CN1327115C - 内燃机带停缸机构的阀动装置 - Google Patents

Abstract

一种内燃机带停缸机构的阀动装置，在吸气被动摇臂(11)的前后两侧配置低速驱动摇臂(32)和高速驱动摇臂(38)，通过从两个驱动摇臂(32、38)延设的操作臂部(36、41)，可对并设于吸气被动摇臂(11)上的低速气缸部(16)和高速气缸部(17)的各活塞(25)进行推压操作，由此，以吸气被动摇臂(11)为中心可将低速气缸部(16)及高速气缸部(17)、低速驱动摇臂(32)及高速驱动摇臂(38)集中配置于1个部位。本发明能将包含停缸机构在内的阀动装置结构高效率地配置，实现阀动装置整体的小型化。

Description

内燃机带停缸机构的阀动装置

技术领域

本发明涉及内燃机(以下称为发动机)带停缸机构的阀动装置。

背景技术

为了实现与运转区域相对应的最佳的发动机输出特性，已有对吸排气阀的开阀期间及提升量进行切换的各种发动机的提案(比如参照日本专利特开2001-41017号公报和特开2002-227624号公报)。

在日本专利特开2001-41017号公报记载的发动机中，通过第1凸轮使支承于摇臂轴的被动摇臂摆动，对吸气阀进行开闭驱动，同时通过第2凸轮使与该被动摇臂邻接、且支承于摇臂轴的驱动摇臂摆动。在形成于被动摇臂的气缸内，配置利用油压滑动自如的活塞，而在驱动摇臂上形成随着摆动可与活塞卡合的卡合凸起。

比如在发动机的低旋转区域中，将被动摇臂的活塞切换为下方位置，通过使驱动摇臂的卡合凸起踏空(日文：空振り)，由被动摇臂模仿第1凸轮的形状进行吸气阀的开闭驱动，而在发动机的高旋转区域中，将被动摇臂的活塞切换为上方位置，通过由驱动摇臂的卡合凸起进行推压，与驱动摇臂一起使被动摇臂摆动，模仿第2凸轮的形状进行吸气阀的开闭驱动。

另一方面，在日本专利特开2002-227624号公报记载的发动机中，在吸气侧的摇臂轴上，摆动自如地支承着与低速凸轮对应的第1摇臂、与高速凸轮对应的第2摇臂以及与停止凸轮对应的第3摇臂，与第1和第3摇臂连接地对1对吸气阀进行开闭驱动。构成为在各摇臂内设置利用油压在摇臂轴的轴向上可滑动的切换销，根据切换销的滑动位置进行各摇臂的连结·解除。

比如在发动机的低旋转区域中，通过切换销将各摇臂的连结解除，通过第1摇臂模仿低速凸轮，对一方的吸气阀进行开闭驱动，由停止凸轮通过第3摇臂对另一方的吸气阀进行实质性的闭阀保持。又，在发动机的高旋转区域中，通过切换销将各摇臂连结，由高速凸轮使所有的摇臂一体摆动，模仿高速凸轮进行两吸气阀的开闭驱动。

如上所述，在这种日本专利特开2001-41017号公报中，通过第1或第2凸轮进行开闭驱动吸气阀的2种运转状态的切换，在日本专利特开2002-227624号公报记载的发动机中，通过低速凸轮和停止凸轮进行吸气阀的开闭驱动、或者通过高速凸轮进行开闭驱动吸气阀的2种运转状态的切换，但是，比如希望具有在这些功能的基础上再添加使特定气缸进行停缸的停缸功能等。

然而，当添加停缸功能时，必须要添加使与吸气阀连接的摇臂(日本专利特开2001-41017号公报中是被动摇臂、特开2002-227624号公报中是第1和第3摇臂)摆动进行停止的机构，在日本专利特开2001-41017号公报和特开2002-227624号公报记载的技术中，会产生因阀动装置的构造复杂引起的阀动装置整体大型化的不良情况。

又，在带停缸机构的阀动装置中，因需要对停缸气缸的吸排气阀进行闭阀保持，故比如在由单一的凸轮轴对吸排气阀进行开闭驱动的SOHC型发动机中，在凸轮轴上设置正圆状的停止凸轮，停缸时通过使吸排气的摇臂与停止凸轮上抵接来进行吸排气阀的闭阀保持。在这种发动机中，因需要在凸轮轴上形成与摇臂对应数量的停止凸轮，故产生了加长了凸轮轴的全长以及增加凸轮轴加工工时等的问题，为了解决这一问题曾经有过提案(比如、参照日本专利特开2002-201921号公报(图2))。

在日本专利特开2002-201921号公报记载的发动机中，与1对吸气阀和排气阀对应，在吸气侧和排气侧摇臂轴上分别支承着1对驱动摇臂，相对于由凸轮轴的吸气凸轮、实质停止凸轮、排气凸轮各自摆动的自由摇臂，依靠切换销的滑动来进行这些驱动摇臂的连结·解除，任意地进行吸排气阀的开闭驱动。在摇臂轴的轴向上，凸轮轴上形成有1对停止凸轮，以使吸气侧和排气侧的驱动摇臂的位置位于每一侧的大致对应、或对应的吸排气的驱动摇臂之间，在停缸时，使对应的吸排气的驱动摇臂与共同的停止凸轮上抵接，对吸排气阀进行闭阀保持。

如上所述，在这种日本专利特开2002-201921号公报记载的发动机中，因对于吸排气的驱动摇臂使停止凸轮共用化，故可减少停止凸轮数量的一半，但受该停缸机构布局上的制约，在每1个气缸中必须设置1对停止凸轮。

即，如日本专利特开2002-201921号公报的图2所示，在吸气侧的1对驱动摇臂之间配置着通过吸气凸轮摆动的自由摇臂，在排气侧的1对驱动摇臂之间配置着通过排气凸轮摆动的自由摇臂。这样，1对的停止凸轮可用单一的停止凸轮来代替。换言之，要使吸排气的全部驱动摇臂在单一的停止凸轮上抵接，这会防碍这些自由摇臂及吸排气凸轮的动作，故是不可能的。

