JPH07109934A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

内燃機関の可変動弁装置

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JPH07109934A JP5256580A JP25658093A JPH07109934A JP H07109934 A JPH07109934 A JP H07109934A JP 5256580 A JP5256580 A JP 5256580A JP 25658093 A JP25658093 A JP 25658093A JP H07109934 A JPH07109934 A JP H07109934A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷間時に、吸気弁及び排気弁の開閉時期を調
節することにより、未燃焼のＨＣが排出されるのを防止
する。 【構成】 吸気カムシャフト２の位相を調整するカムシ
ャフト位相調整部１７を主要部とする第１の可変動弁機
構７によって、吸気弁は開閉される。また、主ロッカア
ームと副ロッカアームとを備えた可変排気ロッカアーム
２７を、バルブリフト及び作動角の小さい排気第１カム
３Ａとバルブリフト及び作動角の大きい排気第２カム３
Ｂを有する排気カムシャフト３で揺動させることによ
り、排気弁は開閉される。水温センサ１３が冷間状態を
検出すると、コントロールユニット１６は、吸気弁の開
時期及び閉時期を早める一方、排気弁の開時期を遅らせ
つつ閉時期を早め、未燃焼ＨＣの排出を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機関の運転状態に応じ
て吸気弁及び排気弁の開閉時期を可変に調節する内燃機
関の可変動弁装置に関し、特に、吸気弁と排気弁とをそ
れぞれ個別に可変制御する可変動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、内燃機関には、排気ガス中のＨ
Ｃ等を低減すべく、排気通路の途中に三元触媒等からな
る触媒コンバータが設けられている。しかし、この触媒
コンバータは、その温度が所定温度よりも低いと活性が
不十分となるため、機関の冷間時（冷機時）にＨＣ等の
浄化効率が低下する。
【０００３】そこで、可変動弁装置を備え、吸気弁と排
気弁とが共に開弁する時期、すなわち、弁のオーバラッ
プを調整することにより、冷間時の排気エミッション性
能の向上を図ったものが、例えば特開昭５９−１０３９
１０号公報等によって知られている。この従来技術によ
るものでは、冷機時に、排気弁の開閉時期を通常値に固
定したまま、吸気弁の開時期と閉時期とを共に早めてオ
ーバラップを増大せしめ、内部ＥＧＲ効果を高めて排気
ガスの浄化を図るようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た吸気弁の開閉時期のみでオーバラップを変更するもの
では、排気弁の開閉時期を調節しないため、機関冷機時
のＨＣ排出を十分防止することができない。すなわち、
吸気弁の開時期を早めても、排気弁の閉時期は通常値に
固定されているため、ピストントップランドのクレビス
ボリウムに残留した未燃焼のＨＣが排気弁の閉じ終わり
時期（上死点付近）において、一気に排気通路内に排出
されてしまい、ＨＣの浄化効率を向上することができな
い。
【０００５】また、冷機時にオーバラップを大きくして
内部ＥＧＲ効果を高めんとするものの、吸気弁の開時期
のみを早め、排気弁の閉時期を何ら調整しないため、オ
ーバラップが過度に大きくなり易く、吸気通路に不燃性
の排気ガスが大量に還流して、燃焼が不安定化する可能
性があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、機関
の運転状態に応じて、吸気弁及び排気弁の開閉時期を調
節することにより、未燃焼のＨＣが機関から排出される
のを防止し、併せてトルク性能を向上するようにした。
すなわち、本発明に係る可変動弁装置は、内燃機関の冷
間状態を検出する冷間状態検出手段と、吸気弁の開閉時
期を可変に調節する第１の可変動弁機構と、排気弁の開
閉時期を可変に調節する第２の可変動弁機構と、冷間状
態では、前記第１の可変動弁機構によって吸気弁の開時
期及び閉時期を早め、かつ、前記第２の可変動弁機構に
よって排気弁の開時期を遅らせると共に閉時期を早める
開閉時期制御手段とから構成されている。
【０００７】また、請求項２では、作動角一定のまま作
動中心角のみを変化させることにより吸気弁の開閉時期
を可変に調節する第１の可変動弁機構と、作動角を変化
させることにより排気弁の開閉時期を可変に調節する第
２の可変動弁機構とから構成されている。
【０００８】さらに、請求項３では、内燃機関の冷間状
態を検出する冷間状態検出手段と、作動角一定のまま作
動中心角のみを変化させることにより吸気弁の開閉時期
を可変に調節する第１の可変動弁機構と、作動角を変化
させることにより排気弁の開閉時期を可変に調節する第
２の可変動弁機構と、冷間状態では、前記第１の可変動
弁機構によって作動中心角を早めることにより、吸気弁
の開時期及び閉時期を早める吸気開閉時期制御手段と、
冷間状態では、前記第２の可変動弁機構によって作動角
を小さくすることにより、排気弁の開時期を遅らせると
共に閉時期を早める排気開閉時期制御手段とから構成さ
れている。
【０００９】
【作用】機関の冷間時に、開閉時期制御手段は、第１の
可変動弁機構によって吸気弁の開時期及び閉時期を早め
る一方、第２の可変動弁機構によって排気弁の開時期を
遅らせると共に閉時期を早める。排気弁の開時期が遅れ
ることにより、混合気を十分燃焼させて未燃焼の混合気
（ＨＣ）が排気通路に排出されるのが防止され、排気弁
の閉時期が早まることにより、ピストンのクレビスボリ
ウムに残留した濃度の高いＨＣが上死点付近で一気に排
気通路に排出されるのを防止することができる。一方、
排気弁の閉時期を早めると共に吸気弁の開時期も早める
ことにより、排気弁の閉時期を早めたことによって排出
が抑制された濃度の高いＨＣを吸気側に吸い出し、排気
側に流出するＨＣを一層低減することができる。また、
吸気弁の開時期と排気弁の閉時期を共に早める結果、弁
のオーバラップが過度に大きくなるのを防止することが
でき、燃焼を安定化してＨＣの発生を未然に防止でき
る。さらに、機関の冷間時に吸気弁の閉時期を早めるこ
とにより、低回転時の充填効率が向上し、潤滑油低温状
態に生じるフリクショントルクを打ち消す高い低速トル
クが得られる。
【００１０】また、請求項２の構成では、作動角一定の
まま作動中心角のみを変化させる第１の可変動弁機構に
よって、吸気弁の開時期及び閉時期を共に同方向に変化
させることができる一方、作動角を変化させる第２の可
変動弁機構によって、排気弁の開時期と閉時期とを互い
に逆方向に変化させることができる。これにより、吸気
弁の開閉時期と排気弁の開閉時期とを適宜組み合わせ
て、機関の運転状態に応じた最適なバルブタイミングを
得ることができる。
【００１１】さらに、請求項３の構成では、作動角一定
のまま作動中心角のみを変化させる第１の可変動弁機構
と、作動角を変化させる第２の可変動弁機構とを用い、
冷間時には、第１の可変動弁機構によって作動中心角を
早めることにより吸気弁の開時期及び閉時期を早める一
方、第２の可変動弁機構によって作動角を小さくするこ
とにより排気弁の開時期を遅らせつつ閉時期を早めるた
め、請求項１の発明と同様の作用を比較的簡単に得るこ
とができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図８に基づ
いて詳細に説明する。
【００１３】まず、図１は本発明の実施例に係る内燃機
関の可変動弁装置の全体構成を示す説明図であって、例
えば４気筒の機関本体１には、吸気弁（図示せず）を駆
動する吸気カムシャフト２と、排気弁（図示せず）を駆
動する排気カムシャフト３とが互いに独立してシリンダ
ヘッドの上方に設けられ、ＤＯＨＣ型エンジンを構成し
ている。これら各カムシャフト２，３は、その前端がタ
イミングプーリ４，５及びタイミングベルト６を介して
図示しないクランク軸に接続され、その後部は機関本体
１に軸支されている。
【００１４】また、吸気カムシャフト２には、２個１組
の吸気カム２Ａが軸方向に離間して各気筒毎に設けられ
ると共に、その前端には後述のカムシャフト位相調整部
１７が設けられ、これにより、第１の可変動弁機構７を
構成している。そして、この第１の可変動弁機構７は、
各吸気カム２Ａによってロッカシャフト８に支持された
吸気ロッカアーム９を揺動せしめ、吸気弁を開閉するよ
うになっているが、特に、後述の如く、機関本体１の運
転状態に応じて、カムシャフト位相調整部１７により吸
気カムシャフト２のタイミングプーリ４に対する位相を
遅延させることで、吸気カム２Ａの作動中心角を可変制
御するようになっている。
【００１５】一方、排気カムシャフト３には、バルブリ
フト及び作動角の小さい排気第１カム３Ａと、バルブリ
フト及び作動角の大きい排気第２カム３Ｂとが一対をな
して軸方向に離間して設けられていると共に、各排気カ
ム３Ａ，３Ｂの下側には後述の可変排気ロッカアーム２
７が設けられ、これにより、第２の可変動弁機構１０を
構成している。そして、第２の可変動弁機構１０は、機
関本体１の運転状態に応じて、各排気カム３Ａ，３Ｂの
うちいずれか一方の排気カムを選択し、これにより可変
排気ロッカアーム２７を介して排気弁を開閉させるもの
である。
【００１６】１１，１２は機関本体１に設けられた第１
の油圧制御弁，第２の油圧制御弁をそれぞれ示し、これ
ら各油圧制御弁１１，１２は常開型の電磁弁等からな
り、後述のコントロールユニット１６に接続されてい
る。そして、第１の油圧制御弁１１がカムシャフト位相
調整部１７に供給する油圧をオンオフ制御することによ
って、吸気カムシャフト２の位相が例えば１０°程度変
化し、第２の油圧制御弁１２が各可変排気ロッカアーム
２７に供給する油圧をオンオフ制御することによって、
排気第１カム３Ａと排気第２カム３Ｂのいずれかが選択
されるようになっている。
【００１７】１３は機関本体１の冷却水温度を検出する
冷間状態検出手段としての水温センサ、１４はクランク
角を検出するクランク角センサ、１５は吸入空気量を検
出するエアフローメータをそれぞれ示し、これら各セン
サ１３，１４，１５は、図示しない酸素センサ、イグニ
ッションスイッチ等と共にコントロールユニット１６に
接続されている。
【００１８】内燃機関を電気的に集中制御する開閉時期
制御手段としてのコントロールユニット１６は、マイク
ロコンピュータシステムとして構成され、前記各油圧制
御弁１１，１２を駆動する駆動回路を備えている。この
コントロールユニット１６は、各センサ１３，１４，１
５等の検出信号に基づいて機関本体１の運転状態を検出
し、この運転状態に応じて各油圧制御弁１１，１２を駆
動することにより、吸気弁の開閉時期と排気弁の開閉時
期を組み合わせるものである。
【００１９】次に、図２はカムシャフト位相調整部１７
の詳細を示す断面図であって、このカムシャフト位相調
整部１７は、吸気カムシャフト２の前端に取付ボルト１
８を介して固着された内筒１９と、カムプーリ４と一体
的に形成されたカップ状の外筒２０と、内筒１９と外筒
２０との間に配設されたリング状のピストン２１とから
大略構成され、内筒１９と外筒２０とは例えば１０°程
度相対回転可能に嵌合している。また、ピストン２１の
内周側及び外周側にはヘリカルギヤ状の螺条が形成さ
れ、これらの螺条が内筒１９の外周面と外筒２０の内周
面に形成された螺条と噛合することにより、ピストン２
１の軸方向の移動が内筒１９と外筒２０の相対回転運動
に変換される。
【００２０】さらに、ピストン２１は、リターンスプリ
ング２２により前方に向けて常時付勢されており、この
ばね力に対抗すべく、ピストン２１の前面側と外筒２０
の蓋部裏面側との間には油圧室２３が画成されている。
この油圧室２３は、取付ボルト１８内に形成された油路
２４と、吸気カムシャフト２内に形成された油通路２５
とを介して第１の油圧制御弁１１に接続される一方、油
通路２５から分岐する供給通路２６を介してオイルポン
プ（図示せず）の吐出口に接続されている。
【００２１】次に、図３は、第２の可変動弁機構１０の
主要部をなす可変排気ロッカアーム２７の上面図であっ
て、該可変排気ロッカアーム２７は、２個の排気弁を同
時に揺動させる幅広な略コ字状の主ロッカアーム２８
と、主ロッカアーム２８内に揺動可能に設けられた略矩
形状の副ロッカアーム２９とから大略構成され、主ロッ
カアーム２８，副ロッカアーム２９は、それぞれ主ロッ
カシャフト３０，副ロッカシャフト３１に揺動可能に支
持されている。また、主ロッカアーム２８の上面側には
排気第１カム３Ａに摺接する主カムフォロア３２が設け
られ、副ロッカアーム２９の上面側には図４に示す如
く、排気第２カム３Ｂに摺接する副カムフォロア３３が
設けられている。さらに、主ロッカアーム２８と平行に
設けられた副ロッカアーム２９は、図４の断面図に示す
如く、プランジャ３４及びコイルスプリング３５によっ
て上方に付勢されている。
【００２２】主ロッカアーム２８と副ロッカアーム２９
との間には、円形の貫通穴３６が排気カムシャフト３と
平行に形成されている。この貫通穴３６は、主ロッカア
ーム２８内に形成された油路３７と、主ロッカシャフト
３０内に形成された油通路３８を介して第２の油圧制御
弁１２に接続されている。貫通穴３６内には、油路３７
寄りの一方の端部に第１のピン３９が摺動可能に設けら
れ、副ロッカアーム２９内における中央部に第２のピン
４０が摺動可能に設けられ、他方の端部にプランジャ４
１が摺動可能に設けられ、これら各ピン３９，４０はプ
ランジャ４１を介してリターンスプリング４２より主ロ
ッカアーム２８の中央部に付勢されている。
【００２３】次に、上述した第１の可変動弁機構７の作
動について説明する。
【００２４】まず、第１の油圧制御弁１１がオフ状態
（開弁状態）の場合に、オイルポンプから吐出された潤
滑油は、供給通路２６、油通路２５、第１の油圧制御弁
１１を介してオイルパン（図示せず）に還流する。これ
により、油圧室２３内の圧力が低くなってピストン２１
が軸方向に変位しないため、内筒１９と外筒２０とは相
対回転せず、カムシャフト位相調整部１７は、吸気カム
シャフト２の作動中心角を図５中の実線波形Ｉ1に示す
如く、進み側の第１の基準値Ｍ1に保持する。
【００２５】一方、第１の油圧制御弁１１がオン状態
（閉弁状態）になった場合は、油通路２５が閉塞されて
潤滑油の循環経路が消失するため、油圧室２３内の圧力
が上昇して、ピストン２１が軸方向に移動する。これに
より、内筒１９と外筒２０とが例えば１０°程度の所定
角度Δθだけ相対回転し、カムシャフト位相調整部１７
は、図５中の点線波形Ｉ2に示す如く、吸気カムシャフ
ト２の作動中心角を遅れ側の第２の基準値Ｍ2に変更す
る。従って、第１の油圧制御弁１１の開閉を制御するこ
とにより、作動角θを一定に保持したまま吸気カムシャ
フト２の作動中心角Ｍ1，Ｍ2のみを変更して、吸気弁の
開時期及び閉時期を共に早めたり、遅くしたりすること
ができる。
【００２６】次に、前記第２の可変動弁機構１０の作動
について説明する。
【００２７】まず、第２の油圧制御弁１２がオフ状態
（開弁状態）の場合は、オイルポンプから吐出された潤
滑油が油通路３８、第２の油圧制御弁１２を介してオイ
ルパンに還流し、油通路３８内の圧力が低くなるため、
前記各ピン３９，４０はリターンスプリング４１により
主ロッカアーム２８の中央部に付勢されている。これに
より、第１のピン３９と第２のピン４０との当接面は主
ロッカアーム２８と副ロッカアーム２９の一方の当接面
に一致する一方、第２のピン４０とプランジャ４１との
当接面は主ロッカアーム２８と副ロッカアーム２９の他
方の当接面に一致し、各ロッカアーム２８，２９間の係
合が解除されて、主ロッカアーム２８は、図５中の実線
波形Ｅ1に示す如く、バルブリフト及び作動角θ1の小さ
い排気第１カム３Ａに従って揺動する。この結果、排気
弁は、開時期が遅くなる一方、閉時期が早くなる。
【００２８】一方、第２の油圧制御弁１２がオン状態
（閉弁状態）になった場合は、オイルポンプから吐出さ
れた潤滑油の循環経路が消失するため、油路３７内の圧
力が上昇し、各ピン３９，４０及びプランジャ４１が主
ロッカアーム２８の他方の端部（タイミングプーリ５の
反対側）に向けて移動する。これにより、各ロッカアー
ム２８，２９は各ピン３９，４０により係合され、主ロ
ッカアーム２８は、図５中の点線波形Ｅ2に示す如く、
排気第１カム３ＡよりもバルブリフトがＬだけ大きく作
動角θ2も大きい排気第２カム３Ｂに従って揺動する。
この結果、排気弁は、開時期が早まる一方、閉時期が遅
くなる。
【００２９】すなわち、第２の油圧制御弁１２の開閉を
制御することにより、作動中心角をあまり変化させずに
排気カムシャフト３の作動角をθ1，θ2のいずれかに変
更して、排気弁の開時期を遅らせつつ閉時期を早めるこ
とができる一方、排気弁の開時期を早めつつ閉時期を遅
くすることができる。
【００３０】次に、本実施例の作動について図５〜図８
を参照しつつ説明する。
【００３１】まず、コントロールユニット１６は、水温
センサ１３の検出信号に基づいて、機関本体１が冷機状
態であるか、暖機状態であるかを判別し、暖機状態と判
定した場合は、さらに、クランク角センサ１４，エアフ
ローメータ１５等の検出信号に基づいて、低回転低負荷
域、低回転高負荷域、高回転域の３つのレベルに区分け
する。そして、これら冷機時、低回転低負荷域、低回転
高負荷域、高回転域の合計４種の場合に応じて、下記表
１に示す如く、吸気弁と排気弁の開閉時期を調節する。
【００３２】
【表１】
【００３３】すなわち、冷機時の場合は、図６に示す如
く、作動中心角を進み側の第１の基準値Ｍ1にして吸気
弁の開時期と閉時期とを共に早める一方、排気第１カム
３Ａの小さい作動角θ1により排気弁の開時期を遅らせ
ると共に閉時期を早める。
【００３４】また、低回転低負荷域の場合は、図７に示
す如く、吸気カムシャフト２をΔθだけ遅れ方向に回動
させて作動中心角を第２の基準値Ｍ2とし、吸気弁の開
時期と閉時期とを共に遅らせる一方、排気第１カム３Ａ
により排気弁の開時期を遅らせると共に閉時期を早め
る。
【００３５】さらに、低回転高負荷域の場合は、吸気カ
ムシャフト２をΔθだけ回動し、作動中心角を第１の基
準値Ｍ1に戻して吸気弁の開時期及び閉時期を共に早め
る一方、排気第１カム３Ａを継続使用することにより排
気弁の開時期を遅らせつつ閉時期を早めて、上述した冷
機時の場合と同様に、開閉時期を調整する。
【００３６】最後に、高回転域に達した場合は、図８に
示す如く、吸気カムシャフト２の作動中心角を図６に示
す状態よりもΔθだけ遅くして、作動中心角を第２の基
準値Ｍ2とすることにより、吸気弁の開時期と閉時期を
共に遅らせる一方、各ロッカアーム２８，２９を連結し
て、大きい作動角θ2の排気第２カム３Ｂを選択するこ
とにより、該排気弁の開時期を早めると共に閉時期を遅
らせる。
【００３７】このように、本実施例によれば、吸気カム
シャフト２の作動中心角Ｍ1，Ｍ2のみを変更する第１の
可変動弁機構７と、小さい作動角θ1の排気第１カム３
Ａと大きい作動角θ2の排気第２カム３Ｂとを選択的に
切り替える第２の可変動弁機構１０とを備え、コントロ
ールユニット１６によって表１に示す如く、機関本体１
の運転状態に応じて吸気弁及び排気弁の開閉時期を調節
する構成としたため、以下の効果を奏する。
【００３８】まず、冷機時においては、排気弁の開時期
を遅くすることによって、燃焼室内の燃焼が十分行われ
た後に、排気ガスを排気通路に排出することができ、未
燃焼のＨＣが排気通路に排出されるのを防止できる。ま
た、排気弁の閉時期を早くすることによって、ピストン
のクレビスボリウムに残留した高濃度の未燃焼ＨＣが上
死点付近で排気通路に一気に排出されるのを未然に防止
できる。
【００３９】一方、吸気弁の開時期を早くすることによ
って、燃焼室内に負圧を導入し、この負圧を利用してク
レビスボリウムに残留した高濃度の未燃焼ＨＣを吸気通
路内に吸い出すことができ、この残留ＨＣが排気通路に
排出されるのを一層未然に防止することができる。ま
た、吸気弁の閉時期を早くすることによって、低回転状
態に応じて混合気を送り込むことができ、充填効率を向
上して、冷間始動時に減少しがちな低速トルクを高める
ことができる。
【００４０】次に、機関本体１の温度が上昇して暖機が
終了した後は、触媒コンバータが活性化し、ＨＣの転化
率も向上するため、機関本体１から排出されるＨＣ量を
低減する必要性が少なくなる。そこで、本実施例では、
冷機時において排気エミッションの向上を達成した後、
暖気時においては各可変動弁機構７，１０を有効利用し
て燃費やトルク性能の向上を行っている。
【００４１】まず、低回転低負荷域においては、排気弁
の閉時期を早めると共に吸気弁の開時期を遅らせている
ため、図７に示す如く、オーバラップが極めて小さくな
るか、あるいはオーバラップが生じなくなる。従って、
燃焼室内に残留する排気ガス量が減少するため、燃焼が
安定化し、通常運転域での燃費を向上することができ
る。また、排気弁の開時期を遅らせることにより、排気
ガスのエネルギをクランク軸の回転エネルギに効率よく
転換でき、ブローダウン損失を減少して、燃費向上を達
成することができる。さらに、吸気弁の閉時期を遅らせ
ることにより、ポンピングロスを低減して燃費を向上で
きる。
【００４２】次に、低回転高負荷域においては、吸気弁
の閉時期が早まることにより、低回転状態に応じて効率
よく混合気を送り込むことができ、充填効率を高めて、
低速トルクを増大することができる。
【００４３】最後に、高回転域においては、吸気弁の閉
時期が遅くなることにより、高回転状態に応じて効率よ
く混合気を送り込むことができ、充填効率を向上して、
高速トルクを増大することができる。また、排気弁は、
作動角及びバルブリフトの大きい排気第２カム３Ｂで開
閉されるため、排気の開口面積が増大して、流路抵抗
（排気抵抗）が低減する。この結果、滑らかに排気ガス
を排出して、高回転域のトルクや最高出力を向上するこ
とができる。さらに、図８に示す如く、オーバラップも
増大するので、吸気通路の負圧によって排気通路内の排
気ガスを効率よく掃気でき、排気の押し出し損失を低減
して、より一層機関出力を向上することができる。
【００４４】なお、以上の効果をまとめると、下記表２
のようになる。
【００４５】
【表２】
【００４６】また、本実施例では、カムシャフト位相調
整部１７を主体とする第１の可変動弁機構７を用いて吸
気弁の開閉時期を調節する構成であるため、２個の吸気
カムを選択的に使い分ける場合に比べて、効果的に排気
エミッションや低速トルクの向上を達成できる上に、構
造を大幅に簡素化して、コストを低減することができ
る。
【００４７】すなわち、吸気弁側の可変動弁機構に、第
２の可変動弁機構１０と同様のカム切換式機構を用いた
とすれば、その構造上、バルブリフト及び作動角の大き
い第２カム（高速カム）がバルブリフト及び作動角の小
さい第１カム（低速カム）のリフトカーブを含まなけれ
ばならないという制約を受けるため、第２カムによって
十分に吸気弁の開時期を早めることができない。従っ
て、残留ＨＣを吸気通路に吸い出すことができず、排気
エミッションを向上できない。また、カム切換式機構で
は、吸気弁の閉時期を開時期と共に早めることができな
いため、低回転状態に応じて効率よく混合気を送り込む
ことができず、低回転時に必要な低速トルクの向上も図
ることができない。一方、各気筒毎に２個のカムを必要
とするため、単一のカムシャフト位相調整部１７に比較
して、構造が複雑化し、コストが増大する。
【００４８】さらに、本実施例では、各油圧制御弁１
１，１２を常開型電磁弁から構成し、機関停止後に、第
１の可変動弁機構７は吸気カムシャフト２の作動中心角
を進み側の第１の基準値Ｍ1とする一方、第２の可変動
弁機構１０は小さい作動角θ1の排気第１カム３Ａを選
択し、これにより、初期状態には、図６に示す冷機時の
開閉時期を形成する構成としている。従って、冷間始動
時の場合には、機関本体１の始動直後から速やかに排気
ガス中のＨＣを低減することができ、一層排気エミッシ
ョン性能を向上することができる。すなわち、本実施例
とは逆に、機関停止後において、各油圧制御弁１１，１
２を閉弁状態に戻す常閉型の構成とすれば、冷間始動時
に、潤滑油圧力が上昇するまでの間、冷機時用の開閉時
期に切り換えることができず、この間のＨＣ排出を防止
することができない。
【００４９】なお、前記実施例では、冷間状態検出手段
として、機関の冷却水温を検出する水温センサ１３を用
いる場合を例示したが、本発明は、これに限らず、例え
ば排気ガス温度を検出する排気ガス温度センサ等を用い
てもよい。
【００５０】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明に係る内燃機
関の可変動弁装置によれば、機関の冷間時に、吸気弁の
開時期及び閉時期を共に早め、かつ、排気弁の開時期を
遅らせると共に閉時期を早めることができる。従って、
未燃焼の混合気が排気通路に排出されるのを防止でき、
ピストンのクレビスボリウムに残留した濃度の高いＨＣ
が上死点付近で一気に排気通路に排出されるのを未然に
防止して、排気エミッション性能を向上することができ
る。また、燃焼を安定化してＨＣの発生を未然に防止で
きる。さらに、吸気弁の閉時期を早めることにより、低
回転時の充填効率が向上し、潤滑油低温状態に生じるフ
リクショントルクを打ち消す高い低速トルクを得ること
ができる。
【００５１】また、作動角一定のまま作動中心角のみを
変化させる第１の可変動弁機構と、作動角を変化させる
第２の可変動弁機構とを備えた請求項２の構成によれ
ば、第１の可変動弁機構により吸気弁の開時期及び閉時
期を共に同方向に変化させることができる一方、第２の
可変動弁機構により排気弁の開時期と閉時期とを互いに
逆方向に変化させることができ、吸気弁の開閉時期と排
気弁の開閉時期とを適宜組み合わせて、機関の運転状態
に応じた最適なバルブタイミングを容易に得ることがで
きる。
【００５２】さらに、冷間時には、作動角一定のまま作
動中心角のみを変化させる第１の可変動弁機構によって
吸気弁の開時期及び閉時期を共に早める一方、作動角を
変化させる第２の可変動弁機構によって排気弁の開時期
を遅らせつつ閉時期を早める請求項３の構成によれば、
比較的簡単な構成で請求項１の発明と同様の作用効果を
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る可変動弁装置の全体構成
図。
【図２】カムシャフト位相調整部を示す断面図。
【図３】可変排気ロッカアーム等を示す断面図。
【図４】図３中のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図５】吸気弁及び排気弁の開閉時期特性を示す波形
図。
【図６】機関冷機時及び低回転高負荷時の開閉時期特性
を示す波形図。
【図７】低回転低負荷時の開閉時期特性を示す波形図。
【図８】高回転時の開閉時期特性を示す波形図。
【符号の説明】
１…機関本体 ２…吸気カムシャフト ３…排気カムシャフト ７…第１の可変動弁機構 １０…第２の可変動弁機構 １７…カムシャフト位相調整部 ２７…可変排気ロッカアーム

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の冷間状態を検出する冷間状態
    検出手段と、 吸気弁の開閉時期を可変に調節する第１の可変動弁機構
    と、 排気弁の開閉時期を可変に調節する第２の可変動弁機構
    と、 冷間状態では、前記第１の可変動弁機構によって吸気弁
    の開時期及び閉時期を早め、かつ、前記第２の可変動弁
    機構によって排気弁の開時期を遅らせると共に閉時期を
    早める開閉時期制御手段と、 から構成してなる内燃機関の可変動弁装置。
  2. 【請求項２】 作動角一定のまま作動中心角のみを変化
    させることにより吸気弁の開閉時期を可変に調節する第
    １の可変動弁機構と、 作動角を変化させることにより排気弁の開閉時期を可変
    に調節する第２の可変動弁機構と、 から構成してなる内燃機関の可変動弁装置。
  3. 【請求項３】 内燃機関の冷間状態を検出する冷間状態
    検出手段と、 作動角一定のまま作動中心角のみを変化させることによ
    り吸気弁の開閉時期を可変に調節する第１の可変動弁機
    構と、 作動角を変化させることにより排気弁の開閉時期を可変
    に調節する第２の可変動弁機構と、 冷間状態では、前記第１の可変動弁機構によって作動中
    心角を早めることにより、吸気弁の開時期及び閉時期を
    早める吸気開閉時期制御手段と、 冷間状態では、前記第２の可変動弁機構によって作動角
    を小さくすることにより、排気弁の開時期を遅らせると
    共に閉時期を早める排気開閉時期制御手段と、 から構成してなる内燃機関の可変動弁装置。
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