WO2020179762A1 - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

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WO2020179762A1
WO2020179762A1 PCT/JP2020/008816 JP2020008816W WO2020179762A1 WO 2020179762 A1 WO2020179762 A1 WO 2020179762A1 JP 2020008816 W JP2020008816 W JP 2020008816W WO 2020179762 A1 WO2020179762 A1 WO 2020179762A1
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WO
WIPO (PCT)
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pressure
state
valve
oil
accumulator
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/008816
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English (en)
French (fr)
Inventor
徳丸　武志
一也 岡▲崎▼
淳一郎 新田
大雅 日比
Original Assignee
いすゞ自動車株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by いすゞ自動車株式会社 filed Critical いすゞ自動車株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/04—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation using engine as brake
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02—Installations or systems with accumulators
    • F15B1/027—Installations or systems with accumulators having accumulator charging devices
    • F15B1/033—Installations or systems with accumulators having accumulator charging devices with electrical control means

Definitions

  • the present disclosure relates to a variable valve operating device for an internal combustion engine, and more particularly to a variable valve operating device for changing the operating characteristics of an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine (these are collectively referred to as an engine valve).
  • a variable valve gear for making the operating characteristics of an engine valve for example, at least one of valve timing, valve lift amount, and working angle
  • a variable valve operating device a variable mechanism capable of switching between at least a first state and a second state for switching the operating characteristic of an engine valve, and a hydraulic pressure supplied to the variable mechanism for switching the variable mechanism are controlled.
  • Some are equipped with a hydraulic control device.
  • the state of the variable mechanism at the time of starting the internal combustion engine may be predetermined. This is assumed to be the first state. In this case, when the variable mechanism is in the second state instead of the first state before the start, the variable mechanism must be promptly switched to the first state immediately after the start of the start.
  • the present disclosure was devised in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a variable valve gear for an internal combustion engine capable of improving the startability of the internal combustion engine.
  • a variable mechanism that can switch between the first state and the second state to switch the operating characteristics of the engine valve
  • a hydraulic pressure control device for controlling the hydraulic pressure supplied to the variable mechanism to switch the variable mechanism is a variable valve gear of an internal combustion engine equipped with
  • the hydraulic control device is With a hydraulic pump An oil gallery that stores the pressure oil discharged from the hydraulic pump, A valve unit that selectively supplies the pressure oil stored in the oil gallery to the variable mechanism, A pressure accumulator configured to extract and store pressure oil from between the hydraulic pump and the oil gallery, and to selectively supply the stored pressure oil between the oil gallery and the valve unit, A control unit configured to control the valve unit and the accumulator, and Equipped with The control unit
  • the variable mechanism When the variable mechanism is in the first state, the valve unit is in the first state and the variable mechanism is supplied with pressure oil from the oil gallery,
  • the variable mechanism is in the second state, the valve unit is in the second state and pressure oil is discharged from the variable mechanism,
  • the pressure oil discharged from the hydraulic pump during operation of the internal combustion engine is stored
  • the hydraulic control device includes a main passage that connects the hydraulic pump, the oil gallery, and the valve unit,
  • the accumulator A bypass passage for bypassing the main passage, the bypass passage connecting a position between the hydraulic pump and the oil gallery in the main passage and a position between the oil gallery and the valve unit;
  • the accumulator provided in the bypass passage and A pressure accumulator valve provided on the upstream side of the accumulator in the bypass passage, A release valve provided on the downstream side of the accumulator in the bypass passage, Equipped with.
  • control unit stores the pressure oil in the pressure accumulator when the internal combustion engine is operating, the pressure of the accumulator is less than a predetermined threshold, and the exhaust brake is activated.
  • control unit causes the pressure accumulator to release the pressure oil at the same time as the start of the internal combustion engine, and then terminates the release of the pressure oil when a predetermined release termination condition is satisfied.
  • the release termination condition includes that the pressure of the oil gallery is equal to or higher than a predetermined threshold value.
  • the startability of the internal combustion engine can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing a partial configuration of a variable valve gear.
  • FIG. 2 is a valve lift diagram showing how the valve timing changes.
  • FIG. 3 is a diagram showing a first state of the variable mechanism.
  • FIG. 4 is a diagram showing a third state of the variable mechanism.
  • FIG. 5 is a diagram showing a second state of the variable mechanism.
  • FIG. 6 is a diagram showing a control map.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a control method at the time of accumulating the accumulator.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a control method when the pressure oil of the accumulator is released.
  • FIG. 9 is a time chart showing changes in engine speed, gallery pressure, and accumulator pressure at the time of engine start.
  • FIG. 1 shows a partial configuration of the variable valve gear of the present embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of the cylinder head when viewed from above.
  • the internal combustion engine (engine) of the present embodiment is a multi-cylinder diesel engine mounted on a large vehicle such as a truck or a bus, and specifically, an in-line 6-cylinder diesel engine.
  • a large vehicle such as a truck or a bus
  • an in-line 6-cylinder diesel engine an in-line 6-cylinder diesel engine.
  • the use, type, type, etc. of the vehicle and engine are not limited and are arbitrary.
  • Rotational driving force from a crankshaft (not shown) is transmitted to the camshaft 1 through a power transmission mechanism (not shown) such as a gear mechanism.
  • the engine of the present embodiment is a DOHC (Double OverHead Camshaft) engine that drives an intake valve and an exhaust valve with two camshafts, respectively.
  • the camshaft 1 shown in the figure is an intake cam for opening and closing the intake valve 3. It is a shaft.
  • the present disclosure may be applied to an exhaust camshaft for driving an exhaust valve (not shown). Intake valves and exhaust valves are collectively called engine valves.
  • FIG. 1 shows the configuration for one cylinder.
  • the variable valve device controls a variable mechanism 5 that can switch at least a first state and a second state in order to switch the operation characteristic of the intake valve 3, and a hydraulic pressure supplied to the variable mechanism 5 to switch the variable mechanism 5.
  • a hydraulic control device (described later) for In the case of this embodiment, the operating characteristics of the intake valve 3 refer to the valve timing and the working angle. Engine lubricating oil is used as the working fluid.
  • three cams 4A, 4B, and 4C that open the intake valve 3 against the biasing force of the valve spring 2 are fixedly mounted on the camshaft 1 for each cylinder.
  • Two intake valves 3 are provided for each cylinder, and these two intake valves 3 are simultaneously opened and closed by a valve bridge 8.
  • a part of the three cams 4A, 4B, 4C and a rocker arm 9 cause the valve bridge 8 to move downward against the urging force of the valve spring 2 (the back side in the paper thickness direction in FIG. 1).
  • Direction is pushed down.
  • the valve bridge 8 is pushed upward (in the direction toward the front side in the paper thickness direction in FIG. 1) by the urging force of the valve spring 2.
  • the three cams that is, the first cam 4A, the second cam 4B, and the third cam 4C each have a different cam profile, and both the valve timing and the working angle of the intake valve 3 are switched in three stages. That is, the variable mechanism 5 of the present embodiment can be switched between three stages of a first state, a second state, and a third state.
  • variable mechanism 5 includes a rocker arm 9, and the rocker arm 9 has three rocker arms per cylinder corresponding to the three cams 4A, 4B, 4C, that is, the first rocker arm 9A, the second rocker arm 9B, and the like.
  • a third rocker arm 9C is included.
  • These rocker arms 9A, 9B, 9C are adjacent to each other in the front-rear direction, and are rotatably supported by a common rocker shaft 18.
  • C2 indicates the central axis of the rocker shaft 18.
  • the order of arrangement of the cams and rocker arms in the axial direction is arbitrary, but in the present embodiment, they are second, first, and third in order from the rear.
  • a rocker roller 19 is rotatably provided on the rocker arms 9A, 9B, 9C, and the rocker roller 19 is constantly in contact with the cams 4A, 4B, 4C. Further, only the first rocker arm 9A is provided with the extending portion 20 that is engaged with the upper surface portion of the valve bridge 8.
  • a connecting mechanism for switching the connecting state of the rocker arms 9A, 9B, 9C is provided.
  • Pin holes 24A, 24B, 24C are provided inside the rocker arms 9A, 9B, 9C, and these pin holes 24A, 24B, 24C have four pins for switching the connection state of the rocker arms 9A, 9B, 9C.
  • 21Aa, 21Ab, 21B, and 21C are provided so as to be movable in the axial direction and appear and disappear.
  • a spring 22 that can collectively urge the four pins 21Aa, 21Ab, 21B, and 21C to the front is provided inside the second rocker arm 9B.
  • the positions of the pins 21Aa, 21Ab, 21B and 21C are controlled by supplying and discharging hydraulic pressure to the first and third rocker passages 23A and 23C provided inside the first and third rocker arms 9A and 9C, respectively.
  • a first shaft passage 14A communicated with the first rocker passage 23A of each cylinder and a third shaft passage 14C communicated with the third rocker passage 23C of each cylinder are provided inside the rocker shaft 18.
  • the hydraulic pressures of the first and third rocker passages 23A and 23C of each cylinder are simultaneously controlled, and by extension, the pins 21Aa and 21Ab of each cylinder. , 21B, 21C, and the connection states of the first to third rocker arms 9A, 9B, 9C of each cylinder are switched at the same time.
  • the variable mechanism 5 steps the valve timing and working angle of the intake valve 3 into one of three states as shown in FIG. 2, that is, the first state S1, the second state S2, and the third state S3. It is configured to switch.
  • the valve timing includes both the opening timing at which the engine valve starts valve opening and the closing timing at which the engine valve ends the valve closing.
  • the working angle refers to a crank phase period or a cam phase period in which the engine valve is open (that is, the valve lift amount VL is larger than zero).
  • the maximum valve lift amount VLmax in the first state S1, the second state S2, and the third state S3 is equal. Further, the maximum valve lift period (the period during which the valve lift amount VL is the maximum valve lift amount VLmax) is gradually extended toward the retard side as the first state S1 moves toward the third state S3.
  • the valve lift curve from the opening timing ⁇ 1 to the timing (referred to as the first maximum lift timing) ⁇ 2 when the valve lift amount VL in the first state S1 first reaches the maximum valve lift amount VLmax is the same in any state.
  • the valve closing is started immediately in the first state S1, and in the second state S2, the valve closing is started after the maximum valve lift amount VLmax is maintained for the second predetermined period ⁇ 2, and the third In the state S3, the valve closing is started after the maximum valve lift amount VLmax is maintained for a longer third predetermined period ⁇ 3.
  • the closing timing of the first state S1 is ⁇ 3, the closing timing of the second state S2 is ⁇ 4 on the retard side of ⁇ 3, and the closing timing of the third state S3 is ⁇ 5 on the retard side of ⁇ 4.
  • the working angle of the first state S1 is the period from ⁇ 1 to ⁇ 3, the working angle of the second state S2 is the longer period of ⁇ 1 to ⁇ 4, and the working angle of the third state S3 is the longer period of ⁇ 1 to ⁇ 5. .. Therefore, in the present embodiment, the maximum valve lift amount VLmax is kept constant, while the closing timing and the working angle are changed in three stages.
  • the shape of the valve lift curve from the valve closing start timing to the valve closing end timing (closing timing) is the same in any state.
  • the outer shapes of the first to third rocker arms 9A, 9B, and 9C are substantially the same.
  • the cam profiles of the first to third cams 4A, 4B, and 4C are set to different cam profiles corresponding to the first to third states S1, S2, and S3, respectively.
  • Each state of the variable mechanism 5 corresponding to the first to third states S1, S2, S3 of the valve timing and the working angle is defined as the first to third states J1, J2, J3.
  • the variable mechanism 5 can be switched to any of these first to third states J1, J2, and J3.
  • a hydraulic control device described later supplies pressure oil as a pressure fluid to the first rocker passage 23A and the pin hole 24A, and the third rocker passage Pressure oil is discharged from 23C and pin hole 24C. Then, the pins 21Aa and 21Ab are moved in the front-rear direction so as to be separated from each other, the pin 21B is pressed backward against the urging force of the spring 22, and the pin 21C is pressed forward. Then, the pins 21Aa and 21Ab are completely inserted into the pin hole 24A and do not protrude from the pin hole 24A.
  • the pin 21B is completely inserted into the pin hole 24B and does not protrude
  • the pin 21C is completely inserted into the pin hole 24C and does not protrude.
  • the rear end surface of the pin 21Aa and the front end surface of the pin 21Ab are arranged flush with the rear end surface and the front end surface of the first rocker arm 9A
  • the front end surface of the pin 21B is flush with the front end surface of the second rocker arm 9B
  • the rear end surface of the pin 21C is arranged flush with the rear end surface of the third rocker arm 9C.
  • the first rocker arm 9A is not connected to the second rocker arm 9B and the third rocker arm 9C, and only the operation of the first cam 4A is transmitted to the intake valve 3 through the first rocker arm 9A.
  • the other second and third rocker arms 9B and 9C simply follow the movements of the second and third cams 4B and 4C and make an idling motion (lost motion).
  • the intake valve 3 has an operating characteristic according to the cam profile of the first cam 4A, and operates in the first state S1 according to the cam profile of the first cam 4A.
  • the intake valve 3 is substantially opened/closed by the third cam 4C via the integrated first and third rocker arms 9A and 9C.
  • the intake valve 3 has an operating characteristic according to the cam profile of the third cam 4C, and operates in the third state S3 according to the cam profile of the third cam 4C.
  • the intake valve 3 is substantially opened and closed by the second cam 4B via the integrated first and second rocker arms 9A and 9B.
  • the intake valve 3 has an operating characteristic according to the cam profile of the second cam 4B, and operates in the second state S2 according to the cam profile of the second cam 4B.
  • the hydraulic control device generally selects the hydraulic pump 11, the oil gallery 30 for storing the pressure oil discharged from the hydraulic pump 11, and the pressure oil stored in the oil gallery 30 for the variable mechanism 5.
  • the hydraulic pump 11 the oil gallery 30 for storing the pressure oil discharged from the hydraulic pump 11, and the pressure oil stored in the oil gallery 30 for the variable mechanism 5.
  • the configured pressure accumulator 32 and the valve unit 31 and the electronic control unit (called ECU (Electronic Control Unit)) 100 as a control unit, circuit element (circuitry) or controller configured to control the pressure accumulator 32 Prepare
  • the hydraulic pump 11 sucks oil from the oil pan 10 as an oil tank and discharges it as pressure oil.
  • a main passage 33 extending from the oil pan 10 to the valve unit 31 is provided, and the hydraulic pump 11 and the oil gallery 30 are sequentially provided in the main passage 33 from the upstream side. In this way, the hydraulic pump 11, the oil gallery 30, and the valve unit 31 are connected by the main passage 33.
  • the pressure oil discharged from the hydraulic pump 11 is supplied to the oil gallery 30 through the main passage 33.
  • the hydraulic pump 11 is a mechanical type that is driven by the crankshaft of the engine. However, it may be an electric type driven by an electric motor.
  • an oil cooler 34 for cooling oil and an oil filter 35 for filtering oil are provided in order from the upstream side.
  • the oil gallery 30 is a sufficiently large space that functions as a main pressure oil sump, and is formed integrally with the cylinder block of the engine in this embodiment. However, they may be formed separately.
  • the oil gallery 30 is communicatively connected to a plurality of parts 36 that require lubrication or hydraulic pressure supply different from the variable mechanism 5, and supplies oil to each of these parts 36.
  • the entrance of the oil gallery 30 is connected to the oil filter 35 via the main passage 33.
  • the outlet of the oil gallery 30 on the variable mechanism 5 side is connected to the valve unit 31 via the main passage 33.
  • the valve unit 31 includes an upstream supply valve (referred to as OSV) 12 and a downstream switching valve (referred to as OCV) 13 connected to each other.
  • OSV upstream supply valve
  • OCV downstream switching valve
  • the OSV 12 has a plurality of (specifically, three) ports serving as oil inlets and outlets, that is, a first supply port P1, a second supply port P2, and a third supply port P3.
  • the OCV 13 also has a plurality of (specifically, four) ports that form an inlet / outlet for oil, that is, a first switching port Q1, a second switching port Q2, a third switching port Q3, and a fourth switching port Q4.
  • OSV12 and OCV13 are composed of solenoid valves.
  • the first supply port P1 is connected to the main passage 33
  • the second supply port P2 is connected to the first switching port Q1 of the OCV 13
  • the third supply port P3 is connected to the oil pan 10.
  • the second switching port Q2 is connected to the first shaft passage 14A
  • the third switching port Q3 is connected to the third shaft passage 14C
  • the fourth switching port Q4 is connected to the oil pan 10.
  • the ECU 100 controls the engine, and has a CPU (Central Processing Unit) having a calculation function, ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory) which are storage media, an input / output port, and storage other than ROM and RAM. Including equipment.
  • the ECU 100 controls the OSV 12 and the OCV 13 on and off.
  • the ECU 100 includes a rotation speed sensor 15 that detects the rotation speed of the engine, specifically, the engine rotation speed Ne (rpm) per unit time (minutes), and the operation amount of the accelerator pedal, that is, An accelerator opening sensor 16 that detects the accelerator opening Ac is connected.
  • the ECU 100 calculates the target fuel injection amount F from a predetermined map based on the detected values of the rotation speed Ne and the accelerator opening degree Ac. Further, the ECU 100 switches the variable mechanism 5 according to the control map as shown in FIG. 6 based on the rotation speed Ne and the target fuel injection amount F. In this way, the ECU 100 switches the variable mechanism 5 according to the engine operating state.
  • the engine speed Ne, the accelerator opening degree Ac, and the target fuel injection amount F are parameters representing the engine operating state.
  • the accelerator opening Ac and the target fuel injection amount F are parameters representing the engine load.
  • the ECU 100 switches the variable mechanism 5 to the first state J1. Similarly, the ECU 100 switches the variable mechanism 5 to the second state J2 when the rotation speed Ne and the target fuel injection amount F are in the second region R2 in the control map, and the rotation speed Ne and the target fuel injection amount F are changed. When in the third region R3 in the control map, the variable mechanism 5 is switched to the third state J3.
  • the first region R1 is a low rotation and low load side region
  • the third region R3 is a high rotation or high load side region
  • the second region R3 is an intermediate region between them. From the first region R1 toward the third region R3, the engine speed Ne becomes higher, and the target fuel injection amount F increases, that is, the engine load becomes higher. Therefore, as the engine speed Ne becomes the high speed side or the engine load becomes the high load side, the state of the variable mechanism 5 changes sequentially as the first state J1, the second state J2, the third state J3, and the valve timing.
  • the operating angle sequentially changes in the direction in which the closing timing is delayed, such as the first state S1, the second state S2, and the third state S3.
  • control map can be set in any way, and it is not limited to the example described here.
  • the engine operating area corresponding to each state can be arbitrarily set according to the request of the actual machine.
  • the ECU 100 controls the valve unit 31 to the first state, specifically, turns off the OSV 12 and turns off the OCV 13. Then, the pressure oil of the oil gallery 30 passes through the first supply port P1, the second supply port P2, the first switching port Q1, and the second switching port Q2 in this order, and reaches the first shaft passage 14A and the first rocker passage 23A. On the other hand, the pressure oil in the third rocker passage 23C and the third shaft passage 14C is discharged to the oil pan 10 through the third switching port Q3 and the fourth switching port Q4 in this order.
  • the ECU 100 controls the valve unit 31 to the third state, specifically, OSV12 is turned off and OCV13 is turned on, as shown in FIG. Then, the pressure oil of the oil gallery 30 passes through the first supply port P1, the second supply port P2, the first switching port Q1, and the third switching port Q3 in this order, and reaches the third shaft passage 14C and the third rocker passage 23C. On the other hand, the pressure oil in the first rocker passage 23A and the first shaft passage 14A is discharged to the oil pan 10 through the second switching port Q2 and the fourth switching port Q4 in this order.
  • the ECU 100 controls the valve unit 31 to the second state, specifically, turns the OSV 12 on and turns off the OCV 13. Then, since the first supply port P1 is not connected to any port, the pressure oil supply from the oil gallery 30 is stopped. On the other hand, the pressure oil in the first rocker passage 23A and the first shaft passage 14A is discharged to the oil pan 10 through the second switching port Q2, the first switching port Q1, the second supply port P2, and the third supply port P3 in this order. It Further, the pressure oil in the third rocker passage 23C and the third shaft passage 14C is discharged to the oil pan 10 through the third switching port Q3 and the fourth switching port Q4 in this order.
  • the accumulator 32 includes a bypass passage 37 that bypasses the main passage 33, an accumulator 38 provided in the bypass passage 37, and a pressure accumulator valve 39 provided on the upstream side of the accumulator 38 in the bypass passage 37. And a release valve 40 provided on the downstream side of the accumulator 38 in the bypass passage 37.
  • the bypass passage 37 connects the position between the hydraulic pump 11 and the oil gallery 30 in the main passage 33 and the position between the oil gallery 30 and the valve unit 31. More specifically, the upstream end of the bypass passage 37 is connected to a position between the hydraulic pump 11 and the oil cooler 34 in the main passage 33, and the pressure oil is extracted and introduced from the main passage 33 at this position. On the other hand, the downstream end of the bypass passage 37 is connected to a position between the oil gallery 30 and the OSV 12 in the main passage 33, and pressure oil is supplied to the main passage 33 at this position.
  • the accumulator 38 is a pressure accumulator container that functions as a pressure oil reservoir separate from the oil gallery 30, and stores the pressure oil that has flowed through the bypass passage 37.
  • the accumulator 38 stores the amount of pressure oil necessary and sufficient for switching the variable mechanism 5 to the first state J1 when the engine is started.
  • the capacity of the accumulator 38 is usually smaller than the capacity of the oil gallery 30, but can be the same or larger if desired.
  • the accumulator valve 39 and the release valve 40 are composed of solenoid valves and are controlled to open and close by the ECU 100.
  • the accumulator valve 39 is a valve for switching execution/stop of pressure oil storage by the accumulator 38, that is, pressure accumulation.
  • the pressure accumulation valve 39 is closed when turned off by the ECU 100 to stop the pressure oil supply to the accumulator 38 and stop the pressure accumulation. Further, the pressure accumulation valve 39 is opened when turned on by the ECU 100, supplies pressure oil to the accumulator 38, and executes pressure accumulation.
  • the release valve 40 is a valve for switching execution/stop of discharge of pressure oil from the accumulator 38, that is, release.
  • the release valve 40 is closed when turned off by the ECU 100 to stop the pressure oil release from the accumulator 38. Further, the release valve 40 is opened when turned on by the ECU 100, and releases the pressure oil from the accumulator 38.
  • the oil gallery 30 is provided with a gallery pressure sensor 41 and a gallery temperature sensor 42 for detecting the internal pressure (referred to as gallery pressure Pg) and temperature (referred to as gallery temperature Tg). Further, the accumulator 38 is provided with an accumulator pressure sensor 43 for detecting the internal pressure (referred to as accumulator pressure Pa). Output signals of these sensors are sent to the ECU 100.
  • the on/off signal Ex of the exhaust brake switch 44 which is manually operated by the driver in the vehicle compartment
  • the on/off signal Cl of the clutch sensor 45 which detects engagement/disengagement of the clutch that transmits the engine power to the transmission
  • the ECU 100 stops the operation of the exhaust brake (Ex/Br) 46 mounted on the vehicle when the exhaust brake switch 44 is off. On the other hand, the ECU 100 operates the exhaust brake 46 on condition that other operating conditions are satisfied when the exhaust brake switch 44 is on.
  • the clutch sensor 45 detects the engagement/disconnection of the clutch.
  • the engagement/disconnection of the clutch may be detected using an internal signal of the ECU 100. ..
  • ECU 100 also controls on/off of a starter motor (S/M) 47 that rotationally drives a crankshaft when the engine is started.
  • S/M starter motor
  • variable mechanism 5 it is predetermined and scheduled to set the variable mechanism 5 to the first state J1 as shown in FIG. 3 when the engine is started.
  • it is predetermined to start the engine in the first state J1, and the valve lift curve (see FIG. 2) in the first state J1 is adapted to be optimum even at the time of starting.
  • variable mechanism 5 is in the first state J1.
  • the pressure oil supplied to the variable mechanism 5 will be released.
  • the pressure oil supplied to the pin hole 24A of the first rocker arm 9A flows back through the hydraulic pump 11 and is discharged to the oil pan 10.
  • variable mechanism 5 becomes the second state J2 as shown in FIG. As it is, it is not preferable for the next start, so the variable mechanism 5 must be promptly switched to the first state J1 immediately after the start of the next start.
  • the pressure oil of the oil gallery 30 also comes out while the engine is stopped. Immediately after starting the engine, the gallery pressure Pg has not yet risen sufficiently, and the hydraulic pressure is not large enough to switch the variable mechanism 5 to the first state J1. This is more pronounced if the start is a cold or cold start or if the downtime before the start is long.
  • the pressure accumulator 32 is provided, the pressure oil stored therein is released immediately after the start of the supply and supplied to the variable mechanism 5, and the pressure oil is used to bring the variable mechanism 5 to the first state J1. It is possible to switch quickly.
  • the accumulator valve 39 is opened and the release valve 40 is closed, and the pressure oil discharged from the hydraulic pump 11 is stored in the accumulator 38, that is, the pressure is accumulated.
  • the valve unit 31 was put into the first state (OSV12 was turned off, OCV13 was turned off) as shown in FIG. 3, the accumulator valve 39 was closed, the release valve 40 was opened, and the valve unit 31 was stored in the accumulator 38. Release pressure oil.
  • the pressure oil of the accumulator 38 is directly supplied to the OSV 12 on the downstream side of the oil gallery 30, and is supplied to the pin hole 24A of the rocker arm 9A by following the route shown in FIG.
  • the variable mechanism 5 which was in the second state J2 while the engine is stopped can be quickly switched to the first state J1, and even when the gallery pressure Pg does not rise sufficiently, in the first state J1.
  • Engine start can be achieved. As a result, it is possible to improve the startability of the engine.
  • the illustrated routine is repeatedly executed by the ECU 100 every predetermined calculation cycle ⁇ (for example, 10 msec).
  • the release valve 40 is assumed to be closed.
  • the threshold value Pas is set to a value higher by a predetermined value than the minimum value of the accumulator pressure at which the variable mechanism 5 can be switched to the first state J1 by the pressure oil of the accumulator 38 alone.
  • step S105 When the accumulator pressure Pa is equal to or higher than the threshold value Pas, it is determined that the accumulator pressure Pa is sufficiently high and the pressure accumulation is stopped. Specifically, the process proceeds to step S105, and the accumulator valve 39 is closed.
  • step S101 when the accumulator pressure Pa is less than the threshold Pas in step S101, the process proceeds to step S102 to determine whether the exhaust brake 46 is on, that is, whether or not it is in the operating state.
  • the ECU 100 activates the exhaust brake 46 when the exhaust brake switch 44 is on and other operating conditions are satisfied.
  • the other operating conditions referred to here are that the accelerator opening Ac detected by the accelerator opening sensor 16 corresponds to fully closed (around 0%), and the output signal of the clutch sensor 45 is That is, it is an ON signal corresponding to clutch engagement.
  • step S105 where the pressure accumulation valve 39 is closed.
  • the accumulator pressure Pa is executed when the accumulator pressure Pa is less than the threshold Pas.
  • the accumulator pressure Pa can be raised to the threshold Pas or more during normal operation of the engine.
  • the reason for accumulating pressure only when the exhaust brake 46 is operating is as follows.
  • the hydraulic pump 11 performs extra work. Therefore, if this is performed during fuel injection, fuel consumption is deteriorated due to an increase in auxiliary machine drive loss.
  • the exhaust brake 46 is activated, the engine is in the fuel injection stopped state due to the deceleration fuel cut, so that the fuel consumption does not deteriorate even if the pressure is accumulated.
  • the feeling of deceleration of the engine becomes stronger due to the increase in the work load of the hydraulic pump 11, but when the exhaust brake 46 is activated, the driver dares to desire a strong feeling of deceleration. It does not cause discomfort even if it becomes stronger. Therefore, in this embodiment, the timing for accumulating pressure is limited to the time when the exhaust brake 46 is activated.
  • step S102 may be omitted if deterioration of fuel efficiency can be tolerated.
  • the ECU 100 controls according to the procedure shown in the flowchart.
  • valve unit 31 In the initial state, the engine and the vehicle are stopped, and the accumulator valve 39, the release valve 40, the OSV 12 and the OCV 13 are all off. Therefore, the valve unit 31 is in the first state as shown in FIG. 3, but since the hydraulic pressure is released from the variable mechanism 5, the variable mechanism 5 is in the second state J2 as shown in FIG. .. That is, the valve unit 31 is in a preferable state for starting, but the variable mechanism 5 is not in a preferable state for starting. Therefore, it is necessary to immediately switch the variable mechanism 5 to the first state J1 simultaneously with the start of the start.
  • step S201 it is determined whether or not the starter motor 47 is turned on based on the internal signal of the ECU 100. If it is not turned on, it goes into a standby state, and if it is turned on, the process proceeds to step S202.
  • the starter motor 47 is also turned on by operating the key switch of the driver.
  • step S202 it is determined whether or not a predetermined release execution condition for executing the pressure oil release is satisfied. Specifically, when the gallery pressure Pg detected by the gallery pressure sensor 41 is less than a predetermined threshold Pgs (when a main condition described later is not satisfied), the release execution condition is satisfied.
  • the threshold value Pgs is set as the minimum value of the gallery pressure at which the variable mechanism 5 can be switched by the pressure oil of the oil gallery 30 alone.
  • step S203 the release valve 40 is turned on, that is, opened. As a result, the pressure oil is released from the accumulator 38 at the same time when the engine starts to be started.
  • the released pressure oil is supplied to the pin hole 24A of the first rocker arm 9A by following the path as shown in FIG. 3, and the variable mechanism 5 is switched to the first state J1.
  • the variable mechanism 5 can be quickly switched to the first state J1 at the same time as the start of the start, the subsequent start can be smoothly performed, and the startability can be improved.
  • next step S204 it is determined whether or not the predetermined release end condition for ending the pressure oil release is satisfied. For example, when the main condition that the gallery pressure Pg detected by the gallery pressure sensor 41 is equal to or higher than a predetermined threshold value Pgs is satisfied, the release end condition is satisfied.
  • step S205 the release valve 40 is turned off or closed, and the flowchart ends. This ends the pressure oil release.
  • the first sub-condition is that the gallery temperature Tg detected by the gallery temperature sensor 42 is equal to or higher than a predetermined threshold value Tgs. If the gallery temperature Tg is equal to or higher than the predetermined threshold value Tgs after the engine is warmed up after the engine is started, it can be considered that the gallery pressure Pg is equal to or higher than the threshold value Pgs. Therefore, based on the first sub-condition, it can be determined that the release end condition is satisfied.
  • the second sub-condition is that the engine speed Ne detected by the rotation speed sensor 15 is equal to or higher than a predetermined threshold value Ne.
  • the threshold Nes can be, for example, a rotation speed equal to or slightly higher than a predetermined idle rotation speed.
  • the gallery pressure Pg is equal to or higher than the threshold value Pgs. Therefore, it can be determined that the release end condition is satisfied based on the second subcondition.
  • step S202 if the release execution condition is not satisfied in step S202, the process proceeds to step S205 and the release valve 40 is closed.
  • the release valve 40 is closed and the pressure oil release is not executed.
  • FIG. 9 shows changes in the engine speed Ne, the gallery pressure Pg, and the accumulator pressure Pa when the engine is started.
  • the key switch is turned on at time t0 and the starter motor 47 is turned on at time t1
  • the engine is rotated at the cranking rotation speed Necr.
  • the engine speed Ne gradually rises and reaches the idle speed Nei at time t4.
  • Gallery pressure Pg begins to rise from time t3 immediately after the first explosion, and rises in a manner that is delayed from the increase in engine speed Ne. Then, the threshold value Pgs is reached at time t5, which is later than time t4, and then the pressure Pgi corresponding to the idle rotation speed Nei is reached at time t6.
  • the accumulator pressure Pa has a sufficiently high threshold Pas from the time t0 when the key switch is turned on.
  • This threshold Pas is a value higher than the threshold Pgs of the gallery pressure Pg and the idle equivalent pressure Pgi.
  • the accumulator pressure Pa gradually and slowly decreases from the time t1 when the starter motor 47 is turned on and the pressure oil release is started.
  • the accumulator pressure Pa is still higher than the threshold value Pgs. Therefore, from time t1 to time t5, the variable mechanism 5 can be reliably and stably switched by using the pressure oil of the accumulator 38.
  • the pressure oil stored in the pressure accumulator 32 when the engine is operating is released when the engine is started and supplied to the variable mechanism 5. Therefore, the variable mechanism 5 can be quickly switched to the first state J1 suitable for starting immediately after the start of the engine, and the startability of the engine can be improved.
  • first state and the second state of the variable mechanism in the claims correspond to the “first state J1 and the second state J2" of the variable mechanism 5 in the present embodiment. To do.
  • the state such as the valve timing for starting the engine is set to the first state S1, but it may be set to the second state S2 or the third state S3.
  • variable mechanism 5 is of the rocker arm switching type, but other forms are also possible.
  • a vane-type variable mechanism that rotationally drives a movable vane coaxially fixed to the camshaft according to the supply and discharge of hydraulic pressure to change the relative phase of the camshaft with respect to the cam sprocket or cam gear may be used.
  • variable mechanism is switchable in three stages, but it may be switchable in at least two stages, and may be switchable in four or more stages.
  • the disclosure can then be applied to any two-step portion of it.
  • variable valve gear of an internal combustion engine capable of improving the startability of the internal combustion engine.

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Abstract

内燃機関の可変動弁装置は、第１状態Ｊ１と第２状態に切替可能な可変機構と、可変機構に供給される油圧を制御する油圧制御装置とを備える。油圧制御装置は、油圧ポンプ１１と、オイルギャラリ３０と、バルブユニット３１と、蓄圧装置３２と、制御ユニット１００とを備える。可変機構を第１状態にするとき、バルブユニットを第１状態にして可変機構にオイルギャラリの圧油を供給する。可変機構を第２状態にするとき、バルブユニットを第２状態にして可変機構から圧油を排出する。内燃機関の運転時に圧油を蓄圧装置に貯留させ、内燃機関の始動時に、バルブユニットを第１状態にすると共に、蓄圧装置に貯留した圧油を解放する。

Description

内燃機関の可変動弁装置
　本開示は内燃機関の可変動弁装置に係り、特に、内燃機関の吸気弁または排気弁（これらを総称してエンジンバルブという）の作動特性を可変にするための可変動弁装置に関する。
　エンジンバルブの作動特性（例えばバルブタイミング、バルブリフト量、作用角の少なくとも一つ）を可変にするための可変動弁装置が公知である。かかる可変動弁装置において、エンジンバルブの作動特性を切り替えるために少なくとも第１状態と第２状態に切替可能な可変機構と、可変機構を切り替えるために可変機構に供給される油圧を制御するための油圧制御装置とを備えたものがある。
日本国特開平１１－１４１３６２号公報
　こうした可変動弁装置において、内燃機関の始動時における可変機構の状態が予め決められている場合がある。仮にこれを第１状態とする。この場合、始動前に可変機構が第１状態でなく、第２状態になっているときには、始動開始直後に可変機構を第１状態に速やかに切り替えなければならない。
　しかし、内燃機関の始動開始直後では、まだ油圧が十分に立ち上がっておらず、可変機構を第１状態に切り替えるのに十分な大きさの油圧になっていない。そのため第１状態への切り替えが不可能で、第２状態で始動せざるを得ず、良好な始動性を得るのが困難という問題がある。
　そこで本開示は、上記事情に鑑みて創案され、その目的は、内燃機関の始動性を向上できる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。
　本開示の一の態様によれば、
　エンジンバルブの作動特性を切り替えるために第１状態と第２状態に切替可能な可変機構と、
　前記可変機構を切り替えるために前記可変機構に供給される油圧を制御するための油圧制御装置と、
　を備えた内燃機関の可変動弁装置であって、
　前記油圧制御装置は、
　油圧ポンプと、
　前記油圧ポンプから吐出された圧油を貯留するオイルギャラリと、
　前記オイルギャラリに貯留された圧油を前記可変機構に選択的に供給するバルブユニットと、
　前記油圧ポンプと前記オイルギャラリの間から圧油を抽出して貯留し、貯留した圧油を前記オイルギャラリと前記バルブユニットの間に選択的に供給するように構成された蓄圧装置と、
　前記バルブユニットおよび前記蓄圧装置を制御するように構成された制御ユニットと、
　を備え、
　前記制御ユニットは、
　前記可変機構を第１状態にするとき、前記バルブユニットを第１状態にして前記可変機構に前記オイルギャラリの圧油を供給し、
　前記可変機構を第２状態にするとき、前記バルブユニットを第２状態にして前記可変機構から圧油を排出し、
　前記内燃機関の運転時に前記油圧ポンプから吐出された圧油を前記蓄圧装置に貯留させ、前記内燃機関の始動時に、前記バルブユニットを第１状態にすると共に、前記蓄圧装置に貯留した圧油を解放させて前記オイルギャラリと前記バルブユニットの間に供給する
　ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置が提供される。
　好ましくは、前記油圧制御装置は、前記油圧ポンプ、前記オイルギャラリおよび前記バルブユニットを連結するメイン通路を備え、
　前記蓄圧装置は、
　前記メイン通路をバイパスするバイパス通路であって、前記メイン通路における前記油圧ポンプおよび前記オイルギャラリの間の位置と、前記オイルギャラリおよび前記バルブユニットの間の位置とを連結するバイパス通路と、
　前記バイパス通路に設けられたアキュムレータと、
　前記バイパス通路における前記アキュムレータの上流側に設けられた蓄圧弁と、
　前記バイパス通路における前記アキュムレータの下流側に設けられた解放弁と、
　を備える。
　好ましくは、前記制御ユニットは、前記内燃機関の運転時、前記アキュムレータの圧力が所定の閾値未満でかつ排気ブレーキの作動時に、圧油を前記蓄圧装置に貯留させる。
　好ましくは、前記制御ユニットは、前記内燃機関の始動開始と同時に前記蓄圧装置に圧油を解放させ、その後、所定の解放終了条件が成立したとき、圧油の解放を終了させる。
　好ましくは、前記解放終了条件が、前記オイルギャラリの圧力が所定の閾値以上になったことを含む。
　本開示によれば、内燃機関の始動性を向上できる。
図１は、可変動弁装置の一部の構成を示す概略平面図である。 図２は、バルブタイミングの変化の様子を示すバルブリフト線図である。 図３は、可変機構の第１状態を示す図である。 図４は、可変機構の第３状態を示す図である。 図５は、可変機構の第２状態を示す図である。 図６は、制御マップを示す図である。 図７は、蓄圧装置の蓄圧時の制御方法を示すフローチャートである。 図８は、蓄圧装置の圧油解放時の制御方法を示すフローチャートである。 図９は、エンジン始動時のエンジン回転数、ギャラリ圧およびアキュムレータ圧の推移を示すタイムチャートである。
　以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。
　図１には、本実施形態の可変動弁装置の一部の構成を示す。図１は、シリンダヘッドを上方から見たときの概略平面図である。
　本実施形態の内燃機関（エンジン）は、トラック、バス等の大型車両に搭載される多気筒ディーゼルエンジンであり、具体的には直列６気筒ディーゼルエンジンである。但し車両およびエンジンの用途、形式、種類等は限定されず任意である。
　クランクシャフト（図示せず）からの回転駆動力が、ギヤ機構等からなる動力伝達機構（図示せず）を通じてカムシャフト１に伝達される。本実施形態のエンジンは、２本のカムシャフトで吸気弁および排気弁をそれぞれ駆動するＤＯＨＣ（Double OverHead Camshaft）エンジンであり、図示するカムシャフト１は、吸気弁３を開閉駆動するための吸気カムシャフトである。但し付加的または代替的に、本開示を、排気弁（図示せず）を駆動するための排気カムシャフトに適用してもよい。吸気弁および排気弁を総称してエンジンバルブという。
　便宜上、カムシャフト１の中心軸Ｃ１の方向（軸方向）における一端側（図１の左側）を前、他端側（図１の右側）を後とする。これら前後方向は、エンジンおよび車両の前後方向と一致する（エンジンは縦置きされる）。但し必ずしも一致しなくてもよい。前方から順に＃１気筒～＃６気筒が配置される。図１はそのうちの１気筒分の構成を示す。
　可変動弁装置は、吸気弁３の作動特性を切り替えるために少なくとも第１状態と第２状態に切替可能な可変機構５と、可変機構５を切り替えるために可変機構５に供給される油圧を制御するための油圧制御装置（後述）とを備える。本実施形態の場合、吸気弁３の作動特性とはバルブタイミングと作用角のことをいう。作動流体としてのオイルにはエンジン潤滑用オイルが使用される。
　可変機構５に関し、カムシャフト１には、バルブスプリング２の付勢力に抗じて吸気弁３を開弁する三つのカム４Ａ，４Ｂ，４Ｃが気筒毎に固設される。吸気弁３は１気筒当たりに二つ設けられ、これら二つの吸気弁３がバルブブリッジ８により同時に開閉されるようになっている。吸気弁３の開弁時には、三つのカム４Ａ，４Ｂ，４Ｃの一部およびロッカーアーム９により、バルブブリッジ８が、バルブスプリング２の付勢力に抗じて下方（図１の紙面厚さ方向裏側に向かう方向）に押し下げられる。他方、吸気弁３の閉弁時には逆に、バルブスプリング２の付勢力によってバルブブリッジ８が上方（図１の紙面厚さ方向表側に向かう方向）に押し上げられる。
　三つのカムすなわち第１カム４Ａ、第２カム４Ｂおよび第３カム４Ｃは、それぞれ異なるカムプロファイルを有し、吸気弁３のバルブタイミングおよび作用角の両方を三段階に切り替えるようになっている。すなわち本実施形態の可変機構５は、第１状態と第２状態と第３状態の三段階に切替可能である。
　また可変機構５は、ロッカーアーム９を含み、ロッカーアーム９は、三つのカム４Ａ，４Ｂ，４Ｃにそれぞれ対応した１気筒当たりに三つのロッカーアームすなわち第１ロッカーアーム９Ａ、第２ロッカーアーム９Ｂおよび第３ロッカーアーム９Ｃを含む。これらロッカーアーム９Ａ，９Ｂ，９Ｃは前後方向に互いに隣接され、共通のロッカーシャフト１８に回動可能に支持される。Ｃ２はロッカーシャフト１８の中心軸を示す。これらカムおよびロッカーアームの軸方向の配列順序は任意であるが、本実施形態では後方から順に第２、第１、第３とされる。
　ロッカーアーム９Ａ，９Ｂ，９Ｃにはロッカーローラ１９が回転可能に設けられ、ロッカーローラ１９はカム４Ａ，４Ｂ，４Ｃに常時当接される。また、第１ロッカーアーム９Ａのみに、バルブブリッジ８の上面部に係合される延在部２０が設けられる。第１ロッカーアーム９Ａに対する第２および第３ロッカーアーム９Ｂ，９Ｃの連結状態を切り替えることにより、バルブタイミング等を三段階に切り替えるようになっている。
　図３にも詳しく示すように、ロッカーアーム９Ａ，９Ｂ，９Ｃの連結状態を切り替えるための連結機構が設けられる。ロッカーアーム９Ａ，９Ｂ，９Ｃの内部にはピン穴２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃが設けられ、これらピン穴２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃには、ロッカーアーム９Ａ，９Ｂ，９Ｃの連結状態を切り替えるための四つのピン２１Ａａ，２１Ａｂ，２１Ｂ，２１Ｃが軸方向移動可能かつ出没可能に設けられている。また第２ロッカーアーム９Ｂの内部には、四つのピン２１Ａａ，２１Ａｂ，２１Ｂ，２１Ｃを纏めて前方に付勢可能なバネ２２が設けられている。ピン２１Ａａ，２１Ａｂ，２１Ｂ，２１Ｃの位置は、第１および第３ロッカーアーム９Ａ，９Ｃの内部にそれぞれ設けられた第１および第３ロッカー通路２３Ａ，２３Ｃに油圧を給排することにより、制御される。
　ロッカーシャフト１８の内部には、各気筒の第１ロッカー通路２３Ａに連通された第１シャフト通路１４Ａと、各気筒の第３ロッカー通路２３Ｃに連通された第３シャフト通路１４Ｃとが設けられる。これらシャフト通路１４Ａ，１４Ｃに供給される油圧が油圧制御装置により制御されることにより、各気筒の第１および第３ロッカー通路２３Ａ，２３Ｃの油圧が同時に制御され、ひいては各気筒のピン２１Ａａ，２１Ａｂ，２１Ｂ，２１Ｃの位置、さらには各気筒の第１～第３ロッカーアーム９Ａ，９Ｂ，９Ｃの連結状態が同時に切り替えられる。
　可変機構５は、吸気弁３のバルブタイミングおよび作用角の両方を、図２に示すような三つの状態、すなわち第１状態Ｓ１、第２状態Ｓ２および第３状態Ｓ３の何れかに段階的に切り替えるように構成されている。ここでバルブタイミングには、エンジンバルブが開弁を開始する開タイミングと、エンジンバルブが閉弁を終了する閉タイミングとの両方が含まれる。また作用角とは、エンジンバルブが開弁している（すなわちバルブリフト量ＶＬがゼロより大きくなっている）クランク位相期間またはカム位相期間をいう。
　本実施形態では、第１状態Ｓ１、第２状態Ｓ２および第３状態Ｓ３のときの最大バルブリフト量ＶＬｍａｘは等しい。また第１状態Ｓ１から第３状態Ｓ３に向かうにつれ、最大バルブリフト期間（バルブリフト量ＶＬが最大バルブリフト量ＶＬｍａｘとなっている期間）は遅角側に段階的に延長される。開タイミングα１から、第１状態Ｓ１のバルブリフト量ＶＬが最大バルブリフト量ＶＬｍａｘに最初に到達するタイミング（第１最大リフトタイミングという）α２までのバルブリフトカーブは、何れの状態でも同じである。第１最大リフトタイミングα２以降、第１状態Ｓ１では即座に閉弁が開始され、第２状態Ｓ２では最大バルブリフト量ＶＬｍａｘが第２所定期間Δα２だけ維持された後に閉弁が開始され、第３状態Ｓ３では最大バルブリフト量ＶＬｍａｘがさらに長い第３所定期間Δα３だけ維持された後に閉弁が開始される。そして第１状態Ｓ１の閉タイミングはα３、第２状態Ｓ２の閉タイミングはα３より遅角側のα４、第３状態Ｓ３の閉タイミングはα４より遅角側のα５とされる。第１状態Ｓ１の作用角はα１～α３までの期間、第２状態Ｓ２の作用角はより長いα１～α４までの期間、第３状態Ｓ３の作用角はさらに長いα１～α５までの期間である。従って本実施形態では、最大バルブリフト量ＶＬｍａｘが一定とされる一方で、閉タイミングと作用角が三段階に変化させられる。なお閉弁開始タイミングから閉弁終了タイミング（閉タイミング）までのバルブリフトカーブの形状は何れの状態でも同じである。
　第１～第３ロッカーアーム９Ａ，９Ｂ，９Ｃの外形状は実質的に同一である。これに対し、第１～第３カム４Ａ，４Ｂ，４Ｃのカムプロファイルは、それぞれ第１～第３状態Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に対応した異なるカムプロファイルに設定されている。
　バルブタイミングおよび作用角の第１～第３状態Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に対応した可変機構５の各状態を第１～第３状態Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３とする。可変機構５は、これら第１～第３状態Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３の何れかに切替可能である。
　第１状態Ｓ１で吸気弁３を駆動する場合、図３に示すように、後述する油圧制御装置により第１ロッカー通路２３Ａおよびピン穴２４Ａに圧力流体としての圧油が供給され、第３ロッカー通路２３Ｃおよびピン穴２４Ｃから圧油が排出される。すると、ピン２１Ａａ，２１Ａｂが互いに離反するように前後方向に移動され、ピン２１Ｂがバネ２２の付勢力に抗じて後方に押し付けられ、ピン２１Ｃが前方に押し付けられる。すると、ピン２１Ａａ，２１Ａｂはピン穴２４Ａ内に完全に挿入され、ピン穴２４Ａから突出しない状態となる。同様に、ピン２１Ｂはピン穴２４Ｂ内に完全に挿入されて突出せず、ピン２１Ｃはピン穴２４Ｃ内に完全に挿入されて突出しない状態となる。ピン２１Ａａの後端面とピン２１Ａｂの前端面とが、第１ロッカーアーム９Ａの後端面と前端面に面一に配置され、ピン２１Ｂの前端面が第２ロッカーアーム９Ｂの前端面に面一に配置され、ピン２１Ｃの後端面が第３ロッカーアーム９Ｃの後端面に面一に配置される。これにより第１ロッカーアーム９Ａは、第２ロッカーアーム９Ｂおよび第３ロッカーアーム９Ｃと非連結の状態となり、第１カム４Ａの動作のみが第１ロッカーアーム９Ａを通じて吸気弁３に伝達される。そして他の第２および第３ロッカーアーム９Ｂ，９Ｃは単に第２および第３カム４Ｂ，４Ｃの動作に追従して空振り動作（ロストモーション）するだけとなる。こうして吸気弁３は、第１カム４Ａのカムプロファイルに従う作動特性とされ、第１カム４Ａのカムプロファイルに従って第１状態Ｓ１で作動する。
　次に、第３状態Ｓ３で吸気弁３を駆動する場合、図４に示すように、第３ロッカー通路２３Ｃおよびピン穴２４Ｃに圧油が供給され、第１ロッカー通路２３Ａおよびピン穴２４Ａから圧油が排出される。すると、ピン２１Ｃが油圧により後方に押し出されて第３ロッカーアーム９Ｃから突出し、第１ロッカーアーム９Ａのピン穴２４Ａ内に挿入される。これにより第３ロッカーアーム９Ｃが第１ロッカーアーム９Ａに連結される。他方、残りのピン２１Ａａ，２１Ａｂ，２１Ｂは、バネ２２の付勢力に抗じてピン２１Ｃにより後方に押し出され、ピン２１Ａａとピン２１Ｂは第１状態Ｓ１のときと同じ位置に位置される。これにより、第１ロッカーアーム９Ａと第２ロッカーアーム９Ｂは非連結の状態となる。従って吸気弁３は、一体となった第１および第３ロッカーアーム９Ａ，９Ｃを介して、実質的に第３カム４Ｃによって開閉駆動される。吸気弁３は、第３カム４Ｃのカムプロファイルに従う作動特性とされ、第３カム４Ｃのカムプロファイルに従って第３状態Ｓ３で作動する。
　次に、第２状態Ｓ２で吸気弁３を駆動する場合、図５に示すように、第１ロッカー通路２３Ａおよびピン穴２４Ａと、第３ロッカー通路２３Ｃおよびピン穴２４Ｃとから、圧油が排出される。すると、ピン２１Ｂがバネ２２により前方に押し出されて第２ロッカーアーム９Ｂから突出し、第１ロッカーアーム９Ａのピン穴２４Ａ内に挿入される。これにより第２ロッカーアーム９Ｂが第１ロッカーアーム９Ａに連結される（図１はこの状態を示す）。他方、残りのピン２１Ａａ，２１Ａｂ，２１Ｃはピン２１Ｂにより前方に押し出され、ピン２１Ａｂとピン２１Ｃは第１状態Ｓ１のときと同じ位置に位置される。これにより、第１ロッカーアーム９Ａと第３ロッカーアーム９Ｃは非連結の状態となる。従って吸気弁３は、一体となった第１および第２ロッカーアーム９Ａ，９Ｂを介して、実質的に第２カム４Ｂによって開閉駆動される。吸気弁３は、第２カム４Ｂのカムプロファイルに従う作動特性とされ、第２カム４Ｂのカムプロファイルに従って第２状態Ｓ２で作動する。
　次に、油圧制御装置の構成を説明する。図３に示すように、油圧制御装置は概して、油圧ポンプ１１と、油圧ポンプ１１から吐出された圧油を貯留するオイルギャラリ３０と、オイルギャラリ３０に貯留された圧油を可変機構５に選択的に供給するバルブユニット３１と、油圧ポンプ１１とオイルギャラリ３０の間から圧油を抽出して貯留し、貯留した圧油をオイルギャラリ３０とバルブユニット３１の間に選択的に供給するように構成された蓄圧装置３２と、バルブユニット３１および蓄圧装置３２を制御するように構成された制御ユニット、回路要素（circuitry）もしくはコントローラとしての電子制御ユニット（ＥＣＵ（Electronic Control Unit）という）１００とを備える。
　油圧ポンプ１１は、オイルタンクとしてのオイルパン１０からオイルを吸引し、圧油として吐出する。オイルパン１０からバルブユニット３１に至るメイン通路３３が設けられ、油圧ポンプ１１とオイルギャラリ３０はメイン通路３３に上流側から順に設けられる。こうして油圧ポンプ１１、オイルギャラリ３０およびバルブユニット３１はメイン通路３３により連結される。油圧ポンプ１１から吐出された圧油はメイン通路３３を通じてオイルギャラリ３０に供給される。
　油圧ポンプ１１は、エンジンのクランクシャフトによって駆動される機械式である。但し、電気モータによって駆動される電動式であってもよい。油圧ポンプ１１とオイルギャラリ３０の間のメイン通路３３には、オイルを冷却するオイルクーラ３４と、オイルを濾過するオイルフィルタ３５とが上流側から順に設けられる。
　オイルギャラリ３０は、メインの圧油溜めとして機能する十分大きな空間であって、本実施形態ではエンジンのシリンダブロックに一体に形成される。但し別体で形成されてもよい。オイルギャラリ３０は、可変機構５とは別の、潤滑または油圧供給が必要な複数の部位３６に連通接続され、それら各部位３６にオイルを供給するようになっている。
　オイルギャラリ３０の入口は、メイン通路３３を介してオイルフィルタ３５に接続される。他方、オイルギャラリ３０の可変機構５側の出口は、メイン通路３３を介してバルブユニット３１に接続される。
　バルブユニット３１は、互いに接続された上流側の供給バルブ（ＯＳＶという）１２と、下流側の切替バルブ（ＯＣＶという）１３とを含む。
　ＯＳＶ１２は、オイルの出入口をなす複数（具体的には三つ）のポート、すなわち第１供給ポートＰ１、第２供給ポートＰ２および第３供給ポートＰ３を有する。またＯＣＶ１３も、オイルの出入口をなす複数（具体的には四つ）のポート、すなわち第１切替ポートＱ１、第２切替ポートＱ２、第３切替ポートＱ３および第４切替ポートＱ４を有する。ＯＳＶ１２およびＯＣＶ１３はソレノイドバルブにより構成される。
　ＯＳＶ１２において、第１供給ポートＰ１はメイン通路３３に接続され、第２供給ポートＰ２はＯＣＶ１３の第１切替ポートＱ１に接続され、第３供給ポートＰ３はオイルパン１０に接続されている。
　ＯＣＶ１３において、第２切替ポートＱ２は第１シャフト通路１４Ａに接続され、第３切替ポートＱ３は第３シャフト通路１４Ｃに接続され、第４切替ポートＱ４はオイルパン１０に接続されている。
　ＥＣＵ１００はエンジンの制御を司るもので、演算機能を有するＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶媒体であるＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポート、ならびにＲＯＭおよびＲＡＭ以外の記憶装置等を含む。ＥＣＵ１００は、ＯＳＶ１２およびＯＣＶ１３をオンオフ制御する。
　図３に示すように、ＯＳＶ１２がオフ（ＯＦＦ）のとき、第１供給ポートＰ１と第２供給ポートＰ２が連通状態になる。なお、失陥時にＯＳＶ１２が強制的にオフになっても油圧ポンプ１１から可変機構５への圧油供給をできるようにするため、フェールセーフの観点から、ＯＳＶ１２がオフのとき、油圧ポンプ１１からの圧油がＯＳＶ１２を通過できるようにしている。
　図５に示すように、ＯＳＶ１２がオン（ＯＮ）のとき、第２供給ポートＰ２と第３供給ポートＰ３が連通状態になる。
　図３に示すように、ＯＣＶ１３がオフのとき、第１切替ポートＱ１と第２切替ポートＱ２が連通状態になると共に、第３切替ポートＱ３と第４切替ポートＱ４が連通状態になる。
　図４に示すように、ＯＣＶ１３がオンのとき、第２切替ポートＱ２と第４切替ポートＱ４が連通状態になると共に、第１切替ポートＱ１と第３切替ポートＱ３が連通状態になる。
　図３に示すように、ＥＣＵ１００には、エンジンの回転速度、具体的には単位時間（毎分）当たりのエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）を検出する回転速度センサ１５と、アクセルペダルの操作量すなわちアクセル開度Ａｃを検出するアクセル開度センサ１６とが接続されている。ＥＣＵ１００は、回転数Ｎｅおよびアクセル開度Ａｃの検出値に基づいて所定のマップから目標燃料噴射量Ｆを算出する。さらにＥＣＵ１００は、回転数Ｎｅおよび目標燃料噴射量Ｆに基づき、図６に示すような制御マップに従って可変機構５を切り替える。このようにＥＣＵ１００は、エンジン運転状態に応じて可変機構５を切り替える。なおエンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度Ａｃおよび目標燃料噴射量Ｆはエンジン運転状態を表すパラメータである。アクセル開度Ａｃおよび目標燃料噴射量Ｆはエンジンの負荷を表すパラメータである。
　回転数Ｎｅおよび目標燃料噴射量Ｆが制御マップ中の第１領域Ｒ１にあるとき、ＥＣＵ１００は可変機構５を第１状態Ｊ１に切り替える。以下同様に、ＥＣＵ１００は、回転数Ｎｅおよび目標燃料噴射量Ｆが制御マップ中の第２領域Ｒ２にあるとき、可変機構５を第２状態Ｊ２に切り替え、回転数Ｎｅおよび目標燃料噴射量Ｆが制御マップ中の第３領域Ｒ３にあるとき、可変機構５を第３状態Ｊ３に切り替える。
　第１領域Ｒ１は低回転かつ低負荷側の領域、第３領域Ｒ３は高回転または高負荷側の領域、第２領域Ｒ３はそれらの間の中間領域である。第１領域Ｒ１から第３領域Ｒ３に向かうにつれ、エンジン回転数Ｎｅは高回転側となり、目標燃料噴射量Ｆは増大側、すなわちエンジン負荷は高負荷側となる。従って、エンジン回転数Ｎｅが高回転側またはエンジン負荷が高負荷側となるにつれ、可変機構５の状態は第１状態Ｊ１、第２状態Ｊ２、第３状態Ｊ３というように順次変化し、バルブタイミングおよび作用角は第１状態Ｓ１、第２状態Ｓ２、第３状態Ｓ３というように、閉タイミングが遅れる方向に順次変化する。
　もっとも、制御マップの形は如何様にも設定でき、ここで述べた例に限られない。実機の要請に合わせて、各状態に対応するエンジン運転領域を任意に設定可能である。
　可変機構５を第１状態Ｊ１に切り替える場合、図３に示すようにＥＣＵ１００は、バルブユニット３１を第１状態に制御し、具体的にはＯＳＶ１２をオフ、ＯＣＶ１３をオフにする。すると、オイルギャラリ３０の圧油は第１供給ポートＰ１、第２供給ポートＰ２、第１切替ポートＱ１、第２切替ポートＱ２を順に経て第１シャフト通路１４Ａおよび第１ロッカー通路２３Ａに至る。他方、第３ロッカー通路２３Ｃおよび第３シャフト通路１４Ｃの圧油は、第３切替ポートＱ３、第４切替ポートＱ４を順に経てオイルパン１０に排出される。
　次に、可変機構５を第３状態Ｊ３に切り替える場合、図４に示すようにＥＣＵ１００は、バルブユニット３１を第３状態に制御し、具体的にはＯＳＶ１２をオフ、ＯＣＶ１３をオンにする。すると、オイルギャラリ３０の圧油は第１供給ポートＰ１、第２供給ポートＰ２、第１切替ポートＱ１、第３切替ポートＱ３を順に経て第３シャフト通路１４Ｃおよび第３ロッカー通路２３Ｃに至る。他方、第１ロッカー通路２３Ａおよび第１シャフト通路１４Ａの圧油は、第２切替ポートＱ２、第４切替ポートＱ４を順に経てオイルパン１０に排出される。
　次に、可変機構５を第２状態Ｊ２に切り替える場合、図５に示すようにＥＣＵ１００は、バルブユニット３１を第２状態に制御し、具体的にはＯＳＶ１２をオン、ＯＣＶ１３をオフにする。すると、第１供給ポートＰ１がどのポートにも接続されないのでオイルギャラリ３０からの圧油供給は停止される。他方、第１ロッカー通路２３Ａおよび第１シャフト通路１４Ａの圧油は、第２切替ポートＱ２、第１切替ポートＱ１、第２供給ポートＰ２、第３供給ポートＰ３を順に経てオイルパン１０に排出される。また第３ロッカー通路２３Ｃおよび第３シャフト通路１４Ｃの圧油は、第３切替ポートＱ３、第４切替ポートＱ４を順に経てオイルパン１０に排出される。
　次に、蓄圧装置３２を説明する。図３に示すように、蓄圧装置３２は、メイン通路３３をバイパスするバイパス通路３７と、バイパス通路３７に設けられたアキュムレータ３８と、バイパス通路３７におけるアキュムレータ３８の上流側に設けられた蓄圧弁３９と、バイパス通路３７におけるアキュムレータ３８の下流側に設けられた解放弁４０とを備える。
　バイパス通路３７は、メイン通路３３における油圧ポンプ１１およびオイルギャラリ３０の間の位置と、オイルギャラリ３０およびバルブユニット３１の間の位置とを連結する。より詳しくは、バイパス通路３７の上流端は、メイン通路３３における油圧ポンプ１１とオイルクーラ３４の間の位置に接続され、この位置でメイン通路３３から圧油を抽出し、導入する。他方、バイパス通路３７の下流端は、メイン通路３３におけるオイルギャラリ３０とＯＳＶ１２の間の位置に接続され、この位置でメイン通路３３に圧油を供給する。
　アキュムレータ３８は、オイルギャラリ３０とは別の圧油溜めとして機能する蓄圧容器であり、バイパス通路３７を流れてきた圧油を貯留する。アキュムレータ３８は、エンジン始動時に可変機構５を第１状態Ｊ１に切り替えるのに必要かつ十分な量の圧油を貯留する。アキュムレータ３８の容量は通常、オイルギャラリ３０の容量より小さいが、必要であれば同じか大きくても構わない。
　蓄圧弁３９および解放弁４０はソレノイドバルブにより構成され、ＥＣＵ１００によって開閉制御される。
　蓄圧弁３９は、アキュムレータ３８による圧油の貯留すなわち蓄圧の実行・停止を切り替えるための弁である。蓄圧弁３９は、ＥＣＵ１００によってオフされたとき閉となってアキュムレータ３８への圧油供給を停止し、蓄圧を停止させる。また蓄圧弁３９は、ＥＣＵ１００によってオンされたとき開となってアキュムレータ３８への圧油供給を実行し、蓄圧を実行する。
　解放弁４０は、アキュムレータ３８からの圧油の排出すなわち解放の実行・停止を切り替えるための弁である。解放弁４０は、ＥＣＵ１００によってオフされたとき閉となってアキュムレータ３８からの圧油解放を停止する。また解放弁４０は、ＥＣＵ１００によってオンされたとき開となってアキュムレータ３８からの圧油解放を実行する。
　次に、他の電気的構成を説明する。オイルギャラリ３０には、その内部の圧力（ギャラリ圧Ｐｇという）および温度（ギャラリ温Ｔｇという）を検出するためのギャラリ圧センサ４１およびギャラリ温センサ４２が設けられる。またアキュムレータ３８には、その内部の圧力（アキュムレータ圧Ｐａという）を検出するためのアキュムレータ圧センサ４３が設けられる。これらセンサの出力信号はＥＣＵ１００に送られる。
　また、車室内の運転手によって手動操作される排気ブレーキスイッチ４４のオンオフ信号Ｅｘと、エンジン動力を変速機に伝達するクラッチの断接を検出するクラッチセンサ４５のオンオフ信号Ｃｌも、ＥＣＵ１００に送られる。
　ＥＣＵ１００は、排気ブレーキスイッチ４４がオフのとき、車両に搭載された排気ブレーキ（Ｅｘ／Ｂｒ）４６の作動を停止させる。他方、ＥＣＵ１００は、排気ブレーキスイッチ４４がオンのとき、他の作動条件が満たされることを条件に、排気ブレーキ４６を作動させる。
　本実施形態ではクラッチの断接をクラッチセンサ４５で検出するが、クラッチの断接をＥＣＵ１００自身が制御している場合には、ＥＣＵ１００の内部信号を用いてクラッチの断接を検出してもよい。
　ＥＣＵ１００は、エンジン始動時にクランクシャフトを回転駆動するスタータモータ（Ｓ／Ｍ）４７もオンオフ制御する。
　さて、ここで本実施形態の課題を説明する。本実施形態の場合、エンジン始動時に可変機構５を図３に示すような第１状態Ｊ１とすることが予め決められ、予定されている。言い換えれば、第１状態Ｊ１でエンジンを始動することが予め決められ、第１状態Ｊ１のときのバルブリフトカーブ（図２参照）は、始動時も含めて最適となるように適合されている。
　通常、エンジンは停止前にアイドル運転しており、そのときエンジン運転状態は図６の制御マップ中の第１領域Ｒ１にある。従って可変機構５は第１状態Ｊ１となっている。
　この状態でエンジンを停止すると、可変機構５に供給されていた圧油が抜ける。特に、第１ロッカーアーム９Ａのピン穴２４Ａに供給されていた圧油が、油圧ポンプ１１を逆流してオイルパン１０に排出される。
　こうなると、可変機構５は図５に示すような第２状態Ｊ２となってしまう。このままでは、次回の始動にとって好ましくないため、次回の始動開始直後に可変機構５を第１状態Ｊ１に速やかに切り替えなければならない。
　しかし、エンジン停止中にはオイルギャラリ３０の圧油も抜ける。また始動開始直後では、ギャラリ圧Ｐｇがまだ十分に立ち上がっておらず、可変機構５を第１状態Ｊ１に切り替えるのに十分な大きさの油圧になっていない。このことは、始動が低温始動または冷間始動だったり、始動前の停止時間が長かったりするとより顕著である。
　このようにギャラリ圧Ｐｇが不足する状態では、第１状態Ｊ１への切り替えが不可能か著しく困難である。そのため、不本意にも第２状態Ｊ２で始動せざるを得ず、良好な始動性を得るのが困難という問題がある。
　そこで本実施形態では、蓄圧装置３２を設け、これに貯留された圧油を始動開始直後に解放して可変機構５に供給し、その圧油を利用して可変機構５を第１状態Ｊ１に速やかに切り替えることを可能としている。
　以下、ＥＣＵ１００によって実行されるバルブユニット３１と蓄圧装置３２の制御の概要を説明する。
　本実施形態では概して、エンジンの通常運転時に蓄圧弁３９を開、解放弁４０を閉とし、油圧ポンプ１１から吐出された圧油をアキュムレータ３８に貯留し、すなわち蓄圧する。そしてエンジンの始動時に、バルブユニット３１を図３に示すような第１状態（ＯＳＶ１２をオフ、ＯＣＶ１３をオフ）にすると共に、蓄圧弁３９を閉、解放弁４０を開とし、アキュムレータ３８に貯留した圧油を解放する。
　こうすると、アキュムレータ３８の圧油は、オイルギャラリ３０の下流側のＯＳＶ１２に直接的に供給され、図３に示されるようなルートを辿ってロッカーアーム９Ａのピン穴２４Ａに供給される。これにより、エンジン停止中に第２状態Ｊ２になっていた可変機構５を、第１状態Ｊ１に速やかに切り替えることができ、ギャラリ圧Ｐｇが十分に立ち上がっていない場合でも、第１状態Ｊ１でのエンジン始動を達成できる。これにより、エンジンの始動性を向上することが可能である。
　次に、蓄圧装置３２のより具体的な制御方法を説明する。まず図７を参照して、蓄圧時の制御方法を説明する。図示するルーチンはＥＣＵ１００により所定の演算周期τ（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。なお解放弁４０は閉とされているものとする。
　最初のステップＳ１０１では、アキュムレータ圧センサ４３により検出されたアキュムレータ圧Ｐａが所定の閾値Ｐａｓ未満か否かが判断される。閾値Ｐａｓは、アキュムレータ３８の圧油単独で可変機構５を第１状態Ｊ１に切り替えられるアキュムレータ圧の最小値よりも所定値だけ高い値に設定されている。
　アキュムレータ圧Ｐａが閾値Ｐａｓ以上のときには、アキュムレータ圧Ｐａが十分高いとして、蓄圧が停止される。具体的にはステップＳ１０５に進んで、蓄圧弁３９が閉とされる。
　他方、ステップＳ１０１でアキュムレータ圧Ｐａが閾値Ｐａｓ未満のときには、ステップＳ１０２に進んで排気ブレーキ４６がオン、すなわち作動状態にあるか否かが判断される。
　前述したようにＥＣＵ１００は、排気ブレーキスイッチ４４がオンでかつ他の作動条件が満たされたとき、排気ブレーキ４６を作動させる。ここでいう他の作動条件とは、本実施形態の場合、アクセル開度センサ１６により検出されたアクセル開度Ａｃが全閉相当（０％付近）であり、かつ、クラッチセンサ４５の出力信号がクラッチ接に対応したオン信号であることである。
　排気ブレーキ４６がオンの場合、蓄圧が実行される。すなわちステップＳ１０３に進んで、蓄圧弁３９が開とされる。
　他方、排気ブレーキ４６がオフの場合には蓄圧が実行されず、ステップＳ１０５に進んで蓄圧弁３９が閉とされる。
　このように、アキュムレータ圧Ｐａが閾値Ｐａｓ未満のときに蓄圧が実行される。これによりエンジンの通常運転時に、アキュムレータ圧Ｐａを閾値Ｐａｓ以上まで上昇させることができる。
　蓄圧を排気ブレーキ４６の作動時に限って行う理由は次の通りである。蓄圧を行うと油圧ポンプ１１が余計に仕事をするため、燃料噴射時にこれを行うと補機駆動損失の増加により燃費が悪化する。しかし、排気ブレーキ４６の作動時には、エンジンが減速フューエルカットにより燃料噴射停止状態にあるため、蓄圧を行っても燃費が悪化しない。しかも、蓄圧を行うと油圧ポンプ１１の仕事量増大によりエンジンの減速感が強くなるが、排気ブレーキ４６の作動時は、運転手が敢えて強い減速感を望む状況であるため、蓄圧により減速感が強くなっても違和感を生じない。そのため本実施形態では、蓄圧を行うタイミングを排気ブレーキ４６の作動時に限定している。
　もっとも、排気ブレーキ４６の作動とは無関係に、エンジンの減速時や減速フューエルカット時に蓄圧を行っても燃費悪化を抑制できる。
　なお、燃費悪化を許容できるのであればステップＳ１０２を省略してもよい。
　次に図８を参照して、圧油解放時の制御方法を説明する。ＥＣＵ１００は図示されるフローチャートの手順に従って制御を行う。
　初期状態において、エンジンおよび車両は停止しており、蓄圧弁３９、解放弁４０、ＯＳＶ１２およびＯＣＶ１３はいずれもオフである。従ってバルブユニット３１は図３に示すような第１状態となっているが、可変機構５からは油圧が抜けているため、可変機構５は図５に示すような第２状態Ｊ２となっている。つまり、バルブユニット３１は始動にとって好ましい状態となっているが、可変機構５は始動にとって好ましい状態となっていない。よって始動開始と同時に可変機構５を即座に第１状態Ｊ１に切り替える必要がある。
　エンジンを起動するためのスイッチ、例えばキースイッチが運転手によりオンされると、フローチャートが開始する。最初のステップＳ２０１では、ＥＣＵ１００の内部信号に基づき、スタータモータ４７がオンされたか否かが判断される。オンされてなければ待機状態となり、オンされたらステップＳ２０２に進む。なおスタータモータ４７のオンも運転手のキースイッチの操作により行われる。
　ステップＳ２０２では、圧油解放を実行するための所定の解放実行条件が成立しているか否かが判断される。具体的には、ギャラリ圧センサ４１により検出されたギャラリ圧Ｐｇが所定の閾値Ｐｇｓ未満のとき（後述の主条件が非成立のとき）、解放実行条件が成立する。閾値Ｐｇｓは、オイルギャラリ３０の圧油単独で可変機構５を切り替えられるギャラリ圧の最小値として設定されている。
　解放実行条件が成立している場合、ステップＳ２０３に進んで、解放弁４０がオンすなわち開とされる。これにより、エンジンの始動開始と同時にアキュムレータ３８から圧油が解放される。
　この解放された圧油は、図３に示すような経路を辿って第１ロッカーアーム９Ａのピン穴２４Ａに供給され、可変機構５を第１状態Ｊ１に切り替える。こうして可変機構５を始動開始と同時に速やかに第１状態Ｊ１に切り替えることができ、その後の始動を円滑に行い、始動性を向上することができる。
　この後、エンジンが始動され、エンジンはアイドル回転数で運転する。そしてこれに伴い、ギャラリ圧Ｐｇも次第に上昇する。
　次のステップＳ２０４では、圧油解放を終了するための所定の解放終了条件が成立したか否かが判断される。例えば、ギャラリ圧センサ４１により検出されたギャラリ圧Ｐｇが所定の閾値Ｐｇｓ以上となったという主条件が成立したとき、解放終了条件が成立する。
　解放終了条件が成立してなければ待機状態となり、解放終了条件が成立したならば、ステップＳ２０５に進んで解放弁４０がオフすなわち閉とされ、フローチャートが終了する。これにより圧油解放が終了される。
　ギャラリ圧Ｐｇが閾値Ｐｇｓ以上に上昇すれば、もはやアキュムレータ３８の圧油で可変機構５を切り替える必要はない。よってこの場合にはアキュムレータ３８の圧油解放を終了し、代わって、オイルギャラリ３０の圧油に切り替えを担当させる。
　解放終了条件については、前述の主条件に加えてまたはそれに代えて、次の副条件を採用してもよい。第１の副条件は、ギャラリ温センサ４２により検出されたギャラリ温Ｔｇが所定の閾値Ｔｇｓ以上であることである。エンジンの始動後の暖機が進み、ギャラリ温Ｔｇが所定の閾値Ｔｇｓ以上となっている場合には、ギャラリ圧Ｐｇが閾値Ｐｇｓ以上となっているとみなせる。よって第１の副条件に基づき、解放終了条件が成立したと判断することができる。
　第２の副条件は、回転速度センサ１５により検出されたエンジン回転数Ｎｅが所定の閾値Ｎｅｓ以上となったことである。閾値Ｎｅｓは例えば、所定のアイドル回転数と同等かそれより若干高い回転数とすることができる。このようにエンジン回転数Ｎｅが十分高くなった場合には、ギャラリ圧Ｐｇが閾値Ｐｇｓ以上になったとみなせるので、第２の副条件に基づき、解放終了条件が成立したと判断することができる。
　ところで、ステップＳ２０２で解放実行条件が成立していない場合には、ステップＳ２０５に進んで、解放弁４０が閉とされる。
　例えば、ギャラリ圧Ｐｇが既に閾値Ｐｇｓ以上となった状況下でエンスト等によりエンジンが停止し、再始動したような場合には、スタータオンの時点でギャラリ圧Ｐｇが閾値Ｐｇｓ以上であるため、アキュムレータ３８の圧油を解放する必要はない。よってこの場合には解放弁４０を閉とし、圧油解放を実行しない。
　図９には、エンジン始動時のエンジン回転数Ｎｅ、ギャラリ圧Ｐｇおよびアキュムレータ圧Ｐａの推移を示す。時刻ｔ０でキースイッチがオンされ、時刻ｔ１でスタータモータ４７がオンされると、エンジンがクランキング回転数Ｎｅｃｒで回転される。その後時刻ｔ２で初爆を迎えると、エンジン回転数Ｎｅは次第に上昇し、時刻ｔ４でアイドル回転数Ｎｅｉに達する。
　ギャラリ圧Ｐｇは、初爆直後の時刻ｔ３から上昇し始め、エンジン回転数Ｎｅの上昇に遅れる格好で上昇する。そして時刻ｔ４よりも遅れた時刻ｔ５で閾値Ｐｇｓに達し、その後時刻ｔ６で、アイドル回転数Ｎｅｉ相当の圧力Ｐｇｉに達する。
　他方、アキュムレータ圧Ｐａは、キースイッチオンの時刻ｔ０から十分高い閾値Ｐａｓとなっている。この閾値Ｐａｓは、ギャラリ圧Ｐｇの閾値Ｐｇｓおよびアイドル相当圧力Ｐｇｉよりも高い値である。そしてスタータモータ４７がオンされ、圧油解放が開始される時刻ｔ１から、アキュムレータ圧Ｐａが徐々にゆっくりと低下する。しかしながら、ギャラリ圧Ｐｇが閾値Ｐｇｓに達する時刻ｔ５の時点で、アキュムレータ圧Ｐａは閾値Ｐｇｓより依然として高い。そのため、時刻ｔ１から時刻ｔ５までの間、アキュムレータ３８の圧油を用いて、可変機構５の切り替えを確実に安定して行うことができる。
　なお、時刻ｔ５では解放弁４０が閉とされ圧油解放が終了されるので、それ以降アキュムレータ圧Ｐａは、時刻ｔ５での値以上に維持される。
　このように、ギャラリ圧Ｐｇが閾値Ｐｇｓに上昇する時刻ｔ５までの間、アキュムレータ圧Ｐａが閾値Ｐｇｓより高い値に保持されるよう、アキュムレータ圧Ｐａの閾値Ｐａｓの値と、アキュムレータ３８の諸元（特に容量）とが設定されている。これにより、切り替え担当をオイルギャラリ３０の圧油に交代するまでの間、切り替えをアキュムレータ３８の圧油により確実になすことができる。
　このように本実施形態では、エンジンの運転時に蓄圧装置３２に貯留した圧油を、エンジンの始動時に解放して可変機構５に供給する。このため、エンジンの始動開始直後に可変機構５を、始動に適した第１状態Ｊ１に速やかに切り替えることができ、エンジンの始動性を向上することができる。
　以上の説明から理解されるように、特許請求の範囲における可変機構の「第１状態と第２状態」は、本実施形態における可変機構５の「第１状態Ｊ１と第２状態Ｊ２」に相当する。
　以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示の実施形態や変形例は他にも様々考えられる。
　（１）例えば、前記実施形態ではエンジン始動用のバルブタイミング等の状態を第１状態Ｓ１としたが、第２状態Ｓ２または第３状態Ｓ３としてもよい。
　（２）前記実施形態では、可変機構５をロッカーアーム切替式のものとしたが、これ以外の形式も可能である。例えば、カムシャフトに同軸固定された可動ベーンを油圧の給排に応じて回転駆動し、カムスプロケットまたはカムギアに対するカムシャフトの相対位相を変化させるベーン式の可変機構としてもよい。
　（３）上記実施形態では可変機構を三段階に切替可能なものとしたが、少なくとも二段階で切替可能であればよく、四段階以上で切替可能なものであってもよい。そしてそのうちの任意の二段階部分に本開示を適用できる。
　本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
　本出願は、2019年3月4日付で出願された日本国特許出願（特願2019-38652）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本開示によれば、内燃機関の始動性を向上可能な内燃機関の可変動弁装置を提供できる点において有用である。
５　可変機構
１１　油圧ポンプ
３０　オイルギャラリ
３１　バルブユニット
３２　蓄圧装置
３３　メイン通路
３７　バイパス通路
３８　アキュムレータ
３９　蓄圧弁
４０　解放弁
４６　排気ブレーキ
１００　電子制御ユニット（ＥＣＵ）

Claims (6)

  1. 　エンジンバルブの作動特性を切り替えるために第１状態と第２状態に切替可能な可変機構と、
    　前記可変機構を切り替えるために前記可変機構に供給される油圧を制御するための油圧制御装置と、
    　を備えた内燃機関の可変動弁装置であって、
    　前記油圧制御装置は、
    　油圧ポンプと、
    　前記油圧ポンプから吐出された圧油を貯留するオイルギャラリと、
    　前記オイルギャラリに貯留された圧油を前記可変機構に選択的に供給するバルブユニットと、
    　前記油圧ポンプと前記オイルギャラリの間から圧油を抽出して貯留し、貯留した圧油を前記オイルギャラリと前記バルブユニットの間に選択的に供給するように構成された蓄圧装置と、
    　前記バルブユニットおよび前記蓄圧装置を制御するように構成された制御ユニットと、
    　を備え、
    　前記制御ユニットは、
    　前記可変機構を第１状態にするとき、前記バルブユニットを第１状態にして前記可変機構に前記オイルギャラリの圧油を供給し、
    　前記可変機構を第２状態にするとき、前記バルブユニットを第２状態にして前記可変機構から圧油を排出し、
    　前記内燃機関の運転時に前記油圧ポンプから吐出された圧油を前記蓄圧装置に貯留させ、前記内燃機関の始動時に、前記バルブユニットを第１状態にすると共に、前記蓄圧装置に貯留した圧油を解放させて前記オイルギャラリと前記バルブユニットの間に供給する
    　ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
  2. 　前記油圧制御装置は、前記油圧ポンプ、前記オイルギャラリおよび前記バルブユニットを連結するメイン通路を備え、
    　前記蓄圧装置は、
    　前記メイン通路をバイパスするバイパス通路であって、前記メイン通路における前記油圧ポンプおよび前記オイルギャラリの間の位置と、前記オイルギャラリおよび前記バルブユニットの間の位置とを連結するバイパス通路と、
    　前記バイパス通路に設けられたアキュムレータと、
    　前記バイパス通路における前記アキュムレータの上流側に設けられた蓄圧弁と、
    　前記バイパス通路における前記アキュムレータの下流側に設けられた解放弁と、
    　を備える
    　請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
  3. 　前記制御ユニットは、前記内燃機関の運転時、前記アキュムレータの圧力が所定の閾値未満でかつ排気ブレーキの作動時に、圧油を前記蓄圧装置に貯留させる
    　請求項１または２に記載の内燃機関の可変動弁装置。
  4. 　前記制御ユニットは、前記内燃機関の始動開始と同時に前記蓄圧装置に圧油を解放させ、その後、所定の解放終了条件が成立したとき、圧油の解放を終了させる
    　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。
  5. 　前記解放終了条件が、前記オイルギャラリの圧力が所定の閾値以上になったことを含む
    　請求項４に記載の内燃機関の可変動弁装置。
  6. 　前記可変機構の前記第１状態は、前記内燃機関の始動時に予め決められた状態であり、前記可変機構の前記第２状態とは異なる
    　請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
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