JP2011196266A - Variable valve gear of internal combustion engine - Google Patents

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Hisayuki Yano
寿行 矢野
Keikazu Jikuhara
慶和 竺原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable valve gear capable of sensing the valve stopped and returned conditions without installing sensors at all cylinders or all valves.SOLUTION: The variable valve gear includes a transmitting member installed at least on each of two cylinders in a position between a cam and a valve and transmitting the acting force of the cam to the valve, and a changeover mechanism to change over the valve opening characteristics of the valves installed on the at least two cylinders, by changing the operating condition of the transmitting member, wherein the changeover mechanism is furnished with an actuator used commonly in at least two cylinders and changing over the operating condition of each transmitting member of the at least two cylinders, and a rigid member to make displacement in association with the motion of the actuator and change over the operating condition of each transmitting member. Further the variable valve gear is equipped with a sensor to sense the displacement of the rigid member and can sense the opening characteristics of the currently working valve in accordance with the sensed displacement of the rigid member.

Description

この発明は、内燃機関の可変動弁装置に関する。   The present invention relates to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine.

例えば、特許文献1には、気圧アクチュエータにて全気筒の吸気バルブ又は排気バルブのリフトの切り替えを行なう可変動弁機構が開示されている。この可変動弁機構は、気筒毎に低速用の小カムと高速用の大カムとの2種類のカムと、小カムに当接する低速用ロッカーアームと大カムに当接する高速用ロッカーアームとの2種類のロッカーアームとを有する。低速用ロッカーアームと高速用ロッカーアームとには、コントロールプレートによって押動可能なロックピンが取り付けられている。   For example, Patent Literature 1 discloses a variable valve mechanism that switches the lift of intake valves or exhaust valves of all cylinders by a pneumatic actuator. This variable valve mechanism includes two types of cams, a low speed small cam and a high speed large cam for each cylinder, a low speed rocker arm that contacts the small cam, and a high speed rocker arm that contacts the large cam. It has two types of rocker arms. Lock pins that can be pushed by a control plate are attached to the low-speed rocker arm and the high-speed rocker arm.

この可変動弁機構においてロックピンが押動されていないときには、高速用ロッカーアームと低速用ロッカーアームとが分離した状態となり、吸気バルブ(又は排気バルブ)は低速用ロッカーアームを介して小カムによってリフトされる。一方、ロックピンが押動されると、ロックピンは高速用ロッカーアームに係合され、低速用ロッカーアームと高速用ロッカーアームとが互いに連結した状態となる。このとき、吸気バルブ(又は排気バルブ)は、連結したロッカーアームを介して大カムによってリフトされる。   When the lock pin is not pushed in this variable valve mechanism, the high speed rocker arm and the low speed rocker arm are separated, and the intake valve (or exhaust valve) is moved by the small cam through the low speed rocker arm. Lifted. On the other hand, when the lock pin is pushed, the lock pin is engaged with the high speed rocker arm, and the low speed rocker arm and the high speed rocker arm are connected to each other. At this time, the intake valve (or exhaust valve) is lifted by the large cam via the connected rocker arm.

この特許文献1の可変動弁機構において、高速用・低速用ロッカーアームの連結/分離は、ロックピンを押動することにより行なわれ、ロックピンの押動はコントロールロッドに取り付けられたコントロールプレートにより行なわれる。コントロールロッドは、気体圧力式アクチュエータが作動されると負圧により所定の軸方向に移動し、これに伴いコントロールプレートが移動することでロックピンが押動され、高速用・低速用ロッカーアームが連結する。一方、気体圧力式アクチュエータの負圧が解除されると、コントロールロッド及びコントロールプレートが所定の位置に押し戻されるため、これに伴いロックピンの係合が外され、高速用・低速用ロッカーアームが分離された状態となる。この切り替えの機構により、吸気バルブ(又は排気バルブ)のリフト量が切り替えられる。   In the variable valve mechanism of Patent Document 1, connection / separation of the high-speed and low-speed rocker arms is performed by pushing a lock pin, and the lock pin is pushed by a control plate attached to a control rod. Done. When the gas pressure actuator is actuated, the control rod moves in the specified axial direction due to negative pressure. When the control rod moves, the lock pin is pushed and the rocker arm for high speed and low speed is connected. To do. On the other hand, when the negative pressure of the gas pressure actuator is released, the control rod and control plate are pushed back into place, so the lock pin is disengaged and the rocker arm for high speed and low speed is separated. It will be in the state. By this switching mechanism, the lift amount of the intake valve (or exhaust valve) is switched.

特開2002−242628号公報JP 2002-242628 A 特開平07−119424号公報JP 07-119424 A

上記特許文献1のように吸気バルブ又は排気バルブのリフト量を切り替えたり、あるいは弁停止・弁復帰を切り替える制御を行なう場合、例えば気筒ごとに筒内圧センサを取り付けて筒内圧変化をセンシングしたり、あるいは各バルブに歪みゲージなどを取り付けて応力の変化を検出するなどして、気筒毎の弁停止・復帰状態を判別している。   When switching the lift amount of the intake valve or the exhaust valve as in Patent Document 1 or performing control for switching valve stop / return, for example, a cylinder pressure sensor is attached to each cylinder to sense a cylinder pressure change, Alternatively, the valve stop / return state for each cylinder is determined by detecting a change in stress by attaching a strain gauge or the like to each valve.

しかしながら、気筒毎又はバルブ毎にセンサ等を取り付けるとすると、各センサ等の取り付け位置は近接する。また気筒内周辺は燃焼室からの影響を受ける。従って、設置位置の確保、設置工程数、コストの観点から、気筒毎、バルブ毎の設置は難易度が高くなる場合が多い。   However, if sensors or the like are attached to each cylinder or valve, the attachment positions of the sensors and the like are close to each other. Also, the inside of the cylinder is affected by the combustion chamber. Therefore, in terms of securing the installation position, the number of installation processes, and cost, the installation for each cylinder and each valve is often difficult.

また、上記特許文献1の技術のように、1のシャフト(コントロールロッド)により複数の弁停止・弁復帰を行なう場合、弁停止・弁復帰の故障が検出された場合であっても、その故障の原因がシャフトの異常であるか、バルブやロッカーアーム等の気筒毎の機構における異常であるのかの判別が困難である。   Moreover, even when a plurality of valve stops / returns are performed by one shaft (control rod) as in the technique of Patent Document 1 described above, even if a failure of valve stop / return is detected, the failure It is difficult to determine whether the cause of this is an abnormality in the shaft or an abnormality in a mechanism for each cylinder such as a valve or a rocker arm.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、弁停止・復帰の状態をより簡便なシステムで的確に検出することができるよう改良した内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an improved variable valve operating system for an internal combustion engine that can accurately detect the valve stop / return state with a simpler system. The purpose is to do.

第1の発明は、内燃機関の可変動弁装置であって、
少なくとも2つの気筒それぞれにおいてカムとバルブとの間に配置され、前記カムの作用力を前記バルブに伝達する伝達部材と、
前記伝達部材の動作状態を変化させることで、前記少なくとも2つの気筒に設けられた前記バルブの開弁特性を切り換える機構であって、かつ、
前記少なくとも2つの気筒で共用され、当該少なくとも2つの気筒における前記伝達部材の動作状態を切り換える際に駆動されるアクチュエータと、
前記アクチュエータの作動に伴って変位し、前記少なくとも2つの気筒に設けられた前記伝達部材の動作状態を切り換える剛体部材と、を備える切替機構と、
前記剛体部材の変位を検出するセンサと、
検出された前記剛体部材の変位に応じて、前記バルブの開弁特性を判別する検出手段と、
を、備えることを特徴とする。
A first invention is a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine,
A transmission member disposed between the cam and the valve in each of at least two cylinders, and transmitting the acting force of the cam to the valve;
A mechanism for switching valve opening characteristics of the valves provided in the at least two cylinders by changing an operation state of the transmission member; and
An actuator that is shared by the at least two cylinders and is driven when switching the operation state of the transmission member in the at least two cylinders;
A switching mechanism including a rigid member that is displaced in accordance with the operation of the actuator and switches an operation state of the transmission member provided in the at least two cylinders;
A sensor for detecting the displacement of the rigid member;
Detecting means for determining a valve opening characteristic of the valve in accordance with the detected displacement of the rigid member;
Is provided.

第2の発明は、第1の発明において、
前記伝達部材は、前記カムと同期して揺動する第1ロッカーアームと、前記バルブを押動可能な第2ロッカーアームと、を備え、
前記剛体部材は、
前記第1ロッカーアームおよび前記第2ロッカーアームを支持するロッカーシャフトの内部に、軸方向に変位可能に配置された部材連結軸と、
前記気筒それぞれに配置され、それぞれが前記部材連結軸と連結され、前記アクチュエータの作動に伴って前記部材連結軸とともに変位することにより、前記気筒それぞれにおいて前記第2ロッカーアームの動作状態を変化させる変位部材と、を備え、
前記切替機構は、前記第1ロッカーアームおよび前記第2ロッカーアームのそれぞれに形成されたピン孔に移動可能に配置され、前記変位部材の変位に連動して変位することで、前記第1ロッカーアームと前記第2ロッカーアームとが連結した連結状態と、その連結が解除された非連結状態とを切り換えるための切換ピンを備え、
前記センサは、前記ロッカーシャフトの内部に配置され、前記部材連結軸の変位を検出することで前記剛体部材の変位を検出する、
ことを特徴とする。
According to a second invention, in the first invention,
The transmission member includes a first rocker arm that swings in synchronization with the cam, and a second rocker arm that can push the valve.
The rigid member is
A member connecting shaft disposed inside the rocker shaft supporting the first rocker arm and the second rocker arm so as to be displaceable in an axial direction;
Displacement that is disposed in each of the cylinders, is connected to the member connecting shaft, and is displaced together with the member connecting shaft in accordance with the operation of the actuator, thereby changing the operation state of the second rocker arm in each of the cylinders. A member, and
The switching mechanism is movably disposed in a pin hole formed in each of the first rocker arm and the second rocker arm, and is displaced in conjunction with displacement of the displacement member, whereby the first rocker arm And a switching pin for switching between a connected state in which the second rocker arm is connected and an unconnected state in which the connection is released,
The sensor is disposed inside the rocker shaft and detects the displacement of the rigid member by detecting the displacement of the member connecting shaft.
It is characterized by that.

第3の発明は、第1の発明において、
前記内燃機関は、配置場所が隣接する複数の気筒からなる第1気筒群と、配置場所が隣接する複数の気筒からなる第2気筒群とを有し、前記第1気筒群に所属する前記複数の気筒に関して前記カムの共通ベース円区間が存在し、かつ前記第2気筒群に所属する前記複数の気筒に関して前記カムの共通ベース円区間が存在するように爆発順序が設定されたものであって、
前記剛体部材は、
前記第1の気筒群に所属する気筒の、前記伝達部材の動作状態を切り替える第1剛体部材と、
前記第2の気筒群に所属する気筒の、前記伝達部材の動作状態を切り替える第2剛体部材と、を備え、
前記切替機構は、前記アクチュエータの作動時に第2剛体部材の変位を遅延させるディレー機構を、備え、
前記センサは、前記第1剛体部材の変位と、前記第2剛体部材の変位とを、それぞれ検出し、
前記検出手段は、前記第1剛体部材の変位に応じて前記第1気筒群に属する気筒のバルブの開弁特性を判別すると共に、前記第2剛体部材の変位に応じて前記第2気筒群に属する気筒のバルブの開弁特性を判別する
ことを特徴とする。
According to a third invention, in the first invention,
The internal combustion engine has a first cylinder group composed of a plurality of cylinders arranged adjacent to each other and a second cylinder group composed of a plurality of cylinders arranged adjacent to each other, and the plurality of cylinders belonging to the first cylinder group The explosion order is set so that there is a common base circle section of the cam for the cylinders and a common base circle section of the cam for the plurality of cylinders belonging to the second cylinder group. ,
The rigid member is
A first rigid member that switches an operating state of the transmission member of a cylinder belonging to the first cylinder group;
A second rigid member that switches an operating state of the transmission member of a cylinder belonging to the second cylinder group,
The switching mechanism includes a delay mechanism that delays the displacement of the second rigid member when the actuator is operated,
The sensor detects the displacement of the first rigid member and the displacement of the second rigid member, respectively.
The detecting means discriminates the valve opening characteristics of the cylinders belonging to the first cylinder group according to the displacement of the first rigid body member, and applies the second cylinder group according to the displacement of the second rigid body member. It is characterized by determining the valve opening characteristics of the valve of the cylinder to which it belongs.

第4の発明は、第3の発明において、
前記伝達部材は、前記カムと同期して揺動する第1ロッカーアームと、前記バルブを押動可能な第2ロッカーアームと、を備え、
前記第1剛体部材と、前記第2剛体部材とは、それぞれ、
前記第1ロッカーアームおよび前記第2ロッカーアームを支持するロッカーシャフトの内部に、軸方向に変位可能に配置された部材連結軸と、
前記気筒それぞれに配置され、それぞれが前記部材連結軸と連結され、前記アクチュエータの作動に伴って前記部材連結軸とともに変位することにより、前記気筒それぞれにおいて前記第2ロッカーアームの動作状態を変化させる変位部材と、を備え、
前記切替機構は、前記第1ロッカーアームおよび前記第2ロッカーアームのそれぞれに形成されたピン孔に移動可能に配置され、前記変位部材の変位に連動して変位することで、前記第1ロッカーアームと前記第2ロッカーアームとが連結した連結状態と、その連結が解除された非連結状態とを切り換えるための切換ピンを備え、
前記センサは、前記ロッカーシャフトの内部に配置され、前記部材連結軸の変位を検出することで前記剛体部材の変位を検出し、
前記ディレー機構は、前記ロッカーシャフト内において前記部材連結軸の途中に介在している
ことを特徴とする。
According to a fourth invention, in the third invention,
The transmission member includes a first rocker arm that swings in synchronization with the cam, and a second rocker arm that can push the valve.
The first rigid member and the second rigid member are respectively
A member connecting shaft disposed inside the rocker shaft supporting the first rocker arm and the second rocker arm so as to be displaceable in an axial direction;
Displacement that is disposed in each of the cylinders, is connected to the member connecting shaft, and is displaced together with the member connecting shaft in accordance with the operation of the actuator, thereby changing the operation state of the second rocker arm in each of the cylinders. A member, and
The switching mechanism is movably disposed in a pin hole formed in each of the first rocker arm and the second rocker arm, and is displaced in conjunction with displacement of the displacement member, whereby the first rocker arm And a switching pin for switching between a connected state in which the second rocker arm is connected and an unconnected state in which the connection is released,
The sensor is disposed inside the rocker shaft, detects the displacement of the rigid member by detecting the displacement of the member connecting shaft,
The delay mechanism is interposed in the rocker shaft in the middle of the member connecting shaft.

第1の発明において、剛体部材は、アクチュエータの駆動に伴って変位することで、各気筒に設けられた伝達部材の動作状態を切り換え、これによりバルブの開弁特性を切り替えられる。ここで、第1の発明は、剛体部材の変位を検出するセンサを有している。これにより、各気筒毎又はバルブごとにセンサを設置しなくても、剛体部材の変位を検出することで、各気筒のバルブの開弁特性を判別することができる。   In the first invention, the rigid member is displaced in accordance with the driving of the actuator, thereby switching the operating state of the transmission member provided in each cylinder, thereby switching the valve opening characteristics. Here, 1st invention has a sensor which detects the displacement of a rigid body member. Thereby, even if it does not install a sensor for every cylinder or every valve, the valve opening characteristic of the valve of each cylinder can be discriminated by detecting the displacement of a rigid member.

第3の発明において、剛体部材は、第1気筒群に対応する第1剛体部材と、第2気筒群に対応する第2剛体部材を含む。また。アクチュエータの作動時には、ディレー機構により第2剛体部材の変位が遅延させる。従って、第1気筒群に属する気筒のバルブ開弁特性と、第2気筒群に属する気筒のバルブ開弁特性が異なるものとなる場合がある。この点、第3の発明において、センサは、第1剛体部材の変位と、第2剛体部材の変位とを、それぞれ検出することができる。これにより、第1剛体部材の変位に応じた第1気筒群に属する気筒のバルブ開弁特性と、第2剛体部材の変位に応じた第2気筒群に属する気筒のバルブ開弁特性とを、それぞれに判別することができる。   In the third invention, the rigid member includes a first rigid member corresponding to the first cylinder group and a second rigid member corresponding to the second cylinder group. Also. When the actuator is operated, the displacement of the second rigid member is delayed by the delay mechanism. Therefore, the valve opening characteristics of the cylinders belonging to the first cylinder group may differ from the valve opening characteristics of the cylinders belonging to the second cylinder group. In this regard, in the third invention, the sensor can detect the displacement of the first rigid member and the displacement of the second rigid member, respectively. Thereby, the valve opening characteristics of the cylinders belonging to the first cylinder group according to the displacement of the first rigid member, and the valve opening characteristics of the cylinders belonging to the second cylinder group according to the displacement of the second rigid member, Each can be distinguished.

第2及び第4の発明において、センサは、ロッカーシャフトの内部に配置され、部材連結軸の変位を検出することで剛体部材の変位を検出する。ここで、ロッカーシャフト内部における変位部材以外の移動部品は少なく、またロッカーシャフト内部への異物混入は少ないものと考えられる。従って、第2又は第4の発明によれば、より正確に部材連結軸の変位(即ち、剛体部材)の変位を検出することができる。   In the second and fourth inventions, the sensor is disposed inside the rocker shaft, and detects the displacement of the rigid member by detecting the displacement of the member connecting shaft. Here, it is considered that there are few moving parts other than the displacement member inside the rocker shaft, and there is little foreign matter mixed into the rocker shaft. Therefore, according to the second or fourth invention, it is possible to detect the displacement of the member connecting shaft (that is, the rigid member) more accurately.

本発明の実施の形態1の内燃機関の可変動弁装置の全体構成を概略的に示す図である。1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention.

実施の形態.
以下、図1を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
[可変動弁装置の構成]
図1は、本発明の実施の形態1の内燃機関の可変動弁装置10の全体構成を概略的に示す図である。図1は、後述するロッカーシャフト22の軸線と切換ピン36、38、44の軸線とを含む平面で、可変動弁装置10の一部(ロッカーアーム18、20およびロッカーシャフト22)を切断して表した部分断面図である。本実施形態の内燃機関は、4つの気筒(#1〜#4)を有し、#1→#3→#4→#2の順で爆発行程が行われる直列4気筒型エンジンとする。また、内燃機関の個々の気筒には、2つの吸気バルブと2つの排気バルブとが備えられ、可変動弁装置10は、各気筒に配設された2つの吸気バルブ、あるいは2つの排気バルブを駆動する機構として機能する。
Embodiment.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[Configuration of variable valve gear]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a variable valve operating apparatus 10 for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plane including an axis of a rocker shaft 22 and an axis of switching pins 36, 38, and 44, which will be described later. FIG. The internal combustion engine of the present embodiment is an in-line four-cylinder engine having four cylinders (# 1 to # 4) and performing an explosion stroke in the order of # 1, # 3, # 4, and # 2. Each cylinder of the internal combustion engine is provided with two intake valves and two exhaust valves, and the variable valve apparatus 10 includes two intake valves or two exhaust valves disposed in each cylinder. It functions as a driving mechanism.

可変動弁装置10はカムシャフト12を備えている。カムシャフト12は、クランクシャフト(図示せず)に対してタイミングチェーンまたはタイミングベルトによって連結され、クランクシャフトの1/2の速度で回転するように構成されている。カムシャフト12には、1気筒当たり1つの主カム14と1つの副カム16とが設置されている。主カム14は、カムシャフト12と同軸の円弧状のベース円部と、当該ベース円の一部を半径方向外側に向かって膨らませるように形成されたノーズ部とを備えている。本実施形態では、副カム16はベース円部のみを有するカム(ゼロリフトカム)として構成されている。   The variable valve operating apparatus 10 includes a camshaft 12. The camshaft 12 is connected to a crankshaft (not shown) by a timing chain or a timing belt, and is configured to rotate at a half speed of the crankshaft. The camshaft 12 is provided with one main cam 14 and one sub cam 16 per cylinder. The main cam 14 includes an arc-shaped base circle portion coaxial with the camshaft 12 and a nose portion formed so as to bulge a part of the base circle outward in the radial direction. In the present embodiment, the sub cam 16 is configured as a cam having only a base circle (zero lift cam).

内燃機関の各気筒には、主カム14の作用力をその気筒のバルブに伝達する伝達部材としてのロッカーアーム18、20が、カム14、16とバルブとの間に介在するように設けられている。より具体的に、各気筒毎に、第1ロッカーアーム18と第2ロッカーアーム20とが1つずつ隣接して備えられ、1本のロッカーシャフト22によって回転(揺動)自在に支持されている。   Each cylinder of the internal combustion engine is provided with rocker arms 18 and 20 as transmission members for transmitting the acting force of the main cam 14 to the valve of the cylinder so as to be interposed between the cams 14 and 16 and the valve. Yes. More specifically, a first rocker arm 18 and a second rocker arm 20 are provided adjacent to each other for each cylinder, and are supported by a single rocker shaft 22 so as to be rotatable (oscillated). .

第1ロッカーアーム18にはカムローラ26が回転自在に取り付けられている。第1ロッカーアーム18は、ロッカーシャフト22に取り付けられたコイルスプリング(図示省略)によって付勢され、これによりカムローラ26は主カム14と常に当接している。一方、第2ロッカーアーム20は、2つのバルブを駆動するアームであって、第1ロッカーアーム18を取り囲むように構成されている。   A cam roller 26 is rotatably attached to the first rocker arm 18. The first rocker arm 18 is biased by a coil spring (not shown) attached to the rocker shaft 22 so that the cam roller 26 is always in contact with the main cam 14. On the other hand, the second rocker arm 20 is an arm that drives two valves, and is configured to surround the first rocker arm 18.

カムローラ26の支軸30の内部には、カムローラ26と同心の第1ピン孔32aが形成されており、第2ロッカーアーム20の内部には、第1ピン孔32aに対応する位置に、2つの第2ピン孔32L、32Rが形成されている。これらのピン孔32a、32L、32Rの中心は、ロッカーアーム18、20の回転中心であるロッカーシャフト22を中心とする同じ円弧状に配置されている。更に、カムローラ26が主カム14のベース円部と当接し、かつ、第2ロッカーアームが副カム16のベース円部と当接している時に、第1ピン孔32aの位置と第2ピン孔32L、32Rの位置とが一致するようになっている。   A first pin hole 32a concentric with the cam roller 26 is formed in the support shaft 30 of the cam roller 26. Two holes are formed in the second rocker arm 20 at positions corresponding to the first pin holes 32a. Second pin holes 32L and 32R are formed. The centers of these pin holes 32a, 32L, 32R are arranged in the same arc shape with the rocker shaft 22 being the rotation center of the rocker arms 18, 20 as the center. Further, when the cam roller 26 is in contact with the base circle of the main cam 14 and the second rocker arm is in contact with the base circle of the sub cam 16, the position of the first pin hole 32a and the second pin hole 32L. , 32R coincide with each other.

