JP2017089593A - エンジンの動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの動弁装置において、操作ピンが突出する際に生じる騒音を抑制すること。
【解決手段】動弁装置の操作装置は、作動位置に配置された状態で、カム要素部の回転に伴い端面カムのリフト部に係合してカム要素部を軸方向に移動させる操作部材と、操作部材を作動位置に移動させるソレノイドアクチュエータと、ソレノイドアクチュエータに供給する電力を調節する給電量調節部とを含み、給電量調節部は、ソレノイドアクチュエータを駆動するために用いる電圧の測定値が相対的に高い程、測定値が相対的に低い場合に比べて、ソレノイドアクチュエータに供給する電力を減少させるとともに、エンジン内を循環するオイルの温度の測定値に応じて、ソレノイドアクチュエータの応答速度が所定の目標応答速度に近づくように、ソレノイドアクチュエータに供給する電力を減少させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの動弁装置に関する。

エンジンの動弁装置として、１つの弁について互いに形状が異なる複数のカム部を備え、これらカム部のうちから弁を開閉させるカム部を選択することにより、吸排気弁の開弁量や開弁時期などをエンジンの運転状態に応じて切り換え可能としたものが知られている。

例えば、特許文献１には、軸部とその軸方向へ相対変位が可能でかつ当該軸部と一体回転が可能な状態で当該軸部に装着される筒状のカム要素部とを備えるカムシャフトと、前記カム要素部を軸方向に移動させるソレノイドアクチュエータとを備え、カム要素部に設けられた複数のカム部の位置を、当該カム要素部の軸方向への移動により変更することによって、一つの弁を開閉させるカム部を切り換えるようにした動弁装置が記載されている。

この動弁装置では、カム要素部の両側に、前記軸方向と直交する方向に進退（突出／退避）可能な操作ピンと、この操作ピンの突出量を規定するストッパ機構とを有する前記ソレノイドアクチュエータが備えられており、カム要素部の位置に応じて選択的に操作ピンを作動（突出）させ、当該操作ピンをカム要素部の軸方向両端に設けられた端面カムに摺接させることで、カム要素部を軸方向へ移動させる、すなわちカム部を切り換える構成となっている。

特開２０１５−５９４６２号公報

特許文献１に記載の動弁装置においては、エンジンの運転状態に応じてカム部が切り換えられるが、その切り替えを行うための操作ピンの突出動作は、操作ピンの先端が端面カムの基準面（リフト量ゼロの面）に臨んでいる期間（短時間）内に行われる必要がある。それ以外の期間内に操作ピンの突出動作が行われた場合には、操作ピンの先端が端面カムのリフト部の外周面に衝突し、操作ピンの先端が傷む虞があるためである。

操作ピンの突出動作を所定期間内に的確に行うためには、ソレノイドアクチュエータの応答速度を大きくする、つまり、ソレノイドアクチュエータが制御部から突出命令を受けてから突出動作を完了するまでの時間を短くする必要がある。

しかしながら、ソレノイドアクチュエータの応答速度を大きくすると、操作ピンの突出速度も大きくなるため、上記ストッパ機構が操作ピンの移動を停止させる際に生じる衝突音（ソレノイドアクチュエータ内で発生する音）が大きくなるという問題がある。この衝突音は、特に、ソレノイドアクチュエータ内の潤滑油の温度が上昇してその粘性が低下したときや、バッテリの電圧が高めであるとき（ソレノイドアクチュエータへの供給電力が大きいとき）に大きくなり易い。また、その衝突音は弁毎に発生するため、気筒数が増える程、全体の騒音が大きくなる。

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、エンジンの動弁装置において、操作ピンが突出する際に生じる騒音を抑制する技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、クランクシャフトからの回転力を受けて回転する軸部と、この軸部の軸方向への相対変位が可能でかつ当該軸部と一体回転するように当該軸部に装着され、外周面に前記軸方向に並ぶ複数のカム部が設けられたカム要素部と、当該カム要素部を前記軸方向に移動させる操作装置とを備え、前記操作装置により前記カム要素部を前記軸方向に移動させることで、弁開閉に使用されるカム部を切り換えるエンジンの動弁装置であって、前記カム要素部は、前記軸方向の両端に、前記軸方向と直交する基準面とこの基準面から前記軸方向外向きに突出するとともにその突出量が回転遅れ方向に向かうに伴い増加するように形成されるリフト部とをそれぞれ含みかつこれら基準面とリフト部とが回転方向に並んだ端面カムを備え、前記操作装置は、前記カム要素部の外周面よりも内側に入り込む作動位置と前記外周面の外側に退避する退避位置とに亘ってそれぞれ進退可能に設けられ、前記作動位置に配置された状態で、前記カム要素部の回転に伴い前記端面カムのリフト部に係合して当該カム要素部を前記軸方向に移動させる操作部材と、前記操作部材を前記作動位置に移動させるソレノイドアクチュエータと、電源と前記ソレノイドアクチュエータとの間に介設され、前記ソレノイドアクチュエータに供給する電力を調節する給電量調節部とを含み、前記給電量調節部は、前記ソレノイドアクチュエータを駆動するために用いる電圧の測定値が相対的に高い程、当該測定値が相対的に低い場合に比べて、前記ソレノイドアクチュエータに供給する電力を減少させるとともに、エンジン内を循環するオイルの温度の測定値に応じて、前記ソレノイドアクチュエータの応答速度が所定の目標応答速度に近づくように、前記ソレノイドアクチュエータに供給する電力を減少させることを特徴とする、エンジンの動弁装置を提供する。

本発明における「ソレノイドアクチュエータを駆動するために用いる電圧」には、給電量調節部に供給される電圧、および電源の電圧（例えばバッテリの端子電圧）が含まれる。

本発明によれば、ソレノイドアクチュエータを駆動するために用いる電圧の測定値が相対的に高い程、当該測定値が相対的に低い場合に比べて、ソレノイドアクチュエータに供給する電力を減少させる給電量調節が行われるため、操作部材が作動位置に移動する際に生じる騒音を抑制することができる。また、エンジン内を循環するオイルの温度の測定値に応じて、ソレノイドアクチュエータの応答速度が所定の目標応答速度に近づくように、ソレノイドアクチュエータに供給する電力を減少させる給電量調節が行われるため、操作部材が作動位置に移動する際に生じる騒音を抑制することができる。

詳しく説明すると、ソレノイドアクチュエータの応答速度に影響を与える因子には、（ｉ）ソレノイドアクチュエータに供給される電力の大きさがある。ソレノイドアクチュエータに供給される電力が大きい程、ソレノイドアクチュエータの応答速度が大きくなり、操作部材の突出速度も大きくなり、その結果、操作部材が作動位置まで移動したときにソレノイドアクチュエータの内部で生じる衝突音（ソレノイドアクチュエータのストッパ機構が操作部材の移動を停止させる際に生じる音）が大きくなる。

そこで、ソレノイドアクチュエータを駆動するために用いる電圧の測定値が高い程、ソレノイドアクチュエータに供給する電力を給電量調節部で減少させることにより、操作部材の突出速度を低減して、ソレノイドアクチュエータ内で発生する衝突音を抑制することができる。これにより、電源（バッテリ）の電圧が高めであっても、給電量調節部で給電量を減少させて、衝突音を抑制することができる。

また、ソレノイドアクチュエータの応答速度に影響を与える因子には、ソレノイドアクチュエータに供給される電力の大きさの他に、（ｉｉ）ソレノイドアクチュエータの内部を潤滑するオイルの温度（エンジン内を循環するオイルの温度）がある。オイルの温度が変化するにつれて、オイルの粘性が変化してソレノイドアクチュエータの応答速度が変化する。

そこで、エンジン内を循環するオイルの温度の測定値に応じて、ソレノイドアクチュエータの応答速度が所定の目標応答速度に近づくように、ソレノイドアクチュエータに供給する電力を給電量調節部で減少させることにより、操作部材の突出速度を低減して、ソレノイドアクチュエータ内で発生する衝突音を抑制することができる。これにより、オイルの温度に応じて給電量調節部で給電量を適度に減少させて、衝突音を抑制することができる。

本発明においては、前記ソレノイドアクチュエータの応答速度は、前記オイルの温度が所定の温度以下である場合には前記オイルの温度の上昇とともに次第に大きくなり、前記オイルの温度が前記所定の温度を超える場合には前記オイルの温度の上昇とともに次第に小さくなる特性を有し、前記給電量調節部は、前記オイルの温度の測定値が前記所定の温度以下である場合には、当該測定値が相対的に高い程、当該測定値が相対的に低い場合に比べて、前記ソレノイドアクチュエータに供給する電力を減少させ、前記オイルの温度の測定値が前記所定の温度を超える場合には、当該測定値が相対的に低い程、当該測定値が相対的に高い場合に比べて、前記ソレノイドアクチュエータに供給する電力を減少させることが好ましい。

この構成によれば、ソレノイドアクチュエータの応答速度特性に合わせてより適切に給電量調節を行い、衝突音の抑制をさらに効果的に行うことができる。

詳しく説明すると、ソレノイドアクチュエータの応答速度に影響を与える因子には、ソレノイドアクチュエータに供給される電力の大きさ、ソレノイドアクチュエータの内部を潤滑するオイルの温度の他に、（ｉｉｉ）ソレノイドアクチュエータが有するコイル（ソレノイド）の温度、（ｉｖ）ソレノイドアクチュエータが有する永久磁石の温度がある。

（ｉｉｉ）については、コイルの温度が高い程、コイルの電気抵抗が大きくなってソレノイドアクチュエータの応答速度が小さくなり、（ｉｖ）については、永久磁石の温度が高い程、永久磁石の磁力が小さくなってソレノイドアクチュエータの応答速度が小さくなる。

エンジン始動後には、オイルの温度上昇とともに、コイルおよび永久磁石の温度も上昇するため、（ｉｉ）（ｉｉｉ）（ｉｖ）の因子を考慮すると、ソレノイドアクチュエータの応答速度は、オイルの温度が所定の温度以下である場合にはオイルの温度の上昇とともに次第に大きくなり、オイルの温度が上記所定の温度を超える場合にはオイルの温度の上昇とともに次第に小さくなる。

そこで、オイルの温度の測定値が所定の温度以下である場合には、当該測定値が相対的に高い程、当該測定値が相対的に低い場合に比べて、ソレノイドアクチュエータに供給する電力を減少させ、オイルの温度の測定値が上記所定の温度を超える場合には、当該測定値が相対的に低い程、当該測定値が相対的に高い場合に比べて、ソレノイドアクチュエータに供給する電力を減少させることにより、操作部材が突出する際にソレノイドアクチュエータ内で発生する衝突音をより効果的に抑制することができる。

本発明においては、前記操作装置は、エンジン内を循環するオイルの温度および前記ソレノイドアクチュエータに供給される電圧をパラメータとする前記ソレノイドアクチュエータの応答速度であって、前記操作部材を前記リフト部の外周面に衝突させることなく前記操作部材を前記作動位置に移動させることが可能な速度である衝突回避応答速度を、当該衝突回避応答速度を実現可能な前記オイルの温度であって前記所定の温度範囲に属する衝突回避温度および前記衝突回避応答速度を実現可能な衝突回避電圧とともに記憶する記憶部をさらに有し、前記給電量調節部は、前記記憶部に記憶された情報と、前記オイルの温度の測定値と、前記ソレノイドアクチュエータを駆動するために用いる電圧の測定値とに基づいて、前記ソレノイドアクチュエータに供給する電力を調節するものであり、前記オイルの温度の測定値が前記衝突回避温度である場合に、前記電圧の測定値が相対的に高い程、当該測定値が相対的に低い場合に比べて、前記ソレノイドアクチュエータに供給する電力を、前記ソレノイドアクチュエータの応答速度が前記衝突回避応答速度となる範囲で減少させることが好ましい。

この構成によれば、操作部材をリフト部の外周面に衝突させることなく操作部材を作動位置に移動させることが可能な速度である衝突回避応答速度、当該衝突回避応答速度を実現可能なオイルの温度である衝突回避温度、および衝突回避応答速度を実現可能な衝突回避電圧に基づいて、ソレノイドアクチュエータの応答速度が衝突回避応答速度となる範囲でソレノイドアクチュエータに供給する電力を調節するため、操作部材がリフト部の外周面に衝突するのを防止しつつ、操作部材が突出する際にソレノイドアクチュエータ内で発生する衝突音を抑制することができる。

本発明においては、前記エンジンは、吸気弁または排気弁の少なくとも一方の開閉特性を変更する前記動弁装置を備える多気筒エンジンであることが好ましい。

この構成によれば、多気筒エンジンの各気筒に設けられた吸気弁および排気弁のカム部を切り替える際の騒音を抑制することができるため、騒音の抑制を効果的に行うことができる。

本発明においては、前記カム要素部は、前記リフト部のうち前記突出量が最大となる最大リフト位置から回転遅れ方向に向かって延びかつ当該カム要素部の回転に伴い前記操作部材を前記カム要素部の径方向外側に向かって案内することが可能なスロープ部を有することが好ましい。

この構成によれば、カム要素部が軸方向に移動した後に、スロープ部に沿って操作部材がカム要素部の径方向外側に案内されることにより、強制的に操作部材が作動位置から後退位置に向かって押し戻される。これにより、操作部材を作動位置から後退位置に復帰させることができる。

本発明においては、前記操作装置は、前記操作部材の後退側の端部に、前記ソレノイドアクチュエータの磁芯に吸着される永久磁石を有することが好ましい。

この構成によれば、操作部材がスロープ部に案内されて作動位置から後退位置に向かってある程度押し戻されると、永久磁石の磁力によって永久磁石が磁芯に吸着され、これにより、操作部材が磁芯に保持される。

本発明においては、前記給電量調節部は、ＰＷＭ制御により、前記ソレノイドアクチュエータに供給する電力を減少させることが好ましい。

この構成によれば、ソレノイドアクチュエータを駆動するための電圧が高い場合であっても、給電量調節部はＰＷＭ制御によって平均出力電圧を低下させて、これにより、ソレノイドアクチュエータに供給する電力を容易に減少させることができる。

以上説明したように、本発明によれば、エンジンの動弁装置において、操作ピンが突出する際に生じる騒音を抑制する技術を提供することができる。

本発明の実施形態に係る動弁装置の概略構成を示す側面図である。 図１におけるｘ方向矢視による動弁装置を示す正面図である。 図１におけるｙ−ｙ線による拡大断面図である。 図１の状態から弁を開閉させるカム部を切り換えた状態を示す側面図である。 カム要素部の単体斜視図である。 （ａ）は、第１気筒のカム要素部の正面図であり、（ｂ）は、第１気筒のカム要素部の背面図である。 操作装置の縦断面図である。 動弁装置の動作を示す図である。 オイルの温度と操作装置の応答速度との相関関係を示す図である。 第４操作装置の操作ピンに対する第３および第４カム要素部の位置関係を示す展開図である。 図１０において操作ピンが（ア）（エ）（オ）’（カ）（キ）（ク）の位置にあるときの動弁装置を、端面カム側から見た図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について詳述する。

（動弁装置の概略構成）
図１は、本実施形態に係る動弁装置の排気側の構成を示すものである。なお、以下の説明では、特に言及する場合を除き、気筒列方向を前後方向とし、第１気筒１１側を「前側」、第４気筒１４側を「後側」として説明を行う。

本実施形態では、本発明に係る動弁装置が４気筒、４弁式ＤＯＨＣエンジンに適用された例について説明するが、本発明に係る動弁装置はこれ以外のエンジンについても適用可能である。

