JP2002227667A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents
内燃機関の可変動弁装置Info
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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
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
- F01L1/267—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
-
- 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
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】多気筒エンジンの少なくとも１つの気筒の低速
カムと高速カムの最大リフトタイミングを異ならせて、
気筒間の体積効率のバラツキを修正する。 【解決手段】複数の気筒にそれぞれ配置される吸排気弁
を開閉動作すべく、各気筒毎に動弁機構がそれぞれに配
置される内燃機関の可変動弁装置において、気筒別に吸
排気弁のバルブリフト量の異なるカムの切り換えにより
吸排気弁のバルブリフト量を可変するバルブリフト可変
手段Ａと、気筒毎にバルブリフト量の異なるカムによる
吸排気弁の開閉タイミングを可変するバルブタイミング
可変手段Ｂとを備え、エンジンの運転条件に応じて、少
なくとも１つの気筒のバルブリフト量の異なるカムの最
大リフトタイミングを異ならせる。
カムと高速カムの最大リフトタイミングを異ならせて、
気筒間の体積効率のバラツキを修正する。 【解決手段】複数の気筒にそれぞれ配置される吸排気弁
を開閉動作すべく、各気筒毎に動弁機構がそれぞれに配
置される内燃機関の可変動弁装置において、気筒別に吸
排気弁のバルブリフト量の異なるカムの切り換えにより
吸排気弁のバルブリフト量を可変するバルブリフト可変
手段Ａと、気筒毎にバルブリフト量の異なるカムによる
吸排気弁の開閉タイミングを可変するバルブタイミング
可変手段Ｂとを備え、エンジンの運転条件に応じて、少
なくとも１つの気筒のバルブリフト量の異なるカムの最
大リフトタイミングを異ならせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の可変
動弁装置に関する。
動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関には、複数の気筒にそれぞれ配
置される吸排気弁を開閉動作すべく、各気筒毎に動弁機
構がそれぞれに配置され、エンジンの運転条件に応じて
動弁機構のリフト量の大きい高速カムとリフト量の小さ
い低速カムの切り換えにより吸排気弁のバルブリフト量
を可変するものがある。
置される吸排気弁を開閉動作すべく、各気筒毎に動弁機
構がそれぞれに配置され、エンジンの運転条件に応じて
動弁機構のリフト量の大きい高速カムとリフト量の小さ
い低速カムの切り換えにより吸排気弁のバルブリフト量
を可変するものがある。
【０００３】このようなバルブリフト可変手段を備える
内燃機関の可変動弁装置においては、高速カムと低速カ
ムを任意の回転数等の運転条件に応じて切り換えること
で、高回転時の性能と低回転時の性能とを両立させるこ
とができる。
内燃機関の可変動弁装置においては、高速カムと低速カ
ムを任意の回転数等の運転条件に応じて切り換えること
で、高回転時の性能と低回転時の性能とを両立させるこ
とができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来は、各
気筒に低速カムと高速カムを配置し、それを運転条件に
より切換えてバルブリフト量を切り替えるバルブリフト
可変手段であって、低速カムと高速カムの最大リフトタ
イミングは同じである。また、このバルブリフト可変手
段に、さらにカム軸位相をクランク角度に対して連続的
に変更させる機構を設けて、運転条件に応じて吸気タイ
ミングと排気タイミングとの位相差を変更することによ
り、体積効率を最適にするものである。
気筒に低速カムと高速カムを配置し、それを運転条件に
より切換えてバルブリフト量を切り替えるバルブリフト
可変手段であって、低速カムと高速カムの最大リフトタ
イミングは同じである。また、このバルブリフト可変手
段に、さらにカム軸位相をクランク角度に対して連続的
に変更させる機構を設けて、運転条件に応じて吸気タイ
ミングと排気タイミングとの位相差を変更することによ
り、体積効率を最適にするものである。
【０００５】しかし、このような構成では、例えば９０
°クランク（２・プレーン）を持つＶ型の８気筒を有す
る多気筒エンジンでは、左右片バンクの点火間隔が不等
間隔であり、吸排気系の及ぼす干渉波の影響にて、気筒
毎のエンジンの体積効率や燃焼状態が大きく異なり、気
筒間のバラツキは解消できない。
°クランク（２・プレーン）を持つＶ型の８気筒を有す
る多気筒エンジンでは、左右片バンクの点火間隔が不等
間隔であり、吸排気系の及ぼす干渉波の影響にて、気筒
毎のエンジンの体積効率や燃焼状態が大きく異なり、気
筒間のバラツキは解消できない。
【０００６】この発明は、かかる点に鑑みてなされたも
ので、多気筒エンジンの少なくとも１つの気筒の低速カ
ムと高速カムの最大リフトタイミングを異ならせて、気
筒間の体積効率のバラツキを修正する内燃機関の可変動
弁装置を提供することを目的としている。
ので、多気筒エンジンの少なくとも１つの気筒の低速カ
ムと高速カムの最大リフトタイミングを異ならせて、気
筒間の体積効率のバラツキを修正する内燃機関の可変動
弁装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、この発明は、以下のように構成
した。
目的を達成するために、この発明は、以下のように構成
した。
【０００８】請求項１に記載の発明は、『複数の気筒に
それぞれ配置される吸排気弁を開閉動作すべく、各気筒
毎に動弁機構がそれぞれに配置される内燃機関の可変動
弁装置において、気筒別に吸排気弁のバルブリフト量の
異なるカムの切り換えにより吸排気弁のバルブリフト量
を可変するバルブリフト可変手段と、気筒毎にバルブリ
フト量の異なるカムによる吸排気弁の開閉タイミングを
可変するバルブタイミング可変手段とを備え、エンジン
の運転条件に応じて、少なくとも１つの気筒のバルブリ
フト量の異なるカムの最大リフトタイミングを異ならせ
ることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。』であ
る。
それぞれ配置される吸排気弁を開閉動作すべく、各気筒
毎に動弁機構がそれぞれに配置される内燃機関の可変動
弁装置において、気筒別に吸排気弁のバルブリフト量の
異なるカムの切り換えにより吸排気弁のバルブリフト量
を可変するバルブリフト可変手段と、気筒毎にバルブリ
フト量の異なるカムによる吸排気弁の開閉タイミングを
可変するバルブタイミング可変手段とを備え、エンジン
の運転条件に応じて、少なくとも１つの気筒のバルブリ
フト量の異なるカムの最大リフトタイミングを異ならせ
ることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。』であ
る。
【０００９】この請求項１に記載の発明によれば、エン
ジンの運転条件に応じて、少なくとも１つの気筒のバル
ブリフト量の異なるカムの最大リフトタイミングを異な
らせることで、気筒毎に吸排気の脈動波を効果的に活用
し、気筒間の体積効率のバラツキを修正し、低回転数か
ら高回転数まで、目標のエンジン性能を得ることができ
る。
ジンの運転条件に応じて、少なくとも１つの気筒のバル
ブリフト量の異なるカムの最大リフトタイミングを異な
らせることで、気筒毎に吸排気の脈動波を効果的に活用
し、気筒間の体積効率のバラツキを修正し、低回転数か
ら高回転数まで、目標のエンジン性能を得ることができ
る。
【００１０】請求項２に記載の発明は、『前記バルブリ
フト量の異なるカムは、低速カム、中速カムの２つのカ
ム、または低速カム、中速カム、高速カムの３つのカム
であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可
変動弁装置。』である。
フト量の異なるカムは、低速カム、中速カムの２つのカ
ム、または低速カム、中速カム、高速カムの３つのカム
であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可
変動弁装置。』である。
【００１１】この請求項２に記載の発明によれば、低速
カム、中速カムの２つのカムを持つ場合、または低速カ
ム、中速カム、高速カムの３つのカムを持つ場合でも同
様に、気筒間の体積効率のバラツキを修正することがで
きる。
カム、中速カムの２つのカムを持つ場合、または低速カ
ム、中速カム、高速カムの３つのカムを持つ場合でも同
様に、気筒間の体積効率のバラツキを修正することがで
きる。
【００１２】請求項３に記載の発明は、『前記複数の気
筒を、複数の気筒群に分け、この気筒群毎にカムの形状
を設定したことを特徴とする請求項１または請求項２に
記載の内燃機関の可変動弁装置。』である。
筒を、複数の気筒群に分け、この気筒群毎にカムの形状
を設定したことを特徴とする請求項１または請求項２に
記載の内燃機関の可変動弁装置。』である。
【００１３】この請求項３に記載の発明によれば、複数
の気筒を、複数の気筒群に分け、この気筒群毎にカムの
形状を設定することで、気筒群毎の体積効率のバラツキ
を修正することができる。
の気筒を、複数の気筒群に分け、この気筒群毎にカムの
形状を設定することで、気筒群毎の体積効率のバラツキ
を修正することができる。
【００１４】請求項４に記載の発明は、『少なくとも１
つの気筒の低速カムの最大リフトタイミングを他の気筒
と変えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
れか１項に記載の内燃機関の可変動弁装置。』である。
つの気筒の低速カムの最大リフトタイミングを他の気筒
と変えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
れか１項に記載の内燃機関の可変動弁装置。』である。
【００１５】この請求項４に記載の発明によれば、少な
くとも１つの気筒の低速カムの最大リフトタイミングを
他の気筒と変えたることで、少なくとも低回転数で、気
筒毎に吸排気の脈動波を効果的に活用し、気筒間の体積
効率のバラツキを修正することができる。
くとも１つの気筒の低速カムの最大リフトタイミングを
他の気筒と変えたることで、少なくとも低回転数で、気
筒毎に吸排気の脈動波を効果的に活用し、気筒間の体積
効率のバラツキを修正することができる。
【００１６】請求項５に記載の発明は、『少なくとも１
つの気筒の低速カムと高速カムの両方の最大リフトタイ
ミングを他の気筒と変えたことを特徴とする請求項１乃
至請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関の可変動弁
装置。』である。
つの気筒の低速カムと高速カムの両方の最大リフトタイ
ミングを他の気筒と変えたことを特徴とする請求項１乃
至請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関の可変動弁
装置。』である。
【００１７】この請求項５に記載の発明によれば、少な
くとも１つの気筒の低速カムと高速カムの両方の最大リ
フトタイミングを他の気筒と変えることで、少なくとも
低回転数と低回転数で、気筒毎に吸排気の脈動波を効果
的に活用し、気筒間の体積効率のバラツキを修正するこ
とができる。
くとも１つの気筒の低速カムと高速カムの両方の最大リ
フトタイミングを他の気筒と変えることで、少なくとも
低回転数と低回転数で、気筒毎に吸排気の脈動波を効果
的に活用し、気筒間の体積効率のバラツキを修正するこ
とができる。
【００１８】請求項６に記載の発明は、『低速カムの開
閉タイミングは、高速カムの開閉タイミングの範囲内で
あることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか
１項に記載の内燃機関の可変動弁装置。』である。
閉タイミングは、高速カムの開閉タイミングの範囲内で
あることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか
１項に記載の内燃機関の可変動弁装置。』である。
【００１９】この請求項６に記載の発明によれば、低速
カムによる吸排気弁の開閉タイミングは、高速カムの開
閉タイミングの範囲以内であり、より低回転数のエンジ
ン性能を満足させることができる。
カムによる吸排気弁の開閉タイミングは、高速カムの開
閉タイミングの範囲以内であり、より低回転数のエンジ
ン性能を満足させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の内燃機関の可変
動弁装置の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
動弁装置の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】図１は可変動弁装置を備える内燃機関の断
面図、図２は可変動弁装置の分解斜視図、図３は可変動
弁装置のフォロアの平面図、図４は可変動弁装置の要部
の断面図、図５は低回転時の作動を示す断面図、図６は
高回転時の作動を示す断面図である。
面図、図２は可変動弁装置の分解斜視図、図３は可変動
弁装置のフォロアの平面図、図４は可変動弁装置の要部
の断面図、図５は低回転時の作動を示す断面図、図６は
高回転時の作動を示す断面図である。
【００２２】この発明は多気筒エンジンに適用可能であ
り、この実施の形態では、車両の４サイクルのＶ型８気
筒エンジンへ用いた場合について説明する。また、この
実施の形態では、Ｖ型８気筒エンジンの一方の気筒バン
クについて説明するが、他方の気筒バンクも同様に構成
される。
り、この実施の形態では、車両の４サイクルのＶ型８気
筒エンジンへ用いた場合について説明する。また、この
実施の形態では、Ｖ型８気筒エンジンの一方の気筒バン
クについて説明するが、他方の気筒バンクも同様に構成
される。
【００２３】このＶ型８気筒エンジン１のシリンダブロ
ック２には、ピストン３が往復動可能に設けられてい
る。このピストン３の往復動でコンロッド４を介して図
示しないクランク室に配置されたクランク軸が回転す
る。
ック２には、ピストン３が往復動可能に設けられてい
る。このピストン３の往復動でコンロッド４を介して図
示しないクランク室に配置されたクランク軸が回転す
る。
【００２４】シリンダブロック２にはシリンダヘッド５
が設けられ、シリンダヘッド５にはヘッドカバー６が設
けられている。シリンダブロック２と、ピストン３の頭
部と、シリンダヘッド５とで燃焼室７が形成されてい
る。シリンダヘッド５には燃焼室７に臨むように点火プ
ラグ８が取り付けられている。
が設けられ、シリンダヘッド５にはヘッドカバー６が設
けられている。シリンダブロック２と、ピストン３の頭
部と、シリンダヘッド５とで燃焼室７が形成されてい
る。シリンダヘッド５には燃焼室７に臨むように点火プ
ラグ８が取り付けられている。
【００２５】また、シリンダヘッド５には吸気通路９と
排気通路１０が形成され、吸気通路９には吸気管１１が
接続される。また、排気通路１０には排気管１２が接続
される。
排気通路１０が形成され、吸気通路９には吸気管１１が
接続される。また、排気通路１０には排気管１２が接続
される。
【００２６】吸気通路９の燃焼室７に臨む開口部は吸気
弁１３で開閉され、排気通路１２の燃焼室７に臨む開口
部は排気弁１４で開閉される。シリンダヘッド５には、
燃料噴射インジェクタ１５が設けられ、燃料を吸気通路
９に噴射する。
弁１３で開閉され、排気通路１２の燃焼室７に臨む開口
部は排気弁１４で開閉される。シリンダヘッド５には、
燃料噴射インジェクタ１５が設けられ、燃料を吸気通路
９に噴射する。
【００２７】このＶ型８気筒エンジン１には、それぞれ
の気筒の２個の吸気弁１３及び排気弁１４を開閉動作す
る動弁機構２０がそれぞれに配置されている。この吸気
側と排気側にそれぞれ配置される動弁機構２０は、同様
に構成されるので、図２乃至図６に吸気側に配置される
動弁機構２０を示し、説明する。
の気筒の２個の吸気弁１３及び排気弁１４を開閉動作す
る動弁機構２０がそれぞれに配置されている。この吸気
側と排気側にそれぞれ配置される動弁機構２０は、同様
に構成されるので、図２乃至図６に吸気側に配置される
動弁機構２０を示し、説明する。
【００２８】この動弁機構２０は、ロッカーシャフト２
１、ロッカーアーム２２、高速フォロワ部材２３、カム
シャフト２４を有している。ロッカーシャフト２１にロ
ッカーアーム２２が回動可能に設けられ、このロッカー
アーム２２には高速フォロワ部材２３がフォロワシャフ
ト９０を介して回動可能に設けられている。ロッカーア
ーム２２は一対の低速フォロワ２２ａを有し、高速フォ
ロワ部材２３は高速フォロワ２３ａを有し、一対の低速
フォロワ２２ａの間に高速フォロワ２３ａが位置する。
１、ロッカーアーム２２、高速フォロワ部材２３、カム
シャフト２４を有している。ロッカーシャフト２１にロ
ッカーアーム２２が回動可能に設けられ、このロッカー
アーム２２には高速フォロワ部材２３がフォロワシャフ
ト９０を介して回動可能に設けられている。ロッカーア
ーム２２は一対の低速フォロワ２２ａを有し、高速フォ
ロワ部材２３は高速フォロワ２３ａを有し、一対の低速
フォロワ２２ａの間に高速フォロワ２３ａが位置する。
【００２９】カムシャフト２４は、一対の低速用のリフ
トの小さい低速カム２５と、この一対の低速カム２５の
間に高速用のリフトの大きい高速カム２６が配置されて
いる。カムシャフト２４の回転により一対の低速カム２
５が一対の低速フォロワ２２ａを押動し、高速カム２６
の回転により高速フォロワ２３ａを押動する。なお、こ
の低速フォロワ２２ａ、高速フォロワ２３ａの構成は、
この実施の形態に限定されず、種種変更可能である。
トの小さい低速カム２５と、この一対の低速カム２５の
間に高速用のリフトの大きい高速カム２６が配置されて
いる。カムシャフト２４の回転により一対の低速カム２
５が一対の低速フォロワ２２ａを押動し、高速カム２６
の回転により高速フォロワ２３ａを押動する。なお、こ
の低速フォロワ２２ａ、高速フォロワ２３ａの構成は、
この実施の形態に限定されず、種種変更可能である。
【００３０】また、この実施の形態では、低速カム、中
速カムの２つのカムを用いているが、低速カム、中速カ
ム、高速カムの３つのカムを用いることもできる。
速カムの２つのカムを用いているが、低速カム、中速カ
ム、高速カムの３つのカムを用いることもできる。
【００３１】ロッカーアーム２２には、ロストモーショ
ンプランジャー２９ａ及びロストモーションスプリング
２９ｂからなるロストモーション機構２９が設けられ、
このロストモーション機構２９により高速フォロワ部材
２３を常に高速カム２６方向へ付勢している。
ンプランジャー２９ａ及びロストモーションスプリング
２９ｂからなるロストモーション機構２９が設けられ、
このロストモーション機構２９により高速フォロワ部材
２３を常に高速カム２６方向へ付勢している。
【００３２】また、ロッカーアーム２２には、油圧プラ
ンジャー３０が設けられ、この油圧プランジャー３０は
ロッカーシャフト２１に形成されたオイル通路４０から
供給されるオイルにより作動してレバー３１を押動す
る。レバー３１は、レバーシャフト３２を介してロッカ
ーアーム２２に回動可能に支持され、リターンプランジ
ャー３３により高速フォロワ部材２３の係合部２３ｂか
ら常に外れる方向に付勢されている。
ンジャー３０が設けられ、この油圧プランジャー３０は
ロッカーシャフト２１に形成されたオイル通路４０から
供給されるオイルにより作動してレバー３１を押動す
る。レバー３１は、レバーシャフト３２を介してロッカ
ーアーム２２に回動可能に支持され、リターンプランジ
ャー３３により高速フォロワ部材２３の係合部２３ｂか
ら常に外れる方向に付勢されている。
【００３３】オイル通路４０へのオイルの供給は、バル
ブリフト切換えコントロールバルブ４１の切り換えによ
って行なわれ、制御装置４２はエンジンの回転数等の運
転条件に応じてバルブリフト切換えコントロールバルブ
４１を制御し、これらでバルブリフト可変手段Ａが構成
される。
ブリフト切換えコントロールバルブ４１の切り換えによ
って行なわれ、制御装置４２はエンジンの回転数等の運
転条件に応じてバルブリフト切換えコントロールバルブ
４１を制御し、これらでバルブリフト可変手段Ａが構成
される。
【００３４】カムシャフト２４の端部には、図１に示す
ように、駆動ギヤ２７が設けられ、カムシャフト２４
は、カムチェーン２８を介してクランク軸に連動して回
転する。
ように、駆動ギヤ２７が設けられ、カムシャフト２４
は、カムチェーン２８を介してクランク軸に連動して回
転する。
【００３５】駆動ギヤ２７とカムシャフト２４との間
に、駆動ギヤ２７に対してカムシャフト２４を軸回転さ
せるバルブタイミング駆動手段（油圧アクチュエータ）
４３を配置し、制御装置４２により運転状態に応じて油
圧を供給し、カムシャフト２４を軸回転させることによ
り低速カム２５と高速カム２６は同時に駆動され、クラ
ンク角度に対するカムシャフト２４の位相を変化させ
る。
に、駆動ギヤ２７に対してカムシャフト２４を軸回転さ
せるバルブタイミング駆動手段（油圧アクチュエータ）
４３を配置し、制御装置４２により運転状態に応じて油
圧を供給し、カムシャフト２４を軸回転させることによ
り低速カム２５と高速カム２６は同時に駆動され、クラ
ンク角度に対するカムシャフト２４の位相を変化させ
る。
【００３６】バルブタイミング駆動手段４３はカムシャ
フト端に配置され、カムシャフト２４を軸回転させるこ
とにより低速カム２５と高速カム２６は同時に駆動さ
れ、低速カム２５と高速カム２６は同時にバルブタイミ
ングを変更し、これらでバルブタイミング可変手段Ｂが
構成される。但し、可変バルブリフト駆動装置により、
運転条件に応じて使用するカムは切換えられるので、低
速カム２５と高速カム２６は独立したバルブタイミング
を設定することも可能である。
フト端に配置され、カムシャフト２４を軸回転させるこ
とにより低速カム２５と高速カム２６は同時に駆動さ
れ、低速カム２５と高速カム２６は同時にバルブタイミ
ングを変更し、これらでバルブタイミング可変手段Ｂが
構成される。但し、可変バルブリフト駆動装置により、
運転条件に応じて使用するカムは切換えられるので、低
速カム２５と高速カム２６は独立したバルブタイミング
を設定することも可能である。
【００３７】制御装置４２により、バルブリフト可変手
段Ａを駆動して、気筒別に吸排気弁のバルブリフト量の
異なるカムの切り換えにより吸排気弁のバルブリフト量
を可変するし、またバルブタイミング可変手段Ｂを駆動
して、気筒毎にバルブリフト量の異なるカムによる吸排
気弁の開閉タイミングを可変し、エンジンの運転条件に
応じて、少なくとも１つの気筒のバルブリフト量の異な
るカムの最大リフトタイミングを異ならせる。
段Ａを駆動して、気筒別に吸排気弁のバルブリフト量の
異なるカムの切り換えにより吸排気弁のバルブリフト量
を可変するし、またバルブタイミング可変手段Ｂを駆動
して、気筒毎にバルブリフト量の異なるカムによる吸排
気弁の開閉タイミングを可変し、エンジンの運転条件に
応じて、少なくとも１つの気筒のバルブリフト量の異な
るカムの最大リフトタイミングを異ならせる。
【００３８】例えば、バルブリフト可変手段Ａにより、
エンジンの低回転数時には、図５に示すようにバルブリ
フト切換えコントロールバルブ４１からの油圧の供給が
停止（ＯＦＦ）されて油圧プランジャー３０が作動しな
いため、リターンプランジャー３３によりレバー３１が
高速フォロワ部材２３の係合部２３ｂから外れている。
エンジンの低回転数時には、図５に示すようにバルブリ
フト切換えコントロールバルブ４１からの油圧の供給が
停止（ＯＦＦ）されて油圧プランジャー３０が作動しな
いため、リターンプランジャー３３によりレバー３１が
高速フォロワ部材２３の係合部２３ｂから外れている。
【００３９】このため、高速フォロワ部材２３の高速フ
ォロワ２３ａが高速カム２６に押されても高速フォロワ
部材２３がロストモーション機構２９により自由に移動
し、低速カム２５が一対の低速フォロワ２２ａを押動す
ることになり、低速カム２５によってロッカーアーム２
２が吸気弁２３を開閉作動し、図７に点線で示すように
吸気通路９を開閉する。
ォロワ２３ａが高速カム２６に押されても高速フォロワ
部材２３がロストモーション機構２９により自由に移動
し、低速カム２５が一対の低速フォロワ２２ａを押動す
ることになり、低速カム２５によってロッカーアーム２
２が吸気弁２３を開閉作動し、図７に点線で示すように
吸気通路９を開閉する。
【００４０】エンジンの高回転数時には、図６に示すよ
うにバルブリフト切換えコントロールバルブ４１から油
圧が供給（ＯＮ）されて油圧プランジャー３０が作動す
るため、レバー３１が押されて回動し高速フォロワ部材
２３の係合部２３ｂに係合し、高速フォロワ部材２３の
回動を規制する。
うにバルブリフト切換えコントロールバルブ４１から油
圧が供給（ＯＮ）されて油圧プランジャー３０が作動す
るため、レバー３１が押されて回動し高速フォロワ部材
２３の係合部２３ｂに係合し、高速フォロワ部材２３の
回動を規制する。
【００４１】このため、高速フォロワ部材２３の高速フ
ォロワ２３ａが高速カム２６に押されると、ロッカーア
ーム２２が作動して吸気弁２３を開閉し、図７（ａ）に
実線で示すように吸気通路９を開閉する。
ォロワ２３ａが高速カム２６に押されると、ロッカーア
ーム２２が作動して吸気弁２３を開閉し、図７（ａ）に
実線で示すように吸気通路９を開閉する。
【００４２】排気側にそれぞれ配置される動弁機構２０
も同様に構成され、図７（ａ）に示すようなリフト特性
で排気通路１０を開閉する。
も同様に構成され、図７（ａ）に示すようなリフト特性
で排気通路１０を開閉する。
【００４３】このように、エンジンの運転条件に応じ
て、気筒別に吸排気弁のバルブリフト量の異なるカムの
切り換えにより吸排気弁のバルブリフト量を可変する。
て、気筒別に吸排気弁のバルブリフト量の異なるカムの
切り換えにより吸排気弁のバルブリフト量を可変する。
【００４４】また、バルブタイミング可変手段Ｂにより
バルブタイミング駆動手段４３が作動し、カムシャフト
２４を軸回転させることにより、低速カム２５と高速カ
ム２６は同時に駆動され、低速カム２５と高速カム２６
は同時にバルブタイミングを変更する。
バルブタイミング駆動手段４３が作動し、カムシャフト
２４を軸回転させることにより、低速カム２５と高速カ
ム２６は同時に駆動され、低速カム２５と高速カム２６
は同時にバルブタイミングを変更する。
【００４５】このように、気筒毎に高速カム２６と低速
カム２５による吸気弁１３と排気弁１４とによる開閉タ
イミングをエンジンの回転数等の運転条件に応じて可変
する。
カム２５による吸気弁１３と排気弁１４とによる開閉タ
イミングをエンジンの回転数等の運転条件に応じて可変
する。
【００４６】例えば、アイドル運転時は、低速カム２５
により吸気弁１３と排気弁１４を作動し、この吸排気の
開閉タイミングは、図８（ａ）に示すようにオーバラッ
プ期間ａを小さくしてアイドル安定性を向上させること
ができる。
により吸気弁１３と排気弁１４を作動し、この吸排気の
開閉タイミングは、図８（ａ）に示すようにオーバラッ
プ期間ａを小さくしてアイドル安定性を向上させること
ができる。
【００４７】また、低・中速運転時は、低速カム２５に
より吸気弁１３と排気弁１４を作動し、この吸排気の開
閉タイミングは、図８（ｂ）に示すように、吸気弁１３
による開閉タイミングを進角θ１させてオーバラップ期
間ａをやや大きくして低・中速トルクを向上させること
ができる。
より吸気弁１３と排気弁１４を作動し、この吸排気の開
閉タイミングは、図８（ｂ）に示すように、吸気弁１３
による開閉タイミングを進角θ１させてオーバラップ期
間ａをやや大きくして低・中速トルクを向上させること
ができる。
【００４８】また、高速運転時は、バルブリフト切換え
コントロールバルブ４１から油圧が供給（ＯＮ）されて
油圧プランジャー３０が作動するため、高速カム２６に
切り換えられる。この吸排気の開閉タイミングは、図８
（ｃ）に示すように、吸気弁１３による開閉タイミング
を進角θ２させ、排気弁１４による開閉タイミングを遅
角θ３させてオーバラップ期間ａ大きくして最高出力を
向上させることができる。
コントロールバルブ４１から油圧が供給（ＯＮ）されて
油圧プランジャー３０が作動するため、高速カム２６に
切り換えられる。この吸排気の開閉タイミングは、図８
（ｃ）に示すように、吸気弁１３による開閉タイミング
を進角θ２させ、排気弁１４による開閉タイミングを遅
角θ３させてオーバラップ期間ａ大きくして最高出力を
向上させることができる。
【００４９】このようにエンジンの運転条件に応じて吸
気弁１３と排気弁１４のリフト量及び／又は開閉タイミ
ングを可変することで、気筒毎に吸排気の脈動波を効果
的に活用し、気筒間の体積効率のバラツキを修正し、低
回転数から高回転数まで、目標のエンジン性能を得るこ
とができる。
気弁１３と排気弁１４のリフト量及び／又は開閉タイミ
ングを可変することで、気筒毎に吸排気の脈動波を効果
的に活用し、気筒間の体積効率のバラツキを修正し、低
回転数から高回転数まで、目標のエンジン性能を得るこ
とができる。
【００５０】また、低速カム２５による吸気弁１３と排
気弁１４の開閉タイミングは、高速カム２６の開閉タイ
ミングの範囲以内であり、より低回転数のエンジン性能
を満足させることができる。
気弁１４の開閉タイミングは、高速カム２６の開閉タイ
ミングの範囲以内であり、より低回転数のエンジン性能
を満足させることができる。
【００５１】図９はＶ型８気筒の内燃機関の気筒別のエ
ンジン回転数とエンジンの体積効率の関係を示し、図９
（ａ）ではリフト量を変化させても、１５００〜２５０
０ｒｐｍでは、気筒別で体積効率のバラツキがあるが、
図７（ｂ）に示すように、体積効率の悪い気筒の低速カ
ム２５のみ通常のバルブタイミングに対して吸気弁の開
閉タイミングを例えば２０度進角させることで体積効率
のバラツキを抑えることができた。
ンジン回転数とエンジンの体積効率の関係を示し、図９
（ａ）ではリフト量を変化させても、１５００〜２５０
０ｒｐｍでは、気筒別で体積効率のバラツキがあるが、
図７（ｂ）に示すように、体積効率の悪い気筒の低速カ
ム２５のみ通常のバルブタイミングに対して吸気弁の開
閉タイミングを例えば２０度進角させることで体積効率
のバラツキを抑えることができた。
【００５２】図９（ｂ）の状態では、中高回転域では気
筒間のバラツキが大きくなるが、この領域で、バルブリ
フト可変手段Ａによりバルブリフト切換えコントロール
バルブ４１を作動させて高速カム２６に切換え、さらに
バルブタイミング可変手段Ｂによりバルブタイミング駆
動手段４３を作動させ、より最適なバルブタイミングに
調節することで気筒間のバラツキを最少の状態に維持す
ることができる。
筒間のバラツキが大きくなるが、この領域で、バルブリ
フト可変手段Ａによりバルブリフト切換えコントロール
バルブ４１を作動させて高速カム２６に切換え、さらに
バルブタイミング可変手段Ｂによりバルブタイミング駆
動手段４３を作動させ、より最適なバルブタイミングに
調節することで気筒間のバラツキを最少の状態に維持す
ることができる。
【００５３】また、第９（ｂ）に記載されているよう
に、この実施の形態の気筒間バラツキは＃１〜＃４気筒
のバラツキ群と＃５〜＃８気筒のバラツキ群に分かれて
いる。この２つの群間のバラツキを最小の状態にするよ
うに、２つの群にそれぞれカム形状を設定する。例え
ば、＃１〜＃４が同じ第１のバルブタイミングとし、＃
５〜＃８が同じ第２のバルブタイミングとすることで、
２つの群間の体積効率バラツキ幅を修正することができ
る。
に、この実施の形態の気筒間バラツキは＃１〜＃４気筒
のバラツキ群と＃５〜＃８気筒のバラツキ群に分かれて
いる。この２つの群間のバラツキを最小の状態にするよ
うに、２つの群にそれぞれカム形状を設定する。例え
ば、＃１〜＃４が同じ第１のバルブタイミングとし、＃
５〜＃８が同じ第２のバルブタイミングとすることで、
２つの群間の体積効率バラツキ幅を修正することができ
る。
【００５４】
【発明の効果】前記したように、請求項１に記載の発明
では、エンジンの運転条件に応じて、少なくとも１つの
気筒のバルブリフト量の異なるカムの最大リフトタイミ
ングを異ならせることで、気筒毎に吸排気の脈動波を効
果的に活用し、気筒間の体積効率のバラツキを修正し、
低回転数から高回転数まで、目標のエンジン性能を得る
ことができる。
では、エンジンの運転条件に応じて、少なくとも１つの
気筒のバルブリフト量の異なるカムの最大リフトタイミ
ングを異ならせることで、気筒毎に吸排気の脈動波を効
果的に活用し、気筒間の体積効率のバラツキを修正し、
低回転数から高回転数まで、目標のエンジン性能を得る
ことができる。
【００５５】請求項２に記載の発明では、低速カム、中
速カムの２つのカムを持つ場合、または低速カム、中速
カム、高速カムの３つのカムを持つ場合でも同様に、気
筒間の体積効率のバラツキを修正することができる。
速カムの２つのカムを持つ場合、または低速カム、中速
カム、高速カムの３つのカムを持つ場合でも同様に、気
筒間の体積効率のバラツキを修正することができる。
【００５６】請求項３に記載の発明では、複数の気筒
を、複数の気筒群に分け、この気筒群毎にカムの形状を
設定することで、気筒群毎の体積効率のバラツキを修正
することができる。
を、複数の気筒群に分け、この気筒群毎にカムの形状を
設定することで、気筒群毎の体積効率のバラツキを修正
することができる。
【００５７】請求項４に記載の発明では、少なくとも１
つの気筒の低速カムの最大リフトタイミングを他の気筒
と変えたることで、少なくとも低回転数で、気筒毎に吸
排気の脈動波を効果的に活用し、気筒間の体積効率のバ
ラツキを修正することができる。
つの気筒の低速カムの最大リフトタイミングを他の気筒
と変えたることで、少なくとも低回転数で、気筒毎に吸
排気の脈動波を効果的に活用し、気筒間の体積効率のバ
ラツキを修正することができる。
【００５８】請求項５に記載の発明では、少なくとも１
つの気筒の低速カムと高速カムの両方の最大リフトタイ
ミングを他の気筒と変えることで、少なくとも低回転数
と低回転数で、気筒毎に吸排気の脈動波を効果的に活用
し、気筒間の体積効率のバラツキを修正することができ
る。
つの気筒の低速カムと高速カムの両方の最大リフトタイ
ミングを他の気筒と変えることで、少なくとも低回転数
と低回転数で、気筒毎に吸排気の脈動波を効果的に活用
し、気筒間の体積効率のバラツキを修正することができ
る。
【００５９】請求項６に記載の発明では、低速カムによ
る吸排気弁の開閉タイミングは、高速カムの開閉タイミ
ングの範囲以内であり、より低回転数のエンジン性能を
満足させることができる。
る吸排気弁の開閉タイミングは、高速カムの開閉タイミ
ングの範囲以内であり、より低回転数のエンジン性能を
満足させることができる。
【図１】可変動弁装置を備える内燃機関の断面図であ
る。
る。
【図２】可変動弁装置の分解斜視図である。
【図３】可変動弁装置のフォロアの平面図である。
【図４】可変動弁装置の要部の断面図である。
【図５】低回転時の作動を示す断面図である。
【図６】高回転時の作動を示す断面図である。
【図７】リフト特性を示す図である。
【図８】吸排気弁の動作特性を示す図である。
【図９】Ｖ型８気筒の内燃機関の気筒別のエンジン回転
数とエンジンの体積効率の関係を示す図である。
数とエンジンの体積効率の関係を示す図である。
１ 内燃機関 ９ 吸気通路 １０ 排気通路 １３ 吸気弁 １４ 排気弁 １５ 燃料噴射インジェクタ ２０ 動弁機構 ２５ 低速カム ２６ 高速カム ４０ オイル通路 ４１ バルブリフト切換えコントロールバルブ ４２ 制御装置 ４３ バルブタイミング駆動手段 Ａ バルブリフト可変手段 Ｂ バルブタイミング可変手段
Claims (6)
- 【請求項１】複数の気筒にそれぞれ配置される吸排気弁
を開閉動作すべく、各気筒毎に動弁機構がそれぞれに配
置される内燃機関の可変動弁装置において、 気筒別に吸排気弁のバルブリフト量の異なるカムの切り
換えにより吸排気弁のバルブリフト量を可変するバルブ
リフト可変手段と、 気筒毎にバルブリフト量の異なるカムによる吸排気弁の
開閉タイミングを可変するバルブタイミング可変手段と
を備え、 エンジンの運転条件に応じて、少なくとも１つの気筒の
バルブリフト量の異なるカムの最大リフトタイミングを
異ならせることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 - 【請求項２】前記バルブリフト量の異なるカムは、低速
カム、中速カムの２つのカム、または低速カム、中速カ
ム、高速カムの３つのカムであることを特徴とする請求
項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。 - 【請求項３】前記複数の気筒を、複数の気筒群に分け、
この気筒群毎にカムの形状を設定したことを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装
置。 - 【請求項４】少なくとも１つの気筒の低速カムの最大リ
フトタイミングを他の気筒と変えたことを特徴とする請
求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関の
可変動弁装置。 - 【請求項５】少なくとも１つの気筒の低速カムと高速カ
ムの両方の最大リフトタイミングを他の気筒と変えたこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に
記載の内燃機関の可変動弁装置。 - 【請求項６】低速カムの開閉タイミングは、高速カムの
開閉タイミングの範囲内であることを特徴とする請求項
１乃至請求項５のいずれか１項に記載の内燃機関の可変
動弁装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001021829A JP2002227667A (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | 内燃機関の可変動弁装置 |
| US09/683,618 US20020100441A1 (en) | 2001-01-30 | 2002-01-25 | Variable valve control system for internal combustion engine |
| EP02002274A EP1227223A3 (en) | 2001-01-30 | 2002-01-30 | Multi cylinder internal combustion engine and control method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001021829A JP2002227667A (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | 内燃機関の可変動弁装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002227667A true JP2002227667A (ja) | 2002-08-14 |
Family
ID=18887327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001021829A Pending JP2002227667A (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | 内燃機関の可変動弁装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020100441A1 (ja) |
| EP (1) | EP1227223A3 (ja) |
| JP (1) | JP2002227667A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7237540B2 (en) * | 2002-12-23 | 2007-07-03 | Jacobs Vehicle Systems, Inc. | Method of modifying exhaust valve timing to improve engine performance |
| JP2011058457A (ja) * | 2009-09-11 | 2011-03-24 | Honda Motor Co Ltd | Ｖ型内燃機関の動弁装置 |
| JP2015178799A (ja) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の可変動弁装置 |
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|---|---|---|---|---|
| DE602006012952D1 (de) * | 2006-06-28 | 2010-04-29 | Ford Global Tech Llc | Verbrennungsmotor mit variablem Ventilerhebungsprofilsystem und Verfahren zum Steuern der Ventilerhebungsprofilumstellung |
| US7325521B1 (en) | 2006-08-02 | 2008-02-05 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for improved cam retard |
| US8733311B2 (en) * | 2010-02-12 | 2014-05-27 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Switchable roller finger follower |
| CN108699924B (zh) | 2016-02-16 | 2020-12-11 | 沃尔沃卡车集团 | 用于致动内燃发动机中的至少一个气门的装置和内燃发动机 |
| WO2019092245A1 (en) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | Eaton Intelligent Power Limited | Added motion dual lift rocker arm |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1308977C (en) * | 1986-08-27 | 1992-10-20 | Tsuneo Konno | Valve operating device for internal combustion engine |
| DE19606054C2 (de) * | 1996-02-19 | 1998-07-30 | Porsche Ag | Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine |
| JPH1089032A (ja) * | 1996-09-11 | 1998-04-07 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のバルブ特性制御装置 |
| JP3787462B2 (ja) * | 1999-07-08 | 2006-06-21 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の動弁装置 |
-
2001
- 2001-01-30 JP JP2001021829A patent/JP2002227667A/ja active Pending
-
2002
- 2002-01-25 US US09/683,618 patent/US20020100441A1/en not_active Abandoned
- 2002-01-30 EP EP02002274A patent/EP1227223A3/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7237540B2 (en) * | 2002-12-23 | 2007-07-03 | Jacobs Vehicle Systems, Inc. | Method of modifying exhaust valve timing to improve engine performance |
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| JP2015178799A (ja) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の可変動弁装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1227223A3 (en) | 2003-04-23 |
| US20020100441A1 (en) | 2002-08-01 |
| EP1227223A2 (en) | 2002-07-31 |
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