DE102004045148A1 - Ventiltrieb mit Zylinderabschaltmechanismus eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Ventiltrieb mit Zylinderabschaltmechanismus eines Verbrennungsmotors Download PDF

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Abstract

Es wird ein Ventiltrieb für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, welcher in der Lage ist, jederzeit die Position eines Kolbens in einem Kipphebelarm umzuschalten, um dadurch den Motorbetriebszustand mit einer ausreichenden Reaktion selbst in einen Niedrigdrehzahlbereich zu verändern, in welchem eine ausreichende Abgabemenge aus einer Ölpumpe nicht erwartet werden kann. Abhängig von der Position von Kolben, welche verschiebbar in einen Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnitt (16) und einen Hochdrehzahl-Zylinderabschnitt eingesetzt sind, die in einem angetriebenen Einlaßkipphebelarm (11) vorgesehen sind, wird ein Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarm (31) oder ein Hochdrehzahl-Antriebskipphebelarm selektiv betrieben, um auf einen entsprechenden von dem Kolben zu drücken. Der in den Niedrigdrehzahlbereich umgeschaltete Kolben (18a) in dem Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnitt (16) ist im Durchmesser kleiner als der Kolben in dem Hochdrehzahl-Zylinderabschnitt ausgebildet, um jederzeit umgeschaltet werden zu können.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ventiltrieb eines Verbrennungsmotors (hierin nachstehend als Motor bezeichnet).
  • Um von einem Betriebsbereich abhängige optimale Motorleistungsabgabeeigenschaften zu realisieren, wurden eine Vielzahl von Motoren vorgeschlagen, welche für eine Umschaltung von Ventilöffnungsdauern und Hubbeträgen von Einlaß- und Auslaßventilen usw. (siehe beispielsweise die vorläufige Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2001-41017) angepaßt sind.
  • Der in dieser Veröffentlichung offenbarte Motor ist mit einem angetriebenen Kipphebelarm versehen, der von einer Kipphebelwelle so gelagert wird, daß er durch eine erste Nocke für niedrige Drehzahl gekippt wird, um dadurch das Einlaßventil zum Öffnen und Schließen anzutreiben, und mit einem Antriebskipphebelarm, welcher von der Kipphebelwelle an einer Stelle benachbart zu dem angetriebenen Kipphebelarm so gelagert wird, daß er durch eine zweite Nocke für hohe Drehzahl gekippt wird. Der angetriebene Kipphebelarm ist mit einem Zylinder ausgebildet, in welchem ein Kolben für eine Gleitbewegung, wenn er mit Öldruck versorgt wird, untergebracht ist, und der Antriebskipphebelarm ist mit einem Eingriffsvorsprung ausgebildet, welcher für einen Eingriff mit dem Kolben ausgebildet ist, wenn der Antriebskipphebelarm gekippt wird.
  • In einem Niedrigdrehzahlbereich des Motors wird beispielsweise der Kolben des angetriebenen Kipphebelarms in ei ne untere Position umgeschaltet, in welcher der Eingriffsvorsprung des Antriebskipphebelarms wirkungslos läuft, so daß das Einlaßventil zum Öffnen und Schließen durch den angetriebenen Kipphebelarm entlang der Form der ersten Nocke angetrieben wird. In einem Hochdrehzahlbereich des Motors wird andererseits der Kolben des angetriebenen Kipphebelarms in eine obere Position umgeschaltet, in welcher der Eingriffsvorsprung des Antriebskipphebelarms auf den Kolben drückend wirkt, so daß der angetriebene Kipphebelarm in Verbindung mit dem Antriebskipphebelarm gekippt wird, wodurch das Einlaßventil zum Öffnen und Schließen entlang der Form der zweiten Nocke angetrieben wird.
  • Wie es vorstehend beschrieben ist, ist der in der vorläufigen Japanischen Patentoffenlegung Nr. 2001-41017 offenbarte Motor für die Durchführung der Umschaltung zwischen den zwei Betriebszuständen ausgelegt, wovon in jedem das Einlaßventil zum Öffnen und Schließen durch eine entsprechende von den ersten und zweiten Nocken angetrieben wird. Es gibt beispielsweise den Bedarf, daß der Motor dieses Typs nicht nur mit der eben erwähnten Funktion ausgestattet ist, sondern auch mit einer Zylinderabschaltfunktion zum Abschalten des Betriebs eines bestimmten Zylinders.
  • Um einen derartigen Bedarf zu erfüllen, wird es in Betracht gezogen, daß ein weiterer Antriebskipphebelarm so vorgesehen werden kann, daß er durch die erste Nocke wie in dem Falle des der zweiten Nocke zugeordneten Antriebskipphebelarms gekippt wird, und ein Paar von Kolben kann in dem angetriebenen Kipphebelarm vorgesehen sein, so daß sie für einen Eingriff mit Eingriffsvorsprüngen dieser Kipphebelarme verschiebbar sind. In einem derartigen Ventiltrieb wird abhängig von Gleitpositionen der Kolben der angetriebene Kipphebelarm in Verbindung mit einem der Antriebskipphebelarme gekippt, um dadurch das Einlaßventil zum Öffnen und Schließen gemäß der Form einer entsprechenden von den Nocken anzutreiben. Wenn die Kolben ihre Gleitpositionen annehmen, in welchen die Eingriffsvorsprünge der Antriebskipphebelarme wirkungslos arbeiten, hält der angetriebene Kipphebelarm das Einlaßventil geschlossen, wodurch ein Zylinderabschaltbetrieb durchgeführt wird.
  • Es ist anzumerken, daß die Umschaltung der Kolbenposition in dem angetriebenen Kipphebelarm unter Verwendung von Öl durchgeführt wird, welches von einer Schmiermittelpumpe des Motors abgegeben wird. In einem Niedrigdrehzahlbereich des Motors ist die Rotationsdrehzahl der Ölpumpe niedrig, und somit kann keine ausreichende Abgabemenge erwartet werden. Aus diesem Grunde ist in einem Drehzahlbereich, in welchem die Kolbenposition in dem angetriebenen Kipphebelarm auf die Seite der ersten Niedrigdrehzahlnocke umgeschaltet ist, die Gleitbewegung des Kolbens langsam. Dieses bringt ein Problem mit sich, daß der Motorbetriebszustand nicht jederzeit umgeschaltet werden kann.
  • Unterdessen benötigt ein oberer Abschnitt des Kolbens des angetriebenen Kipphebelarms, welcher, wenn er durch den Eingriffsvorsprung des Antriebskipphebelarmes gedrückt wird, ein Kippen des gesamten angetriebenen Kipphebelarms gegen die Trägheitsmasse bewirkt, eine höhere Steifigkeit im Vergleich zu dem unteren Abschnitt des Kolbens, welcher hauptsächlich alleine einen Öldruck aufnimmt. Diesbezüglich besitzt der in der vorläufigen Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2001-41017 offenbarte Motor einen Kolben, welcher vollständig aus einem Material hergestellt ist, das die für den oberen Abschnitt des Kolbens erforderlichen Eigenschaften erfüllt. Demzufolge wird jeder einzelne Kolben unvermeidlich in den Herstellungskosten teuer, was die Herstellungskosten des ge samten Ventilantriebs beeinflußt, welcher die Bereitstellung des Kolbens für jeden Antriebskipphebelarm jedes Zylinders erfordert.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Ventiltriebs mit einem Zylinderabschaltmechanismus eines Verbrennungsmotors, welcher in der Lage ist, unmittelbar bzw. jederzeit die Position eines Kolbens in einem Kipphebelarm umzuschalten, um dadurch den Motorbetriebszustand mit einer ausreichenden Reaktion selbst in einen Niedrigdrehzahlbereich zu verändern, in welchem eine ausreichende Abgabemenge aus einer Ölpumpe nicht erwartet werden kann. Diese Aufgabe kann mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst werden.
  • Gemäß dieser Erfindung wird ein Ventiltrieb mit einem Zylinderabschaltmechanismus eines Verbrennungsmotors bereitgestellt, welcher aufweist: einen ersten Kipphebelarm mit einem Kopfende, das mit einem von einem Einlaßventil und einem Auslaßventil verbunden ist, und der schwenkbar auf einer ersten Kipphebelwelle gelagert ist; einen auf der einen Seite des ersten Kipphebelarms angeordneten zweiten Kipphebelarm, der schwenkbar auf der ersten Kipphebelwelle gelagert ist, und von einer ersten Nocke für niedrige Drehzahl angetrieben wird; einen auf der anderen Seite des ersten Kipphebelarms, angeordneten dritten Kipphebelarm, der schwenkbar auf der ersten Kipphebelwelle gelagert ist und von einer zweiten Nocke für hohe Drehzahl angetrieben wird; einen ersten Kolben, der verschiebbar in einen in dem ersten Kipphebelarm ausgebildeten ersten Zylinder eingesetzt ist; einen zweiten Kolben, der verschiebbar in einen in dem ersten Kipphebelarm ausgebildeten zweiten Zylinder eingesetzt ist; einen ersten Eingriffsvorsprung, der sich aus dem zweiten Kipphebelarm erstreckt und für einen Eingriff mit dem ersten Kolben ausgebildet ist; einen zweiten Eingriffsvorsprung, der sich aus dem dritten Kipphebelarm erstreckt und für einen Eingriff mit dem zweiten Kolben ausgebildet ist; erste und zweite Umschaltmechanismen zum Anlegen von Öldruck an die ersten und zweiten Kolben, um dadurch diese Kolben zwischen einer Eingriffsposition und einer Nicht-Eingriffsposition in Bezug auf die ersten bzw. zweiten Eingriffsvorsprünge umzuschalten; und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Umschaltung der ersten und zweiten Umschaltmechanismen, wobei der erste Kolben im Durchmesser kleiner als der zweite Kolben ausgebildet ist.
