JP2000136709A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

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バッテリ消費電力の節減を
図る。 【解決手段】 エンジンを停止すると弁体１を一旦閉弁
させた状態でストッパー１２がロック位置へ作動されて
対応する被係合部材に係合して弁体１を閉弁保持させる
ことができるため、動弁装置２の初期化が不要となって
バッテリ消費電力を不要とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【０００２】

【従来の技術】車両用エンジンの動弁装置として、吸，
排気弁の各弁軸に連設したアーマチュアを、該アーマチ
ュアを挾んで上下方向に対向配置した開弁側の電磁石お
よび閉弁側の電磁石と、前記弁軸を開弁側に付勢するば
ね部材および閉弁側に付勢するばね部材との協働により
作動させて、これら吸，排気弁を電磁的に開閉するよう
にしたものが知られており、中でも特開平１０−１４８
１１０号公報に示されているように、閉弁側のばね部材
を開弁側のばね部材よりもばね力を大きくしてエンジン
停止時には吸，排気弁を閉弁保持させ、エンジン始動時
には加圧押圧用のアクチュエータを作動してアーマチュ
アを閉弁側ばね部材のばね力に抗して開弁側へ押圧する
ことにより、該アーマチュアを開弁側電磁石と閉弁側電
磁石のほぼ中間位置にバランスさせ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】前記従来の構成では、
エンジン始動時に加圧押圧用のアクチュエータを作動し
て吸，排気弁を閉弁位置から開弁側へ前記所要ストロー
ク押圧作動させるためにバッテリの消費電力が大きく、
特に寒冷地では動弁装置の摺動部分に付着した潤滑油の
粘性が高くなるためにこの傾向が顕著となり、しかも、
エンジン始動後も開弁側ばね部材と閉弁側ばね部材のば
ね力をバランスさせるために前記加圧押圧用のアクチュ
エータに常時通電して該アクチュエータを作動状態にし
ておく必要があるため益々バッテリ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一旦
吸，排気弁を閉弁状態にさせる動弁装置の初期化を不要
とすることができると共に、バッテリ消費電力を節減す
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，排気弁の各弁軸に連設されたアーマチュアと、
該アーマチュアを挾んで上下方向に対向して配設された
２つの電磁石と、前記弁軸を開弁側と閉弁側とに付勢す
る２つのばね部材とを備え、吸，排気弁をこれら電磁石
とばね部材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、エンジン停止時に前記
吸，排気弁を一旦閉弁させた状態で、前記開弁側のばね
部材を支持するスプリングシート、該スプリングシート
と一体のばね軸、アーマチュア、該アーマチュアと一体
のアーマチュア軸、又は前記弁軸の何れか１つと係合し
て、前記開弁側のばね部材の付勢力に抗して吸，排気弁
をほぼ閉弁状態に保持させるストッパーを設けたことを
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
載の吸気弁側および排気弁側の各ストッパーおよびその
駆動手段を各気筒単位に設けて、弁リフト異常時に前記
ストッパーにより弁リフトに異常のある当該気筒の全弁
をほぼ閉弁状態に保持するようにしたことを特徴として
いる。

【０００７】請求項３の発明にあっては、請求項１，２
に記載の吸気弁および排気弁が気筒毎にそれぞれ複数個
設けられ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１に記
載の吸気弁および排気弁の各気筒列方向に隣り合う弁を
１つのストッパーによりほぼ閉弁状態に保持するように
した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に記
載の吸気弁および排気弁が気筒毎にそれぞれ複数個設け
られ、機関の運転状態に応じて各気筒の吸気弁および排
気弁のうちそれぞれ１つをストッパーによりほぼ全閉状
態に保持させるようにしたことを特徴としている。

【００１０】請求項６の発明にあっては、請求項４，５
に記載の吸気弁側および排気弁側の各ストッパーを各気
筒間に１つ設けたことを特徴としている。

【００１１】請求項７の発明にあっては、請求項１〜６
に記載の吸，排気弁のストッパーによる閉弁保持状態か
ら開弁側への作動時に、一旦閉弁側の電磁石を励磁して
アーマチュアを該閉弁側の電磁石に吸着させるようにし
たことを特徴としている。

【００１２】

【発明の効果】請求項１，３に記載の発明によれば、エ
ンジンを停止した際には、吸，排気弁を一旦閉弁させた
状態でストッパーの係合作動によりこれら吸，排気弁を
ほぼ閉弁状態に保持させることができるため、エンジン
始動時に吸，排気弁を一旦閉弁状態にさせる動弁装置の
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。

【００１３】請求項２に記載の発明によれば、請求項
１，３の発明の効果に加えて、吸，排気弁のリフト異常
時にはその気筒の全弁をストッパーによりほぼ閉弁状態
に保持させるため、筒内流動ガスの吸気系への噴き戻
し、および筒内流動ガスの排出とを防止できて、他気筒
の燃焼安定性の確保と排気性状の改善とを図ることがで
きる。

【００１４】請求項４，６に記載の発明によれば、請求
項１〜３の発明の効果に加えて、ストッパーの設置数を
可及的に少なくすることができるので構造を簡単にする
ことができてコスト的に有利に得ることができると共
に、ストッパー作動のための動力を削減できてバッテリ
消費電力の節減に寄与することができる。

【００１５】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
の発明の効果に加えて、アイドル近辺等の低負荷運転域
では吸気量が少ないため、各気筒にそれぞれ複数ある
吸，排気弁の全てを開，閉作動させる必要はないが、か
かる運転域では前記吸，排気弁のうちそれぞれ１つをス
トッパーにより閉弁保持して停止させることができるの
で、動力を削減してバッテリ消費電力を更に節減するこ
とができる。

【００１６】請求項７に記載の発明によれば、請求項１
〜６の発明の効果に加えて、吸，排気弁をストッパーに
より閉弁保持している状態から開弁側へ作動させる際に
は、一旦、閉弁側の電磁石を励磁してアーマチュアを該
閉弁側の電磁石に吸着させるため、ストッパーに開弁側
ばね部材のばね力が作用することがなく、従って、スト
ッパーの解除動作をスムーズに行わせることができて信
頼性を高めることができる。

【００１７】

【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。

【００１８】図１，２において、１は吸気弁又は排気弁
等の弁体、２は該弁体１の動弁装置を示し、この動弁装
置２はシリンダヘッド１０に前記弁体１の弁軸１ａと同
軸線上にハウジング３を固定して配設してある。

【００１９】動弁装置２は前記弁軸１ａに連設した磁性
金属材料からなるアーマチュア４と、該アーマチュア４
を挾んで上下方向に対向して配設した開弁側および閉弁
側の２つの電磁石５，６と、前記弁軸１ａを開弁側と閉
弁側とに付勢する２つのばね部材としてのコイルスプリ
ング７，８とを備えている。

【００２０】コイルスプリング７，８は電磁石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、電磁石５，６
はこれらコイルスプリング７，８のばね力の大きさに適
応した大きさの電磁力が得られるように設定して、これ
ら電磁石５，６の電磁力とコイルスプリング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。

【００２１】アーマチュア４はその下面中心位置にアー
マチュア軸４ａを一体に備え、該アーマチュア軸４ａの
下端を前記弁軸１ａの上端に嵌挿したコンタクト４ｂに
当接して該弁軸１ａに連設してある。

【００２２】アーマチュア４の上面中央には上側のスプ
リングシート９と一体のばね軸９ａの下端が当接し、開
弁側のコイルスプリング７はハウジング３の上壁と該ス
プリングシート９との間に弾装してある。

【００２３】閉弁側のコイルスプリング８はシリンダヘ
ッド１０に設けた凹部１０ａ内に配置して、該凹部１０
ａの底面と弁軸１ａに固設した下側のスプリングシート
１１との間に弾装してある。

【００２４】動弁装置２は極力コンパクトに配設し得る
ようにハウジング３を平面長方形状に形成すると共に、
アーマチュア４および電磁石５，６は該ハウジング３内
に整然と収まるように同様に平面長方形状に形成してあ
り、かつ、該ハウジング３の気筒列方向の両側部は側壁
をなくして開放し、気筒列方向に近接して配設し得るよ
うにしてある。

【００２５】そして、この動弁装置２にはエンジン停止
時に前記弁体１を一旦閉弁させた状態で、前記開弁側の
コイルスプリング７のスプリングシート９，該スプリン
グシート９と一体のばね軸９ａ，アーマチュア４，該ア
ーマチュア４と一体のアーマチュア軸４ａ，又は前記弁
軸１ａの何れか１つ、例えば前記スプリングシート９の
下面と係合して、前記開弁側のコイルスプリング７の付
勢力に抗して前記弁体１をほぼ閉弁状態に保持させるス
トッパー１２を設けてある。

【００２６】このストッパー１２は回転軸１３の下端に
固設され、駆動手段１４を介して該回転軸１３によりス
トッパー１２の下面に係合するロック位置と、該ストッ
パー１２の下面から外れたロック解除位置とに回動し得
るようにしてある。

【００２７】この実施形態では前記ストッパー１２を、
吸気弁および排気弁の各気筒列方向に隣り合う２つの弁
体１，１を１つのストッパー１２によりほぼ全閉状態に
保持し得るように、図２に示すように各気筒列方向に隣
り合う２つの動弁装置２，２の間に配設してある。

【００２８】駆動手段１４は吸気弁側と排気弁側とでそ
れぞれ気筒列方向に延設されて、電磁アクチュエータま
たはモーター等の駆動源１５と連動して直線運動する１
つの第１駆動伝達部材１６と、各ストッパー１２と該第
１駆動伝達部材１６との間に設けた第２駆動伝達部材１
７とで構成している。

【００２９】本実施形態では第１駆動伝達部材１６とし
てリンク１８を用いる一方、第２駆動伝達部材１７とし
て前記回転軸１３に一端を固設し、他端を該リンク１８
にピン２０連結したアーム１９を用いている。

【００３０】このアーム１９のピン２０との連結部分は
長孔として、リンク１８の直線運動に対するアーム１９
の揺動運動を許容している。

【００３１】第１駆動伝達部材１６と第２駆動伝達部材
１７は、前記リンク１８およびアーム１９に替えて図
３，４に示すように、気筒列方向に配設されて直線運動
するラック２１と、回転軸１３に固設されて該ラック２
１に噛合し、ラック２１の直線運動を回転軸１３の回転
運動に変換するピニオン２２とを用いることができる。

【００３２】また、前記実施形態ではストッパー１２を
開弁側コイルスプリング７を支持するスプリングシート
９の下面に係合するようにしているが、図５，６に示す
ようにストッパー１２をアーマチュア４の下面に係合す
るように構成してもよい。

【００３３】この図５，６に示す実施形態ではストッパ
ー１２をリンク１８とアーム１９とで回動させるように
しているが、これは勿論図２，３に示したラック２１と
ピニオン２２からなる駆動手段１４を用いるようにして
もよい。

【００３４】図７，８は前記スプリングシート９の下面
に係合するストッパー１２の異なる例を示している。

【００３５】ストッパー１２Ａは気筒列方向に帯板状に
延在し、該ストッパー１２Ａの各スプリングシート９に
対応する位置には該スプリングシート９よりも若干大径
の係合孔２３を設けてあり、該ストッパー１２Ａを気筒
列方向と直交する方向に作動することによりスプリング
シート９と係合、係合解除するようにしてある。

【００３６】ストッパー１２Ａの駆動手段１４として、
ストッパー１２Ａの気筒列方向の端部に設けたラック２
１Ａと、該ラック２１Ａに噛合するピニオン２２Ａとの
組合わせを用いているが、ラック２１Ａを斜す歯として
ピニオン２２Ａに替えて該ラック２１Ａに噛合するウォ
ームとの組合わせを用いてもよい。

【００３７】また、本実施形態ではストッパー１２Ａを
気筒列方向と直交方向に作動させるようにしているが、
該ストッパー１２Ａを気筒列方向に作動させるようにす
ることも可能である。

【００３８】更に、駆動手段１４としてラック２１Ａと
ピニオン２２Ａ又はウォームとの組合わせを用いている
が、この他、図９に示すようにストッパー１２Ａの端部
を回動アーム２４にピン２５連結して、該回動アーム２
４の揺動によりストッパー１２Ａを気筒列方向と直交す
る方向に、もしくは気筒列方向（図９では気筒列方向と
直交方向の場合を示す）に作動させることも可能であ
る。

【００３９】図１０，１１は前記アーマチュア４の下面
に係合するストッパー１２の異なる例を示している。

【００４０】ストッパー１２Ｂはアーマチュア４の下側
の一側部で気筒列方向に延在する一本の角材で構成さ
れ、該ストッパー１２Ｂを気筒列方向と直交する方向に
前記アーマチュア４の下面と係合するロック位置と、該
アーマチュア４の下面から外れたロック解除位置とに作
動させるようにしてある。

【００４１】ハウジング３の一側部にはこのストッパー
１２Ｂが進退するためのスリット３ａを設けてある。

【００４２】このストッパー１２Ｂの駆動手段１４とし
て、ストッパー１２Ｂの端部に設けたラック２１Ａと、
該ラック２１Ａに噛合するピニオン２２Ａ又はウォーム
との組合わせを用いているが、前記図９に示したものと
同様に回動アーム２４タイプのものとすることもでき
る。

【００４３】図１２，１３はストッパー１２Ｃをスプリ
ングシート９のばね軸９ａに係脱させるようにした例を
示している。

【００４４】ストッパー１２Ｃはハウジング３のスプリ
ング配設部と電磁石配設部とを仕切る隔壁３ｂ上でばね
軸９ａを挾んで気筒列方向に延在し、該気筒列方向と直
交方向に互いに同期的に接近、離間される一対の角材で
構成してある。

【００４５】ばね軸９ａのストッパー１２Ｃに対応する
位置には環状の係止溝９ｂを形成してある一方、ストッ
パー１２Ｃには該係止溝９ｂに係合する凹部２７を形成
してあり、これら係止溝９ｂと凹部２７との係合により
ばね軸９ａをロックし、弁体１をほぼ閉弁状態に保持す
るようにしてある。

【００４６】図１４は前記図１２，１３に示したストッ
パー１２Ｃにより、アーマチュア軸４ａをロックするよ
うにした例を示す。

【００４７】この実施形態ではストッパー１２Ｃを、閉
弁側コイルスプリング８を収容したシリンダヘッド１０
の凹部１０ａに配設してあり、アーマチュア軸４ａには
ストッパー１２Ｃの凹部２７に対応する位置に環状の係
止溝４Ｃを設け、これら凹部２７と係止溝４Ｃとの係合
によりアーマチュア軸４ａをロックし、弁体１をほぼ閉
弁状態に保持するようにしている。

【００４８】なお、図示は省略したが前記ストッパー１
２Ｃにより弁軸１ａをロックするようにすることも可能
である。

【００４９】図１５は前記開弁側コイルスプリング７を
支持するスプリングシート９をロックするストッパー１
２の別の例を示している。

【００５０】この実施形態ではストッパー１２Ｄを気筒
列方向に延在する回動軸２８に固設したレバータイプに
構成し、該ストッパー１２Ｄをスプリングシート９の下
面に係合する垂直なロック位置と、スプリングシート９
の下面との係合が解除される水平なロック解除位置とに
作動させるようにしてある。

【００５１】図１６は前記アーマチュア４をロックする
ストッパー１２の別の例を示している。

【００５２】この実施形態ではストッパー１２Ｅを気筒
列方向に延在する回動軸２８に固設したフックタイプに
構成し、該ストッパー１２Ｅをアーマチュア４の一側部
下面に係合するロック位置と、該アーマチュア４との係
合が外れるロック解除位置とに作動させるようにしてあ
り、また、ハウジング３の側部にはこのストッパー１２
Ｅが進退するためのスリット３Ｃを設けてある。

【００５３】前記何れの実施形態にあっても、ストッパ
ー１２は図１に示したエンジンコントロールユニット３
０による駆動手段１４の駆動制御にもとづいて作動され
る。

【００５４】なお、図１，５，１０，１４，１６中、２
６はバルブシートを示す。

【００５５】図１７は前記エンジンコントロールユニッ
ト３０によるストッパー１２の制御動作を説明するフロ
ーチャートである。

【００５６】図１７において、車両走行後にエンジンを
停止すると、ステップＳ１で図外のイグニッションセン
サの検出信号にもとづいてエンジンが停止しているか否
かを判断する。

【００５７】ステップＳ１でエンジン停止と判定される
とステップＳ２に進み、動弁装置２の閉弁側電磁石６に
通電して該閉弁側電磁石６を励磁し、アーマチュア４を
該閉弁側電磁石６に吸着して全ての吸，排気弁の弁体１
を一旦完全に閉弁状態にし、ステップＳ３へ進んで該ス
テップＳ３で時間監視用のタイマによる時間監視開始か
ら規定時間経過したかどうかを判定する。

【００５８】ステップＳ３で規定時間経過していれば、
時間監視中にエンジンの再始動が行われなかったものと
判断してステップＳ４に進み、弁体１のストローク位置
を検出する図外の位置センサの検出信号にもとづいて弁
体１が閉弁となっているか否かを判定する。

【００５９】ステップＳ４の判定で弁体１が閉弁位置に
あればストッパー作動可能状態と判断し、ステップＳ５
に進んでストッパー１２の駆動手段１４にロック作動信
号を出力し、該駆動手段１４を駆動してストッパー１２
をロック位置へ作動させ、弁体１をほぼ閉弁状態に保持
させる。

【００６０】ステップＳ３で否定の判定がなされた場
合、ステップＳ６へ進み、時間監視中にエンジン再始動
によるストッパー作動キャンセル信号が入ったか否かを
判断する。

【００６１】ステップＳ６で否定の場合、エンジンの再
始動が行われなかったものと判断してステップＳ３へ戻
る。

【００６２】ステップＳ３で肯定の場合、エンジンが再
始動されたと判断してステップＳ７へ進み、ストッパー
１２の作動制御をキャンセルする。

【００６３】また、ステップＳ４で否定の場合、弁体１
の閉弁が不完全であると判定し、ステップＳ８へ進んで
モニターにエラー表示してステップＳ１へ戻る。

【００６４】このようにエンジンを停止した際には、
吸，排気弁（弁体１）を一旦閉弁させた状態でストッパ
ー１２の係合作動によりこれら吸，排気弁（弁体１）を
ほぼ全閉状態に保持させることができるため、エンジン
始動時に吸，排気弁（弁体１）を一旦閉弁状態にさせる
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。

【００６５】また、前述のように吸気弁および排気弁の
各気筒列方向に隣り合う弁体１，１を１つのストッパー
１２によりほぼ閉弁状態に保持するように構成すること
によって、構造を簡単にすることができて設計を容易に
行うことができると共に、部品点数を可及的に少なくす
ることができてコスト的に有利に得ることができ、しか
も、ストッパー作動のための動力を削減できてバッテリ
消費電力の節減に寄与することができる。

【００６６】ここで、前記図１〜４，図７〜９，および
図１２，１３，１５に示したように、ストッパー１２を
ハウジング３の上側部に配置して開弁側コイルスプリン
グ７のスプリングシート９に係合するように構成すれ
ば、動弁装置２の上側部には比較的余裕空間があるため
ストッパー１２をスペース的に有利に組込むことができ
ると共に、ストッパー１２の形状的な設計の自由度を拡
大することができる。

【００６７】図１８はエンジン始動時における前記スト
ッパー１２の係合解除制御動作の一例を説明するフロー
チャートを示している。

【００６８】図１８において、ステップＳ１０１で図外
のイグニッションセンサの検出信号にもとづいてエンジ
ン始動か否かを判断する。

【００６９】ステップＳ１０１でエンジン始動と判定さ
れるとステップＳ１０２に進み、動弁装置２の閉弁側電
磁石６に通電して該閉弁側電磁石６を励磁し、ストッパ
ー１２の係合によりほぼ閉弁相当位置にあるアーマチュ
ア４を該閉弁側電磁石６に吸着させ、全ての吸，排気弁
（弁体１）を一旦完全に閉弁状態にして前記ストッパー
１２と該ストッパー１２に対応した被係合部材、例えば
スプリングシート９との間に微少のクリアランスを形成
する。

【００７０】ステップＳ１０２で微少クリアランスの設
定後ステップＳ１０３へ移行し、時間設定用のタイマに
よる時間監視開始から規定時間経過したかどうかを判定
する。

【００７１】ステップＳ１０３の判定で規定時間経過し
ていれば、エンジンが始動途中で停止しなかったものと
判断してステップＳ１０４へ進み、ストッパー１２の駆
動手段１４にロック解除作動信号を出力し、該駆動手段
１４を駆動してストッパー１２をロック解除位置へ作動
させて動弁装置２の電磁的開閉作動を可能とする。

【００７２】ステップＳ１０３で否定の判定がなされた
場合、ステップＳ１０５へ進み、時間監視中にエンジン
が停止してストッパー作動キャンセル信号が入ったか否
かを判断する。

【００７３】ステップＳ１０５で否定の場合、エンジン
が始動途中で停止しなかったものと判断してステップＳ
１０３へ戻る。

【００７４】ステップＳ１０５で肯定の場合、エンジン
が始動途中で停止したものと判断してステップＳ１０６
へ進み、ストッパー１２の作動制御をキャンセルする。

【００７５】このようにエンジン始動の際に、ストッパ
ー１２によりほぼ閉弁状態に保持されている全ての弁体
１を一旦閉弁側電磁石６の励磁作動により完全に閉弁状
態にして、ストッパー１２とその被係合部材との間に微
少のクリアランスを確保することでストッパー１２に開
弁側コイルスプリング７のばね力が作用するのを回避で
きるため、ストッパー１２の解除動作をスムーズに行わ
せることができて信頼性を高めることができる。

【００７６】また、このようにエンジン始動時に弁体１
を完全に閉弁状態にさせるため閉弁側電磁石６に通電し
ても、アーマチュア４の移動ストロークは微少であるた
めバッテリ電力の消費量を極く僅かに抑えることができ
る。

【００７７】ここで、前述のストッパー１２およびその
駆動手段１４は、各気筒単位で吸気弁側および排気弁側
の動弁装置２に設けるようにすることもでき、このよう
なストッパー１２および駆動手段１４の配設構造の場合
にも、前記図１７および図１８に示した作動制御方式を
採用することができる。

【００７８】また、このように各気筒単位にストッパー
１２およびその駆動手段１４を設けた場合、エンジン始
動後に吸，排気弁のリフト異常が生じた際に、当該気筒
の吸，排気弁の全てをストッパー１２によりほぼ全閉状
態にさせることもできる。

【００７９】図１９に一例としてこのような吸，排気弁
のリフト異常時におけるストッパー１２の作動制御内容
のフローチャートを示す。図１９において、ステップＳ
２０１で吸，排気弁のストローク位置を検出する図外の
位置センサの検出信号にもとづいて、弁体１がリフト異
常であるか否かを判定する。

【００８０】ステップＳ２０１で吸気弁もしくは排気弁
の１つ又は複数がリフト異常であると判定されるとステ
ップＳ２０２へ進み、各リフト異常が発覚した当該気筒
の全ての吸，排気弁の動弁装置２の閉弁側電磁石６を励
磁し、アーマチュア４を該閉弁側電磁石６に吸着して一
旦完全に閉弁状態にする。

【００８１】ステップＳ２０２で閉弁側電磁石６の励磁
による弁体１の完全閉弁作動後ステップＳ２０３へ移行
し、時間設定用タイマによる時間監視開始から規定時間
経過したかどうかを判定する。

【００８２】ステップＳ２０３の判定で規定時間経過し
ていればエンジン駆動中であると判断してステップＳ２
０４へ移行し、前記位置センサの検出信号にもとづいて
弁体１が閉弁となっているか否かを判定する。

【００８３】ステップＳ２０４の判定で弁体１が閉弁位
置にあればストッパー作動可能状態と判断し、ステップ
Ｓ２０５に進んでストッパー１２の駆動手段１４にロッ
ク作動信号を出力し、該駆動手段１４を駆動してストッ
パー１２をロック位置へ作動させ、弁体１をほぼ閉弁状
態に保持させる。

【００８４】ステップＳ２０４で否定の場合、弁体１の
閉弁が不完全であると判定し、ステップＳ２０６へ進ん
でモニターにエラー表示してステップＳ２０１へ戻る。

【００８５】このようにエンジン駆動中に吸，排気弁の
リフト異常が生じた際に、当該気筒の全ての吸，排気弁
をストッパー１２によりほぼ閉弁状態に保持させること
により、筒内流動ガスの吸気系への噴き戻し、および筒
内流動ガスの排出とを防止できて、他気筒の燃焼安定性
の確保と排気性状の改善とを図ることができる。

【００８６】図２０〜２３は４気筒エンジンにおける図
１〜６に示したストッパー１２の配設態様を示すもの
で、これらの図では便宜的に吸気弁側の動弁装置２とそ
のストッパー１２の配設状態を示している。

【００８７】図２０，２１は何れも吸気弁および排気弁
を各気筒毎にそれぞれ１つ備えた所謂単弁タイプの４気
筒エンジンを示している。

【００８８】図２０に示す実施形態にあっては、第１気
筒＃１ＣＹＬと第２気筒＃２ＣＹＬの各吸気弁とその動
弁装置２，２、および第３気筒＃３ＣＹＬと第４気筒＃
４ＣＹＬの各吸気弁とその動弁装置２，２をそれぞれ近
接配置し、ストッパー１２は第１気筒＃１ＣＹＬと第２
気筒＃２ＣＹＬの気筒間に、および第３気筒＃３ＣＹＬ
と第４気筒＃４ＣＹＬの気筒間にそれぞれ１つ設けて、
該１つのストッパー１２により気筒列方向に近接して隣
り合う２つの動弁装置２，２間において２つの弁体１，
１を同時にほぼ閉弁状態に保持させるようにしている。

【００８９】図２１に示す実施形態は、各気筒＃１ＣＹ
Ｌ〜＃４ＣＹＬで吸気弁とその動弁装置２を気筒列方向
一側に偏寄して配設したもので、この場合ストッパー１
２は第１気筒＃１ＣＹＬと第２気筒＃２ＣＹＬの隣り合
う動弁装置２，２の中間位置、および第３気筒＃３ＣＹ
Ｌと第４気筒＃４ＣＹＬの隣り合う動弁装置２，２の中
間位置にそれぞれ１つ設けて、１つのストッパー１２に
より２つの弁体１，１を同時にほぼ閉弁状態に保持させ
るようにしている。

【００９０】また、図２２，２３は何れも吸気弁および
排気弁を各気筒毎にそれぞれ２つづつ気筒列方向に並設
した所謂多弁タイプの４気筒エンジンを示している。

【００９１】図２２に示す実施形態にあっては、各気筒
毎に隣接する２つの動弁装置２，２の間に１つのストッ
パー１２を設け、該１つのストッパー１２により隣接す
る２つの弁体１，１を同時にほぼ閉弁状態に保持させる
ようにしている。

【００９２】従って、この実施形態に示すストッパー配
設形態において駆動手段１４を各気筒単位に組付けるこ
とによって、前記図１９に示したストッパー１２の作動
制御方式を実施することができる。

【００９３】図２３に示す実施形態では、各気筒間に１
つのストッパー１２を設け、各気筒間で隣接する２つの
動弁装置２，２間で該１つのストッパー１２により２つ
の弁体１，１を同時にほぼ閉弁状態に保持させるように
している。

【００９４】この図２３に示した実施形態のストッパー
配設形態では機関の運転状態に応じて、例えば機関の低
速、低負荷運転域のように吸気量の少ない運転域で、各
気筒のそれぞれ２つある吸気弁および排気弁のうち片方
をストッパー１２により閉弁保持して停止させることが
できる。

【００９５】この場合、図２３に示した各ストッパー１
２を例えばそれぞれ独立した駆動手段１４で個々に作動
するように構成し、各気筒における吸気弁側および排気
弁側にそれぞれ並設した動弁装置２の＃１ＡＣＴＲと＃
２ＡＣＴＲのうち、＃２ＡＣＴＲをそれぞれ前記特定運
転域でストッパー１２により閉弁保持させて停止させれ
ばよい。

【００９６】図２４に一例としてこのような多弁タイプ
のエンジンにおける特定運転域での片弁制御内容のフロ
ーチャートを示す。

【００９７】図２４において、ステップＳ３０１で図外
のイグニッションセンサの検出信号にもとづいてエンジ
ン始動か否かを判断する。

【００９８】ステップＳ３０１でエンジン始動と判定さ
れるとステップＳ３０２に進み、各気筒の吸，排気弁の
各２３の動弁装置＃１ＡＣＴＲと＃２ＡＣＴＲうち、＃
１ＡＣＴＲの閉弁側電磁石６を励磁し、ストッパー１２
の係合によりほぼ閉弁相当位置にあるアーマチュア４を
該閉弁側電磁石６に吸着させ、該＃１ＡＣＴＲに対応し
た弁体１（吸気弁および排気弁の各一方）を一旦完全に
閉弁状態にして前記ストッパー１２と該ストッパー１２
に対応した被係合部材との間に微少のクリアランスを形
成する。

【００９９】ステップＳ３０２で微少クリアランスの設
定後ステップＳ３０３へ移行し、時間設定用タイマによ
る時間監視開始から規定時間経過したかどうかを判定す
る。

【０１００】ステップＳ３０３の判定で規定時間経過し
ていれば、エンジンが始動途中で停止しなかったものと
判断してステップＳ３０４へ進み、ストッパー１２の駆
動手段１４を駆動してストッパー１２をロック解除位置
へ作動させて各気筒の動弁装置＃１ＡＣＴＲの電磁的開
閉作動を可能とする。

【０１０１】ステップＳ３０３で否定の判定がなされた
場合ステップＳ３０７へ進み、時間監視中にエンジンが
停止してストッパー作動キャンセル信号が入ったか否か
を判断する。

【０１０２】ステップＳ３０７で否定の場合、エンジン
が始動途中で停止しなかったものと判断してステップＳ
３０３へ戻る。

【０１０３】ステップＳ３０７で肯定の場合、エンジン
が始動途中で停止したものと判断してステップＳ３０８
へ進み、ストッパー１２の作動制御をキャンセルする。

【０１０４】エンジンが始動して各気筒の動弁装置＃１
ＡＣＴＲが正常に作動するとステップＳ３０５へ進み、
図外のアイドルセンサ又はスロットルセンサによるアイ
ドル検出信号にもとづいてアイドル運転か否かを判断す
る。

【０１０５】ステップＳ３０５でアイドル運転の判定が
なされた場合、ステップＳ３０６へ進んで各気筒の動弁
装置＃２ＡＣＴＲのストッパー１２によるロック状態を
維持させ、ステップＳ３０５にもどる。

【０１０６】ステップＳ３０５で否定の場合、アイドル
運転以外と判断してステップＳ３０９へ進み、各気筒の
動弁装置＃２ＡＣＴＲの閉弁側電磁石６を励磁し、スト
ッパー１２の係合によりほぼ閉弁相当位置にあるアーマ
チュア４を該閉弁側電磁石６に吸着させ、該＃２ＡＣＴ
Ｒに対応した弁体１（吸気弁および排気弁の各他方）を
一旦完全に閉弁状態にして前記ストッパー１２と該スト
ッパー１２に対応した被係合部材との間に微少クリアラ
ンスを設定する。

【０１０７】ステップＳ３０９で微少クリアランスの設
定後ステップＳ３１０へ移行し、ストッパー１２の駆動
手段１４を駆動してストッパー１２をロック解除位置へ
作動させ、各気筒の動弁装置＃２ＡＣＴＲの電磁的開閉
作動を可能として両弁作動を行わせる。

【０１０８】従って、図２５に示すように機関の中、高
負荷運転域では両弁作動を行わせるが、アイドル近辺等
の吸気量の少ない低速、低負荷運転域で各気筒の吸，排
気弁の片弁停止を行えるため、その分動力を削減してバ
ッテリ消費電力を更に節減することができる。

【０１０９】なお、前述において動弁装置２の＃１ＡＣ
ＴＲ用のストッパー１２と、＃２ＡＣＴＲ用のストッパ
ー１２をそれぞれ１系統の駆動手段１４で作動制御する
ことも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す断面説明図。

【図２】同実施形態におけるストッパーとその被係合部
材との関係を示す平面説明図。

【図３】本発明の第２実施形態を示す断面説明図。

【図４】同実施形態におけるストッパーとその被係合部
材との関係を示す平面説明図。

【図５】本発明の第３実施形態を示す断面説明図。

【図６】同実施形態におけるストッパーとその被係合部
材との関係を示す平面説明図。

【図７】本発明の第４実施形態を示す断面説明図。

【図８】同実施形態におけるストッパーとその被係合部
材との関係を示す平面説明図。

【図９】本発明の第５実施形態におけるストッパーとそ
の被係合部材との関係を示す平面説明図。

【図１０】本発明の第６実施形態を示す断面説明図。

【図１１】同実施形態におけるストッパーとその被係合
部材との関係を示す平面説明図。

【図１２】本発明の第７実施形態を示す断面説明図。

【図１３】同実施形態におけるストッパーとその被係合
部材との関係を示す平面説明図。

【図１４】本発明の第８実施形態を示す断面説明図。

【図１５】本発明の第９実施形態を示す断面説明図。

【図１６】本発明の第１０実施形態を示す断面説明図。

【図１７】ストッパーのロック作動の制御フローチャー
ト。

【図１８】ストッパーのロック解除作動の制御フローチ
ャート。

【図１９】本発明の第１１実施形態におけるストッパー
ロック作動の制御フローチャート。

【図２０】本発明の第１２実施形態の動弁装置およびス
トッパーのレイアウトを示す平面説明図。

【図２１】本発明の第１３実施形態の動弁装置およびス
トッパーのレイアウトを示す平面説明図。

【図２２】本発明の第１４実施形態の動弁装置およびス
トッパーのレイアウトを示す平面説明図。

【図２３】本発明の第１５実施形態の動弁装置およびス
トッパーのレイアウトを示す平面説明図。

【図２４】本発明の第１６実施形態におけるストッパー
のロック解除作動の制御フローチャート。

【図２５】同実施形態における吸，排気弁の制御作動運
転域を示す説明図。

【符号の説明】

１ 弁体（吸気弁，排気弁） １ａ 弁軸 ２ 動弁装置 ４ アーマチュア ５ 開弁側電磁石 ６ 閉弁側電磁石 ７ 開弁側ばね部材 ８ 閉弁側ばね部材 ９ スプリングシート １２ ストッパー １４ 駆動手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｋ 31/06 ３０５ Ｆ１６Ｋ 31/06 ３０５Ｒ Ｆターム(参考） 3G092 AA11 AA13 DA01 DA02 DA07 DG02 DG09 EA13 EA17 FA00 FA11 FA13 FA15 FA50 FB03 FB05 GA01 GA04 GA10 HA13X HA13Z HF19Z HF20Z 3H106 DA07 DA25 DB02 DB14 DB26 DB32 DC02 DC17 DD09 EE22 EE48 GA15 GC02

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸，排気弁の各弁軸に連設されたアーマ
   チュアと、該アーマチュアを挾んで上下方向に対向して
   配設された２つの電磁石と、前記弁軸を開弁側と閉弁側
   とに付勢する２つのばね部材とを備え、吸，排気弁をこ
   れら電磁石とばね部材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、エンジン停止
   時に前記吸，排気弁を一旦閉弁させた状態で、前記開弁
   側のばね部材を支持するスプリングシート、該スプリン
   グシートと一体のばね軸、アーマチュア、該アーマチュ
   アと一体のアーマチュア軸、又は前記弁軸の何れか１つ
   と係合して、前記開弁側のばね部材の付勢力に抗して
   吸，排気弁をほぼ閉弁状態に保持させるストッパーを設
   けたことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
2. 【請求項２】 吸気弁側および排気弁側の各ストッパー
   およびその駆動手段を各気筒単位に設けて、弁リフト異
   常時に前記ストッパーにより弁リフトに異常のある当該
   気筒の全弁をほぼ閉弁状態に保持するようにしたことを
   特徴とする請求項１に記載の内燃機関の動弁装置。
3. 【請求項３】 吸気弁および排気弁が気筒毎にそれぞれ
   複数個設けられ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。
4. 【請求項４】 吸気弁および排気弁の各気筒列方向に隣
   り合う弁を１つのストッパーによりほぼ閉弁状態に保持
   するようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れか
   に記載の内燃機関の動弁装置。
5. 【請求項５】 吸気弁および排気弁が気筒毎にそれぞれ
   複数個設けられ、機関の運転状態に応じて各気筒の吸気
   弁および排気弁のうちそれぞれ１つをストッパーにより
   ほぼ全閉状態に保持させるようにしたことを特徴とする
   請求項１に記載の内燃機関の動弁装置。
6. 【請求項６】 吸気弁側および排気弁側の各ストッパー
   を各気筒間に１つ設けたことを特徴とする請求項４，５
   に記載の内燃機関の動弁装置。
7. 【請求項７】 吸，排気弁のストッパーによる閉弁保持
   状態から開弁側への作動時に、一旦閉弁側の電磁石を励
   磁してアーマチュアを該閉弁側の電磁石に吸着させるよ
   うにしたことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載
   の内燃機関の動弁装置。