JP5119180B2 - Variable valve operating device for internal combustion engine - Google Patents

Variable valve operating device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP5119180B2
JP5119180B2 JP2009028048A JP2009028048A JP5119180B2 JP 5119180 B2 JP5119180 B2 JP 5119180B2 JP 2009028048 A JP2009028048 A JP 2009028048A JP 2009028048 A JP2009028048 A JP 2009028048A JP 5119180 B2 JP5119180 B2 JP 5119180B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
fulcrum
cam
valve
operating angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009028048A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010185284A (en
Inventor
信 中村
真敬 庄司
誠之助 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority to JP2009028048A priority Critical patent/JP5119180B2/en
Publication of JP2010185284A publication Critical patent/JP2010185284A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5119180B2 publication Critical patent/JP5119180B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、機関弁である吸気弁や排気弁の少なくとも作動角(開弁期間)を機関運転状態に応じて可変にできる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 that can vary at least the operating angle (opening period) of an intake valve and an exhaust valve, which are engine valves, according to an engine operating state.

周知のように、機関低速低負荷時における燃費の改善や安定した運転性並びに高速高負荷時における吸気の充填効率の向上による十分な出力を確保する等のために、吸気・排気弁の作動角を機関運転状態に応じて可変制御する可変動弁装置は従来から種々提供されており、その一つとして、本出願人が先に出願した以下の特許文献1に記載されているもの知られている。   As is well known, the intake and exhaust valve operating angles are used to improve fuel efficiency at low engine speeds and low loads, to ensure stable operation, and to ensure sufficient output by improving intake charging efficiency at high speeds and high loads. Various variable valve operating devices that variably control the engine according to the engine operating state have been provided, and one of them is described in the following Patent Document 1 previously filed by the present applicant. Yes.

概略を説明すれば、クランクシャフトによって回転駆動するドライブシャフトの外周に一体に有する駆動カムと、該駆動カムの回転力を揺動運動に変換するロッカアームやリンク部材などからなる多節リンク式の伝達機構と、該伝達機構を介してバルブリフターの上面を摺動して吸気弁を開閉作動させる揺動カムと、基端部が前記ドライブシャフトに回動自在に支持されて、先端部が前記伝達機構のロッカアームの揺動支点に回動自在に連結されたほぼ横倒し状態のサポートアームと、該サポートアームの先端側を上下方向へ回動させる駆動機構と、機関運転状態に応じて前記駆動機構を正逆回転制御する制御手段と、を備えている。   In brief, a multi-link transmission consisting of a drive cam integrally provided on the outer periphery of a drive shaft that is rotationally driven by a crankshaft, and a rocker arm and a link member that convert the rotational force of the drive cam into a swinging motion. A mechanism, a swing cam that opens and closes the intake valve by sliding on the upper surface of the valve lifter via the transmission mechanism, a base end portion rotatably supported by the drive shaft, and a distal end portion that transmits the transmission A support arm in a substantially lateral state that is rotatably connected to a rocking fulcrum of a rocker arm of the mechanism, a drive mechanism that pivots the tip end side of the support arm in a vertical direction, and the drive mechanism according to an engine operating state. Control means for controlling forward and reverse rotation.

そして、前記駆動機構によってサポートアームを上下方向へ回動制御することにより前記伝達機構のロッカアームとリンク部材を介して揺動カムのバルブリフターの上面に対する摺動位置を変化させて吸気弁の作動角(リフト量)を可変制御するようになっており、かかる作動角が増大する場合に開弁時のピークリフト位相が遅角側へ移行するようになっている。   Then, the operating angle of the intake valve is changed by changing the sliding position of the swing cam with respect to the upper surface of the valve lifter via the rocker arm and the link member of the transmission mechanism by controlling the support arm to rotate up and down by the drive mechanism. The (lift amount) is variably controlled, and when such an operating angle increases, the peak lift phase at the time of valve opening shifts to the retard side.

このため、吸気弁の閉時期(IVC)を大きく変化でき、これによって前述した機関性能の向上が図れるようになっている。   For this reason, the closing timing (IVC) of the intake valve can be greatly changed, thereby improving the engine performance described above.

特開平11−264307号公報(図9、図10)Japanese Patent Laid-Open No. 11-264307 (FIGS. 9 and 10)

前記従来の可変動弁装置にあっては、公報の図10に示すように、小作動角から大作動角に移行する際に、吸気弁の閉時期(IVC)については大きく遅角化し、開時期(IVO)については変化は小さいが、一様に進角変化する特性となる。   In the conventional variable valve operating apparatus, as shown in FIG. 10 of the publication, the closing timing (IVC) of the intake valve is greatly retarded when the transition is made from the small operating angle to the large operating angle. Although the change with respect to the timing (IVO) is small, it has a characteristic that the advance angle changes uniformly.

しかしながら、機関の低回転部分負荷域において制御される中間作動角(中リフト)制御時における吸気弁の開時期(IVO)は、排気弁とのバルブオーバーラップを大きくして燃費を向上させるために、前記従来の技術に対して相対的にさらに進角側に制御されることが望ましいが、前記従来の可変動弁装置では、作動角が増大するにつれて一様にIVOが進角する特性になっている。   However, the opening timing (IVO) of the intake valve during intermediate operating angle (medium lift) control that is controlled in the low rotation partial load region of the engine is to increase the valve overlap with the exhaust valve to improve fuel efficiency. However, it is desirable that the angle is controlled to be further advanced relative to the conventional technique. However, in the conventional variable valve apparatus, the IVO is uniformly advanced as the operating angle increases. ing.

この特性は、前記可変動弁装置の機構全体が回転することによって吸気弁の作動角を変化させることに起因している。   This characteristic is due to the fact that the operating angle of the intake valve is changed by the rotation of the entire mechanism of the variable valve operating device.

この結果、前記中作動角制御時における前記燃費の向上を十分に図ることができないといった問題がある。   As a result, there is a problem that the fuel consumption cannot be sufficiently improved during the middle operating angle control.

ここで、前記従来の可変動弁装置にバルブタイミング制御装置(カムフェーザー)を併用して、吸気弁の中作動角制御時に進角制御することも考えられるが、この状態から急加速などで大作動角に移行した場合には、バルブタイミング制御装置の遅角側への変換応答性が遅い場合に、機関弁とピストンとの干渉やトルクレスポンスの不良が懸念される。   Here, it is conceivable that the valve timing control device (cam phaser) is used in combination with the conventional variable valve device, and the advance angle control is performed during the middle operation angle control of the intake valve. In the case of shifting to the operating angle, there is a concern about interference between the engine valve and the piston or poor torque response if the conversion response to the retard side of the valve timing control device is slow.

本発明は、前記従来の可変動弁装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項1に記載の発明は、駆動支軸と、中心点が前記駆動支軸の軸心に対して偏心して設けられた駆動偏心カムとを有し、前記駆動支軸を中心にクランクシャフトに同期して回転する駆動軸と、制御支軸と、中心点が前記制御支軸の軸心に対して偏心して設けられた制御偏心カムとを有し、前記制御支軸を中心に回転可能に設けられた制御軸と、揺動支軸に揺動可能に軸支されると共に、カム面によって機関弁を開閉作動させる揺動カムと、前記制御偏心カムを支点として揺動するロッカアームと、一端側が前記駆動偏心カムの中心点である第1支点を中心として前記駆動偏心カムに揺動自在に連係されると共に、他端側が前記ロッカアームに設けられた第2支点を中心に揺動自在に連係されたリンクアームと、一端側が前記ロッカアームにおける前記第2支点と異なる位置に設けられた第3支点を中心として揺動自在に連係されると共に、他端側が前記揺動カムに連係された伝達機構と、を備え、前記制御軸を回転することによって機関弁の少なくとも作動角を変化させる内燃機関の可変動弁装置であって、
前記機関弁が最小作動角よりも所定量だけ大きな中間作動角に制御されたときの前記制御偏心カムの位置を、最小作動角に制御された機関弁の開弁ピークリフトになった瞬間における前記第2支点を中心として、最小作動角に制御されたときの前記制御偏心カムの中心点を通って描かれた第1円弧線よりも前記駆動軸の回転方向からみて進角側の位置となるように設定すると共に、前記駆動支軸を中心として、最小作動角に制御されたときの前記制御偏心カムの中心点を通って描かれた第2円弧線よりも機関弁の開弁リフトが増大する方向に乖離した位置となるように設定したことを特徴としている。
The present invention has been devised in view of the technical problem of the conventional variable valve gear, and the invention according to claim 1 is directed to a drive support shaft and a center point at the axis of the drive support shaft. A drive eccentric cam provided eccentrically with respect to the drive shaft, the drive shaft rotating around the drive support shaft in synchronization with the crankshaft, a control support shaft, and a center point at the shaft center of the control support shaft A control eccentric cam provided eccentrically with respect to the control shaft, and a control shaft rotatably provided about the control support shaft. A swing cam for opening and closing the engine valve, a rocker arm swinging with the control eccentric cam as a fulcrum, and a first fulcrum whose one end is the center point of the drive eccentric cam, and swingable to the drive eccentric cam A second fulcrum connected to the rocker arm at the other end The link arm is pivotably linked to the center, and one end is pivotably linked around a third fulcrum provided at a position different from the second fulcrum in the rocker arm, and the other end is oscillated. A variable valve operating device for an internal combustion engine that changes at least the operating angle of the engine valve by rotating the control shaft, the transmission mechanism being linked to a cam,
The position of the control eccentric cam when the engine valve is controlled to an intermediate operating angle that is larger than the minimum operating angle by a predetermined amount is the moment when the valve lift peak lift of the engine valve controlled to the minimum operating angle is reached. Centering on the second fulcrum, the position is on the advance side with respect to the rotation direction of the drive shaft with respect to the first arc line drawn through the center point of the control eccentric cam when controlled to the minimum operating angle. And the opening lift of the engine valve is larger than the second arc line drawn through the center point of the control eccentric cam when the drive shaft is controlled to the minimum operating angle. It is characterized in that it is set so as to be in a position deviating in the direction to be.

請求項1に記載の発明によれば、中間作動角制御時における機関弁の開弁時期を進角させることが可能になる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to advance the valve opening timing of the engine valve during intermediate operation angle control.

この結果、例えば部分負荷運転時時におけるバルブオーバーラップが増加して燃費を向上させることができる。   As a result, for example, the valve overlap at the time of partial load operation increases, and the fuel consumption can be improved.

第1実施例における可変動弁装置の要部斜視図である。It is a principal part perspective view of the variable valve apparatus in 1st Example. 本実施例における可変動弁装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the variable valve apparatus in a present Example. Aは本実施例に供されるロッカアームの平面図、Bは側断面図である。A is a plan view of a rocker arm used in this embodiment, and B is a side sectional view. 最小作動角制御時の断面図を示し、Aは閉弁時における図2のA−A線断面図、Bは図2のB−B線断面図である。A sectional view at the time of minimum operating angle control is shown. A is a sectional view taken along line AA in FIG. 2 when the valve is closed, and B is a sectional view taken along line BB in FIG. 最小作動角制御時の断面図を示し、Aは開弁時のピークリフト時の図2のA−A線断面図、Bは図2のB−B線断面図である。A sectional view at the time of minimum operating angle control is shown. A is a sectional view taken along line AA in FIG. 2 at the time of peak lift at the time of valve opening, and B is a sectional view taken along line BB in FIG. 中間作動角制御時の断面図を示し、Aは閉弁時における図2のA−A線断面図、Bは図2のB−B線断面図である。A sectional view at the time of intermediate working angle control is shown, A is a sectional view taken along line AA in FIG. 2 when the valve is closed, and B is a sectional view taken along line BB in FIG. 中間作動角制御時の断面図を示し、Aは開弁時のピークリフト時の図2のA−A線断面図、Bは図2のB−B線断面図である。A sectional view at the time of intermediate working angle control is shown. A is a sectional view taken along line AA in FIG. 2 at the time of peak lift at the time of valve opening, and B is a sectional view taken along line BB in FIG. 最大作動角制御時の断面図を示し、Aは閉弁時の図2のA−A線断面図、Bは図2のB−B線断面図である。Sectional drawing at the time of maximum operating angle control is shown, A is a sectional view taken along line AA in FIG. 2 when the valve is closed, and B is a sectional view taken along line BB in FIG. 最大作動角制御時の断面図を示し、Aは開弁時のピークリフト時の図2のA−A線断面図、Bは図2のB−B線断面図である。Sectional drawing at the time of maximum operating angle control is shown, A is a sectional view taken along line AA in FIG. 2 at the time of peak lift at the time of valve opening, and B is a sectional view taken along line BB in FIG. 本実施例と従来技術と比較したバルブリフト特性図である。It is a valve lift characteristic figure compared with a present Example and the prior art. 本実施例と従来技術と比較したバルブタイミング可変特性図である。It is a valve timing variable characteristic figure compared with a present Example and the prior art. 第2実施例における可変動弁装置の要部正面図である。It is a principal part front view of the variable valve apparatus in 2nd Example. Aは同第2実施例に供されるロッカアームの平面図、Bは側断面図である。A is a plan view of a rocker arm used in the second embodiment, and B is a side sectional view. 第3実施例における可変動弁装置の要部正面図である。It is a principal part front view of the variable valve apparatus in 3rd Example. 第3実施例における可変動弁装置のロッカアーム側の要部平面図である。It is a principal part top view by the side of the rocker arm of the variable valve apparatus in 3rd Example. 第4実施例の可変動弁装置を示し、Aは最小作動角制御時における図2のA−A線と同じ個所からの断面図、Bは同じく図2のB−B線と同じ個所からの断面図である。4 shows a variable valve operating apparatus according to a fourth embodiment, in which A is a cross-sectional view from the same position as the AA line in FIG. 2 at the time of minimum operating angle control, and B is from the same position as the BB line in FIG. It is sectional drawing. 第5実施例の可変動弁装置を示し、Aは最小作動角制御時における図2のA−A線と同じ個所からの断面図、Bは同じく図2のB−B線と同じ個所からの断面図である。5 shows a variable valve operating apparatus according to a fifth embodiment, wherein A is a cross-sectional view from the same position as the AA line in FIG. 2 during the minimum operating angle control, and B is also from the same position as the BB line in FIG. It is sectional drawing.