  • Mit dieser Anordnung werden die ersten und zweiten Kolben zwischen der Eingriffsposition und der Nicht-Eingriffsposition umgeschaltet, wenn sie mit Öldruck aus dem ersten und zweiten Umschaltmechanismus versorgt werden. Wenn sich der erste Eingriffsvorsprung des zweiten Kipphebelarms in einem Eingriff mit dem ersten Kolben befindet, arbeitet der erste Kipphebelarm zum Öffnen und Schließen von einem von dem Einlaßventil und dem Auslaßventil entlang der ersten Nocke für langsame Drehzahl. Wenn sich der zweite Eingriffsvorsprung des dritten Kipphebelarms in Eingriff mit dem zweiten Kolben befindet, arbeitet der erste Kipphebelarm zum Öffnen und Schließen von einem von dem Einlaß- und Auslaßventilen entlang der zweiten Nocke für hohe Drehzahl. Wenn sich die Eingriffsvorsprünge nicht in Eingriff mit den ersten und zweiten Kolben befinden, hält der erste Kipphebelarm eines von den Einlaß- und Auslaßventilen geschlossen. Mit diesem Umschaltvorgang wird der Betriebszustand des Verbrennungsmotors umgeschaltet.
  • Die erste Nocke für niedrige Drehzahl wird in einem niedrigeren Drehzahlbereich als dem verwendet, in welchem die zweite Nocke für hohe Drehzahl verwendet wird. Somit wird die Umschaltung der Position des ersten Kolbens, um die erste No cke wirksam zu machen, in einem niedrigerem Drehzahlbereich als dem durchgeführt, in welchem die Umschaltung der Position des zweiten Kolbens durchgeführt wird, um die zweite Nocke wirksam zu machen. Trotzdem kann, da der erste Kolben im Durchmesser kleiner als der zweite Kolben gemacht ist, die Position des ersten Kolbens selbst dann schnell umgeschaltet werden, wenn der Motor in einem niedrigen Drehzahlbereich arbeitet, in welchem eine ausreichende Abgabemenge aus der Öldruckquelle nicht erwartet werden kann, wodurch der Motorbetriebszustand mit einer zufriedenstellenden Reaktion umgeschaltet werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der hierin nachstehend gegebenen detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen verständlich, welche nur im Rahmen einer Veranschaulichung gegeben werden und somit die vorliegende Erfindung nicht einschränken. In den Zeichnungen sind:
  • 1 eine Draufsicht, die einen Zylinderkopf eines Motors mit einem Ventiltrieb gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung darstellt;
  • 2 eine vergrößerte Teildraufsicht, die Details des Ventiltriebs für nur einen Zylinder darstellt;
  • 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 2, die einen Arbeitszustand einer Niedrigdrehzahlnocke und einer Auslaßnocke darstellt;
  • 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 2, die einen Abschaltzustand der Niedrigdrehzahlnocke und der Auslaßnocke darstellt;
  • 5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B von 2, die einen Abschaltzustand einer Hochdrehzahlnocke darstellt;
  • 6 eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B von 2, die einen Arbeitszustand der Hochdrehzahlnocke darstellt;
  • 7 eine vergrößerte Teildraufsicht, welche die Positionsbeziehung von Antriebskipphebelarmen und angetriebenen Kipphebelarmen in Bezug auf die Nocken darstellt; und
  • 8 eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C von 7.
  • Ein Ventiltrieb mit einem Zylinderabschaltmechanismus eines Motors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.
  • Der Motor gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist als ein V-Sechszylinder-Benzinmotor mit vier Ventilen pro Zylinder aufgebaut, und ist dafür ausgelegt, daß er in einen Hochdrehzahlmodus zum Realisieren einer besonders hohen Motorleistung, in einen Niedrigdrehzahlmodus zum Arbeiten bei normaler Motorleistung, und in einen Zylinderabschaltmodus, zum Abschalten von in einer von zwei Bänken angeordneten Zylindern umgeschaltet werden kann. Zu diesem Zweck besitzen die Ventiltriebe beider Bänke jeweils einen Umschaltmechanismus zum Umschalten des Niedrigdrehzahlmodus, des Hochdrehzahlmodus und eine von den Bänken ist mit einem Zylinderabschaltmechanismus ausgestattet. Als erstes erfolgt eine Erläuterung bezüglich der Konfiguration der Bank mit dem Zylinderabschaltmechanismus (hierin nachstehend als eine Abschaltungs-Zylinderbank bezeichnet und der gegenüberliegenden als einer Nicht-Abschaltungs-Zylinderbank).
  • ABSCHALTUNGS-ZYLINDERBANK
  • 1 bis 8 stellen einen Zylinderkopf der Abschaltungs-Zylinderbank dar. Es wird hier angenommen, daß die obere und untere Richtung in 1 die Längsrichtung des Motors reprä sentiert, die rechte Seite des Zylinderkopfes eine Einlaßseite ist, und die linke Seite eine Auslaßseite ist. Ein Zylinderkopf der Nicht-Abschaltungs-Zylinderbank ist rechts von dem Zylinderkopf der Abschaltungs-Zylinderbank angeordnet.
  • Gemäß Darstellung in den 2, 3 und 7 ist eine Nockenwelle 2 des Ventiltriebs im Wesentlichen in der Mitte des Zylinderkopfes 1 so angeordnet, daß sie sich in einer Längsrichtung erstreckt. Die Nockenwelle 2 besitzt von entsprechenden, nicht dargestellten Zylinderkopflagern gelagerte Lagerzapfenabschnitte 2a, um durch eine Kurbelwelle für eine synchrone Drehung dazu angetrieben zu werden. Eine Einlaßkipphebelwelle 3 (erste Kipphebelwelle) ist auf der oberen rechten Seite der Nockenwelle 2, und eine Auslaßkipphebelwelle 4 (zweite Kipphebelwelle) ist auf der linken Seite der Nockenwelle 2 angeordnet. Die Kipphebelwellen 3 und 4 sind geeignet an dem Zylinderkopf 1 mit Schrauben 5 parallel zu der Nockenwelle 2 befestigt.
  • Zylinder sind in einer Reihe entlang der Nockenwelle 2 in der Längsrichtung angeordnet. Der Ventiltrieb für einen der Zylinder wird nachstehend beschrieben, und es sei angemerkt, daß die Ventiltriebe für die anderen Zylinder eine identische Konfiguration besitzen. Gemäß Darstellung in 7 befinden sich, zwischen zwei benachbarten Lagerzapfenabschnitten 2a der Nockenwelle 2 ausgebildet, Nocken für einen Zylinder, welche eine Niedrigdrehzahlseiten-Einlaßnocke 6 (erste Nocke und hierin nachstehend als Niedrigdrehzahlnocke abgekürzt), eine Auslaßnocke 7 (dritte Nocke), eine Abschaltnocke 8 und eine Hochdrehzahlseiten-Einlaßnocke 9 (zweite Nocke und hierin nachstehend als Hochdrehzahlnocke abgekürzt) in der genannten Reihenfolge von der Vorderseite aus angeordnet, umfassen. Konfigurationen von Einlaßseiten- und Auslaßseiten-Ventiltriebe, die von den Nocken 6 bis 9 angetrieben werden und Konfigurationen von Ölpfaden zum Umschalten der Ventiltriebe werden nachstehend in gegebener Reihenfolge beschrieben.
  • EINLAßSEITEN-VENTILTRIEB
  • Gemäß Darstellung in den 2 und 3 ist die Einlaßkipphebelwelle 3 in eine Lagerungsbohrung 12a eingeführt, die in einem Nabenabschnitt 12 des angetriebenen Einlaßkipphebelarms 11 (erster Kipphebelarm) ausgebildet ist, und der gesamte angetriebene Einlaßkipphebelarm 11 kann um die Einlaßkipphebelwelle 3 herum geschwenkt werden. Zwei ventilseitige Armabschnitte 13, welche in eine zweizinkige Form ausgebildet sind, erstrecken sich von dem Nabenabschnitt 12 aus in einer Richtung nach rechts. An einem Kopfende jedes ventilseitigen Armabschnittes 13 ist eine Einstellschraube 14 für eine Ventilspieleinstellung vorgesehen, welche einem nicht dargestellten Einlaßventil entspricht, das auf dem Zylinderkopf 1 angeordnet ist.
  • Gemäß 7 und 8 erstreckt sich ein nockenseitiger Armabschnitt 15 aus dem Nabenabschnitt 12 in einer linken Richtung, und ein Gleitkontaktabschnitt 15a, der in dem Kopfende des nockenseitigen Armabschnittes 15 ausgebildet ist, steht mit der Abschaltnocke 8 in Kontakt. Wenn der angetriebene Einlaßkipphebelarm 11 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird, während der Gleitkontaktabschnitt 15a des nockenseitigen Armabschnittes 15 mit der Abschaltnocke 8 in Kontakt steht, werden die Einlaßventile gegen Ventilfedern durch die Einstellschrauben 14 der ventilseitigen Armabschnitte 13 geöffnet. Hierin nachstehend ist eine Schwenkrichtung von Elementen, welche den Einlaßseiten-Ventiltrieb bilden, der den angetriebenen Einlaßkipphebelarm 11, einen nachstehend erwähnten Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32, einen nachstehend erwähnten Hochdrehzahl-Antriebskipphebelarm 38 und derglei chen umfaßt, als eine Ventilöffnungsrichtung definiert, wenn die Schwenkrichtung im Uhrzeigersinn vorliegt, und als eine Ventilschließrichtung falls sie gegen den Uhrzeigersinn vorliegt.
  • Gemäß Darstellung in den 2, 3 und 5 sind auf dem Nabenabschnitt 12 des angetriebenen Einlaßkipphebelarms 11 ein zylindrischer Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnitt 16 und ein zylindrischer Hochdrehzahl-Zylinderabschnitt 17 einstückig bzw. integral einstückig daran entlang ausgebildet. In dem Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnitt 16 ist ein unterer Zylinder 16a (eine Hälfte eines ersten Zylinders) mit einem kleinen Durchmesser und ein oberer Zylinder 16b (andere Hälfte des ersten Zylinders) mit einem großen Zylinder ausgebildet, wovon jeder im Querschnitt eine runde Form besitzt. Der untere Zylinder 16a und der entsprechende obere Zylinder 16b sind in einer vertikalen Richtung zusammenhängend ausgebildet. Der untere Zylinder 16a besitzt ein unteres Ende, das in einer Innenumfangsoberfläche der Lagerbohrung 12a des Nabenabschnittes 12 offen ist, und der obere Zylinder 16b besitzt ein oberes Ende, das nach oben hin offen ist.
  • In dem unteren Zylinder 16a ist ein unterer Kolben 18a (ein zweiter Abschnitt eines ersten Kolbens) angeordnet. Der untere Kolben 18a kann in dem unteren Zylinder 16a in der vertikalen Richtung gleiten, während er an einer Drehung um die Achse des unteren Zylinders 16a durch einen nicht dargestellten Haltestift gehindert ist. In dem oberen Zylinder 16b ist ein oberer Kolben 18b (ein erster Abschnitt des ersten Kolbens) angeordnet, welcher ebenfalls in dem oberen Zylinder 16b in der vertikalen Richtung verschiebbar ist. Der obere Kolben 18b besteht aus einem Material mit höherer Festigkeit als ein Material, das für die Herstellung des unteren Kolbens 18a verwendet wird.
  • Eine Kappe 19 ist in die Öffnung des oberen Zylinders 16b eingepreßt und ist durch einen Sprengring 20 an einer Entfernung daraus gehindert. In dem oberen Zylinder 16b ist eine Druckfeder 21 zwischen der Kappe 19 und dem oberen Kolben 18b angeordnet. Gemäß Darstellung in 3 werden der untere Kolben 18a und der obere Kolben 18b durch die Druckfeder 21 zu jeder Zeit nach unten gerichtet vorgespannt und dadurch in entsprechenden unteren Positionen gehalten, welche eine untere Oberfläche des unteren Kolbens 18a in Kontakt mit einer Außenumfangsoberfläche der Einlaßkipphebelwelle 3 bringt. Gemäß Darstellung in 4 wird, wenn der untere Kolben 18a und der obere Kolben 18b nach oben aus den unteren Positionen in den Zylindern 16a und 16b gegen die Druckfeder 21 gleiten, ein oberer Abschnitt des oberen Kolbens 18b mit einem unteren Abschnitt der Kappe 19 in Kontakt gebracht. Demzufolge werden der untere Kolben 18a und der obere Kolben 18b in entsprechende obere Positionen umgeschaltet.
  • Ein Betätigungsfenster 22 ist in einer linken Oberfläche des Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnittes 16 ausgebildet, d.h. in einer Seite, welche der Nockenwelle 2 gegenüberliegt, und ein Auslauf 23 ist als eine Aussparung in einer linken Oberfläche des unteren Kolbens 18a ausgebildet. Wenn sich die Kolben 18a und 18b in den in 4 dargestellten oberen Positionen befinden, ist der Auslauf 23 des unteren Kolbens 18a nach links durch das Betätigungsfenster 22 hindurch aufgedeckt. In den in 3 dargestellten unteren Positionen ist eine Außenumfangsoberfläche des oberen Kolbens 18b nach links durch das Betätigungsfenster 22 hindurch aufgedeckt.
  • Gemäß 5 ist ein Zylinder 17a (zweiter Zylinder) mit einer runden Querschnittsform in dem Hochdrehzahl-Zylinderabschnitt 17 in der vertikalen Richtung ausgebildet. Der Zylinder 17a besitzt ein unteres Ende, das in der Innenumfangs oberfläche der Lagerbohrung 12a und ein oberes Ende, das nach oben hin offen ist. In dem Zylinder 17a ist ein Kolben 25 (zweiter Kolben) eingesetzt. Der Kolben 25 kann in dem Zylinder 17a in der vertikalen Richtung gleiten, während er an einer Drehung um die Achse des Zylinders 17a durch einen nicht dargestellten Haltestift gehindert ist. Der Kolben 25 besitzt einen größeren Durchmesser als der Durchmesser des unteren Kolbens 18a in dem Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnitt 16 und im Wesentlichen denselben Durchmesser wie der obere Kolben 18b. Der Kolben 25 besteht aus demselben Material wie das für die Herstellung des oberen Kolbens 18b des Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnittes 16 verwendete, um dadurch eine äquivalente Steifigkeit sicherzustellen.
  • Wie es der Fall bei dem Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnitt 16 ist, ist eine Kappe 27 in eine Öffnung des Zylinders 17a mit einem Sprengring 26 eingesetzt, und eine Druckfeder 28 ist zwischen die Kappe 27 und den Kolben 25 eingefügt. Wie es in 5 dargestellt ist, wird der Kolben 25 konstant in der Abwärtsrichtung durch die Druckfeder 28 vorgespannt und in einer unteren Position gehalten, welche dessen untere Oberfläche mit der Außenumfangsoberfläche der Einlaßkipphebelwelle 3 in Kontakt bringt. Gemäß 6 wird, wenn der Kolben 25 nach oben aus den unteren Positionen in den Zylindern 16a und 16b gegen die Druckfeder 28 gleitet, ein oberer Abschnitt des oberen Kolbens 25 mit einem unteren Abschnitt der Kappe 27 in Kontakt gebracht, was den Kolben 25 in eine obere Positionen umgeschaltet.
  • Ein Betätigungsfenster 29 ist in einer linken Oberfläche des Hochdrehzahl-Zylinderabschnittes 16 ausgebildet und auch ein Auslauf 30 ist als eine Aussparung in einer linken Oberfläche des unteren Kolbens 25 ausgebildet. Wenn sich der Kolben 25 in der in 5 dargestellten unteren Position befin det, ist der Auslauf 30 des Kolbens 25 nach links durch das Betätigungsfenster 29 hindurch aufgedeckt. Die Druckfeder 28 des Hochdrehzahl-Zylinderabschnittes 17 besitzt einen kleineren Durchmesser, jedoch eine größere Länge als die Druckfeder 21 des Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnittes 16, um dadurch eine auf den Kolben 25 aufgebrachte vorgeschriebene Vorspannkraft sicherzustellen. Ferner ist die Druckfeder 28 in Bezug auf die Achse des Hochdrehzahl-Zylinderabschnittes 17 versetzt und wird in einem Federloch 25a festgehalten, das in dem Kolben 25 ausgebildet ist, um eine Biegung aufgrund von Kompression zu verhindern.
  • Gemäß Darstellung in den 2 und 3 ist ein Nabenabschnitt 33 des Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarms 32 (zweiter Kipphebelarm) vor dem angetriebenen Einlaßkipphebelarm 11 auf der Einlaßkipphebelwelle 3 angeordnet und drehbar auf der Einlaßkipphebelwelle 3 gelagert. Auf der rechten Seite des Nabenabschnittes 33 befindet sich ein Vorspannungsabschnitt 33a, der nach unten gerichtet vorragt. Der gesamte Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32 ist in einer Ventilschließrichtung durch eine nicht dargestellte Vorspannfeder vorgespannt, welche mit dem Vorspannabschnitt 33a verbunden ist. Daher wird eine auf der linken Seite angeordnete Rolle 35 mit der Niedrigdrehzahlnocke 6 gemäß Darstellung in 7 in Kontakt gebracht.
  • Ein Betätigungsarmabschnitt 36 (erster Eingriffsvorsprung) erstreckt sich von einer Oberseitenposition der Rolle 35 des Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarms 32 in einer rückwärtigen Richtung entlang der Achse der Nockenwelle 2. Der Betätigungsarmabschnitt 36 besitzt ein Kopfende, das in eine L-Form zu dem angetriebenen Einlaßkipphebelarm 11 hin gebogen ist, der auf der rechten Seite davon angeordnet ist, so daß es dem Betätigungsfenster 22 des Niedrigdrehzahl- Zylinderabschnittes 16 gegenüberliegt. Der Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32 wird entlang der Form der Niedrigdrehzahlnocke 6 während der Drehung der Rolle 35 auf der Niedrigdrehzahlnocke 6, die sich in Drehung befindet, geschwenkt. In einer Basiskreiszone (Zone, in welcher der Hubbetrag Null ist) der Niedrigdrehzahlnocke 6, wird der Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32 in der Ventilschließrichtung geschwenkt, um das Kopfende des Betätigungsarmabschnittes 36 aus dem Betätigungsfenster 22 in der linken Richtung gemäß Darstellung durch eine durchgezogene Linie in 4 zu trennen. In einer Hubzone der Niedrigdrehzahlnocke 6 wird umgekehrt der Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32 in eine Ventilöffnungsrichtung geschwenkt, um das Kopfende des Betätigungsarmabschnittes 36 in das Betätigungsfenster 22 gemäß Darstellung durch eine Doppelpunktkettenlinie in 4 einzuführen.
  • Es ist ein Nabenabschnitt 39 in dem Hochdrehzahl-Antriebskipphebelarm 38 (dritter Kipphebelarm) angeordnet, wobei der Nabenabschnitt 39 hinter dem angetriebenen Einlaßkippelarm 11 auf der Einlaßkipphebelwelle 3 angeordnet und drehbar auf der Einlaßkipphebelwelle 3 gelagert ist. Wie in dem Falle mit dem Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32 ist der Hochdrehzahl-Antriebskipphebelarm 38 durch eine nicht dargestellte Vorspannfeder in der Ventilschließrichtung über einen Vorspannabschnitt 39a vorgespannt, um dadurch eine Rolle 40, welche auf der linken Seite vorgesehen ist, mit der Hochdrehzahlnocke 9 gemäß Darstellung in 7 in Kontakt zu bringen.
  • Ein Betätigungsarmabschnitt 41 (zweiter Eingriffsvorsprung) erstreckt sich von einer Oberseitenposition der Rolle 40 des Hochdrehzahl-Antriebskipphebelarms 38 in einer Vorwärtsrichtung entlang der Achse der Nockenwelle 2. Der Betä tigungsarmabschnitt 41 besitzt ein Kopfende, das in eine L-Form zu dem angetriebenen Einlaßkipphebelarm 11 hin gebogen ist, der auf der rechten Seite davon angeordnet ist, so daß es dem Betätigungsfenster 29 des Hochdrehzahl-Zylinderabschnittes 17 gegenüberliegt. Wie der Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32 wird der Hochdrehzahl-Antriebskipphebelarm 38 entlang der Form der Hochdrehzahlnocke 9 während der Drehung der Rolle 40 auf der Hochdrehzahlnocke 9, die sich in Drehung befindet, geschwenkt. In einer Basiskreiszone der Hochdrehzahlnocke 9, wird der Hochdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32 in der Ventilschließrichtung geschwenkt, um das Kopfende des Betätigungsarmabschnittes 36 aus dem Betätigungsfenster 41 in der linken Richtung gemäß Darstellung durch eine durchgezogene Linie in 4 zu trennen. In einer Hubzone der Hochdrehzahlnocke 9 wird umgekehrt der Hochdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32 in der Ventilöffnungsrichtung geschwenkt, um das Kopfende des Betätigungsarmabschnittes 41 in das Betätigungsfenster 29 gemäß Darstellung durch eine Doppelpunktkettenlinie in 5 einzuführen.
  • AUSLAßSEITEN-VENTILTRIEB
  • Im Gegensatz zu dem einlaßseitigen Ventiltrieb schließt der auslaßseitige Ventiltrieb nicht den Hochdrehzahl-Zylinderabschnitt 17 des angetriebenen Einlaßkipphebelarmes 11 und des dazu entsprechenden Hochdrehzahl-Antriebskipphebelarmes 38 ein. Eine Konfiguration des auslaßseitigen Ventiltriebs wird nachstehend beschrieben.
  • Gemäß Darstellung in den 2 und 3 ist die Auslaßkipphebelwelle 4 in eine Lagerungsbohrung 44a eines Nabenabschnittes 44 eines angetriebenen Auslaßkipphebelarmes 43 (vierter Kipphebelarm) eingesetzt. Der gesamte angetriebene Auslaßkipphebelarm 43 kann um die Auslaßkipphebelwelle 4 herum geschwenkt werden. Sich links aus dem Nabenabschnitt 44 erstreckend befinden sich zwei ventilseitige Armabschnitte 45, welche in eine zweizinkige Form ausgebildet sind. Jeder ventilseitige Armabschnitt 45 besitzt ein Kopfende, welches mit einer Einstellschraube 46 versehen ist, die einem nicht dargestellten Auslaßventil entspricht, das auf dem Zylinderkopf 1 angebracht ist.
  • Gemäß 7 sind der Nabenabschnitt 12 des angetriebenen Einlaßkipphebelarmes 11 und der Nabenabschnitt 44 des angetriebenen Auslaßkipphebelarmes 43 auf der rechten bzw. linken Seite der Nockenwelle 12 angeordnet. Zusätzlich überlappen sich die Nabenabschnitte 12 und 44 teilweise in einer axialen Richtung auf der Nockenwelle 2. Gemäß Darstellung in den 7 und 8 erstreckt sich ein nockenseitiger Armabschnitt 47 aus dem Nabenabschnitt 44 in der Richtung nach rechts. In dem Kopfende des nockenseitigen Armabschnittes 47 befindet sich ein Gleitkontaktabschnitt 47a, welcher mit der Abschaltnocke 8 in Kontakt steht, während gleichzeitig eine Überschneidung mit dem Gleitkontaktabschnitt 15a des angetriebenen Einlaßkipphebelarmes 11 vermieden wird.
  • In dem vorstehend beschriebenen Zustand werden, wenn der angetriebene Auslaßkipphebelarm 43 gegen den Uhrzeigersinn geschwenkt wird, die Auslaßventile gegen die Ventilfedern über die Einstellschrauben 46 der ventilseitigen Armabschnitte 45 geöffnet. Hierin nachstehend ist eine Schwenkrichtung von Elementen, welche den Auslaßseiten-Ventiltrieb bilden, der den angetriebenen Auslaßkipphebelarm 11, einen nachstehend erwähnten Auslaßkipphebelarm 49 und dergleichen umfaßt, als eine Ventilöffnungsrichtung definiert, wenn die Schwenkrichtung im gegen den Uhrzeigersinn vorliegt, und als eine Ventilschließrichtung falls sie im Uhrzeigersinn vorliegt.
  • Gemäß Darstellung in den 2 und 3 ist ein ringförmiger Zylinderabschnitt 48 integriert auf dem Nabenabschnitt 44 des angetriebenen Auslaßkipphebelarmes 43 ausgebildet. Der Zylinderabschnitt 48 besitzt eine zu dem Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnitt 16 des angetriebenen Einlaßkipphebelarms 11 symmetrische Konfiguration, wie es in 3 dargestellt ist.
  • Der Zylinderabschnitt 48 wird nachstehend grob mit denselben Bezugszeichen wie denjenigen für den Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnitt 16 beschrieben. Der untere Kolben 18a (ein zweiter Abschnitt eines dritten Kolbens) und der obere Kolben 18b (ein erster Abschnitt des dritten Kolbens) sind in den unteren Zylinder 16a (eine Hälfte eines dritten Zylinders) eingesetzt und in den oberen Zylinder 16b (eine weitere Hälfte des dritten Zylinders) des Zylinderabschnittes 48 jeweils verschiebbar in der vertikalen Richtung eingesetzt. Diese Kolben 18a und 18b werden durch die Druckfeder 21 nach unten vorgespannt. Wenn sich die Kolben 18a und 18b in den unteren Positionen gemäß Darstellung in 3 befinden, wird die Unterseite des unteren Kolbens 18a mit der Außenumfangsoberfläche der Auslaßkipphebelwelle 4 in Kontakt gebracht, gleichzeitig wird die Außenumfangsoberfläche des oberen Kolbens 18b von dem Betätigungsfenster 22 des Zylinderabschnittes 48 in der Richtung nach rechts aufgedeckt. Wenn sich die Kolben 18a und 18b in den oberen Positionen gemäß Darstellung in 4 befinden, wird der Auslauf 23 des oberen Kolbens 18a von dem Betätigungsfenster 22 in der Richtung nach. rechts aufgedeckt.
  • Die den unteren Kolben 18a, den oberen Kolben 18b, die Kappe 19, die Druckfeder 21 und dergleichen enthaltenden Elemente werden gemeinsam für eine Unterbringung in dem auslaßseitigen Zylinderabschnitt 48 und dem einlaßseitigen Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnitt 16 verwendet.
  • Gemäß Darstellung in 2 und 3 ist der Auslaßantriebskipphebelarm 49 (fünfter Kipphebelarm) vor dem angetriebenen Auslaßkipphebelarm 43 auf der Auslaßkipphebelwelle 4 und schwenkbar auf der Auslaßkipphebelwelle 4 gelagert. Der Auslaßantriebskipphebelarm 49 besitzt eine zu dem einlaßseitigen Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32 symmetrische Konfiguration.
  • Der Auslaßkipphebelarm 49 wird grob mit denselben Bezugszeichen wie denjenigen für den Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32 beschrieben. Der Auslaßantriebskipphebelarm 49 wird durch eine nicht dargestellte Vorspannfeder in der Ventilschließrichtung über den Vorspannabschnitt 33a vorgespannt, um dadurch die Rolle 35, welche auf seiner rechten Seite vorgesehen ist, mit der Auslaßnocke 7 in Kontakt zu bringen. Sich von dem Auslaßantriebskipphebelarm 49 in der rückwärtigen Richtung erstreckend befindet sich der Betätigungsarmabschnitt 36 (dritter Eingriffsvorsprung). Der Betätigungsabschnitt 36 besitzt das Kopfende, das nach links gebogen ist, so daß es eine L-Form aufweist, so daß es dem Betätigungsfenster 22 des Zylinderabschnittes 48 des angetriebenen Auslaßkipphebelarmes 43 gegenüberliegt. Der Auslaßantriebskipphebelarm 49 wird entlang der Form der Auslaßnocke 7, während sich die Rolle 35 dreht, geschwenkt. In der Basiskreiszone der Auslaßnocke 7, wird der Auslaßantriebskipphebelarm 49 in die Ventilschließrichtung geschwenkt, um das Kopfende des Betätigungsarmabschnittes 36 von dem Betätigungsfenster 22 in der Richtung nach rechts wie es durch eine durchgezogene Linie in 4 dargestellt ist, zu trennen. In der Hubzone der Auslaßnocke 7 wird der Auslaßantriebskipphebelarm 49 in die Ventilöffnungsrichtung geschwenkt, um das Kopfende des Betätigungsarmabschnittes 36 in das Betätigungsfenster 2 einzuführen, wie es durch eine Doppelpunktkettenlinie in 4 dargestellt ist.
  • Beschreibungen bezüglich des Ventiltriebs für einen Zylinder der Abschaltungs-Zylinderbank sind damit abgeschlos sen. Die anderen Zylinder besitzen jeder eine identische Konfiguration zu der vorstehend erwähnten.
  • ÖLPFAD
  • Gemäß 1 und 2 sind ein Ölpfad 51 für den Zylinderabschaltmodus und ein Ölpfad 52 für den Hochdrehzahlmodus in der Einlaßkipphebelwelle 3 entlang deren axialer Richtung ausgebildet. Die Ölpfade 51 und 52 weisen jeweils vordere und hintere Enden auf, die in vorderen und hinteren Endflächen der Einlaßkipphebelwelle 3 offen sind. Das vordere Ende des Ölpfades 51 ist mit einem Stopfen 53 verschlossen, und ein Ende des L-förmigen Metallrohres 54 ist in das hintere Ende des Ölpfades 51 eingepreßt und fixiert. Das vordere Ende des Ölpfades 52 ist mit einem Ölsteuerventil 55 (hierin nachstehend als OCV bezeichnet) für den Hochdrehzahlmodus über einen nicht dargestellten Ölzuführungspfad verbunden, welcher in dem Zylinderkopf 1 ausgebildet ist. Das hintere Ende des Ölpfades 52 ist mit einem Stopfen 56 verschlossen.
  • In der Auslaßkipphebelwelle 4 ist ein Ölpfad 57 für den Zylinderabschaltmodus entlang der axialen Richtung der Welle 4 ausgebildet. Der Ölpfad 57 besitzt vordere und hintere Enden, die in vorderen und hinteren Endflächen der Auslaßkipphebelwelle 4 offen sind. Das vordere Ende des Ölpfades 57 ist mit einem OCV 58 für den Zylinderabschaltmodus über einen nicht dargestellten Ölzuführungspfad verbunden, welcher in dem Zylinderkopf 1 ausgebildet ist. Ein Ende eines L-förmigen Metallrohres 59 ist in das hintere Ende des Ölpfades 57 eingepreßt und darin fixiert. Die anderen Enden der einlaßseitigen und auslaßseitigen Metallrohre 54 und 59 liegen einander über einen vorgeschriebenen Abstand dazwischen gegenüber und sind in entsprechende Enden eines Gummischlauches 60 für eine Verbindung miteinander eingeführt.
  • Das OCV 55 für den Hochdrehzahlmodus und das OCV 58 für den Zylinderabschaltmodus empfangen die Ölzufuhr aus einer nicht dargestellten Schmierölpumpe, welche für den Motor vorgesehen ist, und werden von einer ECU 61 (Steuereinheit, und Abkürzung für engine control unit- Motorsteuereinheit), die in dem Fahrzeug montiert ist, schaltend gesteuert, um dadurch in geeigneter Weise Öl dem Ölpfad 52 für den Hochdrehzahlmodus und dem Ölpfad 57 für den Zylinderabschaltmodus zuzuführen.
  • Gemäß Darstellung in den 2 und 3 sind Verbindungspfade 63 an drei Stellen (die Zeichnungen zeigen nur eine) der Einlaßkipphebelwelle 3 so ausgebildet, daß sie den Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnitten 16 der angetriebenen Einlaßkipphebelarme 11 der betroffenen Zylinder entsprechen. Jeder Verbindungspfad 63 besitzt ein unteres Ende, welches mit dem Ölpfad 51 für den Zylinderabschaltmodus in Verbindung steht, und ein oberes Ende, das in der Außenumfangsoberfläche der Einlaßkipphebelwelle 3 offen ist und mit dem unteren Zylinder 16a jedes Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnittes 16 in Verbindung steht.
  • Gemäß 2 und 5 sind Verbindungspfade 64 an drei Stellen (die Zeichnungen zeigen nur eine) der Einlaßkipphebelwelle 3 so ausgebildet, daß sie den Hochdrehzahl-Zylinderabschnitten 17 der angetriebenen Einlaßkipphebelarme 11 der betroffenen Zylinder entsprechen. Jeder Verbindungspfad 64 besitzt ein unteres Ende, welches mit dem Ölpfad 52 für den Hochdrehzahlmodus in Verbindung steht und ein oberes Ende, das in der Außenumfangsoberfläche der Einlaßkipphebelwelle 3 offen ist und mit dem Zylinder 17a jedes Hochdrehzahl-Zylinderabschnittes 17 in Verbindung steht.
  • Wie es aus 2 und 3 ersichtlich ist, sind Verbindungspfade 65 an drei Stellen (die Zeichnungen zeigen nur ei ne) der Auslaßkipphebelwelle 4 so ausgebildet, daß sie den Zylinderabschnitten 48 der angetriebenen Auslaßkipphebelarme 43 der betroffenen Zylinder entsprechen. Jeder Verbindungspfad 65 besitzt ein unteres Ende, welches mit dem Ölpfad 57 für den Zylinderabschaltmodus in Verbindung steht und ein oberes Ende, das in der Außenumfangsoberfläche der Auslaßkipphebelwelle 4 offen ist und mit dem unteren Zylinder 16a jedes Zylinderabschnittes 48 in Verbindung steht.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein erster Umschaltmechanismus zum Umschalten der Positionen der unteren und oberen Kolben 18a, 18b des Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnittes 16 des angetriebenen Einlaßkipphebelarmes 11 von dem Ölpfad 51 für den Zylinderabschaltmodus, dem OCV 58 für den Zylinderabschaltmechanismus und die Verbindungspfade 63 gebildet, ein zweiter Umschaltmechanismus zum Umschalten der Position des Kolbens 25 des Hochdrehzahl-Zylinderabschnittes 17 des angetriebenen Einlaßkipphebelarmes 11 wird durch den Ölpfad 52 für den Hochdrehzahlmodus, das OCV 55 für den Hochdrehzahlmodus und die Verbindungspfade 64 gebildet, und ein dritter Umschaltmechanismus zum Umschalten der Positionen der unteren und oberen Kolben 18a, 18b des Zylinderabschnittes 48 des angetriebenen Auslaßkipphebelarmes 43 wird durch den Ölpfad 57 für den Zylinderabschaltmodus, das OCV 58 für den Zylinderabschaltmodus und die Verbindungspfade 65 gebildet.
  • NICHT-ABSCHALTUNGS-ZYLINDERBANK
  • Ein Ventiltrieb einer Nicht-Abschaltungs-Zylinderbank weist keinen Zylinderabschaltmechanismus auf und weist nur einen Umschaltmechanismus zum Umschalten zwischen dem Niedrigdrehzahlmodus und dem Hochdrehzahlmodus auf. Eine konkrete Konfiguration des Ventiltriebs der Nicht-Abschaltungs-Zylinderbank wird hierin nachstehend beschrieben. Auf der Einlaßseite sind die Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnitte 16 des an getriebenen Einlaßkipphebelarmes 11 und der Niedrigdrehzahl-Kipphebelarm 32 nicht vorgesehen (die Hochdrehzahl-Zylinderabschnitte 17 und der Hochdrehzahl-Antriebskipphebelarm 38 sind beibehalten). Der angetriebene Einlaßkipphebelarm 1 wird direkt durch die Niedrigdrehzahlnocke 6 ohne das Medium des Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarmes 32 geschwenkt, um dadurch das Einlaßventil jederzeit zu öffnen und zu schließen.
  • Auf der Auslaßseite sind der Zylinderabschnitt 48 des angetriebenen Auslaßkipphebelarmes 43 und der Auslaßantriebskipphebelarm 49 nicht vorhanden. Daher wird der angetriebene Auslaßkipphebelarm 43 direkt durch die Auslaßnocke 7 ohne das Medium des Auslaßantriebskipphebelarmes 49 geschwenkt, um dadurch das Auslaßventil jederzeit zu öffnen und zu schließen. Da die angetriebenen Einlaß- und Auslaßkipphebelarme 11 und 43, wie festgestellt, konstant geschwenkt werden, ist auch nicht die Abschaltnocke 8 der Nockenwelle 2 vorgesehen. Ferner beinhaltet das Fehlen des Zylinderabschaltmechanismus das Fehlen der Ölpfade 51 und 57 für den Zylinderabschaltmodus, welche in den Einlaß- und Auslaßkipphebelwellen 3 und 4 unterzubringen sind.
  • Die nachfolgende Beschreibung betrifft einen Betriebszustand des Ventiltriebs mit einem Zylinderabschaltmechanismus des Motors, welcher in der vorstehend erwähnten Weise konfiguriert ist.
  • Die Umschaltsteuerung der OCVs 55 und 58 wird durch die ECU 61 auf der Basis der Motordrehzahl Ne durchgeführt. Beispielsweise wird der Zylinderabschaltmodus in einem Drehzahlbereich aktiviert, in welchem die Motordrehzahl Ne niedriger als ein erster Schwellenwert Ne1 ist und eine entsprechende Leistungsanforderung an den Motor dementsprechend niedrig ist. Der Niedrigdrehzahlmodus wird in einem Drehzahlbereich aktiviert, in welchem die Motordrehzahl Ne in dem Bereich von dem ersten Schwellenwert Ne1 bis zu einem zweiten Schwellenwert Ne2 (> Ne1) fällt, und eine normale Motorabgabeleistung erforderlich ist. Der Hochdrehzahlmodus wird in einem Drehzahlbereich aktiviert, in welchem die Motordrehzahl Ne gleich oder größer als der zweite Schwellenwert Ne2 ist, und eine besonders hohe Motorabgabeleistung erforderlich ist. Hierin nachstehend wird der Betriebszustand des Ventiltriebs unter Bezugnahme auf jeden Modus beschrieben.
  • NIEDRIGDREHZAHLMODUS
  • In der Abschalt-Zylinderbank führt die ECU 61 eine schaltende Steuerung des OCV 55 für den Hochdrehzahlmodus und des OCV 58 für den Zylinderabschaltmodus aus, und unterbricht die Ölzuführung zu dem Ölpfad 51 für den Zylinderabschaltmodus und den Ölpfad 52 für den Hochdrehzahlmodus.
  • Demzufolge werden in dem Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnitt 16 des angetriebenen Einlaßkipphebelarmes 11 und dem Zylinderabschnitt 48 des angetriebenen Auslaßkipphebelarmes 43 die unteren Kolben 18a und die oberen Kolben 18b in den unteren Positionen durch eine Vorspannkraft der entsprechenden Druckfedern 21 gehalten und die Außenumfangsflächen der oberen Kolben 18b sind durch die entsprechenden Betätigungsfenster 22 aufgedeckt, wie es in 3 dargestellt ist. Wie es in 5 dargestellt ist, hält in dem Hochdrehzahl-Zylinderabschnitt 17 des angetriebenen Einlaßkipphebelarmes 11 die Vorspannkraft der Druckfeder 28 den Kolben 25 in der unteren Position, und der Auslauf 30 ist dann durch das Betätigungsfenster 29 hindurch aufgedeckt.
  • Während des Betriebs des Motors werden der Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32, der Hochdrehzahl-Antriebskipphebelarm 38 und der Auslaßantriebskipphebelarm 49 konstant entlang der Formen der entsprechenden Nocken 6, 7 und 9 geschwenkt. Zusammen mit dem Schwenkvorgang werden die Kopfen den der Betätigungsarmabschnitte 36 und 41 in die Betätigungsfenster 22 und 29 der angetriebenen Kipphebelarme 11 und 43 eingeführt und daraus entfernt.
  • Der Hochdrehzahl-Antriebskipphebelarm 38 schlägt mit seinem in den Auslauf 30, welcher durch das Betätigungsfenster 29 des Hochdrehzahl-Zylinderabschnittes 17 aufgedeckt wird, eingeführten und daraus zurückgezogenen Kopfende unabhängig auf Luft. Der Hochdrehzahl-Antriebskipphebelarm 38 schwenkt nicht die angetriebenen Kipphebelarme 11 und 43 wie es der vorstehend erwähnte Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32 und der Auslaßantriebskipphebelarm 49 tun.
  • Der Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32 und der Auslaßantriebskipphebelarm 49 drücken auf die Außenumfangsoberflächen der oberen Kolben 18b, welche durch das Betätigungsfenster 22 des Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnittes 16 und des Zylinderabschnittes 48 aufgedeckt sind, wenn sie in die Ventilöffnungsrichtung geschwenkt werden. Dadurch schwenken die Antriebskipphebelarme 42 und 49 die entsprechenden angetriebenen Kipphebelarme 11 und 43 in der Ventilöffnungsrichtung, um dadurch die Einlaß- und Auslaßventile zu öffnen. Wenn der Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32 und der Auslaßantriebskipphebelarm 49 in der Ventilschließrichtung geschwenkt werden, nehmen die entsprechenden angetriebenen Kipphebelarme 11 und 43 die Vorspannkraft der Ventilfedern auf, die zusammen mit dem Schließen der Einlaß- und Auslaßventile erzeugt werden, und werden dann in die Ventilschließrichtung geschwenkt.
  • Demzufolge wird der angetriebene Einlaßkipphebelarm 11 mit dem Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32 zum Öffnen und Schließen der Einlaßventile entlang der Form der Niedrigdrehzahlnocke geschwenkt. Der angetriebene Auslaßkipphebearm 43 wird mit dem Auslaßantriebskipphebelarm 49 zum Öffnen und Schließen der Auslaßventile entlang der Form der Auslaßnocke geschwenkt.
  • In der Nicht-Abschaltungs-Zylinderbank schlägt, da die ECU die Ölzuführung zu dem Ölpfad 52 für den Hochdrehzahlmodus aus dem OCV 55 für Hochdrehzahlmodus unterbricht, der Hochdrehzahl-Antriebskipphebelarm 38 auf Luft, wie in dem Falle bei der Abschaltungs-Zylinderbank. Somit werden die Einlaßventile zum Öffnen und Schließen entlang der Form der Niedrigdrehzahlnocke 6 angetrieben, und die Auslaßventile entlang der Form der Auslaßnocke 7. Demzufolge wird in dem Niedrigdrehzahlmodus die innerhalb des normalen Drehzahlbereichs erforderliche Motorabgabeleistung unter Verwendung der Niedrigdrehzahlnocke 6 und der Auslaßnocke 7 realisiert.
  • ZYLINDERABSCHALTMODUS
  • Unter Stoppen der Ölzufuhr zu dem Ölpfad 52 für den Hochdrehzahlmodus in der Abschalt-Zylinderbank und der Nicht-Abschalt-Zylinderbank liefert die ECU 61 Öl aus dem OCV 58 für den Zylinderabschaltmodus in der Abschalt-Zylinderbank.
  • Das aus dem OCV 58 austretende Öl fließt durch den Ölpfad 57 der Auslaßkipphebelwelle 4 von der Vorderseite zu der Rückseite, um in den unteren Zylinder 16a des angetriebenen Auslaßkipphebelarmes 43 über jeden Verbindungspfad 65 zugeführt zu werden. Das Öl passiert anschließend die Metallrohre 54 und 59 und den Schlauch 60, und strömt dann durch den Ölpfad 51 der Einlaßkipphebelwelle 3 von der Rückseite zu der Vorderseite. Schließlich wird das Öl in den unteren Zylinder 16a des angetriebenen Einlaßkipphebelarmes 11 über jeden Kommunikationspfad 63 eingeführt.
  • In den unteren Zylindern 16a und den oberen Zylindern 16b des angetriebenen Einlaßkipphebelarmes 11 und des angetriebenen Auslaßkipphebelarmes 43 gleiten die unteren Kolben 18a und die oberen Kolben 18b als Reaktion auf den Hydraulikdruck des zugeführten Öls gegen die Druckfeder 21 nach oben, so daß sie in die entsprechenden oberen Positionen umgeschaltet werden. Diese Bewegung deckt die Ausläufe 23 der unteren Kolben 18a durch das entsprechende Betätigungsfenster 22 hindurch auf. Daher schlagen der Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32 und der Auslaßantriebskipphebelarm 49 unabhängig auf Luft, wobei die entsprechenden Kopfenden in die Ausläufe 23, welche durch das Betätigungsfenster 22 der entsprechenden angetriebenen Kipphebelarme 41 und 43 aufgedeckt sind, eingeführt und daraus herausgeführt werden, um dadurch den Schwenkvorgang in Bezug auf die angetriebenen Kipphebelarme 11 und 43 anzuhalten.
  • Da der Hochdrehzahlkipphebelarm 38 ebenfalls in jedem Zylinder der Abschalt-Zylinderbank auf Luft schlägt, bleiben die Einlaß- und Auslaßventile aufgrund der Vorspannkraft der Ventilfedern geschlossen, und der angetriebene Einlaßkipphebelarm 11 und der angetriebene Auslaßkipphebelarm 43 werden in den Ventilschließpositionen gehalten, während die Gleitkontaktabschnitte 15a und 47a der nockenseitigen Arme 15 und 47 mit der Abschaltnocke 8 in Kontakt stehen.
  • In der Nicht-Abschaltungs-Zylinderbank wird der Betrieb jedes Zylinders wie in dem Niedrigdrehzahlmodus fortgesetzt, und das Fahrzeug wird mit einem in der Nicht-Abschaltungs-Zylinderbank erzeugten Drehmoment betrieben. Gleichzeitig macht es die Abschaltung jedes Zylinders in der Abschaltungs-Zylinderbank möglich, den Kraftstoffverbrauch zu beschränken.
  • HOCHDREHZAHLMODUS
  • In der Abschaltungs-Zylinderbank unterbricht die ECU 61 die Ölzufuhr zu dem Ölpfad 51 für den Zylinderabschaltmodus aus dem OCV 58 für den Zylinderabschaltmodus, und führt ande rerseits dem Ölpfad 52 Öl für den Hochdrehzahlmodus aus dem OCV 55 für den Hochdrehzahlmodus zu.
  • Demzufolge werden wie in dem Niedrigdrehzahlmodus die Außenumfangsflächen der oberen Kolben 18b durch die Betätigungsfenster 22 in dem Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnitt 16 des angetriebenen Einlaßkipphebelarmes 11 und der Zylinderabschnitt 48 des angetriebenen Auslaßkipphebelarmes 43 aufgedeckt.
  • Das in den Ölpfad 52 strömende Öl wird durch den Kommunikationspfad 64 in den Zylinder 17a des Hochdrehzahl-Zylinderabschnittes 17 in dem angetriebenen Einlaßkipphebelarm 11 jedes Zylinders eingeführt. In dem Zylinder 17a gleitet der Kolben 25 als Reaktion auf den hydraulischen Druck des zugeführten Öls gegen den Widerstand der Druckfeder 28 nach oben, so daß er in die obere Position umgeschaltet wird. Die Außenumfangsfläche des Kolbens 25 ist dann durch das Betätigungsfenster 29 hindurch aufgedeckt.
  • Demzufolge wird auf der Auslaßseite der angetriebene Auslaßkipphebelarm 43 mit dem Auslaßantriebskipphebelarm 49 entlang der Form der Auslaßnocke 7 geschwenkt, und das Auslaßventil wird zum Öffnen und Schließen entlang der Form der Auslaßnocke 7 wie in dem Niedrigdrehzahlbereich angetrieben.
  • Auf der Einlaßseite sind die Kolben 18b und 25 des Niedrigdrehzahlabschnittes 16 und des Hochdrehzahl-Zylinderabschnittes 17 beide aufgedeckt, und können dadurch durch die entsprechenden Antriebskipphebelarme 32 und 38 gedrückt werden. Jedoch führt nur der Hochdrehzahl-Antriebskipphebelarm 38 tatsächlich den Drückvorgang durch, und der Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarm 32 schlägt auf Luft. Dieses beruht darauf, daß die Hochdrehzahlnocke 9 eine breitere Hubzone (oder Betriebswinkel) und einen höheren Hubbetrag im Vergleich zu der Niedrigdrehzahlnocke 6 besitzt. Kurz gesagt, werden die Einlaßventile zum Öffnen und Schließen entlang der Form der Hochdrehzahlnocke 9 in dem Hochdrehzahlmodus angetrieben.
  • In der Nicht-Abschaltungs-Zylinderbank sowie in der Abschaltungs-Zylinderbank wird Öl dem Ölpfad 52 zugeführt, und die Einlaßventile werden zum Öffnen und Schließen entlang der Form der Hochdrehzahlnocke 9 angetrieben. Demzufolge wird im Hochdrehzahlmodus eine in dem hohen Drehzahlbereich benötigte hohe Motorabgabeleistung realisiert, indem im Vergleich zum Niedrigdrehzahlmodus eine Öffnungsdauer der Einlaßventile verlängert oder deren Hubbetrag vergrößert wird.
  • Der Ventiltrieb mit einem Zylinderabschaltmechanismus des Motors gemäß der vorliegenden Ausführungsform arbeitet wie vorstehend geschildert. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind der untere Kolben 18a des Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnittes 16 des angetriebenen Niedrigdrehzahl-Kipphebelarmes 11 und der untere Kolben 18a des Zylinderabschnittes 48 des angetriebenen Auslaßkipphebelarmes 43 im Durchmesser kleiner als der Kolben 25 des Hochdrehzahl-Zylinderabschnittes 17 des angetriebenen Niedrigdrehzahl-Kipphebelarms 11 ausgeführt, wie es vorstehend beschrieben wurde. Nachstehend werden die durch eine derartige Konfiguration erzielten Funktionen und Vorteile im Detail erläutert.
  • Das zum Umschalten der Positionen der Kolben 18a, 18b, 25 der angetriebenen Einlaß- und Auslaßkipphebelarme 11, 43 wird von der Ölpumpe des Motors geliefert. In einem Niedrigdrehzahlbereich des Motors, in welchem die Rotationsdrehzahl der Pumpe abnimmt, kann nicht erwartet werden, daß eine ausreichende Menge von Öl von der Pumpe abgegeben wird. Daher wird die Kolbenposition in dem Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnitt 16 des angetriebenen Einlaßkipphebelarmes 11 und des Zylinderabschnittes 48 des angetriebenen Auslaßkipphebelarmes 43 unter Verwendung einer unzureichenden Menge von abgegebenem Öl in einem Niedrigdrehzahlbereich (niedriger als der erste Schwellenwert Ne1) umgeschaltet, während die Position des Kolbens 25 schnell in den Hochdrehzahl-Zylinderabschnitt 17 des angetriebenen Einlaßkipphebelarmes 11 unter Verwendung einer ausreichenden Menge abgegebenen Öls in einem Hochdrehzahlbereich (höher als der zweite Schwellenwert Ne2) umgeschaltet wird.
  • Anzumerken ist, daß es in jedem von den Zylinderabschnitten 16 und 48 der untere Kolben 18a ist, welcher tatsächlich den Öldruck aufnimmt. Da diese unteren Kolben 18a im Durchmesser kleiner als der Kolben 25 des Hochdrehzahl-Zylinderabschnittes 17 sind, werden die unteren Kolben 18a schnell gleitend in die obere Positionen bewegt, selbst wenn die Ölzufuhr zu dem unteren Zylinder 16a aufgrund der unzureichenden Menge des von der Ölpumpe abgegebenen Öls langsam ist. Demzufolge kann die Umschaltung aus dem Niedrigdrehzahlmodus in den Zylinderabschaltmodus vollständig mit einer ausreichenden Reaktion abgeschlossen werden, was es möglich macht, das Fahrverhalten zu verbessern.
  • In dieser Ausführungsform sind die oberen Kolben 18b des Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnittes 16 und der Zylinderabschnitt 48 so angeordnet, daß sie von den Betätigungsarmabschnitten 36 des Niedrigdrehzahl-Antriebskipphebelarms 32 und dem Auslaßantriebskipphebelarm 49 angetrieben werden, wenn sie sich in den unteren Positionen befinden. Alternativ können die oberen Kolben 18b so angepaßt sein, daß sie durch die Betätigungsarmabschnitte 36 gedrückt werden, wenn sie sich in den oberen Positionen befinden. In diesem Falle kann eine unmittelbare Umschaltung von dem Zylinderabschaltmodus in den Niedrigdrehzahlmodus realisiert werden, indem die unteren Kolben 18a im Durchmesser kleiner gemacht werden. Dieses ist dahingehend vorteilhaft, daß Funktionen und Vorteile einer Verhinderung einer Verzögerung in der Modusumschaltung von dem Zylinderabschaltmodus in den Niedrigdrehzahlmodus angesichts der Tatsache erzielt werden können, daß, wenn eine Verzögerung in der Modusumschaltung, die als Reaktion auf die Beschleunigungsanforderung des Fahrers, welche in der Form eines Niederdrückens des Gaspedals oder dergleichen durchgeführt wird, ausgelöst wird, sich eine schlechte Beschleunigung oder ein anderer schlechter Eindruck für den Fahrer ergibt.
  • Was den oberen Kolben 18b betrifft, muß ein bestimmter Durchmesser im Hinblick auf die nachstehenden Faktoren sichergestellt sein. Vor allem ist in dem Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnitt 16 und in dem Zylinderabschnitt 48 mit den unteren Kolben 18a, welche einen kleinen Durchmesser besitzen, kein Raum, um die Druckfeder 28 versetzt anzuordnen, im Gegensatz zu dem Hochdrehzahl-Zylinderabschnitt 17 mit dem Kolben 25, der im Durchmesser groß ist. Daher ist die Druckfeder 21 unvermeidlich in einer Oberseite des oberen Kolbens 18b angeordnet. Um den oberen Kolben 18b nach unten zu drücken, muß der Durchmesser oder die Länge der Druckfeder 21 in einem gewissen Umfang vergrößert werden. Wenn jedoch die Federlänge verlängert wird, ragen die Zylinderabschnitte 16, 48 weit nach oben von den Rotationsmittelpunkten der angetriebenen Kipphebelarme 11, 43 und demzufolge nimmt nicht nur die träge Masse des Ventilantriebs zu, sondern auch die Höhe des Motors zu. Um dieses zu vermeiden, wird die Technik der Vergrößerung des Federdurchmessers angewendet. Zur Anpassung an den vergrößerten Federdurchmesser ist es erforderlich, den Durchmesser des oberen Kolbens 18b zu vergrößern.
  • Die Niedrigdrehzahl- und Auslaßantriebskipphebelarme 32, 49 müssen jeweils einen vorbestimmten Druckhub besitzen, um die Einlaß- oder Auslaßventile über das Medium der Einlaß- oder angetriebenen Auslaßkipphebelarme 11 oder 43 zu öffnen und zu schließen. Zu dem Zeitpunkt der Zylinderabschaltung ist der Auslauf 23 des unteren Kolbens 18a jedes angetriebenen Kipphebelarmes 11 oder 43 erforderlich, um eine Tiefe zu haben (Links/Rechts-Abmessung in 3) welche groß genug ist, um das Äquivalent des Druckhubs aufzunehmen. Ferner muß der untere Kolben 18a eine angemessene Wanddicke besitzen, nachdem er mit dem Auslauf 23 ausgebildet ist. Um die Anforderungen bezüglich des Druckhubs, der Tiefe des Auslaufs 23 und der Wanddicke zu erfüllen, ist es erforderlich, die Antriebskipphebelarme 32, 42 so anzuordnen, daß sie mit den oberen Kolben 18b mehr auf dieser Seite während der Schwingbewegung in der Ventilschließrichtung in Kontakt gebracht werden. Dieses erfordert unvermeidlich, daß die oberen Kolben 18b im Durchmesser größer gemacht werden.
  • Gemäß dieser Ausführungsform, in welcher der Kolben sowohl des Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnittes als auch des Zylinderabschnittes 48 vertikal in zwei aufgeteilt ist, einer der untere Kolben 18a und der andere der obere Kolben 18b ist, ist es möglich, den Durchmesser des oberen Kolbens 18b zu vergrößern, ohne durch den Durchmesser des unteren Kolbens 18a beschränkt zu sein, welcher kleiner genug auszuführen ist, um ein schnelles Umschalten der Kolbenpositionen zu realisieren.
  • Insbesondere ist in dieser Ausführungsform der Kolben von jedem von dem Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnitt 16 des angetriebenen Einlaßkipphebelarmes 11 und dem Zylinderabschnitt 48 des angetriebenen Auslaßkipphebelarmes 43 vertikal in zwei, die unteren und oberen Kolben 18a, 18b unterteilt und zusätzlich besteht der obere Kolben 18b aus einem Material, das in der Festigkeit und Verschleißbeständigkeit besser als das für den unteren Kolben 18a ist. Nachstehend werden Funk tionen und Vorteile einer derartigen Konfiguration im Detail beschrieben.
  • Im Vergleich zu den unteren Kolben 18a, welche hauptsächlich nur den Öldruck alleine aufnehmen, werden die oberen Kolben 18b durch die Betätigungsarmabschnitte 36 der Niedrigdrehzahl- und Auslaßantriebskipphebelarme 32, 49 gedrückt, um ein Schwenken der gesamten angetriebenen Kipphebelarme 11, 43 gegen ihre Trägheitsmassen zu bewirken. Somit müssen die oberen Kolben 18b eine höhere Steifigkeit aufweisen. Ferner müssen die oberen Kolben 18b eine höhere Verschleißbeständigkeit aufweisen, da sie mit den Kopfenden der Betätigungsarmabschnitte 36 jedesmal zusammenstoßen, wenn die Betätigungsarmabschnitte 36 geschwenkt werden.
  • Im Falle eines Kolbens mit einstückig bzw. integral ausgebildeten unteren und oberen Kolben 18a und 18b muß der gesamte Kolben aus einem teueren Material (beispielsweise aufgekohltem Material) besehen, um der erforderlichen Eigenschaft für den oberen Kolben 18b zu genügen. Gemäß dieser Ausführungsform muß ein teueres Material nur für den oberen Kolben 18b verwendet werden und ein billigeres Material (z.B. nicht aufgekohltes Material) kann für den unteren Kolben 18a verwendet werden. Dieses ermöglicht es, einen Bruch des oberen Kolbens 18b oder andere Probleme zu verhindern, und dadurch die Zuverlässigkeit des Ventiltriebs zu verbessern, und ermöglicht es ferner, die Herstellungskosten des Kolbens von jedem der angetriebenen Kipphebelarme 11 und 43 und darüber hinaus die Herstellungskosten des gesamten Ventiltriebs zu verringern.
  • Ferner hat die Konfiguration mit der vertikalen Teilung in zwei Kolben 18a und 18b einen Vorteil, daß sie ein sanftes Gleiten der Kolben 18a und 18b möglich macht. Insbesondere müssen, wenn diese Kolben mit unterschiedlichen Durchmessern einstückig bzw. integral ausgebildet werden, entsprechende Zylinder 16a und 16b, welche jeweils den Kolbendurchmessern entsprechen, in einer solchen Weise ausgeführt werden, daß ihre Achsen miteinander übereinstimmen. Dieses macht es extrem schwierig, die Zylinder zu bearbeiten, was eine Schwierigkeit in der Einhaltung der gewünschten Toleranz bewirkt. Demzufolge neigt das Kolbenspiel zu einer Zunahme, was möglicherweise einen Ölaustritt an dem unteren Kolben 18a und einem Gleitbewegungsausfall an dem oberen Kolben 18b aufgrund von Abrieb bewirkt. Gemäß dieser Ausführungsform, in welcher der Kolben in den oberen und den unteren Kolben 18a und 18b aufgeteilt ist, kann der Zylinder leicht bearbeitet werden, da es ausreicht, jeden der Zylinder 16a, 16b so auszubilden, daß sie dem entsprechenden Kolbendurchmesser ohne die Notwendigkeit einer Ausrichtung der Achsen der Zylinder 16a, 16b entsprechen. Somit kann das gewünschte Kolbenspiel erzielt und daher die vorgenannten Nachteile verhindert werden, wodurch eine problemlose Kolbengleitbewegung realisiert werden kann, welche zur Verbesserung der Zuverlässigkeit des Ventiltriebs beiträgt.
  • Obwohl die Erläuterung der Ausführungsform nun abgeschlossen ist, ist die Form der vorliegenden Erfindung nicht auf die vorliegende Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise wird die Erfindung auf einen V-Sechszylinder-Benzinmotor mit vier Ventilen pro Zylinder in der vorstehenden Ausführungsform angewendet. Solange der Motor einer mit einem Ventiltrieb mit einem Zylinderabschaltmechanismus ist, muß jedoch der Motor kein V-Sechszylinder-Benzinmotor in Hinblick auf Kategorie und Typ sein. Die Erfindung kann im Gegensatz dazu, beispielsweise auf einen Dieselmotor oder auf einen Reihenvierzylindermotor mit zwei Ventilen pro Zylinder angewendet werden.
  • In der Ausführungsform ist der Zylinderabschaltmechanismus in der Zylinder-Abschaltbank nicht nur auf der Einlaßseite, sondern auch auf der Auslaßseite vorgesehen, wodurch die Auslaßventile während der Zylinderabschaltung geschlossen gehalten werden. Jedoch kann der Zylinderabschaltmechanismus auf der Auslaßseite weggelassen werden, so daß der angetriebene Auslaßventilhebelarm 43 beispielsweise direkt von der Auslaßnocke 7 geschwenkt wird.
  • In der Ausführungsform ist der Kolben sowohl von dem Niedrigdrehzahl-Zylinderabschnitt 16 als auch von dem Zylinderabschnitt 48 in zwei, die oberen und unteren Kolben 18a und 18b unterteilt, der untere Kolben ist im Durchmesser kleiner ausgeführt als der obere Kolben und beide Kolben 18a und 18b sind aus unterschiedlichen Materialien hergestellt. Jedoch ist eine derartige Konfiguration nicht unvermeidlich erforderlich. Beispielsweise können die oberen und untern Kolben 18a, 18b aus demselben Material bestehen, und diese Kolben 18a, 18b können einstückig bzw. integral ausgebildet sein.

Claims (10)

  1. Ventiltrieb mit einem Zylinderabschaltmechanismus eines Verbrennungsmotors, mit: einem ersten Kipphebelarm (11) mit einem Kopfende, das mit einem von einem Einlaßventil und einem Auslaßventil verbunden ist, und der schwenkbar auf einer ersten Kipphebelwelle (3) gelagert ist; einem auf der einen Seite des ersten Kipphebelarms (11) angeordneten zweiten Kipphebelarm (32), der schwenkbar auf der ersten Kipphebelwelle gelagert ist, und von einer ersten Nocke (6) für niedrige Drehzahl angetrieben wird; einem auf der anderen Seite des ersten Kipphebelarms (11) angeordneten dritten Kipphebelarm (38), der schwenkbar auf der ersten Kipphebelwelle gelagert ist und von einer zweiten Nocke (9) für hohe Drehzahl angetrieben wird; einer Steuereinrichtung (61) zum Umschalten des zweiten Kipphebelarms (32) und des dritten Kipphebelarms (38), gekennzeichnet durch: einen ersten Kolben (18a, 18b), der verschiebbar in einen in dem ersten Kipphebelarm (11) ausgebildeten ersten Zylinder (16) eingesetzt ist; einen zweiten Kolben (25), der verschiebbar in einen in dem ersten Kipphebelarm (11) ausgebildeten zweiten Zylinder (17) eingesetzt ist; einen ersten Eingriffsvorsprung (36), der sich aus dem zweiten Kipphebelarm (32) erstreckt und für einen Eingriff mit dem ersten Kolben (18a, 18b) ausgebildet ist; einen zweiten Eingriffsvorsprung (41), der sich aus dem dritten Kipphebelarm (38) erstreckt und für einen Eingriff mit dem zweiten Kolben (25) ausgebildet ist; und erste und zweite Umschaltmechanismen (63, 64) zum Anlegen von Öldruck an die ersten und zweiten Kolben (18a, 18b, 25), um dadurch diese Kolben zwischen einer Eingriffsposition und einer Nicht-Eingriffsposition in Bezug auf die ersten bzw. zweiten Eingriffsvorsprünge (36, 41) umzuschalten; wobei die Steuereinrichtung (61) die Umschaltung der ersten und zweiten Umschaltmechanismen (63, 64) steuert, um dadurch den zweiten Kipphebelharm (32) und den dritten Kipphebelarm (38) umzuschalten, und der erste Kolben (18a, 18b) im Durchmesser kleiner als der zweite Kolben (25) ausgebildet ist.
  2. Ventiltrieb mit einem Zylinderabschaltmechanismus eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 1, wobei der erste Kolben (18a, 18b) vertikal in zwei unterteilt ist, einer ein erster Abschnitt (18b) ist, der für einen Eingriff mit dem ersten Eingriffsvorsprung (36) angepaßt ist, und der andere ein zweiter Abschnitt (18a) ist, der nicht für einen Eingriff mit dem ersten Eingriffsvorsprung (36) angepaßt ist.
  3. Ventiltrieb mit einem Zylinderabschaltmechanismus eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 2, wobei der zweite Abschnitt (18a) des ersten Kolbens (18a, 18b) gleitend in dem ersten Zylinder (16a) aufgenommen und im Durchmesser kleiner als der erste Abschnitt (18b) ausgeführt ist.
  4. Ventiltrieb mit einem Zylinderabschaltmechanismus eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 3, wobei der zweite Abschnitt (18a) aus einem Material hergestellt ist, das eine niedrigere Festigkeit als ein Material hat, aus welchem der erste Abschnitt (18b) hergestellt ist.
  5. Ventiltrieb mit einem Zylinderabschaltmechanismus eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuereinrichtung (61) das Umschalten des ersten und zweiten Umschaltmechanismus (63, 64) so steuert, daß sie irgendeinen von einem ersten Modus, in welchem der erste Kipphebelarm (11) von der ersten Nocke (6) angetrieben wird, einem zweiten Modus, in welchem der erste Kipphebelarm (11) über die zweite Nocke (9) angetrieben wird, und einem dritten Modus, in welchem der erste Kipphebelarm (11) nicht in Betrieb ist, aktiviert.
  6. Ventiltrieb mit einem Zylinderabschaltmechanismus eines Verbrennungsmotors nach einem der Anspruch 1 bis 5, ferner mit: einem vierten Kipphebelarm (43) mit einem Kopfende, das mit dem anderen von dem Einlaßventil und dem Auslaßventil verbunden und schwenkbar auf einer zweiten Kipphebelwelle (4) gelagert ist, die parallel zu der ersten Kipphebelwelle (3) angeordnet ist; einem fünften Kipphebelarm (49), der schwenkbar auf der zweiten Kipphebelwelle (4) gelagert ist und von einer dritten Nocke (7) angetrieben wird; einem dritten Kolben (18a, 18b), der verschiebbar in einen in dem vierten Kipphebelarm (43) ausgebildeten dritten Zylinder (16) eingesetzt ist; und einem dritten Eingriffsvorsprung (36), welcher sich von dem fünften Kipphebelarm (49) aus erstreckt und so ausgebildet ist, daß er an dem dritten Kolben (18a, 18b) angreifen kann, wobei die Steuereinrichtung (61) das Umschalten des dritten Umschaltmechanismus (65) steuert, und jeder von den ersten und dritten Kolben (18a, 18b) im Durchmesser kleiner als der zweite Kolben (25) ausgebildet ist.
  7. Ventiltrieb mit einem Zylinderabschaltmechanismus eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 9, wobei jeder von den ersten und dritten Kolben (18a, 18b) vertikal in zwei unterteilt ist, einer ein erster Abschnitt (18b) ist, der für einen Eingriff mit einem entsprechenden von den ersten und dritten Eingriffsvorsprüngen (36) angepaßt ist, und der andere ein zweiter Abschnitt (18a) ist, der nicht für einen Eingriff mit einem von den ersten und dritten Eingriffsvorsprüngen (36) angepaßt ist.
  8. Ventiltrieb mit einem Zylinderabschaltmechanismus eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 7, wobei der zweite Abschnitt (18a) aus einem Material hergestellt ist, das eine niedrigere Festigkeit als ein Material hat, aus welchem der erste Abschnitt (18b) hergestellt ist.
  9. Ventiltrieb mit einem Zylinderabschaltmechanismus eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 7, wobei der zweite Abschnitt (18a) von jedem der ersten und dritten Kolben (18a, 18b) gleitend in einem entsprechenden von den ersten und dritten Zylindern (16) aufgenommen und im Durchmesser kleiner als der erste Abschnitt (18b) ausgebildet ist.
  10. Ventiltrieb mit einem Zylinderabschaltmechanismus eines Verbrennungsmotors nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die Steuereinrichtung den Umschaltmechanismus des ersten, zweiten und dritten Umschaltmechanismus (63, 64, 65) so steuert, daß sie einen von einem ersten Modus, in welchem der erste Kipphebelarm (11) von der ersten Nocke (6) angetrieben wird, und der vierte Kipphebelarm (43) von der dritten Nocke (7), einem zweiten Modus, in welchem der erste Kipphebelarm (11) von der zweiten Nocke (9) angetrieben wird, und einem drittem Modus, in welchem die ersten und vierten Kipphebelarme (43) nicht arbeiten, aktiviert.
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