JP6314931B2 - エンジンの動弁装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明に係る動弁装置が適用される多気筒エンジン1(以下、単にエンジン1という)を示している。このエンジン1は、自動車等の車両に搭載されるものであり、第1〜第4の気筒C1〜C4が順に図1の紙面に垂直な方向に直列に配置された直列4気筒の4弁式ガソリンエンジンである。なお、本発明に係る動弁装置は、これ以外の多気筒ガソリンエンジンにも適用可能である。
図2は、上記エンジン1に搭載されている動弁装置の排気側の構成を示している。
次に、ECU50による上記動弁装置の制御について説明する。なお、当例ではECU50が本発明の制御装置に相当する。
第1制御パターンは、排気側のスイングアーム17a、17bを共に作動状態に制御するもの、つまり、2つの排気弁11a、11bを開閉する制御であり、この第1制御パターンは、吸気側の各スイングアーム16a、16bの制御状態に応じた3つの態様を含む。具体的には、各スイングアーム16a、16bを共に作動状態に制御する第1態様と、第1スイングアーム16aを停止状態、第2スイングアーム16bを作動状態に制御する第2態様と、第1スイングアーム16aを作動状態、第2スイングアーム16bを停止状態に制御する第3態様との合計3つの態様を含む。つまり、第1態様では、吸気側カムシャフト14の回転に伴い2つの吸気弁10a、10bを開閉し、第2態様では、2つの吸気弁10a、10bのうち、後側の吸気弁10b(第2吸気弁10b)のみを開閉し、第3態様は、2つの吸気弁10a、10bのうち、前側の吸気弁10a(第1吸気弁10a)のみを開閉する。
第2制御パターンは、第1制御パターンのうち、第2スイングアーム17bを作動状態から停止状態に変更したもの、つまり、2つの排気弁11a、11bのうち、前側の排気弁11a(第1排気弁11a)のみを開閉する制御であり、吸気側の各スイングアーム16a、16bの制御状態は第1制御パターンと同じである。従って、第2制御パターンの第1〜第3態様の排気弁11a、11bおよび吸気弁10a、10bのリフト特性はそれぞれ、図17(a)〜(c)に示す通りとなる。
第3制御パターンは、第1制御パターンのうち、第1スイングアーム17aを作動状態から停止状態に変更したもの、つまり、2つの排気弁11a、11bのうち、後側の排気弁11b(第2排気弁11b)のみを開閉する制御であり、吸気側の各スイングアーム16a、16bの制御は第1制御パターンと同じである。従って、当該第2制御パターンの第1〜第3態様の排気弁11a、11bおよび吸気弁10a、10bのリフト特性はそれぞれ、図18(a)〜(c)に示す通りとなる。
(1)上記実施形態では、第1、第2のCI用排気カム部33A、33Bは互いに同一のカム特性を有し、第1、第2のCI用吸気カム部53A、53Bは互いに異なるカム特性を有するが、逆の構成を採用してもよい。図19はその一例であり、第1CI用排気カム部33Aのサブリフト部332のリフト量が、第2CI用排気カム部33Bのサブリフト部332のリフト量よりも小さく(メインリフト部331のカム特性は互いに同じ)、第1、第2のCI用吸気カム部53A、53Bが、同一のカム特性を有する場合の各スイングアーム16a、16b、17a、17bの制御パターンを示している。同図の制御パターンは、吸気側のスイングアーム16a、16bを共に作動状態にするもの、つまり、2つの排気弁11a、11bを開閉する制御であり3つの態様を含む。具体的には、各スイングアーム17a、17bを共に作動状態にする第1態様と、第1スイングアーム17aを停止状態、第2スイングアーム17bを作動状態にする第2態様と、第1スイングアーム17aを作動状態、第2スイングアーム17bを停止状態にする第3態様との合計3つの態様を含む。このような構成も適用可能である。
10b 第2吸気弁
11a 第1排気弁
11b 第2排気弁
14 吸気側カムシャフト
15 排気側カムシャフト
16,17 スイングアーム
16a 第1スイングアーム(第1吸気側可変バルブリフト機構)
16b 第2スイングアーム(第2吸気側可変バルブリフト機構)
17a 第1スイングアーム(第1排気側可変バルブリフト機構)
17b 第2スイングアーム(第2排気側可変バルブリフト機構)
30 軸部
32A 第1作動部(第1カム部)
32B 第2作動部(第2カム部)
33A 第1CI用排気カム部
33B 第2CI用排気カム部
34A 第1SI用排気カム部
34B 第2SI用排気カム部
CE1〜CE5 第1〜第5カム要素部
M1〜M5 第1〜第5操作装置(吸気側カムシフト機構・排気側カムシフト機構)
Claims (12)
- 1つの気筒に第1、第2排気弁と吸気弁とを有するエンジンの動弁装置であって、
クランクシャフトからの回転力を受ける軸部と、この軸部に当該軸部と一体に回転可能に装着されかつ前記第1、第2排気弁に各々対応する第1、第2排気カム部とを備えた排気側カムシャフトと、
第1排気カム部と第1排気弁との間に介在し、第1排気カム部の回転に伴う押圧力を第1排気弁に伝達する作動状態と第1排気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替えられる第1排気側可変バルブリフト機構、および第2排気カム部と第2排気弁との間に介在し、第2排気カム部の回転に伴う押圧力を第2排気弁に伝達する作動状態と第2排気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替えられる第2排気側可変バルブリフト機構と、
第1排気側可変バルブリフト機構および第2排気側可変バルブリフト機構を制御する制御装置と、を備え、
第1、第2排気カム部は各々、排気行程時に排気弁を開弁するメインリフト部とこのメインリフト部による開弁とは別に、吸気行程時に排気弁を開弁するサブリフト部とを備え、
前記制御装置は、第1、第2排気側可変バルブリフト機構の何れもが作動状態、又は何れか一方のみが作動状態となるように、運転領域に応じて、第1、第2排気側可変バルブリフト機構を個別に制御する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項1に記載のエンジンの動弁装置において、
前記第1、第2排気カム部の各メインリフト部は同一のカム特性を有し、各サブリフト部は互い異なるカム特性を有する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項1又2に記載のエンジンの動弁装置において、
前記エンジンは、前記吸気弁である第1、第2吸気弁を備え、
当該動弁装置は、さらに、
クランクシャフトからの回転力を受ける軸部と、この軸部に、当該軸部と一体に回転可能に装着されかつ前記第1吸気弁に対応する第1吸気カム部および前記第2吸気弁に対応する第2吸気カム部とを備えた吸気側カムシャフトと、
第1吸気カム部と第1吸気弁との間に介在し、第1吸気カム部の回転に伴う押圧力を第1吸気弁に伝達する作動状態と第1吸気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替える第1吸気側可変バルブリフト機構、および第2吸気カム部と第2吸気弁との間に介在し、第2吸気カム部の回転に伴う押圧力を第2吸気弁に伝達する作動状態と第2吸気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替える第2吸気側可変バルブリフト機構と、を備え、
前記制御装置は、さらに、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構の何れもが作動状態、又は何れか一方のみが作動状態となるように、運転領域に応じて、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構を個別に制御する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項3に記載のエンジンの動弁装置において、
前記第1、第2吸気カム部は互いに異なるカム特性を有する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項1乃至4の何れか一項に記載のエンジンの動弁装置において、
前記エンジンは、その燃焼方式が燃料の自着火によるCI燃焼と点火プラグの火花点火によるSI燃焼とに切り替えられるガソリンエンジンであってかつ前記第1、第2排気カム部が各々CI燃焼用の第1、第2CI用排気カム部であって、
前記排気側カムシャフトは、前記軸部にその軸方向に移動可能に装着されかつ前記第1、第2CI用排気カム部と当該第1、第2CI用排気カム部に各々隣接したSI燃焼用の第1、第2SI用排気カム部とを有するカム要素部を備え、
当該動弁装置は、第1、第2排気弁に各々第1、第2SI用排気カム部が対応するSI配置と、第1、第2排気弁に各々第1、第2CI用排気カム部が対応するCI配置とに前記カム要素部の配置を切り替える排気側カムシフト機構を備え、
前記制御装置は、さらに前記排気側カムシフト機構を制御し、前記運転領域に応じてカム要素部の配置を切り替える、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項5に記載のエンジンの動弁装置において、
前記第1、第2吸気カム部を備えるものであって、かつこれら第1、第2吸気カム部が各々CI燃焼用の第1、第2CI用吸気カム部であって、
前記吸気側カムシャフトは、前記軸部にその軸方向に移動可能に装着されかつ前記第1、第2CI用吸気カム部と当該第1、第2CI用吸気カム部に各々隣接したSI燃焼用の第1、第2SI用吸気カム部とを有するカム要素部を備え、
当該動弁装置は、第1、第2吸気弁に各々第1、第2SI用吸気カム部が対応するSI配置と、第1、第2吸気弁に各々第1、第2CI用吸気カム部が対応するCI配置とに前記カム要素部の配置を切り替える吸気側カムシフト機構を備え、
前記制御装置は、さらに前記吸気側カムシフト機構を制御し、前記運転領域に応じてカム要素部の配置を切り替える、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 1つの気筒に排気弁と第1、第2吸気弁とを有するエンジンの動弁装置であって、
クランクシャフトからの回転力を受ける軸部と、この軸部に当該軸部と一体に回転可能に装着されかつ前記第1、第2吸気弁に各々対応する第1、第2吸気カム部とを備えた吸気側カムシャフトと、
第1吸気カム部と第1吸気弁との間に介在し、第1吸気カム部の回転に伴う押圧力を第1吸気弁に伝達する作動状態と第1吸気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替えられる第1吸気側可変バルブリフト機構、および第2吸気カム部と第2吸気弁との間に介在し、第2吸気カム部の回転に伴う押圧力を第2吸気弁に伝達する作動状態と第2吸気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替えられる第2吸気側可変バルブリフト機構と、
第1吸気側可変バルブリフト機構および第2吸気側可変バルブリフト機構を制御する制御装置と、を備え、
第1、第2吸気カム部は各々、吸気行程時に吸気弁を開弁するメインリフト部とこのメインリフト部による開弁とは別に、排気行程時に吸気弁を開弁するサブリフト部とを備え、
前記制御装置は、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構の何れもが作動状態、又は何れか一方のみが作動状態となるように、運転領域に応じて、第1、第2吸気側可変バルブリフト機構を個別に制御する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項7に記載のエンジンの動弁装置において、
前記第1、第2吸気カム部の各メインリフト部は同一のカム特性を有し、各サブリフト部は互い異なるカム特性を有する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項7又8に記載のエンジンの動弁装置において、
前記エンジンは、前記排気弁である第1、第2排気弁を備え、
当該動弁装置は、さらに、
クランクシャフトからの回転力を受ける軸部と、この軸部に、当該軸部と一体に回転可能に装着されかつ前記第1排気弁に対応する第1排気カム部および前記第2排気弁に対応する第2排気カム部とを備えた排気側カムシャフトと、
第1排気カム部と第1排気弁との間に介在し、第1排気カム部の回転に伴う押圧力を第
1排気弁に伝達する作動状態と第1排気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替える第1排気側可変バルブリフト機構、および第2排気カム部と第2排気弁との間に介在し、第2排気カム部の回転に伴う押圧力を第2排気弁に伝達する作動状態と第2排気弁への前記押圧力の伝達を遮断する停止状態とに切り替える第2排気側可変バルブリフト機構と、を備え、
前記制御装置は、さらに、第1、第2排気側可変バルブリフト機構の何れもが作動状態、又は何れか一方のみが作動状態となるように、運転領域に応じて、第1、第2排気側可変バルブリフト機構を個別に制御する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項9に記載のエンジンの動弁装置において、
前記第1、第2排気カム部は互いに異なるカム特性を有する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項7乃至10の何れか一項に記載のエンジンの動弁装置において、
前記エンジンは、その燃焼方式が燃料の自着火によるCI燃焼と点火プラグの火花点火によるSI燃焼とに切り替えられるガソリンエンジンであってかつ前記第1、第2吸気カム部が各々CI燃焼用の第1、第2CI用吸気カム部であって、
前記吸気側カムシャフトは、前記軸部にその軸方向に移動可能に装着されかつ前記第1、第2CI用吸気カム部と当該第1、第2CI用吸気カム部に各々隣接したSI燃焼用の第1、第2SI用吸気カム部とを有するカム要素部を備え、
当該動弁装置は、第1、第2吸気弁に各々第1、第2SI用吸気カム部が対応するSI配置と、第1、第2吸気弁に各々第1、第2CI用吸気カム部が対応するCI配置とに前記カム要素部の配置を切り替える吸気側カムシフト機構を備え、
前記制御装置は、さらに前記吸気側カムシフト機構を制御し、前記運転領域に応じてカム要素部の配置を切り替える、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項11に記載のエンジンの動弁装置において、
前記第1、第2排気カム部を備えるものであって、かつこれら第1、第2排気カム部が各々CI燃焼用の第1、第2CI用排気カム部であって、
前記排気側カムシャフトは、前記軸部にその軸方向に移動可能に装着されかつ前記第1、第2CI用排気カム部と当該第1、第2CI用排気カム部に各々隣接したSI燃焼用の第1、第2SI用排気カム部とを有するカム要素部を備え、
当該動弁装置は、第1、第2排気弁に各々第1、第2SI用排気カム部が対応するSI配置と、第1、第2排気弁に各々第1、第2CI用排気カム部が対応するCI配置とに前記カム要素部を変位させる排気側カムシフト機構を備え、
前記制御装置は、さらに前記排気側カムシフト機構を制御し、前記運転領域に応じてカム要素部の配置を切り替える、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。
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