WO2013161060A1 - 内燃機関の動弁機構及び動弁機構の制御装置 - Google Patents

内燃機関の動弁機構及び動弁機構の制御装置 Download PDF

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engine
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engine valve
cam
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昌章 谷
文典 細田
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トヨタ自動車 株式会社
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    • F01L13/0005—Deactivating valves

Definitions

  • the present invention relates to a valve mechanism for an internal combustion engine and a control device for controlling the valve mechanism.
  • the valve operating mechanism of the internal combustion engine described in Patent Document 1 is provided with a lash adjuster that automatically adjusts the valve clearance of the engine valve, as shown in FIG.
  • a lost motion mechanism is provided that maintains the engine valve in a closed state regardless of the rotation of the cam.
  • This lost motion mechanism includes a lash adjuster, a one-sided bottomed cylindrical housing that houses the lash adjuster, and a spring that is provided inside the housing and biases the lash adjuster outward. Also, holes are formed in the housing and the body of the lash adjuster, and a lock pin that is inserted into both of these holes to lock the housing and the lash adjuster, and the lock pin is inserted into both of these holes and the housing.
  • a spring for biasing in the locking direction for locking the lash adjuster is provided.
  • a supply passage for supplying hydraulic pressure to the end surface of the lock pin in a direction opposite to the locking direction is provided, and a switching valve for switching the supply mode of hydraulic pressure is provided in the supply passage. Is provided.
  • valve is configured to stop the operation of the cylinder by stopping the intake and exhaust by stopping the engine valve in a part or all of the cylinders (fully closed) and stopping the fuel injection.
  • control device for the mechanism.
  • the lost motion mechanism needs to contract by a magnitude corresponding to the lift amount of the engine valve.
  • the physique in the contraction direction becomes large.
  • the lash adjuster, the spring, and the housing are provided in series along the contraction direction, the provision of the cylinder head increases the size of the cylinder head.
  • the lash adjuster or the like it may be possible to arrange the lash adjuster or the like so that the physique of the cylinder head does not increase.
  • the base end of the housing interferes with the intake port, the exhaust port, and the water jacket.
  • An object of the present invention is to provide a valve mechanism for an internal combustion engine and a control device for the valve mechanism that can suppress an increase in the size of the internal combustion engine due to the mounting of the lost motion mechanism. .
  • a valve mechanism for an internal combustion engine includes a cam that rotates in conjunction with rotation of an engine output shaft, an engine valve that is lifted and opened as the cam rotates, and the cam A lift amount variable mechanism provided between the cam and the engine valve, and a mechanism provided between the cam and the engine valve, wherein the driving force from the cam is increased.
  • a lost motion mechanism that absorbs the lift amount of the engine valve by itself when contracted to maintain the engine valve in a closed state, and the maximum contraction amount of the lost motion mechanism is the engine valve It is set to a size that absorbs a predetermined lift amount smaller than the maximum value of the maximum lift amount.
  • the lost motion mechanism when the cylinder operation is suspended, the lost motion mechanism is contracted by receiving the driving force from the cam. As a result, the lift amount of the engine valve is absorbed and the engine valve is maintained in the closed state.
  • the maximum contraction amount of the lost motion mechanism is smaller than the configuration in which the maximum contraction amount of the lost motion mechanism is set to a size that absorbs the maximum lift amount of the engine valve. Become. For this reason, the physique in the contraction direction of the lost motion mechanism can be reduced. Therefore, according to the present invention, it is possible to suppress an increase in the size of the internal combustion engine due to the mounting of the lost motion mechanism.
  • the predetermined lift amount is set to a minimum value of the maximum lift amount of the engine valve.
  • the maximum contraction amount of the lost motion mechanism can be minimized, and the physique in the contraction direction of the lost motion mechanism can be accurately reduced. Therefore, it is possible to further suppress an increase in the size of the internal combustion engine due to the mounting of the lost motion mechanism.
  • the lost motion mechanism includes a hydraulic lash adjuster provided between the cam and the engine valve for automatically adjusting a valve clearance of the engine valve, and a driving force from the cam by the lash adjuster.
  • An urging member that can be shrunk when receiving the force, a switching unit that switches the lost motion mechanism between a permissible state that allows the shrunk of the urging member and a prohibited state that prohibits the shrunk, It is preferable to have a switching unit that switches the lost motion mechanism to the permissible state when maintaining the valve closed state.
  • the lost motion mechanism is prohibited by the switching unit from prohibiting the contraction of the urging member, so that the lash adjuster receives the driving force from the cam.
  • the urging member does not contract at the same time, and the valve clearance of the engine valve is automatically adjusted by the lash adjuster.
  • the lost motion mechanism is allowed to contract the biasing member by the switching unit, so that when the lash adjuster receives the driving force from the cam, the biasing member As the engine valve contracts, the lift amount of the engine valve is absorbed and the engine valve is maintained in the closed state. Therefore, the lost motion mechanism according to the present invention can be preferably realized.
  • the lost motion mechanism includes a one-side bottomed cylindrical housing that slidably accommodates the lash adjuster, a locking member that can lock the housing and the lash adjuster, the housing, and the lash adjuster.
  • a supply passage for supplying hydraulic pressure to the locking member so as to act on the locking member in a direction to release the locked state with the adjuster, and the switching portion is provided in the supply passage.
  • a mode in which it is a switching valve that switches a mode of supplying hydraulic pressure to the locking member is preferable.
  • control device for controlling the valve mechanism of the internal combustion engine includes a control unit that controls the lift amount of the engine valve to be equal to or less than the predetermined lift amount when the cylinder operation of the internal combustion engine is stopped. preferable.
  • the maximum lift amount of the engine valve is controlled to be equal to or less than a predetermined lift amount smaller than the maximum lift amount.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a valve mechanism for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
  • the graph which shows the lift pattern of the engine valve in the same embodiment for every different maximum lift amount.
  • (A) is sectional drawing which shows the cross-section of the lost motion mechanism which has a lash adjuster in the embodiment
  • (b) is sectional drawing which shows the cross-section of the lost motion mechanism along the AA line of (a). It is sectional drawing which shows the cross-section of the valve mechanism of the internal combustion engine in the embodiment, Comprising: (a) is a cross section when the maximum lift amount of an engine valve is made into the maximum value, and the engine valve is fully opened.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view when the maximum lift amount of the engine valve is the maximum value and the engine valve is fully closed by the base circle of the cam. It is sectional drawing which shows the cross-sectional structure of the valve operating mechanism of the internal combustion engine in the embodiment, Comprising: (a) is a cross section when the maximum lift amount of an engine valve is made into the minimum value, and the engine valve is fully opened.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view when the maximum lift amount of the engine valve is set to the minimum value and the engine valve is maintained in the fully closed state by the lost motion mechanism.
  • the flowchart which shows the execution procedure of the cylinder deactivation control in the same embodiment.
  • (A) is sectional drawing which shows the cross-section of the lost motion mechanism in a comparative example
  • (b) is sectional drawing which shows the cross-section of the lost motion mechanism in the same embodiment.
  • the structure of the drive system for opening and closing the intake valve and the exhaust valve is basically the same, hereinafter, the structure of the drive system of the intake valve (hereinafter referred to as the engine valve) will be described. The description of the structure of the drive system is omitted.
