JP2005351219A - エンジンの可変動弁機構 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 この可変動弁機構では、吸気バルブの最大バルブリフト量が基準リフト量以上のときに、コントロールシャフト32により進角用油路(第3供給管R3)が閉鎖された状態に維持されるようにシャフト32と進角用油路とを関連付けて構成した。また、吸気バルブの進角量が基準進角量以上のときに、進角用油路を流通する作動油を通じて、シャフト32の移動領域が最大バルブリフト量の最小値から基準リフト量の直前のリフト量までに対応した領域に制限されるように進角用油路とシャフト32とを関連付けて構成した。
【選択図】 図15
Description
上限リフト量は、任意の進角量において、ピストンとエンジンバルブとの接触が生じる最大バルブリフト量と、ピストンとエンジンバルブとの接触が生じない最大バルブリフト量との境界に位置する最大バルブリフト量を示す。即ち、最大バルブリフト量が上限リフト量未満のとき、ピストンとエンジンバルブとの接触は生じないようになる。一方で、最大バルブリフト量が上限リフト量以上のとき、ピストンとエンジンバルブとの接触が生じるようになる。
<請求項1>
請求項1に記載の発明は、エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトの軸方向への変位を通じてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々に対する前記作動油の供給量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が基準リフト量以上となる位置に前記コントロールシャフトが保持されているときに、該コントロールシャフトにより前記進角用油路が閉鎖された状態に維持されるように前記コントロールシャフトと前記進角用油路とを関連付けて構成するとともに、前記エンジンバルブの進角量が基準進角量以上のときに、前記進角用油路を流通する作動油を通じて、前記コントロールシャフトの移動領域が前記最大バルブリフト量の最小値から前記基準リフト量の直前のリフト量までに対応した領域に制限されるように前記進角用油路と前記コントロールシャフトとを関連付けて構成したことを要旨としている。
請求項2に記載の発明は、エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトを軸方向へ変位させてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々へ供給する作動油量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が基準リフト量以上のとき、前記コントロールシャフトにより前記進角用油路が閉鎖される一方で、前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が前記基準リフト量未満のとき、前記コントロールシャフトによる前記進角用油路の閉鎖が解除される機構と、前記エンジンバルブの進角量が基準進角量以上のとき、前記進角用油路を流通する作動油を通じて、前記コントロールシャフトの移動領域が前記最大バルブリフト量の最小値から前記基準リフト量の直前のリフト量までに対応した領域に制限される一方で、前記エンジンバルブの進角量が前記基準進角量未満のとき、前記作動油による移動領域の制限が解除される機構とを備えたことを要旨としている。
請求項3に記載の発明は、エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトを軸方向へ変位させてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々へ供給する作動油量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、前記進角用油路として、前記コントロールシャフトに形成されて当該進角用油路の一部を構成する油溝と、前記供給源と前記ロッカシャフトに形成された第1連通孔とをつなぐ第1進角用油路と、前記ロッカシャフトに形成された第2連通孔と前記進角圧力室とをつなぐ第2進角用油路とを備え、前記コントロールシャフトの移動領域を制限するロック機構として、軸方向へ延びるように前記コントロールシャフトに形成されたロック溝と、前記第1進角用油路と前記ロッカシャフトに形成された第3連通孔とをつなぐ規制用油路と、該規制用油路に配設されるとともに前記作動油を通じて押圧されることにより前記第3連通孔を介して前記ロック溝へ挿入されるロックピンと、前記規制用油路に設けられて前記ロックピンを前記作動油による押圧方向と反対方向へ付勢する付勢機構とを備え、前記作動油の流通経路の構成が前記コントロールシャフトの軸方向位置に応じて次の〔A〕及び〔B〕のいずれかに変更されるとともに、前記ロックピンによる前記コントロールシャフトの移動領域の制限態様が前記エンジンバルブの進角量に応じて次の〔C〕及び〔D〕のいずれかに変更される
〔A〕前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が基準リフト量未満となる位置に前記コントロールシャフトが保持されているとき、前記第1進角用油路及び前記第2進角用油路と前記コントロールシャフトの油溝とが連通することにより前記進角用油路が開放された状態に維持されるとともに、前記ロック溝と前記規制用油路とが連通した状態に維持される
〔B〕前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が前記基準リフト量以上となる位置に前記コントロールシャフトが保持されているとき、前記第1連通孔及び前記第2連通孔と前記コントロールシャフトの油溝とが不通となることにより前記進角用油路が閉鎖された状態に維持されるとともに、前記ロック溝と前記規制用油路とが不通の状態に維持される
〔C〕前記エンジンバルブの進角量が基準進角量以上であって、前記ロック溝と前記規制用油路とが連通しているとき、前記作動油を通じて前記ロックピンが前記ロック溝へ挿入された状態に維持されることにより、前記コントロールシャフトの移動領域が前記最大バルブリフト量の最小値から前記基準リフト量の直前のリフト量までに対応した領域に制限される
〔D〕前記エンジンバルブの進角量が前記基準進角量未満のとき、前記付勢機構を通じて前記ロックピンが前記ロック溝へ挿入されていない状態に維持されることにより、前記コントロールシャフトの移動領域の制限が解除されることを要旨としている。
最大バルブリフト量が基準リフト量以上のとき、コントロールシャフトを通じて、進角用油路が閉鎖される。即ち、バルブタイミングを進角させることができなくなる。これにより、最大バルブリフト量が基準リフト量以上のとき、進角量が上限進角量以上の値へ変更されなくなるため、進角量の変更にともなってピストンとエンジンバルブとの接触をまねくことを回避することができるようになる。
請求項4に記載の発明は、エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で前記ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトを軸方向へ変位させてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々へ供給する作動油量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が基準リフト量以上となる位置に前記コントロールシャフトが保持されているときに、該コントロールシャフトにより前記進角用油路が閉鎖された状態に維持されるように前記コントロールシャフトと前記進角用油路とを関連付けて構成したことを要旨としている。
請求項5に記載の発明は、エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で前記ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトを軸方向へ変位させてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々へ供給する作動油量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が基準リフト量以上のとき、前記コントロールシャフトにより前記進角用油路が閉鎖される一方で、前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が前記基準リフト量未満のとき、前記コントロールシャフトによる前記進角用油路の閉鎖が解除される機構を備えたことを要旨としている。
請求項6に記載の発明は、エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で前記ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトを軸方向へ変位させてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々へ供給する作動油量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、前記進角用油路として、前記コントロールシャフトに形成されて当該進角用油路の一部を構成する油溝と、前記供給源と前記ロッカシャフトに形成された第1連通孔とをつなぐ第1進角用油路と、前記ロッカシャフトに形成された第2連通孔と前記進角圧力室とをつなぐ第2進角用油路とを備え、前記作動油の流通経路の構成が前記コントロールシャフトの軸方向位置に応じて次の〔A〕及び〔B〕のいずれかに変更される
〔A〕前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が基準リフト量未満となる位置に前記コントロールシャフトが保持されているとき、前記第1進角用油路及び第2進角用油路と前記コントロールシャフトの油溝とが連通することにより前記進角用油路が開放された状態に維持される
〔B〕前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が前記基準リフト量以上となる位置に前記コントロールシャフトが保持されているとき、前記第1連通孔及び前記第2連通孔と前記コントロールシャフトの油溝とが不通となることにより前記進角用油路が閉鎖された状態に維持されることを要旨としている。
最大バルブリフト量が基準リフト量以上のとき、コントロールシャフトを通じて、進角用油路が閉鎖される。即ち、バルブタイミングを進角させることができなくなる。これにより、最大バルブリフト量が基準リフト量以上のとき、進角量が上限進角量以上の値へ変更されなくなるため、進角量の変更にともなってピストンとエンジンバルブとの接触をまねくことを回避することができるようになる。
請求項7に記載の発明は、請求項4〜6のいずれか一項に記載のエンジンの可変動弁機構において、当該可変動弁機構は、前記コントロールシャフトの制御を通じて前記最大バルブリフト量の変更を行う制御装置を備えるものであり、該制御装置は、前記エンジンバルブの進角量が基準進角量以上のとき、前記エンジンバルブの最大バルブリフト量を上限リフト量以上に変更することを禁止することを要旨としている。
請求項8に記載の発明は、エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトの軸方向への変位を通じてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々に対する前記作動油の供給量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、前記エンジンバルブの進角量が基準進角量以上のときに、前記進角用油路を流通する作動油を通じて、前記コントロールシャフトの移動領域が前記最大バルブリフト量の最小値から基準リフト量の直前のリフト量までに対応した領域に制限されるように前記進角用油路と前記コントロールシャフトとを関連付けて構成したことを要旨としている。
請求項9に記載の発明は、エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトを軸方向へ変位させてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々へ供給する作動油量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、前記エンジンバルブの進角量が基準進角量以上のとき、前記進角用油路を流通する作動油を通じて、前記コントロールシャフトの移動領域が前記最大バルブリフト量の最小値から基準リフト量の直前のリフト量までに対応した領域に制限される一方で、前記エンジンバルブの進角量が前記基準進角量未満のとき、前記作動油による移動領域の制限が解除される機構を備えたことを要旨としている。
請求項10に記載の発明は、エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトを軸方向へ変位させてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々へ供給する作動油量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、前記コントロールシャフトの移動領域を制限するロック機構として、軸方向へ延びるように前記コントロールシャフトに形成されたロック溝と、前記進角用油路と前記ロッカシャフトに形成された第3連通孔とをつなぐ規制用油路と、該規制用油路に配設されるとともに前記作動油を通じて押圧されることにより前記第3連通孔を介して前記ロック溝へ挿入されるロックピンと、前記規制用油路に設けられて前記ロックピンを前記作動油による押圧方向と反対方向へ付勢する付勢機構とを備え、前記ロックピンによる前記コントロールシャフトの移動領域の制限態様が前記エンジンバルブの進角量に応じて次の〔A〕及び〔B〕のいずれかに変更される
〔A〕前記エンジンバルブの進角量が基準進角量以上であって、前記ロック溝と前記規制用油路とが連通しているとき、前記作動油を通じて前記ロックピンが前記ロック溝へ挿入された状態に維持されることにより、前記コントロールシャフトの移動領域が前記最大バルブリフト量の最小値から基準リフト量の直前のリフト量までに対応した領域に制限される
〔B〕前記エンジンバルブの進角量が前記基準進角量未満のとき、前記付勢機構を通じて前記ロックピンが前記ロック溝へ挿入されていない状態に維持されることにより、前記コントロールシャフトの移動領域の制限が解除されることを要旨としている。
進角量が基準進角量以上のとき、進角用油路を流通する作動油を通じて、コントロールシャフトの移動領域が最大バルブリフト量の最小値から基準リフト量の直前のリフト量までに対応した領域に制限される。即ち、最大バルブリフト量を基準リフト量以上の値へ変更することができなくなる。これにより、進角量が基準進角量以上のとき、最大バルブリフト量が上限リフト量以上の値へ変更されなくなるため、最大バルブリフト量の変更にともなってピストンとエンジンバルブとの接触をまねくことを回避することができるようになる。
請求項11に記載の発明は、請求項8〜10のいずれか一項に記載のエンジンの可変動弁機構において、当該可変動弁機構は、前記コントロールシャフトの制御を通じて前記最大バルブリフト量の変更を行う制御装置を備えるものであり、前記制御装置は、前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が基準リフト量以上のとき、前記エンジンバルブの進角量を上限進角量以上に変更することを禁止することを要旨としている。
請求項12に記載の発明は、エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトの軸方向への変位を通じてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々に対する前記作動油の供給量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、前記エンジンのピストンと前記エンジンバルブとの接触を回避すべく、前記最大バルブリフト量に応じて前記エンジンバルブの進角量の変更範囲が制限されるように前記コントロールシャフトと前記進角用油路とを関連付けて構成するとともに、前記バルブタイミングの進角量に応じて前記最大バルブリフト量の変更範囲が制限されるように前記進角用油路と前記コントロールシャフトとを関連付けて構成したことを要旨としている。