この動弁装置は、図示しないシリンダヘッドに、第１〜第４気筒１１〜１４のそれぞれについて２つずつ、合計８つの排気弁Ａ…Ａと、これらの排気弁Ａ…Ａを閉方向に付勢するリターンスプリングＢ…Ｂとを備えている。さらに、この動弁装置は、シリンダヘッドの上部に、ロッカアームＣ…Ｃを介して上記リターンスプリングＢ…Ｂの付勢力に抗して各排気弁Ａ…Ａを開動させるカムシャフト２を備えている。

このカムシャフト２は、シリンダヘッドにおける各気筒１１〜１４の中心位置に設けられた縦壁部Ｄ…Ｄと各縦壁部Ｄ…Ｄの上部に取り付けられたキャップ部材Ｅ…Ｅとで構成される軸受部Ｆ…Ｆに回転自在に支持されており、図示しないクランクシャフトによりチェーンを介して回転駆動される。

また、カムシャフト２は、軸部１０と、該軸部１０にスプライン嵌合され、該軸部１０と一体回転しかつ軸方向に移動可能とされた第１〜第４カム要素部２０１〜２０４とで構成されている。これらカム要素部２０１〜２０４は、各気筒１１〜１４に対応させて、上記軸部１０上で列状に配置されている。

さらに、この動弁装置は、各カム要素部２０１〜２０４を上記軸部１０上で軸方向にそれぞれ所定ストローク移動させる電磁駆動式の６つの操作装置３０１〜３０６を備えている。具体的には、気筒列の第１気筒１１側を前方として、該気筒列の前端位置に第１操作装置３０１が、第１、第２気筒１１、１２間位置に第２操作装置３０２が、第２、第３気筒１２、１３間の前端位置に第３操作装置３０３が、後端位置に第４操作装置３０４が、第３、第４気筒１３、１４間位置に第５操作装置３０５が、気筒列の後端位置に第６操作装置３０６がそれぞれ配置されている。

図２に示すように、これらの操作装置３０１〜３０６は、カムシャフト２を挟んで上記ロッカアームＣにおけるカムフォロワＣ’（図２参照）の反対側に、操作装置３０１〜３０６の操作ピン３２（本発明の「操作部材」に相当する）がカムシャフト２の軸心を指向するように配置されている。この実施形態の場合、操作装置３０１〜３０６は、カムシャフト２とカム要素部２０１〜２０４を上方から覆うシリンダヘッドカバーＧに取り付けられている。

各操作装置３０１〜３０６は、電磁式アクチュエータ３（本発明の「ソレノイドアクチュエータ」に相当する）と、この電磁式アクチュエータ３への通電時に該電磁式アクチュエータ３から突出可能な略円筒状の操作ピン３２とを備えている。

電磁式アクチュエータ３は、プッシュ型のソレノイドアクチュエータであり、図７に示されるように、円柱状の磁芯３１と、磁芯３１の周面に装着される円筒状のボビン３４と、ボビン３４の外周面に巻回されるコイル３３と、磁芯３１と同軸上に設けられ、磁芯３１に対して接近／離間可能に設けられた円柱状の操作ピン３２（本発明の「操作部材」に相当する）と、操作ピン３２を軸方向にスライド可能に支持する円筒状のピン支持部３５と、操作ピン３２の後端部（磁芯３１側端部）に設けられた円筒状の永久磁石３６とを備えている。

この電磁式アクチュエータ３においては、操作ピン３２の先端部がカム要素部２０１〜２０４の外周面の外側に退避する退避位置（非操作位置）に位置した状態で、コイル３４に通電されると、永久磁石３６を遠ざける方向の電磁力（斥力）がコイル３４に発生し、これにより、操作ピン３２は軸部１０側に移動（突出）する。具体的には、操作ピン３２は、上記がカム要素部２０１〜２０４の外周面の外側に位置する退避位置（非操作位置）から、カム要素部２０１〜２０４の外周面よりも内側に入り込む作動位置へ移動する。

そして、操作ピン３２が作動位置に位置した状態でコイル３４への通電を終了し、操作ピン３２の先端に後述の戻しスロープ部２３に摺接した状態で軸部１０が正方向に回転すると、操作ピン３２は戻しスロープ部２３に案内されて退避位置に向かって移動する。操作ピン３２の先端が戻しスロープ部２３の頂点付近に到達すると、永久磁石３６と磁芯３１との間に作用する吸引力（磁力）により、永久磁石３６が磁芯３１に吸着され、これにより、操作ピン３２は退避位置に移動してこの位置に保持される。

なお、この電磁式アクチュエータ３は、操作ピン３２が操作位置へ移動する際に、永久磁石３６がピン支持部３５の後端部に衝突する構造となっているため（衝突により操作ピン３２の移動を停止させるストッパ機構）、衝突音が発生する。

さらに、この動弁装置は、電磁式アクチュエータ３に電力を供給するバッテリ６と、このバッテリ６と電磁式アクチュエータ３との間に介設され、電磁式アクチュエータ３に供給する電力を調節する電圧制御回路５と、電圧制御回路５に制御信号を送信するＥＣＵ（Electronic Control Unit）７と、電圧制御回路５に供給される電圧を検出する電圧センサ８と、エンジンのオイルギャラリに設けられた油温センサ９と、クランク角センサ１５とを備えている。

バッテリ６（本発明における「電源」に相当する）は、直流電圧を電圧制御回路５に出力する。

電圧制御回路５（本発明における「給電量調節部」に相当する）は、バッテリ６から入力された直流電圧に対してＰＷＭ（Ｐulse Ｗidth Ｍodulation）制御による電圧変換（パルス幅のデュ−ティ比を変化させることにより平均電圧を減少させる）を行い、電圧変換後の電力を各操作装置３０１〜３０６の電磁式アクチュエータ３に供給する。つまり、各操作装置３０１〜３０６への通電は、電圧制御回路５によって行われる。

ＥＣＵ７は、ＣＰＵ、メモリ７１（ＲＡＭ、ＲＯＭ）等を備えたマイクロコンピュータであり、メモリ７１に記憶された所定のプログラムおよびデータと、電圧センサ８、油温センサ９、およびクランク角センサ１５からの各検知信号とに基づいてＰＷＭ信号を生成し、そのＰＷＭ信号を電圧制御回路５に送信することにより、電圧制御回路５を制御する。具体的には、ＥＣＵ７のメモリ７１には、図９に示すマップ（エンジンのオイルギャラリを流れるオイルの温度と、電圧制御回路５に供給される電圧と、電磁式アクチュエータ３の応答速度との相関関係を示すデータ）が予め記憶されている。

より具体的には、メモリ７１は、エンジン内を循環するオイルの温度および電磁式アクチュエータ３に供給される電圧をパラメータとする電磁式アクチュエータ３の応答速度であって、操作ピン３２をリフト部２３ｂの外周面に衝突させることなく操作ピン３２を作動位置に移動させることが可能な速度である衝突回避応答速度（図９に示す下限応答速度Ｒ１以上上限応答速度Ｒ２以下の応答速度）を、当該衝突回避応答速度を実現可能なオイルの温度であって所定の温度範囲（図９に示す下限温度Ｔ１以上上限温度Ｔ２以下の範囲）に属する衝突回避温度および衝突回避応答速度を実現可能な衝突回避電圧（下限電圧Ｖ０以上上限電圧Ｖ３以下の電圧）とともに記憶する。このマップは、実験等から得たデータに基づき作成されたものである。

図９を用いて電磁式アクチュエータ３の応答特性を説明する。図９におけるグラフＧ０は、電圧制御回路５に供給される電圧がＶ０であるときの上記相関関係を示し、グラフＧ１は、電圧制御回路５に供給される電圧がＶ１であるときの上記相関関係を示し、グラフＧ２は、電圧制御回路５に供給される電圧がＶ２であるときの上記相関関係を示し、グラフＧ３は、電圧制御回路５に供給される電圧がＶ３であるときの上記相関関係を示している。

なお、電圧Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の間には、Ｖ０＜Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３の関係がある。つまり、電圧制御回路５に供給される電圧が相対的に高い程、同じオイル温度では電磁式アクチュエータ３の応答速度が大きくなっている。また、グラフＧ０、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３において、オイルの温度がＴ３のときに応答速度が最大となっている。つまり、電磁式アクチュエータ３の応答速度は、オイルの温度がＴ３以下である場合には、オイルの温度の上昇とともに次第に大きくなり、オイルの温度がＴ３を超える場合には、オイルの温度の上昇とともに次第に小さくなる特性を有している。

また、図９における下限応答速度Ｒ１は、操作ピン３２が後述のリフト部２３ｂ、戻しスロープ部２３ｃ、および逆転時戻しスロープ部２３ｄの各々の外周面に衝突しない下限の応答速度であり、上限応答速度Ｒ２は、操作ピン３２がリフト部２３ｂ、戻しスロープ部２３ｃ、および逆転時戻しスロープ部２３ｄの各々の外周面に衝突しない上限の応答速度である。

つまり、電磁式アクチュエータ３の応答速度は、下限応答速度Ｒ１から上限応答速度Ｒ２の間の速度である必要があり、下限応答速度Ｒ１から上限応答速度Ｒ２までの応答速度が本発明の「衝突回避応答速度」に相当する。言い換えると、図８に示されるように、電磁式アクチュエータ３の応答時間ＲＴは、応答時間の下限値ＲＴ１（上限応答速度Ｒ２に対応する）と、応答時間の上限値ＲＴ２（下限応答速度Ｒ１に対応する）との間の時間である必要がある。なお、図８における時刻ｔ０は、電圧制御回路５から電磁式アクチュエータ３に対して通電が開始された時刻である。また、図８における期間Ｋ１は、操作ピン３２の突出動作を行った場合に、操作ピン３２がリフト部２３ｂ、戻しスロープ部２３ｃ、および逆転時戻しスロープ部２３ｄの各々の外周面に衝突しない期間、つまり、操作ピン３２を操作位置に移動させる動作を行うことが可能な期間である。仮に、応答時間が下限値ＲＴ１より小さいと、図８における左側のリフト部２３ｂ等の外周面に操作ピン３２の先端が衝突する虞がある。また、応答時間が上限値ＲＴ２より大きいと、図８における右側のリフト部２３ｂ等の外周面に操作ピン３２の先端が衝突する虞がある。

電圧制御回路５は、電圧制御回路５に供給される電圧の測定値（電圧センサ８による測定値）が相対的に高い程、当該測定値が相対的に低い場合に比べて、電磁式アクチュエータ３に供給する電力を減少させる。例えば、電圧制御回路５に供給される電圧がＶ３である場合には、該電圧がＶ２である場合と比べて、応答速度が大きいため（前者と後者とで油温がほぼ同じである場合）、前者における電磁式アクチュエータ３への供給電力を後者における供給電力よりも減少させる。具体的には、例えば、油温測定値がＴ１で電圧測定値がＶ３のときには（図９における点Ｐ３）、ＰＷＭ制御により、電磁式アクチュエータ３に供給する平均電圧をＶ１まで減少させ（図９における点Ｐ１）、油温測定値がＴ１で電圧測定値がＶ２のときには（図９における点Ｐ２）、ＰＷＭ制御により、電磁式アクチュエータ３に供給する平均電圧をＶ１まで減少させる（図９における点Ｐ１）。その結果、前者後者ともに、電磁式アクチュエータ３の応答速度は下限応答速度Ｒ１となる。

また、エンジン内を循環するオイルの温度の測定値（油温センサ９による測定値）に応じて、電磁式アクチュエータ３の応答速度が後述の下限応答速度Ｒ１（本発明における「所定の目標応答速度」に相当する）に近づくように、電磁式アクチュエータ３に供給する電力を減少させる。具体的には、例えば、油温測定値がＴ１で電圧測定値がＶ３のときには（図９における点Ｐ３）、ＰＷＭ制御により、電磁式アクチュエータ３に供給する平均電圧をＶ１まで減少させ（図９における点Ｐ１）、油温測定値がＴ３で電圧測定値がＶ３のときには（図９における点Ｐ４）、ＰＷＭ制御により、電磁式アクチュエータ３に供給する平均電圧をＶ０まで減少させる（図９における点Ｐ５）。また、油温測定値がＴ２で電圧測定値がＶ３のときには（図９における点Ｐ６）、ＰＷＭ制御により、電磁式アクチュエータ３に供給する平均電圧をＶ１まで減少させる（図９における点Ｐ７）。その結果、いずれの場合も、電磁式アクチュエータ３の応答速度は下限応答速度Ｒ１となる。

電磁式アクチュエータ３に通電しない状態では、図２に破線で示すように、操作ピン３２は永久磁石３６の磁力によって上方の退避位置（不作動位置）に保持される。一方、電磁式アクチュエータに通電されると、図２に実線に示すように、操作ピン３２は下方へ突出して作動位置に移動する。

また、操作装置３０１〜３０６による各カム要素部２０１〜２０４の軸方向の移動を所定の２か所で位置決めするため、図３に第１、第２カム要素部２０１、２０２を例として示すように、軸部１０と各カム要素部２０１〜２０４との嵌合部にディテント機構４０がそれぞれ設けられている。

このディテント機構４０は、軸部１０の外周面から径方向に穿設された孔４１と、該孔４１内に収納されたスプリング４２と、孔４１の開口部に配置され、スプリング４２により軸部１０の外周面から径方向の外側へ飛び出すように付勢されたディテントボール４３と、カム要素部２０１〜２０４の内周面に軸方向に隣接して設けられた２か所の周溝４４１、４４２とで構成されている。そして、このディテント機構４０は、ディテントボール４３が一方の周溝４４１に係合したときに、カム要素部２０１〜２０４が図１に示す第１位置に、上記ディテントボール４３が他方の周溝４４２に係合したときに、カム要素部２０１〜２０４が図４に示す第２位置に、それぞれ位置決めされるように構成されている。

ここで、図１に示すように、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４が全て第１位置に位置するとき、第１カム要素部２０１は後方に、第２カム要素部２０２は前方に、第３カム要素部２０３は後方に、第４カム要素部２０４は前方に位置する。したがって、第１、第２カム要素部２０１、２０２の対向端面は互いに近接し、第２、第３カム要素部２０２、２０３の対向端面は互いに離間し、第３、第４カム要素部２０３、２０４の対向端面は互いに近接した状態となる。

また、図４に示すように、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４が全て第２位置に位置したときは、第１カム要素部２０１は前方に、第２カム要素部２０２は後方に、第３カム要素部２０３は前方に、第４カム要素部２０４は後方に位置する。したがって、第１、第２カム要素部２０１、２０２の対向端面は互いに離間し、第２、第３カム要素部２０２、２０３の対向端面は互いに近接し、第３、第４カム要素部２０３、２０４の対向端面は互いに離間した状態となる。

（カム要素部の構成）
次に、図５，６により、カム要素部２０１〜２０４の構成について第１カム要素部２０１と第２カム要素部２０２を例としてさらに詳しく説明する。

カム要素部２０１（２０２〜２０４）は、筒状とされ、その中間部の外周面は上記軸受部Ｆに支持されるジャーナル部２１とされていると共に、その前後両側に２つの排気弁Ａ、Ａ用の作動部２２、２２が設けられており、各作動部２２、２２には、図５に示すように、例えば低エンジン回転時用のリフト量が大きな第１カム部２２１と、例えば高エンジン回転時用のリフト量が小さな第２カム部２２２とが互いに隣接させて設けられている。

この第１カム部２２１と第２カム部２２２は、図５，６（ｂ）に示すように、ベースサークルａが共通で、リフト量が異なるノーズ部ｂ１、ｂ２が該ベースサークルａ上にわずかに位相差をもって設けられている。そして、カム要素部２０１（２０２〜２０４）の２つの作動部２２は、第１カム部２２１と第２カム部２２２とが前後方向に並ぶ順序が一致し、ノーズ部ｂ１の位相が一致し、ノーズ部ｂ２の位相が一致している。なお、ベースサークルａが共通とは、第１カム部２２１と第２カム部２２２とのベースサークルａのベース円径が同じであることを意味する。

図１、図４に示すように、第１カム要素部２０１および第３カム要素部２０３においては、第１カム部２２１が前側、第２カム部２２２が後側にそれぞれ配置され、第２カム要素部２０２および第４カム要素部２０４においては、第２カム部２２２が前側、第１カム部２２１が後側にそれぞれ配置されている。

そして、カム要素部２０１〜２０４が上述のディテント機構４０により軸部１０上の第１位置に位置決めされたときには、いずれのカム要素部２０１〜２０４においても、２つの第１カム部２２１、２２１が対応する気筒１１〜１４の２つのロッカアームＣ、ＣのカムフォロワＣ’、Ｃ’に対応して位置し（図１参照）、軸部１０上の第２位置に位置決めされたときは、第２カム部２２２、２２２が上記カムフォロワＣ’、Ｃ’に対応して位置する（図４参照）ように、カム要素部２０１〜２０４の作動部２２、２２の間隔が設定されている。

なお、本実施形態に係るエンジンは、各気筒の爆発順序が、第３気筒１３→第４気筒１４→第２気筒１２→第１気筒１１とされており、各カム要素部２０１〜２０４の第１カム部２２１および第２カム部２２２のノーズ部ｂ１、ｂ２が、カムシャフト２の９０°回転ごとに、この順序でカムフォロワＣ’、Ｃ’に摺接するように、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４の間で互いに位相差を有して軸部１０にスプライン嵌合されている。

さらに、各カム要素部２０１〜２０４は、前後方向両端に端面カム２３、２３を備えている。

この前後方向両端の端面カム２３、２３は、各々、図５、６に示すように、カム要素部２０１（２０２〜２０４）の軸方向と直交する基準面２３ａと、この基準面２３ａから軸方向外向きに突出するリフト部２３ｂとを有する。このリフト部２３ｂは、図６に示すように、リフト開始位置ｅからリフト終了位置ｆに至る所定位相範囲α（例えば約１２０°）の間で、カム要素部２０１〜２０４の回転方向Ｘに向かうに伴い基準面２３ａ（リフト量ゼロ）から軸方向のリフト量が次第に増加し、リフト終了位置ｆでリフト量が最大となるように形成されている。そして、リフト終了位置ｆからその回転遅れ方向（回転方向Ｘとは反対方向）に位置する後述のスロープ終了位置ｇに至る範囲で最大リフト量を維持し、該スロープ終了位置ｇでリフト量がゼロとなる（基準面２６ａに戻る）ようにリフト部２６ｂが形成されている。

さらに、上述のように、各カム要素部２０１〜２０４が各気筒１１〜１４の爆発順序に応じてそれぞれ所定の位相差を設けて軸部１０にスプライン嵌合されていることに伴い、各カム要素部２０１〜２０４の互いに対向する端面カム２３、２３もそれぞれ位相差をもって対向する。本実施形態では、図１の符号ア、イに示すように、隣接する２つの第１および第２カム要素部２０１、２０２、並びに第３および第４カム要素部２０３、２０４は、互いに対向する端面カム２３、２３のリフト部２３ｂ、２３ｂが互いに異なる位相に設けられており、この２つのカム要素部２０１〜２０４が近接時にこれらリフト部２３ｂ、２３ｂの少なくとも一部が軸方向に重複している。

そして、上記第２および第５操作装置３０２、３０５の操作ピン３２、３２は、対応する２つのカム要素部２０１〜２０４の近接時に互いに対向する端面カム２３、２３の対向面間に突出して作動位置に移動し、これらの端面カム２３、２３に係合することにより、カムシャフト２の回転に従って、近接していた２つのカム要素部２０１〜２０４を互いに離間させる方向にスライドさせるようになっている。

図１に示す状態では、近接していた第１、第２カム要素部２０１、２０２、および、第３、第４カム要素部２０３、２０４は、互いに離間することによりいずれも第１位置から図４に示す第２位置へ移動する。また、図４に示す状態では、近接していた第２、第３カム要素部２０２、２０３は、互いに離間することにより第２位置から図１に示す第１位置へ移動する。

一方、第１操作装置３０１の操作ピン３２は、図４に示すように、第１カム要素部２０１が前側の第２位置にある状態で、該第１カム要素部２０１の前側の端面カム２３に対面する作動位置へ突出することにより該端面カム２３に係合し、カムシャフト２の回転に伴って、第１カム要素部２０１を後側の第１位置へ移動させる。同様に、第４操作装置３０４の操作ピン３２は、第３カム要素部２０３が前方の第２位置にある状態で、該第３カム要素部２０３の前方の端面カム２３に対面する作動位置へ突出することにより該端面カム２３に係合し、カムシャフト２の回転に伴って、第３カム要素部２０３を後側の第１位置へ移動させる。

また、第３操作装置３０３の操作ピン３２は、第２カム要素部２０２が後側の第２位置にある状態で、該第２カム要素部２０２の後側の端面カム２３に対面する作動位置へ突出することにより該端面カム２３に係合し、これを前側の第１位置へ移動させる。同様に、第６操作装置３０６の操作ピン３２は、第４カム要素部２０４が後側の第２位置にある状態で、該第４カム要素部２０４の後側の端面カム２３に対面する作動位置へ突出することにより該端面カム２３に係合し、これを前側の第１位置へ移動させる。

ここで、各操作装置３０１〜３０６の操作ピン３２の作動位置への突出は、以下のようなタイミングで行われる。すなわち、第１、第４操作装置３０１、３０４については、操作ピン３２の指向位置に、第１、第３カム要素部２０１、２０３の前側の端面カム２３の端面カム２３の基準面２３ａが位置するタイミングで行われる。また、第３、第６操作装置３０３、３０６にあっては、操作ピン３２の指向位置に、第２、第４カム要素部２０２、２０４の後側の端面カム２３の基準面２３ａが位置するタイミングで操作ピン３２の突出が行われる。さらに、第２操作装置３０２にあっては、操作ピン３２の指向位置に、第１、第２カム要素部２０１、２０２の互いに対向する２つの端面カム２３、２３の両方の基準面２３ａ、２３ａが位置するタイミングで操作ピン３２の突出が行われる。第５操作装置３０５にあっては、操作ピン３２の指向位置に、第３、第４カム要素部２０３、２０４の互いに対向する２つの端面カム２３、２３の両方の基準面２３ａ、２３ａが位置するタイミングで操作ピン３２の突出が行われる。

また、この操作ピン３２の作動位置への突出による各カム要素部２０１〜２０４の移動は、ロッカアームＣのカムフォロワＣ’が第１カム部２２１または第２カム部２２２のベースサークルａに対応して位置しているタイミング、すなわち、当該気筒が排気行程以外の行程にあるときに行われなければならない。

そこで、これらの作動タイミングの条件を満足するために、この実施形態では、図６に示すように、第１、第２カム部２２１、２２２のノーズ部ｂ１、ｂ２の頂部に対し、回転方向Ｘの前方側の所定位相の位置に端面カム２３のリフト開始位置ｅが設定され、該リフト開始位置ｅから回転方向Ｘの後方側（回転遅れ方向）の所定位相αの位置に端面カム２３のリフト終了位置ｆが設定されている。そして、端面カム２３のリフト開始位置ｅから回転方向Ｘの後方側に向かうリフト終了位置ｆまでの角度が１８０度よりも小さくなるように、端面カム２３のリフト部２３ｂが設けられている。この場合、図２に示すロッカアームＣのカムフォロワＣ’と操作装置３０１〜３０６の操作ピン３２の位置関係において、各カム要素部２０１〜２０４は、排気行程の終了後間もなく移動することになる。

しかし、上述のような位置関係で第１、第２カム部２２１、２２２のノーズ部ｂ１、ｂ２と端面カム２３のリフト部２３ｂが設けられていても、作動不良等により操作装置３０１〜３０６の操作ピン３２が意図していないタイミングで突出してしまった場合、この操作ピン３２とリフト部２３ｂとが不用意に係合してしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、カム要素部２０１〜２０４の端面カム２３に、作動位置へ突出した操作ピン３２を強制的に不作動位置まで退避させるための戻しスロープ部２３ｃが一体的に設けられている。

この戻しスロープ部２３ｃは、各カム要素部２０１〜２０４のカム部２２を切り換える順序、操作装置３０の配置される個数等の条件によって設けるべき場所が変わる。しかし、これらの条件によらず、戻しスロープ部２３ｃは、互いに隣接するカム要素部２０１〜２０４のうち、共通する操作装置３０１〜３０６によって遅れて離間されるカム要素部２０１〜２０４の対向する端部に少なくとも設ける必要がある。本実施形態の場合、燃焼順序と同じ第３気筒１３→第４気筒１４→第２気筒１２→第１気筒１１の順に各気筒１１〜１４のカム要素部２０１〜２０４のカム部２２を切り換えるため、第１、第４カム要素部２０１、２０４の前後方向両端と、第２カム要素部２０２の後端と、第３カム要素部２０３の前端にそれぞれ戻しスロープ部２３ｃが設けられている。

図５に示すように、戻しスロープ部２３ｃは、リフト部２３ｂよりさらに軸方向に突出し、図６に示すように、端面カム２３の端面において端面カム２３のリフト終了位置ｆより回転遅れ側（矢印Ｘと逆方向）に所定位相範囲、すなわちリフト終了位置（スロープ開始位置）ｆからスロープ終了位置ｇまで設けられており、回転遅れ側に向かって外方に傾斜して延びるカム面、すなわち、回転遅れ側に向かって半径方向のリフト量が次第に高くなるカム面を有する。このカム面は、スロープ開始位置ｆにおけるリフト量が作動位置にある操作ピン３２の先端部よりもわずかに低いと共に、スロープ終了位置ｇにおけるリフト量が不作動位置にある操作ピン３２の先端部よりもわずかに低く設定されている。

この戻しスロープ部２３ｃによれば、リフト部２３ｂによるカム要素部２０１〜２０４の移動が終了した後に操作ピン３２の先端部をそのカム面に摺接することにより、操作ピン３２を作動位置から不作動位置に退避させることができる。なお、上述のように、スロープ終了位置ｇにおけるリフト量は不作動位置にある操作ピン３２の先端部よりも低いが、スロープ開始位置ｆからスロープ終了位置ｇに至るまでに操作ピン３２に与えられた慣性力と電磁式アクチュエータの磁力によって、操作ピン３２はさらに不作動位置まで押し戻される。

さらに、カム要素部２０１〜２０４は、カムシャフト２が逆回転した際、作動位置へ突出した操作ピン３２を強制的に不作動位置まで退避させるための逆転時戻しスロープ部２３ｄを端面カム２３に一体的に有している。

この逆転時戻しスロープ部２３ｄは、カム要素部２０１〜２０４の両端の端面カム２３、２３のうち、戻しスロープ部２３ｃが設けられている端面カム２３と同じ端面カム２３に戻しスロープ部２３ｃと共に設けられている。本実施形態の場合、逆転時戻しスロープ部２３ｄは、第１、第４カム要素部２０１、２０４の前後方向両端と、第２カム要素部２０２の後端と、第３カム要素部２０３の前端にそれぞれ設けられている。

図５に示すように、逆転時戻しスロープ部２３ｄは、基準面２３ａから軸方向に戻しスロープ部２３ｃと同量だけ突出している。また、図６に示すように、逆転時戻しスロープ部２３ｄは、端面カム２３の端面においてスロープ終了位置ｇより回転遅れ側（矢印Ｘと逆方向）に所定位相範囲、すなわちスロープ終了位置（逆転時スロープ終了位置）ｇから逆転時スロープ開始位置ｈまで設けられている。そして、端面カム２３の逆転時スロープ終了位置ｇの外周面から回転遅れ側に向かって内方に傾斜して延びるカム面、すなわち、回転遅れ側に向かって半径方向のリフト量が次第に低くなるカム面を有する。このカム面は、逆転時スロープ開始位置ｈにおけるリフト量が作動位置にある操作ピン３２の先端部よりもわずかに低いと共に、逆転時スロープ終了位置ｇにおけるリフト量が不作動位置にある操作ピン３２の先端部よりもわずかに低く設定されている。

（動弁装置の動作）
次に、この実施形態の動弁装置の動作について、図１０、１１を参照しながら説明する。なお、図１０は、第４操作装置３０４の操作ピン３２に対する第３および第４カム要素部２０３、２０４の回転を、両カム要素部２０３、２０４に対する端面カム２３の円周方向への操作ピン３２の相対移動（正回転方向Ｘが図の左から右、逆回転方向Ｙが図の右から左）として示した図である。そして、近接時（第１位置にあるとき）の両カム要素部２０３、２０４の端面カム２３を実線、離間時（第２位置にあるとき）の両カム要素部２０３、２０４の端面カム２３を一点鎖線で示している。また、図１１は、図１０において操作ピン３２が（ア）（エ）（オ）’（カ）（キ）（ク）の位置にあるときの動弁装置を、端面カム側から見た図である。なお、（ア）’は、操作ピン３２が退避位置にあるときの状態を示している。

まず、図１に示すように、例えばエンジンの高回転時であって、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４が第１位置に位置するとき、これらのカム要素部２０１〜２０４においては、いずれも、両端の作動部２２、２２におけるリフト量の大きな第１カム部２２１、２２１がロッカアームＣ、ＣのカムフォロワＣ’、Ｃ’に対応して位置し、カムシャフト２の回転により、前述の順序で、排気行程時に各気筒１１〜１４の排気弁Ａ…Ａが相対的に大きな開弁量で開弁する。

この状態から、エンジン回転数の低下等に伴い、排気弁Ａ…Ａの開弁量を少なくするように切り換える場合、この動作は、第２、第５操作装置３０２、３０５を通電して操作ピン３２、３２を不作動位置から作動位置へ突出させることにより行われる。

具体的には、まず、ＥＣＵ７が、油温センサ９から入力した検知データと、メモリ７１に記憶されたマップとに基づき、油温測定値が衝突回避温度であるか否かを判断する。油温測定値が衝突回避温度でなければ、操作ピン３２の突出動作を中止する。

一方、油温測定値が衝突回避温度であれば、ＥＣＵ７は、電圧センサ８から入力した検知データと、メモリ７１に記憶されたマップとに基づき、電圧測定値が衝突回避電圧であるか否かを判断する。電圧測定値が衝突回避電圧でなければ、操作ピン３２の突出動作を中止する。

一方、電圧測定値が衝突回避電圧であれば、ＥＣＵ７は、電磁式アクチュエータ３の応答速度が下限応答速度Ｒ１となるように、電磁式アクチュエータ３への給電量（供給電力）を減少させるＰＷＭ制御を行うためのＰＷＭ信号を生成する。

次いで、ＥＣＵ７は、このＰＷＭ信号を電圧制御回路５に送信し、電圧制御回路５を制御する。これにより、電磁式アクチュエータ３は、操作ピン３２の先端をリフト部２３ｂ、戻しスロープ部２３ｃ、および逆転時戻しスロープ部２３ｄの各外周面に衝突させることなく、操作ピン３２を操作位置へ移動させることができるとともに、その移動時に発生する電磁式アクチュエータ３内での衝突音（永久磁石３６がピン支持部３５の後端部に衝突することにより発生する衝突音）を低減することができる。

このような制御が行われることで、第５操作装置３０５の操作ピン３２が、第１位置にあって互いに近接した状態にある第３、第４カム要素部２０３、２０４の対向する端面カム２３、２３の間に無事に突入し、これらの端面カム２３、２３に係合する。その場合、図１０（ａ）で符号（ア）で示すように、上記操作ピン３２は、第３、第４カム要素部２０３、２０４の対向する端面カム２３、２３（実線で図示）のリフト量がいずれもゼロの基準面２３ａ、２３ａを指向する期間に突入される。

そして、まず、第３気筒１３の排気行程が終了した後、第５操作装置３０５の操作ピン３２の位置に第３カム要素部２０３の後方の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達し、その後、第５操作装置３０５の操作ピン３２が、図１０で符号（イ）から（ウ）までの位置において、カムシャフト２の回転に従い、第３カム要素部２０３の後方の端面カム２３のリフト部２３ｂに摺接しながら第３カム要素部２０３を前側へ押し（下向き白抜き矢印で図示）、これを第２位置へスライドさせる（一点鎖線で図示）。

また、第５操作装置３０５の操作ピン３２の位置に上記第３カム要素部２０３の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達した後、カムシャフト２が９０°回転し、第４気筒１４の排気行程が終了すると、次に、第４カム要素部２０４の後側の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達し、その後、第５操作装置３０５の操作ピン３２が、図１０の符号（エ）から（オ）までの位置において、カムシャフト２の回転に従い、第４カム要素部２０４の後方の端面カム２３のリフト部２３ｂに摺接しながら第４カム要素部２０４を後側へ押し（上向き黒色矢印で図示）、第４カム要素部２０４の第２位置へのスライドする（一点鎖線で図示）。

さらに、第５操作装置３０５の操作ピン３２が図１０で符号（オ）の位置を過ぎると、ＥＣＵ７は、電磁式アクチュエータ３への通電を止める制御信号を電圧制御回路５に送信する。その後、この操作ピン３２が戻しスロープ部２３ｃを指向し、図１０で符号（カ）で示す位置まで、カムシャフト２の回転に従い、操作ピン３２の先端面が戻しスロープ部２３ｃのカム面に摺接しながら押し上げられ、操作ピン３２は強制的に不作動位置へ戻される。

その後、操作ピン３２は永久磁石３６の磁力によって、不作動位置に保持される。

ここで、第５操作装置３０５の操作ピン３２が、図１０の符号（ク）で示す位置で、図１１の符号（ク）で示すように、作動不良等により誤って突出し、さらに、この操作ピン３２が突出した状態でエンジンが逆回転した場合、操作ピン３２が、図１０の符号（キ）で示す逆転時スロープ終了位置ｇから逆転時スロープ開始位置ｈの間で、カムシャフト２の逆回転（矢印Ｙ方向）に従い、図１１の符号（キ）で示すように、操作ピン３２の先端面が逆転時戻しスロープ部２３ｄのカム面に摺接しながら押し上げられ、図１１の符号（カ）で示すように、不作動位置へ向けて退避させられる。

この操作ピン３２が摺接する逆転時戻しスロープ部２３ｄのカム面は、滑らかな傾斜面となっているため、エンジンの逆回転時に操作ピン３２の先端部がこのカム面に干渉してカムシャフト２の逆回転を止めることがない。

次に、第２操作装置３０２の操作ピン３２を、第１位置にあって互いに近接した状態にある第１、第２カム要素部２０１、２０２の対向する端面カム２３、２３の間に突入させるために、上記と同様に、ＥＣＵ７によるＰＷＭ信号の生成、およびＰＷＭ制御による供給電力の低減が行われる。これにより、第２操作装置３０２の操作ピン３２が、第１、第２カム要素部２０１、２０２の対向する端面カム２３、２３の間に無事に突入し、これらの端面カム２３、２３に係合する。その場合、第２操作装置３０２の操作ピン３２は、第１、第２カム要素部２０１、２０２の対向する端面カム２３、２３のリフト量がいずれも０の基準面２３ａ、２３ａを指向する期間に突入される。さらに、操作ピン３２が操作位置に移動する際に生じる電磁式アクチュエータ３内での衝突音を抑制することができる。

そして、第２気筒１２の排気行程が終了した後、第２操作装置３０２の操作ピン３２の位置に第２カム要素部２０２の前側の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達し、その後、カムシャフト２の回転に伴い、上記操作ピン３２が該端面カム２３のリフト部２３ｂに摺接しながら第２カム要素部２０２を後側へ押し、これを第２位置へスライドさせる。

また、操作ピン３２の位置に上記第２カム要素部２０２の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達した後、カムシャフト２が９０°回転し、第１気筒１１の排気行程が終了すると、操作ピン３２の位置に実線で示す第１カム要素部２０１の前側の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達し、その後、カムシャフト２の回転に伴い、上記操作ピン３２が該端面カム２３のリフト部２３ｂに摺接しながら第１カム要素部２０１を前側へ押し、これを第２位置へスライドさせる。

さらに、第２操作装置３０２の電磁式アクチュエータへの通電を止め、操作ピン３２が戻しスロープ部２３ｃを指向する間、前述の第５操作装置３０５と同様に、操作ピン３２の先端面が戻しスロープ部２３ｃのカム面に摺接しながら押し上げられ、操作ピン３２は強制的に不作動位置へ戻される。

その後、操作ピン３２は永久磁石３６の磁力によって、不作動位置に保持される。

以上により、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４は全て第１位置から第２位置へ移動し、図４に示すように、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４のいずれにおいても、両端の作動部２２、２２における第２カム部２２２…２２２がロッカアームＣ、ＣのカムフォロワＣ’、Ｃ’に対応して位置し、排気行程時に各気筒１１〜１４の排気弁Ａ…Ａが相対的に小さな開弁量で開弁することになる。

一方、図４に示す各カム要素部２０１〜２０４のリフト量が小さな第２カム部２２２…２２２がロッカアームＣ…ＣのカムフォロワＣ’…Ｃ’に対応して位置する状態から、例えばエンジン回転数の上昇に伴い、図１に示すリフト量が大きな第１カム部２２１…２２１がカムフォロワＣ’…Ｃ’に対応して位置する状態に切り換える動作は、第１、第３、第４、第６操作装置３０１、３０３、３０４、３０６を通電し、これらの操作装置３０１、３０３、３０４、３０６の操作ピン３２…３２を不作動位置から作動位置へ突出させることにより行われる。

以上のように、この実施形態によれば、４つの気筒１１〜１４にそれぞれ備えられた４つのカム要素部２０１〜２０４が６つの操作装置３０１〜３０６により操作され、排気弁Ａ…Ａを開閉させるカム部２２が、リフト量の小さな第１カム部２２１…２２１とリフト量の大きな第２カム部２２２…２２２との間で切り換えられる。

（本実施形態の作用効果）
本実施形態によれば、電磁式アクチュエータ３を駆動するために用いる電圧の測定値が相対的に高い程、当該測定値が相対的に低い場合に比べて、電磁式アクチュエータ３に供給する電力を減少させる給電量調節が行われるため、操作ピン３２が作動位置に移動する際に生じる騒音を抑制することができる。また、エンジン内を循環するオイルの温度の測定値に応じて、電磁式アクチュエータ３の応答速度が所定の目標応答速度（下限応答速度Ｒ１）に近づくように、電磁式アクチュエータ３に供給する電力を減少させる給電量調節が行われるため、操作ピン３２が作動位置に移動する際に生じる騒音を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、オイルの温度の測定値がＴ３以下である場合には、当該測定値が相対的に高い程、当該測定値が相対的に低い場合に比べて、電磁式アクチュエータ３に供給する電力を減少させ、オイルの温度の測定値がＴ３を超える場合には、当該測定値が相対的に低い程、当該測定値が相対的に高い場合に比べて、電磁式アクチュエータ３に供給する電力を減少させることにより、操作ピン３が突出する際に電磁式アクチュエータ３内で発生する衝突音をより効果的に抑制することができる。

