JPH07332106A - エンジン構造 - Google Patents
エンジン構造Info
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- JPH07332106A JPH07332106A JP6122405A JP12240594A JPH07332106A JP H07332106 A JPH07332106 A JP H07332106A JP 6122405 A JP6122405 A JP 6122405A JP 12240594 A JP12240594 A JP 12240594A JP H07332106 A JPH07332106 A JP H07332106A
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- Japan
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- valve
- engine
- cycle
- intake
- stroke
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B69/00—Internal-combustion engines convertible into other combustion-engine type, not provided for in F02B11/00; Internal-combustion engines of different types characterised by constructions facilitating use of same main engine-parts in different types
- F02B69/06—Internal-combustion engines convertible into other combustion-engine type, not provided for in F02B11/00; Internal-combustion engines of different types characterised by constructions facilitating use of same main engine-parts in different types for different cycles, e.g. convertible from two-stroke to four stroke
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
- F02D13/0207—Variable control of intake and exhaust valves changing valve lift or valve lift and timing
- F02D13/0211—Variable control of intake and exhaust valves changing valve lift or valve lift and timing the change of valve timing is caused by the change in valve lift, i.e. both valve lift and timing are functionally related
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0223—Variable control of the intake valves only
- F02D13/0234—Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/32—Miller cycle
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 機関弁を駆動するカムを用いて、8サイクル
運転域で一部気筒を駆動させ、他部の気筒を4サイクル
運転域で駆動させ、一部の気筒をミラーサイクルで駆動
し、低燃費運転と高出力運転を選択的に行うことができ
るエンジン構造を提供する。 【構成】 吸気弁3及び排気弁4からなる機関弁と、こ
の機関弁を弁駆動部材7、16、17を介して駆動する
複数のカム12、13を具備し、該一部のカム12はそ
の1リフト作動をクランクシャフトの4回転に1回行わ
せ、該機関弁の吸気行程と排気行程を一回ずつ行わせ、
該他部のカム13はその1リフト作動を該クランクシャ
フトの2回転に1回行わせて、該機関弁の吸気行程と排
気行程を一回ずつ行わせ、かつ、一部のカムと該他部の
カムとで該機関弁を開にするタイミングを変えたことを
特徴とする。
運転域で一部気筒を駆動させ、他部の気筒を4サイクル
運転域で駆動させ、一部の気筒をミラーサイクルで駆動
し、低燃費運転と高出力運転を選択的に行うことができ
るエンジン構造を提供する。 【構成】 吸気弁3及び排気弁4からなる機関弁と、こ
の機関弁を弁駆動部材7、16、17を介して駆動する
複数のカム12、13を具備し、該一部のカム12はそ
の1リフト作動をクランクシャフトの4回転に1回行わ
せ、該機関弁の吸気行程と排気行程を一回ずつ行わせ、
該他部のカム13はその1リフト作動を該クランクシャ
フトの2回転に1回行わせて、該機関弁の吸気行程と排
気行程を一回ずつ行わせ、かつ、一部のカムと該他部の
カムとで該機関弁を開にするタイミングを変えたことを
特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリンダ内の燃焼室で
生じる燃焼エネルギを回転力に変換して出力するエンジ
ン構造、特に、機関弁の開閉作動特性を適宜設定するこ
とによって、運転サイクルと燃焼室の作動流体の吸排作
動とに特徴を持たせたエンジン構造に関する。
生じる燃焼エネルギを回転力に変換して出力するエンジ
ン構造、特に、機関弁の開閉作動特性を適宜設定するこ
とによって、運転サイクルと燃焼室の作動流体の吸排作
動とに特徴を持たせたエンジン構造に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関はシリンダ内のピストンが所定
のストロークで往復動し、この往復動に連動して吸排気
弁を開閉し、点火装置を駆動し、燃焼エネルギを回転エ
ネルギに変換して、その回転力を出力するようにしてい
る。このような内燃機関は機関弁の開閉作動特性を適宜
設定することによって、新気を導入する吸入行程や、吸
気あるいは燃焼後ガスの膨張行程、吸気あるいは燃焼後
ガスを加圧する圧縮行程、混合気を燃焼する燃焼行程、
排ガスを排出する排気行程を行うことができ、これら各
行程を適宜組み合わせて、2サイクル、4サイクル、6
サイクルあるいは8サイクル等の運転サイクルで駆動を
継続している。ここで、4サイクル内燃機関は図19に
示すように、シリンダ内のピストンがA位置(行程容積
最大の下死点BDC位置)とD位置(行程容積最小の上
死点TDC位置)との間で2往復動する間に吸入、圧
縮、燃焼(膨張)、排気の各行程(図19中の上死点T
DCと下死点BDC間の1行程を1サイクルとする)を
順次実行する。このような、4サイクル内燃機関は1運
転サイクル中(ここでは4サイクル)に1回燃焼(膨
張)処理を行って回転力を発生するものであるため、4
サイクル内燃機関はエンジン回転数の上昇と共に単位時
間当たりの燃料供給量や吸入空気量を増加させることに
より、出力向上を比較的容易に図ることができる。
のストロークで往復動し、この往復動に連動して吸排気
弁を開閉し、点火装置を駆動し、燃焼エネルギを回転エ
ネルギに変換して、その回転力を出力するようにしてい
る。このような内燃機関は機関弁の開閉作動特性を適宜
設定することによって、新気を導入する吸入行程や、吸
気あるいは燃焼後ガスの膨張行程、吸気あるいは燃焼後
ガスを加圧する圧縮行程、混合気を燃焼する燃焼行程、
排ガスを排出する排気行程を行うことができ、これら各
行程を適宜組み合わせて、2サイクル、4サイクル、6
サイクルあるいは8サイクル等の運転サイクルで駆動を
継続している。ここで、4サイクル内燃機関は図19に
示すように、シリンダ内のピストンがA位置(行程容積
最大の下死点BDC位置)とD位置(行程容積最小の上
死点TDC位置)との間で2往復動する間に吸入、圧
縮、燃焼(膨張)、排気の各行程(図19中の上死点T
DCと下死点BDC間の1行程を1サイクルとする)を
順次実行する。このような、4サイクル内燃機関は1運
転サイクル中(ここでは4サイクル)に1回燃焼(膨
張)処理を行って回転力を発生するものであるため、4
サイクル内燃機関はエンジン回転数の上昇と共に単位時
間当たりの燃料供給量や吸入空気量を増加させることに
より、出力向上を比較的容易に図ることができる。
【0003】一方、2サイクル内燃機関はピストンがT
DCとBDCとの間で1往復動(1回転中)する間に吸
入、圧縮、燃焼(膨張)、排気の各行程を完了させるこ
とより、基本的には4サイクル内燃機関よりも出力向上
を図り易いが、1の行程間で燃焼(膨張)と排気処理が
一部重なり、更に吸入と圧縮処理が一部重なり、各処理
の効率が比較的低下し易い。更に、6サイクル内燃機関
としては、吸入、圧縮、燃焼、排気、膨張、排気の6行
程(6サイクル)を順次繰り返すことにより1運転サイ
クルを完了するものが知られている。この6サイクル内
燃機関は各行程での処理が比較的確実に行なわれ、特
に、3回転に1回燃焼(膨張)が行われることとなり、
ポンプ損失が比較的低く、4サイクル内燃機関よりも燃
費向上を図り易い。更に、本出願人による本出願と同時
提出のエンジン構造における8サイクル内燃機関は、図
11に示すように、A位置(行程容積最大、筒内圧最
低)とB位置(行程容積最小、クランキング圧)との間
で3サイクルを繰り返して圧縮を行い、B位置より最大
燃焼圧のB’位置に移動後、そのB’位置と膨張後の膨
張後圧のC位置との間で3サイクルを繰り返して膨張を
行い、C位置より排気弁開後にD位置に達して排気行程
(1サイクル)を行い、D位置よりA位置まで作動して
吸気行程(1サイクル)を完了するよう構成される。
DCとBDCとの間で1往復動(1回転中)する間に吸
入、圧縮、燃焼(膨張)、排気の各行程を完了させるこ
とより、基本的には4サイクル内燃機関よりも出力向上
を図り易いが、1の行程間で燃焼(膨張)と排気処理が
一部重なり、更に吸入と圧縮処理が一部重なり、各処理
の効率が比較的低下し易い。更に、6サイクル内燃機関
としては、吸入、圧縮、燃焼、排気、膨張、排気の6行
程(6サイクル)を順次繰り返すことにより1運転サイ
クルを完了するものが知られている。この6サイクル内
燃機関は各行程での処理が比較的確実に行なわれ、特
に、3回転に1回燃焼(膨張)が行われることとなり、
ポンプ損失が比較的低く、4サイクル内燃機関よりも燃
費向上を図り易い。更に、本出願人による本出願と同時
提出のエンジン構造における8サイクル内燃機関は、図
11に示すように、A位置(行程容積最大、筒内圧最
低)とB位置(行程容積最小、クランキング圧)との間
で3サイクルを繰り返して圧縮を行い、B位置より最大
燃焼圧のB’位置に移動後、そのB’位置と膨張後の膨
張後圧のC位置との間で3サイクルを繰り返して膨張を
行い、C位置より排気弁開後にD位置に達して排気行程
(1サイクル)を行い、D位置よりA位置まで作動して
吸気行程(1サイクル)を完了するよう構成される。
【0004】この8サイクル内燃機関は4回転に1回燃
焼(膨張)が行われることとなり、吸気管負圧の低下が
少なく、ポンプ損失が比較的低く、4サイクル内燃機関
よりも燃費向上を図り易い。特に、新気の吸入後、A位
置とB位置との間で3サイクルを繰り返して圧縮を行う
ので、この間に吸気が燃焼室内壁より熱伝導を受け易
く、吸気の高温化を図りやすく、着火安定性が優れる。
ところで、図18に示すように、4サイクルエンジンの
吸気弁を下死点BDCよりθ1手前のA’位置で早閉
し、あるいは下死点BDCよりθ1後のA”位置で遅閉
し、吸気行程容積S1を膨張行程容積S2より低く設定
し、これによって有効圧縮比に対して膨張比を大きく設
定できるミラーサイクルが知られている。このミラーサ
イクルを通常のオットーサイクルと比較した場合、有効
圧縮比が低いことより、燃焼室温度を低下させてNOX
の発生を防止できる。特に、圧縮比と比べて大きな膨張
比を確保できるので、熱効率を高い値に維持でき、ポン
プ損失も比較的低く、燃費向上を図り易い。
焼(膨張)が行われることとなり、吸気管負圧の低下が
少なく、ポンプ損失が比較的低く、4サイクル内燃機関
よりも燃費向上を図り易い。特に、新気の吸入後、A位
置とB位置との間で3サイクルを繰り返して圧縮を行う
ので、この間に吸気が燃焼室内壁より熱伝導を受け易
く、吸気の高温化を図りやすく、着火安定性が優れる。
ところで、図18に示すように、4サイクルエンジンの
吸気弁を下死点BDCよりθ1手前のA’位置で早閉
し、あるいは下死点BDCよりθ1後のA”位置で遅閉
し、吸気行程容積S1を膨張行程容積S2より低く設定
し、これによって有効圧縮比に対して膨張比を大きく設
定できるミラーサイクルが知られている。このミラーサ
イクルを通常のオットーサイクルと比較した場合、有効
圧縮比が低いことより、燃焼室温度を低下させてNOX
の発生を防止できる。特に、圧縮比と比べて大きな膨張
比を確保できるので、熱効率を高い値に維持でき、ポン
プ損失も比較的低く、燃費向上を図り易い。
【0005】例えば、特開昭61−106920号公報
には、吸気路上にタイミングバルブを設け、同バルブの
回転軸を移行手段を介してクランク軸の1/2の回転速
度で駆動させ、更に、制御回路に操作されるアクチュエ
ータの働きによって移行手段がタイミングバルブの回転
軸をクランク軸側の角変位に対して相対的に移行させる
ように構成される。この場合、低回転時にはタイミング
バルブの開弁期間を吸気弁の閉弁時期より早める方向に
移行させて、両弁が共に開く期間を短くし、吸気吹き抜
けを抑制し、充填効率の確保を図り、高回転時にはタイ
ミングバルブの開弁期間を吸気弁の開弁時期に重なる方
向に移行させて両弁が共に開く期間を長くし、吸気量を
増加させ、充填効率の向上を図ってミラーサイクルとオ
ットーサイクルとを選択的に行うことの出来るエンジン
が知られている。なお、このように、吸気弁と別のタイ
ミングバルブを設けること無く、吸気カムを吸気弁早閉
じあるいは遅閉じ可能なカムプロフィルで形成して、ミ
ラーサイクルを常時行うエンジンも知られている。
には、吸気路上にタイミングバルブを設け、同バルブの
回転軸を移行手段を介してクランク軸の1/2の回転速
度で駆動させ、更に、制御回路に操作されるアクチュエ
ータの働きによって移行手段がタイミングバルブの回転
軸をクランク軸側の角変位に対して相対的に移行させる
ように構成される。この場合、低回転時にはタイミング
バルブの開弁期間を吸気弁の閉弁時期より早める方向に
移行させて、両弁が共に開く期間を短くし、吸気吹き抜
けを抑制し、充填効率の確保を図り、高回転時にはタイ
ミングバルブの開弁期間を吸気弁の開弁時期に重なる方
向に移行させて両弁が共に開く期間を長くし、吸気量を
増加させ、充填効率の向上を図ってミラーサイクルとオ
ットーサイクルとを選択的に行うことの出来るエンジン
が知られている。なお、このように、吸気弁と別のタイ
ミングバルブを設けること無く、吸気カムを吸気弁早閉
じあるいは遅閉じ可能なカムプロフィルで形成して、ミ
ラーサイクルを常時行うエンジンも知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように、6,8サ
イクル等の多サイクルエンジンは4サイクルエンジンに
比べ燃焼行程に達する比率が比較的少なく、ポンプ損失
も低減するので燃費向上を図れ、一方、ミラーサイクル
エンジンは、熱効率を高い値に維持できると共にポンプ
損失を低減し易く、燃費向上を図れる。しかし、上述の
ような6,8サイクルエンジンは4サイクルエンジンに
比べ、高出力確保の点で問題がある。一方、ミラーサイ
クルエンジンでは、実効圧縮比が下がることより、燃焼
室温度が低下し、特に低負荷低回転運転域では燃焼室の
温度が上がらず、そのため、吸気温が低く着火性が低下
し、良好な燃焼が成立せず、低負荷低回転での運転が不
安定化するという問題があった。このため、エンジン構
造として、熱効率を高い値に維持できるミラーサイクル
エンジンの低負荷低回転での運転の不安定化を排除で
き、適時に高出力を確保でき、しかも、燃費向上を図れ
るという特性のエンジンが望まれる。
イクル等の多サイクルエンジンは4サイクルエンジンに
比べ燃焼行程に達する比率が比較的少なく、ポンプ損失
も低減するので燃費向上を図れ、一方、ミラーサイクル
エンジンは、熱効率を高い値に維持できると共にポンプ
損失を低減し易く、燃費向上を図れる。しかし、上述の
ような6,8サイクルエンジンは4サイクルエンジンに
比べ、高出力確保の点で問題がある。一方、ミラーサイ
クルエンジンでは、実効圧縮比が下がることより、燃焼
室温度が低下し、特に低負荷低回転運転域では燃焼室の
温度が上がらず、そのため、吸気温が低く着火性が低下
し、良好な燃焼が成立せず、低負荷低回転での運転が不
安定化するという問題があった。このため、エンジン構
造として、熱効率を高い値に維持できるミラーサイクル
エンジンの低負荷低回転での運転の不安定化を排除で
き、適時に高出力を確保でき、しかも、燃費向上を図れ
るという特性のエンジンが望まれる。
【0007】更に、このようなエンジン構造に加えて、
所望時に、4サイクルエンジンとして高出力を確保でき
る特性をも得られるエンジン構造が望まれている。第1
の発明の目的は、機関弁を駆動する一部のカムを用い
て、吸気行程と排気行程を各1回含む合わせて8行程を
達成するという8サイクル運転域で各気筒を駆動させ、
他部のカムを用いて、各気筒を4サイクル運転域で駆動
させ、一部及び他部のカムによるの機関弁の開タイミン
グを代えて対応する気筒をミラーサイクルで駆動し、低
燃費運転と高出力運転を選択的に行うことができるエン
ジン構造を提供することにある。第2の発明の目的は、
特に、請求項1の発明において、一部及び他部の少なく
とも一方のカムによる機関弁の閉弁作動タイミングを早
めて、対応する気筒を吸気弁早閉じでのミラーサイクル
で駆動して、低燃費運転を容易化できるエンジン構造を
提供することにある。
所望時に、4サイクルエンジンとして高出力を確保でき
る特性をも得られるエンジン構造が望まれている。第1
の発明の目的は、機関弁を駆動する一部のカムを用い
て、吸気行程と排気行程を各1回含む合わせて8行程を
達成するという8サイクル運転域で各気筒を駆動させ、
他部のカムを用いて、各気筒を4サイクル運転域で駆動
させ、一部及び他部のカムによるの機関弁の開タイミン
グを代えて対応する気筒をミラーサイクルで駆動し、低
燃費運転と高出力運転を選択的に行うことができるエン
ジン構造を提供することにある。第2の発明の目的は、
特に、請求項1の発明において、一部及び他部の少なく
とも一方のカムによる機関弁の閉弁作動タイミングを早
めて、対応する気筒を吸気弁早閉じでのミラーサイクル
で駆動して、低燃費運転を容易化できるエンジン構造を
提供することにある。
【0008】第3の発明の目的は、特に、請求項2の発
明において、一部及び他部のカムが1つのカム山あるい
は2つのカム山のいずれか一方を備えるようにしたの
で、対応する気筒をミラーサイクルで駆動して、低燃費
運転を容易化できるエンジン構造を提供することにあ
る。第4の発明の目的は、特に、請求項2の発明におい
て、8行程の間にそれぞれ3回ずつの圧縮工程と膨張行
程を行い、3回行われる該圧縮行程から該膨張行程間の
いずれか1箇所で点火を行うようにして、対応する気筒
をミラーサイクルで駆動して、低燃費運転を容易化でき
るエンジン構造を提供することにある。第5の発明の目
的は、特に、請求項2の発明において、特に、点火時期
を排気行程終了後よりクランク角の720°または10
80°で行うようにして、対応する気筒を吸気弁早閉じ
でのミラーサイクルで駆動して、低燃費運転を容易化で
きるエンジン構造を提供することにある。
明において、一部及び他部のカムが1つのカム山あるい
は2つのカム山のいずれか一方を備えるようにしたの
で、対応する気筒をミラーサイクルで駆動して、低燃費
運転を容易化できるエンジン構造を提供することにあ
る。第4の発明の目的は、特に、請求項2の発明におい
て、8行程の間にそれぞれ3回ずつの圧縮工程と膨張行
程を行い、3回行われる該圧縮行程から該膨張行程間の
いずれか1箇所で点火を行うようにして、対応する気筒
をミラーサイクルで駆動して、低燃費運転を容易化でき
るエンジン構造を提供することにある。第5の発明の目
的は、特に、請求項2の発明において、特に、点火時期
を排気行程終了後よりクランク角の720°または10
80°で行うようにして、対応する気筒を吸気弁早閉じ
でのミラーサイクルで駆動して、低燃費運転を容易化で
きるエンジン構造を提供することにある。
【0009】第6の発明の目的は、機関弁を駆動する一
部の電磁弁を用いて、吸気行程と排気行程を各1回含む
合わせて6、8行程を達成するという6、8サイクル運
転域で各気筒を駆動させ、他部の電磁弁を用いて、各気
筒を4サイクル運転域で駆動させ、一部及び他部の電磁
弁によるの機関弁の開タイミングを代えて対応する気筒
をミラーサイクルで駆動し、低燃費運転と高出力運転を
選択的に行うことができるエンジン構造を提供すること
にある。第7の発明の目的は、特に、請求項2の発明に
おいて、吸気行程と排気行程との間にそれぞれ3回ずつ
の圧縮工程と膨張行程を行い、2回又は3回行われる圧
縮行程から膨張行程間のいずれか1箇所で点火を行うよ
うにして、合わせて8行程を達成するという運転域で駆
動するようにして、対応する気筒をミラーサイクルで駆
動して、低燃費運転を容易化できるエンジン構造を提供
することにある。
部の電磁弁を用いて、吸気行程と排気行程を各1回含む
合わせて6、8行程を達成するという6、8サイクル運
転域で各気筒を駆動させ、他部の電磁弁を用いて、各気
筒を4サイクル運転域で駆動させ、一部及び他部の電磁
弁によるの機関弁の開タイミングを代えて対応する気筒
をミラーサイクルで駆動し、低燃費運転と高出力運転を
選択的に行うことができるエンジン構造を提供すること
にある。第7の発明の目的は、特に、請求項2の発明に
おいて、吸気行程と排気行程との間にそれぞれ3回ずつ
の圧縮工程と膨張行程を行い、2回又は3回行われる圧
縮行程から膨張行程間のいずれか1箇所で点火を行うよ
うにして、合わせて8行程を達成するという運転域で駆
動するようにして、対応する気筒をミラーサイクルで駆
動して、低燃費運転を容易化できるエンジン構造を提供
することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項1のエンジン構造では、吸気弁及び排気弁
からなる機関弁、該機関弁を弁駆動部材を介して駆動す
る複数のカムを具備し、該一部のカムはその1リフト作
動をクランクシャフトの4回転に1回行わせて、該機関
弁の吸気行程と排気行程を一回ずつ行わせ、該他部のカ
ムはその1リフト作動を該クランクシャフトの2回転に
1回行わせて、該機関弁の吸気行程と排気行程を一回ず
つ行わせ、かつ、該一部のカムと該他部のカムとで該機
関弁を開にするタイミングを変えたことを特徴とする。
請求項2のエンジン構造では、請求項1のエンジン構造
において、該一部のカムにより駆動される該機関弁を該
他部のカムにより駆動される該機関弁より早いタイミン
グで閉弁作動させるようにしたことを特徴とする。
めに、請求項1のエンジン構造では、吸気弁及び排気弁
からなる機関弁、該機関弁を弁駆動部材を介して駆動す
る複数のカムを具備し、該一部のカムはその1リフト作
動をクランクシャフトの4回転に1回行わせて、該機関
弁の吸気行程と排気行程を一回ずつ行わせ、該他部のカ
ムはその1リフト作動を該クランクシャフトの2回転に
1回行わせて、該機関弁の吸気行程と排気行程を一回ず
つ行わせ、かつ、該一部のカムと該他部のカムとで該機
関弁を開にするタイミングを変えたことを特徴とする。
請求項2のエンジン構造では、請求項1のエンジン構造
において、該一部のカムにより駆動される該機関弁を該
他部のカムにより駆動される該機関弁より早いタイミン
グで閉弁作動させるようにしたことを特徴とする。
【0011】請求項3のエンジン構造では、請求項2の
エンジン構造において、該複数のカムはカムシャフトに
取り付けられると共に1つカム山と2つのカム山とのい
ずれか一方を備えたことを特徴とする。請求項4のエン
ジン構造では、請求項2のエンジン構造において、該吸
気行程と排気行程との間にそれぞれ3回ずつの圧縮工程
と膨張行程を行い、3回行われる該圧縮行程から該膨張
行程間のいずれか1箇所で点火を行うようにしたことを
特徴とする。
エンジン構造において、該複数のカムはカムシャフトに
取り付けられると共に1つカム山と2つのカム山とのい
ずれか一方を備えたことを特徴とする。請求項4のエン
ジン構造では、請求項2のエンジン構造において、該吸
気行程と排気行程との間にそれぞれ3回ずつの圧縮工程
と膨張行程を行い、3回行われる該圧縮行程から該膨張
行程間のいずれか1箇所で点火を行うようにしたことを
特徴とする。
【0012】請求項5のエンジン構造では、請求項4の
エンジン構造において、点火時期を排気行程終了後より
クランク角の720°または1080°で行うようにし
たことを特徴とする。請求項6のエンジン構造では、吸
気弁及び排気弁からなる機関弁、該機関弁を弁駆動部材
を介して駆動する複数の電磁弁、該一部の電磁弁により
クランクシャフトの3または4回転のタイミングで該機
関弁の吸気行程と排気行程を一回ずつ行わせ、該他部の
電磁弁により該クランクシャフトの2回転のタイミング
で該機関弁の吸気行程と排気行程を一回ずつ行わせ、か
つ、該一部の電磁弁と該他部の電磁弁とで該機関弁を開
にするタイミングを変えたことを特徴とする。請求項7
のエンジン構造では、請求項6のエンジン構造におい
て、該吸気行程と排気行程との間にそれぞれ2回または
3回ずつの圧縮工程と膨張行程を行い、2回または3回
行われる該圧縮行程から該膨張行程間のいずれか1箇所
で点火を行うようにしたことを特徴とする。
エンジン構造において、点火時期を排気行程終了後より
クランク角の720°または1080°で行うようにし
たことを特徴とする。請求項6のエンジン構造では、吸
気弁及び排気弁からなる機関弁、該機関弁を弁駆動部材
を介して駆動する複数の電磁弁、該一部の電磁弁により
クランクシャフトの3または4回転のタイミングで該機
関弁の吸気行程と排気行程を一回ずつ行わせ、該他部の
電磁弁により該クランクシャフトの2回転のタイミング
で該機関弁の吸気行程と排気行程を一回ずつ行わせ、か
つ、該一部の電磁弁と該他部の電磁弁とで該機関弁を開
にするタイミングを変えたことを特徴とする。請求項7
のエンジン構造では、請求項6のエンジン構造におい
て、該吸気行程と排気行程との間にそれぞれ2回または
3回ずつの圧縮工程と膨張行程を行い、2回または3回
行われる該圧縮行程から該膨張行程間のいずれか1箇所
で点火を行うようにしたことを特徴とする。
【0013】
【作用】請求項1によれば、機関弁を一部のカムを用い
て駆動することにより、吸気行程と排気行程を各1回含
む合わせて8行程を達成するという8サイクル運転域で
各気筒を駆動させ、機関弁を他部のカムを用いて駆動す
ることにより、吸気行程と排気行程を各1回含む合わせ
て4行程を達成するという4サイクル運転域で各気筒を
駆動させ、一部及び他部のカムによる機関弁の開タイミ
ングを代えることにより、対応する気筒をミラーサイク
ルで駆動する。請求項2によれば、特に、請求項1の発
明において、一部のカムに駆動される機関弁を他部のカ
ムに駆動される機関弁より早いタイミングで閉弁駆動
し、対応する気筒の吸気弁早閉じによる8サイクルのミ
ラーサイクル運転をする。切り替えて行う。
て駆動することにより、吸気行程と排気行程を各1回含
む合わせて8行程を達成するという8サイクル運転域で
各気筒を駆動させ、機関弁を他部のカムを用いて駆動す
ることにより、吸気行程と排気行程を各1回含む合わせ
て4行程を達成するという4サイクル運転域で各気筒を
駆動させ、一部及び他部のカムによる機関弁の開タイミ
ングを代えることにより、対応する気筒をミラーサイク
ルで駆動する。請求項2によれば、特に、請求項1の発
明において、一部のカムに駆動される機関弁を他部のカ
ムに駆動される機関弁より早いタイミングで閉弁駆動
し、対応する気筒の吸気弁早閉じによる8サイクルのミ
ラーサイクル運転をする。切り替えて行う。
【0014】請求項3によれば、特に、請求項2の発明
において、一部及び他部のカムが1つのカム山あるいは
2つのカム山のいずれか一方を備えるようにしたので、
対応する気筒をエンジン回転を受けるカムによって4サ
イクル運転あるいは8サイクルのミラーサイクル運転す
る。請求項4によれば、特に、請求項2の発明におい
て、吸気行程及び排気行程を各1回含んだ8行程の間に
それぞれ3回ずつの圧縮工程と膨張行程を行い、3回行
われる該圧縮行程から該膨張行程間のいずれか1箇所で
点火を行うようにして、8サイクルのミラーサイクルで
機関を運転する。請求項5によれば、特に、請求項4の
エンジン構造において、点火時期を排気行程終了後より
クランク角の720°または1080°で行うようにし
て、8サイクルのミラーサイクルで機関を運転する。
において、一部及び他部のカムが1つのカム山あるいは
2つのカム山のいずれか一方を備えるようにしたので、
対応する気筒をエンジン回転を受けるカムによって4サ
イクル運転あるいは8サイクルのミラーサイクル運転す
る。請求項4によれば、特に、請求項2の発明におい
て、吸気行程及び排気行程を各1回含んだ8行程の間に
それぞれ3回ずつの圧縮工程と膨張行程を行い、3回行
われる該圧縮行程から該膨張行程間のいずれか1箇所で
点火を行うようにして、8サイクルのミラーサイクルで
機関を運転する。請求項5によれば、特に、請求項4の
エンジン構造において、点火時期を排気行程終了後より
クランク角の720°または1080°で行うようにし
て、8サイクルのミラーサイクルで機関を運転する。
【0015】請求項6によれば、機関弁を駆動する一部
電磁弁を用いて、機関弁による吸気行程と排気行程を各
1回含む合わせて6、8行程を達成するという6、8サ
イクル運転を行い、機関弁を駆動する他部電磁弁を用い
て、吸気行程及び排気行程を各1回含む合わせて4行程
を達成するという4サイクル運転域を行い、一部及び他
部の少なくとも一方の電磁弁に駆動される機関弁の開タ
イミングを代えて早閉じあるいは遅閉じし、対応する気
筒をミラーサイクルで駆動する。請求項7によれば、特
に、請求項6のエンジン構造において、吸気行程と排気
行程との間にそれぞれ2回または3回ずつの圧縮工程と
膨張行程を行い、2回または3回行われる圧縮行程から
膨張行程間のいずれか1箇所で点火を行うようにして、
8サイクルで機関を運転する。
電磁弁を用いて、機関弁による吸気行程と排気行程を各
1回含む合わせて6、8行程を達成するという6、8サ
イクル運転を行い、機関弁を駆動する他部電磁弁を用い
て、吸気行程及び排気行程を各1回含む合わせて4行程
を達成するという4サイクル運転域を行い、一部及び他
部の少なくとも一方の電磁弁に駆動される機関弁の開タ
イミングを代えて早閉じあるいは遅閉じし、対応する気
筒をミラーサイクルで駆動する。請求項7によれば、特
に、請求項6のエンジン構造において、吸気行程と排気
行程との間にそれぞれ2回または3回ずつの圧縮工程と
膨張行程を行い、2回または3回行われる圧縮行程から
膨張行程間のいずれか1箇所で点火を行うようにして、
8サイクルで機関を運転する。
【0016】
【実施例】図1は本発明の実施例1としてのエンジン構
造を装備するガソリンエンジン(以後端にエンジンと記
す)1のシリンダヘッド部分を示す。このエンジン1の
動弁装置は直列4気筒、DOHC、4バルブ式である。
エンジン1のシリンダヘッド2には各気筒に連通可能な
吸気路Ri及び排気路Reがそれぞれ形成され、各流路
は吸気弁3及び排気弁4によって開閉され、各吸排気弁
は動弁機構によって駆動される。ここでの動弁装置は、
シリンダヘッド2にその長手方向に沿って配備される吸
排カム軸5i,5e(図3参照)と、気筒毎に分割され
全体としては同一中心線LRi,LRe上に配列される吸
排ロッカシャフト部7i,7を装着する。各カム軸5
i,5eは一端に図示しないタイミングギアを一体的に
取り付けられ、この両タイミングギアは図示しないクラ
ンクシャフト側に連結され、これによりエンジン回転の
1/4の回転数で両カム軸が回転され、後述のように4
サイクル運転及び8サイクル運転を可能としている。
造を装備するガソリンエンジン(以後端にエンジンと記
す)1のシリンダヘッド部分を示す。このエンジン1の
動弁装置は直列4気筒、DOHC、4バルブ式である。
エンジン1のシリンダヘッド2には各気筒に連通可能な
吸気路Ri及び排気路Reがそれぞれ形成され、各流路
は吸気弁3及び排気弁4によって開閉され、各吸排気弁
は動弁機構によって駆動される。ここでの動弁装置は、
シリンダヘッド2にその長手方向に沿って配備される吸
排カム軸5i,5e(図3参照)と、気筒毎に分割され
全体としては同一中心線LRi,LRe上に配列される吸
排ロッカシャフト部7i,7を装着する。各カム軸5
i,5eは一端に図示しないタイミングギアを一体的に
取り付けられ、この両タイミングギアは図示しないクラ
ンクシャフト側に連結され、これによりエンジン回転の
1/4の回転数で両カム軸が回転され、後述のように4
サイクル運転及び8サイクル運転を可能としている。
【0017】ここで各気筒の吸排気弁3,4はカムリフ
トサークルが相違する点を除くと他の部分が全て同様の
動弁装置を備え、ここでは図1乃至図2に示す第2気筒
(以後♯2気筒と記す)の排気弁4用の動弁装置を主に
説明する。排気弁4用の排カム軸5eは各気筒対向部に
一部のカムとしての8サイクルカム12と他部のカムと
しての4サイクルカム13を一体的に形成し、この第2
気筒対向部にも両カムが配備される。一部のカムである
8サイクルカム12は1山カムであり、その1リフト作
動をクランクシャフトの4回転に1回排気行程として行
わせる。他部のカムである4サイクルカム13は互いに
180°の回転角を隔てて対向する2山カムであり、そ
の各山による1リフト作動を該クランクシャフトの2回
転に1回排気行程として行わる。なお、4サイクルカム
13のカム山の一方と8サイクルカム12のカム山が回
転角位置でほぼ一致するよう形成される。
トサークルが相違する点を除くと他の部分が全て同様の
動弁装置を備え、ここでは図1乃至図2に示す第2気筒
(以後♯2気筒と記す)の排気弁4用の動弁装置を主に
説明する。排気弁4用の排カム軸5eは各気筒対向部に
一部のカムとしての8サイクルカム12と他部のカムと
しての4サイクルカム13を一体的に形成し、この第2
気筒対向部にも両カムが配備される。一部のカムである
8サイクルカム12は1山カムであり、その1リフト作
動をクランクシャフトの4回転に1回排気行程として行
わせる。他部のカムである4サイクルカム13は互いに
180°の回転角を隔てて対向する2山カムであり、そ
の各山による1リフト作動を該クランクシャフトの2回
転に1回排気行程として行わる。なお、4サイクルカム
13のカム山の一方と8サイクルカム12のカム山が回
転角位置でほぼ一致するよう形成される。
【0018】更に、8サイクルカム12はそのバルブリ
フトサークル(図8中に実線でバルブリフト量を示し
た)が4サイクルカム13のカムリフトサークル(図8
中に2点鎖線でバルブリフト量を示した)の内側に位置
するように形成される。これにより、4サイクルカム1
3の駆動時に8サイクルカム12が空作動するように設
定されている。ここでは特に、8サイクルカムの内、図
3に示す各吸気カム12iは同カムに駆動される吸気弁
(図1に符号3で示す)の閉弁時期をBDCの手前の、
−θ1で早閉じさせるべく形成される。即ち、図8に示
すように、2点鎖線で示す4サイクルのバルブリフト量
IV線より、早い閉弁時期(BDC−θ1)を達成すべ
く図8に実線で示すバルブリフト量IV線相当のバルブ
リフトサークルで形成される。なお、8サイクルカムの
内、図4に示す各排気カム12は同カムに駆動される排
気弁4の閉弁時期が、図8に実線で示す通常のバルブリ
フト量EV線相当のバルブリフトサークルで形成され
る。
フトサークル(図8中に実線でバルブリフト量を示し
た)が4サイクルカム13のカムリフトサークル(図8
中に2点鎖線でバルブリフト量を示した)の内側に位置
するように形成される。これにより、4サイクルカム1
3の駆動時に8サイクルカム12が空作動するように設
定されている。ここでは特に、8サイクルカムの内、図
3に示す各吸気カム12iは同カムに駆動される吸気弁
(図1に符号3で示す)の閉弁時期をBDCの手前の、
−θ1で早閉じさせるべく形成される。即ち、図8に示
すように、2点鎖線で示す4サイクルのバルブリフト量
IV線より、早い閉弁時期(BDC−θ1)を達成すべ
く図8に実線で示すバルブリフト量IV線相当のバルブ
リフトサークルで形成される。なお、8サイクルカムの
内、図4に示す各排気カム12は同カムに駆動される排
気弁4の閉弁時期が、図8に実線で示す通常のバルブリ
フト量EV線相当のバルブリフトサークルで形成され
る。
【0019】このため、吸排気弁3,4用の吸、排カム
軸5i,5eがエンジン回転の1/4の回転数で回転す
る際に、8サイクルカム12i,12が吸排気弁3,4
を駆動する場合、図8に実線で示すように、吸、排気弁
3,4をリフト作動し、各気筒を8サイクルのミラーサ
イクルで駆動可能となる。一方、4サイクルカム13,
13iが吸排気弁3,4を駆動する場合、図8に2点鎖
線で示すバルブリフト量IV,EV線のように、吸、排
気弁3,4をリフト作動し、各気筒を4サイクルで駆動
可能となる。図4に示すように、排気弁4用の動弁装置
の内、排気弁4用の8,4サイクルカム12,13はロ
ッカアームを成す第1レバー16及び第2レバー17に
対向配備されている。
軸5i,5eがエンジン回転の1/4の回転数で回転す
る際に、8サイクルカム12i,12が吸排気弁3,4
を駆動する場合、図8に実線で示すように、吸、排気弁
3,4をリフト作動し、各気筒を8サイクルのミラーサ
イクルで駆動可能となる。一方、4サイクルカム13,
13iが吸排気弁3,4を駆動する場合、図8に2点鎖
線で示すバルブリフト量IV,EV線のように、吸、排
気弁3,4をリフト作動し、各気筒を4サイクルで駆動
可能となる。図4に示すように、排気弁4用の動弁装置
の内、排気弁4用の8,4サイクルカム12,13はロ
ッカアームを成す第1レバー16及び第2レバー17に
対向配備されている。
【0020】ここで両レバー16,17はシリンダヘッ
ド2に一体結合される枢支部材201に枢支されるロッ
カシャフト部7を回動支点として駆動する。図2に示す
ように、中心線LReに沿って配備されたロッカシャフ
ト部7にはその中心線に対して略垂直方向に延出するT
型の第1レバー16が一体的に形成され、しかも、ロッ
カシャフト部7eの中央の軸部に第1レバー16と相対
変位可能な第2レバー17が枢着される。T型の第1レ
バー16はその回動端に一対の突出部161を形成され
(第4図参照)、同部によって一対の排気弁4を駆動す
る。第1レバー16はその回動端側に回転可能に8サイ
クルカム12により駆動される第1ローラ9が枢支さ
れ、第2レバー17の回動端側には回転可能に4サイク
ルカム13により駆動される第2ローラ10が枢支され
る。
ド2に一体結合される枢支部材201に枢支されるロッ
カシャフト部7を回動支点として駆動する。図2に示す
ように、中心線LReに沿って配備されたロッカシャフ
ト部7にはその中心線に対して略垂直方向に延出するT
型の第1レバー16が一体的に形成され、しかも、ロッ
カシャフト部7eの中央の軸部に第1レバー16と相対
変位可能な第2レバー17が枢着される。T型の第1レ
バー16はその回動端に一対の突出部161を形成され
(第4図参照)、同部によって一対の排気弁4を駆動す
る。第1レバー16はその回動端側に回転可能に8サイ
クルカム12により駆動される第1ローラ9が枢支さ
れ、第2レバー17の回動端側には回転可能に4サイク
ルカム13により駆動される第2ローラ10が枢支され
る。
【0021】ロッカシャフト部7にはその第2レバー1
7の枢支部分にサイクル切り換え手段KSが配設され
る。なお、第2レバー17はそのロッカシャフト部7の
近傍に突部b(図1参照)を突出させ、突部bには第2
レバー17の回動端を対向する4サイクルカム13に高
速用カム13に弾発付勢する縦向きの付勢手段27が当
接される。図1、図2に示すように、サイクル切換え手
段KSはロッカシャフト部7の収容穴21に摺動可能に
支持されるピン18と、収容穴21に供給された油圧に
よる押圧力を受けたピン18がバネ19の弾性力に抗し
て切り換え作動して係合する係合穴171と、収容穴2
1に連通する切り換え油路23と、切り換え油路を図示
しない油圧ポンプ側の高圧油路prに対して断続可能に
連結するサイクル切換え用のサイクル切換え弁26とで
構成される。
7の枢支部分にサイクル切り換え手段KSが配設され
る。なお、第2レバー17はそのロッカシャフト部7の
近傍に突部b(図1参照)を突出させ、突部bには第2
レバー17の回動端を対向する4サイクルカム13に高
速用カム13に弾発付勢する縦向きの付勢手段27が当
接される。図1、図2に示すように、サイクル切換え手
段KSはロッカシャフト部7の収容穴21に摺動可能に
支持されるピン18と、収容穴21に供給された油圧に
よる押圧力を受けたピン18がバネ19の弾性力に抗し
て切り換え作動して係合する係合穴171と、収容穴2
1に連通する切り換え油路23と、切り換え油路を図示
しない油圧ポンプ側の高圧油路prに対して断続可能に
連結するサイクル切換え用のサイクル切換え弁26とで
構成される。
【0022】図3に示すサイクル切換え弁26は、高圧
油路phと切り換え油路23油圧は、サイクル切換え弁
26に向かうと共に潤滑油路Or1を通して動弁系の各
潤滑面にも供給され、この潤滑油路Or1の末端部は低
圧路plに連通する。図3に示すような油路構成におい
て、サイクル切換え弁26のオン時には、高圧油路ph
が切換え油路23を介し各収容穴21に連通し、同穴に
圧油が供給される。このオン時には、絞り部材30の上
流側の各収容穴21の油圧が高圧化し、この作動油がピ
ン18を図2に示す4サイクル位置P4に切換え、第2
レバー17をロッカシャフト部7に一体的に連結する。
一方、サイクル切換え弁26のオフ時には、高圧油路p
hと切り換え油路23とが遮断される。このオフ時に
は、各収容穴21の作動油は切換え油路23より絞り部
材30を通り、低圧路plに流下し、図示しないドレー
ン側に戻る。これにより各収容穴21の作動油は低圧化
し、ピン18にはバネ19の弾性力のみが働き、ピン1
7が係合穴171より離脱し、8サイクル位置P8に切
換えられ、ロッカシャフト部7とロッカアーム15が分
離する。
油路phと切り換え油路23油圧は、サイクル切換え弁
26に向かうと共に潤滑油路Or1を通して動弁系の各
潤滑面にも供給され、この潤滑油路Or1の末端部は低
圧路plに連通する。図3に示すような油路構成におい
て、サイクル切換え弁26のオン時には、高圧油路ph
が切換え油路23を介し各収容穴21に連通し、同穴に
圧油が供給される。このオン時には、絞り部材30の上
流側の各収容穴21の油圧が高圧化し、この作動油がピ
ン18を図2に示す4サイクル位置P4に切換え、第2
レバー17をロッカシャフト部7に一体的に連結する。
一方、サイクル切換え弁26のオフ時には、高圧油路p
hと切り換え油路23とが遮断される。このオフ時に
は、各収容穴21の作動油は切換え油路23より絞り部
材30を通り、低圧路plに流下し、図示しないドレー
ン側に戻る。これにより各収容穴21の作動油は低圧化
し、ピン18にはバネ19の弾性力のみが働き、ピン1
7が係合穴171より離脱し、8サイクル位置P8に切
換えられ、ロッカシャフト部7とロッカアーム15が分
離する。
【0023】このように、オン時に4サイクル位置P4
にピン18が切り換わると、4サイクルカム13のカム
リフト相当の押圧力を受けて排気弁4がリフト作動する
ことができ、図6に示すようにエンジン回転の1/4の
回転数で回転する排気カム軸5e上の2山の排気カム1
3によりエンジン回転が2回転毎に、即ち、1周期(7
20°)毎に1回排気行程を行うこととなる。オフ時に
8サイクル位置P8にピン18が切り換わると、8サイ
クルカム12のカムリフト相当の押圧力を受けて排気弁
4はリフト作動することができ、図7に示すようにエン
ジン回転の1/4の回転数で回転する排気カム軸5e上
の1山の排気カム12によりエンジン回転が4回転毎
に、即ち、1周期(1440°)毎に1回排気行程を行
うこととなる。なお、図1、図2,図4に示す排気用動
弁装置と同様に(カムリフトサークルの構成を除き)吸
気用動弁装置も構成され、ここでは吸気用動弁装置には
排気側と同一の部材には同一符号を付すと共に混同を避
けるため、その末部にiを付加して示した。
にピン18が切り換わると、4サイクルカム13のカム
リフト相当の押圧力を受けて排気弁4がリフト作動する
ことができ、図6に示すようにエンジン回転の1/4の
回転数で回転する排気カム軸5e上の2山の排気カム1
3によりエンジン回転が2回転毎に、即ち、1周期(7
20°)毎に1回排気行程を行うこととなる。オフ時に
8サイクル位置P8にピン18が切り換わると、8サイ
クルカム12のカムリフト相当の押圧力を受けて排気弁
4はリフト作動することができ、図7に示すようにエン
ジン回転の1/4の回転数で回転する排気カム軸5e上
の1山の排気カム12によりエンジン回転が4回転毎
に、即ち、1周期(1440°)毎に1回排気行程を行
うこととなる。なお、図1、図2,図4に示す排気用動
弁装置と同様に(カムリフトサークルの構成を除き)吸
気用動弁装置も構成され、ここでは吸気用動弁装置には
排気側と同一の部材には同一符号を付すと共に混同を避
けるため、その末部にiを付加して示した。
【0024】なお、サイクル切換え弁26はエンジンコ
ントロールユニット(ECU)31に駆動制御される。
ここで、図1のエンジン1には各気筒の吸気ポートに燃
料を噴射する図示しないインジェクタが装着され、各イ
ンジェクタの噴射駆動制御は、エンジンコントロールユ
ニット(ECU)31によって成される。更に、図3に
示すように、エンジン1には各気筒毎に点火プラグ32
が装着され、この点火プラグ32は点火コイル、パワー
トランジスタ及び駆動回路(イグナイタ)等から成る周
知の点火系33に接続され、点火系33はECU31の
出力回路311に接続される。
ントロールユニット(ECU)31に駆動制御される。
ここで、図1のエンジン1には各気筒の吸気ポートに燃
料を噴射する図示しないインジェクタが装着され、各イ
ンジェクタの噴射駆動制御は、エンジンコントロールユ
ニット(ECU)31によって成される。更に、図3に
示すように、エンジン1には各気筒毎に点火プラグ32
が装着され、この点火プラグ32は点火コイル、パワー
トランジスタ及び駆動回路(イグナイタ)等から成る周
知の点火系33に接続され、点火系33はECU31の
出力回路311に接続される。
【0025】出力回路311は基準信号(クランク角で
ψo)と単位クランク角信号(1°又は2°(Δθ)の
単位のパルス)に基づき、算出された各気筒毎の点火時
期に点火信号を出力するもので、図6中には4サイクル
時の点火時期における点火信号Igを示し、図7中には
8サイクル時の点火時期における点火信号Igを示し
た。ECU31はマイクロコンピュータでその要部が構
成され、エンジンの運転制御処理を行い、ここでは特
に、運転域検出手段として図9に示す運転域算出マップ
m−1を用いて4,8サイクル域を算出する。更に、切
換え制御手段として運転情報に応じて設定された現運転
域と前回検出した前運転域とに相違があるとサイクル切
換え弁26に切換え信号を出力するという機能を備え
る。
ψo)と単位クランク角信号(1°又は2°(Δθ)の
単位のパルス)に基づき、算出された各気筒毎の点火時
期に点火信号を出力するもので、図6中には4サイクル
時の点火時期における点火信号Igを示し、図7中には
8サイクル時の点火時期における点火信号Igを示し
た。ECU31はマイクロコンピュータでその要部が構
成され、エンジンの運転制御処理を行い、ここでは特
に、運転域検出手段として図9に示す運転域算出マップ
m−1を用いて4,8サイクル域を算出する。更に、切
換え制御手段として運転情報に応じて設定された現運転
域と前回検出した前運転域とに相違があるとサイクル切
換え弁26に切換え信号を出力するという機能を備え
る。
【0026】特にECU31は、図1に示すように、エ
ンジン回転センサ34と負荷センサ35とクランク角セ
ンサ36とよりエンジン回転速度Neと負荷としてのア
クセルペダル開度θaと、単位クランク角信号Δθ及び
基準信号ψoをそれぞれ検出して、運転域切換え制御を
行っている。ここで実施例1としてのエンジン構造の作
動を説明する。図示しないメインスイッチのキーオンに
よりECU31はエンジン1の燃料供給制御、点火制御
に加えて、運転域制御に入る。この運転域制御では、E
CU31はエンジンの各種運転情報を読み取る。このう
ち、現在のエンジン回転数Ne及び負荷信号θaに応じ
た運転域が運転域マップm−1(図9参照)に基づき
4,8サイクル運転域のいずれであるか演算処理され、
最新の運転域が決定される。
ンジン回転センサ34と負荷センサ35とクランク角セ
ンサ36とよりエンジン回転速度Neと負荷としてのア
クセルペダル開度θaと、単位クランク角信号Δθ及び
基準信号ψoをそれぞれ検出して、運転域切換え制御を
行っている。ここで実施例1としてのエンジン構造の作
動を説明する。図示しないメインスイッチのキーオンに
よりECU31はエンジン1の燃料供給制御、点火制御
に加えて、運転域制御に入る。この運転域制御では、E
CU31はエンジンの各種運転情報を読み取る。このう
ち、現在のエンジン回転数Ne及び負荷信号θaに応じ
た運転域が運転域マップm−1(図9参照)に基づき
4,8サイクル運転域のいずれであるか演算処理され、
最新の運転域が決定される。
【0027】次いで、現在の運転域を最新の運転域に切
り替える。この場合、最新の目標運転域が4サイクル域
であるとすると、ECU31は吸気用及び排気用動弁装
置の各サイクル切換え手段KSのピン18を4サイクル
位置P4に切り替えるべくサイクル切換え弁26にオン
出力を発する。これにより、吸気用及び排気用動弁装置
の各サイクル切換え手段KS内の各ピン18にはバネ1
9の弾性力を上回る油圧が働き、各ピン17が係合穴1
71に突入し、4サイクル位置P4に切換えられ、ロッ
カシャフト部7,7iと第2レバー17,17iが一体
化し、2山カムである4サイクルカム13,13iが第
2レバー17,17iを介し吸、排気弁3,4を開閉駆
動する。この場合、エンジン1はそのクランク軸の2回
転に1回、吸気行程(クランク角で約180°)及び排
気行程(クランク角で約180°)に達し、吸排気弁
3,4が4サイクルカム13,13iのカムリフトサー
クルに応じたバルブリフト作動IV、EV(図6の実線
及び図8の2点鎖線参照)を行うことと成る。即ち、オ
ーバーラップを許容し、吸排行程での開弁時期の増加を
図り、高回転時における充填効率の低下を防止してい
る。
り替える。この場合、最新の目標運転域が4サイクル域
であるとすると、ECU31は吸気用及び排気用動弁装
置の各サイクル切換え手段KSのピン18を4サイクル
位置P4に切り替えるべくサイクル切換え弁26にオン
出力を発する。これにより、吸気用及び排気用動弁装置
の各サイクル切換え手段KS内の各ピン18にはバネ1
9の弾性力を上回る油圧が働き、各ピン17が係合穴1
71に突入し、4サイクル位置P4に切換えられ、ロッ
カシャフト部7,7iと第2レバー17,17iが一体
化し、2山カムである4サイクルカム13,13iが第
2レバー17,17iを介し吸、排気弁3,4を開閉駆
動する。この場合、エンジン1はそのクランク軸の2回
転に1回、吸気行程(クランク角で約180°)及び排
気行程(クランク角で約180°)に達し、吸排気弁
3,4が4サイクルカム13,13iのカムリフトサー
クルに応じたバルブリフト作動IV、EV(図6の実線
及び図8の2点鎖線参照)を行うことと成る。即ち、オ
ーバーラップを許容し、吸排行程での開弁時期の増加を
図り、高回転時における充填効率の低下を防止してい
る。
【0028】一方、最新の目標運転域が8サイクル域で
あるとすると、ECU31は吸気用及び排気用動弁装置
の各サイクル切換え手段KSのピン18を8サイクル位
置P8に切り替えるべくサイクル切換え弁26にオフ出
力を発する。これにより、吸気用及び排気用動弁装置の
各サイクル切換え手段KS内の各ピン18にはバネ19
の弾性力のみが働き、各ピン17が係合穴171より離
脱し、8サイクル位置P8に切換えられ、ロッカシャフ
ト部7,7iと第2レバー17,17iが分離し、8サ
イクルカム12,12iが第1レバー16,16iを介
し吸排気弁3,4を開閉駆動する。この場合、エンジン
1はそのクランク軸の4回転に1回、吸気行程及び排気
行程に達し、吸排気弁3,4が8サイクルカム12,1
2iのカムリフトサークルに応じたバルブリフト作動I
V、EV(図7及び図8の実線参照参照)を行うことと
成る。
あるとすると、ECU31は吸気用及び排気用動弁装置
の各サイクル切換え手段KSのピン18を8サイクル位
置P8に切り替えるべくサイクル切換え弁26にオフ出
力を発する。これにより、吸気用及び排気用動弁装置の
各サイクル切換え手段KS内の各ピン18にはバネ19
の弾性力のみが働き、各ピン17が係合穴171より離
脱し、8サイクル位置P8に切換えられ、ロッカシャフ
ト部7,7iと第2レバー17,17iが分離し、8サ
イクルカム12,12iが第1レバー16,16iを介
し吸排気弁3,4を開閉駆動する。この場合、エンジン
1はそのクランク軸の4回転に1回、吸気行程及び排気
行程に達し、吸排気弁3,4が8サイクルカム12,1
2iのカムリフトサークルに応じたバルブリフト作動I
V、EV(図7及び図8の実線参照参照)を行うことと
成る。
【0029】この場合、特に、図10中のA位置(行程
容積最大、筒内圧最低)とB位置(行程容積最小、クラ
ンキング圧)との間で3サイクルを繰り返して圧縮を行
い、B位置より最大燃焼圧のB’位置に移動後、B’位
置と膨張後圧のC位置との間で3サイクルを繰り返して
膨張を行い、C位置より排気弁開後にD位置に達して排
気行程(1サイクル)を行い、D位置よりA’位置まで
作動して吸気行程(1サイクル)を行い、吸気弁を下死
点BDCよりθ1手前のA’位置で早閉した後はA位置
まで吸気膨張行程を行うよう構成される。この8サイク
ルのミラーサイクル運転域では、ミラーサイクルの特性
である、圧縮比と比べて大きな膨張比を確保できるの
で、熱効率を高い値に維持でき、ポンプ損失も比較的低
減され、燃費向上を図り易い。しかし、有効圧縮比が低
いことより、燃焼室温度が低下するが、ここでの8サイ
クルエンジンは、新気の吸入後、A位置とB位置との間
で3サイクルを繰り返して圧縮を行うので、この間に吸
気が燃焼室内壁より熱伝導を受け易く、吸気の高温化を
図りやすく、着火安定性が優れ、低負荷時のミラーサイ
クルの不具合を排除できる。
容積最大、筒内圧最低)とB位置(行程容積最小、クラ
ンキング圧)との間で3サイクルを繰り返して圧縮を行
い、B位置より最大燃焼圧のB’位置に移動後、B’位
置と膨張後圧のC位置との間で3サイクルを繰り返して
膨張を行い、C位置より排気弁開後にD位置に達して排
気行程(1サイクル)を行い、D位置よりA’位置まで
作動して吸気行程(1サイクル)を行い、吸気弁を下死
点BDCよりθ1手前のA’位置で早閉した後はA位置
まで吸気膨張行程を行うよう構成される。この8サイク
ルのミラーサイクル運転域では、ミラーサイクルの特性
である、圧縮比と比べて大きな膨張比を確保できるの
で、熱効率を高い値に維持でき、ポンプ損失も比較的低
減され、燃費向上を図り易い。しかし、有効圧縮比が低
いことより、燃焼室温度が低下するが、ここでの8サイ
クルエンジンは、新気の吸入後、A位置とB位置との間
で3サイクルを繰り返して圧縮を行うので、この間に吸
気が燃焼室内壁より熱伝導を受け易く、吸気の高温化を
図りやすく、着火安定性が優れ、低負荷時のミラーサイ
クルの不具合を排除できる。
【0030】更に、8サイクル運転域では、吸排行程で
の開弁時期の重なりを防止し、オーバーラップを低減
し、低回転時における充填効率の低下を防止している。
更に、この吸排気行程の間にはクランク軸が3回転し、
この間の前段の3行程では圧縮、膨張、圧縮の2段圧縮
が成され、この2段圧縮の完了時に点火信号Igが出力
され、燃焼膨張に進む。そして、この燃焼膨張後の3行
程では膨張、圧縮、膨張の2段膨張が成され、2段膨張
終了時に排気行程に達している。
の開弁時期の重なりを防止し、オーバーラップを低減
し、低回転時における充填効率の低下を防止している。
更に、この吸排気行程の間にはクランク軸が3回転し、
この間の前段の3行程では圧縮、膨張、圧縮の2段圧縮
が成され、この2段圧縮の完了時に点火信号Igが出力
され、燃焼膨張に進む。そして、この燃焼膨張後の3行
程では膨張、圧縮、膨張の2段膨張が成され、2段膨張
終了時に排気行程に達している。
【0031】上述のようなエンジン1は、その燃料制御
において、エンジンの各種運転情報を読み取り、その上
で空燃比フィードバック域では現運転情報(A/N,
N)に応じた空燃比補正係数や、冷却水温に応じた暖機
増量補正係数等を適宜の暖機増量補正係数算出マップよ
り算出し、これらよりの値より空燃比補正係数KAFを
求め、更に、目標吸入空気量A/Nより基本燃料パルス
幅Tfを算出し、目標燃料パルス幅Tinjを、基本燃
料パルス幅Tf、空燃比補正係数KAF、大気温及び大
気圧補正係数KDT,インジェクタ作動遅れ補正値TD
等に基づき算出する。そして、各気筒のインジェクタの
所定の噴射タイミングにおいて目標燃料パルス幅Tin
jでの噴射駆動を行うことと成る。この場合、4サイク
ル運転域及び8サイクル運転域での各噴射タイミング
は、各気筒の吸気行程及びその直前の排気行程時に吸気
路への噴射を行うように設定される。更に、点火制御で
はエンジンの各種運転情報を読み取り、その上で水温低
下に応じて進角させる水温補正値θwt、スロットル弁
開度θsを微分しその微分値Δθs相当の加速リタード
−θacc、吸気温低下に応じて進角させる吸気温補正
値θat、ノック信号Knの増加に応じてノックリター
ド−θk、バッテリー電圧VBの低下に応じて通電時間
を増加させるバッテリー補正値tb等が算出され、エン
ジン回転数Neに応じて増加するようにドエル角が設定
される。
において、エンジンの各種運転情報を読み取り、その上
で空燃比フィードバック域では現運転情報(A/N,
N)に応じた空燃比補正係数や、冷却水温に応じた暖機
増量補正係数等を適宜の暖機増量補正係数算出マップよ
り算出し、これらよりの値より空燃比補正係数KAFを
求め、更に、目標吸入空気量A/Nより基本燃料パルス
幅Tfを算出し、目標燃料パルス幅Tinjを、基本燃
料パルス幅Tf、空燃比補正係数KAF、大気温及び大
気圧補正係数KDT,インジェクタ作動遅れ補正値TD
等に基づき算出する。そして、各気筒のインジェクタの
所定の噴射タイミングにおいて目標燃料パルス幅Tin
jでの噴射駆動を行うことと成る。この場合、4サイク
ル運転域及び8サイクル運転域での各噴射タイミング
は、各気筒の吸気行程及びその直前の排気行程時に吸気
路への噴射を行うように設定される。更に、点火制御で
はエンジンの各種運転情報を読み取り、その上で水温低
下に応じて進角させる水温補正値θwt、スロットル弁
開度θsを微分しその微分値Δθs相当の加速リタード
−θacc、吸気温低下に応じて進角させる吸気温補正
値θat、ノック信号Knの増加に応じてノックリター
ド−θk、バッテリー電圧VBの低下に応じて通電時間
を増加させるバッテリー補正値tb等が算出され、エン
ジン回転数Neに応じて増加するようにドエル角が設定
される。
【0032】そして、各気筒の所定の基準位置(例えば
上死点前75°)毎に点火制御に入り、気筒判別情報
(基準信号ψoより判定)等が取り込まれ、各気筒の最
新の目標点火時期ψtに点火信号Igを出力するように
点火系33が駆動制御される。この場合、4サイクル運
転域では各気筒の圧縮上死点TDC直前で、点火信号I
gが出力され、点火処理が成され、8サイクル運転域で
は各気筒の吸気行程直後の圧縮膨張行程に続く2次圧縮
の上死点TDC直前(図7に実線で示す記号▽の位置)
で、点火信号Igが出力され、点火処理が成される。な
お、場合により図7に破線で示す記号▽の2位置をも含
む吸気行程から圧縮行程の間の全ての圧縮上死点TDC
直前で点火信号Igがそれぞれ出力されるように構成さ
れても良い。この場合、未撚ガスを低減出来、点火制御
も容易化される。
上死点前75°)毎に点火制御に入り、気筒判別情報
(基準信号ψoより判定)等が取り込まれ、各気筒の最
新の目標点火時期ψtに点火信号Igを出力するように
点火系33が駆動制御される。この場合、4サイクル運
転域では各気筒の圧縮上死点TDC直前で、点火信号I
gが出力され、点火処理が成され、8サイクル運転域で
は各気筒の吸気行程直後の圧縮膨張行程に続く2次圧縮
の上死点TDC直前(図7に実線で示す記号▽の位置)
で、点火信号Igが出力され、点火処理が成される。な
お、場合により図7に破線で示す記号▽の2位置をも含
む吸気行程から圧縮行程の間の全ての圧縮上死点TDC
直前で点火信号Igがそれぞれ出力されるように構成さ
れても良い。この場合、未撚ガスを低減出来、点火制御
も容易化される。
【0033】このように、図1のエンジン1は運転域切
換えモードとして4(全筒)サイクル運転域と8(全
筒)サイクル運転域とからなるI−Aモードを採用す
る。ここで、4サイクル運転域にあると、図19に示す
ような筒内圧変位をクランク軸2回転に一回行い、比較
的高出力を発揮できる。他方、図1のエンジン1が8サ
イクル運転域にあると、図10に示すように、吸気行程
(D位置乃至A’位置)と排気行程(C位置乃至D位
置)の間にクランク軸が3回転し、前段で膨張を挾み2
重圧縮が成され、後段で圧縮を挾み2重膨張が成され、
実質的に4サイクルエンジンに比べて燃料供給量が低減
し、燃費の向上を図れる。特に4気筒用のインマニ容積
を備えたエンジン1であることより、吸気行程の回数低
減によりインマニ負圧の低下量が比較的少なくなり(図
19に4サイクルでのポンピングロスをハッチング域と
して示した)、8サイクルによるポンピングロスの低減
効果が得られ、更に、ミラーサイクルであることによる
(図11に8サイクルでのポンピングロスをハッチング
域として示した)ポンピングロスの低減効果が得られ、
これらの点でも低燃費化を図ることができる。
換えモードとして4(全筒)サイクル運転域と8(全
筒)サイクル運転域とからなるI−Aモードを採用す
る。ここで、4サイクル運転域にあると、図19に示す
ような筒内圧変位をクランク軸2回転に一回行い、比較
的高出力を発揮できる。他方、図1のエンジン1が8サ
イクル運転域にあると、図10に示すように、吸気行程
(D位置乃至A’位置)と排気行程(C位置乃至D位
置)の間にクランク軸が3回転し、前段で膨張を挾み2
重圧縮が成され、後段で圧縮を挾み2重膨張が成され、
実質的に4サイクルエンジンに比べて燃料供給量が低減
し、燃費の向上を図れる。特に4気筒用のインマニ容積
を備えたエンジン1であることより、吸気行程の回数低
減によりインマニ負圧の低下量が比較的少なくなり(図
19に4サイクルでのポンピングロスをハッチング域と
して示した)、8サイクルによるポンピングロスの低減
効果が得られ、更に、ミラーサイクルであることによる
(図11に8サイクルでのポンピングロスをハッチング
域として示した)ポンピングロスの低減効果が得られ、
これらの点でも低燃費化を図ることができる。
【0034】実施例1のエンジン構造における各気筒は
図2、図3に示したように、吸気用及び排気用動弁装置
として同一のサイクル切換え手段KSを備え、各サイク
ル切換え手段KSの各ピン18に油圧を供給する切り換
え油路23及び油圧サイクル切換え弁26は単一のもの
が共用され、高圧油路phとの間に配備され、全筒が同
時に4,8サイクル域に切換え制御されていたが、これ
に代えて、図12あるいは図14に示すように構成され
ても良い。図12には実施例2を示した。図12図に示
したエンジン構造は、図1に示した実施例1のエンジン
構造と比べ、動弁装置内のサイクル切換え手段KSに連
通する切り換え油路23a−1,23a−2の構成が異
なっている点を除くと同様の構成部分を多く含み、ここ
では同一部材には同一符号を付し、重複説明を略す。
図2、図3に示したように、吸気用及び排気用動弁装置
として同一のサイクル切換え手段KSを備え、各サイク
ル切換え手段KSの各ピン18に油圧を供給する切り換
え油路23及び油圧サイクル切換え弁26は単一のもの
が共用され、高圧油路phとの間に配備され、全筒が同
時に4,8サイクル域に切換え制御されていたが、これ
に代えて、図12あるいは図14に示すように構成され
ても良い。図12には実施例2を示した。図12図に示
したエンジン構造は、図1に示した実施例1のエンジン
構造と比べ、動弁装置内のサイクル切換え手段KSに連
通する切り換え油路23a−1,23a−2の構成が異
なっている点を除くと同様の構成部分を多く含み、ここ
では同一部材には同一符号を付し、重複説明を略す。
【0035】ここでのエンジン1aは、全筒が同時に4
サイクル域に切換え制御される4(全筒)サイクル運転
域と、8(全筒)サイクル運転域と、♯1、♯4気筒が
8サイクルで、♯2、♯3気筒が4サイクルである8
(♯1、♯4)、4(♯2、♯3)運転域とからなる運
転域I−Bモードを採用する。この場合、♯1気筒乃至
♯4気筒の吸気用及び排気用動弁装置として同一のサイ
クル切換え手段KSを備えるが、♯1気筒、♯4気筒の
サイクル切換え手段KSの各ピン18,18iに油圧を
供給する切り換え油路23a−1及び♯2気筒、♯3気
筒のサイクル切換え手段KSの各ピン18,18iに油
圧を供給する切り換え油路23a−2が区分されて形成
される。更に、切り換え油路23a−1は油圧サイクル
切換え弁26a−1を介し、切り換え油路23a−2は
油圧サイクル切換え弁26a−2を介しそれぞれ高圧油
路phに連通可能に形成されている。なお、切り換え油
路23a−1及び切り換え油路23a−2はそれぞれ絞
り部材30aを介し低圧路plに連通される。
サイクル域に切換え制御される4(全筒)サイクル運転
域と、8(全筒)サイクル運転域と、♯1、♯4気筒が
8サイクルで、♯2、♯3気筒が4サイクルである8
(♯1、♯4)、4(♯2、♯3)運転域とからなる運
転域I−Bモードを採用する。この場合、♯1気筒乃至
♯4気筒の吸気用及び排気用動弁装置として同一のサイ
クル切換え手段KSを備えるが、♯1気筒、♯4気筒の
サイクル切換え手段KSの各ピン18,18iに油圧を
供給する切り換え油路23a−1及び♯2気筒、♯3気
筒のサイクル切換え手段KSの各ピン18,18iに油
圧を供給する切り換え油路23a−2が区分されて形成
される。更に、切り換え油路23a−1は油圧サイクル
切換え弁26a−1を介し、切り換え油路23a−2は
油圧サイクル切換え弁26a−2を介しそれぞれ高圧油
路phに連通可能に形成されている。なお、切り換え油
路23a−1及び切り換え油路23a−2はそれぞれ絞
り部材30aを介し低圧路plに連通される。
【0036】この場合、ECU31aは、図13に示す
ような運転域算出マップm−2を用いて、現エンジン回
転数Ne及び現負荷θaに応じた最新の目標運転域を算
出する。ここで目標運転域が4(全筒)サイクル域であ
るとすると、サイクル切換え弁26a−1、26a−2
にオン出力を発し、吸気用及び排気用動弁装置の各サイ
クル切換え手段KS内の各ピン18,18iを4サイク
ル位置P4に切換え、全筒の吸排気弁3,4を4サイク
ルカム13,13iで開閉駆動する。この場合、全筒の
吸排気弁3,4が2山カムである4サイクルカム13,
13iのカムリフトサークルに応じたバルブリフト作動
IV、EV(図6参照)を行い、高回転時における充填
効率の低下を防止でき、高出力を確保する運転を行う。
一方、最新の目標運転域が8(全筒)サイクル域である
とすると、サイクル切換え弁26a−1、26a−2に
オフ出力を発し、吸気用及び排気用動弁装置の各サイク
ル切換え手段KS内の各ピン18,18iを8サイクル
位置P8に切換え、全筒の吸排気弁3,4を8サイクル
カム12,12iのカムリフトサークルに応じたバルブ
リフト作動IV、EV(図7及び図8の実線参照)で開
閉駆動する。
ような運転域算出マップm−2を用いて、現エンジン回
転数Ne及び現負荷θaに応じた最新の目標運転域を算
出する。ここで目標運転域が4(全筒)サイクル域であ
るとすると、サイクル切換え弁26a−1、26a−2
にオン出力を発し、吸気用及び排気用動弁装置の各サイ
クル切換え手段KS内の各ピン18,18iを4サイク
ル位置P4に切換え、全筒の吸排気弁3,4を4サイク
ルカム13,13iで開閉駆動する。この場合、全筒の
吸排気弁3,4が2山カムである4サイクルカム13,
13iのカムリフトサークルに応じたバルブリフト作動
IV、EV(図6参照)を行い、高回転時における充填
効率の低下を防止でき、高出力を確保する運転を行う。
一方、最新の目標運転域が8(全筒)サイクル域である
とすると、サイクル切換え弁26a−1、26a−2に
オフ出力を発し、吸気用及び排気用動弁装置の各サイク
ル切換え手段KS内の各ピン18,18iを8サイクル
位置P8に切換え、全筒の吸排気弁3,4を8サイクル
カム12,12iのカムリフトサークルに応じたバルブ
リフト作動IV、EV(図7及び図8の実線参照)で開
閉駆動する。
【0037】この8サイクル運転域では、ミラーサイク
ルの特性である、圧縮比と比べて大きな膨張比を確保で
きるので、熱効率を高い値に維持でき、ポンプ損失も比
較的低減され、燃費向上を図り易く、同時に8サイクル
運転されるので、吸気が燃焼室内壁より熱伝導を受け易
く、吸気の高温化を図りやすく、着火安定性が優れ、低
負荷時のミラーサイクルの不具合を排除できる。更に、
最新の目標運転域が8(♯1、♯4)、4(♯2、♯
3)運転域であるとすると、♯1、♯4気筒側のサイク
ル切換え弁26a−1をオフして8サイクルカム12,
12iで吸排気弁3,4を駆動し、図7のバルブリフト
線IV、EVに沿った作動を行わせる。これにより、♯
1、♯4気筒側がミラーサイクルの特性である、熱効率
を高い値に維持でき、燃費向上を図り、同時に8サイク
ル運転の特性である吸気が燃焼室内壁より熱伝導を受け
易く、吸気の高温化を図りやすく、着火安定性が優れる
と言う各効果が得られ。一方、♯2、♯3気筒側のサイ
クル切換え弁26a−2をオンし、4サイクルカム1
3,13iで吸排気弁3,4を駆動し、図6のバルブリ
フト線IV、EVに沿った作動を行わせる。これによ
り、♯2、♯3気筒側による高出力化を確保する運転を
行う。
ルの特性である、圧縮比と比べて大きな膨張比を確保で
きるので、熱効率を高い値に維持でき、ポンプ損失も比
較的低減され、燃費向上を図り易く、同時に8サイクル
運転されるので、吸気が燃焼室内壁より熱伝導を受け易
く、吸気の高温化を図りやすく、着火安定性が優れ、低
負荷時のミラーサイクルの不具合を排除できる。更に、
最新の目標運転域が8(♯1、♯4)、4(♯2、♯
3)運転域であるとすると、♯1、♯4気筒側のサイク
ル切換え弁26a−1をオフして8サイクルカム12,
12iで吸排気弁3,4を駆動し、図7のバルブリフト
線IV、EVに沿った作動を行わせる。これにより、♯
1、♯4気筒側がミラーサイクルの特性である、熱効率
を高い値に維持でき、燃費向上を図り、同時に8サイク
ル運転の特性である吸気が燃焼室内壁より熱伝導を受け
易く、吸気の高温化を図りやすく、着火安定性が優れる
と言う各効果が得られ。一方、♯2、♯3気筒側のサイ
クル切換え弁26a−2をオンし、4サイクルカム1
3,13iで吸排気弁3,4を駆動し、図6のバルブリ
フト線IV、EVに沿った作動を行わせる。これによ
り、♯2、♯3気筒側による高出力化を確保する運転を
行う。
【0038】図12の実施例2のエンジン構造によれ
ば、目標運転域が4(全筒)サイクル域と8(全筒)サ
イクル域とに加え、目標運転域が8(♯1、♯4)、4
(♯2、♯3)運転域である場合を設定したので、4
(全筒)サイクル域で高出力化を図れ、8(全筒)サイ
クル域で熱効率を高い値に維持すると共に燃費の向上を
図れ、8(♯1、♯4)、4(♯2、♯3)運転域でも
高出力化と燃費の向上を共に図れ、たとえ低回転域に入
ってもミラーサイクルでの8サイクル運転が成されるの
で、着火安定性を確保することができる。図14には実
施例3を示した。図14図に示したエンジン構造は、図
1に示した実施例1のエンジン構造と比べ、動弁装置内
のサイクル切換え手段KSに連通する切り換え油路2b
a−1乃至23b−4の構成が異なっている点を除くと
同様の構成部分を多く含み、ここでは同一部材には同一
符号を付し、重複説明を略す。
ば、目標運転域が4(全筒)サイクル域と8(全筒)サ
イクル域とに加え、目標運転域が8(♯1、♯4)、4
(♯2、♯3)運転域である場合を設定したので、4
(全筒)サイクル域で高出力化を図れ、8(全筒)サイ
クル域で熱効率を高い値に維持すると共に燃費の向上を
図れ、8(♯1、♯4)、4(♯2、♯3)運転域でも
高出力化と燃費の向上を共に図れ、たとえ低回転域に入
ってもミラーサイクルでの8サイクル運転が成されるの
で、着火安定性を確保することができる。図14には実
施例3を示した。図14図に示したエンジン構造は、図
1に示した実施例1のエンジン構造と比べ、動弁装置内
のサイクル切換え手段KSに連通する切り換え油路2b
a−1乃至23b−4の構成が異なっている点を除くと
同様の構成部分を多く含み、ここでは同一部材には同一
符号を付し、重複説明を略す。
【0039】このエンジン1bは、全筒が同時に4サイ
クル及び8サイクル域に切換え制御される4(全筒)サ
イクル運転域と、8(全筒)サイクル運転域と、♯1、
♯2、♯4気筒が8サイクルで♯3気筒が4サイクルの
8(♯1、♯2、♯4)、4(♯3)運転域と、♯1、
♯4気筒が8サイクルで、♯2、♯3気筒が4サイクル
である8(♯1、♯4)、4(♯2、♯3)運転域と、
♯1気筒が8サイクルで♯2、♯3、♯4気筒が4サイ
クルの8(♯1)、4(♯2、♯3、♯4)運転域とか
らなる運転域I−Cモードを採用する。この場合、♯1
気筒乃至♯4気筒の吸気用及び排気用動弁装置として同
一のサイクル切換え手段KSを備えるが、♯1気筒乃至
♯4気筒のサイクル切換え手段KSの各ピン18,18
iに油圧を供給する切り換え油路23b−1乃至23b
−4をそれぞれ備え、更に、切り換え油路23b−1乃
至23b−4は油圧サイクル切換え弁26b−1乃至2
6b−4を介しそれぞれ高圧油路phに連通可能に形成
されている。なお、切り換え油路23b−1乃至切り換
え油路23b−4はそれぞれ絞り部材30bを介し低圧
路plに連通される。
クル及び8サイクル域に切換え制御される4(全筒)サ
イクル運転域と、8(全筒)サイクル運転域と、♯1、
♯2、♯4気筒が8サイクルで♯3気筒が4サイクルの
8(♯1、♯2、♯4)、4(♯3)運転域と、♯1、
♯4気筒が8サイクルで、♯2、♯3気筒が4サイクル
である8(♯1、♯4)、4(♯2、♯3)運転域と、
♯1気筒が8サイクルで♯2、♯3、♯4気筒が4サイ
クルの8(♯1)、4(♯2、♯3、♯4)運転域とか
らなる運転域I−Cモードを採用する。この場合、♯1
気筒乃至♯4気筒の吸気用及び排気用動弁装置として同
一のサイクル切換え手段KSを備えるが、♯1気筒乃至
♯4気筒のサイクル切換え手段KSの各ピン18,18
iに油圧を供給する切り換え油路23b−1乃至23b
−4をそれぞれ備え、更に、切り換え油路23b−1乃
至23b−4は油圧サイクル切換え弁26b−1乃至2
6b−4を介しそれぞれ高圧油路phに連通可能に形成
されている。なお、切り換え油路23b−1乃至切り換
え油路23b−4はそれぞれ絞り部材30bを介し低圧
路plに連通される。
【0040】この場合、ECU31bは、図15に示す
ような運転域算出マップm−3を用いて、現エンジン回
転数Ne及び現負荷θaに応じた最新の目標運転域を算
出する。ここで目標運転域が4(全筒)サイクル域
(イ)であるとすると、サイクル切換え弁26b−1乃
至26b−4にオン出力を発し、吸気用及び排気用動弁
装置の各サイクル切換え手段KS内の各ピン18,18
iを4サイクル位置P4に切換え、全筒の吸排気弁3,
4を4サイクルカム13,13iで駆動し、全筒の吸排
気弁3,4を図6のようにバルブリフト作動IV、EV
させて、高回転時における高出力の確保を可能とする運
転を行う。最新の目標運転域が8(全筒)サイクル域
(ホ)であるとすると、サイクル切換え弁26b−1乃
至26b−4にオフ出力を発し、吸気用及び排気用動弁
装置の各サイクル切換え手段KS内の各ピン18,18
iを8サイクル位置P8に切換え、全筒の吸排気弁3,
4を8サイクルカム12,12iで駆動し、全筒の吸排
気弁3,4をバルブリフト量IV、EV(図7及び図8
の実線参照)で開閉駆動する。
ような運転域算出マップm−3を用いて、現エンジン回
転数Ne及び現負荷θaに応じた最新の目標運転域を算
出する。ここで目標運転域が4(全筒)サイクル域
(イ)であるとすると、サイクル切換え弁26b−1乃
至26b−4にオン出力を発し、吸気用及び排気用動弁
装置の各サイクル切換え手段KS内の各ピン18,18
iを4サイクル位置P4に切換え、全筒の吸排気弁3,
4を4サイクルカム13,13iで駆動し、全筒の吸排
気弁3,4を図6のようにバルブリフト作動IV、EV
させて、高回転時における高出力の確保を可能とする運
転を行う。最新の目標運転域が8(全筒)サイクル域
(ホ)であるとすると、サイクル切換え弁26b−1乃
至26b−4にオフ出力を発し、吸気用及び排気用動弁
装置の各サイクル切換え手段KS内の各ピン18,18
iを8サイクル位置P8に切換え、全筒の吸排気弁3,
4を8サイクルカム12,12iで駆動し、全筒の吸排
気弁3,4をバルブリフト量IV、EV(図7及び図8
の実線参照)で開閉駆動する。
【0041】この8サイクル運転域では、ミラーサイク
ルでの運転が同時に成され、ミラーサイクルの特性であ
る、圧縮比と比べて大きな膨張比を確保できるので、熱
効率を高い値に維持でき、ポンプ損失も比較的低減さ
れ、燃費向上を図り易く、同時に8サイクル運転される
ので、吸気が燃焼室内壁より熱伝導を受け易く、吸気の
高温化を図りやすく、着火安定性が優れ、低負荷時のミ
ラーサイクルの不具合を排除できる。最新の目標運転域
が8(♯1)、4(♯2、♯3、♯4)運転域(ロ)で
あるとすると、サイクル切換え弁26b−1にオフ出力
を発し、吸気用及び排気用動弁装置のサイクル切換え手
段KS内のピン18,18iを8サイクル位置P8に切
換え、♯1気筒の吸排気弁3,4を8サイクルカム1
2,12iにより図7のようにバルブリフト作動IV、
EVさせ、♯1気筒のみをミラーサイクルで運転して、
熱効率を高い値に維持し、燃費向上を図り、着火安定性
を確保することができる。同時に、サイクル切換え弁2
6b−2乃至26b−4にオン出力を発し、吸気用及び
排気用動弁装置のサイクル切換え手段KS内のピン1
8,18iを4サイクル位置P4に切換え、♯2、♯
3、♯4気筒の吸排気弁3,4を4サイクルカム13,
13iにより図6のようにバルブリフト作動IV、EV
させて、高回転時における高出力確保を図れる。
ルでの運転が同時に成され、ミラーサイクルの特性であ
る、圧縮比と比べて大きな膨張比を確保できるので、熱
効率を高い値に維持でき、ポンプ損失も比較的低減さ
れ、燃費向上を図り易く、同時に8サイクル運転される
ので、吸気が燃焼室内壁より熱伝導を受け易く、吸気の
高温化を図りやすく、着火安定性が優れ、低負荷時のミ
ラーサイクルの不具合を排除できる。最新の目標運転域
が8(♯1)、4(♯2、♯3、♯4)運転域(ロ)で
あるとすると、サイクル切換え弁26b−1にオフ出力
を発し、吸気用及び排気用動弁装置のサイクル切換え手
段KS内のピン18,18iを8サイクル位置P8に切
換え、♯1気筒の吸排気弁3,4を8サイクルカム1
2,12iにより図7のようにバルブリフト作動IV、
EVさせ、♯1気筒のみをミラーサイクルで運転して、
熱効率を高い値に維持し、燃費向上を図り、着火安定性
を確保することができる。同時に、サイクル切換え弁2
6b−2乃至26b−4にオン出力を発し、吸気用及び
排気用動弁装置のサイクル切換え手段KS内のピン1
8,18iを4サイクル位置P4に切換え、♯2、♯
3、♯4気筒の吸排気弁3,4を4サイクルカム13,
13iにより図6のようにバルブリフト作動IV、EV
させて、高回転時における高出力確保を図れる。
【0042】更に、最新の目標運転域が8(♯1、♯
4)、4(♯2、♯3)運転域(ハ)であるとすると、
♯1、♯4気筒側のサイクル切換え弁26b−1,26
b−4をオフして8サイクルカム12,12iにより図
7のようにバルブリフト作動IV、EVさせて、♯1、
♯4気筒側をミラーサイクルで運転して、熱効率を高い
値に維持し、燃費向上を図り、着火安定性を確保するこ
とができる。同時に、♯2、♯3気筒側のサイクル切換
え弁26b−2,26b−3をオンし、♯2、♯3気筒
側の吸排気弁3,4を4サイクルカム13,13iによ
り図6のようにバルブリフト作動IV、EVさせて、高
回転時における高出力確保を図る。
4)、4(♯2、♯3)運転域(ハ)であるとすると、
♯1、♯4気筒側のサイクル切換え弁26b−1,26
b−4をオフして8サイクルカム12,12iにより図
7のようにバルブリフト作動IV、EVさせて、♯1、
♯4気筒側をミラーサイクルで運転して、熱効率を高い
値に維持し、燃費向上を図り、着火安定性を確保するこ
とができる。同時に、♯2、♯3気筒側のサイクル切換
え弁26b−2,26b−3をオンし、♯2、♯3気筒
側の吸排気弁3,4を4サイクルカム13,13iによ
り図6のようにバルブリフト作動IV、EVさせて、高
回転時における高出力確保を図る。
【0043】更に、最新の目標運転域が8(♯1、♯
2、♯4)、4(♯3)運転域(ニ)であるとすると、
サイクル切換え弁26b−1、26b−2、26b−4
にオフ出力を発し、吸気用及び排気用動弁装置のサイク
ル切換え手段KS内のピン18,18iを8サイクル位
置P8に切換え、♯1、♯2、♯4気筒の吸排気弁3,
4を8サイクルカム12,12iにより図7のようにバ
ルブリフト作動IV、EVさせて、♯1、♯2、♯4気
筒側をミラーサイクルで運転して、熱効率を高い値に維
持し、燃費向上を図り、低回転時の着火安定性を確保す
ることができる。同時に、サイクル切換え弁26b−3
にのみオン出力を発し、吸気用及び排気用動弁装置のサ
イクル切換え手段KS内のピン18,18iを4サイク
ル位置P4に切換え、♯3気筒の吸排気弁3,4を4サ
イクルカム13,13iにより図6のようにバルブリフ
ト作動IV、EVさせて、出力確保を図る。
2、♯4)、4(♯3)運転域(ニ)であるとすると、
サイクル切換え弁26b−1、26b−2、26b−4
にオフ出力を発し、吸気用及び排気用動弁装置のサイク
ル切換え手段KS内のピン18,18iを8サイクル位
置P8に切換え、♯1、♯2、♯4気筒の吸排気弁3,
4を8サイクルカム12,12iにより図7のようにバ
ルブリフト作動IV、EVさせて、♯1、♯2、♯4気
筒側をミラーサイクルで運転して、熱効率を高い値に維
持し、燃費向上を図り、低回転時の着火安定性を確保す
ることができる。同時に、サイクル切換え弁26b−3
にのみオン出力を発し、吸気用及び排気用動弁装置のサ
イクル切換え手段KS内のピン18,18iを4サイク
ル位置P4に切換え、♯3気筒の吸排気弁3,4を4サ
イクルカム13,13iにより図6のようにバルブリフ
ト作動IV、EVさせて、出力確保を図る。
【0044】図14の実施例3のエンジン構造によれ
ば、よりエンジン運転域を細分化し、きめ細かに4サイ
クル域と、ミラーサイクルでの8サイクル運転域の組合
せによる運転が成されるので、各運転域に適するようエ
ンジンの高出力化と燃費の向上を選択的に図れる。特
に、低回転低負荷に近づくほど燃費の向上を図れ、たと
え低回転域に入ってもミラーサイクルでの8サイクル運
転が成されるので、着火安定性を確保することができ
る。上述のところにおいて、実施例1乃至実施例3まで
の各エンジン構造では、各クランク軸回転をカム軸5
e,5iに伝え、その上で、4サイクルカム12,12
i、8サイクルカム13,13より、第1、第2レバー
14,17、T型レバー16、レバー702、ロッカア
ーム軸部7e,7i等を介して吸排気弁3,4に選択的
に開弁力を伝達し、各モードでの運転域での吸排気弁の
切換えを行うようにしていた。
ば、よりエンジン運転域を細分化し、きめ細かに4サイ
クル域と、ミラーサイクルでの8サイクル運転域の組合
せによる運転が成されるので、各運転域に適するようエ
ンジンの高出力化と燃費の向上を選択的に図れる。特
に、低回転低負荷に近づくほど燃費の向上を図れ、たと
え低回転域に入ってもミラーサイクルでの8サイクル運
転が成されるので、着火安定性を確保することができ
る。上述のところにおいて、実施例1乃至実施例3まで
の各エンジン構造では、各クランク軸回転をカム軸5
e,5iに伝え、その上で、4サイクルカム12,12
i、8サイクルカム13,13より、第1、第2レバー
14,17、T型レバー16、レバー702、ロッカア
ーム軸部7e,7i等を介して吸排気弁3,4に選択的
に開弁力を伝達し、各モードでの運転域での吸排気弁の
切換えを行うようにしていた。
【0045】これに代えて、図16には実施例4を示し
た。図16のエンジン構造は、実施例1乃至実施例3ま
での各エンジン構造内の各吸排気弁3,4を、周知のバ
ルブリフターとしての電磁弁を用いて直接駆動するよう
にし、エンジン1cを上述の各モードに沿った運転域で
駆動するように構成される。ここで用いられる電磁弁と
しては、特公昭57−38763号公報に開示される電
磁弁を利用できる。ここでのエンジン構造は、図1に示
した実施例1のエンジン構造と比べ、バルブリフターと
しての電磁弁を用いる点を除くと同様の構成部分を含
み、ここでは同一部材には同一符号を付し、重複説明を
略す。実施例4におけるエンジン構造は、直列4気筒の
エンジン1cに装着される。
た。図16のエンジン構造は、実施例1乃至実施例3ま
での各エンジン構造内の各吸排気弁3,4を、周知のバ
ルブリフターとしての電磁弁を用いて直接駆動するよう
にし、エンジン1cを上述の各モードに沿った運転域で
駆動するように構成される。ここで用いられる電磁弁と
しては、特公昭57−38763号公報に開示される電
磁弁を利用できる。ここでのエンジン構造は、図1に示
した実施例1のエンジン構造と比べ、バルブリフターと
しての電磁弁を用いる点を除くと同様の構成部分を含
み、ここでは同一部材には同一符号を付し、重複説明を
略す。実施例4におけるエンジン構造は、直列4気筒の
エンジン1cに装着される。
【0046】エンジン1cのシリンダヘッド2cには各
気筒毎に吸気弁3及び排気弁4が装備され、各吸排気弁
は動弁装置によって駆動される。ここでの動弁装置は、
各気筒毎の吸気弁3及び排気弁4に直結される各電磁弁
40,41と、各電磁弁40,41の駆動回路を成すE
CU31cとで構成される。ECU31cは運転域検出
手段として機能し、上述の図9に示す運転域算出マップ
m−1を用いて4,8サイクル域を算出する。更に、E
CU31cは弁駆動手段として機能し、各運転域に応じ
た開閉時期に吸気弁3及び排気弁4を駆動すべく各電磁
弁40,41に弁駆動信号Di,Deを出力する。ここ
で実施例4としてのエンジン構造の作動を説明する。
気筒毎に吸気弁3及び排気弁4が装備され、各吸排気弁
は動弁装置によって駆動される。ここでの動弁装置は、
各気筒毎の吸気弁3及び排気弁4に直結される各電磁弁
40,41と、各電磁弁40,41の駆動回路を成すE
CU31cとで構成される。ECU31cは運転域検出
手段として機能し、上述の図9に示す運転域算出マップ
m−1を用いて4,8サイクル域を算出する。更に、E
CU31cは弁駆動手段として機能し、各運転域に応じ
た開閉時期に吸気弁3及び排気弁4を駆動すべく各電磁
弁40,41に弁駆動信号Di,Deを出力する。ここ
で実施例4としてのエンジン構造の作動を説明する。
【0047】図示しないメインスイッチのキーオンによ
りECU31cはエンジン1の燃料供給制御、点火制御
に加えて、運転域制御に入る。この運転域制御では、E
CU31cはメインルーチンでエンジンの各種運転情報
を読み取る。次いで、現在のエンジン回転数Ne及び負
荷信号θaに応じた運転域が運転域マップm−1に基づ
き4,8サイクル運転域のいずれであるか演算処理さ
れ、演算された最新の運転域が目標運転域に決定され
る。一方、ECU31cは基準クランク角信号ψoと単
位クランク各信号Δθに基づき各気筒毎の各時点でのク
ランク角を算出し、目標運転域に応じた各開弁時期に電
磁弁を駆動し、各気筒を4サイクル運転域か、8サイク
ル運転域させる。
りECU31cはエンジン1の燃料供給制御、点火制御
に加えて、運転域制御に入る。この運転域制御では、E
CU31cはメインルーチンでエンジンの各種運転情報
を読み取る。次いで、現在のエンジン回転数Ne及び負
荷信号θaに応じた運転域が運転域マップm−1に基づ
き4,8サイクル運転域のいずれであるか演算処理さ
れ、演算された最新の運転域が目標運転域に決定され
る。一方、ECU31cは基準クランク角信号ψoと単
位クランク各信号Δθに基づき各気筒毎の各時点でのク
ランク角を算出し、目標運転域に応じた各開弁時期に電
磁弁を駆動し、各気筒を4サイクル運転域か、8サイク
ル運転域させる。
【0048】即ち、目標運転域が4サイクル運転域にあ
ると、各気筒毎の吸排気行程時に吸排気弁3,4を図6
の2点鎖線に沿うようなバルブリフト量IV、EVを得
られるように各電磁弁40,41を駆動させる。この場
合、エンジン1cの各気筒はそのクランク軸の2回転に
1回、吸気行程及び排気行程に達し、4サイクル運転が
成され、オーバーラップを許容し、吸排行程での開弁時
期の増加を図り、高回転時における出力向上を図れる。
ると、各気筒毎の吸排気行程時に吸排気弁3,4を図6
の2点鎖線に沿うようなバルブリフト量IV、EVを得
られるように各電磁弁40,41を駆動させる。この場
合、エンジン1cの各気筒はそのクランク軸の2回転に
1回、吸気行程及び排気行程に達し、4サイクル運転が
成され、オーバーラップを許容し、吸排行程での開弁時
期の増加を図り、高回転時における出力向上を図れる。
【0049】一方、目標運転域が8サイクル運転域にあ
ると、各気筒毎の吸排気行程時に吸排気弁3,4を図7
の2点鎖線に沿うようなバルブリフト量IV、EVを得
られるように各電磁弁40,41を駆動させる。この場
合、特に、吸気弁3を通常の開タイミングを変えて、吸
気弁3の閉弁時期をTDCより−θ1だけ早めた。これ
によって8サイクルでのミラーサイクル運転を可能とし
ている。このようなエンジン1cはそのクランク軸の4
回転に1回、吸気行程及び排気行程に達し、吸排気弁
3,4が8サイクルに応じたバルブリフト作動IV、E
V(図7の2点鎖線参照)を行うことと成る。この実施
例4の場合も実施例1と同様の作用効果が得られ、特
に、電磁弁を用いて、各気筒の吸排気弁を開閉駆動する
ような構成を採った場合、エンジン構造の簡素化を図
れ、図10に示すA”位置での吸気弁の遅閉じによるミ
ラーサイクルをも実施できる。上述の実施例4における
エンジン構造においては、直列4気筒のエンジン1cが
4サイクル運転域及び8サイクル運転域で選択的に駆動
されるものとしたが、これに代え、4サイクル運転域及
び6サイクル運転域で選択的に駆動されるものとして構
成されてもよい。
ると、各気筒毎の吸排気行程時に吸排気弁3,4を図7
の2点鎖線に沿うようなバルブリフト量IV、EVを得
られるように各電磁弁40,41を駆動させる。この場
合、特に、吸気弁3を通常の開タイミングを変えて、吸
気弁3の閉弁時期をTDCより−θ1だけ早めた。これ
によって8サイクルでのミラーサイクル運転を可能とし
ている。このようなエンジン1cはそのクランク軸の4
回転に1回、吸気行程及び排気行程に達し、吸排気弁
3,4が8サイクルに応じたバルブリフト作動IV、E
V(図7の2点鎖線参照)を行うことと成る。この実施
例4の場合も実施例1と同様の作用効果が得られ、特
に、電磁弁を用いて、各気筒の吸排気弁を開閉駆動する
ような構成を採った場合、エンジン構造の簡素化を図
れ、図10に示すA”位置での吸気弁の遅閉じによるミ
ラーサイクルをも実施できる。上述の実施例4における
エンジン構造においては、直列4気筒のエンジン1cが
4サイクル運転域及び8サイクル運転域で選択的に駆動
されるものとしたが、これに代え、4サイクル運転域及
び6サイクル運転域で選択的に駆動されるものとして構
成されてもよい。
【0050】即ち、実施例4の変形例では、ECU31
cは4サイクル運転域にあると実施例4の場合と同様の
制御を行い、6サイクル運転域では、図17に示すよう
なモードで、各気筒の吸気弁3及び排気弁4を駆動す
る。ここで6サイクル運転域ではクランクシャフトの3
回転(クランク角で1080°)のタイミングで吸気弁
3及び排気弁4の吸気行程と排気行程を一回ずつ行わ
せ、しかも吸気弁3を通常の開タイミング(図17中に
破線で示した)を変えて、特に閉処理するタイミングを
−θ1だけ早めた。これによって6サイクルでのミラー
サイクル運転を可能としている。この実施例4の変形例
でのECU31cは、駆動時に、まず、運転域検出手段
として機能し、上述の図20に示す運転域算出マップm
−4を用いて4,8サイクル域を算出する。更に、EC
U31cは弁駆動手段として機能し、各運転域に応じた
開閉時期に吸気弁3及び排気弁4を駆動すべく各電磁弁
40,41に弁駆動信号Di,Deを出力する。
cは4サイクル運転域にあると実施例4の場合と同様の
制御を行い、6サイクル運転域では、図17に示すよう
なモードで、各気筒の吸気弁3及び排気弁4を駆動す
る。ここで6サイクル運転域ではクランクシャフトの3
回転(クランク角で1080°)のタイミングで吸気弁
3及び排気弁4の吸気行程と排気行程を一回ずつ行わ
せ、しかも吸気弁3を通常の開タイミング(図17中に
破線で示した)を変えて、特に閉処理するタイミングを
−θ1だけ早めた。これによって6サイクルでのミラー
サイクル運転を可能としている。この実施例4の変形例
でのECU31cは、駆動時に、まず、運転域検出手段
として機能し、上述の図20に示す運転域算出マップm
−4を用いて4,8サイクル域を算出する。更に、EC
U31cは弁駆動手段として機能し、各運転域に応じた
開閉時期に吸気弁3及び排気弁4を駆動すべく各電磁弁
40,41に弁駆動信号Di,Deを出力する。
【0051】更に、吸気行程と排気行程との間にそれぞ
れ2回ずつの圧縮工程と膨張行程を行い、2回行われる
圧縮行程から該膨張行程間の1箇所(図17に実線で示
す▽位置)で点火処理を行う。なお、場合により図17
に破線で示す▽位置で点火を行ってもよい。この実施例
4の変形例では4サイクル運転域では、高回転時におけ
る出力向上を図れ、一方、6サイクル運転域では、エン
ジン1cのクランク軸の3回転に1回、吸気行程及び排
気行程に達し、吸排気弁3,4が6サイクルに応じたバ
ルブリフト作動IV、EV(図17の実線参照)を行
い、実施例4の8サイクル運転とほぼ同様の作用効果が
得られる。
れ2回ずつの圧縮工程と膨張行程を行い、2回行われる
圧縮行程から該膨張行程間の1箇所(図17に実線で示
す▽位置)で点火処理を行う。なお、場合により図17
に破線で示す▽位置で点火を行ってもよい。この実施例
4の変形例では4サイクル運転域では、高回転時におけ
る出力向上を図れ、一方、6サイクル運転域では、エン
ジン1cのクランク軸の3回転に1回、吸気行程及び排
気行程に達し、吸排気弁3,4が6サイクルに応じたバ
ルブリフト作動IV、EV(図17の実線参照)を行
い、実施例4の8サイクル運転とほぼ同様の作用効果が
得られる。
【0052】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項1に
係る発明によれば、機関弁を駆動するカムを用いて、吸
気行程と排気行程を各1回含む合わせて8行程を達成す
るという8サイクル運転域で一部気筒を駆動させ、他部
の気筒を4サイクル運転域で駆動させ、一部及び他部の
気筒の機関弁の開タイミングを代えて対応する気筒をミ
ラーサイクルで駆動するので、低燃費運転と高出力運転
を選択的に行うことができる。請求項2に係る発明によ
れば、特に、請求項1の発明において、一部及び他部の
少なくとも一方の気筒の機関弁の作動タイミングを早め
て、対応する気筒を吸気弁早閉じでのミラーサイクルで
駆動し、低燃費運転を容易化できる。
係る発明によれば、機関弁を駆動するカムを用いて、吸
気行程と排気行程を各1回含む合わせて8行程を達成す
るという8サイクル運転域で一部気筒を駆動させ、他部
の気筒を4サイクル運転域で駆動させ、一部及び他部の
気筒の機関弁の開タイミングを代えて対応する気筒をミ
ラーサイクルで駆動するので、低燃費運転と高出力運転
を選択的に行うことができる。請求項2に係る発明によ
れば、特に、請求項1の発明において、一部及び他部の
少なくとも一方の気筒の機関弁の作動タイミングを早め
て、対応する気筒を吸気弁早閉じでのミラーサイクルで
駆動し、低燃費運転を容易化できる。
【0053】請求項3に係る発明によれば、特に、請求
項2の発明において、一部及び他部のカムが1つのカム
山あるいは2つのカム山のいずれか一方を備えるように
し、対応する気筒をミラーサイクルで駆動し、低燃費運
転を容易化できる。請求項4に係る発明によれば、特
に、請求項2の発明において、8行程の間にそれぞれ3
回ずつの圧縮工程と膨張行程を行い、3回行われる該圧
縮行程から該膨張行程間のいずれか1箇所で点火を行う
ようにして、対応する気筒をミラーサイクルで駆動し、
低燃費運転を容易化できる。請求項5に係る発明によれ
ば、特に、請求項2の発明において、点火処理をクラン
ク角の720°または1080°で行うようにして、対
応する気筒を吸気弁早閉じでのミラーサイクルで駆動
し、低燃費運転を容易化できる。
項2の発明において、一部及び他部のカムが1つのカム
山あるいは2つのカム山のいずれか一方を備えるように
し、対応する気筒をミラーサイクルで駆動し、低燃費運
転を容易化できる。請求項4に係る発明によれば、特
に、請求項2の発明において、8行程の間にそれぞれ3
回ずつの圧縮工程と膨張行程を行い、3回行われる該圧
縮行程から該膨張行程間のいずれか1箇所で点火を行う
ようにして、対応する気筒をミラーサイクルで駆動し、
低燃費運転を容易化できる。請求項5に係る発明によれ
ば、特に、請求項2の発明において、点火処理をクラン
ク角の720°または1080°で行うようにして、対
応する気筒を吸気弁早閉じでのミラーサイクルで駆動
し、低燃費運転を容易化できる。
【0054】請求項6に係る発明によれば、機関弁を駆
動する電磁弁を用いて、吸気行程と排気行程を各1回含
む合わせて8行程を達成するという8サイクル運転域で
一部気筒を駆動させ、他部の気筒を4サイクル運転域で
駆動させ、一部及び他部の気筒の機関弁の開タイミング
を代えて対応する気筒をミラーサイクルで駆動するの
で、低燃費運転と高出力運転を選択的に行うことができ
る。請求項7に係る発明によれば、特に、請求項6の発
明において、吸気行程と排気行程との間にそれぞれ3回
ずつの圧縮工程と膨張行程を行い、3回行われる圧縮行
程から膨張行程間のいずれか1箇所で点火を行うように
して、合わせて8行程を達成するという8サイクル運転
域で駆動するようにして、対応する気筒をミラーサイク
ルで駆動し、低燃費運転を容易化できる。
動する電磁弁を用いて、吸気行程と排気行程を各1回含
む合わせて8行程を達成するという8サイクル運転域で
一部気筒を駆動させ、他部の気筒を4サイクル運転域で
駆動させ、一部及び他部の気筒の機関弁の開タイミング
を代えて対応する気筒をミラーサイクルで駆動するの
で、低燃費運転と高出力運転を選択的に行うことができ
る。請求項7に係る発明によれば、特に、請求項6の発
明において、吸気行程と排気行程との間にそれぞれ3回
ずつの圧縮工程と膨張行程を行い、3回行われる圧縮行
程から膨張行程間のいずれか1箇所で点火を行うように
して、合わせて8行程を達成するという8サイクル運転
域で駆動するようにして、対応する気筒をミラーサイク
ルで駆動し、低燃費運転を容易化できる。
【図1】本発明の実施例1としてのエンジン構造が装備
されたエンジンのシリンダヘッドの要部断面図である。
されたエンジンのシリンダヘッドの要部断面図である。
【図2】図1のエンジン構造で用いる動弁装置内のサイ
クル切換え手段の断面図である。
クル切換え手段の断面図である。
【図3】図1のエンジン構造で用いる動弁装置の油圧回
路及びECUの概略構成図である。
路及びECUの概略構成図である。
【図4】図1のエンジン構造で用いる動弁装置内の排気
弁部分の要部斜視図である。
弁部分の要部斜視図である。
【図5】図1のエンジン構造が装備されたエンジンのシ
リンダヘッドの平面図である。
リンダヘッドの平面図である。
【図6】図1のエンジン構造が装備されたエンジンの4
サイクル時の吸排気弁のバルブリフト量線図である。
サイクル時の吸排気弁のバルブリフト量線図である。
【図7】図1のエンジン構造が装備されたエンジンの8
サイクル時の吸排気弁のバルブリフト量線図である。
サイクル時の吸排気弁のバルブリフト量線図である。
【図8】図1のエンジン構造が装備されたエンジンの吸
排気弁のバルブリフト量拡大特性線図である。
排気弁のバルブリフト量拡大特性線図である。
【図9】図1のエンジン構造が装備されたエンジンの運
転域設定マップ(m−1)の特性線図である。
転域設定マップ(m−1)の特性線図である。
【図10】図1のエンジン構造が装備されたエンジンの
ミラーサイクルでの8サイクル運転時の筒内圧力−シリ
ンダ容積線図である。
ミラーサイクルでの8サイクル運転時の筒内圧力−シリ
ンダ容積線図である。
【図11】エンジンの通常の8サイクル運転時の筒内圧
力−シリンダ容積線図である。
力−シリンダ容積線図である。
【図12】本発明の実施例2のエンジン構造で用いる動
弁装置の油圧回路及びECUの概略構成図である。
弁装置の油圧回路及びECUの概略構成図である。
【図13】図12の実施例2のエンジン構造が装備され
たエンジンの運転域設定マップ(m−2)の特性線図で
ある。
たエンジンの運転域設定マップ(m−2)の特性線図で
ある。
【図14】本発明の実施例3のエンジン構造で用いる動
弁装置の油圧回路及びECUの概略構成図である。
弁装置の油圧回路及びECUの概略構成図である。
【図15】図14の実施例3のエンジン構造が装備され
たエンジンの運転域設定マップ(m−3)の特性線図で
ある。
たエンジンの運転域設定マップ(m−3)の特性線図で
ある。
【図16】本発明の実施例4としてのエンジン構造の概
略構成図である。
略構成図である。
【図17】図1のエンジン構造が装備されたエンジンの
6サイクル時の吸排気弁のバルブリフト量線図である。
6サイクル時の吸排気弁のバルブリフト量線図である。
【図18】通常エンジンのミラーサイクルでの4サイク
ル運転時の筒内圧力−シリンダ容積線図である。
ル運転時の筒内圧力−シリンダ容積線図である。
【図19】通常エンジンの4サイクル運転時の筒内圧力
−シリンダ容積線図である。
−シリンダ容積線図である。
【図20】図1のエンジン構造が装備されたエンジンの
運転域設定マップ(m−4)の特性線図である。
運転域設定マップ(m−4)の特性線図である。
1 エンジン 1a エンジン 1b エンジン 1c エンジン 2 シリンダヘッド 3 吸気弁 4 排気弁 5 カム軸 7 ロッカアーム軸部 12 カム 13 カム 12i カム 13i カム 16 第1レバー(T型) 17 第2レバー 18 ピン 21 油圧室 31 コントロールユニット 31a コントロールユニット 31b コントロールユニット 31c コントロールユニット 32 点火プラグ 33 点火回路 KS サイクル切り換え手段 P4 4サイクル位置 P8 8サイクル位置 IV 吸気弁のバルブリフト量 EV 排気弁のバルブリフト量
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02B 29/08 E
Claims (7)
- 【請求項1】吸気弁及び排気弁からなる機関弁、該機関
弁を弁駆動部材を介して駆動する複数のカムを具備し、
該一部のカムはその1リフト作動をクランクシャフトの
4回転に1回行わせて、該機関弁の吸気行程と排気行程
を一回ずつ行わせ、 該他部のカムはその1リフト作動を該クランクシャフト
の2回転に1回行わせて、該機関弁の吸気行程と排気行
程を一回ずつ行わせ、かつ、該一部のカムと該他部のカ
ムとで該機関弁を開にするタイミングを変えたエンジン
構造。 - 【請求項2】請求項1のエンジン構造において、該一部
のカムにより駆動される該機関弁を該他部のカムにより
駆動される該機関弁より早いタイミングで閉弁作動させ
るようにしたエンジン構造。 - 【請求項3】請求項2のエンジン構造において、該複数
のカムはカムシャフトに取り付けられると共に1つカム
山と2つのカム山とのいずれか一方を備えたエンジン構
造。 - 【請求項4】請求項2のエンジン構造において、該吸気
行程と排気行程との間にそれぞれ3回ずつの圧縮工程と
膨張行程を行い、3回行われる該圧縮行程から該膨張行
程間のいずれか1箇所で点火を行うようにしたエンジン
構造。 - 【請求項5】請求項4のエンジン構造において、 点火時期を排気行程終了後よりクランク角の720°ま
たは1080°で行うようにしたエンジン構造。 - 【請求項6】吸気弁及び排気弁からなる機関弁、該機関
弁を弁駆動部材を介して駆動する複数の電磁弁、該一部
の電磁弁によりクランクシャフトの3または4回転のタ
イミングで該機関弁の吸気行程と排気行程を一回ずつ行
わせ、 該他部の電磁弁により該クランクシャフトの2回転のタ
イミングで該機関弁の吸気行程と排気行程を一回ずつ行
わせ、かつ、該一部の電磁弁と該他部の電磁弁とで該機
関弁を開にするタイミングを変えたエンジン構造。 - 【請求項7】請求項6のエンジン構造において、該吸気
行程と排気行程との間にそれぞれ2または3回ずつの圧
縮工程と膨張行程を行い、2回または3回行われる該圧
縮行程から該膨張行程間のいずれか1箇所で点火を行う
ようにしたエンジン構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6122405A JPH07332106A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | エンジン構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6122405A JPH07332106A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | エンジン構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07332106A true JPH07332106A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=14834991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6122405A Withdrawn JPH07332106A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | エンジン構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07332106A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007270781A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Osaka Gas Co Ltd | エンジン及びヒートポンプシステム |
| JP2011074873A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Honda Motor Co Ltd | 可変サイクルエンジン |
| KR20230072586A (ko) * | 2021-11-17 | 2023-05-25 | 주식회사 디엠에스 | 기판 이송장치 |
-
1994
- 1994-06-03 JP JP6122405A patent/JPH07332106A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007270781A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Osaka Gas Co Ltd | エンジン及びヒートポンプシステム |
| JP2011074873A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Honda Motor Co Ltd | 可変サイクルエンジン |
| KR20230072586A (ko) * | 2021-11-17 | 2023-05-25 | 주식회사 디엠에스 | 기판 이송장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |