JP2017155620A - Variable cycle engine - Google Patents

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原田 健一
Kenichi Harada
健一 原田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the change of a combustion cycle by using a cam having one cam crest.SOLUTION: A variable cycle engine capable of changing a combustion cycle, includes: a cam; a cam shaft supporting the cam; a rocker arm or a valve lifer, and a lost motion mechanism. The cam has one cam crest. The cam shaft is configured to transmit the driving force of a crank shaft and rotate at rotation speed same as the crank shaft. The locker arm or the valve lifter is disposed so as to abut on the cam, and by transmitting the lift amount of the cam crest to drive a valve. The lost motion mechanism stops the driving of the valve by the locker arm or the valve lifter by at a predetermined timing.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は可変サイクルエンジンに関する。   The present invention relates to a variable cycle engine.

従来、燃焼サイクルを4サイクルと8サイクルとの間、あるいは4サイクルと6サイクルとの間で変更して運転することができる可変サイクルエンジンが知られている。例えば特許文献1には、4サイクルと6サイクルとの間で燃焼サイクルを変更可能にした可変サイクルエンジンが開示されている。特許文献1の可変サイクルエンジンにおいて、カムシャフトは、クランクシャフトが3回転する間に、1回転するように構成されている。カムシャフトには、吸気バルブと排気バルブのそれぞれに対して、カム山を3つ有するカムとカム山を2つ有するカムとが、切り替え可能な状態で取り付けられている。特許文献1の可変サイクルエンジンでは、4サイクル運転時にはカムを3山のものに、6サイクル運転時には2山のものに切り替えて用いることで、燃焼サイクルを変更する。   2. Description of the Related Art Conventionally, a variable cycle engine that can operate by changing a combustion cycle between 4 cycles and 8 cycles or between 4 cycles and 6 cycles is known. For example, Patent Document 1 discloses a variable cycle engine in which the combustion cycle can be changed between 4 cycles and 6 cycles. In the variable cycle engine of Patent Document 1, the camshaft is configured to rotate once while the crankshaft rotates three times. A cam having three cam peaks and a cam having two cam peaks are attached to the camshaft in a switchable manner with respect to each of the intake valve and the exhaust valve. In the variable cycle engine of Patent Document 1, the combustion cycle is changed by switching the cam to three ridges during four-cycle operation and to two hills during six-cycle operation.

特開2011−074873号公報JP 2011-074873 A 特開2015−063976号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-063976 特開2014−074334号公報JP 2014-074334 A

上記特許文献1は、複数のカム山を有する2種類のカムを切り替えて用いることで、4サイクル運転と6サイクル運転との切り替えを可能にしている。しかしながら、複数のカム山を有するカムは1山のカムに比べて加工し難い。従って、特許文献1の技術のように、複数のカム山を有するカムを複数種類用いるようなものは、カム加工の容易化の観点からは好ましいものではない。   Patent Document 1 enables switching between 4-cycle operation and 6-cycle operation by switching between two types of cams having a plurality of cam peaks. However, a cam having a plurality of cam ridges is harder to machine than a single cam. Therefore, the use of a plurality of types of cams having a plurality of cam ridges as in the technique of Patent Document 1 is not preferable from the viewpoint of facilitating cam machining.

本発明は上記課題を解決することを目的とし、1つのカム山を有するカムを用いて、燃焼サイクルを変更可能とするよう改良された可変サイクルエンジンを提供するものである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a variable cycle engine which is improved so that a combustion cycle can be changed using a cam having one cam peak.