以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の各実施例を図面に基づいて詳述する。この実施例では、可変動弁装置を内燃機関の吸気側に適用したものを示している。
〔第1実施例〕
この実施例における可変動弁装置は、図1及び図2に示すように、シリンダヘッド1にバルブガイドを介して摺動自在に設けられて、吸気ポートを開閉する一気筒当たり2つの吸気弁3,3と、機関前後方向に配置された内部中空状の駆動軸4と、各吸気弁3,3の上端部に配設されたフォロアである各スイングアーム6、6を介して各吸気弁3,3を開閉作動させる一対の揺動カム7,7と、駆動軸4の後述する駆動偏心カム5と揺動カム7,7との間を連係し、前記駆動偏心カム5の回転力を揺動運動に変換して揺動カム7,7に揺動力として伝達する伝達機構8と、該伝達機構8の姿勢を可変にして各吸気弁3,3のバルブリフト量及び作動角を機関運転状態に応じて可変制御する制御機構9とを備えている。なお、前記作動角とは、吸気弁3,3が開弁している期間をいう。この作動角は、吸気弁3,3の開弁時のリフト開始直後及びリフト終了直前の傾斜の緩やかなランプ部を除いた有効リフト区間をいう。
Embodiments of a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In this embodiment, the variable valve device is applied to the intake side of an internal combustion engine.
[First embodiment]
As shown in FIGS. 1 and 2, the variable valve operating apparatus in this embodiment is slidably provided on a cylinder head 1 via a valve guide, and two intake valves 3 per cylinder for opening and closing intake ports. , 3, an internal hollow drive shaft 4 disposed in the longitudinal direction of the engine, and each intake valve 3 via each swing arm 6, 6 that is a follower disposed at the upper end of each intake valve 3, 3. , 3 and a pair of oscillating cams 7, 7 for opening and closing, and a drive eccentric cam 5, which will be described later, and the oscillating cams 7, 7 are linked to oscillate the rotational force of the drive eccentric cam 5. A transmission mechanism 8 that converts to a dynamic motion and transmits it to the oscillating cams 7 and 7 as a oscillating force, and makes the posture of the transmission mechanism 8 variable so that the valve lift amount and the operating angle of each intake valve 3 and 3 are in the engine operating state. And a control mechanism 9 variably controlled according to the above. The operating angle refers to a period during which the intake valves 3 and 3 are open. This operating angle refers to an effective lift section excluding a ramp portion with a gentle slope immediately after the start of lift when the intake valves 3 and 3 are opened and immediately before the end of lift.

前記吸気弁3,3は、シリンダヘッド1の上端部内に収容されたほぼ円筒状のボアの底部とバルブステム上端部のスプリングリテーナ10との間に弾装された図外のバルブスプリングによって吸気ポートの各開口端を閉塞する方向に付勢されている。   The intake valves 3 and 3 are connected to an intake port by a valve spring (not shown) elastically mounted between a bottom portion of a substantially cylindrical bore housed in an upper end portion of the cylinder head 1 and a spring retainer 10 at the upper end portion of the valve stem. Is biased in the direction of closing each open end.

前記駆動軸4は、駆動支軸4aと該駆動支軸4aの外周に固定された前記駆動偏心カム5とを備えていると共に、両端部がシリンダヘッド1の上部に設けられた軸受部11によって回転自在に軸支されている。また、この駆動軸4は、一端部に設けられた図外のバルブタイミング制御装置(カムフェーザー)を介して機関のクランクシャフトから回転力が伝達されて、図1の時計方向(矢印方向)に回転するようになっている。   The drive shaft 4 includes a drive support shaft 4 a and the drive eccentric cam 5 fixed to the outer periphery of the drive support shaft 4 a, and both end portions are provided by bearing portions 11 provided at the upper part of the cylinder head 1. It is pivotally supported. Further, the drive shaft 4 receives a rotational force from the crankshaft of the engine via a valve timing control device (cam phaser) (not shown) provided at one end, and rotates clockwise (arrow direction) in FIG. It is designed to rotate.

前記駆動偏心カム5は、ほぼ円盤状に形成されたカム本体5aと、該カム本体5aの外側部に一体に設けられた筒状のボス部5bと、からなり、このボス部5bに径方向に穿設されたピン孔に挿通する固定用ピン12を介して前記駆動支軸4aに固定されている。また、この駆動偏心カム5は、前記揺動カム7,7の一端側に配置されていると共に、前記ボス部5bがカム本体5aを挟んで揺動カム7,7と反対側の位置に配置されている。したがって、カム本体5a側がスペーサ2を介して揺動カム7,7側に位置している。前記カム本体5aは、外周面が偏心円のカムプロフィールに形成されて、軸心Xが駆動支軸4aの軸心Yから径方向へ所定量だけオフセットしており、前記軸心Xが第1支点Xとして構成されている。   The drive eccentric cam 5 includes a cam main body 5a formed in a substantially disc shape and a cylindrical boss portion 5b integrally provided on the outer side of the cam main body 5a. It is fixed to the drive support shaft 4a through a fixing pin 12 that is inserted into a pin hole formed in the shaft. The drive eccentric cam 5 is disposed on one end side of the swing cams 7 and 7, and the boss portion 5b is disposed at a position opposite to the swing cams 7 and 7 across the cam body 5a. Has been. Therefore, the cam body 5 a side is located on the swing cams 7, 7 side through the spacer 2. The cam body 5a has a cam profile with an outer peripheral surface formed in an eccentric circle, and the shaft center X is offset from the shaft center Y of the drive support shaft 4a by a predetermined amount in the radial direction. It is configured as a fulcrum X.

前記各スイングアーム6は、図1に示すように、凹状一端部6aの下面が前記各吸気弁3のステムエンドに当接していると共に、他端部6bの球面状下面がシリンダヘッド1に形成された保持穴1c内に保持された油圧ラッシアジャスタ13の球面状の頭部に当接支持されて、この油圧ラッシアジャスタ13の頭部を枢支点として揺動するようになっている。また、スイングアーム6は、中空状のほぼ中央位置に各揺動カム7が当接するローラ14が回転自在に支持されている。   As shown in FIG. 1, each swing arm 6 has a concave lower end 6 a abutting against a stem end of each intake valve 3 and a spherical lower surface of the other end 6 b formed on the cylinder head 1. The hydraulic lash adjuster 13 held in the holding hole 1c is abutted and supported by the spherical head of the hydraulic lash adjuster 13 and swings with the head of the hydraulic lash adjuster 13 as a pivot. Further, the swing arm 6 is rotatably supported by a roller 14 with which each swing cam 7 abuts at a substantially hollow center position.

前記各揺動カム7は、図1及び図4に示すように、同一形状のほぼ雨滴状を呈し、基端部側に前記駆動軸4の外周面に嵌挿される円筒状のカムシャフト7aが一体に形成されて、該カムシャフト7aを介して揺動支軸としての前記駆動支軸4aの軸心Yを中心として揺動自在に支持されている。   As shown in FIGS. 1 and 4, each of the swing cams 7 has a substantially raindrop shape with the same shape, and a cylindrical camshaft 7 a that is fitted on the outer peripheral surface of the drive shaft 4 is provided on the base end side. The cam shaft 7a is integrally formed and supported so as to be swingable about the axis Y of the drive support shaft 4a as the swing support shaft.

また、各揺動カム7は、基端部と先端側のカムノーズ部7bとの間の下面にはカム面7dがそれぞれ形成されている。このカム面7dは、基端部側の基円面と、該基円面からカムノーズ部7b側に円弧状に延びるランプ面と、該ランプ面からカムノーズ部7bの先端側に有する最大リフトの頂面に連なるリフト面とが形成されており、該基円面とランプ面、リフト面及び頂面とが、揺動カム7の揺動位置に応じて各スイングアーム6のローラ14の外周面の変位した位置に当接するようになっている。   Each swing cam 7 has a cam surface 7d formed on the lower surface between the base end portion and the cam nose portion 7b on the distal end side. The cam surface 7d includes a base circle surface on the base end side, a ramp surface extending in an arc shape from the base circle surface to the cam nose portion 7b, and a peak of a maximum lift from the ramp surface to the tip end side of the cam nose portion 7b. And a base surface, a ramp surface, a lift surface, and a top surface are formed on the outer peripheral surface of the roller 14 of each swing arm 6 according to the swing position of the swing cam 7. It comes into contact with the displaced position.

さらに、各揺動カム7は、前記カム面7dがリフト面側に移動して吸気弁3,3を開作動させる揺動方向が前記駆動軸4の回転方向(矢印方向)と同一に設定されている。したがって、前記駆動軸4と各揺動カム7との間の摩擦係数によって、各揺動カム7がリフトする方向に連れ回りトルクが発生する。このため、各揺動カム7の駆動効率が向上する。   Further, in each swing cam 7, the swing direction in which the cam surface 7d moves to the lift surface side to open the intake valves 3 and 3 is set to be the same as the rotation direction (arrow direction) of the drive shaft 4. ing. Therefore, a rotating torque is generated in the direction in which each rocking cam 7 is lifted by the coefficient of friction between the drive shaft 4 and each rocking cam 7. For this reason, the drive efficiency of each rocking cam 7 improves.

さらに、前記駆動偏心カム5側の揺動カム7は、前記カムシャフト7aを挟んだカムノーズ部7bと反対側の位置に連結部7cが一体に突設されており、この連結部7cには、後述するリンクロッド17の他端部と連結する連結ピン20が挿通されるピン孔が両側面方向へ貫通形成されている。   Further, the swing cam 7 on the drive eccentric cam 5 side is integrally provided with a connecting portion 7c at a position opposite to the cam nose portion 7b across the cam shaft 7a. A pin hole through which a connecting pin 20 connected to the other end portion of a link rod 17 described later is inserted is formed in both sides.

なお、前記各ローラ14が、各スイングアーム6の上面から突出した状態に配置されて、スイングアーム6,6の上面との間に比較的大きな隙間が形成されていることから、作動中において前記スイングアーム6,6と各揺動カム7,7の連結部7cやリンクロッド17の他端部17bとの干渉が防止される。したがって、図4Aに示すように、各揺動カム7が最も跳ね上がった位置でも、該干渉が防止されるのである。また、ローラ14と揺動カム7の連結部7cとの干渉も図4Aに示すように左右のクリアランスで回避することができる。よって、平面フォロアのバケットリフターに適用した場合などに較べて連結部7cの干渉が発生しにくくなる。   The rollers 14 are arranged so as to protrude from the upper surfaces of the swing arms 6, and a relatively large gap is formed between the upper surfaces of the swing arms 6 and 6. Interference between the swing arms 6 and 6 and the connecting portions 7c of the swing cams 7 and 7 and the other end portion 17b of the link rod 17 is prevented. Therefore, as shown in FIG. 4A, the interference is prevented even at the position where each rocking cam 7 jumps up most. Further, interference between the roller 14 and the connecting portion 7c of the swing cam 7 can be avoided by the left and right clearances as shown in FIG. 4A. Therefore, compared with the case where it applies to the bucket lifter of a plane follower, interference of the connection part 7c becomes difficult to generate | occur | produce.

前記伝達機構8は、図1〜図4に示すように、駆動軸4の上方に機関巾方向に沿って配置されたロッカアーム15と、該ロッカアーム15と駆動偏心カム5とを連係するリンクアーム16と、ロッカアーム15と前記一方の揺動カム7の連結部7cとを連係するリンクロッド17とによって多節リンク機構に形成されている。   As shown in FIGS. 1 to 4, the transmission mechanism 8 includes a rocker arm 15 disposed above the drive shaft 4 along the engine width direction, and a link arm 16 that links the rocker arm 15 and the drive eccentric cam 5. And a link rod 17 that links the rocker arm 15 and the connecting portion 7c of the one swing cam 7 to form a multi-node link mechanism.

前記ロッカアーム15は、図3A、Bに示すように、後述する制御偏心軸29に揺動自在に支持された一端側の筒状基部15aと、該筒状基部15aの外面から機関の内側へ二股状にほぼ並行に突設された第1、第2アーム部15b、15cとから構成されている。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the rocker arm 15 has a cylindrical base portion 15a on one end side that is swingably supported by a control eccentric shaft 29, which will be described later, and a fork from the outer surface of the cylindrical base portion 15a to the inside of the engine. It is comprised from the 1st, 2nd arm part 15b, 15c projected in parallel in the shape.

前記筒状基部15aは、ほぼ内部に後述する制御偏心軸29の外周に微小隙間をもって嵌合支持される支持孔15dが貫通形成されている。   The cylindrical base portion 15a is formed with a support hole 15d penetratingly formed on the outer periphery of a control eccentric shaft 29 to be described later with a small clearance.

前記第1アーム部15bは、先端部の外側面に前記リンクアーム16の後述する突出端16bが回転自在に連係される軸部15eが一体に突設されており、この軸部15eの軸心が第2支点Rとして構成されている。   The first arm portion 15b is integrally provided with a shaft portion 15e that is rotatably linked to a projecting end 16b of the link arm 16, which is described later, on the outer surface of the tip portion. Is configured as the second fulcrum R.

一方、前記第2アーム部15cは、先端部のブロック部15fにリフト調整機構21が設けられていると共に、該リフト調整機構21の後述する枢支ピン19に前記リンクロッド17の後述する一端部17aが回転自在に連係しており、前記枢支ピン19の軸心が第3支点Sとして構成されている。また、前記ブロック部15fの両側部には、前記枢支ピン19が上下方向移動可能な長孔15hが横方向から貫通形成されている。   On the other hand, the second arm portion 15c is provided with a lift adjusting mechanism 21 at a block portion 15f at the tip, and a later-described one end portion of the link rod 17 on a pivot pin 19 described later of the lift adjusting mechanism 21. 17a is rotatably linked, and the axis of the pivot pin 19 is configured as a third fulcrum S. Further, on both side portions of the block portion 15f, elongated holes 15h through which the pivot pins 19 can move in the vertical direction are formed penetrating from the lateral direction.

前記第1アーム部15bと第2アーム部15cは、互いに揺動方向へ異なった角度で設けられて上下に位置ずれ状態に配置され、第1アーム部15bの先端部が第2アーム部15cの先端部よりも僅かな傾斜角度をもって下方に傾斜している。   The first arm portion 15b and the second arm portion 15c are provided at different angles in the swinging direction and are arranged in a vertically displaced state, and the distal end portion of the first arm portion 15b is the second arm portion 15c. It is inclined downward with a slight inclination angle from the tip.

前記リンクアーム16は、比較的大径な円環部16aと、該円環部16aの外周面所定位置に突設された前記突出端16bとを備え、円環部16aの中央位置には、前記駆動偏心カム5の外周面を回転自在に嵌合支持する嵌合孔16cが形成されている。   The link arm 16 includes an annular portion 16a having a relatively large diameter and the protruding end 16b projecting at a predetermined position on the outer peripheral surface of the annular portion 16a. A fitting hole 16c for fitting and supporting the outer peripheral surface of the drive eccentric cam 5 rotatably is formed.

前記各リンクロッド17は、プレス成形によって一体に形成され、横断面ほぼコ字形状に形成され、内側がコンパクト化を図るために、ほぼ円弧状に折曲形成されている。この各リンクロッド17は、一端部17aがピン孔に挿通された前記枢支ピン19を介して第2アーム部15cに連結され、他端部17bがピン孔に挿通した連結ピン20を介して前記一方の揺動カム7の連結部7cに回転自在に連結されている。前記連結ピン20の軸心が第4支点Tとして構成されている(図4A参照)。また、このリンクロッド17は、一気筒当たり一つだけ設けられていることから、構造が簡素化されると共に軽減化が図れる。   Each of the link rods 17 is integrally formed by press molding, is formed in a substantially U-shaped cross section, and the inside is bent in a substantially arc shape for compactness. Each link rod 17 is connected to the second arm portion 15c via the pivot pin 19 having one end portion 17a inserted through the pin hole, and via the connecting pin 20 having the other end portion 17b inserted through the pin hole. The one rocking cam 7 is rotatably connected to the connecting portion 7c. The axial center of the connecting pin 20 is configured as a fourth fulcrum T (see FIG. 4A). Further, since only one link rod 17 is provided per cylinder, the structure can be simplified and the weight can be reduced.

このリンクロッド17によって、揺動カム7が連結部7cが引き上げられることでリフトするが、ローラ14からの入力を受けるカムノーズ部7bは揺動中心に対して連結部7cの逆側に配置されていることから、各揺動カム7の倒れの発生が抑制できる。   The link rod 17 lifts the swing cam 7 when the connecting portion 7c is pulled up, but the cam nose portion 7b receiving the input from the roller 14 is disposed on the opposite side of the connecting portion 7c with respect to the swing center. Therefore, the occurrence of falling of each swing cam 7 can be suppressed.

前記リフト調整機構21は、図1及び図2に示すように、ロッカアーム15の第2アーム部15cのブロック部15fの前記長孔15hに配置された前記枢支ピン19と、前記ブロック部15fの下部内に前記長孔に向かって穿設された調整用雌ねじ孔に下方から螺着した調整ボルト22と、ブロック部15fの上部内に前記長孔に向かって穿設された固定用雌ねじ孔に上方から螺着したロック用ボルト23とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the lift adjustment mechanism 21 includes the pivot pin 19 disposed in the long hole 15h of the block portion 15f of the second arm portion 15c of the rocker arm 15, and the block portion 15f. An adjustment bolt 22 screwed from below into an adjustment female screw hole drilled in the lower part toward the long hole, and a fixing female screw hole drilled in the upper part of the block portion 15f toward the long hole. And a locking bolt 23 screwed from above.

そして、各構成部品の組み付け後に、前記調整ボルト22によって前記枢支ピン19の長孔15h内での上下位置を調整することによって各吸気弁3,3のリフト量を微調整し、該調整作業が終了した時点で前記ロック用ボルト23を締め付けることによって枢支ピン19の位置を固定するようになっている。   After the assembly of each component, the lift amount of each intake valve 3 and 3 is finely adjusted by adjusting the vertical position of the pivot pin 19 in the long hole 15h by the adjustment bolt 22, and the adjustment work The position of the pivot pin 19 is fixed by tightening the locking bolt 23 at the end of the operation.

前記制御機構9は、駆動軸4の上方位置に駆動支軸4aと平行に配置された制御軸24と、該制御軸24を回転駆動する図外のアクチュエータである電動アクチュエータとを備えている。   The control mechanism 9 includes a control shaft 24 disposed above the drive shaft 4 in parallel with the drive support shaft 4a, and an electric actuator, which is an unillustrated actuator that rotationally drives the control shaft 24.

前記制御軸24は、図1、図2、図4に示すように、制御支軸24aと該制御支軸24aの外周に一気筒毎に設けられて前記ロッカアーム15の揺動支点となる複数の制御偏心カム25とから構成されている。   As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the control shaft 24 includes a control support shaft 24 a and a plurality of swing support points of the rocker arm 15 provided on the outer periphery of the control support shaft 24 a for each cylinder. And a control eccentric cam 25.

前記制御支軸24aは、前記各ロッカアーム15に対応する位置に二面幅状の凹部24b、24cが形成されていると共に、該両凹部24b、24cの間には軸方向へ所定間隔をもって2つのボルト挿通孔26a、26bが径方向に沿って貫通形成されている。前記各凹部24b、24cは、制御支軸24aの軸方向に沿って延設されて、それぞれの底面が平坦面に形成されている。   The control support shaft 24a is formed with recesses 24b and 24c having a two-sided width at positions corresponding to the respective rocker arms 15, and two axially spaced two recesses 24b and 24c are provided between the recesses 24b and 24c. Bolt insertion holes 26a and 26b are formed penetrating along the radial direction. Each of the recesses 24b and 24c extends along the axial direction of the control support shaft 24a, and each bottom surface is formed as a flat surface.

前記制御偏心カム25は、前記一方の凹部24bに、他方の凹部24c側から前記ボルト挿通孔26a、26aに挿通した2本のボルト27,27を介して固定されるブラケット28と、該ブラケット28の先端側に固定された制御偏心軸29とから構成されている。   The control eccentric cam 25 is fixed to the one recess 24b through two bolts 27, 27 inserted from the other recess 24c side into the bolt insertion holes 26a, 26a, and the bracket 28. And a control eccentric shaft 29 fixed to the tip end side of the head.

前記ブラケット28は、側面ほぼコ字形状に折曲形成されて前記一方の凹部24bの長手方向に沿って延設され、前記一方の凹部24bに嵌合保持される長方形状の基部28aと、該基部28aの長手方向の両端部に図2中、下方へ突設されたアーム状の固定片28b、28bと、から構成されている。   The bracket 28 is formed in a substantially U-shaped side surface, is extended along the longitudinal direction of the one recess 24b, and has a rectangular base 28a fitted and held in the one recess 24b. It comprises arm-shaped fixing pieces 28b and 28b projecting downward in FIG. 2 at both ends in the longitudinal direction of the base 28a.

前記基部28aは、長手方向の両端部側に前記ボルト27,27の先端部が螺着する雌ねじ孔が形成されている一方、前記両固定片28b、28bは、各先端部側に前記制御偏心軸29を固定する固定用孔28c、28cが貫通形成されている。また、このブラケット28は、基部28aの外面が一方の凹部24bの底面に当接配置されていると共に、両固定片28b、28bの各外端縁が前記一方の凹部24bの対向内面に密接状態に当接しつつ嵌合保持されていることから、長手方向の位置決め精度が高くなる。   The base portion 28a is formed with female screw holes into which the tip ends of the bolts 27, 27 are screwed on both end sides in the longitudinal direction, while the two fixing pieces 28b, 28b are provided with the control eccentricity on each tip side. Fixing holes 28c and 28c for fixing the shaft 29 are formed through. Further, the bracket 28 has an outer surface of the base portion 28a in contact with the bottom surface of the one concave portion 24b, and the outer end edges of both the fixing pieces 28b and 28b are in close contact with the inner surface facing the one concave portion 24b. The positioning accuracy in the longitudinal direction is increased because it is fitted and held in contact with.

前記制御偏心軸29は、その外周面に前記ロッカアーム15の筒状基部15aの支持孔15dを介してロッカアーム15を揺動自在に支持していると共に、その軸方向の長さLが前記ブラケット28の両支持片28b、28bの各外面とほぼ同一に設定されて、両端部が前記各固定用孔28c、28c内に圧入などによって固定されている。前記ロッカアーム15の揺動支点となる軸心が第5支点Qとして構成されている。   The control eccentric shaft 29 supports the rocker arm 15 on the outer peripheral surface thereof through a support hole 15d of the cylindrical base portion 15a of the rocker arm 15 so that the rocker arm 15 can swing, and its axial length L is the bracket 28. These two support pieces 28b, 28b are set to be substantially the same as the outer surfaces thereof, and both end portions thereof are fixed in the fixing holes 28c, 28c by press-fitting or the like. An axis serving as a rocking fulcrum of the rocker arm 15 is configured as a fifth fulcrum Q.

そして、前記制御偏心軸29の長さL内に、前記駆動偏心カム5のカム本体5aの外面から前記一方の揺動カム7を含むリンクロッド17の外面までが配置された状態になっている。   And, within the length L of the control eccentric shaft 29, the outer surface of the cam body 5a of the drive eccentric cam 5 to the outer surface of the link rod 17 including the one swing cam 7 is arranged. .

また、制御偏心軸29の第5支点Qは、図4A、Bに示すように、ブラケット28の両支持片28b、28bの腕に長さによって前記制御支軸24aの軸心Pから比較的大きな偏心量αで偏心している。換言すれば、前記制御偏心軸29は、前記ブラケット28を介して前記制御支軸24aの軸心Pに対してクランク状に形成されていることから、その偏心量αを十分に大きく取ることができるのである。   Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, the fifth fulcrum Q of the control eccentric shaft 29 is relatively large from the axis P of the control support shaft 24a depending on the length of the arms of both support pieces 28b and 28b of the bracket 28. It is eccentric with an eccentric amount α. In other words, since the control eccentric shaft 29 is formed in a crank shape with respect to the axis P of the control support shaft 24a via the bracket 28, the amount of eccentricity α can be made sufficiently large. It can be done.

なお、前記制御偏心カム25としては、前記ブラケット28や制御偏心軸29によって構成されるばかりではなく、前記制御支軸24aの外周に一体的に固定された単に円柱状の構造することも可能である。これによって、剛性を向上させることも可能になる。   The control eccentric cam 25 is not only constituted by the bracket 28 and the control eccentric shaft 29, but can also be a simple columnar structure fixed integrally on the outer periphery of the control support shaft 24a. is there. This also makes it possible to improve rigidity.

前記電動アクチュエータは、シリンダヘッド1の後端部に固定された図外の電動モータと、該電動モータの回転駆動力を前記制御支軸24aに伝達する例えばボール螺子機構などの減速機とから構成されている。   The electric actuator includes an electric motor (not shown) fixed to the rear end of the cylinder head 1 and a speed reducer such as a ball screw mechanism that transmits the rotational driving force of the electric motor to the control support shaft 24a. Has been.

前記電動モ−タは、比例型のDCモータによって構成され、機関の運転状態を検出する図外の電子コントローラからの制御信号によって駆動するようになっている。   The electric motor is constituted by a proportional DC motor, and is driven by a control signal from an electronic controller (not shown) that detects the operating state of the engine.

この電子コントローラは、機関回転数を検出するクランク角センサや、吸入空気量を検出するエアーフローメータ、機関の水温を検出する水温センサ及び制御軸24の回転位置を検出するポテンショメータ等の各種のセンサからの検出信号をフィードバックして現在の機関運転状態を演算などにより検出して、前記電動モータに制御信号を出力している。このような電動モータによって回転駆動するアクチュエータによれば、機関の油温などに拘わらず迅速な切り換え応答性を期待できる。   This electronic controller includes various sensors such as a crank angle sensor that detects the engine speed, an air flow meter that detects the intake air amount, a water temperature sensor that detects the engine water temperature, and a potentiometer that detects the rotational position of the control shaft 24. The detection signal from is fed back to detect the current engine operating state by calculation or the like, and the control signal is output to the electric motor. According to the actuator driven to rotate by such an electric motor, quick switching response can be expected regardless of the oil temperature of the engine.

また、この実施例では、前記駆動支軸4aの前端部に、前記吸気弁3,3の開閉時期を機関運転状態に応じて可変できるバルブタイミング制御装置が設けられている。このバルブタイミング制御装置(カムフェーザー)は、周知のような、例えばベーンタイプ式のものであって、概略的には、前記駆動支軸5aの前端部に配置されて、前記クランクシャフトから回転力が伝達されるタイミングスプロケットと、該タイミングスプロケットの円筒状のハウジングの内部に回転自在に配置されて、前記駆動支軸4aの前端部に固定されたベーン部材と、前記ハウジングとベーン部材との間に隔成された進角油圧室と遅角油圧室とに油圧を選択的に給排する油圧回路と、を備えている。また、この油圧回路のオイルポンプから前記各油圧室への油圧を給排を切り換える電磁切換弁は、前記電子コントローラによって作動が制御されている。この種のバルブタイミング制御装置は、油圧を駆動源としていることから、一般的に作動応答性が遅く、油温の影響も受けやすい。   In this embodiment, a valve timing control device is provided at the front end of the drive support shaft 4a so that the opening / closing timing of the intake valves 3, 3 can be varied according to the engine operating state. The valve timing control device (cam phaser) is of a known vane type, for example, and is generally arranged at the front end portion of the drive support shaft 5a, and receives rotational force from the crankshaft. Is transmitted to the timing sprocket, a vane member rotatably disposed inside the cylindrical housing of the timing sprocket, and fixed to the front end portion of the drive support shaft 4a, and between the housing and the vane member A hydraulic circuit that selectively supplies and discharges hydraulic pressure to and from the advance hydraulic chamber and the retard hydraulic chamber. The operation of the electromagnetic switching valve that switches between supplying and discharging the hydraulic pressure from the oil pump of the hydraulic circuit to the hydraulic chambers is controlled by the electronic controller. Since this type of valve timing control device uses hydraulic pressure as a driving source, it generally has a slow operation response and is easily affected by the oil temperature.

