JP2011185200A - Variable valve gear of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の機関弁の作動特性を変更する可変動弁機構を制御する制御部材と、前記制御部材を駆動する可変動弁機構用アクチュエータとを備える内燃機関の可変動弁装置に関する。 The present invention relates to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine including a control member that controls a variable valve mechanism that changes the operating characteristics of an engine valve of the internal combustion engine, and an actuator for a variable valve mechanism that drives the control member.
シリンダヘッド内に配置した制御軸をシリンダヘッド外に配置したバルブリフトアクチュエータで往復直線運動させることで、吸気カムおよびロッカアーム間に介在する可変機構を作動させてバルブリフトを変化させる可変動弁機構が、下記特許文献1により公知である。 A variable valve mechanism that changes a valve lift by operating a variable mechanism interposed between an intake cam and a rocker arm by reciprocating linearly moving a control shaft arranged inside the cylinder head with a valve lift actuator arranged outside the cylinder head. This is known from Patent Document 1 below.
ところで、かかる可変動弁機構のアクチュエータは駆動源である電動モータの駆動回路が発熱して高温になると、その駆動回路が損傷したり誤作動したりする可能性があるため、何らかの冷却手段が必要となる。最も簡単な冷却手段としてアクチュエータにヒートシンクを設けることが考えられるが、ヒートシンクだけでは冷却効果が不充分である場合には、冷却水による冷却が必要となる。この場合、内燃機関の冷却水をアクチュエータの冷却に利用すれば特別なラジエータが不要になって便利であるが、アクチュエータに対して冷却水を供給/排出する冷却水通路の取り回しが必要となり、部品点数、設置スペースおよびコストの増加が問題となる。 By the way, the actuator of such a variable valve mechanism needs some cooling means because the drive circuit of the electric motor that is the drive source generates heat and may become hot if the drive circuit becomes hot. It becomes. As the simplest cooling means, it is conceivable to provide the actuator with a heat sink. However, when the cooling effect is insufficient with only the heat sink, cooling with cooling water is required. In this case, if the cooling water of the internal combustion engine is used for cooling the actuator, a special radiator is unnecessary, which is convenient. However, it is necessary to route the cooling water passage for supplying / discharging the cooling water to the actuator. The increase in the number of points, installation space and cost becomes a problem.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、部品点数、設置スペースおよびコストの増加を最小限に抑えながら可変動弁機構用アクチュエータを効果的に冷却できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to enable effective cooling of an actuator for a variable valve mechanism while minimizing an increase in the number of parts, installation space, and cost.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、内燃機関の機関弁の作動特性を変更する可変動弁機構を制御する制御部材と、前記制御部材を駆動する可変動弁機構用アクチュエータとを備える内燃機関の可変動弁装置において、前記内燃機関のスロットルバルブの開度を変更するスロットルバルブ用アクチュエータに冷却水を供給する冷却水通路を、前記可変動弁機構用アクチュエータのウオータジャケットに接続したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置が提案される。 To achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a control member that controls a variable valve mechanism that changes the operating characteristics of an engine valve of an internal combustion engine, and a variable motion that drives the control member. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine comprising a valve mechanism actuator, wherein a cooling water passage for supplying cooling water to a throttle valve actuator for changing an opening degree of a throttle valve of the internal combustion engine is provided with the variable valve mechanism actuator A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine characterized by being connected to a water jacket is proposed.
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記スロットルバルブ用アクチュエータの下流側の冷却水通路を前記ウオータジャケットに接続したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置が提案される。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the structure of the first aspect, a cooling water passage downstream of the throttle valve actuator is connected to the water jacket. A variable valve device is proposed.
尚、実施の形態のコントロールシャフト24は本発明の制御部材に対応し、実施の形態の冷却水ホース62〜64は本発明の冷却水通路に対応する。
The
請求項1の構成によれば、可変動弁機構用アクチュエータで制御部材を駆動すると内燃機関の機関弁の作動特性が変更される。このとき可変動弁機構用アクチュエータは発熱するが、内燃機関のスロットルバルブの開度を変更するスロットルバルブ用アクチュエータに冷却水を供給する冷却水通路を利用して可変動弁機構用アクチュエータのウオータジャケットに冷却水を供給することで、特別の冷却水通路を設けることなく可変動弁機構用アクチュエータを冷却して部品点数、設置スペースおよびコストの増加を最小限に抑えることができる。 According to the first aspect of the present invention, when the control member is driven by the variable valve mechanism actuator, the operating characteristic of the engine valve of the internal combustion engine is changed. At this time, the variable valve mechanism actuator generates heat, but the water jacket of the variable valve mechanism actuator is utilized using a cooling water passage for supplying cooling water to the throttle valve actuator that changes the opening of the throttle valve of the internal combustion engine. By supplying the cooling water, it is possible to cool the variable valve mechanism actuator without providing a special cooling water passage, thereby minimizing the increase in the number of components, installation space, and cost.
また請求項2の構成によれば、スロットルバルブ用アクチュエータの下流側の冷却水通路をウオータジャケットに接続したので、スロットルバルブ用アクチュエータを加熱して温度低下した冷却水で可変動弁機構用アクチュエータを効率的に冷却することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the cooling water passage on the downstream side of the throttle valve actuator is connected to the water jacket, the variable valve mechanism actuator is heated with the cooling water whose temperature is lowered by heating the throttle valve actuator. It can be cooled efficiently.
以下、図1〜図5に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1〜図3に示すように、直列4気筒内燃機関のシリンダヘッド11は、シリンダブロック12に結合されるロアヘッド13と、ロアヘッド13に結合されるアッパーヘッド14とを備え、アッパーヘッド14がヘッドカバー15により覆われる。
As shown in FIGS. 1 to 3, a
アッパーヘッド14は、ロアヘッド13に結合される本体部16と、本体部16の上面にボルト17…で結合される5個の第1キャップ部材18…と、第1キャップ部材18…の上面にボルト19…で結合される5個の第2キャップ部材20…と、本体部16の上面にボルト21…で結合される5個の第3キャップ部材22…とを備える。本体部16と第1キャップ部材18…との間に4個のコントロールカム23が形成されたコントロールシャフト24が回転自在に支持され、第1キャップ部材18…と第2キャップ部材20…との間に4個の吸気カム25…が形成された吸気カムシャフト26が回転自在に支持され、本体部16と第3キャップ部材22…との間に4個の排気カム27…が形成された排気カムシャフト28が回転自在に支持される。
The
アッパーヘッド14の本体部16の一方の端面には支持壁29が起立しており、支持壁29の外側面にはコントロールシャフト24を往復回転駆動する可変動弁機構用アクチュエータ30と、前記排気カムシャフト28により駆動される負圧ポンプ31とが設けられる。シリンダヘッド11には図示せぬ可変動弁機構が設けられており、コントロールシャフト24のコントロールカム23で可変動弁機構を作動させることで、機関弁としての吸気バルブのバルブリフトやバルブタイミングを変更するようになっている。
A
尚、可変動弁機構の構造は、例えば特開2008−303765号公報や特開2008−045540号公報に示されるように種々のものが公知であるが、本願発明は任意の構造の可変動弁機構に対して適用することができる。 Various structures of the variable valve mechanism are known as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-303765 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-045540. It can be applied to the mechanism.
図2〜図5に示すように、アッパーヘッド14の支持壁29に固定される可変動弁機構用アクチュエータ30は、取り付けベース41と、ギヤハウジング42と、ウオータジャケット43と、モータドライバー44と、ヒートシンク45とを積層して構成され、取り付けベース41、ギヤハウジング42およびウオータジャケット43が3本のボルト46…でアッパーヘッド14の本体部16の支持壁29に締結され、モータドライバー44およびヒートシンク45が4本のボルト47…でウオータジャケット43に締結される。そしてギヤハウジング42の側面に直流ブラシレスモータよりなる電動モータ48が3本のボルト49…で締結される。
As shown in FIGS. 2 to 5, the variable
電動モータ48はモータハウジング50の内部にボルト51で固定されたステータ52と、ステータ52の内部に配置されたロータ53と、ロータ53を回転自在に支持するモータ軸54とを備えており、モータ軸54はギヤハウジング42の内部に延出してローラベアリング55およびボールベアリング56で回転自在に支持される。一方、コントロールシャフト24の軸端部は支持壁29および取り付けベース41を貫通してギヤハウジング42内に延出し、そこにボルト57で固定されたウオームホイール58が、モータ軸54に一体に形成されたウオーム59に噛合する。
The
ウオータジャケット43の内部は、冷却効果を高めるべく、隔壁43a…により仕切られてジグザグに蛇行する通路が形成される。シリンダヘッド11の外部に設けられたスロットルバルブ60には、その開度を電気的に制御するためのスロットルバルブ用アクチュエータ61が設けられており、スロットルバルブ用アクチュエータ61には冷却水ホース62を介して内燃機関の冷却水の一部が供給される。可変動弁機構用アクチュエータ30のウオータジャケット43の入口部43b(図1および図3参照)は冷却水ホース63を介してスロットルバルブ用アクチュエータ61に接続され、ウオータジャケット43の出口部43c(図2および図3参照)は冷却水ホース64を介してロアヘッド13に設けられたウオータアウトレット65に接続される。
The interior of the
モータドライバー44の内部には電子部品66が設けられた基板67等が収納されており、基板67と電動モータ48とがコード68で接続される。外面に多数の冷却フィン45a…が形成されたヒートシンク45は、放熱シート69を介してモータドライバー44の基板67に接触する。
Inside the
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
可変動弁機構用アクチュエータ30の電動モータ48を駆動すると、モータ軸54に一体に設けられたウオーム59と、ウオーム59に噛合するウオームホイール58とを介してコントロールシャフト24が回転し、コントロールシャフト24に設けたコントロールカム23…で可変動弁機構を作動させることで、吸気バルブのバルブリフトおよびバルブタイミングが変更される。可変動弁機構用アクチュエータ30の電動モータ48の作動を制御するモータドライバー44は、電子部品66の発熱により温度上昇するだけでなく、隣接するギヤハウジング42の内部にシリンダヘッド11の内部から高温の潤滑油が供給されることで温度上昇するため、モータドライバー44の保護および誤作動防止のために空気および冷却水により冷却される。
When the
即ち、モータドライバー44の基板67の熱は放熱シート69を介してヒートシンク45に伝達され、その熱が冷却フィン45a…から大気に放熱されることでモータドライバー44が冷却される。また内燃機関の冷却水の一部は冷却水ホース62を介してスロットルバルブ用アクチュエータ61に供給され、スロットルバルブ用アクチュエータ61を温めることで低温時における凍結による作動不良を防止する。スロットルバルブ用アクチュエータ61を温めて温度低下した冷却水は、冷却水ホース63を介して可変動弁機構用アクチュエータ30のウオータジャケット43に供給され、その内部のジグザグの通路を通過する間にモータドライバー44との間で熱交換する。モータドライバー44を冷却して温度上昇した冷却水は冷却水ホース64を介してロアヘッド13のウオータアウトレット65に供給され、そこでロアヘッド13のウオータジャケット(図示せず)から流出する冷却水と合流してラジエータに供給される。
That is, the heat of the board 67 of the
このように、可変動弁機構用アクチュエータ30のモータドライバー44を空気および冷却水の両方で冷却するので、その過熱による損傷や誤作動を確実に防止することができる。しかも可変動弁機構用アクチュエータ30の近くに配置されるスロットルバルブ用アクチュエータ61に凍結防止用の冷却水を供給する冷却水ホース62〜64を利用し、その冷却水ホース62〜64の途中に可変動弁機構用アクチュエータ30を配置したので、可変動弁機構用アクチュエータ30のために特別の冷却水ホースを取り回す必要がなくなり、部品点数、設置スペース、コスト等を節減することができる。特に、スロットルバルブ用アクチュエータ61の下流側に可変動弁機構用アクチュエータ30を配置したので、スロットルバルブ用アクチュエータ61を加熱して温度低下した冷却水を可変動弁機構用アクチュエータ30に供給することで、可変動弁機構用アクチュエータ30の冷却効果を一層高めることができる。
As described above, since the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、実施の形態では可変動弁機構用アクチュエータ30をスロットルバルブ用アクチュエータ61の下流側に配置しているが、それを上流側に配置することができる。このようにすれば、可変動弁機構用アクチュエータ30を冷却して温度上昇した冷却水をスロットルバルブ用アクチュエータ61に供給し、スロットルバルブ用アクチュエータ61の加熱効果を一層高めることができる。
For example, in the embodiment, the variable
また実施の形態ではウオータジャケット43をモータドライバー44とギヤハウジング42との間に配置しているが、それをモータドライバー44とヒートシンク45との間に配置しても良い。
In the embodiment, the
また実施の形態ではモータドライバー44の基板67をヒートシンク45に当接させているが、前記基板67をウオータジャケット43に当接させ、ギヤハウジング42内のオイルを冷却水で冷却しつつ電子部品66…を冷却しても良い。この場合にはヒートシンク45は必ずも必要ではない。
In the embodiment, the board 67 of the
また実施の形態の可変動弁機構用アクチュエータ30はコントロールシャフト24を回転運動させるものであるが、コントロールシャフト24を往復運動させるものであっても良い。
The variable
また本発明の制御部材は、必ずしもコントロールシャフト24のように軸形状である必要はない。
Further, the control member of the present invention does not necessarily have an axial shape like the
24 コントロールシャフト(制御部材)
30 可変動弁機構用アクチュエータ
43 ウオータジャケット
60 スロットルバルブ
61 スロットルバルブ用アクチュエータ
62 冷却水ホース(冷却水通路)
63 冷却水ホース(冷却水通路)
64 冷却水ホース(冷却水通路)
24 Control shaft (control member)
30 Actuator for
63 Cooling water hose (cooling water passage)
64 Cooling water hose (cooling water passage)
Claims (2)
前記内燃機関のスロットルバルブ(60)の開度を変更するスロットルバルブ用アクチュエータ(61)に冷却水を供給する冷却水通路(62〜64)を、前記可変動弁機構用アクチュエータ(30)に設けたウオータジャケット(43)に接続したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 An internal combustion engine comprising a control member (24) for controlling a variable valve mechanism for changing the operating characteristics of an engine valve of the internal combustion engine and a variable valve mechanism actuator (30) for driving the control member (24). In the variable valve device,
Cooling water passages (62 to 64) for supplying cooling water to the throttle valve actuator (61) for changing the opening degree of the throttle valve (60) of the internal combustion engine are provided in the variable valve mechanism actuator (30). A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, characterized by being connected to a water jacket (43).
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JP2014152766A (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-25 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Valve timing control system for internal combustion engine |
KR20150098774A (en) * | 2014-02-21 | 2015-08-31 | 주식회사 만도 | Electrical Actuator For Variable Geometry Turbocharger Having Water Jacket |
CH717223A1 (en) * | 2020-03-11 | 2021-09-15 | Liebherr Machines Bulle Sa | Pressurized can device for exhaust gas turbochargers and combustion engines. |
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Cited By (4)
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JP2014152766A (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-25 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Valve timing control system for internal combustion engine |
KR20150098774A (en) * | 2014-02-21 | 2015-08-31 | 주식회사 만도 | Electrical Actuator For Variable Geometry Turbocharger Having Water Jacket |
KR101908949B1 (en) * | 2014-02-21 | 2018-12-10 | 주식회사 세종에이티티 | Electrical Actuator For Variable Geometry Turbocharger Having Water Jacket |
CH717223A1 (en) * | 2020-03-11 | 2021-09-15 | Liebherr Machines Bulle Sa | Pressurized can device for exhaust gas turbochargers and combustion engines. |
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