特許 6787405 可変バルブタイミング機構付エンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6787405

(24)【登録日】2020年11月2日

(45)【発行日】2020年11月18日

(54)【発明の名称】可変バルブタイミング機構付エンジン

(51)【国際特許分類】

   F01L 1/356 20060101AFI20201109BHJP

   F01L 1/12 20060101ALI20201109BHJP

   F01L 1/04 20060101ALI20201109BHJP

【ＦＩ】

   F01L1/356 E

   F01L1/12 D

   F01L1/04 D

【請求項の数】4

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2018-547046(P2018-547046)

(86)(22)【出願日】2016年10月28日

(86)【国際出願番号】JP2016082149

(87)【国際公開番号】WO2018078816

(87)【国際公開日】20180503

【審査請求日】2019年4月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西本 敏朗

(72)【発明者】

【氏名】荒木 啓二

【審査官】 小笠原 恵理

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１６９００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０２３９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２３９６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１７１９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｌ １／３５６

Ｆ０１Ｌ １／０４

Ｆ０１Ｌ １／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸気カム軸のクランク軸に対する位相角を変える可変バルブタイミング機構である吸気ＶＶＴと、排気カム軸の上記クランク軸に対する位相角を変える可変バルブタイミング機構である排気ＶＶＴとを備え、
上記吸気ＶＶＴ及び上記排気ＶＶＴ各々は、上記クランク軸と連動して回転するハウジングと各々のカム軸と一体に回転するベーン体とにより区画され、油圧の供給により上記位相角を進角方向に変えるための進角室と、上記位相角を遅角方向に変えるための遅角室とを有する油圧作動式のＶＶＴであるエンジンにおいて、
上記吸気ＶＶＴは、上記進角室の数が上記遅角室の数よりも多く、上記排気ＶＶＴは、上記遅角室の数が上記進角室の数と同じかそれよりも多く、
吸気弁の開弁期間と排気弁の開弁期間が重なるバルブオーバーラップ量が小さい状態から大きい状態になるように上記吸気弁及び上記排気弁の開閉タイミングを遅角させる上記エンジンの運転状態の過渡期の、上記排気弁の開閉タイミングの遅角速度が上記吸気弁の開閉タイミングの遅角速度よりも速いことを特徴とする可変バルブタイミング機構付エンジン。

【請求項2】

吸気カム軸のクランク軸に対する位相角を変える可変バルブタイミング機構である吸気ＶＶＴと、排気カム軸の上記クランク軸に対する位相角を変える可変バルブタイミング機構である排気ＶＶＴとを備え、
上記吸気ＶＶＴ及び上記排気ＶＶＴ各々は、上記クランク軸と連動して回転するハウジングと各々のカム軸と一体に回転するベーン体とにより区画され、油圧の供給により上記位相角を進角方向に変えるための進角室と、上記位相角を遅角方向に変えるための遅角室とを有する油圧作動式のＶＶＴであるエンジンにおいて、
上記吸気ＶＶＴは、上記進角室の数が上記遅角室の数と同じかそれよりも多く、上記排気ＶＶＴは、上記遅角室の数が上記進角室の数よりも多く、
吸気弁の開弁期間と排気弁の開弁期間が重なるバルブオーバーラップ量が大きい状態から小さい状態になるように上記吸気弁及び上記排気弁の開閉タイミングを進角させる上記エンジンの運転状態の過渡期の、上記吸気弁の開閉タイミングの進角速度が上記排気弁の開閉タイミングの進角速度よりも速いことを特徴とする可変バルブタイミング機構付エンジン。

【請求項3】

請求項１又は請求項２において、
上記吸気ＶＶＴのハウジングと上記排気ＶＶＴのハウジングとを上記クランク軸によって互いに逆方向に回転するように駆動する伝動手段を備え、
上記吸気ＶＶＴの進角室の数と上記排気ＶＶＴの遅角室の数が同数であり、上記吸気ＶＶＴの遅角室の数と上記排気ＶＶＴの進角室の数が同数であることを特徴とする可変バルブタイミング機構付エンジン。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
エンジン補機として、上記エンジンの燃焼室に燃料を供給する高圧燃料ポンプを備え、
上記吸気ＶＶＴは、上記進角室の数が上記遅角室の数よりも多くなっており、
上記吸気カム軸に上記燃料ポンプを駆動するカム部が設けられていることを特徴とする可変バルブタイミング機構付エンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は可変バルブタイミング機構付エンジンに関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンの可変バルブタイミング機構（以下、「ＶＶＴ」という。）の一例として、特許文献１に記載されている油圧作動式ＶＶＴが知られている。このＶＶＴは、エンジンのクランク軸と連動して回転するハウジングとカム軸と一体回転するベーン体とにより区画された進角室と遅角室を備えている。その進角室に油圧が供給されると、クランク軸に対するカム軸の位相角、すなわち、バルブタイミングが進角方向に変化し、遅角室に油圧が供給されると、バルブタイミングが遅角方向に変化する。特許文献１に記載されたエンジンでは、吸気側及び排気側の双方に上記油圧作動式ＶＶＴが設けられている。

【0003】

上記カム軸の位相角を進角方向に変化させるためには、該カム軸をバルブスプリングの付勢力に抗して回転させる必要がある。そのため、上記油圧作動式のＶＶＴでは、一般に進角室の数が遅角室の数よりも多くなっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−１９４１３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、例えば、エンジンの低負荷ないし中負荷運転域において、吸気弁の開弁期間と排気弁の開弁期間が重なるバルブオーバーラップ量を増大させると、ポンピングロスが減少し、エンジンの燃費が良くなることが知られている。

【0006】

一方、エンジンの燃費向上の観点から、エンジンで駆動されるオイルポンプの吐出油圧は可能な限り低めに設定するようにされている。その場合、上記ＶＶＴが利用可能な油圧が低めに制限されるから、ＶＶＴの作動速度も利用可能な油圧の大きさに応じて制限されることになる。或いは、上記オイルポンプによる油圧を受けてエンジンの一部の気筒の吸気弁及び／又は排気弁の作動を停止させることで、エンジンの減気筒運転を実行する油圧作動式の弁停止機構を備えているケースでは、当該減気筒運転時、オイルポンプから弁停止機構に対する供給油圧が当該弁停止状態の維持に必要な油圧を下回らないように、上記ＶＶＴの作動速度が制限される。

【0007】

そのため、例えば、エンジン負荷の増大に伴って、吸気弁及び排気弁のバルブタイミングを遅角させてバルブオーバーラップ量が小さい運転状態から大きい運転状態に移行する場合、この移行過渡期にバルブオーバーラップ量を大きくすることが難しい。つまり、上記作動速度の制限により、排気側の遅角速度を吸気側の遅角速度に対して速めることが難しいから、バルブオーバーラップ量が小さい状態のままで吸気側及び排気側のバルブタイミングを遅角させていくことになる。そのため、上記過渡期においてポンピングロスが小さくならず、燃費が悪化する。しかも、上記作動速度の制限により、バルブタイミングの変更に時間がかかるから、ポンピングロスによる燃費の悪化がさらに大きくなる。

【0008】

そこで、本発明は、ＶＶＴが利用可能な油圧が制限されるなかで、バルブタイミングの進角又は遅角によってバルブオーバーラップ量が変更される過渡期のポンピングロスを低減することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、上記過渡期のポンピングロスが低減するように、吸気側ＶＶＴ及び排気側ＶＶＴ各々の進角室及び遅角室を構成した。

【0010】

ここに開示するＶＶＴ付エンジンは、吸気カム軸のクランク軸に対する位相角を変える吸気ＶＶＴと、排気カム軸の上記クランク軸に対する位相角を変える排気ＶＶＴとを備え、
上記吸気ＶＶＴ及び上記排気ＶＶＴ各々は、上記クランク軸と連動して回転するハウジングと各々のカム軸と一体に回転するベーン体とにより区画され、油圧の供給により上記位相角を進角方向に変えるための進角室と、上記位相角を遅角方向に変えるための遅角室とを有する油圧作動式のＶＶＴであり、
上記吸気ＶＶＴは上記進角室の数が上記遅角室の数よりも多く、上記排気ＶＶＴは上記遅角室の数が上記進角室の数と同じかそれよりも多く、
吸気弁の開弁期間と排気弁の開弁期間が重なるバルブオーバーラップ量が小さい状態から大きい状態になるように上記吸気弁及び上記排気弁の開閉タイミングを遅角させる上記エンジンの運転状態の過渡期の、上記排気弁の開閉タイミングの遅角速度が上記吸気弁の開閉タイミングの遅角速度よりも速いことを特徴とする。

【0011】

上記吸気カム軸及び排気カム軸はいずれも、進角方向に回転することによって吸気弁及び排気弁をバルブスプリングの付勢力に抗してカムでリフトさせるから、バルブスプリングの付勢力がカム軸に対して遅角方向に働いている。従って、カム軸を遅角方向に回転させるに必要な駆動力は進角方向に比べて少ない。つまり、ＶＶＴのベーン体に作用する油圧が同じであれば、遅角速度の方が進角速度よりも速くなる。

【0012】

そうして、上記ＶＶＴ付エンジンにおいては、上記吸気ＶＶＴは、上記進角室の数が上記遅角室の数よりも多く、上記排気ＶＶＴは、上記遅角室の数が上記進角室の数と同じかそれよりも多くなっているから、排気側の遅角速度を吸気側の遅角速度よりも速くすることができる。そこで、吸気弁及び排気弁の開閉タイミングを遅角させてバルブオーバーラップ量が小さい状態から大きい状態に切り換える過渡期において、排気側の遅角速度が吸気側の遅角速度よりも速くなるようにしている。従って、バルブオーバーラップ量を速やかに増大させることができる。よって、ポンピングロスを低減させて燃費を向上させることができる。

【0013】

ここに開示する別のＶＶＴ付エンジンは、吸気カム軸のクランク軸に対する位相角を変える吸気ＶＶＴと、排気カム軸の上記クランク軸に対する位相角を変える排気ＶＶＴとを備え、
上記吸気ＶＶＴ及び上記排気ＶＶＴ各々は、上記クランク軸と連動して回転するハウジングと各々のカム軸と一体に回転するベーン体とにより区画され、油圧の供給により上記位相角を進角方向に変えるための進角室と、上記位相角を遅角方向に変えるための遅角室とを有する油圧作動式のＶＶＴであり、
上記吸気ＶＶＴは、上記進角室の数が上記遅角室の数と同じかそれよりも多く、上記排気ＶＶＴは、上記遅角室の数が上記進角室の数よりも多く、
吸気弁の開弁期間と排気弁の開弁期間が重なるバルブオーバーラップ量が大きい状態から小さい状態になるように上記吸気弁及び上記排気弁の開閉タイミングを進角させる上記エンジンの運転状態の過渡期の、上記吸気弁の開閉タイミングの進角速度が上記排気弁の開閉タイミングの進角速度よりも速いことを特徴とする。

【0014】

このエンジンにおいて、進角速度に着目すると、吸気ＶＶＴでは進角室数が遅角室数と同じかそれよりも多く、排気ＶＶＴでは進角室数が遅角室数よりも少ないから、吸気側の進角速度を排気側の進角速度よりも速くすることができる。そこで、吸気弁及び排気弁の開閉タイミングを進角させてバルブオーバーラップ量が大きい状態から小さい状態に切り換える過渡期において、吸気側の進角速度を排気側の進角速度よりも速くなるようにしている。従って、バルブオーバーラップ量が大きい状態を暫時継続させることができる。よって、ポンピングロスの増大を抑えて燃費を向上させることができる。

【0015】

一実施形態では、上記吸気ＶＶＴのハウジングと上記排気ＶＶＴのハウジングとを上記クランク軸によって互いに逆方向に回転するように駆動する伝動手段を備え、
上記吸気ＶＶＴの進角室数と上記排気ＶＶＴの遅角室数が同数であり、上記吸気ＶＶＴの遅角室数と上記排気ＶＶＴの進角室数が同数である。

【0016】

吸気ＶＶＴのハウジングと排気ＶＶＴのハウジングが互いに逆方向に回転するということは、次のことを意味する。ベーン体を一方向に回動させるための第１作動室とベーン体を他方向に回動させるための第２作動室を備えた油圧作動式ＶＶＴを吸気ＶＶＴとして採用したときに、第１作動室が進角室となり、第２作動室が遅角室となるときは、当該油圧作動式ＶＶＴを排気ＶＶＴとして採用すると、吸気ＶＶＴの場合とは逆に、第１作動室が遅角室となり、第２作動室が進角室となる。

【0017】

そこで、当該実施形態では、吸気ＶＶＴの進角室数と排気ＶＶＴの遅角室数が同数であり、吸気ＶＶＴの遅角室数と排気ＶＶＴの進角室数が同数であるという条件下で、吸気ＶＶＴのハウジングと排気ＶＶＴのハウジングを互いに逆方向に回転させるようにした。従って、吸気ＶＶＴ及び排気ＶＶＴ各々に、同じ構造の油圧作動式ＶＶＴを採用することができるようになる。よって、吸気ＶＶＴ及び排気ＶＶＴ各々に専用の油圧作動式ＶＶＴを設ける必要がなくなるため、製造コストの低減に有利になる。

【0018】

一実施形態では、エンジン補機として、上記エンジンの燃焼室に燃料を供給する高圧燃料ポンプを備え、
上記吸気ＶＶＴは、上記進角室数が上記遅角室数よりも多くなっており、
上記吸気カム軸に上記燃料ポンプを駆動するカム部が設けられている。

【0019】

燃料ポンプをカム軸によってカム駆動する場合、そのカム軸は進角方向の回転負荷が大きくなる。これに対して、上記吸気ＶＶＴでは、進角室数が遅角室数よりも多いから、排気ＶＶＴと比べると、吸気カム軸の進角方向の回転負荷に余裕がある。そこで、当該実施形態では、燃料ポンプを吸気カム軸によってカム駆動するようにした。これにより、吸気弁の開閉や開閉タイミングの変更に支障を来すことなく、燃料ポンプを安定して作動させることが容易になる。また、燃料ポンプをエンジンの吸気側に配置し易くなるから、安全面でも有利になる。

【発明の効果】

【0020】

吸気弁の開弁期間と排気弁の開弁期間が重なるバルブオーバーラップ量が小さい状態から大きい状態になるように吸気弁及び排気弁の開閉タイミングを遅角させるエンジン運転状態の過渡期の排気弁の開閉タイミングの遅角速度を吸気弁の開閉タイミングの遅角速度よりも速くした発明によれば、当該過渡期において、バルブオーバーラップ量を速やかに増大させることができる。よって、吸気ＶＶＴ及び排気ＶＶＴが利用可能な油圧が制限されるなかで、開閉タイミングの遅角によってバルブオーバーラップ量が変更される過渡期のポンピングロスを少なくすることができ、燃費の向上に有利になる。

【0021】

また、上記バルブオーバーラップ量が大きい状態から小さい状態になるように吸気弁及び排気弁の開閉タイミングを進角させるエンジン運転状態の過渡期の吸気弁の開閉タイミングの進角速度を排気弁の開閉タイミングの進角速度よりも速くした発明によれば、当該過渡期において、バルブオーバーラップ量が大きい状態を暫時継続させることができる。よって、吸気ＶＶＴ及び排気ＶＶＴが利用可能な油圧が制限されるなかで、開閉タイミングの進角によってバルブオーバーラップ量が変更される過渡期のポンピングロスを少なくすることができ、燃費の向上に有利になる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】ＶＶＴ付エンジンの概略構成を示す断面図。

【図2】弁停止機構の構成及び作動状態を示す断面図。

【図3】ＶＶＴに関わるエンジン装置品の配置構造の概略を示す平面図。

【図4】吸排気ＶＶＴ及び吸排気カムの駆動系を模式的に示す側面図。

【図5】排気ＶＶＴの最遅角状態における横断面図。

【図6】排気ＶＶＴの最進角状態における横断面図。

【図7】排気ＶＶＴと油圧制御弁の関係を示す断面図。

【図8】吸気ＶＶＴの最進角状態における横断面図。

【図9】吸気ＶＶＴの最遅角状態における横断面図。

【図10】エンジンのオイル供給系を示す図。

【図11】排気ＶＶＴの制御ブロック図。

【図12】バルブオーバーラップ量が大きい状態から小さい状態に変わる開閉タイミングの変更例を示すグラフ図。

【図13】バルブオーバーラップ量が小さい状態から大きい状態に変わる開閉タイミングの変更例を示すグラフ図。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

【0024】

（エンジンの構成）
図１に示すエンジン２は、例えば、第１気筒から第４気筒が図１の紙面に垂直な方向に直列に順次配置された直列４気筒ガソリンエンジンであって、自動車等の車両に搭載される。

【0025】

エンジン２においては、ヘッドカバー３、シリンダヘッド４、シリンダブロック５、クランクケース（図示せず）及びオイルパン６（図１０を参照。）が上下に連結されている。また、シリンダブロック５に形成された４つのシリンダボア７内をそれぞれに摺動可能なピストン８と、上記クランクケースに回転自在に支持されたクランク軸９とは、コネクティングロッド１０によって連結されている。シリンダブロック５のシリンダボア７とピストン８とシリンダヘッド４とによって燃焼室１１が気筒ごとに形成されている。

【0026】

シリンダヘッド４には、燃焼室１１にそれぞれ開口する吸気ポート１２及び排気ポート１３が設けられている。吸気ポート１２及び排気ポート１３には、それぞれを開閉する吸気弁１４及び排気弁１５が配設されている。吸気弁１４及び排気弁１５は、それぞれバルブスプリング１６、１７により閉方向（図１の上方）に付勢されている。吸気カム軸１８及び排気カム軸１９各々の外周に設けたカム部１８ａ、１９ａによって、スイングアーム２０、２１のほぼ中央部に回転自在に設けられたカムフォロア２０ａ、２１ａが下方に押される。これにより、スイングアーム２０、２１は、それぞれの一端側に設けられたピボット機構２５ａの頂部を支点として揺動する。これにより、各スイングアーム２０、２１の他端部において、吸気弁１４及び排気弁１５がバルブスプリング１６、１７の付勢力に抗して下方に押されて開動する。

【0027】

エンジン２の気筒列方向の中央部に位置する第２気筒及び第３気筒のスイングアーム２０、２１におけるピボット機構（後述するＨＬＡ２５のピボット機構２５ａと同様の構成を採る。）として、油圧によりバルブクリアランスを自動的に０に調整する公知の油圧ラッシュアジャスタ２４（以下、Hydraulic Lash Adjusterの略記を用いてＨＬＡ２４と呼ぶ。）が設けられている。なお、ＨＬＡ２４は、図１０にのみ示す。

【0028】

エンジン２の気筒列方向の両端部に位置する第１気筒及び第４気筒のスイングアーム２０、２１に対しては、ピボット機構２５ａを有する弁停止機構付きＨＬＡ２５が設けられている。この弁停止機構付きＨＬＡ２５のピボット機構２５ａは、上記のＨＬＡ２４と同様に油圧によりバルブクリアランスを自動的に０に調整可能に構成されている。これに加え、ＨＬＡ２５の弁停止機構は、エンジン２の一部の気筒である第１気筒及び第４気筒の作動を休止させる減気筒運転時には、第１気筒及び第４気筒の吸排気弁１４、１５の作動を停止（開閉動作を停止）させる一方、全気筒（４気筒）を作動させる全気筒運転時には、第１気筒及び第４気筒の吸排気弁１４、１５を作動（開閉動作）させる。なお、第２気筒及び第３気筒の吸排気弁１４、１５は、減気筒運転時及び全気筒運転時の双方で作動する。減気筒運転及び全気筒運転は、エンジン２の運転状態に応じて適宜切り替えられる。

【0029】

シリンダヘッド４における第１及び第４気筒に対応する吸気側及び排気側の部分には、弁停止機構付きＨＬＡ２５の下端部を挿入して装着するための装着穴２６、２７が設けられている。シリンダヘッド４における第２気筒及び第３気筒に対応する吸気側及び排気側の部分には、ＨＬＡ２４の下端部を挿入して装着するための装着穴が設けられている。さらに、シリンダヘッド４には、弁停止機構付きＨＬＡ２５用の装着穴２６、２７にそれぞれ連通する２つずつの油路（６１、６３）、（６２、６４）が穿設されている。弁停止機構付きＨＬＡ２５が装着穴２６、２７に嵌合された状態で、各油路６１、６２から、弁停止機構付きＨＬＡ２５の弁停止機構２５ｂ（図２（ａ）〜図２（ｃ）を参照。）に油圧（作動圧）が供給される。一方、油路６３、６４から、弁停止機構付きＨＬＡ２５のピボット機構２５ａがバルブクリアランスを自動的に０に調整するための油圧が供給される。ＨＬＡ２４用の装着穴には、油路６３、６４のみが連通している。各油路６１〜６４については、図１０により後に詳述する。

【0030】

シリンダブロック５には、シリンダボア７の排気側の側壁内を気筒列方向に延びるメインギャラリ５４が設けられている。メインギャラリ５４の下側の近傍には、該メインギャラリ５４と連通するピストン冷却用のオイルジェット２８が設けられている。オイルジェット２８は、ピストン８の下側に配置されたノズル部２８ａを有しており、該ノズル部２８ａからピストン８の頂部の裏面に向けてオイル（エンジンオイル）を噴射する。

【0031】

各カム軸１８、１９の上方には、パイプで形成されたオイルシャワー２９、３０が設けられている。オイルシャワー２９、３０から潤滑用のオイルがカム軸１８、１９のカム部１８ａ、１９ａと、さらに下方に位置するスイングアーム２０、２１及びカムフォロア２０ａ、２１ａの接触部とに滴下する。

【0032】

ここで、図２を参照しながら、弁停止機構２５ｂについて説明する。弁停止機構２５ｂは、エンジン２の一部の気筒である第１気筒及び第４気筒の吸排気弁１４、１５のうち少なくとも一方の弁（本実施形態では、両方の弁）の作動を停止する。エンジン２の減気筒運転時には、弁停止機構２５ｂによって第１気筒及び第４気筒の各吸排気弁１４、１５の開閉動作が停止する。また、エンジン２の全気筒運転時には、弁停止機構２５ｂによる弁の作動停止が解除され、第１気筒及び第４気筒の各吸排気弁１４、１５の開閉動作が行われる。

【0033】

弁停止機構２５ｂには、図２（ａ）に示すように、ピボット機構２５ａの動作をロックするロック機構２５０が設けられている。ロック機構２５０は、一対のロックピン２５２（ロック部材）を備えている。各ロックピン２５２は、ピボット機構２５ａを軸方向に摺動自在に収納する有底外筒２５１の側面の径方向に対向する２箇所に形成した貫通孔２５１ａにそれぞれ出入り可能に設けられている。一対のロックピン２５２は、スプリング２５３により径方向の外側へ付勢されている。外筒２５１の内底部とピボット機構２５ａの底部との間には、ピボット機構２５ａを外筒２５１の上方に押圧して付勢するロストモーションスプリング２５４が設けられている。

【0034】

上記の両ロックピン２５２が外筒２５１の貫通孔２５１ａに嵌合している場合には、該両ロックピン２５２の上方に位置するピボット機構２５ａが上方に突出した状態で固定される。この場合には、ピボット機構２５ａの頂部がスイングアーム２０、２１の揺動の支点となるため、カム軸１８、１９の回転によりそのカム部１８ａ、１９ａがカムフォロア２０ａ、２１ａを下方に押すと、吸排気弁１４、１５がバルブスプリング１６、１７の付勢力に抗して下方に押されて開弁する。このように、第１気筒及び第４気筒において、ロックピン２５２が弁停止機構２５ｂを貫通孔２５１ａに嵌合した状態とすることにより、エンジン２は全気筒運転を行うことができる。

【0035】

一方、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、作動油圧によって上記の両ロックピン２５２の外側端面が押圧されると、スプリング２５３の付勢力に抗して、両ロックピン２５２が互いに接近するように外筒２５１の径方向の内側に後退する。その結果、両ロックピン２５２が外筒２５１の貫通孔２５１ａから抜けるので、ロックピン２５２の上方に位置するピボット機構２５ａがロックピン２５２と共に外筒２５１の軸方向の下側に移動して弁停止状態となる。

【0036】

すなわち、吸排気弁１４、１５を上方に付勢するバルブスプリング１６、１７が、ピボット機構２５ａを上方に付勢するロストモーションスプリング２５４よりも付勢力が強くなるように構成されている。これにより、カム軸１８、１９の回転により各カム部１８ａ、１９ａがカムフォロア２０ａ、２１ａをそれぞれ下方に押すと、吸排気弁１４、１５の頂部が各スイングアーム２０、２１の揺動の支点となる。その結果、吸排気弁１４、１５は閉弁されたまま、ピボット機構２５ａがロストモーションスプリング２５４の付勢力に抗して下方に押される。従って、作動油圧によりロックピン２５２を貫通孔２５１ａに対して非嵌合の状態にすることにより、減気筒運転を行うことができる。

【0037】

（吸気ＶＶＴ及び排気ＶＶＴ）
図３に示すように、吸気カム軸１８及び排気カム軸１９は気筒１１５の列方向に延びている。吸気カム軸１８の一端に吸気ＶＶＴ３２が設けられ、排気カム軸１９の一端に排気ＶＶＴ３３が設けられている。吸気ＶＶＴ３２及び排気ＶＶＴ３３各々の後述するハウジング２０１（図５，６，８，９参照）には互いに噛み合うギヤ１０１，１０２が固定されている。このギヤ１０１，１０２の噛合により、吸気ＶＶＴ３２と排気ＶＶＴ３３は、カム軸１８，１９と共に互いに逆方向に回転する。

【0038】

吸気カム軸１８及び排気カム軸１９各々の他端部近傍には、該カム軸１８，１９の回転位相を検出し、このカム角に基づいてＶＶＴ３２，３３の位相角を検出するカム角センサ７４が設けられている。さらに、吸気カム軸１８の他端には、エンジン２の燃焼室１１に燃料を供給する高圧燃料ポンプ８１を駆動するポンプカム１０６が設けられている。ポンプカム１０６によって燃料ポンプ８１のプランジャ８１ａが駆動され、燃料ポンプ８１からエンジン２の燃焼室１１に燃料を供給する燃料噴射弁に高圧の燃料が供給される。

【0039】

そうして、図４に示すように、排気ＶＶＴ３３のハウジング２０１に固定されたカムプーリ（スプロケット）２０３とクランク軸プーリ（スプロケット）９Ａにタイミングチェーン１０８が巻き掛けられている。クランク軸プーリ９Ａとカムプーリ２０３との間には、中間スプロケット１１１、油圧式のチェーンテンショナ１１２及びチェーンガイド１１３が配設されている。

【0040】

上記ギヤ１０１，１０２及びタイミングチェーン１０８は、吸気ＶＶＴ３２のハウジング２０１と排気ＶＶＴ３３のハウジング２０１とをクランク軸９によって互いに逆方向に回転するように駆動する伝動手段を構成している。

【0041】

（排気ＶＶＴの構造）
先に排気ＶＶＴについて説明する。図５〜図７は排気ＶＶＴ３３を示している。なお、図７には、排気ＶＶＴ３３の作動を油圧により制御する排気側油圧制御弁（Oil Control Valve）３５も図示している。

【0042】

排気ＶＶＴ３３は、油圧作動式であり、ほぼ円環状のハウジング２０１と、該ハウジング２０１の内部に収容されたベーン体２０２とを有する。ハウジング２０１は、クランク軸９と同期して回転するカムプーリ２０３と一体回転可能に連結されており、クランク軸９と連動して回転する。ベーン体２０２は、複数のベーン２０２ａを有し、図７に示すように、締結ボルト２０５により、排気カム軸１９と一体回転可能に連結されている。

【0043】

ハウジング２０１の内部には、該ハウジング２０１とベーン体２０２とによって区画された複数の進角室２０７及び複数の遅角室２０８が形成されている。進角室２０７及び遅角室２０８は、図７に示すように、それぞれ進角側油路２１１及び遅角側油路２１２を介して、排気側油圧制御弁（第１方向切替弁）３５と接続されている。排気側油圧制御弁３５は可変容量型オイルポンプ３６と接続されている。排気カム軸１９及びベーン体２０２には、これら進角側油路２１１及び遅角側油路２１２の一部を構成する進角側通路２１５及び遅角側通路２１６がそれぞれ形成されている。

【0044】

図５は、各遅角側通路２１６を通して供給されたオイルにより、各ベーン２０２ａがカムプーリ２０３に対して、すなわちクランク軸９に対して、最遅角位置に保持されている状態を示す。これとは逆に、図６は、各進角側通路２１５を通して供給されたオイルにより、各ベーン２０２ａがカムプーリ２０３に対して最進角位置に保持されている状態を示す。

【0045】

進角側通路２１５は、ベーン体２０２において中心部近傍から放射状に延びて各進角室２０７とそれぞれ接続されている。遅角側通路２１６は、ベーン体２０２において中心部近傍から放射状に延びて各遅角室２０８とそれぞれ接続されている。

【0046】

図６に示す室２０７ａは進角側通路２１５と連通しておらず、オイルの供給はなく、ベーン２０２ａに対する回転トルクは生じない。すなわち、室２０７ａは進角室を構成しない。よって、進角室２０７の数は遅角室２０８の数よりも一つ少ない。本実施形態の排気ＶＶＴ３３は、３つの進角室２０７と４つの遅角室２０８を備えている。

【0047】

図７に示すように、排気ＶＶＴ３３には、該排気ＶＶＴ３３の動作をロックするロック機構２３０が設けられている。なお、図５及び図６ではロック機構２３０の図示を省略している。ロック機構２３０は、排気カム軸１９のクランク軸９に対する位相角を最進角と最遅角の中間の位相角でロックするためのロックピン２３１を有する。

【0048】

ロックピン２３１は、ハウジング２０１の径方向に摺動可能に配設されている。ハウジング２０１におけるロックピン２３１に対する該ハウジング２０１の径方向の外側の部分には、ばねホルダ２３２が固定されている。このばねホルダ２３２とロックピン２３１との間には、該ロックピン２３１をハウジング２０１の径方向の内側に付勢するロックピン付勢ばね２３３が設けられている。ベーン体２０２の外周面のベーン２０２ａが形成されていない部分に設けられた嵌合凹部２０２ｂがロックピン２３１と対向する位置にあるときには、ロックピン付勢ばね２３３によって、ロックピン２３１が嵌合凹部２０２ｂと嵌合してロック状態となる。これにより、ベーン体２０２がハウジング２０１に固定されて、排気カム軸１９のクランク軸９に対する位相角がロックされる。

【0049】

図７に示すように、排気側油圧制御弁３５は、３ポート３位置の電磁弁であり、供給ポート３５１がオイルポンプ３６に接続され、出力ポート３５２，３５３が進角側通路２１５及び遅角側通路２１６にそれぞれ接続されている。図７において、符号３５４は、スプール３５６に電磁力を作用させるソレノイドである。

【0050】

図７は供給ポート３５１が出力ポート３５２に連通した状態を示している。その連通度に応じた量のオイルが排気ＶＶＴ３３の進角室２０７に供給される。これにより、ベーン体２０２が進角方向に回動し、遅角室２０８の容積が縮小される。この容積縮小に伴って遅角室２０８から排出されるオイルが出力ポート３５３からドレンポート３５７を通ってオイルパン６にドレンされる。

【0051】

スプール３５６がリターンスプリング３５９の付勢に抗して前進（図７における下方へ移動）し、出力ポート３５２及び３５３の両方が閉じられた中立位置になると、進角室２０７及び遅角室２０８へのオイルの供給が遮断される。

【0052】

スプール３５６がリターンスプリング３５９の付勢に抗してさらに前進すると、供給ポート３５１が出力ポート３５３に連通した状態になる。これにより、オイルが排気ＶＶＴ３３の遅角室２０８に供給されてベーン体２０２が遅角方向に回動し、進角室２０７の容積縮小に伴ってこの進角室２０７から排出されるオイルが出力ポート３５２からドレンポート３５８を通ってオイルパン６にドレンされる。

【0053】

以上のように、排気油圧制御弁３５によって、排気ＶＶＴ３３の進角室２０７及び遅角室２０８へのオイルの供給を制御し、排気側の開閉タイミングを変更することができる。具体的には、進角室２０７に遅角室２０８よりも多くの供給量（高い油圧）でもってオイルを供給すると、排気カム軸１９がハウジング２０１に対して該カム軸１９の回転方向（図５及び図６の矢印方向）に回動して、排気弁１５の開時期が早くなる。一方、遅角室２０８に進角室２０７よりも多くの供給量（高い油圧）でもってオイルを供給すると、排気カム軸１９がその回転方向とは逆方向に回動して、排気弁１５の開時期が遅くなる（図５参照）。

【0054】

（吸気ＶＶＴ３２の構造）
図８及び図９は吸気ＶＶＴ３２を示している。この吸気ＶＶＴ３２には、排気ＶＶＴ３３と同じ構造の油圧作動式ＶＶＴを採用している。この場合、上述の如く、吸気ＶＶＴ３２と排気ＶＶＴ３３は互いに逆方向に回転するから、排気ＶＶＴ３３の進角室２０７を構成する要素は吸気ＶＶＴ３２では遅角室２０８になり、排気ＶＶＴ３３の遅角室２０８を構成する要素は吸気ＶＶＴ３２では進角室２０７となる。同じく、排気ＶＶＴ３３の進角側通路２１５を構成する要素は吸気ＶＶＴ３２では遅角側通路２１６となり、排気ＶＶＴ３３の遅角側通路２１６を構成する要素は吸気ＶＶＴ３２では進角側通路２１５となる。

【0055】

従って、吸気ＶＶＴ３２では、進角室２０７の数が４つとなり、遅角室２０８の数が３つになっている。吸気ＶＶＴ３２は図１０に示す吸気側油圧制御弁（第１方向切換弁）３４に接続されている。吸気側油圧制御弁３４は、排気側油圧制御弁３５と同じく３ポート３位置の電磁弁である。具体的な図示は省略するが、吸気油圧制御弁３４の場合、図７に示す排気側油圧制御弁３５の出力ポート３５２に相当するポートが遅角用出力ポートとなり、出力ポート３５３に相当するポートが進角用出力ポートなる。

【0056】

（オイル供給装置）
図１０に示すように、エンジン２にオイルを供給するオイル供給装置１は、クランク軸９の回転によって駆動される可変容量型オイルポンプ３６と、該オイルポンプ３６と接続され、オイルポンプ３６によって昇圧されたオイルをエンジン２の潤滑部及び排気ＶＶＴ３３等の油圧作動装置に導く給油路５０（油圧経路）とを備えている。

【0057】

給油路５０は、第１連通路５１と、メインギャラリ５４と、第２連通路５２と、第３連通路５３と、複数の油路６１〜６９とから構成されている。

【0058】

第１連通路５１は、オイルポンプ３６の吐出口３６１ｂから、シリンダブロック５内の分岐点５４ａまで延びている。メインギャラリ５４は、シリンダブロック５内で気筒列方向に延びている。第２連通路５２は、メインギャラリ５４上の分岐点５４ｂからシリンダヘッド４まで延びている。第３連通路５３は、シリンダヘッド４内で吸気側と排気側との間をほぼ水平方向に延びている。複数の油路６１〜６９は、シリンダヘッド４内で第３連通路５３から分岐している。

【0059】

オイルポンプ３６は、ハウジング３６１と、駆動軸３６２と、ポンプ要素と、カムリング３６６と、スプリング３６７と、リング部材３６８とを有している。

【0060】

ハウジング３６１は、一端側が開口するように形成され、且つ内部が断面円形状の空間からなるポンプ収容室を有するポンプボディと該ポンプボディの上記一端側の開口を閉塞するカバー部材とから構成される。駆動軸３６２は、ハウジング３６１に回転自在に支持され、ポンプ収容室のほぼ中心部を貫通し、且つクランク軸９によって回転駆動される。ポンプ要素は、ポンプ収容室内に回転自在に収容されて中心部が駆動軸３６２に結合されたロータ３６３及び該ロータ３６３の外周部に放射状に切欠き形成された複数のスリット内にそれぞれ出没自在に収容されたべーン３６４から構成される。カムリング３６６は、ポンプ要素の外周側にロータ３６３の回転中心に対して偏心可能に配置され、ロータ３６３及び相隣接するベーン３６４と共に複数の作動油室であるポンプ室３６５を画成する。スプリング３６７は、ポンプボディ内に収容され、ロータ３６３の回転中心に対するカムリング３６６の偏心量が増大する側へ、カムリング３６６を常時付勢する付勢部材である。リング部材３６８は、ロータ３６３の内周側の両側部に摺動自在に配置され、ロータ３６３よりも小径の一対のリング状部材である。

【0061】

また、ハウジング３６１は、内部のポンプ室３６５にオイルを供給する吸入口３６１ａと、ポンプ室３６５からオイルを吐出する吐出口３６１ｂとを有している。ハウジング３６１の内部には、該ハウジング３６１の内周面とカムリング３６６の外周面とによって画成された圧力室３６９が形成されており、該圧力室３６９にはそれに開口する導入孔３６９ａが設けられている。

【0062】

このように、オイルポンプ３６は、導入孔３６９ａから圧力室３６９にオイルを導入することにより、カムリング３６６が支点３６１ｃに対して揺動して、ロータ３６３がカムリング３６６に対して相対的に偏心し、該オイルポンプ３６の吐出容量が変化するように構成されている。

【0063】

オイルポンプ３６の吸入口３６１ａには、オイルパン６に臨むオイルストレーナ３９が接続されている。オイルポンプ３６の吐出口３６１ｂと連通する第１連通路５１には、上流側から下流側に順に、オイルフィルタ３７及びオイルクーラ３８が配置されている。オイルパン６内に貯留されたオイルは、オイルポンプ３６により、オイルストレーナ３９を通して汲み上げられ、その後、オイルフィルタ３７で濾過され、且つオイルクーラ３８で冷却された後、シリンダブロック５内のメインギャラリ５４に導入される。

【0064】

メインギャラリ５４は、上述した、４つのピストン８の背面側に冷却用オイルを噴射するためのオイルジェット２８と、クランク軸９を回動自在に支持する５つのメインジャーナルに配置されたメタルベアリングのオイル供給部４１と、４つのコネクティングロッドを回転自在に連結する、クランク軸９のクランクピンに配置されたメタルベアリングのオイル供給部４２とに接続されている。メインギャラリ５４には、オイルが常時供給される。

【0065】

メインギャラリ５４上の分岐点５４ｃの下流側には、油圧式チェーンテンショナにオイルを供給するオイル供給部４３と、リニアソレノイド弁４９を介してオイルポンプ３６の圧力室３６９に、導入孔３６９ａからオイルを供給する油路４０とが接続されている。

【0066】

排気弁側のオイル供給系を説明する。第３連通路５３の分岐点５３ａから分岐する油路６８は、排気ＶＶＴ３３の油圧制御弁３５と接続されている。分岐点５３ａから分岐する油路６４は、オイル供給部４５（図１０の白抜き三角△を参照。）と、ＨＬＡ２４（図１０の黒三角▲を参照。）と、弁停止機構付きＨＬＡ２５（図１０の白抜き楕円を参照。）とに接続されている。オイル供給部４５は、排気側のカム軸１９のカムジャーナルにオイルを供給する。油路６４には、オイルが常時供給される。さらに、油路６４の分岐点６４ａから分岐する油路６６は、排気側のスイングアーム２１に潤滑用オイルを供給するオイルシャワー３０と接続されており、該油路６６にもオイルが常時供給される。

【0067】

次に吸気弁側のオイル供給系を説明する。第３連通路５３の分岐点５３ｃから分岐する油路６７は、吸気側油圧制御弁３４に接続されている。この吸気側油圧制御弁３４の制御により、進角側油路２１１及び遅角側油路２１２を介して、吸気ＶＶＴ３２の進角室２０７及び遅角室２０８にオイルがそれぞれ供給される。この油路６７には、該油路６７の油圧を検出する油圧センサ７０が配設されている。また、分岐点５３ｄから分岐する油路６３は、吸気カム軸１８のカムジャーナルのオイル供給部４４（図１０の白抜き三角△を参照）と、ＨＬＡ２４（図１０の黒三角▲を参照）と、弁停止機構付きＨＬＡ２５（図１０の白抜き楕円を参照）と、燃料ポンプ８１と、バキュームポンプ８２とに接続されている。バキュームポンプ８２は、カム軸１８により駆動され、ブレーキマスタシリンダの圧力を確保する。さらに、油路６３の分岐点６３ａから分岐する油路６５は、吸気側のスイングアーム２０に潤滑用オイルを供給するオイルシャワー２９に接続されている。

【0068】

第３連通路５３の分岐点５３ｃから分岐する油路６９には、オイルの流れる方向を上流側から下流側への一方向のみに規制する逆止弁４８が配設されている。この油路６９は、逆止弁４８の下流側の分岐点６９ａで、弁停止機構付きＨＬＡ２５用の装着穴２６，２７に連通する上記２つの油路６１，６２に分岐する。油路６１，６２は、吸気側第２方向切替弁４６及び排気側第２方向切替弁４７を介して、吸気側及び排気側の弁停止機構付きＨＬＡ２５の弁停止機構２５ｂにそれぞれ接続されている。吸気側及び排気側第２方向切替弁４６，４７を制御することで各弁停止機構２５ｂにオイルが供給されるように構成されている。

【0069】

クランク軸９を回転自在に支持するメタルベアリングや、ピストン８、カム軸１８，１９等に供給された潤滑用及び冷却用のオイルは、冷却や潤滑を終えた後、図示しないドレイン油路を通ってオイルパン６内に滴下し、オイルポンプ３６により再び環流される。

【0070】

（制御系）
エンジン２の作動は、コントローラ１００によって制御される。コントローラ１００には、エンジン２の運転状態を検出する各種センサからの検出情報が入力される。コントローラ１００は、例えば、クランク角センサ７１によりクランク軸９の回転角度を検出し、この検出信号に基づいてエンジン回転速度を検出する。また、アクセルポジションセンサ７２により、エンジン２が搭載された車両の乗員によるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出し、これに基づいて要求トルクを算出する。さらに、油圧センサ７０により油路６７の圧力を検出する。また、油圧センサ７０とほぼ同じ位置に設けた油温センサ７３により、油路６７におけるオイルの温度を検出する。なお、油圧センサ７０及び油温センサ７３は、給油路５０におけるいずれの場所に配設してもよい。さらに、カム角センサ７４によって、検出されるＶＶＴ３２，３３の現在の位相角に基づいて、エンジン２の運転状態に応じて設定した目標の位相角になるように、ＶＶＴ３２，３３の油圧制御弁３１，３５が作動される。また、水温センサ７５によって、エンジン２を冷却する冷却水の温度（以下、水温という）を検出する。

【0071】

コントローラ１００は、公知のマイクロコンピュータをベースとする制御装置であって、各種センサ（油圧センサ７０、クランク角センサ７１、スロットルポジションセンサ７２、油温センサ７３、カム角センサ７４、及び水温センサ７５等）からの検出信号を入力する信号入力部と、制御に係る演算処理を行う演算部と、制御対象となる装置（油圧制御弁３５，４６，４７、及びリニアソレノイド弁４９等）に制御信号を出力する信号出力部と、制御に必要なプログラム及びデータ（油圧制御マップ及びデューティ比マップ等）を記憶する記憶部とを有している。

【0072】

リニアソレノイド弁４９は、エンジン２の運転状態に応じてオイルポンプ３６の吐出量を制御するための流量（吐出量）制御弁である。リニアソレノイド弁４９の開弁時に、オイルポンプ３６の圧力室３６９にオイルが供給されるように構成されている。ここでは、リニアソレノイド弁４９自体の構成は公知であるため説明を省略する。

【0073】

コントローラ１００は、リニアソレノイド弁４９に対し、エンジン２の運転状態に応じたデューティ比の制御信号を送信して、該リニアソレノイド弁４９を介して、オイルポンプ３６の圧力室３６９に供給する油圧を制御する。この圧力室３６９の油圧により、カムリング３６６の偏心量を制御してポンプ室３６５の内部容積の変化量を制御することによって、オイルポンプ３６の流量（吐出量）を制御する。すなわち、上記のデューティ比によって、オイルポンプ３６の容量が制御される。

【0074】

（ＶＶＴ３２，３３の制御）
図１１は排気ＶＶＴ３３の制御方法を示すブロック図である。エンジン運転状態（エンジン回転数及び空気充填効率）に対応して設定された排気ＶＶＴ要求進角マップＣ０１から、エンジン運転状態に応じて、排気ＶＶＴ３３の要求進角量が取得される。取得されたマップ要求進角量は、排気ＶＶＴ速度制限要求ブロックＣ０４に入力される。

【0075】

一方、ブロックＣ０２において、エンジン油温に基づいて、排気ＶＶＴ３３の作動速度の制限値が取得される。減気筒運転と全気筒運転各々について、別個の油温−速度制限テーブルが予め作成されており、そのテーブルから排気ＶＶＴ３３の作動速度の制限値が取得される。

【0076】

各テーブルから取得された速度制限値は、スイッチブロックＣ０３に入力される。スイッチブロックＣ０３には、上記テーブルの速度制限値の他、減気筒運転時には「減気筒判定運転判定」が入力され、全気筒運転時には、弁停止維持のための「速度制限なし」が入力される。そして、減気筒運転時には、減気筒運転用の油温−速度制限テーブルから取得された速度制限値が排気ＶＶＴ速度制限要求ブロックＣ０４に入力される。全気筒運転時には、全気筒運転用の油温−速度制限テーブルから取得された速度制限値が排気ＶＶＴ速度制限要求ブロックＣ０４に入力される。

【0077】

排気ＶＶＴ速度制限要求ブロックＣ０４からは、排気ＶＶＴ要求進角量が出力される。この排気ＶＶＴ要求進角量と現時点の排気ＶＶＴ実進角量との差分が算出される。この差分から、進角量の要求値（目標値）と実進角量との偏差が算出されて、進角Ｆ／Ｂ制御ブロックＣ０５に入力される。

【0078】

進角Ｆ／Ｂ制御ブロックＣ０５において、入力された進角量の目／実偏差に基づいて、例えばＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）制御法により上記排気ＶＶＴ３３の作動速度の制限値に応じたＯＣＶ駆動デューティ比が求められ、油圧制御弁３５が駆動される。

【0079】

図示は省略するが、吸気ＶＶＴ３２の制御方法も、排気ＶＶＴ３３と同様であって、エンジン運転状態（エンジン回転数及び空気充填効率）に対応して設定された吸気ＶＶＴ要求進角マップ、エンジン油温に対応して減気筒運転と全気筒運転各々に設定された油温−速度制限テーブルを用いて、吸気ＶＶＴ３２の作動が制御される。

【0080】

（バルブタイミングの変更例）
図１２はエンジン２が中回転・中負荷運転状態から低回転・低負荷運転状態に移行するときの、上記ＶＶＴ要求進角マップに基づいて設定される吸排気弁１４，１５の開閉タイミングの変化を示す。同図の細実線は移行前の開閉タイミングを示し、太実線は移行後の開閉タイミングを示す。これは、吸排気弁１４，１５の開閉タイミングを進角させて、バルブオーバーラップ量が大きい運転状態から小さい運転状態へ移行するケースである。

【0081】

上述の如く、吸気ＶＶＴ３２の進角室２０７の数は「４」、遅角室２０８の数は「３」であり、一方、排気ＶＶＴ３３の進角室２０７の数は「３」、遅角室２０８の数は「４」である。すなわち、吸気ＶＶＴ３２は排気ＶＶＴ３３よりも進角室２０７の数が多い。そのため、ＶＶＴ３２，３３に加わる油圧が同じであるとき、吸気弁１４の開閉タイミングの進角速度が排気弁１５の開閉タイミングの進角速度よりも速くなる。

【0082】

従って、ＶＶＴ３２，３３を同時に作動させたとき、図１２に示すように、排気弁１５の開閉タイミングが同図の細実線位置から例えば同図の破線位置まで少ししか進角していないときに、吸気弁１４の開閉タイミングは同図の細実線位置から太実線位置まで大きく進角する。これにより、バルブオーバーラップ量が大きい状態から小さい状態に切り換わる過渡期において、バルブオーバーラップ量が比較的大きい状態が暫時継続することになる（バルブオーバーラップ量を一時的に増大させることもできる。）。よって、当該過渡期にポンピングロスの増大を抑えて燃費を向上させることができる。

【0083】

図１３はエンジン２が低回転・低負荷運転状態から中回転・中負荷運転状態に移行するときの、上記ＶＶＴ要求進角マップに基づいて設定される吸排気弁１４，１５の開閉タイミングの変化を示す。同図の太実線は移行前の開閉タイミングを示し、細実線は移行後の開閉タイミングを示す。これは、吸排気弁１４，１５の開閉タイミングを遅角させて、バルブオーバーラップ量が小さい運転状態から大きい運転状態へ移行するケースである。

【0084】

上述の如く、排気ＶＶＴ３３は吸気ＶＶＴ３２よりも遅角室２０８の数が多いため、ＶＶＴ３２，３３に加わる油圧が同じであるとき、排気弁１５の開閉タイミングの遅角速度が吸気弁１４の開閉タイミングの遅角速度よりも速い。

【0085】

従って、ＶＶＴ３２，３３を同時に作動させたとき、図１３に示すように、吸気弁１４の開閉タイミングが同図の細実線位置から例えば同図の鎖線位置まで少ししか遅角していないときに、排気弁１５の開閉タイミングは同図の細実線位置から破線位置まで大きく遅角する。これにより、バルブオーバーラップ量が小さい状態から大きい状態に切り換わる過渡期において、バルブオーバーラップ量が速やかに増大することになる。よって、ポンピングロスを低減させて燃費を向上させることができる。

【0086】

以上のように、吸気ＶＶＴ３２及び排気ＶＶＴ３３が利用可能な油圧が制限され、該ＶＶＴ３２，３３の作動速度が制限されるなかでも、開閉タイミングの進角又は遅角によってバルブオーバーラップ量が変更される過渡期のポンピングロスを少なくすることができ、燃費の向上に有利になる。

【0087】

また、上記実施形態では、排気ＶＶＴ３３では進角室数が遅角室数よりも少ないが、吸気ＶＶＴ３２では進角室数の方が遅角室数よりも多いから、吸気カム軸１８は排気カム軸１９に比べて進角方向の回転負荷に余裕がある。このことを利用して、当該実施形態では、燃料ポンプ１０５を吸気カム軸１８によってカム駆動するようにしている。従って、吸気弁１４の開閉や開閉タイミングの変更に支障を来すことなく、燃料ポンプ１０５を安定して作動させることが容易になる。また、燃料ポンプ１０５をエンジン２の吸気側に配置し易くなるから、安全面でも有利になる。

【0088】

上記実施形態では、吸気ＶＶＴ３２の進角室数を遅角室数よりも多くし、排気ＶＶＴ３３の遅角室数を進角室数よりも多くしたが、吸気ＶＶＴ３２の進角室数を遅角室数よりも多くするときは、排気ＶＶＴ３３の遅角室と進角室を同数にしてもよく、また、排気ＶＶＴ３３の遅角室数を進角室数よりも多くするときは、吸気ＶＶＴ３２の進角室と遅角室を同数にしてもよい。

【符号の説明】

【0089】

１ オイル供給装置
２ エンジン
８ ピストン
１４ 吸気弁
１５ 排気弁
１８ 吸気カム軸
１９ 排気カム軸
２５ 弁停止機構付ＨＬＡ
２５ａ ピボット機構
２５ｂ 弁停止機構
２８ オイルジェット
３２ 吸気ＶＶＴ
３３ 排気ＶＶＴ
３４ 油圧制御弁
３５ 油圧制御弁
３６ オイルポンプ
２０７ 進角室
２０８ 遅角室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】