請求項13に記載の発明は、エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトの軸方向への変位を通じてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々に対する前記作動油の供給量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、前記エンジンのピストンと前記エンジンバルブとの接触を回避すべく、前記最大バルブリフト量に応じて前記エンジンバルブの進角量の変更範囲が制限されるように前記コントロールシャフトと前記進角用油路とを関連付けて構成したことを要旨としている。
請求項14に記載の発明は、エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトの軸方向への変位を通じてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々に対する前記作動油の供給量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、前記エンジンのピストンと前記エンジンバルブとの接触を回避すべく、前記バルブタイミングの進角量に応じて前記最大バルブリフト量の変更範囲が制限されるように前記進角用油路と前記コントロールシャフトとを関連付けて構成したことを要旨としている。
<請求項15>
請求項15に記載の発明は、請求項1〜14のいずれか一項に記載のエンジンの可変動弁機構において、前記最大バルブリフト量可変機構は、前記ロッカシャフト上に設けられるとともに当該エンジンのカムシャフトのトルクを通じて前記エンジンバルブを開閉するバルブリフト機構と、前記コントロールシャフトに駆動連結されたアクチュエータとを備えるものであり、前記バルブリフト機構は、周方向への揺動が可能な状態で前記ロッカシャフト上に設けられるとともに前記コントロールシャフトと連動して軸方向へ移動可能なスライダギアと、該スライダギア上に設けられて前記カムシャフトにより駆動される入力アームと、前記スライダギア上に設けられて前記エンジンバルブをリフトさせる出力アームとを備えて構成されるものであり、前記スライダギアは、前記入力アームと噛合する入力側ヘリカルスプラインと、該ヘリカルスプラインの歯すじの傾斜方向とは反対の傾斜方向の歯すじを有して前記出力アームと噛合する出力側ヘリカルスプラインとが形成されたものであり、前記アクチュエータによる前記コントロールシャフトの移動を通じて、軸方向における前記スライダギアと前記入力アーム及び前記出力アームとの相対位置を変更し、この相対位置の変更にともなう前記入力アームと前記出力アームとの相対回転を通じて前記エンジンバルブの最大バルブリフト量を変更することを要旨としている。
請求項16に記載の発明は、請求項1〜15のいずれか一項に記載のエンジンの可変動弁機構において、前記バルブタイミング可変機構は、複数のベーンを有するとともに一体回転可能な状態で前記エンジンのカムシャフトに固定されるベーンロータと、前記ベーンに対応した複数の隔壁を有するとともに一体回転可能な状態で前記エンジンのプーリーまたはスプロケットに固定されるハウジングとを備え、前記ベーンと前記隔壁とを通じて前記進角圧力室及び前記遅角圧力室を形成するものであり、前記作動油の供給の調整を通じて前記進角圧力室と前記遅角圧力室との容積の比率を変更することにより前記ベーンロータと前記ハウジングとを相対回転させ、この相対回転を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更することを要旨としている。
請求項17に記載の発明は、コントロールシャフトの移動を通じてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、作動油の供給態様の切り替えを通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、当該エンジンのピストンとエンジンバルブとの接触を回避すべく、前記最大バルブリフト量可変機構及び前記バルブタイミング可変機構のいずれか一方の動作に基づいて他方の機構の動作が制限されるようにこれら各機構を関連付けて構成したことを要旨としている。
本発明の実施形態について、図1〜図19を参照して説明する。
本実施形態では、直列4気筒型エンジンに本発明の可変動弁機構を適用した場合を想定している。
図1に、シリンダヘッド側から見たエンジンの平面構造を示す。
エンジンEは、シリンダブロック11及びシリンダヘッド12を備えて構成される。
シリンダヘッド12には、シリンダ13の吸気ポートを開閉する吸気バルブ14がシリンダ13毎に設けられている。各シリンダ13には、吸気ポートに対応して一対の吸気バルブ14が設けられている。
エンジンEには、吸気バルブ14のバルブ特性(最大バルブリフト量、作用角及びバルブタイミング)を変更することのできる可変動弁機構1が備えられている。
バルブタイミング可変機構5は、クランクシャフト24の回転位相に対する吸気カムシャフト16の回転位相を調整して吸気バルブ14のバルブタイミング(開閉時期)を進角または遅角させる。なお、バルブタイミングの変更は、エンジンEの潤滑油を通じて行われる。
図2に、最大バルブリフト量可変機構3の斜視構造を示す。
図3に、最大バルブリフト量可変機構3の分解斜視構造を示す。
シリンダヘッド12において、ロッカシャフト31は、シリンダ配列方向(矢印V方向)へ延びるように配置されている。即ち、吸気カムシャフト16と平行に配置されている。
コントロールシャフト32は、シャフト用アクチュエータ33と駆動連結されている。
電子制御装置9は、エンジンEの制御にかかる各種処理を実行するCPU、制御用のプログラムやその制御に必要な情報を記憶するメモリ、外部との信号の入出力を司る入力ポート及び出力ポートを備えて構成されている。
スライダギア41は、ロッカシャフト31上に設けられる。また、ロッカシャフト31上において、コントロールシャフト32と連動して軸方向へ移動することができるように設けられる。
スライダギア41において、軸方向中央には、入力アーム42のヘリカルスプライン42bと噛み合うヘリカルスプライン(入力側ヘリカルスプライン41a)が形成されている。また、軸方向両端部には、出力アーム43のヘリカルスプライン43bと噛み合うヘリカルスプライン(出力側ヘリカルスプライン41b)が形成されている。なお、入力側ヘリカルスプライン41aと出力側ヘリカルスプライン41bとは、歯すじの傾斜方向が反対となるように形成されている。
入力アーム42本体(ハウジング42a)の内部には、ロッカシャフト31の軸方向へ延びた空間が形成されている。
ハウジング42aの外周側には、径方向外方へ突出した一対のアーム42cL,42cRが形成されている。アーム42cLとアーム42cRとは互いに平行となるように形成されている。
出力アーム43本体(ハウジング43a)の内部には、ロッカシャフト31の軸方向に延びた空間が形成されている。
図4に、スライダギア41、ロッカシャフト31及びコントロールシャフト32の斜視構造を示す。
コントロールシャフト32において、ロッカシャフト31の長孔31hと対応する箇所には、挿通孔32hが形成されている。
(a)係止ピン44がロッカシャフト31の長孔31hに沿って移動することのできる状態にあるため、コントロールシャフト32を軸方向へ移動させた際、スライダギア41がコントロールシャフト32と連動して軸方向へ移動するようになる。
(b)係止ピン44がスライダギア41の長孔41dへ挿入されているため、吸気カムシャフト16のトルクが入力アーム42へ伝達された際、スライダギア41がロッカシャフト31周りを揺動するようになる。
図5に、バルブリフト機構4について、入力アーム42及び出力アーム43の上部半分を取り除いた状態の斜視構造を示す。
