JPS61145310A - 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Info
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- JPS61145310A JPS61145310A JP26942984A JP26942984A JPS61145310A JP S61145310 A JPS61145310 A JP S61145310A JP 26942984 A JP26942984 A JP 26942984A JP 26942984 A JP26942984 A JP 26942984A JP S61145310 A JPS61145310 A JP S61145310A
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- F01L13/0021—Modifications 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
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- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
- F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
- F01L1/34403—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
- F01L1/34406—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft the helically teethed sleeve being located in the camshaft driving pulley
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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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。
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、例えば車両用内燃機関に使用されて、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。
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）
バルブオーバラップや新気充填効率等が常に最適に設定
されるように吸・排気弁のリフト特性（開閉時期及びリ
フト量）を可変制御する装置として、例えば第１０図お
よび第１１図に示すものがある（参考文献；米国特許第
３４１３９６５号）。
されるように吸・排気弁のリフト特性（開閉時期及びリ
フト量）を可変制御する装置として、例えば第１０図お
よび第１１図に示すものがある（参考文献；米国特許第
３４１３９６５号）。
このものの概要を図に基づいて説明すると、吸・排気弁
駆動カム１に一端が当接し、他端が吸・排気弁２のステ
ムエンドに嵌合して揺動自由に支持されたロッカアーム
３の背面３Ａを湾曲形成し、この背面３Ａがレバー４に
支点接触しながらロッカアーム３の両端が揺動すること
によって吸・排気弁駆動カム１のリフトを吸・排気弁２
に伝達するようになっている。特に前記レバー４は一端
が機関本体に揺動自由に軸支されており、該しバー４の
揺動位置（傾斜）を、他端部に当接するリフト制御カム
５を油圧アクチュエータ等により機関運転条件に応じて
適切な位相に回転駆動することによって制御し、もって
ロッカアーム３の背面３Ａとレバー４との接触する支点
位置を変化させて吸・排気弁２のリフト特性を可変制御
するようにしている。
駆動カム１に一端が当接し、他端が吸・排気弁２のステ
ムエンドに嵌合して揺動自由に支持されたロッカアーム
３の背面３Ａを湾曲形成し、この背面３Ａがレバー４に
支点接触しながらロッカアーム３の両端が揺動すること
によって吸・排気弁駆動カム１のリフトを吸・排気弁２
に伝達するようになっている。特に前記レバー４は一端
が機関本体に揺動自由に軸支されており、該しバー４の
揺動位置（傾斜）を、他端部に当接するリフト制御カム
５を油圧アクチュエータ等により機関運転条件に応じて
適切な位相に回転駆動することによって制御し、もって
ロッカアーム３の背面３Ａとレバー４との接触する支点
位置を変化させて吸・排気弁２のリフト特性を可変制御
するようにしている。
例えば、リフト制御カム５によるレバー４の押し下げ量
が大であれば、吸・排気弁駆動カム１のベースサークル
状態においてレバー４の自由端部とロッカアーム３とが
近接しており、従って、第１１図の曲線Ｍで示すように
吸・排気弁２の開弁時期が早まると共にリフト量が大と
なる。逆に、リフト制御カム５による押し下げ量が小で
あれば、吸・排気弁駆動カム１のベースサークル状態で
あってもレバー４の自由端部とロッカアーム３とが離間
しており、従って、第１１図の曲線Ｎで示すように吸・
排気弁２の開弁時期が遅れると共にリフト量が小となる
のである。
が大であれば、吸・排気弁駆動カム１のベースサークル
状態においてレバー４の自由端部とロッカアーム３とが
近接しており、従って、第１１図の曲線Ｍで示すように
吸・排気弁２の開弁時期が早まると共にリフト量が大と
なる。逆に、リフト制御カム５による押し下げ量が小で
あれば、吸・排気弁駆動カム１のベースサークル状態で
あってもレバー４の自由端部とロッカアーム３とが離間
しており、従って、第１１図の曲線Ｎで示すように吸・
排気弁２の開弁時期が遅れると共にリフト量が小となる
のである。
（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、吸・排気弁のリフト量および開閉弁時
期がレバーの揺動によって制御されるようになっていた
ため、機関の低速低負荷時にその開弁時期を、高速高負
荷時に比べて、遅らせると、同時にその閉弁時期が早ま
る（第１１図参照）特性となっていた。したがって、機
関の低速低負荷時に吸気弁の開弁時期を遅らせて吸・排
気弁のオーバーラツプ量を小さくし、燃焼室内の残留ガ
スを減少して燃焼状態を改善しようとしても、吸気弁の
閉弁時期が吸気行程の下死点に近づくため（早まるため
）、ポンプ損失は減少せず、熱効率を向上させることが
できないという問題点があった。
装置にあっては、吸・排気弁のリフト量および開閉弁時
期がレバーの揺動によって制御されるようになっていた
ため、機関の低速低負荷時にその開弁時期を、高速高負
荷時に比べて、遅らせると、同時にその閉弁時期が早ま
る（第１１図参照）特性となっていた。したがって、機
関の低速低負荷時に吸気弁の開弁時期を遅らせて吸・排
気弁のオーバーラツプ量を小さくし、燃焼室内の残留ガ
スを減少して燃焼状態を改善しようとしても、吸気弁の
閉弁時期が吸気行程の下死点に近づくため（早まるため
）、ポンプ損失は減少せず、熱効率を向上させることが
できない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、カム軸に固着された吸・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′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、前記
吸・排気弁駆動カムの回転位相を機関運転条件に応じて
制御する位相制御手段を前記カム軸に設けたものである
。
たものであって、カム軸に固着された吸・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′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、前記
吸・排気弁駆動カムの回転位相を機関運転条件に応じて
制御する位相制御手段を前記カム軸に設けたものである
。
（作用）
このような構成を有するこの発明にあっては、機関の運
転条件に応じてリフト制御カムの回動量を変化させるこ
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・排気弁のリフト量および開閉弁時期を
制御でき、さらにカム軸に設けた位相制御手段により、
吸・排気弁駆動カムの回転位相を進み側あるいは遅れ側
に制御できるので、開弁時期及び閉弁時期の双方を共に
早めたり、遅らせたりすることができる。
転条件に応じてリフト制御カムの回動量を変化させるこ
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・排気弁のリフト量および開閉弁時期を
制御でき、さらにカム軸に設けた位相制御手段により、
吸・排気弁駆動カムの回転位相を進み側あるいは遅れ側
に制御できるので、開弁時期及び閉弁時期の双方を共に
早めたり、遅らせたりすることができる。
（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（Ａ）、（Ｂ）〜第６図はこの発明の一実施例を示
す図である。まず、構成を説明すると、第１図（Ａ）に
おいて、１１は吸気弁（または、排気弁）を示し、１２
はカム軸１３に固着されて所定のカム面１２Ａを有する
吸気弁駆動カムである。１４はロッカアームであり、こ
のロッカアーム１４はその下面１４Ａの一端が駆動カム
１２に当接し、他端が吸気弁１１のステムエンドに嵌合
し、その背面１４Ｂは第１図（Ａ）中上力に凸に所定曲
率で湾曲している。１５はロッカアーム１４の背面１４
Ｂにその平坦な下面１５Ａが支点接触するレバーであり
、このレバーＩ５の平坦な上面１５Ｂはリフト制御カム
１６に係合している。リフト制御カム１６は所定のカム
面１６Ａを有し、後述するアクチュエータによってカム
制御軸１７を介して機関の運転条件に応じて回動制御さ
れる。なお、１８はバルブスプリングを、１９ばシリン
ダヘッドを、それぞれ示す。また、第１図（Ｂ）に示す
ように、カム軸１３の一端にはタイミングプーリ２０が
連結されており、このタイミングプーリ２０は歯付きの
タイミングベルト２１を介して図外の機関クランク軸に
連動する。また、タイミングプーリ２０とカム軸１３と
の連結部（固着部）には前記駆動カム１２の回転位相を
制御する位相制御装置（位相制御手段）２２が組込まれ
ている。
１図（Ａ）、（Ｂ）〜第６図はこの発明の一実施例を示
す図である。まず、構成を説明すると、第１図（Ａ）に
おいて、１１は吸気弁（または、排気弁）を示し、１２
はカム軸１３に固着されて所定のカム面１２Ａを有する
吸気弁駆動カムである。１４はロッカアームであり、こ
のロッカアーム１４はその下面１４Ａの一端が駆動カム
１２に当接し、他端が吸気弁１１のステムエンドに嵌合
し、その背面１４Ｂは第１図（Ａ）中上力に凸に所定曲
率で湾曲している。１５はロッカアーム１４の背面１４
Ｂにその平坦な下面１５Ａが支点接触するレバーであり
、このレバーＩ５の平坦な上面１５Ｂはリフト制御カム
１６に係合している。リフト制御カム１６は所定のカム
面１６Ａを有し、後述するアクチュエータによってカム
制御軸１７を介して機関の運転条件に応じて回動制御さ
れる。なお、１８はバルブスプリングを、１９ばシリン
ダヘッドを、それぞれ示す。また、第１図（Ｂ）に示す
ように、カム軸１３の一端にはタイミングプーリ２０が
連結されており、このタイミングプーリ２０は歯付きの
タイミングベルト２１を介して図外の機関クランク軸に
連動する。また、タイミングプーリ２０とカム軸１３と
の連結部（固着部）には前記駆動カム１２の回転位相を
制御する位相制御装置（位相制御手段）２２が組込まれ
ている。
次に、第２図に基づいてこの位相制御装置２２を説明す
る。
る。
位相制御装置２２は、タイミングプーリ２０内に形成さ
れた環状のシリンダ２０Ａ内を摺動自由に往復動してこ
のシリンダ２０Ａ内に油圧室２３を画成する円環状のピ
ストン２４と、このピストンＵに当接しピストン２４の
往復動によりコイルスプリング四の付勢力に抗してカム
軸１３に沿ってスライドするスライダ２６と、このスラ
イダ２６の移動をコイルスプリング２５を介して規制す
るストッパ部材２７と、を有している。スライダ２６に
は、第３図に示すように、その中空部内面に螺旋状のメ
ススプライン２６Ａが形成され、またその一端部には前
記ピストン２４が当接するフランジ部２６Ｂが、その他
端部にはシリンダ２０Ａの内壁に形成された一条の溝２
０Ｂに摺動自在に支持される突条部２６Ｃが、それぞれ
形成されている。また、前記カム軸１３の一端部には、
第３図に示すように、螺旋状のオススプライン１３Ａが
形成されており、このオススプライン１３Ａは前記スラ
イダ２６のスプライン２６Ａと噛合するようになってい
る。
れた環状のシリンダ２０Ａ内を摺動自由に往復動してこ
のシリンダ２０Ａ内に油圧室２３を画成する円環状のピ
ストン２４と、このピストンＵに当接しピストン２４の
往復動によりコイルスプリング四の付勢力に抗してカム
軸１３に沿ってスライドするスライダ２６と、このスラ
イダ２６の移動をコイルスプリング２５を介して規制す
るストッパ部材２７と、を有している。スライダ２６に
は、第３図に示すように、その中空部内面に螺旋状のメ
ススプライン２６Ａが形成され、またその一端部には前
記ピストン２４が当接するフランジ部２６Ｂが、その他
端部にはシリンダ２０Ａの内壁に形成された一条の溝２
０Ｂに摺動自在に支持される突条部２６Ｃが、それぞれ
形成されている。また、前記カム軸１３の一端部には、
第３図に示すように、螺旋状のオススプライン１３Ａが
形成されており、このオススプライン１３Ａは前記スラ
イダ２６のスプライン２６Ａと噛合するようになってい
る。
第２図中２８はカム軸１３内およびタイミングプーリ２
０内に形成された油圧通路であり、この油圧通路２８の
一端は前記油圧室詔に、その他端は外部の油圧供給通路
２９に、それぞれ連通している。この油圧供給通路２９
の他端は途中で２つに分岐し、一方の通路２９Ａはオイ
ルポンプ３０に、他方の通路２９Ｂは、油圧制御弁３１
に、それぞれ連通している。
０内に形成された油圧通路であり、この油圧通路２８の
一端は前記油圧室詔に、その他端は外部の油圧供給通路
２９に、それぞれ連通している。この油圧供給通路２９
の他端は途中で２つに分岐し、一方の通路２９Ａはオイ
ルポンプ３０に、他方の通路２９Ｂは、油圧制御弁３１
に、それぞれ連通している。
油圧制御弁３１はエンジン回転数、絞り弁開度、吸入負
圧、吸入空気量等の機関運転条件に応じて制御回路３２
によりオイルポンプ３０から油圧室詔へ供給する油圧を
制御する。なお、３３は前記ストッパ部材質をカム軸１
３の端面に固定する押えボルトである。
圧、吸入空気量等の機関運転条件に応じて制御回路３２
によりオイルポンプ３０から油圧室詔へ供給する油圧を
制御する。なお、３３は前記ストッパ部材質をカム軸１
３の端面に固定する押えボルトである。
次に、第４図に基づいて前記カム制御軸１７の回動を制
御するアクチュエータを説明する。同図において、１３
は上述のようにクランク軸に同期して駆動回転されるカ
ム軸であり、１７はこのカム軸１３の上方に平行に設け
られた上記リフト制御カム１６のカム制御軸である。こ
のカム制御軸１７は以下の歯車機構及び一対のステッピ
ングクラッチ４５Ａ１４５Ｂを介してカム軸１３に対し
て正逆転自在に連結されている。
御するアクチュエータを説明する。同図において、１３
は上述のようにクランク軸に同期して駆動回転されるカ
ム軸であり、１７はこのカム軸１３の上方に平行に設け
られた上記リフト制御カム１６のカム制御軸である。こ
のカム制御軸１７は以下の歯車機構及び一対のステッピ
ングクラッチ４５Ａ１４５Ｂを介してカム軸１３に対し
て正逆転自在に連結されている。
すなわち、前端に上述のようにタイミングプーリ２０を
固着したカム軸１３の後端に第１歯車４１を固着し、こ
の第１歯車４１に噛合する一対の第２歯車４３Ａ、４３
Ｂをその側方に軸支している。第２歯車４３Ａ、４３Ｂ
の各回転軸４２Ａ、４２Ｂには第３歯車４４Ａ、４４Ｂ
をそれぞれ固着している。第３歯車４４Ａ、４４Ｂにそ
れぞれ噛合する第４歯車４６Ａ、４６Ｂは、それぞれこ
の第３歯車４４Ａ、４４Ｂの下方に設けられ、その回転
力はステッピングクラッチ４５Ａ１４５Ｂによって回転
軸４９Ａ、４９Ｂに伝達可能とされている。回転軸４９
Ａには第５歯車５０が固設され、この第５歯車５０には
延長軸１７Ａに固設した第６歯車５２が噛合している。
固着したカム軸１３の後端に第１歯車４１を固着し、こ
の第１歯車４１に噛合する一対の第２歯車４３Ａ、４３
Ｂをその側方に軸支している。第２歯車４３Ａ、４３Ｂ
の各回転軸４２Ａ、４２Ｂには第３歯車４４Ａ、４４Ｂ
をそれぞれ固着している。第３歯車４４Ａ、４４Ｂにそ
れぞれ噛合する第４歯車４６Ａ、４６Ｂは、それぞれこ
の第３歯車４４Ａ、４４Ｂの下方に設けられ、その回転
力はステッピングクラッチ４５Ａ１４５Ｂによって回転
軸４９Ａ、４９Ｂに伝達可能とされている。回転軸４９
Ａには第５歯車５０が固設され、この第５歯車５０には
延長軸１７Ａに固設した第６歯車５２が噛合している。
なお、延長軸１７Ａは上記カム制御軸１７と同軸に設け
られてカップリング５５により一体回転するよう連結さ
れている。また、回転軸４９Ｂにはプーリ５１が固設さ
れ、このプーリ５１と上記延長軸１７Ａに固設したプー
リ５３との間にはベルトシが掛は渡されている。
られてカップリング５５により一体回転するよう連結さ
れている。また、回転軸４９Ｂにはプーリ５１が固設さ
れ、このプーリ５１と上記延長軸１７Ａに固設したプー
リ５３との間にはベルトシが掛は渡されている。
従って、カム軸１３の回転は第１、第２歯車４１．４３
ＡＳ４３Ｂ、及び第３、第４歯車４４Ａ、 ４４Ｂ、
４６Ａ、４６Ｂにより減速された後、ステッピングクラ
ッチ４５Ａ、４５Ｂを介して断続的に回転軸４９Ａ、４
９Ｂに伝達され、さらに、第５、第６歯車５０．５２及
びプーリ５１．５３を介して延長軸１７Ａからカム制御
軸１７に伝達される。このとき、各ステッピングクラッ
チ４５Ａ、４５Ｂは互いに独立して上記制御回路３２か
らの制御信号Ｓ １％ Ｓ ２により駆動される。
ＡＳ４３Ｂ、及び第３、第４歯車４４Ａ、 ４４Ｂ、
４６Ａ、４６Ｂにより減速された後、ステッピングクラ
ッチ４５Ａ、４５Ｂを介して断続的に回転軸４９Ａ、４
９Ｂに伝達され、さらに、第５、第６歯車５０．５２及
びプーリ５１．５３を介して延長軸１７Ａからカム制御
軸１７に伝達される。このとき、各ステッピングクラッ
チ４５Ａ、４５Ｂは互いに独立して上記制御回路３２か
らの制御信号Ｓ １％ Ｓ ２により駆動される。
すなわち、両回転軸４２Ａ、４２Ｂが共に第４図中矢印
Ａ方向に回転している場合、ステッピングクラッチ４５
Ａが接続（駆動）されると（ステッピングクラッチ４５
Ｂは切離）、回転軸４９Ａが図中矢印Ｂ方向に回転し、
カム制御軸１７を矢印Ｃ方向に回転させる一方、ステッ
ピングクラッチ４５Ｂが接続されると（ステッピングク
ラッチ４５Ａは切離）、回転軸４９Ｂは矢印Ｂ方向に回
転し、カム制御軸１７を逆方向（Ｄ方向）に回転させる
のである。ここに、各ステ７ピングクラツチ４５Ａ、４
５Ｂはパルス状の入力を与えることにより所定の回転角
度だけクラッチの接続を行うものである。なお、制御回
路３２には、エンジン回転数、スロットル開度、クラッ
チ、ギヤ等の信号が入力され、各信号より判別した機関
の運転条件に応じてパルス状の制御信号Ｓ４、Ｓ２を択
一的に各ステッピングクラッチ４５Ａ、４５Ｂに出力す
るものである。
Ａ方向に回転している場合、ステッピングクラッチ４５
Ａが接続（駆動）されると（ステッピングクラッチ４５
Ｂは切離）、回転軸４９Ａが図中矢印Ｂ方向に回転し、
カム制御軸１７を矢印Ｃ方向に回転させる一方、ステッ
ピングクラッチ４５Ｂが接続されると（ステッピングク
ラッチ４５Ａは切離）、回転軸４９Ｂは矢印Ｂ方向に回
転し、カム制御軸１７を逆方向（Ｄ方向）に回転させる
のである。ここに、各ステ７ピングクラツチ４５Ａ、４
５Ｂはパルス状の入力を与えることにより所定の回転角
度だけクラッチの接続を行うものである。なお、制御回
路３２には、エンジン回転数、スロットル開度、クラッ
チ、ギヤ等の信号が入力され、各信号より判別した機関
の運転条件に応じてパルス状の制御信号Ｓ４、Ｓ２を択
一的に各ステッピングクラッチ４５Ａ、４５Ｂに出力す
るものである。
次に作用を説明する。
機関の低速低負荷時において、リフト制御カム１６が回
動し、リフト量が小さいカム面１６Ａでレバー１５に当
接するようにすると、レバー１５の自由端部の下面１５
Ａがロッカアーム１４の背面１４Ｂから離間するため、
吸気弁１１のリフト量は、第５図の曲線Ｘで示すように
、小さくなる。なお、ここでリフト制御カム１６はカム
制御軸１７を介して後述するアクチュエータ機構により
回動駆動される。
動し、リフト量が小さいカム面１６Ａでレバー１５に当
接するようにすると、レバー１５の自由端部の下面１５
Ａがロッカアーム１４の背面１４Ｂから離間するため、
吸気弁１１のリフト量は、第５図の曲線Ｘで示すように
、小さくなる。なお、ここでリフト制御カム１６はカム
制御軸１７を介して後述するアクチュエータ機構により
回動駆動される。
このとき、レバー１５の上下動（リフト制御カム１６の
回動）と同時に位相制御装置２２が作動する。
回動）と同時に位相制御装置２２が作動する。
すなわち、油圧室詔にオイルポンプ３０を介して導入さ
れる油圧は機関の運転条件（例えば負荷）に応じて油圧
制御弁３１により制御され、この油圧によりピストン２
４を介してスライダ２６がコイルスプリング５の付勢力
に抗して第２図中右方向または左方向に移動する。この
ため、スライダ２６のメススプライン２６Ａに嵌合して
いるカム軸１３のオススプライン１３Ａを介してカム軸
１３が回動するので、カム軸１３の駆動カム１２の回転
位相が進み側または遅れ側に制御される。
れる油圧は機関の運転条件（例えば負荷）に応じて油圧
制御弁３１により制御され、この油圧によりピストン２
４を介してスライダ２６がコイルスプリング５の付勢力
に抗して第２図中右方向または左方向に移動する。この
ため、スライダ２６のメススプライン２６Ａに嵌合して
いるカム軸１３のオススプライン１３Ａを介してカム軸
１３が回動するので、カム軸１３の駆動カム１２の回転
位相が進み側または遅れ側に制御される。
低速低負荷時は、スライダ２６は第２図中右側へ移動す
るので（第２図中上半分に図示）、カム軸１３はメスオ
ススプライン１３Ａ、２６Ａを介して一方向に回転し、
駆動カム１２はその位相が進み側へ制御される。したが
って、吸気弁１１の開弁、閉弁時期が、第５図中曲線Ｙ
で示す従来例のそれに比較して進み側へずれる。ここで
、駆動カム１２が同一カム軸１３上に設けられている通
常の５ＯＨＣ機関では、同図中曲線Ｅで示すように、排
気弁１１の開弁、閉弁時期も進み側にずれるので、吸・
排気弁のオーバーラツプ量が小さくなり、かつ、吸気弁
１１の閉弁時期は吸気行程の下死点前となる。その結果
、燃焼室内の残留ガスが減少し、燃焼状態の改善を図る
ことができるとともに、吸気弁１１の閉弁時期を早める
ことにより有効な吸入行程を短縮できるので、ポンプ損
失を低減し、機関の熱効率を向上させることができる。
るので（第２図中上半分に図示）、カム軸１３はメスオ
ススプライン１３Ａ、２６Ａを介して一方向に回転し、
駆動カム１２はその位相が進み側へ制御される。したが
って、吸気弁１１の開弁、閉弁時期が、第５図中曲線Ｙ
で示す従来例のそれに比較して進み側へずれる。ここで
、駆動カム１２が同一カム軸１３上に設けられている通
常の５ＯＨＣ機関では、同図中曲線Ｅで示すように、排
気弁１１の開弁、閉弁時期も進み側にずれるので、吸・
排気弁のオーバーラツプ量が小さくなり、かつ、吸気弁
１１の閉弁時期は吸気行程の下死点前となる。その結果
、燃焼室内の残留ガスが減少し、燃焼状態の改善を図る
ことができるとともに、吸気弁１１の閉弁時期を早める
ことにより有効な吸入行程を短縮できるので、ポンプ損
失を低減し、機関の熱効率を向上させることができる。
なお、ここで機関の有効な吸入行程とは吸気弁１１が開
弁している吸入行程であり、この行程を短縮すると、機
関気筒内に充填されている混合気量が制限されるため、
絞り弁がその分だけ開状態となり、吸入負圧を減少でき
るので、気筒内で発生するポンプ損失を低減できるので
ある。
弁している吸入行程であり、この行程を短縮すると、機
関気筒内に充填されている混合気量が制限されるため、
絞り弁がその分だけ開状態となり、吸入負圧を減少でき
るので、気筒内で発生するポンプ損失を低減できるので
ある。
ところで、実用上量も多用される機関の中負荷運転域に
おいては、有害成分である窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出
が問題となり、通常この運転域においては吸気中への排
気ガス還流（ＥＧＲ）を行うので、そのためにＥＧＲ量
を制御する還流手段（例えばＥＧＲコントロールバルブ
等）が必要となっていた。
おいては、有害成分である窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出
が問題となり、通常この運転域においては吸気中への排
気ガス還流（ＥＧＲ）を行うので、そのためにＥＧＲ量
を制御する還流手段（例えばＥＧＲコントロールバルブ
等）が必要となっていた。
しかしながら、この発明では、機関の中負荷運転時には
駆動カム１２の位相をさらに進み側に制御することによ
り、第６図中曲線Ｆで示すように、排気弁の閉弁時期が
上死点前になるので、排気行程の終期に排気ガスの一部
を燃焼室内に封じ込めることができる（矢印に参照）。
駆動カム１２の位相をさらに進み側に制御することによ
り、第６図中曲線Ｆで示すように、排気弁の閉弁時期が
上死点前になるので、排気行程の終期に排気ガスの一部
を燃焼室内に封じ込めることができる（矢印に参照）。
このように封じ込まれた排気ガスは高温であるため（外
部通路に導入されるＥＧＲガスはその通路により冷却さ
れる）、次のサイクルの燃焼を促進する効果と窒素酸化
物（ＮＯｘ）の生成を抑制する効果を有する。
部通路に導入されるＥＧＲガスはその通路により冷却さ
れる）、次のサイクルの燃焼を促進する効果と窒素酸化
物（ＮＯｘ）の生成を抑制する効果を有する。
したがって、この発明は通常のＥＧＲ還流装置を除去で
きる利点を有する。
きる利点を有する。
なお、機関の高負荷運転時においては、第５図および第
６図において排気弁については破線Ｇ、Ｈで示すように
リフト量が大きいリフト特性となり、吸気弁１１につい
ても破線ＬＪで示すように、リフト量が大きいリフト特
性となる。したがって、高負荷運転時においては、高充
填効率を得ることができ、機関出力を高めることができ
る。
６図において排気弁については破線Ｇ、Ｈで示すように
リフト量が大きいリフト特性となり、吸気弁１１につい
ても破線ＬＪで示すように、リフト量が大きいリフト特
性となる。したがって、高負荷運転時においては、高充
填効率を得ることができ、機関出力を高めることができ
る。
ここで、前記リフト制御カム１６の回動は、アクチュエ
ータの作動により、カム制御軸１７を介して行われる。
ータの作動により、カム制御軸１７を介して行われる。
以下、第４図のアクチェエータの作動を説明する。
エンジンのクランク軸と同期して回転するカム軸１３は
、第４図中左側からみて時針回り方向に回転しており、
このとき各回転軸４２Ａ、４２Ｂは第１歯車４１および
第２歯車４３Ａ、４３Ｂを介して反時計回り方向に回転
する（矢印Ａ）。また、第４歯車４６Ａ、４６Ｂはこれ
らの歯車列により所定の減速比で減速されて、各回転軸
４２Ａ、４２Ｂに固設された第３歯車４４Ａ、４４Ｂを
介して時計回り方向に回転することになる。
、第４図中左側からみて時針回り方向に回転しており、
このとき各回転軸４２Ａ、４２Ｂは第１歯車４１および
第２歯車４３Ａ、４３Ｂを介して反時計回り方向に回転
する（矢印Ａ）。また、第４歯車４６Ａ、４６Ｂはこれ
らの歯車列により所定の減速比で減速されて、各回転軸
４２Ａ、４２Ｂに固設された第３歯車４４Ａ、４４Ｂを
介して時計回り方向に回転することになる。
ここで、一方のステッピングクラッチ４５Ａに制御回路
３２からパルス信号を入力すると、ステッピングクラッ
チ４５Ａはパルス信号に応じて所定励磁時間だけ励磁さ
れて一方の第４歯車４６Ａと一方のシャツ）４９Ａとを
連結しこれを矢印Ｂ方向に所定角度だけ回転させる。し
たがづて、カム制御軸１７は第５歯車５０、第６歯車５
２および延長軸１７Ａを介して所定角度だけ矢印Ｃ方向
に回転することになる。したがって、リフト制御カム１
６がカム制御軸１７を介して回転し、例えばリフト量が
小さいカム面１６Ａでレバー１５に当接する。
３２からパルス信号を入力すると、ステッピングクラッ
チ４５Ａはパルス信号に応じて所定励磁時間だけ励磁さ
れて一方の第４歯車４６Ａと一方のシャツ）４９Ａとを
連結しこれを矢印Ｂ方向に所定角度だけ回転させる。し
たがづて、カム制御軸１７は第５歯車５０、第６歯車５
２および延長軸１７Ａを介して所定角度だけ矢印Ｃ方向
に回転することになる。したがって、リフト制御カム１
６がカム制御軸１７を介して回転し、例えばリフト量が
小さいカム面１６Ａでレバー１５に当接する。
次に、他方のステッピングクラッチ４５Ｂを励磁すると
、他方の回転軸４９Ｂの時計回り方向の（矢印Ｂ方向）
回転はタイミングプーリ５１．５３を介して延長軸１７
Ａからカム制御軸１７に伝達され、カム制御軸１７は時
計回り（矢印Ｄ）方向に所定量回転する。したがって、
リフト制御カム１６も同方向に回転し、例えばリフト量
が大きなカム面１６Ａでレバー１５に当接するようにな
る。なお、各ステッピングクラッチ４５Ａ、４５Ｂをと
もに非励磁としたときは、各回転軸４２Ａ、４２Ｂはカ
ム軸１３に同期して空転し、リフト制御軸１７の回動は
行われない。
、他方の回転軸４９Ｂの時計回り方向の（矢印Ｂ方向）
回転はタイミングプーリ５１．５３を介して延長軸１７
Ａからカム制御軸１７に伝達され、カム制御軸１７は時
計回り（矢印Ｄ）方向に所定量回転する。したがって、
リフト制御カム１６も同方向に回転し、例えばリフト量
が大きなカム面１６Ａでレバー１５に当接するようにな
る。なお、各ステッピングクラッチ４５Ａ、４５Ｂをと
もに非励磁としたときは、各回転軸４２Ａ、４２Ｂはカ
ム軸１３に同期して空転し、リフト制御軸１７の回動は
行われない。
また、リフト制御カム１６のカム面１６Ａを機関の運転
条件に応じて選択するためには、ステッピングクラッチ
４５Ａ、４５Ｂのステップ数とステップ角をそれぞれ適
宜設定すれば良い。また、カム軸１３の回転数が高い場
合には、ステッピングクラッチ４５Ａ、４５Ｂの励磁時
間を短くすることにより、所定のステップ角でステッピ
ングクラッチ４５Ａ、４５Ｂを作動させることができ、
また歯車列による減速比を大きくとることにより、リフ
ト制御カム１６の回動誤差を小さくすることができる。
条件に応じて選択するためには、ステッピングクラッチ
４５Ａ、４５Ｂのステップ数とステップ角をそれぞれ適
宜設定すれば良い。また、カム軸１３の回転数が高い場
合には、ステッピングクラッチ４５Ａ、４５Ｂの励磁時
間を短くすることにより、所定のステップ角でステッピ
ングクラッチ４５Ａ、４５Ｂを作動させることができ、
また歯車列による減速比を大きくとることにより、リフ
ト制御カム１６の回動誤差を小さくすることができる。
さらに、この実施例では、歯車として平歯車を用いたが
、ウオーム歯車、あるいは、はずみ歯車を用いても良い
ことは勿論である。
、ウオーム歯車、あるいは、はずみ歯車を用いても良い
ことは勿論である。
また、ステッピングクラッチはリフト制御カムとして多
面カムを用いた場合にはさらに有効となる。
面カムを用いた場合にはさらに有効となる。
次に、第７図〜第９図は多面カムを用いたこの発明の他
の実施例を示したものである。
の実施例を示したものである。
第７図において、６１はカム軸６２に固着された駆動カ
ムを、６３を吸気弁または排気弁を、それぞれ示す。６
４はロッカアームであり、このロッカアーム６４の一端
は駆動カム６１に、他端は吸気弁６３のステムエンドに
、それぞれ当接している。ロッカアーム６４の背面６４
Ａにはフォーク６５Ａを有するレバー６５が支点接触し
、このレバー６５の一端には複数個の略平らな面で形成
されたカム面６６Ａを有するリフト制御カム６６が係合
し、他端の凹陥部６５Ｂにはゼロラッシュアジャスタ６
７が嵌合している。
ムを、６３を吸気弁または排気弁を、それぞれ示す。６
４はロッカアームであり、このロッカアーム６４の一端
は駆動カム６１に、他端は吸気弁６３のステムエンドに
、それぞれ当接している。ロッカアーム６４の背面６４
Ａにはフォーク６５Ａを有するレバー６５が支点接触し
、このレバー６５の一端には複数個の略平らな面で形成
されたカム面６６Ａを有するリフト制御カム６６が係合
し、他端の凹陥部６５Ｂにはゼロラッシュアジャスタ６
７が嵌合している。
リフト制御カム間にはカム制御軸沼が挿通され、第８図
に示すように、リフト制御カム間とカム制御軸６８とは
、コイルスプリング６９により連結されている。また、
第９図に示すように、リフト制御カム間の両側から突出
する円筒部６６Ｂは、ブラケット７０と、ブラケット７
０にボルト７１で締結されたキャップ７２との間に回動
自由に保持されている。
に示すように、リフト制御カム間とカム制御軸６８とは
、コイルスプリング６９により連結されている。また、
第９図に示すように、リフト制御カム間の両側から突出
する円筒部６６Ｂは、ブラケット７０と、ブラケット７
０にボルト７１で締結されたキャップ７２との間に回動
自由に保持されている。
また、第８図において、カム制御軸６８の一端はアクチ
ェエータ７２に連結され、アクチュエータ７２は制御回
路７３により機関運転条件に基づいて駆動される。
ェエータ７２に連結され、アクチュエータ７２は制御回
路７３により機関運転条件に基づいて駆動される。
ここで、前記カム軸６２の端部には図示しない前記実施
例と同様の位相制御装置が設けられており、駆動カム６
１はこの位相制御装置によりその位相が進み側または遅
れ側に制御される。
例と同様の位相制御装置が設けられており、駆動カム６
１はこの位相制御装置によりその位相が進み側または遅
れ側に制御される。
したがって、この実施例においては、バルブリフトの制
御トルクを大巾に低減できる等の効果を有するだけでな
く、バルブの開閉弁時期を機関の運転条件に応じて好適
に制御することができる。
御トルクを大巾に低減できる等の効果を有するだけでな
く、バルブの開閉弁時期を機関の運転条件に応じて好適
に制御することができる。
その他の構成および効果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、吸・排気
弁駆動カムの位相を制御するようにしたので、吸・排気
弁の開弁、閉弁時期を進み側または遅れ側に制御するこ
とができ、機関の低負荷時には吸入負圧を減少させポン
プ損失を低減でき、その熱効率を向上させることができ
る。また、機関の中負荷時においては、有害な窒素酸化
物の生成を抑制することができるので、従来の排気ガス
還流（ＥＧＲ）装置を除去することが可能となる。
弁駆動カムの位相を制御するようにしたので、吸・排気
弁の開弁、閉弁時期を進み側または遅れ側に制御するこ
とができ、機関の低負荷時には吸入負圧を減少させポン
プ損失を低減でき、その熱効率を向上させることができ
る。また、機関の中負荷時においては、有害な窒素酸化
物の生成を抑制することができるので、従来の排気ガス
還流（ＥＧＲ）装置を除去することが可能となる。
また、上記実施例では、エンジンの回転部を動力源とし
てステッピングクラッチ機構によりリフト制御カムを正
確に回動できるので、装置の応答性を大巾に向上させる
ことができ、また電気負荷やエンジンの負荷を大巾に低
減することができる。さらに、リフト制御カムの位相検
出装置等が必要とされないため、コストを大巾に低減す
ることもできる。
てステッピングクラッチ機構によりリフト制御カムを正
確に回動できるので、装置の応答性を大巾に向上させる
ことができ、また電気負荷やエンジンの負荷を大巾に低
減することができる。さらに、リフト制御カムの位相検
出装置等が必要とされないため、コストを大巾に低減す
ることもできる。
第１図（Ａ）、（Ｂ）〜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の一実施例を示した図で
あり、第１図（Ａ）はその縦断面図、第１図（Ｂ）はそ
の要部平面図、第２図はその位相制御装置の断面図、第
３図は第２図のスライダ及びカム軸端部を示す分解斜視
図、第４図はリフト制御カムを駆動するアクチェエータ
機構の全体構成を示す平面図、第５図および第６図はバ
ルブリフト特性を示す各グラフ、第７図〜第９図はこの
発明の他の実施例を示す図であり、第７図はその縦断面
図、第８図はその要部平面図、第９図はリフト制御カム
の取付方法を示す分解斜視図、第１０図および第１１図
は従来の吸・排気弁リフト制御装置示す図であり、第１
０図はその縦断面図、第１１図はそのバルブリフト特性
を示すグラフである。 １１−−−−−一吸・排気弁、 １２−−−−−一吸気弁駆動カム、 １３−−−−−一カム軸、 １４−−−−−一ロツカアーム、 １４Ｂ・−・−・背面、 １５−−−−−・レバー、 １６−−−−−−リフト制御カム、 １９−・−シリンダヘッド（機関本体）、２２−−−−
−一位相制御装置（位相制御手段）。
関の吸・排気弁リフト制御装置の一実施例を示した図で
あり、第１図（Ａ）はその縦断面図、第１図（Ｂ）はそ
の要部平面図、第２図はその位相制御装置の断面図、第
３図は第２図のスライダ及びカム軸端部を示す分解斜視
図、第４図はリフト制御カムを駆動するアクチェエータ
機構の全体構成を示す平面図、第５図および第６図はバ
ルブリフト特性を示す各グラフ、第７図〜第９図はこの
発明の他の実施例を示す図であり、第７図はその縦断面
図、第８図はその要部平面図、第９図はリフト制御カム
の取付方法を示す分解斜視図、第１０図および第１１図
は従来の吸・排気弁リフト制御装置示す図であり、第１
０図はその縦断面図、第１１図はそのバルブリフト特性
を示すグラフである。 １１−−−−−一吸・排気弁、 １２−−−−−一吸気弁駆動カム、 １３−−−−−一カム軸、 １４−−−−−一ロツカアーム、 １４Ｂ・−・−・背面、 １５−−−−−・レバー、 １６−−−−−−リフト制御カム、 １９−・−シリンダヘッド（機関本体）、２２−−−−
−一位相制御装置（位相制御手段）。
Claims (1)
- カム軸に固着された吸・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、前記吸・排気弁駆動カム
の回転位相を機関運転条件に応じて制御する位相制御手
段を前記カム軸に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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26942984A JPS61145310A (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | 内燃機関の吸・排気弁リフト制御装置 |
| US06/810,176 US4708101A (en) | 1984-12-20 | 1985-12-18 | Driving apparatus for intake and exhaust valves of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26942984A JPS61145310A (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | 内燃機関の吸・排気弁リフト制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61145310A true JPS61145310A (ja) | 1986-07-03 |
| JPH0525003B2 JPH0525003B2 (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17472302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26942984A Granted JPS61145310A (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | 内燃機関の吸・排気弁リフト制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61145310A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05332109A (ja) * | 1993-01-11 | 1993-12-14 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の動弁装置 |
| WO1997012127A1 (en) * | 1995-09-27 | 1997-04-03 | Orbital Engine Company (Australia) Pty. Limited | Valve timing for four stroke internal combustion engines |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5542247A (en) * | 1978-09-20 | 1980-03-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Production of optical fiber |
| 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 |
-
1984
- 1984-12-20 JP JP26942984A patent/JPS61145310A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5542247A (en) * | 1978-09-20 | 1980-03-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Production of optical fiber |
| 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 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05332109A (ja) * | 1993-01-11 | 1993-12-14 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の動弁装置 |
| WO1997012127A1 (en) * | 1995-09-27 | 1997-04-03 | Orbital Engine Company (Australia) Pty. Limited | Valve timing for four stroke internal combustion engines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0525003B2 (ja) | 1993-04-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |