JP6232292B2 - Variable valve mechanism for internal combustion engine - Google Patents
Variable valve mechanism for internal combustion engineInfo
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Description
内燃機関のバルブを駆動するとともに、内燃機関の運転状況に応じてバルブの駆動状態を変更する可変動弁機構に関する。 The present invention relates to a variable valve mechanism that drives a valve of an internal combustion engine and changes a drive state of the valve in accordance with an operation state of the internal combustion engine.
可変動弁機構の中には、特許文献1〜3に示す可変動弁機構のように、内燃機関の回転に従い、バルブをリフトする側のリフト方向とその反対の反リフト方向とに揺動する揺動部材と、揺動部材の揺動開始位置を、リフト方向に変更することでバルブのリフト量を増加させ、反リフト方向に変更することでバルブのリフト量を減少させる可変装置とを備えたものがある。
Among the variable valve mechanisms, like the variable valve mechanisms shown in
上記の可変動弁機構によれば、内燃機関の運転状況に応じてバルブの駆動状態を変更することができるが、次に示す課題を解決することはできない。 According to the variable valve mechanism described above, the driving state of the valve can be changed according to the operating state of the internal combustion engine, but the following problems cannot be solved.
すなわち、吸気用及び排気用の両方のバルブが閉じた状態でエンジン(内燃機関)停止した気筒では、気筒内が密閉されるので、次にエンジンをモータで回転させる始動時に、気筒内での圧縮抵抗や膨張抵抗が大きくなる。例えば、4気筒のエンジンでは、2気筒が下死点で停止し、他の2気筒が上死点で停止することで、4気筒全てで両方のバルブが閉じた状態でエンジンが停止することもある。この場合、次にエンジンをモータで回転させる始動時には、下死点で停止していた2気筒では、バルブから排気されることなく気筒内の空間が縮小することで圧縮抵抗が大きくなり、上死点で停止していた他の2気筒では、バルブから吸気されることなく気筒内の空間が拡大することで膨張抵抗が大きくなる。そのため、エンジンの始動時にモータで加えるべき負荷が大きくなってしまう。また、それ以外にも、複数気筒のエンジンにおいて、いくつかの気筒で、両方のバルブが閉じた状態(圧縮行程や膨張行程や上死点や下死点等)でエンジン停止することで、エンジンの始動時にモータで加えるべき負荷が大きくなってしまう。特に、ハイブリッドエンジンやアイドルストップ等を行うエンジンでは、エンジンを始動する頻度が多いため、その都度、モータで多くの電流(電力)を消費してしまう。そのため、燃費悪化につながる。 That is, in the cylinder where the engine (internal combustion engine) is stopped with both the intake and exhaust valves closed, the cylinder is sealed, so the next time the engine is rotated by the motor, the compression in the cylinder is performed. Resistance and expansion resistance increase. For example, in a four-cylinder engine, two cylinders stop at the bottom dead center and the other two cylinders stop at the top dead center, so that the engine stops with both valves closed in all four cylinders. is there. In this case, when the engine is next rotated by the motor, in the two cylinders that were stopped at the bottom dead center, the compression resistance is increased by reducing the space in the cylinder without exhausting from the valve, and top dead In the other two cylinders stopped at the point, the expansion resistance is increased by expanding the space in the cylinder without being sucked from the valve. For this reason, a load to be applied by the motor at the start of the engine becomes large. In addition, in a multi-cylinder engine, the engine is stopped when both valves are closed (compression stroke, expansion stroke, top dead center, bottom dead center, etc.) in some cylinders. The load that must be applied by the motor at the time of starting is increased. In particular, in a hybrid engine or an engine that performs idle stop or the like, since the engine is frequently started, a large amount of current (electric power) is consumed by the motor each time. Therefore, it leads to fuel consumption deterioration.
また、エンジンの始動時以外でも、例えば、エンジンの回転数を落とす減速時には、内燃機関の4行程のうちの圧縮行程及び膨張行程の2行程で両方のバルブが閉じることで、圧縮抵抗や膨張抵抗が大きくなるおそれがある。そのため、エンジンブレーキが大きくなり、燃費悪化につながるおそれがある。 Even when the engine is not started, for example, at the time of deceleration at which the engine speed is reduced, both valves are closed in the two strokes of the compression stroke and the expansion stroke of the four strokes of the internal combustion engine. May increase. Therefore, the engine brake becomes large, which may lead to deterioration of fuel consumption.
そこで、本発明者は、内燃機関の始動時や減速時等の所定時には、揺動部材の揺動開始位置を通常範囲よりもリフト方向側にすることで、バルブを常時開放するようにして、前記所定時に、気筒内での圧縮抵抗や膨張抵抗を低減することを考えた。しかし、そうした場合、揺動開始位置を通常範囲よりもリフト方向側にするので、リフト量が通常時よりも増加してリフト負荷が増加してしまう。そのリフト負荷の増加により、圧縮抵抗や膨張抵抗の低減による負荷の低減が若干相殺され妨げられてしまう。 Therefore, the present inventor always opens the valve by setting the swing start position of the swing member to the lift direction side from the normal range at a predetermined time such as at the start of the internal combustion engine or at the time of deceleration. It was considered to reduce the compression resistance and expansion resistance in the cylinder at the predetermined time. However, in such a case, since the swing start position is set to the lift direction side from the normal range, the lift amount increases from the normal time and the lift load increases. Due to the increase in the lift load, the load reduction due to the reduction in the compression resistance and the expansion resistance is slightly offset and prevented.
そこで、エンジンの始動時や減速時等の所定時に、リフト負荷を増加させることなく気筒内での圧縮抵抗や膨張抵抗を低減することで、前記所定時に負荷を効率的に低減することを目的とする。また、動力伝達系にクリアランスが生じても、そのクリアランスを自動で埋めることができるようにすること、及び、前記所定時が続いても、動力伝達系がプランジャを負荷し続けることがなく、プランジャが元の位置に復帰するようにすることを目的とする。 Accordingly, an object is to efficiently reduce the load at the predetermined time by reducing the compression resistance and the expansion resistance in the cylinder without increasing the lift load at a predetermined time such as when the engine is started or decelerated. To do. Further, even if a clearance occurs in the power transmission system, the clearance can be automatically filled, and the plunger does not continue to load the plunger even if the predetermined time continues. The purpose is to return to the original position.
