JPS61145309A - 内燃機関の吸・排気弁リフト制御装置 - Google Patents

内燃機関の吸・排気弁リフト制御装置

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JPS61145309A
JPS61145309A JP26808684A JP26808684A JPS61145309A JP S61145309 A JPS61145309 A JP S61145309A JP 26808684 A JP26808684 A JP 26808684A JP 26808684 A JP26808684 A JP 26808684A JP S61145309 A JPS61145309 A JP S61145309A
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JP
Japan
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cam
lever
lift
intake
control cam
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JP26808684A
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JPH0348322B2 (ja
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Yasuo Matsumoto
松本 泰郎
Seinosuke Hara
誠之助 原
Hiromichi Bito
尾藤 博通
Kazuyuki Miidokoro
三井所 和幸
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0021Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio
    • F01L13/0026Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio by means of an eccentric

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

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】 (産業上の利用分野) この発明は、吸・排気弁のリフト特性を機関運転条件に
応じて可変制御する内燃機関の吸・排気弁リフト制御装
置に関する。
(従来の技術) 従来の吸・排気弁リフト制御装置としては、例えば第8
図および第9図に示すようなものがある(実願昭59−
153989号、参照)。
この装置を概略説明すると、第8図において、1は吸気
弁(あるいは排気弁でもよい)を示し、2は機関出力軸
に同期回転するカム軸3に固着されたパルプ駆動カムで
ある。4はロッカアームであり、このロッカアーム4は
、一端がカムフォロア5を介してバルブ駆動カム2に、
他端が吸気弁1のステムエンドに、それぞれ当接し、さ
らにその背面4aは第8図中上方に所定曲率で湾曲して
いる。ロッカアーム4の背面4aにその下面5aが支点
接触するレバー5は、一端がリフト制御カム6に係合し
、他端がブラケット7に保持されたピボット8に支持さ
れている。また、ロッカアーム4の両側壁から突出する
シャフト9がレバー5の凹溝5b内に支持部材10を介
して嵌挿されている。前記リフト制御カム6は外周面に
吸気弁1のリフト量を段階的に変える平らな6つのカム
面6a〜6fを有するとともに、その略中心部にはカム
制御軸11が挿通されている。カム制御軸11は、第9
図に示すように、コイルスプリング12によってリフト
制御カム6に連結されており、またカム制御軸11の一
端は継手13を介してステッピングモータ14の駆動軸
14aに連結されている。ステッピングモータ14は制
御回路15により機関運転状態に基づいて駆動される。
なお、16はバルブスプリングである。
したがって、機関運転状態に応じてステッピングモータ
14によりカム制御軸11およびコイルスプリング12
を介してリフト制御カム6を回動させると、カム面6a
〜6fのいずれかがレバー5に当接して、レバー5の揺
動位置を変化させる。その結果、レバー5とロッカアー
ム4との接触する支点位置Aを変化させることができる
ので、吸気弁11のリフト特性を段階的に可変制御でき
る。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の吸・排気弁リフト制御
装置にあっては、リフト制御カムのカム面が複数個の平
らな面で形成されていたため、リフト制御カムの回転角
に対応するレバーの上下動角は、第10図の実線Aに示
すような特性を示した。すなわち、リフト制御カムが回
転するに伴って、レバーの上下動は大きくなるが、各カ
ム面の各安定位置a1〜a、の前後において、同図中B
で示すように、レバーの上下動角が急激に変化する。し
たがって、あるカム面から他のカム面に変化するとき、
リフト制御カムとレバーとが激しく衝突して打音が発生
し、また、このときレバーを大きく変位させねばならず
、大きな制御トルクを必要とするという問題点があった
(問題点を解決するための手段) この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たものであって、吸・排気弁駆動カムと吸・排気弁のス
テムエンドとに両端が係合するロッカアームの湾曲形成
された背面を、該背面に沿って機関本体に揺動自由に取
り付けられたレバーに支点接触させ、該レバーの一端部
に係合させた複数個のカム面を有するリフト制御カムの
回動量を制御してレバーの揺動位置を変化させることに
より、レバーとロッカアームとの接触する支点位置を変
化させて吸・排気弁のリフト特性を可変制御するように
した内燃機関の吸・排気弁リフト制御装置において、所
定の目標リフト量を得る前記リフト制御カムの目標回転
角に対応した前記カム面の安定位置の前後に前記レバー
の揺動を小とする緩衝部を設けたものである。
(作用) このような構成を有するこの発明にあっては、リフト制
御カムが回転するとき、そのカム面の安定位置の前後に
@術部を設けているため、安定位置の前後においてレバ
ーの上下動は極めてわずかとなる。したがって、カム面
を変化させるとき、リフト制御カムとレバーとが衝突す
る際に発生する打音を大巾に低減できる。また、ある安
定位置から他の安定位置にカム面を変化させる初期に、
レバーを大きく上下動させる必要がな(、リフト制御カ
ムを回動させる制御トルクを大巾に低減できる。
(実施例) 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
1図〜第7図はこの発明の一実施例を示した図である。
まず、構成を説明すると、第1図において、機関回転に
同期して回転する吸・排気弁駆動カム(以下、駆動カム
)21と、吸・排気弁(以下、吸気弁)22のステムエ
ンドと、に両端を当接させてロッカアーム詔が設けられ
、該ロッカアーム23の湾曲形成された背面23aを支
点接触させると共に、ロッカアーム詔の両側壁から突出
するシャツ)23bを保持部材24を介して凹溝25a
内に保持するレバー怒が設けられる。レバー四に形成さ
れたスプリングシート25bと保持部材24の間には、
ロッカアーム詔を図中下方向に付勢するバネ定数小のス
プリング26が介装される。
また、シリンダヘッド27に固設されたブラケット28
に嵌挿保持された油圧ピボット29の球状の下端面が、
レバー5の吸気弁22のステムエンド側の他端部頂壁に
形成された凹陥部25Cに嵌合して、該嵌合部を中心と
してレバー四を揺動自由に支持すると共に、ブラケット
28に対して後述する如く回転自由に取り付けられたリ
フト制御カム30がレバー25の駆動カム21側の端部
頂壁に当接してレバー怒の揺動位置を規制している。
前記油圧ピボット29は下端面が前記レバー四の凹陥部
25Cに嵌合すると共に、周面がブラケット甜に形成し
た取付孔28a内に摺動自由に嵌挿された外筒29aと
、該外筒29a内に嵌挿される内筒29bとを備え、か
つ、両者の間に形成された油圧室29 cにチェックバ
ルブ29dを備えて形成される。
そして、ブラケット28内部に形成された油圧供給通路
28 bから内筒29 b内部及びチェックバルブ29
dを介して油圧を油圧室29 cに供給してバルブクリ
アランスを一定に保つようになっている。
前記リフト制御カム30は、外周面に吸気弁22のリフ
ト量を段階的に変えるように後述する5つのカム面30
a〜30 eを有すると共に、軸心部にカム制御軸33
を挿通する孔30 fを有する。また、リフト制御カム
30の両側から突出して形成された円筒部30 gの外
周面は、第2図に示すように、ブラケット28と、ブラ
ケット28上にボルト31で締結された一対のキャップ
32と、の間に回動自由に保持される。
そして、気筒数個設けたリフト制御カム30の中心部を
貫通して形成された孔30 fに一本のカム制御軸33
を通し、該カム制御軸33の各リフト制御カム30両側
部分にそれぞれ嵌挿したコイルスプリング34の一端を
カム制御軸33外壁にねじ込んだ止め甥子33aに係止
すると共に、該コイルスプリング34の他端をリフト制
御カム30の円筒部30 g側壁に形成した孔に嵌挿し
て係止する。
前記カム制御軸33の一端は、継手35を介してステッ
ピングモータ36の駆動軸36 aに連結されている。
ステッピングモータ36は制御回路37により、機関回
転数、絞り弁開度、冷却水温度、吸入空気流量、吸入負
圧等の機関運転条件に基づいて駆動され、カム制御軸お
を回転させるようになっている。38はバルブスプリン
グである。
次に、第3図はリフト制御カム30の回転角とレバー2
5の上下動角との関係を示したグラフである。すなわち
、第3図中の実線Cは、リフト制御カム30がカム制御
軸33の中心0を中心として第4図中矢印θで示すよう
に反時計回り方向に回転するとき、そのカム面30 a
 −30eに当接するレバー5がその揺動中心O′を中
心として同図中矢印Hで示すように上下動した場合の回
転角と上下動角との関係を示している。第3図中横軸に
示すa□〜a、はリフト制御カム30の各カム面30a
〜30eの安定位置くカム面にて回転中心Oから最短距
離の部分)をそれぞれ示し、これらの安定位置a。
〜a、に対応してレバー怒の安定位置す、〜b。
がそれぞれ定められている。なお、ここでは安定位置a
、〜a、を5段階に区分しているが、これに限定される
ものではなく、必要なリフト量に応じて多くしても、ま
た少なくしても良い。カム面30a〜30 eに対応し
た各安定位置a1〜a、の前後(回転方向の前後)にお
いては、これらに対応するレバー怒の安定位置b1〜b
、がほとんど変化しないようにしである。また、安定位
置a、〜a、の前後同士を結ぶレバー5の上下動角はな
めらかな曲線を描くように設定されている。そこで、こ
のような曲線Cで示す特性に基づいて、リフト制御カム
30の回転角に対応してレバー5の上下動角位置を表示
していくと、第5図に示すようなリフト制御カム30の
カム面30a〜30eのプロフィルが得られる。すなわ
ち、リフト制御カム30をカム制御軸33の中心点0を
中心として回転させたときの回転角に対応するレバー5
の上下動角に対応した半径距離biを順次プロットし、
これらのプロット点Biを結ぶことにより、所定のカム
面30a〜30eが得られる。したがって、各カム面3
0a〜30 eの各安定位置a工〜a、に接する各接線
LX〜LS上において、各安定位置a1〜a、の前後に
は、前記半径距離biが略等しくなるような緩曲線から
なる緩衝部A、〜A、がそれぞれ形成される。
次に作用を説明する。
第1図において、リフト制御カム30が最もリフト量の
大きいカム面30aでレバーδに当接している状態では
レバー器が駆動カム21側に最も押し下げられた状態と
なる。このため、ロッカアーム詔の背面23aに支点接
触されるレバー5の下面も下がり、支点接触点Aが駆動
カム21側に移動しつつリフトが吸気弁22に伝達され
、第6図の曲線Xに示すようにリフト量が大きく、かつ
、開弁時期が早く閉弁時期が遅い特性となる。
一方、リフト制御カム30が回転し、例えば、リフト量
が最も小さいカム面30 eでレバーδに当接するよう
にすると、レバー器の駆動カム21例の端部は凹陥部2
5cを支点とした揺動によって上昇し、レバー器の下面
も上方に後退する。
レバー器の下面はロッカアーム詔が駆動カム21のリフ
トを吸気弁22に伝えるための支点となるが、駆動カム
21がベースサークルでロッカアーム詔に当接している
状態の支点の初期位置が、前記リフト量大のカム面30
aでレバ一部が当接している時に比べて第1図で右側、
即ち、リフト後に支点が移動する方向から遠ざかる側に
移動する。この結果、第6図の曲線Yに示すように、リ
フト量が小さく、かつ、開弁時期が遅れ、閉弁時期が早
まる特性となる。
このようにして、リフト制御カム30を回動してカム面
30a〜30 eのいずれかをレバー器に当接させるこ
とにより、吸気弁22のリフト特性を段階的に変化させ
ることができる。
なお、前記リフト制御カムJの回動は、ステッピングモ
ータ36の駆動によりカム制御軸郭及びコイルスプリン
グ34を介して行われる。即ち、前記制御回路37は、
機関運転状態に応じた信号に基づいて設定した駆動パル
スをステッピングモータ36に出力する。この駆動パル
スは、ステッピングモータあの駆動軸36aを予め設定
した角度だけ回動させ、継手35を介してカム制御軸お
も回動する。
ここで、リフト制御カム30の回転するとき、カム面3
0a〜30eの安定位置a1〜a、の前後ではレバー器
の上下動を極めて小さくなるようにしたため(安定位置
a1〜a5の前後に緩衝部A□〜A、を設けであるため
)、例えばある安定位置a3から次の安定位置a4また
は前の安定位置a2に移行する際に、リフト制御カム3
0とレバー器とが衝突したとき発する打音を大巾に低減
することができる。また、リフト制御カム30を回転さ
せるためにはバルブスプリング38の力に打勝つ駆動ト
ルクを加えなければならず、特にリフト制御カム30の
回動を開始する初期には、バルブスプリング38の力に
加えて静止摩擦力が加わるため、大きな駆動トルクを必
要とする。この場合、この実施例では、安定位置a、〜
a、の前後に緩衝部A1〜A、を設けてリフト制御カム
30を回動させる初期にはレバーδの上下動をほとんど
変化させないようにしであるため、大きな制御トルクを
必要とすることなくリフト制御カム30をスムーズに回
動することができる。したがって、制御トルクを大巾に
低減できるので、ステッピングモータ36、またはこれ
に代わるアクチュエータを小型化することができ、車両
への搭載が容易となるだけでなく、装置全体の重量の低
減およびコストの低減を図ることができる。
次に、第7図はこの発明の他の実施例を示した図である
この実施例においては、リフト制御カム30のカム面3
0a〜30 eの安定位置a、〜a、の前後にレバ一部
を上下動させない不感帯Δθを設けている。したがって
、リフト制御カム30をレバーδに当接して取付けると
き、レバー器に対する取付は角度に角度誤差が生ずる場
合には、これらの不感帯Δθによりこの角度誤差を吸収
できる。その結果、リフト制御カム30とレバー5との
接触面に偏摩耗が発生するのを未然に防止することがで
きる。
その他の構成および作用は前記実施例と同様である。
(効果) 以上説明してきたように、この発明によれば、リフト制
御カムのカム面の安定位置の前後にレバーの上下動を少
なくする緩衝部を設けたため、カム面の切換時に生ずる
打音を大巾に低減でき、また、リフト制御カムの回動を
開始するときの制御トルクを大巾に低減できる。また、
アクチュエータを小型化できるので、車両への搭載が容
易となる上装置全体の重量の低減およびコストの低減も
図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第6図はこの発明に係る内燃機関の吸・排気弁
リフト制御装置を示す図であり、第1−  図はその縦
断面図、第2図はその要部平面図、第3図はリフト制御
カムの回転角とレバーの上下動角との関係を示すグラフ
、第4図は動作を説明するための装置の概略図、第5図
はリフト制御カムのカムプロフィルを示す図、第6図は
バルブリフト特性を示すグラフ、第7図はこの発明の他
の実施例を示すものでリフト制御カムの回転角とレバー
の上下動角との関係を示すグラフ、第8図および第9図
は従来の内燃機関の吸・排気弁リフト制御装置を示す図
であり、第8図はその縦断面図、第9図はその要部平面
図、第10図は従来例の問題点を説明するための、リフ
ト制御カムの回転角とレバーの上下動角との関係を示す
グラフである。 21− ・−駆動カム、 22−−−−−一吸・排気弁、 23・−−−−一ロツカアーム、 23 a−・−−−一背面、 25−−−−−−レバー、 27−・・一機関本体(シリンダヘッド)、30・−一
−−−リフト制御カム、 30a〜30 e−・−一一一カム面、a、〜a、・・
−・−安定位置、 A□〜A、−・−緩衝部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 吸・排気弁駆動カムと吸・排気弁のステムエンドとに両
    端が係合するロッカアームの湾曲形成された背面を、該
    背面に沿って機関本体に揺動自由に取り付けられたレバ
    ーに支点接触させ、該レバーの一端部に係合させた複数
    個のカム面を有するリフト制御カムの回動量を制御して
    レバーの揺動位置を変化させることにより、レバーとロ
    ッカアームとの接触する支点位置を変化させて吸・排気
    弁のリフト特性を可変制御するようにした内燃機関の吸
    ・排気弁リフト制御装置において、所定の目標リフト量
    を得る前記リフト制御カムの目標回転角に対応した前記
    カム面の安定位置の前後に前記レバーの揺動を小とする
    緩衝部を設けたことを特徴とする内燃機関の吸・排気弁
    リフト制御装置。
JP26808684A 1984-12-18 1984-12-18 内燃機関の吸・排気弁リフト制御装置 Granted JPS61145309A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016035298A (ja) * 2014-08-04 2016-03-17 株式会社デンソー 駆動装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5888413A (ja) * 1981-11-19 1983-05-26 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の吸排気弁駆動装置

Patent Citations (1)

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