(a)相対位相差が最も小さいとき、即ちバルブリフト機構4の周方向においてローラ42eとノーズ43cとが最も接近した状態にあるとき、吸気バルブ14の最大バルブリフト量は最も小さくなる。なお、以降では、このときの最大バルブリフト量を最小リフト量Lminとする。
(b)相対位相が最も大きいとき、即ちバルブリフト機構4の周方向においてローラ42eとノーズ43cとが最も離れた状態にあるとき、吸気バルブ14の最大バルブリフト量は最も大きくなる。なお、以降では、このときの最大バルブリフト量を最大リフト量Lmaxとする。
図6に、図1のD1−D1線の沿ったエンジンEの断面構造を示す。
最大バルブリフト量可変機構3は、シリンダヘッド12において、吸気カムシャフト16の吸気カム17とローラロッカーアーム25との間に設けられている。
出力アーム43は、ハウジング43aのベース円部分及びノーズ43cのカム面43dのいずれかが常にローラロッカーアーム25のローラ25aと当接した状態にある。
図7を参照して、コントロールシャフト32を最大限までシャフト用アクチュエータ33に近づく方向(図2の矢印V1方向)へ移動させた場合の最大バルブリフト量可変機構3の作動状態について説明する。
コントロールシャフト32を最大限までシャフト用アクチュエータ33から離れる方向へ移動した状態においては、ロッカシャフト31の軸心回りにおけるローラ42eとノーズ43cとの相対位相差が最小となる。これにより、吸気カム17がローラ42eを最大限に押し下げた際におけるローラ25aの変位量が最も小さくなるため、吸気バルブ14は最も小さいバルブ作用角及びバルブリフト量で開閉されるようになる。
図9に、バルブタイミング可変機構5内部の斜視構造を示す。なお、図中の矢印方向(時計回り)を吸気カムシャフト16の回転方向とする。
ベーンロータ51は、ハウジング52に対して相対回転可能な状態でハウジング52内に配設されている。また、一体回転可能な状態で吸気カムシャフト16に固定されている。
ハウジング52は、一体回転可能な状態でカムスプロケット16sに固定されている。また、その内周側には、複数の圧力室隔壁52bが設けられている。
進角圧力室53と遅角圧力室54とは、ベーン51bを挟んで隣り合うように形成されている。進角圧力室53は、ベーン51bを基準として吸気カムシャフト16の回転方向と反対側に形成されている。遅角圧力室54は、ベーン51bを基準として吸気カムシャフト16の回転方向側に形成されている。
図10に、バルブタイミング可変機構5の潤滑油供給構造を示す。なお、図中の矢印方向(時計回り)を吸気カムシャフト16の回転方向とする。
電子制御装置9は、オイルコントロールバルブ63の制御を通じて進角圧力室53及び遅角圧力室54の各々へ供給される潤滑油量を調整し、これら進角圧力室53と遅角圧力室54との容積の比率を変更することにより、吸気バルブ14のバルブタイミングを変更する。
オイルパン61とオイルポンプ62とは、第1供給管R1により接続されている。
オイルポンプ62とオイルコントロールバルブ63とは、第2供給管R2により接続されている。
オイルコントロールバルブ63と遅角圧力室54とは、第4供給管R4により接続されている。
オイルコントロールバルブ63には、次の[a]〜[c]の各ポートが設けられている。
[a]遅角圧力室54へ潤滑油を流入させる一方で、進角圧力室53から潤滑油を流出させるための遅角用ポート63a。
[b]進角圧力室53へ潤滑油を流入させる一方で、遅角圧力室54から潤滑油を流出させるための進角用ポート63b。
[c]進角圧力室53及び遅角圧力室54に潤滑油を滞留させるための閉鎖用ポート63c。
遅角用ポート63aが選択されているとき、第2供給管R2と第4供給管R4とが接続される一方で、第3供給管R3と第5供給管R5とが接続される。即ち、オイルポンプ62からの潤滑油が遅角圧力室54へ供給されるとともに進角圧力室53の潤滑油がオイルパン61へ排出されることにより、バルブタイミングが遅角される(進角量が小さくされる)。
吸気バルブ14のバルブタイミングは、バルブタイミング可変機構5による進角量の変更を通じて、最も進角した状態(最進角)から最も遅角した状態(最遅角)までの間で変更される。バルブタイミングが最進角のとき、進角量は最も大きい進角量(最大進角量Tmax)となる。また、バルブタイミングが最遅角のとき、進角量は最も小さい進角量(最小進角量Tmin)となる。
バルブタイミング可変機構5によるバルブタイミングの進角態様について説明する。
電子制御装置9は、吸気バルブ14のバルブタイミングの進角要求があるとき、オイルコントロールバルブ63のポートを進角用ポート63bへ切り替える。これにより、オイルポンプ62を通じて圧送された潤滑油が進角圧力室53へ供給される一方で、遅角圧力室54内の潤滑油がオイルパン61へ排出される。
バルブタイミング可変機構5によるバルブタイミングの遅角態様について説明する。
電子制御装置9は、吸気バルブ14のバルブタイミングの遅角要求があるとき、オイルコントロールバルブ63のポートを閉鎖用ポート63cから遅角用ポート63aへ切り替える。これにより、オイルポンプ62を通じて圧送された潤滑油が遅角圧力室54へ供給される一方で、進角圧力室53内の潤滑油がオイルパン61へ排出される。
最大バルブリフト量及びバルブタイミングの変更が可能なエンジンにおいては、最大バルブリフト量やバルブタイミングの変更にともなって、エンジンのピストンと吸気バルブとの接触が生じるようになることもある。以下、ピストンと吸気バルブとの接触とバルブ特性(可変動弁機構の稼働領域)との関係について説明する。
上記エンジンにおいては、最進角線K1、最遅角線K2、最大リフト線H1及び最小リフト線H2により囲まれた領域(全領域SA)内で可変動弁機構を稼働させることができる。即ち、全領域SAで吸気バルブ14のバルブ特性を変更することができる。
基準リフト量LBは、進角量がいずれの値に変更されてもピストンと吸気バルブ14との接触が生じない最大バルブリフト量と、進角量が上限進角量Tlim以上の値に変更されるとピストンと吸気バルブ14との接触が生じる最大バルブリフト量との境界に位置するリフト量を示す。
[A]最大バルブリフト量が基準リフト量LB未満のとき、上限進角量Tlimは最大進角量Tmaxとなる。
[B]最大バルブリフト量が基準リフト量LB以上のとき、上限進角量Tlimは最大バルブリフト量の増加にともない小さくなる。
[A]進角量が基準進角量TB未満のとき、上限リフト量Llimは最大進角量Tmaxとなる。
[B]進角量が基準進角量TB以上のとき、上限リフト量Llimは進角量の増加にともない小さくなる。
本実施形態の可変動弁機構1では、最大バルブリフト量可変機構3とバルブタイミング可変機構5とをハード上で関連付けて構成することにより、上記無効領域SCにおける可変動弁機構1の稼働が回避されるようにしている。即ち、最大バルブリフト量可変機構3及びバルブタイミング可変機構5のいずれか一方の動作を通じて他方の機構の動作が制約されるように、これら最大バルブリフト量可変機構3とバルブタイミング可変機構5とリンクさせることで、ピストンと吸気バルブ14との接触を回避するようにしている。
可変動弁機構1は、バルブタイミング可変機構5の第3供給管R3(進角圧力室53とオイルコントロールバルブ63とをつなぐ供給管)が、最大バルブリフト量可変機構3のコントロールシャフト32を通じて開放/閉鎖のいずれかの状態に切り替えられるように構成されている。即ち、ロッカシャフト31及びコントロールシャフト32には、第3供給管R3とともに潤滑油の流通経路の一部を構成する油路が設けられている。
図13に、コントロールシャフト32の先端部(アクチュエータ33と接続された端部とは反対側の端部)の斜視構造を示す。なお、図13(b)は、図13(a)の状態から180°反転させた状態を示している。
図14に、ロッカシャフト31の先端部(コントロールシャフト32の先端部と対応する端部)の斜視構造を示す。なお、図14(b)は、図14(a)の状態から180°反転させた状態を示している。
図15に、図12のC部の詳細な構造を示す。
図15において、ロッカシャフト31及びコントロールシャフト32については、軸線に沿った断面構造を示している。また、同図では、コントロールシャフト32を最大限までシャフト用アクチュエータ33から離れる方向(矢印V2方向)へ移動させた状態を示している。
第3下流側供給管R32は、ロッカシャフト31の第2連通孔31bに接続されている。
第3連通孔31cとピン溝32cとは、コントロールシャフト32の軸方向位置に応じて連通状態と不通状態とのいずれかに切り替えられる。第3連通孔31cとピン溝32cとが連通しているとき、第6供給管R6のロックピン71をピン溝32cへ挿入させることが可能となる。
ロックピン71は、第6供給管R6内において次のように変位する。
潤滑油によるロックピン71の押圧力がばね72の付勢力を上回っているとき、ロックピン71は、ばね72の付勢力に抗してロッカシャフト31に近づく方向へ変位する。バルブタイミングの進角量が基準進角量TB以上のとき、ロックピン71の突出部71tがピン溝32cへ挿入された状態(ロック状態)に維持される。ただし、第6供給管R6とピン溝32cとが不通の状態にあるときは、突出部71tがピン溝32c内へ挿入されない。
可変動弁機構1においては、コントロールシャフト32が軸方向へ変位することにより、第3供給管R3と第1油溝32a及び第2油溝32bとの連通状態、並びに第6供給管R6とピン溝32cとの連通状態が変更される。
[a]コントロールシャフト32が最大限まで矢印V2方向へ移動しているときの軸方向位置を最小リフト位置Pminとする。このとき、吸気バルブ14の最大バルブリフト量は、最小リフト量Lminに維持されている。
・図16の〔A〕は、コントロールシャフト32が最小リフト位置Pminに保持されている状態を示す。
・図16の〔B〕は、コントロールシャフト32が中間リフト位置PAに保持されている状態を示す。
・図16の〔C〕は、コントロールシャフト32が基準リフト位置PBに保持されている状態を示す。
・図16の〔D〕は、コントロールシャフト32が最大リフト位置Pmaxに保持されている状態を示す。
各連通孔31a,31b(第3上流側供給管R31、第3下流側供給管R32)と第1油溝32aとが連通した状態にある。このため、進角圧力室53へ潤滑油を供給することにより、吸気バルブ14のバルブタイミングを進角させることができる。
各供給管と各溝との連通態様、並びにバルブタイミング可変機構5及びロック機構7の動作態様は上記〔A〕と同じになる。
第1連通孔31a(第3上流側供給管R31)と第1油溝32aとが不通の状態にある。このため、進角圧力室53へ潤滑油を供給することができない。このため、吸気バルブ14のバルブタイミングを進角させることができない。
各供給管と各溝との連通態様、及びバルブタイミング可変機構5、ロック機構7及び還流機構8の動作態様は上記〔C〕と同じになる。
図17を参照して、最大バルブリフト量が最小リフト量Lminから中間リフト量LAまでの範囲に設定されているときの潤滑油の流通態様について説明する。なお、図17において、各経路上の矢印は潤滑油の流通方向を示す。
バルブタイミングを進角させる場合、図17(a)に示す態様をもって潤滑油が流通する。
[a]オイルポンプ62により圧送された潤滑油は、第2供給管R2、オイルコントロールバルブ63、第3上流側供給管R31、コントロールシャフト32(第1油溝32a)、第3下流側供給管R32の順に流通して進角圧力室53へ供給される。また、第3上流側供給管R31を介して第6供給管R6へ供給される。
[b]遅角圧力室54の潤滑油は、第4供給管R4、オイルコントロールバルブ63、第5供給管R5を介してオイルパン61へ還流される。なお、進角圧力室53内へ流入した潤滑油量に相当する量の潤滑油が上記流通経路を介してオイルパン61へ還流される。
バルブタイミングを遅角させる場合、図17(b)に示す態様をもって潤滑油が流通する。
[a]オイルポンプ62により圧送された潤滑油は、第2供給管R2、オイルコントロールバルブ63、第4供給管R4の順に流通して遅角圧力室54へ供給される。
[b]進角圧力室53の潤滑油は、第3下流側供給管R32、コントロールシャフト32(第1油溝32a)、第3上流側供給管R31、オイルコントロールバルブ63、第5供給管R5の順に流通してオイルパン61へ還流される。また、第6供給管R6の潤滑油もあわせて還流される。なお、遅角圧力室54内へ流入した潤滑油量に相当する量の潤滑油が上記流通経路を介してオイルパン61へ還流される。
図18を参照して、最大バルブリフト量が基準リフト量LBから最大リフト量Lmaxまでの範囲に設定されているときの潤滑油の流通態様について説明する。なお、図18において、実線の経路は潤滑油が流通する経路を、破線の経路は潤滑油が流通しない経路をそれぞれ示す。また、各経路上の矢印は、潤滑油の流通方向を示す。
最大バルブリフト量が基準リフト量LBから最大リフト量Lmaxまでの範囲に設定されているとき、バルブタイミングを進角させることができない。このため、図18(a)に示すように、潤滑油が各経路内に滞留する。
バルブタイミングを遅角させる場合、図18(b)に示す態様をもって潤滑油が流通する。
[a]オイルポンプ62により圧送された潤滑油は、第2供給管R2、オイルコントロールバルブ63、第4供給管R4の順に流通して遅角圧力室54へ供給される。
[b]進角圧力室53の潤滑油は、第3下流側供給管R32、コントロールシャフト32(第2油溝32b)、チェック弁81、第7供給管R7、第3上流側供給管R31、オイルコントロールバルブ63、第5供給管R5の順に流通してオイルパン61へ還流される。なお、遅角圧力室54内へ流入した潤滑油量に相当する量の潤滑油が上記流通経路を介してオイルパン61へ還流される。
コントロールシャフト32の軸方向への移動は、ロックピン71を通じて次のように制限される。
図19に、進角量−最大バルブリフト量線図を示す。
可変動弁機構1は、第1領域S1〜第3領域S3において稼働することができる。
[1]「第1領域S1」
第1領域S1においては、第3連通孔31c(第6供給管R6)とピン溝32cとが連通した状態にあるとともに、進角量が基準進角量TB以上であるため、コントロールシャフト32がロック状態に維持される。これにより、コントロールシャフト32の移動領域は、最小リフト位置Pminから中間リフト位置PAまでの範囲に制限される。即ち、最大バルブリフト量Lの変更範囲が最小リフト量Lminから中間リフト量LAまでの範囲(最小リフト量Lmin≦最大バルブリフト量L<基準リフト量LB)に制限される。
第2領域S2においては、第3連通孔31c(第6供給管R6)とピン溝32cとが連通しているものの、進角量Tが基準進角量TB未満であるため、コントロールシャフト32がアンロック状態に維持される。従って、コントロールシャフト32の移動領域は制限されない。なお、最大バルブリフト量Lが基準リフト量LB以上の値に変更された場合は、稼働領域が第2領域S2から後述の第3領域S3へ移行する。
第3領域S3においては、第3連通孔31c(第6供給管R6)とピン溝32cとが不通の状態にあるため、コントロールシャフト32がアンロック状態に維持される。従って、コントロールシャフト32の移動領域は制限されない。なお、最大バルブリフト量Lが基準リフト量LB未満の値に変更された場合は、稼働領域が第3領域S3から第2領域S2へ移行する。
以上詳述したように、この第1実施形態にかかるエンジンの可変動弁機構によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
なお、上記第1実施形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
[イ]最大バルブリフト量Lが基準リフト量LB以上のとき、コントロールシャフト32により第3供給管R3(進角用油路)が閉鎖される。
[ロ]進角量Tが基準進角量TB以上のとき、進角用油路を流通する潤滑油を通じて、コントロールシャフト32の移動領域が最小リフト量Lminから基準リフト量LBの直前のリフト量(中間リフト量LA)までに対応した領域に制限される。
本発明の第2実施形態について、図20及び図21を参照して説明する。
本実施形態の可変動弁機構は、前記第1実施形態の可変動弁機構からロック機構を除いた構造を有する。
図21に、進角量−最大バルブリフト量線図を示す。
可変動弁機構1は、第2領域S2〜第4領域S4において稼働することができる。
以上詳述したように、この第2実施形態にかかるエンジンの可変動弁機構によれば、先の第1実施形態の前記(3)〜(5)の効果に加えて、以下に列記するような効果が得られるようになる。
なお、上記第2実施形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
[イ]最大バルブリフト量Lが基準リフト量LB以上のとき、コントロールシャフト32により第3供給管R3(進角用油路)が閉鎖される。
[ロ]可変動弁機構1が第4領域S4で稼働しているとき、電子制御装置9によるシャフト用アクチュエータ33(コントロールシャフト32)の制御を通じて、最大バルブリフト量Lの変更範囲が最小リフト量Lminから上限リフト量Llim未満までの範囲に制限される。
本発明の第3実施形態について、図22及び図23を参照して説明する。
本実施形態の可変動弁機構は、前記第1実施形態の可変動弁機構におけるコントロールシャフトと進角用油路との関連付けを省略した構造を有する。
図23に、進角量−最大バルブリフト量線図を示す。
可変動弁機構1は、第1領域S1、第2領域S2及び第5領域S5において稼働することができる。
以上詳述したように、この第3実施形態にかかるエンジンの可変動弁機構によれば、先の第1実施形態の前記(3)〜(5)の効果に加えて、以下に列記するような効果が得られるようになる。
なお、上記第3実施形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
[イ]進角量Tが基準進角量TB以上のとき、進角用油路を流通する潤滑油を通じて、コントロールシャフト32の移動領域が最小リフト量Lminから基準リフト量LBの直前のリフト量(中間リフト量LA)までに対応した領域に制限される。
[ロ]可変動弁機構1が第5領域S5で稼働しているとき、電子制御装置9によるバルブタイミング可変機構5の制御を通じて、進角量Tの変更範囲が最小進角量Tminから上限進角量Tlim未満までの範囲に制限される。
その他、上記各実施形態に共通して変更することのできる要素を以下に列挙する。
・上記第1及び第2実施形態では、還流機構8にチェック弁81を用いる構成としたが、次のように変更することもできる。即ち、チェック弁81に代えて、第7供給管R7の開放・閉鎖を切り替える電磁弁を用いることもできる。この場合、基本的には電磁弁が閉弁状態に維持される。そして、最大バルブリフト量Lが基準リフト量LBから最大リフト量Lmaxまでの範囲に設定されているとき、バルブタイミングが遅角されることに基づいて電磁弁が開放される。このとき、遅角圧力室54内へ流入した潤滑油量に相当する量の潤滑油が第7供給管R7を介してオイルパン61へ還流される。
Claims (17)
- エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトの軸方向への変位を通じてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、
作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々に対する前記作動油の供給量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、
前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が基準リフト量以上となる位置に前記コントロールシャフトが保持されているときに、該コントロールシャフトにより前記進角用油路が閉鎖された状態に維持されるように前記コントロールシャフトと前記進角用油路とを関連付けて構成するとともに、
前記エンジンバルブの進角量が基準進角量以上のときに、前記進角用油路を流通する作動油を通じて、前記コントロールシャフトの移動領域が前記最大バルブリフト量の最小値から前記基準リフト量の直前のリフト量までに対応した領域に制限されるように前記進角用油路と前記コントロールシャフトとを関連付けて構成した
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。 - エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトを軸方向へ変位させてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、
作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々へ供給する作動油量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、
前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が基準リフト量以上のとき、前記コントロールシャフトにより前記進角用油路が閉鎖される一方で、前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が前記基準リフト量未満のとき、前記コントロールシャフトによる前記進角用油路の閉鎖が解除される機構と、
前記エンジンバルブの進角量が基準進角量以上のとき、前記進角用油路を流通する作動油を通じて、前記コントロールシャフトの移動領域が前記最大バルブリフト量の最小値から前記基準リフト量の直前のリフト量までに対応した領域に制限される一方で、前記エンジンバルブの進角量が前記基準進角量未満のとき、前記作動油による移動領域の制限が解除される機構とを備えた
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。 - エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトを軸方向へ変位させてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、
作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々へ供給する作動油量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、
前記進角用油路として、前記コントロールシャフトに形成されて当該進角用油路の一部を構成する油溝と、前記供給源と前記ロッカシャフトに形成された第1連通孔とをつなぐ第1進角用油路と、前記ロッカシャフトに形成された第2連通孔と前記進角圧力室とをつなぐ第2進角用油路とを備え、
前記コントロールシャフトの移動領域を制限するロック機構として、軸方向へ延びるように前記コントロールシャフトに形成されたロック溝と、前記第1進角用油路と前記ロッカシャフトに形成された第3連通孔とをつなぐ規制用油路と、該規制用油路に配設されるとともに前記作動油を通じて押圧されることにより前記第3連通孔を介して前記ロック溝へ挿入されるロックピンと、前記規制用油路に設けられて前記ロックピンを前記作動油による押圧方向と反対方向へ付勢する付勢機構とを備え、
前記作動油の流通経路の構成が前記コントロールシャフトの軸方向位置に応じて次の〔A〕及び〔B〕のいずれかに変更されるとともに、前記ロックピンによる前記コントロールシャフトの移動領域の制限態様が前記エンジンバルブの進角量に応じて次の〔C〕及び〔D〕のいずれかに変更される
〔A〕前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が基準リフト量未満となる位置に前記コントロールシャフトが保持されているとき、前記第1進角用油路及び前記第2進角用油路と前記コントロールシャフトの油溝とが連通することにより前記進角用油路が開放された状態に維持されるとともに、前記ロック溝と前記規制用油路とが連通した状態に維持される
〔B〕前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が前記基準リフト量以上となる位置に前記コントロールシャフトが保持されているとき、前記第1連通孔及び前記第2連通孔と前記コントロールシャフトの油溝とが不通となることにより前記進角用油路が閉鎖された状態に維持されるとともに、前記ロック溝と前記規制用油路とが不通の状態に維持される
〔C〕前記エンジンバルブの進角量が基準進角量以上であって、前記ロック溝と前記規制用油路とが連通しているとき、前記作動油を通じて前記ロックピンが前記ロック溝へ挿入された状態に維持されることにより、前記コントロールシャフトの移動領域が前記最大バルブリフト量の最小値から前記基準リフト量の直前のリフト量までに対応した領域に制限される
〔D〕前記エンジンバルブの進角量が前記基準進角量未満のとき、前記付勢機構を通じて前記ロックピンが前記ロック溝へ挿入されていない状態に維持されることにより、前記コントロールシャフトの移動領域の制限が解除される
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。 - エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で前記ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトを軸方向へ変位させてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、
作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々へ供給する作動油量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、
前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が基準リフト量以上となる位置に前記コントロールシャフトが保持されているときに、該コントロールシャフトにより前記進角用油路が閉鎖された状態に維持されるように前記コントロールシャフトと前記進角用油路とを関連付けて構成した
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。 - エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で前記ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトを軸方向へ変位させてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、
作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々へ供給する作動油量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、
前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が基準リフト量以上のとき、前記コントロールシャフトにより前記進角用油路が閉鎖される一方で、前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が前記基準リフト量未満のとき、前記コントロールシャフトによる前記進角用油路の閉鎖が解除される機構を備えた
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。 - エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で前記ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトを軸方向へ変位させてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、
作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々へ供給する作動油量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、
前記進角用油路として、前記コントロールシャフトに形成されて当該進角用油路の一部を構成する油溝と、前記供給源と前記ロッカシャフトに形成された第1連通孔とをつなぐ第1進角用油路と、前記ロッカシャフトに形成された第2連通孔と前記進角圧力室とをつなぐ第2進角用油路とを備え、
前記作動油の流通経路の構成が前記コントロールシャフトの軸方向位置に応じて次の〔A〕及び〔B〕のいずれかに変更される
〔A〕前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が基準リフト量未満となる位置に前記コントロールシャフトが保持されているとき、前記第1進角用油路及び第2進角用油路と前記コントロールシャフトの油溝とが連通することにより前記進角用油路が開放された状態に維持される
〔B〕前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が前記基準リフト量以上となる位置に前記コントロールシャフトが保持されているとき、前記第1連通孔及び前記第2連通孔と前記コントロールシャフトの油溝とが不通となることにより前記進角用油路が閉鎖された状態に維持される
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。 - 請求項4〜6のいずれか一項に記載のエンジンの可変動弁機構において、
当該可変動弁機構は、前記コントロールシャフトの制御を通じて前記最大バルブリフト量の変更を行う制御装置を備えるものであり、
該制御装置は、前記エンジンバルブの進角量が基準進角量以上のとき、前記エンジンバルブの最大バルブリフト量を上限リフト量以上に変更することを禁止する
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。 - エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトの軸方向への変位を通じてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、
作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々に対する前記作動油の供給量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、
前記エンジンバルブの進角量が基準進角量以上のときに、前記進角用油路を流通する作動油を通じて、前記コントロールシャフトの移動領域が前記最大バルブリフト量の最小値から基準リフト量の直前のリフト量までに対応した領域に制限されるように前記進角用油路と前記コントロールシャフトとを関連付けて構成した
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。 - エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトを軸方向へ変位させてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、
作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々へ供給する作動油量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、
前記エンジンバルブの進角量が基準進角量以上のとき、前記進角用油路を流通する作動油を通じて、前記コントロールシャフトの移動領域が前記最大バルブリフト量の最小値から基準リフト量の直前のリフト量までに対応した領域に制限される一方で、前記エンジンバルブの進角量が前記基準進角量未満のとき、前記作動油による移動領域の制限が解除される機構を備えた
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。 - エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトを軸方向へ変位させてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、
作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々へ供給する作動油量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、
前記コントロールシャフトの移動領域を制限するロック機構として、軸方向へ延びるように前記コントロールシャフトに形成されたロック溝と、前記進角用油路と前記ロッカシャフトに形成された第3連通孔とをつなぐ規制用油路と、該規制用油路に配設されるとともに前記作動油を通じて押圧されることにより前記第3連通孔を介して前記ロック溝へ挿入されるロックピンと、前記規制用油路に設けられて前記ロックピンを前記作動油による押圧方向と反対方向へ付勢する付勢機構とを備え、
前記ロックピンによる前記コントロールシャフトの移動領域の制限態様が前記エンジンバルブの進角量に応じて次の〔A〕及び〔B〕のいずれかに変更される
〔A〕前記エンジンバルブの進角量が基準進角量以上であって、前記ロック溝と前記規制用油路とが連通しているとき、前記作動油を通じて前記ロックピンが前記ロック溝へ挿入された状態に維持されることにより、前記コントロールシャフトの移動領域が前記最大バルブリフト量の最小値から基準リフト量の直前のリフト量までに対応した領域に制限される
〔B〕前記エンジンバルブの進角量が前記基準進角量未満のとき、前記付勢機構を通じて前記ロックピンが前記ロック溝へ挿入されていない状態に維持されることにより、前記コントロールシャフトの移動領域の制限が解除される
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。 - 請求項8〜10のいずれか一項に記載のエンジンの可変動弁機構において、
当該可変動弁機構は、前記コントロールシャフトの制御を通じて前記最大バルブリフト量の変更を行う制御装置を備えるものであり、
前記制御装置は、前記エンジンバルブの最大バルブリフト量が基準リフト量以上のとき、前記エンジンバルブの進角量を上限進角量以上に変更することを禁止する
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。 - エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトの軸方向への変位を通じてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、
作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々に対する前記作動油の供給量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、
前記エンジンのピストンと前記エンジンバルブとの接触を回避すべく、前記最大バルブリフト量に応じて前記エンジンバルブの進角量の変更範囲が制限されるように前記コントロールシャフトと前記進角用油路とを関連付けて構成するとともに、前記バルブタイミングの進角量に応じて前記最大バルブリフト量の変更範囲が制限されるように前記進角用油路と前記コントロールシャフトとを関連付けて構成した
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。 - エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトの軸方向への変位を通じてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、
作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々に対する前記作動油の供給量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、
前記エンジンのピストンと前記エンジンバルブとの接触を回避すべく、前記最大バルブリフト量に応じて前記エンジンバルブの進角量の変更範囲が制限されるように前記コントロールシャフトと前記進角用油路とを関連付けて構成した
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。 - エンジンに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で該ロッカシャフト内に配設されたコントロールシャフトとを有し、該コントロールシャフトの軸方向への変位を通じてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、
作動油の供給源と進角圧力室とをつなぐ進角用油路、及び前記供給源と遅角圧力室とをつなぐ遅角用油路を有し、前記進角圧力室及び前記遅角圧力室の各々に対する前記作動油の供給量の調整を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、
前記エンジンのピストンと前記エンジンバルブとの接触を回避すべく、前記バルブタイミングの進角量に応じて前記最大バルブリフト量の変更範囲が制限されるように前記進角用油路と前記コントロールシャフトとを関連付けて構成した
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。 - 請求項1〜14のいずれか一項に記載のエンジンの可変動弁機構において、
前記最大バルブリフト量可変機構は、前記ロッカシャフト上に設けられるとともに当該エンジンのカムシャフトのトルクを通じて前記エンジンバルブを開閉するバルブリフト機構と、前記コントロールシャフトに駆動連結されたアクチュエータとを備えるものであり、
前記バルブリフト機構は、周方向への揺動が可能な状態で前記ロッカシャフト上に設けられるとともに前記コントロールシャフトと連動して軸方向へ移動可能なスライダギアと、該スライダギア上に設けられて前記カムシャフトにより駆動される入力アームと、前記スライダギア上に設けられて前記エンジンバルブをリフトさせる出力アームとを備えて構成されるものであり、
前記スライダギアは、前記入力アームと噛合する入力側ヘリカルスプラインと、該ヘリカルスプラインの歯すじの傾斜方向とは反対の傾斜方向の歯すじを有して前記出力アームと噛合する出力側ヘリカルスプラインとが形成されたものであり、
前記アクチュエータによる前記コントロールシャフトの移動を通じて、軸方向における前記スライダギアと前記入力アーム及び前記出力アームとの相対位置を変更し、この相対位置の変更にともなう前記入力アームと前記出力アームとの相対回転を通じて前記エンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。 - 請求項1〜15のいずれか一項に記載のエンジンの可変動弁機構において、
前記バルブタイミング可変機構は、複数のベーンを有するとともに一体回転可能な状態で前記エンジンのカムシャフトに固定されるベーンロータと、前記ベーンに対応した複数の隔壁を有するとともに一体回転可能な状態で前記エンジンのプーリーまたはスプロケットに固定されるハウジングとを備え、前記ベーンと前記隔壁とを通じて前記進角圧力室及び前記遅角圧力室を形成するものであり、
前記作動油の供給の調整を通じて前記進角圧力室と前記遅角圧力室との容積の比率を変更することにより前記ベーンロータと前記ハウジングとを相対回転させ、この相対回転を通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更する
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。 - コントロールシャフトの移動を通じてエンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する最大バルブリフト量可変機構と、作動油の供給態様の切り替えを通じて前記エンジンバルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えたエンジンの可変動弁機構において、
当該エンジンのピストンとエンジンバルブとの接触を回避すべく、前記最大バルブリフト量可変機構及び前記バルブタイミング可変機構のいずれか一方の動作に基づいて他方の機構の動作が制限されるようにこれら各機構を関連付けて構成した
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。
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