DE102007034234A1 - Variables Ventilsystem von einem Verbrennungsmotor - Google Patents

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Abstract

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Verbrennungsmotor zu verkleinern, welcher mit einem variablen Ventilsystem versehen ist, in welchem jeder Nocken ein Einlassventil und ein Auslassventil über jeden Kipphebel öffnet und schließt. Ein variables Ventilsystem (20) von einem Verbrennungsmotor (E) ist versehen mit Kipphebeln (23i, 23e), welche durch die Wirkung einer Ventilantriebskraft von Nocken (21a, 22a) geschwenkt werden, und jedem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus (30), welcher den maximalen Hubbetrag von einem Einlassventil (13) und einem Auslassventil (14) verändert. Der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus (30) ist versehen mit einem Stößel (31), welcher durch die Nocken (21a, 22a) angetrieben wird und bewirkt, dass die Ventilantriebskraft auf den Kipphebel (23i, 23e) wirkt, und einer Stößelhalterung (41), welche den Stößel (31) lagert und von einem Elektromotor (51) angetrieben und geschwenkt wird. Der Stößel (31) ist bewegbar durch die Stößelhalterung (41) gelagert. Der maximale Hubbetrag wird verändert, indem eine Position verändert wird, an welcher der Stößel (31) an dem Kipphebel (23i, 23e) anliegt, gemäß einer Position, in welche die Stößelhalterung (41) gedreht ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft variable Ventilsysteme, welche eine Ventilbetätigungscharakteristik wie z.B. einen maximalen Hubbetrag und eine Öffnung/Schließzeiteinstellung von einem Motorventil, welches ein Einlassventil oder ein Auslassventil in einem Verbrennungsmotor ist, verändern können und betrifft ferner insbesondere das variable Ventilsystem, welches mit einem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus versehen ist, welcher den maximalen Hubbetrag von dem Motorventil verändern kann.
  • Ein variables Ventilsystem von einem Verbrennungsmotor, welches versehen ist mit einem an einer Nockenwelle vorgesehenen Nocken, einem durch die Wirkung einer Ventilantriebskraft von dem Nocken geschwenkten bzw. gekippten Kipphebel und einem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus, welcher den maximalen Hubbetrag eines Motorventils verändert, ist bekannt (siehe beispielsweise JP-A Nr. 2002-276315 ).
  • Außerdem ist auch ein variables Ventilsystem bekannt (siehe beispielsweise JP-A Nr. 2000-227033 ), bei dem ein Steuerzeit-Veränderungsmechanismus mit einem hydraulischen Stellantrieb versehen ist und wenn der Stellantrieb gemäß der Zufuhr und der Abgabe von Hydraulikfluid eine Nockenwelle dreht, eine Phase von der Nockenwelle bezüglich einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verändert wird und die Öffnungs- und Schließzeiteinstellung eines Motorventils verändert wird.
  • Da durch den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus von dem variablen Ventilsystem der gesamte Kipphebel gemeinsam mit einer Kipphebelwelle bewegt wird, wobei die an einem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors vorgesehene Nockenwelle in der Mitte vorgesehen ist, und ein Raum zur Bewegung des gesamten Kipphebels und der Kipphebelwelle um die Nockenwelle sichergestellt werden muss, wenn der maximale Hubbetrag von dem Motorventil verändert wird, ist der Zylinderkopf groß dimensioniert und als ein Ergebnis ist der Verbrennungsmotor groß dimensioniert.
  • Außerdem ist es bei dem Ventilsystem, bei dem der Nocken das Motorventil über den Kipphebel öffnet und schließt, wünschenswert, dass die Trägheitsmasse von Elementen einschließlich des Kipphebels zwischen dem Nocken und dem Motorventil reduziert ist, um die Ansprechempfindlichkeit der Öffnung und Schließung des Motorventils beim Hochgeschwindigkeitsbetrieb des Verbrennungsmotors zu erhöhen.
  • Bei dem variablen Ventilsystem, bei welchem der maximale Hubbetrag von dem Motorventil kontinuierlich verändert wird, da der maximale Hubbetrag durch den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus kontinuierlich auf annähernd Null reduziert wird, wenn das Motorventil angehalten wird, dauert es darüber hinaus lange von einem Betriebszustand, in welchem das Motorventil mit dem großen maximalen Hubbetrag betätigt wird, bis zu einem angehaltenen Zustand, oder von dem angehaltenen Zustand bis zu dem Betriebszustand mit dem großen maximalen Hubbetrag und die Umschaltverzögerung zwischen dem Betriebszustand und dem angehaltenen Zustand kann zunehmen.
  • Wenn außerdem der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus mit einem Schwenkelement versehen ist, welches die Nockenwelle schwenken kann, um den maximalen Hubbetrag zu verändern, ist ein Teil zum Lagern des Schwenkelements an der Nockenwelle vorgesehen oder ist längs einer Achsrichtung der Nockenwelle zusammen mit einem Lager der Nockenwelle in einer Nockenhalterung vorgesehen, welche die Nockenwelle drehbar lagert, wodurch die Länge der Nockenwelle verlängert wird und der Verbrennungsmotor kann in der Achsrichtung der Nockenwelle in dem Körper (beispielsweise einem Zylinderkopf) welcher mit der Nockenwelle des Motors versehen ist, groß dimensioniert sein.
  • Wenn das variable Ventilsystem mit einem hydraulischen Stellantrieb versehen ist, welcher den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus antreibt, ist darüber hinaus die kompakte Anordnung und die Miniaturisierung von dem hydraulischen Stellantrieb im Hinblick auf die Miniaturisierung des Verbrennungsmotors erforderlich.
  • Die Erfindung erfolgte im Hinblick auf solche Situationen und es ist das Ziel der Erfindung gemäß den Ansprüchen 1 bis 8, einen Verbrennungsmotor zu verkleinern, welcher mit einem variablen Ventilsystem versehen ist, bei dem ein Nocken ein Motorventil über einen Kipphebel öffnet und schließt. Das Ziel der Erfindung gemäß Anspruch 2 ist es ferner, zu verhindern, dass ein Stößel, welcher eine Ventilantriebskraft von dem Nocken zu dem Kipphebel überträgt, und der Nocken oder der Kipphebel kollidiert. Das Ziel der Erfindung gemäß den Ansprüchen 3 und 4 ist ferner, einen Betriebszustand und einen angehaltenen Zustand in dem variablen Ventilsystem, welches kontinuierlich einen maximalen Hubbetrag von dem Motorventil verändert, prompt umzuschalten. Ein Ziel der Erfindung gemäß den Ansprüchen 6 und 8 ist es ferner, die Länge einer Nockenwelle zu reduzieren, indem eine Struktur entwickelt wird, um eine Stößelhalterung in dem variablen Ventilsystem zu lagern, bei der die Stößelhalterung von einem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus schwenkbar durch die Nockenwelle gelagert ist, welche von einer Nockenhalterung drehbar gelagert ist. Ein Ziel der Erfindung gemäß den Ansprüchen 7 und 8 ist es, den hydraulischen Stellantrieb ferner kompakt in einer Achsrichtung der Nockenwelle anzuordnen, indem die Öldurchgangsstruktur von Hydraulikfluid, welches dem hydraulischen Stellantrieb, welcher den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus antreibt, zugeführt wird und von diesem abgegeben wird, entwickelt wird. Ein Ziel der Erfindung gemäß Anspruch 8 ist es ferner, den hydraulischen Stellantrieb, welcher den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus antreibt, in einer radialen Richtung der Nockenwelle zu verkleinern.
  • Die Erfindung gemäß Anspruch 1 basiert auf einem variablen Ventilsystem von einem Verbrennungsmotor, welches versehen ist mit einem an einer Nockenwelle vorgesehenen Nocken, einem Kipphebel, welcher durch die Wirkung der Ventilantriebskraft von dem Nocken geschwenkt wird, einem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus, welcher einen maximalen Hubbetrag von einem Motorventil verändert, und einem Stellantrieb, welcher den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus antreibt und bei dem der Nocken das Motorventil über den Kipphebel öffnet und schließt, und offenbart das variable Ventilsystem von dem Verbrennungsmotor, wo der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus versehen ist mit einem Stößel, welcher durch den Nocken angetrieben wird, um die Ventilantriebskraft auf dem Kipphebel auszuüben, und eine Stößelhalterung, welche den Stößel lagert, durch den Stellantrieb angetrieben wird und geschwenkt wird, und der maximale Hubbetrag verändert wird, wenn eine Position, an welcher der Stößel an dem Kipphebel anliegt, gemäß einer Position von der Stößelhalterung verändert wird.
  • Die Erfindung gemäß Anspruch 2 basiert auf dem variablen Ventilsystem von dem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 und offenbart, dass der Stößel versehen ist mit einem Eingangsstößel, welcher an dem Nocken anliegt, einem Ausgangsstößel, welcher an dem Kipphebel anliegt, und einem Presselement, welches den Eingangsstößel und den Ausgangsstößel an den Nocken und an den Kipphebel drückt, und dass der Eingangsstößel und der Ausgangsstößel relativ in einer Pressrichtung des Presselements bewegt werden können.
  • Die Erfindung gemäß Anspruch 3 basiert auf dem variablen Ventilsystem von dem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 und offenbart, dass ein Ventil-Anhaltemechanismus, welcher das Motorventil anhält, ohne eine Position der Ventilhalterung zu verändern, vorgesehen ist, und dass der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus den maximalen Hubbetrag kontinuierlich verändern kann.
  • Die Erfindung gemäß Anspruch 4 basiert auf dem variablen Ventilsystem von dem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 3 und offenbart, dass der Stößel versehen ist mit einem Eingangsstößel, welcher an dem Nocken anliegt, und einem Ausgangsstößel, welcher an dem Kipphebel anliegt, und dass der Ventil-Anhaltemechanismus die Ventilantriebskraft zwischen dem Eingangsstößel und dem Ausgangsstößel überträgt oder unterbricht.
  • Die Erfindung gemäß Anspruch 5 basiert auf dem variablen Ventilsystem von dem Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 und offenbart, dass das Motorventil an einem Zylinderkopf von dem Verbrennungsmotor vorgesehen ist, wenigstens eines einer Mehrzahl von Motorventilen für einen Zylinder ist und dass der Stellantrieb zwischen der Mehrzahl von Motorventilen angeordnet ist, wenn der Stellantrieb in einer Achsrichtung von dem Zylinder betrachtet wird.
  • Die Erfindung gemäß Anspruch 6 basiert auf dem variablen Ventilsystem von dem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 und die Nockenwelle ist drehbar durch eine Nockenhalterung über die Stößelhalterung gelagert, welche schwenkbar durch die Nockenwelle gelagert ist.
  • Die Erfindung gemäß Anspruch 7 basiert auf dem variablen Ventilsystem von dem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, die Nockenwelle ist drehbar durch eine Nockenhalterung gelagert, ein Ende und das andere Ende der Nockenwelle sind drehbar durch ein erstes Lager und ein zweites Lager von der Nockenhalterung gelagert, der Stellantrieb ist ein hydraulischer Stellantrieb, welcher an dem ersten Lager angebracht ist, und ein Öldurchgang für Hydraulikfluid zur Betätigung des Stellantriebs ist an dem ersten Lager vorgesehen.
  • Die Erfindung gemäß Anspruch 8 basiert auf dem variablen Ventilsystem von dem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 7, das eine Ende ist drehbar durch die erste Lagerung über die Stößelhalterung gelagert, welche von dem ersten Lager schwenkbar gelagert ist und ein Öldurchgang, welcher den Öldurchgang und den Stellantrieb verbindet und in welchem das Hydraulikfluid geleitet wird, ist an der Stößelhalterung vorgesehen.
  • Da der Stößel gemäß der im Anspruch 1 offenbarten Erfindung zur Veränderung des maximalen Hubbetrags von dem Motorventil nur an dem Kipphebel durch das Schwenken der Stößelhalterung bewegt werden muss, welche den Stößel beweglich lagert, welcher an dem Kipphebel anliegt, durch den Stellantrieb, kann ein Raum um die Nockenwelle, welcher ein Raum ist, wo der Kipphebel angeordnet ist, reduziert werden im Vergleich zu einem Fall, dass der gesamte Kipphebel bewegt wird, und der Verbrennungsmotor wird verkleinert.
  • Da gemäß den im Anspruch 2 offenbarten Merkmalen der Eingangsstößel und der Ausgangsstößel, die jeweils relativ bewegbar in der Pressrichtung sind, durch das Presselement an den Nocken und an den Kipphebel gedrückt werden und den Nocken und den Kipphebel berühren, wird kein Spiel zwischen dem Stößel und dem Nocken oder dem Kipphebel erzeugt, die Kollision von dem Stößel und dem Nocken oder dem Kipphebel wird verhindert und die Erzeugung von durch die Kollision verursachten Lärm wird verhindert.
  • Gemäß den im Anspruch 3 offenbarten Merkmalen, da der Ventil-Anhaltemechanismus das Motorventil anhält, ohne die Stößelhalterung zu bewegen, kann daher, ohne den maximalen Hubbetrag zu verändern, welcher gemäß einer Position von der Stößelhalterung kontinuierlich eingestellt wird, das Einstellen des maximalen Hubbetrags durch den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus und das Schalten von dem Betriebszustand und dem angehaltenen Zustand von dem Motorventil durch den Ventil-Anhaltemechanismus unabhängig durchgeführt werden und der Betriebszustand und der angehaltene Zustand von dem Motorventil immer rasch unabhängig von dem maximalen Hubbetrag des Motorventils geschaltet werden.
  • Gemäß den im Anspruch 4 offenbarten Merkmalen, da der Ventil-Anhaltemechanismus an der Stößelhalterung vorgesehen werden kann, kann er vorgesehen werden, ohne die Struktur des Kipphebels kompliziert zu machen.
  • Gemäß den im Anspruch 5 offenbarten Merkmalen, wird der Zylinderkopf verkleinert und als Ergebnis wird der Verbrennungsmotor verkleinert, da der Elektromotor zwischen den mehreren Motorventilen angeordnet ist, welche an dem Zylinderkopf an einem Zylinder vorgesehen sind.
  • Da die Nockenwelle gemäß Anspruch 6 durch die Nockenhalterung über die Stößelhalterung gelagert ist, muss kein Teil zum Lagern der Stößelhalterung an der Nockenwelle vorgesehen sein, oder da Teile zum Lagern weder der Nockenwelle noch der Stößelhalterung an der Nockenhalterung längs der Achsrichtung der Nockenwelle vorgesehen sein müssen, kann die Länge der Nockenwelle reduziert werden. Als Ergebnis kann das variable Ventilsystem, welches mit der Stößelhalterung versehen ist, in der Achsrichtung der Nockenwelle verkleinert werden und dadurch kann der Verbrennungsmotor in der Achsrichtung in dem Körper, wo die Nockenwelle vorgesehen ist, von dem Motor verkleinert werden.
  • Da gemäß Anspruch 7 der Öldurchgang zum Leiten von Hydraulikfluid zur Betätigung des hydraulischen Stellantriebs, welcher den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus antreibt, an dem ersten Lager vorgesehen ist, welches ein Ende der Nockenwelle lagert, an welcher der hydraulischer Stellantrieb angebracht ist, wird die Komplexität der Öldurchgangsstruktur für den hydraulischen Stellantrieb vermieten, der hydraulischer Stellantrieb kann nahe an dem ersten Lager in der Achsrichtung der Nockenwelle angeordnet werden und der hydraulischer Stellantrieb kann kompakt in der Achsrichtung der Nockenwelle angeordnet werden.
  • Da gemäß Anspruch 8 ein Ende der Nockenwelle durch die Nockenhalterung über die Stößelhalterung gelagert ist, muss ein Teil zum Lagern der Stößelhalterung nicht an der Nockenwelle vorgesehen werden, oder da Teile, welche sowohl die Nockenwelle als auch die Stößelhalterung lagern nicht an der Nockenhalterung entlang der Achsrichtung der Nockenwelle vorgesehen sein müssen, kann die Länge der Nockenwelle reduziert werden, das variable Ventilsystem, welches mit der Stößelhalterung versehen ist, kann in der Achsrichtung der Nockenwelle verkleinert werden und als Ergebnis kann der Körper des Motors in der Achsrichtung der Nockenwelle verkleinert werden. Da darüber hinaus der Öldurchgang für Hydraulikfluid zur Betätigung des hydraulischen Stellantriebs an der Stößelhalterung vorgesehen ist, welche zwischen der Nockenwelle und dem Lager angeordnet ist, kann der Öldurchgang in dem ersten Lager in der radialen Richtung der Nockenwelle vorgesehen werden und der hydraulische Stellantrieb kann in der radialen Richtung der Nockenwelle verkleinert werden.
  • Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 15 beschrieben, in welchen:
  • 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung zeigt und eine Schnittansicht ist, welche einen Hauptteil von einem Verbrennungsmotor zeigt, welcher mit einem variablen Ventilsystem versehen ist, bei dem die Erfindung angewendet wird, auf einer Ebene orthogonal zu einer Drehmittellinie einer Nockenwelle;
  • 2 eine schematische Schnittansicht längs einer Linie II-II in 1 gesehen ist;
  • 3 eine Schnittansicht ist, welche den Hauptteil zeigt, wenn ein großer maximaler Hubbetrag durch einen Hubbetrag-Veränderungsmechanismus von dem in 1 gezeigten variablen Ventilsystem eingestellt ist;
  • 4 eine Schnittansicht ist, welche den Hauptteil zeigt, wenn ein kleiner maximaler Hubbetrag durch den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus von dem in 1 gezeigten variablen Ventilsystem eingestellt ist;
  • 5 grafische Darstellungen sind, welche Ventilbetätigungscharakteristika zeigen, welche durch das variable Ventilsystem erhalten werden, welches in 1 gezeigte ist, wobei 5A die Ventilbetätigungscharakteris tik zeigt, wenn der maximale Hubbetrag durch den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus verändert wird, und 5B die Ventilbetätigungscharakteristik zeigt, wenn ein Steuerzeit-Veränderungsmechanismus in einem Zustand betrieben wird, in welchem kein maximaler Hubbetrag durch den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus verändert wird;
  • 6 eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt und einen Hauptteil im gleichen Schnitt wie in 1 zeigt;
  • 7 den Hauptteil im gleichen Schnitt wie in 2 von einem in 6 gezeigten Verbrennungsmotor zeigt;
  • 8 eine vergrößerte Ansicht ist, welche den Hauptteil in einem Teil zeigt, welcher in 7 durch VIII gezeigt ist;
  • 9 eine perspektivische Explosionsansicht ist, welche einen Ventil-Anhaltemechanismus von einem variablen Ventilsystem in dem Verbrennungsmotor zeigt, welcher in 6 gezeigt ist;
  • 10 eine dritte Ausführungsform der Erfindung zeigt und einen Hauptteil im gleichen Schnitt wie in 1 zeigt;
  • 11 eine vierte Ausführungsform der Erfindung zeigt und einen Hauptteil im gleichen Schnitt wie in 1 zeigt;
  • 12 eine Schnittansicht im wesentlichen längs einer Linie XII-XII in 11 gesehen ist;
  • 13 eine fünfte Ausführungsform der Erfindung ist und einen Hauptteil im gleichen Schnitt wie in 12 zeigt;
  • 14 eine sechste Ausführungsform der Erfindung zeigt und einen Hauptteil im gleichen Schnitt wie in 12 zeigt; und
  • 15 eine siebte Ausführungsform der Erfindung zeigt und einen Hauptteil im gleichen Schnitt wie in 12 zeigt.
  • Die 1 bis 5 sind erläuternde Zeichnungen zur Erläuterung einer ersten Ausführungsform.
  • Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist ein Verbrennungsmotor E, bei welchem die Erfindung angewendet wird, ein wassergekühlter Einzylinder-4-Takt-Verbrennungsmotor und seine Kurbelwelle 6 ist so montiert, dass sie quer in einer Breitenrichtung von dem Körper in einem Kraftrad als einem Fahrzeug angeordnet ist.
  • Der Verbrennungsmotor E ist mit einem Körper von dem Motor versehen, welcher einen Zylinderblock 1 mit einem Zylinder C, in welchen ein Kolben 4 so eingesetzt ist, dass er hin und her gehenden kann, einen Zylinderkopf 2, welcher mit einem oberen Ende von dem Zylinderblock 1 verbunden ist, und eine Kopfabdeckung 3, welche mit einem oberen Ende von dem Zylinderkopf 2 verbunden ist, umfasst. Daher bilden der Zylinderblock 1, der Zylinderkopf 2 und die Kopfabdeckung 3 den Körper von dem Motor.
  • In dieser Beschreibung soll eine vertikale Richtung eine Achsrichtung von dem Zylinder sein (nachfolgend als eine Zylinder-Achsrichtung bezeichnet), eine Achsrichtung soll eine Richtung einer Drehmittellinie von einer Nockenwelle von einem variablen Ventilsystem sein, und eine radiale Richtung und eine Umfangsrichtung sollen eine radiale Richtung und eine Umfangsrichtung mit der Drehmittellinie in der Mitte sein.
  • Der Zylinderkopf 2 ist versehen mit einem Brennraum 10 gegenüber dem Kolben 4 in der Zylinder-Achsrichtung, einem Einlasskanal 11, welcher an einem Paar von Einlässen 11a zu dem Brennraum 10 offen ist, einem Auslasskanal 12, welcher an einem Paar von Auslässen 12a zu dem Brennraum 10 offen ist, einer Zündkerzen (nicht gezeigt) gegenüber dem Brennraum 10, einem Paar von Einlassventilen 13, welche Motorventile zum Öffnen und Schließen von einem Paar von Einlässen 11a sind, und einem Paar von Auslassventilen 14, welche Motorventil zum Öffnen und Schließen von einem Paar von Auslässen 12a sind. Das Einlassventil 13 und das Auslassventil 14, welche jeweils durch eine elastische Kraft von jeder Ventilfeder 15 in eine Richtung gepresst bzw. gedrückt werden, in welcher sie geschlossen sind, werden durch ein variables Ventilsystem 20 angetrieben, welches in einer Ventilkammer 7 untergebracht ist, welche durch den Zylinderkopf 2 und die Kopfabdeckung 3 zusammen ausgebildet ist, und führen einen Öffnungs/Schließvorgang durch.
  • Der Verbrennungsmotor E ist mit einem Einlasssystem (nicht gezeigt) versehen, welches mit einer Seitenwand verbunden ist, an welcher ein Eingang 11i von jedem Einlasskanal 11 an der Lufteinlassseite von dem Zylinderkopf 2 offen ist, und einem Auslasssystem (nicht gezeigt), welches mit einer Seitenwand verbunden ist, zu dem ein Ausgang 12e von jedem Auslasskanal 12 auf der Auslassseite von dem Zylinderkopf 2 offen ist. Ansaugluft, welche in einen Ansaugluftdurchgang strömt, welcher von dem Einlasssystem ausgebildet ist, wird in den Brennraum 10 über den Einlasskanal 11 aufgenommen, wenn das Einlassventil 13 geöffnet wird, nachdem sie durch ein Drosselventil bemessen wurde. Die Ansaugluft wird mit Kraftstoff von einem Kraftstoffeinspritzventil als einer Kraftstoffzufuhr in dem Ansaugluftdurchgang oder in dem Brennraum 10 vermischt und ein Luft-Kraftstoff-Gemisch wird erzeugt. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Brennraum 10 wird durch die Zündkerze gezündet, wird verbrannt, und der Kolben 4, welcher durch das erzeugte Verbrennungsgas angetrieben wird, dreht die Kurbelwelle 6 über eine Pleuelstange 5. Das Verbrennungsgas wird als Abgas in den Auslasskanal 12 abgegeben, wenn das Auslassventil 14 geöffnet wird, und wird weiter zu Außenseite des Verbrennungsmotors E über einen von dem Auslasssystem gebildeten Abgasdurchgang abgegeben.
  • Das variable Ventilsystem 20 ist versehen mit einer Einlassnockenwelle 21 und einer Auslassnockenwelle 22, welche ein Paar von Nockenwellen sind, die in dem Zylinderkopf 2 vorgesehen sind und zueinander parallel sind, Einlassnocken 21a, welche mit der Einlassnockenwelle 21 integriert sind und welche ein Paar von Ventilnocken sind, welche ein Paar von Einlassventilen 13 öffnen und schließen, Auslassnocken 22a, welche mit der Auslassnockenwelle 22 integriert sind und welche ein Paar von Ventilnocken sind, welche ein Paar von Auslassventilen 14 öffnen und schließen, ein Paar von Einlasskipphebeln 23i und ein Paar von Auslasskipphebeln 23e, welche jeweilige Kipphebel sind, welche durch die Wirkung der Ventilantriebskraft von den Einlassnocken 21a und den Auslassnocken 22a geschwenkt werden, einem Paar von Hubbetrag-Veränderungsmechanismen 30, welche den maximalen Hubbetrag von dem Einlassventil 13 und dem Auslassventil 14 gemäß einem Betriebszustand von dem Verbrennungsmotor E verändern, einem Paar von Elektromotoren 51, welche den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 antreiben, als einem Stellantrieb, und einem Paar von Steuerzeit-Veränderungsmechanismen 55, welche an jeder Nockenwelle 21, 22 vorgesehen sind, um eine Phase von jeder Nockenwelle 21, 22 mit der Kurbelwelle 6 als einer Drehwelle, welche in Synchronisation mit der Motordrehzahl gedreht wird, zu verändern.
  • Jede Nockenwelle 21, 22, welche durch eine an dem Zylinderkopf 2 vorgesehene Nockenhalterung 8 drehbar gelagert ist, wird mit 1/2 ihrer Drehzahl in Synchronisation mit der Kurbelwelle 6 über einen Ventilantriebsgetriebemechanismus 29 gedreht, welcher versehen ist mit einem Antriebskettenrad 29a, welches an der Kurbelwelle 6 vorgesehen ist, einem Nockenkettenrad 29b, welches mit jeder Nockenwelle 21, 22 über den Steuerzeit-Veränderungsmechanismus 55 gekoppelt ist und eine Steuerkette 29c, welche zwischen die Kettenräder 29a, 29b gelegt ist.
  • Jeder Kipphebel 23i, 23e ist schwenkbar durch ein Paar von Kipphebelwellen 27 gelagert, welche durch den Zylinderkopf 2 mit Schwenkmittellinien L3, L4 in der Mitte gelagert sind. Jede Kipphebelwelle 27 ist zwischen beiden Nockenwellen 21, 22 oder zwischen dem Einlassventil 13 und dem Auslassventil 14 in einer Richtung orthogonal zu einer Zylinderachse Lc angeordnet (nachfolgend als orthogonale Richtung bezeichnet), wenn jede Kipphebelwelle in der Achsrichtung betrachtet wird.
  • Der Einlasskipphebel 23i ist versehen mit einem Drehpunktteil 24, welches durch die Kipphebelwelle 27 gelagert ist, einem Ventil-Pressteil 25, welches einen Ventilschaft von dem Einlassventil 13 über eine Abstandscheibe 28 und ein Anlageteil 26 presst, an welchem ein Stößel 31, welcher später beschrieben wird, von dem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 anliegt und auf welchen die Ventilantriebskraft von dem Einlassnocken 21a wirkt. Der Auslasskipphebel 23e ist auch versehen mit einem Drehpunktteil 24, welches durch die Kipphebelwelle 27 gelagert ist, einem Ventil-Pressteil 25, welches einen Ventilschaft von dem Auslassventil 14 presst und einem Anlageteil 26, an welchem ein Stößel 31 anliegt und auf welches die Ventilantriebskraft von dem Auslassnocken 22a wirkt.
  • Da der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 und der Steuerzeit-Veränderungsmechanismus 55 für das Einlassventil die selbe Struktur haben wie jene für das Auslassventil, wird der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 und der Steuerzeit-Veränderungsmechanismus 55 für das Einlassventil hauptsächlich in der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsform beschrieben. Ohne spezielle Bezugnahme entsprechen Elemente, welche den Betrieb von dem Einlassventil 13 betreffen, wie z.B. das Einlassventil 13, die Einlassnockenwelle 21, der Einlassnocken 21a und der Einlasskipphebel 23i jeweils Elementen von dem Auslassventil, welche den Betrieb des Auslassventils 14 betreffen, wie z.B. das Auslassventil 14, die Auslassnockenwelle 22, den Auslassnocken 22a und den Auslasskipphebel 23e im Bezug auf den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 und den Steuerzeit-Veränderungsmechanismus 55.
  • Der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 ist versehen mit dem Stößel 31, welcher durch den Einlassnocken 21a angetrieben wird und die Ventilantriebskraft von dem Einlassnocken 21a auf den Einlasskipphebel 23i ausübt, und einer Stößelhalterung 41, welche in dieser Ausführungsform ge schwenkt wird, welche den Stößel 31 beweglich lagert und durch den Elektromotor 51 angetrieben und bewegt wird.
  • Ein Paar Stößel 31, welche von jedem Einlassnocken 21a angetrieben werden und den Einlasskipphebel 23i pressen, sind durch die Stößelhalterung 41 derart gelagert, dass sich der Stößel in einer radialen Richtung von der Einlassnockenwelle 21 hin und her bewegen kann. Der Stößel 31 ist versehen mit einem Eingangsstößel 32, welcher an dem Einlassnocken 21a anliegt, einem Ausgangsstößel 33, welcher an dem Anlageteil 26 von dem Einlasskipphebel 23i anliegt, einer Feder 34, welche ein elastisches Mittel als ein Pressmittel zum Pressen von dem Eingangsstößel 32 und dem Ausgangsstößel 33 an den Einlassnocken 21a und den Einlasskipphebel 23i ist, und einer Kugel 35 als einem Übertragungselement, welche zwischen dem Eingangsstößel 32 und dem Ausgangsstößel 33 in einer Pressrichtung der Feder 34 angeordnet ist, und die Kraft zwischen beiden Stößeln 32, 33 überträgt. Die Feder 34 und die Kugel 35 sind in dem Eingangsstößel 32 angeordnet.
  • Der Eingangsstößel 32, welcher aus einem zylindrischen Element besteht, welches mit einer Deckwand 32a als dem Anlageteil versehen ist, welches an dem Einlassnocken 21a anliegt, ist in ein Durchgangsloch 44 eingesetzt, welches an einem Halteteil 43 von der Stößelhalterung 41 in einer radialen Richtung vorgesehen ist und ist durch die Stößelhalterung 41 verschieblich gelagert. Der Ausgangsstößel 33, welcher mit einem Ende 33a als einem Anlageteil versehen ist, welches an einer Anlagefläche 26a von dem Anlageteil 26 anliegt, ist in den Eingangsstößel 32 eingesetzt und ist verschieblich durch den Eingangsstößel 32 gelagert. Daher kann der Eingangsstößel 32 und der Ausgangsstößel 33 relativ in einer Pressrichtung bewegt werden, der Eingangsstößel 32 liegt konstant an dem Einlassnocken 21a durch eine elastische Kraft von der Feder 34 an und der Ausgangsstößel 33 liegt konstant an der Anlagefläche 26a von dem Einlasskipphebel 23i an.
  • Die Feder 34, welche zwischen der Kugel 35 und dem Ausgangsstößel 33 angeordnet ist, presst die Kugel 35 und den Eingangsstößel 32 an der Deckwand 32a, an welche die Kugel 35 durch die Feder 34 gepresst wird und anliegt, und den Ausgangsstößel 33 in einer Richtung parallel zu der Pressrichtung, in welcher sie getrennt werden. Ein winziger Zwischenraum, welcher auch ein Ventilspiel ist, ist zwischen der Kugel 35 und dem Ausgangsstößel 33 in der Pressrichtung ausgebildet.
  • Wenn der Stößel 31 durch die Ventilantriebskraft von dem Einlassnocken 21a bewegt wird, werden der Eingangsstößel 32 und der Ausgangsstößel 33 verschoben, ohne die Stößelhalterung 41 zu schwenken und der Einlasskipphebel 23i wird gemäß der Bewegung des Stößels 31 geschwenkt. Daher öffnet und schließt der Einlassnocken 21a das Einlassventil 13 über den Stößel 31 und den Kipphebel 23i.
  • Die Stößelhalterung 41, welche aus einem zylindrischen Element hergestellt ist und um die Einlassnockenwelle 21 herum angeordnet ist, ist versehen mit einem abgestützten bzw. gelagerten Teil 42, welches schwenkbar durch ein Tragteil bzw. Lagerteil 21b gelagert ist, welches an der Einlassnockenwelle 21 vorgesehen ist, einem zylindrischen Halteteil 43, welches verschieblich den Eingangsstößel 32 hält, welcher in das Durchgangsloch 44 eingesetzt ist, und einem Zahnradteil 45 als einem Wirkteil, auf das die Antriebskraft von dem Elektromotor 51 einwirkt.
  • Was das Lagerteil 21b betrifft, sind mehrere, in dieser Ausführungsform drei Lagerteile in der Achsrichtung und in Intervallen mit jedem Einlassnocken 21a zwischen den Lagerteilen vorgesehen und ein kreisförmiges gelagertes Teil 42 ist verschieblich an einem Umfang von jedem zylindrischen Lagerteil 21b gelagert. Die axiale Bewegung von der Stößelhalterung 41 wird durch ein Paar von Schnappringen 46 reguliert, welche zwischen beiden Einlassnocken 21a angeordnet sind und an dem Lagerteil 21b in der Mitte in der Achsrichtung und dem gelagerten Teil 42 vorgesehen sind. Jedes gelagerte Teil 42 kann auch durch das Lagerteil 21b über ein Wälzlager wie z.B. ein Nadellager gelagert sein. Das Zahnradteil 45 ist gebildet von einem Teil-Schneckenrad in der Form eines Bogens, welcher von einem Teil von einem Schneckenrad in einer Umfangsrichtung gebildet ist.
  • Die Antriebskraft von dem Elektromotor 51, welcher an der Kopfabdeckung 3 angebracht ist, wird zu dem Zahnradteil 45 übertragen, welches mit einem Antriebszahnrad 52 im Eingriff ist, über das Antriebszahnrad 52, welches von einer Schnecke als einem Antriebskraft-Übertragungselement gebildet ist und an einer Drehwelle von dem Elektromotor 51 vorgesehen ist, und die Stößelhalterung 41 wird in einem vorbestimmten Schwenkbereich geschwenkt, in welchem eine eingestellte Veränderungsbreite von dem maximalen Hubbetrag mit der Einlassnockenwelle 21 in der Mitte erreicht wird. Jeder Elektromotor 51 ist zwischen einem Paar von Einlassventilen 13 und zwischen einem Paar von Auslassventilen 14 angeordnet, welche jeweils mehrere Motorventile sind, welcher an dem Zylinderkopf 2 vorgesehen sind, wenn der Elektromotor aus der Zylinderachsrichtung betrachtet wird. Daher ist in der Achsrichtung jeder Elektromotor 51 zwischen einem Paar von Einlassventilen 13 und zwischen einem Paar von Auslassventilen 14 angeordnet und ferner ist jeder Elektromotor in der orthogonalen Richtung zwischen dem Einlassventil 13 und dem Auslassventil 14 angeordnet.
  • Der Steuerzeit-Veränderungsmechanismus 55 ist mit einem Stellantrieb versehen, beispielsweise einem hydraulischen Stellantrieb, wie z.B. einem hydraulischen Motor, der Stellantrieb dreht die Einlassnockenwelle 21 relativ gegenüber jedem Nockenkettenrad 29b und der Steuerzeit-Veränderungsmechanismus verändert die Steuerzeit der Öffnung und Schließung des Einlassventils 13, ohne den maximalen Hubbetrag und eine Ventil-Öffnungsperiode zu verändern.
  • Der Elektromotor 51 und der Steuerzeit-Veränderungsmechanismus 55 werden durch eine Steuer/Regeleinheit gesteuert/geregelt, welche von einer elektronischen Steuer/Regeleinheit gebildet ist, basierend auf dem Betriebszustand von dem Verbrennungsmotor E, welcher durch einen Betriebszu stand-Sensor erfasst wird, welcher dem Betriebszustand des Motors wie z.B. die Motordrehzahl und eine Last des Motors erfasst.
  • Zusätzlich auf die 3 bis 5 bezugnehmend wird nachfolgend die Funktionsweise des variablen Ventilsystems 20 beschrieben.
  • Wenn beispielsweise nur eine relativ kleine Menge aufgenommen wird, wie z.B. dann, wenn der Verbrennungsmotor E mit einer kleinen Last betrieben wird, ist der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 in einer in 1 gezeigten Position angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt werden das Einlassventil 13 und das Auslassventil 14 gemäß Ventilbetätigungscharakteristika Ki, Ke geöffnet und geschlossen, welche in 5A gezeigt sind.
  • Wenn eine Ansaugmenge von dem in 1 gezeigten Zustand erhöht wird, wie z.B. dann, wenn der Verbrennungsmotor E bei einer großen Last betrieben wird, dreht der Elektromotor 51, welcher durch die Steuer/Regeleinheit gesteuert/geregelt wird, die Stößelhalterung 41 in der Richtung im Uhrzeigersinn (in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn hinsichtlich des Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 für das Auslassventil), wie in 3 gezeigt. Hierdurch verändert sich der Abstand d1 zwischen der Schwenkmittellinie L3 und einer Position, an welcher der Stößel 31 an dem Anlageteil 26 anliegt, das Verhältnis (nachfolgend Armverhältnis bezeichnet) von dem Abstand d1 und dem Abstand d2 zwischen der Schwenkmittellinie L3 und einer Position in welcher das Ventil-Pressteil 25 das Einlassventil 13 presst, zunimmt, der maximale Hubbetrag zunimmt und die Ansaugmenge zunimmt, welche in den Brennraum 10 aufgenommen wird. Zu diesem Zeitpunkt werden das Einlassventil 13 und das Auslassventil 14 gemäß den Ventilbetätigungscharakteristika KiH, KeH, welche in 5A gezeigt sind, geöffnet und geschlossen. Die Ventilbetätigungscharakteristika KiH, KeH nehmen im Vergleich zu den Ventilbetätigungscharakteristika Ki, Ke im maximalen Hubbetrag und der Ventilöffnungsperiode zu, hinsichtlich des Einlassventils 13 werden die Öffnungssteuerzeit und die maximale Hubsteuerzeit (die Steuerzeit, bei welcher der maximale Hubbetrag erreicht wird) vorverlegt, die Schließsteuerzeit wird verzögert, hinsichtlich des Auslassventils 14 wird die Öffnungssteuerzeit vorverlegt und die maximale Hubsteuerzeit und Schließsteuerzeit werden verzögert.
  • Wenn unterdessen eine Ansaugmenge von dem in 1 gezeigten Zustand reduziert wird, wie z.B. dann, wenn der Verbrennungsmotor E bei einer äußerst kleinen Last oder in einem Leerlaufzustand betrieben wird, dreht der Elektromotor 51, welcher durch die Steuer/Regeleinheit gesteuert/geregelt wird, die Stößelhalterung 41 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn (in der Richtung im Uhrzeigersinn hinsichtlich des Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 für des Auslassventil), wie in 4 gezeigt. Auf diese Weise verändert sich der Abstand d1, das Armverhältnis nimmt ab, der maximale Hubbetrag nimmt ab und eine in den Brennraum 10 aufgenommene Ansaugmenge nimmt ab. Zu diesem Zeitpunkt werden das Einlassventil 13 und das Auslassventil 14 gemäß den Ventilbetätigungscharakteristika KiL, KeL geöffnet und geschlossen. Die Ventilbetätigungscharakteristika KiL, KeL nehmen im maximalen Hubbetrag und der Ventilöffnungsperiode ab, verglichen mit den Ventilbetätigungscharakteristika Ki, Ke, hinsichtlich des Einlassventils 13 werden die Öffnungssteuerzeit und die maximale Hubsteuerzeit verzögert, die Schließsteuerzeit wird vorverlegt, hinsichtlich des Auslassventils 14, wird die Öffnungssteuerzeit verzögert und die maximale Hubsteuerzeit und die Schließsteuerzeit werden vorverlegt.
  • Wenn die Stößelhalterung 41, wie oben beschrieben, in dem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 geschwenkt wird, wird der Stößel 31 auf der Anlagefläche 26a bewegt, das Armverhältnis verändert sich kontinuierlich, der maximale Hubbetrag von dem Einlassventil 13 verändert sich kontinuierlich und ferner verändern sich die Öffnungs/Schließsteuerzeit und die Ventilöffnungsperiode von dem Einlassventil 13 kontinuierlich.
  • Wenn der maximale Hubbetrag durch den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 verändert wird, betätigt die Steuer/Regeleinheit den Steuerzeit-Veränderungsmechanismus 55, welcher in 2 gezeigt ist, und eine Phase von der Einlassnockenwelle 21 bezüglich der Kurbelwelle 6 wird kontinuierlich derart verändert, dass die Steuerzeit, wenn der maximale Hubbetrag erreicht ist (ein Nockenwinkel) unverändert ist, bevor und nach dem der maximale Hubbetrag verändert wird, oder derart, dass die Öffnungssteuerzeit oder Schließsteuerzeit vorverlegt oder verzögert wird.
  • Die Ventilbetätigungscharakteristika KiT, KeT, in welchem nur die Öffnungs/Schließsteuerzeit verändert wird, ohne den Hubbetrag und die Ventilöffnungsperiode zu verändern, werden erreicht, wie in 5B gezeigt, indem der Steuerzeit-Veränderungsmechanismus 55 in einem Zustand betätigt wird, in welchem die Stößelhalterung 41 in einer festen Position durch den Elektromotor 51 in dem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 gehalten ist, beispielsweise, in dem in 1 gezeigten Zustand.
  • Wie oben beschrieben werden der maximale Hubbetrag, die Öffnungs/Schließsteuerzeit und die Ventilöffnungsperiode kontinuierlich verändert, indem die Stößelhalterung 41 durch den Elektromotor 51 angetrieben wird, die Stößelhalterung in dem vorbestimmten Schwenkbereich geschwenkt wird, welcher ein voreingestellter Bewegungsbereich ist, und eine Position verändert wird, in welcher der Ausgangsstößel 33 an dem Einlasskipphebel 23i gemäß einer Position der Stößelhalterung 41 anliegt. Ein Querschnitt in einem Bereich, in welchem der Ausgangsstößel 33 an der Anlagefläche 26a durch ein Schwenkten der Stößelhalterung 41 bewegt wird, in einer Ebene orthogonal zu einer Drehmittellinie L1 an der Anlagefläche 26a von dem Anlageteil 26, an welchem der Ausgangsstößel 33 anliegt, hat die Form eines kreisförmigen Bogens, welcher die Drehmittellinie L1 in der Mitte hat. Daher wird das Ventilspiel fest in einem Bereich gehalten, in welchem der maximale Hubbetrag durch den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 verändert wird.
  • Als nächstes wird die Wirkung und der Effekt der oben erwähnten Ausführungsform beschrieben.
  • Der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 von dem variablen Ventilsystem 20 ist mit jedem Stößel 31 versehen, welcher durch jeden Nocken 21a, 22a angetrieben wird, und übt eine Kraft zum Antreiben des Einlassventils 13 oder des Auslassventils 14 auf jeden Kipphebel 23i, 23e aus und jede Stößelhalterung 41 wird durch den Elektromotor 51 angetrieben und geschwenkt, der Stößel 31 ist beweglich durch die Stößelhalterung 41 derart gelagert, dass die Stößelhalterung 41 nicht bewegt wird, wenn der Stößel durch die Ventilantriebskraft von jedem Nocken 21a, 22a bewegt wird und der maximale Hubbetrag wird verändert, indem eine Position, in welcher der Stößel 31 an jeden Kipphebel 23i, 23e anliegt, gemäß einer Position der Stößelhalterung 41 kontinuierlich verändert wird. Da der Stößel 31 nur an jedem Kipphebel 23i, 23e bewegt werden muss durch das Schwenken der Stößelhalterung 41, welche den Stößel 31 beweglich lagert, welcher an jedem Kipphebel 23i, 23e anliegt, durch den Elektromotor 51, um den maximalen Hubbetrag von dem Einlassventil 13 oder dem Auslassventil 14 zu verändern, kann hierdurch ein Raum um jede Nockenwelle 21, 22, welcher ein Raum zur Anordnung von jedem Kipphebel 23i, 23e ist, im Vergleich zu einem Fall reduziert werden, dass jeder von den ganzen Kipphebeln 23i, 23e bewegt wird, wird der Zylinderkopf 2 verkleinert, und als Ergebnis wird der Verbrennungsmotor E verkleinert. Da die Stößelhalterung 41 nicht zusammen mit dem Stößel 31 bewegt wird, wenn jeder Stößel 31 durch jeden Nocken 21a, 22a angetrieben wird, kann außerdem die Trägheitsmaße im Antriebskraft-Übertragungsweg von jedem Nocken 21a, 22a zu jedem Kipphebel 23i, 23e reduziert werden im Vergleich zu einem Fall, dass ein Element, welches den Stößel lagert, auch zusammen mit dem Stößel bewegt wird, welcher durch die Kraft zum Antreiben des Einlassventils 13 oder des Auslassventils 14 bewegt wird, und das Ansprechverhalten beim Öffnen und Schließen des Einlassventils 13 oder des Auslassventils 14 in dem Hochgeschwindigkeitsbetrieb des Verbrennungsmotors E ist zufriedenstellend.
  • Da der Stößel 31 versehen ist mit dem Eingangsstößel 32, welcher an jedem Nocken 21a, 22a anliegt, dem Ausgangsstößel 33, welcher an jedem Kipphebel 23i, 23e anliegt, und der Feder 34, welche jeweils den Eingangsstößel 32 und den Ausgangsstößel 33 an jeden Nocken 21a, 22a und jeden Kipphebel 23i, 23e presst, und der Eingangsstößel 32 und der Ausgangsstößel 33, die jeweils relativ bewegbar in jeder Pressrichtung von der Feder 34 sind, durch die Feder 34 an jeden Nocken 21a, 22a und jeden Kipphebel 23i, 23e gepresst und mit diesen in Berührung gebracht werden, wird eine Kollision zwischen dem Stößel 31 und jedem Nocken 21a, 22a oder jedem Kipphebel 23i, 23e verhindert, da kein Spiel zwischen dem Stößel 31 und jedem Nocken 21a, 22a oder jedem Kipphebel 23i, 23e ausgebildet ist und es wird verhindert, dass durch die Kollision verursachter Lärm erzeugt wird.
  • Da der Elektromotor 51 zwischen dem Einlassventil 13 und dem Auslassventil 14 angeordnet ist, welche mehrere Motorventile sind, die an einem Zylinder C vorgesehen sind, wenn der Elektromotor in der Zylinderachsrichtung betrachtet wird, wird der Zylinderkopf 2 verkleinert und als ein Ergebnis wird der Verbrennungsmotor E verkleinert.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 6 bis 9 eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass ein variables Ventilsystem 20 mit einem Ventil-Anhaltemechanismus versehen ist und das Übrige hat im wesentlichen denselben Aufbau. Daher wird die Beschreibung von dem selben Teil ausgelassen oder vereinfacht und die zweite Ausführungsform wird nachfolgend mit unterschiedlichen Punkten im Mittelpunkt beschrieben. Die selbe Bezugszahl wird, wenn notwendig, dem selben Element oder einem entsprechenden Element wie das/zu dem Element der ersten Ausführungsform zugewiesen.
  • Auf die 6 und 7 bezugnehmend ist ein Verbrennungsmotor E in der zweiten Ausführungsform ein wassergekühlter Mehrzylinder-4-Takt-Verbrennungsmotor. Der Verbrennungsmotor E ist mit einem Zylinderblock 1 mit mehreren Zylindern versehen, in welche ein Kolben 4 derart eingesetzt ist, dass der Kolben hin und her bewegt werden kann, wobei vier Zylinder C1 bis C4 in Reihe und integriert in dieser Ausführungsform angeordnet sind. Ein Zylinderkopf 2 ist mit einem Paar von Einlassventilen 13 versehen, welche einen Einlasskanal 11 öffnen und schließen, und einem Paar von Auslassventilen 14, welche einen Auslasskanal für jeden Zylinder C1 bis C4 öffnen und schließen, und jedes Einlassventil 13 und jedes Auslassventil 14 wird durch ein variables Ventilsystem 20 angetrieben und führt einen Öffnung/Schließvorgang durch.
  • Das variable Ventilsystem 20 ist versehen mit einer Einlassnockenwelle 21 und einer Auslassnockenwelle 22, einem Einlassnocken 21a und einem Auslassnocken 22a, einem Einlasskipphebel 23i und einem Auslasskipphebel 23e, einen Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30, einem Elektromotor 51, einem Steuerzeit-Veränderungsmechanismus 55 und einem Ventil-Anhaltemechanismus 60, welcher ein Teil 13a von Einlassventilen und einem Endteil 14a von Auslassventilen von dem Verbrennungsmotor E anhält.
  • Ein Hubbetrag-Veränderungsmechanismus in der zweiten Ausführungsform ist gebildet von einem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30, welcher dieselbe Struktur wie die in der ersten Ausführungsform hat, und einem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30a, welcher den Ventil-Anhaltemechanismus 60 umfasst, wobei der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 für das Einlassventil 13 und das Auslassventil (nicht gezeigt) vorgesehen ist, welche jeweils kontinuierlich betätigt werden, welche Motorventile sind, die nicht angehalten werden, und der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 ist für das Einlassventil 13a und das Auslassventil 14a vorgesehen, welche jeweils angehalten werden können. Der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30a übt dieselbe Wirkung wie der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30a aus mit Ausnahme der Wirkung, welche mit dem Ventil-Anhaltemechanismus 60 in Verbindung steht.
  • Da der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30a und der Ventil-Anhaltemechanismus 60 für das Einlassventil dieselbe Struktur wie jene für das Auslassventil haben, werden der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30a und der Ventil-Anhaltemechanismus 60 für das Einlassventil hauptsächlich nachfolgend beschrieben. Was den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30a und den Ventil-Anhaltemechanismus 60 für das Auslassventil betrifft, entsprechen, wie in der ersten Ausführungsform, das Einlassventil 13 und Elemente, welche mit seiner Bedienung in Beziehung stehen, dem Auslassventil 14 und Elementen, welche mit seiner Bedienung in Beziehung stehen.
  • Zusätzlich auf 8 bezugnehmend ist der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30a mit einer Stößelhalterung 41 versehen, welche für jeden Zylinder C1 bis C4 vorgesehen ist, und einem Stößel 31, welcher durch jede Stößelhalterung 41 gelagert ist. Der Stößel 31 ist versehen mit einem Eingangsstößel 32, welcher an dem Einlassnocken 21a anliegt, einem Ausgangsstößel 33, welcher an einem Anlageteil 26 von dem Einlasskipphebel 23i anliegt, einer Feder 34 und einer Stifthalterung 61, welche später beschrieben wird, als einem Übertragungselement.
  • Jede Stößelhalterung 41 von jedem Zylinder C1 bis C4 ist ein Element, in welches die Stößelhalterung 41 von dem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 und die Stößelhalterung 41 von dem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30a integriert sind.
  • Die Antriebskraft von einem Paar von Elektromotoren 51, welche entsprechend jedem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30a vorgesehen sind, wird zu einem Zahnradteil 45 von jeder Stößelhalterung 41 über ein von Ritzel-Zahnrädern gebildetes Antriebszahnrad 52 als einem Antriebskraft-Übertragungselement übertragen, welches an einer Drehwelle vorgesehen ist, die sich parallel zu der Einlassnockenwelle 21 erstreckt, entsprechend jeder Stößelhalterung 41 von jedem Zylinder C1 bis C4, und die Stößelhalterung 41 wird in dem vorbestimmten Schwenkbereich mit der Einlassnockenwelle 21 in der Mitte geschwenkt.
  • Der hydraulische Ventil-Anhaltemechanismus 60 ist zwischen dem Eingangsstößel 32 und dem Ausgangsstößel 33 in einer Pressrichtung vorgesehen und überträgt die Ventilantriebskraft von dem Einlassnocken 21a zu dem Einlasskipphebel 23i über den Stößel 31 oder unterbricht die Ventilantriebskraft. Der Ventil-Anhaltemechanismus 60 wird in einem speziellen Betriebszustand wie z. B. einem leichte-Last-Betrieb des Verbrennungsmotors E betätigt, wie in 8 gezeigt, unterbricht die Ventilantriebskraft zu dem Einlasskipphebel 23i, in dem er verhindert, dass der Ausgangsstößel 33 unabhängig von der Bewegung des Eingangsstößels 32 bewegt wird, welcher durch den Einlassnocken 21a angetrieben und hin und her bewegt wird, und das Einlassventil 13a geschlossen hält, während dann, wenn der Ventil-Anhaltemechanismus 60 inaktiviert in einem Betriebszustand ist (das heißt in einem unspezifischen Betriebszustand) wie z.B. einem schwere-Last-Betrieb des Verbrennungsmotors E mit Ausnahme von dem speziellen Betriebszustand, der Eingangsstößel 32 die Ventilantriebskraft zu dem Ausgangsstößel 33 über den Ventil-Anhaltemechanismus 60 überträgt, das Einlassventil 21a den Einlasskipphebel 23i über den Stößel 31 antreibt und der geschwenkte Einlasskipphebel 23i das Einlassventil 13a öffnet und schließt.
  • In dem Verbrennungsmotor E, in welchem ein Teil von den Zylindern angehalten werden kann, ist in jedem der kontinuierlich betätigten Zylinder ein Teil der Einlassventile das Einlassventil 13a, ein Teil der Auslassventile das Auslassventil 14a und in jedem Zylinder C3, C4, welche angehalten werden können, sind alle Einlassventile und alle Auslassventile die Einlassventile 13a und die Auslassventile 14a.
  • Auf die 8 und 9 bezugnehmend ist der Ventil-Anhaltemechanismus 60, welcher an der Stößelhalterung 41 vorgesehen ist und in den Eingangsstößel 32 eingebaut ist, versehen mit der zylindrischen Stifthalterung 61, welche verschiebbar in den Eingangsstößel 32 eingesetzt ist, einem Schiebestift 62, welcher in die Stifthalterung 61 derart eingesetzt ist, dass der Schiebestift hin und her bewegt werden kann, einer Rückstellfeder 63, welche den Schiebestift 62 presst, welcher durch den Öldruck von Arbeits fluid hin und her bewegt werden kann, und einem Haltestift 64, um die axiale Drehung des Schiebestifts 62 zu verhindern.
  • Die Stifthalterung 61 ist ein Element, bei dem ein Ringteil 61a, welches eine Innenfläche von dem Eingangsstößel 32 berührt, ein Kupplungsteil 61b, welches das Ringteil 61a in einer Durchmesserrichtung und ein zylindrisches Pressteil 61c kuppelt, welches von der Mitte von dem Kupplungsteil 61b nach oben vorsteht, an einer Deckwand 32a anliegt und die Deckwand 32a presst, integriert sind. Ein ringförmiger Ölkanal 61d ist um den gesamten Umfang des Ringteils 61a herum ausgebildet. In dem Kupplungsteil 61b sind ein Gehäuseloch 61e mit einem Boden, welches versehen ist mit einem offenen Ende, welches eine Achse orthogonal zu einer Achse von dem Eingangsstößel 32 hat (diese Achse ist parallel zu der Pressrichtung) und zu dem Ölkanal 61d offen ist, und einem geschlossenen Ende, welches durch eine Bodenwand 61f geschlossen ist, und ein Durchgangsloch 61g, in welches ein zylindrischer Vorsprung 33b als ein Anlageteil, welches an dem Ausgangsstößel 33 vorgesehen ist, eingesetzt werden kann und welches zu dem Gehäuseloch 61e offen ist, ausgebildet. In dem Pressteil 61c ist ein Durchgangsloch 61h ausgebildet, in welches der Vorsprung 33b eingesetzt werden kann und welches zu dem Gehäuseloch 61e offen ist.
  • In der Stifthalterung 61 ist eine Hydraulikkammer 65, welche mit dem Ölkanal 61d in Verbindung steht, zwischen dem Schiebestift 62 und dem Eingangsstößel 32 ausgebildet und eine Federkammer 66, welche die Rückstellfeder 63 aufnimmt, um den Schiebestift 62 in einer Richtung zu pressen, in welcher das Volumen der Hydraulikkammer 65 abnimmt, zwischen dem Schiebestift 62 und der Bodenwand 61f ausgebildet. Die Feder 34, welche zwischen dem Ringteil 61a und dem Ausgangsstößel 33 vorgesehen ist, presst den Eingangsstößel 32 über die Stifthalterung 61 derart, dass der Eingangsstößel 32 an dem Einlassnocken 21a anliegt. Ferner ist ein ringförmiger Ölkanal 73 um die gesamte Innenfläche von einem Halteteil 43 ausgebildet, welches ein Durchgangsloch 44 von der Stößelhalterung 41 und den Ölkanal 73 hat, welcher ständig mit dem Ölkanal 61d über einen Ölkanal 36 in Verbindung steht, welcher an dem Eingangsstößel 32 vorgesehen ist.
  • Ein Durchgangsloch 62a, welches der Vorsprung 33b durchdringen kann und welches koaxial zu beiden Durchgangslöchern 61g, 61h sein kann, ist an dem Schiebestift 62 vorgesehen. Das Durchgangsloch 62a ist zu einer flachen Anlagefläche 62b offen, welche an dem Umfang von dem Schiebestift 62 auf der Seite von dem Durchgangsloch 61g und gegenüber dem Durchgangsloch 61g ausgebildet ist. Die Anlagefläche 62b ist derart ausgebildet, dass sie länger als ein Durchmesser von dem Durchgangsloch 61g in der Achsrichtung von dem Schiebestift 62 ist und das Durchgangsloch 61g ist zu der Anlagefläche 62b nahe der Rückstellfeder 63 offen.
  • Wenn der Öldruck von der Hydraulikkammer 65 abnimmt, welcher Arbeitsfluid zugeführt wird, wird der Schiebestift 62 durch die Federkraft der Rückstellfeder 63 in eine Ventilanhalteposition verschoben, welche in 8 gezeigt ist, in welcher der Vorsprung 33b in das Durchgangsloch 62a eingesetzt werden kann. Wenn der Öldruck der Hydraulikkammer 65 zunimmt ist das Durchgangsloch 62a von den Durchgangslöchern 61g, 61h entfernt durch den Öldruck und der Schiebestift 62 wird in eine Ventilbetätigungsposition verschoben, in welcher der Vorsprung 33b an der Anlagefläche 62b anliegt.
  • Der Haltestift 64 ist auf der Seite von einem offenen Ende von dem Gehäuseloch 61e in die Stifthalterung 61 eingepresst und durchdringt einen Schlitz 62c, welcher zu der Hydraulikkammer 65 offen ist und an dem Schiebestift 62 vorgesehen ist. Daher erlaubt der Haltestift 64 die Bewegung des Schiebestifts 62 in der Achsrichtung und reguliert die maximale Bewegung des Schiebestifts 62 zur Seite der Hydraulikkammer 65 durch die Anlage an einer Bodenwand von dem Schlitz 62c.
  • Wenn der Schiebestift 62 in der Ventilanhalteposition angeordnet ist wird der Stößel 31 durch die Ventilantriebskraft verschoben, welche von dem Ein lassnocken 21a wirkt, und die Stifthalterung 61 und der Schiebestift 62 werden zusammen mit dem Eingangsstößel 32 zu dem Einlasskipphebel 23i bewegt, da jedoch der Vorsprung 33b in das Durchgangsloch 62a und das Durchgangsloch 61h eintritt, wirkt die Ventilantriebskraft nicht auf den Einlasskipphebel 23i und da der Einlasskipphebel 23i nicht geschwenkt wird, wird das Einlassventil 13 geschlossen gehalten und wird angehalten.
  • Da der Vorsprung 33b an der Anlagefläche 62b von dem Schiebestift 62 anliegt und die Ventilantriebskraft von dem Einlassnocken 21a zu dem Ausgangsstößel 33 über den Eingangsstößel 32, die Stifthalterung 61 und den Schiebestift 62 übertragen wird, wenn der Schiebestift 62 in der Ventilbetätigungsposition angeordnet ist, öffnet und schließt der Einlassnocken 21a das Einlassventil 13 über den Einlasskipphebel 23i.
  • Wie oben beschrieben überträgt oder unterbricht der Ventil-Anhaltemechanismus 60 die Ventilantriebskraft zwischen dem Eingangsstößel 32 und dem Ausgangsstößel 33 und schaltet einen Betriebszustand und einen angehaltenen Zustand von dem Einlassventil 13 ohne eine Position von der Stößelhalterung 41 zu verändern.
  • Ein hydraulisches Steuer/Regelsystem, welches jedem Ventil-Anhaltemechanismus 60 Arbeitsfluid zuführt und von diesem abgibt, ist mit mehreren hydraulischen Steuer/Regelventilen (nicht gezeigt) versehen, welche den Öldruck von dem Arbeitsfluid steuern/regeln, welches jedem Ventil-Anhaltemechanismus 60 und einem Ölkanalsystem zugeführt wird, welches das Arbeitsfluid, welches durch das hydraulische Steuer/Regelventil gesteuert/geregelt wird, zu jedem Ventil-Anhaltemechanismus 60 leitet. Jedes hydraulische Steuer/Regelventil wird durch die oben erwähnte Steuer/Regeleinheit gesteuert/geregelt und steuert/regelt den Öldruck von dem Arbeitsfluid derart, dass der Öldruck von der Hydraulikkammer 65 von dem Ventil-Anhaltemechanismus 60 von jedem Zylinder C1 bis C4 niedrig oder hoch ist. Das Ölkanalsystem ist mit einem Ölkanal 71 versehen, welcher an einer Nockenhalterung 8 vorgesehen ist, welche beide Nocken wellen 21, 22 lagert, und einem Ölkanal 72, welcher an der Stößelhalterung 41 vorgesehen ist.
  • Aufgrund des variablen Betriebssystems kann der Verbrennungsmotor E beispielsweise in den folgenden Betriebssituationen betätigt werden, das heißt, in einer Betriebssituation, in welcher alle Einlassventile 13, 13a und alle Auslassventilen 14, 14a in allen Zylinder C1 bis C4 betätigt werden, in einer Betriebssituation, in welcher nur der Zylinder C4 angehalten ist, und in einer Betriebssituation, in welcher die Zylinder C3, C4 angehalten sind, gemäß einem Betriebszustand und einem inaktivierten Zustand von jedem Ventil-Anhaltemechanismus 60. Da das Einlassventil 13a und das Auslassventil 14a in den betätigten Zylindern C1, C2 angehalten sind, wenn die Zylinder C3, C4 angehalten sind, bildet die Ansaugluft von dem betätigten Einlassventil 13 eine Wirbelströmung, strömt in einen Brennraum 10 und die Entflammbarkeit wird verbessert.
  • Da das Umschalten zwischen einem Betriebszustand und einem angehaltenen Zustand von dem Einlassventil 13a durch den Ventil-Anhaltemechanismus 60 unabhängig von der Einstellung des maximalen Hubbetrags durch den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30a erfolgt, kann das mit einem willkürlichen maximalen Hubbetrag betätigte Einlassventil 13a prompt angehalten werden.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform werden die gleiche Wirkung und der gleiche Effekt zu denen in der ersten Ausführungsform erzeugt und zusätzlich werden die folgende Wirkung und der folgende Effekt erzeugt.
  • Das variable Ventilsystem 20 ist mit dem Ventil-Anhaltemechanismus 60 versehen, welcher das Einlassventil 13a (oder das Auslassventil 14a) anhält, ohne eine Position von der Stößelhalterung 41 zu verändern. Da der Ventil-Anhaltemechanismus 60 das Einlassventil 13a (oder das Auslassventil 14a) anhält, ohne die Stößelhalterung 41 zu bewegen, kann daher, ohne den maximalen Hubbetrag zu verändern, welcher gemäß einer Position, in welcher die Stößelhalterung 41 geschwenkt ist, kontinuierlich eingestellt ist, da der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30a den maximalen Hubbetrag kontinuierlich verändern kann, das Einstellen von dem maximalen Hubbetrag durch den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30a und das Umschalten zwischen dem Betriebszustand und dem angehaltenen Zustand von dem Einlassventil 13a (oder dem Auslassventil 14a) durch den Ventil-Anhaltemechanismus 60 unabhängig durchgeführt werden und das Umschalten zwischen dem Betriebszustand und dem angehaltenen Zustand von dem Einlassventil 13a (oder dem Auslassventil 14a) wird immer sofort durchgeführt, unabhängig von dem maximalen Hubbetrag von dem Einlassventil 13a (oder dem Auslassventil 14a).
  • Da der Ventil-Anhaltemechanismus 60 zum Übertragen und Unterbrechen der Ventilantriebskraft zwischen dem Eingangsstößel 32 und dem Ausgangsstößel 33 in den Stößel 31 eingebaut ist, kann der Ventil-Anhaltemechanismus 60 vorgesehen werden, ohne die Struktur der Kipphebel 23i, 23e kompliziert zu machen.
  • Auf 10 bezugnehmend wird nachfolgend eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform hauptsächlich in der Anordnung von einem Einlasskipphebel und einem Auslasskipphebel und das andere hat im wesentlichen den selben Aufbau.
  • Das heißt, ein Drehpunkt 24 von dem Einlasskipphebel 23i ist nahe an einem Einlass 11i von einem Einlasskanal 11 auf der Rückseite zu einer Zylinderachse Lc vorgesehen (siehe 1), mit einem Einlassventil 13 zwischen der Zylinderachse und dem Drehpunkt in einer orthogonalen Richtung, und entsprechend ist ein Drehpunkt von dem Auslasskipphebel nahe an einem Auslass von einem Auslasskanal auf der Rückseite zu der Zylinderachse Lc mit einem Auslassventil zwischen der Zylinderachse und dem Drehpunkt in der orthogonalen Richtung vorgesehen.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 11 bis 15 eine vierte Ausführungsform bis eine siebte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In der vierten Ausführungsform bis zu der siebten Ausführungsform werden ein Hubbetrag-Veränderungsmechanismus und ein Stellantrieb für ein Einlassventil beschrieben, jedoch kann der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus und der Stellantrieb auch für ein Auslassventil verwendet werden.
  • Auf die 11 und 12 wird nachfolgend eine vierte Ausführungsform beschrieben.
  • Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform hauptsächlich darin, dass ein Verbrennungsmotor E nur einen einzigen Zylinder hat und in der Struktur von einem Stellantrieb und einer Stößelhalterung von einem variablen Ventilsystem 20, und das Übrige hat im wesentlichen dieselbe Konfiguration. Daher wird die Beschreibung von demselben Teil ausgelassen oder vereinfacht und die verschiedenen Teile werden hauptsächlich nachfolgend beschrieben. Die selbe Bezugszahl wird für dasselbe Element wie das in der ersten und zweiten Ausführungsform oder ein entsprechendes Element, wenn notwendig, verwendet.
  • In der vierten Ausführungsform ist ein Verbrennungsmotor E ein Einzylinder-4-Takt-Verbrennungsmotor und eine Zündkerzen 9 gegenüber der Mitte von einem Brennraum 10 ist im wesentlichen parallel zu der Zylinderachse Lc in einem Aufnahmezylinder 16 angeordnet, welcher derart vorgesehen ist, dass der Aufnahmezylinder die Zylinderachse Lc umgibt. In dem Verbrennungsmotor E, wo ein Drehpunkt 24 von einem Einlasskipphebel 23i nahe einem Einlass 11i von einem Einlasskanal 11 auf der Rückseite von der Zylinderachse Lc und der Zündkerze 9 mit einem Einlassventil 13a zwischen der Zylinderachse und dem Drehpunkt in einer orthogonalen Richtung, in welcher eine Achsrichtung von dem Drehpunkt orthogonal zu der Zylinderachse Lc ist, angeordnet ist, ist ein Auslasskipphebel auch so angeordnet wie in der dritten Ausführungsform und die Zündkerze 9 ist in der Mit te von dem Brennraum 10 angeordnet, der Einlasskipphebel 23i und der Auslasskipphebel sind kompakt angeordnet ohne eine Einschränkung der Anordnung von der Zündkerze 9 und als Ergebnis wird das variable Ventilsystem 20 kompakt gemacht.
  • Das variable Ventilsystem 20 ist versehen mit einer Einlassnockenwelle 21, einem Einlassnocken 21a, einem Einlasskipphebel 23i, Hubbetrag-Veränderungsmechanismen 30a, 30b, einem ersten hydraulischen Stellantrieb 80 als einem Stellantrieb, welcher eine Stößelhalterung 41 von den Hubbetrag-Veränderungsmechanismen 30a, 30b antreibt, einem Steuerzeit-Veränderungsmechanismus 55 und einem Ventil-Anhaltemechanismus 60, welcher ein Teil der Einlassventile 13a von dem Verbrennungsmotor E in einen angehaltenen Zustand versetzt. Der Steuerzeit-Veränderungsmechanismus 55 ist mit einem zweiten hydraulischen Stellantrieb 90 als einem Stellantrieb versehen, welcher die Einlassnockenwelle 21 mit einem Nockenkettenrad 29b relativ verdreht.
  • Die Einlassnockenwelle 21 ist drehbar durch eine Nockenhalterung H gelagert, welche an einem Zylinderkopf 2 vorgesehen ist. Die Nockenhalterung H ist mit einem ersten und einem zweiten Lager 17, 18 versehen, welche ein Ende 21c und das andere Ende 21e drehbar lagern, welche beide Teil der Einlassnockenwelle 21 sind. Das erste und das zweite Lager 17, 18 sind Endlager, welche Lager sind, die an beiden Enden der Nockenhalterung H in ihrer Achsrichtung angeordnet sind und von unteren Lagerteilen 17a, 18a, welche mit dem Zylinderkopf 2 integriert sind, und oberen Lagerteilen 17b, 18b, welche mit den unteren Lagerteilen 17a, 18a durch jeden Bolzen 58 verbunden sind, gebildet sind.
  • Die Hubbetrag-Veränderungsmechanismen 30a, 30b sind der Hubbetrag-Veränderungsmechanisnus 30b, welcher das Einlassventil 13 betätigt, welches üblicherweise betätigt wird, und der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30a, in welchen der Ventil-Anhaltemechanismus 60 eingebaut ist, wie in der zweiten Ausführungsform. Beide Hubbetrag-Veränderungsme chanismen 30a, 30b sind mit der gemeinsamen Stößelhalterung 41, wie in der zweiten Ausführungsform, versehen. Ein Stößel 37 von dem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30b ist durch die Stößelhalterung 41 in einer radialen Richtung hin und her beweglich gelagert. Der Stößel 37 ist versehen mit einem Eingangsstößel 37a, welcher aus einem zylindrischen Element besteht, das eine obere Wand 37a1 hat, welche an dem Einlassnocken 21a als einem Anlageteil anliegt, welcher an einem Gehäuseteil 43 angebracht und verschiebbar durch die Stößelhalterung 41 gelagert ist, und einem Stangen-Ausgangsstößel 37b, welcher sich von der oberen Wand 37a1 nach unten erstreckt und an einem Anlageteil 26 von dem Einlasskipphebel 23i als einem Anlageteil anliegt, und der Eingangsstößel 37a und der Ausgangsstößel 37b sind integriert.
  • Eine Stößelhalterung 41, welche beide Stößel 31, 37 hält, ist schwenkbar durch die Nockenhalterung H gelagert und lagert drehbar die Einlassnockenwelle 21. Die Stößelhalterung 41 ist versehen mit einem ersten gelagerten Teil 47, welches drehbar ein Ende 21c über ein Lager B lagert und durch das erste Lager 17 gelagert ist und einem zweiten gelagerten Teil 48, welches drehbar das andere Ende 21e über ein Lager B lagert und durch das zweite Lager 18 gelagert ist. Daher ist die Einlassnockenwelle 21 drehbar durch die Nockenhalterung H über die Stößelhalterung 41 gelagert. Da das erste und das zweite gelagerte Teil 47, 48 mit allen Stößeln 31, 37 zwischen den gelagerten Teilen in der Achsrichtung vorgesehen sind, funktionieren sie auch als beide Enden der Stößelhalterung 41.
  • Das erste gelagerte Teil 47 ist versehen mit einer Umfangsfläche 47c, welche das erste Lager 17 verschiebbar berührt, und einem Verbindungsteil 47e als einem Montageteil, welches einen Außendurchmesser hat, der kleiner als ein Innenumfang von dem ersten Lager 17 ist und von einem mit dem Stellantrieb 80 verbundenen Vorsprung gebildet ist.
  • Das zweite gelagerte Teil 48, welches eine halb-geteilte Struktur hat, ist gebildet von einer ersten Hälfte 48a, welche mit dem Halteteil 43 integriert ist, und einer zweiten Hälfte 48b, welche mit der ersten Hälfte 48a in einem Zustand verbunden ist, in welchem die Bewegung in der Achsrichtung durch die Montagestruktur wie z.B. eine konkave oder konvexe Struktur reguliert ist. Beide Hälften 48a, 48b sind mit Außenflächen 48c, 48d versehen, welche die zweiten Lager 18 verschiebbar berühren.
  • Jeder in der Ventilkammer 7 angeordnete Stellantrieb 80, 90 hat die gleiche Struktur wie der hydraulische Stellantrieb in der JP-A Nr. 2000-227033 .
  • Der Stellantrieb 80, welcher die Stößelhalterung 41 antreibt und schwenkt, ist nahe an einem Ende 21c von der Einlassnockenwelle 21 in ihrer Achsrichtung angeordnet und ist an einem Montagesitz 59 angebracht, welcher mit dem unteren Lagerteil 17a in der Nähe von dem ersten Lager 17 integriert ist. Der Stellantrieb 80 ist versehen mit einem Gehäuse 81, welches an dem Montagesitz 59 durch einen Bolzen (nicht gezeigt) befestigt ist, einem Rotor 82, welcher schwenkbar in dem Gehäuse 81 untergebracht ist und mit dem Verbindungsteil 47e durch einen Bolzen 83 verbunden ist, und einen Verriegelungsstift 84a, welcher die Drehung von dem Rotor 82 in Relation zu dem Gehäuse 81 blockiert. Daher ist der Stellantrieb 80 an dem ersten Lager 17 über dem Montagesitz 59 angebracht.
  • Das Gehäuse 81 ist von einer zylindrischen Wand 81a und einem Paar von Endwänden 81b, 81c gebildet, welche mit der zylindrischen Wand 81a durch einen Bolzen 85 verbunden sind. Der Rotor 82 ist mit der selben Anzahl an Schiebern (nicht gezeigt) versehen, welche in mehreren konkaven Abschnitten angeordnet sind, welche an einem Innenumfang von der zylindrischen Wand 81a vorgesehen sind und jeder Schieber bildet eine hoher-Hub-Hydraulikkammer und eine niedriger-Hub-Hydraulikkammer auf beiden Seiten in einer Schwenkrichtung im Zusammenwirken mit dem konkaven Abschnitt.
  • Der Verriegelungsstift 84a ist in einer Position angeordnet, welche durch eine Zweipunkt-Strich-Linie in 12 gezeigt ist und blockiert die relative Drehung von dem Rotor 82 gegenüber dem Gehäuse 81, wenn die hoher-Hub-Hydraulikkammer ein maximales Volumen hat und Hochdruck-Hydraulikfluid der hoher-Hub-Hydraulikkammer nicht zugeführt wird, und zieht sich in der Zwischenzeit aus einer Hydraulikkammer 84c zurück, wie durch eine durchgezogene Linie in 12 gezeigt, und erlaubt das Drehen des Rotors 82 in Relation zu dem Gehäuse 81, wenn das Hochdruck-Hydraulikfluid der hoher-Hub-Hydraulikkammer zugeführt wird und der Öldruck in der Hydraulikkammer 84c zum Lösen der Verriegelung, welche mit der hoher-Hub-Hydraulikkammer über einen Öldurchgang (nicht gezeigt) in Verbindung steht, den Druck einer Feder 84b übersteigt.
  • Der Stellantrieb 90, welcher die Einlassnockenwelle 21 antreibt und dreht, ist an dem anderen Ende 21e in der Nähe von dem zweiten Lager 18 angebracht. Der Stellantrieb 90 ist versehen mit einem Gehäuse 91, an welchem das Nockenkettenrad 29b vorgesehen ist, einem Rotor 92, welcher schwenkbar in dem Gehäuse 91 untergebracht ist und mit dem anderen Ende 21e durch einen Bolzen 93 verbunden ist, und einem Verriegelungsstift 94a, welcher das Drehen von dem Rotor 92 in Relation zu dem Gehäuse 91 blockiert.
  • Das Gehäuse 91 ist von einer zylindrischen Wand 91a und einem Paar von Endwänden 91b, 91c gebildet, welche mit der zylindrischen Wand durch einen Bolzen 95 verbunden sind. Der Rotor 92 ist mit der selben Anzahl an Schiebern (nicht gezeigt) versehen, welche in mehreren konkaven Abschnitten (nicht gezeigt) angeordnet sind, welche an einem Innenumfang von der zylindrischen Wand 91a vorgesehen sind, und jeder Schieber bildet eine Verzögerung-Hydraulikkammer und eine Vorverstellung-Hydraulikkammer auf beiden Seiten in der Schwenkrichtung im Zusammenwirken mit dem konkaven Abschnitt.
  • Der Verriegelungsstift 94a ist in einer Position angeordnet, welche durch eine durchgezogene Linie in 12 gezeigt ist, und blockiert die Relativdrehung von dem Gehäuse 91 und dem Rotor 92, wenn die Verzöge rung-Hydraulikkammer ein maximales Volumen hat und Hochdruck-Hydraulikfluid der Verzögerung-Hydraulikkammer nicht zugeführt wird, in der Zwischenzeit, aus einer Hydraulikkammer 94c austritt, und ein Schwenken von dem Rotor 92 in Relation zu dem Gehäuse 91 erlaubt, wenn Hochdruck-Hydraulikfluid der Verzögerung-Hydraulikkammer zugeführt wird und der Öldruck in der Hydraulikkammer 94c, welche mit der Verzögerung-Hydraulikkammer über einen Öldurchgang (nicht gezeigt) in Verbindung steht, den Druck einer Feder 94b überschreitet, um die Verriegelung zu lösen.
  • Ein hydraulisches Steuer/Regelsystem, welches Hydraulikfluid den beiden Stellantrieben 80, 90 und dem Ventil-Anhaltemechanismus 60 zuführt und von diesen abgibt, ist mit hydraulischen Steuer/Regelventilen 101, 102, 103 versehen, welche den Öldruck von beiden Stellantrieben 80, 90 und dem Ventil-Anhaltemechanismus 60 und einem Öldurchgangssystem steuern/regeln, welches Hydraulikfluid zur Betätigung jedes Stellantriebs 80, 90 und des Ventil-Anhaltemechanismus 60 über jedes hydraulische Steuer/Regelventil 101, 102, 103 leitet. Das Hydraulikfluid ist Öl in einer Ölwanne 105 als einer Hydraulikfluid-Quelle von dem Verbrennungsmotor E.
  • Die drei hydraulischen Steuer/Regelventile 101, 102, 103, welche von der Steuer/Regeleinrichtung in der zweiten Ausführungsform gesteuert/geregelt werden, steuern/regeln den Öldruck in der hoher-Hub-Hydraulikkammer und der niedriger-Hub-Hydraulikkammer von dem Stellantrieb 80, den Öldruck von der Verzögerung-Hydraulikkammer und der Vorverstellung-Hydraulikkammer von dem Stellantrieb 90 und den Öldruck von einer Hydraulikkammer 65 von dem Ventil-Anhaltemechanismus 60.
  • Das Öldurchgangssystem ist versehen mit einem Ölversorgungsdurchgang 107, wo Hochdruck-Hydraulikfluid vorhanden ist, welches von einer Ölpumpe 106 abgegeben wird, welche durch die Energie von dem Verbrennungsmotor E angetrieben wird und welche ein Bauteil eines Schmiersystems von dem Verbrennungsmotor E ist, einem Ölauslassdurchgang 108, um Hydraulikfluid von der hoher-Hub-Hydraulikkammer abzugeben, die niedriger-Hub- Hydraulikkammer, die Verzögerung-Hydraulikkammer, die Vorverlegung-Hydraulikkammer und die Hydraulikkammer 65, einen Öldurchgang 111 für einen hohen Hub, einen Öldurchgang 112 für einen niedrigen Hub, einen Öldurchgang 113 für eine Verzögerung, einen Öldurchgang 114 für eine Vorverstellung und einen Öldurchgang 115 für einen Halt.
  • Der Öldurchgang 111 für einen hohen Hub, welcher mit dem hoher-Hub-Hydraulikkammer in Verbindung steht, und der Öldurchgang 112 für einen niedrigen Hub, welcher mit der niedriger-Hub-Hydraulikkammer in Verbindung steht, sind quer durch das erste gelagerte Teil 47 vorgesehen.
  • Der Öldurchgang 111 für einen hohen Hub ist versehen mit einem Öldurchgang 111a, welcher an einem unteren Lagerteil 17a vorgesehen ist und mit dem hydraulischen Steuer/Regelventil 101 in Verbindung steht, einem Öldurchgang 111b, welcher an dem ersten gelagerten Teil 47 vorgesehen ist, einem Öldurchgang 111c, welcher an dem Rotor 82 vorgesehen ist und zu der hoher-Hub-Hydraulikkammer offen ist, einem Öldurchgang 111d, welcher eine Nut in der Form eines kreisförmigen Bogens ist, welcher in einer Außenfläche 47c vorgesehen ist und welcher die beiden Öldurchgänge 111a, 111b verbindet, und einem Öldurchgang 111e, welcher eine ringförmige Nut ist, welche in einer Außenfläche von dem Verbindungsteil 47e vorgesehen ist und welche beide Öldurchgänge 111b, 111c verbindet.
  • Der Öldurchgang 112 für einen niedrigen Hub ist versehen mit einem Öldurchgang 112a, welcher an dem oberen Lagerteil 17b vorgesehen ist und mit dem hydraulischen Steuer/Regelventil 101 in Verbindung steht, einem Öldurchgang 112b, welcher an dem ersten gelagerten Teil 47 vorgesehen ist, einem Öldurchgang 112c, welcher an dem Rotor 82 vorgesehen ist und zu der niedriger-Hub-Hydraulikkammer offen ist, einem Öldurchgang 112d, welcher eine Nut in der Form eines kreisförmigen Bogens ist, welche in einer Außenfläche 47c vorgesehen ist und welcher beide Öldurchgänge 112a, 112b verbindet, und einem Öldurchgang 112e, welcher eine ringför mige Nut ist, welche in der Außenfläche von dem Verbindungsteil 47e vorgesehen ist und welche beide Öldurchgänge 112b, 112c verbindet.
  • Die Öldurchgänge 111b, 111d, 111e sind an dem ersten gelagerten Teil 47 von der Stößelhalterung 41 vorgesehen, verbinden den Öldurchgang 111a und die hoher-Hub-Hydraulikkammer von dem Stellantrieb 80, und Hydraulikfluid wird zu den Öldurchgängen geleitet. In ähnlicher Weise sind die Öldurchgänge 112b, 112d, 112e an dem ersten gelagerten Teil 47 von der Stößelhalterung 41 vorgesehen, verbinden den Öldurchgang 112a und die niedriger-Hub-Hydraulikkammer von dem Stellantrieb 80 und Hydraulikfluid wird zu den Öldurchgängen geleitet.
  • Wenn das hydraulische Steuer/Regelventil 101 den Ölversorgungsdurchgang 107 und den Öldurchgang 111 für einen hohen Hub verbindet und gleichzeitig den Ölauslassdurchgang 108 und den Öldurchgang 112 für einen niedrigen Hub verbindet, wird Hydraulikfluid der hoher-Hub-Hydraulikkammer zugeführt, gleichzeitig wird Hydraulikfluid in der niedriger-Hub-Hydraulikkammer abgegeben, der Stellantrieb 80 dreht die Stößelhalterung 41 in einer Schwenkrichtung, wenn ein gewünschter maximaler Hubbetrag eingestellt ist, schließt das hydraulische Steuer/Regelventil 101 den Öldurchgang 111 für einen hohen Hub und den Öldurchgang 112 für einen niedrigen Hub und die Einlassventile 13, 13a werden in einem Zustand geöffnet und geschlossen, in welchem der maximaler Hubbetrag weiter ansteigt.
  • In der Zwischenzeit, wenn das hydraulische Steuer/Regelventil 101 den Ölversorgungsdurchgang 107 und den Öldurchgang 112 für einen hohen Hub verbindet und gleichzeitig den Ölauslassdurchgang 108 und den Öldurchgang 111 für einen hohen Hub verbindet, wird Hydraulikfluid der niedriger-Hub-Hydraulikkammer zugeführt, gleichzeitig wird Hydraulikfluid in der hoher-Hub-Hydraulikkammer abgegeben, der Stellantrieb 80 dreht die Stößelhalterung 41 in der anderen Schwenkrichtung, wenn der gewünschte maximale Hubbetrag eingestellt ist schließt das hydraulische Steuer/Regelventil 101 den Öldurchgang 111 für einen hohen Hub und den Öldurchgang 112 für einen hohen Hub und die Einlassventile 13, 13a werden in einem Zustand geöffnet und geschlossen, in welchem der maximale Hubbetrag weiter abnimmt.
  • Wie oben beschrieben wird der Öldruck von der hoher-Hub-Hydraulikkammer und der niedriger-Hub-Hydraulikkammer gesteuert/geregelt, indem Hydraulikfluid dem Stellantrieb 80 zugeführt und von diesem abgegeben wird und der maximale Hubbetrag von den Einlassventilen 13, 13a wird kontinuierlich verändert.
  • Der Öldurchgang 113 für einen hohen Hub, welcher mit der Verzögerung-Hydraulikkammer in Verbindung steht, und ein Öldurchgang für eine Vorverstellung 114, welcher mit der Vorverstellung-Hydraulikkammer in Verbindung steht, sind quer durch das zweite Lager 18 und quer durch das zweite gelagerte Teil 48 vorgesehen.
  • Der Öldurchgang 113 für einen hohen Hub ist versehen mit einem Öldurchgang 113a, welcher an dem unteren Lagerteil 18a vorgesehen ist und mit dem hydraulischen Steuer/Regelventil 102 in Verbindung steht, einem Öldurchgang 113b, welcher an der ersten Hälfte 48a vorgesehen ist, einem Öldurchgang 113c, welcher an dem anderen Ende 21e vorgesehen ist, einem Öldurchgang 113d, welcher an dem Rotor 92 vorgesehen ist und zu der Verzögerung-Hydraulikkammer offen ist, einem Öldurchgang 113e, welcher eine Nut in der Form eines kreisförmigen Bogens ist, welcher an der Außenfläche 48c vorgesehen ist und welcher beide Öldurchgänge 113a, 113b verbindet, einem Öldurchgang 113f, welcher eine ringförmige Nut ist, die in einer Außenfläche von dem anderen Ende 21e vorgesehen ist und welche beide Öldurchgänge 113b, 113c über ein Loch verbindet, welches an dem Lager B vorgesehen ist, und einem Öldurchgang 113h, welcher eine ringförmige Nut ist, die an der Außenfläche von dem äußeren Ende 21e vorgesehen ist und beide Öldurchgänge 113c, 113d verbindet.
  • Der Öldurchgang für eine Vorverstellung 114 ist mit einem Öldurchgang 114a versehen, welcher an dem oberen Lagerteil 18b vorgesehen ist und mit dem hydraulischen Steuer/Regelventil 102 in Verbindung steht, einem Öldurchgang 114b, welcher an der zweiten Hälfte 48b vorgesehen ist, einem Öldurchgang 114c, welcher an dem anderen Ende 21e vorgesehen ist, einem Öldurchgang 114d, welcher an dem Rotor 92 vorgesehen ist und zu der Vorverstellung-Hydraulikkammer offen ist, einem Öldurchgang 114e, welcher eine Nut in der Form eines kreisförmigen Bogens ist, welche an der Außenfläche 48d vorgesehen ist und welche beide Öldurchgänge 114a, 114b verbindet, einem Öldurchgang 114f, welcher eine ringförmige Nut ist, welche an der Außenfläche von dem anderen Ende 21e vorgesehen ist und welche beide Öldurchgänge 114b, 114c über ein Loch verbindet, welches an dem Lager B vorgesehen ist, und einem Öldurchgang 114h, welcher eine ringförmige Nut ist, welche an der Außenfläche von dem anderen Ende 21e vorgesehen ist und welche beide Öldurchgänge 114c, 114d verbindet.
  • Wenn das hydraulische Steuer/Regelventil 102 den Ölversorgungsdurchgang 107 und den Öldurchgang 113 für einen hohen Hub verbindet und gleichzeitig den Ölauslassdurchgang 108 und den Öldurchgang für eine Vorverstellung 114 verbindet, wird Hydraulikfluid der Verzögerung-Hydraulikkammer zugeführt, gleichzeitig wird Hydraulikfluid in der Vorverstellung-Hydraulikkammer abgegeben und der Stellantrieb 90 dreht die Einlassnockenwelle 21 relativ zu dem Nockenkettenrad 29b in einer umgekehrten Richtung zu einer Drehrichtung der Einlassnockenwelle. Wenn eine gewünschte Phase der Einlassnockenwelle 21 eingestellt ist, schließt das hydraulische Steuer/Regelventil 102 den Öldurchgang 113 für einen hohen Hub und den Öldurchgang für eine Vorverstellung 114 und die Einlassventile 13, 13a werden in einem Zustand geöffnet und geschlossen, in welchem die Phase stärker verzögert ist.
  • In der Zwischenzeit, wenn das hydraulische Steuer/Regelventil 102 den Ölversorgungsdurchgang 107 und den Öldurchgang für eine Vorverstellung 114 verbindet und gleichzeitig den Ölauslassdurchgang 108 und den Öl durchgang 113 für einen hohen Hub verbindet, wird Hydraulikfluid der Vorverstellung-Hydraulikkammer zugeführt, gleichzeitig wird Hydraulikfluid in der Verzögerung-Hydraulikkammer abgegeben und der Stellantrieb 90 dreht die Einlassnockenwelle 21 relativ zu dem Nockenkettenrad 29b in der Drehrichtung der Einlassnockenwelle. Wenn eine gewünschte Phase eingestellt ist, schließt das hydraulische Steuer/Regelventil 102 den Öldurchgang 113 für einen hohen Hub und den Öldurchgang für eine Vorverstellung 114 und die Einlassventile 13, 13a werden in einem Zustand geöffnet und geschlossen, in welchen die Phase stärker vorverlegt ist.
  • Der Öldruck in der Verzögerung-Hydraulikkammer und der Vorverstellung-Hydraulikkammer wird gesteuert/geregelt, indem Hydraulikfluid dem Stellantrieb 90 zugeführt wird und von diesem abgegeben wird, wie oben beschrieben, eine Phase von der Einlassnockenwelle 21 mit der Nockenwelle 6 (siehe 2) wird kontinuierlich verändert, und die Öffnung- und Schließsteuerzeit von den Einlassventilen 13, 13a wird kontinuierlich verändert.
  • Ein Öldurchgang für einen Halt (ein Anhalten) 115, welcher mit der Hydraulikkammer 65 in Verbindung steht, ist quer durch das erste Lager 17 und quer durch die Stößelhalterung 41 vorgesehen.
  • Der Öldurchgang für einen Halt 115 ist versehen mit einem Öldurchgang 115a, welcher an dem unteren Lagerteil 17a vorgesehen ist und mit dem hydraulischen Steuer/Regelventil 103 in Verbindung steht, einem Öldurchgang 115b, welcher an der Stößelhalterung 41 vorgesehen ist, und einem Öldurchgang 115c, welcher eine Nut in der Form eines kreisförmigen Bogens ist, welche an der Außenfläche 47c vorgesehen ist und welche beide Öldurchgänge 115a, 115b verbindet. Der Öldurchgang 115b steht in Verbindung mit der Hydraulikkammer 65 über einen Öldurchgang 73, welcher an dem Halteteil 43 vorgesehen ist, einem Öldurchgang 36, welcher an dem Stößel 31 vorgesehen ist und einem Öldurchgang 61d, welcher an einer Stifthalterung 61 vorgesehen ist.
  • In einem speziellen Betriebszustand, wie z.B. einem leichte-Last-Betrieb von dem Verbrennungsmotor E, ist das Einlassventil 13a durch den Ventil-Anhaltemechanismus 60 geschlossen und in der Zwischenzeit wird das normal betätigte Einlassventil 13 durch den Einlassnocken 21a über den Stößel 37 und den Einlasskipphebel 23i geöffnet und geschlossen. In der Zwischenzeit überträgt in einem unspezifischen Betriebszustand, wie z.B. einem schwere-Last-Betrieb von dem Verbrennungsmotor E, ein Eingangsstößel 32 die Ventilantriebskraft von dem Einlassnocken 21a zu einem Ausgangsstößel 33 über den Ventil-Anhaltemechanismus 60, das Einlassventil 13a wird durch den Einlassnocken 21a über den Stößel 31 und den Einlasskipphebel 23i geöffnet und geschlossen und das Einlassventil 13 wird auch durch den Einlassnocken 21a über den Stößel 37 und den Einlasskipphebel 23i geöffnet und geschlossen.
  • Gemäß der vierten Ausführungsform, mit Ausnahme davon, dass der Stellantrieb, welcher die Hubbetrag-Veränderungsmechanismen 30a, 30b antreibt, der hydraulische Stellantrieb 80 ist, werden die gleiche Wirkung und der gleiche Effekt zu jenen von jedem Zylinder C1, C2 in der ersten Ausführungsform und in der zweiten Ausführungsform erzeugt und zusätzlich werden die folgende Wirkung und der folgende Effekt erzeugt.
  • Da die Einlassnockenwelle 21 durch die Nockenhalterung H über die Stößelhalterung 41 drehbar gelagert ist, welche von der Einlassnockenwelle 21 schwenkbar gelagert ist, muss kein Teil zur Lagerung der Stößelhalterung 41 an der Einlassnockenwelle 21 vorgesehen werden oder müssen keine Teile zur Lagerung sowohl der Einlassnockenwelle 21 als auch der Stößelhalterung 41 an der Nockenhalterung H in ihrer Achsrichtung vorgesehen werden und die Länge der Einlassnockenwelle 21 kann reduziert werden. Als Ergebnis kann das variable Ventilsystem 20, welches mit der Stößelhalterung 41 versehen ist, in der Achsrichtung von der Einlassnockenwelle 21 verkleinert werden, und im Zylinderkopf 2, welcher ein Teil von dem Körper des Motors ist, wo die Einlassnockenwelle 21 vorgesehen ist, kann der Verbrennungsmotor E in seiner Achsrichtung verkleinert werden.
  • Da die Einlassnockenwelle 21 durch die Nockenhalterung H drehbar gelagert ist, ein Ende 21c und das andere Ende 21e von der Einlassnockenwelle 21 durch das erste und das zweite Lager 17, 18 von der Nockenhalterung H drehbar gelagert sind, der hydraulische Stellantrieb 80 an dem ersten Lager 17 über den Montagesitz 59 angebracht ist und die Öldurchgänge 111a, 112a, welche Hydraulikfluid zur Betätigung des Stellantriebs 80 leiten, welcher die Hubbetrag-Veränderungsmechanismen 30a, 30b antreibt, an dem ersten Lager 15 vorgesehen sind, an welchem der Stellantrieb 80 angebracht ist, wird die Kompliziertheit von der Öldurchgangsstruktur für den Stellantrieb 80 vermieden, der Stellantrieb 80 kann nahe an dem ersten Lager 17 in seiner Achsrichtung angeordnet werden, der Stellantrieb 80 kann kompakt in der Achsrichtung angeordnet werden und als Ergebnis kann der Zylinderkopf 2 verkleinert werden.
  • Da ein Ende 21c drehbar durch das erste Lager 17 über die Stößelhalterung 41 gelagert ist, welche schwenkbar durch das erste Lager 17 gelagert ist, die Öldurchgänge 111b, 111d, 111e; 112b, 112d, 112e, welche die Öldurchgänge 111a, 112a und den Stellantrieb 80 verbinden und in welchem Hydraulikfluid zur Betätigung des Stellantriebs 80 geleitet wird, in dem ersten gelagerten Teil 47 von der Stößelhalterung 41 vorgesehen sind, welche zwischen der Einlassnockenwelle 21 und dem Lager 17 angeordnet ist, und die Öldurchgänge 111b, 111d, 1118; 112b, 112d, 112e an der Innenseite des ersten Lagers 17 in einer radialen Richtung vorgesehen werden können, kann der Stellantrieb 80 in der radialen Richtung verkleinert werden und als Ergebnis kann der Zylinderkopf 2 und eine Kopfabdeckung 3 verkleinert werden.
  • Auf 13 bezugnehmend wird nachfolgend eine fünfte Ausführungsform beschrieben.
  • Die fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der vierten Ausführungsform hauptsächlich darin, dass ein variables Ventilsystem 20 ohne Ventil- Anhaltemechanismus 60 vorgesehen ist und dass das Übrige im wesentlichen dieselbe Konfiguration hat. Daher wird die Beschreibung von dem selben Teil ausgelassen oder vereinfacht und unterschiedliche Punkte werden hauptsächlich nachfolgend beschrieben. Die selbe Bezugszahl wird für das selbe Element oder das entsprechende Element wie das Element in der vierten Ausführungsform, wenn notwendig, verwendet.
  • Das variable Ventilsystem 20 ist versehen mit einer Einlassnockenwelle 21, einem Einlassnocken 21a, einem Einlasskipphebel 23i, einem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30b, einem hydraulischen Stellantrieb 80, welcher eine Stößelhalterung 41 von dem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30b antreibt, und einem Steuerzeit-Veränderungsmechanismus 55.
  • Der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30b, welcher ein normalerweise betätigtes Einlassventil 13 betätigt, ist mit zwei Stößeln 37 versehen, welche von der Stößelhalterung 41 gelagert werden.
  • Von den Öldurchgängen, welche einen Öldurchgang 112 für einen hohen Hub bilden, ist ein Öldurchgang 112a an einem unteren Lagerteil 17a vorgesehen und ein Öldurchgang 112d ist eine ringförmige Nut, welche an einer Außenfläche 47c vorgesehen ist.
  • Gemäß der fünften Ausführungsform wird die gleiche Wirkung und der gleiche Effekt zu jenen in der ersten Ausführungsform insofern erzeugt, als der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30b an einem normalerweise betätigten Einlassventil 13 vorgesehen ist, und die gleiche Wirkung und der gleiche Effekt zu jenen in der vierten Ausführungsform werden insoweit erzeugt, als die Einlassnockenwelle 21 drehbar durch die Nockenhalterung H über die Stößelhalterung 41 gelagert ist und dass ein Stellantrieb, welcher den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30b antreibt, der hydraulische Stellantrieb 80 ist.
  • Auf 14 bezugnehmend wird nachfolgend eine sechste Ausführungsform beschrieben.
  • Die sechste Ausführungsform unterscheidet sich von der vierten Ausführungsform hauptsächlich darin, dass ein Verbrennungsmotor E ein Mehrzylindermotor ist, unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform hauptsächlich darin, dass ein Stellantrieb, welcher die Hubbetrag-Veränderungsmechanismen 30a, 30b antreibt, ein hydraulischer Stellantrieb 80 ist, und dass das Übrige im wesentlichen dieselbe Konfiguration hat. Daher wird die Beschreibung von dem selben Teil weggelassen oder vereinfacht und unterschiedliche Punkte werden nachfolgend hauptsächlich beschrieben. Dieselbe Bezugszahl wird für das selbe Element oder das entsprechende Element wie das Element in der vierten Ausführungsform, wenn notwendig, verwendet.
  • Ein variables Ventilsystem 20 von dem Verbrennungsmotor E, welches mit vier Zylindern C1 bis C4 versehen ist, welche in Reihe angeordnet ist, ist versehen mit einer Einlassnockenwelle 21, einem Einlassnocken 21a, einem Einlasskipphebel 23i, den Hubbetrag-Veränderungsmechanismen 30a, 30b, dem hydraulischen Stellantrieb 80, welcher die Stößelhalterung 41 von den Hubbetrag-Veränderungsmechanismen 30a, 30b antreibt, und einem Steuerzeit-Veränderungsmechanismus 55.
  • Eine Nockenhalterung H, welche die Einlassnockenwelle 21 über die Stößelhalterung 41 drehbar lagert, ist versehen mit ersten und zweiten Lagern 17, 18, welche drehbar ein Ende 21c und das andere Ende 21e lagern, und drei Zwischenlagern, welche zwischen beiden Lagern 17, 18, in ihrer Achsrichtung angeordnet sind. Jedes Zwischenlager 19 ist gebildet von einem unteren Lagerteil 19a, welches mit einem Zylinderkopf 2 integriert ist, und einem oberen Lagerteil 19b, welches mit dem unteren Lagerteil 19a durch einen Bolzen verbunden ist.
  • Die Stößelhalterung 41 ist gebildet von dem ersten und zweiten gelagerten Teilen und den dazwischenliegenden gelagerten Teilen 49, welche die Einlassnockenwelle 21 zwischen beiden Enden 21c, 21e über ein Lager B drehbar lagern und durch jedes Zwischenlagern 19 gelagert sind. Jedes dazwischenliegende gelagerte Teil 49, welches die ähnliche halbe, geteilte Struktur zu der von dem zweiten gelagerten Teil 48 hat, ist von einer ersten Hälfte 49a und einer zweiten Hälfte 49b gebildet.
  • Ein Öldurchgang auf der Seite von einem niedrigen Hub 112 ist ähnlich zu dem in der fünften Ausführungsform.
  • Ein Öldurchgang für einen Halt 115 ist quer durch jedes Zwischenlager 19 und quer durch die Stößelhalterung 41 vorgesehen. Die Zufuhr und die Abgabe von Hydraulikfluid zu/von einem Ventil-Anhaltemechanismus 60 von den Zylindern C1, C2 wird durch ein Druck-Steuer/Regelventil 103a gesteuert/geregelt, die Zufuhr und die Abgabe von Hydraulikfluid zu/von einem Ventil-Anhaltemechanismus 60 von dem Zylinder C3 wird durch ein Druck-Steuer/Regelventil 103b gesteuert/geregelt, und die Zufuhr und die Abgabe von Hydraulikfluid zu/von einem Ventil-Anhaltemechanismus 60 von dem Zylinder C4 wird durch ein Druck-Steuer/Regelventil 103c gesteuert/geregelt.
  • Gemäß der sechsten Ausführungsform, mit Ausnahme davon, dass die Stößel, welche durch die Stößelhalterung 41 gehalten sind, die integrierten Stößel 37 sind, werden die gleiche Wirkung und der gleiche Effekt zu denen in der ersten Ausführungsform erzeugt und da die Einlassnockenwelle 21 durch die Nockenhalterung H über die Stößelhalterung 41 drehbar gelagert ist und da der Stellantrieb, welcher die Hubbetrag-Veränderungsmechanismen 30a, 30b antreibt, der hydraulische Stellantrieb 80 ist, werden die gleiche Wirkung und der gleiche Effekt zu denen in der vierten Ausführungsform erzeugt.
  • Auf 15 bezugnehmend wird nachfolgend eine siebte Ausführungsform beschrieben.
  • Die siebte Ausführungsform unterscheidet sich von der vierten Ausführungsform hauptsächlich darin, dass ein Stellantrieb, welcher einen Hubbetrag-Veränderungsmechanismus antreibt, ein Elektromotor ist und dass das Übrige im wesentlichen dieselbe Konfiguration hat. Daher wird die Beschreibung von dem selben Teil ausgelassen oder vereinfacht und unterschiedliche Punkte werden hauptsächlich nachfolgend beschrieben. Dieselbe Bezugszahl wird für das selbe Element oder das entsprechende Element wie das Element in der vierten Ausführungsform, wenn notwendig, verwendet.
  • Ein variables Ventilsystem 20 ist versehen mit einer Einlassnockenwelle 21, einem Einlassnocken 21a, einem Einlasskipphebel 23i, Hubbetrag-Veränderungsmechanismen 30a, 30b, dem Elektromotor 51, welcher eine Stößelhalterung 41 von den Hubbetrag-Veränderungsmechanismen 30a, 30b antreibt, und einem Steuerzeit-Veränderungsmechanismus 55.
  • Die Antriebskraft von dem Elektromotor 51, welcher an einer Kopfabdeckung 3 angebracht ist, wird zu einem Zahnradteil 45 übertragen, welches mit einem Antriebszahnrad 52 im Eingriff ist, über das Antriebszahnrad 52, welches an einer Drehwelle von dem Elektromotor 51 vorgesehen ist, die Stößelhalterung 41 wird durch den Elektromotor 51 angetrieben und wird geschwenkt. Das Zahnradteil 45, welches mit einem ersten gelagerten Teil 47 integriert ist, ist ein Teil in der Stößelhalterung 41, auf das die Antriebskraft von dem Elektromotor 51 einwirkt. Das Antriebszahnrad 52 und das Zahnradteil 45 bilden jeweils eine Schnecke und ein Schneckenzahnrad als ein Schneckenrad.
  • Gemäß der siebten Ausführungsform werden die gleiche Wirkung und der gleiche Effekt zu jenen in der vierten Ausführungsform erzeugt mit Aus nahme davon, dass der Stellantrieb, welcher die Hubbetrag-Veränderungsmechanismen 30a, 30b antreibt, der Elektromotor 51 ist.
  • Eine geänderte Konfiguration einer Ausführungsform, in welcher die Konfiguration von einem Teil in den oben erwähnten Ausführungsformen verändert ist, wird nachfolgend beschrieben.
  • Der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 ist an allen Einlassventilen und allen Auslassventilen vorgesehen, jedoch, unabhängig von der Anzahl an Zylindern, mit welchen ein Verbrennungsmotor versehen ist, muss ein Hubbetrag-Veränderungsmechanismus nur an wenigstens einem von mehreren Motorventilen vorgesehen sein, welche Einlassventile und Auslassventile in einem Zylinder umfassen.
  • Ein Ventilanhaltezustand, in welchen das Einlassventil oder das Auslassventil im wesentlichen geschlossen gehalten wird kann auch realisiert werden indem die Konfiguration einer Anlagefläche 26a von einem Anlageteil 26 verändert wird.
  • Der Verbrennungsmotor kann auch einer sein, bei welchem die Ansaugluftmenge nur durch das Einlassventil gesteuert/geregelt wird und kein Drosselventil an einem Einlassdurchgang vorgesehen ist.
  • Der Ventil-Anhaltemechanismus kann auch einer sein, welcher aufgebaut ist von einem Antriebskipphebel, welcher mit einem Ventilpressteil versehen ist, welches das Einlassventil oder das Auslassventil presst, einem freien Kipphebel, an welchem der Stößel von dem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus anliegt, und einem Kupplungselement, wie z.B. einem Kupplungsstift, dessen Bewegung durch Öldruck gesteuert/geregelt wird und in welchem der Antriebskipphebel und der freie Kipphebel in einen gekuppelten Zustand umgeschaltet werden, indem das Einlassventil oder das Auslassventil betätigt wird, und in einen Kupplungsfreigabezustand, indem das Ventil durch das Kupplungselement gehalten ist.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Verbrennungsmotor zu verkleinern, welcher mit einem variablen Ventilsystem versehen ist, in welchem jeder Nocken ein Einlassventil und ein Auslassventil über jeden Kipphebel öffnet und schließt.
  • Ein variables Ventilsystem 20 von einem Verbrennungsmotor E ist versehen mit Kipphebeln 23i, 23e, welche durch die Wirkung einer Ventilantriebskraft von Nocken 21a, 22a geschwenkt werden, und jedem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30, welcher den maximalen Hubbetrag von einem Einlassventil 13 und einem Auslassventil 14 verändert. Der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus 30 ist versehen mit einem Stößel 31, welcher durch die Nocken 21a, 22a angetrieben wird und bewirkt, dass die Ventilantriebskraft auf den Kipphebel 23i, 23e wirkt, und einer Stößelhalterung 41, welche den Stößel 31 lagert und von einem Elektromotor 51 angetrieben und geschwenkt wird. Der Stößel 31 ist bewegbar durch die Stößelhalterung 41 gelagert. Der maximale Hubbetrag wird verändert, indem eine Position verändert wird, an welcher der Stößel 31 an dem Kipphebel 23i, 23e anliegt, gemäß einer Position, in welche die Stößelhalterung 41 gedreht ist.

Claims (8)

  1. Variables Ventilsystem von einem Verbrennungsmotor, welches versehen ist mit einem an einer Nockenwelle (21, 22) vorgesehenen Nocken (21a, 22a), einem durch die Wirkung einer Ventilantriebskraft von dem Nocken (21a, 22a) geschwenkten Kipphebel (23i, 23e), einem Hubbetrag-Veränderungsmechanismus (30; 30a, 30b), welcher den maximalen Hubbetrag von einem Motorventil (13, 14; 13a, 14a) verändert, und einem Stellantrieb (80), welcher den Hubbetrag-Veränderungsmechanismus (30; 30a, 30b) antreibt, und bei dem der Nocken (21a, 22a) das Motorventil (13, 14; 13a, 14a) über den Kipphebel (23i, 23e) öffnet und schließt, wobei der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus (30; 30a, 30b) versehen ist mit einem Stößel (31, 37), welcher von dem Nocken (21a, 22a) angetrieben wird und die Ventilantriebskraft auf den Kipphebel (23i, 23e) ausübt, und eine Stößelhalterung (41), welche den Stößel (31, 37) lagert, durch den Stellantrieb (80) angetrieben wird und geschwenkt wird; und der maximale Hubbetrag verändert wird, indem eine Position, an welcher der Stößel (31, 37) an dem Kipphebel (23i, 23e) anliegt, gemäß einer Position von der Stößelhalterung (41) verändert wird.
  2. Variables Ventilsystem von dem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (31) versehen ist mit einem Eingangsstößel (32), welcher an dem Nocken (21a, 22a) anliegt, einem Ausgangsstößel (33), welcher an dem Kipphebel (23i, 23e) anliegt, und einem Presselement (34), welches den Eingangsstößel (32) und den Ausgangsstößel (33) an den Nocken (21a, 22a) und an den Kipphebel (23i, 23e) drückt; und dass der Eingangsstößel (32) und der Ausgangsstößel (33) relativ in einer Pressrichtung des Presselements (34) bewegt werden können.
  3. Variables Ventilsystem von dem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das variable Ventilsystem (20) umfasst: einen Ventil-Anhaltemechanismus (60), welcher das Motorventil (13, 14; 13a, 14a) anhält, ohne eine Position von der Stößelhalterung (41) zu verändern, wobei der Hubbetrag-Veränderungsmechanismus (30; 30a, 30b) den maximalen Hubbetrag kontinuierlich verändern kann.
  4. Variables Ventilsystem von dem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (31, 37) versehen ist mit einem Eingangsstößel (32), welcher an dem Nocken (21a, 22a) anliegt, und einem Ausgangsstößel (33), welcher an dem Kipphebel (23i, 23e) anliegt; und dass der Ventil-Anhaltemechanismus (60) die Ventilantriebskraft zwischen dem Eingangsstößel (32) und dem Ausgangsstößel (33) überträgt und unterbricht.
  5. Variables Ventilsystem von dem Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorventil (13, 14; 13a, 14a) an einem Zylinderkopf (2) von dem Verbrennungsmotor (E) vorgesehen ist und wenigstens eines einer Mehrzahl von Motorventilen (13, 14; 13a, 14a) für einen Zylinder (C1–C4) ist; und dass der Stellantrieb (80) zwischen der Mehrzahl von Motorventilen (13, 14; 13a, 14a) angeordnet ist, wenn der Stellantrieb (80) in einer Achsrichtung des Zylinders (C1–C4) betrachtet wird.
  6. Variables Ventilsystem von dem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (21, 22) drehbar durch eine Nockenhalterung (H) über die Stößelhalterung (41) gelagert ist, welche durch die Nockenwelle (21, 22) schwenkbar gelagert ist.
  7. Variables Ventilsystem von dem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (21, 22) drehbar durch eine Nockenhalterung (H) gelagert ist; ein Ende (21c) und das andere Ende (21e) der Nockenwelle (21) drehbar durch ein erstes Lager (17) und ein zweites Lager (18) der Nockenhalterung (H) gelagert sind; der Stellantrieb (80) ein hydraulischer Stellantrieb (80) ist, welcher an dem ersten Lager (17) angebracht ist; und ein Öldurchgang (111a, 112a) für Hydraulikfluid zur Betätigung des Stellantriebs (80) an dem ersten Lager (17) vorgesehen ist.
  8. Variables Ventilsystem von dem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende (21c) drehbar durch das erste Lager (17) über die Stößelhalterung (41) gelagert ist, welche schwenkbar durch das erste Lager (17) gelagert ist; und dass ein Öldurchgang (111b, 112b), welcher den Öldurchgang (111a, 112a) und den Stellantrieb (80) verbindet und in welchen das Hydraulikfluid geleitet wird, an der Stößelhalterung (41) vorgesehen ist.
DE102007034234.0A 2006-07-25 2007-07-23 Variables Ventilsystem eines Verbrennungsmotors Active DE102007034234B4 (de)

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