[发明专利]内燃机的气门装置

说明书

本发明提供内燃机的气门装置。每个气缸的第1摆动臂通过进气凸轮轴的固定凸轮而摆动，使第1进气门按照该固定凸轮的轮廓动作。第2摆动臂通过第2凸轮而摆动，并且该第2摆动臂的摆动范围由可变机构变更。由此，第2进气门的升程量连续变化。第2凸轮从外插于进气凸轮轴(12)的凸轮片上的多个凸轮中选择。

技术领域

本发明涉及使内燃机的进气门动作的气门装置。

背景技术

作为内燃机(以下，也称为发动机)的气门装置，已知有变更气门正时的可变气门正时机构(Variable Valve Timing：VVT)、变更气门升程量的可变气门升程机构(VariableValve Lift：VVL)等。在日本特开2009－052419中公开了一种气门装置，具备：伴随着凸轮轴的旋转而摆动，使进气门动作的摆动臂；以及通过变更摆动臂的摆动范围，而使进气门的升程量连续变化的可变升程机构。

在日本特表2010－520395中公开了将设置有多个凸轮的凸轮推杆(cam carrier：凸轮片)外插于凸轮轴，并使凸轮推杆沿凸轮轴的轴向滑动，由此选择其中一个凸轮的凸轮切换方式的可变机构。在该可变机构中，通过在凸轮推杆的外周设置螺旋状的引导槽，并从其外侧使换档销与引导槽卡合，由此使与凸轮轴一体旋转的凸轮推杆沿凸轮轴向滑动。

然而，近年来，为了在汽油发动机中提高热效率，尝试实际应用与基于普通的火花点火的燃烧不同的燃烧，例如均质压燃(Homogeneous Charge Compression Ignition：HCCI)燃烧等。这种燃烧在车辆的发动机所要求的负载以及转速的全部运转状态下难以实现。因此，提出了切换普通的燃烧和HCCI燃烧，即将发动机的运转状态在普通的运转模式和与之不同的运转模式之间进行切换的方案。

然而，在上述变更臂的摆动范围的可变升程机构中，虽能够使进气门的升程量连续变化，但其升程曲线基本上追随凸轮的轮廓。因而，难以使也包含有作用角等在内的升程特性整体大幅度变化。因此，难以实现如上所述的运转模式的切换所要求的进气门的升程特性的变更。

为此，也考虑在上述变更臂的摆动范围的可变升程机构组合上述凸轮切换方式的可变机构，使进气门的升程特性大幅度变化。但是，若这样组合两种机构则构造变得复杂，则担心会产生故障。另外，上述可变升程机构边从进气门承受气门弹簧的反作用力边进行动作，因此容易产生动作延迟，认为难以获得HCCI燃烧那样的控制所需的高响应性。

发明内容

本发明提供一种在具备能够连续变更进气门的升程量的可变机构的气门装置中，既能够进行普通的运转模式和与之不同的运转模式之间的切换，又能够提高升程量的控制的响应性，执行针对故障的故障保护的技术。

在本发明中，针对发动机的每个气缸设置的两个进气门中的一方形成为不变更其升程特性的简单的结构，并且对于第2进气门而言组合可变升程机构与凸轮切换机构，由此能够进行升程特性的大幅度的变更。

本发明的方式提供内燃机的气门装置。所述气门装置包括：两个进气门，针对所述内燃机的每个气缸设置，所述两个进气门是第1进气门以及第2进气门；凸轮轴；第1摆动臂，该第1摆动臂被配置成伴随着所述凸轮轴的旋转而摆动，所述第1摆动臂构成为使所述第1进气门动作；第2摆动臂，该第2摆动臂被配置成伴随着所述凸轮轴的旋转而摆动，所述第2摆动臂构成为使所述第2进气门动作；凸轮片，该凸轮片外插于所述凸轮轴；第1凸轮，该第1凸轮固定于所述凸轮轴，所述第1凸轮被配置成使所述第1摆动臂摆动以便按照所述第1凸轮的轮廓使所述第1进气门动作；第2凸轮，该第2凸轮设置在所述凸轮轴上，所述第2凸轮被配置成使所述第2摆动臂摆动，所述第2凸轮包括轮廓互不相同的多个凸轮，所述多个凸轮沿所述凸轮轴的轴向排列设置在所述凸轮片上，所述多个凸轮中的一个凸轮构成为通过所述凸轮片的滑动来选择；以及可变机构，被配置成变更所述第2摆动臂的摆动范围以使得所述第2进气门的升程量连续变化。