  • the valve operating mechanism includes a camshaft 1 that rotates in conjunction with the rotation of the crankshaft, and a cam 2 is fixed to the camshaft 1.
  • the cam 2 is formed with a base circle 2a and a cam crest 2b that protrudes radially outward from the base circle 2a.
  • the engine valve 30 is lifted and opened by driving the variable lift amount mechanism 10 and the roller rocker arm 20 as the cam 2 rotates.
  • the engine valve 30 is a so-called poppet valve, and has a stem portion 30 a that is inserted into a guide hole 4 a formed through the cylinder head 4.
  • a retainer 31 is attached to the stem portion 30a, and a valve spring 32 is provided between the retainer 31 and the cylinder head 4 to constantly urge the engine valve 30 in the valve closing direction.
  • the distal end of the stem portion 30 a is in contact with the proximal end portion of the roller rocker arm 20.
  • a known lift amount variable mechanism 10 that varies the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30 is provided.
  • the lift amount variable mechanism 10 includes a support pipe 11, a control shaft 12, an input unit 13, an output unit 14, a slider gear (not shown), and the like, which are provided coaxially.
  • the control shaft 12 is provided in the support pipe 11 so as to be displaceable along the axial direction of the support pipe 11 (direction orthogonal to the paper surface of FIG. 1).
  • the control shaft 12 is driven by a motor, and a conversion mechanism (not shown) for converting the rotational motion of the motor into a linear motion is provided between the control shaft 12 and the motor.
  • the input unit 13 has a substantially cylindrical shape and is externally fitted to the support pipe 11. Helical spline-like teeth are formed on the inner peripheral surface of the input unit 13.
  • An input arm 13a is provided on the outer peripheral surface of the input unit 13, and a roller 13b that receives a driving force from the cam 2 is rotatably provided on the input arm 13a.
  • a protrusion 13 c is provided on the outer peripheral surface of the input portion 13, and a spring 15 is provided between the protrusion 13 c and the cylinder head 4. The input portion 13 is urged clockwise by the spring 15 in the drawing, and the roller 13b and the cam 2 are maintained in contact with each other.
  • the output unit 14 has a substantially cylindrical shape and is externally fitted to the support pipe 11.
  • helical spline-like teeth are formed on the inner peripheral surface of the output unit 14 and are inclined in a direction opposite to the inclination direction of the helical spline-like teeth formed on the inner peripheral surface of the input unit 13.
  • An output arm 14 a that transmits a driving force to the roller 21 of the roller rocker arm 20 is formed on the outer peripheral surface of the output unit 14.
  • a slider gear is inserted between the support pipe 11 and the input unit 13 and the output unit 14.
  • Helical spline-like teeth meshing with the teeth of the input portion 13 and the teeth of the output portion 14 are formed on the outer peripheral surface of the slider gear.
  • the slider gear is engaged with the control shaft 12 so as to be displaced in conjunction with the displacement of the control shaft 12 in the axial direction.
  • the minimum value of the maximum lift amount Lmax by the lift amount variable mechanism 10 is 1 mm, and the maximum value is 11 mm.
  • variable lift mechanism 10 in this embodiment has a well-known structure, and is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-151147.
  • the tip of the roller rocker arm 20 is supported by a lost motion mechanism 50 having a lash adjuster 40.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the lost motion mechanism 50
  • FIG. 3B is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure taken along line AA of FIG.
  • the lash adjuster 40 automatically adjusts the valve clearance of the engine valve 30.
  • the lash adjuster 40 is a so-called pivot type, and includes a cylindrical body 41 with a bottom on one side.
  • a hollow plunger 42 is slidable along the axial direction of the body 41 inside the body 41. Is provided.
  • a communication hole 42 a is formed at the bottom of the plunger 42.
  • introduction holes 41 b and 42 b are formed in the side portions of the body 41 and the plunger 42.
  • the hydraulic pressure from the oil pump 8 is supplied to the introduction holes 41b and 42b through the first supply passage 48 shown in FIG.
  • the portion including the introduction hole 42b on the outer peripheral surface of the plunger 42 is reduced in diameter over the entire circumference, and the position of the introduction hole 42b and the position of the introduction hole 41b of the body 41 are shifted with the displacement of the plunger 42. Even in this case, the introduction holes 41b and 42b are kept connected to each other.
  • a plunger spring 43 that constantly biases the plunger 42 outward.
  • a ball retainer 44 is provided on the surface of the plunger 42 that faces the bottom surface of the body 41, and the same as the check ball 46 that can close the communication hole 42 a between the ball retainer 44 and the plunger 42.
  • a ball spring 45 is provided to constantly urge the check ball 46 toward the communication hole 42a.
  • the plunger spring 43 is in pressure contact with the ball retainer 44 and urges the plunger 42 outward through the ball retainer 44.
  • the space defined by the bottom surface of the body 41 and the plunger 42 is a first chamber 41c, and the internal space of the plunger 42 is a second chamber 42c.
  • an insertion hole 41 d extending along the radial direction of the body 41 is formed through the base end portion of the body 41.
  • a communication hole 41 f that communicates with the insertion hole 41 d is formed in the center of the bottom surface of the body 41 along the axial direction of the body 41.
  • a part of the body 41 of the lash adjuster 40 is accommodated in a one-side bottomed cylindrical housing 51.
  • the lash adjuster 40 is provided inside the housing 51 so as to be slidable along the axial direction of the housing 51.
  • the housing 51 is provided in the cylinder head 4 (see FIG. 1).
  • a lost spring 52 that biases the body 41 outward is provided.
  • a pair of locking holes 51 a are formed on the sides of the housing 51 at positions facing each other across the central axis of the housing 51.
  • a pair of lock pins 54 are inserted into the pair of locking holes 51a and the insertion hole 41d of the body 41.
  • Concave portions 54a are respectively formed on the inner end surfaces of the lock pins 54, and a lock spring 53 is provided between the concave portions 54a in a compressed state.
  • a stepped portion 54b is formed on the outer peripheral surface of the lock pin 54, and the stepped portion 54b abuts against the edge of the locking hole 51a so that the outward displacement of the lock pin 54 is restricted. It has become.
  • a protrusion 41e that restricts the inward displacement of the lock pin 54 is formed on the inner wall of the insertion hole 41d of the body 41 so that the lock pins 54 are prevented from interfering with each other.
  • the hydraulic pressure from the oil pump 8 is supplied to the outer end surfaces of the lock pins 54 through the second supply passage 58 shown in FIG.
  • a switching valve 59 for switching a hydraulic pressure supply mode is provided in the middle of the second supply passage 58.
  • the switching valve 59 is an electromagnetic valve.
  • a pair of discharge holes 51 b are formed on the side portion on the proximal end side of the housing 51 so as to face each other with the central axis of the housing 51 interposed therebetween. Oil leaking from the gap between the insertion hole 41d and the lock pin 54 is discharged to the space between the bottom surface of the housing 51 and the body 41 through the communication hole 41f, and discharged to the cylinder head 4 through the pair of discharge holes 51b. It is discharged into a passage (not shown).
