KR101209332B1 - 가변 밸브 장치 및 내연 기관 - Google Patents

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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

기관 밸브(211)의 작동각 또는 리프트량을 소정의 작동각 범위 또는 리프트량 범위에서 변경하는 동안, 구동축(213)의 중심과 요동축(216b)의 중심을 연결하는 직선의 각도 변화에 수반하는 기관 밸브(211)의 개방 시기 변화량과, 구동축(213)의 중심과 요동축(216b)의 중심 사이의 거리의 변화에 수반하는 기관 밸브(211)의 개방 시기 변화량이 서로 상쇄하도록, 요동축(216b)을 구동축(213)에 대해 변위시켜, 기관 밸브(211)의 개방 시기의 변화를 억제한다.

Description

가변 밸브 장치 및 내연 기관{VARIABLE VALVE APPARATUS AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 가변 밸브 장치 및 내연 기관에 관한 것이다.
일본 특허청이 2002년에 발행한 JP2002-256905A는 흡기 밸브의 작동각 또는 리프트량을 연속적으로 확대ㆍ축소할 수 있고, 또한 리프트 중심각을 연속적으로 지각ㆍ진각시킬 수 있는 가변 밸브 장치를 개시하고 있다.
이 종래의 가변 밸브 장치는 흡기 밸브의 작동각 또는 리프트량을 확대시키면, 그것에 수반하여 흡기 밸브의 개방 시기가 항상 진각하는 구성이었다. 그로 인해, 흡기 밸브의 작동각 또는 리프트량을 확대했을 때에, 상사점 근방에서 흡기 밸브와 피스톤이 간섭하기 쉬워진다. 밸브와 피스톤의 간섭을 회피하기 위해서는, 피스톤에 밸브 리세스를 설치하는 등의 대책이 필요해진다.
따라서, 본 발명의 목적은 밸브와 피스톤이 간섭하기 쉬워지는 것을 가변 밸브 장치에 의해 억제하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 가변 밸브 장치는 기관의 크랭크 샤프트에 동기하여 회전하는 구동축과, 구동축에 설치된 구동 캠과, 구동축에 요동 가능하게 지지되는 요동 캠과, 요동 캠의 요동에 의해 개폐 구동되는 기관 밸브와, 구동축과 평행한 요동축과, 요동축에 요동 가능하게 지지되는 로커 아암과, 로커 아암과 구동 캠을 연계하는 제1 링크와, 로커 아암과 요동 캠을 연계하는 제2 링크와, 요동축의 구동축에 대한 상대 위치를 변화시킴으로써 기관 밸브의 작동각 또는 리프트량을 변경하는 요동축 위치 변경 수단을 구비한다. 가변 밸브 장치는 이들 부재를, 기관 밸브의 작동각 또는 리프트량의 확대에 수반하여 기관 밸브의 개방 시기가 지각하도록 구성된다.
혹은, 가변 밸브 장치는 이들 부재를, 기관 밸브의 작동각 또는 리프트량을 소정의 작동각 범위 또는 리프트량 범위에서 변경하는 동안, 기관을 정면에서 보았을 때, 구동축의 중심과 요동축의 중심을 연결하는 직선의 각도 변화에 수반하는 기관 밸브의 개방 시기 변화량과, 구동축의 중심과 요동축의 중심 사이의 거리의 변화에 수반하는 기관 밸브의 개방 시기 변화량이, 서로 상쇄하도록 요동축이 구동축에 대해 변위되도록 구성하여, 기관 밸브의 개방 시기의 변화를 억제한다.
혹은, 가변 밸브 장치는 이들 부재를, 기관 밸브의 작동각 또는 리프트량이 확대될 때에, 리프트 작동각 중심은 지각측으로 이동하는 동시에, 작동각 또는 리프트량의 확대에 대한 리프트 작동각 중심의 지각측으로의 이동량은, 작동각 또는 리프트량이 소정의 작동각 또는 리프트량보다 작은 측의 범위에 비해, 작동각 또는 리프트량이 소정의 작동각 또는 리프트량보다 큰 측의 범위에서 증대되도록 구성한다.
본 발명의 상세 및 다른 특징이나 이점은 명세서의 이후의 기재 중에서 설명되는 동시에, 첨부된 도면에 도시된다.
본 발명에 따르면 밸브와 피스톤이 간섭하기 쉬워지는 것을 가변 밸브 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명을 적용하는 압축비 가변 엔진의 개략 종단면도이다.
도 2의 (a) 내지 (c)는 압축비 가변 엔진의 압축비 변화를 설명하는 도면이다.
도 3은 압축비 가변 엔진이 구비하는 가변 흡기 밸브 장치의 사시도이다.
도 4는 가변 흡기 밸브 장치의 일부를 구성하는 본 발명에 의한 리프트ㆍ작동각 가변 기구의 측면도이다.
도 5의 (a) 내지 (d)는 흡기 밸브의 최대 작동각 및 최소 작동각에 있어서의 본 발명에 의한 요동 캠의 최소 요동 위치 및 최대 요동 위치를 도시하는 도면이다.
도 6의 (a) 내지 (d)는 도 5의 (a) 내지 (d)의 부재의 위치 관계를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 리프트ㆍ작동각 가변 기구의 축심(P1 내지 P7)의 위치 관계를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 8의 (a)와 (b)는 최소 작동각 및 최대 작동각에 있어서의 축심(P1 내지 P7)을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 9의 (a)와 (b)는 지지점간 거리(D)가 상이한 2개의 가변 밸브 장치의 축심(P1 내지 P7)을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 의한 가변 흡기 밸브 장치의 밸브 리프트 특성을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명에 의한 가변 흡기 밸브 장치의 흡기 밸브 개방 시기와 흡기 밸브 폐쇄 시기의 관계를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명에 의한 가변 흡기 밸브 장치의 각 운전 상태에 있어서의 흡기 밸브 개방 시기와 흡기 밸브 폐쇄 시기의 관계를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명에 의한 가변 흡기 밸브 장치의 제어에 대해 설명하는 도면이다.
도 14는 본 발명에 의한 가변 흡기 밸브 장치의 제어에 대해 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 내연 엔진(100)은 피스톤 행정을 변화시켜 압축비를 연속적으로 변경하는 압축비 가변 기구를 구비한다. 압축비 가변 기구로서, JP2001-227367A에 명시된 멀티 링크식 압축비 가변 기구를 적용한다. 이하, 이 멀티 링크식 압축비 가변 기구를 구비한 내연 엔진(100)을 「압축비 가변 엔진(100)」이라고 한다.
압축비 가변 엔진(100)에 있어서, 피스톤(122)과 크랭크 샤프트(121)는 업퍼 링크(111)와 로어 링크(112)를 통해 연결한다.
업퍼 링크(111)는 상단부를 피스톤 핀(124)을 통해 피스톤(122)에 연결하고, 하단부를 연결 핀(125)을 통해 로어 링크(112)의 일단부에 연결한다. 피스톤(122)은 실린더 블럭(123)에 형성된 실린더(120)에 미끄럼 이동 가능하게 끼워 맞추어져, 연소 압력을 받아 실린더(120) 내를 왕복 운동한다.
로어 링크(112)는 일단부를 연결 핀(125)을 통해 업퍼 링크(111)에 연결하고, 타단부를 연결 핀(126)을 통해 컨트롤 링크(113)의 일단부에 연결한다. 또한, 로어 링크(112)의 대략 중앙에 위치하는 연결 구멍을, 크랭크 샤프트(121)의 크랭크 핀(121b)이 관통하여, 로어 링크(112)는 크랭크 핀(121b)을 중심축으로 하여 요동한다. 로어 링크(112)는 좌우의 2부재로 분할 가능하다. 크랭크 샤프트(121)는 축 방향으로 교대로 배치된 복수의 저널(121a)과 크랭크 핀(121b)을 구비한다. 저널(121a)은 실린더 블럭(123) 및 래더 프레임(128)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 크랭크 핀(121b)은 저널(121a)로부터 소정량 편심된 위치에서 저널(121a)에 고정된다.
컨트롤 링크(113)의 연결 핀(126)과 반대측의 단부는 연결 핀(127)을 통해 컨트롤 샤프트(114)에 연결된다. 연결 핀(127)은 컨트롤 샤프트(114)의 중심으로부터 편심된 위치에서 컨트롤 링크(113)를 컨트롤 샤프트(114)에 연결한다. 컨트롤 샤프트(114)에는 기어가 형성되어 있고, 그 기어가 압축비 변경 액추에이터(131)의 회전축(133)에 설치된 피니언(132)에 맞물린다. 압축비 변경 액추에이터(131)의 회전에 따라서 컨트롤 샤프트(114)가 회전 변위되어, 연결 핀(127)의 위치 변화를 초래한다.
다음에, 압축비 가변 엔진(100)의 압축비 변경 방법을 설명한다.
도 2의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 연결 핀(127)을 위치(P)로 하면, 피스톤(122)의 상사점 위치(Top Dead Center ; TDC)가 높아져 압축비는 커진다.
연결 핀(127)을 위치(Q)로 하면, 컨트롤 링크(113)가 상방으로 밀어 올려져, 연결 핀(126)의 위치가 올라간다. 이에 의해, 로어 링크(112)는 크랭크 핀(121b)을 중심으로 하여 반시계 방향으로 회전하여, 연결 핀(125)이 내려가, 피스톤(122)의 상사점 위치가 하강한다. 따라서 압축비는 작아진다.
도 3 및 도 4를 참조하여, 압축비 가변 엔진(100)이 구비하는 가변 흡기 밸브 장치(200)를 설명한다.
가변 흡기 밸브 장치(200)는 흡기 밸브(211)의 리프트ㆍ작동각을 변화시키는 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)와, 흡기 밸브(211)의 리프트 중심각의 위상을 진각 또는 지각시키는 위상 가변 기구(240)를 구비한다. 리프트 중심각이라 함은, 흡기 밸브(211)가 최대 리프트를 맞는 크랭크 각도를 말한다. 도 3에서는 1개의 기통에 대응하는 한 쌍의 흡기 밸브 및 그 관련 부품만을 간략적으로 도시하고 있다.
우선, 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)의 구성 및 작용에 대해 설명한다.
도 3을 참조하면, 압축비 가변 엔진(100)의 각 기통에는 한 쌍의 흡기 밸브의 상방에, 크랭크 샤프트에 평행하게 설치되고, 기통의 열방향으로 연장되는 중공의 구동축(213)이 실린더 헤드에 지지된다.
구동축(213)은 일단부에 설치된 스프로킷(242)을 통해, 벨트나 체인으로 크랭크 샤프트와 연계하여, 크랭크 샤프트에 연동하여 회전한다.
도 4를 참조하면, 구동축(213)은 도면 중 시계 방향으로 회전하는 것으로 한다.
구동축(213)에는 기통마다 한 쌍의 요동 캠(220)이 구동축(213)에 대해 요동 가능하게 지지된다. 한 쌍의 요동 캠(220)이 구동축(213)의 주위를 소정의 회전 범위에서 요동함으로써, 요동 캠(220)의 캠 노즈(223)의 하방에 위치하는 흡기 밸브(211)의 밸브 리프터(219)가 압박되어, 흡기 밸브(211)가 하방으로 리프트된다. 한 쌍의 요동 캠(220)은 구동축(213)의 외주를 덮는 원통부를 통해 서로 일체화되어 있고, 동일 위상으로 요동한다.
구동축(213)에는 구동 캠(215)이 고정된다. 구동 캠(215)은 구동축(213)의 축심(P3)으로부터 소정량 어긋난 위치에 중심(P4)을 갖는 원형의 편심 캠이다. 구동 캠(215)은 편심된 구멍에 구동축(213)을 압입함으로써 구동축(213)의 외주에 고정된다.
구동 캠(215)은 요동 캠(220)과는 축 방향으로 어긋난 위치에 설치된다. 그리고, 구동 캠(215)의 외주면에는 구동 캠(215)을 로커 아암(217)에 연결하는 제1 링크로서의 링크 아암(225)이 회전 가능하게 끼워 맞추어진다.
링크 아암(225)은 비교적 대경인 원환상의 기부(225a)와, 기부(225a)의 일부에 형성된 돌출부(225b)를 구비한다. 돌출부(225b)에는 핀 구멍(225c)이 관통한다.
구동축(213)의 경사 상방에는 크랭크형의 제어축(216)이 구동축(213)과 평행하게 기통의 열방향으로 연장되어, 실린더 헤드에 회전 가능하게 지지된다.
다시 도 3을 참조하면, 제어축(216)은 실린더 헤드에 지지되는 주축부(216a)와, 주축부(216a)로부터 소정량 편심되고, 구동축(213)과 평행하게 설치되어, 로커 아암(217)을 요동 가능하게 지지하는 요동축(216b)과, 주축부(216a)와 요동축(216b)을 접속하는 접속부(216c)를 구비한다.
요동축(216b)의 외주면에 회전 가능하게 설치되는 로커 아암(217)은 2개의 분할된 부재로 이루어지고, 2개의 볼트(218)에 의해 요동축(216b) 주위에 설치된다. 로커 아암(217)은 연결 핀부(217a)와, 연결부(217b)를 갖는다. 연결 핀부(217a) 및 연결부(217b)는 압축비 가변 엔진(100)을 정면에서 보았을 때에, 구동축(213)의 중심과 요동축(216b)의 중심을 연결하는 직선에 대해, 요동 캠(220)의 캠 노즈(223)와 동일한 측에 설치된다. 연결부(217b)는 연결 핀부(217a)보다도 요동축(216b)의 중심으로부터 먼 위치에 있다.
제어축(216)의 일단부에는 제어축(216)의 주축부(216a)를 소정 회전 각도 범위 내에서 회전시켜, 요동축(216b)을 변위시키는 전동의 리프트량 변경 액추에이터(250)가 설치된다.
리프트량 변경 액추에이터(250)는 압축비 가변 엔진(100)의 운전 상태의 검출 결과에 기초하여 압축비 가변 엔진(100)을 제어하는 컨트롤러(300)로부터의 제어 신호에 기초하여 제어된다. 제어축(216)이 회전하면, 요동축(216b)의 중심(P1)이 주축부(216a)의 중심(P2) 주위로 회전 변위되어, 요동축(216b)에 설치한 로커 아암(217)의 자세가 변화된다. 로커 아암(217)의 자세의 변화는 흡기 밸브(211)의 작동각 또는 리프트량의 변화를 초래한다. 리프트량 변경 액추에이터(250)는 요동축(216b)을 변위시킴으로써 흡기 밸브(211)의 작동각 또는 리프트량을 변경하는 요동축 위치 변경 수단에 상당한다.
다시 도 4를 참조하면, 요동 캠(220)에는 기초원면(base circle plane)(220a)과, 기초원면(220a)으로부터 캠 노즈(223)를 향해 원호 형상으로 연장되는 캠면(220b)이 형성된다. 기초원면(220a)과 캠면(220b)이, 요동 캠(220)의 요동 위치에 따라서 펄프 리프터(219)에 접촉한다. 구동축(213)의 중심과 요동축(216b)의 중심을 연결하는 직선에 대해, 캠 노즈(223)는 흡기 밸브(211)를 개방할 때의 요동 캠(220)의 회전 방향이 구동축(213)의 회전 방향과 동일해지는 방향으로 설치되어 있다.
요동축(216b)의 축심(P1)은 주축부(216a)의 축심(P2)으로부터 소정량 편심된 위치에 있다. 구동 캠(215)의 중심(P4)은 구동축(213)의 축심(P3)으로부터 소정량 편심된 위치에 있다.
로커 아암(217)의 연결 핀부(217a)는 링크 아암(225)의 돌출부(225b)에 형성된 핀 구멍(225c)을 관통한다. 이에 의해, 로커 아암(217)과 링크 아암(225)이 연결된다. 링크 아암(225)은 로커 아암(217)과 구동 캠(215)을 연계하는 제1 링크에 상당하고, 로커 아암(217)과 링크 아암(225)을 연결하는 연결 핀부(217a)의 축심(P5)은 제1 연결점에 상당한다.
로커 아암(217)의 연결부(217b)와 요동 캠(220)은 링크 부재(226)에 의해 연결된다. 링크 부재(226)는 양단부에 두갈래의 제1 베어링부(226a)와 제2 베어링부(226b)를 구비한다.
제1 베어링부(226a)는 로커 아암(217)의 연결부(217b)와 링크 부재(226)를 연결하는 연결 핀(230)을 지지한다. 로커 아암(217)의 연결부(217b)는 두갈래 형상으로 형성된 링크 부재(226)의 제1 베어링부(226a) 사이에 배치된다.
제2 베어링부(226b)는 요동 캠(220)과 링크 부재(226)를 연결하는 연결 핀(231)을 지지한다. 요동 캠(220)은 두갈래 형상으로 형성된 링크 부재(226)의 제2 베어링부(226b) 사이에 배치된다.
각 연결 핀(230, 231)의 일단부에는 링크 부재(226)의 축 방향의 이동을 규제하는 스냅링이 설치된다. 링크 부재(226)는 로커 아암(217)과 요동 캠(220)을 연계하는 제2 링크에 상당하고, 로커 아암(217)과 링크 부재(226)를 연결하는 연결 핀(230)의 축심(P6)은 제2 연결점에 상당한다.
이상으로부터, 압축비 가변 엔진(100)을 정면에서 보았을 때, 즉, 도 4와 동일한 방향으로부터 보았을 때에, 로커 아암(217)과 링크 아암(225)의 연결점인 축심(P5)과, 로커 아암(217)과 링크 부재(226)의 연결점인 축심(P6)은 구동축(213)의 축심(P3)과 요동축(216b)의 축심(P1)을 연결하는 직선에 대해 동일한 측에 위치하고, 또한 축심(P6)은 축심(P5)보다도 요동축(216b)의 축심(P1)으로부터 먼 위치에 있다. 요동 캠(220)은 축심(P3)과 축심(P1)을 연결하는 직선에 대해 축심(P5)과 축심(P6)과 동일한 측에 캠 노즈(223)를 갖는다. 캠 노즈(223)는 흡기 밸브(211)를 개방할 때의 요동 캠(220)의 회전 방향이 구동축(213)의 회전 방향과 동일해지는 방향으로 설치된다.
계속해서, 다시 도 3을 참조하여 위상 가변 기구(240)의 구성 및 작용을 설명한다.
위상 가변 기구(240)는 위상각 변경 액추에이터(241)와 유압 장치(301)를 구비한다.
위상각 변경 액추에이터(241)는 스프로킷(242)과 구동축(213)을 소정의 각도 범위 내에 있어서 상대적으로 회전시킨다.
유압 장치(301)는 압축비 가변 엔진(100)의 운전 상태의 검출 결과에 기초하여 압축비 가변 엔진(100)을 제어하는 컨트롤러(300)로부터의 제어 신호에 기초하여, 위상각 변경 액추에이터(241)를 구동한다.
유압 장치(301)에 의해 위상각 변경 액추에이터(241)로의 유압이 공급되어, 스프로킷(242)과 구동축(213)이 상대적으로 회전하여, 흡기 밸브(211)의 리프트 중심각이 진각 또는 지각한다.
다음에, 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)의 작용에 대해 도 5 내지 도 9를 참조하여 상세하게 설명한다.
구동축(213)이 크랭크 샤프트(121)에 연동하여 회전하면, 구동 캠(215) 및 그 외주에 회전 가능하게 끼워 맞추어져 있는 링크 아암(225)을 통해, 로커 아암(217)이 요동축(216b)의 축심(P1)을 중심으로 하여 요동한다. 로커 아암(217)의 요동은 링크 부재(226)를 통해 요동 캠(220)으로 전달되어, 요동 캠(220)이 소정 각도 범위 내에서 요동한다. 이 요동 캠(220)이 요동함으로써, 밸브 리프터(219)가 압박되어, 흡기 밸브(211)가 하방으로 리프트된다. 구동축(213)은 각 도면의 시계 방향으로 회전하는 것으로 한다.
리프트량 변경 액추에이터(250)에 의해, 제어축(216)을 소정의 회전 각도 범위 내에서 회전시키면, 로커 아암(217)의 요동 지지점으로 되는 요동축(216b)의 축심(P1)의 위치는 주축부(216a)의 축심(P2)을 중심으로 회전 변화된다. 그 결과, 실린더 블럭(123)에 대한 로커 아암(217)의 지지 위치가 변화된다. 요동 캠(220)을 끝까지 끌어올렸을 때, 즉 로커 아암(217)이 요동축(216b)의 주위를 반시계 방향으로 끝까지 돌았을 때에, 밸브 리프터(219)와 가장 접근하고 있는 기초원면(220a)의 위치를 요동 캠(220)의 초기 요동 위치로 하면, 요동축(216b)의 축심(P1)의 위치의 변화에 의해 초기 요동 위치가 변화된다. 그 결과, 밸브 리프터(219)를 밀어 내릴 때의 요동 캠(220)과 밸브 리프터(219)의 초기 접촉 위치까지의 요동 캠(220)의 요동량이 변화된다. 그 결과, 크랭크 샤프트 일회전당의 요동 캠(220)의 요동각은 대강 항상 일정해도, 밀어 내리기 개시 후의 요동 캠(220)의 요동량이 변화되어, 도 5의 (a) 내지 (d) 및 도 6의 (a) 내지 (d)에 도시한 바와 같이, 최대 리프트량이 변화된다.
도 5의 (a) 및 (b)는 흡기 밸브(211)의 작동각이 최대 작동각에 가까운 상태에서의, 요동 캠(220)의 최소 요동 시 및 최대 요동 시의 위치를 도시한다. 도 5의 (c) 및 (d)는 흡기 밸브(211)의 작동각이 최소 작동각에 가까운 상태에서의, 요동 캠(220)의 최소 요동 시 및 최대 요동 시의 위치를 도시한다.
도 6의 (a) 내지 (d)는 발명의 이해를 쉽게 하기 위해, 도 5의 (a) 내지 (d)로부터 축심(P1 내지 P7)과, 각 축심을 연결하는 직선을 추출한 도면이다.
요동축(216b)의 축심(P1)은 주축부(216a)의 축심(P2)의 상방에 위치하는 상태와 좌측 하방에 위치하는 상태 사이를, 주축부(216a)의 축심(P2)의 주위를 회전하듯이 하여 연속적으로 이동한다. 도 5의 (a) 및 (b) 또는 도 6의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 요동축(216b)의 축심(P1)이, 주축부(216a)의 축심(P2)의 상방에 위치하고 있을 때에는, 도 5의 (c) 및 (d) 또는 도 6의 (c) 및 (d)에 도시하는 작동각이 최소 작동각 부근에 있는 상태보다도, 로커 아암(217)이 구동축(213)에 대해 시계 방향으로 이동하고, 링크 부재(226)도 시계 방향으로 이동한 상태로 된다.
그로 인해, 링크 부재(226)와 연결하는 요동 캠(220)의 캠 노즈(223)는 작동각이 최소 작동각 부근에 있는 상태에 비해 보다 크게 하방으로 밀어 내려진다. 그 결과, 작동각이 최소 작동각 부근에 있는 상태보다도, 캠 노즈(223)가 밸브 리프터(219)에 접근하는 방향으로 기울어진다.
그렇게 하면, 요동 캠(220)의 초기 요동 위치와 초기 접촉 위치의 간격이 좁아져, 구동축(213)의 회전에 수반하여 요동 캠(220)이 요동했을 때에, 기초원면(220a)으로부터 캠면(220b)으로 즉시 이행하게 된다. 이에 의해, 도 5의 (b) 또는 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 작동각이 최소 작동각 부근에 있는 상태보다도 흡기 밸브(211)의 최대 리프트량이 커진다. 그 결과, 흡기 밸브(211)의 개방 시기로부터 폐쇄 시기까지의 크랭크 각도 구간, 즉 흡기 밸브(211)의 작동각도 확대된다.
한편, 도 5의 (c) 및 (d) 또는 도 6의 (c) 및 (d)에 도시한 바와 같이, 제어축(216)을 회전시켜 요동축(216b)의 축중심(P1)을 주축부(216a)의 축중심(P2)의 좌측 하방에 위치시키면, 도 5의 (a) 및 (b) 또는 도 6의 (a) 및 (b)에 도시하는 작동각이 최대 작동각 부근에 있는 상태보다도, 로커 아암(217)은 전체적으로 구동축의 주위를 반시계 방향으로 회전한 측으로 이동하고, 그것에 의해, 링크 부재(226)도 반시계 방향으로 회전한 측으로 이동한 상태로 된다.
그로 인해, 링크 부재(226)와 연결하는 요동 캠(220)의 캠 노즈(223)는 작동각이 최대 작동각 부근에 있는 상태에 비해 상방으로 끌어 올려진다. 그 결과, 도 5의 (c) 또는 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 작동각이 최대 작동각 부근에 있는 상태보다도, 캠면(220b)이 밸브 리프터(219)로부터 이격되는 방향으로 기울어진다.
그렇게 하면, 요동 캠(220)의 초기 요동 위치와 초기 접촉 위치의 간격이 커져, 구동축(213)의 회전에 수반하여 요동 캠(220)이 요동했을 때에, 기초원면(220a)이 길게 밸브 리프터(219)에 계속해서 근접하여, 캠면(220b)이 밸브 리프터에 접촉하는 기간이 짧아진다. 이에 의해, 도 5의 (d) 또는 도 6의 (d)에 도시한 바와 같이, 작동각이 최대 작동각 부근에 있는 상태보다도 흡기 밸브(211)의 최대 리프트량이 작아진다. 그 결과, 흡기 밸브(211)의 작동각도 축소된다.
도 7은 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)의 축심(P1 내지 P7)과 각 축심을 연결하는 직선을 도시한다. 도 7에 있어서, 파선은 작동각이 최소 작동각 부근에 있는 상태를 나타내고, 실선은 작동각이 최대 작동각 부근에 있는 상태를 나타낸다.
이하에서는, 요동축(216b)의 축심(P1)과, 구동축(213)의 축심(P3)을 연결하는 선분을 「선분(P1P3)」이라고 한다. 또한, 축심(P1)과, 축심(P3)의 거리를 「지지점간 거리(D)」라고 한다. 또한, 선분(P1P3)과, 도면 중에 점선으로 나타낸 축심(P3)을 지나는 가상선(L)이 이루는 각을 「지지점간 각도(θ)」라고 한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 작동각 또는 리프트량을 최소 작동각에 있는 상태로부터 최대 작동각에 있는 상태로 변화시키기 위해, 제어축(216)을 소정의 회전 각도 범위 내에서 회전시켜, 요동축(216b)의 축심(P1)을, 주축부(216a)의 축심(P2)을 중심으로 하는 원 상을 이동시키면, 지지점간 각도(θ)가 변화되는 동시에, 지지점간 거리(D)도 변화된다.
즉, 본 실시 형태에 의한 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)에 따르면, 작동각 또는 리프트량을 최소 작동각으로부터 최대 작동각으로 변화시키면, 지지점간 각도(θ)는 서서히 증가하여 θmin으로부터 θmax로 변화된다.
한편, 지지점간 거리(D)는 최소 작동각으로부터 중간 작동각까지는 서서히 증가하여, Dmin으로부터 Dmax로 변화된다. 그리고, 중간 작동각으로부터 최대 작동각까지는 서서히 감소하여 Dmax로부터 Dmin으로 변화되어 최소 작동각 시의 지지점간 거리와 대략 동일한 길이로 복귀된다.
도 8의 (a)와 (b)를 참조하여, 지지점간 거리(D)를 동일한 길이로 유지한 채 지지점간 각도(θ)를 변화시킴으로써 발생하는 작용을 설명한다. 계속해서, 도 9의 (a)와 (b)를 참조하여, 지지점간 각도(θ)를 동일한 각도로 유지한 채 지지점간 거리(D)를 변화시킴으로써 발생하는 작용을 설명한다.
도 8의 (a)는 최소 작동각일 때를 도시한다. 도 8의 (b)는 최대 작동각일 때를 도시한다.
도 8의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 지지점간 거리(D)를 동일한 길이로 유지한 채 지지점간 각도(θ)를 θmin으로부터 θmax로 변화시키면, 축심(P1)은 축심(P3)을 중심으로 하는 원주(C1)를 시계 방향으로, 하방으로부터 상방으로 이동한다. 한편, 축심(P7)은 축심(P3)을 중심으로 하는 원주(C2)를 시계 방향으로, 상방으로부터 하방으로 이동한다. 즉, 요동 캠(220)의 캠 노즈에 연결된 연결 핀(231)의 위치가 하방으로 이동한다.
그 결과, 요동 캠(220)의 밸브 리프터(219)와의 초기 접촉 위치와, 초기 요동 위치는 서로 근접하여 흡기 밸브(211)의 작동각이 확대된다.
이와 같이, 지지점간 거리(D)를 동일한 길이로 유지한 채 지지점간 각도(θ)를 크게 하면, 흡기 밸브(211)의 작동각은 확대된다.
도 9의 (a)와 (b)는 지지점간 거리(D)가 상이하지만, 축간 거리 등의 다른 각 부 치수는 동일한 2개의 가변 밸브 장치의 축심(P1 내지 P7)과, 각 축심을 연결하는 직선을, 구동축(213)의 회전 각도 위치를 대략 동일한 상태에서 비교한 도면이다. 도 9의 (a) 및 (b)의 지지점간 각도(θ)는 동일하지만, 도 9의 (a)의 지지점간 거리(D1)는, 도 9의 (b)의 지지점간 거리(D2)보다 짧다.
도 9의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 지지점간 거리(D)를 길게 하면, 지지점간 거리(D)가 짧을 때보다도 요동축(216b)의 축심(P1)은, 구동축 중심(P3)으로부터 이격되어 상방에 위치한다. 그렇게 하면, 구동축의 중심(P3)과 구동 캠의 중심(P4)의 위치 및 선분(P1P5)과 선분(P5P4)의 길이는 서로 동등하므로, 선분(P1P5)과 선분(P5P4)이 이루는 각은 지지점간 거리(D)를 길게 한 경우에 커진다. 따라서 지지점간 거리(D)를 길게 하면, 선분(P1P5)은 시계 방향으로 회전한 것과 동일한 기울기의 변화가 발생한다. 이때, 축심(P5)보다도, 요동축 중심(P3)으로부터 멀리 이격된 축심(P6)은 지레의 원리에 의해, 축심(P5)의 위치가 크게 변화되지 않는 가운데, 축심(P1)이 상방으로 이동하므로 도면 내에 있어서 하방으로 이동하게 된다.
이에 의해, 링크 부재(226)와 요동 캠(220)의 캠 노즈를 연결하는 연결 핀(231)의 축심(P7)이 상대적으로 하방으로 밀어 내려지므로, 요동 캠(220)의 밸브 리프터(219)와의 초기 접촉 위치와, 초기 요동 위치는 서로 가까워지게 된다. 그 결과, 흡기 밸브(211)의 작동각이 확대된다.
이와 같이, 지지점간 각도(θ)를 동일한 각도로 유지한 채 지지점간 거리(D)를 길게 하면, 흡기 밸브(211)의 작동각은 확대된다.
이상과 같이, 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)는 지지점간 각도(θ)와 지지점간 거리(D)를 변화시킴으로써 흡기 밸브(211)의 작동각을 변화시킨다.
다음에, 본 실시 형태에 의한 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)의 작용에 대해 설명한다.
도 10은 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)에 의한 밸브 리프트 특성을 나타낸다. 도 11은 도 10에 도시한 각 밸브 리프트 특성의 흡기 밸브 개방 시기(Intake Valve Open ; 이하 「IVO」라고 함)와, 흡기 밸브 폐쇄 시기(Intake Valve Close ; 이하 「IVC」라고 함)의 관계를 나타낸다. 도 10과 도 11 모두 위상 가변 기구(240)에 의한 흡기 밸브(211)의 리프트 중심각의 변경은 수반하고 있지 않고, 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)에 의해서만 밸브 리프트 특성을 변화시킨 모습을 도시하고 있다.
도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 작동각을 최소 작동각으로부터 최대 작동각으로 변화시켜 갔을 때에, 최소 작동각으로부터 소정의 작동각까지는 종래와 같이 작동각이 커지는 동시에 IVO가 진각한다. 그러나, 소정의 작동각으로부터 최대 작동각까지는 작동각을 크게 하면서, IVO의 진각 방향의 이동을 억제하거나, 혹은 IVO를 지각시킬 수 있다.
이는, 작동각을 최소 작동각으로부터 최대 작동각으로 변화시켰을 때에, 지지점간 거리(D)가 최소 작동각으로부터 중간 작동각까지는 서서히 증가해 가지만, 중간 작동각으로부터 최대 작동각까지는 서서히 감소해 가기 때문이다.
즉, 작동각을 최소 작동각으로부터 최대 작동각으로 변화시키면, 지지점간 각도(θ)가 증가함으로써 작동각이 확대되므로, IVO가 진각한다. 또한, 최소 작동각으로부터 중간 작동각까지는 지지점간 거리(D)도 길어져, 이것에 의해서도 작동각이 확대되므로, IVO가 진각한다.
이와 같이, 최소 작동각으로부터 중간 작동각까지는 지지점간 각도(θ)와 지지점간 거리(D)가, 함께 증가해 가므로, 작동각이 커지는 동시에 IVO가 진각한다.
그러나, 중간 작동각으로부터 최대 작동각까지는, 지지점간 각도(θ)는 증가해 가지만, 지지점간 거리(D)는 짧아져 간다. 그로 인해, 지지점간 각도(θ)의 증가에 의해 IVO가 진각하는 한편, 지지점간 거리(D)의 감소에 의해 작동각이 작아져, 그만큼 IVO가 지각한다.
따라서, 중간 작동각으로부터 최대 작동각까지는 작동각을 크게 하면서, IVO의 진각 방향의 이동을 억제하거나, 혹은 IVO를 지각시킬 수 있다. 그리고, 흡기 밸브(211)의 작동각 또는 리프트량이 확대될 때에, 리프트 작동각 중심은 지각측으로 이동하는 동시에, 작동각 또는 리프트량의 확대에 대한 리프트 작동각 중심의 지각측으로의 이동량은 작동각 또는 리프트량이 소정의 작동각 또는 리프트량보다 작은 측의 범위에 비해, 작동각 또는 리프트량이 소정의 작동각 또는 리프트량보다 큰 측의 범위에서 확대된다.
이와 같이, 가변 흡기 밸브 장치(200)에 따르면, 작동각이 최대 작동각 부근에서 확대될 때에, IVO의 진각 방향의 이동이 억제되고, 또한 IVO가 지각하는 밸브 특성으로 되어 있다. 그로 인해, 흡기 밸브(211)의 작동각을 최대 작동각으로 하고, 또한 리프트 중심각을 최진각시킨 상태에서의 밸브와 피스톤의 접근의 정도를 저감시킬 수 있다. 한편, 최소 작동각일 때에는 IVO가 중간 작동각일 때에 비해 지각한다. 즉, 작동각 범위 전체의 진각이 억제되게 되므로, IVC도 지각 근처에 머문다. 이 결과, IVC를 흡기 행정의 가능한 한 느린 시기에 머무르게 하여, 하사점으로부터 가능한 한 이격되지 않도록 할 수 있으므로, 특히 시동 시의 충분한 통내 유입 공기량이 확보되어 시동성이 향상된다.
피스톤의 밸브 리세스는, 일반적으로 가변 흡기 밸브 장치(200)의 페일 시를 고려하여, 밸브와 피스톤의 간섭량이 가장 커지는 상태를 기준으로 하여 일정한 여유를 가진 깊이로 설치된다. 이 가변 흡기 밸브 장치(200)와 같이, 흡기 밸브(211)의 작동각을 최대 작동각으로 하고, 또한 리프트 중심각을 최진각시킨 상태에서의 밸브와 피스톤의 간섭의 가능성이 저감되면, 밸브 리세스의 표면적을 감소시킬 수 있다. 이에 의해, 냉각 손실을 저감시킬 수 있다. 또한, 연소 효율의 증가에 의한 연비의 향상을 도모할 수 있다.
도 12 내지 도 14를 참조하여, 가변 흡기 밸브 장치(200)의 제어에 대해 설명한다.
도 12는 운전 상태에 따라서 IVO와 IVC를 결정하는 제어 맵이다. 이 맵은 미리 컨트롤러(300)에 저장된다.
엔진 전부하ㆍ저속 시에는 작동각이 최소 작동각과 최대 작동각 사이의 중간 작동각으로 설정되어, IVO가 상사점 후로 설정된다. 엔진 전부하ㆍ중속 시, 즉 운전 상태 A일 때에는, 리프트ㆍ작동각 가변 기구에 의해, 엔진 전부하ㆍ저속 시보다도 작동각이 확대되고, 또한 위상 가변 기구에 의해, IVO가 상사점 전으로 설정된다. 엔진 전부하ㆍ고속 시, 즉 운전 상태 B일 때에는, 리프트ㆍ작동각 가변 기구에 의해, 작동각이 최대 작동각으로 설정되고, 또한 위상 가변 기구에 의해, IVO가 엔진 전부하ㆍ중속 시보다도 더욱 진각측으로 설정된다.
운전 상태 A로부터 운전 상태 B로 이행할 때, 또는 운전 상태 B로부터 운전 상태 A로 이행할 때에 이하의 제어가 실행된다.
운전 상태 A로부터 운전 상태 B로 이행할 때, 즉, 차량이 가속 상태의 경우이며, 작동각이 커지는 동시에 IVO가 진각하는 밸브 타이밍으로 되었을 때에는, IVC가 목표 IVC에 도달할 때까지의 사이, 위상 가변 기구(240)의 구동을 금지하고, 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)만을 구동한다. 그리고, IVC가 목표 IVC에 도달한 후에는, 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)와, 위상 가변 기구(240)를 동시에 구동하는 협조 제어를 실시하여, 흡기 밸브(211)의 밸브 타이밍을 최적의 밸브 타이밍으로 제어한다.
즉, 도 13에 도시한 바와 같이, 우선 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)만을 구동하여, 운전 상태 A로부터 운전 상태 C로 이행하여 IVC가 목표 IVC에 도달한 후에, 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)와, 위상 가변 기구(240)를 동시에 구동하여 운전 상태 B로 이행한다.
리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)는 전동의 리프트량 변경 액추에이터(250)에 의해 구동되고 있으므로, 유압으로 구동되는 위상 가변 기구(240)에 비해 응답 속도가 빠르다. 따라서, 가속 시에는 우선 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)를 구동시켜, IVC를 빠르게 목표 IVC에 도달시킴으로써, IVC가 과도적으로 목표 IVC보다도 지각한 상태로 되는 것을 방지할 수 있다. 그로 인해, 충전 효율의 저하를 방지하여, 운전 성능의 악화를 방지할 수 있다.
한편, 운전 상태 B로부터 운전 상태 A로 이행할 때, 즉 차량이 감속 상태에 있는 경우이며, 작동각이 작아지는 동시에 IVO가 지각하는 밸브 타이밍일 때에는, IVO가 목표 IVO에 도달할 때까지의 사이, 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)의 구동을 금지하고, 위상 가변 기구(240)를 우선적으로 구동시킨다. 그리고, IVO가 목표 IVO에 도달한 후에는, 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)와, 위상 가변 기구(240)를 협조 제어하여, 흡기 밸브(211)의 밸브 타이밍을 최적의 밸브 타이밍으로 제어한다.
즉, 도 14에 도시한 바와 같이, 우선 위상 가변 기구(240)만을 구동하여, 운전 상태 B로부터 운전 상태 D로 이행하여 IVO가 목표 IVO에 도달한 후에, 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)와, 위상 가변 기구(240)를 동시에 구동하여 운전 상태 A로 이행한다.
작동각이 작아지는 동시에 IVO가 진각하는 밸브 타이밍일 때에, 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)를 구동시켜 버리면, IVO가 과도하게 진각해 버린다. 그렇게 하면, 밸브와 피스톤의 간섭을 회피하기 위한 밸브 리세스를 확대할 필요가 있으므로, 냉각 성능 등이 악화되어 버린다.
따라서, 이와 같은 운전 상태일 때에는, 우선 위상 가변 기구(240)를 구동시켜, IVO를 목표 IVO에 도달시킨 후에, 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)와, 위상 가변 기구(240)를 협조 제어함으로써, IVO가 과도하게 진각해 버리는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 냉각 손실 등의 악화를 방지할 수 있다.
이상 설명한 본 실시 형태에 따르면, 흡기 밸브의 밸브 리프트 특성을, 소정의 작동각으로부터 최대 작동각까지는, 작동각이 커지는 동시에 흡기 밸브 개방 시기의 진각 방향의 이동을 억제하거나, 혹은 흡기 밸브 개방 시기가 지각하는 밸브 리프트 특성으로 하였다.
이에 의해, 흡기 밸브(211)의 작동각을 최대 작동각으로 하고, 또한 리프트 중심각을 최진각시킨 상태에서의 밸브와 피스톤의 접근의 정도를 저감시킬 수 있다. 그로 인해, 밸브 리세스의 표면적을 감소시킬 수 있어, 냉각 손실을 저감시킬 수 있다. 또한, 연소 효율의 증가에 의한 연비의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 차량이 가속 상태의 경우이며, 작동각이 커지는 동시에 IVO가 진각하는 밸브 타이밍으로 되었을 때에는, IVC가 목표 IVC에 도달할 때까지의 사이, 위상 가변 기구(240)의 구동을 금지하고, 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)만을 구동한다.
이에 의해, 가속 시에는, 우선 작동 응답성이 양호한 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)를 구동시켜, IVC를 빠르게 목표 IVC에 도달시킴으로써, IVC가 과도적으로 목표 IVC보다도 지각한 상태로 되는 것을 방지할 수 있다. 그로 인해, 충전 효율의 저하를 방지하여, 운전 성능의 악화를 방지할 수 있다.
또한, 차량이 감속 상태에 있는 경우이며, 작동각이 커지는 동시에 IVO가 지각하는 밸브 타이밍, 즉 작동각이 작아지는 동시에 IVO가 진각하는 밸브 타이밍일 때에는, IVO가 목표 IVO에 도달할 때까지의 사이, 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)의 구동을 금지하고, 위상 가변 기구(240)를 우선적으로 구동시킨다.
이에 의해, IVO가 과도하게 진각해 버리는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 냉각 손실 등의 악화를 방지할 수 있다.
또한, 압축비 가변 엔진의 경우, 압축비를 고압축비로 할수록 연소실 용적과 표면적의 비(이하, 「S/V비」라고 함)가 커져, 냉각 손실이 커진다. 그러나, 본 실시 형태에 의한 리프트ㆍ작동각 가변 기구(210)와 조합함으로써, 밸브 리세스의 표면적을 감소시켜, 표면적을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 고압축화에 수반하는 S/V비의 증가를 억제할 수 있어, 냉각 손실을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 실시 형태로 한정되지 않고, 그 기술적인 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변경을 이룰 수 있는 것은 명백하다.
예를 들어, 실시예에 기재한 것과는 다른 움직임을 수반하는 위상 가변 기구와 조합한 경우 등에, 작동각이 커지는 동시에 흡기 밸브 개방 시기의 진각 방향의 이동을 억제하거나, 혹은 흡기 밸브 개방 시기가 지각시키는 작동각 또는 리프트량의 범위를, 필요한 조건에 따라서 최대 작동각 부근이 아닌 범위로 설정하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명에 관한 가변 밸브 장치를 배기 밸브에 적용하여, 배기 밸브의 폐쇄 시기 변화를 억제함으로써, 배기 밸브와 피스톤의 접근을 억제하는데 이용하는 것도 가능하다.
이상의 설명에 관하여 2007년 8월 10일을 출원일로 하는 일본 특허 출원 제2007-209706호의 내용, 2007년 8월 21일을 출원일로 하는 일본 특허 출원 제2007-214529호의 내용, 2008년 2월 25일을 출원일로 하는 일본 특허 출원 제2008-43126호의 내용 및 2008년 2월 28일을 출원일로 하는 일본 특허 출원 제2008-47918호의 내용을 여기에 인용하여 참조하였다.
이상과 같이, 본 발명은 운전 조건의 변화가 큰 내연 기관으로의 적용에 있어서 특히 바람직한 효과를 초래한다.
본 발명의 실시예가 포함하는 배타적 성질 혹은 특징은 이하와 같이 클레임 된다.

Claims (16)

  1. 내연 기관(100)의 크랭크 샤프트(121)에 동기하여 회전하는 구동축(213)과,
    상기 구동축(213)에 설치된 구동 캠(215)과,
    상기 구동축(213)에 요동 가능하게 지지되는 요동 캠(220)과,
    상기 요동 캠(220)의 요동에 의해 개폐 구동되는 기관 밸브(211)와,
    상기 구동축(213)과 평행한 요동축(216b)과,
    상기 요동축(216b)에 요동 가능하게 지지되는 로커 아암(217)과,
    상기 로커 아암(217)과 상기 구동캠(215)을 연계하는 제1 링크(225)와,
    상기 로커 아암(217)과 상기 요동 캠(220)을 연계하는 제2 링크(226)와,
    상기 요동축(216b)의 구동축(213)에 대한 상대 위치를 변화시킴으로써 상기 기관 밸브(211)의 작동각 또는 리프트량을 변경하는 요동축 위치 변경 수단(250)을 구비하고,
    상기 기관 밸브(211)의 작동각 또는 리프트량을 소정의 작동각 범위 또는 리프트량 범위에서 변경하는 동안, 상기 기관(100)을 정면에서 보았을 때, 상기 구동축(213)의 중심과 상기 요동축(216b)의 중심을 연결하는 직선의 각도 변화에 수반하는 상기 기관 밸브(211)의 개방 시기 변화량과, 상기 구동축(213)의 중심과 상기 요동축(216b)의 중심 사이의 거리의 변화에 수반하는 상기 기관 밸브(211)의 개방 시기 변화량이 서로 상쇄하도록, 상기 요동축(216b)이 상기 구동축(213)에 대해 변위됨으로써 상기 기관 밸브(211)의 개방 시기의 변화가 억제되어 있는 것을 특징으로 하는, 가변 밸브 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기관(100)을 정면에서 보았을 때에, 상기 로커 아암(217)과 상기 제1 링크(225)의 연결부로 되는 제1 연결점과, 상기 로커 아암(217)과 상기 제2 링크(226)의 연결부로 되는 제2 연결점은, 상기 구동축(213)의 중심과 상기 요동축(216b)의 중심을 연결하는 직선에 대해 동일한 측, 또한 상기 제2 연결점은 상기 제1 연결점보다도 상기 요동축(216b)의 중심으로부터 먼 위치에 있고, 상기 요동 캠(220)은 상기 직선에 대해 상기 제1 연결점과 상기 제2 연결점과 동일한 측에 캠 노즈(223)를 갖고, 상기 구동축(213)의 회전 방향은 상기 기관 밸브(211)를 개방할 때의 상기 요동 캠(220)의 회전 방향과 동일한 것을 특징으로 하는, 가변 밸브 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기관 밸브(211)의 작동각 또는 리프트량을 증대할 때에, 상기 직선의 각도 변화는 상기 직선을 상기 구동축(213)의 회전 방향으로 회전시킨 것과 동일한 방향의 각도 변화이고, 상기 거리의 변화는 축소인 것에 의해, 상기 기관 밸브(211)의 개방 시기의 변화가 억제되어 있는 것을 특징으로 하는, 가변 밸브 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 기관 밸브(211)의 작동각 또는 리프트량을 증대할 때에, 상기 직선의 각도 변화에 수반하는 상기 기관 밸브(211)의 개방 시기 변화가 진각으로 되고, 상기 거리의 변화에 수반하는 상기 기관 밸브(211)의 개방 시기 변화는 지각으로 되어 서로 상쇄함으로써, 상기 기관 밸브(211)의 개방 시기의 변화가 억제되어 있는 것을 특징으로 하는, 가변 밸브 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 소정의 작동각 범위 또는 리프트량 범위의 일부에 있어서, 상기 거리의 변화에 수반하는 상기 기관 밸브(211)의 개방 시기의 지각량이, 상기 직선의 각도 변화에 수반하는 상기 기관 밸브(211)의 개방 시기의 진각량을 상회하고, 상기 기관 밸브(211)의 개방 시기는 상기 기관 밸브(211)의 작동각 또는 리프트량의 확대에 수반하여 지각하는 것을 특징으로 하는, 가변 밸브 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기관 밸브(211)의 작동각 또는 리프트량의 확대에 수반하여, 상기 기관 밸브(211)의 개방 시기가 지각하는 것을 특징으로 하는, 가변 밸브 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기관 밸브(211)의 작동각 또는 리프트량의 확대에 수반하여, 상기 구동축(213)의 중심과 상기 요동축(216b)의 중심 사이의 거리를 짧게 함으로써, 상기 기관 밸브(211)의 작동각 또는 리프트량의 확대에 수반하여, 상기 기관 밸브(211)의 개방 시기가 지각하는 것을 특징으로 하는, 가변 밸브 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 기관 밸브(211)의 작동각 또는 리프트량을 소정의 작동각 범위 또는 리프트량 범위에서 변경하는 동안, 상기 기관 밸브(211)의 작동각 또는 리프트량의 확대에 수반하여 상기 기관 밸브(211)의 개방 시기가 지각하는 것을 특징으로 하는, 가변 밸브 장치.
  9. 제1항 또는 제8항에 있어서, 상기 소정의 작동각 범위 또는 리프트량 범위는 소정의 작동각 또는 리프트량으로부터 최대 작동각 또는 최대 리프트량까지의 범위인 것을 특징으로 하는, 가변 밸브 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 기관 밸브(211)의 작동각 또는 리프트량이 확대될 때에, 리프트 작동각 중심은 지각측으로 이동하는 동시에, 작동각 또는 리프트량의 확대에 대한 리프트 작동각 중심의 지각측으로의 이동량은, 작동각 또는 리프트량이 소정의 작동각 또는 리프트량보다 작은 측의 범위에 비해, 작동각 또는 리프트량이 소정의 작동각 또는 리프트량보다 큰 측의 범위에서 증대되는 것을 특징으로 하는, 가변 밸브 장치.
  11. 제1항에 기재된 가변 밸브 장치(200)를 구비한 내연 기관이며,
    상기 가변 밸브 장치(200)는 상기 기관 밸브(211)의 작동각의 중심 위상을 연속적으로 변경시키는 위상 변경 수단(241)을 포함하고,
    상기 기관 밸브(211)는 흡기 밸브이고,
    차량 가속 시에, 흡기 밸브 폐쇄 시기가 목표 흡기 밸브 폐쇄 시기에 도달할 때까지의 동안, 상기 요동축 위치 변경 수단(250)을 구동하여, 위상 변경 수단(241)의 구동을 금지하는 컨트롤러(300)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 내연 기관.
  12. 제11항에 있어서, 상기 컨트롤러(300)는, 차량 가속 시에 흡기 밸브 폐쇄 시기가 목표 흡기 밸브 폐쇄 시기에 도달한 후에는 상기 요동축 위치 변경 수단(250)과 상기 위상 변경 수단(241)을 동시에 구동하여, 흡기 밸브 폐쇄 시기를 그 목표 흡기 밸브 폐쇄 시기에 고정한 채, 작동각을 목표 작동각으로 제어하는 것을 특징으로 하는, 내연 기관.
  13. 제11항에 있어서, 상기 컨트롤러(300)는 차량 감속 시에 흡기 밸브 개방 시기가 목표 흡기 밸브 개방 시기에 도달할 때까지의 동안, 상기 위상 변경 수단(241)을 구동하여, 상기 요동축 위치 변경 수단(250)의 구동을 금지하는 것을 특징으로 하는, 내연 기관.
  14. 제13항에 있어서, 상기 컨트롤러(300)는 차량 감속 시에 흡기 밸브 개방 시기가 목표 흡기 밸브 개방 시기에 도달한 후에는, 상기 요동축 위치 변경 수단(250)과 상기 위상 변경 수단(241)을 동시에 구동하여, 흡기 밸브 개방 시기를 그 목표 흡기 밸브 개방 시기에 고정한 채, 작동각을 목표 작동각으로 제어하는 것을 특징으로 하는, 내연 기관.
  15. 제11항에 있어서, 상기 컨트롤러(300)는 상기 요동축 위치 변경 수단(250)과 상기 위상 변경 수단(241) 중 어느 한쪽의 구동을 금지하는 제어를, 상기 목표 작동각이 소정의 작동각으로부터 최대 작동각까지의 사이의 값으로 설정되어 있을 때에 실시하는 것을 특징으로 하는, 내연 기관.
  16. 제11항에 있어서, 상기 컨트롤러(300)는 상기 요동축 위치 변경 수단(250)과 상기 위상 변경 수단(241) 중 어느 한쪽의 구동을 금지하는 제어를, 엔진 전부하 시에 실시하는 것을 특징으로 하는, 내연 기관.
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