また、本実施形態によれば、電磁式アクチュエータ３の応答速度が衝突回避応答速度となる範囲で電磁式アクチュエータ３に供給する電力を調節するため、操作ピン３２がリフト部２３ｃの外周面に衝突するのを防止しつつ、操作ピン３２が突出する際に電磁式アクチュエータ３内で発生する衝突音を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、多気筒エンジンの各気筒に設けられた排気弁のカム部２２１、２２２を切り替える際の騒音を抑制することができるため、騒音の抑制を効果的に行うことができる。

また、本実施形態によれば、カム要素部２０１〜２０４が軸方向に移動した後に、戻しスロープ部２３ｃに沿って操作ピン３２がカム要素部２０１〜２０４の径方向外側に案内されることにより、強制的に操作ピン３２が作動位置から後退位置に向かって押し戻される。これにより、操作ピン３２を作動位置から後退位置に復帰させることができる。

また、本実施形態によれば、操作ピン３２が戻しスロープ部２３ｃに案内されて作動位置から後退位置に向かってある程度押し戻されると、永久磁石３６の磁力によって永久磁石３６が磁芯３１に吸着され、これにより、操作ピン３２が磁芯３１に保持される。

また、本実施形態によれば、電磁式アクチュエータ３を駆動するための電圧が高い場合であっても、ＰＷＭ制御によって平均出力電圧を低下させて、これにより、電磁式アクチュエータ３に供給する電力を容易に減少させることができる。

なお、上記実施形態では、電圧センサ８は、電圧制御回路５に供給される電圧を測定しているが、バッテリ６の端子電圧を測定してもよい。この場合には、ＥＣＵ７は、バッテリ６の端子電圧に基づいてＰＷＭ信号を生成する。

また、上記実施形態では、目標応答速度を下限応答速度Ｒ１に設定している（図９参照）が、下限応答速度Ｒ１より高めの値（但し、上限応答速度Ｒ２以下の値）に設定してもよい。

また、上記実施形態では、電磁式アクチュエータ３に供給する電力を減少させる給電量調節の具体例として、電磁式アクチュエータ３の応答速度が目標応答速度となるように給電量調節を行っている（図９参照）が、応答速度が目標応答速度よりも高めの値（但し、上限応答速度Ｒ２以下の値）となるように給電量調節を行ってもよい。

３ 電磁式アクチュエータ（ソレノイドアクチュエータ）
５ 電圧制御回路（給電量調節部）
６ バッテリ（電源）
２３ 端面カム
２３ａ 基準面
２３ｃ リフト部
２３ｃ 戻しスロープ部（スロープ部）
３２ 操作ピン（操作部材）
３６ 永久磁石
２０１〜２０４ カム要素部
２２１，２２２ カム部
３０１〜３０６ 操作装置
Ｒ１ 下限応答速度（目標応答速度）

Claims (7)

1. クランクシャフトからの回転力を受けて回転する軸部と、この軸部の軸方向への相対変位が可能でかつ当該軸部と一体回転するように当該軸部に装着され、外周面に前記軸方向に並ぶ複数のカム部が設けられたカム要素部と、当該カム要素部を前記軸方向に移動させる操作装置とを備え、前記操作装置により前記カム要素部を前記軸方向に移動させることで、弁開閉に使用されるカム部を切り換えるエンジンの動弁装置であって、
   前記カム要素部は、前記軸方向の両端に、前記軸方向と直交する基準面とこの基準面から前記軸方向外向きに突出するとともにその突出量が回転遅れ方向に向かうに伴い増加するように形成されるリフト部とをそれぞれ含みかつこれら基準面とリフト部とが回転方向に並んだ端面カムを備え、
   前記操作装置は、前記カム要素部の外周面よりも内側に入り込む作動位置と前記外周面の外側に退避する退避位置とに亘ってそれぞれ進退可能に設けられ、前記作動位置に配置された状態で、前記カム要素部の回転に伴い前記端面カムのリフト部に係合して当該カム要素部を前記軸方向に移動させる操作部材と、前記操作部材を前記作動位置に移動させるソレノイドアクチュエータと、電源と前記ソレノイドアクチュエータとの間に介設され、前記ソレノイドアクチュエータに供給する電力を調節する給電量調節部とを含み、
   前記給電量調節部は、前記ソレノイドアクチュエータを駆動するために用いる電圧の測定値が相対的に高い程、当該測定値が相対的に低い場合に比べて、前記ソレノイドアクチュエータに供給する電力を減少させるとともに、エンジン内を循環するオイルの温度の測定値に応じて、前記ソレノイドアクチュエータの応答速度が所定の目標応答速度に近づくように、前記ソレノイドアクチュエータに供給する電力を減少させることを特徴とする、エンジンの動弁装置。
2. 前記ソレノイドアクチュエータの応答速度は、前記オイルの温度が所定の温度以下である場合には前記オイルの温度の上昇とともに次第に大きくなり、前記オイルの温度が前記所定の温度を超える場合には前記オイルの温度の上昇とともに次第に小さくなる特性を有し、
   前記給電量調節部は、前記オイルの温度の測定値が前記所定の温度以下である場合には、当該測定値が相対的に高い程、当該測定値が相対的に低い場合に比べて、前記ソレノイドアクチュエータに供給する電力を減少させ、前記オイルの温度の測定値が前記所定の温度を超える場合には、当該測定値が相対的に低い程、当該測定値が相対的に高い場合に比べて、前記ソレノイドアクチュエータに供給する電力を減少させることを特徴とする、請求項１に記載のエンジンの動弁装置。
3. 前記操作装置は、エンジン内を循環するオイルの温度および前記ソレノイドアクチュエータに供給される電圧をパラメータとする前記ソレノイドアクチュエータの応答速度であって、前記操作部材を前記リフト部の外周面に衝突させることなく前記操作部材を前記作動位置に移動させることが可能な速度である衝突回避応答速度を、当該衝突回避応答速度を実現可能な前記オイルの温度であって前記所定の温度範囲に属する衝突回避温度および前記衝突回避応答速度を実現可能な衝突回避電圧とともに記憶する記憶部をさらに有し、
   前記給電量調節部は、前記記憶部に記憶された情報と、前記オイルの温度の測定値と、前記ソレノイドアクチュエータを駆動するために用いる電圧の測定値とに基づいて、前記ソレノイドアクチュエータに供給する電力を調節するものであり、前記オイルの温度の測定値が前記衝突回避温度である場合に、前記電圧の測定値が相対的に高い程、当該測定値が相対的に低い場合に比べて、前記ソレノイドアクチュエータに供給する電力を、前記ソレノイドアクチュエータの応答速度が前記衝突回避応答速度となる範囲で減少させることを特徴とする、請求項１または２に記載のエンジンの動弁装置。
4. 前記エンジンは、吸気弁または排気弁の少なくとも一方の開閉特性を変更する前記動弁装置を備える多気筒エンジンであることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のエンジンの動弁装置。
5. 前記カム要素部は、前記リフト部のうち前記突出量が最大となる最大リフト位置から回転遅れ方向に向かって延びかつ当該カム要素部の回転に伴い前記操作部材を前記カム要素部の径方向外側に向かって案内することが可能なスロープ部を有することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載のエンジンの動弁装置。
6. 前記操作装置は、前記操作部材の後退側の端部に、前記ソレノイドアクチュエータの磁芯に吸着される永久磁石を有することを特徴とする、請求項５に記載のエンジンの動弁装置。
7. 前記給電量調節部は、ＰＷＭ制御により、前記ソレノイドアクチュエータに供給する電力を減少させることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載のエンジンの動弁装置。

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