[发明专利]内燃机的可变阀动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机的可变阀动装置，其能够改变进气阀的升 程量以及打开和关闭时刻。

背景技术

传统地，已知用于改变进气阀和出气阀的升程量的可变阀门升程 机构，以及用于改变进气阀和出气阀的打开和关闭时刻(相位)的可 变阀门正时机构作为内燃机的可变阀动装置。近年来，越来越多的内 燃机装配有上述两种机构，以便进一步改善燃料效率和输出性能。

在这种具有可变阀门升程机构和可变阀门正时机构的内燃机中， 通过在轻载操作期间提前进气阀的关闭时刻，大体上减小或者减轻了 进气歧管中的负压以及泵气损失，以改善燃料效率。另一方面，在重 载操作期间，通过增加进气阀的升程量进而增加进气量而增强了输出 (日本国特开2006-97647号公报)。

然而，在上述专利文献所述的技术中，由于在重载操作期间增加 了进气阀的升程量而使进气阀的关闭时刻延迟。如果关闭时刻延迟为 接近下止点，那么实际压缩比变得太高而导致引起爆震。如果发生这 样的爆震，那么不可避免地会降低燃料效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有可变阀门升程机构和可变阀门正时 机构的内燃机的可变阀动装置，其能够在轻载操作期间提前进气阀的 关闭时刻以提升燃料效率，并且也能够提升在重载操作期间的燃料效 率。

为了实现本发明的目的，提供一种内燃机的可变阀动装置，用于 可变地控制进气阀的打开和关闭时刻，该可变阀动装置的特征在于， 包括：控制设备，用于控制进气阀的打开和关闭时刻，使得当内燃机 的负载小于第一预定值时，进气阀的关闭时刻提前为超出包括下止点 的预定范围，以及使得当内燃机的负载不小于第一预定值时，进气阀 的关闭时刻延迟为超出预定范围。

因此，如果内燃机的负载小于第一预定值，则提前进气阀的关闭 时刻，使得进气歧管中的负压减小，泵气损失减轻，从而提升了燃料 效率。另一方面，如果内燃机的负载不小于第一预定值，则进气阀的 关闭时刻延迟为超出包括下止点的预定范围，使得能够抑制爆震的发 生，并且通过镜像循环效应(mirror cycle effect)提升了燃料效率。结 果，能够提高轻载操作和重载操作的燃料效率。

优选地，可变阀动装置进一步包括可变阀门正时机构和可变阀门 升程机构，该可变阀门正时机构通过改变内燃机的曲轴与进气凸轮轴 之间的相位来可变地控制进气阀的打开和关闭时刻，该可变阀门升程 机构在至少延迟进气阀的关闭时刻的同时增加进气阀的升程量，并且 控制设备可以控制可变阀门正时机构以及可变阀门升程机构，以便根 据内燃机的负载而使进气阀的关闭时刻提前或者延迟为超出预定范 围。

因此，通过可变阀门正时机构和可变阀门升程机构这两种机构来 控制进气阀的关闭时刻，所以能平稳地进行提前和延迟的转换，所说 的提前和延迟是指使进气阀的关闭时刻提前或者延迟为超出包括下止 点的预定范围。

此外，优选地，当内燃机的负载小于第一预定值的时候，控制设 备应该通过可变阀门正时机构使进气阀的关闭时刻最提前，并且基于 内燃机的负载，控制可变阀门升程机构。

因此，如果内燃机的负载小于预定值，那么在可变阀门正时机构 的控制下，进气阀的关闭时刻随着进气阀的升程量的减小而进一步提 前，以便增加进气的流动速度，从而使燃烧稳定并且进一步减轻了泵 气损失，从而可以进一步提升燃料效率。

此外，优选地，在内燃机的负载不小于第一预定值的时候，控制 设备通过可变阀门正时机构使进气阀的关闭时刻最延迟，并且控制可 变阀门升程机构以便达到最大升程量。

因此，如果内燃机的负载不小于第一预定值，则进气阀的关闭时 刻最延迟，并且进气阀的升程量具有最大值，因此能够使镜像循环效 应最大限度地发挥，从而进一步提升燃料效率。

此外，优选地，当内燃机的加速器完全打开的时候，控制设备应 该控制可变阀门正时机构和可变阀门升程机构，以便进气阀的关闭时 刻提前为超出最大延迟角，并且进气阀的升程量减小到最大值以下。

因此，如果加速器完全打开，则通过将进气阀的关闭时刻提前为 超出最大延迟角，并且将进气阀的升程量减小到最大值以下，由此能 够使内燃机的输出性能得到最大限度的发挥。

此外，优选地，当内燃机的加速器完全关闭时，控制设备应该控 制可变阀门升程机构，以便进气阀的升程量变为大于最小值。