可变气门机构的控制装置的制造方法_2

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通及切断的排气门41。各气门31、41通过气门弹簧24而被向闭阀方向施力。
[0051]而且,在气缸盖20的内部,对应于各气门31、41而设有间隙调整器25。并且,在该间隙调整器25与各气门31、41之间设有摇臂26。摇臂26的一端支承于间隙调整器25,另一端与各气门31、41的端部抵接。
[0052]而且,对进气门31进行驱动的进气凸轮轴32及对排气门41进行驱动的排气凸轮轴42分别能够旋转地支承于气缸盖20。
[0053]在进气凸轮轴32形成有进气凸轮32a,在排气凸轮轴42形成有排气凸轮42a。
[0054]排气凸轮42a的外周面与摇臂26的棍26a抵接,摇臂26与排气门41抵接。排气凸轮轴42旋转而排气凸轮42a按压摇臂26的辊26a,由此排气门41的摇臂26以由间隙调整器25支承的部分为支点而摆动。通过该摇臂26的摆动,排气门41进行开闭动作。
[0055]另一方面,在与进气门31抵接的摇臂26和进气凸轮32a之间,按照各气缸设有变更进气门31的气门特性的可变机构部300。该可变机构部300构成可变气门机构600的一部分,具有输入臂311和输出臂321。上述输入臂311及输出臂321被支承为能够以固定于气缸盖20的支承管330为中心摆动。摇臂26通过气门弹簧24的作用力而被向输出臂321侧施力,设于摇臂26的中间部分的辊26a与输出臂321的外周面抵接。
[0056]而且,在可变机构部300的外周面设有突起313,固定在气缸盖20内的弹簧50的作用力作用于该突起313。通过该弹簧50的作用力,设于输入臂311的前端的辊311a与进气凸轮32a的外周面抵接。当进气凸轮轴32旋转时,通过进气凸轮32a的作用,可变机构部300以支承管330为中心而摆动。并且,通过输出臂321按压摇臂26的辊26a,由此进气门31的摇臂26以由间隙调整器25支承的部分为支点而摆动。通过该摇臂26的摆动,进气门31进行开闭动作。
[0057]在上述支承管330插入有能够沿着其轴向移动的控制轴340。可变机构部300通过使控制轴340沿轴向位移,来变更以支承管330为中心的输入臂311与输出臂321的相对相位差、即图2所示的角度Θ。
[0058]上述发动机1构成为除了使全部的气缸工作的全部气缸运转模式之外,还能够以使一部分的气缸的工作休止而仅使其余的气缸工作由此实现低负载区域的燃料利用率改善等的所谓气缸休止模式进行运转。
[0059]这样的气缸休止模式通过在发动机1的一部分的气缸中使燃料喷射及混合气的点火一并停止,并使进气门31及排气门41的开闭动作停止而将上述各气门31、41都保持为闭阀状态来实现。而且,从气缸休止模式向全部气缸运转模式的恢复通过在在此之前使工作休止的气缸中再次开始进气门31及排气门41的开闭动作、燃料喷射及混合气的点火来进行。
[0060]进气门31及排气门41的开闭停止通过在对进气门31进行开闭的摇臂26和/或对排气门41进行开闭的摇臂26分别设置的阀停止机构28来进行。需要说明的是,发动机1是直列4气缸发动机,混合气的点火顺序成为第一气缸#1 —第三气缸#3 —第四气缸#4 —第二气缸#2的顺序。因此,在本实施方式中,将第三气缸#3及第二气缸#2设为通过气缸休止模式而使工作休止的气缸、即休止气缸,仅对于这些休止气缸设置阀停止机构28。
[0061]在阀停止机构28的工作时,摇臂26的辊26a成为相对于该摇臂26能够在上述的按压方向上相对移动的状态。另一方面,在阀停止机构28的非工作时,这样的相对移动受到限制。这样在阀停止机构28的非工作时,辊26a相对于摇臂26的相对移动受到限制。因此,当通过输出臂321和/或排气凸轮42a按压辊26a时,进气门31和/或排气门41的摇臂26如上所述那样摆动,进气门31或排气门41进行开闭动作。另一方面,在阀停止机构28的工作时,辊26a相对于摇臂26进行相对移动。因此,当通过输出臂321或排气凸轮42a来按压辊26a时,辊26a相对于摇臂26相对移动,成为空振的状态,摇臂26的摆动停止。因此,与进气凸轮32a的旋转相伴的进气门31的开闭动作停止,进气门31通过气门弹簧24的作用力而保持为闭阀状态。而且,与排气凸轮42a的旋转相伴的排气门41的开闭动作停止,排气门41也通过气门弹簧24的作用力而保持为闭阀状态。
[0062]接下来,参照图3,详细说明可变机构部300的结构。
[0063]如该图3所示,在可变机构部300中,隔着输入部310而在两侧配设有输出部320。
[0064]输入部310及输出部320的各壳体314、323分别形成为中空圆筒形状,在它们的内部插通有支承管330。
[0065]在输入部310的壳体314的内周形成有螺旋花键312。另一方面,在各输出部320的壳体323的内周形成有相对于输入部310的螺旋花键312而齿向成为反向的螺旋花键322。
[0066]在通过输入部310及2个输出部320的各壳体314、323形成的一系列的内部空间配设有滑动齿轮350。该滑动齿轮350形成为中空圆筒状,能够沿着支承管330的轴向往复移动且能够绕支承管330的轴相对转动地配设在支承管330的外周面上。
[0067]在滑动齿轮350的轴向中央部的外周面上形成有与输入部310的螺旋花键312啮合的螺旋花键351。另一方面,在滑动齿轮350的轴向两端部的外周面分别形成有与输出部320的螺旋花键322啮合的螺旋花键352。
[0068]在支承管330的内部设有能够沿该支承管330的轴向移动的控制轴340。该控制轴340与滑动齿轮350通过销而卡合,滑动齿轮350能够相对于支承管330转动,且滑动齿轮350也与控制轴340的在轴向上的移动相配合地沿轴向移动。
[0069]在这样构成的可变机构部300中,当控制轴340沿轴向移动时,与该控制轴340的移动连动而滑动齿轮350也沿轴向移动。在该滑动齿轮350的外周面形成的螺旋花键351、352的齿向的形成方向各不相同,与在输入部310及输出部320的内周面形成的螺旋花键312,322分别啮合。因此,当滑动齿轮350沿轴向移动时,输入部310与输出部320分别向相反的方向转动。其结果是,输入臂311与输出臂321的相对相位差被变更,进气门31的气门特性即最大升程量及开阀期间被变更。具体而言,当使控制轴340沿图3所示的箭头Hi方向移动时,滑动齿轮350与控制轴340 —起向箭头Hi方向移动。伴随于此,输入臂311与输出臂321的相对相位差、即图2所示的角度Θ变大,进气门31的最大升程量VL及开阀期间INCAM变大而吸入空气量增大。另一方面,当使控制轴340向图3所示的箭头Lo方向移动时,伴随滑动齿轮350与控制轴340 —起向箭头Lo方向移动的情况而输入臂311与输出臂321的相对相位差、即图2所示的角度Θ变小。由此,进气门31的最大升程量VL及开阀期间INCAM变小而吸入空气量减少。
[0070]接下来,说明使可变气门机构600的控制轴340沿轴向移动的驱动部的结构。
[0071]如图4所示,可变气门机构600的驱动部具备电动式的电动机210、对电动机210的转速进行减速的减速机构220、将减速机构220的旋转运动转换成控制轴的直线运动的转换机构500。在电动机210设有检测该电动机210的旋转角度的旋转角度传感器211。
[0072]在减速机构220设置有多个齿轮等。减速机构220的输入轴与电动机210的输出轴连接,减速机构220的输出轴与设于转换机构500的凸轮530连接。
[0073]转换机构500具备支架510和对支架510的移动进行引导的引导件520,支架510沿着引导件520进行往动及复动。在支架510安装有朝向控制轴340延伸的连接轴511,连接轴511的端部通过连结构件400而与控制轴340的连接轴511侧的端部连结。
[0074]在支架510内配置有通过减速机构220的输出轴而转动的凸轮530。而且,在支架510以能够旋转的方式安装有与凸轮530的凸轮面相接的辊540。
[0075]当凸轮530转动时,传递凸轮530的运动的构件即作为从动节的支架510沿着引导件520移动。通过该支架510的移动而控制轴340在控制轴340的中心轴的延伸方向即轴向上位移。
[0076]在电动机210连接有对电动机210的驱动进行控制的作为控制部的电动机用控制装置150。电动机210根据来自电动机用控制装置150的驱动信号来控制旋转角度。电动机用控制装置150与对发动机1的运转状态进行控制的发动机用控制装置100连接。
[0077]在发动机用控制装置100输入通过加速器操作量传感器检测的加速器操作量和/或通过曲轴角传感器检测的曲轴角等。并且,发动机用控制装置100例如基于根据曲轴角而算出的发动机转速NE及加速器操作量ACCP等来算出与发动机输出要求对应的要求吸入空气量,算出可得到要求吸入空气量的进气门31的最大升程量。并且,将该算出的最大升程量设定作为目标升程量VLp。在这样设定目标升程量VLp时,在电动机用控制装置150中,算出与目标升程量VLp对应的凸轮530的旋转相位,以成为该算出的旋转相位的方式控制电动机210的旋转角度。
[0078]而且,电动机用控制装置150根据由旋转角度传感器211检测的电动机210的旋转角度来算出凸轮530的旋转相位,并根据该算出的旋转相位来算出最大升程量VL的当前值。并且,电动机用控制装置150将算出的最大升程量VL的当前值向发动机用控制装置100发送。
[0079]接下来,详细说明使控制轴340位移的凸轮530。
[0080]如图5所示,在凸轮530的凸轮面设有通过凸轮径朝向一方向逐渐增大而控制轴340的位移量线性增加的变化区间(图4所示的第一旋转相位R1?第二旋转相位R2、及第三旋转相位R3?第四旋转相位R4的区间)。而且,在凸轮530的凸轮面还设有凸轮径恒定且控制轴340的位移量不变化而维持恒定的保持区间(图4所示的第二旋转相位R2?第三旋转相位R3的区间、第四旋转相位R4?第五旋转相位R5的区间、及辊540与凸轮530的基准圆530b接触的第一旋转相位R1?基准旋转相位R0的区间)。
[0081]需要说明的是,在以下的说明中,关于凸轮530的旋转相位,将从第一旋转相位R1向第二旋转相位R2、第三旋转相位R3变化的方向(在图4中使凸轮530右旋(顺时针)旋转的方向)定义为增大凸轮530的旋转相位的方向。并且,上述基准旋转相位R0是对凸轮530的旋转相位进行可变控制的基础上的最小旋转相位。
[0082]在凸轮530的旋转相位为基准旋转相位R0?第一旋转相位R1的区间中,控制轴340的位移量维持为“0”。而且,在凸轮530的旋转相位为第二旋转相位R2?第三旋转相位R3的区间中,控制轴340的位移量维持为恒定的值的“L1”。并且,在凸轮530的旋转相位为第四旋转相位R4?第五旋转相位R5的区间,控制轴340的位移量维持为恒定的值即比上述“L1”大的“L2”。
[0083]凸轮530的凸轮面具有上述的凸轮轮廓,因此在凸轮530的旋转相位在从基准旋转相位R0到第五旋转相位R5的范围内旋转时,进气门31的最大升程量VL如图6所示那样变化。
[0084]如图6所示,伴随电动机210的旋转角度的增大,凸轮530的旋转相位也逐渐增大。并且,在辊540成为与凸轮530的基准圆530b接触的状态的第一旋转相位R1以前的区间中,控制轴340的位移量为“0”,此时的最大升程量VL保持为第一升程量VL1。需要说明的是,该第一升程量VL1是最大升程量VL的最小值。并且,凸轮530的旋转相位在从第一旋转相位R1变化为第二旋转相位R2的过程中,控制轴340的位移量逐渐增大,因此最大升程量VL从第一升程量VL1逐渐增大。
[0085]在凸轮530的旋转相位为第二旋转相位R2?第三旋转相位R3的区间中,控制轴340的位移量
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