そして、この実施例では、機関運転状態に応じて前記電動アクチュエータにより前記制御支軸24aの回転位置を制御することによって、前記吸気弁3,3のバルブリフト量と作動角を最小作動角から最大作動角まで制御するようになっているが、前記制御支軸24aの回転位置に応じて前記第1支点X,第2支点R、第3支点Sなどの位置関係を特定することによって中間作動角制御時におけるバルブリフト特性の開時期を進角側に変化させるようになっている。   In this embodiment, by controlling the rotational position of the control support shaft 24a by the electric actuator according to the engine operating state, the valve lift amount and the operating angle of the intake valves 3, 3 are maximized from the minimum operating angle. The operating angle is controlled up to the operating angle, but the intermediate operating angle is determined by specifying the positional relationship of the first fulcrum X, the second fulcrum R, the third fulcrum S, etc. according to the rotational position of the control support shaft 24a. The opening timing of the valve lift characteristic at the time of control is changed to the advance side.

以下、前記本実施例の可変動弁装置の作動説明中において、前記特異なバルブリフト特性について詳述する。   Hereinafter, in the description of the operation of the variable valve operating apparatus of the present embodiment, the specific valve lift characteristics will be described in detail.

すなわち、まず、駆動支軸4aがクランクシャフトによって図1の矢印方向へ回転すると、駆動偏心カム5も同方向へ回転してリンクアーム16を介してロッカアーム15が制御偏心軸29の第5支点Qを支点として揺動してリンクロッド17を引き上げあるいは引き下ろすことにより、各揺動カム7,7のカム面によりローラ14を介して各吸気弁3,3を開閉作動させる。   That is, first, when the drive support shaft 4 a is rotated in the direction of the arrow in FIG. 1 by the crankshaft, the drive eccentric cam 5 is also rotated in the same direction, and the rocker arm 15 is connected via the link arm 16 to the fifth fulcrum Q of the control eccentric shaft 29. And the link rod 17 is lifted or pulled down to open / close the intake valves 3 and 3 via the rollers 14 by the cam surfaces of the swing cams 7 and 7.

そして、例えば、機関のアイドリング運転時などの低回転域では、コントローラからの制御信号によって電動モータが回転駆動し、この回転トルクによって減速機を介して制御支軸24a反時計方向のθ1の位置に回転駆動される。したがって、制御偏心軸29は、図4及び図5に示すように同じくθ1の位置になり、第5支点Qが駆動軸4から左上方向に離間移動する。これにより、伝達機構8の全体が、駆動支軸4aを中心として反時計方向に傾動する。このため、各揺動カム7も反時計方向へ回動して、ローラ14の当接位置がカム面7dの基円部側寄りになる。   Then, for example, in a low rotation range such as during idling operation of the engine, the electric motor is driven to rotate by a control signal from the controller, and this rotational torque causes the control support shaft 24a to be positioned counterclockwise θ1. Driven by rotation. Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, the control eccentric shaft 29 is similarly positioned at θ 1, and the fifth fulcrum Q moves away from the drive shaft 4 in the upper left direction. As a result, the entire transmission mechanism 8 tilts counterclockwise about the drive support shaft 4a. For this reason, each rocking cam 7 also rotates counterclockwise, and the contact position of the roller 14 is closer to the base circle side of the cam surface 7d.

よって、駆動偏心カム5の回転に伴いリンクアーム16を介してロッカアーム15を押し上げると、図5Aに示すように、リンクロッド17を介して揺動カム7の連結部7cを持ち上げ揺動カム7を時計方向に回転させ、そのリフトがスイングアーム6のニードルローラ14に伝達されてバルブリフトするが、そのリフト量及び作動角が十分小さくなる。   Therefore, when the rocker arm 15 is pushed up via the link arm 16 as the drive eccentric cam 5 rotates, the connecting portion 7c of the rocking cam 7 is lifted via the link rod 17 as shown in FIG. The valve is rotated clockwise and the lift is transmitted to the needle roller 14 of the swing arm 6 for valve lift, but the lift amount and the operating angle are sufficiently small.

したがって、かかる機関の低回転軽負荷領域では、各吸気弁3のバルブリフト量L1が図10に示すように十分に小さくなり、これによって、各吸気弁3の開時期が遅くなり、排気弁とのバルブオーバーラップがなくなる。このため、燃焼改善などによって、燃費の向上と機関の安定した回転が得られる。   Therefore, in the low-rotation light load region of such an engine, the valve lift amount L1 of each intake valve 3 becomes sufficiently small as shown in FIG. 10, thereby delaying the opening timing of each intake valve 3 and No valve overlap. For this reason, improvement in fuel consumption and stable engine rotation can be obtained by improving combustion.

前記各吸気弁3のピークリフト時は、図5A、Bに示すように、前記駆動偏心カム5の第1支点Xの駆動支軸4aの軸心Yに対する偏心方向X−Y線がリンクアーム16の第2支点Rとの2軸線X−Rと一致した瞬間である。   At the time of peak lift of each intake valve 3, as shown in FIGS. 5A and 5B, the eccentric direction XY line with respect to the axis Y of the drive support shaft 4 a of the first support point X of the drive eccentric cam 5 is the link arm 16. This is a moment that coincides with the biaxial line X-R with the second fulcrum R.

このとき、駆動偏心軸4aの偏心方向Y−Xは、同図に示すように駆動支軸4aの回転方向(時計方向)にα1だけ回転した位置にある。   At this time, the eccentric direction YX of the drive eccentric shaft 4a is at a position rotated by α1 in the rotation direction (clockwise) of the drive support shaft 4a as shown in FIG.

ここで、リンクアーム16の2軸方向X−Rを結ぶ直線(延長線)とロッカアーム15の回動位置方向Q1−Rを結ぶ直線(線分)のなす角度∠X−R−Q1をβ1とおくと、このβ1は比較的大きな値になっている。   Here, an angle ∠XR-Q1 formed by a straight line (extension line) connecting the biaxial directions XR of the link arm 16 and a straight line (line segment) connecting the rotation position directions Q1-R of the rocker arm 15 is β1. In other words, β1 is a relatively large value.

次に、ロッカアーム15上でのリンクロッド17の第3支点Sを結ぶ線R−Sについて考察すると、リンクアーム16の2軸方向のX−R直線と前記R−S直線とのなす角度γ1とすると、以下の式で表される。   Next, considering the line RS connecting the third fulcrum S of the link rod 17 on the rocker arm 15, the angle γ1 formed by the XR line in the biaxial direction of the link arm 16 and the RS line is Then, it is expressed by the following formula.

γ1=∠Q1−R−S −(180°−β1)=β1−(180°−∠Q1−R−S)
ここで、丸括弧の中は固定値なので、γ1はβ1と直接的な相関関係にあることになる。
γ1 = ∠Q1-RS− (180 ° −β1) = β1- (180 ° −∠Q1-RS)
Here, since the value in the parentheses is a fixed value, γ1 has a direct correlation with β1.

前述した最小作動角(最小リフト)制御時のピークリフトの瞬間においては、β1は比較的大きく、γ1も比較的大きくなっている。   At the moment of peak lift during the aforementioned minimum operating angle (minimum lift) control, β1 is relatively large and γ1 is also relatively large.

次に、機関運転状態が低中回転部分負荷領域に移行すると、電子コントローラからの制御信号によって電動アクチュエータを介して制御軸24が、図6、図7に示すように、θ2の位置まで反時計方向へ回転して制御偏心軸29も同じくθ2の位置まで回動して、制御偏心カム25の中心である第5支点Q2は駆動支軸4aに最も接近する。   Next, when the engine operating state shifts to the low / medium rotation partial load region, the control shaft 24 counterclockwise to the position θ2 as shown in FIGS. 6 and 7 by the control signal from the electronic controller via the electric actuator. The control eccentric shaft 29 is also rotated to the position θ2, and the fifth fulcrum Q2 which is the center of the control eccentric cam 25 is closest to the drive support shaft 4a.

このため、ロッカアーム15とリンクアーム16などの伝達機構8全体が駆動支軸4aを中心に時計方向へ回動し、これによって、各揺動カム7,7も相対的に時計方向(リフト方向)へ回動する。   For this reason, the entire transmission mechanism 8 such as the rocker arm 15 and the link arm 16 is rotated clockwise around the drive support shaft 4a, whereby the swing cams 7 and 7 are also relatively clockwise (lift direction). To turn.

したがって、開弁時のピークリフトになると、図7A、Bに示すように、揺動カム7のリフトがスイングアーム6のニードルローラ14に伝達されてバルブリフトするが、そのリフト量及び作動角が増加して中間リフト、中間作動角になる。   Accordingly, when the peak lift is reached when the valve is opened, as shown in FIGS. 7A and 7B, the lift of the swing cam 7 is transmitted to the needle roller 14 of the swing arm 6 and the valve lifts. Increase to intermediate lift and intermediate operating angle.

よって、かかる機関の低中回転部分負荷の領域では、各吸気弁3のバルブリフト量L2および作動角が図10に示すように大きくなる。   Therefore, the valve lift amount L2 and the operating angle of each intake valve 3 increase as shown in FIG.

そして、前記ピークリフト時の駆動支軸4aの軸心Yに対する駆動偏心カム5の第1支点Xの偏心方向Y−X(駆動軸角α2)は、前記最小作動角制御時に比較して時計方向(遅角側)へ移動する(α1<α2)。   The eccentric direction YX (drive shaft angle α2) of the first fulcrum X of the drive eccentric cam 5 with respect to the axis Y of the drive support shaft 4a at the time of peak lift is clockwise compared with the minimum operation angle control. Move to (retard side) (α1 <α2).

したがって、かかる中間作動角時におけるバルブリフトのピークリフト位相は、図10に示すように、最小作動角時(L1)の場合に比較して遅角側に移行する。   Therefore, as shown in FIG. 10, the peak lift phase of the valve lift at the intermediate operating angle shifts to the retard side as compared with the minimum operating angle (L1).

ここで、制御偏心軸29は、駆動軸4側に指向していることから、ピークリフトの瞬間(図7A、B参照)においてX−Rの直線(Y−Rの直線と一致)と、R−Q2の直線のなす角度β2は最小になる。なぜならば、Y−R−Q2において形成される三角形のY−Q2の長さが最小になるためである(Q2−R、Y−Rは固定値)。   Here, since the control eccentric shaft 29 is directed to the drive shaft 4 side, at the moment of peak lift (see FIGS. 7A and 7B), the X-R straight line (matches the Y-R straight line) and R The angle β2 formed by the straight line −Q2 is minimized. This is because the length of the triangular Y-Q2 formed in Y-R-Q2 is minimized (Q2-R and YR are fixed values).

したがって、前記γ2も最小となり、このことが図10に記載されたバルブリフト軌跡のリフト開始時期(IVO)が進角側に膨らむ特性となる。この特性については後述する。   Therefore, γ2 is also minimized, and this is a characteristic that the lift start timing (IVO) of the valve lift locus shown in FIG. 10 swells toward the advance side. This characteristic will be described later.

さらに、例えば、機関高回転領域に移行した場合は、電子コントローラからの制御信号によって電動モータが減速機を介して制御支軸24aをさらに反時計方向へ回転させると、図8及び図9に示すように、制御偏心軸29も同じ方向へ回動して、該制御偏心軸29の第5支点Q3が駆動軸4側から右方向は離れた位置に移動する(最小作動角制御時とほぼ対称位置)。   Further, for example, in the case of shifting to the high engine rotation range, when the electric motor further rotates the control support shaft 24a counterclockwise via the speed reducer by the control signal from the electronic controller, it is shown in FIGS. As described above, the control eccentric shaft 29 also rotates in the same direction, and the fifth fulcrum Q3 of the control eccentric shaft 29 moves to a position away from the drive shaft 4 in the right direction (substantially symmetrical with the minimum operation angle control). position).

このため、伝達機構8全体が、図8、図9に示すように、さらに時計方向へ回動し、これによって、各揺動カム7,7も相対的にさらに時計方向(リフト方向)へ回動する。したがって、開弁時のピークリフトになると、図9A、Bに示すように、各揺動カム7のリフトがスイングアーム6のニードルローラ14に伝達されてバルブリフトするが、そのリフト量及び作動角がさらに増加して最大リフト、最大作動角になる。   For this reason, as shown in FIGS. 8 and 9, the entire transmission mechanism 8 is further rotated in the clockwise direction, so that the swing cams 7 and 7 are further rotated in the clockwise direction (lift direction). Move. Therefore, when the peak lift is reached when the valve is opened, as shown in FIGS. 9A and 9B, the lift of each swing cam 7 is transmitted to the needle roller 14 of the swing arm 6 and the valve lifts. Will further increase to the maximum lift and maximum operating angle.

よって、かかる高回転領域では、図10に示すように、バルブリフト量L3及び作動角が最大になり、各吸気弁3の開時期(IVO)がL1より早くなるものの、L2に対する進角が抑制され、排気弁とのバルブオーバーラップが適度に増加すると共に、閉時期が十分に遅くなる。この結果、吸気充填効率が向上して十分な出力が確保できる。   Therefore, in such a high rotation region, as shown in FIG. 10, the valve lift amount L3 and the operating angle become maximum, and the opening timing (IVO) of each intake valve 3 becomes earlier than L1, but the advance angle with respect to L2 is suppressed. As a result, the valve overlap with the exhaust valve increases moderately, and the closing timing is sufficiently delayed. As a result, the intake charging efficiency is improved and a sufficient output can be secured.

そして、前記ピークリフト時の駆動支軸4aの軸心Yに対する駆動偏心カム5の第1支点Xの偏心方向Y−X(駆動軸角α3)は、前記中間作動角制御時に比較してさらに時計方向(遅角側)へ移動する(α2<α3)。一方、角度β3は前記β2に対して再び大きくなり、したがって、角度γ3もγ2に対して再び大きくなる。   The eccentric direction YX (drive shaft angle α3) of the first fulcrum X of the drive eccentric cam 5 with respect to the axis Y of the drive support shaft 4a during the peak lift is further compared to that during the intermediate operation angle control. Move in the direction (retard side) (α2 <α3). On the other hand, the angle β3 increases again with respect to β2, and therefore the angle γ3 increases again with respect to γ2.

そして、前述したように、中間作動角時におけるバルブリフトのリフト開時期(IVO)は進角側へ膨らむ状態になるが、この理由は中間作動角時の前記角度γ2が、最小作動角制御時での角度γ1や最大作動角制御時での角度γ3よりも相対的に小さいことに起因する。   As described above, the lift timing (IVO) of the valve lift at the intermediate operating angle is in a state of expanding toward the advance side because the angle γ2 at the intermediate operating angle is the minimum operating angle control time. This is because it is relatively smaller than the angle γ1 at the angle γ1 and the angle γ3 at the maximum operating angle control.

すなわち、中間作動角においては、図7Bに示すように、前記γの角度が相対的に小さいと、ロッカアーム15の第2アーム部15cとリンクロッド17の一端部17aとを連結する枢支ピン19の第3支点Sを相対的に引き上げるので、リンクロッド17の他端部17bの揺動カム7との連係位置の第4支点Tを持ち上げて、各揺動カム7,7をリフト方向へ移動(変位)させるため、リフト量及び作動角が増加する。このとき、ピークリフト位相α2は変化しない。   That is, at the intermediate operating angle, as shown in FIG. 7B, when the angle γ is relatively small, the pivot pin 19 that connects the second arm portion 15c of the rocker arm 15 and the one end portion 17a of the link rod 17 is connected. Since the third fulcrum S of the link rod 17 is relatively lifted, the fourth fulcrum T at the linkage position of the other end 17b of the link rod 17 with the swing cam 7 is lifted, and the swing cams 7, 7 are moved in the lift direction. (Displacement) increases the lift amount and operating angle. At this time, the peak lift phase α2 does not change.

ここで、仮に前記γの角度変化の効果がない場合を想定してみると、図5Bは最小作動角制御時におけるピークリフトの瞬間を示しており、そのときの制御偏心カム25の中心である第5支点は点Q1である。   Here, assuming that there is no effect of the angle change of γ, FIG. 5B shows the moment of peak lift during the minimum operating angle control, which is the center of the control eccentric cam 25 at that time. The fifth fulcrum is point Q1.

例えば、前述した特許文献1に記載した従来の可変動弁装置のように、駆動軸を中心に機構全体が回転する場合には、前記第5支点の軌跡は駆動軸を中心とした第2円弧線上を動くことになる。そして、この場合には、機構の全体回転であることからβはβ1のまま不変であり、またγもγ1のまま不変である。したがって、ピークリフト位相がα2になったときのリフトカーブは、図10の破線で示すようなリフトカーブ特性となり、かかるピークリフト軌跡(破線Z1)は、前記従来の可変動弁装置と同様なほぼ直線的な特性となる。   For example, when the entire mechanism rotates around the drive shaft as in the conventional variable valve operating device described in Patent Document 1 described above, the locus of the fifth fulcrum is the second arc around the drive shaft. It will move on the line. In this case, since β is the entire rotation of the mechanism, β remains unchanged as β1, and γ remains unchanged as γ1. Therefore, the lift curve when the peak lift phase becomes α2 has a lift curve characteristic as shown by a broken line in FIG. 10, and the peak lift locus (broken line Z1) is substantially the same as that of the conventional variable valve apparatus. It becomes a linear characteristic.

それに対して本実施例では、第5支点が図5Bに示す点Q2であり、第2円弧線に対して駆動軸4側(矢印方向)にある。すなわち、駆動軸4を中心として点Q2を通る第3円弧線は、前記第2円弧線に対して駆動軸4側にある。   On the other hand, in the present embodiment, the fifth fulcrum is a point Q2 shown in FIG. 5B, which is on the drive shaft 4 side (arrow direction) with respect to the second arc line. That is, the third arc line passing through the point Q2 with the drive shaft 4 as the center is on the drive axis 4 side with respect to the second arc line.

したがって、前述のように、γの角度が変化して小さくなる(γ1→γ2)ため、揺動カム7,7のリフト変位(揺動)が増加してリフト量、作動角が増大する。このとき、ピークリフト位相は変わらないので(γとは無関係)、図10中、矢印で示すように、かかるピークリフト位相の不変によってリフト量と作動角が増大することから、実線L2に示すリフトカーブ特性となる。よって、同図に示すように、中間作動角域でピークリフト軌跡Z2が進角側へ湾曲状に膨らむのである。   Therefore, as described above, since the angle of γ changes and becomes smaller (γ1 → γ2), the lift displacement (swing) of the swing cams 7 and 7 increases, and the lift amount and the operating angle increase. At this time, since the peak lift phase does not change (regardless of γ), as shown by the arrow in FIG. 10, the lift amount and the operating angle increase due to the unchanged peak lift phase. It becomes a curve characteristic. Therefore, as shown in the figure, the peak lift locus Z2 swells in a curved shape toward the advance side in the intermediate operating angle region.

また、前記点Q2は、図5Bの記載から明らかなように、点Rを中心として点Q1を通る第1円弧線aよりも時計方向側(矢印方向)、つまり駆動軸4の回転方向に対して進角側にある。   Further, as apparent from the description of FIG. 5B, the point Q2 is clockwise (arrow direction) from the first arc line a passing through the point Q1 with the point R as the center, that is, with respect to the rotational direction of the drive shaft 4. On the advanced side.

すなわち、第1円弧線aと第3円弧線cの交点をQ2'とすると、点Q1と点Q2'は両者ともに第1円弧線a上にあり、したがって、制御偏心カム25の中心が点Q1から点Q2'に移動してもリンクアーム16の角度は変わらないので、ピークリフトの駆動軸4の位相は変わらない。そこにもってきて、点Q2'から点Q2は第3円弧線c上を駆動軸4の回転方向で進角側にリンクアーム16とともに移動する。つまり、駆動偏心カム5は、中間作動角制御時にはさらに回転しないと、ピークリフトにならないことを意味している。したがって、ピークリフト位相がα1からα2に遅角し、前述のような吸気弁3の閉時期(IVC)を十分に遅らせ、開時期(IVO)は前述のように進角側に膨らみ、ピークリフト軌跡も湾曲状に膨らむのである。   That is, if the intersection point of the first arc line a and the third arc line c is Q2 ′, both the points Q1 and Q2 ′ are on the first arc line a, and therefore the center of the control eccentric cam 25 is the point Q1. Since the angle of the link arm 16 does not change even when moving from Q to the point Q2 ′, the phase of the drive shaft 4 of the peak lift does not change. Then, the point Q2 ′ moves from the point Q2 ′ to the point Q2 along with the link arm 16 in the rotation direction of the drive shaft 4 on the third arc line c. That is, it means that the drive eccentric cam 5 does not reach the peak lift unless it further rotates during the intermediate operation angle control. Therefore, the peak lift phase is retarded from α1 to α2, the closing timing (IVC) of the intake valve 3 as described above is sufficiently delayed, and the opening timing (IVO) swells to the advance side as described above, and the peak lift The trajectory also bulges in a curved shape.

さらに、最大作動角になると、制御偏心カム25の第5支点が図5Bの点Q3に移動する。この位置は、点Q2よりさらに第1円弧線aより時計方向側(矢印方向)に移動する。これは駆動軸4の回転方向に対して遅角側にある。したがって、ピークリフト位相がα2からα3へとさらに遅角する。   Further, when the maximum operating angle is reached, the fifth fulcrum of the control eccentric cam 25 moves to a point Q3 in FIG. 5B. This position moves further to the clockwise side (arrow direction) from the first arc line a than the point Q2. This is on the retard side with respect to the rotation direction of the drive shaft 4. Therefore, the peak lift phase is further retarded from α2 to α3.

一方、第2円弧線bに対しては、点Q3は再び接近し、ほぼ第2円弧線b上に移動する。これによって、前述にように、γが再び増加(γ2→γ3)するので、同じα3に対して作動角が減少するためである。   On the other hand, with respect to the second arc line b, the point Q3 approaches again and moves substantially on the second arc line b. As a result, as described above, γ increases again (γ2 → γ3), so that the operating angle decreases with respect to the same α3.

このため、中間作動角(点Q2)において進角傾向にあった吸気弁3の開時期(IVO)やピークリフト位相は再び遅角方向へ移動する。そのため、図11におけるIVOやピークリフト位相は上凸傾向となり、また、図10におけるピークリフト位相も左上凸傾向になる。   For this reason, the opening timing (IVO) of the intake valve 3 and the peak lift phase, which have tended to advance at the intermediate operating angle (point Q2), again move in the retarding direction. Therefore, the IVO and peak lift phase in FIG. 11 tend to be upwardly convex, and the peak lift phase in FIG. 10 also tends to be upwardly convex to the left.

このように、本実施例における吸気弁3のIVOやピークリフト位相の特異な変化は、制御偏心カム25の中心である第5支点Qの第1円弧線aと第2円弧線bに対する位置から説明することができる。   As described above, the specific change in the IVO and peak lift phase of the intake valve 3 in this embodiment is based on the position of the fifth fulcrum Q, which is the center of the control eccentric cam 25, with respect to the first arc line a and the second arc line b. Can be explained.

図11は吸気弁3,3の開閉時期(バルブタイミング)を縦軸に取り、作動角を横軸に取って本実施例(実線)と、従来技術(破線)のそれぞれの可変動弁装置によるバルブタイミング可変特性を比較して示したものである。   FIG. 11 shows the opening / closing timing (valve timing) of the intake valves 3 and 3 on the vertical axis and the operating angle on the horizontal axis, respectively, according to this embodiment (solid line) and the prior art (dashed line). This is a comparison of variable valve timing characteristics.

この図の上段側の本実施例の吸気弁3の開時期(IVO)特性をみると、中間作動角から最大作動角に至る付近でIVOが最進角となるが、この状態では、吸気弁3,3とピストンとの干渉を回避できる、つまり、許容IVOを超えないように設定されている。   Looking at the opening timing (IVO) characteristics of the intake valve 3 of the present embodiment on the upper side of this figure, the IVO reaches the most advanced angle in the vicinity from the intermediate operating angle to the maximum operating angle. In this state, the intake valve It is set so that the interference between the pistons 3 and 3 and the piston can be avoided, that is, the allowable IVO is not exceeded.

具体的には、クランクシャフトの回転を駆動軸(カムシャフト)に伝達するタイミングプーリの取り付け位相の設定により行うか、あるいは特開2006−307658号公報に記載された技術であるタイミングプーリにカムフェイザー(位相可変型バルブタイミング制御装置)を用いた場合は、カムフェイザーによる最進角位相で図10のIVO特性(本実施例)となるようにし、許容IVOを超えないように設定されている。 More specifically, cam timing pulley is the technique described in rotating or performed by a drive shaft setting the attachment phase of the timing pulley for transmitting to (camshaft), or JP 2006- 30 7658 JP crankshaft When the phaser (variable phase valve timing control device) is used, the IVO characteristic (this embodiment) shown in FIG. 10 is set at the most advanced angle phase by the cam phaser, and the allowable IVO is set not to be exceeded. .

そして、中間作動角制御時のIVO(中)は、図11から明らかなように、また、前述のように従来技術のIVOに対して進角寄りに設定されている。   The IVO (medium) during the intermediate operation angle control is set closer to the advance angle than the conventional IVO, as is apparent from FIG.

したがって、本実施例では、機関低中回転あるいは部分負荷域で中間作動角に制御した際に、IVOが従来技術に対して十分進角するので、排気弁とのバルブオーバーラップを大きくできる。この結果、内部EGRを増加できることから、燃費を向上させることができる。   Therefore, in this embodiment, when the engine is controlled to the intermediate operating angle in the low or middle engine speed range or in the partial load range, the IVO sufficiently advances with respect to the prior art, so that the valve overlap with the exhaust valve can be increased. As a result, the internal EGR can be increased, and the fuel efficiency can be improved.

しかも、その後、機関の加速要求などから作動角を拡大制御してもIVOが最大まで僅かに進角するものの、許容IVOを超えていない。   Moreover, even if the operating angle is expanded and controlled from the acceleration request of the engine thereafter, the IVO slightly advances to the maximum, but does not exceed the allowable IVO.

一方、従来技術についてみると、図11の破線で示すように、IVOが変化するが、中間作動角におけるIVO(中)は本実施例にように十分進角できないため、バルブオーバーラップが小さくなって燃費を向上させることができないと共に、NOxも減少させることができない。   On the other hand, regarding the prior art, as indicated by the broken line in FIG. 11, the IVO changes, but the IVO (medium) at the intermediate operating angle cannot be advanced sufficiently as in the present embodiment, so the valve overlap is reduced. Therefore, fuel consumption cannot be improved and NOx cannot be reduced.

ここで、従来技術において前記カムフェイザーを設け、これによってバルブタイミングを進角させて、図11の矢印に示すように、本実施例のIVO(中)の位置に持って行くこともできるが、加速要求などでさらに作動角を拡大制御する場合、カムフェイザーの遅角側への変換応答性が悪い場合、図11の星印に移行して許容IVOを超えてしまい、この結果、吸気弁3,3とピストンとの干渉が発生してしまう虞がある。したがって、ピストンの上面に干渉防止用のバルブリセスを大きく形成しなければならず、これによって、冷却損失が発生して燃費が悪化し、HCの排気エミッションも増加する虞がある。   Here, in the prior art, the cam phaser is provided, and thereby the valve timing is advanced, and as shown by the arrow in FIG. 11, it can be taken to the IVO (middle) position of this embodiment. When the operation angle is further enlarged and controlled by an acceleration request or the like, if the conversion response to the retarded side of the cam phaser is poor, it shifts to the star mark in FIG. 11 and exceeds the allowable IVO. As a result, the intake valve 3 , 3 and the piston may occur. Therefore, a large valve recess for preventing interference must be formed on the upper surface of the piston, which may cause a cooling loss, deteriorate fuel consumption, and increase HC exhaust emissions.

またここで、前記カムフェイザーの遅角側への変換状況に応じて作動角を拡大制御するという方法も考えられるが、このカムフェイザーは、一般的に油圧が駆動源のため応答性が遅い上に、かかる増大制御による過渡モーションコントロールの制御のばらつきが大きく、安全性を考慮すると、やはり、バルブリセスを大きくせざるを得ず、燃費の悪化などを招来する。また、作動角の拡大制御を極めて遅くすることも考えられるが、このようにすると、加速性能が大幅に悪化して運転性が大きく低下するおそれがある。   Also, a method of enlarging the operating angle according to the state of conversion of the cam phaser to the retard angle side is conceivable, but this cam phaser is generally slow in response because the hydraulic pressure is the drive source. In addition, there is a large variation in control of transient motion control due to such increase control, and considering safety, it is necessary to increase the valve recess, resulting in deterioration of fuel consumption. Further, although it is conceivable that the expansion control of the operating angle is extremely slow, if this is done, the acceleration performance may be greatly deteriorated and the drivability may be greatly reduced.

これに対して、本実施例では、前述したカムフェイザーがあっても最進角側であっても、作動角によらず吸気弁3,3とピストンとの干渉が防止されるので、前記過渡モーションコントロールの制御のばらつきを考慮しなくてもよいため、バルブリセスを大きく形成する必要がない。これによって、燃費や排気エミッションなどの素質を良好にすることができる。   On the other hand, in the present embodiment, the interference between the intake valves 3 and 3 and the piston is prevented regardless of the operating angle regardless of the cam phaser or the most advanced angle side. Since it is not necessary to consider the variation in control of motion control, it is not necessary to form a large valve recess. Thereby, qualities such as fuel consumption and exhaust emission can be improved.

また、カムフェイザーの遅角側への制御応答性が遅い場合であっても、吸気弁3,3とピストンとの干渉なしに作動角を拡大することができるので、加速応答性も良好になるばかりか、前記中間作動角制御時でのIVOを十分進角することができるので、バルブオーバーラップの拡大による部分負荷での燃費の改善が図れると共に、排気エミッション性能の向上も図れる。   Further, even when the control response to the retard side of the cam phaser is slow, the operating angle can be expanded without interference between the intake valves 3 and 3 and the piston, so the acceleration response is also good. In addition, since the IVO during the intermediate operation angle control can be sufficiently advanced, the fuel consumption at a partial load can be improved by increasing the valve overlap, and the exhaust emission performance can be improved.

また、本実施例に前記カムフェイザーを適用した場合は、例えばアイドリング運転時に最小作動角制御し、さらにカムフェイザーを遅角側へ制御することで、機関回転の安定性を得ることができる。これは、図11中のカムフェイザー遅角(1)に示すように、IVOが上死点より遅れるため、バルブオーバーラップがなくなって内部EGRが大幅に減少することと、吸気スワールの増加により燃焼が改善するためである。   Further, when the cam phaser is applied to the present embodiment, the engine rotation stability can be obtained by controlling the minimum operating angle during idling operation and further controlling the cam phaser to the retard side. As shown in the cam phaser retard angle (1) in FIG. 11, because IVO is delayed from the top dead center, the valve overlap is eliminated, the internal EGR is greatly reduced, and the intake swirl is increased. Is to improve.

また、冷機時にアイドリング運転時よりもやや大きな小作動角(図10におけるL1の上のリフト特性)とし、前記カムフェイザーによって遅角制御することによって燃焼性が良好になり、HCの排出量を低減できる。すなわち、図11のカムフェイザー遅角(2)に示すように、やや作動角が大きく、冷機時の機関フリクションの増加に打ち勝つだけのトルクを出せるのに加えて、吸気弁3,3の閉時期(IVC)が下死点付近となるので、有効圧縮比が向上して冷機時の燃焼が良好になるのである。なお、カムフェイザーを遅角制御する分には、ピストンとの干渉はしにくくなる方向で問題はない。   In addition, a small operating angle (lift characteristic above L1 in FIG. 10) is set to be slightly larger when idling when cold, and retarded by the cam phaser improves combustibility and reduces HC emissions. it can. That is, as shown in the cam phaser retard angle (2) in FIG. 11, the operating angle is slightly large, and in addition to being able to produce torque sufficient to overcome the increase in engine friction during cold operation, the closing timing of the intake valves 3 and 3 Since (IVC) is in the vicinity of the bottom dead center, the effective compression ratio is improved and the combustion at the time of cold is improved. Note that there is no problem in the direction in which it is difficult to interfere with the piston as the cam phaser is retarded.

また、本実施例は、中間作動角制御時には、前記制御偏心軸29が駆動支軸4aに指向した状態になることから、各構成部品の組付時において前記制御軸24の容易な位置決めよって、前記IVO特性を有する中間作動角設定を得ることができる。   Further, in the present embodiment, the control eccentric shaft 29 is oriented to the drive support shaft 4a at the time of intermediate operation angle control, so that the control shaft 24 can be easily positioned at the time of assembly of each component. An intermediate operating angle setting having the IVO characteristic can be obtained.

さらに、図2に示すように、前記制御偏心軸29の長さLの範囲内に、前記ロッカアーム15やリンクアーム16、リンクロッド17及び駆動偏心カム5を配置したことから、装置のコンパクト化が図れると共に、特にロッカアーム15の作動の安定化が図れ、作動中における該ロッカアーム15の倒れモーメントに起因する倒れ挙動を低減することができる。しかも、前記駆動偏心カム5は、円筒部5b側が前記リンクロッド17と軸方向反対側に配置されていることから、カム本体5aとリンクロッド17の軸方向の距離を短くすることができるので、前記ロッカアーム15の倒れモーメント自体も低減することができ、さらに、ロッカアーム15の挙動の安定化が図れる。   Further, as shown in FIG. 2, since the rocker arm 15, the link arm 16, the link rod 17, and the drive eccentric cam 5 are arranged within the range of the length L of the control eccentric shaft 29, the apparatus can be made compact. In particular, the operation of the rocker arm 15 can be stabilized, and the falling behavior caused by the falling moment of the rocker arm 15 during operation can be reduced. Moreover, since the drive eccentric cam 5 is arranged on the opposite side in the axial direction from the link rod 17 on the cylindrical portion 5b side, the axial distance between the cam body 5a and the link rod 17 can be shortened. The tilting moment itself of the rocker arm 15 can be reduced, and the behavior of the rocker arm 15 can be stabilized.

また、前記制御軸24の制御支軸24aと制御偏心軸29を、ブラケット28を介して別体に形成したことから、組み付け作業時に、制御偏心軸29にロッカアーム15などをサブアッシしてから制御支軸24aに組み付けできるので、組み付け作業性が向上する。   Further, since the control support shaft 24a and the control eccentric shaft 29 of the control shaft 24 are formed separately via the bracket 28, the control support shaft 24 is sub-assembled to the control eccentric shaft 29 and the control support shaft is assembled during assembly work. Since it can be assembled to the shaft 24a, the assembly workability is improved.

さらに、この実施例では、前記バルブタイミング制御装置(カムフェイザー)も設けられていることから、吸気弁3,3のリフト位相の変換を機関運転状態に応じて自由に行うことができるので、より細かな開閉時期制御が可能になる。特に、制御作動角によらず、バルブタイミング制御装置によって進角側に制御された場合であっても、することができるので、ピストンとの干渉を抑制することが可能になる。この結果、ピストンとの干渉問題の制約がなくなって作動角の変換速度を速くすることができ、加速レスポンスをさらに向上させることもできる。ここで、変換応答性が良好な電動アクチュエータとすれば、一層、加速レスポンスを向上させることができる。   Furthermore, in this embodiment, since the valve timing control device (cam phaser) is also provided, the lift phase of the intake valves 3 and 3 can be freely converted according to the engine operating state. Detailed opening / closing timing control is possible. In particular, regardless of the control operating angle, even when the valve timing control device is controlled to the advance side, it is possible to suppress the interference with the piston. As a result, the problem of interference with the piston is eliminated, the operating angle conversion speed can be increased, and the acceleration response can be further improved. Here, if the electric actuator has a good conversion response, the acceleration response can be further improved.

また、前記制御偏心軸29は、ブラケット28の両固定片28b、28b間に固定されていることから、制御支軸24aに対して安定かつバランス良く支持されている。   Further, since the control eccentric shaft 29 is fixed between the two fixed pieces 28b, 28b of the bracket 28, the control eccentric shaft 29 is supported stably and in a balanced manner with respect to the control support shaft 24a.

また、本実施例では、前記リンクアーム16を押し上げることによってリフトさせる方式を採用している。これによれば、リンクアーム16が剛性が高い状態で作動するので、バルブ運動特性が安定化する。なぜならば、リンクアーム16は、2軸間で圧縮されるだけなので、変形が小さいのである。逆にリンクアーム16が引っ張られると、円環部が変形するので、変形量が大きくなるのである。   In the present embodiment, a method of lifting the link arm 16 by pushing it up is employed. According to this, since the link arm 16 operates with high rigidity, the valve motion characteristics are stabilized. Because the link arm 16 is only compressed between two axes, the deformation is small. On the contrary, when the link arm 16 is pulled, the annular portion is deformed, so that the amount of deformation increases.

なお、前記第1実施例では、第3支点Sが、第1支点Xと第2支点Rを結ぶ直線の延長線より外側にある例を示したが、この場合は、中間作動角制御時に、第2支点Rと第3支点Sを結ぶ直線が第1支点Xと第2支点Rを結ぶ直線に近づく方向(γが小さくなる方向)となり、前述のように、IVOが中間作動角制御時に進角側へ膨らむ効果が得られる。すなわち、この場合は、図5Bに示すように、中間作動角での点Q2が第2円弧線bより駆動軸4側の領域に位置し、この領域がγ効果でリフトや作動角が増大する領域になっている。   In the first embodiment, an example in which the third fulcrum S is outside the extended line of the straight line connecting the first fulcrum X and the second fulcrum R is shown. In this case, during the intermediate operation angle control, The straight line connecting the second fulcrum R and the third fulcrum S becomes a direction approaching the straight line connecting the first fulcrum X and the second fulcrum R (direction in which γ decreases), and as described above, the IVO advances during the intermediate operation angle control. The effect of swelling to the corner side is obtained. That is, in this case, as shown in FIG. 5B, the point Q2 at the intermediate working angle is located in the region closer to the drive shaft 4 than the second arc b, and this region increases the lift and the working angle due to the γ effect. It is an area.

これに対して、第3支点Sが、第1,第2支点X,Rを結ぶ直線の延長線よりも内側にある場合も本実施例を適用することができる。   On the other hand, the present embodiment can also be applied to the case where the third fulcrum S is inside the extended line of the straight line connecting the first and second fulcrums X and R.

すなわち、この場合は、第2支点Rと第3支点Sを結ぶ直線が逆に反時計方向に回転する方向(第2支点Rと第3支点Sを結ぶ直線が第1支点Xと第2支点Rを結ぶ直線に近づく方向)となり、この場合は、前述のIVOが中間作動角制御時に膨らむ効果が得られる。これは、図5Bにおいて、点Q1はそのままにして制御支軸24aの中心Pを右上の位置から左上の位置に変更すれば実現可能になる。つまり、この場合は、反時計方向に制御軸24を捩り中間作動角に制御すると、点Q2は第2円弧線bより外側の領域になる。   That is, in this case, the direction in which the straight line connecting the second fulcrum R and the third fulcrum S rotates counterclockwise (the straight line connecting the second fulcrum R and the third fulcrum S is the first fulcrum X and the second fulcrum. In this case, the above-mentioned effect of IVO expanding during the intermediate operation angle control can be obtained. In FIG. 5B, this can be realized by changing the center P of the control support shaft 24a from the upper right position to the upper left position while keeping the point Q1 as it is. In other words, in this case, when the control shaft 24 is twisted counterclockwise to control the intermediate operating angle, the point Q2 is an area outside the second arc line b.

そうすると、点Q1→Q2で前記βがβ1からβ2に増加するので、第2支点Rと第3支点Sを結ぶ直線が逆に反時計方向に回転することになり、所望のIVOやピークリフト位相が中間作動角で膨らむ特性を実現できる。   Then, since the β increases from β1 to β2 at the point Q1 → Q2, the straight line connecting the second fulcrum R and the third fulcrum S rotates counterclockwise, and the desired IVO and peak lift phase Can swell at an intermediate working angle.

いずれにせよ、中間作動角の制御域で、第2支点Rと第3支点Sを結ぶ直線がリフト量、作動角の拡大する方向に角度変化する場合には、前述のIVOが中間作動角制御時に膨らむ効果が得られるのである。   In any case, when the straight line connecting the second fulcrum R and the third fulcrum S changes in the direction of increasing the lift amount and the operating angle in the control range of the intermediate operating angle, the aforementioned IVO performs the intermediate operating angle control. An effect that sometimes swells can be obtained.

要するに、中間作動角域で制御偏心カム25の中心点Q2が、最小作動角制御時Q1を通る第2円弧線bに対してリフト増大側に位置し、前述のように、小作動角制御時のピークリフトの瞬間における中心点Rを通る第1円弧線aに対して駆動軸4の方向へ遅角側になっていれば良いのである。   In short, the center point Q2 of the control eccentric cam 25 in the intermediate operating angle region is positioned on the lift increasing side with respect to the second arc line b passing through the minimum operating angle control Q1, and as described above, during the small operating angle control. It suffices if the first arc line a passing through the center point R at the moment of peak lift is retarded in the direction of the drive shaft 4.

〔第2実施例〕
図12及び図13は第2実施例を示し、基本構造は第1実施例と同様であるが異なるところは、前記ロッカアーム15の第1アーム部15bの構造を変更したものである。
[Second Embodiment]
FIGS. 12 and 13 show a second embodiment. The basic structure is the same as that of the first embodiment, but the structure of the first arm portion 15b of the rocker arm 15 is changed.

すなわち、前記第1アーム部15bの先端部を二股状に突出形成し、該二股部15b、15bの先端部に横方向から貫通形成された固定孔15g、15gに、前記リンクアーム16の突出端16bと回転自在に連結する連結ピン30の両端部を圧入固定した。   That is, the tip end portion of the first arm portion 15b is formed in a bifurcated shape, and the projecting end of the link arm 16 is inserted into the fixing holes 15g, 15g formed through the tip portion of the bifurcated portions 15b, 15b from the lateral direction. Both ends of the connecting pin 30 that is rotatably connected to the 16b are press-fitted and fixed.

したがって、この第2実施例によれば、第1の実施例と同様な作用効果が得られることは勿論のこと、二股状に第1アーム部15b、15bによって連結ピン30が両持ち状態で支持されるため、支持剛性が向上し、リンクアーム16の突出端16bの傾きなどが防止されて、安定かつ確実に支持することができる。   Therefore, according to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the connecting pin 30 is supported in a bifurcated manner by the first arm portions 15b and 15b. Therefore, the support rigidity is improved, the inclination of the protruding end 16b of the link arm 16 is prevented, and the support can be supported stably and reliably.

なお、連結ピン18の軸方向のずれを防止するために、該連結ピン18をリンクアーム16のピン孔に圧入してもよいし、またリンクロッド17側では内側フランジと外側フランジの一方、または両方に圧入してもよい。さらには、圧入せずに、スナップリングによって抜け止め防止を行うことも可能である。   In order to prevent the axial displacement of the connecting pin 18, the connecting pin 18 may be press-fitted into the pin hole of the link arm 16, and on the link rod 17 side, either the inner flange or the outer flange, or You may press-fit into both. Further, it is possible to prevent the snap ring from coming off without press-fitting.

〔第3実施例〕
図14及び図15は第3実施例を示し、前記駆動偏心カム5を両揺動カム7,7の間に配置すると共に、リンクロッド17、17を一気筒当たり左右一対設けたものである。
[Third embodiment]
FIGS. 14 and 15 show a third embodiment in which the drive eccentric cam 5 is disposed between the swing cams 7 and 7 and a pair of link rods 17 and 17 are provided for each cylinder.

すなわち、前記制御支軸24aのブラケット28側の凹部24bが、軸方向へ延設されていると共に、制御偏心カム25のブラケット28も同じく軸方向へ延長形成され、これに対応して制御偏心軸29が軸方向に延長形成されている。   That is, the concave portion 24b on the bracket 28 side of the control support shaft 24a is extended in the axial direction, and the bracket 28 of the control eccentric cam 25 is also extended in the axial direction. 29 is formed to extend in the axial direction.

前記ロッカアーム15は、筒状基部15aの軸方向幅が延長形成されていると共に、該筒状基部15aから前方に突出した対称形の第1アーム部15b、15bが二股状に形成されていると共に、該各第1アーム部15b、15bの各上部に突出状の第2アーム部15c、15cがそれぞれ一体に形成されて、該両第1アーム部15b、15b間に第2実施例のものよりも長い連結ピン30を介して前記リンクアーム26の突出端16bが回転自在に連結されている。   The rocker arm 15 is formed such that the axial width of the cylindrical base portion 15a is extended, and symmetrical first arm portions 15b and 15b protruding forward from the cylindrical base portion 15a are formed in a bifurcated shape. The projecting second arm portions 15c and 15c are integrally formed on the upper portions of the first arm portions 15b and 15b, respectively, and the first arm portions 15b and 15b are formed between the first arm portions 15b and 15b as in the second embodiment. Further, the protruding end 16b of the link arm 26 is rotatably connected through a long connecting pin 30.

前記両第2アーム部15c、15cは、先端部に有する各ボス部15f、15fに前記各リフト調整機構21、21の両枢支ピン19、19に前記一対のリンクロッド17,17の一端部が回転自在に連結されている。   The two second arm portions 15c, 15c are respectively connected to the boss portions 15f, 15f at the distal end portions of the pair of link rods 17, 17 on the pivot pins 19, 19 of the lift adjusting mechanisms 21, 21. Are rotatably connected.

前記各揺動カム7、7は、左右に2分割形成されて各カムシャフト7a、7aが前記駆動支軸4aの外周に独立した状態で揺動自在に支持されている。   Each of the swing cams 7 and 7 is divided into left and right parts, and the cam shafts 7a and 7a are swingably supported in an independent state on the outer periphery of the drive support shaft 4a.

前記駆動偏心カム5は、カム本体5aの内部径方向から圧入された固定用ピン12によって駆動支軸4aに一体的に連結されていると共に、前記両揺動カム7,7にスペーサ2,2を介して挟持状態に配置されている。   The drive eccentric cam 5 is integrally connected to the drive support shaft 4a by a fixing pin 12 press-fitted from the inner radial direction of the cam body 5a, and spacers 2, 2 are connected to both the swing cams 7, 7. It is arranged in a sandwiched state via.

したがって、この実施例によれば、ロッカアーム15の両端側の2つのリンクロッド17,17によって各揺動カム7,7を介して各吸気弁3,3を開閉作動するようになっているため、前記ロッカアーム15の軸方向の倒れを十分に防止することができる。この結果、伝達機構8全体の常時安定した作動が得られると共に、各部の片当たりなども抑制できることから、偏摩耗の発生も防止できる。   Therefore, according to this embodiment, the intake valves 3, 3 are opened and closed via the swing cams 7, 7 by the two link rods 17, 17 on both ends of the rocker arm 15. The rocker arm 15 can be sufficiently prevented from falling in the axial direction. As a result, the transmission mechanism 8 as a whole can be operated stably at all times, and the contact of each part can be suppressed, so that uneven wear can be prevented.

しかも、前記各揺動カム7,7は、互いに独立した状態で揺動するため、各吸気弁3,3のリフト量を、例えば各カム面7d、7dのカムプロフィールなどを変えて異ならせることも可能になる。これによって、最小リフト制御時に筒内の吸気スワールを大きくすることができるので、燃焼性が良好になる。   Moreover, since the swing cams 7 and 7 swing independently of each other, the lift amounts of the intake valves 3 and 3 are made different by changing the cam profiles of the cam surfaces 7d and 7d, for example. Is also possible. As a result, the intake swirl in the cylinder can be increased during the minimum lift control, and the combustibility is improved.

〔第4実施例〕
図16A、Bは第4実施例(請求項5の発明に対応)を示し、制御軸24、揺動カム7、リンクロッド17などの基本構造は、前記第1実施例のものと共通であるが、前記リンクアーム16を廃止すると共に、前記駆動偏心カム5を一般的な駆動カム31に変更したものである。前記図5A,Bに対応している。
[Fourth embodiment]
16A and 16B show a fourth embodiment (corresponding to the invention of claim 5), and basic structures such as the control shaft 24, the swing cam 7, and the link rod 17 are the same as those of the first embodiment. However, the link arm 16 is eliminated and the drive eccentric cam 5 is changed to a general drive cam 31. This corresponds to FIGS. 5A and 5B.

具体的には、前記ロッカアーム15の第1アーム部15bの先端部にローラ32がローラ軸33を介して取り付けられている。   Specifically, a roller 32 is attached to the tip end portion of the first arm portion 15 b of the rocker arm 15 via a roller shaft 33.

一方、駆動軸4の駆動支軸4aに雨滴状(卵形)の駆動カム31が一体的に固定されており、この駆動カム31の円形状基部31aが駆動支軸4aに圧入などによって固定されていると共に、外周面31bがカム面として前記ローラ32の外周面に転接するようになっている。   On the other hand, a raindrop (egg-shaped) drive cam 31 is integrally fixed to the drive support shaft 4a of the drive shaft 4, and the circular base 31a of the drive cam 31 is fixed to the drive support shaft 4a by press-fitting or the like. In addition, the outer peripheral surface 31b is in rolling contact with the outer peripheral surface of the roller 32 as a cam surface.

また、前記ローラ32は、付勢手段であるコイルスプリング33によって前記駆動カム31の外周面方向へ付勢されている。つまり、前記コイルスプリング33は、一端部がロッカカバー34に弾持されて、他端部が前記ロッカアーム15の第1アーム部15bの上面に弾持されて、前記ローラ32の外周面を常時駆動カム31の外周面に弾接するようになっている。   The roller 32 is urged toward the outer peripheral surface of the drive cam 31 by a coil spring 33 as urging means. That is, one end of the coil spring 33 is held by the rocker cover 34 and the other end is held by the upper surface of the first arm portion 15b of the rocker arm 15, so that the outer peripheral surface of the roller 32 is always driven. The cam 31 is in elastic contact with the outer peripheral surface.

ここで図16に示す駆動カム31のカムノーズ部31aのリフトトップ位置X’が、第1実施例のリンクアーム16の突出端16bの第1支点Xに対応し、ローラ32のローラ軸33の軸心R’が、第1実施例の第2支点Rに対応する。   Here, the lift top position X ′ of the cam nose portion 31 a of the drive cam 31 shown in FIG. 16 corresponds to the first fulcrum X of the protruding end 16 b of the link arm 16 of the first embodiment, and the shaft of the roller shaft 33 of the roller 32. The heart R ′ corresponds to the second fulcrum R of the first embodiment.

そして、各吸気弁3,3のピークリフト時にY−X’を結ぶ直線とX’−R’を結ぶ直線の方向が一致するのは第1実施例と同様であり、前記Y−X’の直線の位相が第1実施例の駆動支軸4aの位相α2に相当する。   The direction of the straight line connecting YX ′ and the straight line connecting X′-R ′ at the peak lift of the intake valves 3 and 3 is the same as in the first embodiment. The phase of the straight line corresponds to the phase α2 of the drive support shaft 4a of the first embodiment.

また、リンクロッド17の軸心である第3支点Sは第1実施例と同じであって、X’−R’を結ぶ直線の延長線と、R’−Sを結ぶ直線とのなす角度γ1が第1実施例のγ1に相当する。   The third fulcrum S, which is the axis of the link rod 17, is the same as that of the first embodiment, and is an angle γ1 formed by an extension line of a straight line connecting X′-R ′ and a straight line connecting R′-S. Corresponds to γ1 of the first embodiment.

したがって、前記中間作動角制御時の中心点Q2も前記第1実施例の図5に示す位置と同様の位置になる。よって、第1実施例と同様な作用効果が得られる。   Accordingly, the center point Q2 during the intermediate operation angle control is also the same position as the position shown in FIG. 5 of the first embodiment. Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained.

〔第5実施例〕
図17は第5実施例(請求項4の発明に対応)を示し、前記リンクロッド17が揺動カム7,7のカムノーズ部7b側の端部を押し下げることによって吸気弁3、3を開作動させるように構成したものである。
[Fifth embodiment]
FIG. 17 shows a fifth embodiment (corresponding to the invention of claim 4), wherein the link rod 17 pushes down the end of the swing cams 7, 7 on the cam nose portion 7b side to open the intake valves 3, 3. It is comprised so that it may make it.

図17A、Bにおいて前記制御偏心カム25は下方を指向しており(制御軸角度θ1、制御偏心カムの中心点Q1)、最小作動角制御の状態にある。   17A and 17B, the control eccentric cam 25 is directed downward (control shaft angle θ1, control eccentric cam center point Q1), and is in a state of minimum operating angle control.

駆動軸4(駆動偏心カム5)の回転方向は、前記他の実施例と異なり、図17中では反時計方向になっている。   Unlike the other embodiments, the rotation direction of the drive shaft 4 (drive eccentric cam 5) is counterclockwise in FIG.

前記制御軸24を時計方向に回転させると、制御偏心カム25の中心点Qは点Q1から点Q2に変化して中作動角に制御される。   When the control shaft 24 is rotated in the clockwise direction, the center point Q of the control eccentric cam 25 is changed from the point Q1 to the point Q2, and is controlled to the middle operating angle.

前記点Q2は、点Q1を通る第1円弧線aよりも駆動軸4の回転方向で進角している。したがって、他の実施例と同様に中間作動角のピークリフト位相は遅角する。   The point Q2 is advanced in the rotational direction of the drive shaft 4 with respect to the first arc line a passing through the point Q1. Therefore, the peak lift phase of the intermediate operating angle is retarded as in the other embodiments.

また、前記の点Q2を通る第2円弧線bより外側、つまりリフト増大方向へ乖離している。   Moreover, it has deviated from the 2nd circular arc line b which passes the said point Q2, ie, the lift increase direction.

したがって、他の実施例と同様に中間作動角制御時における吸気弁3,3の開弁時期を進角させることが可能になる。   Therefore, as in the other embodiments, it is possible to advance the valve opening timing of the intake valves 3 and 3 during intermediate operation angle control.

ここで、前記点Q2を通る第2円弧線bよりも外側(他の実施例と相違)がリフト増大方向なのは、γがγ2に増加すると、リンクロッド17が揺動カム7,7を押し下げてリフトを増加させるためである。   Here, the outside of the second arc line b passing through the point Q2 (different from the other embodiments) is in the lift increasing direction. When γ increases to γ2, the link rod 17 pushes the swing cams 7 and 7 down. This is to increase the lift.

なお、駆動軸4の中心で点Q2を通る第3円弧線cを想定してみると、さらに理解し易くなる。ここで、第3円弧線cと第1円弧線aの交点を点Q2'とする。   Note that it is easier to understand if a third arc line c passing through the point Q2 at the center of the drive shaft 4 is assumed. Here, an intersection of the third arc line c and the first arc line a is defined as a point Q2 ′.

制御偏心カム25の中心点の位置が点Q1から点Q2'に移動してもリンクアーム16の位置は変わらないので、ピークリフト位相は変わらないが、γが増加するのでリフト量が増加するのである。   Even if the position of the center point of the control eccentric cam 25 moves from the point Q1 to the point Q2 ′, the position of the link arm 16 does not change, so the peak lift phase does not change, but since γ increases, the lift amount increases. is there.

次に、点Q2'から点Q2に移動すると、第3円弧線c上を駆動軸4の回転方向で進角側にリンクアーム16とともに移動する。すなわち、駆動偏心カム5は、中間作動角制御時では、さらに回転しないとピークリフトにならないことを意味している。したがって、ピークリフト位相が他の実施例と同様に遅角する。このため、他の実施例と同様にIVCを十分に遅らせ、IVOは前述のように進角側に膨らみ、ピークリフト軌跡も湾曲状に膨らむのである。   Next, when moving from the point Q2 ′ to the point Q2, it moves together with the link arm 16 on the third arc line c in the rotational direction of the drive shaft 4 toward the advance side. That is, it means that the drive eccentric cam 5 does not reach the peak lift unless it further rotates during the intermediate operation angle control. Therefore, the peak lift phase is retarded as in the other embodiments. For this reason, as in the other embodiments, the IVC is sufficiently delayed, the IVO swells toward the advance side as described above, and the peak lift locus also swells in a curved shape.

本発明は、前記各実施例の構成に限定されるものではなく、例えば、前記各実施例では、ロッカアーム15とリンクアーム16との第2支点Rがロッカアーム15とリンクロッド17との第3支点Sと比較的近接した場合を示したが、さらに距離が離れたものであってもよい。つまり、各支点の具体的な座標は適宜選択できるものである。   The present invention is not limited to the configuration of each of the above embodiments. For example, in each of the above embodiments, the second fulcrum R of the rocker arm 15 and the link arm 16 is the third fulcrum of the rocker arm 15 and the link rod 17. Although the case where it is relatively close to S is shown, it may be further away. That is, specific coordinates of each fulcrum can be selected as appropriate.

さらに、前記各実施例における吸気弁3,3の作動角は、ランプ部を除いた開期間によって示したが、ランプ区間を含めた作動角としてもよく、効果は同じである。   Furthermore, although the operating angle of the intake valves 3 and 3 in each of the above embodiments is shown by the open period excluding the ramp portion, it may be an operating angle including the ramp section, and the effect is the same.

また、前記各実施例では、吸気弁側に適用した場合を示したが、排気弁側あるいは両方に適用することも可能である。   In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to the intake valve side has been described. However, the present invention can also be applied to the exhaust valve side or both.

フォロアとしては、前記実施例に示したスイングアームではなく、上面が平面のバケットリフターであってもよい。   The follower may be a bucket lifter having a flat upper surface instead of the swing arm shown in the above embodiment.

1…シリンダヘッド
3…吸気弁(機関弁)
4…駆動軸
5…駆動偏心カム
7…揺動カム
8…伝達機構
9…制御機構
15…ロッカアーム
15a…筒状基部
15b…第1アーム部
15c…第2アーム部
16…リンクアーム
17…リンクロッド
18…連結ピン
24…制御軸
24a…制御支軸
25…制御偏心カム
28…ブラケット
29…制御偏心軸
a…第1円弧線
b…第2円弧線
c…第3円弧線
X…第1支点(駆動偏心カムの軸心)
Y…駆動軸の軸心
R…第2支点(リンクアームと第1アーム部との連結点)
S…第3支点(第2アーム部とリンクロッドの連結点)
T…第4支点(リンクロッドの他端部と揺動カムとの連結点)
P…制御支軸の軸心
Q…第5支点(制御偏心軸の軸心)
1 ... Cylinder head 3 ... Intake valve (engine valve)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Drive shaft 5 ... Drive eccentric cam 7 ... Swing cam 8 ... Transmission mechanism 9 ... Control mechanism 15 ... Rocker arm 15a ... Cylindrical base part 15b ... 1st arm part 15c ... 2nd arm part 16 ... Link arm 17 ... Link rod DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 ... Connecting pin 24 ... Control shaft 24a ... Control support shaft 25 ... Control eccentric cam 28 ... Bracket 29 ... Control eccentric shaft a ... 1st circular arc line b ... 2nd circular arc line c ... 3rd circular arc line X ... 1st fulcrum ( (Drive eccentric cam shaft center)
Y ... axis of drive shaft R ... second fulcrum (link point between link arm and first arm)
S ... 3rd fulcrum (connection point of 2nd arm part and link rod)
T: Fourth fulcrum (connection point between the other end of the link rod and the swing cam)
P: Control spindle axis Q: Fifth fulcrum (control eccentric axis)

Claims (5)

駆動支軸と、中心点が前記駆動支軸の軸心に対して偏心して設けられた駆動偏心カムとを有し、前記駆動支軸を中心にクランクシャフトに同期して回転する駆動軸と、
制御支軸と、中心点が前記制御支軸の軸心に対して偏心して設けられた制御偏心カムとを有し、前記制御支軸を中心に回転可能に設けられた制御軸と、
揺動支軸に揺動可能に軸支されると共に、カム面によって機関弁を開閉作動させる揺動カムと、
前記制御偏心カムを支点として揺動するロッカアームと、
一端側が前記駆動偏心カムの中心点である第1支点を中心として前記駆動偏心カムに揺動自在に連係されると共に、他端側が前記ロッカアームに設けられた第2支点を中心に揺動自在に連係されたリンクアームと、
一端側が前記ロッカアームにおける前記第2支点と異なる位置に設けられた第3支点を中心として揺動自在に連係されると共に、他端側が前記揺動カムに連係された伝達機構と、を備え、
前記制御軸を回転することによって機関弁の少なくとも作動角を変化させる内燃機関の可変動弁装置であって、
前記機関弁が最小作動角よりも所定量だけ大きな中間作動角に制御されたときの前記制御偏心カムの位置を、
最小作動角に制御された機関弁の開弁ピークリフトになった瞬間における前記第2支点を中心として、最小作動角に制御されたときの前記制御偏心カムの中心点を通って描かれた第1円弧線よりも前記駆動軸の回転方向からみて進角側の位置となるように設定すると共に、
前記駆動支軸を中心として、最小作動角に制御されたときの前記制御偏心カムの中心点を通って描かれた第2円弧線よりも機関弁の開弁リフトが増大する方向に乖離した位置となるように設定したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
A drive shaft, and a drive eccentric cam having a center point eccentrically provided with respect to the axis of the drive support shaft, and a drive shaft that rotates in synchronization with a crankshaft around the drive support shaft;
A control shaft, a control eccentric cam provided with a center point eccentrically provided with respect to the axis of the control support shaft, and a control shaft provided rotatably about the control support shaft;
A swing cam that is swingably supported by the swing support shaft and that opens and closes the engine valve by the cam surface;
A rocker arm that swings about the control eccentric cam as a fulcrum;
One end side is pivotably linked to the drive eccentric cam about a first fulcrum that is the center point of the drive eccentric cam, and the other end side is pivotable about a second fulcrum provided on the rocker arm. Linked link arms,
A transmission mechanism in which one end side is pivotably linked around a third fulcrum provided at a position different from the second fulcrum in the rocker arm, and the other end side is linked to the swing cam;
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that changes at least an operating angle of an engine valve by rotating the control shaft,
The position of the control eccentric cam when the engine valve is controlled to an intermediate operating angle larger than a minimum operating angle by a predetermined amount,
A first image drawn through the center point of the control eccentric cam when controlled to the minimum operating angle centered on the second fulcrum at the moment when the valve lift peak lift of the engine valve controlled to the minimum operating angle is reached. And set so as to be a position on the advance side as seen from the rotational direction of the drive shaft from one arc line,
A position deviating in the direction in which the valve opening lift of the engine valve increases from the second arc line drawn through the center point of the control eccentric cam when controlled to the minimum operating angle with the drive shaft as the center A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, characterized in that
請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記伝達機構が前記揺動カムのカムノーズ部と逆側の端部を引き上げることによって前記機関弁を開作動するように構成し、
前記所定の中間作動角に制御されて機関弁が開弁ピークリフトとなった瞬間において第2支点と第3支点とを結ぶ線分と前記第1支点と第2支点を結ぶ線分とのなす角度が、最小作動角に制御されて機関弁の開弁ピークリフトとなった瞬間において前記2つの線分によりなす角度よりも小さいことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The transmission mechanism is configured to open the engine valve by pulling up the end of the swing cam opposite to the cam nose portion,
A line segment connecting the second fulcrum and the third fulcrum and a line segment connecting the first fulcrum and the second fulcrum at the moment when the engine valve reaches the valve opening peak lift controlled to the predetermined intermediate operating angle. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, characterized in that the angle is smaller than the angle formed by the two line segments at the moment when the valve opening peak lift of the engine valve is controlled to the minimum operating angle.
請求項1または2に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記所定の中間作動角よりも大きな所定の大作動角に制御されたときの前記制御偏心カムの位置を、前記所定の中間作動角に制御されたときの前記制御偏心カムの位置よりも前記第2円弧線に近づけたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The position of the control eccentric cam when controlled to a predetermined large operating angle larger than the predetermined intermediate operating angle is greater than the position of the control eccentric cam when controlled to the predetermined intermediate operating angle. 2. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, characterized in that it is close to two circular arc lines.
請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記伝達機構が前記揺動カムのカムノーズ部側の端部を押し下げることで前記機関弁を開作動するように構成し、
前記所定の中間作動角に制御されて機関弁が開弁ピークリフトになった瞬間における前記第2支点と第3支点を結ぶ線分と前記第1支点と第2支点を結ぶ線分のなす角度が、最小作動角に制御されて機関弁がピークリフトとなった瞬間における前記2つの線分のなす角度よりも大きくなることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The transmission mechanism is configured to open the engine valve by pushing down an end of the swing cam on the cam nose side.
An angle formed by a line segment connecting the second fulcrum and the third fulcrum and a line segment connecting the first fulcrum and the second fulcrum at the moment when the engine valve reaches the valve opening peak lift under the predetermined intermediate operating angle. Is greater than the angle formed by the two line segments at the moment when the engine valve reaches the peak lift when controlled to the minimum operating angle.
駆動支軸と該駆動支軸に固定されて径方向外側へ突出する雨滴状の駆動カムとを有し、前記駆動支軸を中心にクランクシャフトに同期して回転する駆動軸と、
制御支軸と、中心点が前記制御支軸の軸心に対して偏心して設けられた制御偏心カムとを有し、前記制御支軸を中心に回転自在に設けられた制御軸と、
前記駆動支軸に揺動自在に軸支されると共に、前記駆動支軸を中心に揺動してカム面により機関弁を開閉作動させる揺動カムと、
前記駆動カムからの回転力を第2支点を介して伝達されて、前記制御偏心カムを支点として揺動するロッカアームと、
一端側が前記ロッカアームに該ロッカアームとの間に有する第3支点を中心として揺動自在に連係され、他端側が前記揺動カムに連係されたリンクロッドと、
を備え、
前記制御軸を回転させることによって機関弁の少なくとも作動角を変化させる内燃機関の可変動弁装置であって、
前記機関弁の最小作動角より所定量だけ大きな所定の中間作動角に制御されたときの前記制御偏心カムの位置を、
前記最小作動角に制御された機関弁の開弁ピークリフトとなった瞬間の前記第2支点を中心として描かれた前記制御偏心カムの中心点を通る第1円弧線よりも前記駆動軸の回転方向からみて進角位置となるように設定し、
前記駆動支軸を中心として最小作動角に制御されたときの前記制御偏心カムの中心点を通って描かれた第2円弧線よりも前記機関弁の開弁リフトが増大する方向へ乖離する位置となるように設定したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
A drive shaft that is fixed to the drive support shaft and has a raindrop-like drive cam that protrudes radially outward, and that rotates in synchronization with the crankshaft around the drive support shaft;
A control shaft, and a control eccentric cam provided with a control point eccentrically provided with respect to the axis of the control support shaft, the control shaft provided rotatably about the control support shaft;
A swing cam that is swingably supported by the drive support shaft and swings about the drive support shaft to open and close the engine valve by a cam surface;
A rocker arm that receives a rotational force from the drive cam via a second fulcrum and swings with the control eccentric cam as a fulcrum;
A link rod whose one end is linked to the rocker arm so as to be swingable around a third fulcrum between the rocker arm and whose other end is linked to the swing cam;
With
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that changes at least an operating angle of an engine valve by rotating the control shaft,
The position of the control eccentric cam when controlled to a predetermined intermediate operating angle larger by a predetermined amount than the minimum operating angle of the engine valve,
The rotation of the drive shaft is more than the first arc line passing through the center point of the control eccentric cam drawn around the second fulcrum at the moment when the valve opening peak lift of the engine valve controlled to the minimum operating angle is reached. Set it to be the advance position as seen from the direction,
A position that deviates in a direction in which the valve opening lift of the engine valve increases from the second arc line drawn through the center point of the control eccentric cam when controlled to the minimum operating angle about the drive support shaft A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, characterized in that
JP2009028048A 2009-02-10 2009-02-10 Variable valve operating device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP5119180B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009028048A JP5119180B2 (en) 2009-02-10 2009-02-10 Variable valve operating device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009028048A JP5119180B2 (en) 2009-02-10 2009-02-10 Variable valve operating device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010185284A JP2010185284A (en) 2010-08-26
JP5119180B2 true JP5119180B2 (en) 2013-01-16

Family

ID=42766097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009028048A Expired - Fee Related JP5119180B2 (en) 2009-02-10 2009-02-10 Variable valve operating device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5119180B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102071981B (en) * 2011-01-31 2012-11-07 重庆长安汽车股份有限公司 Automobile engine air distribution cam suitable for variable two-stage air valve lift
CN108180047B (en) * 2017-12-05 2023-11-07 力帆实业(集团)股份有限公司 Cam group of supercharged direct injection engine

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4063478B2 (en) * 2000-06-15 2008-03-19 株式会社日立製作所 Variable valve operating device for internal combustion engine
JP2006291913A (en) * 2005-04-14 2006-10-26 Hitachi Ltd Variable valve device for internal combustion engine
JP4506560B2 (en) * 2005-05-25 2010-07-21 マツダ株式会社 Engine intake control device
JP4682697B2 (en) * 2005-05-25 2011-05-11 マツダ株式会社 Engine intake control device
JP4519104B2 (en) * 2006-06-01 2010-08-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 Variable valve operating device for internal combustion engine
JP4571161B2 (en) * 2007-03-06 2010-10-27 日立オートモティブシステムズ株式会社 Variable valve operating device for internal combustion engine
JP4615534B2 (en) * 2007-03-16 2011-01-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 Variable valve operating device for internal combustion engine
JP4827865B2 (en) * 2008-01-30 2011-11-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 Variable valve operating device for internal combustion engine
JP2008111446A (en) * 2008-02-04 2008-05-15 Hitachi Ltd Actuator apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010185284A (en) 2010-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4827865B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
US6513469B2 (en) Variable valve operating system of internal combustion engine
JP4483637B2 (en) Internal combustion engine
US8061315B2 (en) Variable valve actuating apparatus for internal combustion engine and control shaft for variable valve actuating apparatus
JP5778598B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP5312301B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP4381188B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
US6990938B2 (en) Valve mechanism for internal combustion engines
JP4878594B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP5119180B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP2011127457A (en) Variable valve gear for internal combustion engine
JP2002168105A (en) Variable valve system for internal combustion engine
US7159550B2 (en) Variable valve train of internal combustion engine
JP5188998B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP2007170322A (en) Variable valve device of internal combustion engine
JPH11264307A (en) Variable valve system for internal combustion engine
JP2000213315A (en) Variable valve system for internal combustion engine
JP2010209861A (en) Variable valve gear of internal combustion engine
JP3968184B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP2000337115A (en) Valve system of internal combustion engine
JP2011122546A (en) Variable valve system of internal combustion engine
JP4518010B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP4571172B2 (en) Variable valve operating apparatus for internal combustion engine and controller for variable valve operating apparatus for internal combustion engine
JP4325525B2 (en) Variable valve mechanism
JPH11210434A (en) Variable valve system of internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110310

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120517

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120529

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120724

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20120724

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121002

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121022

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151026

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees