大値側に第２増大領域を設けるようにした。この他、カム５３０の過度な回動を抑える増大領域として、第１増大領域及び第２増大領域のいずれか一方のみを設けるようにしてもよい。

・可変動弁装置は、吸気バルブ３１の最大リフト量を３段階に変更する装置であったが、そうした最大リフト量の変更段数は適宜変更することができる。
・カム５３０のカムプロファイルにおいて、制御領域には、最大リフト量ＶＬを一定値に保持する保持区間を備えるようにした。この他、そうした保持区間を備えておらず、上述した変化区間のみを備えるようにしてもよい。

・上記カム５３０の形状は一例であり、コントロールシャフト３４０を軸方向に移動させることが可能なカムであれば、他の形状でもよい。
・上記可変機構部３００は、吸気バルブ３１の動弁系に設けられていたが、排気バルブ４１の動弁系に設けられていてもよい。

１…内燃機関、１０…シリンダブロック、１１…シリンダ、１２…ピストン、１３…燃焼室、２０…シリンダヘッド、２１…吸気ポート、２２…排気ポート、２４…バルブスプリング、２５…ラッシュアジャスタ、２６…ロッカアーム、２６ａ…ローラ、３１…吸気バルブ、３２…吸気カムシャフト、３２ａ…吸気カム、３０…吸気通路、４０…排気通路、４１…排気バルブ、４２…排気カムシャフト、４２ａ…排気カム、５０…スプリング、１００…機関用制御装置、１５０…モータ用制御装置、２１０…モータ、２１１…回転角度センサ、２２０…減速機構、３００…可変機構部、３１０…入力部、３１１…入力アーム、３１１ａ…ローラ、３１２…ヘリカルスプライン、３１３…突起、３１４…ハウジング、３２０…出力部、３２１…出力アーム、３２２…ヘリカルスプライン、３２３…ハウジング、３３０…支持パイプ、３４０…コントロールシャフト、３４１…ローラ、３５０…スライダギヤ、３５１…ヘリカルスプライン、３５２…ヘリカルスプライン、５３０…カム。

Claims (1)

1. 内燃機関に設けられた機関バルブの最大リフト量を変更する可変機構部と、前記可変機構部を作動させるコントロールシャフトと、カム径が次第に変化することにより前記コントロールシャフトを軸方向に移動させるカムと、前記カムを回動させるモータとを備えており、前記カムの回転位相を制御することにより前記最大リフト量の可変制御を行う内燃機関の可変動弁装置であって、
   前記カムのカムプロファイルには、前記最大リフト量を可変制御するときに使用する制御領域と、同制御領域に隣接して設けられており前記最大リフト量が増大する増大領域とが設けられている
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。