JP2004183572A - Multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents

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JP2004183572A
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Shuichi Ezaki
修一 江崎
Toshiaki Asada
俊昭 浅田
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-cylinder internal combustion engine capable of being minimized for a dispersion between cylinders with respect to operating characteristics of a valve to be adjustable in the multi-cylinder internal combustion engine, in which axes of pairs of cylinders mounted along a crankshaft make a predetermined bank and which is equipped with a function which changes the operating characteristics for at least one of a suction valve and an exhaust valve mounted on each cylinder. <P>SOLUTION: The V-shaped multi-cylinder internal combustion engine 1 is provided with four swinging mechanisms corresponding to a left bank 3, and four swinging mechanisms corresponding a right bank 4 along a swinging support shaft 10. These eight swinging mechanisms change the phase difference angle mechanically interlocking with the motion of a control shaft 10B forming the swinging support shaft 10 to enable the change of the operating characteristics (maximum lift amount and operating angle) of the suction valves 20 and 30. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクシャフトに沿って設けられた少なくとも一対の気筒の軸線が所定のバンクをなす多気筒内燃機関であって、各気筒に設けられた吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方について、その動作特性を可変とする機能を備えた多気筒内燃機関に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、内燃機関(以下、エンジンという)の運転状態に応じて吸気バルブや排気バルブの最大リフト量や作用角を可変とする可変動弁機構が知られている。このような可変動弁機構では一般に、吸気バルブを駆動する吸気カムや、排気バルブを駆動する排気カムのプロフィールを何らかの方法で実質的に変化させることにより、吸気バルブや排気バルブの最大リフト量や作用角を変化させる。例えば、特許公報1記載の機構は、一本の回転軸(吸気カムシャフト)に形状の異なる2種の吸気カムを備える。この2種の吸気カムが状況に応じて切り替わり、吸気バルブを駆動することで、吸気バルブの最大リフト量や作用角が可変となる。
【0003】
吸排気バルブの最大リフト量や作用角は、燃焼室へ吸入される空気(吸気)の充填効率に関連がある。このため、このような可変動弁機構を利用して吸排気バルブの最大リフト量や作用角を調整すれば、例えば機関回転数や機関負荷に応じて吸気の充填効率を制御することにより、所望の機関出力を得る上で、燃費効率の最適化を図ることができる。
【0004】
ところで、車両に対する搭載性向上等の観点から、クランクシャフトの軸線に沿って2列に配置される複数の気筒を備え、各気筒列が相互に所定のバンク角を有するV型エンジンが知られている。一般に、V型エンジンは、各気筒の吸気弁を開閉するための吸気カムシャフトと、排気弁を開閉するための排気カムシャフトとを、気筒列毎に備える。従って、V型エンジンの各気筒について吸排気バルブの最大リフト量や作用角を可変にするためには、気筒列毎に独立して配置される吸気カムシャフト(若しくは排気カムシャフト)の個々に、可変動弁機構を搭載する必要がある(特許文献2)。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−324625号公報
【特許文献2】
特開平7−49013号公報
【特許文献3】
特開平9−100705号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、気筒列毎に異なる可変動弁機構を搭載した場合、吸排気バルブの最大リフト量や作用角、或いはその変化量について、2つの気筒列の間でばらつきが生じやすくなる。また、1個のエンジンに対し、同一の機能を有する可変動弁機構を複数備えることになるため、部品点数の増加、エンジンの大型化、或いは製造コストの高騰を招いていた。
【0007】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、クランクシャフトに沿って設けられた少なくとも一対の気筒の軸線が所定のバンクをなし、各気筒に設けられた吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方について、その動作特性を可変とする機能を備えた多気筒内燃機関において、可変とされるバルブの動作特性の変化に関し、気筒間ばらつきを最小化することのできる多気筒内燃機関を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、(1)クランクシャフトの軸線に沿って配置される少なくとも一対の気筒と、前記一対の気筒各々内を往復するピストンと、前記各ピストンの往復運動を前記クランクシャフトの回転運動に変換するコネクティングロッドと、前記一対の気筒各々に設けられ自身が変位することによって当該気筒に吸入される空気の通路を開閉する吸気バルブと、同じく前記一対の気筒各々に設けられ自身が変位することによって当該気筒から排出される排気ガスの通路を開閉する排気バルブと、を備え、前記一対の気筒の軸線が所定のバンク角をなす多気筒内燃機関において、前記一対の気筒について、吸気バルブおよび排気バルブのうち少なくとも一方のバルブが、クランクシャフトの回転に対して所定のタイミングで変位するための駆動力を、各バルブに伝達する動力伝達機構と、 前記動力伝達機構によって駆動力を伝達されるバルブについて、前記クランクシャフトの回転量に対する当該バルブの変位量を変更する変位量可変機構と、を備えて、且つ、前記一対の気筒のバルブについて、前記変位量可変機構による各バルブの変位量の変更が、機械的に連動して行われることを要旨とする。
【0009】
(2)また、他の発明は、クランクシャフトの軸線に沿って配置される少なくとも一対の気筒と、前記一対の気筒各々内を往復するピストンと、前記各ピストンの往復運動を前記クランクシャフトの回転運動に変換するコネクティングロッドと、前記一対の気筒各々に設けられ自身が変位することによって当該気筒に吸入される空気の通路を開閉する吸気バルブと、同じく前記一対の気筒各々に設けられ自身が変位することによって当該気筒から排出される排気ガスの通路を開閉する排気バルブと、を備え、前記一対の気筒の軸線が所定のバンク角をなす多気筒内燃機関において、前記クランクシャフトの回転に連動し、前記一対の気筒について、吸気バルブおよび排気バルブのうち少なくとも一方のバルブを駆動する動力伝達機構であって、前記クランクシャフトの回転に連動する主回転軸と、前記主回転軸の外周に設けられたカムと、前記主回転軸とは異なる副回転軸と、前記副回転軸の外周に設けられ前記主回転軸のカムに連動して揺動可能な第1入力部と、同じく前記副回転軸の外周に設けられ前記第1入力部に連動して揺動可能な第1出力部と、前記副回転軸を中心とする前記第1入力部および前記第1出力部間の位相差を可変とする第1揺動位相差可変機構と、前記第1出力部に連動して往復動する第1プッシュロッドと、前記第1プッシュロッドに連動して一方の気筒に設けられたバルブを往復動させる第1ロッカーアームと、前記副回転軸の外周に設けられ前記主回転軸のカムに連動して揺動可能な第2入力部と、同じく前記副回転軸の外周に設けられ前記第2入力部に連動して揺動可能な第2出力部と、前記副回転軸を中心とする前記第2入力部および前記第2出力部間の位相差を可変とする第2揺動位相差可変機構と、前記第2出力部に連動して往復動する第2プッシュロッドと、前記第2プッシュロッドに連動して一方の気筒に設けられたバルブを往復動させる第2ロッカーアームと、を備える動力伝達機構を有することを要旨とする。
【0010】
(3)また、他の発明は、クランクシャフトの軸線に沿って配置される少なくとも一対の気筒と、前記一対の気筒各々内を往復するピストンと、前記各ピストンの往復運動を前記クランクシャフトの回転運動に変換するコネクティングロッドと、前記一対の気筒各々に設けられ、自身が変位することによって当該気筒に吸入される空気の通路を開閉する吸気バルブと、同じく前記一対の気筒各々に設けられ、自身が変位することによって当該気筒から排出される排気ガスの通路を開閉する排気バルブと、を備え、前記一対の気筒の軸線が所定のバンク角をなす多気筒内燃機関において、前記クランクシャフトの回転に連動し、前記一対の気筒について、吸気バルブおよび排気バルブのうち少なくとも一方のバルブが、クランクシャフトの回転に対して所定のタイミングで変位するための駆動力を、各バルブに伝達する動力伝達機構と、前記クランクシャフトの回転量に対し、前記駆動されるバルブの変位量を変更する変位量可変機構と、を備えて、且つ、前記一対の気筒各々に対応する前記動力伝達機構及び前記一対の気筒各々に対応する前記変位量可変機構は、一本のカムシャフトの動作に基づいて駆動されることを要旨とする。
【0011】
(4)また、他の発明は、クランクシャフトの軸線に沿って配置される少なくとも一対の気筒と、前記一対の気筒各々内を往復するピストンと、前記各ピストンの往復運動を前記クランクシャフトの回転運動に変換するコネクティングロッドと、前記一対の気筒各々に設けられ自身が変位することによって当該気筒に吸入される空気の通路を開閉する吸気バルブと、同じく前記一対の気筒各々に設けられ自身が変位することによって当該気筒から排出される排気ガスの通路を開閉する排気バルブと、を備え、前記一対の気筒の軸線が所定のバンク角をなす多気筒内燃機関において、前記クランクシャフトの回転に連動し、前記一対の気筒について、吸気バルブおよび排気バルブのうち少なくとも一方のバルブを駆動する動力伝達機構であって、前記クランクシャフトの回転に連動する主回転軸と、前記主回転軸の外周に設けられたカムと、前記主回転軸とは異なる第1副回転軸と、前記第1副回転軸の外周に設けられ前記主回転軸のカムに連動して揺動可能な第1入力部と、同じく前記第1副回転軸の外周に設けられ前記第1入力部に連動して揺動可能な第1出力部と、前記第1副回転軸を中心とする前記第1入力部および前記第1出力部間の位相差を可変とする第1揺動位相差可変機構と、前記第1出力部に連動して往復動する第1プッシュロッドと、前記第1プッシュロッドに連動して一方の気筒に設けられたバルブを往復動させる第1ロッカーアームと、前記主回転軸および前記第1副回転軸の何れとも異なる第2副回転軸と、前記第2副回転軸の外周に設けられ前記主回転軸のカムに連動して揺動可能な第2入力部と、同じく前記第2副回転軸の外周に設けられ前記第2入力部に連動して揺動可能な第2出力部と、前記第2副回転軸を中心とする前記第2入力部および前記第2出力部間の位相差を可変とする第2揺動位相差可変機構と、前記第2出力部に連動して往復動する第2プッシュロッドと、前記第2プッシュロッドに連動して一方の気筒に設けられたバルブを往復動させる第2ロッカーアームと、を備える動力伝達機構を有することを要旨とする。
【0012】
上記各構成によれば、クランクシャフトの軸線に沿って配置される少なくとも一対の気筒が所定のバンク角をなす多気筒内燃機関において、可変制御される吸排気バルブの動作特性に関し、気筒間ばらつきや、左右バンク間のばらつきの最小化を図ることができる。
【0013】
また、左右バンクの間に動力伝達機構全体を概ね収容することができるため、機関本体のコンパクト化が図られ、その搭載性が高まる。
【0014】
なお、(2)又は(4)の構成において、前記主回転軸は、前記バンク角をほぼ二等分する線分上に配置されるのが好ましい。
【0015】
また、同じく(2)又は(4)の構成において、前記主回転軸は、前記クランクシャフトの回転位相に対する当該主回転軸の位相差を可変とする回転位相差可変機構を備えるのが好ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態について説明する。
【0017】
〔エンジンシの基本構造〕
図1は、本発明の一実施の形態にかかるV型多気筒内燃機関について、その内部構造を概略的に示す斜視図である。同図1に示すように、エンジン1は、クランクシャフト2の軸線に沿って配置され、所定のバンク角をなす一対の気筒列3,4を備えるV型多気筒内燃機関である。気筒列(以下、左バンクという)3は、直列配置される4本の気筒3A,3B,3C,3Dを含む。また、気筒列(以下、右バンクという)4は、同じく直列配置される4本の気筒4A,4B,4C,4Dを含む。各気筒3A,3B,3C,3D,4A,4B,4C,4D内に収容されるピストン(図示略)は、コネクティングロッド(図示略)によって一本のクランクシャフト2に連結される。
【0018】
各気筒3A,3B,3C,3D,4A,4B,4C,4D内を往復するピストン(図示略)の直線運動は、コネクティングロッド(図示略)を介してクランクシャフト2の回転運動に変換される。各気筒は、自身が変位することによって当該気筒に吸入される空気の通路を開閉する吸気バルブ20(左バンク側)又は30(右バンク側)と、同じく自身が変位することによって当該気筒から排出される排気ガスの通路を開閉する排気バルブ40(左バンク側)又は50(右バンク側)とを、1気筒につき1個ずつ備える。
【0019】
クランクシャフト2は、ギア、ベルト、或いはチェーン等を通じ、2:1の回転比で吸気カムシャフト(主回転軸)7に駆動連結される。さらに、吸気カムシャフト7は、ギア、ベルト、或いはチェーン等を通じ、1:1の回転比で排気カムシャフト8に駆動連結される。このような構成に基づき、クランクシャフト2の回転力が吸気カムシャフト7に伝達され、さらに吸気カムシャフト7を通じて排気カムシャフト8に伝達される。この結果、クランクシャフト2が2回転する間に、吸気カムシャフト7および排気カムシャフト8の各々が1回転する。吸気カムシャフト7及び排気カムシャフト8は、クランクシャフト2の直上、言い換えるとエンジン1のバンク角をほぼ二等分する線分上に配置される。
【0020】
吸気カムシャフト7の外周には、左バンク3及び右バンク4の各吸気バルブ20,40を往復動させるための回転カム(吸気カム:図示略)が設けられる。排気カムシャフト8の外周には、左バンク3及び右バンク4の各排気バルブ40,50を往復動させるための回転カム(排気カム:図示略)が設けられる。また、吸気カムシャフト7には、左バンク3及び右バンク4の各吸気バルブ20,30の動作特性(最大リフト量や作用角)を可変とするリフト量可変機構(変位量可変機構:図示略)が付設されている。リフト量可変機構は、クランクシャフトの回転量に対し、駆動されるバルブの変位量を変更することにより、当該バルブの最大リフト量や作用角を制御することができる。ここで、最大リフト量とは、全閉状態にある吸気バルブ(或いは排気バルブ)が全開状態に至るまでの当該バルブの変位量を意味する。また、作用角とは、全閉状態にある吸気バルブ(或いは排気バルブ)が全開状態に至り、さらに全閉状態に戻るまでのクランクシャフトの回転位相の変化量を意味する。また、吸気カムシャフト7の先端部には、クランクシャフト2の回転位相に対する吸気カムシャフト7の回転位相を可変とするバルブタイミング可変機構9が設けられる。
【0021】
〔動力伝達機構の概要〕
図2及び図3は、エンジン1の各気筒に設けられた吸気バルブ及び排気バルブに駆動力を伝達する機構(動力伝達機構)のうち、一対の気筒(左バンク3の気筒3Aおよび右バンク4の気筒4A)に対応する部分を概略的に示す斜視図(図2)及び平面図(図3)である。
【0022】
両図2,3に併せ示すように、吸気カムシャフト7はその外周に、左バンク3の気筒3Aに設けられる吸気バルブ20を駆動するための吸気カム21(図2のみに図示)と、右バンク4の気筒4Aに設けられる吸気バルブ30を駆動するための吸気カム31(図2のみに図示)とを備える。左バンク3の気筒3Aに設けられる吸気バルブ20は、アーム支持軸22に設けられるロッカーアーム23を介してプッシュロッド24に連結される。同じく右バンク4の気筒4Aに設けられる吸気バルブ30は、アーム支持軸32に設けられるロッカーアーム33を介してプッシュロッド34に連結される。
【0023】
また、吸気カムシャフト7に近接する位置に揺動支持軸10が設けられる。揺動支持軸10はその外周に、左バンク3に対応する揺動機構25と、右バンク4に対応する揺動機構35とを備える。揺動機構25は、吸気カム21(図2のみに図示)の動きに従いプッシュロッド24を押動する。これにより、プッシュロッド24、ロッカーアーム23、吸気バルブ20の順に駆動力が伝達される。同じく揺動機構35は、吸気カム31(図2のみに図示)の動きに従いプッシュロッド34を押動する。これにより、プッシュロッド34、ロッカーアーム33、吸気バルブ30の順に駆動力が伝達される。
【0024】
また、揺動支持軸10に近接する位置に排気カムシャフト8が設けられる。排気カムシャフト8は、揺動支持軸10や吸気カムシャフト7と略平行をなすとともに、それ自身が回転可能である。排気カムシャフト8はその外周に、左バンク3の気筒3Aに設けられる排気バルブ40を駆動するための排気カム41と、右バンク4の気筒4Aに設けられる排気バルブ50を駆動するための排気カム51(図2のみに図示)とを備える。左バンク3の気筒3Aに設けられる排気バルブ40は、アーム支持軸42に設けられるロッカーアーム43を介してプッシュロッド44に連結される。同じく右バンク4の気筒4Aに設けられる排気バルブ50は、アーム支持軸52に設けられるロッカーアーム53を介してプッシュロッド54に連結される。排気カム41は、排気カムシャフト8の回転動作に従いプッシュロッド44を押動する。これにより、プッシュロッド44、ロッカーアーム43、排気バルブ40の順に駆動力が伝達される。同じく排気カム51は、排気カムシャフト8の回転動作に従いプッシュロッド54を押動する。これにより、プッシュロッド54、ロッカーアーム53、排気バルブ50の順に駆動力が伝達される。
【0025】
〔動力伝達機構の動作原理〕
図4には、動力伝達機構のうち、右バンク4の気筒4Aに設けられた排気バルブ50に駆動力を伝達する部分(図4(a))と、同じく右バンク4の気筒4Aに設けられた吸気バルブ30に駆動力を伝達する部分(図4(b))とを示す。
【0026】
図4(a)において、吸気カムシャフト7に駆動連結された排気カムシャフト8は、吸気カムシャフト7の動作に1:1の回転比で連動して回転する。そして排気カムシャフト8が回転すると、排気カム51、プッシュロッド54、ロッカーアーム53、排気バルブ50の順に駆動力が伝達され、結果として排気バルブ50に対し、当該バルブ50を閉状態から開状態に移行させる力が作用する(矢印A1方向に力が作用する)。一方、コイルバネ50aが排気バルブ50を矢印B1方向に付勢し、当該バルブ50を開状態から閉状態に移行させる力を常時付与する。この結果、排気カム51の回転動作に併せて、排気バルブ50は往復動作(バルブ開閉動作)を繰り返すことになる。
【0027】
また、図4(b)において、吸気カムシャフト7が回転することにより、吸気カム21、揺動機構35、プッシュロッド54、ロッカーアーム33、吸気バルブ30の順に駆動力が伝達され、結果として吸気バルブ30に対し、当該バルブ30を閉状態から開状態に移行させる力が作用する(矢印A2方向に力が作用する)。一方、コイルバネ30aが吸気バルブ30aを矢印B2方向に付勢し、当該バルブ30を開状態から閉状態に移行させる力を常時付与する。この結果、排気カム31の回転動作に併せて、吸気バルブ30は往復動作(バルブ開閉動作)を繰り返すことになる。ここで、揺動機構35は、揺動支持軸10の外周に揺動カム(第1出力部)36およびローラアーム(第1入力部)37を備えて構成される。揺動カム36は、その外周に略三角形状のノーズ36aを備える。また、ローラアーム37は、その外周に回転可能なローラ37aを備える。吸気カム21が一方向に回転すると、当該カム21が周期的にローラ37aを押動することになり、揺動機構35全体が揺動支持軸10を中心に揺動する。この結果、ノーズ36aがプッシュロッド34の先端部を周期的に押動し、吸気バルブ30が往復運動を繰り返す。ここで、揺動カム36の先端部から揺動支持軸10の中心部に亘る線分と、ローラアーム37(ローラ37a)の先端部から揺動支持軸10の中心部に亘る線分とがなす角(以下、位相差角という)θは、可変制御される。
【0028】
〔揺動機構の構造〕
エンジン1は、1気筒につき1個の揺動機構が対応するように、8本の気筒に対し計8個の揺動機構を備える。そして、これら8個の揺動機構は、1本の揺動支持軸10に設けられる。
【0029】
図5は、揺動支持軸10に設けられた8個の揺動機構のうち、右バンク4の気筒4Aに対応する揺動機構35と、左バンク3の気筒3Aに対応すべく揺動機構35に隣接して設けられる他の揺動機構25とを併せ示す斜視図である。
【0030】
揺動機構35が揺動支持軸10の外周に、ノーズ36aを有する揺動カム(第1出力部)36と、ローラ37aを有するローラアーム(第1入力部)37とを備えて構成されることは上述した通りである(図4参照)。これと同様に揺動機構25も、揺動機構35と共通の揺動支持軸10の外周に、ノーズ36aを有する揺動カム(第2出力部)26と、ローラ27aを有するローラアーム(第2入力部)27とを備えて構成される。1本の揺動支持軸10に沿って略左右対称に配置される2個の揺動機構35,25は、同じく1本の吸気カムシャフト7(図2参照)に沿って配置される2個の吸気カム31,21(図2参照)の回転動作に連動し、プッシュロッド34,24を周期的に押動する。
【0031】
図6は、揺動機構35を構成する各種要素を分解した状態で示す斜視図である。
【0032】
揺動機構35は、揺動支持軸10(図6(a),図6(b),図6(c))、ローラアーム37(図6(d))、スライダギア38(図6(e))、揺動カム36(図6(f))を主要な要素として構成される。
【0033】
揺動支持軸10は、支持パイプ10A(図6(a))に、コントロールシャフト10B(図)が挿入されたものである。支持パイプ10Aは、コントロールシャフト10Bを挿入すべく、当該パイプ10Aの軸方向に沿って貫通形成された内部空間を有する。また、支持パイプ10Aは、当該パイプ10Aの外周面と内部空間との間を貫通する長孔10aを有する。長孔10aは、支持パイプ10Aの軸方向に沿った長さが、当該パイプ10Aの周方向に沿った幅よりも長くなっている。コントロールシャフト10Bの外周面には、円柱状の係止ピン10bが凸設されている。支持パイプ10Aにコントロールシャフト10Bが挿入されると、係止ピン10bが長孔10aに収まった状態になる。この結果、コントロールシャフト10Bは、支持パイプ10Aに対して相対的には、自身の軸方向に沿って所定範囲内でのみ直線移動することができる。また、コントロールシャフト10Bは、支持パイプ10Aに対して相対的には回転することができない。
【0034】
ローラアーム37には、円筒状の内部空間が形成されている。ローラアーム37の内周面37bには、当該ローラアーム37の軸方向に沿って左ネジ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されている。揺動カム36にも、円筒状の内部空間が形成されている。揺動カム36の内周面36bには、当該揺動カム36の軸方向に沿って右ネジ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されている。
【0035】
スライダギア38は、略円筒形状の小径部38aと、略円筒形状であって且つ当該小径部38aよりも大きな外径を有するローラアーム側大径部38bと、同じく略円筒形状であって且つ当該小径部38aよりも大きな外径を有する揺動カム側大径部38cとを有する。ローラアーム側大径部38bはその外周面に、ローラアーム37の内周面37bに形成されるヘリカルスプラインと係合可能なヘリカルスプラインを形成する。揺動カム側大径部38cはその外周面に、揺動カム36の内周面36bに形成されるヘリカルスプラインと係合可能なヘリカルスプラインを形成する。小径部38aは、ローラアーム側大径部38bと、揺動カム側大径部38cとに挟まれる。スライダギア38は、その軸方向に沿って貫通する孔38dを有し、全体としても略円筒形状をなす。小径部38aは、当該小径部38aの外周面と孔38dとの間を貫通する長孔38eを有する。長孔38eは、小径部38aの周方向に沿った長さが、当該小径部38aの軸方向に沿った幅よりも長くなっている。揺動機構35が組み付けられると、コントロールシャフト10B外周面の係止ピン10bがスライダギア38の長孔38eに収まった状態になる。この結果、スライダギア38は、支持パイプ10Aに対し、自身の周方向に沿って所定範囲内でのみ回転することができる。
【0036】
〔揺動機構の作動原理〕
図7には、揺動機構35(図7(a))と、当該機構35からローラアーム37と揺動カム36の一部を取り除いたもの(図7(b))とを併せ示す。エンジン1に対し、支持パイプ10Aは、周方向及び軸方向の何れにも動作しないよう固定されている。また、ローラアーム37および揺動カム36は、軸方向に動作しないよう所定の部材(図示略)によって支持される。コントロールシャフト10Bは、油圧駆動式又は電動式のアクチュエータ(図示略)の駆動力に基づき、支持パイプ10Aに対し軸方向に沿って相対移動させることができる。
【0037】
以下、支持パイプ10Aに対し、揺動機構35を構成する他の要素の相対的な動きを考える。
(1)アクチュエータの機能に基づいてコントロールシャフト10Bが矢印C1方向に移動すると、コントロールシャフト10B(係止ピン10b)の動きに従いスライダギア38も矢印C1方向に移動する。
(2)上述したように、スライダギア38のローラアーム側大径部38bの外周面に形成されたヘリカルスプラインは、ローラアーム37の内周面37bに形成されたヘリカルスプラインと係合している。また、スライダギア38の揺動カム側大径部38cの外周面に形成されたヘリカルスプラインは、揺動カム36の内周面36bに形成されたヘリカルスプラインと係合している。さらに、ローラアーム37および揺動カム36は軸方向に動作しないよう所定の部材によって支持されている。
(3)この結果、スライダギア38は、揺動機構35内を矢印C1方向に移動しつつ、その係合相手であるローラアーム37を矢印D1方向に、他の係合相手である揺動カム36を矢印E1方向に回転(従動)させることになる。
(4)逆に、コントロールシャフト10Bが矢印C2方向に移動すると、ローラアーム37は矢印D2方向に回転(従動)し、揺動カム36は矢印E1方向に回転(従動)する。
(5)なお、スライダギア38の小径部38aの長孔38eに収まる係止ピン10bの働きにより、スライダギア38が所定範囲内でのみ周方向に回転可能であることから、スライダギア38に従動するローラアーム37および揺動カム36も所定範囲内でのみ周方向に回転(揺動)することができる。
このような作動原理に基づき、揺動機構35はその位相差角θ(図4(b)参照)を可変とすることができる。
【0038】
〔揺動機構の機能に基づくリフト量可変制御〕
次に、揺動機構35の位相差角θの変化により、吸気バルブ30の往復動作(バルブ開閉動作)がどのような影響を受けるのかを説明する。
【0039】
図8は、揺動機構35の位相差角θを比較的小さな値θ1に設定した場合において、吸気バルブ30が閉じた状態(図8(a))と、開いた状態(図8(a))とを併せ示す略図である。一方、図9は、揺動機構35の位相差角θを比較的大きな値θ2(>θ1)に設定した場合において、吸気バルブ30が閉じた状態(図9(a))と、開いた状態(図9(b))とを併せ示す略図である。
【0040】
図8および図9に示すように、位相差角θの大きさにかかわらず、揺動機構35は常に、吸気カム21の動きに従い、吸気バルブ30を往復動させる(開閉する)機能を担う。
【0041】
しかし、ノーズ36a(揺動カム36)およびプッシュロッド34間の当接位置Pを考えた場合、位相差角θが変化すると、吸気カム21の回転位相に対応する当接位置Pが変化する。このため、ノーズ36aの形状等にもよるが、位相差角θを変化させることで、吸気カム21の動きに対応する吸気バルブ30の動作範囲、例えば開状態から閉状態に移行するときの吸気バルブ30の変位量(リフト量)を変化させることができる。図8及び図9においては、位相差角がθ1からθ2(θ2>θ1)に変化したことで、吸気バルブ30の最大リフト量がL1からL2(L2>L1)に変化している。
【0042】
このようにして、エンジン1の動力伝達機構は、揺動機構35の位相差角θを可変とすることにより、吸気バルブの動作範囲(例えば最大リフト量)を制御することができる。すなわち、リフト量可変機構としての機能を有する。
【0043】
〔バルブタイミング可変機構〕
図10(a)は、吸気カムシャフト7の先端部に設けられたバルブタイミング可変機構9の外観を示す斜視図であり、図10(b)は、同機構9の内部構造(図10(a)のXB−XB断面)を示す断面図である。バルブタイミング可変機構9は、吸気カムシャフトの先端に固定された内部ロータ9aと、クランクシャフト2の回転力を吸気カムシャフト7に伝達する回転体(ここでは、ベルト等によってクランクシャフト2に駆動連結されるタイミングプーリを例示する)9bとを相互に組み付けたものである。
【0044】
内部ロータ9aは、その外周面において周方向に沿って等間隔に設けられ、径方向に突出する4個の凸部9aaを備える。また、タイミングプーリ9bは、筒状の内部空間を有して、且つ、その内周面において周方向に沿って等間隔に設けられ、径方向(吸気カムシャフト7の回転中心)に突出する4個の凸部9bbを備える。各凸部9aaは、隣合う凸部9bbとともに進角用油圧室S1および遅角用油圧室S2を形成する。各油圧室S1,S2には、所定の油路(図示略)を通じて駆動油が供給される。進角用油圧室S1および遅角用油圧室S2の各々に供給する駆動油の相対的な油圧を変化させることにより、タイミングプーリ9bおよび吸気カムシャフト7の相対的な回転位相を所定範囲内で変化させることができる。
【0045】
例えば、吸気カムシャフト7およびタイミングプーリ9bが一体として矢印R方向に回転している条件下で、進角用油圧室S1内の油圧が遅角用油圧室S2内の油圧に比して高くなれば、吸気カムシャフト7の回転位相がタイミングプーリ9bの回転位相に比して進角する(矢印α方向に動く)。逆に、遅角用油圧室S2内の油圧が進角用油圧室S1内の油圧に比して高くなれば、吸気カムシャフト7の回転位相はタイミングプーリ9bの回転位相に比して遅角する(矢印β方向に動く)。
【0046】
このように両回転体7,9の相対的な回転位相を変化させることにより、クランクシャフト2の回転に伴う吸気バルブ30の開閉動作について、その開閉タイミング(バルブタイミング)を所定範囲内で制御することができる。
【0047】
〔リフト量可変制御・バルブタイミング可変制御〕
上記リフト量可変機構を利用した制御(リフト量可変制御)と、バルブタイミング可変機構を利用した制御(バルブタイミング可変制御)について、その作用効果を中心に説明する。
【0048】
図11(a)は、リフト量可変機構を利用して吸気バルブ30の最大リフト量(或いは作用角)を変化させた場合にみられる当該バルブ30の動作特性の変化を、クランク角を横軸として示すチャートである。同図11(a)に示すように、リフト量可変制御によれば、吸気バルブ30の最大リフト量が変更され(L1→L2→L3)、チャート上におけるリフト量プロフィールの大きさが変化する(PRF3→PRF2→PRF3)。このとき、バルブタイミング(リフト量プロフィールの位相)は変化せず、例えば吸気バルブ30が最大リフト量に達するクランク角CAは一定である(CA=CA1)。
【0049】
また、図11(b)は、バルブタイミング可変機構を利用して吸気バルブ30のバルブタイミングを変化させた場合にみられる当該バルブ30の動作特性の変化を、クランク角を横軸として示すチャートである。同図11(b)に示すように、バルブタイミング可変制御によれば、例えば吸気バルブ30の開弁開始タイミングに相当するクランク角CAが遅角又は進角し(CA11,CA12,CA12)、チャート上におけるリフト量のプロフィールの位相のみが、進角側又は遅角側にずれる(PRF11,PRF12,PRF13)。
【0050】
また、図11(c)は、リフト量可変機構およびバルブタイミング可変機構の両方を機能させた場合にみられる当該バルブ30の動作特性の変化を、クランク角を横軸として示すチャートである。
【0051】
リフト量可変制御とバルブタイミング可変制御とを併せ行えば、チャート上におけるリフト量プロフィールの大きさおよび位相の両方を所定範囲で自在に制御することができる。例えば同図11(c)に示すように、吸気バルブ30の開弁開始タイミングに相当するクランク角CAを固定したままで(CA=CA21)、最大リフト量や作用角を変更することもできる(L21→L22→L23,PRF21→PRF22→PRF23)。
【0052】
吸気バルブの最大リフト量、作用角或いは開閉タイミングを制御することにより、エンジン1の各気筒の燃焼室に流入するガスの流量、圧力、気流の態様、或いは流入タイミング等を緻密に制御することが可能となる。これにより、機関出力の制御や、燃費効率の最適化を図る制御を行うことができる。
【0053】
〔左右バンクの各気筒における吸排気バルブの動作特性〕
エンジン1には、左バンク3に対応する4個の揺動機構と、右バンク4に対応する4個の揺動機構とが、揺動支持軸10に沿って備えられる。これら8個の揺動機構は、揺動支持軸10を構成する1本のコントロールシャフト10Bの動きと機械的に連動してその位相差角θを変更し、もって吸気バルブ20,30の動作特性(最大リフト量や作用角)を可変とする。
【0054】
また、エンジン1では、1本の吸気カムシャフト7が全気筒の吸気バルブ(20,30)と機械的に連結し、各吸気バルブ20,30に駆動力を伝達する。すなわち、1個のバルブタイミング可変機構9によって制御される吸気カムシャフト7およびクランクシャフト2間の回転位相差の変化が、左右バンク3,4の全気筒に設けられた吸気バルブ20,30に対して機械的に伝達されるようになっている。
【0055】
いわゆるV型多気筒内燃機関において、気筒列毎に異なるリフト量可変機構やバルブタイミング可変機構(可変動弁機構)を搭載すると、吸排気バルブの最大リフト量や作用角、或いはその変化量について、2つの気筒列の間でばらつきが生じやすくなる。また、1個のエンジンに対し、同一の機能を有する可変動弁機構を複数備えることになるため、部品点数の増加、エンジンの大型化、或いは製造コストの高騰を招くことになる。
【0056】
この点、本実施の形態にかかるエンジン1によれば、左右バンクの気筒列に設けられた全ての吸気バルブの動作特性が、一本の吸気カムシャフト7と機械的に連動するリフト量可変機構によって制御される。また、各気筒に対応する揺動機構は、一本のコントロールシャフト10Bの動きと機械的に連動し、各気筒に設けられる吸気バルブの最大リフト量や作用角を制御する。
【0057】
この結果、吸気バルブの最大リフト量や作用角の可変制御を実行するにあたり、各気筒列間において、最大リフト量や作用角の変化量のばらつきを最小化することができる。
【0058】
また、吸気カムシャフト7及び排気カムシャフト8が、クランクシャフト2の直上、言い換えるとエンジン1のバンク角をほぼ二等分する線分上に配置されることにより、リフト量可変機構やバルブタイミング可変機構を含み、クランクシャフト2の回転力を各気筒の吸気バルブや排気バルブに伝達する機構(動力伝達機構)全体が、左バンク3および右バンク4の間に収まる。これにより、エンジン1全体の搭載性が高まる。
【0059】
(他の実施の形態)
次に、本発明を具体化した他の実施の形態について、上記実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【0060】
上記実施の形態では、各気筒に吸気バルブを一本ずつ備える多気筒内燃機関を採用した。これに対し、各気筒に複数の吸気バルブを備える構成を採用することもできる。
【0061】
図12(a)及び図12(b)には、他の実施の形態にかかるV型多気筒機関の主要部を示す。両図12(a),(b)に示すように、V型多気筒内燃機関(以下、エンジンという)1′は、クランクシャフト(図示略)の回転に連動する一本の吸気カムシャフト(主回転軸)207に対し、左バンク200の気筒に対応する吸気カム(以下、左バンク用カムという)221と、右バンク300に対応する吸気カム(以下、右バンク用カムという)321とを備える。さらにエンジン1′は、吸気カムシャフト207に隣接する2本の揺動支持軸(副回転軸)235,335を備える。各揺動支持軸235,335は、上記実施の形態と基本的には同等の構造および機能を有する揺動機構236,336を備える。ここで、各揺動機構235(335)は、1個のローラアーム237(337)と2個の揺動カム236A,236B(336A,336B)とを一体に組み付けて構成される。ローラアーム237(337)に対する各揺動カムの相対的な動作は、上記実施の形態にかかる揺動機構35,25(図5〜図9を参照)と同様である。
【0062】
例えば図12(b)を参照すると、右バンク300の任意の気筒に関し、吸気カムシャフト207の回転に伴って吸気カム321からローラアーム337に入力される駆動力は、2個の揺動カム336A,336Bから出力され、2本のプッシュロッド334A,334B、1本のアーム支持軸352によって回転可能に支持された2個のロッカーアーム333A,333B、2本の吸気バルブ330A,330Bへと伝達される。これと同様に、左バンク200の任意の気筒に関しても、吸気カムシャフト207の回転に伴い吸気カム221からローラアーム237に入力される駆動力が、2個の揺動カム236A,236Bから出力され、2本のプッシュロッド(図示略)、アーム支持軸(図示略)によって回転可能に支持された2個のロッカーアーム(図示略)、2本の吸気バルブ(図示略)へと伝達されることになる。
【0063】
他方、エンジン1′は、クランクシャフト(図示略)の回転に連動する一本の排気バルブ(主回転軸)208に対し、左バンク200の気筒に対応する排気カム(以下、左バンク用カムという)241と、右バンク300に対応する吸気カム(以下、右バンク用カムという)251とを備える。
【0064】
例えば図12(a)を参照すると、右バンク300の任意の気筒に関し、排気カムシャフト208の回転運動に伴う排気カム241の駆動力が、プッシュロッド354、アーム支持軸352によって回転可能に支持されたロッカーアーム353、2本の排気バルブ350へと伝達される。これと同様に、左バンク200の任意の気筒に関しても、排気カムシャフト208の回転運動に伴う排気カム241の駆動力が、プッシュロッド224、アーム支持軸222によって回転可能に支持されたロッカーアーム223、吸気バルブ240へと伝達されることになる。
【0065】
なお、吸気カムシャフト207の先端部には、上記実施の形態と同等の構造および機能を有するバルブタイミング可変機構を設けるのが好ましい。
【0066】
このような構成を採用することにより、リフト量可変機構やバルブタイミング可変機構の制御対象となる吸気バルブや排気バルブを、各気筒に対し複数設けることもできる。これにより、各気筒の吸気効率や排気効率を高め、機関出力の増大等を図ることができる。
【0067】
ただし、当該他の実施の形態では、左右バンクの各々に対応する揺動機構を機能させるために、2本の揺動支持軸210,310(コントロールシャフト)を使用することになるため、左右バンク間における吸気バルブの動作特性のばらつきを低減するといった点、また、部品点数の削減を図るといった点においては、先の実施の形態にかかるエンジン1の構成がより優位ではある。
【0068】
なお、上記各実施の形態においては、V型多気筒内燃機関の左右バンクについて、吸気バルブを駆動する動力伝達機構に揺動機構を組み込み、バルブリフト量可変機構として機能させる構成を適用した。これに対し、排気バルブを駆動する動力伝達機構に揺動機構を組み込み、バルブ量可変機構として機能させることもできる。
【0069】
また、上記各実施の形態では、排気カムシャフト8(208)は、吸気カムシャフト7(207)の仲介を経てクランクシャフト2(202)と駆動連結することとした。これとは反対に、吸気カムシャフト7(207)が、排気カムシャフト8(208)の仲介を経てクランクシャフト2(202)と駆動連結する構成を適用してもよい。さらに、吸気カムシャフト7(207)および排気カムシャフト8(208)の各々が、独立してクランクシャフト2と駆動連結する構成を適用してもよい。
【0070】
また、動力伝達機構として、バルブタイミング可変機構を欠いた構成、リフト量可変機構のみを採用することとしても、上記各実施の形態に準ずる効果を奏することはできる。
【0071】
また、上記各実施の形態では、左右バンクに各々4本の気筒を備えるV型多気筒内燃機関に本発明を適用したが、これに限らず、クランクシャフトの軸線に沿って所定のバンク角をなすように配置された少なくとも1対の気筒を有するV型多気筒内燃機関であれば、本発明を適用して上記各実施の形態とほぼ同等の効果を得ることができる。例えば、左右バンクに1本ずつ、計2本の気筒を備えるV型多気筒内燃機関も、本発明の適用対象になる。また、左右バンクのなすバンク角がほぼ180°である所謂水平対向型多気筒内燃機関も、本発明の適用対象になる。
【0072】
なお、上記各実施の形態では、クランクシャフトの回転力が伝達されることによって、吸気カムシャフト及び排気カムシャフトが駆動力を得る構成を採用した。しかしこれに限らず、吸気カムシャフトや排気カムシャフトが他の駆動源(例えば電動式のモータ)によって駆動力を得る構成を適用しても、上記各実施の形態同等若しくはこれに準ずる効果を奏することはできる。
【0073】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、クランクシャフトの軸線に沿って配置される少なくとも一対の気筒が所定のバンク角をなす多気筒内燃機関において、可変制御される吸排気バルブの動作特性に関し、気筒間ばらつきや、左右バンク間のばらつきの最小化を図ることができる。
【0074】
また、左右バンクの各気筒に設けられる吸気バルブ或いは排気バルブの動作特性を可変とする機構を備える多気筒内燃機関において、その搭載性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態にかかる多気筒内燃機関を概略的に示す斜視図。
【図2】動力伝達機構のうち、一対の気筒に対応する部分を概略的に示す斜視図。
【図3】動力伝達機構のうち、一対の気筒に対応する部分を概略的に示す平面図。
【図4】動力伝達機構のうち、右バンクの気筒に設けられた排気バルブに駆動力を伝達する部分と、右バンクの気筒に設けられた吸気バルブに駆動力を伝達する部分とを示す略図。
【図5】一本の揺動支持軸に設けられ、右バンクの気筒に対応する揺動機構と、左バンクの気筒に対応する他の揺動機構とを併せ示す斜視図。
【図6】揺動機構を構成する各種要素を分解した状態で示す斜視図。
【図7】揺動機構と、揺動機構からローラアームおよび揺動カムの一部を取り除いたものを併せ示す斜視図。
【図8】揺動機構の位相差角を比較的小さな値に設定した場合において、吸気バルブが閉じた状態と、開いた状態とを併せ示す略図。
【図9】揺動機構の位相差角を比較的大きな値に設定した場合において、吸気バルブが閉じた状態と、開いた状態とを併せ示す略図。
【図10】吸気カムシャフトの先端部に設けられたバルブタイミング可変機構の外観を示す斜視図と、その内部構造を示す断面図。
【図11】リフト量可変機構を利用して吸気バルブの最大リフト量を変化させた場合にみられる吸気バルブの動作特性の変化を示すチャート。
【図12】本発明を具体化した他の実施の形態にかかる多気筒内燃機関の一部を示す略図。
【符号の説明】
1 エンジン(多気筒内燃機関)
2 クランクシャフト
3 気筒列(左バンク)
4 気筒列(右バンク)
3A,3B,3C,3D,4A,4B,4C,4D 気筒
7 吸気カムシャフト
8 排気カムシャフト
9 バルブタイミング可変機構(回転位相差可変機構)
9a 内部ロータ
9aa 凸部
9b タイミングプーリ
9bb 凸部
10A 支持パイプ
10B コントロールシャフト
10a 長孔
10b 係止ピン
20,30 吸気バルブ
21,31 吸気カム
22,32 アーム支持軸(吸気バルブ用)
23,33 ロッカーアーム(吸気バルブ用)
24,34 プッシュロッド(吸気バルブ用)
25,35 揺動機構
26,36 揺動カム
26a,36a ノーズ
27,37 ローラアーム
27a,37a ローラ
38 スライダギア
38a 小径部
38a 当小径部
38b ローラアーム側大径部
38c 揺動カム側大径部
38d 貫通する孔
38d 外周面と孔
38e 長孔
40,50 排気バルブ
41,51 排気カム
42,52 アーム支持軸(排気バルブ用)
43,53 ロッカーアーム(排気バルブ用)