  • the maximum contraction amount X of the lost motion mechanism 50 is set to a size that absorbs the minimum value (1 mm in this embodiment) of the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30.
  • the engine valve 30 is maintained in the closed state even if the lost spring 52 contracts most. I can't do it.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the valve mechanism of the internal combustion engine when the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30 is the maximum value and the engine valve 30 is fully opened.
  • FIG. 4B shows the valve mechanism of the internal combustion engine when the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30 is the maximum value and the engine valve 30 is fully closed by the base circle 2a of the cam 2. It is sectional drawing which shows a cross-section.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the valve mechanism of the internal combustion engine when the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30 is the minimum value and the engine valve 30 is fully opened.
  • FIG. 5B shows the valve mechanism of the internal combustion engine when the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30 is the minimum value and the engine valve 30 is maintained in the fully closed state by the lost motion mechanism 50. It is sectional drawing which shows a cross-section.
  • the internal combustion engine is in a high load operation state, and the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30 is set to the maximum value (in this case, 11 mm) by the variable lift amount mechanism 10 as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b).
  • the switching valve 59 is closed.
  • the housing 51 and the body 41 are locked by the lock pin 54, and the lost motion mechanism 50 is prohibited from contracting the lost spring 52.
  • the lash adjuster 40 receives the driving force from the cam 2, the lost spring 52 does not contract, and the lash adjuster 40 automatically adjusts the valve clearance of the engine valve 30.
  • the internal combustion engine is in an idle operation state or a low load operation state, and the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30 is set to the minimum value as shown in FIG.
  • the switching valve 59 is opened, and the hydraulic pressure is supplied to the lock pin 54 through the second supply passage 58.
  • the lock pin 54 is displaced to the inside of the housing 51 against the urging force of the lock spring 53, so that the locked state between the housing 51 and the body 41 by the lock pin 54 is released. Therefore, as shown in FIG. 5B, the lost spring 52 contracts when the plunger 42 of the lash adjuster 40 receives the driving force transmitted from the cam 2 to the variable lift amount mechanism 10 and the roller rocker arm 20. become.
  • the lost motion mechanism 50 is allowed to contract the lost spring 52 by opening the switching valve 59.
  • the lost spring 52 contracts in this way, the lift amount L is absorbed without the engine valve 30 being lifted by the roller rocker arm 20, and the engine valve 30 is maintained in the closed state. Become.
  • the electronic control unit 60 temporarily stores a central processing unit (CPU) that performs arithmetic processing related to various controls, a read-only memory (ROM) that stores various control programs and data, and results of arithmetic processing. It comprises a random access memory (RAM) for storing. Then, the electronic control unit 20 reads detection signals from various sensors, executes various arithmetic processes, and comprehensively controls the engine based on the results.
  • CPU central processing unit
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • the electronic control device 60 is connected with various sensors for grasping the engine operating state.
  • the electronic control device 60 includes a control unit 61 that performs variable control of the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30 by the lift amount variable mechanism 10 and cylinder deactivation control by the lost motion mechanism 50.
  • the control unit 61 controls the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30 to the minimum value when stopping the cylinder operation.
  • step S1 it is determined whether or not a cylinder deactivation condition is satisfied.
  • the cylinder deactivation condition is established, for example, when the internal combustion engine is in a low load operation state or an idle operation state and the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30 is set to the minimum value.
  • step S1 when the internal combustion engine is in a high load operation state or when the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30 is not a minimum value even in a low load operation state, the cylinder deactivation condition is satisfied. If there is no timing (step S1: “NO”), it is determined that it is not the timing to perform cylinder deactivation, and the process proceeds to step S3. Then, the switching valve 59 is closed (if the valve is already closed, the closed state is maintained), and this series of processing is once ended.
  • step S1 if the cylinder deactivation condition is satisfied (step S1: “YES”), the process proceeds to step S2, the switching valve 59 is opened, and this series of processes is temporarily terminated.
  • FIG. 7A is a sectional view showing a sectional structure of a conventional lost motion mechanism 150 as a comparative example
  • FIG. 7B is a sectional view showing a sectional structure of the lost motion mechanism 50 in the present embodiment. is there.
  • the lost motion mechanism 150 of the comparative example is different from the present embodiment in that the length of the housing 151 in the axial direction and the length of the lost spring 152 are increased, but the configuration of the lash adjuster 40 is the same as that of the present embodiment. It is the same as the embodiment.
  • the maximum contraction amount is set to a size that absorbs the maximum value of the maximum lift amount of the engine valve.
  • the maximum contraction amount X is sized to absorb the minimum value of the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30, The maximum contraction amount X is smaller than that of the lost motion mechanism 150 of the comparative example. For this reason, the physique of the lost motion mechanism 50 in the axial direction of the housing 51, that is, the physique in the contraction direction of the lost motion mechanism 50 is reduced.
  • the valve mechanism of the internal combustion engine is provided between the cam 2 and the engine valve 30 and includes a lift amount variable mechanism 10 that varies the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30, and the cam 2 and the engine valve 30.
  • a lost motion mechanism 50 that is provided in between and absorbs the lift amount L of the engine valve 30 by contracting itself when receiving a driving force from the cam 2 to maintain the engine valve 30 in a closed state.
  • the maximum contraction amount X of the lost motion mechanism 50 is designed to absorb the minimum value of the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30. According to such a configuration, it is possible to accurately suppress an increase in the size of the internal combustion engine due to the mounting of the lost motion mechanism 50.
  • the valve operating mechanism of the internal combustion engine includes a hydraulic lash adjuster 40 that is provided between the cam 2 and the engine valve 30 and automatically adjusts the valve clearance of the engine valve 30.
  • the lost motion mechanism 50 includes a lost spring 52 that can contract when the lash adjuster 40 receives a driving force from the cam 2, a permissible state that allows the contraction of the lost spring 52, and a prohibited state that prohibits the contraction.
  • the electronic control unit 60 includes a control unit 61 that controls the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30 to the minimum value when stopping the cylinder operation. According to such a configuration, when the cylinder operation is stopped, the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30 is controlled to the minimum value, so that the lost motion mechanism 50 accurately maintains the engine valve 30 in the closed state. Will be able to.
  • valve mechanism of the internal combustion engine and the control device for the valve mechanism according to the present invention are not limited to the configurations exemplified in the above-described embodiment, and may be implemented as, for example, the following forms appropriately modified. You can also
  • the housing 51 and the body 41 are locked by the lock pin 54, and the hydraulic pressure is supplied to the lock pin 54 through the second supply passage 58, thereby locking the housing 51 and the body 41.
  • the state is released.
  • the locking mode for locking the housing and the body and the release mode for releasing the locking can also be changed.
  • the configuration of the lift amount variable mechanism is not limited to that exemplified in the above embodiment, and the configuration can be changed as appropriate as long as the maximum lift amount of the engine valve can be varied. Further, the lift amount variable mechanism is not limited to a mechanism capable of continuously changing the lift amount, and the lift amount can be changed stepwise in at least two stages.
  • the lost motion mechanism 50 has the so-called pivot-type lash adjuster 40, but the configuration of the lost motion mechanism is not limited to this.
  • the lost motion mechanism may have a valve lifter.
  • the lost motion mechanism may have a roller tappet.
  • the present invention can also be applied to an SOHC type valve mechanism.
  • the lost motion mechanism 60 has the lash adjuster 40 that automatically adjusts the valve clearance of the engine valve by hydraulic pressure.
  • a mechanical adjuster for adjusting the valve clearance may be provided.
  • the maximum contraction amount X of the lost motion mechanism 50 is designed to absorb the minimum value of the maximum lift amount Lmax of the engine valve 30 in order to minimize the physique of the lost motion mechanism 50.
  • the present invention is not limited to this, and the maximum contraction amount of the lost motion mechanism is large enough to absorb a predetermined lift amount that is smaller than the maximum value of the maximum lift amount of the engine valve and larger than the minimum value. It can also be. In this case, when the cylinder operation is suspended, the maximum lift amount of the engine valve may be controlled to be equal to or less than the predetermined lift amount.

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Abstract

　内燃機関の動弁機構は、クランクシャフトの回転に連動して回転するカム（２）と、カム（２）の回転に伴いリフトされて開弁する機関バルブ（３０）と、カム（２）と機関バルブ（３０）との間に設けられて機関バルブ（３０）の最大リフト量を可変させるリフト量可変機構（１０）と、カム（２）と機関バルブ（３０）との間に設けられる機構であってカム（２）からの駆動力を受けた際に自身が収縮することにより機関バルブ（３０）のリフト量を吸収して機関バルブ（３０）を閉弁状態に維持するロストモーション機構（５０）と、を備えている。ロストモーション機構（５０）の最大収縮量は機関バルブ（３０）の最大リフト量の最小値を吸収する大きさに設定される。

Description

内燃機関の動弁機構及び動弁機構の制御装置
　本発明は、内燃機関の動弁機構及びこれを制御する制御装置に関する。
　内燃機関の動弁機構では、クランクシャフトが回転するとこれに連動してカムシャフトが回転し、このカムシャフトに固設されたカムの回転に伴って機関バルブがリフトされて開弁される。
　特許文献１に記載の内燃機関の動弁機構には、同文献１の図１０に示されるように、機関バルブのバルブクリアランスを自動的に調節するラッシュアジャスタが設けられている。また、カムの回転とは無関係に機関バルブを閉弁状態に維持するロストモーション機構が設けられている。
　このロストモーション機構は、ラッシュアジャスタと、ラッシュアジャスタを収容する片側有底筒状のハウジングと、同ハウジングの内部に設けられてラッシュアジャスタを外側に向けて付勢するスプリングとを備えている。また、ハウジング及びラッシュアジャスタのボディには孔が形成され、これら孔の双方に挿通されてハウジングとラッシュアジャスタとを係止するロックピンと、同ロックピンをこれらの孔の双方に挿通してハウジングとラッシュアジャスタとを係止する係止方向に付勢するスプリングとが設けられている。また、このロックピンの端面に対して上記係止方向とは反対の方向に対して油圧を供給する供給通路が設けられており、同供給通路の途中には油圧の供給態様を切り換える切換弁が設けられている。
　また、一部或いは全ての気筒における機関バルブを閉弁状態（全閉）にすることで吸排気を停止させ、燃料噴射を停止させることによって、当該気筒の運転を休止させるようにしている動弁機構の制御装置がある。
　こうした内燃機関の動弁機構では、気筒運転を休止させる際、切換弁により供給通路を通じてロックピンの端面に対して油圧を供給するようにすることで、ハウジングとラッシュアジャスタとの係止状態が解除されるようになる。これにより、カムからの駆動力を受けた際にロストモーション機構自身が収縮するようになり、機関バルブのリフト量が吸収されて同機関バルブが閉弁状態に維持されるようになる。
特開２００８―２６７３３２号公報
　ところで、このようなロストモーション機構を備える内燃機関の動弁機構にあっては、以下の問題が生じる。すなわち、気筒運転を停止すべく機関バルブが閉弁状態に維持されるようにするためには、ロストモーション機構は機関バルブのリフト量に対応した大きさだけ収縮するものである必要があることから、その収縮方向における体格が大きなものとなる。しかも、ラッシュアジャスタ、スプリング、及びハウジングが上記収縮方向に沿って直列にて設けられることとなるため、シリンダヘッドにこれらを設けると、シリンダヘッドの体格が大きなものとなる。
　これに対して、シリンダヘッドの体格が増大しないようにラッシュアジャスタ等を傾けるなどして配置することが考えられる。しかしながら、この場合には、ハウジングの基端が吸気ポートや排気ポート、ウォータジャケットに干渉するようになる。その結果、機関ポートが干渉を受ける場合には内燃機関の出力性能が低下するといった新たな問題が生じることとなり、ウォータジャケットが干渉を受ける場合には冷却性能が低下するといった新たな問題が生じることとなる。
　本発明の目的は、ロストモーション機構を搭載することに起因して内燃機関の体格が増大することを抑制することのできる内燃機関の動弁機構及び動弁機構の制御装置を提供することにある。
　以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
　上記目的を達成するため、本発明に従う内燃機関の動弁機構は、機関出力軸の回転に連動して回転するカムと、前記カムの回転に伴いリフトされて開弁する機関バルブと、前記カムと前記機関バルブとの間に設けられて同機関バルブの最大リフト量を可変させるリフト量可変機構と、前記カムと前記機関バルブとの間に設けられる機構であって前記カムからの駆動力を受けた際に自身が収縮することにより前記機関バルブのリフト量を吸収して前記機関バルブを閉弁状態に維持するロストモーション機構と、を備え、前記ロストモーション機構の最大収縮量は前記機関バルブの最大リフト量の最大値よりも小さい所定のリフト量を吸収する大きさに設定される。
　同構成によれば、気筒運転を休止させる際には、ロストモーション機構がカムからの駆動力を受けて収縮するようになる。これにより、機関バルブのリフト量が吸収されて同機関バルブが閉弁状態に維持されるようになる。
　ここで、上記構成によれば、ロストモーション機構の最大収縮量が機関バルブの最大リフト量の最大値を吸収する大きさに設定されている構成に比べて、ロストモーション機構の最大収縮量が小さくなる。このため、ロストモーション機構の収縮方向における体格を小さくすることができるようになる。従って、本発明によれば、ロストモーション機構を搭載することに起因して内燃機関の体格が増大することを抑制することができるようになる。
　この場合、前記所定のリフト量は前記機関バルブの最大リフト量の最小値に設定されるといった態様が好ましい。
　同態様によれば、ロストモーション機構の最大収縮量を最も小さくすることができ、同ロストモーション機構の収縮方向における体格を的確に小さくすることができるようになる。従って、ロストモーション機構を搭載することに起因して内燃機関の体格が増大することを一層抑制することができるようになる。
　また、前記ロストモーション機構は、前記カムと前記機関バルブとの間に設けられて同機関バルブのバルブクリアランスを自動的に調節する油圧式のラッシュアジャスタと、前記ラッシュアジャスタが前記カムからの駆動力を受けた際に収縮可能な付勢部材と、前記付勢部材の当該収縮を許容する許容状態と当該収縮を禁止する禁止状態とに前記ロストモーション機構を切り換える切換部であって前記機関バルブを閉弁状態に維持する際には前記ロストモーション機構を前記許容状態に切り換える切換部と、を有しているといった態様が好ましい。
　同態様によれば、気筒運転を休止させない機関運転時においては、切換部によってロストモーション機構が付勢部材の収縮を禁止する禁止状態とされるため、ラッシュアジャスタがカムから駆動力を受けた際に付勢部材が収縮することはなく、ラッシュアジャスタによって機関バルブのバルブクリアランスが自動的に調節されるようになる。
　一方、気筒運転を休止させる際には、切換部によってロストモーション機構が付勢部材の収縮を許容する許容状態とされるため、ラッシュアジャスタがカムからの駆動力を受けた際に付勢部材が収縮するとともに、これにより機関バルブのリフト量が吸収されて同機関バルブが閉弁状態に維持されるようになる。従って、本発明に係るロストモーション機構を好適に具現化することができるようになる。
　この場合、前記ロストモーション機構は、前記ラッシュアジャスタを摺動可能に収容する片側有底筒状のハウジングと、前記ハウジングと前記ラッシュアジャスタとを係止可能な係止部材と、前記ハウジングと前記ラッシュアジャスタとの係止状態を解除させる方向に前記係止部材に対して油圧を作用させるべく同係止部材に油圧を供給する供給通路と、を備え、前記切換部は前記供給通路に設けられて前記係止部材への油圧の供給態様を切り換える切換弁であるといった態様が好ましい。
　また、これらの内燃機関の動弁機構を制御する制御装置は、内燃機関の気筒運転を休止するに際して、前記機関バルブのリフト量を前記所定のリフト量以下に制御する制御部を備えるといった態様が好ましい。
　同態様によれば、気筒運転を休止するに際して、機関バルブの最大リフト量が最大リフト量よりも小さい所定のリフト量以下に制御されるようになる。これにより、ロストモーション機構により機関バルブを閉弁状態に的確に維持することができるようになる。
本発明の一実施形態に係る内燃機関の動弁機構の断面構造を示す断面図。 同実施形態における機関バルブのリフトパターンを異なる最大リフト量毎に示すグラフ。 （ａ）は同実施形態におけるラッシュアジャスタを有するロストモーション機構の断面構造を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線に沿ったロストモーション機構の断面構造を示す断面図。 同実施形態における内燃機関の動弁機構の断面構造を示す断面図であって、（ａ）は機関バルブの最大リフト量が最大値とされており且つ機関バルブが全開とされているときの断面図、（ｂ）は機関バルブの最大リフト量が最大値とされており且つカムのベース円によって機関バルブが全閉とされているときの断面図。 同実施形態における内燃機関の動弁機構の断面構造を示す断面図であって、（ａ）は機関バルブの最大リフト量が最小値とされており且つ機関バルブが全開とされているときの断面図、（ｂ）は機関バルブの最大リフト量が最小値とされており且つロストモーション機構によって機関バルブが全閉状態に維持されているときの断面図。 同実施形態における気筒休止制御の実行手順を示すフローチャート。 （ａ）は比較例におけるロストモーション機構の断面構造を示す断面図、（ｂ）は同実施形態におけるロストモーション機構の断面構造を示す断面図。
　以下、図１～図７を参照して、本発明をＤＯＨＣ式の動弁機構及びその制御装置として具体化した一実施形態について説明する。
　尚、吸気バルブ及び排気バルブを開閉駆動する駆動系の構造は基本的に同一であることから、以降においては、吸気バルブ（以下、機関バルブ）の駆動系の構造について説明することとし、排気バルブの駆動系の構造については説明を割愛する。
　図１に示すように、動弁機構は、クランクシャフトの回転に連動して回転するカムシャフト１を備えており、このカムシャフト１にはカム２が固設されている。カム２にはベース円２ａとこのベース円２ａから径方向外側に向けて突出したカム山２ｂとが形成されている。このカム２の回転に伴いリフト量可変機構１０及びローラロッカアーム２０が駆動されることで機関バルブ３０がリフトされて開弁する。
　機関バルブ３０は所謂ポペットバルブであり、シリンダヘッド４に貫通形成されたガイド孔４ａに挿通されるステム部３０ａを有している。また、ステム部３０ａにはリテーナ３１が取り付けられており、このリテーナ３１とシリンダヘッド４との間には機関バルブ３０を常に閉弁方向に向けて付勢するバルブスプリング３２が設けられている。また、ステム部３０ａの先端がローラロッカアーム２０の基端部に当接している。
　カム２と機関バルブ３０との間には機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘを可変させる周知のリフト量可変機構１０が設けられている。
　リフト量可変機構１０は、支持パイプ１１、コントロールシャフト１２、入力部１３、出力部１４、及びスライダギア（図示略）等を備えており、これらは同軸上に設けられている。
　コントロールシャフト１２は支持パイプ１１内を同支持パイプ１１の軸線方向（図１の紙面に対して直交する方向）に沿って変位可能に設けられている。尚、コントロールシャフト１２はモータによって駆動されるものであり、コントロールシャフト１２とモータとの間にはモータの回転運動を直線運動に変換する変換機構（図示略）が設けられている。
　入力部１３は略円筒状をなすものであり、支持パイプ１１に外嵌されている。また、入力部１３の内周面にはヘリカルスプライン状の歯が形成されている。入力部１３の外周面には、入力アーム１３ａが設けられており、この入力アーム１３ａにはカム２からの駆動力を受けるローラ１３ｂが回転可能に設けられている。尚、入力部１３の外周面には突片１３ｃが設けられており、この突片１３ｃとシリンダヘッド４との間にはスプリング１５が設けられている。このスプリング１５によって入力部１３は図中において時計回り方向に付勢され、ローラ１３ｂとカム２とが互いに接した状態に維持されている。
　出力部１４は略円筒状をなすものであり、支持パイプ１１に外嵌されている。また、出力部１４の内周面には入力部１３の内周面に形成されたヘリカルスプライン状の歯の傾斜方向とは逆方向に傾斜するヘリカルスプライン状の歯が形成されている。出力部１４の外周面にはローラロッカアーム２０のローラ２１に対して駆動力を伝達する出力アーム１４ａが形成されている。
　支持パイプ１１と入力部１３及び出力部１４との間にはスライダギアが嵌入されている。スライダギアの外周面には上記入力部１３の歯及び出力部１４の歯に噛合するヘリカルスプライン状の歯がそれぞれ形成されている。また、スライダギアは上記軸線方向へのコントロールシャフト１２の変位に連動して変位するようにコントロールシャフト１２に対して係合されている。
　こうしたリフト量可変機構１０では、モータによってコントロールシャフト１２を上記軸線方向に沿って変位させると、これに伴い入力部１３及び出力部１４の内部においてスライダギアが回転しつつ上記軸線方向に沿って変位するようになる。このとき、入力部１３及び出力部１４とスライダギアとはそれぞれに形成された歯が噛合しているため、スライダギアの変位に伴って入力部１３と出力部１４とは互いに逆方向に相対回転するようになる。これにより、コントロールシャフト１２の上記軸線方向における位置に応じて機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘが変更されるようになる。
　図２に示すように、リフト量可変機構１０による最大リフト量Ｌｍａｘの最小値は１ｍｍとされており、最大値は１１ｍｍとされている。
　ちなみに、本実施形態におけるリフト量可変機構１０は周知の構造であり、例えば特開２０１０－１５１１４７号公報等に記載されている。
　ローラロッカアーム２０の先端部は、ラッシュアジャスタ４０を有するロストモーション機構５０によって支持されている。
　ここで、図３を参照して、ラッシュアジャスタ４０を有するロストモーション機構５０の構造について詳細に説明する。尚、図３（ａ）はロストモーション機構５０の断面構造を示す断面図であり、図３（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線に沿った断面構造を示す断面図である。
　図３（ａ）、（ｂ）に併せ示すように、ラッシュアジャスタ４０は機関バルブ３０のバルブクリアランスを自動的に調節するものである。ラッシュアジャスタ４０は、所謂ピボット式のものであり、片側有底筒状のボディ４１を備えており、このボディ４１の内部には中空状のプランジャ４２がボディ４１の軸線方向に沿って摺動可能に設けられている。プランジャ４２の底部には連通孔４２ａが形成されている。また、ボディ４１及びプランジャ４２の側部には導入孔４１ｂ、４２ｂが形成されている。
　これら導入孔４１ｂ、４２ｂには、図１に示す第１供給通路４８を通じてオイルポンプ８からの油圧が供給されるようになっている。尚、プランジャ４２の外周面において上記導入孔４２ｂを含む部分は全周にわたって縮径されており、プランジャ４２の変位に伴って導入孔４２ｂの位置とボディ４１の導入孔４１ｂの位置とがずれた場合であってもこれら導入孔４１ｂ、４２ｂが互いに接続された状態に維持されるようになっている。
　ボディ４１の底面とプランジャ４２との間にはプランジャ４２を外側に向けて常に付勢するプランジャスプリング４３が設けられている。
　より詳しくは、プランジャ４２においてボディ４１の底面に対向する面にはボールリテーナ４４が設けられており、ボールリテーナ４４とプランジャ４２との間には上記連通孔４２ａを閉塞可能なチェックボール４６と同チェックボール４６を連通孔４２ａに向けて常に付勢するボールスプリング４５とが設けられている。上記プランジャスプリング４３はボールリテーナ４４に圧接されており、ボールリテーナ４４を介してプランジャ４２を外側に向けて付勢している。
　ボディ４１の底面とプランジャ４２とによって区画される空間が第１室４１ｃとされ、プランジャ４２の内部空間は第２室４２ｃとされている。
　また、ボディ４１の基端部には同ボディ４１の径方向に沿って延びる挿通孔４１ｄが貫通形成されている。また、ボディ４１の底面の中心には挿通孔４１ｄに連通する連通孔４１ｆがボディ４１の軸線方向に沿って形成されている。
　ラッシュアジャスタ４０のボディ４１の一部は、片側有底筒状のハウジング５１の内部に収容されている。ラッシュアジャスタ４０はハウジング５１の内部においてハウジング５１の軸線方向に沿って摺動可能に設けられている。ちなみに、このハウジング５１がシリンダヘッド４に設けられている（図１参照）。
　ハウジング５１の底面とボディ４１との間にはボディ４１を外側に向けて付勢するロストスプリング５２が設けられている。
　また、ハウジング５１の側部には一対の係止孔５１ａが同ハウジング５１の中心軸を挟んで互いに対向位置に形成されている。
　ここで、これら一対の係止孔５１ａとボディ４１の挿通孔４１ｄとには、一対のロックピン５４が挿通されている。これらロックピン５４の内側端面には凹部５４ａがそれぞれ形成されており、これら凹部５４ａの間にはロックスプリング５３が圧縮された状態にて設けられている。尚、ロックピン５４の外周面には段差部５４ｂが形成されており、この段差部５４ｂが係止孔５１ａの縁部に当接することによってロックピン５４の外側への変位が規制されるようになっている。
　また、ボディ４１の挿通孔４１ｄの内壁にはロックピン５４の内側への変位を規制する突部４１ｅが形成されており、ロックピン５４が互いに干渉することが回避されるようになっている。
　これらロックピン５４の外側端面には、図１に示す第２供給通路５８を通じてオイルポンプ８からの油圧が供給されるようになっている。また、第２供給通路５８の途中には油圧の供給態様を切り換える切換弁５９が設けられている。尚、切換弁５９は電磁弁である。
　また、ハウジング５１の基端側の側部には一対の排出孔５１ｂが同ハウジング５１の中心軸を挟んで互いに対向するように形成されている。挿通孔４１ｄとロックピン５４との間隙から漏出したオイルは連通孔４１ｆを通じてハウジング５１の底面とボディ４１との間の空間に排出され、これら一対の排出孔５１ｂを通じてシリンダヘッド４に形成された排出通路（図示略）に排出される。
　ここで、本実施形態では、ロストモーション機構５０の最大収縮量Ｘは機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘの最小値（本実施形態では、１ｍｍ）を吸収する大きさとされている。換言すれば、こうしたロストモーション機構５０では、機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘが最小値よりも大きくされている場合には、ロストスプリング５２が最も収縮したとしても機関バルブ３０を閉弁状態に維持することはできない。
　次に、図４及び図５を併せ参照して、ロストモーション機構５０の作動態様について説明する。
　尚、図４（ａ）は機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘが最大値とされており且つ機関バルブ３０が全開とされているときの内燃機関の動弁機構の断面構造を示す断面図である。また、図４（ｂ）は機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘが最大値とされており且つカム２のベース円２ａによって機関バルブ３０が全閉とされているときの内燃機関の動弁機構の断面構造を示す断面図である。
　図５（ａ）は機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘが最小値とされており且つ機関バルブ３０が全開とされているときの内燃機関の動弁機構の断面構造を示す断面図である。また、図５（ｂ）は機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘが最小値とされており且つロストモーション機構５０によって機関バルブ３０が全閉状態に維持されているときの内燃機関の動弁機構の断面構造を示す断面図である。
　例えば内燃機関が高負荷運転状態であり、図４（ａ）、（ｂ）に併せ示すように、リフト量可変機構１０により機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘが最大値（この場合、１１ｍｍ）とされているときには、切換弁５９は閉弁状態とされる。これにより、ロックピン５４によりハウジング５１とボディ４１とが係止状態とされ、ロストモーション機構５０はロストスプリング５２の収縮を禁止する禁止状態とされる。このため、ラッシュアジャスタ４０がカム２から駆動力を受けた際にロストスプリング５２が収縮することはなく、ラッシュアジャスタ４０によって機関バルブ３０のバルブクリアランスが自動的に調節されるようになる。
　一方、例えば内燃機関がアイドル運転状態或いは低負荷運転状態であり、図５（ａ）に示すように、機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘが最小値とされており、気筒運転を休止させる際には、切換弁５９が開弁され、第２供給通路５８を通じてロックピン５４に対して油圧が供給されるようになる。これにより、ロックスプリング５３の付勢力に抗してロックピン５４がハウジング５１の内側に変位することでロックピン５４によるハウジング５１とボディ４１との係止状態が解除されるようになる。このため、図５（ｂ）に示すように、カム２からリフト量可変機構１０及びローラロッカアーム２０に伝達される駆動力をラッシュアジャスタ４０のプランジャ４２が受けた際にロストスプリング５２が収縮するようになる。すなわち、切換弁５９が開弁されることによって、ロストモーション機構５０がロストスプリング５２の収縮を許容する許容状態とされる。このようにロストスプリング５２が収縮することにより、ローラロッカアーム２０によって機関バルブ３０がリフトされることなくそのリフト量Ｌが吸収されるようになり、機関バルブ３０が閉弁状態に維持されるようになる。
　先の図１に示すように、内燃機関の各種制御は、電子制御装置６０によって実行される。電子制御装置６０は、各種制御に係る演算処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、各種制御用のプログラムやデータが記憶された読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、演算処理の結果等を一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等を備えて構成されている。そして、電子制御装置２０は、各種センサの検出信号を読み込み、各種演算処理を実行し、その結果に基づいて機関を統括的に制御する。
　電子制御装置６０には機関運転状態を把握するための各種センサが接続されている。
　電子制御装置６０は、リフト量可変機構１０による機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘの可変制御及びロストモーション機構５０による気筒休止制御を実行する制御部６１を備えている。
　制御部６１は、気筒運転を休止するに際して、機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘを最小値に制御する。
　次に、図６のフローチャートを参照して、気筒休止制御の実行手順について説明する。尚、図６に示される一連の処理は、電子制御装置６０への通電中において電子制御装置６０により所定期間毎に繰り返し実行される。
