JP6314931B2 - Engine valve gear - Google Patents
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Description
本発明は、車両等のエンジンの動弁装置であって、吸排気弁のリフト特性を変更可能な動弁装置に関するものである。 The present invention relates to a valve operating device for an engine of a vehicle or the like, and relates to a valve operating device capable of changing the lift characteristics of intake and exhaust valves.
従来から排気ガス中の窒素酸化物(NOx)低減や部分負荷時の燃費向上を目的として、排気の一部を吸気に還流させるEGR(Exhaust Gas Recirculation)技術が公知である。例えば特許文献1には、いわゆる内部EGRの技術として、排気カムにメインリフト部とサブリフト部とを設けておき、メインリフト部による排気弁の開弁後、吸気弁の開弁中にサブリフトにより排気弁を微小量開弁して排気ガスの一部を燃焼室に還流させる技術や、吸気カムにメインリフト部とサブリフト部とを設けておき、メインリフトによる吸気弁の開弁前、排気弁の開弁中にサブリフト部により吸気弁を微小量開弁して燃焼室内の燃焼ガスを予め吸気に混合させる技術が開示されている。
Conventionally, an EGR (Exhaust Gas Recirculation) technique for recirculating a part of exhaust gas to intake air is known for the purpose of reducing nitrogen oxide (NOx) in exhaust gas and improving fuel efficiency at partial load. For example, in
近年、窒素酸化物の低減や燃費向上をより高度に達成すべく、ガソリンエンジンの燃焼方式として、HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition/予混合圧縮着火)燃焼の研究と実用化が進められている。HCCI燃焼(以下、CI燃焼という)の発生条件は非常に厳しく、全ての運転領域でCI燃焼を実現することは大変難しい。そのため、現在のところは、燃焼方式を火花点火によるSI燃焼(Spark Ignition)とCI燃焼とを運転領域に応じて切り替えることが行われている。CI燃焼が可能な運転領域を広げる一つの手段としては、内部EGR量の自由度を高めて燃焼安定性を向上させることが有効と考えられる。つまり、カム特性(吸排気弁のリフト特性)の自由度を高めることが有効となる。この点、上述した特許文献1の技術は、内部EGRを実施することはできるものの、その量はほぼ一定であり、内部EGR量の自由度を高め得るものではなかった。なお、このような課題を解決するために、カム特性をリニアに変更可能な動弁装置を設けることも考えられるが、これでは大幅なコストアップを伴うこととなり、得策とは言えない。
In recent years, research and commercialization of HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) combustion as a gasoline engine combustion system have been advanced in order to achieve more advanced reduction of nitrogen oxides and improvement of fuel efficiency. The generation conditions of HCCI combustion (hereinafter referred to as CI combustion) are very strict, and it is very difficult to realize CI combustion in all operating regions. Therefore, at present, the combustion method is switched between SI combustion (Spark Ignition) by spark ignition and CI combustion in accordance with the operation region. As one means for expanding the operating range in which CI combustion is possible, it is considered effective to improve the combustion stability by increasing the degree of freedom of the internal EGR amount. That is, it is effective to increase the degree of freedom of the cam characteristics (the intake / exhaust valve lift characteristics). In this regard, although the technique of
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、コストアップを抑えながら、内部EGR量の自由度を高めることができる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique capable of increasing the degree of freedom of the internal EGR amount while suppressing an increase in cost.
上記の課題を解決するために、本発明の一の局面に係るエンジンの動弁装置は、1つの気筒に第1、第2排気弁と吸気弁とを有するエンジンの動弁装置であって、クランクシャフトからの回転力を受ける軸部と、この軸部に当該軸部と一体に回転可能に装着されかつ前記第1、第2排気弁に各々対応する第1、第2排気カム部とを備えた排気側カムシャフトと、第1排気カム部と第1排気弁との間に介在し、第1排気カム部の回転に伴う押圧力を第1排気弁に伝達する作動状態と第1排気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替えられる第1排気側可変バルブリフト機構、および第2排気カム部と第2排気弁との間に介在し、第2排気カム部の回転に伴う押圧力を第2排気弁に伝達する作動状態と第2排気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替えられる第2排気側可変バルブリフト機構と、第1排気側可変バルブリフト機構および第2排気側可変バルブリフト機構を制御する制御装置と、を備え、第1、第2排気カム部は各々、排気行程時に排気弁を開弁するメインリフト部とこのメインリフト部による開弁とは別に、吸気行程時に排気弁を開弁するサブリフト部とを備え、前記制御装置は、第1、第2排気側可変バルブリフト機構の何れもが作動状態、又は何れか一方のみが作動状態となるように、運転領域に応じて、第1、第2排気側可変バルブリフト機構を個別に制御するものである。 In order to solve the above problem, an engine valve operating apparatus according to one aspect of the present invention is an engine valve operating apparatus having first and second exhaust valves and an intake valve in one cylinder, A shaft portion that receives the rotational force from the crankshaft, and first and second exhaust cam portions that are rotatably attached to the shaft portion so as to be integrated with the shaft portion and respectively correspond to the first and second exhaust valves. An operating state that is interposed between the exhaust-side camshaft provided, the first exhaust cam portion, and the first exhaust valve, and that transmits the pressing force accompanying the rotation of the first exhaust cam portion to the first exhaust valve, and the first exhaust A first exhaust-side variable valve lift mechanism that is switched to a stop state that interrupts transmission of the pressing force to the valve, and a second exhaust cam portion that is interposed between the second exhaust cam portion and the second exhaust valve. The operating state in which the pressing force accompanying the rotation is transmitted to the second exhaust valve and the pressing force to the second exhaust valve A second exhaust-side variable valve lift mechanism that is switched to a stop state that shuts off the first exhaust, and a control device that controls the first exhaust-side variable valve lift mechanism and the second exhaust-side variable valve lift mechanism, Each of the second exhaust cam portions includes a main lift portion that opens the exhaust valve during the exhaust stroke, and a sub-lift portion that opens the exhaust valve during the intake stroke, in addition to the valve opening by the main lift portion. The first and second exhaust-side variable valve lift mechanisms are activated, or only one of them is activated, depending on the operating region. Are controlled individually.
この動弁装置によれば、第1、第2排気側可変バルブリフト機構の何れもが作動状態のときには、第1、第2両方の排気弁が吸気行程時に開弁されて排気(排気ガス)が燃焼室に還流される。一方、第1、第2排気側可変バルブリフト機構の何れか一方のみが作動状態のときには、第1、第2排気弁のうち、一方のみが吸気行程時に開弁されて排気ガスが還流される。そのため、内部EGR量が一定である従来のこの種の動弁装置に比べると、内部EGR量の自由度を高めることが可能となる。しかも、第1、第2排気側可変バルブリフト機構は、各排気カム部による押圧力を第1、第2排気弁に伝達する状態と遮断する状態とに切り替えるだけの比較的簡単な構成であるため、この動弁装置によれば、コストアップを抑えながら、内部EGR量の自由度を高めることが可能となる。 According to this valve operating apparatus, when both the first and second exhaust-side variable valve lift mechanisms are in operation, both the first and second exhaust valves are opened during the intake stroke and exhaust (exhaust gas). Is returned to the combustion chamber. On the other hand, when only one of the first and second exhaust side variable valve lift mechanisms is in operation, only one of the first and second exhaust valves is opened during the intake stroke, and the exhaust gas is recirculated. . Therefore, the degree of freedom of the internal EGR amount can be increased as compared with this type of conventional valve gear in which the internal EGR amount is constant. In addition, the first and second exhaust-side variable valve lift mechanisms have a relatively simple configuration that is simply switched between a state in which the pressing force of each exhaust cam portion is transmitted to the first and second exhaust valves and a state in which they are shut off. Therefore, according to this valve gear, it is possible to increase the degree of freedom of the internal EGR amount while suppressing an increase in cost.
この動弁装置において、前記第1、第2排気カム部の各メインリフト部は同一のカム特性を有し、各サブリフト部は互い異なるカム特性を有するものであってもよい。 In this valve operating apparatus, the main lift portions of the first and second exhaust cam portions may have the same cam characteristics, and the sub lift portions may have different cam characteristics.
この構成によれば、第1排気側可変バルブリフト機構のみが作動状態のときの内部EGR量と、第2排気側可変バルブリフト機構のみが作動状態のときの内部EGR量が異なるため、内部EGR量の自由度をより高めることが可能となる。 According to this configuration, since the internal EGR amount when only the first exhaust-side variable valve lift mechanism is in operation is different from the internal EGR amount when only the second exhaust-side variable valve lift mechanism is in operation, the internal EGR amount is different. It becomes possible to increase the degree of freedom of quantity.
なお、上記の動弁装置において、前記エンジンは、前記吸気弁である第1、第2吸気弁を備え、当該動弁装置は、さらに、クランクシャフトからの回転力を受ける軸部と、この軸部に、当該軸部と一体に回転可能に装着されかつ前記第1吸気弁に対応する第1吸気カム部および前記第2吸気弁に対応する第2吸気カム部とを備えた吸気側カムシャフトと、第1吸気カム部と第1吸気弁との間に介在し、第1吸気カム部の回転に伴う押圧力を第1吸気弁に伝達する作動状態と第1吸気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替える第1吸気側可変バルブリフト機構、および第2吸気カム部と第2吸気弁との間に介在し、第2吸気カム部の回転に伴う押圧力を第2吸気弁に伝達する作動状態と第2吸気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替える第2吸気側可変バルブリフト機構と、を備え、前記制御装置は、さらに、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構の何れもが作動状態、又は何れか一方のみが作動状態となるように、運転領域に応じて、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構を個別に制御するものであってもよい。 In the valve operating apparatus, the engine includes first and second intake valves that are the intake valves. The valve operating apparatus further includes a shaft portion that receives a rotational force from a crankshaft, and the shaft. And an intake side camshaft having a first intake cam portion corresponding to the first intake valve and a second intake cam portion corresponding to the second intake valve. And an operating state that is interposed between the first intake cam portion and the first intake valve and transmits the pressing force accompanying the rotation of the first intake cam portion to the first intake valve, and the pressing force to the first intake valve A first intake side variable valve lift mechanism that switches to a stop state that interrupts transmission of the engine, and a second intake cam portion that is interposed between the second intake cam portion and the second intake cam portion. 2 Cut off the transmission state to the intake valve and the transmission of the pressing force to the second intake valve A second intake-side variable valve lift mechanism that switches to a stopped state, and the control device further includes either the first or second intake-side variable valve lift mechanism in an operating state or only one of them. The first and second intake side variable valve lift mechanisms may be individually controlled in accordance with the operation region so as to be in the operating state.
この構成によれば、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構の何れもが作動状態のときには、第1、第2両方の吸気弁が開弁されて吸気が行われ、何れか一方のみが作動状態のときには、第1、第2吸気弁のうち、一方のみが開弁されて吸気が行われる。つまり、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構の状態によって吸気量が異なることで、相対的に内部EGR量が変化することとなる。そのため、内部EGR量の自由度をより高めることが可能となる。なお、この場合も、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構は、各吸気カム部による押圧力を第1、第2吸気弁に伝達する状態と遮断する状態とに切り替えるだけの比較的簡単な構成であるため、コストアップを抑えながら、内部EGR量の自由度を高めることが可能となる。 According to this configuration, when both the first and second intake-side variable valve lift mechanisms are in operation, both the first and second intake valves are opened to perform intake, and only one of them is In the operating state, only one of the first and second intake valves is opened and intake is performed. That is, the amount of intake air varies depending on the state of the first and second intake side variable valve lift mechanisms, so that the internal EGR amount relatively changes. For this reason, it is possible to further increase the degree of freedom of the internal EGR amount. In this case as well, the first and second intake-side variable valve lift mechanisms are relatively simple by simply switching between the state in which the pressing force by each intake cam portion is transmitted to the first and second intake valves and the state in which it is shut off. Therefore, the degree of freedom of the internal EGR amount can be increased while suppressing an increase in cost.
なお、この場合、前記第1、第2吸気カム部は互いに異なるカム特性を有するものであってもよい。 In this case, the first and second intake cam portions may have different cam characteristics.
この構成によれば、第1吸気側可変バルブリフト機構のみが作動状態のときの吸気量と、第2吸気側可変バルブリフト機構のみが作動状態のときの吸気量とに差を生じさせることができる。すなわち、実質的な内部EGR量に差を生じさせることができる。そのため、内部EGR量の自由度をより高めることが可能となる。 According to this configuration, there is a difference between the intake amount when only the first intake side variable valve lift mechanism is in operation and the intake amount when only the second intake side variable valve lift mechanism is in operation. it can. That is, it is possible to make a difference in the substantial internal EGR amount. For this reason, it is possible to further increase the degree of freedom of the internal EGR amount.
なお、上記の動弁装置において、前記エンジンは、その燃焼方式が燃料の自着火によるCI燃焼と点火プラグの火花点火によるSI燃焼とに切り替えられるガソリンエンジンであってもよい。この場合、前記第1、第2排気カム部が各々CI燃焼用の第1、第2CI用排気カム部であって、前記排気側カムシャフトは、前記軸部にその軸方向に移動可能に装着されかつ前記第1、第2CI用排気カム部と当該第1、第2CI用排気カム部に各々隣接したSI燃焼用の第1、第2SI用排気カム部とを有するカム要素部を備え、当該動弁装置は、第1、第2排気弁に各々第1、第2SI用排気カム部が対応するSI配置と、第1、第2排気弁に各々第1、第2CI用排気カム部が対応するCI配置とに前記カム要素部の配置を切り替える排気側カムシフト機構を備え、前記制御装置は、さらに前記排気側カムシフト機構を制御し、前記運転領域に応じてカム要素部の配置を切り替えるように構成される。 In the valve operating apparatus described above, the engine may be a gasoline engine whose combustion method is switched between CI combustion by self-ignition of fuel and SI combustion by spark ignition of a spark plug. In this case, the first and second exhaust cam portions are first and second CI exhaust cam portions for CI combustion, respectively, and the exhaust camshaft is mounted on the shaft portion so as to be movable in the axial direction. And a cam element having first and second CI exhaust cam portions and first and second SI exhaust cam portions for SI combustion respectively adjacent to the first and second CI exhaust cam portions, In the valve operating apparatus, the SI arrangement corresponding to the first and second exhaust valves respectively corresponds to the first and second exhaust valves, and the first and second CI exhaust cam portions correspond to the first and second exhaust valves, respectively. An exhaust-side cam shift mechanism that switches the arrangement of the cam element portion to a CI arrangement that performs the control, and the control device further controls the exhaust-side cam shift mechanism to switch the arrangement of the cam element portion according to the operating region. Composed.
この場合、前記第1、第2吸気カム部を備えるものであって、かつこれら第1、第2吸気カム部が各々CI燃焼用の第1、第2CI用吸気カム部であって、前記吸気側カムシャフトは、前記軸部にその軸方向に移動可能に装着されかつ前記第1、第2CI用吸気カム部と当該第1、第2CI用吸気カム部に各々隣接したSI燃焼用の第1、第2SI用吸気カム部とを有するカム要素部を備え、当該動弁装置は、第1、第2吸気弁に各々第1、第2SI用吸気カム部が対応するSI配置と、第1、第2吸気弁に各々第1、第2CI用吸気カム部が対応するCI配置とに前記カム要素部の配置を切り替える吸気側カムシフト機構を備え、前記制御装置は、さらに前記吸気側カムシフト機構を制御し、前記運転領域に応じてカム要素部の配置を切り替えるように構成される。 In this case, the first and second intake cam portions are provided, and the first and second intake cam portions are first and second CI intake cam portions for CI combustion, respectively. The side camshaft is mounted on the shaft portion so as to be movable in the axial direction, and is adjacent to the first and second CI intake cam portions and the first and second CI intake cam portions, respectively. A valve element having a second SI intake cam portion, and the valve operating device includes an SI arrangement in which the first and second SI intake cam portions correspond to the first and second intake valves, respectively, The second intake valve includes an intake side cam shift mechanism that switches the arrangement of the cam element portion to the CI arrangement corresponding to the first and second CI intake cam portions, respectively, and the control device further controls the intake side cam shift mechanism. Depending on the operation area, Obtain configured as described above.
これらの構成によれば、運転領域に応じて燃焼方式がSI燃焼とCI燃焼とに切り替えられるエンジンにおいて、特に、CI燃焼時における内部EGR量の自由度を高めることが可能となる。 According to these configurations, in an engine in which the combustion method is switched between SI combustion and CI combustion according to the operating region, it is possible to increase the degree of freedom of the internal EGR amount particularly during CI combustion.
一方、本発明の他の一の局面に係るエンジンの動弁装置は、1つの気筒に排気弁と第1、第2吸気弁とを有するエンジンの動弁装置であって、クランクシャフトからの回転力を受ける軸部と、この軸部に当該軸部と一体に回転可能に装着されかつ前記第1、第2吸気弁に各々対応する第1、第2吸気カム部とを備えた吸気側カムシャフトと、第1吸気カム部と第1吸気弁との間に介在し、第1吸気カム部の回転に伴う押圧力を第1吸気弁に伝達する作動状態と第1吸気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替えられる第1吸気側可変バルブリフト機構、および第2吸気カム部と第2吸気弁との間に介在し、第2吸気カム部の回転に伴う押圧力を第2吸気弁に伝達する作動状態と第2吸気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替えられる第2吸気側可変バルブリフト機構と、第1吸気側可変バルブリフト機構および第2吸気側可変バルブリフト機構を制御する制御装置と、を備え、第1、第2吸気カム部は各々、吸気行程時に吸気弁を開弁するメインリフト部とこのメインリフト部による開弁とは別に、排気行程時に吸気弁を開弁するサブリフト部とを備え、前記制御装置は、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構の何れもが作動状態、又は何れか一方のみが作動状態となるように、運転領域に応じて、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構を個別に制御するものである。 On the other hand, an engine valve operating apparatus according to another aspect of the present invention is an engine valve operating apparatus having an exhaust valve and first and second intake valves in one cylinder, and rotating from a crankshaft. An intake side cam comprising a shaft portion for receiving a force, and first and second intake cam portions mounted on the shaft portion so as to be rotatable integrally with the shaft portion and corresponding to the first and second intake valves, respectively. An operating state that is interposed between the shaft, the first intake cam portion, and the first intake valve and transmits the pressing force accompanying the rotation of the first intake cam portion to the first intake valve, and the push to the first intake valve. The first intake-side variable valve lift mechanism that is switched to a stop state that interrupts the transmission of pressure, and a pressing force that is interposed between the second intake cam portion and the second intake valve and that accompanies the rotation of the second intake cam portion The operation state for transmitting the pressure to the second intake valve and the stop for interrupting the transmission of the pressing force to the second intake valve And a control device for controlling the first intake side variable valve lift mechanism and the second intake side variable valve lift mechanism, the first and second intake cam portions. Each includes a main lift portion that opens the intake valve during the intake stroke and a sub-lift portion that opens the intake valve during the exhaust stroke separately from the valve opening by the main lift portion, and the control device includes: The first and second intake-side variable valve lift mechanisms are individually controlled in accordance with the operation region so that either of the second intake-side variable valve lift mechanisms is in an operating state or only one of them is in an operating state. Is.
この動弁装置によれば、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構の何れもが作動状態のときには、第1、第2両方の吸気弁が排気行程時に開弁されて燃焼ガスが吸気に混合(還流)される。一方、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構の何れか一方のみが作動状態のときには、第1、第2吸気弁のうち、一方のみが排気行程時に開弁されて燃焼ガスが吸気に還流される。そのため、内部EGR量が一定である従来のこの種の動弁装置に比べると、内部EGR量の自由度を高めることが可能となる。しかも、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構は、各吸気カム部による押圧力を第1、第2吸気弁に伝達する状態と遮断する状態とに切り替えるだけの比較的簡単な構成であるため、この動弁装置によれば、コストアップを抑えながら、内部EGR量の自由度を高めることが可能となる。 According to this valve operating apparatus, when both the first and second intake side variable valve lift mechanisms are in an operating state, both the first and second intake valves are opened during the exhaust stroke, and the combustion gas is taken into the intake air. Mixed (refluxed). On the other hand, when only one of the first and second intake side variable valve lift mechanisms is in operation, only one of the first and second intake valves is opened during the exhaust stroke, and the combustion gas recirculates to the intake air. Is done. Therefore, the degree of freedom of the internal EGR amount can be increased as compared with this type of conventional valve gear in which the internal EGR amount is constant. In addition, the first and second intake-side variable valve lift mechanisms have a relatively simple configuration in which the pressing force by each intake cam portion is switched between a state in which the pressing force is transmitted to the first and second intake valves and a state in which it is shut off. Therefore, according to this valve gear, it is possible to increase the degree of freedom of the internal EGR amount while suppressing an increase in cost.
この動弁装置において、前記第1、第2吸気カム部の各メインリフト部は同一のカム特性を有し、各サブリフト部は互い異なるカム特性を有するものであってもよい。 In this valve operating apparatus, the main lift portions of the first and second intake cam portions may have the same cam characteristics, and the sub lift portions may have different cam characteristics.
この構成によれば、第1吸気側可変バルブリフト機構のみが作動状態のときの内部EGR量と、第2吸気側可変バルブリフト機構のみが作動状態のときの内部EGR量とが異なるため、内部EGR量の自由度をより高めることが可能となる。 According to this configuration, the internal EGR amount when only the first intake-side variable valve lift mechanism is in operation is different from the internal EGR amount when only the second intake-side variable valve lift mechanism is in operation. It becomes possible to further increase the degree of freedom of the EGR amount.
なお、上記の動弁装置において、前記エンジンは、前記排気弁である第1、第2排気弁を備え、当該動弁装置は、さらに、クランクシャフトからの回転力を受ける軸部と、この軸部に、当該軸部と一体に回転可能に装着されかつ前記第1排気弁に対応する第1排気カム部および前記第2排気弁に対応する第2排気カム部とを備えた排気側カムシャフトと、第1排気カム部と第1排気弁との間に介在し、第1排気カム部の回転に伴う押圧力を第1排気弁に伝達する作動状態と第1排気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替える第1排気側可変バルブリフト機構、および第2排気カム部と第2排気弁との間に介在し、第2排気カム部の回転に伴う押圧力を第2排気弁に伝達する作動状態と第2排気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替える第2排気側可変バルブリフト機構と、を備え、前記制御装置は、さらに、第1、第2排気側可変バルブリフト機構の何れもが作動状態、又は何れか一方のみが作動状態となるように、運転領域に応じて、第1、第2排気側可変バルブリフト機構を個別に制御するものであってもよい。 In the valve operating apparatus, the engine includes first and second exhaust valves that are the exhaust valves. The valve operating apparatus further includes a shaft portion that receives a rotational force from a crankshaft, and the shaft. An exhaust side camshaft having a first exhaust cam portion corresponding to the first exhaust valve and a second exhaust cam portion corresponding to the second exhaust valve mounted on the portion so as to be rotatable integrally with the shaft portion Between the first exhaust cam portion and the first exhaust valve, an operating state in which a pressing force accompanying the rotation of the first exhaust cam portion is transmitted to the first exhaust valve, and the pressing force to the first exhaust valve The first exhaust-side variable valve lift mechanism that switches to a stopped state that interrupts the transmission of the exhaust gas, and the second exhaust cam portion and the second exhaust valve are interposed between the first exhaust side variable valve lift mechanism and the second exhaust cam portion. 2 Cut off the transmission state to the exhaust valve and the transmission of the pressing force to the second exhaust valve. A second exhaust-side variable valve lift mechanism that switches to a stopped state, and the control device further includes either the first or second exhaust-side variable valve lift mechanism in an operating state or only one of them. The first and second exhaust side variable valve lift mechanisms may be individually controlled in accordance with the operation region so as to be in the operating state.
この構成によれば、第1、第2排気側可変バルブリフト機構の何れもが作動状態のときには、第1、第2両方の排気弁が開弁されて排気が行われ、何れか一方のみが作動状態のときには、第1、第2排気弁のうち、一方のみが開弁されて排気が行われる。つまり、第1、第2排気側可変バルブリフト機構の状態によって排気量が異なることで、吸気に混合(還流)される内部EGR量が変化することとなる。そのため、内部EGR量の自由度をより高めることが可能となる。なお、この場合も、第1、第2排気側可変バルブリフト機構は、各排気カム部による押圧力を第1、第2排気弁に伝達する状態と遮断する状態とに切り替えるだけの比較的簡単な構成であるため、コストアップを抑えながら、内部EGR量の自由度を高めることが可能となる。 According to this configuration, when both the first and second exhaust-side variable valve lift mechanisms are in operation, both the first and second exhaust valves are opened to perform exhaust, and only one of them is In the operating state, only one of the first and second exhaust valves is opened to perform exhaust. That is, the amount of exhaust varies depending on the state of the first and second exhaust side variable valve lift mechanisms, so that the amount of internal EGR mixed (refluxed) with intake air changes. For this reason, it is possible to further increase the degree of freedom of the internal EGR amount. In this case as well, the first and second exhaust-side variable valve lift mechanisms are relatively simple by simply switching between the state in which the pressing force by each exhaust cam portion is transmitted to the first and second exhaust valves and the state in which it is shut off. Therefore, the degree of freedom of the internal EGR amount can be increased while suppressing an increase in cost.
なお、この場合、前記第1、第2排気カム部は互いに異なるカム特性を有するものであってもよい。 In this case, the first and second exhaust cam portions may have different cam characteristics.
この構成によれば、第1排気側可変バルブリフト機構のみが作動状態のときの排気量と、第2排気側可変バルブリフト機構のみが作動状態のときの排気量とに差を生じさせることができる。すなわち、実質的な内部EGR量に差を生じさせることができる。そのため、内部EGR量の自由度をより高めることが可能となる。 According to this configuration, it is possible to cause a difference between the exhaust amount when only the first exhaust side variable valve lift mechanism is in operation and the exhaust amount when only the second exhaust side variable valve lift mechanism is in operation. it can. That is, it is possible to make a difference in the substantial internal EGR amount. For this reason, it is possible to further increase the degree of freedom of the internal EGR amount.
なお、上記の動弁装置において、前記エンジンは、その燃焼方式が燃料の自着火によるCI燃焼と点火プラグの火花点火によるSI燃焼とに切り替えられるガソリンエンジンであってもよい。この場合、前記第1、第2吸気カム部が各々CI燃焼用の第1、第2CI用吸気カム部であって、前記吸気側カムシャフトは、前記軸部にその軸方向に移動可能に装着されかつ前記第1、第2CI用吸気カム部と当該第1、第2CI用吸気カム部に各々隣接したSI燃焼用の第1、第2SI用吸気カム部とを有するカム要素部を備え、当該動弁装置は、第1、第2吸気弁に各々第1、第2SI用吸気カム部が対応するSI配置と、第1、第2吸気弁に各々第1、第2CI用吸気カム部が対応するCI配置とに前記カム要素部の配置を切り替える吸気側カムシフト機構を備え、前記制御装置は、さらに前記吸気側カムシフト機構を制御し、前記運転領域に応じてカム要素部の配置を切り替えるように構成される。 In the valve operating apparatus described above, the engine may be a gasoline engine whose combustion method is switched between CI combustion by self-ignition of fuel and SI combustion by spark ignition of a spark plug. In this case, the first and second intake cam portions are first and second CI intake cam portions for CI combustion, respectively, and the intake camshaft is mounted on the shaft portion so as to be movable in the axial direction. And a cam element portion having first and second CI intake cam portions and first and second SI intake cam portions for SI combustion respectively adjacent to the first and second CI intake cam portions, In the valve operating apparatus, the SI arrangement corresponding to the first and second SI intake valves respectively corresponds to the first and second intake valves, and the first and second CI intake cam portions correspond to the first and second intake valves, respectively. An intake-side cam shift mechanism that switches the arrangement of the cam element portion to the CI arrangement to be performed, and the control device further controls the intake-side cam shift mechanism and switches the arrangement of the cam element portion according to the operation region. Composed.
この場合、前記第1、第2排気カム部を備えるものであって、かつこれら第1、第2排気カム部が各々CI燃焼用の第1、第2CI用排気カム部であって、前記排気側カムシャフトは、前記軸部にその軸方向に移動可能に装着されかつ前記第1、第2CI用排気カム部と当該第1、第2CI用排気カム部に各々隣接したSI燃焼用の第1、第2SI用排気カム部とを有するカム要素部を備え、当該動弁装置は、第1、第2排気弁に各々第1、第2SI用排気カム部が対応するSI配置と、第1、第2排気弁に各々第1、第2CI用排気カム部が対応するCI配置とに前記カム要素部を変位させる排気側カムシフト機構を備え、前記制御装置は、さらに前記排気側カムシフト機構を制御し、前記運転領域に応じてカム要素部の配置を切り替えるように構成される。 In this case, the first and second exhaust cam portions are provided, and the first and second exhaust cam portions are first and second CI exhaust cam portions for CI combustion, respectively. The side camshaft is mounted on the shaft portion so as to be movable in the axial direction, and is adjacent to the first and second CI exhaust cam portions and the first and second CI exhaust cam portions, respectively. A valve element having a second SI exhaust cam portion, and the valve operating apparatus includes an SI arrangement corresponding to the first and second SI exhaust valves respectively corresponding to the first and second exhaust valves, The second exhaust valve is provided with an exhaust side cam shift mechanism for displacing the cam element portion to the CI arrangement corresponding to the first and second CI exhaust cam portions, and the control device further controls the exhaust side cam shift mechanism. , Switching the arrangement of the cam element portion according to the operation region Sea urchin made.
