JP2008215239A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、内燃機関の可変動弁装置に関し、カムの偏磨耗によるバルブリフト量の変化を好適に抑えつつ、揺動動作を用いてバルブリフト量を良好に可変させることを目的とする。
【解決手段】ゼロリフト面５８ａと押圧面５８ｂからなる揺動カム面を２つ有するカム５８を各気筒に備える。当該カム５８をモータ５４Ａによって揺動動作させることで、バルブのリフト量を変更可能とする。揺動動作が開始される際に、２つの揺動カム面の中から揺動動作時に使用する１つの揺動カム面を選択する。この際、２つの揺動カム面のそれぞれについての揺動動作（揺動動作モード１および揺動動作モード２）の実行時間（モード１動作時間およびモード２動作時間）がほぼ等しくなるように、制御対象となる１つの揺動カム面を選択する。
【選択図】図６

Description

この発明は、内燃機関の可変動弁装置に関する。

従来、例えば特許文献１には、内燃機関のバルブ（吸気弁や排気弁）をリフトさせるためのカムをモータにより駆動する内燃機関の可変動弁装置が開示されている。この従来の可変動弁装置では、カムを一定方向（正転方向）に連続的に回転させる正転モード（回転動作）だけでなく、内燃機関の運転状態に応じて、正逆転モード（揺動動作）が実行される。

上記の正逆転モードとは、バルブが開く途中の任意の位置でモータの回転方向を切り替える動作モードである。このような正逆転モード（揺動動作）によれば、カムにより押圧されるバルブが最大リフト位置に達しない範囲内で、ゼロリフト面と押圧面との間でカムの揺動面を繰り返し移動するように動作させることができる。これにより、バルブのリフト量（作用角）を任意に可変制御することができる。

特開２００４−１８３６１２号公報

バルブ（吸気弁や排気弁）を駆動するカムは、ゼロリフト面と押圧面からなる揺動カム面を複数有している。従って、何らの配慮がなされることなく、上述した揺動動作が一方の揺動カム面を用いて偏って実行されることになれば、一方の揺動カム面のみが偏磨耗してしまうことになる。このような偏磨耗が生ずると、揺動動作中のバルブリフト量が変化してしまうのと同時に、回転動作時にもバルブの開き側と閉じ側との間でリフト量に差が生じてしまい、その結果として、気筒間で吸入空気量に差が生じてしまう。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、カムの偏磨耗によるバルブリフト量の変化を好適に抑えつつ、揺動動作を用いてバルブリフト量を良好に可変させ得る内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、ゼロリフト面と押圧面からなる揺動カム面を複数有するカムをモータによって揺動動作させることで、バルブのリフト量を変更可能な内燃機関の可変動弁装置であって、
揺動動作が開始される際に、前記複数の揺動カム面の中から揺動動作時に使用する１つの揺動カム面を選択するカム面選択手段を備え、
前記カム面選択手段は、前記複数の揺動カム面が略均等に使用されるように、制御対象となる前記１つの揺動カム面を選択することを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、車両の減速要求を検知する減速要求検知手段を更に備え、
前記カム面選択手段は、揺動動作が開始される際に、車両の減速要求が所定レベル以上である場合には、揺動動作の開始までの時間が最も短くなる揺動カム面を、制御対象となる前記１つの揺動カム面として選択することを特徴とする。

また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記カム面選択手段は、前記複数の揺動カム面のそれぞれについての揺動動作の実行時間がほぼ等しくなるように、制御対象となる前記１つの揺動カム面を選択することを特徴とする。

また、第４の発明は、第１または第２の発明において、前記カム面選択手段は、揺動動作が行われる毎に、前記複数の揺動カム面の中から、制御対象となる前記１つの揺動カム面を順に選択することを特徴とする。

また、第５の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、前記カム面選択手段は、揺動動作中である前記複数の揺動カム面のそれぞれの動作範囲がほぼ等しくなるように、制御対象となる前記１つの揺動カム面を選択することを特徴とする。

第１の発明によれば、揺動動作が開始される際には、複数の揺動カム面が略均等に使用されるように、制御対象となる１つの揺動カム面が選択されることになる。このため、特定の揺動カム面のみが偏磨耗してしまうのを好適に防止することができる。これにより、そのようなカムの偏磨耗に起因するバルブリフト量の変化を好適に抑えつつ、揺動動作を用いたバルブリフト量の可変制御を良好に実行することが可能となる。

第２の発明によれば、カムの偏磨耗に起因するバルブリフト量の変化を好適に抑えつつ、早急な揺動動作への切り替え要求にも柔軟に対応させて、内燃機関の応答性確保を併せて実現することができる。

第３の発明によれば、揺動動作が開始される際に、複数の揺動カム面のそれぞれについての揺動動作の実行時間がほぼ等しくなるように制御対象となる１つの揺動カム面が選択されることにより、比較的簡便な手法によって、当該複数の揺動カム面が略均等に使用されるようにすることができる。

第４の発明によれば、揺動動作が行われる毎に、複数の揺動カム面の中から、制御対象となる１つの揺動カム面が順に選択されることにより、比較的簡便な手法によって、当該複数の揺動カム面が略均等に使用されるようにすることができる。

第５の発明によれば、揺動動作中である複数の揺動カム面のそれぞれの動作範囲がほぼ等しくなるように制御対象となる１つの揺動カム面が選択されることにより、揺動カム面の動作範囲を考慮して、複数の揺動カム面における特定の部位のみが偏磨耗してしまうのを好適に抑制することができる。また、第３の発明と組み合わされる場合には、揺動カム面の動作範囲と各動作範囲の実行時間とを考慮して、複数の揺動カム面における特定の部位のみが偏磨耗してしまうのを更に好適に抑制することができる。

実施の形態１．
［システム構成］
図１は、本発明の実施の形態１の内燃機関１０の構成を説明するための図である。本実施形態のシステムは、内燃機関１０を備えている。ここでは、内燃機関１０は、直列４気筒型のエンジンであるものとする。内燃機関１０の筒内には、ピストン１２が設けられている。内燃機関１０の筒内には、ピストン１２の頂部側に燃焼室１４が形成されている。燃焼室１４には、吸気通路１６および排気通路１８が連通している。

吸気通路１６の入口近傍には、吸気通路１６に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ２０が設けられている。エアフローメータ２０の下流には、スロットルバルブ２２が設けられている。スロットルバルブ２２は、アクセル開度と独立してスロットル開度ＴＡを制御することのできる電子制御式スロットルバルブである。スロットルバルブ２２の近傍には、スロットル開度ＴＡを検出するスロットルセンサ２４が配置されている。

また、スロットルバルブ２２の下流には、内燃機関１０の吸気ポートに燃料を噴射するための燃料噴射弁２６が配置されている。また、内燃機関１０が備えるシリンダヘッドには、燃焼室１４の頂部から燃焼室１４内に突出するように点火プラグ２８が取り付けられている。吸気ポートおよび排気ポートには、それぞれ、燃焼室１４と吸気通路１６、或いは燃焼室１４と排気通路１８を導通状態または遮断状態とするための吸気弁３０および排気弁３２が設けられている。

吸気弁３０および排気弁３２は、それぞれ吸気可変動弁機構３４および排気可変動弁機構３６により駆動される。これらの可変動弁機構３４、３６の詳細な構成については、図２乃至図５を参照して後述するものとする。

図１に示すシステムは、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)４０を備えている。ＥＣＵ４０には、上述した各種のセンサとともに、エンジン回転数を検出するクランク角センサ４２やアクセル開度PAを検出するためのアクセル開度センサ４４が接続されている。また、ＥＣＵ４０には、上述した各種のアクチュエータが接続されている。ＥＣＵ４０は、それらのセンサ出力に基づいて、内燃機関１０の運転状態を制御することができる。

［本実施形態の可変動弁機構の構成］
図２は、図１に示すシステムが備える吸気可変動弁機構３４の構成を示す図である。以下、この図を参照して、吸気可変動弁機構３４について更に説明する。尚、排気可変動弁機構３６は、吸気可変動弁機構３４とほぼ同様の構成であるので、その詳細な図示および説明を省略する。

図２に示すように、内燃機関１０は、１気筒当たり２つの吸気弁３０を備えている。そして、内燃機関１０は、前述したように４つの気筒（＃１〜＃４）を備えており、＃１→＃３→＃４→＃２の順で爆発行程が行われる。吸気可変動弁機構３４は、２つの装置、すなわち吸気可変動弁機構３４Ａと吸気可変動弁機構３４Ｂとで構成されている。吸気可変動弁機構３４Ａは＃２気筒および＃３気筒が備える吸気弁３０を駆動し、吸気可変動弁機構３４Ｂは＃１気筒および＃４気筒が備える吸気弁３０を駆動する。

吸気可変動弁機構３４Ａは、駆動源としての電動機（以下、モータと称する）５０Ａと、モータ５０Ａの回転運動を伝達する伝達機構としてのギヤ列５２Ａと、ギヤ列から伝達された回転運動を吸気弁３０の直線的な開閉運動に変換するカムシャフト５４Ａとを備えている。同様に、吸気可変動弁機構３４Ｂは、モータ５０Ｂ、ギヤ列５２Ｂ、およびカムシャフト５４Ｂを備えている。

モータ５０Ａ，５０Ｂは、回転速度および回転量の制御が可能なサーボモータである。このモータ５０Ａ，５０Ｂとしては、例えばＤＣブラシレスモータ等が好ましく用いられる。モータ５０Ａ，５０Ｂには、その回転位置（回転角度）を検出するためのレゾルバ、ロータリーエンコーダ等の回転角検出センサが内蔵されている。モータ５０Ａ，５０Ｂの回転速度および回転量は、ＥＣＵ４０により制御される。

カムシャフト５４Ａ、５４Ｂの外周部には、カムシャフト５４Ａ、５４Ｂに対して一体回転するカム駆動ギヤ５６と、やはりカムシャフト５４Ａ、５４Ｂに対して一体回転するカム５８とがそれぞれ設けられている。

ギヤ列５２Ａは、モータ５０Ａの出力軸６０に取り付けられたモータギヤ６２Ａの回転を中間ギヤ６４Ａを介してカムシャフト５４Ａが互いに等しい速度で回転するように構成されても良いし、モータギヤ６２Ａに対してカム駆動ギヤ５６を増速又は減速させるように構成されても良い。同様にして、ギヤ列５２Ｂは、モータ５０Ｂの出力軸に取り付けられたモータギヤ６２Ｂの回転を中間ギヤ６４Ｂ（図２において図示せず）を介してカムシャフト５４Ｂのカム駆動ギヤ５６に伝達する。

図２に示すように、カムシャフト５４Ａは＃２，＃３気筒の吸気弁３０の上部に配置されており、カムシャフト５４Ａに設けられたカム５８により＃２，＃３気筒の吸気弁３０が開閉駆動される。また、カムシャフト５４Ｂは２つに分割された状態で＃１，＃４気筒の吸気弁３０の上部に配置されており、カムシャフト５４Ｂに設けられたカム５８により＃１，＃４気筒の吸気弁３０が開閉駆動される。２つに分割されたカムシャフト５４Ｂは、中空のカムシャフト５４Ａ内に挿通された連結部材を介して連結され、一体的に回転するように構成されている。

また、図２に示すように、カムシャフト５４Ａの近傍には、当該カムシャフト５４Ａの回転位置を検知するためのカム角センサ６８Ａが配置されている。同様に、カムシャフト５４Ｂの近傍には、当該カムシャフト５４Ｂの回転位置を検知するためのカム角センサ６８Ｂが配置されている。

図３は、カム５８によって吸気弁３０が駆動される様子を示す模式図である。カム５８はカムシャフト５４Ａ，５４Ｂと同軸の円筒状のゼロリフト面５８ａの一部を半径方向外側に向かって膨らませて押圧面（カムノーズ）５８ｂを形成した板カムの一種として形成されている。カム５８のプロファイルはその全周に亘って負の曲率が生じないように、つまり半径方向外側に向かって凸曲面を描くように設定されている。

図２に示すように、吸気弁３０はそれぞれ弁軸３０ａを備えている。各カム５８は吸気弁３０の弁軸３０ａの一端に設けられたバルブリフタ６６と対向する。各吸気弁３０はバルブスプリング（図示せず）の圧縮反力によってカム５８側に付勢されている。カム５８のゼロリフト面５８ａとバルブリフタ６６が対向しているときには、そのバルブスプリングの付勢力により、吸気ポートのバルブシート（図示せず）に吸気弁３０が密着して吸気ポートが閉じられる。

モータ５０Ａ、５０Ｂの回転運動がギヤ列５２Ａ，５２Ｂを介してカムシャフト５４Ａ，５４Ｂに伝達されると、カムシャフト５４Ａ，５４Ｂと一体にカム５８が回転し、押圧面５８ｂがバルブリフタ６６を乗り越える間にバルブリフタ６６が押し下げられ、吸気弁３０がバルブスプリングの付勢力に抗してリフト（開弁）する。

また、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、カム５８の２つの駆動モードを示している。カム５８の駆動モードには、モータ５０Ａ、５０Ｂを一方向に連続回転させて図３（Ａ）に示すようにカム５８を最大リフト位置、すなわちカム５８の押圧面５８ｂが相手側の部品（この場合はバルブリフタ６６）と接する位置を越えて正転方向（図３（Ａ）中の矢印方向）に連続的に回転させる正転駆動モードと、正転駆動モードにおける最大リフト位置に達する前にモータ５０Ａ、５０Ｂの回転方向を切り替えて図３（Ｂ）に示すようにカム５８をゼロリフト面５８ａと押圧面５８ｂとの間で往復運動させる揺動駆動モードとがある。

正転駆動モードでは、カム５８の回転速度を制御することで吸気弁３０の作用角が制御される。また、揺動駆動モードでは、カム５８の回転速度とともに、カム５８が揺動する角度範囲を制御することで、吸気弁３０の作用角およびリフト量を可変に制御することができる。このように、吸気可変動弁機構３４によれば、運転状態に応じた最適な作用角、リフト量（開弁特性）で吸気弁３０を駆動することが可能となる。

図４は、内燃機関１０のエンジン回転数、トルク（負荷）と、カム５８の駆動モードとの関係を示す模式図である。図４に示すように、カム５８の駆動モードは、エンジン回転数とトルク（負荷）とに関連付けて使い分けられる。基本的に低負荷低回転域では揺動駆動モードが選択され、高負荷高回転域では正転駆動モードが選択される。これにより、低負荷低回転域では吸気弁３０の作用角、リフト量を少なくし、高負荷高回転域では吸気弁３０の作用角、リフト量を大きくする制御が行われ、エンジン回転数とトルクに応じた最適な空気量を気筒内に送ることが可能となる。

図５は、カムシャフト５４Ａに設けられた２つのカム５８を詳細に示す模式図である。図５に示すように、カムシャフト５４Ａには、＃２気筒の吸気弁３０を駆動するためのカム５８と、＃３気筒の吸気弁３０を駆動するためのカム５８とが１８０°の角度位置だけ離間して設けられている。４気筒の内燃機関ではクランク角７２０°の間に＃１→＃３→＃４→＃２の順で爆発行程が行われるため、＃２気筒と＃３気筒の吸気行程はクランク角の３６０°毎に行われる。吸気可変動弁機構３４Ａは、クランク角３６０°毎に＃２気筒用のカム５８と＃３気筒用のカム５８が、交互に＃２気筒の吸気弁３０と＃３気筒の吸気弁３０を駆動するようにカムシャフト５４Ａを回転または揺動させる。同様に、カムシャフト５４Ｂには＃１気筒、＃４気筒の吸気弁３０を駆動するためのカム５８が設けられており、吸気可変動弁機構３４Ｂは、カムシャフト５４Ｂを回転または揺動させることで、＃１気筒の吸気弁３０と＃４気筒の吸気弁３０を駆動する。

このように構成された本実施形態のシステムによれば、正転駆動モードでは、カム５８が１回転するうちでカム５８の回転速度を変化させ、カム５８が吸気弁３０をリフトさせている期間が変化するようにモータ５０Ａ，５０Ｂの回転速度を変化させることにより、吸気弁３０の作用角を変化させることができる。正転駆動モードにおいては、ＥＣＵ４０には、内燃機関１０の運転状態に応じて、吸気弁３０の目標作用角が設定される。そして、ＥＣＵ４０は、その目標作用角と対応するモータ５０Ａ，５０Ｂの回転速度が実現できるように、モータ５０Ａ，５０Ｂの作動を制御する。

また、揺動駆動モードでは、カム５８の回転速度、および、カム５８が揺動する角度範囲が変化するようにモータ５０Ａ，５０Ｂの回転速度および回転量を変化させることにより、吸気弁３０の作用角および最大リフト量を変化させることができる。揺動駆動モードにおいては、ＥＣＵ４０には、内燃機関１０の運転状態に応じて、吸気弁３０の目標作用角および目標最大リフト量が設定される。そして、ＥＣＵ４０は、その目標作用角および目標最大リフト量と対応するモータ５０Ａ，５０Ｂの回転量および回転速度が実現できるように、モータ５０Ａ，５０Ｂの作動を制御する。

［実施の形態１の特徴部分］
図６は、本実施形態における特徴的な制御を説明するための図である。より具体的には、図６（Ａ）は、本実施形態のシステムの制御と対比のために参照される制御を、図６（Ｂ）は、本実施形態のシステムの制御を、それぞれ示している。尚、この対比のために参照される制御に適用される可変動弁機構は、本実施形態の吸気可変動弁機構３４と同様の構成を有しているものとする。また、図６は、＃２気筒と＃３気筒とで共用されたカムシャフト（５４Ａ）を、その軸方向から観た図である。ここでは、カムシャフト（５４Ａ）を代表させて説明を行うこととするが、＃１気筒と＃４気筒とで共用されたカムシャフト（５４Ｂ）についても同様である。

カムシャフト５４Ａには、カムノーズ５８（押圧面）ｂを１８０°ずらした状態で＃２および＃３気筒のそれぞれのカム５８が固定されている。この場合、揺動動作を実行可能な揺動カム面（すなわち、ゼロリフト面５８ａおよび押圧面５８ｂ）は、それぞれのカム５８につき２箇所存在することになる。

対比のために図６（Ａ）に示す制御は、揺動動作を実行する揺動カム面に対して何らの配慮がなされておらず、従って、揺動動作時には、片方の揺動カム面（図６（Ａ）中に丸印を付して示す揺動カム面）が偏って使用されるようになっている。

上記のような偏った使用が長期間に渡って行われると、使用された側の揺動カム面のみ磨耗が進んでしまう。そのような偏磨耗が生ずると、揺動動作中のバルブリフト量が変化してしまうのと同時に、回転動作時にも開き側と閉じ側との間でバルブリフト量に差が生じてしまい、その結果として、気筒間で吸入空気量に差が生じてしまう。そして、そのような吸入空気量の差は、気筒間での燃焼のばらつきを招くことになる。

そこで、本実施形態では、揺動動作を開始させる際には、２箇所の揺動カム面が略均等に使用されるように、より具体的には、図６（Ｂ）に示すように、揺動動作モード１の実行時間と揺動動作モード２の実行時間とがほぼ等しくなるように、２つの揺動カム面を選択するようにした。尚、ここでは、２箇所ある揺動カム面のうちの一方を使って行われる揺動動作を、「揺動動作モード１」と称し、当該揺動カム面のうちの他方を使って行われる揺動動作を、「揺動動作モード２」と称している。

更に、本実施形態では、２つの揺動カム面に対して上記のような偏磨耗に対する配慮を行ったうえで、車両に急加速が要求された場合には、上記の揺動カム面の選択を一時的に停止し、最速で揺動動作に切り替え可能な方の揺動カム面を制御対象となる揺動カム面として選択するようにしている。

図７は、上記の機能を実現するために、ＥＣＵ４０が実行するルーチンのフローチャートである。図７に示すルーチンでは、先ず、吸気可変動弁機構３４に対する揺動動作の開始指令があるか否かが判別される（ステップ１００）。揺動動作（揺動駆動モード）の開始指令は、回転動作（正転駆動モード）から揺動動作への切り替え時や内燃機関１０の始動時に出される指令であり、本ステップ１００では、エンジン回転数や負荷などの内燃機関１０の運転状態に基づいて当該指令の有無が判別されることになる。

上記ステップ１００において、揺動動作の開始指令があると判定された場合には、次いで、早急に揺動動作を実行する必要のある状況であるか否かが判別される（ステップ１０２）。例えば車両の運転者によってアクセルペダルが急激に戻されたような場合のように、車両の減速要求が所定レベル以上の高いものであると認められた場合には、早急に揺動動作を実行する必要のある状況であると判断される。

上記ステップ１０２において、早急に揺動動作を実行する必要のない状況であると判定された場合には、使用動作モード判定が実行される（ステップ１０４）。より具体的には、本ステップ１０４では、前回の揺動動作実行時までの揺動動作モード１および揺動動作モード２のそれぞれの実行時間の積算値が参照され、現在までの実行時間がより短い方の揺動動作モードがどちらであるかが判別される。そして、該当する方のモードが今回使用される揺動動作モードとして特定される。

次に、切り替え判定角度（カム角度）が計算される（ステップ１０６）。本実施形態のシステムでは、２つの揺動カム面のそれぞれに対して、回転動作から揺動動作に切り替わる際の切り替え判定角度が予め設定されている。本ステップ１０６では、より具体的には、上記ステップ１０４において特定された今回の使用動作モードに対応する切り替え判定角度が計算されることになる。

上記ステップ１０２において、早急に揺動動作を実行する必要のある状況であると判定された場合、つまり、急減速要求に基づき内燃機関１０の応答性確保を優先させるべき状況であると判断できる場合には、次いで、最短の切り替え判定角度が計算される（ステップ１０８）。より具体的には、本ステップ１０８では、現在のカム角度から切り替え判定角度までの角度差の小さい方の揺動カム面（言い換えれば、揺動動作モード）に関する切り替え判定角度が計算される。

図７に示すルーチンでは、次に、現在のカム角度が、上記ステップ１０６或いは１０８によって計算された切り替え判定角度に達したか否かが判別される（ステップ１１０）。その結果、現在のカム角度がそのような切り替え判定角度に達したと判定された場合には、当該切り替え判定角度に達した方の揺動カム面を用いた揺動動作（揺動駆動モード）の実行が開始される（ステップ１１２）。

以上説明した図７に示すルーチンによれば、揺動動作の開始要求があった場合に、前回までの各揺動動作モード１、２の実行時間に基づいて、２つの揺動カム面（ゼロリフト面５８ａおよび押圧面５８ｂ）が略均等に使用されるように、当該２つの揺動カム面の中から制御対象となる一方の揺動カム面が選択されることになる。このため、比較的簡便な手法によって、一方の揺動カム面のみが偏磨耗してしまうのを好適に防止することができる。これにより、そのようなカムの偏磨耗に起因するバルブリフト量の変化を好適に抑えつつ、揺動動作を用いたバルブリフト量の可変制御を良好に実行することが可能となる。

また、上記ルーチンによれば、高いレベルの減速要求が車両に出された場合には、最短で揺動動作を開始させられる方の揺動カム面が選択されることになる。揺動カム面の偏磨耗自体は、長期的な使用の結果としてもたらされるものである。上記ルーチンでは、基本的には、上記のように各揺動カム面が略均等に使用されるような配慮がなされているため、急減速要求時に、このような例外的な措置を稀にとることに問題はないといえる。このように、上記ルーチンによれば、早急な揺動動作への切り替え要求にも柔軟に対応させて、内燃機関１０の応答性確保を併せて実現することができる。

ところで、上述した実施の形態１においては、２つの揺動カム面に関する揺動動作モード１および揺動動作モード２のそれぞれの実行時間の積算値を比較して、それぞれの揺動動作モード１、２の実行時間がほぼ等しくなるようにすることで、２つの揺動カム面が略均等に使用されるようにしている。しかしながら、本発明において、２つの揺動カム面が略均等に使用さされるようにするための具体的な手法は、これに限定されるものではなく、例えば、以下のような手法であってもよい。

すなわち、最も簡便な手法としては、揺動動作の開始要求毎に使用する揺動カム面（揺動動作モード１、２）を交互に（順に）切り替えるようにしてもよい。更には、揺動カム面毎の揺動動作（揺動駆動モード）の実行回数を揃えるようにしてもよい。

また、その他の好適な手法としては、揺動動作が行われる際の揺動カム面の動作範囲を考慮するものであってもよい。揺動動作時の揺動カム面の動作範囲は、内燃機関１０側から要求されるバルブリフト量に応じて異なるものとなる。より具体的には、要求されるバルブリフト量が高ければ揺動カム面の動作範囲（言い換えれば、カムの揺動量やバルブリフト量）も広くなる。そこで、それぞれの揺動カム面についての現在までの動作範囲の履歴に基づいて、揺動カム面毎の動作範囲を揃えるようにしてもよい。例を挙げると、一方の揺動カム面が比較的狭い動作範囲で使われ、かつ、他方の揺動カム面が比較的広い動作範囲で使われているという履歴があったときに、高いバルブリフト量が要求された場合には、上記一方の揺動カム面を選択するようにする。以上のような手法によれば、揺動カム面の動作範囲を考慮して、複数の揺動カム面における特定の部位のみが偏磨耗してしまうのを好適に抑制することができる。

また、その他の好適な手法としては、揺動動作時の動作範囲毎に、各揺動動作モード１、２の実行時間を計測するようにしてもよい。そして、揺動動作時の揺動カム面毎の動作範囲に加え、動作範囲毎の各揺動動作モード１、２の実行時間に基づいて、次回の揺動動作の要求時に用いる揺動カム面を選択するようにしてもよい。例を挙げると、現在までに使用された各揺動カム面の現在の動作範囲が同程度であった場合、その動作範囲が要求される次回の揺動動作時には、当該動作範囲での使用履歴の短い方の揺動カム面を選択するようにする。以上のような手法によれば、揺動カム面の動作範囲と各動作範囲の実行時間とを考慮して、複数の揺動カム面における特定の部位のみが偏磨耗してしまうのを更に好適に抑制することができる。

尚、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が上記ステップ１０２〜１０６の処理を実行することにより前記第１の発明における「カム面選択手段」が実現されている。
また、ＥＣＵ４０が上記ステップ１０２および１０８の処理を実行することにより前記第２の発明における「減速要求検知手段」が実現されている。

本発明の実施の形態１の内燃機関の構成を説明するための図である。 図１に示すシステムが備える吸気可変動弁機構の構成を示す図である。 カムによって吸気弁が駆動される様子を示す模式図である。 内燃機関のエンジン回転数、トルク（負荷）と、カムの駆動モードとの関係を示す模式図である。 カムシャフトに設けられた２つのカムを詳細に示す模式図である。 本発明の実施の形態１における特徴的な制御を説明するための図である。 本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。

符号の説明

１０ 内燃機関
３０ 吸気弁
３２ 排気弁
３４Ａ、３４Ｂ 吸気可変動弁機構
３６ 排気可変動弁機構
４０ ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
４４ アクセル開度センサ
５０Ａ、５０Ｂ モータ
５４Ａ、５４Ｂ カムシャフト
５８ カム
５８ａ ゼロリフト面
５８ｂ 押圧面
６８Ａ、６８Ｂ カム角センサ

Claims (5)

1. ゼロリフト面と押圧面からなる揺動カム面を複数有するカムをモータによって揺動動作させることで、バルブのリフト量を変更可能な内燃機関の可変動弁装置であって、
   揺動動作が開始される際に、前記複数の揺動カム面の中から揺動動作時に使用する１つの揺動カム面を選択するカム面選択手段を備え、
   前記カム面選択手段は、前記複数の揺動カム面が略均等に使用されるように、制御対象となる前記１つの揺動カム面を選択することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. 車両の減速要求を検知する減速要求検知手段を更に備え、
   前記カム面選択手段は、揺動動作が開始される際に、車両の減速要求が所定レベル以上である場合には、揺動動作の開始までの時間が最も短くなる揺動カム面を、制御対象となる前記１つの揺動カム面として選択することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
3. 前記カム面選択手段は、前記複数の揺動カム面のそれぞれについての揺動動作の実行時間がほぼ等しくなるように、制御対象となる前記１つの揺動カム面を選択することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の可変動弁装置。
4. 前記カム面選択手段は、揺動動作が行われる毎に、前記複数の揺動カム面の中から、制御対象となる前記１つの揺動カム面を順に選択することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の可変動弁装置。
5. 前記カム面選択手段は、揺動動作中である前記複数の揺動カム面のそれぞれの動作範囲がほぼ等しくなるように、制御対象となる前記１つの揺動カム面を選択することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の可変動弁装置。

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