JP2009197597A - ４サイクル内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】
リフト量を運転域に応じてより多くの段階に切替可能の４サイクル内燃機関を提供する。
【解決手段】
吸気弁７と、排気弁６と、該両弁を開閉駆動する動弁装置８とを備えた４サイクル内燃機関１において、前記吸気弁７及び排気弁６の少なくとも一方は複数設けられており、前記動弁装置８は、前記複数設けられた弁の開閉タイミング及びリフト量の少なくとも一方を弁毎に独立して複数段階に切替制御する第１，第２可変動弁機構２６，２６′を備えている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複数の吸気弁及び排気弁を備えた４サイクル内燃機関に関し、詳細には、該各弁のリフト量及び開閉タイミングの切替制御に関する。

４サイクル内燃機関において、吸気弁のリフト量を高回転域と低回転域とに応じて大，小に切り替えるように構成された動弁機構を備えたものがある（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−３０３１０９号公報

ところで、前記従来の内燃機関の場合、気筒当たり２本の吸気弁のリフト量を高回転域と低回転域とで切り替えるように構成されているものの、該両吸気弁は両方とも常に同じリフト量に切り替えられる。一方、内燃機関の用途や、運転域等の如何によっては、リフト量をより多くの段階に切替可能とすることが要請されている。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、リフト量を運転域に応じてより多くの段階に切替可能の４サイクル内燃機関を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、吸気弁と、排気弁と、該両弁を開閉駆動する動弁装置とを備えた４サイクル内燃機関において、前記吸気弁及び排気弁の少なくとも一方は複数設けられており、前記動弁装置は、前記複数設けられた弁の開閉タイミング及びリフト量の少なくとも一方を弁毎に独立して複数段階に切替制御する可変動弁機構を備えていることを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１に記載の４サイクル内燃機関において、前記可変動弁機構は、１本の弁に対して複数設けられたカムノーズと、何れかのカムノーズによる駆動力のみを弁に伝達する伝達切替機構とを備えていることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項２に記載の４サイクル内燃機関において、前記伝達切替機構は、油圧式のものであり、油圧シリンダ機構と、該油圧シリンダ機構に油圧を供給する油圧供給通路と、該油圧供給通路による油圧の供給及び排出を制御する油圧制御弁とを備えていることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項２に記載の４サイクル内燃機関において、第１吸気弁と第２吸気弁とを備え、前記可変動弁機構は、前記第１吸気弁に対して設けられた第１カムノーズ及び第２カムノーズと、前記第２吸気弁に対して設けられた第３カムノーズ及び第４カムノーズと、第１カムノーズ又は第２カムノーズによる駆動力を第１吸気弁に伝達する油圧シリンダ式の第１伝達切替機構と、第３カムノーズ又は第４カムノーズによる駆動力を第２吸気弁に伝達する油圧シリンダ式の第２伝達切替機構とを備えていることを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項４に記載の４サイクル内燃機関において、前記第１，第２伝達切替機構は、前記第１〜第４カムノーズにより揺動駆動される第１〜第４ロッカアームと、吸気カム軸の前記第１，第２カムノーズと前記第３，第４カムノーズの間の部分を軸支するカムキャリア内に形成された第１，第２シリンダ部と、該第１，第２シリンダ部内に摺動自在に配置された第１，第２ピストンと、該第１，第２ピストンにより進退駆動され、前記第１，第２ロッカアーム、第３，第４ロッカアームと係脱する第１，第２ロックピンとを備えていることを特徴としている。

請求項６の発明は、請求項４に記載の４サイクル内燃機関において、前記第１カムノーズのカムプロファイルは、前記第１吸気弁のバルブ作用角度が２５０°以上で、かつ閉タイミングが下死点後９０°以降となるように設定され、前記第３カムノーズのカムプロファイルは、前記第２吸気弁のバルブリフト量が２ｍｍ以下となるように設定されており、前記可変動弁機構は、低速回転・低負荷運転域では、前記第１吸気弁を第１カムノーズで開閉駆動し、前記第２吸気弁を第３カムノーズで開閉駆動することを特徴としている。

請求項７の発明は、請求項１に記載の４サイクル内燃機関において、複数の吸気弁を備え、該複数の吸気弁のうち少なくとも１本の、バルブ作用角度は２５０°以上で、かつ閉タイミングは下死点後９０°以降であり、残りの吸気弁のうち少なくとも１本のリフト量は２ｍｍ以下であることを特徴としている。

請求項１の発明に係る４サイクル内燃機関によれば、複数設けられた弁の開閉タイミング及びリフト量の少なくとも一方を弁毎に独立して複数段階に切替制御する可変動弁機構を備えたので、また、請求項２の発明では、１本の弁に対して複数設けられたカムノーズと、何れかのカムノーズによる駆動力のみを弁に伝達する伝達切替機構とを備えたので、さらにまた請求項３の発明では、前記伝達切替機構を、油圧式のものとし、油圧シリンダ機構と、これに油圧を供給する油圧供給通路と、該油圧供給通路による油圧の供給及び排出を制御する油圧制御弁とを備えたので、複数の弁の何れも同じリフト量となるよう切替られる従来の動弁機構と比較して、より多段階での切替制御が可能となり、より多くの運転領域に対応した制御を実現できる。

請求項４の発明では、第１吸気弁用の第１，第２カムノーズと、第２吸気弁用の第３，第４カムノーズとを設け、第１又は第２カムノーズによる駆動力を第１吸気弁に切り替えて伝達するとともに、第３，第４カムノーズによる駆動力を第２吸気弁に切り替えて伝達するようにしたので、第１吸気弁，第２吸気弁のリフト量等をそれぞれ２段階に切り替えることができ、全体として４段階に切り替えることができ、より多くの運転領域に対応できる。

請求項５の発明では、吸気カム軸を軸支するカムキャリア内に第１，第２シリンダ部を形成し、該第１，第２シリンダ部内に第１，第２ピストンを配置し、第１，第２ピストンにより第１，第２ロックピンを進退させ、第１又は第２ロッカアーム、第３又は第４ロッカアームと係脱させるように構成したので、前記４段階の切替を実現できる。

請求項６，７の発明では、低速回転・低負荷運転域では、第１吸気弁のバルブ作用角度を２５０°以上で、かつ閉タイミングを下死点後９０°以降とし、第２吸気弁のバルブリフト量を２ｍｍ以下としたので、第１吸気弁はいわゆる遅閉じとなり、第２吸気弁は略全閉となる。そのため、吸気行程でのポンピング損失を大幅に削減でき、燃費を向上できる。また、第２吸気弁からの吸気量を略０とし、第１吸気弁のみから吸気を吸入できるので、シリンダ内にスワール（横渦）を発生させることができ、混合気の撹拌性が良好となり、燃焼状態が安定化するので、希薄燃焼が可能となり、この点からも燃費を向上できる。

また、高回転・高負荷領域では、第１吸気弁用の第１カムと第２吸気弁用の第３カムの作用角度を共に２５０°以上とし、かつ閉タイミングを下死点後９０°以降としたので、充填効率を高めることができ、最大出力を向上できる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図９は、本発明の一実施形態による４サイクル内燃機関を説明するための図である。本実施形態では、自動車用の４サイクル内燃機関を例にとって説明する。

図において、１は水冷式４サイクル直列４気筒内燃機関であり、該内燃機関１は、以下の概略構造を有し、クランク軸を車両前後方向に向けて車体に搭載される。シリンダブロック２の上合面２ａには、シリンダヘッド３が搭載され、図示しないヘッドボルトで結合されており、該シリンダヘッド３の上合面３ａには、ヘッドカバー４が着脱可能に装着されている。

前記シリンダブロック２には、４つのシリンダボア２ｂがクランク軸方向に並列に配置されており、各シリンダボア２ｂ内に摺動自在に配置されたピストン５は、図示しないコンロッドによりクランク軸に連結されている。

前記シリンダヘッド３の下合面３ｂには燃焼室を構成する燃焼凹部３ｃが形成されており、該燃焼凹部３ｃには車両前後方向前側，後側に配置された前，後の排気弁開口３ｄ，３ｄ′と、前，後の吸気弁開口３ｅ，３ｅ′が開口している。排気弁開口３ｄ，３ｄ′は分岐排気ポート３ｆ′、３ｆ′から合流排気ポート３ｆによりシリンダヘッド３の車幅方向一側に導出されている。吸気弁開口３ｅ，３ｅ′は吸気分岐ポート３ｇ′，３ｇ′から吸気合流ポート３ｇによりシリンダヘッド３の車幅方向他側に導出されている。

前記吸気分岐ポート３ｇ′，３ｇ′間の下方には燃料噴射弁２７が配設されており、該燃料噴射弁２７は燃料を前記シリンダボア２ｂの上部に直接噴射供給するように構成されている。

前記各排気弁開口３ｄ，３ｄ′は前，後の排気弁６，６′のバルブヘッド６ａにより開閉され、前記各吸気弁開口３ｅ，３ｅ′は前，後の吸気弁（第１，第２吸気弁）７，７′のバルブヘッド７ａにより開閉される。前記排気弁６，６′のバルブステム６ｂ，吸気弁７，７′のバルブステム７ｂは所定の挟み角度をなすように上方に延びている。この排気弁６，６′、吸気弁７，７′は、前記ヘッドカバー４内に配置された動弁装置８により開閉駆動される。

この動弁装置８は、排気弁６，６′を駆動する排気動弁装置９と、吸気弁７，７′を駆動する吸気動弁装置１０とを有する。また図示していないが、本実施形態の動弁装置８は、排気弁６，６′の開閉タイミングを可変制御する排気側バルブタイミング可変機構及び吸気弁７，７′の開閉タイミングを可変制御する吸気側バルブタイミング可変機構を備えている。

前記排気動弁装置９の排気カム軸１１はカムキャリア１８の排気キャリア部１４ａと排気キャップ１４ｂにより回転自在に支持されている。また吸気動弁装置１０の吸気カム軸１３はカムキャリア１８の吸気キャリア部１５ａと吸気キャップ１５ｂにより回転自在に支持されている。前記カムキャリア１８は排気キャリア部１４ａと吸気キャリア部１５ｂとを一体的に連結してなり、前記シリンダヘッド３の上合面３ａにボルト１４ｃ，１４ｃ、１５ｃ，１５ｃにより着脱可能に固定されている。

前記排気動弁装置９は、前記排気カム軸１１と、該排気カム軸１１の、前記２つの排気弁６，６′に対向する部分に形成された同じカムプロファィルを有する排気カムノーズ１１ａ，１１ａと排気弁６，６′との間に揺動自在に配置された排気ロッカアーム１２，１２とを有する。

前記排気ロッカアーム１２は前記カムキャリア１８の連結部１８ｂに固定支持されたロッカ軸１２ａにより上下揺動可能に支持されている。前記カムキャリア１８は前記排気キャリア部１４ａ及び吸気キャリア部１５ａに加えて前記連結部１８ｂもボルト１８ａ，１８ａによりシリンダヘッド３の上合面３ａに着脱可能に取り付けられている。

前記排気カム軸１１の回転に伴って排気カムノーズ１１ａが排気ロッカアーム１２を介して排気弁６，６′を開閉駆動する。

前記吸気動弁装置１０の吸気カム軸１３には、１本の前側の吸気弁７，又は後側の吸気弁７′あたり２つのカムノーズが、つまり１気筒当たり４つの第１〜第４吸気カムノーズ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが形成されている。第１吸気カムノーズ１３ａと第４吸気カムノーズ１３ｄはリフト量が大で同じカムプロファイルを有し（以下、前，後のハイカム１３ａ，１３ｄと記す）、第２吸気カムノーズ１３ｂはリフト量が小であり（以下、ローカム１３ｂと記す）、また第３吸気カムノーズ１３ｃはリフト量が例えば０．３ｍｍと極小である（以下、極小カム１３ｃと記す）。

より詳細には、前記ハイカム１３ａ，１３ｄのカムプロファイルは、図９（ａ）（ｃ）に示すように、前記吸気弁７，７′の作用角度が、クランク角度で２５０°以上、具体的には約２７０°となるように、かつ最大リフト量が大、具体的には１０．０mmとなるように設定されている。また前記ローカム１３ｂのカムプロファイルは、図９（ｂ）に示すように、前記前側の吸気弁７の作用角度が約２３２°となるように、かつ最大リフト量が小、具体的には６．５mmとなるように設定されている。さらにまた、前記極小カム１３ｃのカムプロファイルは、前記後側の吸気弁７′の最大リフト量が２mm以下、具体的には０．３ｍｍとなるように設定されている。

なお、排気弁６，６′用のカムノーズ１１ａ，１１ａのカムプロファイルは、作用角度，リト量共に一定となるように、具体的には例えば２３２°、８．５mmとなるように設定されている。

前記吸気カム軸１３は、ローカム１３ｂと極小カム１３ｃとの間の部分に配置された前記吸気キャリア部１５ａとカムキャップ１５ｂにより回転自在に支持されている。この吸気キャリア部１５ａ及びカムキャップ１５ｂは気筒毎に独立しており、ボルト１５ｃ，１５ｃにより前記シリンダヘッド３の上合面３ａに着脱可能に固定されている。

前記前側のハイカム１３ａ，ローカム１３ｂと前側の吸気弁７との間には、ハイカムロッカアーム（第１ロッカアーム）１６ａ，ローカムロッカアーム（第２ロッカアーム）１６ｂが配置されている。また前記極小カム１３ｃ，ハイカム１３ｄと後側の吸気弁７′との間には、極小カムロッカアーム（第３ロッカアーム）１６ｃ，ハイカムロッカアーム（第４ロッカアーム）１６ｄが配置されている。これらのロッカアーム１６ａ，１６ｂ、及びロッカアーム１６ｃ，１６ｄは、ロッカ軸１７ａ、１７ａにより揺動可能に支持されている。このロッカ軸１７ａ，１７ａは、前記支持ブロック１８に固定支持されている。なお、図５における符号２１はハイカムロッカアーム１６ａ，１６ｄをハイカム１３ａ，１３ｄに常時摺接するように回転付勢する付勢ばね、２２は各ロッカアームの軸方向位置を規制するスペーサである。

ここで前記ハイカムロッカアーム１６ａ及びローカムロッカアーム１６ｂはそれぞれ自由に揺動可能となっており、両ロッカアームの互いに摺接する境界面ｂは前記ハイカム１３ａとローカム１３ｂとの間の中心線ひいては前側の吸気弁７の軸線ａに一致している。同様に、前記極小カムロッカアーム１６ｃとハイカムロッカアーム１６ｄの境界面ｂは後側の吸気弁７′の軸線ａ′に一致している。

前記各ロッカアーム１６ａ〜１６ｄの基端部１６ｅには前記ロッカ軸１７ａが挿通するロッカ孔１６ｆが形成されている。またハイカムロッカアーム１６ａ，１６ｄの先端部には前記ハイカム１３ａ，１３ｄに摺接するカム面１６ｇが形成されている。

またローカムロッカアーム１６ｂ，極小ロッカアーム１６ｃの先端部には、ロック孔１６ｈが形成され、該先端部の外周面上部には前記ローカム１３ｂ，極小カム１３ｃに摺接するカム面１６ｉが形成されている。さらにまた前記先端部の外周面下部には、前記吸気弁７，７′を押圧する押圧面１６ｊが形成されている。これらの押圧面１６ｊには前記吸気弁の軸線ａ，ａ′を越えてハイカムロッカアーム１６ａ，１６ｄ側に突出する突出部１６ｊ′が形成されている。この突出部１６ｊ′は前記ハイカムロッカアーム１６ａ，１６ｄの下方に位置している。

前記ローカムロッカアーム１６ｂ，極小カムロッカアーム１６ｃのロック孔１６ｈ，１６ｈには、第１，第２ロックピン１９，１９′が進退自在に挿入配置されている。またこのロックピン１９、１９′と前記ローカムロッカアーム１６ｂ，極小カムロッカアーム１６ｃとの間には、これらのロックピン１９，１９′を反ハイカムロッカアーム１６ａ，１６ｄ側に、つまり後退するように付勢する付勢ばね２０が配設されている。

そして上記カムキャリア１５ａには、吸気弁７用のスリーブ（第１シリンダ部）１５ｄと吸気弁７′用のスリーブ（第２シリンダ部）１５ｅが別々に圧入されている。該各スリーブ１５ｄ ，１５ｅには第１，第２ピストン２３，２３′が進退自在に挿入されている。

前記スリーブ１５ｄとピストン２３とで囲まれた第１油室ｃは、第１油圧通路２４により油圧ポンプ（図示せず）に接続されており、該第１油圧通路２４の途中には、第１油圧制御弁２５が介設されている。同様に、前記スリーブ１５ｅとピストン２３′とで囲まれた第２油室ｃ′は、第２油圧通路２４′により油圧ポンプに接続され、途中には第２油圧制御弁２５′が介設されている。

このようにして、前側の吸気弁７をハイカム１３ａ又はローカム１３ｂの何れかにより開閉駆動する前側吸気弁用の第１可変動弁機構２６と、後側の吸気弁７′を極小カム１３ｃ又はハイカム１３ｄの何れかにより開閉駆動する後側吸気弁用の第２可変動弁機構２６′が構成されている。

前記第１油室ｃに油圧が供給されると、第１ピストン２３が第１ロックピン１９を前進させ、該第１ロックピン１９がハイカムロッカアーム１６ａの下方に進入し、ハイカム１３ａがハイカムロッカアーム１６ａ及びローカムロッカアーム１６ｂの押圧面１６ｊを介して前側の吸気弁７を大リフト量でもって開閉駆動する（図２，図６（ｂ）（ｄ）参照）。このとき、押圧面１６ｊに突出部１６ｊ′が形成されているので、前記ハイカム１３ａの駆動力が効率よく吸気弁７に伝達される。

一方、前記第１油室ｃへの油圧が開放されると、第１ロックピン１９は付勢ばね２０のばね力により気筒軸線Ｅ側に後退し、該第１ロックピン１９とハイカムロッカアーム１６ａとの係合が解除される。そのためハイカムロッカアーム１６ａは空転し、ローカム１３ｂがローカムロッカアーム１６ｂの押圧面１６ｊを介して吸気弁７を小リフト量でもって開閉駆動する（図６（ａ）（ｃ）参照）。

また前記第２油室ｃ′に油圧が供給されると、第２ピストン２３′が第２ロックピン１９′を前進させ、該第２ロックピン１９′がハイカムロッカアーム１６ｄの下方に進入し、ハイカム１３ｄがハイカムロッカアーム１６ｄ及び極小カムロッカアーム１６ｃの押圧面１６ｊを介して後側の吸気弁７′を大リフト量でもって開閉駆動する（図６（ｃ）（ｄ）参照）。このとき、押圧面１６ｊに突出部１６ｊ′が形成されているので、前記ハイカム１３ｄの駆動力が効率よく吸気弁７′に伝達される。

一方、前記第２油室ｃ′への油圧が開放されると、第２ロックピン１９′は付勢ばね２０のばね力により気筒軸線Ｅ側に後退し、該第２ロックピン１９′とハイカムロッカアーム１６ｄとの係合が解除される。そのためハイカムロッカアーム１６ｄは空転し、極小カム１３ｃが極小カムロッカアーム１６ｃの押圧面１６ｊを介して吸気弁７′を極小リフト量でもって開閉駆動する（図６（ａ）（ｂ）参照）。

図８は、本実施形態内燃機関の運転領域と前，後の吸気弁７，７′のバルブリフト量との関係を示す図である。本実施形態内燃機関１の運転領域は、図８に示す４つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに区分けされ、それぞれの運転領域に対応したリフト量となるように油圧の供給，排出が制御される。

ここで運転領域Ａは低中速回転・低負荷運転域を、運転領域Ｂは中速回転・中負荷運転域を、運転領域Ｃは中速回転・高負荷運転域を、運転域Ｄは高速回転・高負荷運転域を表している。なお、これらの運転領域の区分けは、厳密なものではなく、相当に幅のある概念的なものであり、この区分けにより本発明の技術的範囲が限定されるものではない。

運転領域Ａでは、図７（ｂ）に示すように、第１油室ｃには油圧が供給され、第２油室ｃ′の油圧は開放される。その結果、前側の吸気弁７はハイリフト（本実施形態では、例えば１０mm、以下同様）となり、また後側の吸気弁７′は極小リフト（０．３mm）となる。また、吸気弁７の作用角度は２７０°となり（図９（ａ）参照）、吸気弁７′の作用角度は略ゼロとなる。

運転領域図Ｂでは、図７（ａ）に示すように、第１油室ｃ，第２油室ｃ′共に油圧は開放され、その結果、前側の吸気弁７は小リフト（６．５mm）となり、後側の吸気弁７′は極小リフト（０．３mm）となる。また吸気弁７の作用角度は２３２°となり（図９（ｂ）参照）、吸気弁７′の作用角度は略ゼロとなる。

また運転領域Ｃでは、図７（ｃ）に示すように、第１油室ｃの油圧は開放され、第２油室ｃ′には油圧が供給される。その結果、前側の吸気弁７は小リフトとなり、後側の吸気弁７′は大リフトとなる。また吸気弁７の作用角度は２３２°となり（図９（ｂ）参照）、吸気弁７′の作用角度は２７０°となる（図９（ｃ）参照）。

さらにまた運転領域図Ｄでは、図７（ｄ）に示すように、第１油室ｃ，第２油室ｃ′共に油圧が供給される。その結果、前側の吸気弁７，後側の吸気弁７′共に大リフトとなり、作用角度は共に２７０°となる。

このように本実施形態内燃機関１では、気筒当たり２本の吸気弁７、７′のそれぞれのリフト量を２段階に切り替える第１，第２動弁機構２６，２６′を設けたので、各気筒のリフト量を４段階に切替制御できる。そのため、運転領域を４領域に区分けし、各運転領域に応じたリフト量とすることができ、広い運転域に渡って燃費や排ガス性状の改善及び高出力の確保を実現できる。

例えば、運転領域Ａでは、前側の吸気弁７については、ハイリフトとする共に作用角度を２７０°、閉じタイミングを下死点後１１０°とし、後側の吸気弁７′については極小リフトとし、作用角度を略ゼロとしたので、吸気弁の遅閉じを実現でき、これによりポンピング損失を削減でき、燃費を向上できる。また、第１吸気弁７側からのみ吸気が流入するので、シリンダ内でスワール（横渦）を発生でき、混合気の拡散がよくなり、燃焼性の改善ひいては希薄燃焼の安定化を図ることができ、燃費及び排ガス性状を改善できる。

また運転領域Ｂでは、前側の吸気弁７を小リフトで作用角度２３２°とし、後側の吸気弁７′を極小リフトで作用角度略ゼロとしたので、スーワルの発生により燃焼性の安定化を図ることができ、希薄燃焼により燃費を向上できる。

また運転領域Ｃでは、前側の吸気弁７は小リフトで作用角度２３２°とし、後側の吸気弁７′は大リフトで作用角度２７０°としたので、吸気量を増大しつつ、スワールを確保できるため、最大トルクを向上できる。

さらにまた運転領域図Ｄでは、前側の吸気弁７，後側の吸気弁７′共に大リフトで作用角度２７０°としたので、充填効率を高めることができ、最大出力を向上できる。

なお、前記実施形態では、吸気弁が２本の場合を説明したが、本発明は、吸気弁が３本以上の場合にも適用できる。また本発明の適用範囲は、吸気弁に限られるものではなく、排気弁にも適用でき、さらに吸気弁と排気弁の両方に適用することもできる。

また前記実施形態では、運転領域を４つに区分けした場合を説明したが、本発明は、より多くの運転領域に区分けした場合にも適用できる。

本発明の一実施形態による４サイクル内燃機関断面正面図（図１のI−I線断面図）である。 前記内燃機関の断面側面図（図１，４のII−II線断面図）である。 前記内燃機関の断面正面図（図４のIII−III線断面図）である。 前記内燃機関のポート部分の断面平面図(図１のIV−IV線断面図)である。 前記内燃機関の動弁装置の分解斜視図である。 前記内燃機関の動弁装置の斜視図である。 前記内燃機関の動弁装置の動作説明図である。 前記内燃機関の動弁装置の運転域を示すエンジン回転数−負荷特性図である。 前記内燃機関の動弁装置の運転域とバルブタイミングを示す図である。

符号の説明

１ ４サイクル内燃機関
６，６′排気弁
７，７′第１，第２吸気弁
８ 動弁装置
１３ａ〜１３ｄ 第１〜第４カムノーズ
２４，２４′第１，第２油圧供給通路
２５，２５′第１，第２油圧制御弁
２６，２６′ 第１，第２可変動弁機構

Claims (7)

1. 吸気弁と、排気弁と、該吸気弁及び排気弁を開閉駆動する動弁装置とを備えた４サイクル内燃機関において、
   前記吸気弁及び排気弁の少なくとも一方は複数設けられており、
   前記動弁装置は、前記複数設けられた弁の開閉タイミング及びリフト量の少なくとも一方を弁毎に独立して複数段階に切替制御する可変動弁機構を備えていることを特徴とする４サイクル内燃機関。
2. 請求項１に記載の４サイクル内燃機関において、
   前記可変動弁機構は、１本の弁に対して複数設けられたカムノーズと、何れかのカムノーズによる駆動力のみを弁に伝達する伝達切替機構とを備えていることを特徴とする４サイクル内燃機関。
3. 請求項２に記載の４サイクル内燃機関において、
   前記伝達切替機構は、油圧式のものであり、油圧シリンダ機構と、該油圧シリンダ機構に油圧を供給する油圧供給通路と、該油圧供給通路による油圧の供給及び排出を制御する油圧制御弁とを備えていることを特徴とする４サイクル内燃機関。
4. 請求項２に記載の４サイクル内燃機関において、
   第１吸気弁と第２吸気弁とを備え、
   前記可変動弁機構は、
   前記第１吸気弁に対して設けられた第１カムノーズ及び第２カムノーズと、
   前記第２吸気弁に対して設けられた第３カムノーズ及び第４カムノーズと、
   第１カムノーズ又は第２カムノーズによる駆動力を第１吸気弁に伝達する油圧シリンダ式の第１伝達切替機構と、
   第３カムノーズ又は第４カムノーズによる駆動力を第２吸気弁に伝達する油圧シリンダ式の第２伝達切替機構とを備えていることを特徴とする４サイクル内燃機関。
5. 請求項４に記載の４サイクル内燃機関において、
   前記第１，第２伝達切替機構は、
   前記第１〜第４カムノーズにより揺動駆動される第１〜第４ロッカアームと、
   吸気カム軸の前記第１，第２カムノーズと前記第３，第４カムノーズの間の部分を軸支するカムキャリア内に形成された第１，第２シリンダ部と、
   該第１，第２シリンダ部内に摺動自在に配置された第１，第２ピストンと、
   該第１，第２ピストンにより進退駆動され、前記第１，第２ロッカアーム、第３，第４ロッカアームと係脱する第１，第２ロックピンとを備えていることを特徴とする４サイクル内燃機関。
6. 請求項４に記載の４サイクル内燃機関において、
   前記第１カムノーズのカムプロファイルは、前記第１吸気弁のバルブ作用角度が２５０°以上で、かつ閉タイミングが下死点後９０°以降となるように設定され、前記第３カムノーズのカムプロファイルは、前記第２吸気弁のバルブリフト量が２ｍｍ以下となるように設定されており、
   前記可変動弁機構は、低速回転・低負荷運転域では、前記第１吸気弁を第１カムノーズで開閉駆動し、前記第２吸気弁を第３カムノーズで開閉駆動することを特徴とする４サイクル内燃機関。
7. 請求項１に記載の４サイクル内燃機関において、
   複数の吸気弁を備え、該複数の吸気弁のうち少なくとも１本の、バルブ作用角度は２５０°以上で、かつ閉タイミングは下死点後９０°以降であり、残りの吸気弁のうち少なくとも１本のリフト量は２ｍｍ以下であることを特徴とする４サイクル内燃機関。

Images