DE102008056893A1 - Variables Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

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Seinosuke Atsugi-shi Hara
Makoto Atsugi-shi Nakamura
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Abstract

Ein variables Ventilsystem umfasst eine Antriebswezum Öffnen/Schließen eines Motorventils, einen Getriebemechanismus zum Wandeln des Drehmoments des Antriebsnockens zu einer Schwenkbewegung und zum Übertragen der Schwenkbewegung auf den Schwenknocken, eine Steuerwelle und einen Steuernocken. Wenn das variable Ventilsystem die Ventilhubgröße des Motorventils variiert, indem es den Schwenkpunkt des Getriebemechanismus ändert, liegt der Schwenkpunkt während einer kleinen Ventilhubsteuerung in einem Bereich außerhalb des Bogens, der mit der Antriebswelle als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch eine Schwenkpunktposition zum Zeitpunkt eines maximalen Ventilhubs geht, und liegt weiterhin innerhalb eines Bogens, der mit einem Schwenkpunkt der einen Endseite des Getriebemechanismus als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch die Schwenkpunktposition zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein variables Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor, das wenigstens eine Ventilhubgröße eines Motoreinlassventils oder eines Motorabgasventils in Übereinstimmung mit einem Motorbetriebszustand variieren und einstellen kann.
  • In den letzten Jahren wurden verschiedene variable Ventilsysteme vorgeschlagen und entwickelt, die die Ventilöffnungszeiten/-schließzeiten und eine Ventilhubgröße von Motoreinlass-/Motorabgasventilen in Übereinstimmung mit einem Motorbetriebszustand steuern, um eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz und eine stabile Steuerfähigkeit während eines Motorbetriebs mit niedriger Drehzahl und geringer Last sicherzustellen und um eine ausreichende Ausgabe durch eine Erhöhung der Einlassluftladeeffizienz während eines Betriebs mit hoher Motordrehzahl (hoher Drehzahl) und hoher Last sicherzustellen. Ein derartiges variables Ventilsystem wird in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 11-264307 (9 und 10) (nachfolgend als „ JP11-264307 " bezeichnet) beschrieben, die zuvor durch die gleichen Anmelder eingereicht wurde.
  • Im Folgenden wird JP11-264307 kurz erläutert. Das variable Ventilsystem von JP11-264307 umfasst einen Antriebsnocken, der einstückig mit dem Außenumfang einer Antriebswelle ausgebildet ist, die durch eine Kurbelwelle gedreht wird, einen Mehrfachverbindungs-Getriebemechanismus mit einem Kipphebel, der eine Drehkraft oder ein Drehmoment des Antriebsnockens zu einer Schwenkbewegung wandelt, mit einem Verbindungsglied usw., einen Schwenknocken, der eine Öffnungs-/Schließfunktion eines Einlassventils durch eine Gleitbewegung an einer oberen Fläche eines Ventilhebers durch den Getriebemechanismus vorsieht, einen Haltearm, der beinahe seitwärts liegt, wobei sein Basisendteil drehbar durch die Antriebswelle gehalten wird und sein oberer Endteil drehbar durch einen Drehpunkt des Kipphebels des Getriebemechanismus gehalten wird, einen Antriebsmechanismus, der die obere Endseite des Haltearms nach oben und unten dreht und den Haltearm innerhalb eines vorbestimmten Bereichs neigt, und eine Steuereinrichtung, die die nach vorne und nach hinten gerichtete Drehung des Antriebsmechanismus in Übereinstimmung mit dem Motorbetriebszustand steuert.
  • Durch eine Steuerung der Drehung des Haltearms nach oben und nach unten durch den Antriebsmechanismus wird die Gleitposition des Schwenknockens auf der oberen Fläche des Ventilhebers über den Kipphebel des Getriebemechanismus und das Verbindungsglied geändert, wodurch die Hubgröße des Einlassventils steuert wird.
  • Indem in dem oben beschriebenen variablen Ventilsystem von JP11-264307 der Haltearm nach oben und nach unten gedreht (oder geneigt) wird, wird die Ventilhubgröße des Einlassventils durch die Änderung der Gleitposition des Schwenknockens auf der oberen Fläche des Ventilhebers gesteuert. Wenn also zum Beispiel die Drehrichtung der Antriebswelle und die Schwenkrichtung während des Ventilöffnungshubs durch den Schwenknocken wie in 10 von JP11-264307 gleich sind, während eine Variation der Startphase der Einlassventilöffnungszeit zum Zeitpunkt einer Steueränderung der Ventilhubgröße des Einlassventils von einer großen Ventilhubgröße zu einer kleinen Ventilhubgröße extrem klein ist, ist die Phasenvariation der Ventilschließzeit groß.
  • Wenn also der Ventilhubbereich von einem großen Ventilhubbereich zu einem kleinen Ventilhubbereich wechselt, obwohl der Haltearm zuerst durch den Antriebsmechanismus nach oben gedreht wird, dann wird auch der Kipphebel zusammen mit der Drehung des Haltearms nach oben gedreht und wird die Schwenkzeit des Kipphebels vorübergehend beschleunigt, weil sich der Antriebsnocken in der entgegen gesetzten Richtung dreht. Dies hat eine übermäßig beschleunigte Ventilöffnungszeit in einer Hubkennlinie des Einlassventils zur Folge, sodass die Phasenvariation in der Ventilöffnungszeit bei dem Hubwechsel extrem klein ist.
  • Wenn also die Ventilhubgröße von einem großen Hub zu einem kleinen Hub während eines Betriebs mit niedriger Drehzahl und geringer Last gesteuert wird, wird die Ventilüberlappungsgröße beinahe gleich der Ventilüberlappung mit einem Abgasventil unter der großen Ventilhubsteuerung. Dadurch wird eine Vermehrung des Restgases und eine Verschlechterung der Verbrennung während eines Betriebs mit niedriger Drehzahl und geringer Last verursacht, sodass die Kraftstoffeffizienz schlechter wird. Das heißt, die Ventilüberlappungsgröße in Übereinstimmung mit dem Motorbetrieb oder dem Fahrzustand kann in dem variablen Ventilsystem von JP11-264307 nicht korrekt gesteuert werden.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein variables Ventilsystem anzugeben, das die technischen Probleme des herkömmlichen variablen Ventilsystems lösen kann.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein variables Ventilsystem eines Verbrennungsmotors: eine Antriebswelle, die einen Antriebsnocken auf einem Außenumfang aufweist und auf die eine Leistung von einer Motorkurbelwelle übertragen wird; einen Schwenknocken, der schwenkbar gehalten wird und ein Motorventil öffnet/schließt; einen Getriebemechanismus, dessen eine Endseite über einen Drehpunkt drehbar mit dem Antriebsnocken verbunden ist und dessen andere Endseite mit dem Schwenknocken verbunden ist, wobei der Getriebemechanismus ein Drehmoment des Antriebsnockens in eine Schwenkbewegung wandelt und die Schwenkbewegung auf den Schwenknocken überträgt; eine Steuerwelle, deren Drehung durch ein Stellglied gesteuert wird; und einen Steuernocken, der an einem Außenumfang der Steuerwelle fixiert ist und ein Schwenkpunkt des Getriebemechanismus ist, wobei die Wellenachse des Steuernockens von der Wellenachse der Steuerwelle abweicht; wobei das variable Ventilsystem die Ventilhubgröße des Motorventils variiert, indem es den Schwenkpunkt des Getriebemechanismus durch eine Drehsteuerung des Steuernockens über die Steuerwelle ändert; wobei der Schwenkpunkt des Getriebemechanismus während einer kleinen Ventilhubsteuerung des Motorventils in einem Bereich außerhalb eines Bogens liegt, der mit der Antriebswelle als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch eine Schwenkpunktposition zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht, und weiterhin innerhalb eines Bogens liegt, der mit einem Schwenkpunkt der einen Endseite des Getriebemechanismus als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch die Schwenkpunktposition zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein variables Ventilsystem eines Verbrennungsmotors:
    eine Antriebswelle, die einen Antriebsnocken auf einem Außenumfang aufweist und auf die eine Leistung von einer Motorkurbelwelle übertragen wird; einen Schwenknocken, der schwenkbar gehalten wird und ein Motorventil öffnet/schließt; eine Steuerwelle, deren Drehung durch ein Stellglied gesteuert wird; einen Steuernocken, der an einem Außenumfang der Steuerwelle fixiert ist, wobei die Wellenachse des Steuernockens von der Wellenachse der Steuerwelle abweicht; und einen Kipphebel, dessen eine Endseite drehbar auf einen Außenumfang des Steuernockens gepasst ist und als Schwenkpunkt dient, wobei ein im wesentlichen mittiger Teil über einen Verbindungsarm mit dem Antriebsnocken verbunden ist, und dessen andere Endseite über eine Verbindungsstange mit dem Schwenknocken verbunden ist, wobei der Kipphebel ein Drehmoment des Antriebsnockens in eine Schwenkbewegung wandelt und die Schwenkbewegung auf den Schwenknocken überträgt; wobei das variable Ventilsystem eine Ventilhubgröße des Motorventils variiert, indem es den Schwenkpunkt des Kipphebels durch eine Drehsteuerung des Steuernockens über die Steuerwelle ändert; und wobei der Schwenkpunkt des Kipphebels während einer kleinen Ventilhubsteuerung des Motorventils in einem Bereich innerhalb eines Bogens liegt, der mit der Antriebswelle als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch eine Schwenkpunktposition zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht, und weiterhin außerhalb eines Bogens liegt, der mit einem Drehpunkt des Kipphebels und des Verbindungsarms als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch die Schwenkpunktposition zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein variables Ventilsystem eines Verbrennungsmotors: eine Antriebswelle, die einen Antriebsnocken auf einem Außenumfang aufweist und auf die eine Leistung von einer Motorkurbelwelle übertragen wird; einen Schwenknocken, der schwenkbar gehalten wird und ein Motorventil durch eine nach oben ziehende Bewegung einer Endseite des Schwenknockens öffnet; einen Kipphebel, dessen eine Endseite drehbar mit dem Antriebsnocken verbunden ist und dessen andere Endseite mit dem Schwenknocken verbunden ist, wobei der Kipphebel ein Drehmoment des Antriebsnockens zu einer Schwenkbewegung wandelt und die Schwenkbewegung auf den Schwenknocken überträgt; eine Steuerwelle, deren Drehung durch ein Stellglied gesteuert wird; und einen Steuernocken, der an einem Außenumfang der Steuerwelle fixiert ist und ein Schwenkpunkt des Kipphebel ist, wobei die Wellenachse des Steuernockens von der Wellenachse der Steuerwelle abweicht; und wobei das variable Ventilsystem eine Ventilhubgröße des Motorventils variiert, indem es den Schwenkpunkt des Kipphebels durch eine Drehsteuerung des Steuernockens über die Steuerwelle ändert; und wobei der Schwenkpunkt des Kipphebels während einer kleinen Ventilhubsteuerung des Motorventils in einem Bereich außerhalb des Bogens liegt, der mit der Antriebswelle als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch eine Schwenkpunktposition zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht, und weiterhin innerhalb eines Bogens liegt, der mit einem Drehpunkt des Kipphebels und des Verbindungsarms als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch die Schwenkpunktposition zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein variables Ventilsystem eines Verbrennungsmotors: eine Antriebswelle, die einen Antriebsnocken auf einem Außenumfang aufweist und auf die eine Leistung von einer Motorkurbelwelle übertragen wird; einen Schwenknocken, der schwenkbar gehalten wird und ein Motorventil durch eine nach oben ziehende Bewegung einer Endseite des Schwenknockens öffnet; einen Getriebemechanismus, dessen eine Endseite drehbar mit dem Antriebsnocken über einen Drehpunkt verbunden ist und dessen andere Endseite mit dem Schwenknocken verbunden ist, wobei der Getriebemechanismus ein Drehmoment des Antriebsnockens zu einer Schwenkbewegung wandelt und die Schwenkbewegung auf den Schwenknocken überträgt; eine Steuerwelle, deren Drehung durch ein Stellglied gesteuert wird; und einen Steuernocken, der an einem Außenumfang der Steuerwelle fixiert ist und ein Schwenkpunkt des Getriebemechanismus ist, wobei die Wellenachse des Steuernockens von der Wellenachse der Steuerwelle abweicht; wobei das variable Ventilsystem eine Ventilhubgröße des Motorventils variiert, indem es den Schwenkpunkt des Getriebemechanismus durch eine Drehsteuerung des Steuernockens über die Steuerwelle ändert; wobei der Schwenkpunkt des Getriebemechanismus während einer kleinen Ventilhubsteuerung des Motorventils in einem Bereich innerhalb eines Bogens liegt, der mit der Antriebswelle als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch eine Schwenkpunktposition zum Zeitpunkt eines maximalen Ventilhubs geht, und weiterhin außerhalb des Bogens liegt, der mit einem Drehpunkt der einen Endseite des Getriebemechanismus als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch die Schwenkpunktposition zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht.
  • Wenn in der vorliegenden Erfindung die Ventilhubgröße des Einlassventils von der großen Ventilhubgröße zu der kleinen Ventilhubgröße gesteuert wird, kann die Phasenvariation der Ventilöffnungszeit des Einlassventils relativ klein sein und kann die Phasenvariation der Ventilschießzeit groß sein, weil der Schwenkpunkt des Getriebemechanismus geändert wird, während er sich in dem durch die Bögen definierten Bereich bewegt. Während der kleinen Ventilhubsteuerung wird also eine Mittenwinkelphase des Hubs zu einer Beschleunigungswinkelseite im Vergleich zu dem Fall eines maximalen Ventilhubs gesteuert, wobei die Größe des Beschleunigungswinkels der Ventilöffnungszeit zum Beispiel zu einer etwas verzögerten Position im Vergleich zu der Position des oberen Totpunkts eines Kolbens gesteuert werden kann. Deshalb kann die Ventilüberlappung mit dem Abgasventil während der kleinen Ventilhubsteuerung des Motorventils korrekt gesteuert werden.
  • Diese und andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
  • 1 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines variablen Ventilsystems einer ersten Ausführungsform.
  • 2 ist eine Vorderansicht des wesentlichen Teils des variablen Ventilsystems.
  • 3 ist eine Draufsicht auf den wesentlichen Teil des variablen Ventilsystems.
  • 4 ist eine Ansicht, die einen Teil einer Steuerwelle, eines Steuernockens und eines Kipphebels zeigt.
  • 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 4.
  • 6A und 6B sind schematische Ansichten, die die Funktion einer keinen Ventilhubsteuerung erläutern, wobei 6A einen geöffneten Ventilzustand zeigt und 6B einen geschlossenen Ventilzustand zeigt.
  • 7A und 7B sind schematische Ansichten, die die Funktion einer maximalen Ventilhubsteuerung zeigen, wobei 7A einen geöffneten Ventilzustand zeigt und 7B einen geschlossenen Ventilzustand zeigt.
  • 8 zeigt eine Ventilhubkennlinie eines Abgasventils und eines Einlassventils.
  • 9 zeigt eine Ventilhubkennlinie des Einlassventils, wenn die Schwenkrichtung eines Schwenknockens zum Zeitpunkt der Ventilöffnung der Drehrichtung einer Antriebswelle entgegen gesetzt ist.
  • 10 ist eine schematische Ansicht des variablen Ventilsystems einer zweiten Ausführungsform.
  • 11 ist eine Draufsicht auf das variable Ventilsystem.
  • 12 ist eine perspektivische Ansicht, die die Steuerwelle, den Steuernocken und den Kipphebel zeigt.
  • 13 ist eine Zeichnung, die die Funktion des variablen Ventilsystems erläutert.
  • 14 zeigt eine Ventilhubkennlinie des variablen Ventilsystems.
  • 15 ist eine schematische Ansicht des variablen Ventilsystems einer dritten Ausführungsform.
  • 16 ist eine schematische Ansicht des variablen Ventilsystems einer vierten Ausführungsform.
  • 17 ist eine Seitenansicht eines anderen Kipphebels.
  • 18 ist eine Seitenansicht eines wesentlichen Teils der Steuerwelle, die den Kipphebel und einen Zapfenteil zeigt.
  • 19 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils des variablen Ventilsystems einer fünften Ausführungsform.
  • 20 ist eine schematische Ansicht des variablen Ventilsystems.
  • 21 ist eine Ventilhubkennlinie des variablen Ventilsystems.
  • 22 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils des variablen Ventilsystems einer sechsten Ausführungsform.
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen eines variablen Ventilsystems für einen Verbrennungsmotor mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Die Ausführungsformen zeigen einen Fall, in dem das variable Ventilsystem auf einer Motoreinlassseite des Verbrennungsmotor angewendet wird.
  • Wie in 1 bis 3 gezeigt, umfasst ein variables Ventilsystem einer ersten Ausführungsform zwei Einlassventile 3, 3 pro Zylinder, die gleitbar in einem Zylinderkopf 1 durch eine Ventilführung 2 vorgesehen sind und eine Einlassöffnung 1a öffnen/schließen, eine hohle Antriebswelle 4, die in einer Längsrichtung des Motors angeordnet ist, und einen Antriebsnocken 5, der fix an der Antriebswelle 4 für jeden Zylinder vorgesehen ist, Schwenkarme 6, 6, die jeweils ein Folgeglied sind und an einem oberen Ende des Einlassventils 3 installiert sind, ein Paar von Schwenknocken 7, 7, die eine Bewegung zum Öffnen der Einlassventile 3, 3 über die Schwenkarme 6, 6 vorsehen, einen Getriebemechanismus 8, der mit dem Antriebsnocken 5 und den Schwenknocken 7, 7 verbunden ist und eine Drehkraft oder ein Drehmoment des Antriebsnockens 5 zu einer Schwenkbewegung wandelt und die Schwenkbewegung dann auf die Schwenknocken 7, 7 als Schwenkkraft (Ventilöffnungskraft) überträgt, und einen Steuermechanismus 9, der einen Schwenkpunkt eines Kipphebels 15 (weiter unten beschrieben) des Getriebemechanismus 8 variiert und eine Ventilhubgröße jedes Einlassventils 3 in Übereinstimmung mit einem Motorbetrieb und oder einem Fahrzustand einstellt oder steuert.
  • Wie in 1 und 2 sind Ventilfedern vs, vs jeweils zwischen einem Boden einer im wesentlichen zylindrischen Bohrung 1b in einem oberen Teil des Zylinderkopfs 1 und einer Federhalterung 10 an einem oberen Teil eines Ventilstamms installiert, sodass die Einlassventile 3, 3 durch die Ventilfedern vs, vs in einer Richtung gedrückt werden, die die Öffnungsenden der Einlassöffnungen 1a, 1a schließt oder bedeckt.
  • Beide Enden der Antriebswelle 4 werden drehbar durch einen weiter unten beschriebenen Lagerteil 11 gehalten, der in dem oberen Teil des Zylinderkopfs 1 vorgesehen ist. Ein Drehmoment wird von einer Motorkurbelwelle (nicht gezeigt) über ein an einem Axialende der Antriebswelle 4 vorgesehenes Steuerrad (nicht gezeigt) und eine Steuerkette (ebenfalls nicht gezeigt) zu der Antriebswelle 4 übertragen, sodass sich die Antriebswelle 4 im Uhrzeigersinn (in der durch den Pfeil angegebenen Richtung) von 1 dreht.
  • Der Antriebsnocken 5 ist wie in 1 und 2 gezeigt im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und zwischen den Schwenknocken 7, 7 angeordnet. Weiterhin weist das Nockenprofil einer Außenumfangsfläche des Antriebsnockens 5 die Form eines exzentrischen Kreises auf, wobei die Wellenachse Y des Antriebsnockens 5 von der Wellenachse X der Antriebswelle 4 um einen vorbestimmten Versatzwert in einer Radialrichtung abweicht. Der Antriebsnocken 5 ist fix mit der Antriebswelle 4 verbunden.
  • Eine untere Fläche eines vertieften Endes 6a des Schwenkarms 6 ist in Kontakt mit einem Stammende des Einlassventils 3. Weiterhin ist eine kugelförmige untere Fläche des anderen Endes 6b in Kontakt mit einem hydraulischen Ventilspielausgleich 13 und wird durch diesen gehalten, wobei der hydraulische Ventilspielausgleich 13 in einem Halteschlitz 1c in dem Zylinderkopf 1 gehalten wird. Der Schwenkarm 6 schwenkt mit dem hydraulischen Ventilspielausgleich 13 als Drehpunkt. Weiterhin wird eine Nadelrolle 14 drehbar durch den Schwenkarm 6 an einem zentralen, hohlen Teil des Schwenkarms 6 gehalten, wobei die Schwenknocken 7 in Kontakt mit dem Nadelroller 14 sind.
  • Der hydraulische Ventilspielausgleich 13 weist einen herkömmlichen Aufbau auf und umfasst einen unten geschlossenen, zylindrischen Körper 13a, der in dem Halteschlitz 1c fixiert ist, und einen Kolben 13b, der nach oben gleitbar in dem Körper 13a installiert ist, wobei der kugelförmige obere Endteil des Kolbens 13a in Kontakt mit der unteren Fläche des anderen Endes 6b des Schwenkarms 6 ist. Der hydraulische Spielausgleich 13 dient dazu, einen Zwischenraum zwischen dem oberen Endteil des Kolbens 13b und dem anderen Ende 6b des Schwenkarms 6 (zwischen einer Nockenfläche 7b des Schwenknockens 7 und der Nadelrolle 14) konstant bei 0 (null) Grad zu halten. Insbesondere umfasst der hydraulische Spielausgleicher 13 weiterhin eine Hochdruckkammer 13c, die durch einen inneren Boden des Körpers 13a und eine Unterteilung des Kolbens 13b definiert wird, ein Reservoir 13d und ein Druckventil 13e. Indem ein Hydraulikdruck zu der Hockdruckkammer 13c korrekt oder kontinuierlich über das Druckventil 13e in dem Reservoir 13d zugeführt wird, kann der Zwischenraum konstant bei null gehalten werden.
  • Der Schwenknocken 7 ist wie in 1 gezeigt im wesentlichen tropfenförmig ausgebildet, wobei beide Schwenknocken 7, 7 dieselbe Form aufweisen. Der Schwenknocken 7 weist eine beinahe U-förmige Einpassvertiefung bzw. ein Loch 7a auf, das auf eine Außenumfangsfläche der Antriebswelle 4 an einer Basisendseite des Schwenknockens 7 gepasst wird, und der Schwenknocken 7 wird schwenk- oder drehbar durch die Antriebswelle 4 über das Einpassloch 7a gehalten, wobei die Wellenachse X der Antriebswelle 4 das Dreh- oder Schwenkzentrum des Schwenknockens 7 ist. Weiterhin weist der Schwenknocken 7 die Nockenfläche 7b an einer unteren Fläche des Schwenknockens 7 auf. Insbesondere wird die Nockenfläche 7b durch eine Basiskreisfläche an der Basisendseite, eine kreisbogenförmige Rampenfläche, die sich von der Basiskreisfläche zu einem Nockennasenteil 7c erstreckt, eine obere Fläche, die an einer oberen Endseite des Nockennasenteils 7c angeordnet ist und einen maximalen Ventilhub (eine maximale Ventilhubgröße) vorsieht, und eine Hubfläche, die die Rampenfläche mit der oberen Fläche verbindet, gebildet. Der Schwenknocken 7 ist in Kontakt mit einer Außenumfangsfläche der Nadelrolle 14 des Schwenkarms 6 an der Basiskreisfläche, der Rampenfläche, der Hubfläche und der oberen Fläche in Abhängigkeit von der Schwenkposition des Schwenknockens 7, während sich die Position der Außenumfangsfläche der Nadelrolle 14 (oder des Schwenkarms 6) nach oben und nach unten bewegt.
  • Jeder Schwenknocken 7 ist derart vorgesehen, dass seine Schwenkrichtung, die ein Einlassventil 3 durch eine Verschiebung des Kontakts der Nockenfläche 7b und der Nadelrolle 14 zu der Seite der Hubfläche öffnet, gleich der Drehrichtung der Antriebswelle 4 ist.
  • Außerdem ist wie in 1 und 2 gezeigt der Schwenknocken 7 mit einem Stifteinsteckloch auf der Seite des Nockennasenteils 7c versehen und ist der Schwenknocken 7 mit dem anderen Endteil einer Verbindungsstange 17 (weiter unten beschrieben) über einen eingesteckten Stift 20 verbunden.
  • Der Getriebemechanismus 8 umfasst wie in 1 gezeigt den Kipphebel 15, der entlang der Breitenrichtung des Motors über der Antriebswelle 4 angeordnet ist, einen Verbindungsarm 16, der einen Endteil 15a des Kipphebels 15 und den Antriebsnocken 5 verbindet, und ein Paar von Verbindungsstangen 17, 17, die jeweils eines der zweigeteilten anderen Endteile 15b, 15b des Kipphebels 15 mit dem Nockennasenteil 7c des Schwenknockens 7 verbinden.
  • Der Kipphebel 15 weist wie in 1 bis 3 gezeigt eine Y-förmige Ebenenform auf. Der eine Endteil 15a, der von einem zylindrischen Basisteil 15c in der Mitte des Kipphebels 15 zu dem Motor vorsteht, ist über einen Stift 18 drehbar mit einem vorstehenden Nasenende 16b des Verbindungsarms 16 verbunden. Weiterhin sind die zweigeteilten anderen Endteile 15b, 15b des Kipphebels 15 über einen Stift 19 drehbar mit einem Endteil der Verbindungsstange 17 verbunden. Weiterhin ist der Kipphebel 15 mit einem Halteloch 15d auf der Innenseite des zylindrischen Basisteils 15c versehen, um auf einen Außenumfang eines weiter unten beschriebenen Steuernockens 26 mit dazwischen einem winzigen Zwischenraum gepasst zu werden.
  • Der Verbindungsarm 16 umfasst einen Ringteil 16a mit einem relativ großen Durchmesser und das Nasenende 16, das von einer bestimmten Position eines Außenumfangs des Ringteils 16a vorsteht, und ist weiterhin mit einem Einpassloch 16c zum drehbaren Halten einer Außenumfangsfläche des Antriebsnockens 5 in der Mitte des Ringteils 16a versehen.
  • Die Verbindungsstange 17 ist als einstückige Stange gepresst, wobei ihr Querschnitt die Form einer eckigen Klammer ([) aufweist. Für eine Miniaturisierung ist eine Innenseite der Verbindungsstange 17 im wesentlichen zu einer Bogenform gekrümmt, während der andere Endteil der Verbindungsstange 17 über den Stift 20 drehbar mit dem Nockennasenteil 7c des Schwenknockens 7 verbunden ist.
  • Um zu verhindern, dass die Stifte 19 und 20 aus den Stiftlöchern an den Verbindungsteilen des anderen Endteils 15b des Kipphebels 15 und des einen Endteils der Verbindungsstange 17 sowie des Nockennasenteils 7c des Schwenknockens 7 und des anderen Endteils der Verbindungsstange 17 austreten, sind beide Enden des Stifts 19 und 20 genietet oder verstemmt.
  • Wie in 1 und 2 gezeigt, ist ein Hubeinstellungs- oder Hubsteuermechanismus 21 zwischen dem einen Endteil jeder Verbindungsstange 17 und dem anderen Endteil 15b jedes Kipphebels 15 vorgesehen.
  • Der Hubeinstellungsmechanismus 21 umfasst eine Einstellungsschraube 22, deren Kopf 22a mit dem Stift 19 des einen Endteils der Verbindungsstange 17 verbunden ist und die sich in das Schraubeneinsteckloch 15h erstreckt, eine Mutter 23, die auf einen oberen Endteil der Einstellungsschraube 22 geschraubt ist, und eine Abstandsscheibe 24, die zwischen einem Sitz oder einer Lagerfläche des Kopfs 22a und einer unteren Fläche des Schraubeneinstecklochs 15h des anderen Endteils 15b angeordnet ist. Es werden zuvor eine Vielzahl von Abstandsscheiben 24 mit jeweils unterschiedlichen Dicken vorbereitet, wobei dann eine passende Abstandsscheibe gewählt wird, um eine Feineinstellung der Hubgröße des Einlassventils 3 vorzusehen.
  • Der Steuermechanismus 9 umfasst eine Steuerwelle 25, die parallel über der Antriebswelle 4 angeordnet ist, einen Steuernocken 26, der fest an einem Außenumfang der Steuerwelle 25 fixiert ist und als Schwenkpunkt des Kipphebels 15 dient, und ein Stellglied (nicht gezeigt) zum Steuern einer Drehung der Steuerwelle 25.
  • Wie in 4 und 5 gezeigt, umfasst die Steuerwelle 25 einen Wellenkörper 25a mit einem relativ kleinen Durchmesser und eine Vielzahl von Zapfenteilen 25b, die einstückig mit dem Außenumfang der Steuerwelle 25 an einer vorbestimmten Position in der Axialrichtung ausgebildet sind. Jeder Zapfenteil 25b wird drehbar durch einen zweiten Lagerteil 12 gehalten, der über dem Lagerteil 11 vorgesehen ist. Weiterhin ist der Außendurchmesser dj des Zapfenteils 25b größer als der Wellenkörper 25a ausgebildet und weicht die Wellenachse P des Zapfenteils 25b von der Wellenachse Q des Wellenkörpers 25a in einer Richtung ab. Die große Exzentrizität α ist nötig, um einen Schwenkpunkt des Kipphebels 15 weit zu einer vorbestimmten Position zu verschieben bzw. zu variieren. Wenn jedoch diese große Variation oder Verschiebung des Schwenkpunkts des Kipphebels 15 nur durch die Exzentrizität des Zapfenteils 25b in Bezug auf den Wellenkörper 25a erhalten wird, muss der Steuernocken 26 groß vorgesehen werden, wodurch der Getriebemechanismus 8 voluminös wird. Obwohl also bei dem beschriebenen Verbindungsaufbau der Durchmesser des Steuernockens 26 relativ klein ist, kann eine große Exzentrizität erhalten werden und damit ein kompakter Getriebemechanismus 8 realisiert werden. Wenn weiterhin eine Schmiermittelleitung in der Steuerwelle 25 nötig ist, kann die Schmiermittelleitung aufgrund der geraden Form der Steuerwelle 25 einfach mit der Steuerwelle 25 ausgebildet und einfach gewartet werden.
  • Der Steuernocken 26 ist mit einer zylindrischen Form ausgebildet, die der Form des Zapfenteils 25b entspricht. Der Außendurchmesser dc des Steuernockens 26 ist etwas größer als der Außendurchmesser dj des Zapfenteils 25b. Der Außendurchmesser 26 kann in dem Halteloch 15d des Kipphebels 15 mit dem winzigen Zwischenraum gleiten. Weiterhin weicht die Wellenachse P1 des Steuernockens 26 von der Wellenachse P des Zapfenteils 25b ab (und weicht die Wellenachse Q von dem Wellenkörper 25a ab). Insbesondere ist wie in 4 gezeigt die Wellenachse P1 des Steuernockens 26 gegenüber der Wellenachse Q des Wellenkörpers 25a und gegenüber der Wellenachse P des Zapfenteils 25b positioniert. Deshalb weicht die Wellenachse P1 des Steuernockens 26 von der Wellenachse P des Zapfenteils 25b um eine große Exzentrizität α ab.
  • Wie in 4 gezeigt, ist die Distanz Ws zwischen dem Zapfenteil 25b und dem Steuernocken 26 größer als die Breite Wy des zylindrischen Basisteils 15c des Kipphebels 15. Wenn der Kipphebel 15 auf den Steuernocken 26 wie durch den Pfeil in 4 angegeben gepasst wird, nachdem der zylindrische Basisteil 15c auf eine Außenumfangsfläche des Zapfenteils 25b durch das Halteloch 15d eingesetzt wurde, wird der zylindrische Basisteil 15c in einer Radialrichtung bewegt, wobei dann das Halteloch 15d auf die Außenumfangsfläche des Steuernockens 26 gepasst wird. Mit diesen Abmessungen und diesem Aufbau kann das Montieren des Kipphebels 15 einfach vorgenommen werden.
  • Der Lagerteil 11 umfasst wie in 1 und 2 gezeigt einen Halterahmen 27, der auf einer oberen Fläche einer oberen Ebene des Zylinderkopfs 1 fixiert ist, und Hauptklammern 28, die auf einer oberen Fläche des Halterahmens 27 mit regelmäßigen Abständen in der Längsrichtung des Motors fixiert sind. Der zweite Lagerteil 12 umfasst die Hauptklammern 28 und Unterklammern 29, die jeweils an einer oberen Fläche der Hauptklammer fixiert sind. Die Hauptklammern 28 und die Unterklammern 29 sind durch eine Vielzahl von Lagerschrauben 30, die in die Schraubeneinstecklöcher eingesetzt sind, an dem Halterahmen 28 gesichert, wobei die beiden Teile der Klammern überlappen.
  • Das Stellglied wird durch einen Elektromotor, der an einem hinteren Endteil des Zylinderkopfs 1 fixiert ist, und einen Drehzahlminderer wie etwa einen Kugelspindelmechanismus gebildet, der eine Drehantriebskraft des Elektromotors auf die Steuerwelle 25 überträgt.
  • Der Elektromotor ist ein proportionaler Gleichstrommotor, der durch ein Steuersignal aus einer Steuereinrichtung (nicht gezeigt) angetrieben wird, die den Motorbetrieb oder Fahrzustand erfasst. Die Steuereinrichtung empfängt Erfassungssignale von einem Kurbelwinkelsensor zum Erfassen der Motordrehzahl, einem Luftflussmesser zum Erfassen der Einlassluftmenge, einem Wasser- oder Kühltemperatursensor zum Erfassen der Wassertemperatur im Motor, und einem Potentiometer zum Erfassen der Drehposition der Steuerwelle 25, erfasst einen aktuellen Motorbetriebszustand und gibt ein Steuersignal an den Elektromotor aus.
  • Zum Beispiel wird in dieser Ausführungsform während eines Betriebs mit niedriger Drehzahl und geringer Last, obwohl jedes Einlassventil 3 zu einem kleinen Ventilhub gesteuert wird, die Wellenachse P1 des Steuernockens 26 in einem bestimmten Bereich mit einer Wellenachse P1' an dem maximalen Ventilhub als Ursprung vorgesehen.
  • Das heißt, zu dem Zeitpunkt der kleinen Ventilhubsteuerung des Einlassventils 3 ist wie in 6A und 7A gezeigt der Schwenkpunkt des Kipphebels 15, d. h. die Wellenachse P1 (P1'') des Steuernockens 26, derart gesetzt, dass die Wellenachse P1 (P1'') in einem Bereich außerhalb eines Bogens R positioniert ist, der mit der Wellenachse X der Antriebswelle 4 als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch die Schwenkpunktposition P1' an dem maximalen Ventilhub geht, und weiterhin in einen Bereich außerhalb eines Bogens R1 positioniert ist, der mit der Wellenachse H, die der Schwenkpunkt des Stifts 18 ist, der den einen Endteil 15a des Kipphebels 15 und das Nasenende 16b des Schwenknockens 16 verbindet, als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch die Schwenkpunktposition P1' an dem maximalen Ventilhub geht (der schräg schraffierte Bereich entspricht der Schnittfläche der beiden Bereiche).
  • Im Folgenden wird die Funktion bzw. der Betrieb dieser Ausführungsform erläutert. Wenn der Motor zum Beispiel in einem Bereich niedriger Drehzahl wie etwa während eines Leerlaufs betrieben wird, wird der Elektromotor durch das Steuersignal aus der Steuereinrichtung betrieben und gedreht, wobei die Drehkraft bzw. das Drehmoment über den Drehzahlminderer zu der Steuerwelle 25 übertragen wird, die dadurch in einer Richtung um einen vorbestimmten Wert gedreht wird. Die Steuerwelle 25 dreht den Steuernocken 26 in der einen Richtung, und die Wellenachse P1 des Steuernockens 26 dreht sich um die Wellenachse P1 des Zapfenteils 25b mit dem gleichen Radius, wobei sich dann ein dicker Teil von der Antriebswelle 4 nach oben weg bewegt. Durch diese Bewegung neigt sich der gesamte Kipphebel 15 wie in 6A und 6B gezeigt nach links in Bezug auf eine Senkrechte C, die sich durch die Wellenachse X der Antriebswelle 4 und die Wellenachse P des Zapfenteils 25b erstreckt, wobei der Winkel θ zu dem Verbindungsarm 16 groß wird. Durch diese Bewegung bewegt sich der Zapfen 19, der ein Schwenkpunkt des anderen Endteils 15b des Kipphebels 15 und der Verbindungsstange 17 ist, nach oben in Bezug auf die Antriebswelle 4, sodass der Nockennasenteil 7c des Schwenknockens 7 durch die Verbindungsstange 17 nach oben gezogen bzw. gehoben wird.
  • Wenn sich also der Antriebsnocken 5 dreht und der eine Endteil 15a des Kipphebels 15 durch den Verbindungsarm 16 wie in 6A und 6B gezeigt nach oben gedrückt wird, wird die Ventilhubgröße von dem Schwenknocken 7 über die Verbindungsstange 17 zu der Nadelrolle 14 des Schwenkarms 6 übertragen, sodass die Hubgröße ausreichend klein wird.
  • Folglich wird in dem Motorbetriebsbereich mit niedriger Drehzahl wie in 8 gezeigt die Ventilhubgröße L des Einlassventils 3 ausreichend klein, sodass auch die Ventilöffnungszeit des Einlassventils 3 verzögert wird und keine Ventilüberlappung mit einem Abgasventil gegeben ist. Dies hat eine Erhöhung der Kraftstoffeffizienz und einen stabilen Motorbetrieb zur Folge, weil der Pumpenverlust reduziert ist und die Verbrennung verbessert ist.
  • Wenn der Motorzustand zum Beispiel zu einem Motorbetriebsbereich mit einer hohen Drehzahl wechselt und der Elektromotor durch das Steuersignal der Steuereinrichtung in einer umgekehrten Richtung betrieben wird und den Drehzahlminderer in derselben Richtung dreht, dreht die Steuerwelle 25 den Steuernocken 26 durch die Drehung des Drehzahlminderers in der anderen Richtung. Bei dieser Drehung des Steuernockens 26 wird die Wellenachse P1 des Steuernockens 26 nach unten rechts verschoben (in Richtung auf die Antriebswelle 4) und an der Senkrechten C positioniert. Dadurch wird wie in 7A und 7B der gesamte Kipphebel 15 nach rechts geneigt bzw. gedreht und bewegt sich in Richtung auf die Senkrechte C, wobei der Winkel θ zu dem Verbindungsarm 16 klein wird. Dadurch wird der Nockennasenteil 7c des Schwenknockens 7 durch den anderen Endteil 15b des Kipphebels 15 und der Verbindungsstange 17 nach unten gedrückt, sodass sich der gesamte Schenknocken 7 um einen vorbestimmten Wert im Uhrzeigersinn dreht.
  • Dabei verschiebt sich der Kontaktpunkt (die Kontaktfläche) der Nockenfläche 7b des Schwenknockens 7 in Bezug auf die Nadelrolle 14 des Schwenkarms 6 zu der Seite des Nockennasenteils 7c (zu der linken Flächenseite). Wenn sich also der Antriebsnocken 5 dreht und der eine Endteil 15a des Kipphebels 15 durch den Verbindungsarm 16 während der Ventilöffnung des Einlassventils 3 nach oben gedrückt wird, wird die Hubgröße in Bezug auf den Schwenkarm 6 ausreichend groß.
  • Folglich wird in einem Motorbetriebsbereich mit einer hohen Drehzahl wie in 8 gezeigt die Ventilhubgröße L1 des Einlassventils 3 maximal und wird auch die Ventilöffnungszeit des Einlassventils 3 beschleunigt, sodass die Ventilüberlappung mit dem Abgasventil groß wird und die Ventilschießzeit verzögert wird. Dadurch wird die Einlassluftladeeffizienz verbessert und kann eine ausreichende Ausgabe sichergestellt werden.
  • Weil in dieser Ausführungsform wie oben beschrieben die Wellenachse P1'' des Steuernockens 26 derart gewählt ist, dass die Wellenachse P1'' während der kleinen Ventilhubsteuerung des Einlassventils 3 in dem Bereich der schraffierten Fläche von 7A positioniert ist, kann eine Hubzentrumswinkelphase (O) des Einlassventils 3 zu einer Beschleunigungswinkelseite variiert bzw. verschoben werden, wobei die Hubzentrumswinkelphase (O) im Vergleich zu der Hubzentrumswinkelphase (O1) während des maximalen Ventilhubs zu der Winkelbeschleunigungsseite gesteuert werden kann.
  • Wenn dabei die Wellenachse P1'' des Steuernockens 26 auf den Bogen R gesetzt wird, der die schräg schraffierte Fläche definiert, wird die Phasenvariation bzw. -änderung einer Ventilöffnungszeit des Einlassventils wie in dem herkömmlichen variablen Ventilsystem extrem klein. Wenn dagegen die Wellenachse P1'' auf den Bogen R1 gesetzt wird, bleibt die Hubzentrumswinkelphase des Einlassventils 3 unverändert.
  • Weil in dieser Ausführungsform die Wellenachse P1'' des Steuernockens 26 innerhalb des Bereichs der schräg schraffierten Fläche gesetzt ist, kann die Phase der Ventilöffnungszeit im Vergleich zu dem herkömmlichen variablen Ventilsystem zu im wesentlichen derselben Position wie der obere Totpunkt eines Kolbens oder zu einer etwas stärker verzögerten Winkelseite als der obere Totpunkt gesteuert werden. Dadurch kann die Ventilüberlappung mit dem Abgasventil während der kleinen Ventilhubsteuerung des Einlassventils 3 korrekt gesteuert werden, sodass eine Erhöhung der Restgasmenge unterdrückt wird und eine Verschlechterung der Verbrennung verhindert wird.
  • Die Variation der Einlassventilschließzeit des Einlassventils 3 während der kleinen Ventilhubsteuerung wird dagegen groß.
  • Während in dieser Ausführungsform der Schwenknocken 7 derart gesetzt ist, dass die Schwenkrichtung, die das Einlassventil 3 durch die Verschiebung der Kontaktfläche der Nockenfläche 7b zu der Seite der Hubfläche öffnet, gleich der Drehrichtung der Antriebswelle 4 ist, kann die Schwenkrichtung auch derart vorgesehen sein, dass sie wie in 9 gezeigt der Drehrichtung der Antriebswelle 4 entgegen gesetzt ist, wobei in diesem Fall die Hubmittenwinkelphase (O1) des Einlassventils 3 während der kleinen Ventilhubsteuerung zu der Seite des Verzögerungswinkels im Vergleich zu der Mittenwinkelphase (O) während der maximalen Ventilhubsteuerung gesteuert werden kann. Weiterhin kann die Ventilöffnungszeit derart gesteuert werden, dass sie ausreichend verzögert wird, und kann auch die Ventilschließzeit in der Nähe des unteren Totpunkts des Kolbens oder auf einer etwas stärker verzögerten Winkelseite als der untere Totpunkt positioniert werden.
  • Weil in dieser Ausführungsform die Ventilöffnungszeit ausreichend durch die kleine Ventilhubsteuerung während des Motorbetriebs mit niedriger Drehzahl und geringer Last verzögert wird, entwickelt sich ein negativer Druck in dem Zylinder oder wird groß. Deshalb tritt ein plötzlicher oder schneller Zylindereinfluss einer Mischung während der Ventilöffnung des Einlassventils 3 auf, sodass der Effekt einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz wie etwa eine Atomisierung des Kraftstoffs aufgrund einer Erhöhung des Kraftstoffeinflusses oder der Einlassgeschwindigkeit erzielt werden kann. Weil außerdem die Ventilschließzeit des Einlassventils 3 nahe dem unteren Totpunkt liegt, wird das effektive Verdichtungsverhältnis hoch, was in einer guten Verbrennung resultiert.
  • 10 zeigt eine zweite Ausführungsform. In dieser zweiten Ausführungsform weist ein variables Ventilsystem zwei Kipphebel 15, 15 pro Zylinder und zwei Verbindungsarme 16, 16 pro Zylinder auf, wobei der Aufbau der Kipphebel 15 verändert ist. Weiterhin sind zwei Steuernocken 26, 26 der Steuerwelle 25 für die Kipphebel 15, 15 vorgesehen, wobei auch der Aufbau der Steuernocken 26 verändert ist.
  • Das heißt, der Kipphebel 15 ist zu der Form einer spitzen Klammer („<") gebogen und ist mit einem im wesentlichen C-förmigen Einpasslochteil 31 an dem einen Endteil 15a des Kipphebels 15, mit einem Einsteckloch 15e an dem anderen Endteil 15b in einer Längsrichtung des Kipphebels 15 und mit einem Stiftloch 15f an dem anderen Endteil 15b versehen. Der Einpasslochteil 31 ist drehbar auf den Steuernocken 26 gepasst und dient als Schwenkpunkt des Kipphebels 15. Der Stift 18 ist in das Einsteckloch 15e eingesteckt, um das Nasenende 16b des Verbindungsarms 16 mit dem Kipphebel 15 zu verbinden. Weiterhin ist der Stift 19 in das Stiftloch 15f eingesteckt, um einen oberen Endteil der Verbindungsstange 17 mit dem anderen Endteil 15b zu verbinden.
  • Der Kipphebel 15 ist derart vorgesehen, dass der eine Endteil 15a, der seitlich auf den Steuernocken 26 gepasst ist, als Schwenkpunkt für den Kipphebel 15 dient, während die gesamte andere Endseite nach oben und nach unten schwenkt.
  • An der Steuerwelle 25 ist wie in 11 gezeigt ein im wesentlichen scheibenförmiges Paar von gestuften Teilen 25c, 25c an gegenüberliegenden Positionen in einem Teil des Wellenkörpers 25a vorgesehen, an dem der Kipphebel 15 eingepasst ist, wobei der Steuernocken 26 einstückig mit der Steuerwelle 25 zwischen diesen gestuften Teilen 25c, 25c ausgebildet ist.
  • Die zwei Steuernocken 26, 26 für die Kipphebel 15, 15 sind derart vorgesehen, dass die Wellenachsen P1, P1 der Steuernocken 26, 26 wie in 10 und 11 gezeigt etwas voneinander abweichen, wobei die Exzentrizität α der Wellenachse P1 in Bezug auf die Wellenachse Q des Wellenkörpers 25a der Steuerwelle 25 groß wird.
  • Außerdem ist wie in 12 gezeigt ein Führungswellenteil 32 einstückig mit einem Seitenteil in einer Axialrichtung des Steuernockens 26 ausgebildet. Dieser Führungswellenteil 32 weist einen kleineren Durchmesser auf als der Steuernocken 26, und wenn der Kipphebel 15 auf den Steuernocken 26 gepasst wird, wird zuerst der Einpasslochteil 31 auf den Führungswellenteil 32 gepasst und dann zu der Seite des Steuernockens 26 geführt.
  • In dieser Ausführungsform sind die Schwenkpunkte P1, P1 der Kipphebel 15, 15 während der kleinen Ventilhubsteuerung der Einlassventile 3, 3 derart gesetzt, dass die Schwenkpunkte P1, P1 in einem Bereich innerhalb eines Bogens R liegen, der mit der Wellenachse X der Antriebswelle 4 als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch die Schwenkpunktpositionen P1', P1' zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht, und in einem Bereich außerhalb eines Bogens R1 liegen, der mit der Wellenachse (dem Schwenkpunkt) H des Stifts 18, der die Kipphebel 15, 15 und die Verbindungsarme 16, 16 verbindet, als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch die Schwenkpunktpositionen P1', P1' zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht (der schräg schraffierte Bereich entspricht der Schnittfläche der beiden Bereiche).
  • Weiterhin sind die exzentrischen Richtungen der Wellenachsen P1, P1 der Steuernocken 26, 26 derart vorgesehen, dass ihre Ventilhubkennlinien zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs der Einlassventile 3, 3 gleich sind, wobei sie derart gewählt sind, dass eine geringfügige Differenz zwischen den beiden Hubkennlinien während einer minimalen Ventilhubsteuerung auftritt.
  • Folglich wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform zum Beispiel in dem Motorbetrieb mit hoher Drehzahl und hoher Last die Steuerwelle 25 durch das Steuersignal aus der Steuereinrichtung gesteuert und durch das Stellglied in einer Richtung gedreht, wobei dann das Wellenachse P1'' jedes Steuernockens 26 an der in 10 gezeigten Drehposition gehalten wird. Wie in 14 gezeigt nimmt die Ventilhubkennlinie der Einlassventile 3, 3 wie in der ersten Ausführungsform maximale Ventilhubgrößen L1, L1 an, die beinahe keine Hubdifferenz aufweisen.
  • Wenn dagegen der Motorbetriebszustand zu dem Bereich niedriger Drehzahl und niedriger Last wechselt, wird die Steuerwelle 25 durch das Stellglied in der anderen Richtung gedreht, wobei die Wellenachsen P1'', P1'' der Steuernocken 26, 26 an den in 13 gezeigten Drehpositionen gehalten werden. Wie in 14 gezeigt, werden die Einlassventile 3, 3 zu kleinen Ventilhubgrößen L, L gesteuert, wobei ihre Mittenwinkelphasen wie in der ersten Ausführungsform zu der Beschleunigungswinkelseite verschoben oder bewegt werden.
  • Deshalb kann wie in der ersten Ausführungsform eine optimale Ventilüberlappung mit dem Abgasventil erzielt werden, was eine gute Verbrennung und eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz sowie einen stabilen Motorbetrieb zur Folge hat.
  • Außerdem ist während dieser kleinen Ventilhubsteuerung wie durch die durchgezogene Linie und die Strichlinie von 14 angegeben aufgrund der Differenz in den Positionen der Wellenzentren P1'', P1'' eine kleine Differenz in der Ventilhubgröße der Einlassventile 3, 3 vorhanden. Deshalb wird ein Einlasswirbel in dem Zylinder erzeugt, wodurch die Verbrennung weiter verbessert wird. Dadurch wird eine weitere Verbesserung der Kraftstoffeffizienz und des stabilen Motorbetriebs ermöglicht.
  • 15 zeigt eine dritte Ausführungsform. In der dritten Ausführungsform ist der Aufbau des Kipphebels 15 usw. gleich demjenigen in der zweiten Ausführungsform. Der Aufbau und die Richtung des Schwenknockens 7 sind jedoch anders. In dieser Ausführungsform öffnen sich die Einlassventile 3 nicht durch eine nach unten drückende Bewegung der einen Endseite des Schwenknockens 7, sondern durch eine nach oben ziehende Bewegung der einen Endseite des Schwenknockens.
  • Der Schwenknocken 7 umfasst wie in 15 gezeigt zwei Teilglieder, nämlich ein oberes und ein unteres Teilglied, die durch Schrauben 33, 33 an den entsprechenden Endteilen der Glieder verbunden sind. Weiterhin ist der Schwenknocken 7 mit einer Öffnung bzw. einem Loch versehen, das durch kreisrunde oder bogenförmige Lochteile 7d, 7d der zwei Teilglieder gebildet wird. Der Schwenknocken 7 wird dreh- und schwenkbar durch die Antriebswelle 4 über die bogenförmigen Lochteile 7d, 7d gehalten.
  • In dieser Ausführungsform ist also der Schwenkpunkt P1 des Kipphebels 15 während der kleinen Ventilhubgrößensteuerung der Einlassventile 3 derart vorgesehen, dass der Schwenkpunkt P1 in einem Bereich außerhalb des Bogens R liegt, der mit der Wellenachse X der Antriebswelle 4 als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch die Schwenkpunktposition P1' zum Zeitpunk des maximalen Ventilhubs geht, und in einem Bereich innerhalb des Bogens R1 liegt, der mit der Wellenachse (dem Schwenkpunkt) H des Stifts 18, der den Kipphebel 15 und den Verbindungsarm 16 verbindet, als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch die Schwenkpunktposition P1' zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht (der schräg schraffierte Bereich entspricht der Schnittfläche der beiden Bereiche).
  • Im Gegensatz zu der zweiten Ausführungsform ist in dieser Ausführungsform keine Hubdifferenz während der kleinen Ventilhubgrößensteuerung der Einlassventile 3, 3 vorgesehen.
  • Wenn also in dieser Ausführungsform unter der kleinen Ventilhubgrößensteuerung die Schwenkrichtung des Schwenknockens 7, die das Ventil öffnet, und die Drehrichtung der Antriebswelle 4 gleich sind, wird die Phase der Ventilöffnungszeit jedes Einlassventils 3 zu einer optimalen Position auf der Beschleunigungswinkelseite gesteuert, sodass eine optimale Ventilüberlappung mit dem Abgasventil erzielt werden kann.
  • 16 zeigt eine vierte Ausführungsform. Der Aufbau des Schwenkhebels 15 ist identisch mit demjenigen der ersten Ausführungsform, und der Aufbau des Schwenknockens 7 ist gleich demjenigen der dritten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform werden die Einlassventile wie in der dritten Ausführungsform nicht durch eine nach unten drückende Bewegung der einen Endseite des Schwenknockens 7, sondern durch eine nach oben ziehende Bewegung der einen Endseite des Schwenknockens 7 geöffnet.
  • In dieser Ausführungsform ist wie in 16 gezeigt der Schwenkpunkt P1 des Kipphebels 15 während der kleinen Ventilhubgrößensteuerung jedes Einlassventils 3 derart vorgesehen, dass der Schwenkpunkt P1 in einem Bereich innerhalb eines Bogens R liegt, der mit der Wellenachse X der Antriebswelle 4 als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch die Schwenkpunktposition P1' zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht, und weiterhin in einem Bereich außerhalb des Bogens R1 liegt, der mit einer Wellenachse (einem Schwenkpunkt) H des Stifts 18, der den einen Endteil 15a des Kipphebels 15 und den Verbindungsarm 16 verbindet, als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch die Schwenkpunktposition P1' zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht (der schräg schraffierte Bereich entspricht der Schnittfläche der beiden Bereiche).
  • Dementsprechend können auch in dieser Ausführungsform die gleichen Effekte wie in der ersten Ausführungsform erzielt werden.
  • In 17 und 18 ist eine andere Ausführungsform gezeigt, die eine Modifikation des Aufbaus des Kipphebels 15 darstellt, mit der die Exzentrizität der Steuerwelle 25 groß vorgesehen werden kann.
  • Der Kipphebel 15 umfasst zwei Glieder auf der Seite des einen Endteils 15a und auf der Seite des anderen Endteils 15b, die sich von dem Zylinderbasisteil 15c erstrecken. Die zwei Glieder werden durch ein Paar von Schrauben 33, 33 fest miteinander verbunden, wenn der Kipphebel 15 auf den Steuernocken 26 gepasst wird.
  • An der Steuerwelle 25 ist ein Zapfenteil 34, der durch den Lagerteil 12 gehalten wird, an einer bestimmten Position in der Axialrichtung des Wellenkörpers 25a vorgesehen. Insbesondere ist dieser Zapfenteil 34 mit einer zylindrischen Form separat zu dem Wellenkörper 25a (der Steuerwelle 25) ausgebildet. Der Zapfenteil 34 ist an einer exzentrischen Position mit einem Einsteckloch 34a versehen, in das der Wellenkörper 25a eingesteckt wird, und ist fix mit dem Wellenkörper 25a über einen Drehstoppstift 35 verbunden. Bei diesem Aufbau kann die Exzentrizität β der Wellenachse P des Zapfenteils 34 in Bezug auf die Wellenachse Q des Wellenkörpers 25a der Steuerwelle 25 groß gesetzt werden.
  • Weiterhin weist wie in 18 gezeigt der an einer Endteilseite der Steuerwelle 25 fixierte Zapfenteil 34 eine Verbindungswelle 36 auf. Die Verbindungswelle 36 ist mit der Mitte einer Außenfläche des Zapfenteils 34 verbunden und mit dem Stellglied (nicht gezeigt) gekoppelt.
  • Wenn die Steuerwelle 25 an dem Lagerteil 12 installiert wird, werden zuerst der Kipphebel 15 und der Zapfenteil 34 auf den Wellenkörper 25a gefügt, wobei dann jeder Zapfenteil 34 an der bestimmten Position des Wellenkörpers 25a mit dem Drehstoppstift 35 fixiert wird. Dann wird jeder Zapfenteil 34 auf dem entsprechenden Lagerteil 12 installiert, um durch diesen gehalten zu werden.
  • Die Installation des Kipphebels 15 an der Steuerwelle 25 kann durchgeführt werden, ohne den Kipphebel 15 zu teilen, sodass ein kompakter Kipphebel realisiert wird und auch die Steifigkeit des Kipphebels 15 vergrößert wird.
  • Wenn in dieser Ausführungsform jeder Zapfenteil 34 gesteuert wird und durch das Stellglied über die Verbindungswelle 36 innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs gedreht wird, dreht sich die Steuerwelle 25 exzentrisch um den Zapfenteil 34 (das Wellenzentrum P) mit einer großen Exzentrizität β innerhalb eines vorbestimmten Winkels. Weil der Schwenkpunkt Q der Steuerwelle 25 groß bzw. breit variiert, kann die Variation der Ventilhubgröße jedes Einlassventils 3 groß gesetzt werden.
  • 19 und 20 zeigen eine fünfte Ausführungsform. In dieser Ausführungsform sind in der Ventilhubkennlinie jedes Einlassventils 3, dessen Öffnungs-/Schließbewegung durch einen Schwenknocken 7 betätigt wird, die Hubanstiegsseite und die Hubabstiegsseite asymmetrisch vorgesehen.
  • Der Grundaufbau dieses variablen Ventilsystems ist identisch mit demjenigen des Systems der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 11-107725 , die zuvor durch dieselben Anmelder angemeldet wurde. Deshalb wird hier auf eine ausführliche Beschreibung des Aufbaus verzichtet. In dieser Ausführungsform betätigt jeder Schwenknocken 7 die Öffnungs-/Schließbewegung jedes Einlassventils 3 über jeden Ventilheber 36 anstelle des Schwenkarms 6, wobei die Schwenkrichtung des Schwenknockens 7, der das Einlassventil 3 öffnet, gleich der Drehrichtung der Antriebswelle 4 ist.
  • Weiterhin sind in dieser Ausführungsform wie in 20 gezeigt die Verbindungslinien J1, J2 und die Senkrechten Lu, Ld wie folgt definiert: die Verbindungslinien J1, J2 verbinden die Wellenachse Y (Y1, Y2) des an der Antriebswelle 4 fixierten Antriebsnockens 5 und die Wellenachse H des Stifts, der den einen Endteil 15a des Kipphebels 15 und das Nasenende 16b des Schwenkarms 16 verbindet, und die Senkrechten Lu, Ld erstrecken sich senkrecht von der Wellenachse P1 des Steuernockens 26, die der Schwenkpunkt des Kipphebels 15 ist, zu den Verbindungslinken J1, J2. Die Distanzen (Längen) der Senkrechten Lu, Ld sind auf der Hubanstiegsseite und auf der Hubabstiegsseite jeweils verschieden.
  • Wie in 19 und 20 gezeigt, ist also bei der maximalen Ventilhubsteuerung des Einlassventils 3 die Länge der Senkrechten Lu von der Wellenachse P1 des Steuerarms 26 zu der Verbindungslinie J1, die die Wellenachse Y1 des Steuernockens 5 und die Wellenachse H des Stifts 18 verbindet, zum Zeitpunkt des Hubanstiegs kleiner (kürzer) als die Länge der Senkrechten Ld von der Wellenachse P1 des Steuernockens 26 zu der Verbindungslinie J2, die die Wellenachse Y2 des Antriebsnockens 5 und die Wellenachse H des Stifts 18 verbindet, zum Zeitpunkt des Hubabstiegs.
  • Dank dieser Verbindungen weist die Ventilhubkennlinie des Einlassventils 3 die in 21 gezeigte Kennlinie auf. Die Hubanstiegsseite Lx ist eine relativ steile Kurve, und die Hubabstiegsseite Ly ist eine relativ sanfte Kurve. Diese Kennlinie tritt auch unter der kleinen Ventilhubsteuerung wie durch die Strichlinie in 21 angegeben auf.
  • Der restliche Mechanismus und die Verbindungen sind identisch wie in der ersten Ausführungsform. Weil die kleine Ventilhubsteuerung des Einlassventils 3 durch eine Drehung des Steuernockens 26 im Uhrzeigersinn durchgeführt wird und der Schwenkpunkt P1 des Kipphebels 15 zu einem oberen Bereich der Antriebswelle 4 schwenkt (sich bewegt), verschiebt sich die Mittenwinkelphase des Ventilhubs zu der Beschleunigungswinkelseite.
  • Folglich kann gemäß dieser Ausführungsform die Variation der Ventilöffnungszeit des Einlassventils 3 aufgrund der steilen Kurve beim Hubanstieg klein sein, wobei die Variation der Ventilschließzeit aufgrund der sanften Kurve beim Hubabstieg groß sein kann. Daraus folgt, dass wie in der ersten Ausführungsform die Variation der Ventilöffnungszeit während der kleinen Ventilhubsteuerung des Einlassventils 3 klein sein kann und dass die Variation der Ventilschließzeit groß sein kann. Diese Ausführungsform bietet diese Effekte, sodass eine optimale Steuerung der Ventilüberlappung mit dem Abgasventil erzielt werden kann.
  • Weil bei diesem Mechanismus und den Verbindungen die Ventilhubkennlinie asymmetrisch ist, kann die Steuergröße der Schwenkpunktposition (Mittenposition) des Kipphebels 15 reduziert werden, und kann die Antriebslast des Stellglieds reduziert werden.
  • 22 zeigt eine sechste Ausführungsform. Dabei handelt es sich um eine weitere Ausführungsform, in der die Ventilhubkennlinie des Einlassventils 3 auf der Hubanstiegsseite und auf der Hubabstiegsseite asymmetrisch ist. Der Grundaufbau des Schwenknockens 7 usw. ist ähnlich wie in der fünften Ausführungsform. Die Außenumfangsform des Antriebsnockens 5 ist jedoch nicht kreisförmig, sondern mit einer normalen, ovalen Form ausgebildet. Weiterhin ist eine Rolle 38 an dem einen Endteil 15a des Kipphebels 15 durch eine Haltewelle 37 vorgesehen, wobei die Rolle 38 (eine Außenumfangsfläche der Rolle 38) auf der Außenumfangsfläche des Antriebsnockens 5 rollt, wobei dann die Drehkraft oder das Drehmoment des Antriebsnockens 5 über die Rolle 38 zu dem Kipphebel 15 übertragen wird. Die Rolle 38 ist derart vorgesehen, dass die Rolle ständig unter der Federkraft eines Federglieds wie etwas einer Torsionsfeder gegen die Außenumfangsfläche des Antriebsnockens 5 drückt.
  • Weiterhin ist der Steuernocken 26 an einem Außenumfang der Steuerwelle 25 fixiert. Die Mitte des Steuernockens 26 weicht von der Mitte der Steuerwelle 25 ab, und die Mitte der Steuernockens 26 ist die Wellenachse P1 des Schwenkpunkts des Kipphebels 15.
  • Ein Nockenprofil des Antriebsnockens 5 wird durch eine Basiskreisfläche 5a auf der Antriebswelle 4, eine Hebefläche 5b auf der gegenüberliegenden Seite der Basiskreisfläche 5a, eine Hubanstiegsfläche 5c auf einer vorderen Seite der Drehrichtung zwischen der Basiskreisfläche 5a und der Hubfläche 5b und eine Hubabstiegsfläche 5d auf einer hinteren Seite der Drehrichtung gebildet.
  • Insbesondere weisen die Hubanstiegsfläche 5c und die Hubabstiegsfläche 5d asymmetrische Formen auf, wobei der Neigungswinkel der Hubanstiegsfläche 5c größer als der Neigungswinkel der Hubabstiegsfläche 5d vorgesehen ist, um eine relativ steil ansteigende und sanft abfallende Kennlinie zu erhalten.
  • Der restliche Mechanismus und die Verbindungen dieser Ausführungsform sind identisch mit denjenigen der ersten Ausführungsform.
  • Folglich kann gemäß dieser Ausführungsform wie in der fünften Ausführungsform die Variation der Ventilöffnungszeit des Einlassventils 3 aufgrund des steilen Winkels beim Hubanstieg klein sein und kann die Variation der Ventilschließzeit aufgrund des sanften Winkels beim Hubabstieg groß sein. Folglich kann ebenso wie in der ersten Ausführungsform die Variation der Ventilöffnungszeit während der kleinen Ventilhubsteuerung des Einlassventils 3 klein sein, während die Variation der Ventilschließzeit groß sein kann. Die vorliegende Ausführungsform bietet diese Effekte, sodass eine optimale Steuerung der Ventilüberlappung mit dem Abgasventil erzielt werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben erläuterten Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel kann in Abhängigkeit von den Spezifikationen oder der Größe des Systems die Position der Wellenachse P1'' des Steuernockens 26 während der kleinen Ventilhubsteuerung weiter geändert werden. Weiterhin kann die vorliegende Erfindung auf das Abgasventil oder sowohl auf das Einlass- wie auch auf das Abgasventil angewendet werden.
  • Die vorliegende Anmeldung basiert auf der älteren japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-294374 vom 13. November 2007. Der gesamte Inhalt dieser japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-294374 ist hier unter Bezugnahme eingeschlossen.
  • Die Erfindung wurde oben mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, wobei die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Der Fachmann kann Modifikationen und Variationen an den oben beschriebenen Ausführungsformen auf der Basis der vorstehenden Lehren vornehmen. Der Erfindungsumfang wird durch die folgenden Ansprüche definiert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Claims (14)

  1. Variables Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor, das umfasst: eine Antriebswelle (4), die einen Antriebsnocken (5) auf einem Außenumfang aufweist und auf die eine Leistung von einer Motorkurbelwelle übertragen wird, einen Schwenknocken (7), der schwenkbar gehalten wird und ein Motorventil (3) öffnet/schließt, einen Getriebemechanismus (8), dessen eine Endseite (15a) über einen Drehpunkt (H) drehbar mit dem Antriebsnocken (5) verbunden ist und dessen andere Endseite (15b) mit dem Schwenknocken (7) verbunden ist, wobei der Getriebemechanismus (8) ein Drehmoment des Antriebsnockens (5) in eine Schwenkbewegung wandelt und die Schwenkbewegung auf den Schwenknocken (7) überträgt, eine Steuerwelle (25), deren Drehung durch ein Stellglied gesteuert wird, und einen Steuernocken (26), der an einem Außenumfang der Steuerwelle (25) fixiert ist und ein Schwenkpunkt (P1) des Getriebemechanismus (8) ist, wobei die Wellenachse des Steuernockens (26) von der Wellenachse der Steuerwelle (25) abweicht, wobei das variable Ventilsystem die Ventilhubgröße des Motorventils (3) variiert, indem es den Schwenkpunkt (P1) des Getriebemechanismus (8) durch eine Drehsteuerung des Steuernockens (26) über die Steuerwelle (25) ändert, wobei der Schwenkpunkt (P1) des Getriebemechanismus (8) während einer kleinen Ventilhubsteuerung des Motorventils (3) in einem Bereich außerhalb eines Bogens (R) liegt, der mit der Antriebswelle (4) als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch eine Schwenkpunktposition (P1') zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht, und weiterhin innerhalb eines Bogens (R1) liegt, der mit einem Schwenkpunkt (H) der einen Endseite (15a) des Getriebemechanismus (8) als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch die Schwenkpunktposition (P1') zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht.
  2. Variables Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor, das umfasst: eine Antriebswelle (4), die einen Antriebsnocken (5) auf einem Außenumfang aufweist und auf die eine Leistung von einer Motorkurbelwelle übertragen wird; einen Schwenknocken (7), der schwenkbar gehalten wird und ein Motorventil (3) öffnet/schließt, eine Steuerwelle (25), deren Drehung durch ein Stellglied gesteuert wird, einen Steuernocken (26), der an einem Außenumfang der Steuerwelle (25) fixiert ist, wobei die Wellenachse des Steuernockens (26) von der Wellenachse der Steuerwelle (25) abweicht, und einen Kipphebel (15), dessen eine Endseite (15a) drehbar auf einen Außenumfang des Steuernockens (26) gepasst ist und als Schwenkpunkt dient, wobei ein im wesentlichen mittiger Teil über einen Verbindungsarm (16) mit dem Antriebsnocken (5) verbunden ist, und dessen andere Endseite (15b) über eine Verbindungsstange (17) mit dem Schwenknocken (7) verbunden ist, wobei der Kipphebel (15) ein Drehmoment des Antriebsnockens (5) in eine Schwenkbewegung wandelt und die Schwenkbewegung auf den Schwenknocken (7) überträgt, wobei das variable Ventilsystem eine Ventilhubgröße des Motorventils (3) variiert, indem es den Schwenkpunkt (P1) des Kipphebels (15) durch eine Drehsteuerung des Steuernockens (26) über die Steuerwelle (25) ändert, und wobei der Schwenkpunkt (P1) des Kipphebels (15) während einer kleinen Ventilhubsteuerung des Motorventils (3) in einem Bereich innerhalb eines Bogens (R) liegt, der mit der Antriebswelle (4) als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch eine Schwenkpunktposition (P1') zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht, und weiterhin außerhalb eines Bogens (R1) liegt, der mit einem Drehpunkt (H) des Kipphebels (15) und des Verbindungsarms (16) als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch die Schwenkpunktposition (P1') zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht.
  3. Variables Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor, das umfasst: eine Antriebswelle (4), die einen Antriebsnocken (5) auf einem Außenumfang aufweist und auf die eine Leistung von einer Motorkurbelwelle übertragen wird, einen Schwenknocken (7), der schwenkbar gehalten wird und ein Motorventil (3) durch eine nach oben ziehende Bewegung einer Endseite des Schwenknockens (7) öffnet, einen Kipphebel (15), dessen eine Endseite (15a) drehbar mit dem Antriebsnocken (5) verbunden ist und dessen andere Endseite (15b) mit dem Schwenknocken (7) verbunden ist, wobei der Kipphebel (15) ein Drehmoment des Antriebsnockens (7) zu einer Schwenkbewegung wandelt und die Schwenkbewegung auf den Schwenknocken (7) überträgt, eine Steuerwelle (25), deren Drehung durch ein Stellglied gesteuert wird, und einen Steuernocken (26), der an einem Außenumfang der Steuerwelle (25) fixiert ist und ein Schwenkpunkt (P1) des Kipphebel (15) ist, wobei die Wellenachse des Steuernockens (26) von der Wellenachse der Steuerwelle (25) abweicht, wobei das variable Ventilsystem eine Ventilhubgröße des Motorventils (3) variiert, indem es den Schwenkpunkt (P1) des Kipphebels (15) durch eine Drehsteuerung des Steuernockens (26) über die Steuerwelle (25) ändert, und wobei der Schwenkpunkt (P1) des Kipphebels (15) während einer kleinen Ventilhubsteuerung des Motorventils (3) in einem Bereich außerhalb des Bogens (R) liegt, der mit der Antriebswelle (4) als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch eine Schwenkpunktposition (P1') zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht, und weiterhin innerhalb eines Bogens (R1) liegt, der mit einem Drehpunkt (H) des Kipphebels (15) und des Verbindungsarms (16) als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch die Schwenkpunktposition (P1') zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht.
  4. Variables Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor, das umfasst: eine Antriebswelle (4), die einen Antriebsnocken (5) auf einem Außenumfang aufweist und auf die eine Leistung von einer Motorkurbelwelle übertragen wird, einen Schwenknocken (7), der schwenkbar gehalten wird und ein Motorventil (3) durch eine nach oben ziehende Bewegung einer Endseite des Schwenknockens (7) öffnet, einen Getriebemechanismus (8), dessen eine Endseite (15a) drehbar mit dem Antriebsnocken (5) über einen Drehpunkt (H) verbunden ist und dessen andere Endseite (15b) mit dem Schwenknocken (7) verbunden ist, wobei der Getriebemechanismus (8) ein Drehmoment des Antriebsnockens (5) zu einer Schwenkbewegung wandelt und die Schwenkbewegung auf den Schwenknocken überträgt (7), eine Steuerwelle (25), deren Drehung durch ein Stellglied gesteuert wird, und einen Steuernocken (26), der an einem Außenumfang der Steuerwelle (25) fixiert ist und ein Schwenkpunkt (P1) des Getriebemechanismus (8) ist, wobei die Wellenachse des Steuernockens (26) von der Wellenachse der Steuerwelle (25) abweicht, wobei das variable Ventilsystem eine Ventilhubgröße des Motorventils (3) variiert, indem es den Schwenkpunkt (P1) des Getriebemechanismus (8) durch eine Drehsteuerung des Steuernockens (26) über die Steuerwelle (25) ändert, und wobei der Schwenkpunkt (P1) des Getriebemechanismus (8) während einer kleinen Ventilhubsteuerung des Motorventils (3) in einem Bereich innerhalb eines Bogens (R) liegt, der mit der Antriebswelle (4) als Zentrum des Bogens gezogen wird und durch eine Schwenkpunktposition (P1') zum Zeitpunkt eines maximalen Ventilhubs geht, und weiterhin außerhalb des Bogens (R1) liegt, der mit einem Drehpunkt (H) der einen Endseite (15a) des Getriebemechanismus als (8) Zentrum gezogen wird und durch die Schwenkpunktposition (P1') zum Zeitpunkt des maximalen Ventilhubs geht.
  5. Variables Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass: die Schwenkrichtung des Schwenknockens (7), der das Motorventil (3) über den Getriebemechanismus (8) öffnet, gleich der Drehrichtung der Antriebswelle (4) ist.
  6. Variables Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass: die Schwenkrichtung des Schwenknockens (7), der das Motorventil (3) über den Kipphebel (15) öffnet, gleich der Drehrichtung der Antriebswelle (4) ist.
  7. Variables Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass: die Schwenkrichtung des Schwenknockens (7), der das Motorventil (3) über den Getriebemechanismus (8) öffnet, der Drehrichtung der Antriebswelle (4) entgegen gesetzt ist.
  8. Variables Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass: die Schwenkrichtung des Schwenknockens (7), der das Motorventil (3) über den Kipphebel (15) öffnet, der Drehrichtung der Antriebswelle (4) entgegen gesetzt ist.
  9. Variables Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Ventilhubkennlinie des Motorventils (3), das durch den Schwenknocken (7) geöffnet/geschlossen wird, auf der Hubanstiegs- und Hubabstiegsseite asymmetrisch ist.
  10. Variables Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Ventilhubkennlinie des Motorventils (3), das durch den Schwenknocken (7) geöffnet/geschlossen wird, auf der Hubanstiegs- und Hubabstiegsseite asymmetrisch ist.
  11. Variables Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass: die Ventilhubkennlinie auf der Hubanstiegsseite steiler als die Ventilhubkennlinie auf der Hubabstiegsseite ist, und die Schwenkrichtung des Schwenknockens (7), der das Motorventil (3) über den Getriebemechanismus (8) öffnet, gleich der Drehrichtung der Antriebswelle (4) ist.
  12. Variables Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass: die Ventilhubkennlinie auf der Hubanstiegsseite steiler als die Ventilhubkennlinie auf der Hubabstiegsseite ist, und die Schwenkrichtung des Schwenknockens (7), der das Motorventil (3) über den Kipphebel (15) öffnet, gleich der Drehrichtung der Antriebswelle (4) ist.
  13. Variables Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass: die Steuerwelle (25) einen Zapfenteil (25b) an einer vorbestimmten Position in einer Axialrichtung aufweist, und die Wellenachse des Zapfenteils (25b) von der Wellenachse der Steuerwelle (25) abweicht.
  14. Variables Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Exzentrizität der Wellenachse des Zapfenteils (25b) bei 180 Grad entgegen der Richtung der Exzentriziät des Steuernockens (26) in Bezug auf die Wellenachse der Steuerwelle (25) vorgesehen ist.
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