JPH04143410A - Valve driver for internal combustion engine - Google Patents
Valve driver for internal combustion engineInfo
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- JPH04143410A JPH04143410A JP26472590A JP26472590A JPH04143410A JP H04143410 A JPH04143410 A JP H04143410A JP 26472590 A JP26472590 A JP 26472590A JP 26472590 A JP26472590 A JP 26472590A JP H04143410 A JPH04143410 A JP H04143410A
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- Japan
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- valve
- internal combustion
- combustion engine
- load operation
- rocker arm
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—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
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
A9発明の目的
(1)産業上の利用分野
本発明は、カムシャフトを支持するカムシャフト支持部
材を内燃機関の運転状態に応じて揺動軸心回りに揺動さ
せ、前記カムシャフトに設けたカムがロッカアームに当
接する位置を変化させることにより、該ロッカアームで
駆動される弁のバルブタイミングとバルブリフトを可変
とした内燃機関の弁駆動装置に関する。Detailed Description of the Invention A9 Object of the Invention (1) Industrial Application Field The present invention provides a method for swinging a camshaft support member that supports a camshaft about a swing axis in accordance with the operating state of an internal combustion engine. The present invention relates to a valve drive device for an internal combustion engine in which the valve timing and valve lift of a valve driven by the rocker arm are made variable by changing the position at which the cam provided on the camshaft contacts the rocker arm.
(2)従来の技術
かかる内燃機間の弁駆動装置は、本出願人が既に特願平
2−137889号において提案している。上記内燃機
関の弁駆動装置によれば、部分負荷運転時においてバル
ブタイミングを早めることにより、吸気行程でピストン
が下死点に達する前に吸気弁を閉じて新気の吸入量をコ
ントロールすることができる。その結果、部分負荷運転
時にスロットル弁を開弁状態に保ったまま内燃機関の出
力トルクを制御することが可能となり、吸気行程におい
て前記スロットル弁を通過する新気の流路抵抗が減少し
てボンピングロスが減少する。(2) Prior Art Such a valve drive device for internal combustion engines has already been proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 2-137889. According to the above valve drive device for an internal combustion engine, by advancing the valve timing during partial load operation, the intake valve can be closed before the piston reaches bottom dead center during the intake stroke to control the intake amount of fresh air. can. As a result, it is possible to control the output torque of the internal combustion engine while keeping the throttle valve open during partial load operation, and the flow resistance of fresh air passing through the throttle valve during the intake stroke is reduced. Gross decreases.
(3)発明が解決しようとする課題
ところで、上記従来の弁駆動装置においては、主として
部分負荷運転時においてバルブタイミングを早めること
により吸気弁の閉じ時期を早めているが、吸気弁の閉じ
時期を一層広範囲に制御するには全負荷運転時と部分負
荷運転時における弁の開角変化幅をより増加させること
が望ましい。(3) Problems to be Solved by the Invention By the way, in the conventional valve driving device described above, the closing timing of the intake valve is advanced by advancing the valve timing mainly during partial load operation. In order to control over a wider range, it is desirable to increase the range of change in the opening angle of the valve during full load operation and during partial load operation.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、上記従来
の弁制御装置を更に改良し、バルブタイミングの可変幅
を増大させて体積効率の一層の向上を図ることを目的と
する。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is an object of the present invention to further improve the conventional valve control device described above, increase the variable range of valve timing, and further improve volumetric efficiency.
B0発明の構成
(1)課題を解決するための手段
前記目的を達成するために、本発明は、カムシャフトを
支持するカムシャフト支持部材を内燃機関の運転状態に
応じて揺動軸心回りに揺動させ、前記カムシャフトに設
けたカムがロッカアームに当接する位置を変化させるこ
とにより、該ロッカアームで駆動される弁のバルブタイ
ミングとバルブリフトを可変とした内燃機関の弁駆動装
置において、部分負荷運転時における前記弁の開角が、
全負荷運転時における前記開角よりも小さくなるように
構成したことを第1の特徴とする。B0 Structure of the Invention (1) Means for Solving the Problems In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a structure in which a camshaft support member that supports a camshaft is swung around an axis in accordance with the operating state of an internal combustion engine. In a valve drive device for an internal combustion engine in which the valve timing and valve lift of a valve driven by the rocker arm are varied by swinging and changing the position where the cam provided on the camshaft abuts the rocker arm, partial load can be achieved. The opening angle of the valve during operation is
The first feature is that the opening angle is smaller than the opening angle during full load operation.
また本発明は、前述の第1の特徴に加えて、前記カムと
ロッカアーム間の実質的なクリアランスを該ロッカアー
ムに沿って変化さセ、部分負荷運転時におけるクリアラ
ンスが、全負荷運転時におけるクリアランスよりも大き
くなるように構成したことを第2の特徴とする。In addition to the first feature described above, the present invention also provides a method for changing the substantial clearance between the cam and the rocker arm along the rocker arm, such that the clearance during partial load operation is greater than the clearance during full load operation. The second feature is that it is configured so that
更に本発明は、前述の第2の特徴に加えて、前記カムと
ロッカアーム間のクリアランスを吸収する部材を備えた
ことを第3の特徴とする。Furthermore, in addition to the above-mentioned second feature, the present invention has a third feature of including a member that absorbs the clearance between the cam and the rocker arm.
(2)作 用
前述の本発明の第1の特徴によれば、カムシャフトを支
持するカムシャフト支持部材を揺動軸心回りに揺動させ
ると、前記カムシャフトに設けたカムがロッカアームに
当接する位置が移動するため、そのロッカアームにより
駆動される弁のバルブタイミングとバルブリフトが変化
する0、このとき、内燃機関の部分負荷運転時に前記弁
の開角が小さくされるので、吸気弁の閉じ時期の制御を
広範囲に行うことが可能となる。したがって、吸気弁の
閉じ時期を下死点よりも早めて新気の吸入量を制御する
ことにより、スロットル弁を開弁した状態のまま内燃機
関の出力トルクを制御して該スロットル弁の流路抵抗に
よるポンビングロスカ城少させることができる。(2) Operation According to the first feature of the present invention described above, when the camshaft support member that supports the camshaft is swung around the oscillation axis, the cam provided on the camshaft comes into contact with the rocker arm. Since the contact position moves, the valve timing and valve lift of the valve driven by the rocker arm change. At this time, the opening angle of the valve is reduced during partial load operation of the internal combustion engine, so the intake valve closes. It becomes possible to control the timing over a wide range. Therefore, by controlling the intake amount of fresh air by closing the intake valve earlier than the bottom dead center, the output torque of the internal combustion engine is controlled with the throttle valve open, and the flow path of the throttle valve is controlled. Resistance by Pombingroska Castle can be reduced.
また、本発明の第2の特徴によれば、カムシャフト支持
部材を揺動させるとカムシャフトに設けたカムとロッカ
アーム間の実質的なクリアランスが変化するため、部分
負荷運転時に前記クリアランスが大きくなるよう設定す
ることによりロッカアームのあそびが増加して弁の開角
を小さくすることができる。その結果、部分負荷運転時
における弁の微少リフト領域が減少して弁座部における
絞り損失が減少するとともに、部分負荷運転時における
バルブオーバーラツプの時間面積が小さくなって排気中
の有害成分量が減少する。According to the second feature of the present invention, when the camshaft support member is rocked, the substantial clearance between the cam provided on the camshaft and the rocker arm changes, so that the clearance increases during partial load operation. With this setting, the play of the rocker arm increases and the opening angle of the valve can be reduced. As a result, the minute lift region of the valve during partial load operation is reduced, reducing throttling loss at the valve seat, and the time area of valve overlap during partial load operation is reduced, reducing the amount of harmful components in the exhaust gas. decreases.
更に、本発明の第3の特徴によれば、カムとロッカアー
ム間のクリアランスが吸収されるので、ロッカアームの
おどりが防、止される。Furthermore, according to the third feature of the present invention, the clearance between the cam and the rocker arm is absorbed, thereby preventing the rocker arm from swinging.
(3)実施例 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。(3) Examples Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the drawings.
第1図〜第7図は本発明の一実施例を示すもので、第1
図はその弁駆動装置を備えた内燃機関の縦断面図、第2
図は第1図の■−■線断面図、第3図は第1図の■−■
線拡大矢視図、第4図は第1図のIV−IV線線入大断
面図第5図および第6図は作用の説明図、第7図は弁特
性を示すグラフである。Figures 1 to 7 show one embodiment of the present invention.
The figure is a vertical cross-sectional view of an internal combustion engine equipped with the valve drive device.
The figure is a sectional view taken along the line ■-■ in Figure 1, and Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line ■-■ in Figure 1.
FIG. 4 is a large cross-sectional view taken along line IV--IV in FIG. 1; FIG. 5 and FIG. 6 are explanatory diagrams of the operation; and FIG. 7 is a graph showing valve characteristics.
第1図および第2図に示すように、ダブルオーバーへラ
ドカムシャフト型の4サイクル内燃機関Eは、ピストン
1が摺合するシリンダブロック2に上部に接合されるシ
リンダヘッド3と、その上部に接合されるヘンドカバ−
4とを備える。As shown in FIGS. 1 and 2, a double-over-rad camshaft type four-stroke internal combustion engine E has a cylinder head 3 connected to the top of a cylinder block 2 on which a piston 1 slides, and a cylinder head 3 connected to the top of the cylinder block 2. Hend cover to be used
4.
シリンダヘッド3にはピストンlの頂面に対向するよう
に燃焼室5が形成され、この燃焼室5に開口する各一対
の吸気ポート6aと排気ポート6bには、各々吸気弁7
aと排気弁7bが装着される。吸気弁7aと排気弁7b
は弁ガイド8a、8bに摺動自在に支持され、その傘部
を弁座9a。A combustion chamber 5 is formed in the cylinder head 3 so as to face the top surface of the piston l, and a pair of intake ports 6a and an exhaust port 6b opening into the combustion chamber 5 each have an intake valve 7.
a and exhaust valve 7b are installed. Intake valve 7a and exhaust valve 7b
is slidably supported by the valve guides 8a and 8b, and its umbrella portion is the valve seat 9a.
9bに着座させるべく、上下のリテーナ10a。9b, upper and lower retainers 10a.
10b;lla、llb間に縮設した弁ばね12a、1
2bで上方に付勢される。そして、前記両弁7a、7b
の軸部上端が、吸気側ロッカアーム13aと排気側ロッ
カアーム13bに当接して駆動される。10b; Valve springs 12a and 1 contracted between lla and llb
It is urged upward by 2b. And both the valves 7a, 7b
The upper end of the shaft portion is driven by contacting the intake side rocker arm 13a and the exhaust side rocker arm 13b.
第3図および第4図を併せて参照すると明らかなように
、吸気側ロッカアーム13aは、シリンダへラド3に設
けた一対のブラケット14aに架設した偏心軸より成る
吸気側ロッカアーム軸15aに揺動自在に支持される。As is clear from FIG. 3 and FIG. 4, the intake side rocker arm 13a is swingable around an intake side rocker arm shaft 15a, which is an eccentric shaft installed on a pair of brackets 14a provided on the cylinder rod 3. Supported by
吸気側ロッカアーム13aは、前記吸気側ロッカアーム
軸15aの外周に各々ボス部16a+ 、17a、を嵌
合させたスリッパアーム16aとサブロッカアーム17
aから構成され、スリッパアーム16aの下面とサブロ
ッカアーム17aの上面との間には前記弁ばね12aよ
りも弱いスプリング18aが縮設される。このスプリン
グ18aは後述のカム29aから受ける駆動力を緩衝し
て吸気弁7aに伝達するだけでなく、スリッパアーム1
6aをカム29aに常時当接させることにより、そのス
リッパアーム16aのおどりを防止してタペット音の発
生を防止する作用を有する。The intake-side rocker arm 13a includes a slipper arm 16a and a sub-rocker arm 17, each having boss portions 16a+ and 17a fitted to the outer periphery of the intake-side rocker arm shaft 15a.
A spring 18a, which is weaker than the valve spring 12a, is compressed between the lower surface of the slipper arm 16a and the upper surface of the sub-rocker arm 17a. This spring 18a not only buffers the driving force received from a cam 29a (described later) and transmits it to the intake valve 7a, but also acts as a buffer for the slipper arm 1.
By constantly bringing the slipper arm 6a into contact with the cam 29a, it is possible to prevent the slipper arm 16a from swinging, thereby preventing the occurrence of tappet noise.
第6図から明らかなように、スリッパアーム16aの上
面にはカム29aが当接するスリッパ面16a2が形成
されるとともに、その下面にはサブロッカアーム17a
の上面に設けた下部ストッパ部材17a2に当接可能な
上部ストッパ部材16a、が設けられる。前記両ストッ
パ部材16aコ、1?atは、スリッパアーム16aが
カム29aに押圧されてスプリング18aを圧縮しなが
らサブロッカアーム17aに向けて下降した際にその移
動端を規制するためのもので、打音の発生を防止すべく
′W質合成樹脂あるいは硬質ゴムで形成される。そして
、前記スリッパ面16a2がカム29aのベース円に当
接する実線位置にあるとき、そのスリッパ面16atを
構成する円弧の中心が、後述のカムシャフト支持部材2
2の揺動軸心0に一致するように形成される。従って、
スリッパアーム16aが鎖線の位置まで下降してそのス
トッパ部材16a、がサブロッカアーム17aのストッ
パ部材17a2に当接した状態では、前記スリッパ面1
6a2は前記揺動軸心0から外れた0′を中心とする円
弧上に位置することになる。As is clear from FIG. 6, the upper surface of the slipper arm 16a is formed with a slipper surface 16a2 that the cam 29a contacts, and the lower surface of the slipper surface 16a2 is formed with a sub-rocker arm 17a.
An upper stopper member 16a is provided that can come into contact with a lower stopper member 17a2 provided on the upper surface. Both stopper members 16a, 1? 'at' is used to restrict the moving end of the slipper arm 16a when it is pressed by the cam 29a and descends towards the sub-rocker arm 17a while compressing the spring 18a. Made of high quality synthetic resin or hard rubber. When the slipper surface 16a2 is at the solid line position in contact with the base circle of the cam 29a, the center of the arc constituting the slipper surface 16at is located at the camshaft support member 2, which will be described later.
It is formed to coincide with the swing axis 0 of No. 2. Therefore,
When the slipper arm 16a is lowered to the position indicated by the chain line and the stopper member 16a is in contact with the stopper member 17a2 of the sub-rocker arm 17a, the slipper surface 1
6a2 is located on a circular arc centered on 0', which is off from the pivot axis 0.
なお、排気弁7bおよび排気側ロッカアーム13bの構
造は、前述の吸気弁7aおよび吸気側ロッカアーム13
aの構造と同一であるため、添字すを持つ同一の符号を
付すことにより重複する説明を省略する。Note that the structure of the exhaust valve 7b and the exhaust side rocker arm 13b is the same as that of the intake valve 7a and the intake side rocker arm 13 described above.
Since the structure is the same as that of a, redundant explanation will be omitted by assigning the same reference numerals with suffixes.
第1図および第2図に示すように、一対の扇状の側板1
9.20を2本の連結部材21で相互に連結して成るカ
ムシャフト支持部材22が、シリンダヘッド3に前記揺
動軸心Oと同心に設けた一対のボス23.24に揺動自
在に支持される。カムシャフト支持部材22の一対の側
板19.20間には吸気側カムシャフト25aと排気側
カムシャツ)25bが回転自在に架設され、前記一対の
ボス23にポールベアリング26を介して支持されてク
ランクシャフトと連動して回転するアイドラギヤ27が
、前記吸気側カムシャフト25aに設けた吸気側カムギ
ヤ28aと排気側カムシャフト25bに設けた排気側カ
ムギヤ28bとに噛合する。そして、吸気側カムシャフ
ト25aに設けた吸気側カム29aが前記吸気側ロッカ
アーム13aのスリッパアーム16aに当接するととも
に、排気側カムシャフト25aに設けた排気側カム29
bが前記排気側ロッカアーム13bのスリッパアーム1
6bに当接する。第1図から明らかなように、両口ツカ
アーム軸15a、15bは両カムシャフト25a、25
bに対して同一側(同図において右側)に配設され、且
つ両カムシャフト25a、25bはアイドラギヤ27お
よびカムギヤ28a、28bに介していずれも反時計方
向に駆動される。As shown in FIGS. 1 and 2, a pair of fan-shaped side plates 1
A camshaft support member 22 formed by interconnecting 9.20 with two connecting members 21 is swingably attached to a pair of bosses 23 and 24 provided on the cylinder head 3 concentrically with the swing axis O. Supported. An intake side camshaft 25a and an exhaust side camshaft 25b are rotatably installed between the pair of side plates 19 and 20 of the camshaft support member 22, and are supported by the pair of bosses 23 via pawl bearings 26 to support the crankshaft. An idler gear 27 that rotates in conjunction with this meshes with an intake cam gear 28a provided on the intake camshaft 25a and an exhaust cam gear 28b provided on the exhaust camshaft 25b. Then, the intake cam 29a provided on the intake camshaft 25a comes into contact with the slipper arm 16a of the intake rocker arm 13a, and the exhaust cam 29a provided on the exhaust camshaft 25a comes into contact with the slipper arm 16a of the intake rocker arm 13a.
b is the slipper arm 1 of the exhaust side rocker arm 13b.
6b. As is clear from FIG. 1, both camshafts 25a, 25b are
camshafts 25a, 25b are both driven counterclockwise via idler gear 27 and cam gears 28a, 28b.
ヘッドカバー4の上部にはサーボモータ30に接続され
て回転するウオームギヤシャフト31が設けられ、その
外周に形成したウオームギヤ31が前記カムシャフト支
持部材22の一方の側板19に形成したセクタギヤ19
1に噛合する。これにより、前記サーボモータ30を駆
動してウオームギヤシャフト31を回転させると、2本
のカムシャフト25a、25bを支持するカムシャフト
支持部材22をボス23.24を中心に揺動させること
ができる。A worm gear shaft 31 that is connected to a servo motor 30 and rotates is provided at the top of the head cover 4, and the worm gear 31 formed on the outer periphery of the worm gear shaft 31 is connected to the sector gear 19 formed on one side plate 19 of the camshaft support member 22.
meshes with 1. Thereby, when the servo motor 30 is driven to rotate the worm gear shaft 31, the camshaft support member 22 supporting the two camshafts 25a and 25b can be swung around the bosses 23 and 24.
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用につい
て説明する。Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above-described configuration will be explained.
内燃機関Eの運転に伴ってクランクシャフトに連動する
アイドラギヤ27の回転は一対のカムギヤ28a、28
bを介してカムシャフト25a。The rotation of the idler gear 27, which is interlocked with the crankshaft as the internal combustion engine E operates, is controlled by a pair of cam gears 28a, 28.
camshaft 25a via b.
25bに伝達され、このカムシャフト25a、25bを
クランクシャフトの1/2の回転速度で駆動する。カム
シャフト25a、25bと共に回転するカム29a、2
9bに当接するロッカアーム13a、13bはロッカア
ーム軸15a、15b回りに揺動し、このロッカアーム
13a、13bに押圧された吸気弁7aおよび排気弁7
bはクランクシャフトの2回転につき1回ずつ開弁する
。25b, and drives the camshafts 25a, 25b at 1/2 the rotational speed of the crankshaft. Cams 29a, 2 rotating together with camshafts 25a, 25b
The rocker arms 13a, 13b in contact with the rocker arms 13a, 13b swing around the rocker arm shafts 15a, 15b, and the intake valve 7a and the exhaust valve 7 pressed by the rocker arms 13a, 13b
The valve b opens once every two revolutions of the crankshaft.
このとき、吸気側カム29aと排気側カム29bはいず
れも第1図において反時計方向に回転するが、排気側カ
ム25bの位相は吸気側カム25aの位相よりも約90
″進んでおり、これにより先ず排気弁7bの開弁期間が
生じ、それに続いて吸気弁7aの開弁期間が住しる。そ
して、排気弁7bの開弁期間と吸気弁7aの開弁期間は
僅かに重複し、そこに排気弁7bと吸気弁7aのバルブ
オーバーラツプ期間が形成される。At this time, both the intake side cam 29a and the exhaust side cam 29b rotate counterclockwise in FIG.
As a result, the opening period of the exhaust valve 7b occurs first, followed by the opening period of the intake valve 7a.Then, the opening period of the exhaust valve 7b and the opening period of the intake valve 7a occur. overlap slightly, and a valve overlap period between the exhaust valve 7b and the intake valve 7a is formed there.
さて、内燃機関Eの部分負荷運転時にはサーボモータ3
0によりウオームギヤシャフト31が回転し、ウオーム
ギヤ31.およびセクタギヤ191を介してカムシャフ
ト支持部材22が第5図(a)の位置に揺動する。これ
により、両カム29a 29bはロッカアーム13a
、13bのスリッパアーム16a、16b先端側に当接
し、この状態ではロッカアーム軸15a、15bから前
記カム29a、29bとスリッパアーム16a16bと
の接触点までのレバー比が大きくなるため、前記ロッカ
アーム13a、13bの揺動角が減少して吸気弁7aと
排気弁7bのバルブリフトは第7図に示すように共に小
さくなる。Now, during partial load operation of the internal combustion engine E, the servo motor 3
0 causes the worm gear shaft 31 to rotate, and the worm gear 31. Then, the camshaft support member 22 swings to the position shown in FIG. 5(a) via the sector gear 191. As a result, both cams 29a and 29b are connected to the rocker arm 13a.
, 13b, and in this state, the lever ratio from the rocker arm shafts 15a, 15b to the point of contact between the cams 29a, 29b and the slipper arms 16a, 16b becomes large, so that the rocker arms 13a, 13b As a result, the valve lifts of both the intake valve 7a and the exhaust valve 7b become smaller as shown in FIG.
内燃機関Eの全負荷運転時にはカムシャフト支持部材2
2が第5図(b)の位置に時計方向に揺動し、両カム2
9a、29bはロッカアーム13a、13bのスリッパ
アーム16a、16b基端側に当接する。この状態では
ロッカアーム軸15a、15bから前記カム29a、2
9bとスリッパアーム16a、16bとの接触点までの
レバー比が小さくなるため、前記ロッカアーム13a1
3bの揺動角が増加して吸気弁7aと排気弁7bのバル
ブリフトは第7図に示すように共に大きくなり、更にバ
ルブオーバーランプの時間面積も部分負荷運転時に比べ
て増加する。同時に、前記カムシャフト支持部材22の
時計方向の揺動により、アイドラギヤ27に噛合する吸
気側カムギヤ29aと排気側カムギヤ29bは時計方向
、すなわちカムシャフト25a、25bの回転方向と逆
方向に僅かに回転するため、吸気側カム29aと排気側
カム29bの位相角が遅れ側に移動してバルブタイミン
グに遅れが生じる。つまり、全負荷運転時には部分負荷
運転時に比べてバルブリフトが増加するとともに、バル
ブタイミングが遅れることになる。During full load operation of the internal combustion engine E, the camshaft support member 2
2 swings clockwise to the position shown in Fig. 5(b), and both cams 2
9a and 29b abut on the base end sides of the slipper arms 16a and 16b of the rocker arms 13a and 13b. In this state, the cams 29a, 2 are connected to the rocker arm shafts 15a, 15b.
Since the lever ratio up to the contact point between the rocker arm 9b and the slipper arms 16a and 16b becomes smaller, the rocker arm 13a1
As the swing angle of valve 3b increases, the valve lifts of intake valve 7a and exhaust valve 7b both increase as shown in FIG. 7, and the time area of valve over-ramp also increases compared to during partial load operation. At the same time, due to the clockwise rocking of the camshaft support member 22, the intake cam gear 29a and the exhaust cam gear 29b, which mesh with the idler gear 27, rotate slightly clockwise, that is, in the opposite direction to the rotational direction of the camshafts 25a and 25b. Therefore, the phase angle between the intake cam 29a and the exhaust cam 29b moves to the lag side, causing a delay in valve timing. In other words, during full load operation, the valve lift increases and the valve timing is delayed compared to during partial load operation.
而して、全負荷運転時に吸気弁7aの閉し位置を下死点
を過ぎた範囲でコントロールすることにより、吸気慣性
効果を最大限に発揮させて体積効率の向上を図ることが
できるだけでなく、排気弁7bの閉じ位置をコントロー
ルすることにより、バルブオーバーラツプの時間面積を
変更して排気系の脈動効果を有効に利用することができ
、これにより内燃機関Eの高出力化とトルクのフラット
化を同時に実現することができる。By controlling the closed position of the intake valve 7a in a range past the bottom dead center during full-load operation, it is possible not only to maximize the intake inertia effect and improve volumetric efficiency. By controlling the closing position of the exhaust valve 7b, the time area of the valve overlap can be changed and the pulsation effect of the exhaust system can be effectively utilized, thereby increasing the output and torque of the internal combustion engine E. Flattening can be achieved at the same time.
また、部分負荷運転時にはバルブリフトの減少によって
バルブ駆動に伴うメカ騒音の低減が可能になるとともに
、バルブ駆動に伴うフリクションの低減が可能となる。Furthermore, during partial load operation, the reduction in valve lift makes it possible to reduce mechanical noise associated with valve drive, and also to reduce friction associated with valve drive.
更に、前記バルブリフトの低下に伴ってバルブオーバー
ラツプの時間面積が減少するので、通過新気が減少して
排気のクリーン化が可能になるばかりか、排気圧力の吸
気系への回り込みが減少して吸気騒音が低下する。Furthermore, as the valve lift decreases, the time area of valve overlap decreases, which not only reduces the amount of fresh air passing through and makes the exhaust cleaner, but also reduces the amount of exhaust pressure that flows into the intake system. This reduces intake noise.
さて、本発明においては、部分負荷運転時に吸気弁7a
と排気弁7bの開角が自動的に減少するため、前述の効
果に加えて一層の効果が発揮される。すなわち、両カム
29a、29bはスプリング18a、18bの弾発力で
スリッパアーム16a、16bのスリッパ面16az、
16bzに常時接触しているが、スリッパアーム16a
、16bがカム29a、29bに押し下げられてそのス
トッパ部材16aa、16b:+がサブロッカアーム1
7a、1’7bのストッパ部材17az、17b2に当
接するまでの間、カム29a、29bの駆動力は吸気弁
7aと排気弁7bに伝達されず、両弁7a、7bは閉弁
位置に保持されたままとなる。そして、スリッパアーム
16a、16bのストッパ部材16as、16bsがサ
ブロッカアーム17a、17bのストッパ部材17az
、17b2に当接した後、初めて両弁7a、7bが押し
下げられて弁座9a、9bから離間する。そして、スリ
ッパアーム16a、16bとサブロッカアーム17a、
17bが一体化される瞬間までのスリッパ面16az、
16b2の空動距離は、第6図に示すようにカム29a
、29bがスリッパアーム16a、16bの基端側に当
接する全負荷運転時には比較的小さいδ□であるのに対
し、カム29a、29bがスリッパアーム16a、16
bの先端側に当接する部分負荷運転時には比較的大きい
δ、となる。その結果、第7図に示すように、全負荷運
転時におけるゼロリフトラインLH1すなわち両弁7a
、7bが実際に開閉する基準となるラインは横軸に近接
した通常の位置に設定されるのに対し、部分負荷運転時
のゼロリフトラインLLは横軸から大きく上方に偏倚す
る。その結果、部分負荷運転時において両弁7a、7b
の開角(AaおよびAb)が大幅に減少し、前述のバル
ブタイミングの変化と相俟って吸気弁7aの有効閉じ時
期1cが下死点の手前位置に大きく移動する。これによ
り、スロットル弁を開弁じた状態のまま新気の吸入量を
コントロールして内燃機関Eに出力トルクを制御するこ
とが可能となり、スロットル弁の流路抵抗の減少による
ポンピングロスが低減される。更に、部分負荷運転時の
微少バルブリフト領域が減少して弁座9a、9b部にお
ける吸気および排気の絞り抵抗を低減することが可能と
なるばかりか、バルブオーバーラツプ期間が殆ど消滅し
て排気中の有害成分を一層効果的に低減することが可能
となる。Now, in the present invention, during partial load operation, the intake valve 7a
Since the opening angle of the exhaust valve 7b is automatically reduced, further effects can be achieved in addition to the above-mentioned effects. That is, both the cams 29a and 29b move the slipper surfaces 16az,
Although it is in constant contact with 16bz, the slipper arm 16a
, 16b are pushed down by the cams 29a, 29b, and the stopper members 16aa, 16b:+ is the sub-rocker arm 1.
The driving force of the cams 29a, 29b is not transmitted to the intake valve 7a and the exhaust valve 7b, and both valves 7a, 7b are held in the closed position until they come into contact with the stopper members 17az, 17b2 of the cams 7a, 1'7b. It will remain. The stopper members 16as and 16bs of the slipper arms 16a and 16b are the stopper members 17az of the sub-rocker arms 17a and 17b.
, 17b2, both valves 7a, 7b are pushed down and separated from the valve seats 9a, 9b. And slipper arms 16a, 16b and sub rocker arm 17a,
Slipper surface 16az until the moment when 17b is integrated,
The air movement distance of cam 29a is as shown in FIG.
, 29b is relatively small during full load operation when the cams 29a, 29b abut against the proximal ends of the slipper arms 16a, 16b;
δ becomes relatively large during partial load operation when it comes into contact with the tip side of b. As a result, as shown in FIG. 7, the zero lift line LH1 during full load operation, that is, both valves 7a
, 7b are set at a normal position close to the horizontal axis, whereas the zero lift line LL during partial load operation is largely deviated upward from the horizontal axis. As a result, during partial load operation, both valves 7a, 7b
The opening angles (Aa and Ab) of the intake valve 7a are significantly reduced, and together with the above-mentioned change in valve timing, the effective closing timing 1c of the intake valve 7a is significantly moved to a position just before the bottom dead center. This makes it possible to control the intake amount of fresh air with the throttle valve open and control the output torque of the internal combustion engine E, reducing pumping loss due to a decrease in flow path resistance of the throttle valve. . Furthermore, the minute valve lift region during partial load operation is reduced, which not only makes it possible to reduce intake and exhaust throttling resistance at the valve seats 9a and 9b, but also eliminates most of the valve overlap period and reduces the exhaust gas flow. It becomes possible to more effectively reduce harmful components inside.
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実
施例に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載さ
れた本発明を逸脱することなく、種々の小設計変更を行
うことが可能である。Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the embodiments described above, and various small design changes may be made without departing from the scope of the present invention as set forth in the claims. It is possible to do so.
例えば、スリッパアーム16a、16bとサブロッカア
ーム17a、17b間にスプリング18a、18bを介
在させる代わりに、タペット部に自己減衰機能の高い材
料を埋め込んだり、油圧ダンパー効果を有する油圧タペ
ットを用いることができる。For example, instead of interposing the springs 18a, 18b between the slipper arms 16a, 16b and the sub-rocker arms 17a, 17b, a material with a high self-damping function may be embedded in the tappet portion, or a hydraulic tappet having a hydraulic damper effect may be used. .
C9発明の効果
以上のように本発明の第1の特徴によれば、内燃機関の
部分負荷運転時に弁の開角が小さくなるため、レイアウ
ト上の種々の制約下においても吸気弁の閉じ時期の制御
を広範囲に行うことが可能となる。これにより、吸気弁
の閉じ時期を下死点の手前でコントロールして新気の吸
入量を制御し、スロットル弁を開弁じた状態のまま内燃
機関の出力トルクを有効に制御することができる。C9 Effects of the Invention As described above, according to the first feature of the present invention, the opening angle of the valve becomes small during partial load operation of the internal combustion engine, so the closing timing of the intake valve can be adjusted even under various layout constraints. It becomes possible to perform control over a wide range. As a result, it is possible to control the intake valve closing timing before bottom dead center to control the intake amount of fresh air, and to effectively control the output torque of the internal combustion engine with the throttle valve open.
また、本発明の第2の特徴によれば、部分負荷運転時に
おける弁の微少リフト領域が減少して弁座部における絞
り損失が減少するだけでなく、部分負荷運転時における
パルプオーバーラツプの時間面積が小さくなるため、通
過新気が減少して排気中の有害成分量が減少する。Furthermore, according to the second feature of the present invention, not only the slight lift region of the valve is reduced during partial load operation to reduce throttling loss at the valve seat, but also pulp overlap during partial load operation is reduced. Since the time area becomes smaller, the amount of fresh air passing through is reduced and the amount of harmful components in the exhaust gas is reduced.
更に、本発明の第3の特徴によれば、カムとロッカアー
ム間のクリアランスが吸収されるので、ロッカアームの
おどりが防止されてパルプ騒音が低下する。Furthermore, according to the third feature of the present invention, the clearance between the cam and the rocker arm is absorbed, thereby preventing the rocker arm from swinging and reducing pulp noise.
第1図〜第7図は本発明の一実施例を示すもので、第1
図はその弁駆動装置を備えた内燃機関の縦断面図、第2
図は第1図の■−■線断面図、第3図は第1図の■−■
線拡大矢視図、第4図は第1図のIV−IV線拡大断′
面図、第5図および第6図は作用の説明図、第7図は弁
特性を示すグラフである。
7a、7b・・・弁、13a、13b・・・ロッカアー
ム、18a、18b・・・スプリング、22・・・カム
シャフト支持部材、25a、25・・・カムシャフト、
29a、29b−カム、
E・・・内燃機関Figures 1 to 7 show one embodiment of the present invention.
The figure is a vertical cross-sectional view of an internal combustion engine equipped with the valve drive device.
The figure is a sectional view taken along the line ■-■ in Figure 1, and Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line ■-■ in Figure 1.
Figure 4 is an enlarged section taken along the line IV-IV in Figure 1.
The top view, FIGS. 5 and 6 are explanatory diagrams of the action, and FIG. 7 is a graph showing the valve characteristics. 7a, 7b...Valve, 13a, 13b...Rocker arm, 18a, 18b...Spring, 22...Camshaft support member, 25a, 25...Camshaft,
29a, 29b-cam, E... internal combustion engine
Claims (1)
シャフト支持部材(22)を内燃機関(E)の運転状態
に応じて揺動軸心回りに揺動させ、前記カムシャフト(
25a、25b)に設けたカム(29a、29b)がロ
ッカアーム(13a、13b)に当接する位置を変化さ
せることにより、該ロッカアーム(13a、13b)で
駆動される弁(7a、7b)のバルブタイミングとバル
ブリフトを可変とした内燃機関の弁駆動装置において、
部分負荷運転時における前記弁(7a、7b)の開角が
、全負荷運転時における前記開角よりも小さくなるよう
に構成したことを特徴とする、内燃機関の弁駆動装置。 [2]前記カム(29a、29b)とロッカアーム(1
3a、13b)間の実質的なクリアランスを該ロッカア
ーム(13a、13b)に沿って変化させ、部分負荷運
転時におけるクリアランスが、全負荷運転時におけるク
リアランスよりも大きくなるように構成したことを特徴
とする、請求項1記載の内燃機関の弁駆動装置。 [3]前記カム(29a、29b)とロッカアーム(1
3a、13b)間のクリアランスを吸収する部材(18
a、18b)を備えたことを特徴とする、請求項[2]
記載の内燃機関の弁駆動装置。[Scope of Claims] [1] The camshaft support member (22) that supports the camshafts (25a, 25b) is oscillated about the oscillation axis according to the operating state of the internal combustion engine (E), and the camshaft shaft(
By changing the position where the cams (29a, 29b) provided on the rocker arms (13a, 13b) contact the rocker arms (13a, 13b), the valve timing of the valves (7a, 7b) driven by the rocker arms (13a, 13b) can be adjusted. In a valve drive system for an internal combustion engine with variable valve lift,
A valve drive device for an internal combustion engine, characterized in that the opening angle of the valves (7a, 7b) during partial load operation is smaller than the opening angle during full load operation. [2] The cams (29a, 29b) and the rocker arm (1
3a, 13b) is varied along the rocker arms (13a, 13b) so that the clearance during partial load operation is larger than the clearance during full load operation. The valve drive device for an internal combustion engine according to claim 1. [3] The cams (29a, 29b) and the rocker arm (1
A member (18) that absorbs the clearance between
Claim [2] characterized by comprising: a, 18b)
The valve drive device for the internal combustion engine described above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26472590A JPH04143410A (en) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | Valve driver for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP26472590A JPH04143410A (en) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | Valve driver for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04143410A true JPH04143410A (en) | 1992-05-18 |
Family
ID=17407315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP26472590A Pending JPH04143410A (en) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | Valve driver for internal combustion engine |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH04143410A (en) |
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