第1ピン孔32aには、円柱状の切換ピン36が移動自在に挿入されている。第2ピン孔32L(図1左側)には、切換ピン36に当接する円柱状の切換ピン38が移動自在に挿入されている。切換ピン38が挿入された第2ピン孔32Lは、第1ロッカーアーム18と反対側の端部がキャップ40によって閉塞され、第2ピン孔32Lの内部には、切換ピン38を第1ロッカーアーム18の方向(以下、「進出方向」と称する)に向けて付勢するリターンスプリング42が配置されている。第2ピン孔32R(図1右側)には、切換ピン36に当接する円柱状の切換ピン44が移動自在に挿入されている。   A cylindrical switching pin 36 is movably inserted into the first pin hole 32a. A cylindrical switching pin 38 that contacts the switching pin 36 is movably inserted into the second pin hole 32L (left side in FIG. 1). The second pin hole 32L into which the switching pin 38 is inserted is closed at the end opposite to the first rocker arm 18 by the cap 40, and the switching pin 38 is inserted into the first rocker arm inside the second pin hole 32L. A return spring 42 is disposed to urge toward 18 directions (hereinafter referred to as “advance direction”). A cylindrical switching pin 44 that is in contact with the switching pin 36 is movably inserted into the second pin hole 32R (right side in FIG. 1).

#4気筒においては、第2ロッカーアーム20の側方(図1右側)に、切換ピン44に当接する第1リンクアーム46(変位部材)が配置されている。第1リンクアーム46の先端には突起部46aが設けられている。一方、#1〜♯3気筒においては、第2ロッカーアーム20の側方(図1右側)に、切換ピン44と当接する第2リンクアーム48(変位部材)が配置されている。第1リンクアーム46及び第2リンクアーム48は、1本のロッカーシャフト22によって支持されている。   In the # 4 cylinder, a first link arm 46 (displacement member) that contacts the switching pin 44 is disposed on the side (right side in FIG. 1) of the second rocker arm 20. A protrusion 46 a is provided at the tip of the first link arm 46. On the other hand, in the # 1 to # 3 cylinders, a second link arm 48 (displacement member) that contacts the switching pin 44 is disposed on the side of the second rocker arm 20 (right side in FIG. 1). The first link arm 46 and the second link arm 48 are supported by one rocker shaft 22.

ロッカーシャフト22は中空状に形成されている。ロッカーシャフト22の内部には、リンクシャフト50(部材連結軸)が、軸方向に変位可能な状態で挿入されている。リンクシャフト50には、第1リンクアーム46と第2リンクアーム48とが固定されている。リンクシャフト50と第1リンクアーム46と第2リンクアーム48とは、ロッカーシャフト22にその動きを妨げられることなく、軸方向に連動して変位可能な構成とされている。   The rocker shaft 22 is formed in a hollow shape. Inside the rocker shaft 22, a link shaft 50 (member connecting shaft) is inserted in a state displaceable in the axial direction. A first link arm 46 and a second link arm 48 are fixed to the link shaft 50. The link shaft 50, the first link arm 46, and the second link arm 48 are configured to be able to be displaced in conjunction with the axial direction without being blocked by the rocker shaft 22.

ここでリンクシャフト50は、♯3、♯4気筒側の第1リンクシャフト50aと、♯1、♯2気筒側の第2リンクシャフト50bとに分割されている。第1リンクシャフト50aと第2リンクシャフト50bとは、ディレー機構52を介して連結されている。   Here, the link shaft 50 is divided into a first link shaft 50a on the # 3 and # 4 cylinder side and a second link shaft 50b on the # 1 and # 2 cylinder side. The first link shaft 50 a and the second link shaft 50 b are connected via a delay mechanism 52.

ディレー機構52は、第2リンクシャフト50bに当接する当接部54aを一端に有するディレー機構内リンクシャフト54を備えている。当接部54aは、他の部位に比して大きな径で形成されている。また、ディレー機構内リンクシャフト54の他端側は、中空状に形成された第1リンクシャフト50aの内部に挿入されている。   The delay mechanism 52 includes an intra-delay mechanism link shaft 54 having an abutting portion 54a that abuts the second link shaft 50b at one end. The contact portion 54a is formed with a larger diameter than other portions. The other end side of the in-delay mechanism link shaft 54 is inserted into a hollow first link shaft 50a.

また、ディレー機構52は、ディレー機構内リンクシャフト54の当接部54aと、第1リンクシャフト50aにおけるディレー機構52側の端部との間でバネ長さが規定されるディレー機構スプリング56を備えている。第1リンクシャフト50aにおいてディレー機構内リンクシャフト54の挿入を受ける部位には、長穴(図示せず)が形成されている。この長穴には、ディレー機構内リンクシャフト54に圧入されたストローク制限ピン(図示せず)が係合しており、ディレー機構内リンクシャフト54は、ストローク制限ピンが長穴によって規制される範囲内で軸方向に移動可能になっている。   The delay mechanism 52 includes a delay mechanism spring 56 whose spring length is defined between the abutment portion 54a of the in-delay mechanism link shaft 54 and the end portion of the first link shaft 50a on the delay mechanism 52 side. ing. A slot (not shown) is formed in a portion of the first link shaft 50a that receives the insertion of the in-delay link shaft 54. A stroke limiting pin (not shown) press-fitted into the delay mechanism internal link shaft 54 is engaged with the long hole, and the delay mechanism internal link shaft 54 has a range in which the stroke limiting pin is regulated by the long hole. It can move in the axial direction.

ロッカーシャフト22内には、第1リンクシャフト50aの♯4気筒側の端部に対向するようにして、移動感知センサ60aが設置されている。一方、第2リンクシャフト50bの♯1気筒側の端部に対向するようにして、移動感知センサ60bが設置されている。本実施の形態において、両移動感知センサ60a、60bは、共に磁気センサである。   A movement detection sensor 60a is installed in the rocker shaft 22 so as to face the end portion on the # 4 cylinder side of the first link shaft 50a. On the other hand, a movement detection sensor 60b is installed so as to face the end of the second link shaft 50b on the # 1 cylinder side. In the present embodiment, both movement detection sensors 60a and 60b are both magnetic sensors.

カムシャフト12において、第1リンクアーム46に設けられた突起部46aと対向する部位には、円柱状に形成された円柱部12aが形成されている。円柱部12aの外周面には、周方向に延びる螺旋状のガイドレール62が形成されている。ここでは、ガイドレール62は、螺旋状の溝として形成されている。   In the camshaft 12, a columnar portion 12 a formed in a columnar shape is formed at a portion facing the protruding portion 46 a provided on the first link arm 46. A spiral guide rail 62 extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 12a. Here, the guide rail 62 is formed as a spiral groove.

この可変動弁装置10は、突起部46aをガイドレール62に係合(挿入)させるための駆動力を発するアクチュエータとして、電磁ソレノイド64を備えている。電磁ソレノイド64は、その駆動軸が第1リンクアーム46の押圧面をガイドレール62に向けて押圧可能な位置に配置され、カムキャリア(あるいはシリンダヘッド)に固定されている。   This variable valve operating apparatus 10 includes an electromagnetic solenoid 64 as an actuator that generates a driving force for engaging (inserting) the protrusion 46 a with the guide rail 62. The electromagnetic solenoid 64 is disposed at a position where the drive shaft can press the pressing surface of the first link arm 46 toward the guide rail 62, and is fixed to the cam carrier (or cylinder head).

ECU66は、ECU(Electronic Control Unit)66は、内燃機関の運転状態を制御するための電子制御ユニットである。ECU66は、例えば、電磁ソレノイド64に電気的に接続され、制御信号を発することで電磁ソレノイド64をデューティ制御する。また、ECU66は、例えば移動感知センサ60a、60bに電気的に接続され、これらのセンサ出力を入力として受け、第1リンクシャフト50a、第2リンクシャフト50bの位置を検出することができる。   The ECU 66 is an electronic control unit (ECU) 66 for controlling the operating state of the internal combustion engine. The ECU 66 is electrically connected to the electromagnetic solenoid 64, for example, and controls the duty of the electromagnetic solenoid 64 by issuing a control signal. Further, the ECU 66 is electrically connected to, for example, the movement detection sensors 60a and 60b, and receives the outputs of these sensors as inputs, and can detect the positions of the first link shaft 50a and the second link shaft 50b.