由此，在日本专利特开2002-201921号公报记载的发动机中，在凸轮轴上必须在每1个气缸中形成1对停止凸轮，不能充分地实现凸轮轴全长的缩短化以及加工工时的减少。

发明内容

本发明目的在于，提供能将包含停缸机构在内的阀动装置结构高效率地配置、并可实现阀动装置整体小型化的内燃机带停缸机构的阀动装置。

为了达到上述目的，本发明的内燃机带停缸机构的阀动装置，包括：前端与吸气阀或排气阀的一方连接、摆动自如地支承在第1摇臂轴上的第1摇臂；与所述第1摇臂的一侧邻接、摆动自如地支承在所述第1摇臂轴上并通过凸轮轴上形成的第1凸轮进行驱动的第2摇臂；与所述第1摇臂的另一侧邻接、摆动自如地支承在所述第1摇臂轴上并由形成于凸轮轴上与所述第1凸轮的凸轮形状不同的第2凸轮进行驱动的第3摇臂；对所述第1摇臂与所述第2或第3摇臂的有无连接进行切换的第1切换机构；以及对所述第1切换机构的切换进行控制的控制装置。

本发明的带停缸机构的阀动装置，其特征在于，所述第1切换机构包括：滑动自如地安装在所述第1摇臂上形成的第1气缸中的第1活塞；滑动自如地安装在所述第1摇臂上形成的第2气缸中的第2活塞；从所述第2摇臂延设、设置成与所述第1活塞可卡合的第1卡合凸起；以及从所述第3摇臂延设、设置成与所述第2活塞可卡合的第2卡合凸起，对所述第1和第2活塞的位置分别在与所述第1和第2卡合凸起相对的卡合位置与非卡合位置之间进行切换。

这样，通过由第1切换机构对第1和第2活塞的位置在卡合位置与非卡合位置之间进行切换，对第1摇臂与第2或第3摇臂的有无连接进行切换，当与第2摇臂连接时，模仿第1凸轮形状进行吸气阀或排气阀一方的开闭驱动，当与第3摇臂连接时，模仿第2凸轮形状进行吸气阀或排气阀一方的开闭驱动，当与第2和第3摇臂均不连接时，对吸气阀或排气阀的一方进行闭阀保持，依靠以上的切换来切换内燃机缸的运转状态。

并且，由于在第1摇臂的两侧配置第2和第3摇臂，相对于并设在第1摇臂上的第1和第2活塞，将从第2和第3摇臂延设的第1和第2卡合凸起进行卡合，因此，第1和第2活塞、第2和第3摇臂等的各构件以第1摇臂为中心可高效率地集中配置在1个部位。由此，采用本发明，能实现将包含停缸机构在内的阀动装置结构高效率地配置，并可实现阀动装置整体小型化。

附图说明

本发明，通过以下的作为示例所记载的详细说明及其附图就更可以明了。

图1为表示具有实施例的发动机带停缸机构的阀动装置的气缸盖的俯视图。

图2为详细表示1个气缸部分的阀动装置的放大俯视图。

图3为表示相当于图2的A-A线的低速凸轮和排气凸轮动作时的剖视图。

图4为表示相当于图2的A-A线的低速凸轮和排气凸轮停止时的剖视图。

图5为表示相当于图2的B-B线的高速凸轮停止时的剖视图。

图6为表示相当于图2的B-B线的高速凸轮动作时的剖视图。

图7为表示相对于凸轮的驱动摇臂及被动摇臂的位置关系的局部放大俯视图。

图8为图7的C-C线剖视图。

具体实施方式

下面说明本发明具体化的发动机带停缸机构的阀动装置的一实施例。

本实施例的发动机是一种每个气缸中具有4个阀的V型6气缸汽油发动机的构造，在实现特别高的发动机输出的高速模式、与通常的发动机输出对应的低速模式、使单侧组的气缸进行停缸的停缸模式的三者之间可进行切换。因此，两组的阀动装置分别具有低速模式与高速模式的切换机构，并且，单侧的组具有停缸机构。下面，首先对具有停缸机构的组(以下称为停缸组，将相反侧称为非停缸组)的结构进行说明。

《停缸组》

图1～图8表示停缸组的气缸盖，图1的上下是发动机的前后方向，气缸盖的右侧相当于吸气侧，左侧相当于排气侧，在该气缸盖的右方配置着非停缸组的气缸盖。

如图2、图3、图7所示，在气缸盖1的左右大致中央，沿前后方向延伸状地配置阀动装置的1根凸轮轴2，凸轮轴2通过未图示的气缸盖轴颈部将各轴颈部2a支承，由曲柄轴进行同步的旋转驱动。在凸轮轴2的上方右侧配置吸气摇臂轴3(第1摇臂轴)，在凸轮轴2的上方左侧配置排气摇臂轴4(第2摇臂轴)，这些摇臂轴3、4以与凸轮轴2平行的姿势通过螺栓5适当固定在气缸盖1上。

各气缸沿着凸轮轴2并列设置在前后方向上，下面对其内部的1个气缸的阀动装置进行说明，其它气缸的结构也完全相同。如图7所示，在凸轮轴2的相邻的1对轴颈部2a之间，从前侧开始按照低速侧吸气凸轮6(第1凸轮、以下简称为低速凸轮)、排气凸轮7(第3凸轮)、停止凸轮8(第4凸轮)、高速侧吸气凸轮9(第2凸轮、以下简称为高速凸轮)的顺序形成1个气缸部分的凸轮。下面，依次对由这些凸轮6～9驱动的吸气侧和排气侧阀动装置的结构以及阀动装置切换用的油通路的结构作出说明。

(吸气侧阀动装置)