44,54 プッシュロッド(排気バルブ用)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-cylinder internal combustion engine in which the axes of at least a pair of cylinders provided along a crankshaft form a predetermined bank, and the operation of at least one of an intake valve and an exhaust valve provided in each cylinder is performed. The present invention relates to a multi-cylinder internal combustion engine having a function of changing characteristics.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a variable valve mechanism that varies a maximum lift amount and a working angle of an intake valve and an exhaust valve according to an operation state of an internal combustion engine (hereinafter, referred to as an engine). In general, in such a variable valve operating mechanism, the profile of the intake cam that drives the intake valve or the profile of the exhaust cam that drives the exhaust valve is substantially changed in some way, so that the maximum lift amount of the intake valve or the exhaust valve can be increased. Change the working angle. For example, the mechanism described in Patent Document 1 includes two types of intake cams having different shapes on one rotating shaft (intake camshaft). The two kinds of intake cams are switched according to the situation, and the intake valve is driven, so that the maximum lift amount and operating angle of the intake valve are variable.
[0003]
The maximum lift amount and operating angle of the intake and exhaust valves are related to the efficiency of charging the air (intake) drawn into the combustion chamber. For this reason, if the maximum lift amount and operating angle of the intake and exhaust valves are adjusted by using such a variable valve mechanism, for example, by controlling the charging efficiency of the intake according to the engine speed and the engine load, it is possible to obtain a desired value. In order to obtain the engine output, the fuel efficiency can be optimized.
[0004]
By the way, from the viewpoint of improvement in mountability to a vehicle, a V-type engine including a plurality of cylinders arranged in two rows along the axis of a crankshaft and each cylinder row having a predetermined bank angle is known. I have. Generally, a V-type engine is provided with an intake camshaft for opening and closing an intake valve of each cylinder and an exhaust camshaft for opening and closing an exhaust valve for each cylinder row. Therefore, in order to make the maximum lift amount and operating angle of the intake and exhaust valves variable for each cylinder of the V-type engine, each of the intake camshafts (or exhaust camshafts) independently arranged for each cylinder row must be It is necessary to mount a variable valve mechanism (Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-11-324625
[Patent Document 2]
JP-A-7-49013
[Patent Document 3]
JP-A-9-100705
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a variable valve operating mechanism that is different for each cylinder row is mounted, the maximum lift amount and operating angle of the intake / exhaust valve, or the change amount thereof, tend to vary between the two cylinder rows. In addition, since a single engine is provided with a plurality of variable valve mechanisms having the same function, the number of parts is increased, the size of the engine is increased, or the manufacturing cost is increased.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an axis of at least a pair of cylinders provided along a crankshaft forms a predetermined bank, and an intake valve and an exhaust valve provided for each cylinder. In a multi-cylinder internal combustion engine having a function of changing its operation characteristic, at least one of the above-mentioned is provided a multi-cylinder internal combustion engine capable of minimizing inter-cylinder variation with respect to a change in a variable valve operation characteristic. The purpose is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides (1) at least a pair of cylinders arranged along an axis of a crankshaft, a piston reciprocating in each of the pair of cylinders, and a reciprocating motion of each piston. A connecting rod that converts the rotational motion of the crankshaft, an intake valve that is provided in each of the pair of cylinders, and that opens and closes a passage of air that is taken into the cylinder by being displaced by itself, and also each of the pair of cylinders. An exhaust valve that is provided and opens and closes a passage of exhaust gas discharged from the cylinder by being displaced by itself.In a multi-cylinder internal combustion engine in which axes of the pair of cylinders form a predetermined bank angle, For a cylinder, at least one of the intake valve and the exhaust valve has a predetermined timing with respect to rotation of the crankshaft. A power transmission mechanism for transmitting a driving force for displacing the valve to each valve; and a displacement amount for changing a displacement amount of the valve with respect to a rotation amount of the crankshaft for a valve to which a driving force is transmitted by the power transmission mechanism. And a mechanism for changing the displacement of each of the valves of the pair of cylinders by the displacement-variable mechanism.
[0009]
(2) According to another aspect of the present invention, at least a pair of cylinders arranged along an axis of a crankshaft, a piston reciprocating in each of the pair of cylinders, and a reciprocating motion of each piston are used to rotate the crankshaft. A connecting rod that converts the movement into a motion, an intake valve that is provided in each of the pair of cylinders and opens and closes a passage of air that is taken into the cylinder by displacing itself, and a displacement rod that is similarly provided in each of the pair of cylinders and displaces itself. An exhaust valve that opens and closes a passage of exhaust gas discharged from the cylinder by operating the crankshaft in a multi-cylinder internal combustion engine in which the axes of the pair of cylinders form a predetermined bank angle. A power transmission mechanism for driving at least one of an intake valve and an exhaust valve for the pair of cylinders; A main rotation shaft interlocked with the rotation of the crankshaft, a cam provided on the outer periphery of the main rotation shaft, a sub rotation shaft different from the main rotation shaft, and the main rotation shaft provided on the outer periphery of the sub rotation shaft. A first input portion which can swing in conjunction with a shaft cam; a first output portion which is also provided on the outer periphery of the sub-rotating shaft and which can swing in conjunction with the first input portion; A first swing phase difference variable mechanism that varies a phase difference between the first input unit and the first output unit around the first unit, and a first push rod that reciprocates in conjunction with the first output unit. A first rocker arm for reciprocating a valve provided in one of the cylinders in conjunction with the first push rod; and a rocker provided on the outer periphery of the sub-rotating shaft and interlocking with a cam of the main rotating shaft. A second input unit, and the second input A second output section that can swing in conjunction with the section, and a second swing phase difference variable mechanism that varies a phase difference between the second input section and the second output section about the auxiliary rotation axis. A second push rod that reciprocates in conjunction with the second output portion, and a second rocker arm that reciprocates a valve provided in one of the cylinders in conjunction with the second push rod. The point is to have a transmission mechanism.
[0010]
(3) According to another aspect of the present invention, at least one pair of cylinders arranged along an axis of a crankshaft, a piston reciprocating in each of the pair of cylinders, and a reciprocating motion of each piston is used to rotate the crankshaft. A connecting rod for converting into motion, an intake valve provided in each of the pair of cylinders, for opening and closing a passage of air taken into the cylinder by displacement of the connecting rod, and a connecting rod similarly provided in each of the pair of cylinders; An exhaust valve that opens and closes a passage of exhaust gas discharged from the cylinder by being displaced.In a multi-cylinder internal combustion engine in which the axes of the pair of cylinders form a predetermined bank angle, the rotation of the crankshaft is controlled. In conjunction with each other, at least one of the intake valve and the exhaust valve of the pair of cylinders rotates the crankshaft. A power transmission mechanism for transmitting a driving force for displacing at a predetermined timing to each valve, a displacement amount variable mechanism for changing a displacement amount of the driven valve with respect to a rotation amount of the crankshaft, And the power transmission mechanism corresponding to each of the pair of cylinders and the displacement amount variable mechanism corresponding to each of the pair of cylinders are driven based on the operation of a single camshaft. And
[0011]
(4) According to another aspect of the present invention, at least a pair of cylinders arranged along an axis of a crankshaft, a piston reciprocating in each of the pair of cylinders, and a reciprocating motion of each piston is used to rotate the crankshaft. A connecting rod that converts the movement into a motion, an intake valve that is provided in each of the pair of cylinders and that opens and closes a passage of air that is taken into the cylinder by displacing itself, An exhaust valve that opens and closes a passage of exhaust gas discharged from the cylinder by operating the crankshaft in a multi-cylinder internal combustion engine in which the axes of the pair of cylinders form a predetermined bank angle. A power transmission mechanism for driving at least one of an intake valve and an exhaust valve for the pair of cylinders; A main rotation shaft interlocked with the rotation of the crankshaft, a cam provided on the outer periphery of the main rotation shaft, a first sub rotation shaft different from the main rotation shaft, and a first sub rotation shaft provided on the outer periphery of the first sub rotation shaft. A first input portion that is swingable in conjunction with a cam of the main rotation shaft, and a first output portion that is also provided on an outer periphery of the first sub rotation shaft and that can swing in conjunction with the first input portion. A first swing phase difference variable mechanism that varies a phase difference between the first input unit and the first output unit about the first sub-rotation axis; A first push rod that reciprocates, a first rocker arm that reciprocates a valve provided in one of the cylinders in conjunction with the first push rod, and any of the main rotation shaft and the first sub rotation shaft. A different second sub-rotation shaft and the main rotation provided on the outer periphery of the second sub-rotation shaft. A second input portion that is swingable in conjunction with the cam of the second input shaft, a second output portion that is also provided on the outer periphery of the second sub-rotating shaft and that can swing in conjunction with the second input portion, A second swing phase difference variable mechanism that varies a phase difference between the second input section and the second output section about a sub-rotation axis, and a second reciprocating mechanism that reciprocates in conjunction with the second output section. It is a gist of the present invention to have a power transmission mechanism including a push rod and a second rocker arm that reciprocates a valve provided in one cylinder in conjunction with the second push rod.
[0012]
According to each of the above configurations, in a multi-cylinder internal combustion engine in which at least one pair of cylinders arranged along the axis of the crankshaft forms a predetermined bank angle, regarding the operating characteristics of the intake / exhaust valves that are variably controlled, variations between cylinders and In addition, it is possible to minimize the variation between the left and right banks.
[0013]
Further, since the entire power transmission mechanism can be generally accommodated between the left and right banks, the size of the engine body can be reduced, and the mountability thereof can be improved.
[0014]
In the configuration of (2) or (4), it is preferable that the main rotation axis is disposed on a line segment that substantially bisects the bank angle.
[0015]
In the configuration (2) or (4), preferably, the main rotation shaft includes a rotation phase difference variable mechanism that changes a phase difference of the main rotation shaft with respect to a rotation phase of the crankshaft.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
[0017]
[Basic structure of the engine]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an internal structure of a V-type multi-cylinder internal combustion engine according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an engine 1 is a V-type multi-cylinder internal combustion engine that is disposed along an axis of a crankshaft 2 and includes a pair of cylinder rows 3 and 4 that form a predetermined bank angle. The cylinder row (hereinafter, referred to as a left bank) 3 includes four cylinders 3A, 3B, 3C, 3D arranged in series. The cylinder row (hereinafter referred to as right bank) 4 includes four cylinders 4A, 4B, 4C, and 4D which are also arranged in series. A piston (not shown) accommodated in each of the cylinders 3A, 3B, 3C, 3D, 4A, 4B, 4C, 4D is connected to one crankshaft 2 by a connecting rod (not shown).
[0018]
The linear motion of a piston (not shown) reciprocating in each of the cylinders 3A, 3B, 3C, 3D, 4A, 4B, 4C, 4D is converted into a rotational motion of the crankshaft 2 via a connecting rod (not shown). . Each cylinder is displaced by itself, and the intake valve 20 (left bank side) or 30 (right bank side) which opens and closes the passage of the air taken into the cylinder. An exhaust valve 40 (left bank side) or 50 (right bank side) for opening and closing the passage of the exhaust gas is provided for each cylinder.
[0019]
The crankshaft 2 is drivingly connected to an intake camshaft (main rotating shaft) 7 at a rotation ratio of 2: 1 through a gear, a belt, a chain, or the like. Further, the intake camshaft 7 is drivingly connected to the exhaust camshaft 8 at a 1: 1 rotation ratio through a gear, a belt, a chain or the like. Based on such a configuration, the torque of the crankshaft 2 is transmitted to the intake camshaft 7 and further transmitted to the exhaust camshaft 8 through the intake camshaft 7. As a result, each of the intake camshaft 7 and the exhaust camshaft 8 makes one rotation while the crankshaft 2 makes two rotations. The intake camshaft 7 and the exhaust camshaft 8 are arranged immediately above the crankshaft 2, in other words, on a line segment that approximately bisects the bank angle of the engine 1.
[0020]
A rotary cam (intake cam: not shown) for reciprocating the intake valves 20 and 40 of the left bank 3 and the right bank 4 is provided on the outer periphery of the intake camshaft 7. A rotary cam (exhaust cam: not shown) for reciprocating the exhaust valves 40 and 50 of the left bank 3 and the right bank 4 is provided on the outer periphery of the exhaust camshaft 8. The intake camshaft 7 has a lift variable mechanism (variable displacement mechanism: not shown) for varying the operation characteristics (maximum lift and operating angle) of each of the intake valves 20, 30 of the left bank 3 and the right bank 4. ) Is attached. The variable lift amount mechanism can control the maximum lift amount and the operating angle of the driven valve by changing the displacement amount of the driven valve with respect to the rotation amount of the crankshaft. Here, the maximum lift means a displacement of the intake valve (or exhaust valve) in a fully closed state until the valve reaches a fully open state. Further, the operating angle means the amount of change in the rotational phase of the crankshaft from the time when the intake valve (or the exhaust valve) in the fully closed state reaches the fully opened state and returns to the fully closed state. A variable valve timing mechanism 9 that changes the rotation phase of the intake camshaft 7 relative to the rotation phase of the crankshaft 2 is provided at the tip of the intake camshaft 7.
[0021]
[Overview of power transmission mechanism]
2 and 3 show a pair of cylinders (a cylinder 3A of the left bank 3 and a right bank 4) of a mechanism (power transmission mechanism) for transmitting a driving force to an intake valve and an exhaust valve provided in each cylinder of the engine 1. FIG. 2 is a perspective view (FIG. 2) and a plan view (FIG. 3) schematically showing a portion corresponding to the cylinder 4A) of FIG.
[0022]
As shown in FIGS. 2 and 3, the intake camshaft 7 has, on its outer periphery, an intake cam 21 (shown only in FIG. 2) for driving an intake valve 20 provided in a cylinder 3 </ b> A of the left bank 3. An intake cam 31 (shown only in FIG. 2) for driving an intake valve 30 provided in the cylinder 4A of the bank 4 is provided. The intake valve 20 provided in the cylinder 3A of the left bank 3 is connected to a push rod 24 via a rocker arm 23 provided on an arm support shaft 22. Similarly, an intake valve 30 provided in a cylinder 4A of the right bank 4 is connected to a push rod 34 via a rocker arm 33 provided on an arm support shaft 32.
[0023]
Further, a swing support shaft 10 is provided at a position close to the intake camshaft 7. The swing support shaft 10 includes a swing mechanism 25 corresponding to the left bank 3 and a swing mechanism 35 corresponding to the right bank 4 on its outer periphery. The swing mechanism 25 pushes the push rod 24 in accordance with the movement of the intake cam 21 (shown only in FIG. 2). Thus, the driving force is transmitted in the order of the push rod 24, the rocker arm 23, and the intake valve 20. Similarly, the swing mechanism 35 pushes the push rod 34 in accordance with the movement of the intake cam 31 (shown only in FIG. 2). Thus, the driving force is transmitted in the order of the push rod 34, the rocker arm 33, and the intake valve 30.
[0024]
Further, an exhaust camshaft 8 is provided at a position close to the swing support shaft 10. The exhaust camshaft 8 is substantially parallel to the swing support shaft 10 and the intake camshaft 7, and is itself rotatable. The exhaust camshaft 8 has, on its outer periphery, an exhaust cam 41 for driving an exhaust valve 40 provided in the cylinder 3A of the left bank 3 and an exhaust cam for driving an exhaust valve 50 provided in the cylinder 4A of the right bank 4. 51 (shown only in FIG. 2). The exhaust valve 40 provided in the cylinder 3A of the left bank 3 is connected to a push rod 44 via a rocker arm 43 provided on an arm support shaft 42. Similarly, an exhaust valve 50 provided on a cylinder 4A of the right bank 4 is connected to a push rod 54 via a rocker arm 53 provided on an arm support shaft 52. The exhaust cam 41 pushes the push rod 44 in accordance with the rotation of the exhaust camshaft 8. Thus, the driving force is transmitted in the order of the push rod 44, the rocker arm 43, and the exhaust valve 40. Similarly, the exhaust cam 51 pushes the push rod 54 in accordance with the rotation of the exhaust camshaft 8. Thus, the driving force is transmitted in the order of the push rod 54, the rocker arm 53, and the exhaust valve 50.
[0025]
(Operation principle of power transmission mechanism)
FIG. 4 shows a portion (FIG. 4A) of the power transmission mechanism that transmits a driving force to an exhaust valve 50 provided in the cylinder 4A of the right bank 4 and a portion provided in the cylinder 4A of the right bank 4. FIG. 4B shows a portion (FIG. 4B) for transmitting a driving force to the intake valve 30 that has been driven.
[0026]
4A, the exhaust camshaft 8 drivingly connected to the intake camshaft 7 rotates in conjunction with the operation of the intake camshaft 7 at a rotation ratio of 1: 1. When the exhaust camshaft 8 rotates, the driving force is transmitted in the order of the exhaust cam 51, the push rod 54, the rocker arm 53, and the exhaust valve 50, and as a result, the valve 50 is changed from the closed state to the open state with respect to the exhaust valve 50. The shifting force acts (force acts in the direction of arrow A1). On the other hand, the coil spring 50a urges the exhaust valve 50 in the direction of the arrow B1, and constantly applies a force for shifting the valve 50 from the open state to the closed state. As a result, the exhaust valve 50 repeats a reciprocating operation (valve opening / closing operation) in conjunction with the rotation operation of the exhaust cam 51.
[0027]
In FIG. 4B, when the intake camshaft 7 rotates, the driving force is transmitted in the order of the intake cam 21, the swing mechanism 35, the push rod 54, the rocker arm 33, and the intake valve 30. A force acts on the valve 30 to move the valve 30 from the closed state to the open state (a force acts in the direction of arrow A2). On the other hand, the coil spring 30a urges the intake valve 30a in the direction of the arrow B2, and constantly applies a force for shifting the valve 30 from the open state to the closed state. As a result, the intake valve 30 repeats a reciprocating operation (valve opening / closing operation) in accordance with the rotation operation of the exhaust cam 31. Here, the swing mechanism 35 includes a swing cam (first output unit) 36 and a roller arm (first input unit) 37 on the outer periphery of the swing support shaft 10. The swing cam 36 has a substantially triangular nose 36a on the outer periphery thereof. Further, the roller arm 37 includes a rotatable roller 37a on its outer periphery. When the intake cam 21 rotates in one direction, the cam 21 periodically pushes the roller 37a, and the entire swing mechanism 35 swings about the swing support shaft 10. As a result, the nose 36a periodically pushes the tip of the push rod 34, and the intake valve 30 repeats reciprocating motion. Here, a line segment extending from the tip of the swing cam 36 to the center of the swing support shaft 10 and a line segment extending from the tip of the roller arm 37 (the roller 37a) to the center of the swing support shaft 10 are provided. The angle (hereinafter, referred to as a phase difference angle) θ is variably controlled.
[0028]
[Structure of swing mechanism]
The engine 1 is provided with a total of eight swing mechanisms for eight cylinders such that one swing mechanism corresponds to one cylinder. These eight swing mechanisms are provided on one swing support shaft 10.
[0029]
FIG. 5 shows a swing mechanism 35 corresponding to the cylinder 4A of the right bank 4 and a swing mechanism corresponding to the cylinder 3A of the left bank 3 among the eight swing mechanisms provided on the swing support shaft 10. FIG. 13 is a perspective view also showing another swing mechanism 25 provided adjacent to 35.
[0030]
The swing mechanism 35 includes a swing cam (first output section) 36 having a nose 36a and a roller arm (first input section) 37 having a roller 37a on the outer periphery of the swing support shaft 10. This is as described above (see FIG. 4). Similarly, the swing mechanism 25 also includes a swing cam (second output unit) 26 having a nose 36a and a roller arm (second output unit) having a roller 27a on the outer periphery of the swing support shaft 10 common to the swing mechanism 35. 2 input unit) 27. Two oscillating mechanisms 35 and 25 arranged substantially symmetrically along one oscillating support shaft 10 are two oscillating mechanisms similarly arranged along one intake camshaft 7 (see FIG. 2). The push rods 34 and 24 are periodically pushed in conjunction with the rotation of the intake cams 31 and 21 (see FIG. 2).
[0031]
FIG. 6 is an exploded perspective view showing various components of the swing mechanism 35 in an exploded state.
[0032]
The swing mechanism 35 includes a swing support shaft 10 (FIGS. 6A, 6B, and 6C), a roller arm 37 (FIG. 6D), and a slider gear 38 (FIG. 6E). )), And the swing cam 36 (FIG. 6F) as a main element.
[0033]
The swing support shaft 10 is obtained by inserting a control shaft 10B (see FIG. 6) into a support pipe 10A (see FIG. 6A). The support pipe 10A has an internal space penetratingly formed along the axial direction of the pipe 10A for inserting the control shaft 10B. The support pipe 10A has a long hole 10a penetrating between the outer peripheral surface of the pipe 10A and the internal space. The length of the long hole 10a along the axial direction of the support pipe 10A is longer than the width of the support pipe 10A along the circumferential direction. On the outer peripheral surface of the control shaft 10B, a columnar locking pin 10b is protruded. When the control shaft 10B is inserted into the support pipe 10A, the locking pin 10b is in a state of being accommodated in the long hole 10a. As a result, the control shaft 10B can linearly move only within a predetermined range along its own axial direction relative to the support pipe 10A. Further, the control shaft 10B cannot rotate relative to the support pipe 10A.
[0034]
The roller arm 37 has a cylindrical internal space. A left-hand spiral helical spline is formed on the inner peripheral surface 37b of the roller arm 37 along the axial direction of the roller arm 37. The swing cam 36 also has a cylindrical internal space. A right-hand spiral helical spline is formed on the inner peripheral surface 36 b of the swing cam 36 along the axial direction of the swing cam 36.
[0035]
The slider gear 38 has a substantially cylindrical small diameter portion 38a, a substantially cylindrical shape, and a roller arm side large diameter portion 38b having an outer diameter larger than the small diameter portion 38a. A swing cam side large diameter portion 38c having an outer diameter larger than the small diameter portion 38a. The roller arm-side large-diameter portion 38b has a helical spline formed on an outer peripheral surface thereof that can be engaged with a helical spline formed on the inner peripheral surface 37b of the roller arm 37. The oscillating cam-side large-diameter portion 38c has a helical spline formed on the outer peripheral surface thereof that can be engaged with a helical spline formed on the inner peripheral surface 36b of the oscillating cam 36. The small diameter portion 38a is sandwiched between the roller arm side large diameter portion 38b and the swing cam side large diameter portion 38c. The slider gear 38 has a hole 38d penetrating along the axial direction thereof, and has a substantially cylindrical shape as a whole. The small diameter portion 38a has a long hole 38e penetrating between the outer peripheral surface of the small diameter portion 38a and the hole 38d. The length of the long hole 38e along the circumferential direction of the small diameter portion 38a is longer than the width of the small diameter portion 38a along the axial direction. When the swing mechanism 35 is assembled, the locking pin 10b on the outer peripheral surface of the control shaft 10B is in a state of being accommodated in the elongated hole 38e of the slider gear 38. As a result, the slider gear 38 can rotate only within a predetermined range with respect to the support pipe 10A along its circumferential direction.
[0036]
(Operating principle of swing mechanism)
FIG. 7 shows a swing mechanism 35 (FIG. 7A) and a mechanism obtained by removing a part of the roller arm 37 and the swing cam 36 from the mechanism 35 (FIG. 7B). The support pipe 10A is fixed to the engine 1 so as not to operate in either the circumferential direction or the axial direction. The roller arm 37 and the swing cam 36 are supported by a predetermined member (not shown) so as not to move in the axial direction. The control shaft 10B can be relatively moved along the axial direction with respect to the support pipe 10A based on the driving force of a hydraulically driven or electric actuator (not shown).
[0037]
Hereinafter, the relative movement of the other elements constituting the swing mechanism 35 with respect to the support pipe 10A will be considered.
(1) When the control shaft 10B moves in the direction of the arrow C1 based on the function of the actuator, the slider gear 38 also moves in the direction of the arrow C1 according to the movement of the control shaft 10B (the locking pin 10b).
(2) As described above, the helical spline formed on the outer peripheral surface of the roller arm side large diameter portion 38b of the slider gear 38 is engaged with the helical spline formed on the inner peripheral surface 37b of the roller arm 37. . The helical spline formed on the outer peripheral surface of the swing cam side large-diameter portion 38 c of the slider gear 38 is engaged with the helical spline formed on the inner peripheral surface 36 b of the swing cam 36. Further, the roller arm 37 and the swing cam 36 are supported by a predetermined member so as not to move in the axial direction.
(3) As a result, the slider gear 38 moves in the swinging mechanism 35 in the direction of the arrow C1 while moving the roller arm 37, which is the engagement partner thereof, in the direction of the arrow D1 and the swinging cam which is the other engagement partner. 36 is rotated (followed) in the direction of arrow E1.
(4) Conversely, when the control shaft 10B moves in the direction of arrow C2, the roller arm 37 rotates (follows) in the direction of arrow D2, and the swing cam 36 rotates (follows) in the direction of arrow E1.
(5) Since the slider gear 38 can rotate in the circumferential direction only within a predetermined range by the function of the locking pin 10b that fits in the long hole 38e of the small diameter portion 38a of the slider gear 38, the slider gear 38 follows the slider gear 38. The rotating roller arm 37 and the swing cam 36 can also rotate (swing) in the circumferential direction only within a predetermined range.
Based on such an operation principle, the swing mechanism 35 can make its phase difference angle θ (see FIG. 4B) variable.
[0038]
[Variable lift control based on the function of the swing mechanism]
Next, how the reciprocating operation (valve opening / closing operation) of the intake valve 30 is affected by a change in the phase difference angle θ of the swing mechanism 35 will be described.
[0039]
FIG. 8 shows a state in which the intake valve 30 is closed (FIG. 8A) and an open state (FIG. 8A) when the phase difference angle θ of the swing mechanism 35 is set to a relatively small value θ1. FIG. On the other hand, FIG. 9 shows a state in which the intake valve 30 is closed (FIG. 9A) and an open state when the phase difference angle θ of the swing mechanism 35 is set to a relatively large value θ2 (> θ1). It is a schematic diagram also showing (FIG.9 (b)).
[0040]
As shown in FIGS. 8 and 9, regardless of the magnitude of the phase difference angle θ, the swing mechanism 35 always has a function of reciprocating (opening and closing) the intake valve 30 in accordance with the movement of the intake cam 21.
[0041]
However, considering the contact position P between the nose 36a (the swing cam 36) and the push rod 34, when the phase difference angle θ changes, the contact position P corresponding to the rotation phase of the intake cam 21 changes. Therefore, depending on the shape of the nose 36a, etc., by changing the phase difference angle θ, the operating range of the intake valve 30 corresponding to the movement of the intake cam 21, for example, the intake air when shifting from the open state to the closed state. The displacement amount (lift amount) of the valve 30 can be changed. 8 and 9, the maximum lift of the intake valve 30 changes from L1 to L2 (L2> L1) because the phase difference angle changes from θ1 to θ2 (θ2> θ1).
[0042]
Thus, the power transmission mechanism of the engine 1 can control the operating range (for example, the maximum lift amount) of the intake valve by making the phase difference angle θ of the swing mechanism 35 variable. That is, it has a function as a lift amount variable mechanism.
[0043]
[Valve timing variable mechanism]
FIG. 10A is a perspective view showing the appearance of a variable valve timing mechanism 9 provided at the tip of the intake camshaft 7, and FIG. 10B is an internal structure of the mechanism 9 (FIG. 10A). (XB-XB cross section) of FIG. The variable valve timing mechanism 9 includes an internal rotor 9a fixed to the tip of the intake camshaft and a rotating body (here, a belt or the like that is driven and connected to the crankshaft 2 by a belt or the like) that transmits the rotational force of the crankshaft 2 to the intake camshaft 7. 9b) are assembled with each other.
[0044]
The inner rotor 9a is provided on the outer peripheral surface thereof at equal intervals along the circumferential direction and includes four convex portions 9aa projecting in the radial direction. Further, the timing pulley 9b has a cylindrical internal space, is provided on the inner peripheral surface thereof at equal intervals along the circumferential direction, and projects in the radial direction (the rotation center of the intake camshaft 7). It has a plurality of protrusions 9bb. Each convex portion 9aa forms an advance hydraulic chamber S1 and a retard hydraulic chamber S2 together with the adjacent convex portion 9bb. Driving oil is supplied to each of the hydraulic chambers S1 and S2 through a predetermined oil passage (not shown). By changing the relative oil pressure of the drive oil supplied to each of the advance hydraulic chamber S1 and the retard hydraulic chamber S2, the relative rotational phase of the timing pulley 9b and the intake camshaft 7 is kept within a predetermined range. Can be changed.
[0045]
For example, under the condition that the intake camshaft 7 and the timing pulley 9b are integrally rotating in the direction of the arrow R, the oil pressure in the advance hydraulic chamber S1 becomes higher than the oil pressure in the retard hydraulic chamber S2. For example, the rotation phase of the intake camshaft 7 advances (moves in the direction of the arrow α) as compared with the rotation phase of the timing pulley 9b. Conversely, if the hydraulic pressure in the retard hydraulic chamber S2 is higher than the hydraulic pressure in the advance hydraulic chamber S1, the rotational phase of the intake camshaft 7 is retarded relative to the rotational phase of the timing pulley 9b. (Moves in the direction of arrow β).
[0046]
By changing the relative rotation phase of the two rotating bodies 7 and 9 in this manner, the opening / closing timing (valve timing) of the opening / closing operation of the intake valve 30 accompanying the rotation of the crankshaft 2 is controlled within a predetermined range. be able to.
[0047]
[Variable lift control / variable valve timing control]
The control using the above-described variable lift amount mechanism (variable lift amount control) and the control using the variable valve timing mechanism (variable valve timing control) will be described focusing on the operational effects.
[0048]
FIG. 11A shows a change in operating characteristics of the intake valve 30 when the maximum lift amount (or operating angle) of the intake valve 30 is changed by using a variable lift amount mechanism. FIG. As shown in FIG. 11A, according to the lift amount variable control, the maximum lift amount of the intake valve 30 is changed (L1 → L2 → L3), and the size of the lift amount profile on the chart changes (FIG. 11A). PRF3 → PRF2 → PRF3). At this time, the valve timing (phase of the lift amount profile) does not change, and, for example, the crank angle CA at which the intake valve 30 reaches the maximum lift amount is constant (CA = CA1).
[0049]
FIG. 11B is a chart showing changes in operating characteristics of the intake valve 30 when the valve timing of the intake valve 30 is changed using a variable valve timing mechanism, with the crank angle as a horizontal axis. is there. As shown in FIG. 11B, according to the variable valve timing control, for example, the crank angle CA corresponding to the valve opening start timing of the intake valve 30 is retarded or advanced (CA11, CA12, CA12), and the chart is performed. Only the phase of the profile of the lift amount above shifts to the advance side or the retard side (PRF11, PRF12, PRF13).
[0050]
FIG. 11C is a chart showing changes in operating characteristics of the valve 30 when both the variable lift amount mechanism and the variable valve timing mechanism are operated, with the crank angle as the horizontal axis.
[0051]
If the lift amount variable control and the valve timing variable control are performed together, both the magnitude and phase of the lift amount profile on the chart can be freely controlled within a predetermined range. For example, as shown in FIG. 11C, the maximum lift amount and the operating angle can be changed while the crank angle CA corresponding to the opening start timing of the intake valve 30 is fixed (CA = CA21) ( L21 → L22 → L23, PRF21 → PRF22 → PRF23).
[0052]
By controlling the maximum lift amount, operating angle, or opening / closing timing of the intake valve, it is possible to precisely control the flow rate, the pressure, the mode of the airflow, or the inflow timing of the gas flowing into the combustion chamber of each cylinder of the engine 1. It becomes possible. As a result, control of engine output and control for optimizing fuel efficiency can be performed.
[0053]
[Operation characteristics of intake and exhaust valves in each cylinder of the left and right banks]
The engine 1 is provided with four swing mechanisms corresponding to the left bank 3 and four swing mechanisms corresponding to the right bank 4 along the swing support shaft 10. These eight swing mechanisms mechanically interlock with the movement of one control shaft 10B constituting the swing support shaft 10 to change the phase difference angle θ, and thus the operating characteristics of the intake valves 20, 30. (Maximum lift and operating angle) are variable.
[0054]
In the engine 1, one intake camshaft 7 is mechanically connected to the intake valves (20, 30) of all cylinders, and transmits driving force to each intake valve 20, 30. In other words, the change in the rotational phase difference between the intake camshaft 7 and the crankshaft 2 controlled by one variable valve timing mechanism 9 affects the intake valves 20 and 30 provided in all the cylinders of the left and right banks 3 and 4. And transmitted mechanically.
[0055]
In a so-called V-type multi-cylinder internal combustion engine, if a variable lift amount mechanism and a variable valve timing mechanism (variable valve mechanism) are installed for each cylinder row, the maximum lift amount and operating angle of the intake and exhaust valves, or the change amount thereof, Variation tends to occur between the two cylinder rows. Further, since a single engine is provided with a plurality of variable valve mechanisms having the same function, the number of parts increases, the size of the engine increases, or the manufacturing cost increases.
[0056]
In this regard, according to the engine 1 of the present embodiment, the operating characteristics of all the intake valves provided in the cylinder rows of the left and right banks are such that the lift amount variable mechanism mechanically interlocks with one intake camshaft 7. Is controlled by Further, the swing mechanism corresponding to each cylinder mechanically works with the movement of one control shaft 10B, and controls the maximum lift amount and operating angle of the intake valve provided in each cylinder.
[0057]
As a result, in performing the variable control of the maximum lift amount and the working angle of the intake valve, it is possible to minimize the variation in the maximum lift amount and the change amount of the working angle between the cylinder rows.
[0058]
In addition, the intake camshaft 7 and the exhaust camshaft 8 are arranged directly above the crankshaft 2, in other words, on a line segment that approximately bisects the bank angle of the engine 1, so that the variable lift amount mechanism and the variable valve timing The entire mechanism (power transmission mechanism) for transmitting the rotational force of the crankshaft 2 to the intake valve and the exhaust valve of each cylinder is accommodated between the left bank 3 and the right bank 4 including the mechanism. Thereby, the mountability of the entire engine 1 is improved.
[0059]
(Other embodiments)
Next, another embodiment that embodies the present invention will be described focusing on differences from the above embodiment.
[0060]
In the above embodiment, a multi-cylinder internal combustion engine having one intake valve for each cylinder is employed. On the other hand, a configuration including a plurality of intake valves in each cylinder may be adopted.
[0061]
FIGS. 12A and 12B show a main part of a V-type multi-cylinder engine according to another embodiment. As shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b), a V-type multi-cylinder internal combustion engine (hereinafter, referred to as an engine) 1 'has a single intake camshaft (mainly an engine) interlocked with the rotation of a crankshaft (not shown). With respect to the rotation shaft 207, an intake cam (hereinafter, referred to as a left bank cam) 221 corresponding to the cylinder of the left bank 200 and an intake cam (hereinafter, referred to as a right bank cam) 321 corresponding to the right bank 300 are provided. . Further, the engine 1 ′ includes two swing support shafts (sub-rotation shafts) 235 and 335 adjacent to the intake camshaft 207. Each of the swing support shafts 235 and 335 includes swing mechanisms 236 and 336 having basically the same structure and function as those of the above embodiment. Here, each swing mechanism 235 (335) is configured by integrally assembling one roller arm 237 (337) and two swing cams 236A, 236B (336A, 336B). The relative operation of each swing cam with respect to the roller arm 237 (337) is the same as that of the swing mechanisms 35 and 25 according to the above-described embodiment (see FIGS. 5 to 9).
[0062]
For example, referring to FIG. 12B, for any cylinder in the right bank 300, the driving force input from the intake cam 321 to the roller arm 337 with the rotation of the intake camshaft 207 is equal to the two swing cams 336 </ b> A. , 336B and transmitted to two push rods 334A, 334B, two rocker arms 333A, 333B rotatably supported by one arm support shaft 352, and two intake valves 330A, 330B. You. Similarly, for any cylinder in the left bank 200, the driving force input from the intake cam 221 to the roller arm 237 with the rotation of the intake camshaft 207 is output from the two swing cams 236A and 236B. Transmitted to two push rods (not shown), two rocker arms (not shown) rotatably supported by arm support shafts (not shown), and two intake valves (not shown). become.
[0063]
On the other hand, the engine 1 ′ operates a single exhaust valve (main rotating shaft) 208 that is linked to the rotation of a crankshaft (not shown) with an exhaust cam (hereinafter, referred to as a left bank cam) corresponding to a cylinder of the left bank 200. ) 241 and an intake cam (hereinafter, referred to as a right bank cam) 251 corresponding to the right bank 300.
[0064]
For example, referring to FIG. 12A, with respect to an arbitrary cylinder of the right bank 300, the driving force of the exhaust cam 241 accompanying the rotational movement of the exhaust camshaft 208 is rotatably supported by the push rod 354 and the arm support shaft 352. The rocker arm 353 is transmitted to the two exhaust valves 350. Similarly, with respect to any cylinder of the left bank 200, the driving force of the exhaust cam 241 accompanying the rotational movement of the exhaust camshaft 208 is controlled by the push rod 224 and the rocker arm 223 rotatably supported by the arm support shaft 222. , To the intake valve 240.
[0065]
In addition, it is preferable to provide a variable valve timing mechanism having a structure and a function equivalent to those of the above-described embodiment at the distal end of the intake camshaft 207.
[0066]
By adopting such a configuration, a plurality of intake valves and exhaust valves to be controlled by the variable lift amount mechanism and the variable valve timing mechanism can be provided for each cylinder. Thus, the intake efficiency and exhaust efficiency of each cylinder can be increased, and the engine output can be increased.
[0067]
However, in the other embodiment, two swing support shafts 210 and 310 (control shafts) are used in order to function the swing mechanisms corresponding to the left and right banks. The configuration of the engine 1 according to the above embodiment is more advantageous in reducing the variation in the operating characteristics of the intake valve between the two and reducing the number of parts.
[0068]
In each of the above embodiments, the left and right banks of the V-type multi-cylinder internal combustion engine adopt a configuration in which a swing mechanism is incorporated in a power transmission mechanism that drives an intake valve to function as a variable valve lift mechanism. On the other hand, a swinging mechanism may be incorporated in the power transmission mechanism that drives the exhaust valve to function as a variable valve amount mechanism.
[0069]
In each of the above embodiments, the exhaust camshaft 8 (208) is drivingly connected to the crankshaft 2 (202) via the intermediary of the intake camshaft 7 (207). On the contrary, a configuration in which the intake camshaft 7 (207) is drivingly connected to the crankshaft 2 (202) via the exhaust camshaft 8 (208) may be applied. Further, a configuration in which each of the intake camshaft 7 (207) and the exhaust camshaft 8 (208) is independently driven and connected to the crankshaft 2 may be applied.
[0070]
Further, the same effects as those of the above embodiments can be obtained even if the power transmission mechanism does not include the variable valve timing mechanism or employs only the variable lift amount mechanism.
[0071]
Further, in each of the above embodiments, the present invention is applied to the V-type multi-cylinder internal combustion engine having four cylinders in each of the left and right banks. However, the present invention is not limited to this, and a predetermined bank angle may be set along the axis of the crankshaft. With a V-type multi-cylinder internal combustion engine having at least one pair of cylinders arranged as described above, it is possible to obtain substantially the same effects as those of the above-described embodiments by applying the present invention. For example, a V-type multi-cylinder internal combustion engine having a total of two cylinders, one for each of the left and right banks, is also applicable to the present invention. Also, a so-called horizontally opposed multi-cylinder internal combustion engine in which the bank angle between the left and right banks is approximately 180 ° is also an object to which the present invention is applied.
[0072]
In each of the above embodiments, a configuration is adopted in which the rotational force of the crankshaft is transmitted so that the intake camshaft and the exhaust camshaft obtain the driving force. However, the present invention is not limited to this, and even if a configuration in which the intake camshaft or the exhaust camshaft obtains a driving force by another drive source (for example, an electric motor) is applied, the same effects as those in the above embodiments or effects similar thereto can be obtained. Can do it.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a multi-cylinder internal combustion engine in which at least a pair of cylinders arranged along the axis of a crankshaft forms a predetermined bank angle, the operation characteristics of intake and exhaust valves that are variably controlled. In addition, variations between cylinders and variations between left and right banks can be minimized.
[0074]
Further, in a multi-cylinder internal combustion engine provided with a mechanism for varying the operation characteristics of the intake valve or the exhaust valve provided in each cylinder of the left and right banks, the mountability thereof can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a multi-cylinder internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view schematically showing a portion corresponding to a pair of cylinders in the power transmission mechanism.
FIG. 3 is a plan view schematically showing a portion of the power transmission mechanism corresponding to a pair of cylinders.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a portion of the power transmission mechanism that transmits driving force to an exhaust valve provided in a right bank cylinder and a portion that transmits driving force to an intake valve provided in a right bank cylinder. .
FIG. 5 is a perspective view showing a swing mechanism provided on one swing support shaft and corresponding to a cylinder in a right bank, and another swing mechanism corresponding to a cylinder in a left bank.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing various components of the swing mechanism in an exploded state.
FIG. 7 is a perspective view showing a swing mechanism together with a part of a swing arm and a roller arm and a swing cam removed from the swing mechanism;
FIG. 8 is a schematic diagram showing both a closed state and an opened state of the intake valve when the phase difference angle of the swing mechanism is set to a relatively small value.
FIG. 9 is a schematic diagram showing both a closed state and an opened state of the intake valve when the phase difference angle of the swing mechanism is set to a relatively large value.
FIG. 10 is a perspective view showing the external appearance of a variable valve timing mechanism provided at the tip of the intake camshaft, and a cross-sectional view showing the internal structure thereof.
FIG. 11 is a chart showing a change in the operating characteristics of the intake valve when the maximum lift of the intake valve is changed by using the variable lift amount mechanism.
FIG. 12 is a schematic view showing a part of a multi-cylinder internal combustion engine according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 engine (multi-cylinder internal combustion engine)
2 Crankshaft
3 cylinder row (left bank)
4 cylinder row (right bank)
3A, 3B, 3C, 3D, 4A, 4B, 4C, 4D cylinder
7 Intake camshaft
8 Exhaust camshaft
9 Variable valve timing mechanism (variable rotation phase difference mechanism)
9a Internal rotor
9aa convex part
9b Timing pulley
9bb convex part
10A Support pipe
10B control shaft
10a long hole
10b Lock pin
20, 30 Intake valve
21, 31 Intake cam
22, 32 arm support shaft (for intake valve)
23, 33 Rocker arm (for intake valve)
24,34 push rod (for intake valve)
25, 35 swing mechanism
26, 36 Swing cam
26a, 36a Nose
27, 37 Roller arm
27a, 37a roller
38 Slider gear
38a Small diameter part
38a Small diameter part
38b Roller arm side large diameter part
38c Oscillating cam side large diameter part
38d through hole
38d outer peripheral surface and hole
38e long hole
40,50 exhaust valve
41, 51 Exhaust cam
42,52 Arm support shaft (for exhaust valve)
43, 53 Rocker arm (for exhaust valve)
44,54 push rod (for exhaust valve)

Claims (6)

クランクシャフトの軸線に沿って配置される少なくとも一対の気筒と、
前記一対の気筒各々内を往復するピストンと、前記各ピストンの往復運動を前記クランクシャフトの回転運動に変換するコネクティングロッドと、前記一対の気筒各々に設けられ自身が変位することによって当該気筒に吸入される空気の通路を開閉する吸気バルブと、同じく前記一対の気筒各々に設けられ自身が変位することによって当該気筒から排出される排気ガスの通路を開閉する排気バルブと、を備え、前記一対の気筒の軸線が所定のバンク角をなす多気筒内燃機関において、
前記一対の気筒について、吸気バルブおよび排気バルブのうち少なくとも一方のバルブが、クランクシャフトの回転に対して所定のタイミングで変位するための駆動力を、各バルブに伝達する動力伝達機構と、
前記動力伝達機構によって駆動力を伝達されるバルブについて、前記クランクシャフトの回転量に対する当該バルブの変位量を変更する変位量可変機構と、を備えて、
且つ、
前記一対の気筒のバルブについて、前記変位量可変機構による各バルブの変位量の変更が、機械的に連動して行われることを特徴とする多気筒内燃機関。
At least one pair of cylinders arranged along the axis of the crankshaft,
A piston that reciprocates in each of the pair of cylinders, a connecting rod that converts the reciprocating motion of each of the pistons into a rotational motion of the crankshaft, and is provided in each of the pair of cylinders and displaced by itself to suck into the cylinder An intake valve that opens and closes a passage of air to be blown, and an exhaust valve that is also provided in each of the pair of cylinders and opens and closes a passage of exhaust gas that is discharged from the cylinder by displacing itself. In a multi-cylinder internal combustion engine in which the cylinder axis forms a predetermined bank angle,
For the pair of cylinders, at least one of an intake valve and an exhaust valve is a power transmission mechanism that transmits a driving force for displacing at a predetermined timing with respect to rotation of a crankshaft to each valve,
For a valve to which a driving force is transmitted by the power transmission mechanism, a displacement amount variable mechanism that changes a displacement amount of the valve with respect to a rotation amount of the crankshaft,
and,
A multi-cylinder internal combustion engine, wherein the displacement of each valve of the pair of cylinders is mechanically interlocked by the displacement variable mechanism.
クランクシャフトの軸線に沿って配置される少なくとも一対の気筒と、
前記一対の気筒各々内を往復するピストンと、前記各ピストンの往復運動を前記クランクシャフトの回転運動に変換するコネクティングロッドと、前記一対の気筒各々に設けられ自身が変位することによって当該気筒に吸入される空気の通路を開閉する吸気バルブと、同じく前記一対の気筒各々に設けられ自身が変位することによって当該気筒から排出される排気ガスの通路を開閉する排気バルブと、を備え、前記一対の気筒の軸線が所定のバンク角をなす多気筒内燃機関において、
前記クランクシャフトの回転に連動し、前記一対の気筒について、吸気バルブおよび排気バルブのうち少なくとも一方のバルブを駆動する動力伝達機構であって、
前記クランクシャフトの回転に連動する主回転軸と、
前記主回転軸の外周に設けられたカムと、
前記主回転軸とは異なる副回転軸と、
前記副回転軸の外周に設けられ前記主回転軸のカムに連動して揺動可能な第1入力部と、
同じく前記副回転軸の外周に設けられ前記第1入力部に連動して揺動可能な第1出力部と、
前記副回転軸を中心とする前記第1入力部および前記第1出力部間の位相差を可変とする第1揺動位相差可変機構と、
前記第1出力部に連動して往復動する第1プッシュロッドと、
前記第1プッシュロッドに連動して一方の気筒に設けられたバルブを往復動させる第1ロッカーアームと、
前記副回転軸の外周に設けられ前記主回転軸のカムに連動して揺動可能な第2入力部と、
同じく前記副回転軸の外周に設けられ前記第2入力部に連動して揺動可能な第2出力部と、
前記副回転軸を中心とする前記第2入力部および前記第2出力部間の位相差を可変とする第2揺動位相差可変機構と、
前記第2出力部に連動して往復動する第2プッシュロッドと、
前記第2プッシュロッドに連動して一方の気筒に設けられたバルブを往復動させる第2ロッカーアームと、
を備える動力伝達機構を有することを特徴とする多気筒内燃機関。
At least one pair of cylinders arranged along the axis of the crankshaft,
A piston that reciprocates in each of the pair of cylinders, a connecting rod that converts the reciprocating motion of each of the pistons into a rotational motion of the crankshaft, and is provided in each of the pair of cylinders and displaced by itself to suck into the cylinder An intake valve that opens and closes a passage of air to be blown, and an exhaust valve that is also provided in each of the pair of cylinders and opens and closes a passage of exhaust gas that is discharged from the cylinder by displacing itself. In a multi-cylinder internal combustion engine in which the cylinder axis forms a predetermined bank angle,
A power transmission mechanism that interlocks with rotation of the crankshaft and drives at least one of an intake valve and an exhaust valve for the pair of cylinders,
A main rotation shaft interlocked with the rotation of the crankshaft,
A cam provided on the outer periphery of the main rotation shaft,
A sub-rotation axis different from the main rotation axis,
A first input unit provided on an outer periphery of the sub-rotating shaft and swingable in conjunction with a cam of the main rotating shaft;
A first output unit that is also provided on the outer periphery of the sub-rotation shaft and that can swing in conjunction with the first input unit;
A first swing phase difference variable mechanism that varies a phase difference between the first input unit and the first output unit about the auxiliary rotation axis;
A first push rod that reciprocates in conjunction with the first output unit;
A first rocker arm that reciprocates a valve provided in one cylinder in conjunction with the first push rod;
A second input unit provided on the outer periphery of the sub-rotating shaft and swingable in conjunction with a cam of the main rotating shaft;
A second output unit that is also provided on the outer periphery of the auxiliary rotation shaft and that can swing in conjunction with the second input unit;
A second swing phase difference variable mechanism that varies a phase difference between the second input unit and the second output unit about the auxiliary rotation axis;
A second push rod that reciprocates in conjunction with the second output unit;
A second rocker arm that reciprocates a valve provided in one of the cylinders in conjunction with the second push rod;
A multi-cylinder internal combustion engine comprising a power transmission mechanism comprising:
クランクシャフトの軸線に沿って配置される少なくとも一対の気筒と、
前記一対の気筒各々内を往復するピストンと、前記各ピストンの往復運動を前記クランクシャフトの回転運動に変換するコネクティングロッドと、前記一対の気筒各々に設けられ、自身が変位することによって当該気筒に吸入される空気の通路を開閉する吸気バルブと、同じく前記一対の気筒各々に設けられ、自身が変位することによって当該気筒から排出される排気ガスの通路を開閉する排気バルブと、を備え、前記一対の気筒の軸線が所定のバンク角をなす多気筒内燃機関において、
前記一対の気筒について、吸気バルブおよび排気バルブのうち少なくとも一方のバルブが、クランクシャフトの回転に対して所定のタイミングで変位するための駆動力を、各バルブに伝達する動力伝達機構と、
前記クランクシャフトの回転量に対し、前記駆動されるバルブの変位量を変更する変位量可変機構と、を備えて、且つ、
前記一対の気筒各々に対応する前記動力伝達機構及び前記一対の気筒各々に対応する前記変位量可変機構は、一本のカムシャフトの動作に基づいて駆動される
ことを特徴とする多気筒内燃機関。
At least one pair of cylinders arranged along the axis of the crankshaft,
A piston that reciprocates in each of the pair of cylinders, a connecting rod that converts the reciprocating motion of each of the pistons into a rotational motion of the crankshaft, and is provided in each of the pair of cylinders. An intake valve that opens and closes a passage of intake air, and an exhaust valve that is also provided in each of the pair of cylinders and that opens and closes a passage of exhaust gas discharged from the cylinder by displacing itself. In a multi-cylinder internal combustion engine in which the axes of a pair of cylinders form a predetermined bank angle,
For the pair of cylinders, at least one of an intake valve and an exhaust valve is a power transmission mechanism that transmits a driving force for displacing at a predetermined timing with respect to rotation of a crankshaft to each valve,
A displacement amount varying mechanism that changes a displacement amount of the driven valve with respect to a rotation amount of the crankshaft, and
The power transmission mechanism corresponding to each of the pair of cylinders and the displacement amount variable mechanism corresponding to each of the pair of cylinders are driven based on the operation of a single camshaft. .
クランクシャフトの軸線に沿って配置される少なくとも一対の気筒と、
前記一対の気筒各々内を往復するピストンと、前記各ピストンの往復運動を前記クランクシャフトの回転運動に変換するコネクティングロッドと、前記一対の気筒各々に設けられ自身が変位することによって当該気筒に吸入される空気の通路を開閉する吸気バルブと、同じく前記一対の気筒各々に設けられ自身が変位することによって当該気筒から排出される排気ガスの通路を開閉する排気バルブと、を備え、前記一対の気筒の軸線が所定のバンク角をなす多気筒内燃機関において、
前記クランクシャフトの回転に連動し、前記一対の気筒について、吸気バルブおよび排気バルブのうち少なくとも一方のバルブを駆動する動力伝達機構であって、
前記クランクシャフトの回転に連動する主回転軸と、
前記主回転軸の外周に設けられたカムと、
前記主回転軸とは異なる第1副回転軸と、
前記第1副回転軸の外周に設けられ前記主回転軸のカムに連動して揺動可能な第1入力部と、
同じく前記第1副回転軸の外周に設けられ前記第1入力部に連動して揺動可能な第1出力部と、
前記第1副回転軸を中心とする前記第1入力部および前記第1出力部間の位相差を可変とする第1揺動位相差可変機構と、
前記第1出力部に連動して往復動する第1プッシュロッドと、
前記第1プッシュロッドに連動して一方の気筒に設けられたバルブを往復動させる第1ロッカーアームと、
前記主回転軸および前記第1副回転軸の何れとも異なる第2副回転軸と、
前記第2副回転軸の外周に設けられ前記主回転軸のカムに連動して揺動可能な第2入力部と、
同じく前記第2副回転軸の外周に設けられ前記第2入力部に連動して揺動可能な第2出力部と、
前記第2副回転軸を中心とする前記第2入力部および前記第2出力部間の位相差を可変とする第2揺動位相差可変機構と、
前記第2出力部に連動して往復動する第2プッシュロッドと、
前記第2プッシュロッドに連動して一方の気筒に設けられたバルブを往復動させる第2ロッカーアームと、
を備える動力伝達機構を有することを特徴とする多気筒内燃機関。
At least one pair of cylinders arranged along the axis of the crankshaft,
A piston that reciprocates in each of the pair of cylinders, a connecting rod that converts the reciprocating motion of each of the pistons into a rotational motion of the crankshaft, and is provided in each of the pair of cylinders and displaced by itself to suck into the cylinder An intake valve that opens and closes a passage of air to be blown, and an exhaust valve that is also provided in each of the pair of cylinders and opens and closes a passage of exhaust gas that is discharged from the cylinder by displacing itself. In a multi-cylinder internal combustion engine in which the cylinder axis forms a predetermined bank angle,
A power transmission mechanism that interlocks with rotation of the crankshaft and drives at least one of an intake valve and an exhaust valve for the pair of cylinders,
A main rotation shaft interlocked with the rotation of the crankshaft,
A cam provided on the outer periphery of the main rotation shaft,
A first auxiliary rotation axis different from the main rotation axis;
A first input unit provided on an outer periphery of the first sub-rotating shaft and swingable in conjunction with a cam of the main rotating shaft;
A first output unit also provided on the outer periphery of the first sub-rotating shaft and swingable in conjunction with the first input unit;
A first swing phase difference variable mechanism that varies a phase difference between the first input unit and the first output unit about the first auxiliary rotation axis;
A first push rod that reciprocates in conjunction with the first output unit;
A first rocker arm that reciprocates a valve provided in one cylinder in conjunction with the first push rod;
A second sub-rotation axis different from any of the main rotation axis and the first sub-rotation axis;
A second input unit provided on an outer periphery of the second sub-rotating shaft and swingable in conjunction with a cam of the main rotating shaft;
A second output unit also provided on the outer periphery of the second sub-rotating shaft and swingable in conjunction with the second input unit;
A second swing phase difference variable mechanism that varies a phase difference between the second input section and the second output section about the second sub-rotation axis;
A second push rod that reciprocates in conjunction with the second output unit;
A second rocker arm that reciprocates a valve provided in one of the cylinders in conjunction with the second push rod;
A multi-cylinder internal combustion engine comprising a power transmission mechanism comprising:
前記主回転軸は、前記バンク角をほぼ二等分する線分上に配置されることを特徴とする請求項2又は4記載の多気筒内燃機関。5. The multi-cylinder internal combustion engine according to claim 2, wherein the main rotation shaft is disposed on a line segment that substantially bisects the bank angle. 前記主回転軸は、前記クランクシャフトの回転位相に対する当該主回転軸の位相差を可変とする回転位相差可変機構を備える
ことを特徴とする請求項2又は4記載の多気筒内燃機関。
5. The multi-cylinder internal combustion engine according to claim 2, wherein the main rotation shaft includes a rotation phase difference variable mechanism that changes a phase difference of the main rotation shaft with respect to a rotation phase of the crankshaft.
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