[可変動弁機構の動作]
(弁稼動状態時)
弁稼働状態時には、電磁ソレノイド64の駆動がOFFとされる。この状態においては、第1リンクアーム46はカムシャフト12から離れており、リターンスプリング42の付勢力を受けて、変位端Pmax1に位置する。リンクシャフト50及びこれに連結する第2リンクアーム48は、第1リンクアーム46に連動して変位する。従って、第1リンクアーム46及び第2リンクアーム48は進出方向側(図1右側)に位置する。
[Operation of variable valve mechanism]
(When the valve is operating)
When the valve is operating, the electromagnetic solenoid 64 is turned off. In this state, the first link arm 46 is separated from the camshaft 12 and is positioned at the displacement end Pmax1 under the urging force of the return spring 42. The link shaft 50 and the second link arm 48 connected thereto are displaced in conjunction with the first link arm 46. Therefore, the first link arm 46 and the second link arm 48 are located on the advancing direction side (right side in FIG. 1).

このとき、各リターンスプリング42の付勢力に抗する力は働いていないため、切換ピン36はピン孔32a、32Rの双方に挿入され、かつ切換ピン38がピン孔32a、32Lの双方に挿入された状態となっている。その結果、第1ロッカーアーム18と第2ロッカーアームは切換ピン36、38により連結された連結状態となる。   At this time, since the force against the urging force of each return spring 42 is not acting, the switching pin 36 is inserted into both the pin holes 32a and 32R, and the switching pin 38 is inserted into both the pin holes 32a and 32L. It is in the state. As a result, the first rocker arm 18 and the second rocker arm are connected by the switching pins 36 and 38.

第1ロッカーアーム18と第2ロッカーアーム20とが連結されている状態においては、第1ロッカーアーム18と第2ロッカーアーム20とは、第1ロッカーアーム18が受ける主カム14の作用力によって揺動する。従って、主カム14の作用力が、第1ロッカーアーム18、第2ロッカーアーム20を介して双方のバルブに伝達されるようになる。即ち、主カム14のプロフィールに従って、通常のバルブのリフト動作が行われる。   In a state where the first rocker arm 18 and the second rocker arm 20 are connected, the first rocker arm 18 and the second rocker arm 20 are rocked by the acting force of the main cam 14 received by the first rocker arm 18. Move. Accordingly, the acting force of the main cam 14 is transmitted to both valves via the first rocker arm 18 and the second rocker arm 20. That is, a normal valve lift operation is performed according to the profile of the main cam 14.

(弁停止制御時)
弁停止動作は、例えば、内燃機関のフューエルカット要求等の所定の弁停止動作の実行要求がECU66によって検知された際に行われる。ここで、本実施の形態のように気筒の爆発順序が#1→#3→#4→#2の順となる内燃機関では、#3および#4気筒に関して主カム14のベース円区間(バルブがリフトしていない区間)が共通して存在する。弁停止動作の要求が出された場合には、♯3、♯4の上記共通ベース円区間が到来するタイミングで、電磁ソレノイド64への通電がONとされる。
(Valve stop control)
The valve stop operation is performed, for example, when a request for executing a predetermined valve stop operation such as a fuel cut request of the internal combustion engine is detected by the ECU 66. Here, in the internal combustion engine in which the explosion order of the cylinders is in the order of # 1 → # 3 → # 4 → # 2 as in the present embodiment, the base circle section (valve of the main cam 14 with respect to the # 3 and # 4 cylinders) There is a common section where there is no lift. When a valve stop operation request is issued, energization of the electromagnetic solenoid 64 is turned on at the timing when the common base circle section # 3 and # 4 arrives.

その結果、第1リンクアーム46がロッカーシャフト22を中心として回転し、突起部46aがガイドレール62と係合する。その結果、突起部46aがガイドレール62によって案内され、カムシャフト12の回転力を利用して、第1リンクアーム46が変位端Pmax2に向けて移動する。また、第1リンクアーム46の移動に連動し、第1リンクシャフト50a及び第1リンクシャフト50aに連結された#3気筒の第2リンクアーム48が移動する。   As a result, the first link arm 46 rotates about the rocker shaft 22, and the protrusion 46 a engages with the guide rail 62. As a result, the protrusion 46a is guided by the guide rail 62, and the first link arm 46 moves toward the displacement end Pmax2 using the rotational force of the camshaft 12. Further, in conjunction with the movement of the first link arm 46, the second link arm 48 of the # 3 cylinder connected to the first link shaft 50a and the first link shaft 50a moves.

第1リンクアーム46が変位端Pmax2に達すると、#3および#4気筒に関しては、第1リンクアーム46及び♯3気筒の第2リンクアーム48の変位により、リターンスプリング42に抗する力が働くため、切換ピン36、38がそれぞれピン孔32a、32L内に戻される。これにより第1ロッカーアーム18と第2ロッカーアーム20とが直ちに非連結状態となる。その結果、主カム14の作用力は、第1ロッカーアーム18のみに伝達され、第2ロッカーアーム20には伝達されなくなる。このとき、第2ロッカーアーム20には副カム16が当接した状態となるが、副カム16はゼロリフトカムであるため、第2ロッカーアーム20は静止状態となり、バルブのリフト動作は閉弁位置で停止した状態となる。   When the first link arm 46 reaches the displacement end Pmax2, the force against the return spring 42 acts on the # 3 and # 4 cylinders due to the displacement of the second link arm 48 of the first link arm 46 and the # 3 cylinder. Therefore, the switching pins 36 and 38 are returned into the pin holes 32a and 32L, respectively. As a result, the first rocker arm 18 and the second rocker arm 20 are immediately disconnected. As a result, the acting force of the main cam 14 is transmitted only to the first rocker arm 18 and is not transmitted to the second rocker arm 20. At this time, the secondary cam 16 comes into contact with the second rocker arm 20, but since the secondary cam 16 is a zero lift cam, the second rocker arm 20 is in a stationary state, and the lift operation of the valve is in the closed position. It will be in a stopped state.

一方、この♯3、♯4気筒の共通ベース円区間では、#1または#2気筒の少なくとも一方の第1ロッカーアーム18が主カム14によって揺動動作させられている。このため、#1および#2気筒のうちの第1ロッカーアーム18が揺動動作中である気筒では、主カム14により駆動される第1ロッカーアーム18とバルブスプリングからの付勢力を受ける第2ロッカーアーム20との両者によるせん断力が、切換ピン36、38に作用する。その結果、切換ピン36、38とピン孔32a、32L、32Rとの間に生ずる摩擦力(摺動抵抗)が第1ロッカーアーム18の非揺動動作時に比して大きくなる。   On the other hand, in the common base circle section of the # 3 and # 4 cylinders, at least one first rocker arm 18 of the # 1 or # 2 cylinder is rocked by the main cam 14. Therefore, in the cylinders in which the first rocker arm 18 is swinging among the # 1 and # 2 cylinders, the second rocker that receives the urging force from the first rocker arm 18 driven by the main cam 14 and the valve spring is used. A shearing force generated by both the rocker arm 20 and the rocker arm 20 acts on the switching pins 36 and 38. As a result, the frictional force (sliding resistance) generated between the switching pins 36, 38 and the pin holes 32a, 32L, 32R is larger than that during the non-oscillating operation of the first rocker arm 18.

ここで、ディレー機構スプリング56のバネ荷重は、ロッカーアーム18、20の揺動時(バルブのリフト時)に切換ピン36、38とピン孔32a、32L、32Rとの間に生ずる摩擦力(摺動抵抗)よりも小さくなるように設定されている。従って、第1リンクアーム46の変位に伴って第1リンクシャフト50aが変位する際でも、第2リンクシャフト50bは、未だ第1リンクシャフト50aの変位に連動して変位せずにディレー機構スプリング56が縮んだ状態となる。   Here, the spring load of the delay mechanism spring 56 is a frictional force (sliding force) generated between the switching pins 36 and 38 and the pin holes 32a, 32L and 32R when the rocker arms 18 and 20 swing (when the valve is lifted). (Dynamic resistance) is set to be smaller. Therefore, even when the first link shaft 50a is displaced along with the displacement of the first link arm 46, the second link shaft 50b is not yet displaced in conjunction with the displacement of the first link shaft 50a, and the delay mechanism spring 56 is not displaced. Is in a contracted state.

ディレー機構スプリング56が縮んだ状態において、#1気筒の第1ロッカーアーム18の揺動動作(バルブのリフト動作)が終了すると、#1および#2気筒に関する主カム14の共通ベース円区間が到来する。この共通ベース円区間が到来した状態では、#1または#2気筒において切換ピン36、38とピン孔32a、32L、32Rとの間に生ずる摩擦力が小さくなる。また、ディレー機構スプリング56のバネ荷重は、#1および#2気筒に配置されるリターンスプリング42のバネ荷重の合計値よりも大きくなるように設定されている。従って、♯1気筒および♯2気筒を担う第2リンクシャフト50bの変位が行なわれる。この変位に伴い♯1、♯2気筒の第2リンクアーム48が変位し、これにより切換ピン36、38がそれぞれピン孔32a、32L内に戻される。その結果、第1ロッカーアーム18と第2ロッカーアーム20とが直ちに非連結状態となり、#1および#2気筒に関しても、バルブのリフト動作が閉弁位置で停止状態となる。   In the state where the delay mechanism spring 56 is contracted, when the swing operation (valve lift operation) of the first rocker arm 18 of the # 1 cylinder is finished, the common base circle section of the main cam 14 for the # 1 and # 2 cylinders arrives. To do. When this common base circle section arrives, the frictional force generated between the switching pins 36, 38 and the pin holes 32a, 32L, 32R in the # 1 or # 2 cylinder is reduced. Further, the spring load of the delay mechanism spring 56 is set to be larger than the total value of the spring loads of the return springs 42 arranged in the # 1 and # 2 cylinders. Accordingly, the second link shaft 50b carrying the # 1 cylinder and the # 2 cylinder is displaced. Along with this displacement, the second link arms 48 of the # 1 and # 2 cylinders are displaced, whereby the switching pins 36 and 38 are returned into the pin holes 32a and 32L, respectively. As a result, the first rocker arm 18 and the second rocker arm 20 are immediately disconnected from each other, and the lift operation of the valve is stopped at the closed position for the # 1 and # 2 cylinders.

(弁復帰動作時)
弁停止状態から弁稼動状態に戻すための弁復帰動作は、例えば、フューエルカットからの復帰要求等の所定の弁復帰動作の実行要求がECU66によって検知された際に行われる。このような弁復帰動作は、所定のタイミングで電磁ソレノイド64への通電をOFFとすることで開始される。電磁ソレノイド64への通電がOFFとされると、第1リンクアーム46の突起部46aがガイドレール62から外される。その結果、リターンスプリング42の付勢力に抗して切換ピン36、38をピン孔32a、32L内に留めておく力が消滅することになる。これにより、リターンスプリング42の付勢力によって切換ピン36、38がその進出方向に移動し、第1ロッカーアーム18と第2ロッカーアーム20とが切換ピン36、38を介して連結された状態、すなわち、主カム14の作用力によってバルブのリフト動作が可能な状態に復帰することになる。また、リターンスプリング42の付勢力によって切換ピン36、38がその進出方向に移動するのに伴って、切換ピン44を介して、第1リンクアーム46並びに連結するリンクシャフト50および第2リンクアーム48が変位端Pmax2から変位端Pmax1に戻されるようになる。
(Valve return operation)
The valve return operation for returning from the valve stop state to the valve operation state is performed, for example, when an execution request for a predetermined valve return operation such as a return request from a fuel cut is detected by the ECU 66. Such a valve return operation is started by turning off the energization of the electromagnetic solenoid 64 at a predetermined timing. When energization of the electromagnetic solenoid 64 is turned off, the protrusion 46 a of the first link arm 46 is removed from the guide rail 62. As a result, the force that keeps the switching pins 36 and 38 in the pin holes 32a and 32L against the urging force of the return spring 42 disappears. As a result, the switching pins 36 and 38 are moved in the advancing direction by the urging force of the return spring 42, and the first rocker arm 18 and the second rocker arm 20 are connected via the switching pins 36 and 38, that is, Thus, the valve can be lifted by the acting force of the main cam 14. Further, as the switching pins 36 and 38 move in the advance direction by the urging force of the return spring 42, the first link arm 46 and the link shaft 50 and the second link arm 48 to be connected are connected via the switching pin 44. Is returned from the displacement end Pmax2 to the displacement end Pmax1.

[弁復帰・弁停止状態の検出]
本実施の形態では、ロッカーシャフト22内の両端部に設置された移動感知センサ60a、60bにより、第1リンクシャフト50aの移動と、第2リンクシャフト50bの移動とをそれぞれに検知することができる。
[Valve return / valve stop detection]
In the present embodiment, movement of the first link shaft 50a and movement of the second link shaft 50b can be detected by the movement detection sensors 60a and 60b installed at both ends in the rocker shaft 22, respectively. .

上述したように、第1、第2リンクシャフト50a、50bは、それぞれの気筒の弁停止・弁復帰状態を切り替えるものであり、第1リンクシャフト50a、第2リンクシャフト50bの位置と、それに対応する気筒のバルブの停止状態・復帰状態は連動している。下記表1は、第1リンクシャフト50a、第2リンクシャフト50bと、それぞれに対応する移動感知センサ60a、60bとのクリアランスと、バルブの状態との関係を説明するものである。   As described above, the first and second link shafts 50a and 50b switch the valve stop / return states of the respective cylinders, and the positions of the first link shaft 50a and the second link shaft 50b and corresponding to them. The stop / return states of the cylinder valves are linked. Table 1 below explains the relationship between the clearances of the first link shaft 50a and the second link shaft 50b and the corresponding movement detection sensors 60a and 60b, and the state of the valves.

Figure 2011196266
Figure 2011196266

表1に示されるように、第1リンクシャフト50aが移動感知センサ60a側に近づきクリアランスが所定値より小さくなっている場合、移動感知センサ60aと第1リンクシャフト50aとの距離が近い位置に変位している。即ち、第1リンクシャフト50aに連結する第1リンクアーム46が、変位端Pmax1に対応する位置にある。このとき、上述したように、第1リンクシャフト50aが担う♯3、♯4気筒は、連結状態であり、弁稼動状態となっていると判別される。   As shown in Table 1, when the first link shaft 50a approaches the movement detection sensor 60a side and the clearance is smaller than a predetermined value, the distance between the movement detection sensor 60a and the first link shaft 50a is displaced to a close position. is doing. That is, the first link arm 46 connected to the first link shaft 50a is at a position corresponding to the displacement end Pmax1. At this time, as described above, the # 3 and # 4 cylinders carried by the first link shaft 50a are in the connected state and are determined to be in the valve operating state.

一方、第1リンクシャフト50aが移動感知センサ60aから離れ、両者のクリアランスが所定値より大きくなっている場合、第1リンクシャフト50aは、第1リンクアーム46が変位端Pmax2に対応する位置にある。このとき、上述したように、第1リンクシャフト50aが担う♯3、♯4気筒は、非連結状態であり、弁停止状態となっていると判別される。   On the other hand, when the first link shaft 50a is separated from the movement detection sensor 60a and the clearance between both is larger than a predetermined value, the first link shaft 50a is in a position where the first link arm 46 corresponds to the displacement end Pmax2. . At this time, as described above, the # 3 and # 4 cylinders carried by the first link shaft 50a are determined to be in the disconnected state and in the valve stop state.

同様に、第2リンクシャフト50bが移動感知センサ60b側に近づきクリアランスが所定値より小さくなっている場合、第2リンクシャフト50bに連結する第2リンクアーム48は、リターンスプリング42を押し返す力を発揮する位置にあると判断される。即ち、第2リンクシャフト50bが担う♯1、♯2気筒は、弁停止状態(非連結状態)となっていると判別される。一方、第2リンクシャフト50bと移動感知センサ60bとのクリアランスが所定値より大きくなっている場合、第2リンクシャフト50bは連結する第2リンクアーム48がリターンスプリングに抗する力を発しない位置にあると判断される。即ち、♯1、♯2気筒は、弁復帰状態(連結状態)となっていると判別される。   Similarly, when the second link shaft 50b approaches the movement sensor 60b and the clearance is smaller than a predetermined value, the second link arm 48 connected to the second link shaft 50b exerts a force to push the return spring 42 back. Is determined to be in a position to perform. That is, it is determined that the # 1 and # 2 cylinders carried by the second link shaft 50b are in a valve stop state (non-connected state). On the other hand, when the clearance between the second link shaft 50b and the movement detection sensor 60b is larger than a predetermined value, the second link shaft 50b is in a position where the second link arm 48 to be connected does not generate a force against the return spring. It is judged that there is. That is, it is determined that the # 1 and # 2 cylinders are in the valve return state (connected state).

ECU66は、このような表1に示される関係を予め記憶している。内燃機関の制御中、ECU66は、移動感知センサ60a、60bの出力から、移動感知センサ60aと第1リンクシャフト50a、又は移動感知センサ60bと第2リンクシャフト50bとのクリアランスを検出し、この値がそれぞれの判別基準となる所定値より小さいか、あるいは大きいかを判別することで、♯1、♯2気筒の気筒群のバルブ状態と、♯3、♯4のバルブ状態とをそれぞれ検知する。また、このとき検出されるクリアランスが、判別基準の所定値より大きくならず、または小さくならない場合等には、リンクシャフト50a、50bの異常として検出することもできる。   The ECU 66 stores the relationship shown in Table 1 in advance. During the control of the internal combustion engine, the ECU 66 detects the clearance between the movement detection sensor 60a and the first link shaft 50a or the movement detection sensor 60b and the second link shaft 50b from the outputs of the movement detection sensors 60a and 60b. Is determined to be smaller than or larger than a predetermined value serving as a discrimination criterion, and the valve states of the cylinder groups of # 1 and # 2 cylinders and the valve states of # 3 and # 4 are detected, respectively. Moreover, when the clearance detected at this time does not become larger or smaller than a predetermined value of the discrimination criterion, it can be detected as an abnormality of the link shafts 50a and 50b.

以上説明したように、この実施の形態においては、リンクシャフト50前後に設けられた、移動感知センサ60a、60bにより、2つのリンクシャフト50a、50bそれぞれの移動を検知することができる。従って、各リンクシャフト50a、50bの変位により切り替えられる弁停止・弁復帰の状態を、正確に判別することができる。これにより、気筒ごと、あるいはバルブごとにセンサを設置することなく、各気筒のバルブ状態を検知することができる。   As described above, in this embodiment, the movement of the two link shafts 50a and 50b can be detected by the movement detection sensors 60a and 60b provided before and after the link shaft 50. Accordingly, it is possible to accurately determine the valve stop / return state that is switched by the displacement of each link shaft 50a, 50b. Thereby, the valve state of each cylinder can be detected without installing a sensor for each cylinder or each valve.

また、この移動感知センサ60a、60bは、リンクシャフト50を収納するロッカーシャフト22の内部に配置される。ロッカーシャフト22内には、リンクシャフト50以外の稼動部品が少なく、異物の混入も少ない。従って、より正確に各リンクシャフト50a、50bの変位を検知することができ、正確に弁復帰・弁停止状態を検知することができる。   The movement detection sensors 60 a and 60 b are disposed inside the rocker shaft 22 that houses the link shaft 50. In the rocker shaft 22, there are few operating parts other than the link shaft 50, and foreign matter is not mixed. Therefore, the displacement of each link shaft 50a, 50b can be detected more accurately, and the valve return / valve stop state can be detected more accurately.

なお、この実施の形態においては、リンクシャフト50を第1リンクシャフト50a、第2リンクシャフト50bの2つに分割し、その間にディレー機構52を介在させている場合について説明した。しかしながら、この発明はこれに限るものではなく、1のリンクシャフトにより全気筒の連結/非連結が一度に切り替えられるものであってもよい。この場合には、リンクシャフトの一端にその位置を検出する移動感知センサを設置することで、全体の気筒の連結/非連結状態を検知することができる。   In this embodiment, the case where the link shaft 50 is divided into the first link shaft 50a and the second link shaft 50b and the delay mechanism 52 is interposed between them is described. However, the present invention is not limited to this, and connection / disconnection of all cylinders may be switched at a time by one link shaft. In this case, the connection / disconnection state of the entire cylinder can be detected by installing a movement detection sensor that detects the position of the link shaft at one end.

また、本実施の形態では、移動感知センサ60a、60bは、磁気センサである場合について説明した。しかし、この発明においてセンサはこれに限るものではなく、ストロークセンサ、音センサ、応力センサ等、リンクシャフト50の移動を検知できるものであれば、他のセンサを用いるものであってもよい。   Further, in the present embodiment, the case where the movement detection sensors 60a and 60b are magnetic sensors has been described. However, in the present invention, the sensor is not limited to this, and other sensors may be used as long as they can detect the movement of the link shaft 50, such as a stroke sensor, a sound sensor, and a stress sensor.

また、本実施の形態では、開弁特性として、弁復帰・弁停止状態を検出する場合について説明した。しかし、この発明は、これに限るものではなく、移動感知センサ60a、60bにより、第1、第2ロッカーアーム18、20の連結状態、非連結状態を検出することができる。即ち、この装置により、バルブが主カム14の作用力により開閉されている状態(連結状態)か、第2ロッカーアーム20が副カム16の作用力により揺動し、これによりバルブが開閉されている状態(連結状態)にあるかを検出することができる。従って、例えば、副カムとして、ゼロリフトカムに替えて、主カム14よりもリフト量の小さな小カムを用いた場合にも、同様にして、主カムによる開弁特性となっているか、副カムによる開弁特性となっているかを検出することができる。   In the present embodiment, the case where the valve return / valve stop state is detected as the valve opening characteristic has been described. However, the present invention is not limited to this, and the connection state and the non-connection state of the first and second rocker arms 18 and 20 can be detected by the movement detection sensors 60a and 60b. That is, with this device, the valve is opened / closed by the acting force of the main cam 14 (connected state), or the second rocker arm 20 is swung by the acting force of the sub cam 16, thereby opening and closing the valve. It is possible to detect whether it is in a connected state (connected state). Therefore, for example, when a small cam having a lift amount smaller than that of the main cam 14 is used instead of the zero lift cam as the auxiliary cam, the valve opening characteristic by the main cam is similarly determined. It is possible to detect whether the valve opening characteristic is obtained.

なお、以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、この実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。   In the above embodiment, when referring to the number of each element, quantity, quantity, range, etc., the reference is made unless otherwise specified or the number is clearly specified in principle. The invention is not limited to the numbers. Further, the structure and the like described in this embodiment are not necessarily essential to the present invention unless otherwise specified or clearly specified in principle.

10 可変動弁装置
12 カムシャフト
12a 円柱部
14 主カム
16 副カム
18 第1ロッカーアーム
20 第2ロッカーアーム
22 ロッカーシャフト
26 カムローラ
30 支軸
32a、32L,32R ピン孔
36、38、44 切換ピン
40 キャップ
42 リターンスプリング
46 第1リンクアーム
48 第2リンクアーム
50 リンクシャフト
50a 第1リンクシャフト
50b 第2リンクシャフト
52 ディレー機構
54 ディレー機構内リンクシャフト
56 ディレー機構スプリング
60a、60b 移動感知センサ
62 ガイドレール
64 電磁ソレノイド
66 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Variable valve apparatus 12 Cam shaft 12a Cylindrical part 14 Main cam 16 Sub cam 18 1st rocker arm 20 2nd rocker arm 22 Rocker shaft 26 Cam roller 30 Support shaft 32a, 32L, 32R Pin hole 36, 38, 44 Switching pin 40 Cap 42 Return spring 46 1st link arm 48 2nd link arm 50 Link shaft 50a 1st link shaft 50b 2nd link shaft 52 Delay mechanism 54 Delay mechanism internal link shaft 56 Delay mechanism spring 60a, 60b Movement detection sensor 62 Guide rail 64 Electromagnetic solenoid 66 ECU

Claims (4)

少なくとも2つの気筒それぞれにおいてカムとバルブとの間に配置され、前記カムの作用力を前記バルブに伝達する伝達部材と、
前記伝達部材の動作状態を変化させることで、前記少なくとも2つの気筒に設けられた前記バルブの開弁特性を切り換える機構であって、かつ、
前記少なくとも2つの気筒で共用され、当該少なくとも2つの気筒における前記伝達部材の動作状態を切り換える際に駆動されるアクチュエータと、
前記アクチュエータの作動に伴って変位し、前記少なくとも2つの気筒に設けられた前記伝達部材の動作状態を切り換える剛体部材と、を備える切替機構と、
前記剛体部材の変位を検出するセンサと、
検出された前記剛体部材の変位に応じて、前記バルブの開弁特性を判別する検出手段と、
を、備えることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
A transmission member disposed between the cam and the valve in each of at least two cylinders, and transmitting the acting force of the cam to the valve;
A mechanism for switching valve opening characteristics of the valves provided in the at least two cylinders by changing an operation state of the transmission member; and
An actuator that is shared by the at least two cylinders and is driven when switching the operation state of the transmission member in the at least two cylinders;
A switching mechanism including a rigid member that is displaced in accordance with the operation of the actuator and switches an operation state of the transmission member provided in the at least two cylinders;
A sensor for detecting the displacement of the rigid member;
Detecting means for determining a valve opening characteristic of the valve in accordance with the detected displacement of the rigid member;
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, comprising:
前記伝達部材は、前記カムと同期して揺動する第1ロッカーアームと、前記バルブを押動可能な第2ロッカーアームと、を備え、
前記剛体部材は、
前記第1ロッカーアームおよび前記第2ロッカーアームを支持するロッカーシャフトの内部に、軸方向に変位可能に配置された部材連結軸と、
前記気筒それぞれに配置され、それぞれが前記部材連結軸と連結され、前記アクチュエータの作動に伴って前記部材連結軸とともに変位することにより、前記気筒それぞれにおいて前記第2ロッカーアームの動作状態を変化させる変位部材と、を備え、
前記切替機構は、前記第1ロッカーアームおよび前記第2ロッカーアームのそれぞれに形成されたピン孔に移動可能に配置され、前記変位部材の変位に連動して変位することで、前記第1ロッカーアームと前記第2ロッカーアームとが連結した連結状態と、その連結が解除された非連結状態とを切り換えるための切換ピンを備え、
前記センサは、前記ロッカーシャフトの内部に配置され、前記部材連結軸の変位を検出することで前記剛体部材の変位を検出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の可変動弁装置。
The transmission member includes a first rocker arm that swings in synchronization with the cam, and a second rocker arm that can push the valve.
The rigid member is
A member connecting shaft disposed inside the rocker shaft supporting the first rocker arm and the second rocker arm so as to be displaceable in an axial direction;
Displacement that is disposed in each of the cylinders, is connected to the member connecting shaft, and is displaced together with the member connecting shaft in accordance with the operation of the actuator, thereby changing the operation state of the second rocker arm in each of the cylinders. A member, and
The switching mechanism is movably disposed in a pin hole formed in each of the first rocker arm and the second rocker arm, and is displaced in conjunction with displacement of the displacement member, whereby the first rocker arm And a switching pin for switching between a connected state in which the second rocker arm is connected and an unconnected state in which the connection is released,
The sensor is disposed inside the rocker shaft and detects the displacement of the rigid member by detecting the displacement of the member connecting shaft.
The variable valve operating apparatus according to claim 1.
前記内燃機関は、配置場所が隣接する複数の気筒からなる第1気筒群と、配置場所が隣接する複数の気筒からなる第2気筒群とを有し、前記第1気筒群に所属する前記複数の気筒に関して前記カムの共通ベース円区間が存在し、かつ前記第2気筒群に所属する前記複数の気筒に関して前記カムの共通ベース円区間が存在するように爆発順序が設定されたものであって、
前記剛体部材は、
前記第1の気筒群に所属する気筒の、前記伝達部材の動作状態を切り替える第1剛体部材と、
前記第2の気筒群に所属する気筒の、前記伝達部材の動作状態を切り替える第2剛体部材と、を備え、
前記切替機構は、前記アクチュエータの作動時に第2剛体部材の変位を遅延させるディレー機構を、備え、
前記センサは、前記第1剛体部材の変位と、前記第2剛体部材の変位とを、それぞれ検出し、
前記検出手段は、前記第1剛体部材の変位に応じて前記第1気筒群に属する気筒のバルブの開弁特性を判別すると共に、前記第2剛体部材の変位に応じて前記第2気筒群に属する気筒のバルブの開弁特性を判別する
ことを特徴とする請求項1に記載の可変動弁装置。
The internal combustion engine has a first cylinder group composed of a plurality of cylinders arranged adjacent to each other and a second cylinder group composed of a plurality of cylinders arranged adjacent to each other, and the plurality of cylinders belonging to the first cylinder group The explosion order is set so that there is a common base circle section of the cam for the cylinders and a common base circle section of the cam for the plurality of cylinders belonging to the second cylinder group. ,
The rigid member is
A first rigid member that switches an operating state of the transmission member of a cylinder belonging to the first cylinder group;
A second rigid member that switches an operating state of the transmission member of a cylinder belonging to the second cylinder group,
The switching mechanism includes a delay mechanism that delays the displacement of the second rigid member when the actuator is operated,
The sensor detects the displacement of the first rigid member and the displacement of the second rigid member, respectively.
The detecting means discriminates the valve opening characteristics of the cylinders belonging to the first cylinder group according to the displacement of the first rigid body member, and applies the second cylinder group according to the displacement of the second rigid body member. The valve opening characteristic of the valve of the cylinder to which it belongs is discriminate | determined.
前記伝達部材は、前記カムと同期して揺動する第1ロッカーアームと、前記バルブを押動可能な第2ロッカーアームと、を備え、
前記第1剛体部材と、前記第2剛体部材とは、それぞれ、
前記第1ロッカーアームおよび前記第2ロッカーアームを支持するロッカーシャフトの内部に、軸方向に変位可能に配置された部材連結軸と、
前記気筒それぞれに配置され、それぞれが前記部材連結軸と連結され、前記アクチュエータの作動に伴って前記部材連結軸とともに変位することにより、前記気筒それぞれにおいて前記第2ロッカーアームの動作状態を変化させる変位部材と、を備え、
前記切替機構は、前記第1ロッカーアームおよび前記第2ロッカーアームのそれぞれに形成されたピン孔に移動可能に配置され、前記変位部材の変位に連動して変位することで、前記第1ロッカーアームと前記第2ロッカーアームとが連結した連結状態と、その連結が解除された非連結状態とを切り換えるための切換ピンを備え、
前記センサは、前記ロッカーシャフトの内部に配置され、前記部材連結軸の変位を検出することで前記剛体部材の変位を検出し、
前記ディレー機構は、前記ロッカーシャフト内において前記部材連結軸の途中に介在している
ことを特徴とする請求項3に記載の可変動弁装置。
The transmission member includes a first rocker arm that swings in synchronization with the cam, and a second rocker arm that can push the valve.
The first rigid member and the second rigid member are respectively
A member connecting shaft disposed inside the rocker shaft supporting the first rocker arm and the second rocker arm so as to be displaceable in an axial direction;
Displacement that is disposed in each of the cylinders, is connected to the member connecting shaft, and is displaced together with the member connecting shaft in accordance with the operation of the actuator, thereby changing the operation state of the second rocker arm in each of the cylinders. A member, and
The switching mechanism is movably disposed in a pin hole formed in each of the first rocker arm and the second rocker arm, and is displaced in conjunction with displacement of the displacement member, whereby the first rocker arm And a switching pin for switching between a connected state in which the second rocker arm is connected and an unconnected state in which the connection is released,
The sensor is disposed inside the rocker shaft, detects the displacement of the rigid member by detecting the displacement of the member connecting shaft,
The variable valve operating apparatus according to claim 3, wherein the delay mechanism is interposed in the rocker shaft in the middle of the member connecting shaft.
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