これらの構成によれば、運転領域に応じて燃焼方式がSI燃焼とCI燃焼とに切り替えられるエンジンにおいて、特に、CI燃焼時における内部EGR量の自由度を高めることが可能となる。 According to these configurations, in an engine in which the combustion method is switched between SI combustion and CI combustion according to the operating region, it is possible to increase the degree of freedom of the internal EGR amount particularly during CI combustion.
以上説明したように、本発明のエンジンの動弁装置によれば、コストアップを抑えながら、内部EGR量の自由度を高めることができる。 As described above, according to the valve operating apparatus for an engine of the present invention, the degree of freedom of the internal EGR amount can be increased while suppressing an increase in cost.
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[エンジンの概略構成]
図1は、本発明に係る動弁装置が適用される多気筒エンジン1(以下、単にエンジン1という)を示している。このエンジン1は、自動車等の車両に搭載されるものであり、第1〜第4の気筒C1〜C4が順に図1の紙面に垂直な方向に直列に配置された直列4気筒の4弁式ガソリンエンジンである。なお、本発明に係る動弁装置は、これ以外の多気筒ガソリンエンジンにも適用可能である。
[Schematic configuration of the engine]
FIG. 1 shows a multi-cylinder engine 1 (hereinafter simply referred to as an engine 1) to which a valve gear according to the present invention is applied. The
エンジン1は、上下に連結されるカムキャップ、シリンダヘッド2、シリンダブロック3、クランクケースおよびオイルパンを含む。同図では、シリンダヘッド2およびシリンダブロック3のみ図示している。
The
シリンダブロック3には4つのシリンダボア4が形成され、各シリンダボア4内にそれぞれピストン5が摺動可能に収容され、これらピストン5、シリンダボア4およびシリンダヘッド2によって燃焼室6が気筒毎に形成されている。
Four cylinder bores 4 are formed in the
シリンダヘッド2には、燃焼室6に開口する吸気ポート7及び排気ポート8が設けられ、吸気ポート7及び排気ポート8をそれぞれ開閉する吸気弁10及び排気弁11が、各ポート7、8にそれぞれ装備されている。
The
吸気弁10及び排気弁11は、それぞれリターンスプリング12、13により各ポート7、8を閉止する方向(図1の上方向)に付勢されており、カムシャフト14、15の外周に設けられた後記カム部によって押下されることで各ポート7、8を開くように構成されている。詳しくは、カムシャフト14、15の回転に伴い、それらのカム部がスイングアーム16、17の略中央部に設けられたカムフォロア42を押下することで、スイングアーム16、17がそれらの一端側に設けられた油圧ラッシュアジャスタ18、19のピボット機構の頂部18a、19aを支点として揺動し、この揺動に伴い、スイングアーム16、17の他端部がリターンスプリング12、13の付勢力に抗して吸気弁10および排気弁11を押下する。これにより各ポート7、8が開く。なお、油圧ラッシュアジャスタ18、19のピボット機構には、一定圧のオイルが供給されており、これによりバルブクリアランスが自動的にゼロに調整されるようになっている。
The
[動弁装置の構成]
図2は、上記エンジン1に搭載されている動弁装置の排気側の構成を示している。
[Configuration of valve gear]
FIG. 2 shows a configuration on the exhaust side of the valve gear mounted on the
エンジン1は、上記の通り、直列4気筒の4弁式ガソリンエンジンであって、シリンダヘッド2には、第1〜第4の各気筒C1〜C4について2つずつ、合計8つの上記排気弁11と、合計8つの上記リターンスプリング13と、合計8つの上記スイングアーム17とが備えられ、これらスイングアーム17の上方に気筒列方向に延びる1本の上記カムシャフト15(以下、排気側カムシャフト15と称する)が配置されている。なお、以下の説明では、特に言及しない限り、気筒列方向を前後方向とし、第1気筒C1の側を「前側」、第4気筒C4の側を「後側」として動弁装置の説明を行う。また、図中の「F」は前側を、「R」は後側をそれぞれ示す。
As described above, the
排気側カムシャフト15は、シリンダヘッド2の各気筒C1〜C4の中心位置上方に設けられた縦壁部2aに、軸受部2bを介して回転自在に支持されており、図外のクランクシャフトによりチェーンを介して回転駆動される。
The exhaust-
排気側カムシャフト15は、軸部30と、その軸方向への相対変位が可能でかつ当該軸部30と一体回転するように当該軸部30にスプライン嵌合(装着)された第1〜第4のカム要素部CE1〜CE4とを有する。第1〜第4のカム要素部CE1〜CE4は、第1〜第4の各気筒C1〜C4に対応するように軸部30上で一列に配列されている。
The exhaust-
排気側カムシャフト15の上方には、各カム要素部CE1〜CE4を軸部30に沿って移動させるための5つの操作装置M1〜M5が備えられている。詳しくは、気筒列の前端位置に第1操作装置M1が、第1、第2の気筒間位置に第2操作装置M2が、第2、第3の気筒間位置に第3操作装置M3が、第3、第4の気筒間位置に第4操作装置M4が、気筒列の後端位置に第5操作装置M5がそれぞれ配置されている。
Above the exhaust-
図3に示すように、各操作装置M1〜M5は、内部に電磁式アクチュエータを備えた本体部21と、電磁式アクチュエータへの通電時に該本体部21から突出した作動位置に移動する略円筒状のピン部22と、前記通電の停止時に、該ピン部22を本体部21側の退避位置に付勢する図外のリターンスプリングとを備える。各操作装置M1〜M5は、排気側カムシャフト15を挟んでスイングアーム17の反対側に、ピン部22が排気側カムシャフト15(軸部30)の軸心を指向するように配置されており、当例では、排気側カムシャフト15を覆うように前記縦壁部2aに固定されたキャップ部材に形成された台座部24に取り付けられている。
As shown in FIG. 3, each of the operating devices M1 to M5 includes a
各操作装置M1〜M5は、ECU(Engine Control Unit)50に電気的に接続されており、当該ECU50は、図外のエンジン回転角度センサなどからの検出信号に基づき、所定のエンジン回転角度時期に各操作装置M1〜M5の電磁式アクチュエータに通電が行われるように制御信号を出力する。
Each of the operation devices M1 to M5 is electrically connected to an ECU (Engine Control Unit) 50, and the
なお、排気側カムシャフト15には、各カム要素部CE1〜CE4を軸方向の互いに異なる2箇所で位置決めするため、ディテント機構25が設けられている。図4は、排気側カムシャフト15の断面図であり、第1カム要素部CE1および第2カム要素部CE2のディテント機構25を主に示している。
The
同図に示すように、ディテント機構25は、軸部30の外周面から径方向に沿って当該軸部30に穿設された穴26と、この穴26に収納されたディテントボール27と、このディテントボール27が軸部30の外周面から径方向外側へ飛び出すように付勢するスプリング28と、カム要素部CE1(CE2)の内周面に、軸方向に隣接して形成された前後2つの周溝29a、29bとを含む。この構成により、ディテントボール27が前側の周溝29aに係合したときに、カム要素部CE1(CE2)が後方位置に、ディテントボール27が後側の周溝29bに係合したときに、カム要素部CE1(CE2)が前方位置にそれぞれ位置決めされるようになっている。図示を省略するが、第3、第4のカム要素部CE3、CE4のディテント機構25も同様の構成である。
As shown in the figure, the
なお、この動弁装置では、エンジン1の運転領域に応じて、燃焼方式がHCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition)燃焼とSI(Spark Ignition)燃焼とに切り替えられ、この切り替えに伴い、各カム要素部CE1〜CE4の配置が図2及び図4に示すようなCI配置と図5に示すようなSI配置とに切り換えられる。
In this valve operating system, the combustion system is switched between HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) combustion and SI (Spark Ignition) combustion according to the operating region of the
ここで、CI配置は、図2及び図4に示すように、第1、第3のカム要素部CE1、CE3が後方位置に、第2、第4のカム要素部CE2、CE4が前方位置に各々位置決めされた状態である。したがって、このCI配置では、第1、第2のカム要素部CE1、CE2の対向端面は互いに近接し、第2、第3のカム要素部CE2、CE3の対向端面は互いに離間し、第3、第4のカム要素部CE3、CE4の対向端面は互いに近接した状態にある。 Here, as shown in FIGS. 2 and 4, the CI arrangement is such that the first and third cam element portions CE1 and CE3 are in the rear position, and the second and fourth cam element portions CE2 and CE4 are in the front position. Each is positioned. Therefore, in this CI arrangement, the opposing end surfaces of the first and second cam element portions CE1 and CE2 are close to each other, and the opposing end surfaces of the second and third cam element portions CE2 and CE3 are separated from each other, and the third, The opposed end surfaces of the fourth cam element portions CE3 and CE4 are in a state of being close to each other.
一方、SI配置は、図5に示すように、第1、第3のカム要素部CE1、CE3が前方位置に、第2、第4のカム要素部CE2、CE4が後方位置に各々位置決めされた状態である。したがって、このSI配置では、第1、第2のカム要素部CE1、CE2の対向端面は互いに離間し、第2、第3のカム要素部CE2、CE3の対向端面は互いに近接し、第3、第4のカム要素部CE3、CE4の対向端面は互いに離間した状態にある。 On the other hand, in the SI arrangement, as shown in FIG. 5, the first and third cam element portions CE1 and CE3 are positioned at the front position, and the second and fourth cam element portions CE2 and CE4 are positioned at the rear position, respectively. State. Therefore, in this SI arrangement, the opposing end surfaces of the first and second cam element portions CE1 and CE2 are separated from each other, the opposing end surfaces of the second and third cam element portions CE2 and CE3 are close to each other, and the third, Opposing end faces of the fourth cam element portions CE3 and CE4 are in a state of being separated from each other.
次に、図6及び図7を用いて、各カム要素部CE1〜CE4の構成について、第1カム要素部CE1を例に説明する。 Next, the configuration of each of the cam element portions CE1 to CE4 will be described using the first cam element portion CE1 as an example with reference to FIGS.
第1カム要素部CE1は、筒状であり、その軸方向中間部に、前記軸受部2bに支持されるジャーナル部31を備え、その前後両側に、第1気筒C1の2つの排気弁11を各々作動させる第1、第2の2つの作動部32A,32Bを備えている。
The first cam element portion CE1 has a cylindrical shape, and includes a
前側に位置する第1作動部32Aは、2つの排気弁11のうち前側の排気弁11を作動させるものであり、後側に位置する第2作動部32Bは、後側の排気弁11を作動させるものである。当例では、各カム要素部CE1〜CE4の第1作動部32Aが本発明の第1排気カム部に相当し、第2作動部32Bが本発明の第2排気カム部に相当する。なお、以下の説明では、図9に示すように、各気筒C1〜C4の前後2つの排気弁11のうち、前側のものを第1排気弁11a、後側のものを第2排気弁11bと称する。同様に、前後2つの吸気弁10のうち、前側のものを第1吸気弁10a、後側のものを第2吸気弁10bと称す。
The
図6に示すように、第1作動部32Aには、第1CI用排気カム部33Aと第1SI用排気カム部34Aとが前後に隣接して設けられ、第2作動部32Bには、第2CI用排気カム部33Bと第2SI用排気カム部34Bとが前後に隣接して設けられている。
As shown in FIG. 6, the
図7に示すように、第1、第2のSI用排気カム部34A、34Bは、SI燃焼時に使用されるカム部であり、これらSI用排気カム部34A、34Bには、排気行程時に排気弁11a、11bを開く、同じカム特性(位相およびリフト量)を有する一つのリフト部341がそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 7, the first and second SI
一方、第1、第2のCI用排気カム部33A、33Bは、CI燃焼時に使用されるカム部であり、これらCI用排気カム部33A、33Bには、排気行程時に排気弁11a、11bを開くメインリフト部331と、このメインリフト部331よりもリフト量の小さいサブリフト部332とがそれぞれ設けられている。サブリフト部332は、吸気行程時に排気弁11a、11bを微少量だけ開弁することにより、排気ポート8の排気ガスを燃焼室6内に還流する、いわゆる内部EGR用のリフト部である。なお、これら第1、第2のCI用排気カム部33A、33Bの各リフト部331、332のカム特性は同じである。
On the other hand, the first and second CI
図13は、上記構成に基づく第1、第2の排気弁11a、11bのリフト特性(第1、第2のSI用排気カム部34A、34Bのカム特性)を示しており、(a)はSI燃焼時、(b)はCI燃焼時のリフト特性をそれぞれ示している。
FIG. 13 shows the lift characteristics of the first and
ここで、図2及び図6に示すように、第1、第3のカム要素部CE1、CE3の各作動部32A,32Bについては、各CI用排気カム部33A、33Bが前側に、各SI用排気カム部34A、34Bが後方に設けられており、第2、第4のカム要素部CE2、CE4の各作動部32A,32Bについては、各CI用排気カム部33A、33Bが後側に、各SI用排気カム部34A、34Bが前側に設けられている。
Here, as shown in FIG. 2 and FIG. 6, the CI
この構成により、各カム要素部CE1〜CE4がディテント機構25により上記SI配置に位置決めされたときには、各カム要素部CE1〜CE4の各作動部32A,32Bの各SI用排気カム部34A、34Bが対応する気筒C1〜C4の2つのスイングアーム17のカムフォロア42(図5参照)に対応し、上記CI配置に位置決めされたときには、各カム要素部CE1〜CE4の各作動部32A,32Bの各CI用排気カム部33A、33Bが対応する気筒C1、C2の2つのスイングアーム17のカムフォロア42に対応するように(図2参照)、各カム要素部CE1〜CE4の2つの作動部32A,32Bの間隔が設定されている。
With this configuration, when the cam element portions CE1 to CE4 are positioned in the SI arrangement by the
なお、この実施形態のエンジン1は、各気筒の爆発順序が、第1気筒C1→第3気筒C3→第4気筒C4→第2気筒C2とされており、従って、各カム要素部CE1〜CE4の作動部32A,32B(カム部33A、33B、34A、34B)は、排気側カムシャフト15の90°回転ごとに、上記順序でカムフォロア42に摺接するように、各カム要素部CE1〜CE4の間で互いに位相差を有して設けられている。
In the
各カム要素部CE1〜CE4には、前後両端に端面カム35が各々設けられている。これら両端の端面カム35は、図6及び図7に示すように、カム要素部CE1(CE2〜CE4)の軸心と直交する基準面35aから軸方向の前方または後方に対称的に突出するリフト部35bを有する。このリフト部35bは、リフト開始位置aからリフト終了位置fに至る所定角度範囲(例えば約120°)の間で、回転方向Xとは反対方向(回転遅れ方向)に向かうに伴い基準面35aからの突出量(リフト量)が次第に増加し、リフト終了位置fで基準面35aに戻るように形成されている。
Each cam element portion CE1 to CE4 is provided with
そして、各カム要素部CE1〜CE4が各気筒C1〜C4の爆発順序に応じてそれぞれ所定の位相差を設けて軸部30にスプライン嵌合されていることで、各カム要素部CE1〜CE4の互いに対向する端面カム35もそれぞれ位相差をもって対向しており、図2に示すように、各カム要素部CE1〜CE4がCI配置に位置決めされたときには、第1、第2の各カム要素部CE1、CE2の互いに向かい合う端面カム35のリフト部35b同士、および第3、第4の各カム要素部CE3、CE4の互いに向かい合う端面カム35のリフト部35b同士が軸方向にオーバラップし、また、図5に示すように、各カム要素部CE1〜CE4がSI配置に位置決めされたときには、第2、第3の各カム要素部CE2、CE3の互いに向かい合う端面カム35のリフト部35b同士が軸方向にオーバラップするようになっている。
And each cam element part CE1-CE4 provides a predetermined phase difference according to the explosion order of each cylinder C1-C4, respectively, and is spline-fitted to the
つまり、図2に示すように、各カム要素部CE1〜CE4がCI配置に位置決めされている状態で、第2、第4の操作装置M2、M4が作動してそれらのピン部22が作動位置に突出すると、第1、第2の各カム要素部CE1、CE2の互いに向かい合う端面カム35のリフト部35b、および第3、第4の各カム要素部CE3、CE4の互いに向かい合う端面カム35のリフト部35bにそれぞれピン部22が係合し、カムシャフト15の回転に伴い、近接していた第1、第2の各カム要素部CE1、CE2が互いに離間する方向にスライドし、同様に、近接していた第3、第4の各カム要素部CE3、CE4が互いに離間する方向にスライドする。これにより各カム要素部CE1〜CE4が、図2に示すCI配置から図5に示すSI配置に切り替えられる。
That is, as shown in FIG. 2, the second and fourth operating devices M2 and M4 are operated in a state where the cam element portions CE1 to CE4 are positioned in the CI arrangement, and the
また、図5に示すように、各カム要素部CE1〜CE4がSI配置に位置決めされている状態で、第1、第3、第5の操作装置M1、M3、M5が作動してそれらのピン部22が作動位置に突出すると、第1カム要素部CE1の前端の端面カム35のリフト部35b、第2、第3の各カム要素部CE2、CE3の互いに向かい合う端面カム35のリフト部35b、および第4カム要素部CE4の後端の端面カム35のリフト部35bにそれぞれピン部22が係合し、カムシャフト15の回転に伴い、第1カム要素部CE1が後方に、第4カム要素部CE4が前方にそれぞれスライドするとともに、近接していた第2、第3の各カム要素部CE2、CE3が互いに離間する方向にスライドする。これにより各カム要素部CE1〜CE4が、図5に示すSI配置から図2に示すCI配置に切り替えられるようになっている。つまり、当実施形態では、各操作装置M1〜M5および各カム要素部CE1〜CE4の端面カム35等により排気側カムシフト機構が構成されている。
In addition, as shown in FIG. 5, the first, third, and fifth operating devices M1, M3, and M5 are operated and the pins thereof in a state where the cam element portions CE1 to CE4 are positioned in the SI arrangement. When the
次に、図3及び図11を用いて、スイングアーム17の構成について説明する。以下の説明では、各気筒C1〜C4の前後2つのスイングアーム17のうち、前側のものを第1スイングアーム17a、後側のものを第2スイングアーム17bと称する。つまり、第1スイングアーム17aは、第1CI用排気カム部33A又は第1SI用排気カム部34Aと第1排気弁11aとの間に介在するものであり、第2スイングアーム17bは、第2CI用排気カム部33B又は第2SI用排気カム部34Bと第2排気弁11bとの間に介在するものである。
Next, the configuration of the
第1スイングアーム17aは、各排気カム部33A、34Aの回転に伴う押圧力を第1排気弁11aに伝達する作動状態と第1排気弁11aへの前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替え可能に構成されており、同様に、第2スイングアーム17bは、各排気カム部33B、34Bの回転に伴う押圧力を第2排気弁11bに伝達する作動状態と第2排気弁11bへの前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替え可能に構成されている。すなわち、当実施形態では、第1、第2のスイングアーム17a、17bが、本発明の第1、第2排気側可変バルブリフト機構に相当する。
The
詳細に説明すると、図3に示すように、第1スイングアーム17aは、油圧ラッシュアジャスタ19のピボット機構の頂部19aと第1排気弁11aの頂部とで支持されたアウタレバー40と、このアウタレバー40に支点ピン41aを介して揺動可能に支持されたインナレバー41と、アウタレバー40とインナレバー41とを係合状態と係合解除状態とに切り替える油圧作動式のロックピン40aと、アウタレバー40に対してインナレバー41を付勢するコイルスプリング43とを備え、上記カムフォロア42がインナレバー41に保持された構成を有している。
More specifically, as shown in FIG. 3, the
インナレバー41は、第1スイングアーム17aの排気弁側の端部から反対側の端部に向かって延びる正面視略三日月状の形状を有しており、その略中間部にカムフォロア42を保持している。インナレバー41は、排気弁11の延長線上に配置された上記支点ピン41aに支持されることで、その一端を支点としてアウタレバー40に対して上下方向に揺動可能に支持され、支点ピン41aに装着された前記コイルスプリング43によって、前記カムフォロア42がカムシャフト15に接近する方向(図3では時計回り)に付勢されている。
The
ロックピン40aは、アウタレバー40のうち、油圧ラッシュアジャスタ19の前記頂部19aの上方位置に進退可能に内蔵されている。アウタレバー40は、エンジン1の油圧回路45に接続されており、ロックピン40aは、当該油圧回路45に設けられたOCV(Oil Control Valve)47aにより2段階に切り替えられる油圧(低油圧・高油圧)によって作動するように構成されている。具体的には、アウタレバー40に低油圧が供給された第1スイングアーム17aの停止状態では、ロックピン40aが図外のリターンスプリングにより押し戻された位置(図3に示す位置)に配置されて、アウタレバー40とインナレバー41とが非係合状態となり、アウタレバー40に高油圧が供給された第1スイングアーム17aの作動状態では、ロックピン40aが前記リターンスプリングの弾発力に抗してインナレバー41に係合する位置に突出して、アウタレバー40とインナレバー41とが係合するようになっている。これにより、第1スイングアーム17aが停止状態のときは、アウタレバー40に対してインナレバー41のみが揺動し、第2スイングアーム17bが作動状態のときは、インナレバー41とアウタレバー40とがロックピン40aを介して一体化されてこれらが一体に揺動するようになっている。
The
つまり、第1スイングアーム17aが停止状態のときには、図11(a)に示すように、排気側カムシャフト15の回転に伴う押圧力はカムフォロア42を介してインナレバー41にのみ伝達され、当該押圧力の第1排気弁11aへの伝達が遮断される。従って、排気側カムシャフト15の回転に拘わらず、第1排気弁11aは閉弁状態に維持される。一方、第1スイングアーム17aが作動状態のときには、図11(b)に示すように、排気側カムシャフト15の回転に伴う押圧力がインナレバー41からアウタレバー40に伝達されることなる。従って、排気側カムシャフト15の回転に伴い、第1スイングアーム17a全体が油圧ラッシュアジャスタ19の前記頂部19aを支点として揺動し、これにより第1排気弁11aが押下(開弁)されることとなる。
That is, when the
なお、第2スイングアーム17bは、油圧回路45に設けられたOCV47bによる油圧の切り替えにより、停止状態と作動状態とに切り替えられる。つまり、第1スイングアーム17aと第2スイングアーム17bとは個別に切り替え可能となっている。
The
以上、上記エンジン1に搭載されている動弁装置のうち、排気側の構成について説明したが、次に、吸気側の構成について説明する。なお、動弁装置の吸気側の基本的な構成は排気側の構成とほぼ共通しているため、排気側の構成と共通する部分については同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、相違点についてのみ詳述することにする。
The exhaust side configuration of the valve gear mounted on the
カムシャフト14(以下、吸気側カムシャフト14と称す)は、軸部30と、第1〜第4の各気筒C1〜C4に対応するように軸部30上に配列された第1〜第4のカム要素部CE11〜CE14とを有し、これら第1〜第4の各カム要素部CE11〜CE14がディテント機構25によりSI配置とCI配置とに切り替え可能とされ、第1〜第5の操作装置M1〜M5の作動により切り替えられるように構成されている。
The camshaft 14 (hereinafter referred to as the intake-side camshaft 14) includes first to
図9に示すように、各第1〜第4カム要素部CE11〜CE14は、ジャーナル部51とその前後両側の第1、第2の作動部52A,52Bと備えている。第1作動部52Aは、2つの吸気弁10のうち前側に位置する第1吸気弁10a(図8参照)を作動させるものであり、第2作動部52Bは、後側に位置する第2吸気弁10bを作動させるものである。当例では、各カム要素部CE11〜CE14の第1作動部52Aが本発明の第1吸気カム部に相当し、第2作動部52Bが本発明の第2吸気カム部に相当する。
As shown in FIG. 9, each of the first to fourth cam element portions CE11 to CE14 includes a
第1作動部52Aには、第1CI用吸気カム部53Aと第1SI用吸気カム部54Aとが前後に隣接して設けられ、第2作動部52Bには、第2CI用吸気カム部53Bと第2SI用吸気カム部54Bとが前後に隣接して設けられている。
The
第1、第2のSI用吸気カム部54A、54Bは、SI燃焼時に使用されるカム部であり、これらSI用吸気カム部54A、54Bには、図10(a)、(b)に示すように、吸気行程時に吸気弁10a、10bを開く、同じカム特性(位相およびリフト量)を有する一つのリフト部541がそれぞれ設けられている。
The first and second SI
一方、第1、第2のCI用吸気カム部53A、53Bは、CI燃焼時に使用されるカム部であり、これらCI用吸気カム部53A、53Bには、吸気行程時に吸気弁11a、11bを開くリフト部であって、互いに異なる特性(位相およびリフト量)を有するリフト部531、532が設けられている。詳しくは、第1CI用吸気カム部53Aには、図10(a)に示すように、SI用吸気カム部54A、54Bの上記リフト部541よりもリフト量が小さく、かつ位相幅がリフト部541よりも進角側に狭いリフト部531が設けられ、第2CI用吸気カム部54Bには、図10(b)に示すように、SI用吸気カム部54A、54Bの上記リフト部541とほぼ同等のカム特性を有するリフト部532が設けられている。
On the other hand, the first and second CI
図14は、上記構成に基づく第1、第2吸気弁10a、10bのリフト特性(吸気カム部53A、53B、54A、54Bのカム特性)を示しており、(a)はSI燃焼時の第1、第2の吸気弁10a、10bのリフト特性を、(b)はCI燃焼時の第1吸気弁10aのリフト特性を、(c)はCI燃焼時の第2吸気弁10bのリフト特性をそれぞれ示している。
FIG. 14 shows the lift characteristics of the first and
図示を省略しているが、吸気側カムシャフト14も、第1、第3のカム要素部CE11、CE13の各作動部52A,52Bについては、各CI用吸気カム部53A、53Bが前側に、各SI用吸気カム部54A、54Bが後方に設けられており、第2、第4のカム要素部CE12、CE14の各作動部52A,52Bについては、各CI用吸気カム部53A、53Bが後側に、各SI用吸気カム部54A、54Bが前側に設けられている。
Although not shown in the drawing, the
なお、吸気側カムシャフト14の各カム要素部CE11〜CE14にも、前後両端に端面カム55が各々設けられており、これら端面カム55の構成は、排気側のカムシャフト15の各カム要素部CE1〜CE4の端面カム35と同等である。
Each of the cam element portions CE11 to CE14 of the
この構成により、動弁機構の吸気側についても、各カム要素部CE11〜CE14がCI配置に位置決めされている状態で、第2、第4の操作装置M2、M4が作動してそれらのピン部22が作動位置に突出すると、各カム要素部CE11〜CE14がスライドしてSI配置に切り替えられ、各カム要素部CE11〜CE14がSI配置に位置決めされている状態で、第1、第3、第5の操作装置M1、M3、M5が作動してそれらのピン部22が作動位置に突出すると、各カム要素部CE11〜CE14がスライドしてCI配置に切り替えられる。つまり、当実施形態では、吸気側の各操作装置M1〜M5および各カム要素部CE11〜CE14の端面カム55等により吸気側カムシフト機構が構成されている。
With this configuration, on the intake side of the valve operating mechanism, the second and fourth operating devices M2 and M4 are operated and the pin portions thereof in a state where the cam element portions CE11 to CE14 are positioned in the CI arrangement. When 22 protrudes to the operating position, each cam element portion CE11-CE14 slides and is switched to the SI arrangement, and each cam element portion CE11-CE14 is positioned in the SI arrangement, and the first, third, When the operating devices M1, M3, and M5 of No. 5 are operated and their
吸気側のスイングアーム16も排気側のスイングアーム17と同等の構成を有している。ここで、各気筒C1〜C4の前後2つのスイングアーム16のうち、前側のものを第1スイングアーム16a、後側のものを第2スイングアーム16bと称する。つまり、第1スイングアーム16aは、第1CI用吸気カム部53A又は第1SI用吸気カム部54Aと第1吸気弁10aとの間に介在するものであり、第2スイングアーム16bは、第2CI用吸気カム部53B又は第2SI用吸気カム部54Bと第2吸気弁10bとの間に介在するものである。
The intake-
第1スイングアーム16aは、各吸気カム部53A、54Aの回転に伴う押圧力を第1吸気弁10aに伝達する作動状態と第1吸気弁10aへの前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替え可能に構成されており、同様に、第2スイングアーム16bは、各排気カム部53B、54Bの回転に伴う押圧力を第2吸気弁10bに伝達する作動状態と第2吸気弁10bへの前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替え可能に構成されている。すなわち、当実施形態では、第1、第2のスイングアーム16a、1bが、本発明の第1、第2吸気側可変バルブリフト機構に相当する。
The
吸気側のスイングアーム16a、16bの具体的な構成は排気側のスイングアーム17a、17bと同じであり、第1スイングアーム16aは、油圧回路45に設けられたOCV46aによる油圧(低油圧・高油圧)の切り替えにより、停止状態と作動状態とにそれぞれ切り替えられ、第2スイングアーム16bは、OCV46bによる油圧の切り替えにより、停止状態と作動状態とにそれぞれ切り替えられる(図3参照)。
The specific configuration of the intake-
[ECU50による吸排気弁の制御および作用効果]
次に、ECU50による上記動弁装置の制御について説明する。なお、当例ではECU50が本発明の制御装置に相当する。
[Control and Effect of Intake / Exhaust Valve by ECU 50]
Next, control of the valve gear by the
エンジン1は、上記の通り、運転領域に応じて燃焼方式がCI燃焼とSI燃焼とに切り替えられるものであり、ECU50は、吸気側および排気側の第1〜第5の操作装置M1〜M5を制御し、排気側カムシャフト15の各カム要素部CE1〜CE4、および吸気側カムシャフト14の各カム要素部CE11〜CE14の配置をそれぞれ切り替える。
As described above, the combustion mode of the
具体的には、SI燃焼からCI燃焼への切り替え時には、排気側および吸気側の第1、第3、第5の操作装置M1、M3、M5を作動させ、これにより排気側の各カム要素部CE1〜CE4および吸気側の各カム要素部CE11〜CE14を軸部30に沿ってスライドさせることにより、各カム要素部CE1〜CE4、CE11〜CE14の配置をSI配置からCI配置へ切り替える。また、CI燃焼からSI燃焼への切り替え時には、排気側および吸気側の第2、第4の操作装置M2、M4を作動させ、各カム要素部CE1〜CE4、CE11〜CE14の配置をCI配置からSI配置へ切り替える。
Specifically, when switching from SI combustion to CI combustion, the first, third, and fifth operating devices M1, M3, and M5 on the exhaust side and the intake side are operated, whereby each cam element portion on the exhaust side is operated. By sliding CE1 to CE4 and intake side cam element portions CE11 to CE14 along the
また、ECU50は、上記OCV46a、46b、47a、47bを介して排気側および吸気側の各スイングアーム16a、16b、17a、17bを図12の関係図に示す通りに制御する。同図中の「ON」は、スイングアームが作動状態(図11(b)参照)であること、つまり、カムシャフトの回転に伴い吸排気弁を開閉させる状態を示しており、「OFF」は、スイングアームが停止状態(図11(a)参照)であること、つまり、吸排気弁を開閉させないことを示している。
Further, the
SI燃焼時には、同図に示すように、ECU50は、排気側の各スイングアーム17a、17bおよび吸気側の各スイングアーム16a、16bを共に作動状態に制御する(図11(b))。上記の通り、SI燃焼時には、各SI用排気カム部34A、34Bが排気弁11a、11bに対応し(図5参照)、また、各SI用吸気カム部54A、54Bが吸気弁10a、10bに対応する。従って、排気弁11a、11bおよび吸気弁10a、10bのリフト特性は、図15に示すような、各SI用排気カム部34A、34B(リフト部331)および各SI用吸気カム部54A、54B(リフト部541)に基づくリフト特性となる。
During SI combustion, as shown in the figure, the
一方、CI燃焼時には、ECU50は、エンジン1の運転領域に応じて、排気側の各スイングアーム17a、17bおよび吸気側の各スイングアーム16a、16bを個別に制御する。このように、排気弁11a、11bおよび吸気弁10a、10bのリフト特性を変更することにより、エンジン1の運転状態に応じて内部EGR量を細かく変更する。
On the other hand, at the time of CI combustion, the
具体的には、同図に示すように、ECU50は、各スイングアーム16a、16b、17a、17bを9通りの状態に切り替え制御することにより、排気弁11a、11bおよび吸気弁10a、10bのリフト特性をエンジン1の運転状態に応じて9通りに変更する。
Specifically, as shown in the figure, the
ここで、各スイングアーム16a、16b、17a、17bの制御は、排気側の各スイングアーム17a、17bの状態(作動と停止)に基づいて以下の第1〜第3の3つの制御パターンに大別される。
Here, the control of each
<第1制御パターン>
第1制御パターンは、排気側のスイングアーム17a、17bを共に作動状態に制御するもの、つまり、2つの排気弁11a、11bを開閉する制御であり、この第1制御パターンは、吸気側の各スイングアーム16a、16bの制御状態に応じた3つの態様を含む。具体的には、各スイングアーム16a、16bを共に作動状態に制御する第1態様と、第1スイングアーム16aを停止状態、第2スイングアーム16bを作動状態に制御する第2態様と、第1スイングアーム16aを作動状態、第2スイングアーム16bを停止状態に制御する第3態様との合計3つの態様を含む。つまり、第1態様では、吸気側カムシャフト14の回転に伴い2つの吸気弁10a、10bを開閉し、第2態様では、2つの吸気弁10a、10bのうち、後側の吸気弁10b(第2吸気弁10b)のみを開閉し、第3態様は、2つの吸気弁10a、10bのうち、前側の吸気弁10a(第1吸気弁10a)のみを開閉する。
<First control pattern>
The first control pattern is to control both the exhaust
ここで、CI燃焼時には、上記の通り、各CI用排気カム部33A、33Bが排気弁11a、11bに対応し(図2参照)、また、各CI用吸気カム部53A、53Bが吸気弁10a、10bに対応しているので、当該第1制御パターンの第1〜第3態様における排気弁11a、11bおよび吸気弁10a、10bのリフト特性はそれぞれ、図16(a)〜(c)に示す通りとなる。
Here, at the time of CI combustion, as described above, the CI
<第2制御パターン>
第2制御パターンは、第1制御パターンのうち、第2スイングアーム17bを作動状態から停止状態に変更したもの、つまり、2つの排気弁11a、11bのうち、前側の排気弁11a(第1排気弁11a)のみを開閉する制御であり、吸気側の各スイングアーム16a、16bの制御状態は第1制御パターンと同じである。従って、第2制御パターンの第1〜第3態様の排気弁11a、11bおよび吸気弁10a、10bのリフト特性はそれぞれ、図17(a)〜(c)に示す通りとなる。
<Second control pattern>
The second control pattern is the first control pattern in which the
<第3制御パターン>
第3制御パターンは、第1制御パターンのうち、第1スイングアーム17aを作動状態から停止状態に変更したもの、つまり、2つの排気弁11a、11bのうち、後側の排気弁11b(第2排気弁11b)のみを開閉する制御であり、吸気側の各スイングアーム16a、16bの制御は第1制御パターンと同じである。従って、当該第2制御パターンの第1〜第3態様の排気弁11a、11bおよび吸気弁10a、10bのリフト特性はそれぞれ、図18(a)〜(c)に示す通りとなる。
<Third control pattern>
The third control pattern is the first control pattern in which the
このように、上記エンジン1では、CI燃焼時には、ECU50の制御により、エンジン1の運転領域に応じて、排気弁11a、11bおよび吸気弁10a、10bのリフト特性が9通りに変更されることとなる。
Thus, in the
以上説明した通り、このエンジン1の動弁装置によれば、CI燃焼時には、エンジン1の運転領域に応じて、各スイングアーム16a、16b、17a、17bが作動状態又は停止状態に切り替えられることで、排気弁11a、11bおよび吸気弁10a、10bのリフト特性が図16〜図18に示す9通りのリフト特性に変更される。すなわち、エンジン1の運転領域に応じて内部EGR量を9通りに変更することができる。そのため、内部EGR量が一定である従来のこの種のエンジンの動弁装置に比べると、内部EGR量の自由度を大幅に高めることができる。しかも、この動弁装置では、各スイングアーム16a、16b、17a、17bを作動状態と停止状態に切り替え可能に構成する、詳しくは、上記の通り、CI用排気カム部33A、33Bの押圧力を第1、第2排気弁11a、11bに伝達する状態と遮断する状態とに切り替え可能に構成するとともに、CI用吸気カム部53A、53Bの押圧力をそれぞれ第1、第2吸気弁10aに伝達する状態と遮断する状態とに切り替え可能に構成し、OCV46a、46b、47a、47bを介して当該切り替えをECU50によって制御するという比較的簡単かつ安価な構成で上記の作用効果を享受することができる。
As described above, according to the valve operating apparatus of the
従って、このエンジン1の動弁装置によれば、コストアップを抑えながら、CI燃焼時における内部EGR量の自由度を高めること、ひいてはCI燃焼時における燃焼安定性を向上させて当該CI燃焼が可能な運転領域を広げることに寄与する、という作用効果を奏することができる。
Therefore, according to the valve operating apparatus of the
[変形例等]
(1)上記実施形態では、第1、第2のCI用排気カム部33A、33Bは互いに同一のカム特性を有し、第1、第2のCI用吸気カム部53A、53Bは互いに異なるカム特性を有するが、逆の構成を採用してもよい。図19はその一例であり、第1CI用排気カム部33Aのサブリフト部332のリフト量が、第2CI用排気カム部33Bのサブリフト部332のリフト量よりも小さく(メインリフト部331のカム特性は互いに同じ)、第1、第2のCI用吸気カム部53A、53Bが、同一のカム特性を有する場合の各スイングアーム16a、16b、17a、17bの制御パターンを示している。同図の制御パターンは、吸気側のスイングアーム16a、16bを共に作動状態にするもの、つまり、2つの排気弁11a、11bを開閉する制御であり3つの態様を含む。具体的には、各スイングアーム17a、17bを共に作動状態にする第1態様と、第1スイングアーム17aを停止状態、第2スイングアーム17bを作動状態にする第2態様と、第1スイングアーム17aを作動状態、第2スイングアーム17bを停止状態にする第3態様との合計3つの態様を含む。このような構成も適用可能である。
[Modifications, etc.]
(1) In the above embodiment, the first and second CI
また、上記実施形態では、排気側カムシャフト15のCI用排気カム部33A、33Bにメインリフト部331とサブリフト部332とを設けておき、吸気行程時にサブリフト部332によって排気弁11a、11bを微小量開弁して排気ポート8の排気ガスの一部を燃焼室6に還流させる構成であるが、排気側カムシャフト15のCI用排気カム部33A、33Bにサブリフト部332を設ける代わりに、吸気側カムシャフト14のCI用吸気カム部53A、53Bにサブリフト部を設けるようにしてもよい。すなわち、CI用吸気カム部53A、53Bに、吸気行程時に吸気弁10a、10bを開弁するメインリフト部と、このメインリフト部による開弁とは別に、排気行程時に吸気弁10a、10bを開弁するサブリフト部とを設けるようにしてもよい。このような構成によっても、上記実施形態と同様に、CI燃焼時における内部EGR量の自由度を高めることが可能となる。
In the above embodiment, the CI
要するに、第1、第2のCI用排気カム部33A、33Bおよび第1、第2のCI用吸気カム部53A、53Bの具体的なカム特性や、各スイングアーム16a、16b、17a、17bの具体的な制御パターンは、排気弁11a、11bおよび吸気弁10a、10bについて所望のリフト特性が得られるように、つまり、内部EGR量について所望のバリエーションが得られるように適宜選定することができる。
In short, the specific cam characteristics of the first and second CI
(2)上記実施形態は、運転領域に応じて燃焼方式をSI燃焼とCI燃焼とに切り替えるタイプのエンジン1において、主にCI燃焼時の内部EGR量の自由度を高めるために、排気弁11a、11bおよび吸気弁10a、10bのリフト特性を変更するようにしたものであるが、勿論、SI燃焼時の内部EGR量の自由度を高めることを目的として、排気弁11a、11bおよび吸気弁10a、10bのリフト特性を変更するようにしたものであってもよい。また、SI燃焼のみのエンジン(CI燃焼を行わないエンジン)について、内部EGR量の自由度を高めることを目的として、排気弁および吸気弁のリフト特性を変更するようにしたものであってもよい。
(2) In the above embodiment, in the
(3)上記実施形態では、吸気側の各スイングアーム16a、16bおよび排気側の各スイングアーム17a、17bの双方が作動状態と停止状態とに切り替え可能に構成されることによって、排気弁11a、11bおよび吸気弁10a、10bの双方のリフト特性を変更可能となっているが、勿論、何れか一方側のリフト特性のみを変更できるように構成してもよい。
(3) In the above embodiment, the
(4)上記実施形態では、本発明の吸気側、排気側可変バルブリフト機構として、アウタレバー40とインナレバー41を備えかつ油圧作動によりこれのレバー40、41が係合状態と係合解除状態とに切り替えられるスイングアーム16a、16b、17a、17bが設けられているが、吸気側、排気側可変バルブリフト機構の具体的な構成はこれに限定されるものなく、他の構成を適用してもよい。吸気側、排気側カムシフト機構についても同様であり、上記実施形態以外の構成を適用してもよい。
(4) In the above embodiment, as the intake side and exhaust side variable valve lift mechanism of the present invention, the
(5)上記実施形態では、1気筒当たりに4弁を備えた4弁式ガソリンエンジンに本発明の動弁装置が適用された例について説明したが、本発明は、3弁式(例えば吸気弁が2つ、排気弁が1つ)のエンジンや、5弁式(例えば吸気弁が3つ、排気弁が2つ)のエンジンにも適用可能である。 (5) In the above embodiment, an example in which the valve gear of the present invention is applied to a four-valve gasoline engine having four valves per cylinder has been described. Can be applied to an engine having two exhaust valves and one exhaust valve and a five-valve engine (for example, three intake valves and two exhaust valves).
10a 第1吸気弁
10b 第2吸気弁
11a 第1排気弁
11b 第2排気弁
14 吸気側カムシャフト
15 排気側カムシャフト
16,17 スイングアーム
16a 第1スイングアーム(第1吸気側可変バルブリフト機構)
16b 第2スイングアーム(第2吸気側可変バルブリフト機構)
17a 第1スイングアーム(第1排気側可変バルブリフト機構)
17b 第2スイングアーム(第2排気側可変バルブリフト機構)
30 軸部
32A 第1作動部(第1カム部)
32B 第2作動部(第2カム部)
33A 第1CI用排気カム部
33B 第2CI用排気カム部
34A 第1SI用排気カム部
34B 第2SI用排気カム部
CE1〜CE5 第1〜第5カム要素部
M1〜M5 第1〜第5操作装置(吸気側カムシフト機構・排気側カムシフト機構)
DESCRIPTION OF
16b Second swing arm (second intake side variable valve lift mechanism)
17a First swing arm (first exhaust side variable valve lift mechanism)
17b Second swing arm (second exhaust side variable valve lift mechanism)
30
32B 2nd operation part (2nd cam part)
33A First CI
Claims (12)
クランクシャフトからの回転力を受ける軸部と、この軸部に当該軸部と一体に回転可能に装着されかつ前記第1、第2排気弁に各々対応する第1、第2排気カム部とを備えた排気側カムシャフトと、
第1排気カム部と第1排気弁との間に介在し、第1排気カム部の回転に伴う押圧力を第1排気弁に伝達する作動状態と第1排気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替えられる第1排気側可変バルブリフト機構、および第2排気カム部と第2排気弁との間に介在し、第2排気カム部の回転に伴う押圧力を第2排気弁に伝達する作動状態と第2排気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替えられる第2排気側可変バルブリフト機構と、
第1排気側可変バルブリフト機構および第2排気側可変バルブリフト機構を制御する制御装置と、を備え、
第1、第2排気カム部は各々、排気行程時に排気弁を開弁するメインリフト部とこのメインリフト部による開弁とは別に、吸気行程時に排気弁を開弁するサブリフト部とを備え、
前記制御装置は、第1、第2排気側可変バルブリフト機構の何れもが作動状態、又は何れか一方のみが作動状態となるように、運転領域に応じて、第1、第2排気側可変バルブリフト機構を個別に制御する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 A valve operating apparatus for an engine having first and second exhaust valves and an intake valve in one cylinder,
A shaft portion that receives the rotational force from the crankshaft, and first and second exhaust cam portions that are rotatably attached to the shaft portion so as to be integrated with the shaft portion and respectively correspond to the first and second exhaust valves. An exhaust camshaft provided,
An operating state that is interposed between the first exhaust cam portion and the first exhaust valve and transmits the pressing force accompanying the rotation of the first exhaust cam portion to the first exhaust valve, and the transmission of the pressing force to the first exhaust valve. The first exhaust-side variable valve lift mechanism that is switched to a stop state that shuts off the valve, and the second exhaust cam portion and the second exhaust valve are interposed between the second exhaust cam portion and the second exhaust cam portion so as to apply a pressing force associated with the rotation of the second exhaust cam portion. A second exhaust-side variable valve lift mechanism that is switched between an operating state that transmits to the exhaust valve and a stopped state that blocks transmission of the pressing force to the second exhaust valve;
A control device that controls the first exhaust-side variable valve lift mechanism and the second exhaust-side variable valve lift mechanism,
Each of the first and second exhaust cam portions includes a main lift portion that opens the exhaust valve during the exhaust stroke and a sub-lift portion that opens the exhaust valve during the intake stroke separately from the valve opening by the main lift portion,
The control device is configured so that the first and second exhaust-side variable valve lift mechanisms are both in an operating state or only one of them is in an operating state, depending on the operating region. A valve operating apparatus for an engine, characterized by individually controlling a valve lift mechanism.
前記第1、第2排気カム部の各メインリフト部は同一のカム特性を有し、各サブリフト部は互い異なるカム特性を有する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 The valve gear for an engine according to claim 1,
The engine valve operating system according to claim 1, wherein the main lift portions of the first and second exhaust cam portions have the same cam characteristics, and the sub-lift portions have different cam characteristics.
前記エンジンは、前記吸気弁である第1、第2吸気弁を備え、
当該動弁装置は、さらに、
クランクシャフトからの回転力を受ける軸部と、この軸部に、当該軸部と一体に回転可能に装着されかつ前記第1吸気弁に対応する第1吸気カム部および前記第2吸気弁に対応する第2吸気カム部とを備えた吸気側カムシャフトと、
第1吸気カム部と第1吸気弁との間に介在し、第1吸気カム部の回転に伴う押圧力を第1吸気弁に伝達する作動状態と第1吸気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替える第1吸気側可変バルブリフト機構、および第2吸気カム部と第2吸気弁との間に介在し、第2吸気カム部の回転に伴う押圧力を第2吸気弁に伝達する作動状態と第2吸気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替える第2吸気側可変バルブリフト機構と、を備え、
前記制御装置は、さらに、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構の何れもが作動状態、又は何れか一方のみが作動状態となるように、運転領域に応じて、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構を個別に制御する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 The valve gear for an engine according to claim 1 or 2,
The engine includes first and second intake valves that are the intake valves,
The valve gear further includes:
A shaft portion that receives rotational force from the crankshaft, and a shaft portion that is rotatably mounted integrally with the shaft portion and corresponds to the first intake cam portion and the second intake valve that correspond to the first intake valve An intake side camshaft comprising a second intake cam portion that
An operating state that is interposed between the first intake cam portion and the first intake valve and transmits the pressing force accompanying the rotation of the first intake cam portion to the first intake valve, and the transmission of the pressing force to the first intake valve. The first intake-side variable valve lift mechanism that switches to a stop state that shuts off the engine, and the second intake cam portion and the second intake valve are interposed between the second intake cam portion and the second intake cam portion to apply the pressing force associated with the rotation of the second intake cam portion. A second intake-side variable valve lift mechanism that switches between an operating state that transmits to the valve and a stopped state that blocks transmission of the pressing force to the second intake valve;
The control device further includes first and second intake air in accordance with the operating region so that both the first and second intake-side variable valve lift mechanisms are in an operating state or only one of them is in an operating state. A valve operating apparatus for an engine, wherein the side variable valve lift mechanism is individually controlled.
前記第1、第2吸気カム部は互いに異なるカム特性を有する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 The valve gear for an engine according to claim 3,
The valve operating apparatus for an engine, wherein the first and second intake cam portions have different cam characteristics.
前記エンジンは、その燃焼方式が燃料の自着火によるCI燃焼と点火プラグの火花点火によるSI燃焼とに切り替えられるガソリンエンジンであってかつ前記第1、第2排気カム部が各々CI燃焼用の第1、第2CI用排気カム部であって、
前記排気側カムシャフトは、前記軸部にその軸方向に移動可能に装着されかつ前記第1、第2CI用排気カム部と当該第1、第2CI用排気カム部に各々隣接したSI燃焼用の第1、第2SI用排気カム部とを有するカム要素部を備え、
当該動弁装置は、第1、第2排気弁に各々第1、第2SI用排気カム部が対応するSI配置と、第1、第2排気弁に各々第1、第2CI用排気カム部が対応するCI配置とに前記カム要素部の配置を切り替える排気側カムシフト機構を備え、
前記制御装置は、さらに前記排気側カムシフト機構を制御し、前記運転領域に応じてカム要素部の配置を切り替える、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 The valve gear for an engine according to any one of claims 1 to 4,
The engine is a gasoline engine whose combustion system is switched between CI combustion by self-ignition of fuel and SI combustion by spark ignition of a spark plug, and the first and second exhaust cam portions are each for CI combustion. 1. a second CI exhaust cam portion,
The exhaust camshaft is mounted on the shaft portion so as to be movable in the axial direction, and is for SI combustion adjacent to the first and second CI exhaust cam portions and the first and second CI exhaust cam portions, respectively. A cam element having first and second SI exhaust cams;
The valve operating apparatus includes SI arrangements in which the first and second exhaust valves respectively correspond to the first and second exhaust valves, and the first and second exhaust valves have first and second CI exhaust cam portions, respectively. An exhaust cam shift mechanism that switches the arrangement of the cam element portion to a corresponding CI arrangement;
The control device further controls the exhaust-side cam shift mechanism, and switches the arrangement of the cam element portion according to the operation region.
前記第1、第2吸気カム部を備えるものであって、かつこれら第1、第2吸気カム部が各々CI燃焼用の第1、第2CI用吸気カム部であって、
前記吸気側カムシャフトは、前記軸部にその軸方向に移動可能に装着されかつ前記第1、第2CI用吸気カム部と当該第1、第2CI用吸気カム部に各々隣接したSI燃焼用の第1、第2SI用吸気カム部とを有するカム要素部を備え、
当該動弁装置は、第1、第2吸気弁に各々第1、第2SI用吸気カム部が対応するSI配置と、第1、第2吸気弁に各々第1、第2CI用吸気カム部が対応するCI配置とに前記カム要素部の配置を切り替える吸気側カムシフト機構を備え、
前記制御装置は、さらに前記吸気側カムシフト機構を制御し、前記運転領域に応じてカム要素部の配置を切り替える、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 The valve gear for an engine according to claim 5,
The first and second intake cam portions are provided, and the first and second intake cam portions are first and second CI intake cam portions for CI combustion, respectively.
The intake side camshaft is mounted on the shaft portion so as to be movable in the axial direction, and is adjacent to the first and second CI intake cam portions and the first and second CI intake cam portions. Comprising a cam element portion having first and second SI intake cam portions;
The valve operating apparatus includes an SI arrangement in which the first and second intake valves for the first and second intake valves respectively correspond to the first and second intake valves, and the first and second intake valves for the first and second CIs. An intake side cam shift mechanism that switches the arrangement of the cam element portion to a corresponding CI arrangement;
The engine control device further controls the intake-side cam shift mechanism and switches the arrangement of the cam element portion in accordance with the operation region.
クランクシャフトからの回転力を受ける軸部と、この軸部に当該軸部と一体に回転可能に装着されかつ前記第1、第2吸気弁に各々対応する第1、第2吸気カム部とを備えた吸気側カムシャフトと、
第1吸気カム部と第1吸気弁との間に介在し、第1吸気カム部の回転に伴う押圧力を第1吸気弁に伝達する作動状態と第1吸気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替えられる第1吸気側可変バルブリフト機構、および第2吸気カム部と第2吸気弁との間に介在し、第2吸気カム部の回転に伴う押圧力を第2吸気弁に伝達する作動状態と第2吸気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替えられる第2吸気側可変バルブリフト機構と、
第1吸気側可変バルブリフト機構および第2吸気側可変バルブリフト機構を制御する制御装置と、を備え、
第1、第2吸気カム部は各々、吸気行程時に吸気弁を開弁するメインリフト部とこのメインリフト部による開弁とは別に、排気行程時に吸気弁を開弁するサブリフト部とを備え、
前記制御装置は、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構の何れもが作動状態、又は何れか一方のみが作動状態となるように、運転領域に応じて、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構を個別に制御する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 A valve operating apparatus for an engine having an exhaust valve and first and second intake valves in one cylinder,
A shaft portion that receives the rotational force from the crankshaft, and first and second intake cam portions that are rotatably mounted integrally with the shaft portion and corresponding to the first and second intake valves, respectively. An intake side camshaft,
An operating state that is interposed between the first intake cam portion and the first intake valve and transmits the pressing force accompanying the rotation of the first intake cam portion to the first intake valve, and the transmission of the pressing force to the first intake valve. The first intake-side variable valve lift mechanism that is switched to the stop state that shuts off the engine, and the second intake cam portion and the second intake valve are interposed between the second intake cam portion and the second intake cam portion so as to apply the pressing force associated with the rotation of the second intake cam portion. A second intake side variable valve lift mechanism that is switched between an operating state that transmits to the intake valve and a stopped state that blocks transmission of the pressing force to the second intake valve;
A control device for controlling the first intake-side variable valve lift mechanism and the second intake-side variable valve lift mechanism,
Each of the first and second intake cam portions includes a main lift portion that opens the intake valve during the intake stroke and a sub-lift portion that opens the intake valve during the exhaust stroke separately from the valve opening by the main lift portion,
The control device can change the first and second intake side variable in accordance with the operation region so that either the first or second intake side variable valve lift mechanism is in the operating state or only one of them is in the operating state. A valve operating apparatus for an engine, characterized by individually controlling a valve lift mechanism.
前記第1、第2吸気カム部の各メインリフト部は同一のカム特性を有し、各サブリフト部は互い異なるカム特性を有する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 The valve gear for an engine according to claim 7,
The engine valve operating apparatus according to claim 1, wherein the main lift portions of the first and second intake cam portions have the same cam characteristics, and the sub-lift portions have different cam characteristics.
前記エンジンは、前記排気弁である第1、第2排気弁を備え、
当該動弁装置は、さらに、
クランクシャフトからの回転力を受ける軸部と、この軸部に、当該軸部と一体に回転可能に装着されかつ前記第1排気弁に対応する第1排気カム部および前記第2排気弁に対応する第2排気カム部とを備えた排気側カムシャフトと、
第1排気カム部と第1排気弁との間に介在し、第1排気カム部の回転に伴う押圧力を第
1排気弁に伝達する作動状態と第1排気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替える第1排気側可変バルブリフト機構、および第2排気カム部と第2排気弁との間に介在し、第2排気カム部の回転に伴う押圧力を第2排気弁に伝達する作動状態と第2排気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替える第2排気側可変バルブリフト機構と、を備え、
前記制御装置は、さらに、第1、第2排気側可変バルブリフト機構の何れもが作動状態、又は何れか一方のみが作動状態となるように、運転領域に応じて、第1、第2排気側可変バルブリフト機構を個別に制御する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 The valve gear for an engine according to claim 7 or 8,
The engine includes first and second exhaust valves that are the exhaust valves,
The valve gear further includes:
A shaft portion that receives the rotational force from the crankshaft, and is attached to the shaft portion so as to be rotatable integrally with the shaft portion, and corresponds to the first exhaust cam portion and the second exhaust valve corresponding to the first exhaust valve. An exhaust camshaft comprising a second exhaust cam portion
An operating state that is interposed between the first exhaust cam portion and the first exhaust valve and transmits the pressing force accompanying the rotation of the first exhaust cam portion to the first exhaust valve, and the transmission of the pressing force to the first exhaust valve. A first exhaust-side variable valve lift mechanism that switches to a stop state that shuts off the exhaust gas, and a second exhaust cam portion that is interposed between the second exhaust cam portion and the second exhaust valve, and that exerts a pressing force associated with the rotation of the second exhaust cam portion on the second exhaust. A second exhaust-side variable valve lift mechanism that switches between an operating state that transmits to the valve and a stopped state that blocks transmission of the pressing force to the second exhaust valve;
The control device further includes first and second exhausts depending on the operating region so that both the first and second exhaust-side variable valve lift mechanisms are in an operating state or only one of them is in an operating state. A valve operating apparatus for an engine, wherein the side variable valve lift mechanism is individually controlled.
前記第1、第2排気カム部は互いに異なるカム特性を有する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 The valve gear for an engine according to claim 9,
The valve operating apparatus for an engine, wherein the first and second exhaust cam portions have different cam characteristics.
前記エンジンは、その燃焼方式が燃料の自着火によるCI燃焼と点火プラグの火花点火によるSI燃焼とに切り替えられるガソリンエンジンであってかつ前記第1、第2吸気カム部が各々CI燃焼用の第1、第2CI用吸気カム部であって、
前記吸気側カムシャフトは、前記軸部にその軸方向に移動可能に装着されかつ前記第1、第2CI用吸気カム部と当該第1、第2CI用吸気カム部に各々隣接したSI燃焼用の第1、第2SI用吸気カム部とを有するカム要素部を備え、
当該動弁装置は、第1、第2吸気弁に各々第1、第2SI用吸気カム部が対応するSI配置と、第1、第2吸気弁に各々第1、第2CI用吸気カム部が対応するCI配置とに前記カム要素部の配置を切り替える吸気側カムシフト機構を備え、
前記制御装置は、さらに前記吸気側カムシフト機構を制御し、前記運転領域に応じてカム要素部の配置を切り替える、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 The valve gear for an engine according to any one of claims 7 to 10,
The engine is a gasoline engine whose combustion system is switched between CI combustion by self-ignition of fuel and SI combustion by spark ignition of a spark plug, and the first and second intake cam portions are each for CI combustion. 1, a second CI intake cam portion,
The intake side camshaft is mounted on the shaft portion so as to be movable in the axial direction, and is adjacent to the first and second CI intake cam portions and the first and second CI intake cam portions. Comprising a cam element portion having first and second SI intake cam portions;
The valve operating apparatus includes an SI arrangement in which the first and second intake valves for the first and second intake valves respectively correspond to the first and second intake valves, and the first and second intake valves for the first and second CIs. An intake side cam shift mechanism that switches the arrangement of the cam element portion to a corresponding CI arrangement;
The engine control device further controls the intake-side cam shift mechanism and switches the arrangement of the cam element portion in accordance with the operation region.
前記第1、第2排気カム部を備えるものであって、かつこれら第1、第2排気カム部が各々CI燃焼用の第1、第2CI用排気カム部であって、
前記排気側カムシャフトは、前記軸部にその軸方向に移動可能に装着されかつ前記第1、第2CI用排気カム部と当該第1、第2CI用排気カム部に各々隣接したSI燃焼用の第1、第2SI用排気カム部とを有するカム要素部を備え、
当該動弁装置は、第1、第2排気弁に各々第1、第2SI用排気カム部が対応するSI配置と、第1、第2排気弁に各々第1、第2CI用排気カム部が対応するCI配置とに前記カム要素部を変位させる排気側カムシフト機構を備え、
前記制御装置は、さらに前記排気側カムシフト機構を制御し、前記運転領域に応じてカム要素部の配置を切り替える、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 The valve gear for an engine according to claim 11,
The first and second exhaust cam portions are provided, and the first and second exhaust cam portions are first and second CI exhaust cam portions for CI combustion, respectively.
The exhaust camshaft is mounted on the shaft portion so as to be movable in the axial direction, and is for SI combustion adjacent to the first and second CI exhaust cam portions and the first and second CI exhaust cam portions, respectively. A cam element having first and second SI exhaust cams;
The valve operating apparatus includes SI arrangements in which the first and second exhaust valves respectively correspond to the first and second exhaust valves, and the first and second exhaust valves have first and second CI exhaust cam portions, respectively. An exhaust side cam shift mechanism for displacing the cam element portion in a corresponding CI arrangement;
The control device further controls the exhaust-side cam shift mechanism, and switches the arrangement of the cam element portion according to the operation region.
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