[可変動弁機構の全体構成]
上記課題を達成するため、本発明の可変動弁機構は、次の[1][2]の少なくともいずれか一方の態様を採用している。
[Overall configuration of variable valve mechanism]
In order to achieve the above object, the variable valve mechanism of the present invention employs at least one of the following [1] and [2].
[1]ファーストカムプロフィールを備えたカムとフォロアとの間に、ファーストカムプロフィールに従い所定のリフト方向とその反対の反リフト方向とに揺動する、セカンドカムプロフィールを備えた揺動部材を備え、セカンドカムプロフィール内には、フォロアを押動しないベース円プロフィールと、揺動部材がリフト方向に揺動したときにフォロアを押動してバルブを開放するリフト用プロフィールとが設けられ、揺動部材の揺動範囲の反リフト方向側の端である揺動開始位置を、リフト方向に変更することでバルブのリフト量を増加させ、反リフト方向に変更することでバルブのリフト量を減少させる可変装置を備えた内燃機関の可変動弁機構において、セカンドカムプロフィール内の、ベース円プロフィールを間に挟むリフト用プロフィールの反対側には、逆側リフト用プロフィールが設けられ、可変装置は、所定時以外の通常時には、揺動開始位置を所定の通常範囲内にすることで、逆側リフト用プロフィールでフォロアを押動しないようにし、前記所定時には、揺動開始位置を前記通常範囲よりも反リフト方向側にすることで、逆側リフト用プロフィールでフォロアを押動してバルブを開放するようにし、ボディとプランジャとを備え、揺動部材とバルブとの間の動力伝達系の所定の箇所にクリアランスが生じると、ボディからプランジャが繰り出すことでクリアランスを埋め、動力伝達系からプランジャに負荷が加わるとボディにプランジャが退入するラッシュアジャスタを備え、前記所定時の揺動行程内には、バルブが閉じる閉弁区間があることを特徴とする態様。 [1] A swing member having a second cam profile that swings in a predetermined lift direction and the opposite anti-lift direction according to the first cam profile between a cam having a first cam profile and a follower, The second cam profile includes a base circular profile that does not push the follower and a lift profile that pushes the follower to open the valve when the swinging member swings in the lift direction. Variable to increase the lift amount of the valve by changing the swing start position, which is the end of the swing range on the side opposite to the lift direction, to the lift direction, and to decrease the lift amount of the valve by changing to the anti-lift direction In a variable valve mechanism for an internal combustion engine equipped with a device, a lift profile for sandwiching a base circular profile in a second cam profile. A reverse lift profile is provided on the opposite side of the feel, and the variable device sets the follower with the reverse lift profile by setting the swing start position within a predetermined normal range at a normal time other than the predetermined time. do not pushed, wherein the predetermined time, by the swing start position in the counter-lift direction side than the normal range, so as to open the valve by pushing the follower in profile for reverse side lifts, the body And a plunger, and if a clearance occurs at a predetermined location in the power transmission system between the swing member and the valve, the plunger is extended from the body to fill the clearance, and when a load is applied to the plunger from the power transmission system, the body It includes a lash adjuster plunger room access to, wherein the within a predetermined time of the swing stroke condition, characterized in that there is a valve closing the valve closing interval .
[2]内燃機関の回転に従い、バルブをリフトする側のリフト方向とその反対の反リフト方向とに揺動する揺動部材と、揺動部材の揺動範囲の反リフト方向側の端である揺動開始位置を、リフト方向に変更することでバルブのリフト量を増加させ、反リフト方向に変更することでバルブのリフト量を減少させる可変装置とを備えた内燃機関の可変動弁機構において、揺動部材は、所定の逆側リフト開始位置よりも反リフト方向側に揺動したときにバルブをリフトして開放する逆側リフト部を備え、可変装置は、所定時以外の通常時には、揺動開始位置を逆側リフト開始位置よりもリフト方向側にすることで、逆側リフト部でバルブを開放しないようにし、前記所定時には、揺動開始位置を逆側リフト開始位置よりも反リフト方向側にすることで、逆側リフト部でバルブを開放するようにし、ボディとプランジャとを備え、揺動部材とバルブとの間の動力伝達系の所定の箇所にクリアランスが生じると、ボディからプランジャが繰り出すことでクリアランスを埋め、動力伝達系からプランジャに負荷が加わるとボディにプランジャが退入するラッシュアジャスタを備え、前記所定時の揺動行程内には、バルブが閉じる閉弁区間があることを特徴とする態様。 [2] A swing member that swings in the lift direction on the valve lift side and the opposite anti-lift direction according to the rotation of the internal combustion engine, and an end on the anti-lift direction side of the swing range of the swing member In a variable valve mechanism of an internal combustion engine comprising a variable device that increases a lift amount of a valve by changing a swing start position in a lift direction and decreases a lift amount of the valve by changing in a counter-lift direction The swinging member includes a reverse side lift portion that lifts and opens the valve when swinging in a direction opposite to the lift direction from a predetermined reverse lift start position. By setting the swing start position to the lift direction side with respect to the reverse lift start position, the valve is not opened at the reverse lift portion, and at the predetermined time, the swing start position is more anti-lift than the reverse lift start position. To the direction side , So as to open the valve in the opposite side the lift portion, and a body and a plunger, the clearance is generated in a predetermined portion of the power transmission system between the oscillating member and the valve, with the plunger feeding from the body A lash adjuster is provided that fills the clearance and retreats the plunger into the body when a load is applied to the plunger from the power transmission system, and has a valve closing section in which the valve is closed in the predetermined swinging stroke. Aspect.
この可変動弁機構は、排気用のバルブに対して設置すること(すなわち、前記バルブは、排気用のバルブであること)が好ましいが、吸気用のバルブに対して設置しても(すなわち、前記バルブは、吸気用のバルブであっても)よい。また、この可変動弁機構は、吸気用又は排気用の一方のバルブに対して設置すれば効果が得られるが、より効果を高める目的で、両方のバルブに対して1つずつ設置してもよい。 The variable valve mechanism is preferably installed with respect to the exhaust valve (that is, the valve is an exhaust valve). The valve may be an intake valve). In addition, this variable valve mechanism is effective if it is installed on one of the valves for intake or exhaust, but for the purpose of enhancing the effect, one can be installed on both valves. Good.
[揺動部材]
揺動部材は、前記所定時には、反リフト方向に揺動したときだけ、逆側リフト用プロフィールや逆側リフト部でバルブを開放してもよいが、リフト方向に揺動したときもバルブを開放することが好ましい。より具体的には、内燃機関は、吸気行程と圧縮行程と膨張行程と排気行程との4行程でサイクルする4サイクルエンジンであって、前記所定時には、吸気行程又は排気行程の一方以外の3行程では、揺動部材が反リフト方向側に揺動してバルブを開放し、前記一方の行程では、揺動部材がリフト方向側に揺動してバルブを開放することで、前記4行程全てでバルブを開放することが好ましい。4行程すべてで、膨張抵抗や圧縮抵抗を低減することができるからである。
[Oscillating member]
The swing member may open the valve with the reverse lift profile or the reverse lift part only when swinging in the anti-lift direction at the predetermined time, but it also opens the valve when swinging in the lift direction. It is preferable to do. More specifically, the internal combustion engine is a four-cycle engine that cycles in four strokes of an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke, and at the predetermined time, three strokes other than one of the intake stroke and the exhaust stroke. Then, the swinging member swings in the anti-lift direction side to open the valve, and in the one stroke, the swinging member swings in the lift direction side to open the valve, so that all the four strokes are performed. It is preferable to open the valve. This is because expansion resistance and compression resistance can be reduced in all four strokes.
[動力伝達系]
揺動部材とバルブとの間の動力伝達系に対してラッシュアジャスタを備えているのは、該動力伝達系にクリアランスが生じても、そのクリアランスを自動で埋めることができるからである。
[Power transmission system]
What includes a lash adjuster with respect to the power transmission system between the oscillating member and the valve, even clearance occurs in the power transmission system, since it is possible to fill the clearance automatically.
また、前記所定時の揺動行程内には、バルブが閉じる閉弁区間があるのは、たとえ、前記所定時が続いても、閉弁区間があれば、動力伝達系がプランジャを負荷し続けることがなく、閉弁区間がくる度にボディからプランジャが繰り出すことで、プランジャが元の位置に復帰するからである。よって、プランジャが沈み続ける心配がない。そのため、前記所定時から前記通常時に戻ったときに、プランジャの沈み込みが原因で前記所定箇所にクリアランスが生じて動力伝達系が不安定になる、といった心配もない。 Further , there is a valve closing section in which the valve is closed in the swing stroke at the predetermined time . Even if the predetermined time continues , if there is a valve closing section, the power transmission system continues to load the plunger. This is because the plunger returns from its original position by unwinding the plunger from the body each time the valve closing section comes. Therefore, there is no worry that the plunger continues to sink. Therefore, when returning from the predetermined time to the normal time, there is no concern that the power transmission system becomes unstable due to a clearance occurring at the predetermined position due to the sinking of the plunger.
[可変装置]
前記所定時は、特に限定されないが、次の(a)(b)の態様を例示する。
(a)前記所定時は、内燃機関の始動時を含む態様。
(b)前記所定時は、内燃機関の減速時を含む態様。
[Variable device]
The predetermined time is not particularly limited, but the following modes (a) and (b) are exemplified.
(A) The predetermined time includes a start of the internal combustion engine.
(B) A mode in which the predetermined time includes the time of deceleration of the internal combustion engine.
可変装置の構成は、特に限定されないが、次の態様を例示する。すなわち、可変装置は、制御シャフトと、制御シャフトを変位させる変位装置と、制御シャフトの変位力を伝達機構に伝える制御機構とを含み構成された態様である。 Although the structure of a variable apparatus is not specifically limited, The following aspect is illustrated. In other words, the variable device is configured to include a control shaft, a displacement device that displaces the control shaft, and a control mechanism that transmits the displacement force of the control shaft to the transmission mechanism.
その制御シャフトを変位させる方向は、特に限定されないが、次の(a)(b)の態様を例示する。
(a)変位装置は、制御シャフトをその周方向に回動させる態様。
(b)変位装置は、制御シャフトをその長さ方向に変位させる態様。
The direction in which the control shaft is displaced is not particularly limited, but the following modes (a) and (b) are exemplified.
(A) A mode in which the displacement device rotates the control shaft in the circumferential direction.
(B) The displacement device is a mode in which the control shaft is displaced in the length direction.
本発明の[1][2]の可変動弁機構によれば、所定時には、逆側リフト用プロフィール又は逆側リフト部でバルブを開放するので、気筒内での圧縮抵抗や膨張抵抗が低減される。また、更に、前記所定時には、揺動開始位置を反リフト方向側にするので、揺動部材がリフト方向に揺動したときのバルブのリフト量が減少して、そのリフト負荷が低減される。 According to the variable valve mechanism of [1] and [2] of the present invention, the valve is opened by the reverse lift profile or the reverse lift portion at a predetermined time, so that the compression resistance and expansion resistance in the cylinder are reduced. The Further, since the swing start position is set to the anti-lift direction side at the predetermined time, the lift amount of the valve when the swing member swings in the lift direction is reduced, and the lift load is reduced.
よって、前記所定時には、リフト負荷を増加させることなく逆に減少させつつ、気筒内での圧縮抵抗や膨張抵抗を低減することできる。そのため、前記所定時に負荷を効率的に低減することができる。
また、上記のとおり、ラッシュアジャスタがあるため、動力伝達系にクリアランスが生じても、そのクリアランスを自動で埋めることができる。
また、上記のとおり、閉弁区間があるため、前記所定時が続いても、動力伝達系がプランジャを負荷し続けることがなく、プランジャが元の位置に復帰する。
Therefore, at the predetermined time, it is possible to reduce the compression resistance and the expansion resistance in the cylinder while decreasing the lift load without increasing it. Therefore, the load can be efficiently reduced at the predetermined time.
Further, as described above, since there is a lash adjuster, even if a clearance occurs in the power transmission system, the clearance can be automatically filled.
In addition, as described above, since there is a valve closing section, even if the predetermined time continues, the power transmission system does not continue to load the plunger, and the plunger returns to the original position.
以下、本発明の可変動弁機構を図面を参照に説明する。 The variable valve mechanism of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[可変動弁機構1の全体構成]
図1〜図6に示す本実施例1の可変動弁機構1は、内燃機関の排気用のバルブ6を駆動する。その内燃機関は、4サイクルエンジンであって、気筒内の空間が拡大する間の吸気行程iと、その後の前記空間が縮小する間の圧縮行程iiと、その後の前記空間が拡大する間の膨張行程iiiと、その後の前記空間が縮小する間の排気行程ivとの4行程i〜ivでサイクルする。そして、バルブ6に対しては、バルブ6を閉じる方向に付勢するバルブスプリング(図示略)が設けられている。この可変動弁機構1は、次に示す揺動部材20と可変装置40とを備えている。
[Overall Configuration of Variable Valve Mechanism 1]
The
すなわち、揺動部材20は、ファーストカムプロフィールFを備えたカム9と、セカンドフォロア31との間に設けられており、図2(a)(b)に示すように、ファーストカムプロフィールFに従い所定のリフト方向とその反対の反リフト方向とに揺動する。この揺動部材20は、セカンドカムプロフィールSを備え、そのセカンドカムプロフィールS内には、セカンドフォロア31を押動しないベース円プロフィールSaと、揺動部材20がリフト方向に揺動したときにセカンドフォロア31を押動してバルブ6を開放するリフト用プロフィールSbとが設けられている。
That is, the swinging
また、可変装置40は、図3(a)に示すように、揺動部材20の揺動範囲の反リフト方向側の端である揺動開始位置αをリフト方向に変更することで、揺動範囲のリフト方向側の端であるリフト位置βもリフト方向に変更して、バルブ6のリフト量Lを増加させる。また、この可変装置40は、図3(b)に示すように、揺動開始位置αを反リフト方向に変更することで、リフト位置βも反リフト方向に変更して、バルブ6のリフト量Lを減少させる。
Further, as shown in FIG. 3A, the
そして、セカンドカムプロフィールS内の、ベース円プロフィールSaを間に挟むリフト用プロフィールSbの反対側には、逆側リフト用プロフィールScが設けられている。そして、可変装置40は、所定時以外の通常時には、図3(a)(b)に示すように、揺動開始位置αを所定の通常範囲n内にすることで、逆側リフト用プロフィールScでフォロア31を押動しないようにし、前記所定時には、図3(c)に示すように、揺動開始位置αを前記通常範囲nよりも反リフト方向側にすることで、逆側リフト用プロフィールScでフォロア31を押動してバルブ6を開放するようにする。
In the second cam profile S, on the opposite side of the lift profile Sb with the base circle profile Sa interposed therebetween, a reverse lift profile Sc is provided. The
言い換えると、揺動部材20には、所定の逆側リフト開始位置xよりも反リフト方向側に揺動したときにバルブ6をリフトして開放する逆側リフト部23を備えている。そして、可変装置40は、所定時以外の通常時には、図3(a)(b)に示すように、揺動開始位置αを逆側リフト開始位置xよりもリフト方向側にすることで、逆側リフト部23でバルブ6を開放しないようにし、前記所定時には、図3(c)に示すように、揺動開始位置αを逆側リフト開始位置xよりも反リフト方向側にすることで、逆側リフト部23でバルブ6を開放するようにする。
In other words, the rocking
[カム9]
カム9は、前記4行程i〜ivで一回転するカムシャフト8に設けられており、そのカムシャフト8と共に回転する。このカム9は、ベース円9aと、ベース円9aから突出したノーズ9bとを備えている。そして、そのベース円9aとノーズ9bとの外周面が、ファーストカムプロフィールFを構成している。
[Cam 9]
The
[入力機構10]
カム9と揺動部材20との間には、カム9の駆動力を揺動部材20に伝える入力機構10が介装されている。その入力機構10は、ファーストフォロア11と伝達部材12とを含み構成されている。そのファーストフォロア11は、その外周面がファーストカムプロフィールFに当接したローラであって、可変装置40の第二制御リンク42bに回動可能に支持されている。また、伝達部材12は、ファーストカムフォロア11と同じく、第二制御リンク42bに回動可能に支持されており、揺動部材20に当接している。
[Input mechanism 10]
Between the
[揺動部材20]
揺動部材20は、断面形状が円形のベース円21と、ベース円21から突出したノーズ22及び逆側リフト部23とを含み構成されている。そして、ベース円21とノーズ22と逆側リフト部23との外周面が、セカンドカムプロフィールSを構成している。詳しくは、ベース円21の外周面には、ベース円プロフィールSaが設けられ、ノーズ22の外周面には、リフト用プロフィールSbが設けられ、逆側リフト部23の外周面には、逆側リフト用プロフィールScが設けられている。
[Oscillating member 20]
The
この揺動部材20は、可変装置40の制御シャフト41に相対揺動可能に支持されている。そして、この揺動部材20に対しては、図示しないロストモーションスプリングが設けられており、そのロストモーションスプリングで、揺動部材20及び伝達部材12を介して、ファーストフォロア11をファーストカムプロフィールFに付勢している。
The
そして、この揺動部材20は、前記所定時には、次のようにして、前記4行程i〜iv全てでバルブ6を開放する。すなわち、前記所定時には、排気行程iv以外の3行程i〜iiiでは、反リフト方向側に揺動することで、逆側リフト部23の逆側リフト用プロフィールScでバルブ6をリフトして開放する。その一方、排気行程ivでは、リフト方向側に揺動することで、ノーズ22のリフト用プロフィールSbでバルブ6をリフトして開放する。
The swinging
[出力機構30]
出力機構30は、セカンドフォロア31とロッカアーム35とを含み構成されている。そのセカンドフォロア31は、外周面がセカンドカムプロフィールSに当接したローラであって、ロッカアーム35に回動可能に支持されている。そのロッカアーム35は、ラッシュアジャスタ36に揺動可能に支持されて、バルブ6に当接している。
[Output mechanism 30]
The
そのラッシュアジャスタ36は、有底筒状のボディ36aと、下部がボディ36aに挿入されて上端部でロッカアーム35を支持したプランジャ36bとを備えている。そして、セカンドフォロア31の外周面とセカンドカムプロフィールSとの間にクリアランスが発生すると、ボディ36aからプランジャ36bが繰り出すことでクリアランスを埋める。また、ロッカアーム35からプランジャ36bに下方に負荷が加わるとボディ36aにプランジャ36bが退入する。
The
詳しくは、プランジャ36bの退入時には、ボディ36aの内部にある高圧油室内の油がプランジャ36bの内部にある低圧油室にリーク路からリークすることで流動抵抗が生じる。そのため、ボディ36aにプランジャ36bが徐々にゆっくりと退入する。また、プランジャ36bの繰出し時には、ボディ36aの内部にあるバネの復元力でボディ36aからプランジャ36bが繰り出される。このとき、低圧油室の油は高圧油室にリーク路よりも広くて逆止弁のついた流路から流れ込む。そのため、プランジャ36bの退入時ほどの流動抵抗は生じず、ボディ36aからプランジャ36bが速やかに繰り出す。
Specifically, when the
[可変装置40]
前記所定時は、内燃機関の始動時と減速時とを含んでいる。そして、可変装置40は、カムシャフト8と平行に延びる制御シャフト41と、制御シャフト41をその周方向に回動させる変位装置(図示略)と、制御シャフト41の力(制御力)を揺動部材20に伝える制御機構42とを含み構成されている。
[Variable device 40]
The predetermined time includes a start time and a deceleration time of the internal combustion engine. The
その制御機構42は、第一制御リンク42aと、第二制御リンク42bとを含み構成されている。その第一制御リンク42aは、制御シャフト41からその径方向に延びており、制御シャフト41と共に回動する。また、第二制御リンク42bは、第一制御リンク42aに関節部jを介して相対回動可能に連結されおり、前述の通り、ファーストフォロア11と伝達部材12とを回動可能に支持している。
The
そして、可変装置40は、変位装置(図示略)で制御シャフト41を回動させることで、その力(制御力)を、制御シャフト41 → 第一制御リンク42a → 第二制御リンク42b → 伝達部材12 → 揺動部材20の順に伝えて、揺動部材20の揺動開始位置αを、制御シャフト41の軸線周りに変更する。
The
[可変装置40の具体的機能]
具体的には、図3(a)に示すように、変位装置(図示略)で制御シャフト41をその軸線回りに一方(揺動部材20の反リフト方向)に回動させることで、揺動部材20の揺動開始位置αを、同じ軸線回りに逆に他方(リフト方向)にシフトさせる。これにより、図5の「高リフト駆動時(通常時)」に示すように、排気行程ivでのバルブ6のリフト量L及び作用角が増大する。そして、このとき、図6(b)の「高リフト駆動時(通常時)」に示すように、セカンドカムプロフィールSに対するセカンドフォロア31の当接点tの軌跡を示す矢印は、ベース円プロフィールSa側(同図の左側)からリフト用プロフィールSb側(右側)にシフトする。
[Specific Functions of Variable Device 40]
Specifically, as shown in FIG. 3 (a), the
また、図3(b)に示すように、変位装置(図示略)で制御シャフト41をその軸線回りに他方(揺動部材20のリフト方向)に回動させることで、揺動部材20の揺動開始位置αを、同じ軸線回りに逆に一方(反リフト方向)にシフトさせる。これにより、図5の「低リフト駆動時(通常時)」に示すように、排気行程ivでのバルブ6のリフト量L及び作用角が減少する。そして、このとき、図6(b)の「低リフト駆動時(通常時)」に示すように、セカンドカムプロフィールSに対するセカンドフォロア31の当接点tの軌跡を示す矢印は、リフト用プロフィールSb側(同図の右側)からベース円プロフィールSa側(左側)にシフトする。
Further, as shown in FIG. 3B, the swinging
そして、その状態(低リフト駆動時の状態)から、図3(c)に示すように、変位装置(図示略)で制御シャフト41をその軸線回りに他方(揺動部材のリフト方向)に更に回動させることで、揺動部材20の揺動開始位置αを、同じ軸線回りに逆に一方(反リフト方向)に更にシフトさせる。これにより、図5の「所定時」に示すように、排気行程ivでのバルブ6のリフト量L及び作用角が更に減少するとともに、排気行程iv以外の3行程i〜iiiでは、逆側リフト用プロフィールScでバルブ6を所定の逆側リフト量Loだけ開放するようになる。そして、このとき、図6(b)の「所定時」に示すように、セカンドカムプロフィールSに対するセカンドフォロア31の当接点tの軌跡を示す矢印は、リフト用プロフィールSb側(同図の右側)からベース円プロフィールSa側(左側)に更にシフトする。そして、その当接点tの軌跡を示す矢印のベース円プロフィールSa側の端(左端)が、ベース円プロフィールSaを越えて、逆側リフト用プロフィールSc内に入る。
Then, from this state (the state at the time of low lift driving), as shown in FIG. 3C, the
そして、その所定時の状態では、図4(a)に示すように、セカンドカムプロフィールSに対するセカンドフォロア31の当接点tが、逆側リフト用プロフィールSc内にある間は、逆側リフト用プロフィールScでフォロア31を押動してバルブ6を開放する。また、図4(b)に示すように、当接点tがベース円プロフィールSa内にある間は、バルブ6が閉じる。また、図4(c)に示すように、当接点tがリフト用プロフィールSb内にある間は、リフト用プロフィールSbでセカンドフォロア31を押動してバルブ6を開放する。
In the state at the predetermined time, as shown in FIG. 4A, while the contact point t of the
よって、前記所定時の揺動行程内には、図5に示すように、逆側リフト用プロフィールScでバルブ6をリフトして開放する逆側リフト区間Cと、ベース円プロフィールSaがセカンドフォロア31に当接することでバルブ6が閉じる閉弁区間Aと、リフト用プロフィールSbでバルブ6をリフトして開放するリフト区間Bとの3つの区間A,B,Cがある。
Accordingly, within the predetermined swinging stroke, as shown in FIG. 5, the reverse lift section C in which the
[実施例1の効果]
本実施例1によれば、次の[A][B]の効果を得ることができる。
[Effect of Example 1]
According to the first embodiment, the following effects [A] and [B] can be obtained.
[A]内燃機関の始動時や減速時等の所定時には、排気行程iv以外の3行程i〜iiiでは、逆側リフト用プロフィールScでバルブ6を開放することで、気筒内での圧縮抵抗や膨張抵抗が低減される。また、更に、同所定時には、排気行程ivでのリフト用プロフィールSbによるバルブ6のリフト量Lが減少することで、リフト負荷が低減される。よって、前記所定時には、前記4行程i〜ivの全てで負荷が低減される。そのため、前記所定時に負荷を効率的に低減することができ、そのため、燃費も効率的に向上させることができる。
[A] At a predetermined time such as when the internal combustion engine is started or decelerated, in three strokes i to iii other than the exhaust stroke iv, the
具体的には、内燃機関の始動時には、前記4行程i〜ivで負荷が低減されることで、該始動時にモータで加えるべき負荷が低減され、消費電力が抑えられる。そして、このような効果は、前記内燃機関がハイブリッドエンジンやアイドルストップを行うエンジンである場合等、エンジンを始動する頻度が多い場合に特に顕著に現れる。また、内燃機関の減速時には、前記4行程i〜ivで負荷が低減されることで、エンジンブレーキが抑えられ、燃料の消費が節約される。 Specifically, when the internal combustion engine is started, the load is reduced in the four strokes i to iv, so that the load to be applied by the motor at the start is reduced and the power consumption is suppressed. Such an effect is particularly noticeable when the engine is started frequently, such as when the internal combustion engine is a hybrid engine or an engine that performs idle stop. Further, when the internal combustion engine is decelerated, the load is reduced in the four strokes i to iv, so that engine braking is suppressed and fuel consumption is saved.
[B]前記所定時の揺動行程内には、閉弁区間Aがあるため、たとえ、前記所定時が続いても、プランジャ36bが負荷され続けることがなく、閉弁区間Aがくる度に、ボディ36aからプランジャ36bが繰り出してプランジャ36bが元の位置に復帰する。よって、プランジャ36bが沈み続ける心配がない。そのため、前記所定時から前記通常時に戻ったときに、プランジャ36bの沈み込みが原因でセカンドフォロア31の外周面とセカンドカムプロフィールSとの間にクリアランスが生じて、ロッカアーム35及びセカンドフォロア31が不安定になる、といった心配もない。
[B] Since there is a valve closing section A in the swing stroke at the predetermined time, even if the predetermined time continues, the
図7〜9に示す本実施例2の可変動弁機構2は、実施例1と比較して、次の点で相違し、その他の点である。
The
[入力機構10]
すなわち、ファーストフォロア11は、伝達リンク19に、相対回動可能に支持されており、実施例1でいう「第二制御リンク42b」には支持されていない。その伝達リンク19は、関節部jを介して揺動部材20に相対回動可能に連結されている。そして、実施例1でいう「伝達部材12」はない。
[Input mechanism 10]
That is, the
[揺動部材20]
また、揺動部材20は、制御シャフト41とは別の支持シャフト26に揺動可能に支持されており、制御シャフト41には支持されていない。
[Oscillating member 20]
The
[可変装置40]
また、制御機構42は、制御シャフト41からその径方向に突出してファーストフォロア11に当接した制御カム42cを備えており、実施例1でいう「第一制御リンク42a」及び「第二制御リンク42b」はない。その制御カム42cは、制御シャフト41と共に回動する。
[Variable device 40]
Further, the
そして、可変装置40は、変位装置(図示略)で制御シャフト41を回動させることで、その力(制御力)を、制御シャフト41 → 制御カム42c → ファーストフォロア11 → 伝達リンク19 → 揺動部材20の順に伝えて、揺動部材20の揺動開始角度αを、支持シャフト26の軸線回りに変更する。
The
[可変装置40の具体的機能]
その具体的な説明は、実施例1の[可変装置40の具体的機能]での説明と、「図3」を「図9」に読み替え、「同じ軸線回り」を「支持シャフト26の軸線回り」に読み替えるとともに、図4〜図6に関する記載(「図4(a)に示すように」等)を省いて同様である。
[Specific Functions of Variable Device 40]
The specific description is the same as the description in [Specific function of variable device 40] in the first embodiment, “FIG. 3” is read as “FIG. 9”, and “around the same axis” is “around the axis of
[実施例2の効果]
本実施例2でも、実施例1に記載の[A][B]の効果を得ることができる。
[Effect of Example 2]
Also in the second embodiment, the effects [A] and [B] described in the first embodiment can be obtained.
図10〜12に示す本実施例3の可変動弁機構3は、実施例2と比較して、次の点で相違し、その他の点で同様である。
The
[入力機構10]
すなわち、ファーストフォロア11は、揺動部材20に相対回動可能に支持されており、実施例2でいう「伝達リンク19」はない。
[Input mechanism 10]
That is, the
[揺動部材20]
また、揺動部材20は、カムシャフト8に相対回転を許容しつつ係合した支持部材27に相対揺動可能に支持されており、実施例2でいう「支持シャフト26」はない。また、セカンドカムプロフィールSの逆側リフト用プロフィールSc以外の部分は、一連のメインプロフィールSabとなっており、セカンドフォロア31を押動しないベース円プロフィールSaと、押動するリフト用プロフィールSbとには分かれていない。すなわち、この揺動部材20は、通常時の揺動開始位置αでは、メインプロフィールSabの一端側の所定の開始箇所(可変)でセカンドフォロア31に当接する。そして、この揺動部材20は、揺動開始位置αからリフト方向に揺動し始めたら、前記開始箇所よりも他端側の部分でセカンドフォロア31を押動する。なお、この揺動部材20も、所定時の揺動開始位置αでは、実施例1,2と同様、逆側リフト用カムプロフィールScでセカンドフォロア31に当接する
[Oscillating member 20]
The
[出力機構30]
また、セカンドフォロア31は、第二揺動部材32に回動可能に支持されており、ロッカアーム35には支持されていない。その第二揺動部材32は、カムシャフト8と平行に延びる支持シャフト33に揺動可能に支持されている。そして、ロストモーションスプリング(図示略)は、揺動部材20に対してではなく、第二揺動部材32に対して設けられており、そのロストモーションスプリングで、第二揺動部材32、セカンドフォロア31及び揺動部材20を介して、ファーストフォロア11をファーストカムプロフィールFに付勢している。そして、ロッカアーム35は、セカンドフォロア31の代わりに、外周面が第二揺動部材32に当接したローラ状のサードフォロア34を回動可能に支持している。
[Output mechanism 30]
Further, the
[可変装置40]
また、制御機構42は、制御シャフト41からその径方向に延びて揺動部材20に対して自身の長さ方向に相対変位可能に係合した制御リンク42dを備えており、実施例2でいう「制御カム42c」はない。その制御リンク42dは、制御シャフト41と共に回動する。
[Variable device 40]
Further, the
そして、可変装置40は、変位装置(図示略)で制御シャフト41を回動させることで、その力(制御力)を、制御シャフト41 → 制御リンク42d → 揺動部材20の順に伝えて、揺動部材20の揺動開始角度αを、カムシャフト8の軸線回りに変更する。
Then, the
[可変装置40の具体的機能]
その具体的な説明は、実施例1の[可変装置40の具体的機能]での説明と、「図3」を「図12」に読み替え、「同じ軸線回り」を「カムシャフト8の軸線回り」に読み替え、「ベース円プロフィールSa側」を「メインプロフィールSabの一端側」に読み替え、「リフト用プロフィールSb側」を「メインプロフィールSabの他端側」に読み替え、「ベース円プロフィールSa内」を「メインプロフィールSabの所定の境界箇所(可変)よりも一端側」に読み替え、「リフト用プロフィールSb内」を「メインプロフィールSabの前記境界箇所よりも他端側」に読み替え、「リフト用プロフィールSbで」を「メインプロフィールSabの前記境界箇所よりも他端側で」に読み替え、「ベース円プロフィールSaが」を「メインプロフィールSabの前記境界箇所よりも一端側が」に読み替えるとともに、図4〜図6に関する記載(「図4(a)に示すように」等)を省いて同様である。
[Specific Functions of Variable Device 40]
The specific description thereof is the same as the description in [Specific function of variable device 40] in the first embodiment, and “FIG. 3” is read as “FIG. ”,“ Base circle profile Sa side ”is read as“ one end side of main profile Sab ”,“ lift profile Sb side ”is read as“ other end side of main profile Sab ”, and“ in base circle profile Sa ” Is read as “one end side from a predetermined boundary portion (variable) of the main profile Sab”, “in the lift profile Sb” is read as “the other end side from the boundary portion of the main profile Sab”, and “lift profile” “In Sb” is read as “on the other side of the boundary of the main profile Sab” and “base circle profile Sa is” in “main With it reads as one end "than the boundary portion of Rofiru Sab, the same omitting description of FIGS. 4 to 6 (" Figure 4 as shown in (a) ", etc.).
[実施例3の効果]
本実施例3でも、実施例1に記載の[A][B]の効果を得ることができる。
[Effect of Example 3]
Also in the third embodiment, the effects [A] and [B] described in the first embodiment can be obtained.
なお、本発明は前記実施例の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもでき、例えば、可変動弁機構1〜3を吸気用のバルブに対して設置してもよい。
The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and can be appropriately modified and embodied without departing from the spirit of the invention. For example, the
1 可変動弁機構(実施例1)
2 可変動弁機構(実施例2)
3 可変動弁機構(実施例3)
6 バルブ
9 カム
20 揺動部材
21 ベース円
22 ノーズ
23 逆側リフト部
30 出力機構(動力伝達系)
31 セカンドフォロア(フォロア)
36 ラッシュアジャスタ
36a ボディ
36b プランジャ
40 可変装置
F ファーストカムプロフィール
S セカンドカムプロフィール
Sa ベース円プロフィール
Sb リフト用プロフィール
Sc 逆側リフト用プロフィール
A 閉弁区間
B リフト区間
C 逆側リフト区間
L リフト量
α 揺動開始位置
n 通常範囲
x 逆側リフト開始位置
i 吸気行程
ii 圧縮行程
iii 膨張行程
iv 排気行程
1 Variable valve mechanism (Example 1)
2 Variable valve mechanism (Example 2)
3 Variable valve mechanism (Example 3)
6
31 Second follower (follower)
36
ii Compression process
iii Expansion stroke
iv Exhaust stroke
Claims (5)
セカンドカムプロフィール(S)内には、フォロア(31)を押動しないベース円プロフィール(Sa)と、揺動部材(20)がリフト方向に揺動したときにフォロア(31)を押動してバルブを開放するリフト用プロフィール(Sb)とが設けられ、
揺動部材(20)の揺動範囲の反リフト方向側の端である揺動開始位置(α)を、リフト方向に変更することでバルブ(6)のリフト量(L)を増加させ、反リフト方向に変更することでバルブ(6)のリフト量(L)を減少させる可変装置(40)を備えた内燃機関の可変動弁機構(1,2)において、
セカンドカムプロフィール(S)内の、ベース円プロフィール(Sa)を間に挟むリフト用プロフィール(Sb)の反対側には、逆側リフト用プロフィール(Sc)が設けられ、
可変装置(40)は、所定時以外の通常時には、揺動開始位置(α)を所定の通常範囲(n)内にすることで、逆側リフト用プロフィール(Sc)でフォロア(31)を押動しないようにし、前記所定時には、揺動開始位置(α)を前記通常範囲(n)よりも反リフト方向側にすることで、逆側リフト用プロフィール(Sc)でフォロア(31)を押動してバルブ(6)を開放するようにし、
ボディ(36a)とプランジャ(36b)とを備え、揺動部材(20)とバルブ(6)との間の動力伝達系(30)の所定の箇所にクリアランスが生じると、ボディ(36a)からプランジャ(36b)が繰り出すことでクリアランスを埋め、動力伝達系(30)からプランジャ(36b)に負荷が加わるとボディ(36a)にプランジャ(36b)が退入するラッシュアジャスタ(36)を備え、
前記所定時の揺動行程内には、バルブ(6)が閉じる閉弁区間(A)があることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。 A second cam profile that swings between a cam (9) having a first cam profile (F) and a follower (31) in a predetermined lift direction and the opposite anti-lift direction according to the first cam profile (F). A rocking member (20) provided with (S),
In the second cam profile (S), the base circle profile (Sa) that does not push the follower (31) and the follower (31) are pushed when the swinging member (20) swings in the lift direction. A lift profile (Sb) for opening the valve is provided,
The lift amount (L) of the valve (6) is increased by changing the swing start position (α) which is the end of the swing range of the swing member (20) on the side opposite to the lift direction in the lift direction. In the variable valve mechanism (1, 2) of the internal combustion engine provided with the variable device (40) that reduces the lift amount (L) of the valve (6) by changing in the lift direction,
In the second cam profile (S), on the opposite side of the lift profile (Sb) sandwiching the base circle profile (Sa), a reverse lift profile (Sc) is provided,
The variable device (40) pushes the follower (31) with the reverse lift profile (Sc) by setting the swing start position (α) within a predetermined normal range (n) at normal times other than the predetermined time. The follower (31) is pushed by the reverse lift profile (Sc) by setting the swing start position (α) to the anti-lift direction side of the normal range (n) at the predetermined time. To open the valve (6) ,
A body (36a) and a plunger (36b) are provided. When a clearance is generated at a predetermined position of the power transmission system (30) between the swinging member (20) and the valve (6), the plunger is removed from the body (36a). (36b) is provided with a lash adjuster (36) in which the clearance is filled by feeding out, and when a load is applied from the power transmission system (30) to the plunger (36b), the body (36a) is retracted into the plunger (36b).
A variable valve mechanism for an internal combustion engine, characterized in that there is a valve closing section (A) in which the valve (6) is closed within the predetermined swinging stroke .
揺動部材(20)の揺動範囲の反リフト方向側の端である揺動開始位置(α)を、リフト方向に変更することでバルブ(6)のリフト量(L)を増加させ、反リフト方向に変更することでバルブ(6)のリフト量(L)を減少させる可変装置(40)とを備えた内燃機関の可変動弁機構(1〜3)において、
揺動部材(20)は、所定の逆側リフト開始位置(x)よりも反リフト方向側に揺動したときにバルブ(6)をリフトして開放する逆側リフト部(23)を備え、
可変装置(40)は、所定時以外の通常時には、揺動開始位置(α)を逆側リフト開始位置(x)よりもリフト方向側にすることで、逆側リフト部(23)でバルブ(6)を開放しないようにし、前記所定時には、揺動開始位置(α)を逆側リフト開始位置(x)よりも反リフト方向側にすることで、逆側リフト部(23)でバルブ(6)を開放するようにし、
ボディ(36a)とプランジャ(36b)とを備え、揺動部材(20)とバルブ(6)との間の動力伝達系(30)の所定の箇所にクリアランスが生じると、ボディ(36a)からプランジャ(36b)が繰り出すことでクリアランスを埋め、動力伝達系(30)からプランジャ(36b)に負荷が加わるとボディ(36a)にプランジャ(36b)が退入するラッシュアジャスタ(36)を備え、
前記所定時の揺動行程内には、バルブ(6)が閉じる閉弁区間(A)があることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。 A swing member (20) that swings in the lift direction on the side that lifts the valve (6) and the opposite anti-lift direction according to the rotation of the internal combustion engine;
The lift amount (L) of the valve (6) is increased by changing the swing start position (α) which is the end of the swing range of the swing member (20) on the side opposite to the lift direction in the lift direction. In a variable valve mechanism (1-3) for an internal combustion engine, comprising a variable device (40) for reducing the lift amount (L) of the valve (6) by changing in the lift direction,
The swing member (20) includes a reverse lift portion (23) that lifts and opens the valve (6) when swinging in the counter lift direction side from a predetermined reverse lift start position (x).
The variable device (40) is configured so that the reverse side lift portion (23) has a valve ( 6) is not opened, and at the predetermined time, the swing start position (α) is set to the anti-lift direction side with respect to the reverse lift start position (x), so that the valve (6 ) so as to open,
A body (36a) and a plunger (36b) are provided. When a clearance is generated at a predetermined position of the power transmission system (30) between the swinging member (20) and the valve (6), the plunger is removed from the body (36a). (36b) is provided with a lash adjuster (36) in which the clearance is filled by feeding out, and when a load is applied from the power transmission system (30) to the plunger (36b), the body (36a) is retracted into the plunger (36b).
A variable valve mechanism for an internal combustion engine, characterized in that there is a valve closing section (A) in which the valve (6) is closed within the predetermined swinging stroke .
前記所定時には、吸気行程(i)又は排気行程(iv)の一方以外の3行程では、揺動部材(20)が反リフト方向側に揺動してバルブ(6)を開放し、前記一方の行程では、揺動部材(20)がリフト方向側に揺動してバルブ(6)を開放することで、前記4行程(i〜iv)全てでバルブ(6)を開放する請求項1又は2記載の内燃機関の可変動弁機構。 The internal combustion engine is a four-cycle engine that cycles in four strokes (i to iv) of an intake stroke (i), a compression stroke (ii), an expansion stroke (iii), and an exhaust stroke (iv),
At the predetermined time, in three strokes other than one of the intake stroke (i) and the exhaust stroke (iv), the swing member (20) swings in the anti-lift direction side to open the valve (6), and the one stroke 3. In the stroke, the swing member (20) swings in the lift direction side to open the valve (6), thereby opening the valve (6) in all the four strokes (i to iv). A variable valve mechanism for an internal combustion engine as described.
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