如图2、图3所示，吸气摇臂轴3被嵌入在吸气被动摇臂11(第1摇臂)的轴套部12上形成的轴承孔12a中，以吸气摇臂轴3为中心可使吸气被动摇臂11整体进行摆动。呈双叉状的2个阀侧臂部13从轴套部12(第1支承部)向右方延设，在各阀侧臂部13的前端设置阀门间隙调整用的调节螺栓14，各自与气缸盖1上的未图示的吸气阀对应。

如图7、图8所示，1个凸轮侧臂部15(第1抵接部)从轴套部12向左方延设，形成于凸轮侧臂部15前端的滑接部15a与所述停止凸轮8抵接。在该停止凸轮8上，若在与凸轮侧臂部15的滑接部15a抵接的状态下将吸气被动摇臂11向顺时针方向摆动时，则吸气阀通过阀侧臂部13的调节螺栓14克服阀簧的力而开阀。下面，对于该吸气被动摇臂11和后述的低速驱动摇臂32及高速驱动摇臂38等的构成吸气侧阀动装置的构件的摆动方向，将顺时针转动定义为开阀方向，将逆时针转动定义为闭阀方向。

如图2、图3、图5所示，在吸气被动摇臂11的轴套部12上，一体状并列设置有圆缸状的低速气缸部16和高速气缸部17。在低速气缸部16中，上下方向连续状地形成有剖面圆形的小径的下部气缸16a(第1气缸的一半部)和大径的上部气缸16b(第1气缸的另一半部)，下部气缸16a的下端朝所述轴套部12的轴承孔12a的内周面开口，上部气缸16b的上端朝上方开口。

在下部气缸16a内配置下部活塞18a(第1活塞的一半部)，下部活塞18a在利用未图示的限制销对下部气缸16a的以轴线为中心的旋转作出限制的状态下，可在下部气缸16a内进行上下方向的滑动。又，在上部气缸16b内配置上部活塞18b(第1活塞的另一半部)，可在上部气缸16b内进行上下方向的滑动。与下部活塞18a相比较，上部活塞18b由刚性高的材料制作。

在上部气缸16b的开口部压入盖体19，利用卡环20防止脱出，在上部气缸16b内，压缩弹簧21嵌装在盖体19与上部活塞18b之间。如图3所示，下部活塞18a和上部活塞18b利用压缩弹簧21始终向下方施力，将下部活塞18a的下面保持在与所述吸气摇臂轴3的外周面抵接的下方位置(卡合位置)，又，如图4所示，一旦从下方位置克服压缩弹簧21的力使下部活塞18a和上部活塞18b在气缸16a、16b内向上方滑动，则上部活塞18b的上部与盖体19的下部抵接，被切换到上方位置(非卡合位置)。

在所述低速气缸部16的左侧面，即、面向凸轮轴2的一侧形成有操作窗22，而在所述下部活塞18a的左侧面凹设有避让部23。并且，在图4所示的活塞18a、18b的上方位置，下部活塞18a的避让部23通过操作窗22向左方露出，在图3所示的下方位置，上部活塞18b的外周面通过操作窗22向左方露出。

另一方面，如图5所示，在所述高速气缸部17中，上下方向形成有剖面圆形的气缸17a(第2气缸)，气缸17a的下端朝所述轴套部12的轴承孔12a的内周面开口，气缸17a的上端朝上方开口。在气缸17a内配置活塞25(第2活塞)，活塞25在利用未图示的限制销对气缸17a的以轴线为中心的旋转作出限制的状态下，可在气缸17a内进行上下方向的滑动。气缸活塞25应用与低速气缸17的上部活塞18b相同的材料，可确保同等的刚性。

与低速气缸16一样，在气缸17a的开口部由卡环26将盖体27固定，压缩弹簧28嵌装在盖体27与活塞25之间。如图5所示，活塞25利用压缩弹簧28始终向下方施力，将下面保持在与吸气摇臂轴3的外周面抵接的下方位置(非卡合位置)，又，如图6所示，一旦从下方位置克服压缩弹簧28的力使活塞25在气缸17a内向上方滑动，则活塞25的上部与盖体27的下部抵接，被切换到上方位置(卡合位置)。

在高速气缸部17的左侧面形成有操作窗29，而在活塞25的左侧面凹设有避让部30。在图5所示的活塞25的下方位置，活塞25的避让部30通过操作窗29向左方露出，在图6所示的上方位置，活塞25的外周面通过操作窗29露出。与所述低速气缸部16的压缩弹簧21相比较，高速气缸部17的压缩弹簧28的直径小但全长设定得长，以确保向活塞25赋予规定的施力，相对于高速气缸部17的轴心偏置，并被保持在活塞25上形成的弹簧孔25a内，以防止压缩引起的弯曲。

如图2、图3所示，在吸气摇臂轴3上的吸气被动摇臂11的前侧，可摆动地支承着低速驱动摇臂32(第2摇臂)的轴套部33。在轴套部33的右侧，凸设有朝向下方的施力部33a，利用与该施力部33a连接的未图示的施力弹簧，对低速驱动摇臂32整体施加闭阀方向的力，使设于图7的左侧的滚轮35与所述低速凸轮6上抵接。

操作臂部36(第1卡合凸起)从低速驱动摇臂32的滚轮35的上侧位置沿着凸轮轴2的轴线向后方延设，操作臂部36的前端朝向位于右侧的所述吸气被动摇臂11弯曲成L字状，与低速气缸部16的操作窗22相对应。低速驱动摇臂32，在旋转中的低速凸轮6上一边使滚轮35滚动一边模仿低速凸轮6的形状进行摆动，在低速凸轮6的基体圆形区间(提升量0的区间)中，如图4的实线所示进行闭阀方向摆动，使操作臂部36的前端从操作窗22向左方脱离，在低速凸轮6的提升区间中，如图4的双点划线所示进行向开阀方向摆动，使操作臂部36的前端插入操作窗22内。

又，在吸气摇臂轴3上的吸气被动摇臂11的后侧，可摆动地支承着高速驱动摇臂38(第3摇臂)的轴套部39。与上述低速驱动摇臂32一样，高速驱动摇臂38利用未图示的施力弹簧，通过施力部39a施加向闭阀方向的力，使设于图7的左侧的滚轮40与所述高速凸轮9上抵接。

操作臂部41(第2卡合凸起)从高速驱动摇臂38的滚轮40的上侧位置沿着凸轮轴2的轴线向前方延设，操作臂部41的前端朝向位于右侧的所述吸气被动摇臂11弯曲成L字状，与高速气缸部17的操作窗29相对应。与上述低速驱动摇臂32一样，高速驱动摇臂38在高速凸轮9上一边使滚轮40滚动一边模仿高速凸轮9的形状进行摆动，在高速凸轮9的基体圆形区间中，如图5的实线所示进行向闭阀方向摆动，使操作臂部41的前端从操作窗29向左方脱离，在高速凸轮9的提升区间中，如图5的双点划线所示进行向开阀方向摆动，使操作臂部41的前端插入操作窗29内。

这里，本实施例中，由所述低速气缸部16的下部及上部活塞18a、18b；高速气缸部17的活塞25；低速驱动摇臂32的操作臂部36；高速驱动摇臂38的操作臂部41构成了第1切换机构M1。

(排气侧阀动装置)

相对于吸气侧的阀动装置，排气侧的阀动装置省略了吸气被动摇臂11的高速气缸部17及与此对应的高速驱动摇臂38。下面说明结构。

如图2、图3所示，所述排气摇臂轴4被嵌入在排气被动摇臂43(第4摇臂)的轴套部44(第2支承部)的轴承孔44a中，以排气摇臂轴4为中心可使排气被动摇臂43整体进行摆动。呈双叉状的2个阀侧臂部45从轴套部44向左方延设，在各阀侧臂部45的前端设置的调节螺栓46，各自与气缸盖1上的未图示的排气阀对应。

如图7所示，吸气被动摇臂11的轴套部12和排气被动摇臂43的轴套部44将凸轮轴2夹持状地配置于左右两侧，同时在凸轮轴2的轴向上相互重合着两轴套部12、44的一部分。如图7、图8所示，1个凸轮侧臂部47(第2抵接部)从轴套部44向右方延设，形成于凸轮侧臂部47前端的滑接部47a，在避开与吸气被动摇臂11侧的滑接部15a发生碰撞的状态下与所述停止凸轮8上抵接。吸气被动摇臂11的凸轮侧臂部15和排气被动摇臂43的凸轮侧臂47并列设置在停止凸轮8上，形成向凸轮轴2的轴向看为重合的状态。

并且，在此状态下，若排气被动摇臂43向逆时针方向摆动，则排气阀通过阀侧臂部45的调节螺栓46克服阀簧的力而开阀。下面，对于该排气被动摇臂43和后述的排气驱动摇臂49等的构成排气侧阀动装置的构件的摆动方向，将逆时针转动定义为开阀方向，将顺时针转动定义为闭阀方向。

如图2、图3所示，在排气被动摇臂43的轴套部44上设置有一体的圆缸状的气缸部48，如图3所示，该气缸部48相对于吸气被动摇臂11侧的低速气缸部16形成左右对称的同一构造。

由此，标记与低速气缸部16相同的构件编号，概略性说明气缸部48。在气缸部48的下部气缸16a(第3气缸的一半部)内设置上下方向摆动自如的下部活塞18a(第3活塞的一半部)，在上部气缸16b(第3气缸的另一半部)内设置上下方向摆动自如的上部活塞18b(第3活塞的另一半部)。这些活塞18a、18b利用压缩弹簧21向下方施力，在图3所示的下方位置，下部活塞18a的下面与排气摇臂轴4的外周面抵接，同时上部活塞18b的外周面从气缸部48的操作窗22向右方露出，在图4所示的上方位置，上部活塞18a的避让部23从操作窗22向右方露出。

并且，内装于这些排气侧的气缸部48中的下部活塞18a、上部活塞18b、盖体19、压缩弹簧21等的各构件与内装于吸气侧的低速气缸部16中的各构件可以通用化。

另一方面，如图2、图3所示，在排气摇臂轴4上的排气被动摇臂43的前侧，可摆动地支承着排气驱动摇臂49(第5摇臂)。该排气驱动摇臂49相对于吸气侧的低速驱动摇臂32呈左右对称的相同构造。

由此，标记与低速驱动摇臂32相同的构件编号，概略性说明排气驱动摇臂49。排气驱动摇臂49利用未图示的施力弹簧，通过施力部33a施加向闭阀方向的力，使设于右侧的滚轮35与所述排气凸轮7上抵接。操作臂部36(第3卡合凸起)从排气驱动摇臂49向后方延设，操作臂部36的前端朝向左侧弯曲成L字状，与排气被动摇臂43的气缸部48的操作窗22相对应。排气驱动摇臂49一边使滚轮35滚动一边模仿排气凸轮7的形状进行摆动，在排气凸轮7的基体圆形区间中，如图4的实线所示进行向闭阀方向摆动，使操作臂部36的前端从操作窗22向右方脱离，在排气凸轮7的提升区间中，如图4的双点划线所示进行向开阀方向摆动，使操作臂部36的前端插入操作窗22内。

这里，本实施例中，由所述气缸部48的下部及上部活塞18a、18b；排气驱动摇臂49的操作臂部36构成了第2切换机构M2。

以上结束了对停缸组的1个气缸的阀动装置的说明，如上所述，其它气缸也完全是相同构造。

<油通路>

如图1、图2所示，在吸气摇臂轴3上，沿轴向形成了停缸模式用油通路51和高速模式用油通路52，两油通路51、52的前后两端朝吸气摇臂轴3的前端面及后端面开口。停缸模式用油通路51的前端用塞子53闭塞，后端压入固定着L字状的金属管54的一端。又，高速模式用油通路52的前端通过气缸盖1上形成的未图示的油供给路与高速模式用油控制阀55(控制装置、以下称为高速模式用OCV)连接，后端用塞子56闭塞。

又，在排气摇臂轴4上，沿轴向形成了停缸模式用油通路57，该油通路57的前后两端朝排气摇臂轴4的前端面及后端面开口。停缸模式用油通路57的前端，通过气缸盖1上形成的未图示的油供给路与停缸模式用OCV58(控制装置、以下称为低速模式用OCV)连接，后端压入固定着L字状的金属管59的一端。吸气侧和排气侧的金属管54、59的另一端以规定间隔相对置，将橡胶制的软管60的两端嵌入进行相互连接。

高速模式用和停缸模式用OCV55、58从设置于发动机的未图示的润滑用油泵中接受油的供给，另一方面，通过搭载于车辆上的ECU61(控制装置、以下简称为发动机控制单元)的切换控制，向高速模式用油通路52及停缸模式用油通路57供给适量油。

如图2、图3所示，在吸气摇臂轴3上，与各气缸的吸气被动摇臂11的低速气缸部16相对应，在3个部位(图1中表示1个部位)形成了连通路63，各连通路63的下端与停缸模式用油通路51连通，各连通路63的上端朝吸气摇臂轴3的外周面开口，与各低速气缸部16的下部气缸16a内连通。

如图2、图5所示，在吸气摇臂轴3上，与各气缸的吸气被动摇臂11和高速气缸部17相对应，在3个部位(图1中表示1个部位)形成了连通路64，各连通路64的下端与高速模式用油通路52连通，各连通路64的上端朝吸气摇臂轴3的外周面开口，与各高速气缸部17的气缸17a内连通。

又，如图2、图3所示，在排气摇臂轴4上，与各气缸的排气被动摇臂43的气缸部48相对应，在3个部位(图1中表示1个部位)形成了连通路65，各连通路65的下端与停缸模式用油通路57连通，各连通路65的上端朝排气摇臂轴4的外周面开口，与各气缸部48的下部气缸16a内连通。

《非停缸组》

另一方面，非停缸组的阀动装置没有停缸机构，只具有低速模式与高速模式的切换机构。具体性作出说明，在吸气侧省略了吸气被动摇臂11的低速气缸部16及低速驱动摇臂32(剩下了高速气缸部17和高速驱动摇臂38)，吸气被动摇臂11不通过低速驱动摇臂32而是直接由低速凸轮6的摆动而始终保持着对吸气阀的开闭驱动状态。

在排气侧省略了排气被动摇臂43的气缸部48及排气驱动摇臂49，排气被动摇臂43不通过排气驱动摇臂49而是直接由排气凸轮7的摆动而始终保持着对排气阀的开闭驱动状态。这样，因吸排气的被动摇臂11、43能始终摆动，故也可省略凸轮轴2的停止凸轮8。随着停缸机构的省略，也将吸气摇臂轴3及排气摇臂轴4的停缸模式用油通路51、57省略掉。

下面说明上述构造的发动机带停缸机构的阀动装置的动作状态。

ECU61对OCV55、58的切换控制是根据发动机转速Ne进行的，比如发动机转速Ne不足第1临界值Ne1时，在向发动机输出要求非常低的旋转区域中执行停缸模式(第3模式)，在从第1极限值Ne1至第2极限值Ne2(＞Ne1)之间，在通常的发动机输出要求的旋转区域中执行低速模式(第1模式)，在向发动机输出要求特别高的旋转区域中执行高速模式(第2模式)。下面依次对各模式进行阀动装置动作状态的说明。

<低速模式>

在停缸组时，ECU61对高速模式用OCV55及停缸模式用OCV58进行切换控制，分别将向停缸模式用油通路51及高速模式用油通路52的油供给中止。

结果是，如图3所示，在吸气被动摇臂11的低速气缸部16和排气被动摇臂43的气缸部48中，分别利用压缩弹簧21的施力将下部活塞18a和上部活塞18b保持于下方位置，上部活塞18b的外周面通过操作窗22露出。又，如图5所示，在吸气被动摇臂11的高速气缸部17中，利用压缩弹簧28的施力将活塞25保持于下方位置，该避让部30通过操作窗29露出。

另一方面，在发动机运转中，始终模仿与低速驱动摇臂32、高速驱动摇臂3 8、排气驱动摇臂49对应的凸轮6、7、9的形状进行摆动，随着摆动可将各操作臂部36、41的前端相对于被动摇臂11、43的操作窗22、29内进行插脱。

并且，高速驱动摇臂38一边将前端在高速气缸部17的从操作窗29露出的避让部30中进行插脱一边单独地踏空，不象以下所述的低速驱动摇臂32和排气驱动摇臂49那样进行被动摇臂11、43的摆动操作。

又，低速驱动摇臂32和排气驱动摇臂49在朝开阀方向摆动时，通过对从低速气缸部16和气缸部48的操作窗22露出的上部活塞18b的外周面进行推压，使对应的被动摇臂11、43朝开阀方向摆动，将吸气阀和排气阀打开。又，在低速驱动摇臂32和排气驱动摇臂49朝开阀方向摆动时，随着吸排气阀的闭阀接受阀簧的施力，将对应的被动摇臂11、43朝闭阀方向摆动。

结果是，吸气被动摇臂11与低速驱动摇臂32一起摆动，模仿低速凸轮的形状进行吸气阀的开闭驱动。排气被动摇臂43与排气驱动摇臂49一起摆动，模仿排气凸轮的形状进行排气阀的开闭驱动。

另一方面，非停缸组中，因ECU61通过高速模式用OCV55将向高速模式用油通路52的油供给中止，故与停缸组一样地使高速驱动摇臂38踏空，模仿低速凸轮6的形状进行吸气阀的开闭驱动，模仿排气凸轮7的形状进行排气阀的开闭驱动。由此，在该低速模式中，使用低速凸轮6和排气凸轮7可实现通常的旋转区域所要求的发动机输出。

<停缸模式>

在停缸组和非停缸组中，ECU61保持着向高速模式用油通路52的油供给中止的状态，在停缸组中，由停缸模式用OCV58进行油的供给。

来自停缸模式用OCV58的油，从前侧向后侧在排气摇臂轴4的停缸模式用油通路57内流通，经由各连通路65向排气被动摇臂43的下部气缸16a内供给，再通过金属管54、59及软管60之后，从前侧向后侧在吸气摇臂轴3的停缸模式用油通路51内流通，经各连通路63向吸气被动摇臂11的下部气缸16a内供给。

在吸气被动摇臂11及排气被动摇臂43的下部气缸16a和上部气缸16b内，接受供给的油的油压，下部活塞18a和上部活塞18b一边克服压缩弹簧21的弹力一边向上方滑动，切换成上方位置，下部活塞18a的避让部23通过操作窗22露出。由此，低速驱动摇臂32和排气驱动摇臂49，一边将前端在从对应的被动摇臂11、43的操作窗22露出的避让部23中进行插脱一边单独地踏空，将相对于各被动摇臂11、43的摆动操作中止。

如上所述，因高速驱动摇臂38也踏空，结果是，在停缸组的各气缸中，利用阀簧的施力将吸排气阀进行闭阀保持，吸气被动摇臂11和排气被动摇臂43，在凸轮侧臂部15、47的滑接部15a、47a与停止凸轮8上抵接的状态下保持于闭阀侧的位置。

另一方面，在非停缸组中，与上述低速模式一样地继续各气缸的动动作，利用该停缸组发生的转矩使车辆继续运转，利用停缸组的各气缸的停缸来实现燃料费的减少。

<高速模式>

在停缸组中，ECU61从停缸模式用OCV58将向停缸模式用油通路51的油供给中止。从高速模式用OCV55向高速模式用油通路52供给油。

结果是与上述低速模式一样，在吸气被动摇臂11的低速气缸部16和排气被动摇臂43的气缸部48中，上部活塞18b的外周面通过操作窗22露出。

另一方面，高速模式用油通路52的油经由连通路64，向各气缸的吸气被动摇臂11上的高速气缸部17的气缸17a内供给。气缸17a内接受供给的油的油压，活塞25一边克服压缩弹簧28的弹力一边向上方滑动，切换成上方位置，活塞25的外周面通过操作窗29露出。

结果是，在排气侧，与低速模式相同地模仿排气凸轮7的形状，与排气驱动摇臂49一起使排气被动摇臂43摆动，排气阀模仿排气凸轮7的形状进行开闭驱动。

又，在吸气侧，低速气缸部16和高速气缸部17的活塞18b、25一起露出，通过对应的驱动摇臂32、38成为了可推压操作的状态，但与低速凸轮6相比较，高速凸轮9一方的提升区间(即、动作角)宽且提升量大，故实际推压操作的一方成为高速驱动摇臂38侧，低速驱动摇臂32踏空。即，在该高速模式中，吸气阀模仿高速凸轮9的形状进行开闭驱动。

另一方面，非停缸组也与停缸组相同地向高速模式用油通路52供给油，吸气阀模仿高速凸轮9的形状进行开闭驱动。由此，在该高速模式中，与低速模式相比较，因吸气阀的开阀期间和提升量增加，故可实现高旋转区域所要求的发动机的高输出。

本实施例的发动机带停缸机构的阀动装置执行的是上述的动作，并且在本实施例中，如上所述，在吸气被动摇臂11的前后两侧配置低速驱动摇臂32和高速驱动摇臂38，将低速气缸部16和高速气缸部17并设在吸气被动摇臂11上，同时根据滑动自如地设于低速气缸部16的下部活塞18a和上部活塞18b以及滑动自如地设于高速气缸部17的活塞25的滑动位置，对从低速驱动摇臂32及高速驱动摇臂38延设的操作臂部36、41进行推压操作或使其踏空。

又，在排气被动摇臂43的前侧配置排气驱动摇臂49，在排气被动摇臂43上设置气缸部48，同时根据滑动自如地设于气缸部48上的下部活塞18a和上部活塞18b的滑动位置，对从排气驱动摇臂49延设的操作臂部36进行推压操作或使其踏空。

结果是，在吸气侧，低速气缸部16及高速气缸部17、低速驱动摇臂32及高速驱动摇臂38等的各构件以吸气被动摇臂11为中心高效率地集中配置在1个部位，另一方面，在排气侧，气缸部48、排气驱动摇臂49等的各构件以排气被动摇臂43为中心高效率地集中配置在1个部位。这样，在气缸盖1上，可高效率配置包含停缸机构在内的阀动装置的构造，由此可实现阀动机构整体的小型化进而实现发动机的小型化。

并且，如此地将阀动机构的各构件集中在1个部位，结果是必然地使各被动摇臂11、43的气缸部16、17、48与各驱动摇臂32、38、49接近，从各驱动摇臂32、38、49延设的操作臂部36、41的前端大致以最短距离与气缸部16、17、48对应，可将操作臂部36、41的长度控制在所需的最小限度。这样，各驱动摇臂32、38、49形成了无浪费的形状，可在确保充分强度的基础上减轻重量，进而实现减轻阀动装置整体的惯性重量。

本实施例中，在上述的停缸模式中，吸气被动摇臂11和排气被动摇臂43的凸轮侧臂部15、47的滑接部15a、47a与共同的停止凸轮8上抵接，下面详细说明实现该构造的主要因素及该构造所起的作用效果。

从图2、图7中可以看出，低速和高速驱动摇臂32、38配置于吸气被动摇臂11的前后两侧，而排气驱动摇臂49配置于排气被动摇臂43的前侧，在驱动低速和高速驱动摇臂32、38用的低速凸轮6和高速凸轮9之间，设置有驱动排气驱动摇臂49用的排气凸轮7和停缸模式用的停止凸轮8。

并且，在凸轮轴2的轴向上，排气凸轮7处于与排气驱动摇臂49大致对应的位置，故凸轮轴2上的与排气被动摇臂43对应的位置形成有闲空间，停止凸轮8位于该闲空间中。

采用上述布局的结果，通过各自单一的被动摇臂11、43的模式切换，可对吸排气阀进行开闭驱动，同时可使从这些的吸排气的被动摇臂11、43延设的凸轮侧臂部15、47的滑接部15a、47a与共同的停止凸轮8上抵接。这样，与不仅在凸轮轴2上的每1个气缸中设置单一的停止凸轮8、而且每1个气缸需要有1对停止凸轮的日本专利特开2002-201921号公报的发动机等相比较，可缩短凸轮轴2的全长，并可减少凸轮轴2的加工工时，降低制造成本。

本例中，只对被动摇臂11、43摆动进行限制的停止凸轮8，虽然在功能方面十分单一，但受凸轮加工上的限制，停止凸轮8相对邻接的凸轮必须有某一程度的分离。具体来讲，凸轮研磨时，为了防止砂轮对邻接的凸轮造成干扰、或为了方便于研磨后的凸轮毛刺的除去作业，在停止凸轮8与邻接的凸轮之间必须要有间隔，故各个停止凸轮8在凸轮轴2的轴向上需要相当大的占有空间，而且，占有空间有气缸的数倍之大。这样，与每1个气缸需要有1对停止凸轮的日本专利特开2002-201921号公报的发动机等相比较，在由单一的停止凸轮8发功能的本实施例的阀动装置中，可大幅度缩短凸轮轴2的全长。

并且，不仅是凸轮轴2上的凸轮6～9，而且吸排气的被动摇臂11、43及各驱动摇臂32、38、49也可无浪费地高效率配置，由此可实现阀动机构整体的小型化进而实现发动机的小型化。

此外，在上述阀动装置的布局中，如图7所示，将停止凸轮8夹持状地使吸气被动摇臂11的轴套部12和排气被动摇臂43的轴套部44形成一部分相互重合。即，因吸排气的被动摇臂11、43将停止凸轮8夹持状地大致对置，故从双方的轴套部12、44延设的凸轮侧臂部15、47使滑接部15a、47a大致以最短距离与停止凸轮8上抵接，结果是可将吸排气的被动摇臂11、43形成为无浪费的形状，可在确保充分强度的基础上减轻重量，进而实现减轻阀动装置整体的惯性重量。

另一方面，低速驱动摇臂32、高速驱动摇臂38、排气驱动摇臂49各自的操作臂部36、41沿着凸轮轴2的轴线方向延设，各操作臂部36、41的前端朝向对应的气缸部16、17、48地弯曲成L字状，与操作窗22、29对应。这样，与所述被动摇臂11、43的凸轮侧臂部15、47相同，各驱动摇臂32、38、49的操作臂部36、41的前端也大致以最短距离与气缸部16、17、48的操作窗22、29对应，各驱动摇臂32、38、49形成为无浪费的形状，可在确保充分强度的基础上减轻重量，这一点也能有利于减轻阀动装置整体的惯性重量。

上面结束了实施例的说明，本发明不限定于此例，例如在上述实施例中，适用于每个气缸具有4个阀的V型6气缸汽油发动机，但只要是具有带停缸机构的阀动装置的发动机，不限定于该种类及形式，比如既适用于柴油发动机，也适用于每个气缸具有2个阀的串联式4气缸发动机。

又，上述实施例中，停缸组中不仅吸气侧而且排气侧也设置有停缸机构，停缸模式时对排气阀进行闭阀保持，但比如也可将排气侧的停缸机构省略，由排气凸轮7直接性地使排气被动摇臂43摆动。

在本实施例中，高速模式时不仅高速气缸部17的活塞25而且低速气缸部16的上部活塞18b也可通过推压操作而露出，但实际上，推压操作是在高速气缸部17的活塞25侧进行，故未必一定要让低速气缸部16的上部活塞18b露出，也可原样地保持在避让部23露出的上方位置。

又，上述实施例中，将排气驱动摇臂49支承于排气被动摇臂43的前侧，与这些摇臂43、49对应地将排气凸轮7和停止凸轮8设置在凸轮轴2上，但也可使两摇臂43、49的前后及两凸轮7、8的前后翻转，在此场合，也可获得与上述实施例已说明的阀动装置布局完全相同的作用效果。

并且，在上述实施例中，通过驱动摇臂32、38、49的操作臂部36、41对设于吸排气的被动摇臂11、43上的活塞18a、18b、25进行推压操作或使其踏空，依靠模式切换来进行被动摇臂11、43的摆动，但不限定于第1和第2切换机构的构造，比如象日本专利特开2002-201921号公报记载的那样，也可通过凸轮轴2的轴向上滑动的切换销来进行驱动摇臂32、38、49与被动摇臂11、43的连结·解除。

Claims (12)

1.一种内燃机带停缸机构的阀动装置，包括：

前端与吸气阀或排气阀的一方连接、摆动自如地支承在第1摇臂轴上的第1摇臂；

与所述第1摇臂的一侧邻接、摆动自如地支承在所述第1摇臂轴上并通过凸轮轴上形成的第1凸轮被驱动的第2摇臂；

与所述第1摇臂的另一侧邻接、摆动自如地支承在所述第1摇臂轴上并由形成于凸轮轴上与所述第1凸轮的凸轮形状不同的第2凸轮进行驱动的第3摇臂；

对所述第1摇臂与所述第2或第3摇臂的有无连接进行切换的第1切换机构；

以及对所述第1切换机构的切换进行控制的控制装置，其特征在于，

所述第1切换机构包括：滑动自如地安装在所述第1摇臂上形成的第1气缸中的第1活塞；滑动自如地安装在所述第1摇臂上形成的第2气缸中的第2活塞；从所述第2摇臂延设、设置成与所述第1活塞可卡合的第1卡合凸起；以及从所述第3摇臂延设、设置成与所述第2活塞可卡合的第2卡合凸起，

对所述第1和第2活塞的位置分别在与所述第1和第2卡合凸起相对的卡合位置与非卡合位置之间进行切换。

2.如权利要求1所述的内燃机带停缸机构的阀动装置，其特征在于，所述控制装置对所述第1切换机构的切换进行控制，可使其成为通过所述第1凸轮对所述第1摇臂进行驱动的第1模式、通过所述第2凸轮对所述第1摇臂进行驱动的第2模式、所述第1摇臂成为非动作的第3模式中的某一种模式。

3.如权利要求2所述的内燃机带停缸机构的阀动装置，其特征在于，

所述控制装置对所述第1切换机构的切换进行控制，

在所述第1模式中，使所述第1活塞处于与所述第1卡合凸起的卡合位置，并使所述第2活塞处于与所述第2卡合凸起的非卡合位置，

在所述第2模式中，至少使所述第2活塞处于与所述第2卡合凸起的卡合位置，

在所述第3模式中，使所述第1活塞处于与所述第1卡合凸起的非卡合位置，并使所述第2活塞处于与所述第2卡合凸起的非卡合位置。

4.如权利要求1所述的内燃机带停缸机构的阀动装置，其特征在于，所述阀动装置还包括：

前端与吸气阀或排气阀的另一方连接、摆动自如地支承在与所述第1摇臂轴平行配置的第2摇臂轴上的第4摇臂；

与所述第4摇臂邻接、摆动自如地支承在所述第2摇臂轴上并由第3凸轮驱动的第5摇臂；

以及对所述第4摇臂与所述第5摇臂的有无连接进行切换的第2切换机构，

所述控制装置用于对所述第1和第2切换机构的切换进行控制，

所述第2切换机构由滑动自如地安装在所述第4摇臂上形成的第3气缸中的第3活塞、以及从所述第5摇臂延设并设置成与所述第3活塞可卡合的第3卡合凸起构成，使所述第3活塞的位置在相对于所述第3卡合凸起的卡合位置与非卡合位置之间可进行切换。

5.如权利要求4所述的内燃机带停缸机构的阀动装置，其特征在于，所述控制装置对所述第1和第2切换机构的切换进行控制，可使其成为通过所述第1凸轮对所述第1摇臂进行驱动、并通过所述第3凸轮对所述第4摇臂进行驱动的第1模式；通过所述第2凸轮对所述第1摇臂进行驱动、并通过所述第3凸轮对所述第4摇臂进行驱动的第2模式；所述第1和第4摇臂成为非动作的第3模式中的某一种模式。

6.如权利要求5所述的内燃机带停缸机构的阀动装置，其特征在于，

所述控制装置对所述第1和第2切换机构的切换进行控制，

在所述第1模式中，使所述第1活塞处于与所述第1卡合凸起的卡合位置，使所述第2活塞处于与所述第2卡合凸起的非卡合位置，并使所述第3活塞处于与所述第3卡合凸起的卡合位置，

在所述第2模式中，至少使所述第2活塞处于与所述第2卡合凸起的卡合位置，并使所述第3活塞处于与所述第3卡合凸起的卡合位置，

在所述第3模式中，使所述第1活塞处于与所述第1卡合凸起的非卡合位置，使所述第2活塞处于与所述第2卡合凸起的非卡合位置，并使所述第3活塞处于与所述第3卡合凸起的非卡合位置。

7.如权利要求4所述的内燃机带停缸机构的阀动装置，其特征在于，

所述第2凸轮形成于所述凸轮轴上的与所述第1凸轮的轴向上分离的位置，

所述第3凸轮形成于所述凸轮轴上的所述第1凸轮与所述第2凸轮之间，

将第4凸轮形成于所述凸轮轴上的所述第1凸轮或所述第2凸轮与所述第3凸轮之间，并将所述第1摇臂及第4摇臂施力成与所述第4凸轮的周面抵接的状态。

8.如权利要求7所述的内燃机带停缸机构的阀动装置，其特征在于，所述第1摇臂相对于所述第1摇臂轴的第1支承部和所述第4摇臂相对于所述第2摇臂轴的第2支承部，将所述第4凸轮夹持且被配置成一部分相互重合。

9.如权利要求8所述的内燃机带停缸机构的阀动装置，其特征在于，所述第1支承部具有在所述第4凸轮上且从所述第1支承部向第2支承部侧延设的第1抵接部，所述第2支承部具有在所述第4凸轮上且与所述第1抵接部不发生碰撞地从所述第2支承部向第1支承部侧延设的第2抵接部。

10.如权利要求9所述的内燃机带停缸机构的阀动装置，其特征在于，当通过所述第1切换机构使所述第1和第2活塞处于与所述第1和第2卡合凸起的非卡合位置、且通过所述第2切换机构使所述第3活塞处于与所述第3卡合凸起的非卡合位置时，使所述第1和第4摇臂与所述第4凸轮的周面抵接而进行停止保持。

11.如权利要求4所述的内燃机带停缸机构的阀动装置，其特征在于，所述第1、第2和第3卡合凸起分别从所述第2、第3和第5摇臂朝所述凸轮轴的轴线方向延伸，再从该轴线方向弯曲状地延设至所述第1、第2和第3活塞侧，形成L字状。

12.如权利要求7所述的内燃机带停缸机构的阀动装置，其特征在于，所述第1摇臂和所述第4摇臂并设在所述第4凸轮上，从所述凸轮轴的轴向看形成重合状态。

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