JPH1113501A

JPH1113501A - 内燃機関の吸排気弁制御装置および制御方法

Info

Publication number: JPH1113501A
Application number: JP16645297A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nakamura; 信中村; Seinosuke Hara; 誠之助原
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-06-24
Filing date: 1997-06-24
Publication date: 1999-01-19
Anticipated expiration: 2017-06-24
Also published as: JP3996238B2

Abstract

(57)【要約】【課題】バルブリフト特性におけるランプ部Ｒ１，Ｒ
２のランプ速度を機関運転条件に応じた最適なものと
し、着座音低減やバルブクリアランスによるバルブ開閉
時期のばらつき低減等の両立を図る。【解決手段】機関と同期回転する駆動軸の外周に、気
筒毎に分割した円筒状カムシャフトが配設され、両者を
連動させる環状ディスクの偏心位置に応じてカムシャフ
トが不等速回転する。環状ディスクが同心位置にあれ
ば、カムシャフトは等速回転し、カムプロフィールに沿
ったバルブリフト特性（破線）が得られる。環状ディス
クの偏心位置では、カムシャフトと駆動軸との位相差に
より、バルブリフト特性が実線のようになる。このと
き、上り側ランプ速度は、同心時より大きくなり、下り
側ランプ速度は同心時より小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、吸気弁もしくは
排気弁のバルブリフト特性を可変制御し得る可変動弁機
構を具備した内燃機関に関し、その吸排気弁制御装置お
よび制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】４サイクル内燃機関の吸気弁および排気
弁は、機関に同期して回転するカムによって直接もしく
はロッカアーム等を介して開閉駆動されるようになって
いるが、いずれの形式の場合でも、吸排気弁のバルブリ
フトの急激な立ち上がりや急激な着座を防止するため
に、カムプロフィールとしてカムリフト区間とベースサ
ークルとの境界部分に、緩やかな傾斜を有するランプ部
つまり緩衝部が設けられている。このランプ部は、カム
リフトが立ち上がるときの上り側ランプ部と、カムリフ
トの終了時つまり着座時の下り側ランプ部とに大別さ
れ、それぞれの期間の長さ、高さ、傾きつまりランプ速
度（リフト／カム回転角）等は、バルブクリアランス等
に応じて適宜に設定されている。

【０００３】一方、内燃機関の吸排気弁の開閉時期を可
変制御する可変動弁機構は従来から種々の形式のものが
提案されており、一部で既に実用に供されている。例え
ば、カムシャフトと該カムシャフトを駆動するクランク
シャフトとの間の位相関係を相対的にずらすことによっ
て、吸気弁の開閉時期を同方向へ変化させるものや、異
なるカムプロフィールを有する２つのカムに従動する２
つのロッカアームを設け、吸気弁が実際に連動するロッ
カアームを選択的に切り換えることによって、バルブリ
フト特性を２種類に切り換えるようにした装置などが実
用されている。また、特開平６−１８５３２１号公報に
は、不等速軸継手の原理を応用して、円筒状カムシャフ
トを不等速回転させることでバルブリフト特性を連続的
に可変制御し得るようにした可変動弁機構が開示されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】実用されている内燃機
関の多くは、固定的な特性の動弁機構と組合わされてお
り、吸排気弁のバルブリフト曲線は、ランプ部の特性を
含めて常に一定である。そのため、ランプ部による着座
音の低減等の性能を必ずしも十分に得ることができな
い。例えば、動弁系から発生する耳障りな着座音を低減
するためには、下り側ランプ部のランプ速度を小さくす
ることが望ましいが、過度に下り側ランプ速度を小さく
すると、バルブクリアランスのばらつきに伴うバルブ閉
時期のばらつきが大きくなり、各気筒のトルクが不均一
になるので、結局、適当な妥協点に設定せざるを得ない
のである。

【０００５】また、上述した可変動弁機構にあっても、
一般に、低速低負荷域でリフト量を小さく、高速高負荷
域でリフト量を大きくする程度の制御がなされているに
過ぎず、ランプ部の特性に着目した制御はなされていな
い。

【０００６】本発明の目的は、可変動弁機構を備えた内
燃機関において、ランプ部の特性を機関運転条件に応じ
て一層最適に可変制御し、騒音や出力等の機関の性能を
最大限に確保することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１に係る吸排気弁制御装置および
請求項１１に係る吸気弁制御方法は、吸気弁もしく排気
弁のバルブリフト特性を制御信号により制御可能な可変
動弁機構を備え、バルブリフト特性の変化に伴ってバル
ブリフト曲線におけるランプ速度（ランプ部のリフト／
カム回転角）が変化する内燃機関において、機関の低速
低負荷域では下り側ランプ速度が比較的小さく、かつ高
負荷域または高速域では下り側ランプ速度が比較的大き
くなるようにバルブリフト特性を可変制御することを特
徴としている。

【０００８】すなわち、アイドルを含む低速低負荷域で
は、機関の騒音は全体的に低く、その中で、動弁系の着
座音は、耳障りなものとなるが、この請求項１および請
求項１１のように下り側ランプ速度が小さければ、吸排
気弁の着座が一層緩やかなものとなるので、その耳障り
な着座音が低減する。一方、機関の高負荷域あるいは高
速域では、機関の他の騒音が大きくなってくるので、着
座音は、それほど問題とならない。そして、この運転条
件で下り側ランプ速度を大きくすることにより、製造時
のばらつきや経時変化（各部の摩耗等）によるバルブク
リアランスのばらつきに対して、バルブ閉時期のばらつ
きが抑制され、高負荷域や高速域において重視されるト
ルクの気筒間ばらつきが小さなものとなる。

【０００９】また請求項２あるいは請求項７の制御装置
あるいは制御方法は、機関の低速域では上り側ランプ速
度が比較的大きく、かつ高速域では上り側ランプ速度が
比較的小さくなるようにバルブリフト特性を可変制御す
ることを特徴としている。

【００１０】すなわち、機関の高速域では、当然、カム
回転速度も高くなるので、同一のランプ速度であって
も、リフト開始時にカムロブに加わる衝撃荷重が大きな
ものとなり、カムロブが摩耗しやすい。従って、この高
速域で上り側ランプ速度を小さなものとすることによ
り、カムロブの摩耗が抑制される。これに対し、機関の
低速域では、衝撃荷重が低減するため、摩耗の問題は少
ない。この低速域で上り側ランプ速度を小さくすること
により、バルブクリアランスのばらつきに対するバルブ
開時期のばらつきが抑制され、この運転条件で重要な排
気エミッション性能のばらつきやアイドル安定性のばら
つき等が低減する。

【００１１】また請求項３および請求項１３の発明は、
吸気弁のバルブリフト特性を制御信号により制御可能な
可変動弁機構を備え、バルブリフト特性の変化に伴って
バルブリフト曲線におけるランプ速度（ランプ部のリフ
ト／カム回転角）が変化する内燃機関において、機関の
低速低負荷域では上り側ランプ速度が比較的大きく、か
つ下り側ランプ速度が比較的小さく、また高速域では上
り側ランプ速度が比較的小さく、かつ下り側ランプ速度
が比較的大きくなるように、吸気弁のバルブリフト特性
を可変制御することを特徴としている。

【００１２】この構成においては、機関の低速低負荷域
では、吸気弁の下り側ランプ速度が小さいことから、耳
障りな着座音が抑制される。また同時に、上り側ランプ
速度は大きいので、バルブクリアランス変化に対するバ
ルブオーバラップ変化が小さく、気筒内残留ガス率のば
らつきが減少する。その結果、排気エミッションが安定
化し、かつアイドル安定性も向上する。一方、高速域で
は、上り側ランプ速度が小さいことから、リフト開始部
におけるカムロブの摩耗が抑制される。また同時に、下
り側ランプ速度は大きくなるので、バルブクリアランス
のばらつきに伴う吸気弁閉時期のばらつきが小さくな
り、トルクが安定化する。なお、吸排気弁の開閉時期の
中では、吸気弁の閉時期が、トルクに最も大きく影響す
る。

【００１３】次に、請求項４の発明では、上り側ランプ
部の高さは、機関運転条件に拘わらず一定となってい
る。換言すれば、ランプ部の区間の長短が変化して、ラ
ンプ速度が変化する。従って、バルブクリアランスに対
する余裕代は、ランプ速度が変化しても一定である。仮
に、ランプ速度を小さくするためにランプ部の高さを小
さくしたとすると、バルブクリアランスが継時的に変化
したような場合に、バルブクリアランスがランプ部高さ
を上回り、緩衝作用が実質的に失われる虞れがある。こ
の請求項４では、バルブクリアランスに対する余裕代が
機関運転条件に拘わらず一定であり、バルブクリアラン
スが上り側ランプ部高さを上回るようなことがないの
で、カムロブのリフト開始部における過大な衝撃入力を
回避できる。

【００１４】また請求項５の発明では、下り側ランプ部
の高さは、機関運転条件に拘わらず一定となっている。
従って、上記と同様に、バルブクリアランスに対する余
裕代が機関運転条件に拘わらず一定であり、バルブクリ
アランスが下り側ランプ部高さを上回るようなことがな
いので、リフト終了時における急激な着座を防止でき
る。

【００１５】また請求項６の発明では、上り側ランプ部
の高さと下り側ランプ部の高さが互いに等しく、かつ機
関運転条件に拘わらず一定となっている。この発明で
は、上り側および下り側の双方について、バルブクリア
ランスがランプ部高さを越えることがない。

【００１６】請求項７の発明においては、ランプ速度が
連続的に変化する。そのため、着座音等の変化も連続的
なものとなり、運転者に違和感を与えることがない。ま
た、トルク変化も連続的であり、トルクショックが生じ
ない。

【００１７】上記のようなバルブリフト特性の可変制御
を実現するために、請求項８に係る吸排気弁制御装置
は、上記可変動弁機構として、機関の回転に同期して回
転する駆動軸と、この駆動軸と同軸上に配設され、かつ
吸気弁を駆動するカムを外周に有するカムシャフトと、
このカムシャフトの端部に設けられ、かつ半径方向に沿
って係合溝が形成された一方のフランジ部と、この一方
のフランジ部に対向するように上記駆動軸側に設けら
れ、かつ半径方向に沿って係合溝が形成された他方のフ
ランジ部と、上記両フランジ部の間に揺動自在に配設さ
れた環状ディスクと、この環状ディスクの両側部に互い
に反対方向に突設されて、上記両フランジ部の各係合溝
内に夫々係合するピンと、上記環状ディスクを機関運転
状態に応じて揺動させる駆動機構とを備えている。

【００１８】この構成においては、環状ディスクの回転
中心が駆動軸およびカムシャフトの中心と同心状態にあ
る場合には、駆動軸とカムシャフトとが等速回転し、ま
た環状ディスクが偏心位置にある場合には、両者が不等
速回転する。従って、上記環状ディスクの位置に応じ
て、吸排気弁のバルブリフト特性が連続的に変化し、ラ
ンプ部区間が、長く、あるいは短くなる。これにより、
ランプ部速度が連続的に変化する。

【００１９】さらに、請求項９の発明は、上記環状ディ
スクの偏心時に、上記駆動軸と上記カムシャフトとの位
相差が零となる点（同位相点Ｐ点）が、上り側ランプ部
の終了点と略一致することを特徴としている。この場
合、位相変化が生じない同位相点にある上り側ランプ部
終了点つまり実質的なリフト開始点が、機関運転条件に
拘わらず略一定となり、性能が安定化する。例えば、吸
気弁側に用いた場合、バルブオーバラップの急激な変化
がなく、ターボチャージャ付機関のような排圧が大きく
変化する機関での性能の安定化が図れる。

【００２０】また請求項１０の発明は、上記同位相点
（Ｐ点）が、上り側ランプ部の区間中に存在することを
特徴としている。この構成によれば、上り側ランプ速度
の変化が最大となる。そのため、上述した種々の運転条
件に応じた最適なランプ速度を容易に得ることができ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、バルブ
リフト曲線におけるランプ速度が機関運転条件に応じた
最適なものとなり、機関の騒音特性等を一層良好なもの
とできる。特に、請求項１および請求項１１の発明によ
れば、低速低負荷時に耳障りとなる動弁系着座音を低減
できるとともに、着座音が問題とならない高負荷域ある
いは高速域では、バルブ閉時期のばらつきを抑制でき、
トルクの気筒間ばらつきが小さくなる。

【００２２】また、請求項２および請求項１２の発明に
よれば、カムロブのリフト開始部分の摩耗を抑制でき、
かつ機関低速域でのバルブ閉時期のばらつきが小さくな
って、排気エミッションやアイドル安定性が向上する。

【００２３】さらに請求項３および請求項１３の発明に
よれば、機関の低速低負荷域において耳障りな着座音を
低減できるとともに、バルブオーバラップのばらつきが
小さくなり、排気エミッションやアイドル安定性が向上
する。そして、高速域では、吸気弁閉時期のばらつきが
小さくなり、トルクが安定性する。

【００２４】また請求項４〜請求項６の発明によれば、
バルブクリアランスがランプ部高さを上回って緩衝作用
が実質的に失われるような事態を防止でき、急激なリフ
トあるいは着座を防止できる。

【００２５】請求項７および請求項８の発明によれば、
着座音の変化やトルク変化が連続的なものとなり、違和
感やトルクショックを与えることがない。

【００２６】さらに請求項９の発明によれば、実質的な
リフト開始点がランプ速度の変化に拘わらず一定とな
り、機関の性能が安定化する。

【００２７】また請求項１０の発明によれば、上り側ラ
ンプ速度の変化が最大となり、一層最適なランプ速度を
確保できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【００２９】図１は、この発明に係る吸排気弁制御装置
に用いられる可変動弁機構の一実施例を示す分解斜視図
である。

【００３０】この図１に示すように、シリンダヘッドの
上部に、全気筒に亙って連続した駆動軸１が配設されて
いる。この駆動軸１は、内部に潤滑油通路（図示せず）
が形成された中空状のものであって、一端にスプロケッ
ト２が取り付けられ、タイミングチェーン４を介して図
示せぬクランクシャフトに連動している。そして、この
駆動軸１の外周には、各気筒毎に分割された円筒状のカ
ムシャフト１１が相対回転可能に嵌合しており、各カム
シャフト１１の端部に、第１フランジ部１２が設けられ
ている。各カムシャフト１１は、吸排気弁例えば吸気弁
３を駆動する一対のカム１１ａを有し、かつその一対の
カム１１ａの中間のジャーナル部１１ｂが、シリンダヘ
ッド側の図示せぬ軸受部とカムブラケットとによって回
転自在に支持されている。

【００３１】また、駆動軸１には、短いスリーブ１５が
固定されており、各スリーブ１５の端部に、それぞれ上
記第１フランジ部１２と対向するように、第２フランジ
部１６が形成されている。両フランジ部１２，１６の間
には、円環状をなす環状ディスク１７が介装されてお
り、この環状ディスク１７は、制御ハウジング１８の円
形の開口部１８ａ内に回転自在に嵌合保持されている。
具体的には、制御ハウジング１８の開口部１８ａ内周面
は単純な円筒面をなし、ここに、環状ディスク１７の外
周面が回転自在に嵌合している。

【００３２】上記第１フランジ部１２および第２フラン
ジ部１６には、それぞれ半径方向に沿った係合溝１９，
２０が形成されている。両係合溝１９，２０は、互いに
１８０゜異なる位置に配置されている。そして、環状デ
ィスク１７には、互いに１８０゜異なる位置にそれぞれ
保持孔が貫通形成されているとともに、それぞれに、第
１ピン２３，第２ピン２４が回転可能に嵌合している。
これらのピン２３，２４は、互いに逆向きに突出してお
り、第１ピン２３の先端部が第１フランジ部１２の係合
溝１９に摺動可能に係合しているとともに、第２ピン２
４の先端部が第２フランジ部１６の係合溝２０に摺動可
能に係合している（図２参照）。なお、係合溝１９，２
０に摺接する各ピン２３，２４の先端部の側面は、平行
な一対の平面に加工されている。

【００３３】上記環状ディスク１７を回転自在に保持す
る制御ハウジング１８は、駆動軸１と直交する面に沿っ
た略三角形の板状をなしており、駆動軸１に平行に配置
された固定シャフト２５および制御シャフト２６によっ
て軸直角方向に沿って移動可能なように支持されてい
る。すなわち、制御ハウジング１８の開口部１８ａの上
部に、円形をなすカム嵌合孔２７が、開口部１８ａの側
部に同じく円形をなすブッシュ嵌合孔２８が、それぞれ
開口形成されており、カム嵌合孔２７に制御シャフト２
６が、ブッシュ嵌合孔２８に固定シャフト２５がそれぞ
れ挿通されている。そして、制御シャフト２６には、円
形の偏心カム２９が各気筒毎に固設されており、この偏
心カム２９の外周面が上記カム嵌合孔２７に摺動可能に
嵌合している。上記制御シャフト２６は、図示せぬ軸受
部を介してシリンダヘッドに回転可能に支持されている
ものであって、駆動軸１と平行にかつ全気筒に亙って連
続しており、その一端が油圧式アクチュエータ５に連結
されているとともに、他端に、該制御シャフト２６の回
転位置を検出するポジションセンサ６が設けられてい
る。

【００３４】また、固定シャフト２５とブッシュ嵌合孔
２８との間には、偏心ブッシュ３０が介装されている。
この偏心ブッシュ３０は、外周面に対し内周面が偏心し
た位置に形成されているものであって、固定シャフト２
５およびブッシュ嵌合孔２８の双方に回転可能に嵌合し
ている。そして、上記固定シャフト２５は、シリンダヘ
ッド上部に固定されている。

【００３５】従って、偏心カム２９を備えた制御シャフ
ト２６が回転すると、制御ハウジング１８が図の上下に
揺動し、環状ディスク１７の中心が駆動軸１およびカム
シャフト１１の中心から偏心する。

【００３６】図２（Ａ）は、環状ディスク１７の中心Ｘ
が駆動軸１の中心Ｙに対し同心位置にある状態を示して
いる。この状態においては、駆動軸１と環状ディスク１
７とカムシャフト１１との３者がピン２３，２４を介し
て等速で同期回転する。この結果、図３の（Ａ）の破線
に示すようなカム１１ａのプロフィールに沿ったバルブ
リフト特性が得られる。

【００３７】これに対し、図２（Ｂ）は、上記制御シャ
フト２６の回転により、環状ディスク１７の中心Ｘと駆
動軸１の中心Ｙとが、その偏心量をΔとして示すよう
に、互いに偏心している状態を示している。この状態に
おいては、一種の不等速軸継手と同様に、環状ディスク
１７の角速度が変化する不等速回転となる。これによ
り、図３の（Ｂ）の実線ａに示すように、駆動軸１とカ
ムシャフト１１との間で、偏心量Δに応じた位相差が与
えられる。また、回転位相差の最大点Ｑ１，最小点Ｑ２
の途中に、位相変化が生じない同位相点（Ｐ点）が存在
する。なお、図３（Ｂ）の特性図では、カムシャフト１
１が相対的に進む方向の位相差を正に、相対的に遅れる
方向の位相差を負にしてある。そして、カムシャフト１
１が相対的に遅れ側となる領域（Ｐ１点以前の領域およ
びＰ２〜Ｐ３の領域）に位置する吸気弁３のリフト開始
時期は、上記位相差に伴って遅れることになる。逆に、
カムシャフト１１が相対的に進み側となる領域（Ｐ１〜
Ｐ２の領域）に位置する吸気弁３のリフト終了時期は、
上記位相差に伴って進むことになる。従って、図３
（Ａ）に実線で示すようなバルブリフト特性が得られ、
その作動角は小さくなる。

【００３８】ここで、カム１１ａのカムプロフィールに
は、そのリフト開始部分およびリフト終了部分の双方
に、緩やかな緩衝部つまり上り側ランプ部Ｒ１および下
り側ランプ部Ｒ２が予め設けられている。そして、この
実施例の特性では、上り側ランプ部Ｒ１の終了点（実質
的なカムリフト部分との境界点）が、上記の同位相点Ｐ
点、詳しくは位相差が負から正へ変化する途中のＰ１点
に一致している。また上り側ランプ部Ｒ１は、位相差変
化を示す実線ａの傾きが正の領域にある。これにより、
バルブリフト特性における上り側ランプ部Ｒ１の区間
は、同心時には、相対的に長く、偏心時には、相対的に
短いものとなる。従って、上り側ランプ部Ｒ１の変化率
（リフト／カム回転角）である上り側ランプ速度は、同
心時に比較的小さく、かつ偏心時に比較的大きくなる。
また、下り側ランプ部Ｒ２は、位相差の変化を示す実線
ａの傾きが負となる領域にあるので、バルブリフト特性
におけるその区間は、同心時には、相対的に短く、かつ
偏心時には、相対的に長いものとなる。従って、その変
化率である下り側ランプ速度は、同心時に比較的大き
く、かつ偏心時に比較的小さくなる。なお、上り側ラン
プ部Ｒ１と下り側ランプ部Ｒ２のランプ高さＨは、互い
に等しく、かつ偏心，同心に拘わらず一定である。

【００３９】また、カムプロフィールにおける基本的な
ランプ部Ｒ１，Ｒ２の形状としては、下り側ランプ速度
が上り側ランプ速度よりも大きくなるように、それぞれ
設定されている。なお、この実施例では、各ランプ部Ｒ
１，Ｒ２が直線状の特性となっているが、緩い曲線状の
特性とすることも可能である。

【００４０】このように環状ディスク１７の回転中心位
置を可変制御することにより、各ランプ部Ｒ１，Ｒ２の
ランプ速度が可変制御される。

【００４１】次の表１は、その制御の一例として、機関
運転条件と下り側ランプ速度との関係をまとめて示した
ものである。

【００４２】

【表１】

【００４３】このように上記実施例では、機関の全体的
な騒音レベルが低い低速低負荷域では、下り側ランプ速
度が比較的小さくなる。そのため、吸気弁３の着座が緩
やかなものとなり、その耳障りな着座音が低減する。一
方、機関の高負荷域あるいは高速域では、下り側ランプ
速度が比較的大きくなる。そのため、バルブクリアラン
スのばらつきに対する実質的なバルブ閉時期のばらつき
が小さくなり、高負荷域や高速域において重視されるト
ルクの気筒間ばらつきが小さなものとなる。

【００４４】また次の表２は、制御の異なる例として、
機関運転条件と上り側ランプ速度との関係をまとめて示
したものである。

【００４５】

【表２】

【００４６】すなわち、機関の高速域では、当然、カム
回転速度も高くなるので、同一のランプ速度であって
も、リフト開始時にカム１１ａに加わる衝撃荷重が大き
なものとなり、カム１１ａが摩耗しやすい。従って、こ
の高速域で上り側ランプ速度を小さなものとすることに
より、カム１１ａの摩耗が抑制される。これに対し、機
関の低速域では、衝撃荷重が低減するため、摩耗の問題
は少ない。この低速域で上り側ランプ速度を小さくする
ことにより、バルブクリアランスのばらつきに対するバ
ルブ開時期のばらつきが抑制され、この運転条件で重要
な排気エミッション性能のばらつきやアイドル安定性の
ばらつき等が低減する。

【００４７】また上記実施例では、吸気弁３側のみに可
変動弁機構を設けているが、吸気弁および排気弁の双方
に可変動弁機構を設け、それぞれのバルブリフト特性を
同時に可変制御することも可能である。

【００４８】また次の表３は、吸気弁の上り側ランプ速
度および下り側ランプ速度の双方に着目した制御の一例
を示している。

【００４９】

【表３】

【００５０】この実施例においては、機関の低速低負荷
域では、吸気弁の下り側ランプ速度が小さいことから、
耳障りな着座音が抑制される。また同時に、上り側ラン
プ速度は大きいので、バルブクリアランス変化に対する
バルブオーバラップ変化が小さく、気筒内残留ガス率の
ばらつきが減少する。その結果、排気エミッションが安
定化し、かつアイドル安定性も向上する。

【００５１】一方、高速域では、上り側ランプ速度が小
さいことから、リフト開始部におけるカム１１ａの摩耗
が抑制される。また同時に、下り側ランプ速度は大きく
なるので、バルブクリアランスのばらつきに伴う吸気弁
閉時期のばらつきが小さくなり、トルクが安定化する。

【００５２】なお、いずれの場合にも、図３に示したよ
うに、上り側ランプ部Ｒ１の終了点が、同位相点Ｐ点に
一致するように設定すれば、実質的なリフト開始点が機
関運転条件に拘わらず略一定となるので、バルブオーバ
ラップの急激な変化がなく、機関の性能が安定化する。

【００５３】これに対し、図示は省略するが、上り側ラ
ンプ部Ｒ１の区間の中間に同位相点Ｐ点が位置するよう
に設定すれば、環状ディスク１７の偏心に伴う上り側ラ
ンプ速度の変化が最大となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す分解斜視図。

