專利名稱：內(nèi)燃機的可變氣門裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
此發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機的可變氣門裝置，尤其涉及一種能夠?qū)︱?qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的從動凸輪凸角的旋轉(zhuǎn)速度進行變更的內(nèi)燃機的可變氣門裝置。
背景技術(shù)：
一直以來，例如在專利文獻I中公開了一種如下的內(nèi)燃機的氣門裝置，其具備通過電動機而對驅(qū)動凸輪軸進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的結(jié)構(gòu)，其中，所述驅(qū)動凸輪軸上固定有對閥進行驅(qū)動的從動凸輪凸角。此外，該現(xiàn)有技術(shù)的氣門裝置具備對電動機的旋轉(zhuǎn)速度進行控制的電機控制裝置。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過利用電機控制裝置而使電動機的旋轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化，從而能夠?qū)︱?qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的從動凸輪凸角的旋轉(zhuǎn)速度進行增減。另外，作為與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的文獻，包括上述的文獻在內(nèi)，申請人發(fā)現(xiàn)了以下所記載的文獻。在先技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2005-180238號公報專利文獻2:日本特開2009-57868號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題即使對與上述的現(xiàn)有技術(shù)的氣門裝置的結(jié)構(gòu)有所不同的、采用了通過經(jīng)由正時鏈或正時帶而傳遞的曲軸的旋轉(zhuǎn)力來對驅(qū)動凸輪軸進行驅(qū)動的一般結(jié)構(gòu)的可變氣門裝置，也提出有如下要求，即，希望實現(xiàn)可對驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的從動凸輪凸角的旋轉(zhuǎn)速度進行變更的功能。而且，為了提高具備具有這種功能的可變氣門裝置的內(nèi)燃機的各種性能(耗油率、輸出以及廢氣排放等)，希望能夠?qū)嵤┏浞职l(fā)揮了上述功能的控制。此發(fā)明是為了解決上述課題而實施的發(fā)明，其目的在于，提供一種如下的內(nèi)燃機的可變氣門裝置，即，在采用通過曲軸的旋轉(zhuǎn)力來對驅(qū)動凸輪軸進行驅(qū)動的結(jié)構(gòu)的情況下，能夠在實現(xiàn)可對驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的從動凸輪凸角的旋轉(zhuǎn)速度進行變更的功能的同時，良好地提高內(nèi)燃機的各種性能的內(nèi)燃機的可變氣門裝置。 用于解決課題的方法本發(fā)明為一種內(nèi)燃機的可變氣門裝置，其具備:驅(qū)動凸輪軸、從動凸輪凸角、導(dǎo)向部件、連桿機構(gòu)、接觸維持單元、作動器、控制單元。驅(qū)動凸輪軸通過曲軸的旋轉(zhuǎn)力而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。從動凸輪凸角與所述驅(qū)動凸輪軸為同心，且以旋轉(zhuǎn)自如的方式被支承在該驅(qū)動凸輪軸上。導(dǎo)向部件具有以覆蓋所述驅(qū)動凸輪軸的方式而形成的軌道面。連桿機構(gòu)分別連結(jié)于所述驅(qū)動凸輪軸以及所述從動凸輪凸角，且具有與所述軌道面接觸的接觸部件，并且所述連桿機構(gòu)使所述從動凸輪凸角相對于所述驅(qū)動凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角度隨著所述接觸部件相對于所述驅(qū)動凸輪軸的旋轉(zhuǎn)中心的位置變化而發(fā)生變化。接觸維持單元被設(shè)定為，在所述驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)，對在該驅(qū)動凸輪軸的周圍轉(zhuǎn)動的所述接觸部件與所述軌道面之間的接觸進行維持。作動器使所述軌道面在與所述驅(qū)動凸輪軸的軸線正交的平面方向上進行移動?？刂茊卧鶕?jù)內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)條件而對所述作動器的控制量進行控制，以使所述軌道面在所述平面方向上的移動量發(fā)生變化。根據(jù)本發(fā)明，通過利用作動器來使軌道面在與驅(qū)動凸輪軸的軸線正交的平面方向上進行移動，從而使上述平面上的軌道面的位置發(fā)生變化，進而使連桿機構(gòu)的接觸部件相對于驅(qū)動凸輪軸的旋轉(zhuǎn)中心的位置產(chǎn)生變化。伴隨于此，在驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的、從動凸輪凸角相對于驅(qū)動凸輪軸的相對旋轉(zhuǎn)角度發(fā)生變化。其結(jié)果為，驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的從動凸輪凸角的旋轉(zhuǎn)速度將根據(jù)導(dǎo)向部件的軌道面的控制位置而發(fā)生變化。而且，本發(fā)明具備如下的控制單元，所述控制單元根據(jù)內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)條件而對作動器的控制量進行控制，以使上述平面方向上的軌道面的移動量發(fā)生變化。由此，由于以在各種運轉(zhuǎn)條件下都能夠獲得所需的升程曲線的特性(形狀)的方式，事前預(yù)先規(guī)定各種運轉(zhuǎn)條件與作動器的控制量之間的關(guān)系，因此在采用通過曲軸的旋轉(zhuǎn)力來對驅(qū)動凸輪軸進行驅(qū)動的結(jié)構(gòu)時，能夠在實現(xiàn)可對驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的從動凸輪凸角的旋轉(zhuǎn)速度進行變更的功能的同時，良好地提高內(nèi)燃機的各種性能。此外，還可以采用如下方式，即，本發(fā)明中的所述作動器為，對所述導(dǎo)向部件進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的部件。而且，還可以采用如下的方式，即，所述軌道面為圓周面，并且以所述軌道面的中心相對于所述導(dǎo)向部件的旋轉(zhuǎn)中心而偏心了的狀態(tài)被設(shè)于所述導(dǎo)向部件上。而且，還可以采用如下方式，即，通過所述控制單元而控制的所述作動器的控制量為，所述導(dǎo)向部件的旋轉(zhuǎn)角度。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)如下的可變氣門裝置，在該可變氣門裝置中，使用具有通過對導(dǎo)向部件進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而使具有相對于導(dǎo)向部件的旋轉(zhuǎn)中心而偏心了的中心的軌道面在上述平面方向上進行移動的結(jié)構(gòu)的作動器，從而能夠通過對該開度部件的旋轉(zhuǎn)角度進行控制，來對驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的從動凸輪凸角的旋轉(zhuǎn)速度進行變更。而且，根據(jù)上述這種結(jié)構(gòu)，在使作動器的控制量、即導(dǎo)向部件的旋轉(zhuǎn)角度發(fā)生了變化時，能夠獲得相同或者實質(zhì)上相同的作用角值，并且能夠獲得升程量表現(xiàn)出峰值的瞬間有所不同的第一升程曲線和第二升程曲線。此外，還可以采用如下方式，S卩，在本發(fā)明中的所述控制單元中，作為所述導(dǎo)向部件的旋轉(zhuǎn)角度的目標(biāo)值，至少包括第一旋轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度。而且，還可以采用如下方式，即，第一旋轉(zhuǎn)角度為，使通過所述從動凸輪凸角而被驅(qū)動的閥的作用角獲得了預(yù)定的作用角值時的、所述導(dǎo)向部件的旋轉(zhuǎn)角度。而且，還可以采用如下方式，即，所述第二旋轉(zhuǎn)角度為，獲得了與向所述第一旋轉(zhuǎn)角度的控制時所獲得的所述作用角值相同或?qū)嵸|(zhì)上相同的作用角值、且獲得了如下的第二升程曲線時的所述導(dǎo)向部件的旋轉(zhuǎn)角度，其中，所述第二升程曲線為，與向所述第一旋轉(zhuǎn)角度的控制時所獲得的所述閥的第一升程曲線相比，升程量表現(xiàn)出峰值的瞬間有所不同的升程曲線。而且，還可以采用如下方式，即，所述控制單元在發(fā)動機轉(zhuǎn)速不同的至少兩種運轉(zhuǎn)條件下，分別使用所述第一旋轉(zhuǎn)角度和所述第二旋轉(zhuǎn)角度。由此，與針對一個作用角只能獲得一種特性(形狀)的升程曲線的現(xiàn)有技術(shù)的可變氣門裝置相比，通過根據(jù)運轉(zhuǎn)條件而分別使用第一升程曲線和第二升程曲線，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更能滿足各種運轉(zhuǎn)條件下的要求的、閥的開閥特性的控制，其中，所述第一升程曲線和第二升程曲線為，能夠獲得相同或?qū)嵸|(zhì)上相同的作用角值、且升程量表現(xiàn)出峰值的瞬間有所不同的升程曲線。此外，還可以采用如下方式，S卩，本發(fā)明中的所述閥為進氣閥。而且，還可以采用如下方式，即，第二升程曲線被設(shè)定為，與所述第一升程曲線相比，升程量表現(xiàn)出峰值的瞬間滯后。而且，還可以采用如下方式，即，所述控制單元在與使用所述第一旋轉(zhuǎn)角度的運轉(zhuǎn)條件相比成為高發(fā)動機轉(zhuǎn)速的運轉(zhuǎn)條件下，使用所述第二旋轉(zhuǎn)角度。在升程區(qū)間中空氣量易于進入氣缸內(nèi)的瞬間根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速而發(fā)生變化。更具體而言，發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，則上述瞬間越相對滯后。根據(jù)上述的這種結(jié)構(gòu)，由于無論發(fā)動機轉(zhuǎn)速的高低，都能夠在升程區(qū)間中的空氣量易于較多地進入的瞬間將進氣閥的升程量確保得較高，因此能夠提高缸內(nèi)填充空氣量。因此，能夠提高內(nèi)燃機的輸出性能。此外，還可以采用如下方式，S卩，本發(fā)明中的所述第二升程曲線被設(shè)定為，與所述第一升程曲線相比，所述閥的閉合時刻附近的預(yù)定區(qū)間內(nèi)的升程量降低。由此，能夠防止在使用第二升程曲線時，由于進氣的吹回的影響而導(dǎo)致缸內(nèi)填充空氣量減少的情況。此外，還可以采用如下方式，S卩，本發(fā)明中的通過所述從動凸輪凸角而被驅(qū)動的閥為進氣閥。而且，還可以采用如下方式，即，所述控制單元在于低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時發(fā)出有加速要求的情況下，以在所述進氣閥的打開時刻附近的預(yù)定期間內(nèi)增加所述從動凸輪凸角相對于所述驅(qū)動凸輪軸的相對旋轉(zhuǎn)速度的方式，對所述作動器的控制量進行控制。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在于低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時發(fā)出了加速要求的情況下，能夠在進氣閥的打開時刻附近的預(yù)定期間內(nèi)，更充分地確保活塞和進氣閥之間的間隙。其結(jié)果為，能夠使進氣閥的打開時刻更大程度地提前，從而有效地擴大與排氣閥的氣門重疊量。由此，在于加速時進氣壓力與排氣壓力相比而增高了的狀態(tài)下，通過氣門重疊量的擴大來提高掃氣效果。其結(jié)果為，能夠提高內(nèi)燃機的輸出性能。此外，如果處在加速時進氣壓力低于排氣壓力的情況下，則通過氣門重疊量的擴大，從而內(nèi)部EGR (廢氣再循環(huán))氣體量將增加。其結(jié)果為，能夠改善內(nèi)燃機的耗油率性能以及廢氣排放性能。此外，還可以采用如下方式，S卩，本發(fā)明中的所述控制單元在發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，以在通過所述從動凸輪凸角而被驅(qū)動的閥的閉合時刻附近的預(yù)定期間內(nèi)減少所述從動凸輪凸角相對于所述驅(qū)動凸輪軸的相對旋轉(zhuǎn)速度的方式，對所述作動器的控制量進行控制。由此，即使在由于某種原因而導(dǎo)致發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過通常的使用范圍的情況下，也能夠通過降低閥的落座時的加速度，來避免產(chǎn)生閥振動等的閥運動的異常的情況。因此，能夠提高可變氣門裝置的可靠性。


圖1為用于對搭載了本發(fā)明的可變氣門裝置的內(nèi)燃機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行說明的圖。圖2為概要性地表示圖1所示的進氣可變氣門裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。圖3為用于對圖1所示的進氣可變氣門裝置所具備的驅(qū)動凸輪軸周圍的結(jié)構(gòu)進行說明的圖。
圖4為沿圖2所示的A-A線將圖1所示的進氣可變氣門裝置切斷了的剖視圖。圖5為從圖2中的向視觀察B方向觀察驅(qū)動凸輪軸周圍的結(jié)構(gòu)時的立體圖。圖6為作為一個示例而表示驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的連桿機構(gòu)的動作(主要是驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周過程中的旋轉(zhuǎn)角度Θ的變化)的圖。圖7為用于對每使偏心角度變化了 90°時的進氣可變氣門裝置的動作進行說明的模式圖。圖8為表示進氣可變氣門裝置中的、進氣閥的開閥特性隨著偏心角度Φ的變更而發(fā)生的變化的傾向的圖。圖9為表示每使偏心角度Φ變化90°時所獲得的進氣閥的各個升程曲線的圖。圖10為表示進氣閥的升程區(qū)間與增速/減速區(qū)間之間的關(guān)系的圖。圖11為表示本發(fā)明的實施方式I中的、根據(jù)內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)條件而被變更的進氣閥的各個升程曲線與偏心角度Φ之間的關(guān)系的圖。圖12為在本發(fā)明的實施方式I中所執(zhí)行的程序的流程圖。圖13為對偏心角度Φ為0°時與180°時的、進氣閥的升程曲線以及在升程區(qū)間中被吸入到氣缸內(nèi)的進氣流量進行了比較的圖。圖14為用于對進氣沖程和壓縮沖程中的進氣的舉動進行說明的圖。圖15為在與閥沖壓區(qū)域之間的關(guān)系方面，對偏心角度Φ為180°和210°的兩個升程曲線進行了比較的圖。圖16為對偏心角度Φ為320°的升程曲線和等速時的升程曲線(Φ = 0° )進行了比較的圖。
具體實施例方式實施方式I內(nèi)燃機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1為，用于對搭載了本發(fā)明的可變氣門裝置34、36的內(nèi)燃機10的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行說明的圖。另外，此處，作為一個示例，內(nèi)燃機10為具有四個氣缸(#1 #4)的直列四氣缸型發(fā)動機。在內(nèi)燃機10的氣缸內(nèi)設(shè)置有活塞12。在內(nèi)燃機10的氣缸內(nèi)，于活塞12的頂部側(cè)形成有燃燒室14。在燃燒室14上連通有進氣通道16和排氣通道18。在進氣通道16的入口附近設(shè)置有空氣流量計20，所述空氣流量計20輸出與被吸入至進氣通道16中的空氣的流量相對應(yīng)的信號。在與空氣流量計20相比靠下游側(cè)的進氣通道16上，配置有渦輪增壓器22的壓縮機22a。此外，在排氣通道18上，配置有渦輪增壓器22的汽輪機22b。在與壓縮機22a相比靠下游側(cè)的進氣通道16上，設(shè)置有電子控制式的節(jié)氣門24。此外，在內(nèi)燃機10的各個氣缸上，分別設(shè)置有用于向燃燒室14內(nèi)(氣缸內(nèi))直接噴射燃料的燃料噴射閥26、和用于對混合氣體進行點火的火花塞28。在進氣口和排氣口上分別設(shè)置有進氣閥30和排氣閥32，所述進氣閥30和排氣閥32用于將燃燒室14與進氣通道16或燃燒室14與排氣通道18設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)或切斷狀態(tài)。進氣閥30和排氣閥32分別通過進氣可變氣門裝置34和排氣可變氣門裝置36而被驅(qū)動。關(guān)于這些可變氣門裝置34、36的詳細結(jié)構(gòu)及其動作，參照圖2至圖9在后文進行敘述。另外，圖1所示的系統(tǒng)具備EQJ (Electronic Control Unit:電子控制單元)40。在ECU40的輸入部上，除連接有上述的空氣流量計20以外，還連接有用于對發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行檢測的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器38、及用于對搭載了內(nèi)燃機10的車輛的加速器開度進行檢測的加速器開度傳感器42等的、用于對內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行檢測的各種傳感器。此外，在E⑶40的輸出部上連接有上述的節(jié)氣門24、燃料噴射閥26、火花塞28、以及可變氣門裝置34,36等的、用于對內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)進行控制的各種作動器。ECU40為如下的單元，即，根據(jù)這些傳感器輸出，并按照預(yù)定的程序而對上述各種作動器進行驅(qū)動，從而對內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行控制的單元。接下來，參照圖2至圖10，對可變氣門裝置34、36的結(jié)構(gòu)及其動作進行詳細敘述。另外，雖然此處以進氣可變氣門裝置34為例來進行說明，但對于排氣可變氣門裝置36而言，除從動凸輪凸角的凸輪輪廓等以外，基本上以與進氣可變氣門裝置34同樣的方式而構(gòu)成?？勺儦忾T裝置的結(jié)構(gòu)圖2為，概要性地表示圖1所示的進氣可變氣門裝置34的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。圖3為，用于對圖1所示的進氣可變氣門裝置34所具備的驅(qū)動凸輪軸44周圍的結(jié)構(gòu)進行說明的圖。如圖2、3所示，進氣可變氣門裝置34具備驅(qū)動凸輪軸44。驅(qū)動凸輪軸44被構(gòu)成為，經(jīng)由正時滑輪46以及正時鏈等(省略圖示)而被連結(jié)于曲軸(省略圖示)，并以曲軸的1/2的速度而進行旋轉(zhuǎn)。如圖2所示，在驅(qū)動凸輪軸44與正時滑輪46之間，存在有能夠?qū)ο鄬τ谇S的旋轉(zhuǎn)的、驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)相位進行變更的公知的可變氣門正時(VVT)機構(gòu)48。根據(jù)這種VVT機構(gòu)48，能夠在不改變進氣閥30的作用角的條件下，以曲軸轉(zhuǎn)角為基準(zhǔn)而將打開時刻以及閉合時刻(更具體而言為升程曲線整體)向提前角側(cè)或滯后角側(cè)進行變更。如圖3所示，在驅(qū)動凸輪軸44上，針對每個氣缸而安裝有凸輪構(gòu)件50。凸輪構(gòu)件50與驅(qū)動凸輪軸44同心，且以旋轉(zhuǎn)自如的方式被支承在該驅(qū)動凸輪軸44上。在凸輪構(gòu)件50上形成有兩個用于對進氣閥30進行驅(qū)動的從動凸輪凸角50a。從動凸輪凸角50a具備:與驅(qū)動凸輪軸44同軸的圓弧狀的基圓部50al、和以使該基圓的一部分朝向半徑方向外側(cè)鼓出的方式而形成的鼻部50a2。此外，在驅(qū)動凸輪軸44上針對于每個氣缸而安裝有驅(qū)動臂52，所述驅(qū)動臂52具有向驅(qū)動凸輪軸44的徑向外側(cè)突出的驅(qū)動臂部52a。驅(qū)動臂52使用預(yù)定的固定部件(省略圖示)而被一體地固定在驅(qū)動凸輪軸44上。并且，在凸輪構(gòu)件50上，于用于同一氣缸的、靠近驅(qū)動臂52 —側(cè)的從動凸輪凸角50a的附近，一體地形成有向驅(qū)動凸輪軸44徑向外側(cè)突出的從動臂部50b。另外引入圖4以及圖5繼續(xù)進行說明。圖4為，沿圖2所示的A-A線而將圖1所示的進氣可變氣門裝置34切斷了的剖視圖。圖5為，從圖2中的向視觀察B方向觀察驅(qū)動凸輪軸44周圍的結(jié)構(gòu)時的立體圖。另外，在圖5中，省略了控制套筒70的圖示。如圖4、5所示，驅(qū)動連桿56的一端經(jīng)由凸輪軸側(cè)旋轉(zhuǎn)軸54而以旋轉(zhuǎn)自如的方式被連結(jié)于驅(qū)動臂部52a。此外，從動連桿60的一端經(jīng)由凸輪凸角側(cè)旋轉(zhuǎn)軸58而以旋轉(zhuǎn)自如的方式被連結(jié)于從動臂部50b。此外,驅(qū)動連桿56的另一端與從動連桿60的另一端經(jīng)由控制輥子側(cè)旋轉(zhuǎn)軸62而被連結(jié)在一起。在控制輥子側(cè)旋轉(zhuǎn)軸62上的、驅(qū)動連桿56與從動連桿60之間的部位上，存在有控制輥子64和連桿片66。如此，本實施方式的進氣可變氣門裝置34具備如下的連桿機構(gòu)68，所述連桿機構(gòu)68為，由以驅(qū)動凸輪軸44的軸心為共同的旋轉(zhuǎn)中心的驅(qū)動臂部52a及從動臂部50b、驅(qū)動連桿56、以及從動連桿60連結(jié)成如圖4所示的伸縮菱框狀(菱形形狀)的四節(jié)連桿。此外，如圖4所示，在本實施方式中，從動連桿60以其與驅(qū)動連桿56之間存在有控制輥子64的狀態(tài)而相對于該驅(qū)動連桿56被配置在驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)。如圖5所示，連桿片66通過將形成為環(huán)狀的兩個片部彎曲成同心的方式而被成形。而且，在連桿片66的內(nèi)部貫穿有驅(qū)動凸輪軸44，并且所述連桿片66以從外側(cè)夾持控制輥子64的狀態(tài)，被配置在控制輥子側(cè)旋轉(zhuǎn)軸62上。如圖4所示，在連桿片66的外周側(cè)，以進一步覆蓋被驅(qū)動凸輪軸44貫穿內(nèi)部的連桿片66的方式，配置有控制套筒70的軌道面70a。更具體而言，本實施方式的軌道面70a由圓周面構(gòu)成。此外，上述控制輥子64在與軌道面70a相接的位置處通過控制輥子側(cè)旋轉(zhuǎn)軸62而以旋轉(zhuǎn)自如的方式被支承，以便能夠以與驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)聯(lián)動的方式在軌道面70a上進行轉(zhuǎn)動。并且，如圖4所示，在連桿片66的內(nèi)側(cè)，除控制輥子64以外，在與軌道面70a相接的位置處，還經(jīng)由保持用旋轉(zhuǎn)軸74而以旋轉(zhuǎn)自如的方式安裝有兩個保持輥子72。更具體而言，將包括控制輥子64和兩個保持輥子72在內(nèi)的三個輥子64、72以如下方式安裝在連桿片66上，S卩，使這三個輥子64、72之間的配置成為，以驅(qū)動凸輪軸44為中心而成等角度間隔。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，隨著驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)，控制輥子64和兩個保持輥子72在軌道面70a上進行轉(zhuǎn)動的同時，連桿片66在軌道面70a的內(nèi)側(cè)進行旋轉(zhuǎn)。即，連桿片66經(jīng)由控制輥子64以及保持輥子72，并通過軌道面70a而規(guī)定了驅(qū)動凸輪軸44在徑向上的位置，并且規(guī)定了被安裝在連桿片66上的控制輥子64在軌道面70a上的位置。因此構(gòu)成為，控制輥子64隨著驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)，而以控制輥子64始終與軌道面70a相接的狀態(tài)在該軌道面70a上進行滾動的結(jié)構(gòu)。而且，控制輥子64的位置被規(guī)定的結(jié)果為，經(jīng)由驅(qū)動連桿56以及從動連桿60，從而使從動凸輪凸角50a相對于驅(qū)動凸輪軸44的相對旋轉(zhuǎn)角度Θ也被規(guī)定。旋轉(zhuǎn)角度Θ的定義此處，如圖4所示，上述旋轉(zhuǎn)角度Θ被定義為，從驅(qū)動凸輪軸44的軸向觀察時，連接了驅(qū)動凸輪軸44的中心點和凸輪軸側(cè)旋轉(zhuǎn)軸54的中心點的直線(驅(qū)動軸)、與連接了驅(qū)動凸輪軸44的中心點和凸輪凸角側(cè)旋轉(zhuǎn)軸58的中心點的直線(從動軸)之間所成的角度。并且，本實施方式的進氣可變氣門裝置34具備，用于對控制套筒70進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的作動器76。而且,如圖4所示,軌道面70a以從驅(qū)動凸輪軸44的軸向觀察時軌道面70a的中心點相對于控制套筒70的旋轉(zhuǎn)中心而偏心了的狀態(tài)，被形成在控制套筒70的內(nèi)部。因此，在控制套筒70以其旋轉(zhuǎn)中心為中心通過作動器76而被旋轉(zhuǎn)時，軌道面70a的中心點描繪出如在圖4中用虛線所示的圓形的軌跡。此外，在圖4所示的結(jié)構(gòu)例中，控制套筒70與驅(qū)動凸輪軸44之間的相對位置關(guān)系被設(shè)定為，從驅(qū)動凸輪軸44的軸向觀察時，驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心位于軌道面70a的中心點的軌跡上。如圖2所示，上述的控制套筒70分別被配置在內(nèi)燃機10的各個氣缸上。在各個控制套筒70的外周上，遍布整個圓周而形成有齒輪70b (在圖4以及后文敘述的圖6中僅圖示了齒輪70b的一部分)。此外，在進氣可變氣門裝置34中，在控制套筒70的外周附近，具備與驅(qū)動凸輪軸44并行的控制軸78。在控制軸78的圓周面上，設(shè)置有分別與各個控制套筒70的齒輪70b相嚙合的齒輪78a。此外，在控制軸78的一個端部上，形成有與齒輪78a不同的齒輪78b?？刂戚S78的齒輪78b與被形成在電動機(以下，簡稱為“電機”)80的輸出軸80a的頂端上的齒輪80b相嚙合。另外，控制套筒70被設(shè)定為如下的部件，即，使用預(yù)定的固定部件(省略圖示)、并通過省略圖示的凸輪殼(支承部件)而以旋轉(zhuǎn)自如的方式被支承的部件。此外，關(guān)于控制軸78，其也被設(shè)定為，通過凸輪殼而以旋轉(zhuǎn)自如的方式被支承的部件。另外，電機80根據(jù)設(shè)在內(nèi)燃機10上的ECU40的指令而被驅(qū)動。如以上所說明的那樣，作動器76通過齒輪70b、控制軸78、以及電機80而構(gòu)成，其中，所述齒輪70b被形成在控制套筒70上，控制軸78經(jīng)由該齒輪70b和齒輪78a而與控制套筒70連結(jié)，電機80經(jīng)由齒輪78b和齒輪80b而與控制軸78連結(jié)。根據(jù)以這種方式構(gòu)成的作動器76，通過基于來自ECU40的指令并使用電機80而對控制軸78的旋轉(zhuǎn)位置進行調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)了控制套筒70的旋轉(zhuǎn)位置，其結(jié)果為，能夠?qū)︱?qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心與軌道面70a的中心之間的偏心量進行調(diào)節(jié)。偏心角度Φ的定義以下，在本說明書中，作為用于對驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心與軌道面70a的中心之間的偏心量以及偏心方向進行規(guī)定的指標(biāo)，使用了“偏心角度Φ”。此處，如圖4所示，偏心角度Φ被定義為，從驅(qū)動凸輪軸44的軸向觀察時，從控制套筒70的旋轉(zhuǎn)中心指向驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心的直線、與從控制套筒70的旋轉(zhuǎn)中心指向軌道面70a的中心點的直線之間所成的角度。更具體而言，在軌道面70a的中心點與驅(qū)動凸輪軸44的中心點一致的狀態(tài)下，偏心角度Φ為0°。而且，偏心角度Φ被定義為，通過如下方式而越大程度地使軌道面70a的中心點在其軌跡上逆時針地進行旋轉(zhuǎn)，則偏心角度Φ成為越大的值，其中，所述方式為，增大圖4中的逆時針旋轉(zhuǎn)中的控制套筒70的旋轉(zhuǎn)量的方式。此外，在圖4所示的狀態(tài)(即，軌道面70a的中心點位于，以穿過控制套筒70的旋轉(zhuǎn)中心的鉛直線為基準(zhǔn)而與驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心呈線對稱的位置處的狀態(tài))下，偏心角度Φ為180°。驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心與軌道面70a的中心點之間的偏心量在偏心角度Φ為180°時成為最大。此外，如圖2所示，在各個氣缸的各個從動凸輪凸角50a的下方，針對于每個進氣閥30而配置有搖臂82。在搖臂82的中央部，以旋轉(zhuǎn)自如的方式安裝有與從動凸輪凸角50a相接的搖臂輥子82a。此外，搖臂82的一端通過進氣閥30的閥軸而被支承，搖臂82的另一端通過液壓式氣門間隙調(diào)節(jié)器84而以旋轉(zhuǎn)自如的方式被支承。進氣閥30通過閥簧86，而在閉合方向、即將搖臂82往上推的方向上被施力。進氣可變氣門裝置的動作圖6為，作為一個示例而圖示了驅(qū)動凸輪軸44旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的連桿機構(gòu)68的動作(主要是驅(qū)動凸輪軸44旋轉(zhuǎn)一周過程中的旋轉(zhuǎn)角度Θ的變化)的圖。更具體而言，圖6為，圖示了軌道面70a處于與上述圖4相同的偏心狀態(tài)(偏心角度Φ為180°的狀態(tài))時的連桿機構(gòu)68的動作的圖。當(dāng)驅(qū)動凸輪軸44在圖6中所示的驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)方向上進行旋轉(zhuǎn)時,驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由被一體地固定在驅(qū)動凸輪軸44上的驅(qū)動臂部52a而被傳遞至驅(qū)動連桿56。被傳遞至驅(qū)動連桿56的驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由控制輥子側(cè)旋轉(zhuǎn)軸62以及從動連桿60，而被傳遞至與從動臂部50b —體地形成的從動凸輪凸角50a。如此，驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由連桿機構(gòu)68而被傳遞至從動凸輪凸角50a。其結(jié)果為，以與驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)同步的方式，連桿機構(gòu)68的各個要素以及從動凸輪凸角50a在與驅(qū)動凸輪軸44相同的方向上進行旋轉(zhuǎn)。此時，如上所述，控制輥子64以始終在接點P處與軌道面70a相接的狀態(tài)在該軌道面70a上進行滾動，并且圍繞于驅(qū)動凸輪軸44的周圍。如上文所述，軌道面70a為圓周面。因此，如果在軌道面70a的中心點與驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心一致的情況下(偏心角度Φ為O。的情況下)，則與圖6所示這種偏心狀態(tài)有所不同地，在控制輥子64隨著驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)而在軌道面70a上旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)，驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心與控制輥子64的旋轉(zhuǎn)中心之間的距離不發(fā)生變化，從而從動凸輪凸角50a相對于驅(qū)動凸輪軸44的相對旋轉(zhuǎn)角度Θ不發(fā)生變化。因此，在這種情況下，從動凸輪凸角50a以與驅(qū)動凸輪軸44等速的方式旋轉(zhuǎn)一周。另一方面，如在圖6中作為一個示例所示，在軌道面70a的中心點從控制套筒70的旋轉(zhuǎn)中心偏心了的狀態(tài)下，在驅(qū)動凸輪軸44旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)，被軌道面70a導(dǎo)向的同時在驅(qū)動凸輪軸44周圍進行轉(zhuǎn)動的控制輥子64的旋轉(zhuǎn)中心、與驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心之間的距離將發(fā)生變化，其結(jié)果為，旋轉(zhuǎn)角度Θ發(fā)生變化。此處，如圖6 (A)等所示，將偏心角度Φ為0°時的值Θ0 (參照后文敘述的圖7)與旋轉(zhuǎn)角度Θ相等的瞬間的、控制輥子64與軌道面70a的接點P稱為“等旋轉(zhuǎn)角度點PO”。狹小/寬大區(qū)間的定義圖6所示的偏心狀態(tài)為如下的狀態(tài)，即，通過利用作動器76來對控制套筒70的旋轉(zhuǎn)量進行調(diào)節(jié)以使偏心角度Φ成為180°，從而軌道面70a的中心點位于以穿過控制套筒70的旋轉(zhuǎn)中心的鉛直線為基準(zhǔn)而與驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心呈線對稱的位置處的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，在控制輥子64正處于軌道面70a的大致右半部分側(cè)時，驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心與控制輥子64的旋轉(zhuǎn)中心之間的距離，與偏心角度Φ為0°時(即，旋轉(zhuǎn)角度Θ始終為Θ O時)相比被縮小。在以下的說明書中，將與接點P位于等旋轉(zhuǎn)角度點PO時相比上述距離被縮小的、軌道面70a的區(qū)間(在圖6的情況下，為大致右半部分側(cè)的區(qū)間)，簡稱為“狹小區(qū)間”。如圖6 (A)所示，當(dāng)上述距離被縮小時，與接點P處于等旋轉(zhuǎn)角度點PO時的值(Θ0)相比，旋轉(zhuǎn)角度Θ將擴大。驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)方向為圖6中的順時針方向。因此，在上述狹小區(qū)間內(nèi)，當(dāng)上述旋轉(zhuǎn)角度Θ擴大時，與接點P處于等旋轉(zhuǎn)角度點PO時相比，從動凸輪凸角50a的旋轉(zhuǎn)位置向驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)方向的前方側(cè)提前。另一方面，在圖6所示的偏心狀態(tài)下，如果控制輥子64隨著驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)而已經(jīng)位于軌道面70a的大致左半部分側(cè)(圖6 (C)的情況)，則與上述情況相反地，與接點P處于等旋轉(zhuǎn)角度點PO時相比，上述距離將被擴大。在以下的說明書中，將上述距離被擴大的、軌道面70a的區(qū)間(在圖6的情況下，為大致左半部分側(cè)的區(qū)間)，簡稱為“寬大區(qū)間”。在該寬大區(qū)間內(nèi)，與接點P處于等旋轉(zhuǎn)角度點PO時相比，上述旋轉(zhuǎn)角度Θ將減小。其結(jié)果為，在上述寬大區(qū)間內(nèi)，與接點P處于等旋轉(zhuǎn)角度點PO時相比，從動凸輪凸角50a的旋轉(zhuǎn)位置向驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)方向的后方側(cè)滯后。對圖6中的各個附圖所示的驅(qū)動凸輪軸44旋轉(zhuǎn)一周過程中的連桿機構(gòu)68的動作進一步進行詳細說明。在如圖6 (A)所示這種控制輥子64與軌道面70a之間的接點P位于狹小區(qū)間內(nèi)的瞬間，從動凸輪凸角50a相對于驅(qū)動凸輪軸44的相對旋轉(zhuǎn)角度Θ，相對于偏心角度Φ為0°時(等速時)的值Θ O而擴大。此外，在圖6 (B)所示的瞬間，由于接點P位于上述的等旋轉(zhuǎn)角度瞬間PO附近的位置，因此旋轉(zhuǎn)角度Θ成為，偏心角度Φ為O。時(等速時)的值附近的值。此外，在如圖6 (C)所示這種接點P位于寬大區(qū)間內(nèi)的瞬間，上述旋轉(zhuǎn)角度Θ相對于等速時的值Θ O而縮小。之后，在如圖6 (D)所示這種接點P從寬大區(qū)間再次進入了狹小區(qū)間的瞬間，旋轉(zhuǎn)角度Θ再次擴大。如此，根據(jù)本實施方式的進氣可變氣門裝置34，通過使控制套筒70進行旋轉(zhuǎn)，從而使驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心與軌道面70a的中心偏心(即，通過將偏心角度Φ設(shè)定為0°以外的角度),從而能夠使驅(qū)動凸輪軸44旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的、從動凸輪凸角50a相對于驅(qū)動凸輪軸44的相對旋轉(zhuǎn)角度Θ可變。而且，通過以這種方式對旋轉(zhuǎn)角度Θ進行變更，從而能夠使驅(qū)動凸輪軸44旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的從動凸輪凸角50a的旋轉(zhuǎn)速度，相對于驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)速度而進行增減。(增速/減速區(qū)間的定義)在圖6所示的偏心狀態(tài)下，在控制輥子64的接點P位于軌道面70a的大致右半部分側(cè)的狹小區(qū)間中的點Pl處時，驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心與控制輥子64的旋轉(zhuǎn)中心之間的距離成為最小，驅(qū)動軸與從動軸之間的旋轉(zhuǎn)角度Θ成為最大。另一方面，在該偏心狀態(tài)下，當(dāng)控制輥子64的接點P位于軌道面70a的大致左半部分側(cè)的寬大區(qū)間中的點P2處時，驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心與控制輥子64的旋轉(zhuǎn)中心之間的距離成為最大，驅(qū)動軸與從動軸之間的旋轉(zhuǎn)角度Θ成為最小。S卩，由于在控制輥子64的接點P從點P2朝向點Pl進行移動的期間內(nèi)，每單位凸輪角的旋轉(zhuǎn)角度Θ的變化量增加，因此從動凸輪凸角50a的旋轉(zhuǎn)速度與驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)速度相比而增高(增速)，另一方面，由于在控制輥子64的接點P從點Pl朝向點P2進行移動的期間內(nèi)，每單位凸輪角的旋轉(zhuǎn)角度Θ的變化量減少，因此從動凸輪凸角50a的旋轉(zhuǎn)速度相對于驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)速度而降低(減速)。因此，在以下的說明書中，將軌道面70a上的、從點P2起到點Pl為止的區(qū)間，簡稱為“增速區(qū)間”，將軌道面70a上的、從點Pl起到點P2的區(qū)間，簡稱為“減速區(qū)間”。圖7為，用于對每當(dāng)使偏心角度Φ變化了 90°時的進氣可變氣門裝置34的動作進行說明的模式圖。圖8為，圖示了進氣閥30的開閥特性隨著進氣可變氣門裝置34中的偏心角度Φ的變更而發(fā)生變化的傾向的圖。更具體而言，圖8 (A)為，圖示了進氣閥30的作用角隨著偏心角度Φ的變更而發(fā)生變化的傾向的圖，圖8 (B)為，圖示了進氣閥30的打開時刻隨著偏心角度Φ的變更而發(fā)生變化的傾向的圖。此外，圖9為，圖示了每使偏心角度Φ變化90°時所獲得的進氣閥30的各個升程曲線的圖。另外，圖7中的各個附圖為，圖示了從動凸輪凸角50a上的與搖臂輥子82a接觸的接觸點從基圓部50al被切換到鼻部50a2的瞬間(即，進氣閥30的打開時刻到來的瞬間)的進氣可變氣門裝置34 (特別是連桿機構(gòu)68)的動作狀態(tài)的圖。
首先，圖7 (A)所示的動作狀態(tài)為偏心角度Φ為0°的狀態(tài)、即驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心與軌道面70a的中心一致的狀態(tài)。在這種情況下，如上所述，從動凸輪凸角50a以與驅(qū)動凸輪軸44等速的方式旋轉(zhuǎn)一周。此外，如圖8中所示，為了便于說明，將在這種情況下所獲得的進氣閥30的作用角在下文中設(shè)為“0A1”。接下來，對圖7 (B)所示的動作狀態(tài)(偏心角度Φ =90° )進行說明。該動作狀態(tài)能夠通過如下方式而獲得，即，相對于圖7 (A)所示的動作狀態(tài)，而使控制套筒70在圖7中的逆時針方向上旋轉(zhuǎn)90°的方式。當(dāng)對圖7 (B)所示的動作狀態(tài)應(yīng)用以上述方式定義的“增速區(qū)間”以及“減速區(qū)間”時，將成為如圖7 (B)中所示的情況。此處，如果基準(zhǔn)狀態(tài)(圖7 (A)所示的等速時的狀態(tài))下的進氣閥30的作用角為一般值(作為曲軸轉(zhuǎn)角而與180°相比增大了預(yù)定量的值)，則在從動凸輪凸角50a的鼻部50a2對搖臂輥子82a進行按壓的期間內(nèi)，對于凸輪角而言將成為在90°上增加上述預(yù)定量的二分之一的值而得到的值。其結(jié)果為，進氣閥30的升程區(qū)間中的控制輥子64幾乎穿過增速區(qū)間。因此，如圖8 (A)以及圖9所示，圖7 (B)所示的動作狀態(tài)下的進氣閥30的作用角與圖7 (A)所示的等速狀態(tài)相比而減小。更具體而言，如圖8 (A)所示，隨著使偏心角度Φ從0°向90°逐漸發(fā)生變化，伴隨于進氣閥30的升程區(qū)間與控制輥子64的增速區(qū)間重疊的狀態(tài)下的、驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心與軌道面70a的旋轉(zhuǎn)中心之間的偏心量的增加，進氣閥30的作用角將逐漸減小。但是，進氣閥30的作用角隨著偏心角度Φ的變化而發(fā)生變化的傾向本身，會根據(jù)進氣可變氣門裝置34的各個結(jié)構(gòu)要素的設(shè)定(從動凸輪凸角50a與從動臂部50b (從動軸)所成的角度、或者連桿機構(gòu)68的各個連桿的長度之比等)而發(fā)生變化。在圖7所示的進氣可變氣門裝置34的設(shè)定的情況下，如圖8 (A)所示，在偏心角度Φ為90°附近的值時，進氣閥30的作用角能夠獲得進氣可變氣門裝置34的作用角的可變范圍內(nèi)的最小作用角OAmin。此外，在圖7 (B)所示的動作狀態(tài)下，在進氣閥30的打開時刻到來的瞬間，控制輥子64的接點P位于寬大區(qū)間(與等旋轉(zhuǎn)角度點PO的時刻的旋轉(zhuǎn)角度Θ O相比旋轉(zhuǎn)角度Θ減小的區(qū)間)內(nèi)。因此，如圖8 (B)以及圖9所示，該動作狀態(tài)下的進氣閥30的打開時刻成為，與等速時的值相比靠滯后角側(cè)的值。此外，在本進氣可變氣門裝置34的設(shè)定的情況下，如圖8 (B)所示，當(dāng)使偏心角度Φ從O。向90°發(fā)生變化時，進氣閥30的打開時刻的滯后量在暫時增加后減少。接下來，對圖7 (C)所示的動作狀態(tài)(偏心角度Φ = 180° )進行說明。該動作狀態(tài)能夠通過如下方式而獲得，即，相對于圖7 (B)所示的動作狀態(tài)，而使控制套筒70在圖7中的逆時針方向上進一步旋轉(zhuǎn)90°的方式。當(dāng)對圖7 (C)所示的動作狀態(tài)應(yīng)用“增速區(qū)間”以及“減速區(qū)間”時，將成為如圖7 (C)中所示的情況。即，控制輥子64相對于軌道面70a的接點P在進氣閥30的升程開始的最初位于增速區(qū)間，并在升程中途切換為減速區(qū)間。尤其是在圖7所示的進氣可變氣門裝置34的設(shè)定的情況下，進氣閥30的升程區(qū)間的前半部分中的增速的作用、與升程區(qū)間的后半部分中的減速的作用相抵消，其結(jié)果為，如圖8 (A)所示，進氣閥30的作用角成為與等速時相同的值0A1。此外，由于隨著使偏心角度Φ從90°向180°逐漸發(fā)生變化，減速區(qū)間在進氣閥30的升程區(qū)間中所占的比例逐漸增加，因此如圖8 (A)所示，進氣閥30的作用角逐漸增大。此外，在圖7 (C)所示的動作狀態(tài)下，在進氣閥30的打開時刻到來的瞬間，控制輥子64的接點P位于狹小區(qū)間(與等旋轉(zhuǎn)角度點PO的時刻的旋轉(zhuǎn)角度Θ O相比旋轉(zhuǎn)角度Θ增大的區(qū)間)內(nèi)。因此，如圖8 (B)以及圖9所示，該動作狀態(tài)下的進氣閥30的打開時刻成為，與等速時的值相比靠提前角側(cè)的值。此外，在本進氣可變氣門裝置34的設(shè)定的情況下，如圖8 (B)所示，當(dāng)使偏心角度Φ從90。向180°逐漸發(fā)生變化時，進氣閥30的打開時刻的提前量隨之而逐漸增加。接下來，對圖7 (D)所示的動作狀態(tài)(偏心角度Φ = 270° )進行說明。該動作狀態(tài)能夠通過如下方式而獲得，即，相對于圖7 (C)所示的動作狀態(tài)，而使控制套筒70在圖7中的逆時針方向上進一步旋轉(zhuǎn)90°的方式。當(dāng)對圖7 (D)所示的動作狀態(tài)應(yīng)用“增速區(qū)間”以及“減速區(qū)間”時，成為如圖7 (D)中所示的情況。即，雖然進氣閥30的升程區(qū)間中的控制輥子64在升程開始的最初位于增速區(qū)間，但主要穿過減速區(qū)間。因此，圖7 (D)所示的動作狀態(tài)下的進氣閥30的作用角與圖7 (A)所示的等速狀態(tài)相比而增大。更具體而言，由于當(dāng)使偏心角度Φ從180°向270°逐漸發(fā)生變化時，減速區(qū)間在進氣閥30的升程區(qū)間中所占的比例逐漸增加，因此，如圖8 (A)所示，進氣閥30的作用角將逐漸增大。在圖7所示的進氣可變氣門裝置34的設(shè)定的情況下，如圖8 (A)所示，在偏心角度Φ為270°附近的值時，進氣閥30的作用角能夠獲得進氣可變氣門裝置34的作用角的可變范圍內(nèi)的最大作用角OAmax。此外，在圖7 (D)所示的動作狀態(tài)下，在進氣閥30的打開時刻到來的瞬間，控制輥子64的接點P位于狹小區(qū)間(與等旋轉(zhuǎn)角度點PO的時刻的旋轉(zhuǎn)角度Θ O相比旋轉(zhuǎn)角度Θ增大的區(qū)間)內(nèi)。因此，如圖8 (B)以及圖9所示，該動作狀態(tài)下的進氣閥30的打開時刻與180°的情況大致相同，成為與等速時的值相比靠提前角側(cè)的值。此外，在本進氣可變氣門裝置34的設(shè)定的情況下，如圖8 (B)所示，當(dāng)使偏心角度Φ從180°向270°逐漸發(fā)生變化時，進氣閥30的打開時刻的提前量在暫時增加后減少。最后，對在偏心角度Φ從270°向360° (0° )發(fā)生變化時、即從圖7 (D)所示的動作狀態(tài)返回至圖7 (A)所示的動作狀態(tài)時的進氣可變氣門裝置34的動作進行說明。當(dāng)使偏心角度Φ從270°向360°逐漸發(fā)生變化時，如圖8 (A)所示，隨著進氣閥30的升程區(qū)間與控制輥子64的減速區(qū)間重疊的狀況下的、驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心與軌道面70a的中心之間的偏心量的減少，進氣閥30的作用角隨之而朝向等速時的值OAl逐漸減小。此夕卜，對于偏心角度Φ從270°變化至360° (0° )時的進氣閥30的打開時刻的提前量而言，與等速時的值之間的差也隨著該偏心量的減少而逐漸減小。如以上所說明的那樣，根據(jù)本實施方式的進氣可變氣門裝置34，通過對如下的控制套筒70進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而對偏心角度Φ進行變更，從而使驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心與控制輥子64的旋轉(zhuǎn)中心之間的距離發(fā)生變化，其中，所述控制套筒70具備中心相對于控制套筒70的旋轉(zhuǎn)中心而偏心了的軌道面70a。其結(jié)果為，在驅(qū)動凸輪軸44旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的、從動凸輪凸角50a相對于驅(qū)動凸輪軸44的相對旋轉(zhuǎn)角度Θ發(fā)生變化。換言之，根據(jù)以這種方式而調(diào)節(jié)的偏心角度Φ，使通過沿著軌道面70a進行滾動從而在驅(qū)動凸輪軸44的周圍進行公轉(zhuǎn)的控制輥子64的公轉(zhuǎn)中心發(fā)生變更。因此，根據(jù)本進氣可變氣門裝置34，能夠根據(jù)伴隨于作動器76對偏心角度Φ的調(diào)節(jié)的、軌道面70a的控制位置(控制套筒70的旋轉(zhuǎn)角度)，而使驅(qū)動凸輪軸44旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的從動凸輪凸角50a的旋轉(zhuǎn)速度，相對于驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)速度而連續(xù)地進行增減。由此，如圖8 (A)以及圖9所示，能夠根據(jù)軌道面70a的控制位置，而使進氣閥30的作用角連續(xù)性地可變。另外，根據(jù)進氣可變氣門裝置34，還能夠通過在偏心角度Φ的控制的基礎(chǔ)上同時使用VVT機構(gòu)48，從而將進氣閥30的打開時刻從通過偏心角度Φ的控制而獲得的值調(diào)節(jié)為任意的瞬間。而且，根據(jù)以上述的方式而構(gòu)成的進氣可變氣門裝置34，通過如下的這種特征性的方式，能夠使進氣閥30的作用角連續(xù)性地可變。更具體而言，通過如下的方式，即，在使控制套筒70于一個方向上進行了旋轉(zhuǎn)時，使進氣閥30的作用角在減小后增大、而在之后再變小的方式，能夠使作用角向縮小方向和擴大方向的兩個方向進行變更。如果進一步進行補充，則根據(jù)本進氣可變氣門裝置34，在使控制套筒70于一個方向上進行旋轉(zhuǎn)而使偏心角度Φ連續(xù)地發(fā)生了變化時，增速/減速區(qū)間在升程區(qū)間中的哪個瞬間到來的情況將逐漸變得不同，并且增速減速量也將逐漸變得不同。而且，在這種升程區(qū)間與增速/減速區(qū)間之間的關(guān)系發(fā)生變化從而升程區(qū)間中的增速減速量發(fā)生變化的期間內(nèi)，將升程區(qū)間中的增速的作用和減速的作用綜合而成的合計作用、即增速減速的作用相等(即，作用角相等)的偏心角度Φ，例如如0°和180°這樣各出現(xiàn)了兩點。其結(jié)果為，在如圖8 (A)所示的這種曲線中，可以認為，作用角相對于偏心角度Φ的一個方向上的變化而進行增減。但是，用于使作用角可變的控制套筒70并不限定于在預(yù)定的一個方向上被驅(qū)動，也可以根據(jù)需要而在兩個方向(往復(fù)方向)上被驅(qū)動。此外，在本實施方式的進氣可變氣門裝置34中，在將軌道面70a設(shè)為圓周面的基礎(chǔ)上，將控制套筒70與驅(qū)動凸輪軸44之間的相對的位置關(guān)系設(shè)定為，驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心位于控制套筒70旋轉(zhuǎn)時的軌道面70a的軌跡上。由此，通過以軌道面70a的中心與動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心一致的方式而使控制套筒70進行旋轉(zhuǎn)，從而能夠獲得驅(qū)動凸輪軸44旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的從動凸輪凸角50a為等速的動作狀態(tài)。并且，作為能夠根據(jù)進氣可變氣門裝置34的結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的效果，存在如下的效果OS卩，在驅(qū)動凸輪軸44的周圍進行轉(zhuǎn)動的連桿機構(gòu)68上，經(jīng)由從動凸輪凸角50a而作用有來自閥簧86的彈簧反力。該彈簧反力經(jīng)由控制輥子64以及軌道面70a，而作用在控制套筒70的徑向上。而且，在軌道面70a上，伴隨于驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的、來自連桿機構(gòu)68的慣性力，經(jīng)由控制輥子64而作用在控制套筒70的徑向上。在上述的本實施方式的進氣可變氣門裝置34中，為了使進氣閥30的作用角發(fā)生變化而使控制套筒70進行動作的方向，與上述彈簧反力等的作用方向(徑向)有所不同，是該控制套筒70的旋轉(zhuǎn)方向(圓周方向)。因此，即使在與上述彈簧反力等的圓周方向上的分力相抵抗的方向上對控制套筒70進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的情況下，為了使作用角可變而對控制套筒70進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的基礎(chǔ)上的、作動器76的負載轉(zhuǎn)矩也成為，基于圓周方向上的分力的較小的轉(zhuǎn)矩。因此，根據(jù)本進氣可變氣門裝置34，能夠大幅降低作用在作動器76上負載轉(zhuǎn)矩。此外，根據(jù)本實施方式的進氣可變氣門裝置34，作為與軌道面70a相接觸的接觸部件而采用了控制輥子64，并使其在軌道面70a上進行滾動。因此，與作為上述接觸部件而采用利用滑動來實施與軌道面70a的接觸的部件的情況相比，能夠降低接觸部的摩擦及摩耗。并且，在本實施方式的進氣可變氣門裝置34中，將從動連桿60以之間隔著控制輥子64的狀態(tài)而配置在，相對于驅(qū)動臂部52a以及驅(qū)動連桿56的、驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)方向上的前側(cè)，而并非配置在旋轉(zhuǎn)方向上的后側(cè)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，因閥簧86的上述彈簧反力而作用在驅(qū)動連桿56以及從動連桿60上的力為壓縮力，而并非拉伸力及彎曲力。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動連桿56以及從動連桿60的變形及應(yīng)力的降低，從而更切實地確定控制輥子64的位置(驅(qū)動凸輪軸44與從動凸輪凸角50a之間的旋轉(zhuǎn)角度Θ )。關(guān)于進氣閥30的升程區(qū)間與增速/減速區(qū)間之間的關(guān)系接下來，參照圖10，對給通過進氣可變氣門裝置34而實現(xiàn)的進氣閥30的開閥特性(升程曲線的形狀)造成主要影響的事前的設(shè)定要素進行說明。圖10為，圖示了進氣閥30的升程區(qū)間與增速/減速區(qū)間之間的關(guān)系的圖。更具體而言，圖10所示的關(guān)系為，軌道面70a的中心點從驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心偏離了的偏心狀態(tài)(軌道面70a被控制為0°以外的某一偏心角度Φ的狀態(tài))。此外，圖10的縱軸為，驅(qū)動凸輪軸44旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角度Θ的變化量(相當(dāng)于以驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)速度(等速)為基準(zhǔn)的、從動凸輪凸角50a的旋轉(zhuǎn)速度(角速度)的變化)。在如圖10所示的偏心角度Φ為0°以外的軌道面70a的偏心狀態(tài)下，當(dāng)進氣閥30的升程區(qū)間中的軌道面70a上的、控制輥子64的移動范圍發(fā)生變化時，如圖10所例示的三種情況那樣，升程區(qū)間與增速/減速區(qū)間之間的關(guān)系的設(shè)定將發(fā)生變化。其結(jié)果為，由于在升程區(qū)間中從動凸輪凸角50a的旋轉(zhuǎn)速度將以何種方式增速或減速、以及升程區(qū)間中的從動凸輪凸角50a的增速減速量將發(fā)生變化，因此如圖10所示，根據(jù)升程區(qū)間的設(shè)定，從而進氣閥30的升程曲線會發(fā)生變化。例如，在圖10中的(i)的情況下，由于升程區(qū)間的整個區(qū)域?qū)儆跍p速區(qū)間，因此能夠獲得相對于等速時的升程曲線而言升程量的變化整體減慢的升程曲線。在圖10中的(ii)的情況下，由于在升程區(qū)間的中途從減速區(qū)間切換為增速區(qū)間，因此能夠獲得相對于等速時的升程曲線而言打開側(cè)的升程量的變化減慢、并且閉合側(cè)的升程量的變化加快的升程曲線。此外，在圖10中的(iii)的情況下，由于升程區(qū)間的整個區(qū)域?qū)儆谠鏊賲^(qū)間，因此能夠獲得相對于等速時的升程曲線而言升程量的變化整體加快的升程曲線。此處，與進氣閥30的升程區(qū)間的關(guān)系中的、軌道面70a上的控制輥子64的位置(移動范圍)，能夠通過對凸輪構(gòu)件50上的從動凸輪凸角50a與從動臂部50b (從動軸)之間的安裝角度等進行調(diào)節(jié)，從而進行變更。其結(jié)果為，如在圖10中作為三種情況而例示的那樣，能夠?qū)ι虆^(qū)間與增速/減速區(qū)間之間的關(guān)系的設(shè)定進行變更。如果進一步進行補充，則決定驅(qū)動凸輪軸44旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的從動凸輪凸角50a的增速減速量的要素為，集電弓形狀的連桿機構(gòu)68的形狀。而且，根據(jù)在升程區(qū)間內(nèi)哪個部分實施增速減速的情況，來決定進氣閥30的升程曲線。更具體而言，決定從動凸輪凸角50a的增速減速量的因素為，連桿機構(gòu)68的各個連桿的邊的長度、和驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心與軌道面70a的中心之間的偏心量(與驅(qū)動凸輪軸44的軸線正交的平面方向上的、軌道面70a的移動量)等。此外，決定升程區(qū)間與增速/減速區(qū)間之間的關(guān)系的設(shè)定的因素，除上述安裝角度以外，還包括連桿機構(gòu)68的各個連桿的邊的長度的比、和軌道面70a的中心點的軌跡(圖4等)的形狀等。此外，如圖4等所示的本實施方式的結(jié)構(gòu)那樣，通過使從動凸輪凸角50a相對于驅(qū)動凸輪軸44而位于驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)方向上的前側(cè)、或者反之使從動凸輪凸角50a位于旋轉(zhuǎn)方向上的后側(cè)，從而使驅(qū)動凸輪軸44旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的從動凸輪凸角50a的增速/減速區(qū)間成為相反。
使用了實施方式I中的可變氣門裝置的內(nèi)燃機的控制接下來，參照圖11至圖16，對使用了具有以上所說明的結(jié)構(gòu)的進氣可變氣門裝置34的內(nèi)燃機10的特征性的控制進行說明。圖11為，圖示了本發(fā)明的實施方式I中的、根據(jù)內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)條件而被變更的進氣閥30的各個升程曲線與偏心角度Φ之間的關(guān)系的圖。根據(jù)具有以上所說明的結(jié)構(gòu)的進氣可變氣門裝置34，通過對控制套筒70進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而對偏心角度Φ進行變更，從而使升程區(qū)間中的各個瞬間的升程速度發(fā)生變化。其結(jié)果為，能夠在對升程量表現(xiàn)出峰值的瞬間(以下，有時簡稱為“升程峰值瞬間”)進行變更的同時，對進氣閥30的作用角進行變更。并且，在本進氣可變氣門裝置34中，具備中心相對于通過作動器76而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的控制套筒70的旋轉(zhuǎn)中心而偏心了的軌道面70a，并且通過該軌道面70a而對集電弓形狀的連桿機構(gòu)68的控制輥子64的滾動進行導(dǎo)向。由此，如上文所述，在使控制套筒70于一個方向上進行旋轉(zhuǎn)時，如圖11所示，通過使進氣閥30的作用角在縮小方向和擴大方向的兩個方向上可變這種特征性的方式，從而能夠使進氣閥30的作用角連續(xù)性地可變。因此，在本實施方式中，通過利用上述的特征性的進氣可變氣門裝置34，并根據(jù)內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)條件對偏心角度Φ進行變更，從而如圖11所示，根據(jù)運轉(zhuǎn)條件而分開使用了升程峰值瞬間不同的進氣閥30的升程曲線。具體而言，在本實施方式中，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速為高于第一預(yù)定轉(zhuǎn)速NEl且在第二預(yù)定轉(zhuǎn)速NE2以下的第一高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時(使用在內(nèi)燃機10的通常運轉(zhuǎn)中假定使用的高轉(zhuǎn)速區(qū)域時)，選擇0°來作為作動器76的控制量、即偏心角度Φ。偏心角度Φ為0°時的升程曲線為，在從動凸輪凸角50a以與驅(qū)動凸輪軸44等速的方式進行旋轉(zhuǎn)時所獲得的升程曲線。在本實施方式中，如圖11所示，從動凸輪凸角50a的輪廓被設(shè)定為，在這種情況下所獲得的升程曲線的升程峰值瞬間與開閥期間(升程區(qū)間)的中央處相比靠閉合側(cè)(在第一高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時能夠有效地提高進氣流量)。此外，在本實施方式中，在處于上述第一預(yù)定轉(zhuǎn)速NEl以下的低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時(除存在加速要求時以外)，選擇180°來作為偏心角度Φ。當(dāng)偏心角度Φ為180°時，如上文所述，在升程區(qū)間的前半部分受到增速的作用，在之后的后半部分受到減速的作用。其結(jié)果為，如圖11所示，在這種情況下所獲得的升程曲線的升程峰值瞬間，與偏心角度Φ為0°的情況相比，向打開側(cè)移動，并處于開閥期間的大致中央(略微靠閉合側(cè)的瞬間)處。此外，在這種情況下，作為開閥期間的整體，增速的作用和減速的作用相抵消，進氣閥30的作用角為，與偏心角度Φ為0°時(等速時)相同的值OAl。并且，在本實施方式中，在于上述低發(fā)動機旋轉(zhuǎn)時發(fā)出了加速要求(高負載要求)的情況下，將偏心角度Φ從180°變更為210° (—個示例)。在偏心角度Φ被設(shè)為210°的情況下的升程曲線中，與偏心角度Φ為180°的情況相比，在進氣閥30的升程開始的最初，從動凸輪凸角50a的旋轉(zhuǎn)速度相對性地減速。其結(jié)果為，與偏心角度Φ為180°的情況相比，進氣閥30的打開時刻附近的預(yù)定區(qū)間內(nèi)的升程量降低。而且，與偏心角度Φ為180 °的情況相比，升程峰值瞬間向閉合側(cè)移動，并且作用角增大(0A2 )。而且此外，在本實施方式中，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速為高于上述第二預(yù)定轉(zhuǎn)速NE2的第二高發(fā)動機旋轉(zhuǎn)時(發(fā)動機轉(zhuǎn)速不規(guī)則地上升時等)，選擇320°來作為偏心角度Φ (—個示例)。在偏心角度Φ為320°的情況下，與偏心角度Φ為0°的情況相比，在包括進氣閥30閉合時刻附近的預(yù)定區(qū)間(閉合側(cè)的斜坡部)在內(nèi)的升程區(qū)間的大致整個區(qū)間內(nèi)，從動凸輪凸角50a的旋轉(zhuǎn)速度減小。其結(jié)果為，與偏心角度Φ為0°的情況相比，升程峰值瞬間向閉合側(cè)移動，并且作用角增大(OA3)。圖12為，表示為了實現(xiàn)與內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)條件相對應(yīng)的上述的進氣可變氣門裝置34的控制的、ECU40所執(zhí)行的控制程序的流程圖。另外，本程序每隔預(yù)定的控制周期而被重復(fù)執(zhí)行。在圖12所示的程序中，根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器38輸出，來判斷當(dāng)前的發(fā)動機轉(zhuǎn)速是否處于高于第一預(yù)定轉(zhuǎn)速NEl且在第二預(yù)定轉(zhuǎn)速NE2 (大于第一預(yù)定轉(zhuǎn)速NEl)以下的第一高發(fā)動機旋轉(zhuǎn)時(步驟100)。其結(jié)果為，如果判斷為處于第一高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，則使用0°來作為偏心角度Φ (步驟102)。另一方面，如果在上述步驟100中判斷為未處于第一高轉(zhuǎn)速時，對當(dāng)前的發(fā)動機轉(zhuǎn)速是否處于成為上述第一預(yù)定轉(zhuǎn)速NEl以下的低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時進行判斷(步驟104)。其結(jié)果為，在判斷為處于低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，接下來，根據(jù)由加速器開度傳感器42檢測出的加速器開度，來判斷是否存在有來自駕駛員的加速要求(高負載要求)(步驟106)。當(dāng)上述步驟106的判斷不成立時，即，在未發(fā)出加速要求的低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，使用180°來作為偏心角度Φ (步驟108)。另一方面，在上述步驟106的判斷成立時，S卩，在判斷為于低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時存在加速要求時，使用210°來作為偏心角度Φ (步驟110)。另一方面，在上述步驟104的判斷不成立時，接下來，判斷當(dāng)前的發(fā)動機轉(zhuǎn)速是否高于上述第二預(yù)定轉(zhuǎn)速NE2(步驟112)。其結(jié)果為，在本步驟112的判斷成立時，使用320°來作為偏心角度Φ (步驟114)。另外，第二預(yù)定轉(zhuǎn)速NE2為，作為能夠?qū)θ缦聝?nèi)容進行判斷的閾值而預(yù)先設(shè)定的值，所述內(nèi)容為，當(dāng)前的發(fā)動機轉(zhuǎn)速是否為能夠確保高旋轉(zhuǎn)時的進氣可變氣門裝置34的正常的運動性的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。此外，本步驟114的處理也能夠應(yīng)用于排氣可變氣門裝置36。根據(jù)以上所說明的圖12所示的控制程序，通過根據(jù)內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)條件來變更偏心角度Φ，從而能夠根據(jù)運轉(zhuǎn)條件而分開使用升程峰值瞬間不同的進氣閥30的升程曲線。接下來，對通過與內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)條件相對應(yīng)的偏心角度Φ的各個控制而獲得的效果進行說明。首先，參照圖13以及圖14，對根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的高低而將偏心角度Φ在180°和0°之間進行切換的控制進行說明。圖13為，對偏心角度Φ為0°時與偏心角度Φ為180°時的、進氣閥30的升程曲線以及在升程區(qū)間中被吸入到氣缸內(nèi)的進氣流量進行了比較的圖。另外，在圖13 (A)中，為了進行對比，利用VVT機構(gòu)48而使兩個升程曲線的打開時刻一致。此外，圖13 (B)為，圖示了在相同的運轉(zhuǎn)條件(第一高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時)下，由于上述兩個升程曲線的不同而造成的進氣流量差的圖。此處，以利用曲軸的旋轉(zhuǎn)力來對驅(qū)動凸輪軸進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的情況為前提、且將閥的作用角設(shè)為可變的現(xiàn)有技術(shù)中的可變氣門裝置，與本實施方式的進氣可變氣門裝置34有所不同，而是如下的可變氣門裝置，例如，如在日本特開2009-57868號公報中所記載地那樣，在于一個方向上對作動器(控制軸)進行了控制時，閥的作用角與升程量一起單調(diào)增力口、而且在于相反方向上對作動器進行了控制時，閥的作用角與升程量一起單調(diào)減少的可變氣門裝置。因此，在這種現(xiàn)有技術(shù)的可變氣門裝置中，對于一個作用角，只能獲得一種特性(形狀)的升程曲線。另外，這種情況并不限定于如上述公報所記載的這種使閥的作用角連續(xù)性地可變的可變氣門裝置，對于使閥的作用角階躍性地可變的可變氣門裝置也存在同樣的情況。相對于此，根據(jù)本實施方式的進氣可變氣門裝置34，如上文所述且如圖13 (A)所示，在低發(fā)動機旋轉(zhuǎn)時所使用的升程曲線(Φ =180° )與在第一高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時所使用的升程曲線(Φ =0° )為，作用角相等且升程峰值瞬間有所不同的升程曲線。并且，在本實施方式中，如在圖13 (A)中放大表示的那樣，在第一高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時所使用的升程曲線(Φ=0° )被設(shè)定為，與在低發(fā)動機旋轉(zhuǎn)時所使用的升程曲線(Φ = 180° )相比，閉合時刻附近的預(yù)定區(qū)間內(nèi)的升程量降低。圖14為，用于對進氣沖程和壓縮沖程中的進氣的情況進行說明的圖。作為用于提高內(nèi)燃機10的輸出的方法，通過進氣量的增加來實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩提高的方法是有效的。如圖14 (A)所示，在進氣閥30的升程區(qū)間中空氣流入到氣缸內(nèi)時，由于進氣的脈動和活塞12的位置的影響，存在空氣易于較多地進入的瞬間。這種瞬間根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速而發(fā)生變化。更具體而言，發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，則上述瞬間越相對滯后。此外，由于當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速增高時，被吸入至氣缸內(nèi)的空氣的慣性力增大，因此如圖13 (B)所示，即使在通過了進氣下止點(BDC)之后，空氣仍會流入到氣缸內(nèi)。但是，在處于進入到壓縮沖程后使進氣閥30長期打開了的狀態(tài)下時，會由于向進氣通道16側(cè)的吹回而導(dǎo)致被填充至氣缸內(nèi)的空氣量減小。因此，如圖14 (B)所示，需要考慮到空氣的慣性力的影響和吹回的防止來決定進氣閥30的閉合時刻。另外，如上述公報所示的結(jié)構(gòu)的可變氣門裝置那樣，在采用了如下結(jié)構(gòu)，即于一個方向上對作動器進行了控制時進氣閥的作用角與升程量一起而僅在一個方向(增加方向和減少方向中的某一個)上發(fā)生變化的結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)的可變氣門裝置的情況下，產(chǎn)生了如下的課題。即，由于為了能夠在空氣易于較多地進入的瞬間獲得較高的升程量，從而在隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加而增加進氣閥的作用角和升程量時，進氣閥的閉合時刻將被滯后，因此在結(jié)果上，由于吹回的影響而無法良好地確保缸內(nèi)填充空氣量。反之，當(dāng)將進氣閥的閉合時刻設(shè)定為不會發(fā)生吹回的瞬間時，將無法在空氣易于較多地進入的瞬間確保充分的升程量。相對于此，根據(jù)本實施方式的進氣可變氣門裝置34，能夠使在高旋轉(zhuǎn)側(cè)所使用的第一高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時的升程曲線(Φ =0° )的升程峰值瞬間，與低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時的升程曲線(φ=180° )相比隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的上升而向閉合側(cè)偏移。由此，由于如在圖13 (A)及圖13 (B)中放大表示地那樣，無論發(fā)動機轉(zhuǎn)速的高低如何，都能夠在空氣易于較多地進入的瞬間將升程量確保為較高的程度，因此能夠提高缸內(nèi)填充空氣量。此外，即使在上述這種在兩個升程曲線之間的升程峰值瞬間發(fā)生了偏移的情況下，也能夠防止如采用現(xiàn)有技術(shù)的可變氣門裝置時那樣由于進氣的吹回的影響而導(dǎo)致缸內(nèi)填充空氣量減少的情況。并且，通過以圖13 (A)中放大表示的方式而設(shè)定為，在第一高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時的升程曲線(Φ=0° )中，與低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時的升程曲線(Φ = 180° )相比，閉合時刻附近的預(yù)定區(qū)間的升程量降低，從而也能夠如圖13 (B)中放大表示的那樣，進一步減少進氣的吹回。如上所述，通過根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的高低而將偏心角度Φ在180°和0°之間進行變更，從而能夠通過伴隨于進氣流量的增加的、內(nèi)燃機10的轉(zhuǎn)矩提高，而良好地提高輸出性能。接下來，參照圖15，對在低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時發(fā)出了加速要求的情況下，選擇210°來作為偏心角度Φ的控制進行說明。圖15為，在與閥沖壓區(qū)域之間的關(guān)系方面，對偏心角度Φ為180°和210°的兩個升程曲線進行了比較的圖。為了擴大排氣閥32的開閥期間與進氣閥30的開閥區(qū)間重疊的閥重疊量，使進氣閥30的打開時刻與進排氣上止點相比而提前的方法是有效的。但是，當(dāng)進氣閥30的打開時刻提前量過多時，有時會出現(xiàn)活塞12與進氣閥30發(fā)生干渉(B卩，閥沖壓)的情況。在圖15中標(biāo)記剖面線而表示的區(qū)域，圖示了會發(fā)生閥沖壓的進氣閥30的升程量的“閥沖壓區(qū)域”。如上文所述，偏心角度Φ為210°時的升程曲線相對于偏心角度Φ為180°時的升程曲線(升程峰值瞬間位于開閥期間的大致中央處的升程曲線)而言，進氣閥30的打開時刻附近的預(yù)定區(qū)間內(nèi)的升程量降低。因此，如圖15所示，與偏心角度Φ為180°時的升程曲線相比，能夠?qū)拇蜷_時刻起至到達了閥沖壓區(qū)域為止的開閥期間確保為較長。由此，在選擇210°來作為偏心角度Φ的情況下，與選擇為180°的情況相比，能夠利用VVT機構(gòu)48而使進氣閥30的打開時刻(更具體而言，升程曲線整體)較大程度地提前。在本實施方式中設(shè)定為，在于上述低發(fā)動機旋轉(zhuǎn)時發(fā)出了加速要求(高負載要求)的情況下，選擇210°來作為偏心角度Φ。由此，能夠在加速時有效地擴大閥重疊量。因此，在具備渦輪增壓器22的內(nèi)燃機10中，在于加速時進氣圧力與排氣壓力相比而增高了的狀態(tài)下，通過閥重疊量的擴大來提高掃氣效果。其結(jié)果為，由于能夠有效地提高增壓，因此能夠提高內(nèi)燃機10的輸出性能。此外，如果處在加速時進氣圧力低于第一排氣壓力的情況下，則通過閥重疊量的擴大，從而使內(nèi)部EGR氣體量增加。其結(jié)果為，能夠改善內(nèi)燃機10的耗油率性能以及排氣排放性能。另外，在圖15所示的示例中的升程曲線(Φ = 210° )中，從動凸輪凸角50a的旋轉(zhuǎn)速度在閉合側(cè)增加，從而進氣閥30的落座時的加速度增高。但是，由于本升程曲線的使用之時為，自驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)速度較低的低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時起的加速要求時，因此在確保進氣可變氣門裝置34的正常的運動性的方面不存在問題。接下來，參照圖16，對在第二高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，選擇320°來作為偏心角度Φ的控制進行說明。圖16為，將偏心角度Φ為320°的升程曲線與等速時的升程曲線(Φ =0° )進行了比較的圖。如上文所述，且如圖16所示，在偏心角度Φ為320°的情況下，與偏心角度Φ為0°的情況相比，在包括進氣閥30的閉合時刻附近的預(yù)定區(qū)間(閉合側(cè)的斜坡部)在內(nèi)的升程區(qū)間的大致整個區(qū)間內(nèi)，從動凸輪凸角50a的旋轉(zhuǎn)速度降低。在本實施方式中，在上述第二高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時使用320°來作為偏心角度Φ。作為高于第二預(yù)定轉(zhuǎn)速NE2的第二高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，例如有如下情況屬于該第二高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，即，在搭載內(nèi)燃機10的車輛具備手動式的變速器的情況下，由于該變速器的操作失誤而導(dǎo)致發(fā)動機轉(zhuǎn)速非預(yù)計地與通常的使用范圍相比而上升之時。
在上述第二高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時這種使用了原本未想使用的高發(fā)動機轉(zhuǎn)速的情況下，從動凸輪凸角50a的旋轉(zhuǎn)速度增高。因此，難以對進氣可變氣門裝置34的正常的運動性進行維持。具體而言，在這種情況下，會有發(fā)生閥跳動或閥振動的可能性。而且，當(dāng)發(fā)生這種閥振動時，存在發(fā)生氣門系統(tǒng)的部件的損壞及搖臂82的脫落等的故障的可能性。在本實施方式中，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速與第二預(yù)定轉(zhuǎn)速NE2相比而上升了的情況下，選擇圖16 (B)所示的升程曲線(Φ = 320° )，其中，所述第二預(yù)定轉(zhuǎn)速NE2為，作為能夠確保正常的運動性的、發(fā)動機轉(zhuǎn)速的閾值而被預(yù)先設(shè)定的值。由此，能夠使閉合時刻附近(斜坡部)的從動凸輪凸角50a的旋轉(zhuǎn)速度減速。其結(jié)果為，能夠降低實際的進氣閥30的閉合時刻附近的升程加速度(落座時的進氣閥30的加速度)。根據(jù)上述控制，即使在包括上述的不規(guī)則的情況在內(nèi)的、由于某種原因而導(dǎo)致超過了第二預(yù)定轉(zhuǎn)速NE2的情況下，也能夠避免閥振動等。因此，能夠提高進氣可變氣門裝置34 (在應(yīng)用于排氣可變氣門裝置36時也同樣)的可靠性。此外，由于在圖16 (B)所示的示例中，打開時刻附近的預(yù)定區(qū)間(斜坡部)也被包含在減速區(qū)間內(nèi)，因此能夠有效地防止打開側(cè)的閥跳動等的發(fā)生。另外，由于作為對閥振動的影響度，與打開時刻附近的區(qū)間相比，閉合時刻附近的區(qū)間的影響度較大，因此有效地使閉合時刻附近的預(yù)定區(qū)間減速的操作的優(yōu)先度較高。此外，如圖16 (B)所示，在偏心角度Φ為320°的情況下，雖然進氣閥30閉合后的基礎(chǔ)升程區(qū)間為增速區(qū)間，但由于來自從動凸輪凸角50a側(cè)的載荷不會作用在進氣閥30上，因此不會發(fā)生上述故障。另外，在上述的實施方式I中，通過使用0° (等速狀態(tài))和180°來作為作動器76的控制量、即偏心角度Φ，從而能夠獲得相同作用角、但升程峰值瞬間有所不同的進氣閥30的兩個升程曲線。但是，在本發(fā)明中，能夠獲得相同或?qū)嵸|(zhì)上相同的作用角值、且升程量表現(xiàn)出峰值的瞬間有所不同的第一升程曲線和第二升程曲線，并不限定于通過上述的偏心角度Φ (0°和180° )而獲得的升程曲線。S卩，當(dāng)列舉具有圖8 (A)所示的作用角和偏心角度Φ的設(shè)定的情況為例時，對于預(yù)定的作用角可變范圍(OAmin至OAmax)內(nèi)的作用角OAl以外的任意的作用角值OAx，均存在實現(xiàn)該作用角值OAx的兩個偏心角度Φχ 、Φχ2的值。而且，由于即使是實現(xiàn)相同的作用角值OAx時的偏心角度Φχ 、Φχ2，如果偏心角度Φ的值不同，則增速/減速區(qū)間在升程區(qū)間中的哪個瞬間到來的情況也有所不同，并且增速減速量也有所不同，因此升程峰值瞬間也有所不同。因此，按照根據(jù)運轉(zhuǎn)條件而向可變氣門裝置要求的升程曲線的特性(形狀)，除0°和180°的組合以外，還可以使用實現(xiàn)任意的相同作用角值OAx時的偏心角度Φχ 、Φχ2。此外,在這種情況下所使用的作用角值并不限定于嚴(yán)格相同的值，也可以為被視為實質(zhì)上相同的程度上的值。此外，在上述的實施方式I的可變氣門裝置34、36中，為了能夠獲得相同的作用角但升程峰值瞬間不同的、進氣閥30的兩個升程曲線，而具備中心相對于通過作動器76而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的控制套筒70的旋轉(zhuǎn)中心而偏心了的軌道面70a，并且通過該軌道面70a而對集電弓形狀的連桿機構(gòu)68的控制輥子64的滾動進行導(dǎo)向。但是，在本發(fā)明中，為了能夠獲得作用角值相同或者實質(zhì)上相同的第一升程曲線和第二升程曲線而使軌道面在與驅(qū)動凸輪軸的軸線正交的平面方向上 進行移動的作動器的結(jié)構(gòu)，并不限定于上述結(jié)構(gòu)。即，增速/減速區(qū)間在閥的升程區(qū)間中的哪個瞬間到來、以及能夠獲得何種程度的增速減速量的情況，根據(jù)軌道面在上述平面上的哪個方向上進行移動的情況而發(fā)生變化。因此，本發(fā)明中作動器例如也可以是如下的作動器，即，以能夠使具備軌道面的導(dǎo)向部件，在用于獲得第一升程曲線的、軌道面的控制位置(例如，圖7 (A)所示的軌道面70a的控制位置)與用于獲得第二升程曲線的軌道面的控制位置(例如，圖7 (C)所示的軌道面70a的控制位置)之間進行往復(fù)移動的方式而被構(gòu)成的作動器。此外，在上述的實施方式I中，對如下的控制進行了說明，即，主要以進氣閥30為對象，利用進氣可變氣門裝置34根據(jù)內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)條件而分開使用升程峰值瞬間有所不同的多個升程曲線的控制。但是，本發(fā)明中的控制并不限定于以進氣閥30為對象的控制，也可以為，以排氣閥為對象，根據(jù)內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)條件而分開使用升程峰值瞬間有所不同的多個升程曲線的控制。此外，在上述的實施方式I中，對如下的控制進行了說明，即，將發(fā)動機轉(zhuǎn)速作為主要的控制參數(shù)，根據(jù)內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)條件，而對作動器76的控制量、即偏心角度Φ進行變更的控制。但是，本發(fā)明中對作動器的控制量進行控制的、并且對內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)條件進行規(guī)定的參數(shù)，并不限定于發(fā)動機轉(zhuǎn)速，也可以為其他的控制參數(shù)(例如，發(fā)動機負載)。此外，在上述的實施方式I中，對如下示例進行了說明，即，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速不同的兩種運轉(zhuǎn)條件下(上述低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時和上述第一高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時)，分開使用180°和0°來作為偏心角度Φ的示例。但是，只要在發(fā)動機轉(zhuǎn)速有所不同的至少兩種運轉(zhuǎn)條件下，分開使用第一旋轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度，則本發(fā)明并不被限定于上述情況。即，使用第一旋轉(zhuǎn)角度或第二旋轉(zhuǎn)角度的運轉(zhuǎn)條件可以分別為多個運轉(zhuǎn)條件。此外，在上述的實施方式I中，具備被形成圓周面的軌道面70a。由此，在以驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心與軌道面70a的中心線一致的方式而使控制套筒70進行移動時，能夠使驅(qū)動凸輪軸44旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的從動凸輪凸角50a的旋轉(zhuǎn)速度為等速。但是，本發(fā)明中的軌道面可以不一定為圓周面，例如可以為被形成為橢圓狀的軌道面。此外，在上述的實施方式I中，列舉如下結(jié)構(gòu)為例而進行了說明，即，控制套筒70與驅(qū)動凸輪軸44的相對位置關(guān)系被設(shè)定為，從驅(qū)動凸輪軸44的軸向觀察時，驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心位于軌道面70a的中心點的軌跡上。但是，本發(fā)明的可變氣門裝置并不一定限定于具有上述設(shè)定的結(jié)構(gòu)。即，也可以為具有如下設(shè)定的結(jié)構(gòu)，即，從驅(qū)動凸輪軸44的軸向觀察時，驅(qū)動凸輪軸44的旋轉(zhuǎn)中心從軌道面70a的中心點的軌跡上偏離的設(shè)定。此外，在上述的實施方式I中，針對于每個氣缸而具備具有軌道面70a的控制套筒70以作為導(dǎo)向部件，并經(jīng)由一根控制軸78且通過電機80而同時地對各個氣缸的控制套筒70進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。但是，本發(fā)明并不限定于這種結(jié)構(gòu)，例如可以采用如下方式，S卩，針對于每個氣缸，通過單獨設(shè)置的電動機而對針對于每個氣缸而設(shè)置的作為導(dǎo)向部件的控制套筒70進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。此外，在上述的實施方式I中，列舉如下的結(jié)構(gòu)為例而進行了說明，即，從動凸輪凸角50a的作用力經(jīng)由具有搖臂輥子82a的搖臂82而被傳遞至進氣閥30 (閥)的結(jié)構(gòu)。但是，本發(fā)明中的可變氣門裝置，并不限定于具有上述這種結(jié)構(gòu)的可變氣門裝置，例如可以被構(gòu)成為，從動凸輪凸角經(jīng)由閥挺桿而直接對閥進行驅(qū)動。此外，在上述的實施方式I中，針對于每個氣缸以在驅(qū)動凸輪軸44上旋轉(zhuǎn)自如的方式而具備凸輪構(gòu)件50，所述凸輪構(gòu)件50 —體地具有兩個從動凸輪凸角50a。但是，本發(fā)明并不限定于這種結(jié)構(gòu)，例如可以采用每個從動凸輪凸角單獨地以旋轉(zhuǎn)自如的方式被支承在驅(qū)動凸輪軸上的結(jié)構(gòu)。而且，可以采用如下結(jié)構(gòu)，即，針對于每個從動凸輪凸角，例如具備:連桿機構(gòu)68這種連桿機構(gòu)、具有軌道面70a這種軌道面的導(dǎo)向部件、以及作動器76這種作動器。此外，在上述的實施方式I中，具備如下的連桿機構(gòu)68，所述連桿機構(gòu)68為，通過將驅(qū)動凸輪軸44的軸心作為共通的旋轉(zhuǎn)中心的驅(qū)動臂部52a及從動臂部50b、驅(qū)動連桿56、以及從動連桿60，而被連結(jié)成集電弓形狀(菱形形狀)而形成(換言之，在上述旋轉(zhuǎn)角度Θ小于180°的角度側(cè)所使用)的四節(jié)連桿。但是，本發(fā)明中的連桿機構(gòu)并不一定限于這種結(jié)構(gòu)，例如也可以為在上述旋轉(zhuǎn)角度Θ大于180°的角度側(cè)所使用的四節(jié)連桿。另外，在上述的實施方式I中，控制套筒70相當(dāng)于本發(fā)明中的“導(dǎo)向部件”，控制輥子側(cè)旋轉(zhuǎn)軸62以及控制輥子64相當(dāng)于本發(fā)明中的“接觸部件”，連桿片66以及保持輥子72相當(dāng)于本發(fā)明中的“接觸維持單元”。此外，ECU40通過執(zhí)行上述圖12所示的程序的一系列的處理，從而實現(xiàn)了本發(fā)明中了“控制單元”。此外，在上述的實施方式I中，偏心角度Φ的180°和0°分別相當(dāng)于本發(fā)明中的“第一旋轉(zhuǎn)角度”和“第二旋轉(zhuǎn)角度”。此外，偏心角度Φ為180°時(上述低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時)的升程曲線、和偏心角度Φ為0°時(上述第一高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時)的升程曲線分別相當(dāng)于本發(fā)明中的“第一升程曲線”和“第二升程曲線”。符號說明10 內(nèi)燃機；12 活塞；14 燃燒室；16 進氣通道；18 排氣通道；20 空氣流量計；22 渦輪增壓器；24 節(jié)氣門；26 燃料噴射閥；28 火花塞；30 進氣閥；32 排氣閥；34 進氣可變氣門裝置；36 排氣可變氣門裝置；38 曲軸轉(zhuǎn)角傳感器；40 ECU (Electronic Control Unit)；42 加速器開度傳感器；44 驅(qū)動凸輪軸；46 正時滑輪；48 可變氣門正時(VVT)機構(gòu)；50 凸輪構(gòu)件；50a從動凸輪凸角；
50al從動凸輪凸角的基圓部；50a2從動凸輪凸角的鼻部；50b從動凸輪凸角的從動臂部；52驅(qū)動臂；52a驅(qū)動臂的驅(qū)動臂部；54凸輪軸側(cè)旋轉(zhuǎn)軸；56驅(qū)動連桿；58凸輪凸角側(cè)旋轉(zhuǎn)軸；60從動連桿；62控制輥子側(cè)旋轉(zhuǎn)軸；64控制輥子；66連桿片；68連 桿機構(gòu)；70控制套筒(導(dǎo)向部件)；70a控制套筒的軌道面；70b控制套筒的齒輪；72保持輥子；74保持用旋轉(zhuǎn)軸；76作動器；78控制軸；78a、78b 控制軸的齒輪；80電動機；80a電動機的輸出軸；80b電動機側(cè)的齒輪；82搖臂；82a搖臂輥子；84液壓式氣門間隙調(diào)節(jié)器；86閥簧。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機的可變氣門裝置，其特征在于，具備: 驅(qū)動凸輪軸，其通過曲軸的旋轉(zhuǎn)力而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動； 從動凸輪凸角，其與所述驅(qū)動凸輪軸同心，且以旋轉(zhuǎn)自如的方式被支承在該驅(qū)動凸輪軸上； 導(dǎo)向部件，其具有以覆蓋所述驅(qū)動凸輪軸的方式而形成的軌道面； 連桿機構(gòu)，其分別連結(jié)于所述驅(qū)動凸輪軸以及所述從動凸輪凸角，且具有與所述軌道面接觸的接觸部件，并且所述連桿機構(gòu)使所述從動凸輪凸角相對于所述驅(qū)動凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角度隨著所述接觸部件相對于所述驅(qū)動凸輪軸的旋轉(zhuǎn)中心的位置變化而發(fā)生變化； 接觸維持單元，其被設(shè)定為，在 所述驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)，對在該驅(qū)動凸輪軸的周圍轉(zhuǎn)動的所述接觸部件與所述軌道面之間的接觸進行維持； 作動器，其使所述軌道面在與所述驅(qū)動凸輪軸的軸線正交的平面方向上進行移動； 控制單元，其根據(jù)內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)條件而對所述作動器的控制量進行控制，以使所述平面方向上的所述軌道面的移動量發(fā)生變化。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的可變氣門裝置，其特征在于， 所述作動器為，對所述導(dǎo)向部件進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的部件， 所述軌道面為圓周面，并且以所述軌道面的中心相對于所述導(dǎo)向部件的旋轉(zhuǎn)中心而偏心了的狀態(tài)被設(shè)于所述導(dǎo)向部件上， 通過所述控制單元而控制的所述作動器的控制量為，所述導(dǎo)向部件的旋轉(zhuǎn)角度。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機的可變氣門裝置，其特征在于， 在所述控制單元中，作為所述導(dǎo)向部件的旋轉(zhuǎn)角度的目標(biāo)值，至少包括第一旋轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度， 所述第一旋轉(zhuǎn)角度為，使通過所述從動凸輪凸角而被驅(qū)動的閥的作用角獲得了預(yù)定的作用角值時的、所述導(dǎo)向部件的旋轉(zhuǎn)角度， 所述第二旋轉(zhuǎn)角度為，獲得了與向所述第一旋轉(zhuǎn)角度的控制時所獲得的所述作用角值相同或?qū)嵸|(zhì)上相同的作用角值、且獲得了如下的第二升程曲線時的所述導(dǎo)向部件的旋轉(zhuǎn)角度，其中，所述第二升程曲線為，與向所述第一旋轉(zhuǎn)角度的控制時所獲得的所述閥的第一升程曲線相比，升程量表現(xiàn)出峰值的瞬間有所不同的升程曲線， 所述控制單元在發(fā)動機轉(zhuǎn)速不同的至少兩種運轉(zhuǎn)條件下，分別使用所述第一旋轉(zhuǎn)角度和所述第二旋轉(zhuǎn)角度。
4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機的可變氣門裝置，其特征在于， 所述閥為進氣閥， 所述第二升程曲線被設(shè)定為，與所述第一升程曲線相比，升程量表現(xiàn)出峰值的瞬間滯后， 所述控制單元在與使用所述第一旋轉(zhuǎn)角度的運轉(zhuǎn)條件相比成為高發(fā)動機轉(zhuǎn)速的運轉(zhuǎn)條件下，使用所述第二旋轉(zhuǎn)角度。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機的可變氣門裝置，其特征在于， 所述第二升程曲線被設(shè)定為，與所述第一升程曲線相比，所述閥的閉合時刻附近的預(yù)定區(qū)間內(nèi)的升程量降低。
6.如權(quán)利要求1至5中的任意一項所述的內(nèi)燃機的可變氣門裝置，其特征在于，通過所述從動凸輪凸角而被驅(qū)動的閥為進氣閥，所述控制單元在于低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時發(fā)出有加速要求的情況下，以在所述進氣閥的打開時刻附近的預(yù)定期間內(nèi)增加所述從動凸輪凸角相對于所述驅(qū)動凸輪軸的相對旋轉(zhuǎn)速度的方式，對所述作動器的控制量進行控制。
7.如權(quán)利要求1至6中的任意一項所述的內(nèi)燃機的可變氣門裝置，其特征在于， 所述控制單元在發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，以在通過所述從動凸輪凸角而被驅(qū)動的閥的閉合時刻附近的預(yù)定期間 內(nèi)減少所述從動凸輪凸角相對于所述驅(qū)動凸輪軸的相對旋轉(zhuǎn)速度的方式，對所述作動器的控制量進行控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機的可變氣門裝置，其在使用通過曲軸的旋轉(zhuǎn)力而對驅(qū)動凸輪軸進行驅(qū)動的結(jié)構(gòu)的情況下，能夠在實現(xiàn)可對驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周的期間內(nèi)的從動凸輪凸角的旋轉(zhuǎn)速度進行變更的功能的同時，良好地提高內(nèi)燃機的各種性能。所述可變氣門裝置具備驅(qū)動凸輪軸(44)、和以旋轉(zhuǎn)自如的方式被支承在該驅(qū)動凸輪軸(44)上的從動凸輪凸角(50a)。所述可變氣門裝置具備控制套筒(70)，所述控制套筒具有中心相對于其自身的旋轉(zhuǎn)中心而偏心了的軌道面(70a)。具備連桿機構(gòu)(68)，所述連桿機構(gòu)分別連結(jié)于驅(qū)動凸輪軸(44)以及從動凸輪凸角(50a)，且具有與軌道面(70a)接觸的控制輥子(64)。所述可變氣門裝置具備對控制套筒(70)進行驅(qū)動的作動器(76)。根據(jù)內(nèi)燃機(10)的運轉(zhuǎn)條件而對作動器(76)的控制量進行控制，以使在上述平面方向上的軌道面(70a)的移動量發(fā)生變化。
文檔編號F01L1/34GK103201466SQ201180053918
公開日2013年7月10日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者矢野壽行, 江崎修一 申請人:豐田自動車株式會社