JP2703978B2 - Valve train of internal combustion engine - Google Patents

Valve train of internal combustion engine

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JP2703978B2
JP2703978B2 JP4393089A JP4393089A JP2703978B2 JP 2703978 B2 JP2703978 B2 JP 2703978B2 JP 4393089 A JP4393089 A JP 4393089A JP 4393089 A JP4393089 A JP 4393089A JP 2703978 B2 JP2703978 B2 JP 2703978B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関の動弁機構に関し、特に機関の回
転速度に応じて吸気弁または排気弁の作動状態を段階的
に変化させるための弁作動状態変更手段とを備えた内燃
機関の動弁機構に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve train for an internal combustion engine, and more particularly to a valve train for changing the operating state of an intake valve or an exhaust valve in a stepwise manner according to the rotational speed of the engine. The present invention relates to a valve operating mechanism for an internal combustion engine including a valve operating state changing unit.

〈従来の技術〉 従来より、広い運転範囲に亘って吸・排気効率の最適
化を図るべく気筒毎に複数の吸気弁或いは排気弁を設
け、かつ機関の回転速度に応じて作動バルブ数を切り換
えたり弁の作動タイミングを変化させるようにした内燃
機関の動弁機構が種々提案されている。例えば本願出願
人による特開昭61−19911号公報には、機関の回転に同
期して回転駆動するカム軸に機関の低速運転及び高速運
転にそれぞれ対応した形状の低速用カム及び高速用カム
を一体化し、低速用カムに摺接する第1及び第2ロッカ
アームと高速用カムに摺接する第3ロッカアームとを隣
接して相対角変位可能にロッカシャフトに軸支し、かつ
各ロッカアームを相対角変位する状態と一体的に連結し
た状態とに切換可能な連結手段を設けた内燃機関の弁作
動状態切換装置が開示されている。
<Conventional technology> Conventionally, a plurality of intake valves or exhaust valves are provided for each cylinder in order to optimize the intake and exhaust efficiency over a wide operating range, and the number of operating valves is switched according to the engine speed. There have been proposed various valve operating mechanisms of an internal combustion engine in which the operation timing of a sliding valve is changed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-19911 by the applicant of the present application discloses that a low-speed cam and a high-speed cam each having a shape corresponding to a low-speed operation and a high-speed operation of an engine are provided on a cam shaft that rotates in synchronization with the rotation of the engine. The first and second rocker arms slidably contacting the low-speed cam and the third rocker arm slidably contacting the high-speed cam are adjacently supported on the rocker shaft so as to be relatively angularly displaceable, and each rocker arm is relatively angularly displaced. A valve operating state switching device for an internal combustion engine provided with a connecting means capable of switching between a state and an integrally connected state is disclosed.

この連結手段は、各ロッカアームに内設されたガイド
孔に摺合するピストンを有し、各ロッカアームのカムス
リッパ面にカムのベース円が摺接して各ガイド孔が整合
した状態で油圧によりピストンを作動させることによっ
て各ロッカアーム同士を連結または連結解除する。この
ピストンの作動油圧は、機関の回転速度に応じて切換弁
で選択的に切り換えて供給される。しかし、切換弁が長
期間不使用であると膠着状態を生じて実際に作動させた
い時に正常に作動しなくなる虞れがある。また、ロッカ
アームのカムスリッパ面に異常摩耗が生じた場合等に
は、該ロッカアームの揺動角度が変化するためにガイド
孔同士が偏心してピストンの正常な動作に支障をきたす
ことが考えられる。他方、本願出願人は、特開昭63−14
7909号公報等に於てピストンの作動不良を検出する手段
を備えた内燃機関の弁作動状態切換装置を提案してい
る。
This connecting means has a piston which slides into a guide hole provided in each rocker arm, and operates the piston by hydraulic pressure in a state where the base circle of the cam slides on the cam slipper surface of each rocker arm and each guide hole is aligned. By doing so, each rocker arm is connected or disconnected. The operating oil pressure of the piston is selectively switched and supplied by a switching valve according to the rotation speed of the engine. However, if the switching valve is not used for a long period of time, there is a possibility that a stuck state may occur and the switching valve may not operate normally when it is desired to actually operate the switching valve. Further, when abnormal wear occurs on the cam slipper surface of the rocker arm or the like, the swing angle of the rocker arm may change, and the guide holes may be eccentric to hinder normal operation of the piston. On the other hand, the applicant of the present application has
No. 7909 proposes a valve operating state switching device for an internal combustion engine provided with means for detecting a malfunction of a piston.

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明の目的は、弁作動状態切換装置の正常な動作を
確保し、かつ異常事態を生じた際に速やかな処置をとり
得るようにするために、予め該装置の作動状態を確認す
ることができる内燃機関の動弁機構を提供することにあ
る。
<Problems to be Solved by the Invention> An object of the present invention is to provide a valve operating state switching device with a normal operation in order to be able to take a prompt action in the event of an abnormal situation. It is an object of the present invention to provide a valve operating mechanism of an internal combustion engine capable of confirming an operation state of the device.

