JPH0494407A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ１発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、主として機関の低速運転域での吸入行程で一
対の吸気弁のうち一方の吸気弁を朋閉駆動するだめの開
閉作動用カム、ならびに他方の吸気弁を実質的な体止状
態とする程度の微小量だけ開くための微小作動用カムを
含む複数のカムが設けられたカムシャフトを備える勘弁
装置には、両吸気弁の作動特性を機関の運転状態に応じ
て切換可能な弁作動特性切換手段が設けられる内燃機関
に関する。

（２）従来の技術 従来、一対の吸気弁のうちの一方を機関低速運転域で微
小量だけリフトさせるようにして、機関低速運転域での
燃費の増大を防止するとともに実質閉止状態にある吸気
ポートの燃料滞留を回避し。

て燃焼の安定性を図るようにした内燃機関が、たとえば
実開昭６０−１９５９１３号公報等により開示されてい
る。

（３）発明が解決しようとする課題 上記従来のもののように、主として機関の低速運転域で
一方の吸気弁を開閉作動させ、他方の吸気弁を実質的に
閉弁状層となる程度にわずかに開くようにすると、実質
的には一方の吸気弁側のみから燃焼室に混合気が流入す
ることにより燃焼室内にスワールを形成して燃焼性を向
上するとともに、他方の吸気弁側の吸気ポートへの燃料
滞留および他方の吸気弁の弁座への固着を回避すること
が可能となる。

しかるに、他方の吸気弁をわずかに開くタイミングによ
っては、一方の吸気弁側からの混合気流人によるスワー
ル生成を阻害するおそれがあり、前記タイミングを適切
に選ぶ必要がある。

また、弁作動特性切換手段により弁作動特性を切換える
際にその切換が失敗することがあり、前記他方の吸気弁
が実質的に体止している状態から開閉作動用カムで開閉
駆動すべく切換える際に切換失敗が生じたときには、微
小作動用カムにより吸気弁の閉弁方向の作動を規制して
吸気弁が弁座に衝撃的に衝突することを避けることが可
能であるが、微小作動用カムの開角時期によっては、前
記切換失敗時に吸気弁が比較的高リフトまで開弁方向に
作動している途中から反転して閉弁方向に作動して弁座
に衝撃的に衝突することがある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、一
方の吸気弁からのスワール生成に極力支障を来さないよ
うにするとともに弁作動特性切換手段の切換失敗時に吸
気弁の衝撃緩和を果たし得るように、微小作動用カムに
よる吸気弁の開き作動タイミングを定めた内燃機関を提
供することを目的とする。

Ｂ０発明の構成 （１〕　　課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、請求項第１項記載の発明に
よれば、微小作動用カムは、主として機関の低速運転域
での開閉作動用カムによる一方の吸気弁の開弁リフト曲
線の開角中心時期よりも遅角側に開角中心時期を有する
とともに前記開弁リフト曲線のクランク角に沿う終端の
緩衝曲線部近・傍に終端時期を有する微小リフト曲線で
他方の吸気弁を開くべく形成される。

また請求項第１項記載の発明によれば、上記請求項第１
項の発明の構成に加えて、微小作動用カムによる微小リ
フト曲線の最大リフト部は、開閉作動用カムによる開弁
リフト曲線の最大リフト部よりもクランク角に沿う後方
側に設定される。

さらに請求項第１項記載の発明に従う内燃機関は、上記
請求項第１項記載の発明の構成に加えて、燃料噴射弁を
備え、実質的に一方の吸気弁のみが開閉作動している運
転状態での該燃料噴射弁の燃料噴射終了時期が吸入行程
前半に設定される。

（２）作用 上記請求項第１項記載の発明の構成によれば、主として
機関の低速運転域における吸入行程で開閉作動用カムに
より開閉駆動される一方の吸気弁よりも遅れて微小カム
により他方の吸気弁をわずかに開くようにし、他方の吸
気弁がわずかに開くことによるスワール生成への悪影響
を極力回避することができ、また弁作動特性切換手段に
よる弁作動特性切換が失敗したときにも、他方の吸気弁
が比較的高リフトまで開弁した後には微小作動用カムの
規制により弁座に直接衝突することが回避される。

また上記請求項第１項記載の発明の構成によれば、微小
作動用カムによる微小リフト曲線の最大リフト部を開閉
作動用カムによる開弁リフト曲線の最大リフト部よりも
クランク角に沿う後方側に設定することにより、上記請
求項第１項記載の発明の作用がより促進される。

さらに請求項第１項記載の発明の構成によれば、燃料噴
射終了時期を吸入行程の前半に設定することによりトル
ク変動を抑えることが可能となる。

（３）実施例 以下、図面により本発明の実施例について説明する。

第１！！ｌないし第７図は本発明の一実施例を示すもの
であり、第１図は全体構成図、第２図は第１図の■−■
線に沿う部分切欠き拡大平面図、第３図は吸気弁作動状
態と燃料噴射時期との関係を示す図、第４図は燃料噴射
時期の燃焼安定性に及ぼ射終了時期のトルク変動率に及
ぼす影響の実験結果を示すグラフ、第６図は実質体止状
態にある吸気弁の開角中心時期の相違による燃焼限界に
及ぼす影響の実験結果を示すグラフ、第７図は実質体止
状態にある吸気弁の開角中心時期の相違によるトルク変
動率、燃費および排ガス性状に及ぼす影響の実験結果を
示すグラフである。

先ず第１図において、５ＯＨＣ型多気筒内燃機関におけ
る機関本体の主要部を構成すべく、シリンダブロック１
の上面にシリンダヘッド２が結合され、シリンダブロッ
ク１に設けられた複数のシリンダ３には上面に凹部４ａ
を有するピストン４が摺動可能にそれぞれ嵌合され、そ
れらのピストン４の上面およびシリンダヘッド２間に燃
焼室５がそれぞれ形成される。

燃焼室５の天井面に開口するようにして、一対す影響の
実験結果を示すグラフ、第５図は燃料噴の吸気弁口６と
一対の排気弁ロアとがシリンダへラド２に設けられる。

またシリンダヘッド２には、その−側面に開口する単一
の吸気開口端９から分岐して前記一対の吸気弁口６に個
別１＝連なる一対の吸気ボート８と、前記一対の排気弁
ロアに個別に連なるとともにシリンダへラド２の他側面
に開口した単一の排気開口端１１に共通に連なる一対の
排気ボート１０とが設けられる。両吸気弁口６を個別に
開閉可能な一対の吸気弁Ｖ　Ｘ　ｌ　＋　Ｖ　Ｘ　２は
、シリンダヘッド２に配設された一対のガイド筒１２に
それぞれ摺動可能に嵌合されており、各ガイド筒１２か
ら突出した各吸気弁ＶＫＩ、　Ｖｌ２の上端部にそれぞ
れ固定されたリテーナ１３とシリンダヘッド２との間に
は各吸気弁Ｖ　Ｉｌｌ　Ｖｌ２を囲繞するコイル状の弁
ばね１４がそれぞれ介設され、それらの弁ばね１４にＪ
り各吸気弁Ｖｒ＋、ＶＸ２は上方すなわぢ閉弁方向に付
勢される。さらに両排気弁ロアを個別に開閉可能な一対
の排気弁Ｖ□、Ｖ、２は、シリンダヘッド２に配設され
た一対のガイド筒１５にそれぞれ摺動可能に嵌合されて
おり、各ガイド筒１５から突出した各排気弁Ｖ、、、Ｖ
、２の上端部にそれぞれ固定されたりテーナ１Ｇとシリ
ンダヘッド２との間には各排気弁Ｖ□。■よ、を囲繞す
るコイル状の弁ばね】７がそれぞれ介設され、それらの
弁はね１７により各排気弁Ｖ、、、　Ｖｌは上方すなわ
ち閉弁方向に付勢される。

第２図を併せて８照して、両吸気弁Ｖｌｌｌ　Ｖｌ２お
よび両排気弁Ｖ、Ｉ、、　Ｖｌ、には動弁装置１８が連
結される。この勘弁装置１８は、図示しないクランクシ
ャフトに１／２の減速比で連動、連結される単一のカム
シャフト１９と、カムシャフト１９の回転運動を両吸気
弁ＶＸ１．Ｖ。、の開閉運動に変換するための弁駆動部
材としての第１および第２吸気側ロッカアーム２０．２
１と、前記カムシャフト１９の回転運動を両排気弁Ｖ□
、Ｖい、の開閉運動に変換するための第１および第２排
気側ロッカアーム２２．２３とを備える。

カムシャフト１９は、シリンダへラド２と、前記クラン
クシャフト１９の軸線に沿うシリンダ３の両側で該シリ
ンダヘッド２上にそれぞれ結合されるホルダ２４とで、
シリンダ３の軸線と直交する水平な軸線を有しながら回
転自在に支承される。

カムシャフト１９には、吸気側開閉作動用カム２５と、
該カム２５の一側に隣接配置される微小作動用カム２６
とが一体に設けられるとともに、吸気側開閉作動用カム
２５および微小作動用カム２６の両側に排気側開閉作動
用カム２７．２７が一体に設けられる。前記微小作動用
カム２６は、主として機関の低速運転域で両吸気弁Ｖ　
ＩＩＩ　Ｖｌ２の一方Ｖｆ２を実質的に体止状態とすべ
く基本的にはカムシャフト１９の軸線を中心とする円形
の外面を有するように形成されるものであるが、吸気側
開閉作動用カム２５の高位部に対応する位置にはわずか
に突出した突部が設けられている。しかもカムシャフト
１９の軸線に沿う方向での該微小作動用カム２６の幅は
比較的狭く設定される。

一方の吸気弁Ｖｌ＋には第１吸気側ロツカアーム２０が
連動、連結され、他方の吸気弁Ｖ。、には第２吸気側ロ
ツカアーム２１が連動、連結され、両吸気側ロッカアー
ム２０．２１は、カムシャフト１９の斜め上方位置で該
カムシャフト１９と平行な軸線を有しながらホルダ２４
に固定的に支持された吸気側ロッカシャフト２８で揺動
自在に支承される。また両排気側ロッカアーム２２．２
３は、両排気弁ＶＨ，ＶＩ２に個別に連動、連結されて
おり、前記カムシャフト１９の斜め上方位置で前記吸気
側ロッカシャフト２８と平行にしてホルダ２４に固定的
に支持された排気側ロッカシャフト２９に揺動自在に支
承される。

第１　＊気側ロッカアーム２０の一端には吸気側開閉作
動用カム２５に摺接するローラ３０が軸支され、第２吸
気側ロツカアーム２１の一端には微小作動用カム２６に
摺接する摺接部３１が微小作動用カム２６に対応して幅
を狭くしながら設けられる。また両排気側ロッカアーム
２２．２３の一端には、排気側開閉作動用カム２７．２
７に摺接するローラ３２がそれぞれ軸支される。

第１および第２吸気側ロッカアーム２０．２１の他端に
は、両吸気弁Ｖｌｌ、　Ｖｆ２の上端に当接するタペッ
トねじ３３がそれぞれ進退自在に螺合されており、両吸
気側ロッカアーム２０．２１の揺動作動に応じて各吸気
弁ＶＩｌ＋　ＶＨ２が開閉作動することになる。また両
排気側ロッカアーム２２゜２３の他端には、各排気弁Ｖ
□、■、、の上端に当接するタペットねじ３４がそれぞ
れ進退自在に螺合されており、両排気側ロッカアーム２
２．２３の揺動作動に応じて各排気弁Ｖ□、Ｖ１２が開
閉作動することになる。

両吸気側ロッカアーム２０．２１＋；は、両吸気弁ＶＩ
ｌ＋　ｖ１２の作動特性を、主として機関の低速回転域
と、主として機関の高速回転域とで切換えるべく、両吸
気側ロッカアーム２０．２１の連結状態、ならびに両吸
気側ロッカアーム２０．２１の連結解除状態を切換可能
な弁作動特性切換手段３５が設けられる。

この弁作動特性切換手段３５は、両吸気側ロッカアーム
２０．２１を連結可能な連結ピストン３６と、連結ピス
トン３６の移動を規制する規制部材３７と、連結ピスト
ン３６および規制部材３７を連結解除側に付勢する戻し
ばね３８とを備える。

連結ピストン３６は、その一端と第１吸気側ロツカアー
ム２０との間に油圧室３９を画成しながら吸気側ロッカ
シャフト２８と平行な軸線方向に移動可能にして第１吸
気側ロツカアーム２０に摺動可能に嵌合される。また第
１吸気側ロツカアーム２０には油圧室３９に連通ずる連
通路４０が穿設され、吸気側ロッカシャフト２８内には
、第１吸気側ロツカアーム２０の揺動状態にかかわらず
前記連通路４０すなわち油圧室３９に常時連通する油路
４１　（第１図参照）が設けられる。而して核油路４１
は、第１図で示すように、連結切換用電磁制御弁４２を
介して油圧源４３に接続される。

第２吸気側ロツカアーム２１には、前記連結ピストン３
６の他端に閉塞端が当接される有底円筒状の規制部材３
７が摺動可能に嵌合される。また戻しばね３８は第２吸
気側ロツカアーム２１および規制部材３７間に縮設され
ており、この戻しばね３８のばね力により相互に当接し
た前記連結ピストン３６および規制部材３７が油圧室３
９側に付勢される。

かかる弁作動特性切換手段３５において、主として機関
の低速運転域では連結切換用電磁制御弁４２により油圧
室３９の油圧は解放されており、戻しばね３８のばね力
により、連結ピストン３６および規制部材３７の当接面
は第１および第２吸気側ロッカアーム２０．２１間に対
応する位置にある。したがって両吸気側ロッカアーム２
０．２１は相互に相対角変位可能な状態にあり、カムシ
ャフト１９０回転作動により第１吸気側ロツカアーム２
０は吸気側開閉作動用カム２５との摺接に応じて揺動し
、一方の吸気弁Ｖ　ＩＩは吸気側カム２５の形状に応じ
たタイミングおよびリフト量で開閉作動する。また微小
作動用カム２６に摺接した第２吸気側ロツカアーム２１
は実質的に体止状態となり、他方の吸気弁Ｖ１２を実質
的に体止させることができる。しかも吸気弁Ｖ１２は完
全に体止するのではなく、一方の吸気弁Ｖ　Ｉ　ｌが開
弁するときには開弁方向にわずかに作動するので、完全
な閉弁状態を保ったときに生じる吸気弁Ｖ工、の弁座へ
の固着および燃料の滞留を防止することかできる。

ざらに排気弁Ｖ　ｌｌｌ＋　　Ｖ　１１２は排気側開閉
作動用カム２７．２７の形状に応じたタイミング４ｊよ
びリフｌ−量で開閉作動する。

ところで、吸気側開閉作動用カム２５による吸気弁Ｖｉ
ｌの開弁リフト曲線Ｃ冒こ対して、微小作動用カッ・２
６による吸気弁ＶＸ２の微小リフト曲線Ｃ２は、第３図
（ａ）で示すように設定される。すなわち微小リフト曲
線Ｃ２の開角中心時期θゎ、は、開弁リフト曲線Ｃ１の
開角中心時期θＣ８よりもクランク角に沿う遅角側に設
定され、望ましくは、微小リフト曲線Ｃ７の最大リフト
部Ｃｉｉ＋は開弁リフト曲線Ｃ８の最大リフトＲｃ４よ
りもクランク角に沿う遅角側に設定される。しかも微小
リフト曲線Ｃ２の終端時期θＶＣは、開弁リフト曲線ｃ
ｌのクランク角に沿う＃端の緩衝曲線部Ｃ４近傍に設定
されている。

また主として機関の高速運転時には連結切換用電磁制御
弁４２を開弁１−１油圧室３９１ご高油圧を作用させる
。これにより連結ピストン３６は戻しばね３８のばね力
に抗１、て油圧室３９の容積を増大する方向に移動しよ
うと（２、連結ビス）・ン３６および規制部材３７の軸
線が一致したとき、すなわち両吸気側ロッカアーム２０
．２１が静止状態に入ったときに連結ピストン３６が第
２吸気側ロツカアーム２１に嵌合し、両朦気側ロッカア
ーム２０．２１が連結状態となり、吸気側開閉作動用カ
ム２５に摺接している第１吸気側ロッカＴ−ム２０とと
もに第２吸気側ロツカアーム２１が揺動し、両吸気弁Ｖ
！ｌ、ＶＸ２は吸気側開閉作動用カム２５の形状に応じ
たタイミングおよびリフト量（第３図（ａ）の開弁リフ
ト曲線ＣＩで示すプロフィル）で開閉作動せしめられる
。また両排気側ロフカアーム２２．２３は、低速運転域
と同様に排気側開閉作動用カム２７．２７の形状に応じ
たタイミングおよびリフト量で両排気弁Ｖ□、ｖ１２を
開閉作動せしめる。

シリンダへラド２には、両排気側ロッカアーム２２．２
３間で上方に向かうにつれて側方に傾斜するようにして
プラグ筒８４４が設けられており、このプラグＭ［４４
から挿入される点火プラグ４５が燃焼室５の天井面略中
夾部でシリンダヘッド２に取付けられる。

再び第１図において、シリンダへラド２の吸気開口端９
には、吸気マニホールド４６と、スロットル弁４７を有
するスロットルボディ４８とを介してエアクリーナ４９
が接続される。而してエアクリーナ４９から吸気開口端
９までの間で、スロットルボディ４８および吸気マニホ
ールド４６内には吸気路５０が形成され、該吸気路５ｏ
には、バイパス通路５１と、ファーストアイドル通路５
２とがスロットル弁４７を迂回して並行に接続されてお
り、バイパス通路５１にはバイパス用電磁制御弁５３が
介設され、ファーストアイドル通路５２には機関本体の
冷却水温に応じて作動するワックス弁５４が介設される
。

吸気マニホールド４６におけるシリンダヘッド２側の端
部には、吸気開口端９から両吸気ボート８に向けて均等
に燃料を噴射すべく燃料噴射弁５５が取付けられ、該燃
料噴射弁５５には燃料供給源５６が接続される。

この燃料噴射弁５５は、燃料供給源５Ｂから供給される
燃料を制御可能にして噴射することが可能であるととも
に噴射した燃料を微粒化するためのアシストエアを噴射
可能に構成されるものであり、アシストエアを供給する
ための通路５７が燃料噴射弁５５に接続される。而して
該通路５７は、各気筒に共通な空気ヘッダ５８に接続さ
れており、この空気ヘッダ５８は、電磁式空気量制御弁
５９およびアイドル調整ねじ６０を介して、スロットル
弁４７よりも上流側の吸気路５０に接続される。

シリンダヘッド２の排気開口端１１には排気マニホール
ド６１を介して触媒コンバータ６２が接続される。

前記連結切換用電磁制御弁４２、バイパス用電磁制御弁
５３、燃料噴射弁５５、電磁式空気量制御弁５９の作動
は、コンピュータから成る制御手段６７により制御され
るものであり、該制御手段６７には、吸気圧力センサ６
４で検出される吸気圧力Ｐ　ｌ　、機関冷却水温センサ
６５で検出される冷却水温Ｔｗ、ならびに回転数センサ
６６で検出される機関回転数Ｎ１が入力される。

而して、制御手段６７は、機関が主として低速回転域に
あるときには両吸気弁ＶＸ＋、　ｖｌｌの一方■□、を
実質的に体止させるべく両吸気側ロッカアーム２０．２
１を連結解除状態とするとともに機関が主として高速回
転域にあるときには両吸気弁Ｖｌｌｌ　ＶＩ２を吸気側
開閉作動用カム２５により開閉作動せしめるべく両吸気
側ロッカアーム２０゜２１を連結状態とするように弁作
動特性切換手段３５の作動を制御するとともに、機関が
主として低速回転域にある状態すなわち両吸気弁Ｖ！ｌ
、Ｖ１、の一方ＶＩ２が実質的に体止状態にあるときに
は燃料噴射弁５５の燃料噴射時期を、第３図ら）で示す
ように、燃料噴射終了時期θＰＭが吸入行程の前半たと
えば吸入行程開始ＴＤＣから５０〜９０度の範囲となる
ように制御するものである。

次にこの実施例の作用について説明すると、機関が主と
して高速回転域にあるときには、制御手段６７は弁作動
特性切換手段３５により両吸気側ロッカアーム２０．２
１を連結状態とし、動弁装置１８は両吸気弁Ｖ　Ｉ　Ｉ
　＋　Ｖ　Ｉ　２を吸気側開閉作動用カム２５で定まる
タイミングおよびリフト量で開閉作動させる。

また機関が主として低速回転域にあるときには、制御手
段６７により弁作動特性切換手段３５は両吸気側ロッカ
アーム２０．２１の連結を解除する状態に切換作動せし
められる。これにより、両吸気弁Ｖ　！ＩＩ　Ｖ！２の
うちの一方Ｖ！２は実質的に体止状態となり、他方の吸
気弁Ｖｌｌのみが吸気側開閉作動用カム２５で定まるタ
イミングおよびリフト量で開閉作動せしめられる。

これにより燃焼室５内には、実質的には両吸気弁口６の
一方のみから混合気が流入することになり、燃焼室５内
にスワールが形成されることになる。しかも該スワール
生成時の燃料噴射弁５５による燃料噴射終了時期θＰＭ
は第３図（６）で示すように、吸入行程の前半望ましく
は吸入行程開始ＴＤＣから５０〜９０度の範囲に設定さ
れるものであり、噴射燃料を開閉作動している吸気弁ｖ
１＋に対応する吸気弁口６から燃焼室５内に順次導入し
て軸方向層状給気を達成することが可能となり、本発明
者の実験結果を示す第４図のように、燃焼性を向上する
ことが可能となるとともに、本発明者の実験結果を示す
第５図のように、トルク変動率を小さく抑えることがで
きる。

さらに微小作動用カム２６によりわずかに開弁される吸
気弁Ｖ１２の開角中心時期θ。、は、第３図（ａ）で示
すように、吸入行程にあって後半側望ましくは吸入行程
開始ＴＤＣから１３０〜１８０度の範囲に設定されてお
り、しかも微小リフト曲＊Ｃ３の最大リフトＢＣ□は開
弁リフト曲線Ｃ１の最大リフト部ＣＩＭよりもクランク
角に沿う遅角側に設定されている。そのように設定する
と、吸気弁＼７，２のわずかな開弁に伴うスワールの乱
れ発生を抑制することが可能となる。而して開角中心時
期θ６．に対する燃焼限界の実験結果を示すと第６図の
ようになり、開角中心時期θ。を吸入行程にあって後半
側望まＬ＜は吸入行程開始ＴＤＣから１３０＝１８０度
の範囲に設定すると、希薄燃焼限界が向上することが明
らかである。また開角中心時期θ。、の相違によるトル
ク変動、燃費および排ガス性状に及ぼす影響について本
発明者が実験した結果を示すと第７図のようになり、前
記開角中心時期θ６．を吸入行程の中央部に設定したと
ぎを破線で示す曲線とｌ−たときに、開角中心時期θＣ
３を吸入行程の後半に設定したときには実線で示す曲線
のようになり、トルク変動率および燃費を低く抑えるこ
とができるとともに排ガス性状を良好にすることができ
る。

かかる内燃機関においてピストン４の燃焼室５に臨む上
面には凹部４ａが設けられており、その凹部４ａにより
燃焼室５のコンパクト化が可能となる。また動弁装置１
８は両吸気弁Ｖ　ｘ＋、　ＶＩ２および両排気弁Ｖｌｌ
ｌｌ　Ｖ＊ｚに対して共通な単一のカムシャフト１９を
備えるものであり、燃焼室５の天井面略中央部には点火
プラグ４５が配設されるので、シリンダ３の軸線を含む
平面への投影図上で両吸気弁Ｖ！１．　ＶＸ２ち゛よび
両排気弁Ｖ　Ｅｌ、　　Ｖ、、、！の軸線がなす角度を
狭くすることが可能であり、これによっても燃焼室５の
コンパクト化が可能である。このような燃焼室５のコン
パクト化により、燃焼室５内で生じるスワール速度を増
大１−１燃焼性をより向上させることができる。

さらに燃料噴射弁５５におけるアシストエＴにより噴射
燃料の微粒化を図ると、希薄燃焼性がより一層向上する
。

また吸気弁ＶＩ２をわずかに開いて実質体止状態とする
ことにより、吸気弁ＶＸ２に対応する吸気ボート８内に
燃料噴射弁５５から噴射される燃料が滞留することを防
止し、空燃比の変動が生じることを回避することが可能
となる。

ところで、主として低速回転域にある状態から主として
高速回転域にある状態へと機関の運転領域が変化する際
に、弁作動特性切換手段３５により両吸気側ロッカアー
ム２０．２１を連結解除状態から連結状態へと切換える
ときに、弁作動特性切換手段３５の連結ピストン３６が
わずかに第２吸気側ロツカアーム２１内に嵌合した状態
で、吸気側カム２５による第１吸気側ロツカアーム２０
の叩かれ１こより、前記嵌合状態が外れて切換が失敗す
ることがある。而して、その切換失敗が吸気弁Ｖ［Ｉの
開弁方向作動途中に生じたときには、第２吸気側ロッカ
Ｔ−ム２１は第１吸気側ロツカアーム２０とともに開弁
方向に揺動作動している途中に第１吸気側ロッカ７−１
．２０との連結が解除されることになり、吸気弁Ｖｘ２
は開弁作動途中から弁ばね１４により閉弁方向に反転作
動することになり、その閉弁方向への反転作動が比較的
高いリフト位置で生じたときには吸気弁■□、が弁座に
衝撃的に着座するおそれがある。ｊ２かるに、第２吸気
側ロッカＴ−ム２１に対応してカムシャフト１９には微
小作動用カム２６が設けられており、その微小作動用カ
ム２６によりわずかに開弁される吸気弁Ｖｘｚの開角中
心時期θｃ２が吸入行程の後半側であってしかも閉弁時
期θ１．が吸気側開閉作動用カム２５による吸気弁ＶＸ
ｌの開弁リフト曲線Ｃ５のＭ衝曲ｍ部ＣＩ５近傍に対応
する時期に設定されている。すなわち吸気弁Ｖ＋＋が比
較的高い位置までリフトした後の吸入行程では、第１お
よび第２吸気側ロッカアーム２０．２１の連結が解除さ
れると、第２吸気側ロツカアーム２１および吸気弁Ｖ、
の作動は微小作動用カム２６で規制されることになる。

このため、弁作動特性切換手段３５による低速回転域か
ら高速回転域への切換失敗により吸気弁Ｖｆ２が比較的
高いリフト位置から閉弁方向に反転作動しても、第２Ｔ
＆気側ロツカアーム２１の閉弁方向作動が微小作動用カ
ム２６で規制されることにより、吸気弁Ｖ！２が衝撃的
に着座することが回避され、衝撃音の発生を防止するこ
とができる。

また機関が主として低速回転域にあるときには、制御手
段６７により弁作動特性切換手段３５は両吸気側ロッカ
アーム２０．２１の連結を解除する状態に切換作動せし
められる。これにより、両吸気弁Ｖｌｌ、　ＶＩ２のう
ちの一方Ｖｘ２Ｊｔ実質的に体止状態となり、他方の吸
気弁Ｖｌｌのみが吸気側カム２５で定まるタイミングお
よびリフト量で開閉作動せしめられる。

第８１！Ｉ、第９図および第１０図は本発明の他の実施
例を示すものであり、上述の実施例に対応する部分には
同一の参照符号を付す。

この動弁装置１８′は、カムシャフト１９′と、カムシ
ャフト１９′の回転運動を両吸気弁ＶｘｌｒＶ□２の開
閉運動に変換するための弁駆動部材としての第１、第２
および第３吸気側ロツカアーム７１．７２．７３と、前
記カムシャフト１９′の回転運動を両排気弁ＶヨＩｎ　
ＶＢ２の開閉運動に変換するための第１＄よび第２排気
側ロツカアーム２２゜２３とを備える。

カムシャフト１９′には、機関の低速運転に対応した形
状の第１吸気側開閉作動用カム７４と、機関の高速運転
に対応した形状に形成されながら第１吸気側開閉作動用
カム７４の一側に隣接配置される第２吸気側開閉作動用
カム７５と、第２吸気側開閉作動用カム７５の一側に隣
接する微小作動用カム７６とが一体に設けられるととも
に、第１吸気側開閉作動用カム７４および微小作動用カ
ム７６の両側に排気側開閉作動用カム２７．２７が〒体
に設けられる。

一方の吸気弁Ｖ！ｌには第１吸気側ロツカアーム７１が
連動、連結され、他方の吸気弁Ｖ、には第３吸気側ロツ
カアーム７３が連動、連結され、両吸気弁Ｖ□１．Ｖｘ
２に対して自由となり得る第２吸気側ロツカアーム７２
が第１および第３吸気側ロッカアーム７１．７３間に配
置される。而して各吸気側ロッカアーム７１〜７３は吸
気側ロッカシャフト２８で揺動自在に支承される。また
両排気弁ＶＩｌ＋　Ｖｉ２に個別に連動、連結された第
１および第２排気側ロッカアーム２２．２３は排気側ロ
ッカシャフト２９に揺動自在に支承される。

第１ｒ！ＩＬ気側ロツカアーム７１の一端は第１吸気側
開閉作動用カム７４に摺接され、第３吸気側ロツカアー
ム７３の一端は微小作動用カム７６に摺接され、第２吸
気側ロッカＴ−ム７２は第２吸気側開閉作動用カム７５
に摺接される。また両排気側ロッカアーム２２．２３の
一端は排気側開閉作動用カム２７．２７にそれぞれ摺接
される。

ところで、ホルダ２４の上端には支持板７８が固設され
ており、この支持板７８には、第２吸気側ロツカアーム
７２をカムシャフト１９′の第２吸気側關閉作動用カム
７５に摺接させる方向に弾発付勢するロストモーション
機構７９が配設される。

各吸気側ロッカアーム７１〜７３には弁作動特性切換手
段３５゛が設けられており、この弁作動特性切換手＆３
５′は、第１吸気側ロツカアーム７１＄よび第２吸気側
ロツカアーム７２を連結可能な連結ピストン８２と、第
２吸気側ロツカアーム７２および第３吸気側ロツカアー
ム７３を連結可能な連結ビン８３と、連結ピストン８２
および連結ビン８３の移動を規制する規制部材８４と、
連結ピストン８２、連結ビン８３および規制部材８４を
連結解除側に付勢する戻しばね８５とを備える。

連結ピストン８２は、吸気側ロッカシャフト２８と平行
な軸線方向に移動可能として第１吸気側ロッカＴ−ム７
１に摺動可能に嵌合され、該連結ピストン８２の一端と
第１吸気側ロツカアーム７１との間には、吸気側ロッカ
シャフト２８内の油路４１に通じる油圧室８６が画成さ
れる。第２＠。

気側ロッカアーム７２には、前記連結ピストン８２の他
端に一端が当接される連結ビン８３が吸気側ロッカシャ
フト２８と平行な軸線方向に摺動可能に嵌合される。さ
らに第３吸気側ロツカアーム７３には、連結ビン８３の
他端に当接する有底円筒状の規制部材８４が吸気側ロッ
カシャフト２８と平行な軸線方向に摺動可能に嵌合され
ており、戻しはね８５は、規制部材８４および第３１！
Ｑ気側ロツカアーム７３間に縮設される。

かかる弁作動特性切換手段３５′では、主として機関の
低速回転域で油圧室８６の油圧を解放すると、戻しばね
８５のばね力により、連結ピストン８２および連結ビン
８３の当接面は第１吸気側ロツカアーム７１および第２
吸気側ロッカアーム７２間に対応する位置にあり、連結
ビン８３および規制部材８４の当接面は第２吸気側ロツ
カアーム７２および第３吸気側ロッカアーム７３間に対
応する位置にある。したがって各ロッカアーム７１〜７
３は相互に相対角変位可能な状態にあり、カムシャフト
１９′の回転作動により第１吸気側ロツカアーム７１は
第１吸気側開閉作動用カム７４との摺接に応じて揺動し
、一方の吸気弁Ｖ＋＋は第１吸気側開閉作動用カム７４
の形状に応じたタイミングおよびリフト量で開閉作動す
る。また微小作動用カム７６に摺接した第３吸気側ロツ
カアーム７３は実質的に体止状態となり、他方の吸気弁
ＶＩ２を実質的に体止させることができる。さらに第２
吸気側ロツカアーム７２は第２吸気側開閉作動用カム７
５との摺接に応じて揺動するが、その揺動動作は第１お
よび第３吸気側ロツカアーム７１．７３に何らの影響も
及ぼさない。また排気弁ＶＨＩＩ　ＶＨ２は排気側開閉
作動用カム２Ｔ、２Ｔの形状に応じたタイミングおよび
リフト量で開閉作動する。

ところで、微小作動用カム７６による吸気弁Ｖ１、の微
小リフト曲線Ｃ３における開角中心時期θｃ２は、第１
０図に示すように、第１吸気側開閉作動用カム７４によ
る吸気弁ｖｒ＋の開弁リフト曲線Ｃ，′における開角中
心時期θＣ１′よりもクランク角に沿う遅角側の吸入行
程、望ましくは吸入行程開始ＴＤＣから１３０〜３．８
０度の範囲に設定されている。しかも微小作動用カム７
６によりわずかに開弁される吸気弁ＶＩ２の閉弁時期θ
、Ｃは、第１吸気側開閉作動用カム７４による吸気弁Ｖ
。

の開弁リフト曲ｉｃ、’におけるクランク角に沿う終端
部の緩衝曲線部ＣＩｓ’に対応する部分に設定されるも
のである。

主として機関の高速回転域で油圧室８６に高油圧を作用
させると、連結ピストン８２は連結ビン８３を押圧しな
がら戻しばね８５のばね力に抗して油圧室８６の容積を
増大する方向に移動しようとし、連結ピストン８２、連
結ビン８３および規制部材８４の軸線が一致したとき、
すなわち各吸気側ロッカアーム７１〜７３が静止状態に
入ったときに連結ピストン８２が第２吸気側ロツカアー
ム７２に嵌合し、それに応じて連結ビン３３が第吸気側
ロッカＴ−ム７３に嵌合することにより、各吸気側ロッ
カアーム７１〜７３が連結状態となる。したがって第２
吸気側開閉作動用カム７５に摺接している第２吸気側ロ
ツカアーム７２とともに第１および第３吸気側ロッカア
ーム７１．７３が揺動し、両吸気弁ＶＺ１．　Ｖ！２は
第２吸気側開閉作動用カム７５の形状に応じたタイミン
グおよびリフト量で、第１０図の開弁リフト曲線Ｃ５で
示すように開閉作動せしめられる。また両排気側ロッカ
アーム２２．２３は、低速運転域と同様に排気側開閉作
動用カム２７．２７の形状に応じたタイミングおよびリ
フト量で両排気弁Ｖ□、　ＶＩＩ２を開閉作動せしめる
。

このような動弁装置１８′を備える内燃機関においても
、第１図ないし第７図で示した実施例と同様の制御を行
なうことにより、上記実施例と同様の効果を奏すること
ができる。

Ｃ１発明の効果 以上のように、請求項第１項記載の発明によれば、主と
して機関の低速運転域における吸入行程では、開閉作動
用カムにより開閉駆動される一方の吸気弁よりも遅れて
微小カムにより他方の吸気弁をわずかに闘くようにし、
スワール生成に与える悪影響を排除して燃焼性を向上す
ることができしかも弁作動特性切換手段による弁作動特
性切換が失敗して他方の吸気弁が比較的高リフトまで開
弁方向に作動した後に閉弁方向に反転作動しても、微小
作動用カムの規制により吸気弁が弁座に直接衝突するこ
とが回避して衝撃音の発生を防止することができる。

また請求項第■項記載の発明によれば、微小作動用カム
による微小リフト曲線の最大リフト部を開閉作動用カム
による開弁リフト曲線の最大リフト部よりもクランク角
に沿う後方側に設定することにより、他方の吸気弁がわ
ずかに開いたときのスワール生成阻害をより有効に回避
することが可能となる。

さらに請求項第１項記載の発明に劣れば、吸入行程の前
半に燃料噴射を終了することにより、トルク変動を抑え
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の一実施例を示すものであ
り、第１図は全体構成図、第２！！ｌは第１図の■−■
線に沿う部分切欠き拡大平面図、第３図は吸気弁作動状
態と燃料噴射時期との関係を示す図、第４図は燃料噴射
時期の燃焼安定性に及ぼす影響の実験結果を示すグラフ
、第５図は燃料噴射終了時期のトルク変動率に及ぼす影
響の実験結果を示すグラフ、第６図は実質体止状態にあ
る吸気弁の開角中心時期の相違による燃焼限界に及ぼす
影響の実験結果を示すグラフ、第７図は実質体止状態に
ある吸気弁の開角中心時期の相違によるトルク変動率、
燃費および排ガス性状に及ぼす影響の実験結果を示すグ
ラフ、第８図ないし第１０図は本発明の他の実施例を示
すものであり、第８図は動弁装置の縦断面図であって第
９図の■−■線断面図、第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ線
断面図、第１０図は吸気弁作動状態と燃料噴射時期との
関係を示す図である。 １８．１８’・・・動弁装置、１９．１９’・・・カム
シャフト、２０．２１；７１，７２．７３・・・弁駆動
部材としての吸気側ロッカアーム、２５，７４゜７５・
・・開閉作動用カム、２６．７６・・・微小作動用カム
、３５．３５’・・・弁作動特性切換手段、５５−・・
燃料噴射弁、 Ｃ＋、Ｃ＋　　・・・開弁リフト曲線、Ｃ１１１１Ｃａ
１ｌ・・・最大リフト部、Ｃ，、、Ｃ，、’−！Ｉ［ｒ
曲線部、Ｃ３・・・微小リフト曲線、Ｖ　Ｉｌ＋　Ｖ！
２・・・吸気弁、θＣＩ＋θＣ１″、θｃ２・・・開角
中心時期、θｐ□・・・燃料噴射終了時期、 θｗｅ・・・終端時期 特 代 許 理 人 出 弁 願 理 人 ± 本田技研工業株式会社 落 合 健 同 仁 木 明 第６図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）主として機関の低速運転域での吸入行程で一対の
   吸気弁（Ｖ＿Ｉ＿１，Ｖ＿Ｉ＿２）のうち一方の吸気弁
   （Ｖ＿Ｉ＿１）を開閉駆動するための開閉作動用カム（
   ２５，７４）、ならびに他方の吸気弁（Ｖ＿Ｉ＿２）を
   実質的な体止状態とする程度の微小量だけ開くための微
   小作動用カム（２６，７６）を含む複数のカム（２５，
   ２６；７４，７５，７６）が設けられたカムシャフト（
   １９，１９′）を備える動弁装置（１８，１８′）には
   、両吸気弁（Ｖ＿Ｉ＿１，Ｖ＿Ｉ＿２）の作動特性を機
   関の運転状態に応じて切換可能な弁作動特性切換手段（
   ３５，３５′）が設けられる内燃機関において、前記微
   小作動用カム（２６，７６）は、主として機開の低速運
   転域での開閉作動用カム（２５，７４）による一方の吸
   気弁（Ｖ＿Ｉ＿１）の開弁リフト曲線（Ｃ＿１，Ｃ＿１
   ′）の開角中心時期（θ＿Ｃ＿１，θ＿Ｃ＿１′）より
   も遅角側に開角中心時期（θ＿Ｃ＿２）を有するととも
   に前記開弁リフト曲線（Ｃ＿１，Ｃ＿１′）のクランク
   角に沿う終端の緩衝曲線部（Ｃ＿Ｉ＿Ｓ，Ｃ＿Ｉ＿Ｓ′
   ）近傍に終端時期（θ＿Ｖ＿Ｃ）を有する微小リフト曲
   線（Ｃ＿２）で他方の吸気弁（Ｖ＿Ｉ＿２）を開くべく
   形成されることを特徴とする内燃機関。
2. （２）微小作動用カム（２６，７６）による微小リフト
   曲線（Ｃ＿２）の最大リフト部（Ｃ＿２＿Ｍ）は、開閉
   作動用カム（２５，７４）による開弁リフト曲線（Ｃ＿
   １，Ｃ＿１′）の最大リフト部（Ｃ＿１＿Ｍ，Ｃ＿１＿
   Ｍ′）よりもクランク角に沿う後方側に設定されること
   を特徴とする請求項第１項記載の内燃機関。
3. （３）動弁装置（１８，１８′）は、カムシャフト（１
   ９，１９′）の各カム（２５，２６；７４，７５，７６
   ）および一対の吸気弁（Ｖ＿Ｉ＿１，Ｖ＿Ｉ＿２）間で
   相互に隣接して設けられる複数の弁駆動部材（２０，２
   １；７１，７２，７３）を備え、弁作動特性切換手段（
   ３５，３５′）は、隣接した弁駆動部材（２０，２１；
   ７１，７２，７３）相互の連結および連結解除を切換可
   能に構成されることを特徴とする請求項第１項記載の内
   燃機開。
4. （４）燃料噴射弁（５５）を備え、実質的に一方の吸気
   弁（Ｖ＿Ｉ＿１）のみが開閉作動している運転状態での
   該燃料噴射弁（５５）の燃料噴射終了時期（θ＿Ｐ＿Ｍ
   ）が吸入行程前半に設定されることを特徴とする請求項
   第１項記載の内燃機開。