【図２】この可変動弁機構の作動を示す説明図であっ
て、（Ａ）は同心状態、（Ｂ）は偏心状態の様子を示す
説明図。

【図３】この可変動弁機構における駆動軸とカムシャフ
トとの回転位相差およびバルブリフト特性を対比して示
す特性図。

【符号の説明】

１…駆動軸１１…カムシャフト１２…第１フランジ部１６…第２フランジ部１７…環状ディスク１８…制御ハウジング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気弁もしく排気弁のバルブリフト特性
を制御信号により制御可能な可変動弁機構を備え、バル
ブリフト特性の変化に伴ってバルブリフト曲線における
ランプ速度（ランプ部のリフト／カム回転角）が変化す
る内燃機関において、機関の低速低負荷域では下り側ラ
ンプ速度が比較的小さく、かつ高負荷域または高速域で
は下り側ランプ速度が比較的大きくなるようにバルブリ
フト特性を可変制御することを特徴とする内燃機関の吸
排気弁制御装置。
【請求項２】吸気弁もしく排気弁のバルブリフト特性
を制御信号により制御可能な可変動弁機構を備え、バル
ブリフト特性の変化に伴ってバルブリフト曲線における
ランプ速度（ランプ部のリフト／カム回転角）が変化す
る内燃機関において、機関の低速域では上り側ランプ速
度が比較的大きく、かつ高速域では上り側ランプ速度が
比較的小さくなるようにバルブリフト特性を可変制御す
ることを特徴とする内燃機関の吸排気弁制御装置。
【請求項３】吸気弁のバルブリフト特性を制御信号に
より制御可能な可変動弁機構を備え、バルブリフト特性
の変化に伴ってバルブリフト曲線におけるランプ速度
（ランプ部のリフト／カム回転角）が変化する内燃機関
において、機関の低速低負荷域では上り側ランプ速度が
比較的大きく、かつ下り側ランプ速度が比較的小さく、
また高速域では上り側ランプ速度が比較的小さく、かつ
下り側ランプ速度が比較的大きくなるように、吸気弁の
バルブリフト特性を可変制御することを特徴とする内燃
機関の吸排気弁制御装置。
【請求項４】上り側ランプ部の高さは、機関運転条件
に拘わらず一定であることを特徴とする請求項１〜３の
いずれかに記載の内燃機関の吸排気弁制御装置。
【請求項５】下り側ランプ部の高さは、機関運転条件
に拘わらず一定であることを特徴とする請求項１〜４の
いずれかに記載の内燃機関の吸排気弁制御装置。
【請求項６】上り側ランプ部の高さと下り側ランプ部
の高さが互いに等しく、かつ機関運転条件に拘わらず一
定であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記
載の内燃機関の吸排気弁制御装置。
【請求項７】ランプ速度が連続的に変化することを特
徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の吸
排気弁制御装置。
【請求項８】上記可変動弁機構は、機関の回転に同期
して回転する駆動軸と、この駆動軸と同軸上に配設さ
れ、かつ吸排気弁を駆動するカムを外周に有するカムシ
ャフトと、このカムシャフトの端部に設けられ、かつ半
径方向に沿って係合溝が形成された一方のフランジ部
と、この一方のフランジ部に対向するように上記駆動軸
側に設けられ、かつ半径方向に沿って係合溝が形成され
た他方のフランジ部と、上記両フランジ部の間に揺動自
在に配設された環状ディスクと、この環状ディスクの両
側部に互いに反対方向に突設されて、上記両フランジ部
の各係合溝内に夫々係合するピンと、上記環状ディスク
を機関運転状態に応じて揺動させる駆動機構とを備え、
上記環状ディスクの位置に応じて吸排気弁のバルブリフ
ト特性が変化するものであることを特徴とする請求項１
〜７のいずれかに記載の内燃機関の吸排気弁制御装置。
【請求項９】上記環状ディスクの偏心時に、上記駆動
軸と上記カムシャフトとの位相差が零となる点（同位相
点Ｐ点）が、上り側ランプ部の終了点と略一致すること
を特徴とする請求項８記載の内燃機関の吸排気弁制御装
置。
【請求項１０】上記環状ディスクの偏心時に、上記駆
動軸と上記カムシャフトとの位相差が零となる点（同位
相点Ｐ点）が、上り側ランプ部の区間中に存在すること
を特徴とする請求項８記載の内燃機関の吸排気弁制御装
置。
【請求項１１】吸気弁もしく排気弁のバルブリフト特
性を制御信号により制御可能な可変動弁機構を備え、バ
ルブリフト特性の変化に伴ってバルブリフト曲線におけ
るランプ速度（ランプ部のリフト／カム回転角）が変化
する内燃機関において、機関の低速低負荷域では下り側
ランプ速度が比較的小さく、かつ高負荷域または高速域
では下り側ランプ速度が比較的大きくなるようにバルブ
リフト特性を可変制御することを特徴とする内燃機関の
吸排気弁制御方法。
【請求項１２】吸気弁もしく排気弁のバルブリフト特
性を制御信号により制御可能な可変動弁機構を備え、バ
ルブリフト特性の変化に伴ってバルブリフト曲線におけ
るランプ速度（ランプ部のリフト／カム回転角）が変化
する内燃機関において、機関の低速域では上り側ランプ
速度が比較的大きく、かつ高速域では上り側ランプ速度
が比較的小さくなるようにバルブリフト特性を可変制御
することを特徴とする内燃機関の吸排気弁制御方法。
【請求項１３】吸気弁のバルブリフト特性を制御信号
により制御可能な可変動弁機構を備え、バルブリフト特
性の変化に伴ってバルブリフト曲線におけるランプ速度
（ランプ部のリフト／カム回転角）が変化する内燃機関
において、機関の低速低負荷域では上り側ランプ速度が
比較的大きく、かつ下り側ランプ速度が比較的小さく、
また高速域では上り側ランプ速度が比較的小さく、かつ
下り側ランプ速度が比較的大きくなるように、吸気弁の
バルブリフト特性を可変制御することを特徴とする内燃
機関の吸排気弁制御方法。