〈問題点を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、クランク軸に同
期回転するカムにより開閉駆動される吸気弁または排気
弁と、機関の第1の運転状態に応じて流体圧の作用によ
り弁作動状態を選択的に変更する弁作動状態変更手段と
を備える内燃機関の動弁機構であって、前記第1運転状
態と異なる第2の運転状態で一定時間だけ前記弁作動状
態変更手段を作動させてその作動状態を確認する確認手
段を有することを特徴とする内燃機関の動弁機構を提供
することにより達成される。
<Means for Solving the Problems> According to the present invention, such an object is achieved according to an intake valve or an exhaust valve driven to be opened and closed by a cam that rotates synchronously with a crankshaft and a first operating state of the engine. A valve operating state changing means for selectively changing the valve operating state by the action of a fluid pressure, wherein the valve operating state changing means selectively changes the valve operating state by an action of a fluid pressure. The present invention is attained by providing a valve operating mechanism for an internal combustion engine, characterized by having a check means for operating the valve operating state changing means to check the operating state.

〈作用〉 このようにすれば、第1の運転状態に対応して弁作動
状態を切り換える通常の作動と別個に、確認手段により
弁作動状態変更手段を作動させることによって、予めそ
の正常な作動を確認しかつ作動異常を検知することがで
きる。
<Operation> With this configuration, the normal operation is previously performed by operating the valve operation state changing unit by the confirmation unit separately from the normal operation of switching the valve operation state in accordance with the first operation state. It is possible to confirm and detect an abnormal operation.

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳し
く説明する。
<Embodiment> Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図に示されるように、内燃機関本体に設けられた
一対の吸気弁1a、1bは、図示されないクランク軸の1/2
の速度で同期駆動されるカム軸2に一体的に設けられた
一対の低速用カム3a、3b及び単一の高速用カム4と、こ
れらカム3a、3b、4に係合して揺動するカムフォロワと
しての第1〜第3ロッカアーム5〜7とによって開閉動
作を行う。また、本内燃機関には一対の排気弁(図示せ
ず)が備えられており、上記した吸気弁1a、1bと同様に
開閉駆動される。
As shown in FIG. 1, a pair of intake valves 1a and 1b provided in the internal combustion engine main body is a half of a crankshaft (not shown).
A pair of low-speed cams 3a, 3b and a single high-speed cam 4 integrally provided on the camshaft 2 synchronously driven at the speed described above, and swings by engaging with these cams 3a, 3b, 4. Opening and closing operations are performed by the first to third rocker arms 5 to 7 as cam followers. The internal combustion engine is provided with a pair of exhaust valves (not shown), and is driven to open and close similarly to the above-described intake valves 1a and 1b.

第1〜第3ロッカアーム5〜7は、カム軸2の下方に
平行に固設されたロッカシャフト8に互いに隣接して揺
動自在に軸支されている。第1及び第3ロッカアーム
5、7は基本的に同一形状をなし、その基部がロッカシ
ャフト8に軸支されかつ遊端部が両吸気弁1a、1bの上方
に延出している。両ロッカアーム5、7の遊端部には、
各吸気弁1a、1bの上端に当接するタペットねじ9a、9bが
それぞれロックナット10a、10bにより緩み止めして進退
可能に螺着されている。また、第1、第3ロッカアーム
5、7の上面には低速用カム3a、3bにそれぞれ摺接する
カムスリッパ5a、7aが形成されている。
The first to third rocker arms 5 to 7 are swingably supported adjacent to each other on a rocker shaft 8 fixed and provided in parallel below the camshaft 2. The first and third rocker arms 5, 7 have basically the same shape, the base of which is pivotally supported by the rocker shaft 8 and the free end extends above both intake valves 1a, 1b. At the free ends of both rocker arms 5, 7,
Tappet screws 9a and 9b abutting on the upper ends of the intake valves 1a and 1b are screwed so as to be prevented from loosening by lock nuts 10a and 10b, respectively, and to be able to advance and retreat. Cam slippers 5a and 7a are formed on the upper surfaces of the first and third rocker arms 5 and 7, respectively, to be in sliding contact with the low speed cams 3a and 3b.

第2ロッカアーム6は、その基部が第1及び第3ロッ
カアーム5、7間でロッカシャフト8に軸支されてい
る。第2ロッカアーム6の遊端部は、ロッカシャフト8
から両吸気弁1a、1bの中間に向けて僅かに延出してお
り、その上面には高速用カム4に摺接するカムスリッパ
6aが形成され、かつ下面にはシリンダヘッド側に固定さ
れたリフタ(図示せず)の上端面が当接している。この
リフタは、内蔵するコイルばねによりロストモーション
スプリングとしてカムスリッパ6aが高速用カム4に常時
摺接するように第2ロッカアーム6を上向きに付勢して
いる。
The base of the second rocker arm 6 is supported by a rocker shaft 8 between the first and third rocker arms 5 and 7. The free end of the second rocker arm 6 is a rocker shaft 8.
From the intake valves 1a and 1b, and a cam slipper that slides on the high-speed cam 4 on its upper surface.
6a is formed, and the upper surface of a lifter (not shown) fixed to the cylinder head side is in contact with the lower surface. The lifter urges the second rocker arm 6 upward by a built-in coil spring as a lost motion spring so that the cam slipper 6a always slides on the high-speed cam 4.

カム軸2は、機関本体の上方に回転自在に支持され、
第1、第3ロッカアーム5、7に対応する低速用カム3
a、3bと第2ロッカアーム6に対応する高速用カム4と
が一体的に連設されている。第2図に良く示されるよう
に、低速用カム3a、3bは比較的小さな揚程を有し、機関
の低速運転時に適合した卵形断面のカムプロフィルに形
成されている。高速用カム4は、低速用カム3a、3bに比
してより広角度にわたる大きな揚程を有し、高速運転時
に適合した卵形断面のカムプロフィルに形成されてい
る。
The camshaft 2 is rotatably supported above the engine body,
Low-speed cams 3 corresponding to the first and third rocker arms 5 and 7
a, 3b and a high-speed cam 4 corresponding to the second rocker arm 6 are integrally connected. As best shown in FIG. 2, the low speed cams 3a and 3b have a relatively small head and are formed into a cam profile having an oval cross section adapted to a low speed operation of the engine. The high-speed cam 4 has a larger head over a wider angle than the low-speed cams 3a, 3b, and is formed in a cam profile having an oval cross section suitable for high-speed operation.

第1〜第3ロッカアーム5〜7は、それらの中央部に
内蔵する連結装置11によって一体的に揺動し得る状態と
相対変位し得る状態とに切換可能である。また、両吸気
弁1a、1bの上部には、リテーナ12a、12bがそれぞれ設け
られており、機関本体との間に両吸気弁1a、1bのステム
部を囲繞するように介装されたバルブスプリング16a、1
6bが両弁1a、1bを閉弁方向即ち第2図で上向きに付勢し
ている。
The first to third rocker arms 5 to 7 can be switched between a state in which they can be swung integrally and a state in which they can be relatively displaced by a connecting device 11 built in the central portion thereof. In addition, retainers 12a and 12b are provided above the intake valves 1a and 1b, respectively, and valve springs are interposed between the intake valves 1a and 1b so as to surround the stems of the intake valves 1a and 1b. 16a, 1
6b urges both valves 1a, 1b in the valve closing direction, that is, upward in FIG.

第3図及び第4図に良く示されるように、第1ロッカ
アーム5には、第2ロッカアーム6側に向けて開放する
第1ガイド孔14がロッカシャフト8と平行に穿設されて
いる。第1ガイド孔14の底部側には小径部15に伴う段部
16が形成されている。第2ロッカアーム6には、第1ロ
ッカアーム5の第1ガイド孔14に連通する第2ガイド孔
17が貫設されている。第3ロッカアーム7には、第2ガ
イド孔17に連通する第3ガイド孔18が穿設されている。
第3ガイド孔18には、段部19が形成されかつ底壁に小径
の貫通孔20が第3ガイド孔18と同心に穿設されている。
3 and 4, the first rocker arm 5 is provided with a first guide hole 14 opened toward the second rocker arm 6 in parallel with the rocker shaft 8. At the bottom side of the first guide hole 14, a step with the small diameter portion 15
16 are formed. The second rocker arm 6 has a second guide hole communicating with the first guide hole 14 of the first rocker arm 5.
17 are penetrated. The third rocker arm 7 is provided with a third guide hole 18 communicating with the second guide hole 17.
A step portion 19 is formed in the third guide hole 18, and a small-diameter through hole 20 is formed in the bottom wall concentrically with the third guide hole 18.

これら第1〜第3ガイド孔14、17、18の内部には、第
1及び第2ロッカアーム5、6を連結する位置及びその
連結を解除する位置間で移動し得る第1ピストン21と、
第2及び第3ロッカアーム6、7を連結する位置及びそ
の連結を解除する位置間で移動可能な第2ピストン22
と、両ピストン21、22の移動を規制するストッパ23とが
摺合している。ストッパ23には、両ピストン21、22を連
結解除位置側に付勢するコイルばね24が装着されてい
る。
Inside the first to third guide holes 14, 17, 18, a first piston 21 that can move between a position where the first and second rocker arms 5, 6 are connected and a position where the connection is released,
A second piston 22 movable between a position where the second and third rocker arms 6 and 7 are connected and a position where the connection is released.
And a stopper 23 that regulates the movement of the pistons 21 and 22 are in sliding contact with each other. A coil spring 24 that urges the pistons 21 and 22 toward the uncoupling position is mounted on the stopper 23.

第1ピストン21は、その一端が第1ガイド孔14内の段
部19に当接する位置で他端が第1ガイド孔14から突出し
ないの軸線方向寸法を有する。第2ピストン22は、第2
ガイド孔17の全長と等しい軸線方向寸法を有する。スト
ッパ23は、貫通孔24を挿通するガイド棒23aを備える。
ガイド棒23aの先端部外周面には、複数の軸線方向溝23b
が凹設され、ストッパ23が連結解除位置側にあると第3
ガイド孔18が外部に連通するようになっている。
The first piston 21 has an axial dimension such that one end thereof abuts the step 19 in the first guide hole 14 and the other end does not protrude from the first guide hole 14. The second piston 22
It has an axial dimension equal to the entire length of the guide hole 17. The stopper 23 includes a guide rod 23a that passes through the through hole 24.
A plurality of axial grooves 23b are provided on the outer peripheral surface of the tip portion of the guide rod 23a.
When the stopper 23 is located at the connection release position side, the third
The guide hole 18 communicates with the outside.

第1ガイド孔14内部には、その底面と第1ピストン21
端面との間に油圧室25が郭成されている。また、ロッカ
シャフト8内には、図示されない油圧供給装置に連通す
る一対の通路26、27が穿設されており、第1ロッカアー
ム5に内設された油路28とロッカシャフト8周壁に穿設
された連通孔29とを介して、第1ロッカアーム5の揺動
状態の如何に拘らず、一方の作動油供給通路26から供給
される作動油を、常に油圧室25内に導入し得るようにさ
れている。
The bottom of the first guide hole 14 and the first piston 21
A hydraulic chamber 25 is defined between the end face and the hydraulic chamber 25. A pair of passages 26 and 27 communicating with a hydraulic supply device (not shown) are formed in the rocker shaft 8, and an oil passage 28 provided in the first rocker arm 5 and a peripheral wall of the rocker shaft 8 are formed. The hydraulic oil supplied from one hydraulic oil supply passage 26 can be always introduced into the hydraulic chamber 25 through the communication hole 29 regardless of the swing state of the first rocker arm 5. Have been.

第3ロッカーアーム7には油路30が内設され、かつロ
ッカシャフト8周壁には対応する位置に連通孔31がそれ
ぞれ穿設されており、第3ロッカアーム7の揺動状態の
如何に拘らず、油路30及び連通孔31を介して流体通路27
と第3ガイド孔18内とが連通し得るようにされている。
また油路30は、第2ピストン22が連結解除位置側にある
と第3ガイド孔18に連通する位置に開口している(第4
図)。
An oil passage 30 is provided in the third rocker arm 7, and a communication hole 31 is formed in a corresponding position on the peripheral wall of the rocker shaft 8, regardless of the swing state of the third rocker arm 7. , The fluid passage 27 through the oil passage 30 and the communication hole 31
And the third guide hole 18 can communicate with each other.
The oil passage 30 is opened at a position where the second piston 22 communicates with the third guide hole 18 when the second piston 22 is located at the uncoupling position (fourth position).
Figure).

第5図は、上記実施例に対する油圧供給経路を図式的
に示している。一方の作動油供給通路26は、電磁弁32を
介して、例えば機関のクランク軸に連結されて所定の圧
力で潤滑油を供給する潤滑油ポンプ33に接続されてい
る。電磁弁32は制御装置34に電気的に接続され、かつ該
制御装置からの指示に従って開閉する。他方の流体通路
27はオリフィス35を介して潤滑油ポンプ33に接続されて
いる。そして両通路26、27及びポンプ33の吐出路には、
それぞれ油圧センサ36〜38が設けられ、常時油圧を監視
し得るようにされている。
FIG. 5 schematically shows a hydraulic pressure supply path for the above embodiment. One hydraulic oil supply passage 26 is connected via an electromagnetic valve 32 to, for example, a lubricating oil pump 33 that is connected to a crankshaft of the engine and supplies lubricating oil at a predetermined pressure. The solenoid valve 32 is electrically connected to the control device 34 and opens and closes according to an instruction from the control device. The other fluid passage
27 is connected to a lubricating oil pump 33 via an orifice 35. And, in the two passages 26, 27 and the discharge passage of the pump 33,
Oil pressure sensors 36 to 38 are provided, respectively, so that the oil pressure can be constantly monitored.

次に、第3〜5図を参照しつつ上述した本実施例の作
動要領について説明する。
Next, the operation of the above-described embodiment will be described with reference to FIGS.

機関の中低速度域では、電磁弁32が閉弁されて連結装
置11の油圧室25には油圧が供給されず、各ピストン21、
22はコイルばね24の付勢力により第4図に示すように各
ガイド孔14、17内に整合する。従って、各ロッカアーム
5〜7は互いに相対角変位が可能である。即ち、カム軸
2が回転すると第1、第3ロッカアーム5、7が低速用
カム3a、3bと摺接して揺動し、両吸気弁1a、1bを開閉駆
動する。この時、第2ロッカアーム6は高速用カム4と
摺接して揺動するが、その動作は両吸気弁1a、1bの作動
に何ら影響を及ぼさない。
In the middle and low speed range of the engine, the solenoid valve 32 is closed, and no hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 25 of the coupling device 11, so that each piston 21,
Reference numeral 22 is aligned with the guide holes 14 and 17 by the urging force of the coil spring 24 as shown in FIG. Therefore, the rocker arms 5 to 7 can be displaced relative to each other. That is, when the camshaft 2 rotates, the first and third rocker arms 5 and 7 are slidably contacted with the low speed cams 3a and 3b to swing and open and close the two intake valves 1a and 1b. At this time, the second rocker arm 6 slidably contacts the high-speed cam 4 and swings, but its operation does not affect the operation of both the intake valves 1a and 1b.

一方、流体通路27には常時潤滑油が圧送されており、
図示されない油孔を介してロッカシャフト8と各ロッカ
アーム5〜7間が潤滑されると共に、ロッカシャフト8
の連通孔31、第3ロッカアーム7の油路30及び案内棒23
aの軸線方向溝23bを介して機関内に潤滑油が吐出され
る。この状態では、作動油供給通路26に設けられた油圧
センサ37の指示圧力P2は0であり、元圧P3が最も高い圧
力を示す。
On the other hand, lubricating oil is constantly pumped into the fluid passage 27,
The rocker shaft 8 and each of the rocker arms 5 to 7 are lubricated through oil holes (not shown), and the rocker shaft 8
Communication hole 31, oil passage 30 of third rocker arm 7, and guide rod 23
Lubricating oil is discharged into the engine through the axial groove 23b of a. In this state, the command pressure P2 of the hydraulic pressure sensor 37 provided in the hydraulic oil supply passage 26 is 0, and the original pressure P3 indicates the highest pressure.

機関の高速運転に際しては、制御装置34により電磁弁
32を開弁することによって、作動油供給通路26からロッ
カシャフト8の連通孔29及び油路28を介して、連結装置
11の油圧室25に作動油圧が供給される。これにより、第
5図に示されるように、第1ピストン21がコイルばね24
の付勢力に抗して第2ロッカアーム6側に移動し、第2
ピストン22が第1ピストン21に押されて第3ロッカアー
ム7側に移動する。この結果、ストッパ23が段部19に当
接するまで第1及び第2ピストン21、22が共に移動し、
第1ピストン21により第1及び第2ロッカアーム5、6
が連結され、かつ第2ピストン22により第2及び第3ロ
ッカアーム6、7が連結される。
During high-speed operation of the engine, the solenoid valve is
By opening the valve 32, the connecting device is connected from the hydraulic oil supply passage 26 through the communication hole 29 of the rocker shaft 8 and the oil passage 28.
Operating hydraulic pressure is supplied to the 11 hydraulic chambers 25. As a result, as shown in FIG.
Moves toward the second rocker arm 6 against the urging force of
The piston 22 is pushed by the first piston 21 and moves to the third rocker arm 7 side. As a result, the first and second pistons 21 and 22 move together until the stopper 23 contacts the step portion 19,
First and second rocker arms 5, 6 are provided by first piston 21.
Are connected, and the second and third rocker arms 6, 7 are connected by the second piston 22.

以上のようにして、第1〜第3ロッカアーム5〜7が
連結装置11により相互に連結された状態では、高速用カ
ム4に摺接する第2ロッカアーム6の揺動量が最も大き
いことから、第1及び第3ロッカアーム5、7は第2ロ
ッカアーム6と共に揺動する。従って、両吸気弁1a、1b
が共に高速用カム4のカムプロフィルに従って開閉駆動
される。
In the state where the first to third rocker arms 5 to 7 are connected to each other by the connecting device 11 as described above, the swing amount of the second rocker arm 6 that slides on the high-speed cam 4 is the largest. And the third rocker arms 5 and 7 swing together with the second rocker arm 6. Therefore, both intake valves 1a, 1b
Are driven to open and close according to the cam profile of the high-speed cam 4.

一方、第2ピストン22の移動により第3ロッカアーム
7の油路30が閉塞されるので、流体通路27に供給されて
いる潤滑油は、各ロッカアーム5〜7とロッカシャフト
8間、及び各ピストン21、22と各ガイド孔14、20、21間
からのリーク量のみが流れることになる。従って、基本
的に両通路26、27の油圧センサ36〜38の指示圧力が略等
しくなるか、或いはむしろ流体通路27の圧力P1が最も低
くなる(P1≦P2=P3)。
On the other hand, since the oil passage 30 of the third rocker arm 7 is closed by the movement of the second piston 22, the lubricating oil supplied to the fluid passage 27 is supplied between the rocker arms 5 to 7 and the rocker shaft 8 and between the pistons 21. , 22 and each of the guide holes 14, 20, 21 only flows. Therefore, the indicated pressures of the oil pressure sensors 36 to 38 of the two passages 26 and 27 become substantially equal, or the pressure P1 of the fluid passage 27 becomes the lowest (P1 ≦ P2 = P3).

この時、両ピストン21、22に作動不良があれば、油路
30が開放された状態のままであるので、流体通路27側を
流れる潤滑油が軸線方向溝23bから吐出される状態にあ
り、流体通路27の圧力P1に顕著な変動が生じないことか
ら、即座に作動不良を知ることができる。逆に、ピスト
ン21、22の戻り側の動作は、流体通路27側の圧力P1の変
化を監視することにより作動不良を知ることができる。
At this time, if there is a malfunction in both pistons 21 and 22, the oil passage
Since the lubricating oil 30 flowing in the fluid passage 27 side is discharged from the axial groove 23b because the 30 is kept open, the pressure P1 in the fluid passage 27 does not fluctuate significantly. The malfunction can be known. Conversely, the operation on the return side of the pistons 21 and 22 can be recognized as a malfunction by monitoring the change in the pressure P1 on the fluid passage 27 side.

このようにして流体通路27の圧力P1の変化、或いは流
体通路27の圧力P1と作動油供給通路26の圧力P2、または
流体通路27の圧力P1と元圧P3との差圧の変化により、ピ
ストン21、22の作動状況を把握し得る。そして、電磁弁
32の作動不良によるピストンの不作動は作動油供給通路
26の圧力P2を監視することにより知ることができる。
In this way, a change in the pressure P1 in the fluid passage 27, or a change in the pressure P1 in the fluid passage 27 and the pressure P2 in the hydraulic oil supply passage 26, or a change in the differential pressure between the pressure P1 in the fluid passage 27 and the original pressure P3, The operation status of 21, 22 can be grasped. And the solenoid valve
Piston malfunction due to malfunction of 32 is due to hydraulic oil supply passage
It can be known by monitoring the pressure P2 of 26.

本発明によれば、上述したように機関の低速回転域と
高速回転域との間で設定された所定の回転速度で弁作動
状態が切り換えられる場合以外に、予め設定されている
所定の運転条件下で制御装置34が一定の短時間だけ電磁
弁32を作動させ、機関の低速運転時には高速運転状態
に、かつ高速運転時には低速運転状態に切り換える。そ
して、各油圧センサ36〜38から油圧P1、P2、P3の変化を
検知することによって、ピストンの正常な作動を予め確
認することができる。
According to the present invention, in addition to the case where the valve operating state is switched at the predetermined rotation speed set between the low-speed rotation range and the high-speed rotation range of the engine as described above, the predetermined operating conditions set in advance Below, the control device 34 operates the solenoid valve 32 for a fixed short time, and switches to the high-speed operation state during the low-speed operation of the engine and to the low-speed operation state during the high-speed operation. The normal operation of the piston can be confirmed in advance by detecting changes in the oil pressures P1, P2, and P3 from the respective oil pressure sensors 36 to 38.

このような所定運転条件としては、連結装置11を作動
させて弁作動状態を切り換えても機関の運転上特に支障
のない例えば出力を必要としない減速時、アイドル運転
時、変速機のギアシフト時またはニュートラル状態、ブ
レーキ操作時、イグニッションオフ直後の或る遅延時間
内等が好ましい。これらの条件に加えて、一定の走行距
離または運転時間毎に1回だけ連結装置11を作動させて
ピストンの作動を確認することができる。このため、制
御装置34には変速機に設けられたニュートラルスイッ
チ、ギアスイッチ、クラッチスイッチ、ブレーキスイッ
チ、イグニッションスイッチ、走行距離計等から各種情
報Aが入力される。更に、運転者が適宜手動スイッチ39
を操作して短時間に1回だけ連結装置11を作動させて作
動状況の確認を行なうようにすることができる。
Such predetermined operating conditions include, for example, when operating the coupling device 11 to switch the valve operating state without deteriorating the operation of the engine, such as during deceleration that does not require output, during idle operation, during gear shifting of the transmission, or It is preferable to be in a neutral state, at the time of braking operation, within a certain delay time immediately after the ignition is turned off, and the like. In addition to these conditions, the operation of the piston can be confirmed by operating the coupling device 11 only once every fixed traveling distance or operation time. Therefore, various information A is input to the control device 34 from a neutral switch, a gear switch, a clutch switch, a brake switch, an ignition switch, an odometer, and the like provided in the transmission. In addition, if the driver
To operate the coupling device 11 only once in a short time to confirm the operation status.

このような確認動作により異常が検出されると、制御
装置34は、点火時期(θig)をずらしたり燃料供給をカ
ットしたり、またはスロットル(θth)を強制的に戻す
等してエンジン出力を制御し、それによってエンジンを
許容回転数に維持して損傷を防止することができる。同
時に、制御装置34は警告灯40を点灯させて異常の発生を
運転者に告知する。また、異常を検出した後は、各気筒
の動弁機構を低速運転状態に維持するように切換弁32の
作動を制限し、エンジンの低速走行を確保することがで
きる。
When an abnormality is detected by such a checking operation, the control device 34 controls the engine output by shifting the ignition timing (θig), cutting off the fuel supply, or forcibly returning the throttle (θth). Thus, the engine can be maintained at the allowable rotation speed to prevent damage. At the same time, the control device 34 turns on the warning light 40 to notify the driver of the occurrence of the abnormality. Further, after detecting the abnormality, the operation of the switching valve 32 is limited so as to maintain the valve operating mechanism of each cylinder in the low-speed operation state, and the low-speed running of the engine can be ensured.

ピストンの作動状況を監視する油圧の回路は上記した
ものに限定されず、電磁弁32の下流で両通路26、27を分
岐して両通路の圧力P1、P2の差圧によりピストンの作動
を知ることができる。更に、流体通路側に空気圧を作用
させ、かつ流体通路に設けたオリフィスの前後圧力を監
視しても良く、また流体通路を流過する潤滑油、空気等
の流体の流量変化によりピストンの作動を検出すること
も可能である。また、圧力及び流量は比例的に変化する
ものであることから、その変化比率により不作動ピスト
ンの数も知ることができる。
The hydraulic circuit for monitoring the operation status of the piston is not limited to the above-described one, but branches the two passages 26 and 27 downstream of the solenoid valve 32 to know the operation of the piston based on the differential pressure between the pressures P1 and P2 in both passages. be able to. Furthermore, air pressure may be applied to the fluid passage side, and the pressure before and after the orifice provided in the fluid passage may be monitored, and the operation of the piston may be controlled by a change in the flow rate of fluid such as lubricating oil and air flowing through the fluid passage. It is also possible to detect. Further, since the pressure and the flow rate change proportionally, the number of inactive pistons can be known from the change ratio.

更に、ピストンの作動不良を検出する手段としては、
電磁式近接センサ等を用いてピストンの動作を直接的
に、またはカムにより駆動されるロッカアーム等の作動
タイミングから間接的に把握する電気的手段が考えられ
る。この場合、非接触式近接センサに代えて機械的な接
点を有するリミットスイッチ等に使用することができ
る。
Further, as means for detecting malfunction of the piston,
It is conceivable to use an electrical means for directly grasping the operation of the piston using an electromagnetic proximity sensor or the like, or indirectly grasping the operation timing of a rocker arm or the like driven by a cam. In this case, it can be used for a limit switch or the like having a mechanical contact in place of the non-contact type proximity sensor.

尚、切換ピストンの駆動手段としては、上記した油圧
駆動のみならず、電気的或いは機械的な装置によること
もできる。また、ロッカアームの支持構造としては、エ
ンドピボットのみならず、センタピボットであっても良
く、伝達部材についてもダイレクト式バケットリフタで
も良い。更に、流体通路の開口位置についても、上記実
施例に限らず、連結時に開放される位置とすることもで
きる。また、上記実施例は3分割ロツカアームで2個の
弁共に作動時期を切り換えるものであるが、本発明は、
2分割ロッカアームを単一のカムで駆動しかつ所定の回
転速度で一方の弁が休止するように構成された動弁機構
を含めて、様々な型式の弁作動状態変更装置を備えた動
弁機構にも同様に適用できる。
In addition, as a drive means of the switching piston, not only the above-mentioned hydraulic drive but also an electric or mechanical device can be used. The rocker arm support structure may be not only the end pivot but also a center pivot, and the transmission member may be a direct bucket lifter. Further, the opening position of the fluid passage is not limited to the above embodiment, but may be a position opened at the time of connection. In the above embodiment, the operation timing of both the two valves is switched by the three-piece rocker arm.
Valve trains with various types of valve operating state change devices, including a valve train configured to drive a two-piece rocker arm with a single cam and at one of the valves to stop at a predetermined rotational speed The same can be applied to

〈発明の効果〉 このように本発明によれば、所定の運転条件下で短時
間だけ連結装置を作動させてピストンの作動状況を監視
することによって、長期間の不使用等による電磁弁の膠
着を防止して正常な作動を確保し、かつ予め弁作動状態
変更の異常作動を検出する自己診断機能を持たせること
ができ、内燃機関の弁作動状態切換装置の使用性を向上
させる等効果が大である。
<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, the operation of the piston is monitored by operating the coupling device for a short period of time under the predetermined operating conditions. To ensure normal operation, and to have a self-diagnosis function for detecting an abnormal operation of changing the valve operation state in advance, thereby improving the usability of the valve operation state switching device of the internal combustion engine. Is big.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明に基づき構成された弁作動状態切換装
置を有する動弁機構の上面図である。 第2図は、第1図に於けるII矢視図である。 第3図は、低速運転時を示す第2図のIV−IV線に沿う断
面図である。 第4図は、高速運転時を示す第3図と同様な断面図であ
る。 第5図は、油圧回路の一実施例である。 1a、1b…吸気弁、2…カム軸 3a、3b…低速用カム 4…高速用カム、5…第1ロッカアーム 6…第2ロッカアーム、7…第3ロッカアーム 5a、6a、7a…カムスリッパ 8…ロッカシャフト 9a、9b…タペットねじ 10a、10b…ロックナット 11…連結装置、12a、12b…リテーナ 13a、13b…バルブスプリング 14…第1ガイド孔、15…小径部 16…段部、17…第2ガイド孔 18…第3ガイド孔、19…段部 20…貫通孔、21…第1ピストン 22…第2ピストン、23…ストッパ 23a…ガイド棒、23b…軸線方向溝 24…コイルばね、25…油圧室 26…作動油供給通路、27…流体通路 28…油路、29…連通孔 30…油路、31…連通孔 32…電磁弁、33…潤滑油ポンプ 34…制御装置、35…オリフィス 36〜38…油圧センサ 39…手動スイッチ、40…警告灯
FIG. 1 is a top view of a valve mechanism having a valve operating state switching device configured according to the present invention. FIG. 2 is a view taken in the direction of the arrow II in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2 during low-speed operation. FIG. 4 is a sectional view similar to FIG. 3, showing a high-speed operation. FIG. 5 shows an embodiment of the hydraulic circuit. 1a, 1b: intake valve, 2: cam shaft 3a, 3b: low speed cam 4: high speed cam, 5: first rocker arm 6: second rocker arm, 7: third rocker arm 5a, 6a, 7a: cam slipper 8: Rocker shaft 9a, 9b: Tappet screw 10a, 10b: Lock nut 11: Connecting device, 12a, 12b: Retainer 13a, 13b: Valve spring 14: First guide hole, 15: Small diameter portion 16: Step portion, 17: Second Guide hole 18 ... Third guide hole, 19 ... Stepped portion 20 ... Through hole, 21 ... First piston 22 ... Second piston, 23 ... Stopper 23a ... Guide rod, 23b ... Axial groove 24 ... Coil spring, 25 ... Hydraulic pressure Chamber 26 ... Hydraulic oil supply passage, 27 ... Fluid passage 28 ... Oil passage, 29 ... Communication hole 30 ... Oil passage, 31 ... Communication hole 32 ... Solenoid valve, 33 ... Lubricant oil pump 34 ... Control device, 35 ... Orifice 36 ~ 38… Hydraulic sensor 39… Manual switch, 40… Warning light

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】クランク軸に同期回転するカムにより開閉
駆動される吸気弁または排気弁と、機関の第1の運転状
態に応じて流体圧の作用により弁作動状態を選択的に変
更する弁作動状態変更手段とを備える内燃機関の動弁機
構であって、 前記第1運転状態と異なる第2の運転状態で一定時間だ
け前記弁作動状態変更手段を作動させてその作動状態を
確認する確認手段を有することを特徴とする内燃機関の
動弁機構。
An intake valve or an exhaust valve driven to be opened and closed by a cam rotating in synchronization with a crankshaft, and a valve operation for selectively changing a valve operation state by the action of a fluid pressure according to a first operation state of the engine. A valve operating mechanism for an internal combustion engine, comprising: a state changing unit; and a checking unit configured to operate the valve operating state changing unit for a predetermined time in a second operating state different from the first operating state and to confirm the operating state. A valve train for an internal combustion engine, comprising:
【請求項2】前記確認手段が、前記弁作動状態変更手段
の作動状態を検出し得る監視手段を更に有することを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載の内燃機関の動弁
機構。
2. A valve operating mechanism for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said checking means further comprises monitoring means capable of detecting an operating state of said valve operating state changing means.
【請求項3】前記監視手段が前記弁作動状態変更手段の
動作に認められた異常を告知する警告手段を有すること
を特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の内燃機関の
動弁機構。
3. A valve mechanism for an internal combustion engine according to claim 2, wherein said monitoring means has a warning means for notifying an abnormality recognized in the operation of said valve operating state changing means. .
【請求項4】前記確認手段が、前記機関の低速運転時に
は高速運転状態に切り換えて一定時間経過後に低速運転
状態に戻し、または前記機関の高速運転時に低速運転状
態に切り換えて一定時間経過後に高速運転状態に戻すよ
うに前記弁作動状態変更手段を作動させることを特徴と
する特許請求の範囲第1項または第2項に記載の内燃機
関の動弁機構。
4. The system according to claim 1, wherein the confirmation means switches to a high-speed operation state during low-speed operation of the engine and returns to a low-speed operation state after a lapse of a predetermined time. 3. The valve operating mechanism for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the valve operating state changing means is operated so as to return to an operating state.
【請求項5】前記確認手段が、手動により操作し得るこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第4項のいず
れかに記載の内燃機関の動弁機構。
5. The valve operating mechanism for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said confirmation means can be manually operated.
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