　図６に示すように、この一連の処理では、まず、ステップＳ１において、気筒休止条件が成立しているか否かを判断する。ここで、気筒休止条件は、例えば内燃機関が低負荷運転状態或いはアイドル運転状態であり、且つ機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘが最小値とされているときに成立するものとされている。
　ここで、内燃機関が高負荷運転状態であるときや、低負荷運転状態ではあるものの機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘが最小値となっていないときのように、上記気筒休止条件が成立していない場合（ステップＳ１：「ＮＯ」）には、気筒休止を行なうタイミングではないとして、次に、ステップＳ３に進む。そして、切換弁５９を閉弁し（既に閉弁されている場合には閉弁状態を維持し）、この一連の処理を一旦終了する。
　一方、上記気筒休止条件が成立している場合（ステップＳ１：「ＹＥＳ」）には、次に、ステップＳ２に進み、切換弁５９を開弁し、この一連の処理を一旦終了する。
　次に、図７を参照して、本実施形態の作用について説明する。
　尚、図７（ａ）は比較例としての従来のロストモーション機構１５０の断面構造を示す断面図であり、図７（ｂ）は本実施形態におけるロストモーション機構５０の断面構造を示す断面図である。また、比較例のロストモーション機構１５０は、ハウジング１５１の軸線方向における長さ及びロストスプリング１５２の長さが長くされている点が本実施形態と相違しているが、ラッシュアジャスタ４０の構成は本実施形態と同一である。
　図７（ａ）に示すように、比較例のロストモーション機構１５０は、最大収縮量が機関バルブの最大リフト量の最大値を吸収する大きさとされている。
　これに対して、図７（ｂ）に示すように、本実施形態のロストモーション機構５０は、最大収縮量Ｘが機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘの最小値を吸収する大きさとされており、比較例のロストモーション機構１５０に比べて、同最大収縮量Ｘが小さくなる。このため、ハウジング５１の軸線方向におけるロストモーション機構５０の体格、すなわちロストモーション機構５０の収縮方向における体格が小さくなる。
　以上説明した本実施形態に係る内燃機関の動弁機構及び動弁機構の制御装置によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
　（１）内燃機関の動弁機構は、カム２と機関バルブ３０との間に設けられて機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘを可変させるリフト量可変機構１０と、カム２と機関バルブ３０との間に設けられる機構であってカム２からの駆動力を受けた際に自身が収縮することにより機関バルブ３０のリフト量Ｌを吸収して機関バルブ３０を閉弁状態に維持するロストモーション機構５０と、を備えている。また、ロストモーション機構５０の最大収縮量Ｘは機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘの最小値を吸収する大きさとされている。こうした構成によれば、ロストモーション機構５０を搭載することに起因して内燃機関の体格が増大することを的確に抑制することができるようになる。
　（２）内燃機関の動弁機構は、カム２と機関バルブ３０との間に設けられて機関バルブ３０のバルブクリアランスを自動的に調節する油圧式のラッシュアジャスタ４０を備えている。ロストモーション機構５０は、ラッシュアジャスタ４０がカム２からの駆動力を受けた際に収縮可能なロストスプリング５２と、ロストスプリング５２の当該収縮を許容する許容状態と当該収縮を禁止する禁止状態とにロストモーション機構５０を切り換える切換弁５９であって機関バルブ３０を閉弁状態に維持する際にはロストモーション機構５０を上記許容状態に切り換える切換弁５９と、を有している。こうした構成によれば、ロストモーション機構５０を好適に具現化することができるようになる。
　（３）電子制御装置６０は、気筒運転を休止するに際して、機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘを最小値に制御する制御部６１を備えている。こうした構成によれば、気筒運転を休止するに際して、機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘが最小値に制御されるようになるため、ロストモーション機構５０により機関バルブ３０を閉弁状態に的確に維持することができるようになる。
　尚、本発明に係る内燃機関の動弁機構及び動弁機構の制御装置は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
　・上記実施形態では、ロックピン５４によってハウジング５１とボディ４１とを係止するとともに、第２供給通路５８を通じてロックピン５４に対して油圧を供給することにより、ハウジング５１とボディ４１との係止状態を解除するようにしている。しかしながら、ハウジングとボディとを係止する係止態様及びこれを解除する解除態様をそれぞれ変更することもできる。
　・上記実施形態では、カム２からの駆動力がローラロッカアーム２０を介してラッシュアジャスタ４０に伝達される構成について例示したが、ローラロッカアーム２０に代えて、ローラを有しない単なるロッカアームを採用することもできる。
　・リフト量可変機構の構成は上記実施形態において例示したものに限らず、機関バルブの最大リフト量を可変することのできるものであれば、その構成を適宜変更することができる。また、リフト量可変機構は、リフト量を連続的に変更することの可能なものに限られるものではなく、リフト量を少なくとも２段階以上に段階的に変更するものとすることもできる。
　・上記実施形態では、ロストモーション機構５０が所謂ピボット式のラッシュアジャスタ４０を有するものとしたが、ロストモーション機構の構成はこれに限られるものではない。例えばロストモーション機構がバルブリフタを有するものとしてもよい。また、例えばＯＨＶ式の動弁機構の場合にはロストモーション機構がローラタペットを有するものとしてもよい。また、ＳＯＨＣ式の動弁機構に対しても本発明を適用することができる。
　・上記実施形態では、ロストモーション機構６０が、油圧によって機関バルブのバルブクリアランスを自動的に調節するラッシュアジャスタ４０を有するものとしたが、ねじの締め付け量を手動にて変更することによって機関バルブのバルブクリアランスを調節する機械式のアジャスタを有するものとすることもできる。
　・上記実施形態のように、ロストモーション機構５０の最大収縮量Ｘを機関バルブ３０の最大リフト量Ｌｍａｘの最小値を吸収する大きさとすることが、ロストモーション機構５０の体格を最も小さくする上では好ましい。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、ロストモーション機構の最大収縮量を、機関バルブの最大リフト量の最大値よりも小さく、且つ上記最小値よりも大きい所定のリフト量を吸収する大きさとすることもできる。またこの場合には、気筒運転を休止するに際して、機関バルブの最大リフト量を上記所定のリフト量以下に制御するようにすればよい。
　１…カムシャフト、２…カム、２ａ…ベース円、２ｂ…カム山、４…シリンダヘッド、８…オイルポンプ、１０…リフト量可変機構、１１…支持パイプ、１２…コントロールシャフト、１３…入力部、１３ａ…入力アーム、１３ｂ…ローラ、１３ｃ…突片、１４…出力部、１４ａ…出力アーム、１５…スプリング、２０…ローラロッカーアーム、２１…ローラ、３０…機関バルブ、３０ａ…ステム部、３１…リテーナ、３２…バルブスプリング、４０…ラッシュアジャスタ、４１…ボディ、４１ｂ…導入孔、４１ｃ…第１室、４１ｄ…挿通孔、４１ｅ…突部、４１ｆ…連通孔、４２…プランジャ、４２ａ…連通孔、４２ｂ…導入孔、４２ｃ…第２室、４３…プランジャスプリング、４４…ボールリテーナ、４５…ボールスプリング、４６…チェックボール、４８…第１供給通路、５０，１５０…ロストモーション機構、５１，１５１…ハウジング、５１ａ…係止孔、５１ｂ…排出孔、５２，１５２…ロストスプリング、５３…ロックスプリング（付勢部材）、５４…ロックピン（係止部材）、５４ａ…凹部、５４ｂ…段差部、５８…第２供給通路、５９…切換弁（切換部）、６０…電子制御装置、６１…制御部。

Claims (5)

  1. 　機関出力軸の回転に連動して回転するカムと、
    　前記カムの回転に伴いリフトされて開弁する機関バルブと、
    　前記カムと前記機関バルブとの間に設けられて同機関バルブの最大リフト量を可変させるリフト量可変機構と、
    　前記カムと前記機関バルブとの間に設けられる機構であって前記カムからの駆動力を受けた際に自身が収縮することにより前記機関バルブのリフト量を吸収して前記機関バルブを閉弁状態に維持するロストモーション機構と、を備え、
    　前記ロストモーション機構の最大収縮量は前記機関バルブの最大リフト量の最大値よりも小さい所定のリフト量を吸収する大きさに設定される、内燃機関の動弁機構。
  2. 　請求項１に記載の内燃機関の動弁機構において、
    　前記所定のリフト量は前記機関バルブの最大リフト量の最小値に設定される、内燃機関の動弁機構。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の動弁機構において、
    　前記ロストモーション機構は、
    　前記カムと前記機関バルブとの間に設けられて同機関バルブのバルブクリアランスを自動的に調節する油圧式のラッシュアジャスタと、
    　前記ラッシュアジャスタが前記カムからの駆動力を受けた際に収縮可能な付勢部材と、
    　前記付勢部材の当該収縮を許容する許容状態と当該収縮を禁止する禁止状態とに前記ロストモーション機構を切り換える切換部であって前記機関バルブを閉弁状態に維持する際には前記ロストモーション機構を前記許容状態に切り換える切換部と、を有している、内燃機関の動弁機構。
  4. 　請求項３に記載の内燃機関の動弁機構において、
    　前記ロストモーション機構は、
    　前記ラッシュアジャスタを摺動可能に収容する片側有底筒状のハウジングと、
    　前記ハウジングと前記ラッシュアジャスタとを係止可能な係止部材と、
    　前記ハウジングと前記ラッシュアジャスタとの係止状態を解除させる方向に前記係止部材に対して油圧を作用させるべく同係止部材に油圧を供給する供給通路と、を備え、
    　前記切換部は前記供給通路に設けられて前記係止部材への油圧の供給態様を切り換える切換弁である、内燃機関の動弁機構。
  5. 　請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の内燃機関の動弁機構を制御する制御装置において、
    　内燃機関の気筒運転を休止するに際して、前記機関バルブの最大リフト量を前記所定のリフト量以下に制御する制御部を備える、動弁機構の制御装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015151999A (ja) * 2014-02-19 2015-08-24 マツダ株式会社 多気筒エンジンの制御装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6273837B2 (ja) * 2013-12-27 2018-02-07 マツダ株式会社 弁停止機構の油圧供給装置
WO2016118482A1 (en) 2015-01-19 2016-07-28 Eaton Corporation Method and system for diesel cylinder deactivation
WO2018017779A1 (en) * 2016-07-20 2018-01-25 Eaton Corporation Variable valve actuation system for type ii valvetrain using lost motion and reset
JP7135817B2 (ja) * 2018-12-11 2022-09-13 トヨタ自動車株式会社 シリンダヘッド

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007100585A (ja) * 2005-10-04 2007-04-19 Otics Corp 内燃機関の休止機構付きラッシュアジャスタ
JP2008267332A (ja) 2007-04-24 2008-11-06 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関
JP2010151147A (ja) 2010-04-05 2010-07-08 Toyota Motor Corp エンジンの制御装置
JP2010168980A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 Otics Corp 内燃機関の休止装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6321704B1 (en) * 1999-02-23 2001-11-27 Eaton Corporation Hydraulically actuated latching valve deactivation
DE10226821A1 (de) * 2002-06-15 2003-12-24 Ina Schaeffler Kg Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine
US6769387B2 (en) * 2002-10-19 2004-08-03 General Motors Corporation Compact two-step rocker arm assembly
EP1711693B1 (en) * 2004-01-19 2007-12-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Variable valve actuation mechanism for an internal combustion engine
US7225776B2 (en) * 2004-11-17 2007-06-05 General Motors Corporation Valvetrain with two-step switchable rocker and deactivating stationary lash adjuster
JP2007138787A (ja) * 2005-11-17 2007-06-07 Hitachi Ltd 内燃機関の可変動弁装置
JP2007146693A (ja) 2005-11-24 2007-06-14 Toyota Motor Corp エンジンの可変動弁機構
JP2008286080A (ja) 2007-05-17 2008-11-27 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関
US7761217B2 (en) * 2008-03-04 2010-07-20 Delphi Technologies, Inc. Diagnostics for two-mode variable valve activation devices
JP2010270701A (ja) 2009-05-22 2010-12-02 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP5668953B2 (ja) * 2010-03-19 2015-02-12 イートン コーポレーションＥａｔｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 切換式ロッカアーム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007100585A (ja) * 2005-10-04 2007-04-19 Otics Corp 内燃機関の休止機構付きラッシュアジャスタ
JP2008267332A (ja) 2007-04-24 2008-11-06 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関
JP2010168980A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 Otics Corp 内燃機関の休止装置
JP2010151147A (ja) 2010-04-05 2010-07-08 Toyota Motor Corp エンジンの制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2843203A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015151999A (ja) * 2014-02-19 2015-08-24 マツダ株式会社 多気筒エンジンの制御装置

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