JP2000027617A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents
内燃機関の動弁装置Info
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- JP2000027617A JP2000027617A JP10196206A JP19620698A JP2000027617A JP 2000027617 A JP2000027617 A JP 2000027617A JP 10196206 A JP10196206 A JP 10196206A JP 19620698 A JP19620698 A JP 19620698A JP 2000027617 A JP2000027617 A JP 2000027617A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電磁駆動タイプの動弁装置のエンジン始動時
における初期化を不要として消費電力の節減を図る。 【解決手段】 動弁装置２の開弁側の付勢手段を空気ば
ね７で構成する一方、閉弁側の付勢手段をコイルスプリ
ング８で構成することにより、電磁コイル５，６が消磁
しているエンジン停止時は閉弁側のコイルスプリング８
のばね力によって弁体１が閉弁しているため、動弁装置
２の初期化が不要となって消費電力を節減することがで
きる。
における初期化を不要として消費電力の節減を図る。 【解決手段】 動弁装置２の開弁側の付勢手段を空気ば
ね７で構成する一方、閉弁側の付勢手段をコイルスプリ
ング８で構成することにより、電磁コイル５，６が消磁
しているエンジン停止時は閉弁側のコイルスプリング８
のばね力によって弁体１が閉弁しているため、動弁装置
２の初期化が不要となって消費電力を節減することがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の動弁装
置、とりわけ、吸，排気弁を電磁的に開閉するようにし
た動弁装置に関する。
置、とりわけ、吸，排気弁を電磁的に開閉するようにし
た動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の動弁装置として、例えば特開
平８−１８９３１５号公報，特開平９−２５６８２５号
公報等に示されているように、吸，排気弁の各弁軸にプ
ランジャを連設し、該プランジャの上下面に対向して上
下２つの電磁コイルを配設すると共に、各弁軸を開弁側
および閉弁側へ付勢する２つの空気ばね又は２つのコイ
ルスプリングを配設して、吸，排気弁をこれら電磁コイ
ルと空気ばね又はコイルスプリングとの協働により電磁
的に開閉するようにしたものが知られている。
平８−１８９３１５号公報，特開平９−２５６８２５号
公報等に示されているように、吸，排気弁の各弁軸にプ
ランジャを連設し、該プランジャの上下面に対向して上
下２つの電磁コイルを配設すると共に、各弁軸を開弁側
および閉弁側へ付勢する２つの空気ばね又は２つのコイ
ルスプリングを配設して、吸，排気弁をこれら電磁コイ
ルと空気ばね又はコイルスプリングとの協働により電磁
的に開閉するようにしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電磁コイルが消磁して
いるエンジン停止時には２つの空気ばね又は２つのコイ
ルスプリングによる平衡作用で、吸，排気弁がそれぞれ
中間リフト状態となって開弁しているため、エンジン始
動時にこれら吸，排気弁を閉弁状態にさせるために電磁
コイルを励磁して動弁装置を初期化する必要があって、
バッテリの消費電力が大きくなってしまう。
いるエンジン停止時には２つの空気ばね又は２つのコイ
ルスプリングによる平衡作用で、吸，排気弁がそれぞれ
中間リフト状態となって開弁しているため、エンジン始
動時にこれら吸，排気弁を閉弁状態にさせるために電磁
コイルを励磁して動弁装置を初期化する必要があって、
バッテリの消費電力が大きくなってしまう。
【０００４】そこで、本発明はエンジン始動時に吸，排
気弁を閉弁状態にさせる動弁装置の初期化を不要として
消費電力を節減することができる内燃機関の動弁装置を
提供するものである。
気弁を閉弁状態にさせる動弁装置の初期化を不要として
消費電力を節減することができる内燃機関の動弁装置を
提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明にあって
は、吸，排気弁の各弁軸にプランジャを連結し、該プラ
ンジャの上下面に対向して上下２つの電磁コイルを配設
すると共に、弁軸を開弁側と閉弁側とに付勢する２つの
付勢手段を備え、吸，排気弁をこれら電磁コイルと付勢
手段との協働により電磁的に開閉するようにした内燃機
関の動弁装置において、前記開弁側の付勢手段を、空気
室に供給される圧縮空気によりピストンを介して弁軸を
付勢する空気ばねで構成する一方、閉弁側の付勢手段を
コイルスプリングで構成したことを特徴としている。
は、吸，排気弁の各弁軸にプランジャを連結し、該プラ
ンジャの上下面に対向して上下２つの電磁コイルを配設
すると共に、弁軸を開弁側と閉弁側とに付勢する２つの
付勢手段を備え、吸，排気弁をこれら電磁コイルと付勢
手段との協働により電磁的に開閉するようにした内燃機
関の動弁装置において、前記開弁側の付勢手段を、空気
室に供給される圧縮空気によりピストンを介して弁軸を
付勢する空気ばねで構成する一方、閉弁側の付勢手段を
コイルスプリングで構成したことを特徴としている。
【０００６】請求項２の発明にあっては、請求項１に記
載の空気ばねの空気室は、該空気室内圧をコイルスプリ
ングのばね力につり合う所要の圧力に保持するリリーフ
バルブを備えていることを特徴としている。
載の空気ばねの空気室は、該空気室内圧をコイルスプリ
ングのばね力につり合う所要の圧力に保持するリリーフ
バルブを備えていることを特徴としている。
【０００７】請求項３の発明にあっては、請求項１，２
に記載の空気ばねの空気室は、吸，排気弁のフルリフト
付近で連通する予備室を備えていることを特徴としてい
る。
に記載の空気ばねの空気室は、吸，排気弁のフルリフト
付近で連通する予備室を備えていることを特徴としてい
る。
【０００８】請求項４の発明にあっては、請求項２，３
に記載の動弁装置は、リリーフバルブを電気的に開弁作
動する制御手段と、動弁装置の作動不良を検出して制御
手段に開弁信号を出力する作動不良検出手段とを備えて
いることを特徴としている。
に記載の動弁装置は、リリーフバルブを電気的に開弁作
動する制御手段と、動弁装置の作動不良を検出して制御
手段に開弁信号を出力する作動不良検出手段とを備えて
いることを特徴としている。
【０００９】請求項５の発明にあっては、請求項１〜４
に記載のコイルスプリングをシリンダヘッドに設けた凹
設部に配設し、該凹設部のコイルスプリング配設部の上
側にピストンと空気室を配置して、コイルスプリングと
空気ばねとを併設したことを特徴としている。
に記載のコイルスプリングをシリンダヘッドに設けた凹
設部に配設し、該凹設部のコイルスプリング配設部の上
側にピストンと空気室を配置して、コイルスプリングと
空気ばねとを併設したことを特徴としている。
【００１０】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、吸，排
気弁の各弁軸を閉弁側および開弁側に付勢する付勢手段
のうち、開弁側の付勢手段を空気ばねで構成し、閉弁側
の付勢手段をコイルスプリングで構成しているため、電
磁コイルが消磁しているエンジン停止時には閉弁側のコ
イルスプリングのばね力によってこれら吸，排気弁が閉
弁しているから、これら吸，排気弁の動弁装置の初期化
が不要となり、従って、バッテリの消費電力を節減する
ことができる。
気弁の各弁軸を閉弁側および開弁側に付勢する付勢手段
のうち、開弁側の付勢手段を空気ばねで構成し、閉弁側
の付勢手段をコイルスプリングで構成しているため、電
磁コイルが消磁しているエンジン停止時には閉弁側のコ
イルスプリングのばね力によってこれら吸，排気弁が閉
弁しているから、これら吸，排気弁の動弁装置の初期化
が不要となり、従って、バッテリの消費電力を節減する
ことができる。
【００１１】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の発明の効果に加えて、空気ばねの空気室はリリーフバ
ルブによって、コイルスプリングのばね力につり合う所
要の圧力に保持されるから、空気室に供給される圧縮空
気中に混在するオイルミスト等の影響による圧力変化で
閉弁側と開弁側とでばね力のバランスが崩れることがな
く、吸，排気弁の開閉を適切に行わせることができる。
の発明の効果に加えて、空気ばねの空気室はリリーフバ
ルブによって、コイルスプリングのばね力につり合う所
要の圧力に保持されるから、空気室に供給される圧縮空
気中に混在するオイルミスト等の影響による圧力変化で
閉弁側と開弁側とでばね力のバランスが崩れることがな
く、吸，排気弁の開閉を適切に行わせることができる。
【００１２】請求項３に記載の発明によれば、請求項
１，２の発明の効果に加えて、空気ばねの空気室は吸，
排気弁のフルリフト付近で予備室に連通して容積を拡大
するようにしてあるため、開弁時には開弁開始時の開弁
移動速度を高めてバルブ作動時間を短縮し、閉弁時には
閉弁開始時の閉弁移動速度を高めて作動時間を短縮する
ことができ、従って、吸気効率と掃気効率とを高められ
るため、特に高回転時の出力を向上することができる。
１，２の発明の効果に加えて、空気ばねの空気室は吸，
排気弁のフルリフト付近で予備室に連通して容積を拡大
するようにしてあるため、開弁時には開弁開始時の開弁
移動速度を高めてバルブ作動時間を短縮し、閉弁時には
閉弁開始時の閉弁移動速度を高めて作動時間を短縮する
ことができ、従って、吸気効率と掃気効率とを高められ
るため、特に高回転時の出力を向上することができる。
【００１３】請求項４に記載の発明によれば、請求項
２，３の発明の効果に加えて、電磁コイルの電気系統の
故障等により動弁装置が作動不良となった場合には、作
動不動検出手段の検出作用に基づいて制御手段により直
ちにリリーフバルブを開弁して空気ばねの空気室を大気
開放するため、吸，排気弁をコイルスプリングのばね力
によって速かに閉弁させることができ、従って、燃焼ガ
スの吸気系への吹戻りや未燃焼ガスの排気系への流出を
未然に防止することができる。
２，３の発明の効果に加えて、電磁コイルの電気系統の
故障等により動弁装置が作動不良となった場合には、作
動不動検出手段の検出作用に基づいて制御手段により直
ちにリリーフバルブを開弁して空気ばねの空気室を大気
開放するため、吸，排気弁をコイルスプリングのばね力
によって速かに閉弁させることができ、従って、燃焼ガ
スの吸気系への吹戻りや未燃焼ガスの排気系への流出を
未然に防止することができる。
【００１４】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜４の発明の効果に加えて、シリンダヘッドに設けた凹
設部の上，下部分にコイルスプリングと空気ばねとを併
設してあるため、動弁装置の高さ寸法を可及的に低める
ことができて、シリンダヘッドのコンパクト化を図るこ
とができる。
〜４の発明の効果に加えて、シリンダヘッドに設けた凹
設部の上，下部分にコイルスプリングと空気ばねとを併
設してあるため、動弁装置の高さ寸法を可及的に低める
ことができて、シリンダヘッドのコンパクト化を図るこ
とができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面と
共に詳述する。
共に詳述する。
【００１６】図１において、１は吸，排気弁等の弁体
（以下、単に弁体と称する）、２は該弁体１の動弁装置
を示し、弁軸１ａにその上端に嵌装したコンタクト１ｂ
と該コンタクト１ｂに当接するプランジャガイド４とを
介して連設したプランジャ３と、プランジャ３の上下面
に対向して配設した上下２つの電磁コイル５，６と、弁
軸１ａを開弁側と閉弁側とに付勢する２つの付勢手段
７，８とを備えている。
（以下、単に弁体と称する）、２は該弁体１の動弁装置
を示し、弁軸１ａにその上端に嵌装したコンタクト１ｂ
と該コンタクト１ｂに当接するプランジャガイド４とを
介して連設したプランジャ３と、プランジャ３の上下面
に対向して配設した上下２つの電磁コイル５，６と、弁
軸１ａを開弁側と閉弁側とに付勢する２つの付勢手段
７，８とを備えている。
【００１７】付勢手段７，８は電磁コイル５，６が消磁
している状態では弁体１が中間リフト位置を保持するよ
うに所要の平衡したばね力に設定し、電磁コイル５，６
はこれら付勢手段７，８のばね力の大きさに合わせた大
きさの電磁力に設定して、これら電磁コイル５，６の電
磁力と付勢手段７，８のばね力との協働によって弁体１
を開閉するようにしてある。
している状態では弁体１が中間リフト位置を保持するよ
うに所要の平衡したばね力に設定し、電磁コイル５，６
はこれら付勢手段７，８のばね力の大きさに合わせた大
きさの電磁力に設定して、これら電磁コイル５，６の電
磁力と付勢手段７，８のばね力との協働によって弁体１
を開閉するようにしてある。
【００１８】前記付勢手段７，８のうち、開弁側の付勢
手段７は空気ばねで構成し、閉弁側の付勢手段８をコイ
ルスプリングで構成してある。
手段７は空気ばねで構成し、閉弁側の付勢手段８をコイ
ルスプリングで構成してある。
【００１９】コイルスプリング８はシリンダヘッド１０
に設けた凹設部１１の凹底面と、弁軸１ａに固設したス
プリングリテーナ１２との間に弾装してある。
に設けた凹設部１１の凹底面と、弁軸１ａに固設したス
プリングリテーナ１２との間に弾装してある。
【００２０】空気ばね７はこの凹設部１１にコイルスプ
リング８の上側に併設してあり、凹設部１１の上側に設
定した空気室１３と、プランジャガイド４に固設され、
シールリング１５を介して空気室１３の下側を隔成し
て、該空気室１３の内圧変化に応じて上下方向に摺動す
るピストン１４とを備えている。
リング８の上側に併設してあり、凹設部１１の上側に設
定した空気室１３と、プランジャガイド４に固設され、
シールリング１５を介して空気室１３の下側を隔成し
て、該空気室１３の内圧変化に応じて上下方向に摺動す
るピストン１４とを備えている。
【００２１】空気室１３には通路１６に設けた制御弁１
７を介して図外の空気ポンプから圧縮空気が供給され、
また、抜気通路１８にはリリーフバルブ１９を設けて、
該リリーフバルブ１９により空気室１３内をコイルスプ
リング８のばね力につり合う所要の圧力に保持するよう
にしてある。
７を介して図外の空気ポンプから圧縮空気が供給され、
また、抜気通路１８にはリリーフバルブ１９を設けて、
該リリーフバルブ１９により空気室１３内をコイルスプ
リング８のばね力につり合う所要の圧力に保持するよう
にしてある。
【００２２】また、本実施形態では前記リリーフバルブ
１９を、動弁装置２の作動不良状態を検出する作動不良
検出手段２０の検出作用に基づいて、制御手段としての
エンジンコントロールユニット２１によって電気的に開
弁させるようにしてある。
１９を、動弁装置２の作動不良状態を検出する作動不良
検出手段２０の検出作用に基づいて、制御手段としての
エンジンコントロールユニット２１によって電気的に開
弁させるようにしてある。
【００２３】作動不良検出手段２０としては、電磁コイ
ル５，６の電気系統が故障して弁体１の作動が停止した
状態を検出し得るものであればよく、例えば、空気室１
３内の圧力の異常低下を検出する圧力センサや、弁軸１
ａ又はプランジャ３のストローク異常を検出するストロ
ークセンサ、あるいは電磁コイル５，６の電流値を検出
する電流センサ等を用いることができる。
ル５，６の電気系統が故障して弁体１の作動が停止した
状態を検出し得るものであればよく、例えば、空気室１
３内の圧力の異常低下を検出する圧力センサや、弁軸１
ａ又はプランジャ３のストローク異常を検出するストロ
ークセンサ、あるいは電磁コイル５，６の電流値を検出
する電流センサ等を用いることができる。
【００２４】また、エンジンコントロールユニット２１
は、ある１つの気筒の複数の吸，排気弁のうち、１つの
吸気弁又は排気弁の動弁装置２の作動不良状態が検出さ
れると、当該気筒の全ての動弁装置２の空気ばね７のリ
リーフバルブ１９を開弁させるようにしてある。
は、ある１つの気筒の複数の吸，排気弁のうち、１つの
吸気弁又は排気弁の動弁装置２の作動不良状態が検出さ
れると、当該気筒の全ての動弁装置２の空気ばね７のリ
リーフバルブ１９を開弁させるようにしてある。
【００２５】なお、図１中、２２はバルブシートを示
す。
す。
【００２６】以上の実施形態の構成によれば、弁体１の
弁軸１ａを閉弁側および開弁側に付勢する付勢手段７，
８のうち、開弁側の付勢手段７を空気ばねで構成し、閉
弁側の付勢手段８をコイルスプリングで構成しているた
め、電磁コイル５，６が消磁しているエンジン停止時に
は、空気ばね７の空気室１３の内圧はシール部分からの
空気の洩れにより略大気圧状態となっていて、閉弁側の
コイルスプリング８のばね力によって該弁体１が閉弁し
ているから、閉弁側（上方）の電磁コイル５を一旦励磁
して弁体１を閉弁させる動弁装置２の初期化が不要とな
り、従って、バッテリの消費電力を節減することができ
る。
弁軸１ａを閉弁側および開弁側に付勢する付勢手段７，
８のうち、開弁側の付勢手段７を空気ばねで構成し、閉
弁側の付勢手段８をコイルスプリングで構成しているた
め、電磁コイル５，６が消磁しているエンジン停止時に
は、空気ばね７の空気室１３の内圧はシール部分からの
空気の洩れにより略大気圧状態となっていて、閉弁側の
コイルスプリング８のばね力によって該弁体１が閉弁し
ているから、閉弁側（上方）の電磁コイル５を一旦励磁
して弁体１を閉弁させる動弁装置２の初期化が不要とな
り、従って、バッテリの消費電力を節減することができ
る。
【００２７】特に、本実施形態では空気ばね７の空気室
１３にはリリーフバルブ１９を設けて、該リリーフバル
ブ１９により空気室１３の内圧をコイルスプリング８の
ばね力につり合う所要の圧力に保持するようにしてある
ため、空気室１３に供給される圧縮空気中に混在するオ
イルミスト等の影響による圧力変化で、閉弁側と開弁側
とでばね力のバランスが崩れることがなく、弁体１の開
閉を適切に行わせることができる。
１３にはリリーフバルブ１９を設けて、該リリーフバル
ブ１９により空気室１３の内圧をコイルスプリング８の
ばね力につり合う所要の圧力に保持するようにしてある
ため、空気室１３に供給される圧縮空気中に混在するオ
イルミスト等の影響による圧力変化で、閉弁側と開弁側
とでばね力のバランスが崩れることがなく、弁体１の開
閉を適切に行わせることができる。
【００２８】また、このリリーフバルブ１９は電磁コイ
ル５，６の電気系統が故障して動弁装置２が作動不良と
なった場合には、図２のフローチャートに示すように作
動不良検出手段２０の検出作用に基づいて、エンジンコ
ントロールユニット２１により欠陥気筒の吸，排気弁の
全ての動弁装置２の空気ばね７の空気室１３を大気開放
させるため、当該気筒の全ての吸，排気弁、即ち、弁体
１をコイルスプリング８のばね力で速かに閉弁させるこ
とができる。
ル５，６の電気系統が故障して動弁装置２が作動不良と
なった場合には、図２のフローチャートに示すように作
動不良検出手段２０の検出作用に基づいて、エンジンコ
ントロールユニット２１により欠陥気筒の吸，排気弁の
全ての動弁装置２の空気ばね７の空気室１３を大気開放
させるため、当該気筒の全ての吸，排気弁、即ち、弁体
１をコイルスプリング８のばね力で速かに閉弁させるこ
とができる。
【００２９】この結果、燃焼ガスの吸気系への吹戻りや
未燃焼ガスの排気系への流出を未然に防止することがで
きる。
未燃焼ガスの排気系への流出を未然に防止することがで
きる。
【００３０】更に、このような開閉機能上の効果とは別
に、前述の空気ばね７は図３に示すように上側の電磁コ
イル５の上方にハウジング２３を配設し、該ハウジング
２３に空気室１３とピストン１４とを配置して構成する
こともできるが、本実施形態ではシリンダヘッド１０に
設けた凹設部１１の上，下部分にコイルスプリング８と
空気ばね７とを併設してあるため、動弁装置２の高さ寸
法を可及的に低めることができて、シリンダヘッド１０
のコンパクト化を図ることができる。
に、前述の空気ばね７は図３に示すように上側の電磁コ
イル５の上方にハウジング２３を配設し、該ハウジング
２３に空気室１３とピストン１４とを配置して構成する
こともできるが、本実施形態ではシリンダヘッド１０に
設けた凹設部１１の上，下部分にコイルスプリング８と
空気ばね７とを併設してあるため、動弁装置２の高さ寸
法を可及的に低めることができて、シリンダヘッド１０
のコンパクト化を図ることができる。
【００３１】なお、上述の実施例では凹設部をシリンダ
ヘッドに直接設ける構造としたが、他の例として凹設
部、空気ばね等を一つのブロック、即ち単一のキャリア
としてシリンダヘッドとは別体の構成として、シリンダ
ヘッド上部に配置して組み付ける構成としても良い。
ヘッドに直接設ける構造としたが、他の例として凹設
部、空気ばね等を一つのブロック、即ち単一のキャリア
としてシリンダヘッドとは別体の構成として、シリンダ
ヘッド上部に配置して組み付ける構成としても良い。
【００３２】図４は本発明の第３実施形態を示すもの
で、この実施形態にあっては、空気ばね７の空気室１３
に、弁体１のフルリフト（全開）付近で連通する予備室
２４を設けてある。
で、この実施形態にあっては、空気ばね７の空気室１３
に、弁体１のフルリフト（全開）付近で連通する予備室
２４を設けてある。
【００３３】この予備室２４は弁体１のフルリフト付近
で、ピストン１４のシールリング１５の通過によって空
気室１３と連通又は遮断される連通路２５を備えている
と共に、該予備室２４も空気室１３と同様のリリーフバ
ルブ１９を備えていて、図示は省略したがこれらリリー
フバルブ１９は第１実施形態と同様に動弁装置２の作動
不良時には電気的に開弁されるようにしてある。
で、ピストン１４のシールリング１５の通過によって空
気室１３と連通又は遮断される連通路２５を備えている
と共に、該予備室２４も空気室１３と同様のリリーフバ
ルブ１９を備えていて、図示は省略したがこれらリリー
フバルブ１９は第１実施形態と同様に動弁装置２の作動
不良時には電気的に開弁されるようにしてある。
【００３４】この第３実施形態のように空気室１３に弁
体１のフルリフト付近で連通する予備室２４を設けてあ
れば、弁体１の開弁時にはフルリフト付近までは空気ば
ね７は所要の大きなばね力が得られ、該弁体１のフルリ
フト付近でピストン１４のシールリング１５が連通路２
５を通過すると、予備室２４が連通して空気室１３の容
積が拡大されることにより空気ばね７のばね力が低めら
れるため、開弁開始時の開弁移動速度の立上がりを大き
く、そして、フルリフト付近から開弁移動速度の立上が
りを緩くすることができる一方、逆に弁体１の閉弁時に
は弁体１のフルリフト位置からピストン１４のシールリ
ング１５が連通路２５を通過するまで（予備室２４の連
通状態）は、空気ばね７のばね力が低められているた
め、コイルスプリング８のばね力によって閉弁開始時の
閉弁移動速度の立上がりを大きくすることができる。
体１のフルリフト付近で連通する予備室２４を設けてあ
れば、弁体１の開弁時にはフルリフト付近までは空気ば
ね７は所要の大きなばね力が得られ、該弁体１のフルリ
フト付近でピストン１４のシールリング１５が連通路２
５を通過すると、予備室２４が連通して空気室１３の容
積が拡大されることにより空気ばね７のばね力が低めら
れるため、開弁開始時の開弁移動速度の立上がりを大き
く、そして、フルリフト付近から開弁移動速度の立上が
りを緩くすることができる一方、逆に弁体１の閉弁時に
は弁体１のフルリフト位置からピストン１４のシールリ
ング１５が連通路２５を通過するまで（予備室２４の連
通状態）は、空気ばね７のばね力が低められているた
め、コイルスプリング８のばね力によって閉弁開始時の
閉弁移動速度の立上がりを大きくすることができる。
【００３５】即ち、空気室１３に弁体１のフルリフト付
近で連通する予備室２４を設けることによって、空気ば
ね７を可変ばねとすることができ、弁体１の開，閉作動
時間を短縮して開，閉応答性を高めることができる。
近で連通する予備室２４を設けることによって、空気ば
ね７を可変ばねとすることができ、弁体１の開，閉作動
時間を短縮して開，閉応答性を高めることができる。
【００３６】これを、図５，６に示す弁体１の開，閉リ
フト波形で説明する。
フト波形で説明する。
【００３７】図５はエンジン低回転時におけるリフト波
形を、図６はエンジン高回転時におけるリフト波形を示
し、波形ａは予備室２４のない第１実施形態相当の空気
ばね７を備えた動弁装置２によるリフト波形を、波形ｂ
は予備室２４を付設した第３実施形態相当の空気ばね７
を備えた動弁装置２によるリフト波形を示している。
形を、図６はエンジン高回転時におけるリフト波形を示
し、波形ａは予備室２４のない第１実施形態相当の空気
ばね７を備えた動弁装置２によるリフト波形を、波形ｂ
は予備室２４を付設した第３実施形態相当の空気ばね７
を備えた動弁装置２によるリフト波形を示している。
【００３８】図５においてＴは弁体作動時間を、Ｔ
Ｏ2 ，ＴＣ2 は第１実施形態相当の動弁装置における開
弁時間および閉弁時間を示している。
Ｏ2 ，ＴＣ2 は第１実施形態相当の動弁装置における開
弁時間および閉弁時間を示している。
【００３９】今、この第１実施形態相当の動弁装置の弁
体作動時間Ｔを基準にした場合、第３実施形態相当の動
弁装置では前述の理由により波形ｂで示すように開弁開
始時、および閉弁開始時にそれぞれ弁体移動速度の立上
がりが大きくなるため、開弁時間はＴＯ1 におよび閉弁
時間はＴＣ1 となって、第１実施形態相当と比較してΔ
ＴＯおよびΔＴＣだけ開閉弁時間短縮代が得られる。
体作動時間Ｔを基準にした場合、第３実施形態相当の動
弁装置では前述の理由により波形ｂで示すように開弁開
始時、および閉弁開始時にそれぞれ弁体移動速度の立上
がりが大きくなるため、開弁時間はＴＯ1 におよび閉弁
時間はＴＣ1 となって、第１実施形態相当と比較してΔ
ＴＯおよびΔＴＣだけ開閉弁時間短縮代が得られる。
【００４０】エンジンが高回転になると図６に示すよう
に弁体作動時間Ｔが短縮され、第１実施形態相当では
開，閉弁時間の和（ＴＯ2 ＋ＴＣ2 ）で限界となるが、
第３実施形態相当では開閉弁時間短縮代ΔＴＯ，ΔＴＣ
が得られるため、その分、バルブ作動角を広げずに開
弁，閉弁の応答速度を速めることができる。
に弁体作動時間Ｔが短縮され、第１実施形態相当では
開，閉弁時間の和（ＴＯ2 ＋ＴＣ2 ）で限界となるが、
第３実施形態相当では開閉弁時間短縮代ΔＴＯ，ΔＴＣ
が得られるため、その分、バルブ作動角を広げずに開
弁，閉弁の応答速度を速めることができる。
【００４１】この結果、吸気効率と掃気効率とを高める
ことができるから、特に高回転時の出力を向上すること
ができる。
ことができるから、特に高回転時の出力を向上すること
ができる。
【図１】本発明の第１実施形態を示す断面説明図。
【図２】本発明の第１実施形態におけるリリーフバルブ
の制御フローチャート。
の制御フローチャート。
【図３】本発明の第２実施形態を示す断面説明図。
【図４】本発明の第３実施形態を示す断面説明図。
【図５】弁体のエンジン低回転時における開閉リフト波
形図。
形図。
【図６】弁体のエンジン高回転時における開閉リフト波
形図。
形図。
１ 弁体（吸，排気弁） １ａ 弁軸 ２ 動弁装置 ３ プランジャ ５，６ 電磁コイル ７ 空気ばね（開弁側付勢手段） ８ コイルスプリング（閉弁側付勢手段） １０ シリンダヘッド １１ 凹設部 １３ 空気室 １４ ピストン １９ リリーフバルブ ２０ 作動不良検出手段 ２１ 制御手段 ２４ 予備室
Claims (5)
- 【請求項１】 吸，排気弁の各弁軸にプランジャを連結
し、該プランジャの上下面に対向して上下２つの電磁コ
イルを配設すると共に、弁軸を開弁側と閉弁側とに付勢
する２つの付勢手段を備え、吸，排気弁をこれら電磁コ
イルと付勢手段との協働により電磁的に開閉するように
した内燃機関の動弁装置において、前記開弁側の付勢手
段を、空気室に供給される圧縮空気によりピストンを介
して弁軸を付勢する空気ばねで構成する一方、閉弁側の
付勢手段をコイルスプリングで構成したことを特徴とす
る内燃機関の動弁装置。 - 【請求項２】 空気ばねの空気室は、該空気室内圧をコ
イルスプリングのばね力につり合う所要の圧力に保持す
るリリーフバルブを備えていることを特徴とする請求項
１に記載の内燃機関の動弁装置。 - 【請求項３】 空気ばねの空気室は、吸，排気弁のフル
リフト付近で連通する予備室を備えていることを特徴と
する請求項１，２に記載の内燃機関の動弁装置。 - 【請求項４】 リリーフバルブを電気的に開弁作動する
制御手段と、動弁装置の作動不良を検出して制御手段に
開弁信号を出力する作動不良検出手段とを備えているこ
とを特徴とする請求項２，３に記載の内燃機関の動弁装
置。 - 【請求項５】 コイルスプリングをシリンダヘッドに設
けた凹設部に配設し、該凹設部のコイルスプリング配設
部の上側にピストンと空気室を配置して、コイルスプリ
ングと空気ばねとを併設したことを特徴とする請求項１
〜４の何れかに記載の内燃機関の動弁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10196206A JP2000027617A (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 内燃機関の動弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10196206A JP2000027617A (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 内燃機関の動弁装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000027617A true JP2000027617A (ja) | 2000-01-25 |
Family
ID=16353973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10196206A Pending JP2000027617A (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 内燃機関の動弁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000027617A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102913299A (zh) * | 2012-10-09 | 2013-02-06 | 哈尔滨工程大学 | 柴油机空气弹簧电磁驱动气门机构 |
| CN112233396A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-01-15 | 黑龙江省农垦科学院 | 一种穿戴式的农业信息化通讯终端 |
-
1998
- 1998-07-10 JP JP10196206A patent/JP2000027617A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102913299A (zh) * | 2012-10-09 | 2013-02-06 | 哈尔滨工程大学 | 柴油机空气弹簧电磁驱动气门机构 |
| CN112233396A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-01-15 | 黑龙江省农垦科学院 | 一种穿戴式的农业信息化通讯终端 |
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