KR20050076633A - Valve operating apparatus of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 연소실의 압력이 낮은 상태에서 흡기 밸브가 밸브 개방을 시작하도록 하여, 흡기의 역류를 방지 또는 억제하는 동시에 유효 팽창비의 저하에 의한 연비 성능의 저하를 억제한다. The present invention allows the intake valve to start opening the valve in a state where the pressure in the combustion chamber is low, thereby preventing or suppressing backflow of the intake air and suppressing a decrease in fuel efficiency performance due to a decrease in the effective expansion ratio.
작동 밸브 장치(40)의 밸브 특성 가변 기구(M)는, 오버랩 기간 및 비 오버랩 기간을 제어함으로써 내부 EGR율을 제어한다. 밸브 특성 가변 기구(M)는, 흡기 캠에 연결되는 흡기 링크 기구 및 배기 캠(54)에 연결되는 배기 링크 기구를 캠축(50)을 중심으로 요동시키는 제어 기구(M3)와, 제어 기구(M3)를 구동하는 구동 기구를 구비한다. 제어 기구(M3)는, 내부 EGR율의 증가 방향에서의 구동 기구의 동일한 구동량에 대하여, 흡기 링크 기구에 의한 흡기 밸브(22)의 개방 시기의 지각량이, 배기 링크 기구에 의한 배기 밸브(23)의 폐쇄 시기의 진각량보다도 커지도록, 구동 기구와 각 링크 기구를 연결하고 있다. The valve characteristic variable mechanism M of the actuating valve device 40 controls the internal EGR rate by controlling the overlap period and the non-overlap period. The valve characteristic variable mechanism M includes a control mechanism M3 for swinging the intake link mechanism connected to the intake cam and the exhaust link mechanism connected to the exhaust cam 54 about the camshaft 50, and the control mechanism M3. A driving mechanism for driving) is provided. As for the control mechanism M3, the perception amount of the opening timing of the intake valve 22 by the intake link mechanism with respect to the same drive amount of the drive mechanism in the increase direction of the internal EGR rate is the exhaust valve 23 by the exhaust link mechanism. The drive mechanism and each link mechanism are connected so as to be larger than the advance amount at the closing timing of the step.
Description
본 발명은, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 밸브 작동 특성을 제어하는 밸브 특성 가변 기구를 구비하는 내연 기관의 작동 밸브 장치에 관한 것으로, 상세하게는, 밸브 특성 가변 기구가 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개폐 시기를 변경하여 오버랩 기간 및 비 오버랩 기간을 제어함으로써 내부 EGR율이 제어되는 내연 기관의 작동 밸브 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an operation valve device of an internal combustion engine having a valve characteristic variable mechanism for controlling valve operating characteristics of an intake valve and an exhaust valve. It is directed to an actuating valve device of an internal combustion engine in which the internal EGR rate is controlled by controlling the overlap period and the non-overlap period by changing.
이미 연소된 가스의 일부를 연소실에 잔류시키는 내부 EGR에 의해, 내연 기관의 펌핑 로스가 감소하여 연비 성능이 향상하고, 또한 배기 가스 중의 NOx가 감소하여 배기 정화 성능이 향상하는 것은 알려져 있다. 그리고, 내부 EGR을 행하기 위해서, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 밸브 작동 특성을 제어하는 장치로서, 예컨대 특허문헌 1에 개시된 내연 기관의 가변 작동 밸브 장치가 있다. 이 가변 작동 밸브 장치는, 흡기 밸브 측 및 배기 밸브 측의 가변 작동 밸브 기구를 구비한다. 각 가변 작동 밸브 기구는, 크랭크축에 연동하여 회전하는 구동축에 고정된 편심(偏心) 캠과, 상기 편심 캠의 외주에 회전 가능하게 끼워맞춰진 링 형상 링크와, 구동축과 거의 평행하게 배치된 제어축에 편심하여 고정된 구동 캠의 외주에 회전 가능하게 끼워맞춰지는 동시에 링 형상 링크에 일단부에서 피벗 장착되는 로커 아암과, 구동축에 회전 가능하게 끼워맞춰지는 동시에 로커 아암의 타단부에 링크를 통하여 연결된 요동 캠을 구비한다. 흡기 밸브 및 배기 밸브를 개폐하는 요동 캠은, 제어축이 기관 운전 상태에 따라서 회전되어, 로커 아암의 요동 중심과 구동축의 회전 중심의 거리가 변경됨으로써, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 최대 리프트량과 작동각을 변경하도록 요동한다. 그리고, 제어축은, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 최대 리프트량이 작아짐에 따라서, 최대 리프트 시기가, 흡기 밸브에서는 지각(遲角) 측으로 이동하고, 배기 밸브에서는 진각(進角) 측으로 이동하도록 회전 제어된다. 이 결과, 흡기 밸브의 밸브 개방 시기가, 그 밸브 폐쇄 시기의 진각의 폭보다도 큰 폭으로 지각되고, 배기 밸브의 밸브 폐쇄 시기가, 그 밸브 개방 시기의 지각의 폭보다도 큰 폭으로 진각되어, 연소실에 잔류하는 연소 가스를 이용한 연비 개선 및 배기의 청정화가 가능해진다. It is known that internal EGR, which leaves a part of the gas already burned in the combustion chamber, reduces the pumping loss of the internal combustion engine, thereby improving fuel efficiency, and reducing NOx in the exhaust gas, thereby improving the exhaust purification performance. And in order to perform internal EGR, as an apparatus which controls the valve operation characteristic of an intake valve and an exhaust valve, there exists a variable operation valve apparatus of an internal combustion engine disclosed by patent document 1, for example. This variable actuation valve apparatus is provided with the variable actuation valve mechanism on the intake valve side and the exhaust valve side. Each variable actuating valve mechanism includes an eccentric cam fixed to a drive shaft rotating in conjunction with a crankshaft, a ring-shaped link rotatably fitted to an outer circumference of the eccentric cam, and a control shaft disposed substantially parallel to the drive shaft. A rocker arm that is rotatably fitted to the outer circumference of the drive cam eccentrically fixed to and pivotally mounted at one end to the ring-shaped link, and is rotatably fitted to the drive shaft and connected via a link to the other end of the rocker arm A swinging cam. The swing cam for opening and closing the intake valve and the exhaust valve is operated in accordance with the maximum lift amount of the intake valve and the exhaust valve by rotating the control shaft in accordance with the engine operation state and changing the distance between the rocking center swing center and the rotation center of the drive shaft. Swing to change the angle. As the maximum lift amount of the intake valve and the exhaust valve decreases, the control shaft is rotationally controlled so that the maximum lift timing moves to the perceptual side in the intake valve and to the advance side in the exhaust valve. As a result, the valve opening timing of the intake valve is perceived to be larger than the width of the advance angle of the valve closing timing, and the valve closing timing of the exhaust valve is advanced to a width larger than the width of the perception of the valve opening timing, and the combustion chamber It is possible to improve fuel efficiency and to clean the exhaust gas using the combustion gas remaining in the gas.
〈특허문헌 1〉일본국 특개 2001-3721호 공보<Patent Document 1> Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2001-3721
그런데, 내부 EGR이 행하여지는 경우, 연소실에 잔류하는 이미 연소된 가스에 의해 흡기 밸브가 밸브 개방할 때에 연소실의 압력이 높으면, 흡기의 역류가 발생하여, 소요 공기량의 공기가 연소실에 유입하는 것이 곤란해진다. 따라서, 오버랩 기간의 감소 또는 비 오버랩 기간의 증가에 의해 내부 EGR율을 크게 하는 경우, 흡기의 역류를 방지 또는 최대한 억제하여, 소요량의 공기가 연소실에 유입하도록 하기 위해서는, 흡기 밸브의 개방 시기에 연소실의 압력이 낮을수록 바람직하다. 또한, 상기 종래 기술에서는, 구동축 및 제어축이, 흡기 밸브 측 및 배기 밸브 측의 각각의 가변 작동 밸브 기구에 설치되기 때문에, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 밸브 작동 특성을 제어하기 위한 가변 기구가 대형화한다. 또한, 흡기 밸브 또는 배기 밸브의 개폐 시기를 진각 또는 지각시켰을 때, 배기 밸브의 개방 시기가 지나치게 늦으면 연소 가스의 배기 손실이 증가하여, 열효율이 저하하고, 또한 흡기 밸브의 개방 시기가 지나치게 빠르면 새로운 공기가 충분히 흡입되지 않아, 출력이 저하하거나, 연소가 불안정해진다. By the way, when the internal EGR is performed, if the pressure of the combustion chamber is high when the intake valve opens the valve by the gas already burned in the combustion chamber, backflow of intake occurs and it is difficult for air of the required air amount to flow into the combustion chamber. Become. Therefore, when the internal EGR ratio is increased by decreasing the overlap period or increasing the non-overlap period, in order to prevent or prevent the back flow of intake air and to allow the required amount of air to flow into the combustion chamber, the combustion chamber is opened at the time of opening the intake valve. The lower the pressure, the more preferable. Moreover, in the said prior art, since the drive shaft and the control shaft are provided in each variable actuating valve mechanism on the intake valve side and the exhaust valve side, the variable mechanism for controlling the valve operating characteristics of the intake valve and the exhaust valve is enlarged. . In addition, when the opening / closing time of the intake valve or the exhaust valve is advanced or late, if the opening time of the exhaust valve is too late, the exhaust loss of the combustion gas increases, and the thermal efficiency is lowered. Is not sufficiently sucked, the output is lowered, or the combustion becomes unstable.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 청구항1 내지 3에 기재된 발명은, 연소실의 압력이 낮은 상태에서 흡기 밸브가 밸브 개방을 시작하도록 하여, 흡기의 역류를 방지 또는 억제하는 것을 목적으로 한다. 또한, 청구항 2, 3에 기재된 발명은, 밸브 특성 가변 기구의 소형화와, 그 구조의 간소화를 도모하는 것을 목적으로 하고, 청구항 4에 기재된 발명은, 밸브 특성 가변 기구의 구조의 간소화를 도모하는 것을 목적으로 한다. This invention is made | formed in view of such a situation, The invention of Claims 1 thru | or 3 is an object of making an intake valve start valve opening in the state in which the pressure of a combustion chamber is low, and preventing or suppressing backflow of intake air. . Moreover, the invention of Claims 2 and 3 aims at downsizing the valve characteristic variable mechanism and simplification of the structure, and the invention of Claim 4 aims at simplifying the structure of the valve characteristic variable mechanism. The purpose.
청구항 1에 기재된 발명은, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 밸브 작동 특성을 각각 제어하는 밸브 특성 가변 기구를 구비하고, 상기 밸브 특성 가변 기구가 상기 흡기 밸브 및 상기 배기 밸브의 개폐 시기를 변경하여 오버랩 기간 및 비 오버랩 기간을 제어함으로써 내부 EGR율이 제어되는 내연 기관의 작동 밸브 장치에서, 상기 밸브 특성 가변 기구는, 상기 내연 기관의 크랭크축에 연동하여 회전하는 캠축과, 상기 캠축의 회전에 따라서 상기 흡기 밸브를 개폐 작동시키는 흡기 캠에 연결되는 흡기 연동 기구와, 상기 캠축의 회전에 따라서 상기 배기 밸브를 개폐 작동시키는 배기 캠에 연결되는 배기 연동 기구와, 상기 각 연동 기구를 상기 캠축을 중심으로 요동시키는 제어 기구와, 상기 제어 기구를 구동하는 구동 기구를 구비하고, 상기 제어 기구는, 상기 오버랩 기간의 감소 또는 상기 비 오버랩 기간의 증가에 의한 상기 내부 EGR율의 증가 방향에서 상기 구동 기구에 의해 구동될 때, 상기 흡기 연동 기구에 의한 상기 흡기 밸브의 개방 시기의 지각량이, 상기 배기 연동 기구에 의한 상기 배기 밸브의 폐쇄 시기의 진각량보다도 커지도록, 상기 구동 기구와 상기 각 연동 기구를 연결하고 있는 내연 기관의 작동 밸브 장치이다. The invention according to claim 1 is provided with a valve characteristic variable mechanism for respectively controlling valve operating characteristics of the intake valve and the exhaust valve, wherein the valve characteristic variable mechanism changes the opening and closing times of the intake valve and the exhaust valve so that the overlap period and In an operating valve apparatus of an internal combustion engine whose internal EGR rate is controlled by controlling a non-overlap period, the valve characteristic variable mechanism includes a cam shaft rotating in conjunction with a crank shaft of the internal combustion engine, and the intake valve in accordance with the rotation of the cam shaft. An intake interlock mechanism connected to the intake cam for opening and closing the engine; an exhaust interlock mechanism connected to the exhaust cam for opening and closing the exhaust valve according to the rotation of the cam shaft; and control for oscillating each interlock mechanism about the cam shaft. Mechanism, and a drive mechanism for driving the control mechanism, wherein the control mechanism comprises: When driven by the drive mechanism in the direction of increasing the internal EGR rate due to a decrease in the lap period or an increase in the non-overlap period, the amount of perception of the opening timing of the intake valve by the intake interlock mechanism is the exhaust interlock mechanism. It is an operation valve apparatus of the internal combustion engine which connects the said drive mechanism and each said interlocking mechanism so that it may become larger than the advance amount of the closing timing of the said exhaust valve by this.
이에 의하면, 밸브 특성 가변 기구가, 내부 EGR율이 증가하는 방향으로 오버랩 기간을 감소시키거나, 또는 비 오버랩 기간을 증가시킬 때, 흡기 밸브의 개방 시기의 지각량은 배기 밸브의 폐쇄 시기의 진각량보다도 커지므로, 배기 밸브의 폐쇄 시기가 진각하여 연소실에 잔류하는 이미 연소된 가스의 압력이 높아질 때, 흡기 밸브의 밸브 개방 시의 지각량이 배기 밸브의 폐쇄 시기의 진각량 이하인 경우에 비해, 흡기 밸브는 연소실의 압력이 보다 낮은 상태일 때에 밸브 개방한다. According to this, when the valve characteristic variable mechanism decreases the overlap period in the direction in which the internal EGR rate increases or increases the non-overlap period, the perceived amount of the opening timing of the intake valve is the advance amount of the closing timing of the exhaust valve. Since the closing time of the exhaust valve is advanced and the pressure of the already burned gas remaining in the combustion chamber is increased, the intake valve at the valve opening of the intake valve is less than the advance amount of the closing timing of the exhaust valve. Opens the valve when the pressure in the combustion chamber is lower.
청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 내연 기관의 작동 밸브 장치에서, 상기 제어 기구는, 상기 구동 기구에 의해 구동되어 상기 캠축의 회전 중심선을 포함하는 기준 평면에 평행한 방향으로 이동 가능한 제어 부재와, 제1 흡기 연결부에서 상기 제어 부재에 피벗 장착되어 제2 흡기 연결부에서 상기 흡기 연동 기구에 피벗 장착되는 흡기 제어 링크와, 제1 배기 연결부에서 상기 제어 부재에 피벗 장착되고 제2 배기 연결부에서 상기 배기 연동 기구에 피벗 장착되는 배기 제어 링크를 구비하고, 상기 제1 흡기 연결부의 피벗 구동 중심선과 상기 제1 배기 연결부의 피벗 구동 중심선은, 상기 기준 평면에 대하여 한쪽 측에 상기 회전 중심선에 평행하게 배치되고, 상기 제2 흡기 연결부의 피벗 구동 중심선은 상기 한쪽 측에 배치되고, 상기 제2 배기 연결부의 피벗 구동 중심선은, 상기 기준 평면에 대하여 다른 쪽 측에 배치됨으로써, 상기 제어 부재가 이동하였을 때, 상기 흡기 연동 기구가 상기 배기 연동 기구보다도 큰 요동량으로 상기 캠축을 중심으로 요동하는 것이다. In the invention according to claim 2, in the actuating valve device of the internal combustion engine according to claim 1, the control mechanism is driven by the drive mechanism and is movable in a direction parallel to a reference plane including a rotation centerline of the camshaft. And an intake control link pivotally mounted to the control member at a first intake connection portion and pivotally mounted at the intake linkage mechanism at a second intake connection portion, and at the first exhaust connection portion to the control member and pivotally mounted at the second exhaust connection portion; An exhaust control link pivotally mounted to the exhaust linkage mechanism, wherein a pivot drive centerline of the first intake connection portion and a pivot drive centerline of the first exhaust connection portion are disposed parallel to the rotation centerline on one side with respect to the reference plane; And a pivot drive centerline of the second intake connecting portion is disposed on the one side, and the second exhaust Pivot drive center line of the associated can, by being placed on the other side with respect to the reference plane, to when said control member is moved, wherein the intake interlocking mechanism than the swing in a large shaking motion amount about said cam axis, wherein the exhaust interlocking mechanism.
이에 의하면, 흡기 밸브의 개방 시기의 지각량이 배기 밸브의 폐쇄 시기의 진각량보다도 커지는 밸브 작동 특성을 얻기 위해서, 흡기 연동 기구 및 배기 연동 기구에 공통의 제어 부재가 이동할 때, 제1 흡기 연결부의 피벗 구동 중심선 및 제1 배기 연결부의 피벗 구동 중심선이 기준 평면에 대하여 한쪽 측에 배치되고, 제2 흡기 연결부의 피벗 구동 중심선은 상기 한쪽 측에 배치되고, 제2 배기 연결부의 피벗 구동 중심선은, 상기 기준 평면에 대하여 다른 쪽 측에 배치됨으로써, 흡기 제어 링크 및 배기 제어 링크가, 각각, 기준 평면의 양측으로 나누어져 배치된 제2 흡기 연결부의 피벗 구동 중심선 및 제2 배기 연결부의 피벗 구동 중심선에서 피벗 장착된 흡기 연동 기구 및 배기 연동 기구를, 흡기 연동 기구의 요동량이 배기 연동 기구의 요동량보다도 커지도록, 캠축을 중심으로 하여 요동시킨다. According to this, when the control member common to the intake interlock mechanism and the exhaust interlock mechanism moves in order to obtain a valve operating characteristic in which the perceived amount at the opening timing of the intake valve is larger than the advance amount at the closing timing of the exhaust valve, the pivot of the first intake connecting portion is moved. A pivot drive center line of the drive center line and the first exhaust connection part is disposed on one side with respect to the reference plane, a pivot drive center line of the second intake connection part is arranged on the one side, and the pivot drive center line of the second exhaust connection part is the reference. By being disposed on the other side with respect to the plane, the intake control link and the exhaust control link are pivotally mounted at the pivot drive centerline of the second intake connection portion and the pivot drive centerline of the second exhaust connection portion, respectively, which are arranged separately on both sides of the reference plane. The intake interlocking mechanism and the exhaust interlocking mechanism are characterized in that the swing amount of the intake interlocking mechanism Such that, the rocking cam to the center axis.
청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 내연 기관의 작동 밸브 장치에서, 상기 제어 기구는, 상기 구동 기구에 의해 구동되어 상기 캠축의 회전 중심선을 포함하는 기준 평면에 평행한 방향으로 이동 가능한 제어 부재와, 제1 흡기 연결부에서 상기 제어 부재에 피벗 장착되고 제2 흡기 연결부에서 상기 흡기 연동 기구에 피벗 장착되는 흡기 제어 링크와, 제1 배기 연결부에서 상기 제어 부재에 피벗 장착되고 제2 배기 연결부에서 상기 배기 연동 기구에 피벗 장착되는 배기 제어 링크를 구비하고, 상기 제1 흡기 연결부의 피벗 구동 중심선과 상기 제1 배기 연결부의 피벗 구동 중심선은, 상기 회전 중심선에 평행하게 배치되고, 상기 제2 흡기 연결부의 피벗 구동 중심선은 상기 기준 평면에 대하여 한쪽 측에 배치되고, 상기 제2 배기 연결부의 피벗 구동 중심선은, 상기 기준 평면에 대하여 다른 쪽 측에 배치되고, 상기 흡기 제어 링크의 링크 길이는, 상기 배기 제어 링크의 링크 길이보다도 길기 때문에, 상기 제어 부재가 이동하였을 때, 상기 흡기 연동 기구가 상기 배기 연동 기구보다도 큰 요동량으로 상기 캠축을 중심으로 요동하는 것이다. In the invention according to claim 3, in the operating valve apparatus of the internal combustion engine according to claim 1, the control mechanism is driven by the drive mechanism and is movable in a direction parallel to a reference plane including a rotation centerline of the camshaft. And an intake control link pivotally mounted to the control member at a first intake connection and pivotally mounted to the intake linkage at a second intake connection, and at the second exhaust connection to the control member at a first exhaust connection. An exhaust control link pivotally mounted to the exhaust linkage mechanism, wherein a pivot drive centerline of the first intake connection portion and a pivot drive centerline of the first exhaust connection portion are disposed in parallel to the rotation centerline, A pivot drive centerline is disposed on one side with respect to the reference plane, and pivots the second exhaust connection portion. The center line is disposed on the other side with respect to the reference plane, and the link length of the intake control link is longer than the link length of the exhaust control link, so that when the control member moves, the intake interlocking mechanism The oscillation is performed around the camshaft with a larger amount of swing than the exhaust linkage mechanism.
이에 의하면, 흡기 밸브의 개방 시기의 지각량이 배기 밸브의 폐쇄 시기의 진각량보다도 커지는 밸브 작동 특성을 얻기 위해서, 흡기 연동 기구 및 배기 연동 기구에 공통의 제어 부재가 이동할 때, 링크 길이가 배기 제어 링크보다도 긴 흡기 제어 링크 및 배기 제어 링크가, 각각, 기준 평면의 양측으로 나누어져 배치된 제2 흡기 연결부의 피벗 구동 중심선 및 제2 배기 연결부의 피벗 구동 중심선에서 피벗 장착된 흡기 연동 기구 및 배기 연동 기구를, 흡기 연동 기구의 요동량이 배기 연동 기구의 요동량보다도 커지도록, 캠축을 중심으로 하여 요동시킨다. According to this, when the control member common to the intake interlock mechanism and the exhaust interlock mechanism moves in order to obtain a valve operating characteristic in which the perception amount at the opening timing of the intake valve is larger than the advance amount at the closing timing of the exhaust valve, the link length is exhaust control link. An intake interlock mechanism and an exhaust interlock mechanism pivotally mounted at a pivot drive centerline of the second intake connection portion and a pivot drive centerline of the second exhaust connection portion, each of which has a longer intake control link and an exhaust control link disposed separately on both sides of the reference plane. The swing is made around the cam shaft so that the swing amount of the intake interlock mechanism is larger than the swing amount of the exhaust linkage mechanism.
청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 내연 기관의 작동 밸브 장치에서, 상기 흡기 연동 기구는, 상기 흡기 연동 기구가 상기 제어 기구에 의해 요동시켜졌을 때에 상기 캠축의 회전 중심선을 중심으로 요동하는 피벗 구동 중심선을 가지는 흡기 피벗 구동부를 구비하고, 상기 배기 연동 기구는, 상기 배기 연동 기구가 상기 제어 기구에 의해 요동시켜졌을 때에 상기 회전 중심선을 중심으로 요동하는 피벗 구동 중심선을 가지는 배기 피벗 구동부를 구비하고, 상기 흡기 피벗 구동부의 피벗 구동 중심선과 상기 회전 중심선의 거리는, 상기 배기 피벗 구동부의 피벗 구동 중심선과 상기 회전 중심선의 거리보다도 짧기 때문에, 상기 제어 기구가 상기 구동 기구에 의해 구동되었을 때, 상기 흡기 연동 기구가, 상기 배기 연동 기구에 의해 상기 캠축을 중심으로 요동되는 상기 배기 캠보다도 큰 요동량으로, 상기 흡기 캠을 상기 캠축을 중심으로 요동시키는 것이다. In the invention according to claim 4, in the operation valve device of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, the intake interlocking mechanism rotates the cam shaft when the intake interlocking mechanism is swung by the control mechanism. An intake pivot drive unit having a pivot drive center line that swings about a center line, wherein the exhaust linkage mechanism includes a pivot drive center line that swings about the rotation center line when the exhaust linkage mechanism is rocked by the control mechanism. The exhaust mechanism includes an exhaust pivot drive unit, and the distance between the pivot drive center line of the intake pivot drive unit and the rotation center line is shorter than the distance between the pivot drive center line of the exhaust pivot drive unit and the rotation center line. When driven, the intake interlock mechanism is exhausted. With the exhaust cam shaking motion amount larger than that swing about said cam axis by the driving mechanism, is to swing the intake cam about said cam axis.
이에 의하면, 흡기 연동 기구 및 배기 연동 기구가 제어 기구에 의해 요동시켜질 때, 흡기 연동 기구는, 배기 연동 기구의 피벗 구동 중심선에 비하여 캠축의 회전 중심선에 가까운 위치에 피벗 구동 중심선을 가지므로, 제어 기구는, 흡기 캠 및 배기 캠을, 흡기 연동 기구 및 배기 연동 기구를 통하여, 흡기 캠의 요동량이 배기 캠의 요동량보다도 커지도록, 캠축을 중심으로 하여 요동시킨다. According to this, when the intake interlock mechanism and the exhaust interlock mechanism are swung by the control mechanism, the intake interlock mechanism has a pivot drive center line at a position closer to the rotation center line of the camshaft than the pivot drive center line of the exhaust interlock mechanism. The mechanism causes the intake cam and the exhaust cam to swing around the cam shaft so that the swing amount of the intake cam becomes larger than the swing amount of the exhaust cam via the intake linkage mechanism and the exhaust linkage mechanism.
이하, 본 발명의 실시형태를 도 1 내지 도 14를 참조하여 설명한다. Best Mode for Carrying Out the Invention Embodiments of the present invention will now be described with reference to FIGS. 1 to 14.
도 1을 참조하면, 본 발명이 적용된 내연 기관(E)는, 차량으로서의 자동이륜차(V)에 탑재된다. 자동이륜차(V)는, 앞 프레임(1a) 및 뒤 프레임(1b)을 갖는 차체 프레임(1)과, 앞 프레임(1a)의 전단(前端)에 결합된 헤드 파이프(2)에 회전 가능하게 지지된 프론트 포크(3)의 상단부에 고정되는 핸들(4)과, 프론트 포크(3)의 하단부에 회전 가능하게 지지되는 전륜(7)과, 차체 프레임(1)에 지지되는 파워 유닛(U)와, 차체 프레임(1)에 요동 가능하게 지지된 스윙 아암(5)의 후단부에 회전 가능하게 지지되는 후륜(8)과, 뒤 프레임(1b)과 스윙 아암(5)의 후부(後部)를 연결하는 리어 쿠션(6)과, 차체 프레임(1)을 덮는 차체 커버(9)를 구비한다. 1, the internal combustion engine E to which this invention was applied is mounted in the motorcycle V as a vehicle. The motorcycle V is rotatably supported by a vehicle body frame 1 having a front frame 1a and a rear frame 1b and a head pipe 2 coupled to a front end of the front frame 1a. A handle 4 fixed to the upper end of the front fork 3, a front wheel 7 rotatably supported on the lower end of the front fork 3, a power unit U supported on the body frame 1, And a rear wheel 8 rotatably supported at the rear end of the swing arm 5 rotatably supported by the body frame 1, and the rear frame 1b and the rear end of the swing arm 5 are connected. A rear cushion 6 to be fitted and a vehicle body cover 9 covering the vehicle body frame 1.
파워 유닛(U)은, 자동이륜차(V)의 좌우 방향으로 연장하는 크랭크축(15)을 갖는 가로로 배치된 내연 기관(E)과, 변속기를 가지고 내연 기관(E)의 동력을 후륜(8)에 전달하는 전동 장치를 구비한다. 내연 기관(E)은, 크랭크축(15)이 수용되는 크랭크실을 형성하는 동시에 변속기 케이스를 겸하는 크랭크 케이스(10)와, 크랭크 케이스(10)에 결합되어 전방으로 연장하는 실린더(11)와, 실린더(11)의 전단부에 결합되는 실린더 헤드(12)와, 실린더 헤드(12)의 전단부에 결합되는 헤드 커버(13)를 구비한다. 실린더(11)의 실린더축선(L1)은, 전방을 향하여 수평 방향에 대하여 약간 상향으로 경사져 연장하거나(도 1 참조), 또는 수평 방향으로 거의 평행하게 연장한다. 그리고, 피스톤(14)(도 2 참조)에 의해 회전 구동되는 크랭크축(15)의 회전이 상기 변속기에 의해 변속되어 후륜(8)에 전달되어, 후륜(8)이 구동된다. The power unit U has a horizontally arranged internal combustion engine E having a crankshaft 15 extending in the left and right directions of the motorcycle V and a rear wheel 8 for powering the internal combustion engine E with a transmission. ) Is provided with a transmission device. The internal combustion engine (E) includes a crankcase (10) which forms a crank chamber in which the crankshaft (15) is accommodated, and also serves as a transmission case, a cylinder (11) coupled to the crankcase (10) and extending forward; A cylinder head 12 coupled to the front end of the cylinder 11 and a head cover 13 coupled to the front end of the cylinder head 12 are provided. The cylinder axis L1 of the cylinder 11 extends inclined slightly upward with respect to the horizontal direction toward the front (refer FIG. 1), or extends substantially parallel to a horizontal direction. Then, the rotation of the crankshaft 15 which is rotationally driven by the piston 14 (see FIG. 2) is shifted by the transmission and transmitted to the rear wheel 8, so that the rear wheel 8 is driven.
도 2를 같이 참조하면, 내연 기관(E)은 SOHC형의 공냉식 단기통 4스트로크 내연 기관이고, 실린더(11)에는, 피스톤(14)이 왕복 운동 가능하게 끼워맞춰진 실린더 구멍(11a)이 형성되고, 실린더 헤드(12)에는, 실린더축선 방향(A1)에서 실린더 구멍(11a)에 대향하는 면에 연소실(16)이 형성되고, 또한 연소실(16)에 각각 개구하는 흡기구(17a)를 갖는 흡기 포트(17) 및 배기구(18a)를 갖는 배기 포트(18)가 형성된다. 또한, 연소실(16)을 향하는 점화 플러그(19)는, 실린더 헤드(12)에 형성된 장착 구멍(12c)에 삽입되어 실린더 헤드(12)에 장착된다. 여기서, 연소실(16)은, 피스톤(14)과 실린더 헤드(12) 사이의 상기 실린더 구멍(11a)과 함께 연소 공간을 구성한다. Referring to FIG. 2, the internal combustion engine E is an SOHC type air-cooled single-cylinder four-stroke internal combustion engine, and the cylinder 11 is provided with a cylinder hole 11a in which a piston 14 is fitted to reciprocate. In the cylinder head 12, a combustion chamber 16 is formed on a surface of the cylinder head 12 facing the cylinder hole 11a in the cylinder axis direction A1, and an intake port having an inlet port 17a respectively opened in the combustion chamber 16 ( 17 and an exhaust port 18 having an exhaust port 18a is formed. Moreover, the spark plug 19 which faces the combustion chamber 16 is inserted in the mounting hole 12c formed in the cylinder head 12, and is attached to the cylinder head 12. As shown in FIG. Here, the combustion chamber 16 constitutes a combustion space together with the cylinder hole 11a between the piston 14 and the cylinder head 12.
또한, 실린더 헤드(12)에는, 밸브 가이드(20i, 20e)에 왕복 운동 가능하게 지지되어, 밸브 스프링(21)에 의해 밸브 폐쇄 방향으로 항상 가압되는 기관 밸브인 1개의 흡기 밸브(22) 및 1개의 배기 밸브(23)가 설치된다. 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)는, 내연 기관(E)에 구비되는 작동 밸브 장치(40)에 의해 개폐 작동시켜져, 밸브 시트(24)에 의해 형성되는 흡기구(17a) 및 배기구(18a)를 각각 개폐한다. 작동 밸브 장치(40)는, 전동 모터(80)(도 5 참조)를 제외하고, 실린더 헤드(12)와 헤드 커버(13)로 형성되는 작동 밸브실(25) 내에 배치된다. In addition, one intake valve 22 and one that is an engine valve which is supported by the cylinder head 12 so as to be reciprocally supported by the valve guides 20i and 20e and is always pressurized in the valve closing direction by the valve spring 21. Two exhaust valves 23 are provided. The intake valve 22 and the exhaust valve 23 are opened and closed by the operation valve device 40 provided in the internal combustion engine E, and the intake port 17a and the exhaust port (formed by the valve seat 24) are formed. Open and close 18a) respectively. The operation valve device 40 is disposed in the operation valve chamber 25 formed of the cylinder head 12 and the head cover 13 except for the electric motor 80 (see FIG. 5).
흡기 포트(17)의 입구(17b)가 개구하는 실린더 헤드(12)의 일 측면인 상면(12a)에는, 외부로부터 도입된 공기를 흡기 포트(17)에 유도하기 위해서, 에어클리너(26)(도 1 참조)와 스로틀 바디(27)(도 1 참조)를 구비하는 흡기 장치가 장착되고, 배기 포트(18)의 출구(18b)가 개구하는 실린더 헤드(12)의 타측면인 하면(12b)에는, 연소실(16)로부터 배기 포트(18)를 통과하여 유출하는 배기 가스를 내연 기관(E)의 외부로 유도하는 배기관(28)(도 1 참조)을 구비하는 배기 장치가 장착된다. 또한, 상기 흡기 장치에는, 흡입 공기에 액체 연료를 공급하는 연료 공급 장치인 연료 분사 밸브가 구비된다. On the upper surface 12a, which is one side of the cylinder head 12 through which the inlet 17b of the intake port 17 opens, in order to guide air introduced from the outside into the intake port 17, the air cleaner 26 ( 1) and an intake apparatus having a throttle body 27 (see FIG. 1), the lower surface 12b being the other side of the cylinder head 12 to which the outlet 18b of the exhaust port 18 opens. The exhaust apparatus is equipped with the exhaust pipe 28 (refer FIG. 1) which guides the exhaust gas which flows out from the combustion chamber 16 through the exhaust port 18 to the exterior of the internal combustion engine E. As shown in FIG. The intake apparatus is also provided with a fuel injection valve which is a fuel supply device for supplying liquid fuel to intake air.
그리고, 에어클리너(26) 및 스로틀 바디(27)를 통과하여 흡입된 공기는, 피스톤(14)이 하강하는 흡기 행정에서 밸브 개방한 흡기 밸브(22)를 거쳐 흡기 포트(17)로부터 연소실(16)에 흡입되고, 피스톤(14)이 상승하는 압축 행정에서 연료와 혼합된 상태로 가압된다. 혼합기는 압축 행정의 종기(終期)에 점화 플러그(19)에 의해 점화되어 연소하여, 피스톤(14)이 하강하는 팽창 행정에서 연소 가스의 압력에 의해 구동되는 피스톤(14)이 크랭크축(15)을 회전 구동한다. 이미 연소된 가스는, 피스톤(14)이 상승하는 배기 행정에서 밸브 개방한 배기 밸브(23)를 거쳐, 배기 가스로서, 연소실(16)로부터 배기 포트(18)로 배출된다. And the air sucked in through the air cleaner 26 and the throttle body 27 passes from the intake port 17 to the combustion chamber 16 via the intake valve 22 opened by the valve in the intake stroke which the piston 14 descends. ), And the piston 14 is pressurized in a mixed state with fuel in an ascending compression stroke. The mixer is ignited and combusted by the spark plug 19 at the end of the compression stroke, so that the piston 14 driven by the pressure of the combustion gas in the expansion stroke in which the piston 14 descends has the crankshaft 15. Drive to rotate. The gas which has already been burned is discharged from the combustion chamber 16 to the exhaust port 18 as the exhaust gas via the exhaust valve 23 which is valve-opened in the exhaust stroke in which the piston 14 rises.
도 3을 참조하면, 상류단(27a) 측에서 에어클리너(26)에 연통하고 하류단(27b) 측에서 흡기관을 통하여 흡기 포트(17)에 연통하는 스로틀 바디(27)에는, 리턴 스프링에 의해 밸브 폐쇄 방향으로 가압되는 스로틀 밸브(30)와, 스로틀 밸브(30)를 개폐 작동시켜 그 개도를 제어하는 스로틀 제어 기구(T)와, 스로틀 밸브(30)의 개도를 검출하는 스로틀 개도 검출 수단(32)이 설치된다. 스로틀 제어 기구(T)는, 제어 장치로서의 전자 제어 유닛(이하, 「ECU」라고 한다)(92)(도 5 참조)에 의해 제어되는 액츄에이터인 전동 모터(33)와, 전동 모터(33)의 구동력을 스로틀 밸브(30)에 전달하는 전동 기구를 구성하는 일련의 기어(34, 35)로 이루어지는 감속 기어 열(列)을 구비한다. 3, the throttle body 27 which communicates with the air cleaner 26 at the upstream end 27a side, and communicates with the intake port 17 via the intake pipe at the downstream end 27b side, is connected to a return spring. The throttle valve 30 pressurized in the valve closing direction by the valve, the throttle control mechanism T for opening and closing the throttle valve 30 to control the opening degree, and the throttle opening degree detection means for detecting the opening degree of the throttle valve 30. 32 is installed. The throttle control mechanism T includes an electric motor 33 that is an actuator controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as "ECU") 92 (see FIG. 5) as a control device, and an electric motor 33. It is provided with the reduction gear train which consists of a series of gears 34 and 35 which comprise the transmission mechanism which transmits a driving force to the throttle valve 30. As shown in FIG.
도 5를 같이 참조하면, ECU(92)에는, 운전자가 조작하는 출력 조작 부재로서의 스로틀 그립의 조작량(D)을 검출하는 출력 요구량 검출 수단(95), 내연 기관(E)의 워밍업(暖機) 상태를 검출하는 워밍업 상태 검출 수단으로서의 기관 온도 검출 수단(96)(예컨대 윤활유 온도 검출 수단), 스로틀 개도 검출 수단(32) 등으로 구성되어, 내연 기관(E)의 운전 상태를 검출하는 운전 상태 검출 수단의 각 검출 신호가 입력된다. 여기서, 조작량(D)은 운전자에 의한 기관 출력의 요구량이고, 상기 스로틀 그립은 상기 요구량을 설정하는 출력 설정 수단이다. Referring to FIG. 5, the ECU 92 includes an output request amount detecting unit 95 for detecting an operation amount D of a throttle grip as an output operation member operated by a driver, and a warm-up of the internal combustion engine E. Operation state detection which detects the operation state of the internal combustion engine E comprised with the engine temperature detection means 96 (for example, lubricating oil temperature detection means), the throttle opening degree detection means 32, etc. as a warm-up state detection means which detects a state. Each detection signal of the means is input. Here, the operation amount D is a required amount of engine output by the driver, and the throttle grip is an output setting means for setting the required amount.
ECU(92)의 기억 장치에는, 조작량(D)을 파라미터로서 스로틀 밸브(30)의 개도(β)가 설정된 스로틀 개도 맵이 격납되어 있다. 이 스로틀 개도 맵은, 도 4 (A), (B)에 도시되는 것과 같이, 내연 기관(E)의 워밍업 시에 사용되는 워밍업시용 맵과, 내연 기관(E)의 워밍업이 완료한 후에 사용되는 워밍업후용 맵으로 구성된다. 그리고, 전동 모터(33)는, 출력 요구량 검출 수단(95)에 의해 검출되는 조작량(D)과, 스로틀 개도 검출 수단(32)에 의해 검출되는 스로틀 밸브(30)의 실제 개도에 따라서, 스로틀 밸브(30)의 개도가 상기 스로틀 개도 맵에 의해 설정되는 개도(β)가 되도록, ECU(92)에 의해 제어되어, 스로틀 밸브(30)를 개폐한다. The throttle opening degree map in which the opening degree β of the throttle valve 30 is set as a parameter is stored in the storage device of the ECU 92. This throttle opening degree map is used for the warm-up map used at the time of warm-up of the internal combustion engine E, and after the warm-up of the internal combustion engine E is completed, as shown to FIG. 4 (A), (B). It consists of a map after warm-up. And the electric motor 33 is a throttle valve according to the operation amount D detected by the output request | requirement amount detection means 95, and the actual opening degree of the throttle valve 30 detected by the throttle opening degree detection means 32. Controlled by the ECU 92 to open and close the throttle valve 30 so that the opening degree of 30 is an opening degree β set by the throttle opening degree map.
ECU(92)는, 기관 온도 검출 수단(96)에 의해 기관 온도가 소정 온도 미만의 상태인 워밍업 시인 것이 검출되면, 워밍업시용 맵을 선택하고, 기관 온도 검출 수단(96)에 의해 기관 온도가 상기 소정 온도 이상의 상태인 워밍업 후인 것이 검출되면, 워밍업후용 맵을 선택한다. 워밍업시용 맵에 의해, 내연 기관(E)의 부하 영역 전체에서 조작량(D)의 증가에 따라서 스로틀 밸브(30)의 개도가 증가하도록, 스로틀 밸브(30)의 개도가 조작량(D)에 정비례하는 개도 특성이 설정된다. 그러므로, 전동 모터(33)는, 부하 영역 전체에서, 기관 부하를 검출하는 부하 검출 수단이기도 한 출력 요구량 검출 수단(95)에 의해 검출되는 조작량(D), 즉 기관 부하의 증가에 따라서 증가하는 개도가 되도록 스로틀 밸브(30)의 개도를 제어한다. When the engine 92 detects that the engine temperature is warmed up when the engine temperature is less than the predetermined temperature by the engine temperature detecting means 96, the ECU 92 selects a map for warming up, and the engine temperature is detected by the engine temperature detecting means 96. If it is detected after warm-up that is equal to or higher than a predetermined temperature, the map for warm-up is selected. By the warm-up map, the opening degree of the throttle valve 30 is directly proportional to the operation amount D so that the opening degree of the throttle valve 30 increases with the increase of the operation amount D in the entire load region of the internal combustion engine E. The opening degree characteristic is set. Therefore, the electric motor 33 increases in response to an increase in the operation amount D, that is, the engine load, detected by the output demand amount detecting means 95, which is also a load detecting means for detecting the engine load in the entire load region. The opening degree of the throttle valve 30 is controlled to be.
한편, 워밍업후용 맵에 의해, 무 부하로부터 저 부하 영역에서의 소정 부하(Da)까지의 제1 부하 영역(Fa)에서, 조작량(D)(기관 부하)의 증가에 따라서, 스로틀 밸브(30)가 아이들 개도로부터 소정 부하(Da)로 전체 개방하도록 증가하고, 소정 부하(Da)를 넘는 제2 부하 영역(Fb)에서, 조작량(D)에 관계없이 스로틀 밸브(30)가 전부 개방이 되도록 개도 특성이 설정된다. 그러므로, 전동 모터(33)는, 제1 부하 영역(Fa)에서, 조작량(D)의 증가에 따라서 아이들 개도부터 소정 부하(Da)로 전부 개방하도록 스로틀 밸브(30)의 개도를 제어하고, 제2 부하 영역(Fb)에서, 스로틀 밸브(30)를 전부 개방으로 유지하도록 제어한다. 여기서, 내연 기관(E)의 부하 영역 전체는, 무 부하 및 최대 부하(Db) 사이에서, 저 부하 영역(F1), 중 부하 영역(F2) 및 고 부하 영역(F3)으로 거의 3등분되는 것으로 한다. On the other hand, the throttle valve 30 according to the increase of the operation amount D (engine load) in the first load region Fa from the no load to the predetermined load Da in the low load region by the warm-up map. Is increased so as to be fully opened from the idle opening degree to the predetermined load Da, and in the second load region Fb exceeding the predetermined load Da, the opening degree is such that the throttle valve 30 is fully opened regardless of the operation amount D. The property is set. Therefore, in the first load region Fa, the electric motor 33 controls the opening degree of the throttle valve 30 so as to fully open from the idle opening degree to the predetermined load Da in accordance with the increase of the operation amount D, In the two load regions Fb, the throttle valve 30 is controlled to be kept fully open. Here, the entire load region of the internal combustion engine E is divided into almost three parts between the low load region F1, the heavy load region F2, and the high load region F3 between the no load and the maximum load Db. do.
도 2, 도 5∼도 7, 도 12를 참조하면, 작동 밸브 장치(40)는, 흡기 밸브(22)를 개폐 작동시키도록 그 밸브 스템(22a)에 접촉하는 흡기 캠 팔로워(follower)로서의 흡기 메인 로커 아암(41)과, 배기 밸브(23)을 개폐 작동시키도록 그 밸브 스템(23a)에 접촉하는 배기 캠 팔로워로서의 배기 메인 로커 아암(42)과, 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)의 개폐 시기 및 최대 리프트량을 포함하는 밸브 작동 특성을 제어하는 밸브 특성 가변 기구(M)를 구비한다. 2, 5 to 7, and 12, the actuation valve device 40 intakes as an intake cam follower in contact with the valve stem 22a to open and close the intake valve 22. As shown in FIG. The main rocker arm 41, the exhaust main rocker arm 42 as the exhaust cam follower in contact with the valve stem 23a to open and close the exhaust valve 23, the intake valve 22 and the exhaust valve 23; The valve characteristic variable mechanism M which controls the valve | bulb operation characteristic including the opening / closing timing of a) and a maximum lift amount is provided.
흡기 메인 로커 아암(41) 및 배기 메인 로커 아암(42)은, 각각, 중앙부의 지점부(支點部)(41a, 42a)에서 캠축 홀더(29)에 고정되는 1쌍의 로커축(43)에 요동 가능하게 지지되고, 일단부의 작용부를 구성하는 조정 나사(41b, 42b)에서 밸브 스템(22a, 23a)에 접촉하고, 타단부의 접촉부를 구성하는 롤러(41c, 42c)에서 흡기 캠(53) 및 배기 캠(54)에 접촉한다. The intake main rocker arm 41 and the exhaust main rocker arm 42 are connected to a pair of rocker shafts 43 fixed to the cam shaft holders 29 at the point portions 41a and 42a of the central portion, respectively. The intake cam 53 is contacted with the valve stems 22a and 23a by the adjustment screws 41b and 42b slidably supported and constituting the action part of one end, and the rollers 41c and 42c constituting the contact part of the other end. And the exhaust cam 54.
밸브 특성 가변 기구(M)는, 작동 밸브실(25)에 수용되는 내부 기구와, 작동 밸브실(25) 밖에 배치되는 외부 기구로서 상기 내부 기구를 구동하는 전동 액츄에이터인 전동 모터(80)를 구비한다. 상기 내부 기구는, 실린더 헤드(12)에 회전 가능하게 지지되는 동시에 크랭크축(15)에 연동하여 회전 구동되는 1개의 캠축(50)과, 캠축(50)에 설치되어 캠축(50)과 일체로 회전하는 구동 캠인 흡기 구동 캠(51) 및 배기 구동 캠(52)과, 캠축(50)에 피벗 지지되어 캠축(50)을 중심으로 요동 가능한 연동 기구로서의 링크 기구(M1i, M1e)와, 링크 기구(M1i, M1e)에 연결되어 흡기 메인 로커 아암(41) 및 배기 메인 로커 아암(42)을 각각 작동시키도록 캠축(50)에 피벗 지지된 작동 밸브 캠인 흡기 캠(53) 및 배기 캠(54)과, 링크 기구(M1i, M1e)를 캠축(50)을 중심으로 하여 요동시키도록 전동 모터(80)를 구동원으로서 구비하는 구동 기구(M2)(도 5 참조)와, 구동 기구(M2)와 링크 기구(M1i, M1e)의 사이에 개재하여 전동 모터(80)의 구동력에 따라서 링크 기구(M1i, M1e)의 캠축(50) 주위의 요동을 제어하는 제어 기구(M3)와, 링크 기구(M1i, M1e)를 제어 기구(M3)에 가압하기 위해서 캠축(50) 주위의 토크를 링크 기구(M1i, M1e)에 작용시키는 가압용 가압 수단으로서의 가압 스프링(55)을 구비한다. The valve characteristic variable mechanism M is provided with the internal mechanism accommodated in the operation valve chamber 25, and the electric motor 80 which is an electric actuator which drives the said internal mechanism as an external mechanism arrange | positioned outside the operation valve chamber 25. As shown in FIG. do. The internal mechanism is rotatably supported by the cylinder head 12, and is provided on one camshaft 50, which is rotatably driven in conjunction with the crankshaft 15, and is provided on the camshaft 50 to be integral with the camshaft 50. An intake drive cam 51 and an exhaust drive cam 52 which are rotating drive cams, link mechanisms M1i and M1e as pivotal mechanisms pivotally supported on the camshaft 50 and swingable about the camshaft 50, and a linkage mechanism An intake cam 53 and an exhaust cam 54, which are actuating valve cams connected to M1i and M1e and pivotally supported on the camshaft 50 to operate the intake main rocker arm 41 and the exhaust main rocker arm 42, respectively. And a drive mechanism M2 (see FIG. 5) having an electric motor 80 as a drive source so as to swing the link mechanisms M1i and M1e around the camshaft 50, and the drive mechanism M2 and the link. Interference between the cam shafts 50 of the link mechanisms M1i and M1e is removed in accordance with the driving force of the electric motor 80 through the mechanisms M1i and M1e. Pressing spring as a pressurizing means for pressurizing the torque around the camshaft 50 to the link mechanisms M1i and M1e in order to press the control mechanism M3 and the link mechanisms M1i and M1e to the control mechanism M3. 55 is provided.
도 2, 도 5, 도 6을 참조하면, 캠축(50)은, 그 양단부에 배치된 1쌍의 베어링(56)을 통하여, 실린더 헤드(12)와 실린더 헤드(12)에 결합되는 캠축 홀더(29)에 회전 가능하게 지지되어, 작동 밸브용 전동(傳動) 기구를 통하여 전달되는 크랭크축(15)(도 1 참조)의 동력에 의해, 크랭크축(15)에 연동하여 그 1/2의 회전 속도로 회전 구동된다. 상기 작동 밸브용 전동 기구는, 캠축(50)의 일단부인 좌단부의 선단 쪽에 일체로 결합된 캠 스프로켓(57)과, 크랭크축(15)에 일체로 결합된 구동 스프로켓과, 캠 스프로켓(57) 및 상기 구동 스프로켓에 걸쳐지는 타이밍 체인(58)을 구비한다. 상기 작동 밸브용 전동 기구는, 실린더(11) 및 실린더 헤드(12)에 의해 형성되어 실린더(11) 및 실린더 헤드(12)의, 제1 직교 평면(H1)에 대하여 일측 측인 좌측에 위치하는 전동실(傳動室)에 수용된다. 그리고, 상기 전동실 중 실린더 헤드(12)에 형성되는 전동실(59)은, 실린더축선(L1)을 중심으로 하는 지름 방향(이하, 「지름 방향」이라고 한다)에서, 또한 캠축(50)의 회전 중심선(L2)의 방향(A2)(이하, 「캠축 방향(A2)」이라고 한다)에서 작동 밸브실(25)에 인접하고 있다. 여기서, 제1 직교 평면(H1)은, 실린더축선(L1)을 포함하는 동시에 후술하는 기준 평면(H0)에 직교하는 평면이다. 2, 5, and 6, the camshaft 50 has a camshaft holder coupled to the cylinder head 12 and the cylinder head 12 via a pair of bearings 56 disposed at both ends thereof. 29 is rotatably supported by the crankshaft 15 by the power of the crankshaft 15 (refer to FIG. 1) which is rotatably supported by the actuating mechanism for actuating valves. It is driven to rotate at speed. The actuating mechanism for the actuating valve includes a cam sprocket 57 integrally coupled to the front end side of the left end of the camshaft 50, a drive sprocket integrally coupled to the crankshaft 15, a cam sprocket 57 and A timing chain 58 spans the drive sprocket. The transmission mechanism for the actuating valve is formed by the cylinder 11 and the cylinder head 12, and is located on the left side of the cylinder 11 and the cylinder head 12 on one side with respect to the first orthogonal plane H1. It is accommodated in a thread. And the transmission chamber 59 formed in the cylinder head 12 among the said transmission chambers is further comprised of the cam shaft 50 in the radial direction (henceforth a "diameter direction") centering on the cylinder axis L1. It is adjacent to the actuation valve chamber 25 in the direction A2 (henceforth "camshaft direction A2") of the rotation center line L2. Here, the first orthogonal plane H1 is a plane including the cylinder axis L1 and perpendicular to the reference plane H0 described later.
또한, 밸브 특성 가변 기구(M)에서, 흡기 밸브(22)에 관계되는 부재 및 배기 밸브(23)에 관계되는 부재는 서로 대응하는 부재를 포함하기 때문에, 또한 흡기 구동 캠(51), 배기 구동 캠(52), 링크 기구(M1i, M1e), 흡기 캠(53) 및 배기 캠(54)은, 동일한 기본적 구조를 갖기 때문에, 이하의 설명에서는, 배기 밸브(23)에 관계되는 부재를 중심으로 설명하고, 흡기 밸브(22)에 관계되는 부재 및 관련 설명 등을 필요에 따라서 괄호 안에 표기한다. In the valve characteristic variable mechanism M, since the member related to the intake valve 22 and the member related to the exhaust valve 23 include members corresponding to each other, the intake drive cam 51 and the exhaust drive Since the cam 52, the link mechanisms M1i and M1e, the intake cam 53 and the exhaust cam 54 have the same basic structure, in the following description, the members related to the exhaust valve 23 will be mainly focused. It demonstrates and the member which concerns on the intake valve 22, a related description, etc. are shown in parentheses as needed.
도 2, 도 5, 도 8, 도 9, 도 12를 참조하면, 캠축(50)에 압입되어 고정되는 배기 구동 캠(52(흡기 구동 캠(51)))은, 외주면에 전체 둘레에 걸쳐 형성된 캠면을 갖는다. 상기 캠면은, 링크 기구(M1e(M1i))를 통하여 배기 캠(54(흡기 캠(53))을 요동시키지 않는 베이스 원(圓)부(52a(51a))와, 링크 기구(M1e(M1i))를 통하여 배기 캠(54(흡기 캠(53)))을 요동시키는 캠 산(山)부(52b(51b))로 구성된다. 베이스 원부(52a(51a))는, 회전 중심선(L2)으로부터의 반경이 일정한 원호로 이루어지는 단면 형상을 가지고, 캠 산부(52b(51b))는, 회전 중심선(L2)으로부터의 반경이 캠축(50)의 회전 방향(R1)으로 증가한 후에 감소하는 단면 형상을 갖는다. 그리고, 베이스 원부(52a(51a))는, 배기 메인 로커 아암(42(흡기 메인 로커 아암(41)))이 배기 캠(54(흡기 캠(53)))의 베이스부(54a(53a))에 접촉하도록 배기 캠(54 (흡기 캠(53)))의 요동 위치를 설정하고, 캠 산부(52b(51b))는, 배기 메인 로커 아암(42(흡기 메인 로커 아암(41)))이 배기 캠(54(흡기 캠(53)))의 베이스 원부(54a(53a)) 및 캠 산부(54b(53b))에 접촉하도록 배기 캠(54(흡기 캠(53)))의 요동 위치를 설정한다. 2, 5, 8, 9, and 12, an exhaust drive cam 52 (intake drive cam 51) press-fitted to and fixed to the camshaft 50 is formed on the outer circumference over its entire circumference. It has a cam surface. The cam surface includes a base circle portion 52a (51a) which does not rock the exhaust cam 54 (intake cam 53) through a link mechanism M1e (M1i), and a link mechanism M1e (M1i). And a cam mount portion 52b (51b) which swings the exhaust cam 54 (intake cam 53) through the center of the base circle portion 52a (51a) from the rotation center line L2. Has a cross-sectional shape consisting of a circular arc with a constant radius, and the cam peak portion 52b (51b) has a cross-sectional shape that decreases after the radius from the rotation center line L2 increases in the rotation direction R1 of the camshaft 50. And, as for the base part 52a (51a), the exhaust main rocker arm 42 (intake main rocker arm 41) is the base part 54a (53a) of the exhaust cam 54 (intake cam 53). ), The swing position of the exhaust cam 54 (intake cam 53) is set so that the cam peaks 52b (51b) have an exhaust main rocker arm 42 (intake main rocker arm 41). Base base 54a (53a) and cam of exhaust cam 54 (intake cam 53) The swing position of the exhaust cam 54 (intake cam 53) is set to contact the peak 54b (53b).
링크 기구(M1i, M1e)는, 흡기 캠(53)에 연결되는 흡기 링크 기구(M1i)와, 배기 캠(54)에 연결되는 배기 링크 기구(M1e)로 구성된다. 아울러 도 5, 도 6을 참조하면, 배기 링크 기구(M1e(흡기 링크 기구(M1i)))는, 캠축(50)에 피벗 지지되어 캠축(50)을 중심으로 요동 가능한 홀더(60e(60i))와, 홀더(60e(60i))에 피벗 지지되어 배기 구동 캠(52(흡기 구동 캠(51)))에 의해 구동되어 요동하는 배기 서브 로커 아암(66e(흡기 서브 로커 아암(66i)))과, 일단부에서 배기 서브 로커 아암(66e(흡기 서브 로커 아암(66i)))에 피벗 장착되는 동시에 타단부에서 배기 캠(54(흡기 캠(53)))에 피벗 장착되는 연결 링크(67e(67i))와, 배기 서브 로커 아암(66e(흡기 서브 로커 아암(66i)))을 배기 구동 캠(52(흡기 구동 캠(51)))에 가압하는 제어 스프링(68)을 구비한다. The link mechanisms M1i and M1e are composed of an intake link mechanism M1i connected to the intake cam 53 and an exhaust link mechanism M1e connected to the exhaust cam 54. 5 and 6, the exhaust link mechanism M1e (intake link mechanism M1i) is pivotally supported by the camshaft 50 and is able to swing around the camshaft 50 (60e (60i)). And an exhaust sub rocker arm 66e (intake sub rocker arm 66i) pivotally supported by the holder 60e (60i) and driven by the exhaust drive cam 52 (intake drive cam 51) to swing. A connecting link 67e (67i) pivotally mounted on the exhaust sub-rocker arm 66e (intake sub-rocker arm 66i) at one end and pivotally mounted on the exhaust cam 54 (intake cam 53) at the other end; ) And a control spring 68 for pressing the exhaust sub rocker arm 66e (the intake sub rocker arm 66i) to the exhaust drive cam 52 (the intake drive cam 51).
캠축(50)이 삽입되는 베어링(69)을 통하여 캠축(50)에 지지되는 홀더(60e(60i))는, 캠축 방향(A2)으로 이격된 1쌍의 제1, 제2 플레이트(61e(61i), 62e(62i))와, 제1 플레이트(61e(61i)) 및 제2 플레이트(62e(62i))를 캠축 방향(A2)에서의 소정 간격을 두고 연결하는 동시에 배기 서브 로커 아암(66e(흡기 서브 로커 아암(66i)))를 피벗 지지하는 연결 부재를 구비한다. 그리고, 상기 연결 부재는, 양 플레이트(61e(61i), 62e(62i))간의 상기 소정 간격을 규정하는 동시에 배기 서브 로커 아암(66e(흡기 서브 로커 아암(66i)))을 피벗 지지하는 지지축이기도 한 칼라(63e(63i))와, 칼라(63e(63i))에 삽입되어 양 플레이트(61e(61i), 62e(62i))를 일체로 결합하는 리벳(64)을 구비한다. 도 6, 도 8에 도시되는 것과 같이, 각 플레이트(61e(61i), 62e(62i))에는, 각 플레이트(61e(61i), 62e(62i))를 캠축(50)에 요동 가능하게 지지하는 베어링(69)이 장착되는 장착 구멍(61e3(61i3), 62e3(62i3))이 형성되어 있다. The holder 60e (60i) supported by the camshaft 50 via the bearing 69 into which the camshaft 50 is inserted is a pair of 1st, 2nd plate 61e (61i) spaced apart in the camshaft direction A2. ), 62e (62i), and the first plate 61e (61i) and the second plate 62e (62i) are connected at predetermined intervals in the camshaft direction A2, and the exhaust sub-rocker arm 66e ( And a connecting member pivotally supporting the intake sub-rocker arm 66i). The connecting member defines a predetermined interval between both plates 61e (61i) and 62e (62i), and a support shaft for pivotally supporting the exhaust sub-rocker arm 66e (intake sub-rocker arm 66i). Also provided is a collar 63e (63i), which is also provided, and a rivet 64 inserted into the collar 63e (63i) to integrally couple both plates 61e (61i) and 62e (62i). As shown in FIGS. 6 and 8, the plates 61e (61i) and 62e (62i) are supported by the camshaft 50 so as to be able to swing on the plates 61e (61i) and 62e (62i). The mounting holes 61e3 (61i3) and 62e3 (62i3) to which the bearing 69 is mounted are formed.
도 5를 같이 참조하면, 제1 플레이트(61e(61i))에는 제어 기구(M3)의 배기 제어 링크(71e(흡기 제어 링크(71i)))가 피벗 장착되어, 배기 제어 링크(71e(흡기 제어 링크(71i)))와 제1 플레이트(61e(61i))가 양자의 연결부 (71e2(71i2), 61e1(61i1))에서 상대 운동 가능하게 연결된다. 구체적으로는, 제어 기구 측 연결부로서의 배기 제어 링크(71e(흡기 제어 링크(71i)))의 연결부(71e2(71i2))의 구멍에, 홀더 측 연결부로서의 제1 플레이트(61e(61i))의 연결부(61e1(61i1))의 구멍에 압입되어 고정된 연결 핀(61e1a(61i1a))이 상대 회전 가능하게 삽입된다. Referring to FIG. 5, the first plate 61e (61i) is pivotally mounted to the exhaust control link 71e (intake control link 71i) of the control mechanism M3, and the exhaust control link 71e (intake control). Link 71i)) and the first plate 61e (61i) are connected so as to be capable of relative movement at both connecting portions 71e2 (71i2) and 61e1 (61i1). Specifically, the connection part of the 1st plate 61e (61i) as a holder side connection part in the hole of the connection part 71e2 (71i2) of the exhaust control link 71e (intake control link 71i) as a control mechanism side connection part. A connecting pin 61e1a (61i1a) press-fitted into the hole of 61e1 (61i1) is inserted so as to be relatively rotatable.
또한, 제2 플레이트(62e(62i))에는, 내연 기관(E)의 시동 시에 압축 행정에서 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)를 약간 밸브 개방함으로써 압축 압력을 저하시켜 시동을 용이하게 하기 위한 감압(デコンプ) 캠(62e1(62i1))(도 8, 도 12 참조)이 형성된다. 또한, 제2 플레이트(62e)에는, 요동 위치 검출 수단(94)(도 14 참조)의 검지부(94a)에 검지되는 피 검지부(62e2)가 설치된다. 피 검지부(62e2)는, 검지부(94a)를 구성하는 톱니부와 맞물림으로써 제2 플레이트(62e) 요동 방향으로 걸어맞춤하는 톱니부에 의해 구성된다. 또, 이 실시형태에서는 사용되지 않지만, 제2 플레이트(61i)에도, 피 검지부(62e2)에 상당하는 부분(62i2)이 설치된다. The second plate 62e (62i) also slightly opens the intake valve 22 and the exhaust valve 23 in the compression stroke at the time of starting the internal combustion engine E, thereby lowering the compression pressure to facilitate starting. The decompression cam 62e1 (62i1) (refer FIG. 8, FIG. 12) for this purpose is formed. In addition, the second plate 62e is provided with a detected portion 62e2 which is detected by the detection portion 94a of the swing position detecting means 94 (see FIG. 14). The to-be-detected part 62e2 is comprised by the tooth part which engages in the swinging direction of the 2nd plate 62e by engaging with the tooth part which comprises the detection part 94a. In addition, although not used in this embodiment, the part 62i2 corresponding to the to-be-detected part 62e2 is also provided in the 2nd plate 61i.
칼라(63e(63i))에는, 압축 코일 스프링으로 이루어지는 제어 스프링(68)의 일단부를 지지하는 제1 스프링 지지부(76)와, 압축 코일 스프링으로 이루어지는 가압 스프링(55)의 일단부를 지지하는 가동 측 스프링 지지부(78)가 일체 성형되어 설치되어 있다. 양 스프링 지지부(76,78)는, 배기 서브 로커 아암(66e(흡기 서브 로커 아암(66i)))의 지점부(66ea(66ia))에 캠축 방향(A2)에서 인접하여 배치되는 동시에 칼라(63e(63i))의 둘레 방향에 간격을 두고 배치된다(도 6 참조). On the collar 63e (63i), the movable side which supports the 1st spring support part 76 which supports the one end part of the control spring 68 which consists of a compression coil spring, and the one end part of the pressurizing spring 55 which consists of a compression coil spring. The spring support 78 is integrally formed and installed. Both spring supporting portions 76, 78 are disposed adjacent to the point portion 66ea (66ia) of the exhaust sub-rocker arm 66e (intake sub-rocker arm 66i) in the camshaft direction A2 and at the same time the collar 63e. 63i), spaced apart in the circumferential direction (see FIG. 6).
또한, 칼라(63e(63i))에는, 제2 플레이트(62e(62i))에 형성된 구멍(62e4(62i4))에 끼워맞춰지는 볼록부(63e1(63i1))가, 배기 서브 로커 아암(66e(흡기 서브 로커 아암(66i)))의 요동 중심선(L3e(L3i))으로부터 떨어진 위치에 형성된다. 볼록부(63e1(63i1))와 구멍(62e4(62i4))은, 제2 플레이트(62e(62i))와 칼라(63e(63i)) 사이의, 요동 중심선(L3e(L3i)) 주위의 상대 회전을 저지하기 위한 걸어맞춤부를 구성한다. 이 걸어맞춤부에 의해, 1쌍의 스프링 지지부(76, 78)가 설치됨으로써, 제어 스프링(68) 및 가압 스프링(55)의 스프링력에 의한 동일 방향의 토크가 작용하는 칼라(63e(63i))가, 제1, 제2 플레이트(61e(61i), 62e(62i))에 대하여 상대 회전하는 것이 저지되므로, 가압 스프링(55)에 의한 링크 기구(M1i, M1e)에의 캠축(50) 주위의 토크의 부여 작용 및 제어 스프링(68)에 의한 배기 구동 캠(52(흡기 구동 캠(51)))에의 가압 작용이 확실하게 행하여진다. In the collar 63e 63i, the convex portions 63e1 63i1 fitted to the holes 62e4 (62i4) formed in the second plate 62e (62i) are exhaust sub-rocker arms 66e ( The intake sub-rocker arm 66i) is formed at a position away from the swinging center line L3e (L3i). The convex portions 63e1 (63i1) and the holes 62e4 (62i4) rotate relative to the swing centerline L3e (L3i) between the second plate 62e (62i) and the collar 63e (63i). Configure the engaging portion to prevent the. By this engagement part, the pair of spring support parts 76 and 78 is provided, and the collar 63e (63i) by which the torque of the same direction by the spring force of the control spring 68 and the pressurizing spring 55 acts. ) Is prevented from rotating relative to the first and second plates 61e (61i) and 62e (62i), so that the pressure spring 55 causes the circumference of the camshaft 50 to the link mechanisms M1i and M1e. The torque applying action and the pressing action to the exhaust drive cam 52 (intake drive cam 51) by the control spring 68 are reliably performed.
도 2, 도 5, 도 6, 도 8, 도 9, 도 12를 참조하면, 캠축 방향(A2)으로, 배기 캠(54(흡기 캠(53))) 및 배기 구동 캠(52(흡기 구동 캠(51)))과 함께 제1, 제2 플레이트(61e(61i), 62e(62i)) 사이에 배치되는 배기 서브 로커 아암(66e(흡기 서브 로커 아암(66i)))은, 배기 구동 캠(52(흡기 구동 캠(51)))에 접촉하는 접촉부로서의 롤러(66eb(66ib))에서 배기 구동 캠(52(흡기 구동 캠(51)))과 접촉하고, 일단부의 지점부(66ea(66ia))에서 칼라(63e(63i))에 요동 가능하게 지지되고, 타단부의 연결부(66ec(66ic))에 있어서 연결 링크(67e(67i))의 일단부에 고정된 연결 핀(72)에 피벗 지지된다. 그러므로, 배기 서브 로커 아암(66e(흡기 서브 로커 아암(66i)))은, 배기 구동 캠(52(흡기 구동 캠(51)))이 캠축(50)과 함께 회전함으로써 칼라(63e(63i))를 요동 중심으로 하여 요동한다. 2, 5, 6, 8, 9, and 12, in the camshaft direction A2, the exhaust cam 54 (intake cam 53) and the exhaust drive cam 52 (intake drive cam). Exhaust sub-rocker arm 66e (intake sub-rocker arm 66i) disposed between the first and second plates 61e (61i, 62e (62i)) together with the exhaust drive cam ( It contacts the exhaust drive cam 52 (intake drive cam 51) in the roller 66eb (66ib) as a contact part which contacts 52 (intake drive cam 51), and the branch part 66ea (66ia) of one end part. Pivotally supported by the collar 63e (63i) at the end) and fixed to one end of the connection link 67e (67i) at the other end connection portion 66ec (66ic). do. Therefore, the exhaust sub rocker arm 66e (the intake sub rocker arm 66i) has the collar 63e (63i) by rotating the exhaust drive cam 52 (intake drive cam 51) together with the camshaft 50. Rotate around the swing center.
연결 링크(67e(67i))의 타단부에 고정된 연결 핀(73)에 피벗 지지되는 배기 캠(54(흡기 캠(53)))은, 캠축(50)에 베어링(44)을 통하여 지지됨으로써 캠축(50)을 중심으로 요동 가능한 요동 캠으로 구성되고, 그 외주면의 일부에 캠면이 형성된다. 상기 캠면은, 배기 밸브(23(흡기 밸브(22)))를 밸브 개방 상태로 유지하는 베이스 원부(54a(53a))와, 배기 밸브(23(흡기 밸브(22)))를 가압하여 내려 밸브 개방시키는 캠 산부(54b(53b))로 구성된다. 베이스 원부(54a(53a))는, 회전 중심선(L2)으로부터의 반경이 일정한 원호로 이루어지는 단면 형상을 가지고, 캠 산부(54b(53b))는, 회전 중심선(L2)으로부터의 반경이 캠축(50)의 반 회전 방향(R2(회전 방향(R1)))으로 증가하는 단면 형상을 갖는다. 그러므로, 배기 캠(54(흡기 캠(53)))의 캠 산부(54b(53b))는, 반 회전 방향(R2(회전 방향(R1)))으로 점차 배기 밸브(23(흡기 밸브(22)))의 리프트량이 커지는 형상을 갖는다. The exhaust cam 54 (intake cam 53) pivotally supported by the connecting pin 73 fixed to the other end of the connecting link 67e (67i) is supported by the cam shaft 50 through the bearing 44. It consists of the oscillation cam which can rock about the camshaft 50, and a cam surface is formed in a part of the outer peripheral surface. The cam surface presses down the base end portions 54a (53a) and the exhaust valve 23 (intake valve 22) for holding the exhaust valve 23 (intake valve 22) in the valve open state. It consists of the cam peak part 54b (53b) which opens. The base circle part 54a (53a) has the cross-sectional shape which consists of a circular arc with a constant radius from the rotation center line L2, and the cam peak part 54b (53b) has a camshaft 50 with the radius from the rotation center line L2. It has a cross-sectional shape which increases in the half rotation direction R2 (rotation direction R1) of (). Therefore, the cam peak portion 54b (53b) of the exhaust cam 54 (intake cam 53) gradually becomes exhaust valve 23 (intake valve 22) in the half rotation direction R2 (rotation direction R1). The lift amount of)) increases.
배기 캠(54(흡기 캠(53)))은, 제어 기구(M3)를 통하여 전달되는 구동 기구(M2)의 구동력에 의해, 배기 링크 기구(M1e(흡기 링크 기구(M1i)))와 함께 동일한 요동량으로 캠축(50)을 중심으로 요동시켜지는 한편, 배기 구동 캠(52(흡기 구동 캠(51)))에 의해 요동시켜지는 배기 서브 로커 아암(66e(흡기 서브 로커 아암(66i)))에 의해 캠축(50)을 중심으로 요동시켜진다. 그리고, 캠축(50)에 대하여 요동하는 배기 캠(54(흡기 캠(53)))이 배기 메인 로커 아암(42(흡기 메인 로커 아암(41)))을 요동시켜, 배기 밸브(23(흡기 밸브(22)))를 개폐 작동시킨다. 그러므로, 배기 캠(54(흡기 캠(53)))은, 홀더(60e(60i)), 배기 서브 로커 아암(66e(흡기 서브 로커 아암(66i))) 및 연결 링크(67e(67i))를 순차적으로 통하여 전달되는 구동 기구(M2)의 구동력에 의해 요동시켜지고, 또한 배기 서브 로커 아암(66e(흡기 서브 로커 아암(66i))) 및 연결 링크(67e(67i))를 순차적으로 통하여 전달되는 배기 구동 캠(52(흡기 구동 캠(51)))의 구동력에 의해 요동시켜진다. The exhaust cam 54 (intake cam 53) is the same as the exhaust link mechanism M1e (intake link mechanism M1i) by the driving force of the drive mechanism M2 transmitted via the control mechanism M3. The exhaust sub-rocker arm 66e (intake sub-rocker arm 66i) which is rocked about the camshaft 50 by the amount of rocking, and rocked by the exhaust-drive cam 52 (intake drive cam 51). It swings about the camshaft 50 by this. And the exhaust cam 54 (intake cam 53) oscillating with respect to the camshaft 50 oscillates the exhaust main rocker arm 42 (intake main rocker arm 41), and the exhaust valve 23 (intake valve) (22))) to open and close. Therefore, the exhaust cam 54 (intake cam 53) connects the holder 60e (60i), the exhaust sub rocker arm 66e (intake sub rocker arm 66i) and the connecting link 67e (67i). It is oscillated by the driving force of the driving mechanism M2 which is sequentially transmitted, and is also sequentially transmitted through the exhaust sub-rocker arm 66e (intake sub-rocker arm 66i) and the connecting link 67e (67i). It is oscillated by the driving force of the exhaust drive cam 52 (intake drive cam 51).
배기 서브 로커 아암(66e(흡기 서브 로커 아암(66i)))의 롤러(66eb(66ib))를 배기 구동 캠(52(흡기 구동 캠(51)))에 가압하는 스프링력을 발생하는 제어 스프링(68)은, 칼라(63e(63i))와 배기 캠(54) 사이에 배치되어, 배기 서브 로커 아암(66e(흡기 서브 로커 아암(66i)))의 요동에 따라서 캠축(50)의 둘레 방향으로 신축 가능하다. 일단부가 제1 스프링 지지부(76)에 지지되는 제어 스프링(68)의 타단부는, 배기 캠(54(흡기 캠(53)))에 일체 성형된 선반 형상의 돌출부에 설치되는 제2 스프링 지지부(77)에 지지된다. A control spring for generating a spring force for pressing the roller 66eb (66ib) of the exhaust sub rocker arm 66e (intake sub rocker arm 66i) to the exhaust drive cam 52 (intake drive cam 51) ( 68 is disposed between the collar 63e (63i) and the exhaust cam 54, in the circumferential direction of the camshaft 50 in accordance with the swing of the exhaust sub-rocker arm 66e (intake sub-rocker arm 66i). It is flexible. The other end of the control spring 68, one end of which is supported by the first spring support 76, is provided with a second spring support provided on a shelf-like protrusion integrally formed on the exhaust cam 54 (intake cam 53). 77).
배기 링크 기구(M1e(흡기 링크 기구(M1i)))에, 그 요동 방향에서의 한 쪽 방향을 향한 토크를 작용시키는 스프링력을 항상 작용시키는 가압 스프링(55)은, 일단부가 홀더(60e(60i))의 가동 측 스프링 지지부(78)에 지지되고, 타단부가 실린더 헤드(12)에 고정되는 고정 부재인 캠축 홀더(29)에 설치된 고정 측 스프링 지지부(79)에 지지된다. The pressure spring 55 which always exerts a spring force for exerting a torque in one direction in the swinging direction to the exhaust link mechanism M1e (intake link mechanism M1i) has a holder 60e (60i). ), And the other end is supported by the fixed side spring support 79 provided on the camshaft holder 29, which is a fixed member fixed to the cylinder head 12.
배기 링크 기구(M1e(흡기 링크 기구(M1i)))를 실린더(11) 측에 가압하는 가압 스프링(55)의 스프링력은 홀더(60e(60i))에 직접 작용하여 상기 홀더(60e(60i))를 실린더(11)를 향하는 방향으로 가압하고, 상기 스프링력에 의해 홀더(60e(60i))에 작용하는 토크는 상기 한 쪽 방향을 향하고 있다. 그리고, 상기 한 쪽 방향은, 배기 캠(54(흡기 캠(53)))이 배기 밸브(23(흡기 밸브(22)))를 밸브 개방할 때에 배기 밸브(23(흡기 밸브(22)))로부터 배기 캠(54(흡기 캠(53)))에 작용하는 반력(反力)에 의해 배기 캠(54(흡기 캠(53)))에 작용하는 토크와 같은 방향으로 설정된다. 그러므로, 가압 스프링(55)의 스프링력이 연결부(61e1(61i1))를 연결부(71e2(71i2))에 항상 요동 방향으로 가압하는 방향과, 배기 캠(54(흡기 캠(53)))으로부터 연결 링크(67e(67i)) 및 배기 서브 로커 아암(66e(흡기 서브 로커 아암(66i)))을 통하여 홀더(60e(60i))에 작용하는 토크에 의거하여, 상기 반력이 연결부(61e1(61i1))을 연결부(71e2(71i2))에 요동 방향으로 가압하는 방향은 동일하다. The spring force of the pressurizing spring 55 which presses the exhaust link mechanism M1e (intake link mechanism M1i) to the cylinder 11 side acts directly on the holder 60e (60i) to give the holder 60e (60i). ) Is pressed in the direction toward the cylinder 11, and the torque acting on the holder 60e (60i) by the spring force is directed to the one direction. The one direction is an exhaust valve 23 (intake valve 22) when the exhaust cam 54 (intake cam 53) opens the exhaust valve 23 (intake valve 22). Is set in the same direction as the torque acting on the exhaust cam 54 (intake cam 53) by the reaction force acting on the exhaust cam 54 (intake cam 53). Therefore, the spring force of the pressurizing spring 55 always connects the connecting portion 61e1 (61i1) to the connecting portion 71e2 (71i2) in the swinging direction, and is connected from the exhaust cam 54 (intake cam 53). Based on the torque acting on the holder 60e (60i) via the link 67e (67i) and the exhaust sub-rocker arm 66e (intake sub-rocker arm 66i), the reaction force is connected to the connection portion 61e1 (61i1). ) Is pressed in the swinging direction to the connecting portion 71e2 (71i2).
그리고, 가압 스프링(55)에 의해, 피벗 장착에 의한 약간의 간극이 존재하는 각 연결부(71e2(71i2), 61e1(61i1))에서, 한 쪽 연결부(61e1(61i1))가 다른 쪽 연결부(71e2(71i2))에 항상 요동 방향으로 가압되므로, 배기 제어 링크(71e(흡기 제어 링크(71i)))에 의해 제1 플레이트(61e(61i))가 요동시켜질 때, 연결부(71e2(71i2))와 연결부(61e1(61i1)) 사이의 간극(틈새)의 영향이 해소되어, 배기 제어 링크(71e(흡기 제어 링크(71i)))의 운동이 홀더(60e(60i))에 높은 정밀도로 전달된다. Then, by the pressing spring 55, at each of the connecting portions 71e2 (71i2) and 61e1 (61i1) where there is a slight gap due to pivot mounting, the one connecting portion 61e1 (61i1) is connected to the other connecting portion 71e2. Since 71i2 is always pressed in the swinging direction, when the first plate 61e (61i) is rocked by the exhaust control link 71e (intake control link 71i), the connection portion 71e2 (71i2) And the influence of the gap (gap) between the connecting portion 61e1 (61i1) are eliminated, so that the movement of the exhaust control link 71e (intake control link 71i) is transmitted to the holder 60e (60i) with high precision. .
도 2, 도 5, 도 12를 참조하면, 제어 기구(M3)는, 구동 기구(M2)에 의해 구동되는 제어 부재로서의 원통 형상의 제어축(70)과, 제어축(70)의 운동을 링크 기구(M1i, M1e)에 전달하여, 캠축(50)을 중심으로 링크 기구(M1i, M1e)를 요동시키는 제어 링크(71i, 71e)를 구비한다. 2, 5, and 12, the control mechanism M3 links the motion of the control shaft 70 with a cylindrical control shaft 70 as a control member driven by the drive mechanism M2. Control links 71i and 71e which are transmitted to the mechanisms M1i and M1e and swing the link mechanisms M1i and M1e around the camshaft 50 are provided.
제어축(70)은, 실린더축선(L1)에 평행한 방향으로 이동 가능하고, 따라서 캠축(50)의 회전 중심선(L2)을 포함하는 동시에 실린더축선(L1)에 평행한 기준 평면(H0)에 대하여 평행한 방향으로 이동 가능하다. The control shaft 70 is movable in a direction parallel to the cylinder axis L1, and thus includes a rotation center line L2 of the camshaft 50 and is parallel to the reference plane H0 parallel to the cylinder axis L1. It can be moved in parallel with respect to it.
제어 링크(71i, 71e)는, 흡기 제어 링크(71i)와 배기 제어 링크(71e)로 구성된다. 흡기 제어 링크(71i)는, 제1 흡기 연결부로서의 연결부(71i1)로 제어축(70)에 피벗 장착되고, 제2 흡기 연결부로서의 연결부(71i2)로 흡기 링크 기구(M1i)의 제1 플레이트(61i)의 연결부(61i1)에 피벗 장착된다. 배기 제어 링크(71e)는, 제1 배기 연결부로서의 연결부(71e1)로 제어축(70)에 피벗 장착되고, 제2 배기 연결부로서의 연결부(71e2)로 배기 링크 기구(M1e)의 제1 플레이트(61e)의 연결부(61e1)에 피벗 장착된다. 흡기 제어 링크(71i)의 연결부(71i1) 및 제어축(70)의 연결부(70a)는, 각각, 배기 제어 링크(71e)의 연결부(71e1)의 구멍에 압입되어 고정된 1개의 연결 핀(71e3)이 상대 회전 가능하게 삽입되는 구멍을 가지고, 연결 핀(71e3)에 피벗 지지되고, 2갈래 형상의 연결부(71i2, 71e2)는, 각각, 연결부(71i2, 71e2)의 연결 핀(61i1a, 61e1a)이 상대 회전 가능하게 삽입되는 구멍을 가지고, 연결 핀(61i1a, 61e1a)에 피벗 지지된다. 그리고, 가압 스프링의 스프링력이, 피벗 장착에 의한 약간의 간극이 존재하는 각 연결부(71e1(71i1)), (70a)에서, 연결부(71e1(71i1))가 연결부(70a)에 항상 가압되므로, 연결부(71e1(71i1))와 연결부(70a) 사이의 간극(틈새)의 영향이 해소되어, 제어축(70)의 운동이 배기 제어 링크(71e(흡기 제어 링크(71i)))에 높은 정밀도로 전달된다. The control links 71i and 71e consist of the intake control link 71i and the exhaust control link 71e. The intake control link 71i is pivotally mounted to the control shaft 70 by the connecting portion 71i1 as the first intake connecting portion, and the first plate 61i of the intake link mechanism M1i by the connecting portion 71i2 as the second intake connecting portion. Is pivotally mounted on the connecting portion 61i1. The exhaust control link 71e is pivotally mounted to the control shaft 70 by the connection portion 71e1 as the first exhaust connection portion, and the first plate 61e of the exhaust link mechanism M1e by the connection portion 71e2 as the second exhaust connection portion. Is pivotally mounted on the connecting portion 61e1. The connecting portion 71i1 of the intake control link 71i and the connecting portion 70a of the control shaft 70 are each connected to the hole of the connecting portion 71e1 of the exhaust control link 71e and fixed to one connecting pin 71e3. ) Is pivotally supported by the connecting pin 71e3, and the two-shaped connecting parts 71i2 and 71e2 are respectively connected to the connecting pins 61i1a and 61e1a of the connecting parts 71i2 and 71e2. This hole is inserted in such a way as to be relatively rotatable and pivotally supported by the connecting pins 61i1a and 61e1a. Since the spring force of the pressing spring is always pressed to the connecting portion 70a at each of the connecting portions 71e1 (71i1) and 70a where there is a slight gap due to the pivot mounting, the connecting portion 71e1 (71i1), The influence of the gap (gap) between the connecting portion 71e1 (71i1) and the connecting portion 70a is eliminated, so that the movement of the control shaft 70 is precisely performed on the exhaust control link 71e (intake control link 71i). Delivered.
그리고, 연결부(71i1)의 피벗 구동 중심선(L4i)(도 2, 도 12 참조)과 연결부(71e1)의 피벗 구동 중심선(L4e)(도 2, 도 12 참조)은, 제어축(70)의 연결부(70a)에서 공통의 피벗 구동 중심선을 구성하는 동시에 기준 평면(H0)에 대하여 한쪽 측인 배기 측으로 소정 거리의 치우침량(偏倚量)(e)으로 치우쳐진 상태(도 2, 도 7 참조)로 회전 중심선(L2)에 평행하게 배치되며, 연결부(71i2)의 피벗 구동 중심선(L5i)(도 2, 도 12 참조)은 상기 배기 측에서 회전 중심선(L2)에 평행하게 배치되고, 연결부(71e2)의 피벗 구동 중심선(L5e)(도 2, 도 12 참조)은, 기준 평면(H0)에 대하여 다른 쪽 측인 흡기 측에서 회전 중심선(L2)에 평행하게 배치된다. 그러므로, 도 7에 도시되는 것과 같이, 제어축(70)의 중심축선(L6)은, 실린더축선(L1)에 평행한 동시에, 기준 평면(H0)에 대하여 배기 측으로 치우침량(e)만큼 치우쳐져 있다. 여기서, 흡기 측이란, 기준 평면(H0)에 대하여 흡기 밸브(22)가 배치되는 측이고, 배기 측이란, 기준 평면(H0)에 대하여 배기 밸브(23)가 배치되는 측이다. And the pivot drive center line L4i (refer FIG. 2, FIG. 12) of the connection part 71i1, and the pivot drive center line L4e (refer FIG. 2, FIG. 12) of the connection part 71e1 are the connection part of the control shaft 70. FIG. A common pivot drive centerline is formed at 70a and rotated in a state of being biased at a predetermined distance e by a predetermined distance to the exhaust side that is one side with respect to the reference plane H0 (see FIGS. 2 and 7). Disposed parallel to the center line L2, the pivot drive centerline L5i (see FIGS. 2 and 12) of the connection portion 71i2 is disposed parallel to the rotation centerline L2 on the exhaust side, and The pivot drive center line L5e (refer FIG. 2, FIG. 12) is arrange | positioned in parallel with the rotation center line L2 at the intake side which is the other side with respect to the reference plane H0. Therefore, as shown in FIG. 7, the central axis L6 of the control shaft 70 is parallel to the cylinder axis L1 and is biased by the amount of bias e toward the exhaust side with respect to the reference plane H0. have. Here, the intake side is a side where the intake valve 22 is arranged with respect to the reference plane H0, and the exhaust side is a side where the exhaust valve 23 is arranged with respect to the reference plane H0.
또한, 양 피벗 구동 중심선(L4i, L5i)간의 거리인 흡기 제어 링크(71i)의 링크 길이는, 양 피벗 구동 중심선(L4e, L5e)간의 거리인 배기 제어 링크(71e)의 링크 길이보다도 길게 설정된다. 양 피벗 구동 중심선(L5i, L5e)은, 캠축(50) 주위에, 회전 중심선(L2)으로부터 같은 원주면 상에서, 회전 중심선(L2)으로부터 등거리에 배치되는 동시에, 회전 중심선(L2)을 포함하는 동시에 기준 평면(H0)에 직교하는 제2 직교 평면(H2)에 대하여 제어축(70) 및 피벗 구동 중심선(L4i, L4e)이 배치되는 측에 있다. 또한, 피벗 구동 중심선(L5i)은, 피벗 구동 중심선(L5e)보다도 제2 직교 평면(H2)에 가까운 위치에 있다. Moreover, the link length of the intake control link 71i which is the distance between both pivot drive centerlines L4i and L5i is set longer than the link length of the exhaust control link 71e which is the distance between both pivot drive centerlines L4e and L5e. . Both pivot drive centerlines L5i and L5e are arranged equidistant from the rotation centerline L2 on the same circumferential surface from the rotation centerline L2 around the camshaft 50, and simultaneously include the rotation centerline L2. The control shaft 70 and the pivot drive centerlines L4i and L4e are disposed on the side of the second orthogonal plane H2 orthogonal to the reference plane H0. The pivot drive center line L5i is located closer to the second orthogonal plane H2 than the pivot drive centerline L5e.
그러므로, 공통 피벗 구동 중심선인 피벗 구동 중심선(L4i, L4e)은 기준 평면(H0)에 대하여 배기 측으로 소정의 치우침량(e)으로 치우쳐져 있음으로써, 또는, 흡기 제어 링크(71i)의 링크 길이는 배기 제어 링크(71e)의 링크 길이보다도 길게 설정됨으로써, 구동 기구(M2)에 의해 구동되는 제어축(70)의 이동량에 대하여, 캠축(50)을 중심으로 한 피벗 구동 중심선(L5i)의 요동량, 따라서 흡기 링크 기구(M1i) 및 흡기 캠(53)의 요동량이, 배기 링크 기구(M1e) 및 배기 캠(54)의 요동량보다도 커진다. Therefore, the pivot drive centerlines L4i and L4e, which are common pivot drive centerlines, are biased toward the exhaust side with a predetermined bias amount e relative to the reference plane H0, or the link length of the intake control link 71i is The swing amount of the pivot drive centerline L5i around the camshaft 50 with respect to the movement amount of the control shaft 70 driven by the drive mechanism M2 by being set longer than the link length of the exhaust control link 71e. Therefore, the swing amounts of the intake link mechanism M1i and the intake cam 53 are larger than the swing amounts of the exhaust link mechanism M1e and the exhaust cam 54.
도 6, 도 10을 참조하면, 제어축(70)을 구동하는 구동 기구(M2)는, 헤드 커버(13)에 장착되는 역회전 가능한 전동 모터(80)와, 전동 모터(80)의 회전을 제어축(70)에 전달하는 전달 기구(M4)를 구비한다. 그리고, 제어 기구(M3) 및 구동 기구(M2)는, 제2 직교 평면(H2)에 대하여, 실린더(11) 및 연소실(16)과는 반대측에 배치된다. 6 and 10, the drive mechanism M2 for driving the control shaft 70 rotates the reversely rotatable electric motor 80 and the electric motor 80 mounted on the head cover 13. The transmission mechanism M4 which transmits to the control shaft 70 is provided. And the control mechanism M3 and the drive mechanism M2 are arrange | positioned on the opposite side to the cylinder 11 and the combustion chamber 16 with respect to the 2nd orthogonal plane H2.
전동 모터(80)는, 코일부 등의 발열부가 수용되는 동시에 실린더축선(L1)에 평행한 중심축선을 갖는 원통 형상의 본체(80a)와, 실린더축선(L1)에 평행하게 연장하는 출력 축(80b)을 구비한다. 전동 모터(80)는, 실린더 헤드(12) 및 헤드 커버(13)에 관해서, 작동 밸브실(25)의 지름 방향에서 외방(外方)에 배치된다. 그리고, 제1 직교 평면(H1)에 대해서 좌측에, 전동실(59)이 배치되고, 제1 직교 평면(H1)에 대해서 다른 쪽 측인 우측에, 본체(80a) 및 점화 플러그(19)가 배치된다. 본체(80a)에서, 헤드 커버(13)에 지름 방향으로 돌출하여 차양 형상으로 형성된 장착부(13a)에 결합되는 피 장착부(80a1)에는 관통 구멍(80a2)가 형성되고, 출력 축(80b)은, 상기 관통 구멍(80a2)을 관통하여 본체(80a)의 외부로 돌출하여 작동 밸브실(25)내로 연장한다. 본체(80a)는, 헤드 커버(13) 측으로부터 실린더축선 방향(A1)에서 보거나, 또는 헤드 커버(13)의 전방으로부터 보아, 그 전체가 장착부에 의해 덮이는 위치에 배치된다(도 10 참조). The electric motor 80 has a cylindrical main body 80a having a central axis parallel to the cylinder axis L1 and a heat generating part such as a coil part and an output shaft extending parallel to the cylinder axis L1 ( 80b). The electric motor 80 is arrange | positioned outward in the radial direction of the operation valve chamber 25 with respect to the cylinder head 12 and the head cover 13. And the transmission chamber 59 is arrange | positioned at the left side with respect to the 1st orthogonal plane H1, and the main body 80a and the spark plug 19 are arrange | positioned at the other side with respect to the 1st orthogonal plane H1. do. In the main body 80a, a through hole 80a2 is formed in the to-be-mounted portion 80a1 which protrudes in the radial direction to the head cover 13 and is coupled to the mounting portion 13a formed in the sunshade shape, and the output shaft 80b is It penetrates the through hole 80a2 and protrudes out of the main body 80a to extend into the operation valve chamber 25. The main body 80a is disposed at a position where the whole body is covered by the mounting portion as seen from the head cover 13 side in the cylinder axis direction A1 or from the front of the head cover 13 (see FIG. 10). ).
도 2, 도 5, 도 10을 참조하면, 작동 밸브실(25)내에서, 실린더축선 방향(A1)에서 캠축 홀더(29)와 헤드 커버(13) 사이에 배치되는 전달 기구(M4)는, 헤드 커버(13)를 관통하여 작동 밸브실(25)내로 연장하는 출력축(80b)에 형성된 구동 기어(80b1)에 맞물리는 감속 기어(81)와, 감속 기어(81)와 맞물리는 동시에 실린더 헤드(12)에 캠축 홀더(29)를 통하여 회전 가능하게 지지되는 출력 기어(82)로 구성된다. 감속 기어(81)는, 헤드 커버(13)와 헤드 커버(13)에 형성된 개구(13c)를 덮는 커버(83)에 지지되는 지지축(84)에 회전 가능하게 지지되고, 구동 기어(80b1)와 맞물리는 대(大) 기어(81a)와, 출력 기어(82)와 맞물리는 소(小) 기어(81b)를 갖는다. 출력 기어(82)는, 캠축 홀더(29)에 볼트에 의해 결합된 지지통(88)에 베어링(89)을 통하여 회전 가능하게 지지되는 원통 형상의 보스부(82a)를 갖는다. 2, 5, and 10, in the operation valve chamber 25, the transmission mechanism M4 disposed between the camshaft holder 29 and the head cover 13 in the cylinder axis direction A1 is A reduction gear 81 engaged with the drive gear 80b1 formed in the output shaft 80b extending through the head cover 13 and into the actuating valve chamber 25; 12 is composed of an output gear 82 rotatably supported by a camshaft holder 29. The reduction gear 81 is rotatably supported by the support shaft 84 supported by the head cover 13 and the cover 83 covering the opening 13c formed in the head cover 13, and the drive gear 80b1. And a large gear 81a meshing with and a small gear 81b meshing with the output gear 82. The output gear 82 has a cylindrical boss portion 82a rotatably supported via a bearing 89 in a support cylinder 88 coupled to a camshaft holder 29 by bolts.
출력 기어(82)와 제어축(70)은, 출력 기어(82)의 회전 운동을, 제어축(70)의, 실린더축선(L1)에 평행한 직선 왕복 운동으로 변환하는 운동 변환 기구로서의 이송 나사 기구를 통하여 구동 연결된다. 상기 이송 나사 기구는, 보스부(82a)의 내주면에 형성된 사다리꼴 나사로 이루어지는 암나사부(82b)와, 제어축(70)의 외주면에 형성되어 수나사부(70b)와 나사 결합하는 사다리꼴 나사로 이루어지는 수나사부(70b)를 구비한다. 제어축(70)은, 보스부(82a)에 고정된 안내축(90)의 외주에 슬라이드 가능하게 끼워맞춰져 있고, 상기 안내축(90)에 의해 이동 방향으로 안내된 상태로, 캠축 홀더(29)에 형성된 관통 구멍(91)(도 7 또한 참조)을 통과하여, 실린더축선 방향(A1)으로 캠축(50)에 대하여 진출 및 후퇴 가능하다. The output gear 82 and the control shaft 70 are feed screws as a motion conversion mechanism for converting the rotational motion of the output gear 82 into a linear reciprocating motion parallel to the cylinder axis L1 of the control shaft 70. The drive is connected via a mechanism. The feed screw mechanism includes a female screw portion 82b made of a trapezoidal screw formed on the inner circumferential surface of the boss portion 82a, and a male screw portion made of a trapezoidal screw formed on the outer circumferential surface of the control shaft 70 and screwed to the male screw portion 70b. 70b). The control shaft 70 is slidably fitted to the outer circumference of the guide shaft 90 fixed to the boss portion 82a and is guided in the moving direction by the guide shaft 90. The cam shaft holder 29 It passes through the through-hole 91 (refer also FIG. 7) formed in (), and can advance and retract with respect to the camshaft 50 in the cylinder axis direction A1.
도 5를 참조하면, 전동 모터(80)는, 전자 제어 유닛(이하, ECU 라고 한다)(92)에 의해 제어된다. 그 때문에, ECU(92)에는, 출력 요구량 검출 수단(95), 기관 온도 검출 수단(96) 이외에, 상기 운전 상태 검출 수단을 구성하는 내연 기관(E)의 시동 시(時)를 검출하는 시동 검출 수단이나 기관 회전 속도를 검출하는 기관 회전 속도 검출 수단 등으로부터의 검출 신호, 또한, 전동 모터(80)에 의해 요동시켜지는 배기 링크 기구(M1e)의 홀더(60e), 나아가서는 배기 캠(54)의, 캠축(50)에 대한 요동각인 요동 위치를 검출하는 요동 위치 검출 수단(94)(예컨대 전위차계(potentiometer)로 구성된다.)으로부터의 검출 신호가 입력된다. Referring to FIG. 5, the electric motor 80 is controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 92. Therefore, in the ECU 92, in addition to the output demand amount detecting means 95 and the engine temperature detecting means 96, a start detection for detecting the start time of the internal combustion engine E constituting the operation state detecting means. The detection signal from the means or the engine rotational speed detecting means for detecting the engine rotational speed, the holder 60e of the exhaust link mechanism M1e, and the exhaust cam 54 further oscillated by the electric motor 80. The detection signal from the rocking position detecting means 94 (for example, it is composed of a potentiometer) that detects the rocking position which is the rocking angle with respect to the camshaft 50 is input.
ECU(92)의 기억 장치에는, 조작량(D)을 파라미터로 하여 요동 위치가 설정된 밸브 제어 맵이 격납되어 있다. 그리고, ECU(92)는, 출력 요구량 검출 수단(95)에 의해 검출되는 조작량(D)과, 요동 위치 검출 수단(94)에 의해 검출되는 배기 링크 기구(M1i)의 홀더(60e)의 실제 요동 위치, 즉 배기 캠(54)의 실제 요동 위치에 따라서, 상기 밸브 제어 맵에 의해 설정되는 요동 위치가 되도록, 전동 모터(80)를 제어한다. 그러므로, 전동 모터(80)에 의해 구동되는 제어축(70)의 위치가 변경되면, 배기 링크 기구(M1e(흡기 링크 기구(M1i))) 및 배기 캠(54(흡기 캠(53)))의 캠축(50)에 대한 상대적인 회전 위치인 요동 위치가, 조작량(D)에 따라서 변경되어, 배기 밸브(23(흡기 밸브(22)))의 밸브 작동 특성이 내연 기관(E)의 운전 상태에 따라서 제어된다. In the storage device of the ECU 92, a valve control map in which the swing position is set using the manipulated variable D as a parameter is stored. And ECU 92 is the actual fluctuation | variation of the operation amount D detected by the output request | requirement amount detection means 95, and the holder 60e of the exhaust link mechanism M1i detected by the swing position detection means 94. As shown in FIG. The electric motor 80 is controlled to be a swing position set by the valve control map according to the position, that is, the actual swing position of the exhaust cam 54. Therefore, when the position of the control shaft 70 driven by the electric motor 80 is changed, the exhaust link mechanism M1e (intake link mechanism M1i) and the exhaust cam 54 (intake cam 53) are changed. The swinging position, which is a rotational position relative to the camshaft 50, is changed in accordance with the operation amount D, and the valve operating characteristic of the exhaust valve 23 (intake valve 22) is changed depending on the operating state of the internal combustion engine E. Controlled.
구체적으로는, 이하와 같다. Specifically, it is as follows.
도 11에 도시되는 것과 같이, 흡기 밸브 및 배기 밸브는, 각각, 개폐 시기 및 최대 리프트량을 변경하는 밸브 특성 가변 기구(M)에 의해 제어되는 밸브 작동 특성(Ki, Ke)의 기본 작동 특성으로서, 최대 밸브 작동 특성(Kimax, Kemax) 및 최소 밸브 작동 특성(Kimin, Kemin)을 경계값으로 하여, 최대 밸브 작동 특성(Kimax, Kemax)과 최소 밸브 작동 특성(Kimin, Kemin)간의 임의의 중간 밸브 작동 특성으로 개폐 작동된다. 이 때문에, 흡기 밸브(22)에 대해서는, 그 개방 시기가 연속적으로 지각됨에 따라서, 폐쇄 시기가 연속적으로 진각되어 밸브 개방 기간이 연속적으로 짧아지고, 또한 최대 리프트량이 얻어지는 캠축(50)의 회전각(또는 크랭크축(15)의 회전 위치인 크랭크각)이 연속적으로 지각되는 동시에 최대 리프트량이 연속적으로 작아진다. 그리고, 흡기 밸브(22)의 밸브 작동 특성의 변경과 동시에, 배기 밸브(23)에 대해서는, 그 개방 기간이 연속적으로 지각됨에 따라서, 폐쇄 시기가 연속적으로 진각되어 밸브 개방 시기가 연속적으로 짧아지고, 또한 최대 리프트량이 얻어지는 캠축(50)의 회전각이 연속적으로 진각되어, 최대 리프트량이 연속적으로 작아진다. As shown in FIG. 11, the intake valve and the exhaust valve are respectively shown as basic operating characteristics of the valve operating characteristics Ki and Ke controlled by the valve characteristic variable mechanism M which changes the opening and closing timing and the maximum lift amount. , Any intermediate valve between the maximum valve operating characteristics (Kimax, Kemax) and the minimum valve operating characteristics (Kimin, Kemin), with the maximum valve operating characteristics (Kimax, Kemax) and minimum valve operating characteristics (Kimin, Kemin) as the threshold values Opening and closing operation is possible due to the operating characteristics. Therefore, with respect to the intake valve 22, as the opening timing is continuously perceived, the closing timing is continuously advanced, the valve opening period is continuously shortened, and the rotation angle of the camshaft 50 at which the maximum lift amount is obtained ( Or the crank angle, which is the rotational position of the crankshaft 15, is continuously perceived and the maximum lift amount is continuously reduced. And simultaneously with the change of the valve operating characteristic of the intake valve 22, as for the exhaust valve 23, as the opening period is perceived continuously, a closing time is progressed continuously and a valve opening time is shortened continuously, Moreover, the rotation angle of the camshaft 50 which obtains the maximum lift amount continuously advances, and the maximum lift amount continuously becomes small.
도 12를 같이 참조하면, 구동 기구(M2)에 의해 구동되는 제어축(70) 및 흡기 제어 링크(71i)가, 도 12 (A), (B)에 도시되는 제1 위치를 점유할 때, 흡기 밸브(22)의 개방 시기가 최진각 위치(θiomax)가 되고, 그 폐쇄 시기가 최지각 위치(θicmax)가 되고, 또한 그 밸브 개방 기간 및 최대 리프트량이 모두 최대가 되는 최대 밸브 작동 특성(Kimax)가 얻어지고, 동시에, 배기 밸브(23)의 개방 시기가 최진각 위치(θeomax)가 되고, 그 폐쇄 시기가 최지각 위치(θecmax)가 되고, 또한 그 밸브 개방 기간 및 최대 리프트량이 모두 최대가 되는 최대 밸브 작동 특성(Kemax)이 얻어진다. Referring to FIG. 12, when the control shaft 70 and the intake control link 71i driven by the drive mechanism M2 occupy the first positions shown in FIGS. 12A and 12B, The maximum valve operating characteristic (Kimax) in which the opening timing of the intake valve 22 becomes the most advanced angle position θiomax, the closing timing becomes the lowest angle position θicmax, and both the valve opening period and the maximum lift amount are the maximum. ), And at the same time, the opening timing of the exhaust valve 23 becomes the most advanced position θeomax, the closing timing becomes the most angular position θecmax, and both the valve opening period and the maximum lift amount are The maximum valve operating characteristic Kemax is obtained.
또, 도 12, 도 13에서는, 배기 밸브(23(흡기 밸브(22)))가 밸브 폐쇄하고 있을 때의 배기 링크 기구(M1e(흡기 링크 기구(M1i))) 및 배기 메인 로커 아암(42(흡기 메인 로커 아암(41)))의 상태가 실선 및 파선으로 도시되고, 배기 밸브(23(흡기 밸브(22)))가 최대 리프트량으로 밸브 개방하였을 때의 배기 링크 기구(M1e(흡기 링크 기구(M1i))) 및 배기 메인 로커 아암(42(흡기 메인 로커 아암(41)))의 상태의 개략이 2점쇄선으로 도시되어 있다. 12 and 13, the exhaust link mechanism M1e (intake link mechanism M1i) and the exhaust main rocker arm 42 (the exhaust valve 23 (intake valve 22) is closed). The state of the intake main rocker arm 41) is shown by solid and broken lines, and the exhaust link mechanism M1e (intake link mechanism) when the exhaust valve 23 (intake valve 22) is valve-opened at the maximum lift amount. (M1i))) and the outline of the state of the exhaust main rocker arm 42 (intake main rocker arm 41) is shown by the dashed-dotted line.
내연 기관(E)의 운전 상태에 따라서, 밸브 특성 가변 기구(M)에 의해 최대 밸브 작동 특성(Kimax, Kemax)이 얻어지는 상태로부터 최소 밸브 작동 특성(Kimin, Kemin)이 얻어지는 상태를 향하여 이행할 때에는, 전동 모터(80)가 출력 기어(72)를 회전 구동하여, 상기 이송 나사 기구에 의해 제어축(70)이 캠축(50)을 향하여 진출한다. 이 때 전동 모터(80)의 구동량에 의거하여, 제어축(70)은, 흡기 제어 링크(71i)를 통하여 흡기 링크 기구(M1i) 및 흡기 캠(53)을, 캠축(50)을 중심으로 회전 방향(R1)으로 요동시키고, 동시에, 배기 제어 링크(71e)를 통하여 배기 링크 기구(M1e) 및 배기 캠(54)을, 캠축(50)을 중심으로 반 회전 방향(R2)으로 요동시킨다. In accordance with the operating state of the internal combustion engine E, when the valve characteristic variable mechanism M shifts from the state in which the maximum valve operating characteristics Kimax and Kemax are obtained to the state in which the minimum valve operating characteristics Kimin and Kemin are obtained. The electric motor 80 rotates and drives the output gear 72, and the control shaft 70 advances toward the cam shaft 50 by the feed screw mechanism. At this time, the control shaft 70 moves the intake link mechanism M1i and the intake cam 53 around the camshaft 50 via the intake control link 71i based on the driving amount of the electric motor 80. It swings in rotation direction R1, and at the same time, the exhaust link mechanism M1e and the exhaust cam 54 are rocked about the camshaft 50 in the half rotation direction R2 via the exhaust control link 71e.
그리고, 제어축(70) 및 배기 제어 링크(71e)가 도 13 (A), (B)에 도시되는 제2 위치를 점유할 때, 흡기 밸브(22)의 개방 시기가 최지각 위치(θiomin)이 되고, 그 폐쇄 시기가 최진각 위치(θicmin)이 되고, 또한 그 밸브 개방 기간 및 최대 리프트량이 모두 최소가 되는 최소 밸브 작동 특성(Kimax)가 얻어지고, 동시에, 배기 밸브(23)의 개방 시기가 최지각 위치(θeomin)이 되고, 그 폐쇄 시기가 최진각 위치(θecmin)이 되며, 또한 그 밸브 개방 기간 및 최대 리프트량이 모두 최소가 되는 최소 밸브 작동 특성(Kemin)이 얻어진다. And when the control shaft 70 and the exhaust control link 71e occupy the 2nd position shown to FIG. 13 (A), (B), the opening timing of the intake valve 22 is the most perceptual position (thetaiomin). And the closing timing becomes the most advanced angle position [theta] icmin, and the minimum valve operating characteristic (Kimax) in which both the valve opening period and the maximum lift amount are minimum is obtained, and at the same time, the opening timing of the exhaust valve 23 Becomes the lowest angle position θeomin, the closing timing becomes the nearest angle position θecmin, and minimum valve operating characteristic Kemin is obtained in which both the valve opening period and the maximum lift amount are minimum.
그리고, 제어축(70)이 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이행할 때에는, 전동 모터(80)가 출력 기어(82)를 역방향으로 회전 구동하여, 상기 이송 나사 기구에 의해 제어축(70)이 캠축(50)으로부터 떨어지도록 후퇴한다. 이 때, 제어축(70)은, 흡기 제어 링크(71i)를 통하여 흡기 링크 기구(M1i) 및 흡기 캠(53)을, 캠축(50)을 중심으로 반 회전 방향(R2)으로 요동시키고, 동시에, 배기 제어 링크(71e)를 통하여 배기 링크 기구(M1e) 및 배기 캠(54)을, 캠축(50)을 중심으로 회전 방향(R1)으로 요동시킨다. Then, when the control shaft 70 shifts from the second position to the first position, the electric motor 80 drives the output gear 82 to rotate in the reverse direction, and the control shaft 70 is driven by the feed screw mechanism. ) Is retracted so as to be separated from the camshaft 50. At this time, the control shaft 70 swings the intake link mechanism M1i and the intake cam 53 through the intake control link 71i in the half rotation direction R2 about the cam shaft 50, and simultaneously The exhaust link mechanism M1e and the exhaust cam 54 are swung in the rotational direction R1 about the camshaft 50 via the exhaust control link 71e.
또한, 제어축(70)이 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이의 위치를 점유할 때, 배기 밸브(23(흡기 밸브(22)))에 대해서, 최대 밸브 작동 특성(Kemax(Kimax)) 및 최소 밸브 작동 특성(Kemin(Kimin))에서의 개방 시기, 폐쇄 시기, 밸브 개방 기간 및 최대 리프트량 사이의 값이 되는 개방 시기, 폐쇄 시기, 밸브 개방 기간 및 최대 리프트량이 설정되는 무수한 상기 중간 밸브 작동 특성이 얻어진다. Further, when the control shaft 70 occupies a position between the first position and the second position, with respect to the exhaust valve 23 (intake valve 22), the maximum valve operating characteristic Kemax (Kimax) And the myriad of intermediate valves in which the opening timing, closing timing, valve opening duration and maximum lift amount are set to be a value between the opening timing, closing timing, valve opening period and maximum lift amount at the minimum valve operating characteristic Kemin (Kimin). Operating characteristics are obtained.
그리고, 흡기 밸브 및 배기 밸브는, 상기 기본 작동 특성의 이외에, 각각, 밸브 특성 가변 기구(M)에 의해 보조 작동 특성으로 개폐 작동된다. 구체적으로는, 상기 보조 작동 특성으로서의 감압 작동 특성이 얻어지는 것을 도 14 (A), (B)를 참조하여 설명한다. 내연 기관(E)의 시동 개시 시의 압축 행정 시에, 전동 모터(80)가 출력 기어(82)를 역방향으로 회전 구동하여, 제어축(70)이 상기 제1 위치를 넘어서 캠축(50)으로부터 떨어지도록 후퇴한 위치인 감압 위치를 점유한다. 이 때, 배기 링크 기구(M1e(흡기 링크 기구(M1i))) 및 배기 캠(54(흡기 캠(53)))이, 회전 방향(R1(반 회전 방향(R2)))으로 요동하여, 제2 플레이트(62e(62i))의 감압 캠(62e1(62i1))이, 배기 메인 로커 아암(42(흡기 메인 로커 아암(41)))의 롤러(42c(41c))의 근방에 설치된 감압부(42d(41d))에 접촉하여, 롤러(42c(41c))가 배기 캠(54(흡기 캠(53)))으로부터 떨어지고, 배기 밸브(23(흡기 밸브(22)))가 소(小) 개도인 감압 개도로 밸브 개방한다. The intake valve and the exhaust valve are opened and closed by the valve characteristic variable mechanism M in an auxiliary operation characteristic, in addition to the above basic operation characteristics. Specifically, description will be made with reference to Figs. 14A and 14B to obtain the depressurization operating characteristics as the auxiliary operating characteristics. At the time of the compression stroke at the start of the start of the internal combustion engine E, the electric motor 80 drives the output gear 82 to rotate in the reverse direction, so that the control shaft 70 exceeds the first position from the camshaft 50. Occupy the decompression position, which is the position that was retracted to fall. At this time, the exhaust link mechanism M1e (intake link mechanism M1i) and the exhaust cam 54 (intake cam 53) oscillate in the rotational direction R1 (semi-rotational direction R2). The decompression unit 62e1 (62i1) of the two plates 62e (62i) is provided with a decompression unit provided near the roller 42c (41c) of the exhaust main rocker arm 42 (intake main rocker arm 41) ( 42d (41d), roller 42c (41c) falls from exhaust cam 54 (intake cam 53), and exhaust valve 23 (intake valve 22) is small. Open the valve to the decompression opening.
도 11을 참조하면, 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)의 밸브 작동 특성에 대응하여, 흡기 상사점 부근에서의 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)의 오버랩 기간(Pa) 및 비 오버랩 기간(Pb)이 변화한다. 즉, 최대 밸브 작동 특성(Kimax, Kemax)에서는 최대 오버랩 기간(Pax)이 얻어지고, 최소 밸브 작동 특성(Kimin, Kemin)에서는 최대 비 오버랩 기간(Pbx)이 얻어지고, 양 밸브 작동 특성 사이의 중간 밸브 작동 특성에서는, 최대 밸브 작동 특성(Kimax, Kemax)으로부터 최소 밸브 작동 특성(Kimin, Kemin)으로 이행함에 따라서, 오버랩 기간(Pa)이 감소하여 0(제로)이 되고, 비 오버랩 기간(Pb)이 0(제로)으로부터 증가한다. 여기서, 오버랩 기간(Pa)은, 흡기 상사점 부근에서, 배기 밸브(23) 및 흡기 밸브(22)가 모두 밸브 개방 상태에 있고, 배기 밸브(23)의 폐쇄 시기와 흡기 밸브(22)의 개방 시기 사이의 크랭크각(또는 캠각의 회전각)의 범위이고, 비 오버랩 기간(Pb)은, 흡기 상사점 부근에서, 배기 밸브(23) 및 흡기 밸브(22)가 모두 밸브 폐쇄 상태에 있고, 배기 밸브(23)의 폐쇄 시기와 흡기 밸브(22)의 개방 시기 사이의 크랭크각(또는 캠각의 회전각)의 범위이다. Referring to FIG. 11, in response to the valve operating characteristics of the intake valve 22 and the exhaust valve 23, the overlap period Pa and the ratio of the intake valve 22 and the exhaust valve 23 near the intake top dead center. The overlap period Pb changes. That is, the maximum overlap period Pax is obtained at the maximum valve operating characteristics (Kimax, Kemax), and the maximum non-overlap period Pbx is obtained at the minimum valve operating characteristics (Kimin, Kemin), and the intermediate between both valve operating characteristics is obtained. In the valve operating characteristic, as the transition from the maximum valve operating characteristic (Kimax, Kemax) to the minimum valve operating characteristic (Kimin, Kemin), the overlap period Pa decreases to zero (zero), and the non-overlap period Pb Increases from 0 (zero). Here, in the overlap period Pa, both the exhaust valve 23 and the intake valve 22 are in the valve open state near the intake top dead center, the closing timing of the exhaust valve 23 and the opening of the intake valve 22. It is the range of the crank angle (or rotation angle of a cam angle) between time periods, and the non-overlap period Pb is exhaust valve 23 and the intake valve 22 both in valve closing state, near intake top dead center, and exhaust It is the range of the crank angle (or rotation angle of the cam angle) between the closing timing of the valve 23 and the opening timing of the intake valve 22.
그리고, ECU(92)는, 기관 온도 검출 수단(96)에 의해 워밍업 시인 것이 검출되면, 도 4 (C)에 도시되는 것과 같이, 내연 기관(E)의 부하 영역 전체에서 조작량(D)에 관계없이 소정량으로 고정된 오버랩 기간(Pa), 여기에서는 최대 오버랩 기간(Pax)이 얻어지도록, 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)의 밸브 작동 특성을 제어하도록, 상기 밸브 제어 맵에 의거하여 전동 모터(80)를 제어한다. 여기에서는, 워밍업 시에는, 밸브 특성 가변 기구(M)는, 최대 밸브 작동 특성(Kimax, Kemax)으로 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)가 개폐 작동되도록 하여, 부하 영역 전체에서 비 오버랩 기간(Pb)이 형성되지 않도록 밸브 작동 특성을 제어한다. And when it is detected by the engine temperature detection means 96 that the engine 92 is warming up, the ECU 92 is related to the operation amount D in the entire load region of the internal combustion engine E, as shown in Fig. 4C. On the basis of the valve control map, to control the valve operating characteristics of the intake valve 22 and the exhaust valve 23 so that the overlap period Pa fixed at a predetermined amount without a maximum overlap period Pax is obtained here. The electric motor 80 is controlled. Here, at the time of warming up, the valve characteristic variable mechanism M causes the intake valve 22 and the exhaust valve 23 to open and close at maximum valve operating characteristics (Kimax, Kemax), so that the non-overlap period in the entire load region. The valve operation characteristic is controlled so that Pb is not formed.
또한, ECU(92)는, 기관 온도 검출 수단(96)에 의해 워밍업 후인 것이 검출되면, 도 4 (D)에 도시되는 것과 같이, 밸브 특성 가변 기구(M)는, 상기 부하 영역 전체에서 스로틀 밸브(30)와의 협동에 의해 요구량에 따른 기관 출력을 얻기 위해서, 조작량(D)에 따라서 오버랩 기간(Pa) 또는 비 오버랩 기간(Pb)을 제어하여 기관 출력을 제어하도록, 밸브 작동 특성을 제어한다. In addition, when it is detected by the engine temperature detection means 96 that the ECU 92 is after warming up, as shown in FIG. 4D, the valve characteristic variable mechanism M is a throttle valve in the entire load region. In order to obtain the engine output according to the required amount by cooperation with the 30, the valve operation characteristic is controlled to control the engine output by controlling the overlap period Pa or the non-overlap period Pb in accordance with the operation amount D.
도 4, 도 11을 참조하면, 밸브 특성 가변 기구(M)는, 제1 부하 영역(Fa)에서, 요구량의 증가에 따라서, 오버랩 기간(Pa)이 감소하여 0(제로)이 된 후, 비 오버랩 기간(Pb)이 증가하여, 소정 부하(Da)에 이르기 전에 최대 비 오버랩 기간(Pbx)이 얻어지도록 밸브 작동 특성을 제어하고, 제2 부하 영역(Fb)에서, 요구량의 증가에 따라서, 최대 비 오버랩 기간(Pbx)으로부터 비 오버랩 기간(Pb)이 감소하여 0(제로)이 된 후, 오버랩 기간(Pa)이 증가하여, 최대 부하(최대 조작량)(Db)로 최대 오버랩 기간(Pax)이 얻어지도록 밸브 작동 특성을 제어한다. 그리고, 이 작동 밸브 장치(40)에서, 밸브 특성 가변 기구(M)는 흡기 밸브(22)의 개폐 시기 및 배기 밸브(23)의 개폐 시기를 변경하여 오버랩 기간(Pa) 및 비 오버랩 기간(Pb)을 제어함으로써 내부 EGR율(N)을 제어한다.4 and 11, in the first load region Fa, the valve characteristic variable mechanism M reduces the overlap period Pa to 0 (zero) as the required amount increases. The overlap period Pb is increased to control the valve operating characteristics so that the maximum non-overlap period Pbx is obtained before reaching the predetermined load Da, and in the second load region Fb, in accordance with the increase in the required amount, the maximum After the non-overlap period Pb decreases from the non-overlap period Pbx to 0 (zero), the overlap period Pa increases, and the maximum overlap period Pax becomes the maximum load (maximum operation amount) Db. The valve operating characteristics are controlled to obtain. And in this actuation valve apparatus 40, the valve characteristic variable mechanism M changes the opening / closing time of the intake valve 22 and opening / closing time of the exhaust valve 23, so that the overlap period Pa and the non-overlap period Pb ), The internal EGR rate (N) is controlled.
내부 EGR율(N)은, 연소실(16)의 새로운 공기의 양과 연소실(16)에 잔류하는 이미 연소된 가스의 양의 비율을 나타내는 것이고, 다음 식으로 정의된다. The internal EGR rate N represents the ratio between the amount of fresh air in the combustion chamber 16 and the amount of gas already burned in the combustion chamber 16, and is defined by the following equation.
N= Vce/(Vc-Vca) N = Vce / (Vc-Vca)
여기서, Vc:흡기 하사점에서의 실린더 용적Where Vc: cylinder volume at the intake bottom dead center
Vca:흡기 밸브가 유효 리프트량에 있을 때의 실린더 용적 Vca: Cylinder volume when intake valve is at effective lift
Vce:배기 밸브가 유효 리프트량에 있을 때의 실린더 용적 Vce: Cylinder volume when exhaust valve is at effective lift
흡기 밸브의 유효 리프트량: 흡기 포트로부터 밸브 개방 상태의 흡기 밸브를 통하여 연소실에 새로운 공기가 실질적으로 유입을 시작할 때의 흡기 밸브의 리프트량 Effective lift amount of the intake valve: The lift amount of the intake valve at the start of the substantial inflow of new air into the combustion chamber from the intake port through the intake valve with the valve open.
배기 밸브의 유효 리프트량: 연소실로부터 밸브 개방 상태의 배기 밸브를 통하여 배기 포트에 이미 연소된 가스가 실질적으로 유출을 종료할 때의 배기 밸브의 리프트량 Effective lift amount of the exhaust valve: The lift amount of the exhaust valve when the gas already combusted to the exhaust port substantially exits outflow through the exhaust valve in the valve-opened state from the combustion chamber.
그러므로, 내부 EGR율(N)은, 최대 밸브 작동 특성(Kimax, Kemax)에서의 최대 오버랩 기간(Pax)에서 얻어지는 최소 내부 EGR율(Nn)과, 최소 밸브 작동 특성(Kimin, Kemin)에서의 최대 비 오버랩 기간(Pbx)에서 얻어지는 최대 내부 EGR율(Nx)로 규정되는 제어 범위에 있어서, 밸브 작동 특성이 최대 밸브 작동 특성(Kimax, Kemax)으로부터 최소 밸브 작동 특성(Kimin, Kemin)으로 이행함에 따라서, 최소 내부 EGR율(Nn)로부터 최대 내부 EGR율(Nx)까지 연속적으로 증가한다. Therefore, the internal EGR rate (N) is the minimum internal EGR rate (Nn) obtained at the maximum overlap period Pax at the maximum valve operating characteristics (Kimax, Kemax) and the maximum at the minimum valve operating characteristics (Kimin, Kemin). In the control range defined by the maximum internal EGR rate (Nx) obtained in the non-overlap period (Pbx), as the valve operating characteristic shifts from the maximum valve operating characteristic (Kimax, Kemax) to the minimum valve operating characteristic (Kimin, Kemin) It continuously increases from the minimum internal EGR rate Nn to the maximum internal EGR rate Nx.
그리고, 워밍업 시에, 밸브 특성 가변 기구(M)는, 부하 영역 전체에서, 조작량(D)에 관계없이, 내부 EGR율(N)이 최소 내부 EGR율(Nn)로 유지되도록 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)의 밸브 작동 특성을 제어한다. 또한, 워밍업 후에, 부하 영역 전체에서, 밸브 특성 가변 기구(M)는, 조작량(D)에 따라서 오버랩 기간(Pa) 또는 비 오버랩 기간(Pb)을 제어하여, 내부 EGR율(N)에 의해, 또는 내부 EGR율(N)로 규정되는 내부 EGR량에 의해 기관 출력을 제어한다. 보다 구체적으로는, 워밍업 후에, 밸브 특성 가변 기구(M)는, 제1 부하 영역(Fa)에서, 내부 EGR율(N)이, 무 부하에서의 최소 내부 EGR율(Nn)로부터, 조작량(D)의 증가에 따라서 증가하여, 소정 부하(Da)에 이르기 전에 최대 내부 EGR율(Nx)이 얻어지도록 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)의 밸브 작동 특성을 제어하고, 제2 부하 영역(Fb)에서, 내부 EGR율(N)이, 소정 부하(Da)에서의 최대 내부 EGR율(Nx)로부터, 조작량(D)의 증가에 따라서 감소하여, 최대 부하(Db)에서 최소 내부 EGR율(Nn)이 얻어지도록 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)의 밸브 작동 특성을 제어한다. At the time of warming up, the valve characteristic variable mechanism M is configured such that the intake valve 22 maintains the internal EGR rate N at the minimum internal EGR rate Nn regardless of the operation amount D in the entire load region. And valve operating characteristics of the exhaust valve 23. In addition, after warming up, the valve characteristic variable mechanism M controls the overlap period Pa or the non-overlap period Pb in accordance with the operation amount D, and by the internal EGR rate N in the entire load region. Alternatively, the engine output is controlled by the amount of internal EGR defined by the internal EGR rate N. More specifically, after warming up, in the valve characteristic variable mechanism M, in the first load region Fa, the internal EGR rate N is the operation amount D from the minimum internal EGR rate Nn at no load. Increases with increasing), and controls the valve operating characteristics of the intake valve 22 and the exhaust valve 23 so that the maximum internal EGR rate Nx is obtained before reaching the predetermined load Da, and the second load region ( At Fb), the internal EGR rate N decreases from the maximum internal EGR rate Nx at the predetermined load Da with the increase of the operation amount D, and the minimum internal EGR rate at maximum load Db ( The valve operating characteristics of the intake valve 22 and the exhaust valve 23 are controlled so that Nn) is obtained.
또한, 흡기 밸브(22)가 밸브 시트(24)로부터 떨어져 실제로 밸브 개방하는 개방 시기에 대하여, 흡기 밸브(22)가 유효 리프트량으로 밸브 개방하는 시기인 유효 개방 시기, 및 배기 밸브(23)가 유효 리프트량으로 밸브 개방하는 시기인 유효 폐쇄 시기를 사용하면, 오버랩 기간(Pa) 및 비 오버랩 기간(Pb)을, 유효 오버랩 기간(Pae) 및 유효 비 오버랩 기간(Pbe)으로 나타낼 수 있다. 또, 이 실시형태에서는, 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)의 상기 유효 리프트량은 동일한 값으로 되어 있다. In addition, with respect to the opening timing at which the intake valve 22 is separated from the valve seat 24 and actually opening the valve, the effective opening timing, which is the timing at which the intake valve 22 opens the valve with the effective lift amount, and the exhaust valve 23 When the effective closing time, which is the time for opening the valve by the effective lift amount, is used, the overlap period Pa and the non-overlap period Pb can be represented by the effective overlap period Pae and the effective non-overlap period Pbe. Moreover, in this embodiment, the said effective lift amount of the intake valve 22 and the exhaust valve 23 is set to the same value.
이하, 유효 개방 시기 및 유효 폐쇄 시기에 의해 규정되는 유효 비 오버랩 기간(Pbe)을 사용하여, 밸브 특성 가변 기구(M)에 의한 밸브 작동 특성의 제어에 관해서 설명한다. 밸브 특성 가변 기구는, 워밍업 시에, 부하 영역 전체에서, 유효 오버랩 기간(Pae) 및 유효 비 오버랩 기간(Pbe)이 모두 0(제로)에 고정되도록 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)의 밸브 작동 특성을 제어하고, 워밍업 후에, 제1 부하 영역(Fa)에서, 조작량(D)의 증가에 따라서 유효 비 오버랩 기간(Pbe)이, 무 부하에서의 0(제로)으로부터, 소정 부하(Da)에서의 최대값까지 증가하도록 밸브 작동 특성을 제어하고, 제2 부하 영역(Fb)에서, 조작량(D)의 증가에 따라서 유효 비 오버랩 기간(Pbe)이 최대값으로부터 조작량(D)이 최대값이 되는 최대 부하에서의 0(제로)이 될 때까지 감소하도록 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)의 밸브 작동 특성을 제어한다. 또한, 이 실시형태에서, 유효 오버랩 기간(Pae) 및 유효 비 오버랩 기간(Pbe)이 모두 0(제로)이 되는 캠축(50)의 회전각(크랭크각)은, 흡기 상사점이다.Hereinafter, control of the valve operating characteristic by the valve characteristic variable mechanism M is demonstrated using the effective non-overlap period Pbe prescribed | regulated by the effective opening time and the effective closing time. The valve characteristic variable mechanism of the intake valve 22 and the exhaust valve 23 is fixed so that both the effective overlap period Pae and the effective non-overlap period Pbe are fixed to zero (zero) in the entire load region at the time of warming up. After controlling the valve operating characteristics and warming up, in the first load region Fa, the effective non-overlap period Pbe is increased from 0 (zero) at no load to the predetermined load Da in accordance with the increase in the operation amount D. The valve operating characteristic is controlled to increase up to the maximum value at), and in the second load region Fb, the effective ratio overlap period Pbe is from the maximum value to the maximum value of the manipulated value D according to the increase of the manipulated value D. The valve operating characteristics of the intake valve 22 and the exhaust valve 23 are controlled to decrease until it becomes zero (zero) at the maximum load. In addition, in this embodiment, the rotation angle (crank angle) of the camshaft 50 in which both the effective overlap period Pae and the effective non-overlap period Pbe become zero (zero) is intake top dead center.
그리고, 최대 밸브 작동 특성(Kimax, Kemax)으로 개폐 작동하는 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)에 의해 얻어지는 유효 오버랩 기간(Pae) 및 유효 비 오버랩 기간(Pbe)이 최소값인 0(제로)이 될 때, 내부 EGR율(N)은 최소 내부 EGR율(Nn)이 되고, 최소 밸브 작동(Kimin, Kemin)으로 개폐 작동하는 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)에 의해 얻어지는 유효 비 오버랩 기간(Pbe)이 최대값(Pbex)이 될 때, 내부 EGR율(N)은 최대 내부 EGR율(Nx)이 된다.Then, the effective overlap period Pae and the effective non-overlap period Pbe obtained by the intake valve 22 and the exhaust valve 23 which are opened and closed at the maximum valve operating characteristics Kimak and Kemax are 0 (zero), which is the minimum value. In this case, the internal EGR rate N becomes the minimum internal EGR rate Nn, and the effective ratio overlap obtained by the intake valve 22 and the exhaust valve 23 which are opened and closed by minimum valve actuation (Kimin, Kemin) is achieved. When the period Pbe becomes the maximum value Pbex, the internal EGR rate N becomes the maximum internal EGR rate Nx.
다음으로, 전술과 같이 구성된 실시형태의 작용 및 효과에 관해서 설명한다. Next, the operation and effect of the embodiment configured as described above will be described.
내연 기관(E)의 워밍업 시에, 스로틀 제어 기구(T)는, 내연 기관(E)의 부하 영역 전체에서, 조작량(D)의 증가에 따라서 증가하는 개도가 되도록 스로틀 밸브(30)의 개도를 제어하고, 밸브 특성 가변 기구(M)는, 부하 영역 전체에서 비 오버랩 기간(Pb)이 형성되지 않도록 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)의 밸브 작동 특성을 제어하여, 내부EGR율(N)의 제어 범위에서 내부 EGR율(N)이 최소가 되도록 하는 워밍업 시 제어 형태로 내연 기관(E)의 제어가 행하여짐으로써, 워밍업 시에, 부하 영역 전체에서, 새로운 공기는, 스로틀 밸브(30)에 의해 조작량(D)에 따라서 유량 제어되어 연소실(16)에 공급되고, 한편, 내부 EGR율(N)은, 밸브 특성 가변 기구(M)에 의해 비 오버랩 기간(Pb)이 형성되지 않기 때문에, 비 오버랩 기간(Pb)이 형성되는 경우에 비해 작아져, 내부 EGR율(N)의 제어 범위에서 최소가 되도록 제어되므로, 연소성이 향상하고, 연소 온도도 높아지기 때문에, 부하 영역 전체에서, 연소성이 향상하여 연소의 안정성이 향상하고, 연소 온도가 높아져, 내연 기관의 워밍업이 촉진된다. 또한, 연소 온도가 높아짐으로써, 상기 배기 장치에 설치되는 배기 정화 장치인 촉매 장치의 워밍업도 촉진되므로, 촉매 장치의 활성화가 빨라져, 배기 정화 성능이 향상한다. When warming up the internal combustion engine E, the throttle control mechanism T adjusts the opening degree of the throttle valve 30 so that the opening degree increases with the increase of the operation amount D in the entire load region of the internal combustion engine E. In addition, the valve characteristic variable mechanism M controls the valve operating characteristics of the intake valve 22 and the exhaust valve 23 so that the non-overlap period Pb is not formed in the entire load region, and thus the internal EGR rate N The internal combustion engine E is controlled in a warming-up control form such that the internal EGR ratio N is minimized in the control range of C. Thus, during warming-up, new air is supplied to the throttle valve 30 in the entire load region. The flow rate is controlled in accordance with the operation amount D and supplied to the combustion chamber 16 while the internal EGR rate N is not formed by the valve characteristic variable mechanism M, so that the non-overlap period Pb is not formed. , Compared with the case where the non-overlap period Pb is formed, to control the internal EGR rate N It is controlled so as to minimize the above, the combustibility and increase, also due to high combustion temperatures, in the entire region of a load, combustibility is improved to improve the stability of combustion, and the combustion temperature increases, the warming up of the internal combustion engine is facilitated. In addition, since the combustion temperature is increased, the warm-up of the catalyst device, which is the exhaust purification device installed in the exhaust device, is also promoted, so that the activation of the catalyst device is faster, and the exhaust purification performance is improved.
내연 기관(E)의 워밍업 후에, 스로틀 제어 기구(T)는, 제1 부하 영역(Fa)에서, 조작량(D)의 증가에 따라서 아이들 개도로부터 소정 부하(Da)로 전부 개방하도록 스로틀 밸브(30)의 개도를 제어하는 동시에, 제2 부하 영역(Fb)에서, 스로틀 밸브(30)를 전부 개방으로 제어하고, 밸브 특성 가변 기구(M)는, 부하 영역 전체에서 조작량(D)에 따라서 오버랩 기간(Pa) 또는 비 오버랩 기간(Pb)을 제어하여, 내부 EGR율(N)에 의해 기관 출력을 제어하는 동시에, 소정 부하(Da)로 최대 비 오버랩 기간(Pbx)에 의한 최대 내부 EGR율(Nx)이 얻어지도록 밸브 작동 특성을 제어하는 워밍업 후 제어 형태에 의해 내연 기관(E)이 제어됨으로써, 부하 영역 전체에서, 특히 저 부하 영역(F1)에서, 펌핑 로스가 한층 더 감소하여, 연비 성능이 향상하고, 한편, 부하 영역 전체에서, 조작량(D)에 따른 기관 출력이 얻어지도록 오버랩 기간(Pa) 및 비 오버랩 기간(Pb)의 제어에 의한 내부 EGR율(N)로 기관 출력이 제어되므로, 펌핑 로스가 감소하는 동시에 NOx의 발생량이 감소하고, 또한 소정 부하(Da)에서는 내부 EGR율(N)이 최대가 되므로, 소정 부하(Da) 부근의 저 부하 영역(F1)에서의 펌핑 로스 및 NOx의 발생량이 대폭 감소하여, 연비 성능 및 배기 정화 성능이 향상한다. After the warm-up of the internal combustion engine E, the throttle control mechanism T opens the throttle valve 30 so as to fully open from the idle opening degree to the predetermined load Da in accordance with the increase of the operation amount D in the first load region Fa. Control the opening degree, and at the second load region Fb, the throttle valve 30 is controlled to all open, and the valve characteristic variable mechanism M is overlapped in accordance with the operation amount D in the entire load region. (Pa) or the non-overlap period Pb to control the engine output by the internal EGR rate N, and the maximum internal EGR rate Nx by the maximum non-overlap period Pbx at a predetermined load Da. The internal combustion engine E is controlled by a post-warm-up control mode that controls the valve operating characteristics so that the pumping characteristic is obtained, so that the pumping loss is further reduced in the entire load region, especially in the low load region F1, thereby improving fuel economy performance. On the other hand, in accordance with the operation amount (D) Since the engine output is controlled at the internal EGR rate N by the control of the overlap period Pa and the non-overlap period Pb so that the output is obtained, the pumping loss is reduced and the amount of NOx generated is reduced, and the predetermined load ( In Da), since the internal EGR ratio N is maximum, the generation amount of pumping loss and NOx in the low load region F1 near the predetermined load Da is greatly reduced, thereby improving fuel economy performance and exhaust purification performance.
또한, 상기 워밍업 후 제어 형태에서는, 밸브 특성 가변 기구(M)는, 제1 부하 영역(Fa)에서, 내부 EGR율(N)이, 무 부하에서의 최소 내부 EGR율(Nn)로부터, 조작량(D)의 증가에 따라서 증가하여, 소정 부하(Da)에서 최대 내부 EGR율(Nx)이 얻어지도록 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)의 밸브 작동 특성을 제어하고, 제2 부하 영역(Fb)에서, 내부 EGR율(N)이, 소정 부하(Da)에서의 최대 내부 EGR율(Nx)로부터, 조작량(D)의 증가에 따라서 감소하여, 최대 부하(Db)에서 최소 내부 EGR율(Nn)이 얻어지도록 흡기 밸브(22) 및 배기 밸브(23)의 밸브 작동 특성을 제어한다. 이에 의해, 제1 부하 영역(Fa)에서는, 스로틀 밸브(30)의 개도가 크기 때문에 새로운 공기의 연소실(16)에의 유입을 억제하도록 내부 EGR율(N)이 증가하므로, 펌핑 로스가 감소하는 동시에 NOx의 발생량이 감소하고, 또한 제2 부하 영역(Fb)에서는, 조작량(D)의 증가에 따라서, 비 오버랩 기간(Pb)이 감소하여 내부 EGR율(N)이 감소하여, 연소실(16)에 공급되는 새로운 공기의 양이 증가하므로, 소정 부하(Da)에 가까이 감에 따라서, 내부 EGR율(N)이 커지기 때문에, 펌핑 로스가 감소하는 동시에 NOx의 발생량이 감소하여, 연비 성능 및 배기 정화 성능이 향상하고, 고 부하 영역(F3)에서는 큰 기관 출력이 얻어져 요구량에 따른 소요 기관 출력이 확보된다. Moreover, in the said post-warming up control form, the valve characteristic variable mechanism M has the operation amount (1) from the minimum internal EGR rate Nn in a no load in the 1st load area | region Fa. Increased with increasing D), the valve operating characteristics of the intake valve 22 and the exhaust valve 23 are controlled so that the maximum internal EGR rate Nx is obtained at the predetermined load Da, and the second load region Fb. ), The internal EGR rate N decreases from the maximum internal EGR rate Nx at the predetermined load Da with the increase of the operation amount D, and the minimum internal EGR rate Nn at the maximum load Db. The valve operating characteristics of the intake valve 22 and the exhaust valve 23 are controlled to obtain. As a result, in the first load region Fa, since the opening degree of the throttle valve 30 is large, the internal EGR ratio N is increased to suppress the inflow of new air into the combustion chamber 16, so that the pumping loss is reduced. The amount of NOx generated decreases, and in the second load region Fb, as the operation amount D increases, the non-overlap period Pb decreases and the internal EGR rate N decreases, so that the combustion chamber 16 Since the amount of new air supplied increases, the closer the predetermined load Da is, the larger the internal EGR ratio N is, so that the pumping loss is reduced and the amount of NOx generated is reduced, thereby improving fuel economy performance and exhaust purification performance. This improves and a large engine output is obtained in the high load area F3, and the required engine output according to the required amount is secured.
밸브 특성 가변 기구(M)는, 제1 부하 영역(Fa)에서, 소정 부하(Da)보다도 작은 부하 영역에서 최대 내부 EGR율(Nx)이, 또는 최대 비 오버랩 기간(Pbx) 및 최대 유효 비 오버랩 기간(Pbex)이 얻어지도록 밸브 작동 특성을 제어함으로써, 제1 부하 영역(Fa)에서의 펌핑 로스가 한층 더 감소하여 연비 성능이 향상하고, 또한 배기 정화 성능이 향상한다. In the valve characteristic variable mechanism M, the maximum internal EGR rate Nx, or the maximum non-overlap period Pbx and the maximum effective ratio overlap in the load region smaller than the predetermined load Da in the first load region Fa. By controlling the valve operating characteristics so that the period Pbex is obtained, the pumping loss in the first load region Fa is further reduced, thereby improving fuel economy performance and improving exhaust purification performance.
밸브 특성 가변 기구(M)는, 오버랩 기간(Pa)의 감소, 비 오버랩 기간(Pb)의 증가, 유효 오버랩 기간(Pae) 및 유효 비 오버랩(Pbe)이 모두 O(제로)인 상태로부터의 유효 비 오버랩 기간(Pbe)의 증가, 또는 내부 EGR율(N)의 증가에 따라서, 흡기 밸브(22)의 최대 리프트량이 감소하도록 밸브 작동 특성을 제어함으로써, 오버랩 기간(Pa)이 클 때, 비 오버랩 기간(Pb)이 작을 때, 유효 비 오버랩 기간(Pbe)이 작을 때, 또는 내부 EGR율(N)이 작을 때에는, 흡기 밸브(22)의 최대 리프트량이 크므로, 펌핑 로스가 감소하고, 또한, 소정 부하(Da) 부근에서, 오버랩 기간(Pa)이 작을 때, 비 오버랩 기간(Pb)이 클 때, 유효 비 오버랩 기간(Pbe)이 클 때, 또는 내부 EGR율(N)이 클 때에는, 내부 EGR율(N)이 크기 때문에, 펌핑 로스가 감소하므로, 제1 부하 영역(Fa) 및 소정 부하(Da) 부근에서의 펌핑 로스가 감소하여, 연비 성능이 향상한다. The valve characteristic variable mechanism M is effective from a state where the reduction in the overlap period Pa, the increase in the non-overlap period Pb, the effective overlap period Pae, and the effective non-overlap Pbe are all 0 (zero). In response to an increase in the non-overlap period Pbe, or an increase in the internal EGR rate N, by controlling the valve operating characteristic so that the maximum lift amount of the intake valve 22 decreases, when the overlap period Pa is large, the non-overlap When the period Pb is small, when the effective ratio overlap period Pbe is small, or when the internal EGR ratio N is small, the maximum lift amount of the intake valve 22 is large, so that the pumping loss is reduced, and In the vicinity of the predetermined load Da, when the overlap period Pa is small, when the non-overlap period Pb is large, when the effective non-overlap period Pbe is large, or when the internal EGR ratio N is large, the internal Since the EGR ratio N is large, the pumping loss is reduced, so the pumping loss in the first load region Fa and around the predetermined load Da is reduced. Reduced by, thus increasing fuel efficiency.
동시에, 밸브 특성 가변 기구(M)는, 오버랩 기간(Pa)의 감소, 비 오버랩 기간(Pb)의 증가, 유효 오버랩 기간(Pae) 및 유효 비 오버랩 기간(Pbe)이 모두 0(제로)인 상태로부터의 유효 비 오버랩 기간(Pbe)의 증가, 또는 내부 EGR율(N)의 증가에 따라서, 배기 밸브(23)의 최대 리프트량이 감소하도록 밸브 작동 특성을 제어함으로써, 오버랩 기간(Pa)이 클 때, 비 오버랩 기간(Pb)이 작을 때, 유효 비 오버랩 기간(Pbe)이 작을 때, 또는 내부 EGR율(N)이 작을 때에는, 배기 밸브(23)의 최대 리프트량이 크므로, 펌핑 로스가 감소하고, 또한, 소정 부하(Da) 부근에서, 오버랩 기간(Pa)이 작을 때, 비 오버랩 기간(Pb)이 클 때, 유효 비 오버랩 기간(Pbe)이 클 때, 또는 내부 EGR율(N)이 클 때에는, 내부 EGR율(N)이 크기 때문에, 펌핑 로스가 감소하므로, 제1 부하 영역(Fa) 및 소정 부하(Da) 부근에서의 펌핑 로스가 감소하여, 이 점에서도 연비 성능이 향상한다. At the same time, the valve characteristic variable mechanism M is in a state where the reduction in the overlap period Pa, the increase in the non-overlap period Pb, the effective overlap period Pae and the effective non-overlap period Pbe are all 0 (zero). When the overlap period Pa is large by controlling the valve operating characteristic so that the maximum lift amount of the exhaust valve 23 decreases in accordance with an increase in the effective ratio overlap period Pbe from or an increase in the internal EGR rate N. When the non-overlap period Pb is small, the effective non-overlap period Pbe is small, or when the internal EGR rate N is small, the maximum lift amount of the exhaust valve 23 is large, so that the pumping loss is reduced. Further, in the vicinity of the predetermined load Da, when the overlap period Pa is small, when the non-overlap period Pb is large, when the effective non-overlap period Pbe is large, or when the internal EGR rate N is large, At this time, since the internal EGR ratio N is large, the pumping loss decreases, and therefore, in the vicinity of the first load region Fa and the predetermined load Da, Pumping loss is reduced to, and even improved fuel economy performance points.
밸브 특성 가변 기구(M)는, 최대 오버랩 기간(Pax) 또는 최소 내부 EGR율(Nn)에 있어서, 유효 오버랩 기간(Pae) 및 유효 비 오버랩 기간(Pbe)이 0이 되도록 밸브 작동 특성을 제어함으로써, 내부 EGR율(N)의 제어 범위에 있어서, 연소실(16)로부터의 이미 연소된 가스의 유출이 실질적으로 정지하고, 연소실(16)에의 새로운 공기의 유입이 실질적으로 시작되는 시기를 기준으로 하여, 내부 EGR율(N)의 제어가 시작되기 때문에, 내부 EGR율(N)의 제어 정밀도가 높아지고, 또한 그 제어 범위를 크게 할 수 있으므로, 내부 EGR율(N)의 제어 또는 유효 비 오버랩 기간(Pbe)의 제어에 의한 기관 출력의 제어 정밀도를 향상시킬 수 있다. The valve characteristic variable mechanism M controls the valve operating characteristics so that the effective overlap period Pae and the effective non-overlap period Pbe become zero in the maximum overlap period Pax or the minimum internal EGR rate Nn. In the control range of the internal EGR rate N, on the basis of the timing at which the outflow of the already burned gas from the combustion chamber 16 is substantially stopped, and the inflow of new air into the combustion chamber 16 is substantially started. Since the control of the internal EGR rate N is started, the control accuracy of the internal EGR rate N is increased and the control range can be enlarged, so that the control or effective non-overlap period of the internal EGR rate N ( The control accuracy of the engine output by the control of Pbe can be improved.
밸브 특성 가변 기구(M)에서, 제어 기구(M3)는, 오버랩 기간(Pa)의 감소, 비 오버랩 기간(Pb) 또는 유효 비 오버랩 기간(Pbe)의 증가에 의한 내부 EGR율(N)의 증가 방향에서 구동 기구(M2)에 의해 구동될 때, 흡기 링크 기구(M1i)에 의한 흡기 밸브(22)의 개방 시기의 지각량이, 배기 링크 기구(M1e)에 의한 배기 밸브(23)의 폐쇄 시기의 진각량보다도 커지도록, 구동 기구(M2)와 각 링크 기구(M1i, M1e)를 연결함으로써, 밸브 특성 가변 기구(M)가, 내부 EGR율(N)이 증가하는 방향으로 오버랩 기간(Pa)을 감소시키고, 비 오버랩 기간(Pb)을 증가시키고, 또는 유효 비 오버랩 기간(Pbe)을 증가시킬 때, 흡기 밸브(22)의 개방 시기의 지각량은 배기 밸브(23)의 폐쇄 시기의 진각량보다도 커지므로, 배기 밸브(23)의 폐쇄 시기가 진각하여 연소실(16)에 잔류하는 이미 연소된 가스의 압력이 높아질 때, 흡기 밸브(22)의 밸브 개방 시의 지각량이 배기 밸브(23)의 폐쇄 시기의 진각량 이하인 경우에 비하여, 흡기 밸브(22)는 연소실(16)의 압력이 보다 낮은 상태일 때에 밸브 개방을 시작하므로, 흡기의 역류가 방지 또는 억제된다. In the valve characteristic variable mechanism M, the control mechanism M3 increases the internal EGR rate N by decreasing the overlap period Pa, increasing the non-overlap period Pb or the effective non-overlap period Pbe. When it is driven by the drive mechanism M2 in the direction, the perceived amount of the opening timing of the intake valve 22 by the intake link mechanism M1i is determined by the closing timing of the exhaust valve 23 by the exhaust link mechanism M1e. By connecting the drive mechanism M2 and each of the link mechanisms M1i and M1e so as to be larger than the advance amount, the valve characteristic variable mechanism M increases the overlap period Pa in the direction in which the internal EGR rate N increases. When decreasing, increasing the non-overlap period Pb, or increasing the effective non-overlap period Pbe, the perception amount of the opening timing of the intake valve 22 is larger than the advance amount of the closing timing of the exhaust valve 23. Since it becomes large, the closing timing of the exhaust valve 23 advances, and the pressure of the already burned gas remaining in the combustion chamber 16 is high. When the intake valve 22 is closed, the intake valve 22 is a valve when the pressure in the combustion chamber 16 is lower than that in the case where the perceptual amount at the time of valve opening of the intake valve 22 is less than or equal to the advance amount of the closing timing of the exhaust valve 23. Since the opening starts, the backflow of the intake air is prevented or suppressed.
피벗 구동 중심선(L4i)과 피벗 구동 중심선(L4e)은, 기준 평면(H0)에 대하여 배기 측으로 치우쳐져 회전 중심선(L2)에 평행하게 배치되고, 피벗 구동 중심선(L5i)은 배기 측에 배치되고, 피벗 구동 중심선(L5e)은 흡기 측에 배치됨으로써, 제어축(70)이 이동하였을 때, 흡기 링크 기구(M1i)가 배기 링크 기구(M1e)보다도 큰 요동량으로 캠축(50)을 중심으로 요동하여, 흡기 밸브(22)의 개방 시기의 지각량이 배기 밸브(23)의 폐쇄 시기의 진각량보다도 커지는 밸브 작동 특성이 얻어지므로, 흡기 링크 기구(M1i) 및 배기 링크 기구(M1e)에 제어 기구(M3)의 제어축(70)이 공유된 뒤에, 피벗 구동 중심선(L4i), 피벗 구동 중심선(L4e), 피벗 구동 중심선(L5i) 및 피벗 구동 중심선(L5e)의, 기준 평면(H0)에 대한 배치에 의해, 밸브 특성 가변 기구(M)이 소형화되고, 그 구조가 간소화된다. The pivot drive center line L4i and the pivot drive center line L4e are disposed on the exhaust side with respect to the reference plane H0 and arranged in parallel to the rotation center line L2, the pivot drive centerline L5i is disposed on the exhaust side, The pivot drive center line L5e is disposed on the intake side, so that when the control shaft 70 moves, the intake link mechanism M1i swings about the camshaft 50 with a larger swing amount than the exhaust link mechanism M1e. Since the valve operating characteristic in which the perception amount of the opening timing of the intake valve 22 is larger than the advance amount of the closing timing of the exhaust valve 23 is obtained, the control mechanism M3 is provided to the intake link mechanism M1i and the exhaust link mechanism M1e. After the control shaft 70 of) is shared, the arrangement of the pivot drive centerline L4i, pivot drive centerline L4e, pivot drive centerline L5i and pivot drive centerline L5e with respect to the reference plane H0 As a result, the valve characteristic variable mechanism M is downsized, and its structure is simplified.
피벗 구동 중심선(L4i)과 피벗 구동 중심선(L4e)은, 회전 중심선(L2)에 평행하게 배치되고, 피벗 구동 중심선(L5i)은 배기 측에 배치되고, 피벗 구동 중심선(L5e)는 흡기 측에 배치되고, 흡기 제어 링크(71i)의 링크 길이는 , 배기 제어 링크(71e)의 링크 길이보다도 길기 때문에, 제어축(70)이 이동하였을 때, 흡기 링크 기구(M1i)가 배기 링크 기구(M1e)보다도 큰 요동량으로 캠축(50)을 중심으로 요동하여, 흡기 밸브(22)의 개방 시기의 지각량이 배기 밸브(23)의 폐쇄 시기의 진각량보다도 커지는 밸브 작동 특성이 얻어지므로, 흡기 링크 기구(M1i) 및 배기 링크 기구(M1e)에 제어 기구(M3)의 제어축(70)이 공유된 뒤에, 피벗 구동 중심선(L5i) 및 피벗 구동 중심선(L5e)이, 기준 평면(H0)의 양측으로 나누어져 배치되고, 흡기 제어 링크(71i)의 링크 길이가 배기 제어 링크(71e)의 링크 길이보다도 길기 때문에, 밸브 특성 가변 기구가 소형화되고, 그 구조가 간소화된다. The pivot drive centerline L4i and the pivot drive centerline L4e are arranged parallel to the rotation centerline L2, the pivot drive centerline L5i is disposed on the exhaust side, and the pivot drive centerline L5e is disposed on the intake side. Since the link length of the intake control link 71i is longer than the link length of the exhaust control link 71e, when the control shaft 70 is moved, the intake link mechanism M1i is larger than the exhaust link mechanism M1e. The valve operating characteristic is obtained by swinging around the camshaft 50 with a large amount of swing and increasing the amount of perception at the opening timing of the intake valve 22 to be greater than the amount of advance at the closing timing of the exhaust valve 23. Therefore, the intake link mechanism M1i ), And after the control shaft 70 of the control mechanism M3 is shared by the exhaust link mechanism M1e, the pivot drive centerline L5i and the pivot drive centerline L5e are divided into both sides of the reference plane H0. And the link length of the intake control link 71i is the link of the exhaust control link 71e. Since it is longer than the length, the valve characteristic variable mechanism is downsized, and the structure is simplified.
또한, 피벗 구동 중심선(L4i) 및 피벗 구동 중심선(L4e)이 공통 피벗 구동 중심선을 구성함으로써, 밸브 특성 가변 기구(M)가 한층 더 소형화되고, 그 구조가 한층 더 간소화된다. In addition, the pivot drive centerline L4i and the pivot drive centerline L4e constitute a common pivot drive centerline, whereby the valve characteristic variable mechanism M is further miniaturized, and the structure thereof is further simplified.
이하, 전술한 실시형태의 일부의 구성을 변경한 실시형태에 대해서, 변경한 구성에 관하여 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment which changed the structure of one part of embodiment mentioned above is demonstrated about the changed structure.
도 6, 도 12를 참조하면, 배기 링크 기구(M1e(흡기 링크 기구(M1i)))는, 배기 링크 기구(M1e(흡기 링크 기구(M1i)))가 구동 기구(M2)에 의해 구동되는 제어축(70)의 운동을 전달하는 배기 제어 링크(71e(흡기 제어 링크(71i)))에 의해 요동시켜졌을 때에, 캠축(50)의 회전 중심선(L2)을 중심으로 요동하는 피벗 구동 중심선을 갖는 배기 피벗 구동부(흡기 피벗 구동부)를 구비하고 있기 때문에, 상기 흡기 피벗 구동부의 피벗 구동 중심선과 회전 중심선(L2)의 거리가, 상기 배기 피벗 구동부의 피벗 구동 중심선과 회전 중심선(L2)의 거리보다도 짧기 때문에, 제어축(70) 및 배기 제어 링크(71e(흡기 제어 링크(71i)))가 구동 기구(M2)에 의해 구동되었을 때, 흡기 링크 기구(M1i)가, 배기 링크 기구(M1e)에 의해 캠축(50)을 중심으로 하여 요동되는 배기 캠(54)보다도 큰 요동량으로, 흡기 캠(53)을 캠축(50)을 중심으로 요동시켜도 된다. 6 and 12, the exhaust link mechanism M1e (intake link mechanism M1i) is a control in which the exhaust link mechanism M1e (intake link mechanism M1i) is driven by the drive mechanism M2. When oscillated by the exhaust control link 71e (intake control link 71i) which transmits the movement of the shaft 70, it has a pivot drive centerline which oscillates about the rotation center line L2 of the camshaft 50. FIG. Since the exhaust pivot drive unit (intake pivot drive unit) is provided, the distance between the pivot drive center line and the rotation center line L2 of the intake pivot drive unit is shorter than the distance between the pivot drive center line and the rotation center line L2 of the exhaust pivot drive unit. Therefore, when the control shaft 70 and the exhaust control link 71e (intake control link 71i) are driven by the drive mechanism M2, the intake link mechanism M1i is driven by the exhaust link mechanism M1e. Intake air with a larger swing amount than the exhaust cam 54 swinging around the camshaft 50 To 53 it is also possible to swing about the camshaft (50).
여기서, 상기 흡기 피벗 구동부는, 제1 플레이트(61i)의 연결부(61i1)와, 흡기 서브 로커 아암(66i)의 지점부(66ia) 및 칼라(63i)의 지지부(63i2)(도 6 참조)의, 각각에 의해 구성된다. 또한, 상기 각 흡기 피벗 구동부의 피벗 구동 중심선은, 피벗 구동 중심선(L5i), 요동 중심선(L3i)이다. Here, the intake pivot drive part includes a connection portion 61i1 of the first plate 61i, a point portion 66ia of the intake sub-rocker arm 66i, and a support portion 63i2 of the collar 63i (see FIG. 6). It is comprised by each. In addition, the pivot drive centerline of each said intake pivot drive part is pivot drive centerline L5i, and rocking centerline L3i.
마찬가지로, 배기 피벗 구동부는, 제1 플레이트(61e)의 연결부(61e1)와, 흡기 서브 로커 아암(66e)의 지점부(66ea) 및 칼라(63e)의 지지부(63e2)(도 6 참조)의, 각각에 의해 구성된다. 또한, 상기 각 배기 피벗 구동부의 피벗 구동 중심선은, 피벗 구동 중심선(L5e), 요동 중심선(L3e)이다. Similarly, the exhaust pivot drive part of the connection part 61e1 of the 1st plate 61e, the point part 66ea of the intake sub rocker arm 66e, and the support part 63e2 (refer FIG. 6) of the collar 63e, It is composed by each. Moreover, the pivot drive center line of each said exhaust pivot drive part is pivot drive center line L5e, and rocking center line L3e.
그리고, 피벗 구동 중심선(L5i)과 회전 중심선(L2)의 거리가, 피벗 구동 중심선(L5e)과 회전 중심선(L2)의 거리보다도 짧게 설정되거나, 또는 요동 중심선(L3i)과 회전 중심선(L2)의 거리가, 요동 중심선(L3e)와 회전 중심선(L2)의 거리보다도 짧게 설정된다. Then, the distance between the pivot drive center line L5i and the rotation center line L2 is set to be shorter than the distance between the pivot drive center line L5e and the rotation center line L2, or the swing center line L3i and the rotation center line L2. The distance is set shorter than the distance between the swing center line L3e and the rotation center line L2.
이에 의해, 흡기 링크 기구(M1i) 및 배기 링크 기구(M1e)가 제어 기구(M3)에 의해 요동시켜질 때, 흡기 링크 기구(M1i)의 상기 흡기 피벗 구동부는, 배기 링크 기구(M1e)의 상기 배기 피벗 구동부의 피벗 구동 중심선(L5e, L3e)에 비하여 캠축(50)의 회전 중심선(L2)에 가까운 위치에 피벗 구동 중심선(L5i, L3i)을 가지므로, 제어 기구(M3)는, 흡기 캠(53) 및 배기 캠(54)을, 흡기 링크 기구(M1i) 및 배기 링크 기구(M1e)를 통하여, 흡기 캠(53)의 요동량이 배기 캠(54)의 요동량보다도 커지도록, 캠축(50)을 중심으로 하여 요동시킨다. 이 결과, 흡기 밸브(22)의 개방 시기의 지각량이 배기 밸브(23)의 폐쇄 시기의 진각량보다도 커지는 밸브 작동 특성을 얻기 위한 밸브 특성 가변 기구(M)의 구조가 간소화된다. Thereby, when the intake link mechanism M1i and the exhaust link mechanism M1e are rocked by the control mechanism M3, the intake pivot drive portion of the intake link mechanism M1i is the above-mentioned of the exhaust link mechanism M1e. The control mechanism M3 has the intake cam (L3i, L3i) at the position closer to the rotation centerline L2 of the camshaft 50 than the pivot drive centerlines L5e and L3e of the exhaust pivot drive unit. The camshaft 50 is made so that the fluctuation amount of the intake cam 53 becomes larger than the fluctuation amount of the exhaust cam 54 through the intake link mechanism M1i and the exhaust link mechanism M1e. Swing around the center. As a result, the structure of the valve characteristic variable mechanism M for obtaining the valve operating characteristic by which the perception amount of the opening timing of the intake valve 22 becomes larger than the advance amount of the closing timing of the exhaust valve 23 is simplified.
소정 부하(Da)는, 중 부하 영역(F2)에서의 부하이더라도 된다. 상기 연료 공급 장치는, 연소실 내에 직접 연료를 분사하는 연료 분사 밸브이더라도 된다. The predetermined load Da may be a load in the heavy load region F2. The fuel supply device may be a fuel injection valve for injecting fuel directly into the combustion chamber.
내연 기관은, 다기통 내연 기관이더라도 된다. 또한, 1개의 기통에 복수의 흡기 밸브와 1개 또는 복수의 배기 밸브가 설치되는 내연 기관, 또는 1개의 기통에 복수의 배기 밸브와 1개 또는 복수의 흡기 밸브가 설치되는 내연 기관이더라도 된다. The internal combustion engine may be a multi-cylinder internal combustion engine. The internal combustion engine may include a plurality of intake valves and one or a plurality of exhaust valves in one cylinder, or an internal combustion engine in which a plurality of exhaust valves and one or a plurality of intake valves are provided in one cylinder.
소정 부하(Da) 및 제2 부하 영역(Fb)에서, 스로틀 밸브(30)의 개도는 거의 전체 개방이더라도 되고, 또한, 최대 오버랩 기간(Pax) 또는 최소 내부 EGR율(Nn)에서, 유효 오버랩 기간(Pae) 및 유효 비 오버랩 기간(Pbe)은 거의 0이더라도 되고, 또한, 워밍업 시에, 부하 영역 전체에서 내부 EGR율(N)은 거의 최소이더라도 된다. 여기서, 「거의」란, 각각, 스로틀 밸브(30)의 개도가 전체 개방일 때, 유효 오버랩 기간(Pae) 및 유효 비 오버랩 기간(Pbe)이 0일 때, 내부 EGR율(N)이 최소일 때에 비하여, 작용 효과에 관해서 의미 있는 차이가 없는 범위를 의미한다. In the predetermined load Da and the second load region Fb, the opening degree of the throttle valve 30 may be almost full open, and also in the maximum overlap period Pax or the minimum internal EGR rate Nn, the effective overlap period (Pae) and the effective ratio overlap period Pbe may be almost zero, and at the time of warming up, the internal EGR rate N may be almost minimum in the entire load region. Here, "almost" means that when the opening degree of the throttle valve 30 is full open, when the effective overlap period Pae and the effective non-overlap period Pbe are 0, the internal EGR ratio N is minimum, respectively. As compared to the case, it means a range in which there is no significant difference with respect to the effect.
청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 다음의 효과가 있다. 즉, 밸브 특성 가변 기구가 내부 EGR율이 증가하는 방향으로 오버랩 기간 및 비 오버랩 기간을 제어할 때, 흡기 밸브는 연소실의 압력이 낮은 상태로 밸브 개방을 시작하므로, 흡기의 역류가 방지 또는 억제된다. According to invention of Claim 1, there are the following effects. That is, when the valve characteristic variable mechanism controls the overlap period and the non-overlap period in the direction in which the internal EGR rate increases, the intake valve starts valve opening with a low pressure in the combustion chamber, so that the reverse flow of the intake air is prevented or suppressed. .
청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 인용된 청구항에 기재된 발명의 효과에 더하여, 다음의 효과가 있다. 즉, 흡기 연동 기구 및 배기 연동 기구에 제어 기구의 제어 부재가 공유된 뒤에, 제1 흡기 연결부의 피벗 구동 중심선, 제1 배기 연결부의 피벗 구동 중심선, 제2 흡기 연결부의 피벗 구동 중심선 및 제2 배기 연결부의 피벗 구동 중심선의, 기준 평면에 대한 배치에 의해, 흡기 밸브의 개방 시기의 지각량이 배기 밸브의 폐쇄 시기의 진각량보다도 커지는 밸브 작동 특성을 얻기 위한 밸브 특성 가변 기구가 소형화되어, 그 구조가 간소화된다. According to the invention described in claim 2, in addition to the effects of the invention described in the recited claims, the following effects are obtained. That is, after the control member of the control mechanism is shared between the intake interlock mechanism and the exhaust interlock mechanism, the pivot drive center line of the first intake connection portion, the pivot drive center line of the first exhaust connection portion, the pivot drive center line of the second intake connection portion, and the second exhaust By arranging the pivot drive centerline of the connection portion with respect to the reference plane, the valve characteristic variable mechanism for obtaining the valve operating characteristic in which the amount of perception at the opening timing of the intake valve is larger than the amount of advance at the closing timing of the exhaust valve is miniaturized. It is simplified.
청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 인용된 청구항에 기재된 발명의 효과에 더하여, 다음의 효과가 있다. 즉, 흡기 연동 기구 및 배기 연동 기구에 제어 기구의 제어 부재가 공유된 뒤에, 제2 흡기 연결부의 피벗 구동 중심선 및 제2 배기 연결부의 피벗 구동 중심선이, 기준 평면의 양측으로 나누어져 배치되어, 흡기 제어 링크의 링크 길이가 배기 제어 링크의 링크 길이보다도 길기 때문에, 흡기 밸브의 개방 시기의 지각량이 배기 밸브의 폐쇄 시기의 진각량보다도 커지는 밸브 작동 특성을 얻기 위한 밸브 특성 가변 기구가 소형화되고, 그 구조가 간소화된다. According to the invention described in claim 3, in addition to the effects of the invention described in the recited claims, the following effects are obtained. That is, after the control member of the control mechanism is shared between the intake interlocking mechanism and the exhaust interlocking mechanism, the pivot drive centerline of the second intake connection portion and the pivot drive centerline of the second exhaust connection portion are divided and arranged on both sides of the reference plane, Since the link length of the control link is longer than the link length of the exhaust control link, the valve characteristic variable mechanism for obtaining a valve operating characteristic in which the amount of perception at the opening timing of the intake valve is larger than the amount of advance at the closing timing of the exhaust valve is miniaturized, and its structure Is simplified.
청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 인용된 청구항에 기재된 발명의 효과에 더하여, 다음의 효과가 있다. 즉, 흡기 연동 기구의 흡기 피벗 구동부의 피벗 구동 중심선과 캠축의 회전 중심선의 거리는, 배기 연동 기구의 배기 피벗 구동부의 피벗 구동 중심선과 캠축의 회전 중심선의 거리보다도 짧기 때문에, 흡기 밸브의 개방 시기의 지각량이 배기 밸브의 폐쇄 시기의 진각량보다도 커지는 밸브 작동 특성을 얻기 위한 밸브 특성 가변 기구의 구조가 간소화된다. According to the invention set forth in claim 4, in addition to the effects of the invention set forth in the recited claims, the following effects are obtained. That is, since the distance between the pivot drive center line of the intake pivot drive unit of the intake interlock mechanism and the rotation center line of the cam shaft is shorter than the distance between the pivot drive center line of the exhaust pivot drive unit of the exhaust interlock mechanism and the rotation center line of the cam shaft, the perception of the timing of opening the intake valve The structure of the valve characteristic variable mechanism for obtaining the valve operation characteristic whose quantity becomes larger than the advance amount of the closing timing of an exhaust valve is simplified.
도 1은 본 발명의 내연 기관이 탑재된 자동이륜차의 개략적인 우측면도이다. 1 is a schematic right side view of a motorcycle equipped with an internal combustion engine of the present invention.
도 2는 도 1의 내연 기관에서, 도 6의 개략 Ⅱ-Ⅱ 화살표 방향에서 본 단면도이고, 부분적으로, 흡기 밸브와 배기 밸브의 밸브 스템의 중심축선, 제어축의 중심축선을 통과하는 면에서의 단면도이다. FIG. 2 is a cross-sectional view of the internal combustion engine of FIG. 1 viewed in the direction of the arrow II-II of FIG. 6, and partially in cross section along the central axis of the valve stem of the intake valve and exhaust valve and the central axis of the control shaft. to be.
도 3은 도 1의 내연 기관의 스로틀 바디의 개략도이다. 3 is a schematic view of the throttle body of the internal combustion engine of FIG.
도 4는 도 1의 내연 기관의 제어에서의 제어 형태를 설명하는 것으로, (A)는, 스로틀 개도 맵의 워밍업시용 맵을 도시하고, (B)는, 스로틀 개도 맵의 워밍업후용 맵을 도시하며, (C)는, 워밍업시의 오버랩 기간 및 비 오버랩 기간의 제어 형태를 도시하는 도면이고, (D)는, 워밍업 후의 오버랩 기간 및 비 오버랩 기간의 제어 형태를 도시하는 도면이다. FIG. 4 illustrates a control form in the control of the internal combustion engine of FIG. 1, (A) shows a map for warming up the throttle opening degree map, and (B) shows a map for warming up the throttle opening degree map. , (C) is a diagram showing a control form of an overlap period and a non-overlap period at the time of warming up, and (D) is a diagram showing a control form of an overlap period and a non-overlap period after warming up.
도 5는 도 1의 내연 기관에서, 도 10의 개략 Ⅴa-Ⅴa 화살표 방향에서 본 단면도이고, 부분적으로, 개략 Ⅴa-Ⅴb 화살표 방향에서 본 단면도이다. FIG. 5 is a cross-sectional view of the internal combustion engine of FIG. 1 viewed in the direction of arrow Va-Va of FIG. 10, and is partially a cross-sectional view of arrow Va-Vb of FIG. 10.
도 6은 도 1의 내연 기관에서, 헤드 커버를 벗긴 상태에서, 작동 밸브 장치의 도 2의 개략 Ⅵ-Ⅵ 화살표 방향에서 본 단면도이고, 부분적으로, 작동 밸브 장치의 구성 부재를 적절히 단면으로 도시한 도면이다. FIG. 6 is a cross-sectional view seen from the direction of the arrow VI-VI of FIG. 2 of the actuating valve device, with the head cover removed, in the internal combustion engine of FIG. Drawing.
도 7은 도 1의 내연 기관에서, 실린더 헤드에 장착되는 캠축 홀더를 실린더축선을 따라서 헤드 커버 측으로부터 본 도면이다. FIG. 7 is a view of the camshaft holder attached to the cylinder head, seen from the head cover side along the cylinder axis, in the internal combustion engine of FIG.
도 8은 도 1의 내연 기관의 작동 밸브 장치에서, (A)는, 밸브 특성 가변 기구의 배기 구동 캠을 캠축 방향으로부터 본 도면이고, (B)는, 밸브 특성 가변 기구의 배기 링크 기구 및 배기 캠을 적절히 피벗 구동시킨 상태로 도시하는 도면이다. 8 is a view of the exhaust drive cam of the valve characteristic variable mechanism from the camshaft direction in the operating valve device of the internal combustion engine of FIG. 1, and (B) is an exhaust link mechanism and exhaust of the valve characteristic variable mechanism. It is a figure which shows the cam in the state which pivotally driven appropriately.
도 9의 (A)는, 도 8의 IXA 화살표 방향에서 본 단면도이고, (B)는, 도 8의 IXB 화살표 방향에서 본 도면이고, (C)는, 도 8의 IXC 화살표 방향에서 본 단면도이며, (D)는, 도 8의 IXD 화살표 방향에서 본 도면이다. (A) is sectional drawing seen from the IXA arrow direction of FIG. 8, (B) is sectional drawing seen from the IXB arrow direction of FIG. 8, (C) is sectional drawing seen from the IXC arrow direction of FIG. , (D) is a figure seen from the arrow direction of IXD of FIG.
도 10은 도 1의 내연 기관에서, 헤드 커버를 전방으로부터 실린더축선을 따라서 본 도면이고, 부분적으로 파단하여, 밸브 특성 가변 기구의 구동 기구를 도시하는 도면이다. 10 is a view of the head cover along the cylinder axis from the front in the internal combustion engine of FIG. 1 and partially broken, showing the drive mechanism of the valve characteristic variable mechanism.
도 11은 도 1의 내연 기관의 작동 밸브 장치에 의한 흡기 밸브 및 배기 밸브의 밸브 작동 특성을 설명하는 도면이다. It is a figure explaining the valve | operation characteristic of the intake valve and exhaust valve by the operation valve apparatus of the internal combustion engine of FIG.
도 12는 도 1의 내연 기관의 작동 밸브 장치에서, (A)는, 흡기 밸브에 대해서 최대 밸브 작동 특성이 얻어질 때의 밸브 특성 가변 기구의 주요부의 설명도이고, (B)는, 배기 밸브에 대해서 최대 밸브 작동 특성이 얻어질 때의 밸브 특성 가변 기구의 주요부의 설명도이고, 도 2의 주요부 확대도에 상당하는 도면이다. 12 is an explanatory view of the main part of the valve characteristic variable mechanism when the maximum valve operating characteristic is obtained for the intake valve in the operating valve device of the internal combustion engine of FIG. 1, and (B) is an exhaust valve. It is explanatory drawing of the principal part of the valve characteristic variable mechanism when the maximum valve operating characteristic is acquired, and it is a figure corresponding to the principal part enlarged view of FIG.
도 13의 (A)는, 흡기 밸브에 대해서 최소 밸브 작동 특성이 얻어질 때의 도 12(A)에 대응하는 도면이고, (B)는, 배기 밸브에 대해서 최소 밸브 작동 특성이 얻어질 때의 도 12(B)에 대응하는 도면이다. FIG. 13A is a diagram corresponding to FIG. 12A when the minimum valve operating characteristic is obtained for the intake valve, and FIG. 13B is a view when the minimum valve operating characteristic is obtained for the exhaust valve. It is a figure corresponding to FIG. 12 (B).
도 14의 (A)는, 흡기 밸브에 관해서 감압 작동 특성이 얻어질 때의 도 12(A)에 대응하는 도면이고, (B)는, 배기 밸브에 대해서 감압 작동 특성이 얻어질 때의 도 12(B)에 대응하는 도면이다. Fig. 14A is a diagram corresponding to Fig. 12A when the decompression operation characteristic is obtained with respect to the intake valve, and Fig. 12B is a diagram with Fig. 12 when the decompression operation characteristic is obtained with respect to the exhaust valve. It is a figure corresponding to (B).
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1:차체 프레임 2:헤드 파이프 1: body frame 2: head pipe
3:프론트 포크 4:핸들3: front fork 4: handle
5:스윙 아암 6:리어 쿠션 5: Swing arm 6: Rear cushion
7:전륜 8:후륜 7: front wheel 8: rear wheel
9:차체 커버 10:크랭크 케이스 9: body cover 10: crankcase
11:실린더 12:실린더 헤드 11: cylinder 12: cylinder head
13:헤드 커버 14:피스톤 13: Head cover 14: piston
15:크랭크축 16:연소실 15: crankshaft 16: combustion chamber
17:흡기 포트 18:배기 포트 17: intake port 18: exhaust port
19:점화 플러그 20i, 20e:밸브 가이드 19: Spark plug 20i, 20e: Valve guide
21:밸브 스프링 22:흡기 밸브 21: valve spring 22: intake valve
23:배기 밸브 24:밸브 시트 23: exhaust valve 24: valve seat
25:작동 밸브실 26:에어클리너 25: operation valve chamber 26: air cleaner
27:스로틀 바디 28:배기관 27: throttle body 28: exhaust pipe
29:캠축 홀더 30:스로틀 밸브 29: camshaft holder 30: throttle valve
32:스로틀 개도 검출 수단 33:전동 모터 32: Throttle opening degree detection means 33: Electric motor
34, 35:기어 40:작동 밸브 장치 34, 35: gear 40: operating valve device
41, 42:메인 로커 아암 43:로커축 41, 42: Main rocker arm 43: Rocker shaft
44:베어링 50:캠축 44: bearing 50: camshaft
51, 52:구동 캠 53:흡기 캠 51, 52: drive cam 53: intake cam
54:배기 캠 55:가압 스프링 54: exhaust cam 55: pressure spring
56:베어링 57:캠 스프로켓 56: bearing 57: cam sprocket
59:전동실 60e, 60i홀더59: Electric room 60e, 60i holder
61e, 61i, 62e, 62i:플레이트 63e, 63i:칼라61e, 61i, 62e, 62i: Plate 63e, 63i: Color
64:리벳 66i, 66e:서브 로커 아암64 rivet 66i, 66e: sub-locker arm
67e, 67i:연결 링크 68:제어 스프링 67e, 67i: connection link 68: control spring
69:베어링 70:제어축 69: bearing 70: control shaft
71i, 71e:제어 링크 72,73:연결 핀 71i, 71e: Control link 72, 73: Connection pin
76, 77, 78, 79:스프링 지지부 76a, 77a, 78a, 79a:스프링 가이드76, 77, 78, 79: spring support 76a, 77a, 78a, 79a: spring guide
80:전동 모터 80b:출력축80: electric motor 80b: output shaft
81:감속 기어 82:출력 기어81: reduction gear 82: output gear
83:커버 84:지지축83: cover 84: support shaft
88:지지통 89:베어링88: support container 89: bearing
90:안내축 91:관통 구멍90: guide shaft 91: through hole
92:ECU 94:요동 위치 검출 수단92: ECU 94: Rotational position detecting means
95:출력 요구량 검출 수단 96:기관 온도 검출 수단95: output demand amount detection means 96: engine temperature detection means
E:내연 기관 V:자동이륜차E: Internal combustion engine V: Motorcycle
U:파워 유닛 L1:실린더축선U: Power unit L1: Cylinder axis
L2:회전 중심선 L3i, L3e:요동 중심선L2: Rotational Centerline L3i, L3e: Rotational Centerline
L4i, L4e, L5i, L5e:피벗 구동 중심선 L6:중심축선L4i, L4e, L5i, L5e: Pivot Drive Center Line L6: Center Axis
A1:실린더축선 방향 A2:캠축 방향A1: Cylinder axis direction A2: Cam axis direction
T:스로틀 제어 기구 D:조작량T: Throttle control mechanism D: Operation amount
Da:소정 부하 Db:최대 부하Da: predetermined load Db: maximum load
Fa, Fb:부하 영역 e:치우침량Fa, Fb: Load area e: Deviation amount
M:밸브 특성 가변 기구 M1i, M1e:링크 기구M: Valve characteristic variable mechanism M1i, M1e: Link mechanism
M2:구동 기구 M3:제어 기구M2: Drive Mechanism M3: Control Mechanism
M4:전달 기구 H0:기준 평면M4: Delivery Mechanism H0: Reference Plane
H1, H2:직교 평면 R1:회전 방향H1, H2: Orthogonal plane R1: Direction of rotation
R2:반 회전 방향 Kimax, Kemax:최대 밸브 작동 특성R2: Anti-rotation direction Kimax, Kemax: Maximum valve operating characteristics
Kimin, Kemin:최소 밸브 작동 특성 β:개도Kimin, Kemin: Minimum valve operating characteristic β: Opening degree
θiomax, θicmin, θeomax, θecmin:최진각 위치θiomax, θicmin, θeomax, θecmin: Position
θicmax, θiomin, θecmax, θeomin:최지각 위치θicmax, θiomin, θecmax, θeomin: Maximum angle position
Pa:오버랩 기간 Pb:비 오버랩 기간Pa: Overlap Period Pb: Non-Overlap Period
Pae:유효 오버랩 기간 Pbe:유효 비 오버랩 기간Pae: Valid overlap period Pbe: Valid non overlap period
N:내부 EGR율 Nn:최소 내부 EGR율N: Internal EGR Rate Nn: Minimum Internal EGR Rate
Nx:최대 내부 EGR율Nx: Maximum Internal EGR Rate
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