本発明は、上記の目的を達成するため、燃焼サイクルを変更可能な可変サイクルエンジンであって、カムと、カムを支持するカムシャフトと、ロッカアーム又はバルブリフターと、ロストモーション機構とを備える。カムは1つのカム山を有する。カムシャフトは、クランクシャフトの駆動力が伝達されて、クランクシャフトと同じ回転速度で回転するように構成されている。ロッカアーム又はバルブリフターは、カムに当接して配置され、カム山のリフト量を伝達することでバルブを駆動する。ロストモーション機構は、ロッカアーム又はバルブリフターによるバルブの駆動を、所定のタイミングで停止させる。   In order to achieve the above object, the present invention is a variable cycle engine capable of changing a combustion cycle, and includes a cam, a cam shaft that supports the cam, a rocker arm or a valve lifter, and a lost motion mechanism. The cam has one cam peak. The camshaft is configured to rotate at the same rotational speed as the crankshaft when the driving force of the crankshaft is transmitted. The rocker arm or valve lifter is disposed in contact with the cam and drives the valve by transmitting the lift amount of the cam crest. The lost motion mechanism stops the driving of the valve by the rocker arm or the valve lifter at a predetermined timing.

本発明によれば、クランクシャフトと同じ回転速度で、1山のカムを支持するカムシャフトを回転させると共に、ロストモーション機構により、その燃焼サイクルに合わせた所望のタイミングでカムによるバルブの開閉駆動を停止させることができる。従ってカム加工の容易な1山のカムを用いて、燃焼サイクルを切り替えることができる可変サイクルエンジンを実現することができる。   According to the present invention, the camshaft supporting one cam is rotated at the same rotational speed as the crankshaft, and the valve is driven to open and close by the lost motion mechanism at a desired timing according to the combustion cycle. Can be stopped. Therefore, it is possible to realize a variable cycle engine capable of switching the combustion cycle by using a single cam that is easy to cam.

実施の形態1の可変サイクルエンジンの構成について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the variable cycle engine of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の可変サイクルエンジンのカム形状について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the cam shape of the variable cycle engine of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の可変サイクルエンジンの、ロストモーションしない場合の吸・排気バルブの動作について説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the intake / exhaust valve | bulb when not performing a lost motion of the variable cycle engine of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の可変サイクルエンジンの、4サイクル運転時の吸・排気バルブの動作について説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of intake / exhaust valves during four-cycle operation of the variable cycle engine of the first embodiment. 実施の形態1の可変サイクルエンジンの、6サイクル運転時の吸・排気バルブの動作について説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of intake / exhaust valves during six-cycle operation of the variable cycle engine of the first embodiment. 実施の形態1の可変サイクルエンジンの、6サイクル運転時の吸・排気バルブの動作について説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of intake / exhaust valves during six-cycle operation of the variable cycle engine of the first embodiment. 実施の形態1の可変サイクルエンジンの、6サイクル運転時の吸・排気バルブの動作について説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of intake / exhaust valves during six-cycle operation of the variable cycle engine of the first embodiment. 実施の形態2の可変サイクルエンジンの構成について説明するための模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a configuration of a variable cycle engine of a second embodiment. 実施の形態2の可変サイクルエンジンの、2サイクル運転時の吸・排気バルブの動作について説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of intake and exhaust valves during a two-cycle operation of the variable cycle engine of the second embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1の可変サイクルエンジンの構成について説明するための模式図である。なお、図1には、実施の形態1の特徴的な構成を説明するため、1のバルブ10及びバルブ10を駆動する部分の構成のみを表している。しかしながら、図1に示す構成は、本実施の形態の可変サイクルエンジンの、全ての吸気バルブ及び排気バルブに設置される。本実施の形態の可変サイクルエンジンは、車両に搭載されて用いられる。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the configuration of the variable cycle engine of the first embodiment. FIG. 1 shows only the configuration of one valve 10 and a portion for driving the valve 10 in order to explain the characteristic configuration of the first embodiment. However, the configuration shown in FIG. 1 is installed in all intake valves and exhaust valves of the variable cycle engine of the present embodiment. The variable cycle engine of the present embodiment is used by being mounted on a vehicle.

図1に示されるように、バルブ10(吸気バルブ又は排気バルブ)は、バルブ10を開閉駆動させるためのロッカアーム12に連結されている。ロッカアーム12にはカム16が当接している。   As shown in FIG. 1, the valve 10 (intake valve or exhaust valve) is connected to a rocker arm 12 for driving the valve 10 to open and close. A cam 16 is in contact with the rocker arm 12.

図2は、実施の形態1のカムの形状について説明するための図であり、図2の(a)は吸気バルブ側に用いられるカムの形状を現し、(b)は排気バルブ側に用いられるカムの形状を現している。図2に示されるように、吸気バルブ、排気バルブ側ともに、カム16は、ベース円部16aとカム山16bとを有している。図2に示す面において、ベース円部16aはカムシャフト14の軸心を中心とする円形である。カム山16bは、ベース円部16aに滑らかに接続し、かつ、ベース円部16aより外側に張り出た形状を有している。各カム16のカム山16bは1つである。バルブ10をリフトさせる部分であるカム山16bの中心角は、吸気バルブ側のカム16が260度、排気バルブ側のカムが230度となっている。   2A and 2B are diagrams for explaining the shape of the cam according to the first embodiment. FIG. 2A shows the shape of the cam used on the intake valve side, and FIG. 2B shows the shape of the cam used on the exhaust valve side. Shows the shape of the cam. As shown in FIG. 2, the cam 16 has a base circle portion 16a and a cam crest 16b on both the intake valve and exhaust valve sides. In the surface shown in FIG. 2, the base circle portion 16 a has a circular shape centered on the axis of the camshaft 14. The cam crest 16b has a shape that smoothly connects to the base circle portion 16a and projects outward from the base circle portion 16a. Each cam 16 has one cam crest 16b. The central angle of the cam crest 16b, which is the part that lifts the valve 10, is 260 degrees for the cam 16 on the intake valve side and 230 degrees for the cam on the exhaust valve side.

再び、図1を参照して、カム16はカムシャフト14に支持されている。カムシャフト14は、図示しないクランクシャフトにチェーン等で連結され、クランクシャフトの駆動力が伝達され、1:1の比率で同期して回転するように構成されている。即ち、カムシャフト14は、クランクシャフトが回転すると、クランクシャフトと同じ速度で回転する。   Again referring to FIG. 1, the cam 16 is supported on the camshaft 14. The camshaft 14 is connected to a crankshaft (not shown) with a chain or the like, and is configured to rotate in synchronization with a ratio of 1: 1 by transmitting the driving force of the crankshaft. That is, when the crankshaft rotates, the camshaft 14 rotates at the same speed as the crankshaft.

ロッカアーム12の支点側には、クリアランス調整用のHLA20が設けられている。HLA20は、ロストモーションハウジング22に収納されている。ロストモーションハウジング22には、スプリング24とシール26とが設けられている。スプリング24はHLA20に当接するように設置され、HLA20をロッカアーム12方向に付勢する。   A clearance adjusting HLA 20 is provided on the fulcrum side of the rocker arm 12. The HLA 20 is housed in the lost motion housing 22. The lost motion housing 22 is provided with a spring 24 and a seal 26. The spring 24 is installed so as to contact the HLA 20 and biases the HLA 20 toward the rocker arm 12.

HLA20とロストモーションハウジング22により形成される油圧室28には、オイルポンプ30が接続され、オイルポンプ30から、オイルチェック弁32を介してオイルが供給されるよう構成されている。また油圧室28には電磁弁34が設置されている。HLA20、ロストモーションハウジング22、スプリング24、シール26、油圧室28、オイルポンプ30、オイルチェック弁32、及び電磁弁34により、ロッカアーム12によるバルブ10の駆動を所定のタイミングで停止させるロストモーション機構が構成される。   An oil pump 30 is connected to a hydraulic chamber 28 formed by the HLA 20 and the lost motion housing 22, and oil is supplied from the oil pump 30 via an oil check valve 32. An electromagnetic valve 34 is installed in the hydraulic chamber 28. A lost motion mechanism that stops the driving of the valve 10 by the rocker arm 12 at a predetermined timing by the HLA 20, the lost motion housing 22, the spring 24, the seal 26, the hydraulic chamber 28, the oil pump 30, the oil check valve 32, and the electromagnetic valve 34 is provided. Composed.

電磁弁34が閉弁しているとき、油圧室28のオイルは油圧室28内に密閉され、HLA20は固定される。これにより、ロッカアーム12の支点側は固定され、カム16のロッカアーム12に対する押圧力は、ロッカアーム12によりバルブ10に伝達されて、バルブ10が開閉駆動する。   When the solenoid valve 34 is closed, the oil in the hydraulic chamber 28 is sealed in the hydraulic chamber 28 and the HLA 20 is fixed. As a result, the fulcrum side of the rocker arm 12 is fixed, and the pressing force of the cam 16 against the rocker arm 12 is transmitted to the valve 10 by the rocker arm 12, and the valve 10 is driven to open and close.

一方、電磁弁34が開弁されると、油圧室28のオイルが開放される。その結果、HLA20が可動状態となり、カム16のロッカアーム12に対する押圧力は、HLA20側で吸収され、バルブ10は駆動されない状態とされる。以下、電磁弁34の開弁によるバルブの開閉駆動停止を「ロストモーション」とも称する。   On the other hand, when the solenoid valve 34 is opened, the oil in the hydraulic chamber 28 is released. As a result, the HLA 20 becomes movable, the pressing force of the cam 16 against the rocker arm 12 is absorbed on the HLA 20 side, and the valve 10 is not driven. Hereinafter, the opening / closing driving stop of the valve by opening the electromagnetic valve 34 is also referred to as “lost motion”.

図3は、ロストモーションしない場合の、吸・排気バルブのバルブリフト量について説明するための図である。図3において、INは吸気バルブのバルブリフト量、EXは排気バルブのバルブリフト量を表している。本実施の形態においてカムシャフト14はクランクシャフトが1回転する間に1回転するように構成されている。従って、電磁弁34が閉弁し、ロストモーションしていない状態では、クランクシャフトが1回転する間に、吸気バルブは260CAの期間リフトされ、排気バルブは230CAの期間リフトされる。   FIG. 3 is a diagram for explaining the valve lift amount of the intake / exhaust valve when the lost motion is not performed. In FIG. 3, IN represents the valve lift amount of the intake valve, and EX represents the valve lift amount of the exhaust valve. In the present embodiment, the camshaft 14 is configured to rotate once while the crankshaft rotates once. Therefore, in a state where the solenoid valve 34 is closed and no lost motion occurs, the intake valve is lifted for 260 CA and the exhaust valve is lifted for 230 CA while the crankshaft rotates once.

従って、ロストモーションせずに、吸・排気バルブを連続して開閉駆動すると、図3に示されるように、吸気バルブと排気バルブはクランクシャフトが2回転する間、即ち4ストロークを1回のサイクルとすると、1回のサイクルのなかで2回ずつ開閉し、常にどちらかのバルブが開いている状態、即ち、圧縮行程がない状態となる。例えば、エンジン減速時には、ロストモーションしない図3の状態とすることでエンジンフリクションを低減することができる。   Accordingly, when the intake / exhaust valves are continuously opened and closed without lost motion, as shown in FIG. 3, the intake valve and the exhaust valve are rotated twice during the crankshaft, that is, four strokes per cycle. Then, the valve is opened and closed twice in one cycle, and one of the valves is always open, that is, there is no compression stroke. For example, when the engine decelerates, the engine friction can be reduced by setting the state shown in FIG.

図4は、4サイクル運転時の吸・排気バルブの動作について説明するための図である。図4においてINは吸気バルブのバルブリフト量、EXは排気バルブのバルブリフト量を表し、△は点火時期を示している。なお、以下、「4サイクル運転」といった場合、1回の燃焼サイクルが、吸気、圧縮、膨張、排気の4ストロークで構成される、4ストローク1サイクル運転を意味し、「6サイクル運転」といった場合、1回の燃焼サイクルが6ストロークで構成される6ストローク1サイクル運転を意味するものとする。   FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the intake / exhaust valves during four-cycle operation. In FIG. 4, IN represents the valve lift amount of the intake valve, EX represents the valve lift amount of the exhaust valve, and Δ represents the ignition timing. In the following, “4-cycle operation” means 4-stroke 1-cycle operation in which one combustion cycle is composed of four strokes of intake, compression, expansion, and exhaust, and “6-cycle operation” It shall mean 6 stroke 1 cycle operation in which one combustion cycle is composed of 6 strokes.

図4に示されるように、4サイクル運転では、吸気バルブと排気バルブとのそれぞれが2回転に1度ロストモーションされるように、電磁弁34を操作する。具体的に、吸気バルブについては、膨張行程にリフト量のピークを有する側の開閉動作が停止され、排気バルブについては、圧縮行程にリフト量のピークを有する側の開閉動作が停止されるように、2回に一度のタイミングで、ロストモーションを実行する。これにより、4ストロークからなる1回の燃焼サイクルのなかで、吸気バルブが吸気行程で一度リフトされ、排気バルブが排気行程で一度リフトされる。   As shown in FIG. 4, in the four-cycle operation, the solenoid valve 34 is operated so that each of the intake valve and the exhaust valve is lost once every two rotations. Specifically, for the intake valve, the opening / closing operation on the side having the lift amount peak in the expansion stroke is stopped, and for the exhaust valve, the opening / closing operation on the side having the lift amount peak in the compression stroke is stopped. The lost motion is executed once every two times. Thereby, in one combustion cycle consisting of four strokes, the intake valve is lifted once in the intake stroke, and the exhaust valve is lifted once in the exhaust stroke.

図5〜7は、6サイクル運転時の吸・排気バルブの開閉パターンを説明するための図である。図5〜図7の各図において、INは吸気バルブのバルブリフト量、EXは排気バルブのバルブリフト量を表し、△は点火時期を示している。   FIGS. 5-7 is a figure for demonstrating the opening / closing pattern of the intake / exhaust valve | bulb at the time of 6 cycle operation | movement. 5 to 7, IN represents the valve lift amount of the intake valve, EX represents the valve lift amount of the exhaust valve, and Δ represents the ignition timing.

図5のパターンでは、クランクシャフト3回転の間に1度ロストモーションを実施し、吸・排気バルブを停止させる。具体的に、図5の6サイクル運転は、吸気、圧縮、膨張、排気、燃料噴射を伴わない掃気のための吸気、排気、の6行程で構成される。図5の6サイクル運転では、吸気バルブについては、膨張行程にリフト量のピークを有するタイミングの開閉動作が停止され、排気バルブについては、圧縮行程にリフト量のピークを有するタイミングの開閉動作が停止される。   In the pattern of FIG. 5, the lost motion is performed once during the rotation of the crankshaft 3 and the intake / exhaust valves are stopped. Specifically, the 6-cycle operation of FIG. 5 includes six strokes of intake, compression, expansion, exhaust, and intake and exhaust for scavenging without fuel injection. In the 6-cycle operation of FIG. 5, the opening / closing operation at the timing having the lift amount peak in the expansion stroke is stopped for the intake valve, and the opening / closing operation at the timing having the lift amount peak in the compression stroke is stopped for the exhaust valve. Is done.

これにより、1回の燃焼サイクルの中で、吸気バルブは、吸気行程で一度リフトされた後、ロストモーションが実施されてバルブの開閉駆動が停止し、再び、掃気のための吸気行程でリフトされる。排気バルブは、排気行程で一度リフトされた後、掃気のための排気行程で一度リフトされ、その後、1回転の間ロストモーションが実施されバルブの開閉駆動が停止する。このように2度目の吸気と排気の行程を有することで、掃気が十分に行われるため残留ガスのばらつきによる燃焼のばらつきを抑制することができる。   As a result, the intake valve is lifted once in the intake stroke in one combustion cycle, and then the lost motion is performed to stop the opening and closing drive of the valve, and is lifted again in the intake stroke for scavenging. The The exhaust valve is lifted once in the exhaust stroke, and then lifted once in the exhaust stroke for scavenging. Thereafter, the lost motion is performed for one rotation, and the opening / closing drive of the valve is stopped. By having the second intake and exhaust strokes in this way, scavenging is sufficiently performed, so that variations in combustion due to variations in residual gas can be suppressed.

図6のパターンでは、吸・排気バルブのそれぞれに対し、3回転に2度ロストモーションが実施される。図6の6サイクル運転は、吸気、圧縮、膨張、再圧縮、再膨張、排気の6行程で構成される。吸気バルブは、吸気行程で一度リフトされた後、ロストモーションが実施されて、2回転の間、閉弁状態で維持される。一方、排気バルブは、排気行程で一度リフトされた後、ロストモーション機構が作動されて2回転の間閉弁状態で維持される。   In the pattern of FIG. 6, the lost motion is performed twice for three rotations for each of the intake and exhaust valves. The 6-cycle operation in FIG. 6 includes six strokes of intake, compression, expansion, recompression, reexpansion, and exhaust. After the intake valve is lifted once in the intake stroke, a lost motion is performed and the intake valve is maintained in a closed state for two rotations. On the other hand, the exhaust valve is lifted once in the exhaust stroke, and then the lost motion mechanism is operated to maintain the valve closed for two rotations.

図7のパターンでは、吸気バルブは3回転に2度ロストモーションされ、排気バルブは3回に1度ロストモーションされる。図7のパターンの6サイクル運転は、吸気、圧縮、膨張、排気、再膨張、排気の6行程で構成される。吸気バルブは、吸気行程でリフトされた後、2回転の間ロストモーションが実施され閉弁状態で維持される。一方、排気バルブは、圧縮行程にリフト量のピークを有するタイミングの開閉動作がロストモーションにより停止され、排気行程でリフトされた後、再膨張行程を経て、2回目の排気行程で再びリフトされる。   In the pattern of FIG. 7, the intake valve is lost twice every three rotations, and the exhaust valve is lost once every three times. The 6-cycle operation of the pattern of FIG. 7 is composed of six strokes of intake, compression, expansion, exhaust, re-expansion, and exhaust. After the intake valve is lifted in the intake stroke, the lost motion is performed for two rotations and is maintained in the closed state. On the other hand, the exhaust valve is opened and closed at a timing having a lift amount peak in the compression stroke, stopped by the lost motion, lifted in the exhaust stroke, then lifted again in the second exhaust stroke through a re-expansion stroke. .

図5〜図7の6サイクル運転時のバルブパターンは、エンジンの運転条件に応じて、適宜選択される。また、必要に応じて、気筒ごとに異なるパターンで運転するようにしてもよい。   The valve pattern during the 6-cycle operation in FIGS. 5 to 7 is appropriately selected according to the engine operating conditions. Moreover, you may make it drive | operate with a different pattern for every cylinder as needed.

また、本実施の形態において、気筒休止運転を実施する間、吸・排気バルブ共にロストモーションするようにしてもよい。これにより、気筒休止運転中、吸・排気バルブが閉じている状態を継続できる。両バルブが閉じていることで燃焼室内のオイル上がりを抑制することができる。また、燃焼行程を経ていない温度の低い空気の排気側への流出を抑制することができることにより、触媒温度の低下を抑制することができる。   In the present embodiment, both the intake and exhaust valves may be lost while the cylinder deactivation operation is performed. Thereby, the state where the intake / exhaust valve is closed during the cylinder deactivation operation can be continued. Since both valves are closed, oil rise in the combustion chamber can be suppressed. Moreover, since the outflow of the low-temperature air that has not undergone the combustion stroke to the exhaust side can be suppressed, a decrease in the catalyst temperature can be suppressed.

以上説明したように、実施の形態1では、カム山を1つ有するカムを用いて、4サイクル運転及び6サイクル運転を実現することができる。   As described above, in the first embodiment, a four-cycle operation and a six-cycle operation can be realized using a cam having one cam crest.

実施の形態2.
図8は、実施の形態2の可変サイクルエンジンについて説明するための模式図である。なお、図8には、1のバルブとこれを駆動する機構のみを表している。しかしながら、図8の構成は、可変サイクルエンジンが備える全ての吸・排気バルブに対して設置される。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the variable cycle engine of the second embodiment. FIG. 8 shows only one valve and a mechanism for driving the valve. However, the configuration of FIG. 8 is installed for all intake and exhaust valves provided in the variable cycle engine.

図8の可変サイクルエンジンのバルブ50は、プランジャ52、オイル室54及びポンププランジャ56に連結し、ポンププランジャ56にはカム58が当接している。カム58は実施の形態1と同様の構成を有している。カム58はカムシャフト60に支持されている。カムシャフト60は、実施の形態1と同様に、クランクシャフトにチェーン等で連結されてクランクシャフトの駆動力が伝達され、1:1の比率で同期して回転するように構成されている。ポンププランジャ56周囲にはスプリング62が設置され、これによりポンププランジャ56はカム58方向に向けて付勢されている。プランジャ52、オイル室54、ポンププランジャ56及びスプリング62により、バルブリフターが構成される。   8 is connected to a plunger 52, an oil chamber 54, and a pump plunger 56, and a cam 58 is in contact with the pump plunger 56. The cam 58 has the same configuration as in the first embodiment. The cam 58 is supported on the camshaft 60. Similar to the first embodiment, the camshaft 60 is connected to the crankshaft with a chain or the like so that the driving force of the crankshaft is transmitted, and is rotated synchronously at a ratio of 1: 1. A spring 62 is installed around the pump plunger 56, whereby the pump plunger 56 is urged toward the cam 58. The plunger 52, the oil chamber 54, the pump plunger 56 and the spring 62 constitute a valve lifter.

オイル室54内部にはオイルポンプ64からオイルチェック弁66を介してオイルが供給される。オイル室54にはオイル排出用の排出路68が接続されている。排出路68にはオイル排出制御のための電磁弁70が設置されている。オイル室54、オイルポンプ64、オイルチェック弁66、排出路68、及び電磁弁70によりロストモーション機構が構成される。   Oil is supplied into the oil chamber 54 from an oil pump 64 through an oil check valve 66. A discharge path 68 for discharging oil is connected to the oil chamber 54. An electromagnetic valve 70 for oil discharge control is installed in the discharge path 68. The oil chamber 54, the oil pump 64, the oil check valve 66, the discharge path 68, and the electromagnetic valve 70 constitute a lost motion mechanism.

図8は、電磁弁70が閉弁した状態を示している。電磁弁70が閉弁し排出路68が閉じられている場合、オイル室54にはオイルが充填され、密閉された状態にある。この場合、カム58の回転によりカム山による押圧力がポンププランジャ56、オイル室54、プランジャ52を介してバルブ50に伝達され、バルブ50が開閉駆動される。   FIG. 8 shows a state where the electromagnetic valve 70 is closed. When the solenoid valve 70 is closed and the discharge path 68 is closed, the oil chamber 54 is filled with oil and is in a sealed state. In this case, as the cam 58 rotates, the pressing force by the cam crest is transmitted to the valve 50 via the pump plunger 56, the oil chamber 54, and the plunger 52, and the valve 50 is driven to open and close.

一方、電磁弁70の開弁により排出路68が開かれると、オイル室54のオイルが排出路68に退避可能な状態となる。従って、電磁弁70の開弁時には、カム58がポンププランジャ56を押し下げても、その動きはオイル室54で吸収され、プランジャ52及びバルブ50には伝達されず、ロストモーションされる。   On the other hand, when the discharge path 68 is opened by opening the electromagnetic valve 70, the oil in the oil chamber 54 can be retracted to the discharge path 68. Therefore, when the electromagnetic valve 70 is opened, even if the cam 58 pushes down the pump plunger 56, the movement is absorbed by the oil chamber 54 and is not transmitted to the plunger 52 and the valve 50, but is lost.

実施の形態2の機構についても、吸・排気バルブを、実施の形態1と同様のタイミングでロストモーションすることで、4サイクル運転及び6サイクル運転が実現できる。また、エンジン減速時にはロストモーションせずに運転することや、気筒休止運転時には全期間ロストモーションを実施してバルブが閉じた状態を維持することも可能である。   Also in the mechanism of the second embodiment, a 4-cycle operation and a 6-cycle operation can be realized by performing a lost motion of the intake / exhaust valves at the same timing as in the first embodiment. Further, it is possible to operate without a lost motion when the engine is decelerated, or to perform a lost motion for the entire period and maintain the valve closed during the cylinder deactivation operation.

更に、本実施の形態では、吸気、圧縮、膨張、排気からなる1回の燃焼サイクルが2ストロークの間に行われる2サイクル運転を実行することができる。図9は、2サイクル運転時の吸・排気バルブの動作について説明するための図である。図9において、INは吸気バルブのバルブリフト量、EXは排気バルブのバルブリフト量を表し、△は点火時期を示している。   Furthermore, in this embodiment, it is possible to execute a two-cycle operation in which one combustion cycle consisting of intake, compression, expansion, and exhaust is performed during two strokes. FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the intake / exhaust valves during the two-cycle operation. In FIG. 9, IN represents the valve lift amount of the intake valve, EX represents the valve lift amount of the exhaust valve, and Δ represents the ignition timing.

図9に示されるように2サイクル運転時には、ロストモーションを実施せず、電磁弁70は閉弁状態に維持される。更に、可変動弁機構(VVT)(図示せず)によって、図9に示されるように、吸気バルブのバルブタイミングを遅角して、排気バルブのバルブタイミングを進角し、更に電磁弁によって両バルブとも作用角を縮小する。これにより2サイクル運転が実現される。   As shown in FIG. 9, during the two-cycle operation, the lost motion is not performed and the electromagnetic valve 70 is maintained in the closed state. Further, as shown in FIG. 9, a variable valve mechanism (VVT) (not shown) retards the valve timing of the intake valve, advances the valve timing of the exhaust valve, and further advances both the valve by electromagnetic valves. Both valves reduce the working angle. As a result, two-cycle operation is realized.

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 バルブ
12 ロッカアーム
14 カムシャフト
16 カム
16a ベース円部
16b カム山
20 HLA
22 ロストモーションハウジング
24 スプリング
26 シール
28 油圧室
30 オイルポンプ
32 オイルチェック弁
34 電磁弁
50 バルブ
52 プランジャ
54 オイル室
56 ポンププランジャ
58 カム
60 カムシャフト
62 スプリング
64 オイルポンプ
66 オイルチェック弁
68 排出路
70 電磁弁
10 Valve 12 Rocker arm 14 Camshaft 16 Cam 16a Base circle 16b Cam pile 20 HLA
22 Lost motion housing 24 Spring 26 Seal 28 Hydraulic chamber 30 Oil pump 32 Oil check valve 34 Solenoid valve 50 Valve 52 Plunger 54 Oil chamber 56 Pump plunger 58 Cam 60 Camshaft 62 Spring 64 Oil pump 66 Oil check valve 68 Discharge path 70 Electromagnetic valve

Claims (1)

燃焼サイクルを変更可能なエンジンであって、
1つのカム山を有するカムと、
前記カムを支持すると共に、クランクシャフトの駆動力が伝達されて該クランクシャフトと同じ回転速度で回転するカムシャフトと、
前記カムに当接して配置され、前記カム山のリフト量を伝達してバルブを駆動するロッカアーム又はバルブリフターと、
前記ロッカアーム又は前記バルブリフターによる前記バルブの駆動を、所定のタイミングで停止させるロストモーション機構と、
を備える可変サイクルエンジン。
An engine capable of changing the combustion cycle,
A cam having one cam mountain;
A camshaft that supports the cam and rotates at the same rotational speed as the crankshaft by transmitting a driving force of the crankshaft;
A rocker arm or a valve lifter that is arranged in contact with the cam and transmits a lift amount of the cam crest to drive the valve;
A lost motion mechanism that stops driving the valve by the rocker arm or the valve lifter at a predetermined timing;
Variable cycle engine with
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107701305A (en) * 2017-11-05 2018-02-16 南京理工大学 A kind of free-piston engine of stroke changeable
CN111624880A (en) * 2020-05-21 2020-09-04 大连理工大学 Variable cycle engine multivariable control algorithm based on brain emotion learning model

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