JP2808994B2 - エンジンの可変動弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はエンジンの運転条件に
よってカムを切換える可変動弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カムの外径寸法（カムプロフィル）の異
なる３つのカムを備えておき、運転条件によってカムの
切換を行うことにより、それぞれにおいて最適なバルブ
タイミングで運転することを可能とした、可変動弁装置
が提案されている（たとえば特開平４−１７７０６号公
報参照）。

【０００３】同一のカムシャフトに並列的に設けられる
カムは、カムリフトおよびリフト区間のともに小さい第
１カムと、低回転域で高いトルクを発生するカムプロフ
ィールに設定され、第１カムよりカムリフトが相対的に
大きいカム（低速型の出力カム、以下低速型カムとい
う）と、高回転域で高トルクを発生するカムプロフィル
に設定され、低速型カムよりカムリフト、リフト区間の
大きいカム（高速型の出力カム、以下高速型カムとい
う）の３つで、部分負荷域で第１カムを用いて燃費向上
を図る一方、高負荷域になると、低速型カムと高速型カ
ムに順次切換えて用いることにより低速域から高速域ま
で高出力を発揮させるのである。

【０００４】この場合、ローラを介して第１カムと常時
接触するメインロッカーアームに、シャフトを支点にし
て揺動する２つのサブロッカーアームが前記ローラと並
列的に支持されており、一方のサブロッカーアームに低
速型カムが、他方のサブロッカーアームに高速型カムが
それぞれ接触している。

【０００５】これらサブロッカーアームはメインロッカ
ーアームと係合していないときは、ロストモーションス
プリングにより常時低速型カム、高速型カムに接触する
ように付勢され、メインロッカーアームとは独立して揺
動するのであるが、一方のサブロッカーアームがメイン
ロッカーアームと係合して一体になると、一体後は第１
カムよりもリフトやリフト区間の大きい出力カム（低速
型カムや高速型カム）にしたがったバルブタイミングに
切換わる。

【０００６】各サブロッカーアームをメインロッカーア
ームに対して選択的に係合するため、各サブロッカーア
ームの揺動部位に円柱形のピンが、またメインロッカー
アームにもこのピンと同軸上にピンが、それぞれカムシ
ャフト方向に摺動自在に配設され、かつこれらピンは常
時はリターンスプリングに付勢された状態に保持され、
メインロッカーアームとの係合を解かれているが、ピン
の収装された油圧室に圧油が導かれると、２つのピンが
所定量だけ押し出されて、各サブロッカーアームがメイ
ンロッカーアームと係合するのである。ここではピンと
リターンスプリングなどからなる油圧アクチュエータで
サブロッカーアームがメインロッカーアームに係合され
るわけである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の装置
では、低速型カムから高速型カムへの切換時に低速型カ
ム用サブロッカーアームとメインロッカーアームの係合
が解かれ、高速型カムへの切換後はロストモーションス
プリングにより低速型カム用サブロッカーアームが低速
型カムに押し付けられる。

【０００８】この場合に、低速型カム用サブロッカーア
ームが低速型カムとの間でばたつき、異音や騒音を発生
する。高回転域になると、ロストモーションスプリング
によってはサブロッカーアームを低速型カムの動きに追
従して接触させておくことができず、サブロッカーアー
ムが低速型カムより不規則に離れたり衝突したりを繰り
返すのである。

【０００９】そこでこの発明は、高回転域でバルブリフ
トに預からないサブロッカーアームの不正運動を防止す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、揺動先端
を吸気弁または排気弁に接触させるメインロッカアーム
と、弁に接触する部位を持たない複数のサブロッカアー
ムとを揺動可能に支持する一方、前記メインロッカアー
ムに常時接触する第１のカムよりカムリフトまたはリフ
ト区間の少なくとも一方を段階的に大きく形成した複数
の出力カムを備え、これらの出力カムをそれぞれ対応す
る前記サブロッカアームに接触させるとともに、各サブ
ロッカアームをそれぞれ対応する出力カムにロストモー
ションスプリングで押し付け、前記サブロッカアームと
同数のアクチュエータを駆動して各サブロッカアームを
選択的にメインロッカアームに係合させるようにしたエ
ンジンの可変動弁装置において、高回転になるほど前記
カムリフトまたはリフト区間のより大きな出力カムに切
換えられるように、前記サブロッカアームと同数のアク
チュエータへの駆動信号を選択的に出力する手段と、前
記出力カムの一つへの切換時に、この出力カムの外径寸
法より小さな出力カム用のアクチュエータをすべて駆動
した状態に保つ手段と、各アクチュエータへの油圧経路
を独立して形成するとともに、各油圧経路に運転条件に
応じてアクチュエータに付与する油圧を選択的に切換え
る手段とを設けた。

【００１１】第２の発明は、第１の発明において、少な
くとも１つのアクチュエータの故障によりこのアクチュ
エータに対応するサブロッカーアームをメインロッカー
アームに係合できなくなったとき、そのサブロッカーア
ームと接触する出力カムの外形寸法より大きな出力カム
への切換を禁止する手段を設けた。

【００１２】

【作用】出力カムが２つの場合（低回転側で使われる出
力カムを低速型カム、高回転側で使われる出力カムを高
速型カムとする）で説明すると、低速型カムから高速型
カムへの切換時には、低速型カム用アクチュエータが駆
動されたまま、高速型カム用アクチュエータが駆動され
る。低速型カム用サブロッカーアームとメインロッカー
アームが係合していたところに、さらに高速型カム用サ
ブロッカーアームがメインロッカーアームと係合される
わけである。

【００１３】このとき、高速型カムの外形寸法のほうが
低速型カムより一回り大きいため、メインロッカーアー
ムは高速型カムのプロフィルにしたがって揺動する。

【００１４】一方、メインロッカーアームと一体に揺動
する低速型カム用サブロッカーアームは、高速型カムが
メインロッカーアームを押し下げているあいだ低速型カ
ムから離れ、高速型カムのベースサークル域になると、
低速型カムと接触するということを繰り返す。

【００１５】この場合に、低速型カム用サブロッカーア
ームが低速型カムとのあいだで離れたり接触したりを繰
り返すからといって、このサブロッカーアームが不規則
にばたつくわけではない。カムのリフト域からベースサ
ークル域への移行時に、大きな衝撃を伴ってメインロッ
カーアームが高速型カムに衝突することのないように各
カム形状を定めているため、メインロッカーアームと一
体動する高速型カム用サブロッカーアームに衝撃を伴う
ことがないのはもちろん、メインロッカーアームと一体
動するもう１つの低速型カム用サブロッカーアームにも
衝撃はないのである。

【００１６】これにより、低速型カム用サブロッカーア
ームのばたつきに伴う異音や騒音がなくされる。

【００１７】一方、高速型カムから低速型カムへの切換
時に、低速型カム用アクチュエータが駆動されたまま、
高速型カム用アクチュエータの駆動が停止されると、今
度は低速型カムのプロフィルにしたがってメインロッカ
ーアームが揺動する。

【００１８】この場合に、高速型カム用アクチュエータ
の駆動停止によって高速型カム用サブロッカーアームと
メインロッカーアームの係合が解かれると、このサブロ
ッカーアームはロストモーションスプリングにより高速
型カムに押し付けられる。

【００１９】この状態では、低い回転数で高速型カムが
回転するため、ロストモーションスプリングにより、高
速型カムに追従して高速型カム用サブロッカーアームを
接触させておくことができる。

【００２０】ところで、低速型カム用アクチュエータに
故障を生じて低速型カム用サブロッカーアームをメイン
ロッカーアームに係合できなくなった場合に、高速型カ
ムに切換えられたときにも、低速型カム用サブロッカー
アームにばたつきが発生する。

【００２１】これに対して第２の発明で、高速型カムへ
の切換が禁止されると、低速型カム用アクチュエータの
故障時にも、低速型カム用サブロッカーアームの不正運
動が防止される。

【００２２】

【実施例】図１，図２に一実施例の可変動弁装置の具体
的な構成を示すが、これ自体は本出願人により、特願平
２−１１７２６１号として、既に提案されている。

【００２３】２１は燃費重視型のカムプロフィルに設定
され、カムリフトおよびリフト区間のともに小さい第１
カム、２２は低回転域で高トルクを発生するカムプロフ
ィルに設定され、前記第１カム２１よりもカムリフトが
相対的に大きい（あわせてリフト期間が相対的に大きく
てもよい）低速型カム、２３は高回転域で高トルクを発
生するカムプロフィルに設定され、低速型カム２２より
もカムリフト、リフト区間のともに大きい高速型カム
で、これらは同一のカムシャフトに並列的に設けられ
る。

【００２４】２４は吸気弁（吸気弁と排気弁のいずれで
もよい）、２５はローラ２６を介して前記第１カム２１
と常時接触するメインロッカーアームで、ロッカーシャ
フト２７を支点に揺動して、１気筒当たり２つの吸気弁
２４を開閉する。

【００２５】メインロッカーアーム２５にはシャフト３
０を支点にして揺動する２つのサブロッカーアーム２
８,２９が前記ローラ２６と並列的に支持され、一方の
サブロッカーアーム２８は前記低速型カム２２と、他方
のサブロッカーアーム２９は前記高速型カム２３と接触
する。

【００２６】これらサブロッカーアーム２８，２９は、
メインロッカーアーム２５と係合していないときはロス
トモーションスプリング（図示せず）により常時低速型
カム２２，高速型カム２３に接触するように図２におい
て上方に付勢され、メインロッカーアーム２５からは独
立して運動（揺動）する。

【００２７】これらサブロッカーアーム２８，２９をメ
インロッカーアーム２５に対して選択的に係合するた
め、まず一方のサブロッカーアーム２８の揺動部位には
円柱形のピン３２が、またメインロッカーアーム２５に
もこのピン３２と同軸上にピン３４が、それぞれカムシ
ャフト方向に摺動自在に配設され、かつこれらピン３
２，３４は常時はリターンスプリング３６に付勢されて
図１の状態に保持され、メインロッカーアーム２５との
係合を解かれているが、ピン３４の収装された油圧室３
８に通路４０を介して圧油が導かれると、ピン３２と３
４が所定量だけ押し出されて、サブロッカーアーム２８
がメインロッカーアーム２５と係合するようになってい
る。

【００２８】サブロッカーアーム２８がメインロッカー
アーム２５と一体になるのは、第１カム２１および低速
型カム２２がベースサークルにあるときで、一体後は第
１カム２１よりもリフトの大きい低速型カム２２にした
がったバルブタイミングに切換わる（図３）。つまり、
第１カム２１による燃費重視の特性から、低速型カム２
２による低回転域での出力重視特性に切換えられるので
ある。

【００２９】なお、図１と図２とではピン３２，３４と
スプリング３６などから構成される油圧シリンダ（油圧
アクチュエータ）の配置が逆になっているが、いずれで
もかまわない。

【００３０】他方のサブロッカーアーム２９について
も、これと同様に構成され、油圧室３９に通路４１を介
して圧油が導かれると、ピン３５と３３がリターンスプ
リング３７に抗して押し出され、サブロッカーアーム２
９がメインロッカーアーム２５に係合することにより、
バルブタイミングは今度は図３のように第１カム２１よ
りもリフト、リフト区間のともに大きい高速型カム２３
に依存するように切換えられ、高回転域での出力重視の
特性が得られるのである。

【００３１】各カムを用いたときの全開出力特性は、図
４のようになり、第１カムによれば、発生トルクは低い
ものの燃費がよく、低速型カムでは低回転域での最大ト
ルクが最も高く、高速型カム２３は低回転域での発生ト
ルクは低速型カムよりも小さいものの、高回転域での最
大トルクは最も大きくなる。

【００３２】ところで、第１カムから低速型カム、高速
型カムへの切換や、その反対に低速型カム、高速型カム
から第１カムへの切換を制御するために図５に示すよう
なコントロールユニット５１が備えられ、運転条件によ
って最適なカムが選択されるのである。

【００３３】コントロールユニット５１におけるこのカ
ムの選択は図４の特性にもとづいて、要求するトルクと
回転数がたとえば燃費カムである第１カムの領域にある
ときはこの燃費カムを使い、この状態からアクセル開度
が増加して要求トルクが燃費カムの領域を外れてたとえ
ば低速型カムの領域に移行すると、燃費カムから低速型
カムに切換えられ、また、回転数が低回転域から高回転
域に上昇してくると、高速型カムに切換えられるのであ
る。

【００３４】このため、コントロールユニット５１では
エンジン回転数とクランク角度位置を検出するクランク
角センサ５２、アクセルペダルの操作量（エンジン負荷
相当量）を検出するアクセルセンサ５３からの信号にも
とづいて、図６で示したように、高負荷域になるとエン
ジン回転数が低回転域にあるか高回転域にあるかを判定
し（図６のステップ２，３）、判定結果に応じて前記２
つの油圧室３８，３９への油圧の切換を行うソレノイド
弁（ＯＮ信号で開き、ＯＦＦ信号で閉じる）４５と４６
の作動を選択的に制御する。

【００３５】一方のソレノイド弁４５を開くと（図６の
ステップ３，４，５）、低速型カムを働かせるために油
圧室３８にオイルポンプからの圧油が油圧通路６１を介
して導かれ、他方のソレノイド弁４６を開くことにより
（図６のステップ３，８，９，１３）、今度は高速型カ
ムを働かせるため油圧室３９に圧油が油圧通路６２を介
して導かれるのである。

【００３６】なお、図６において、ＮＧフラグＬ＝１は
一方のソレノイド弁４５が故障していることを、ＮＧフ
ラグＨ＝１は他方のソレノイド弁４６が故障しているこ
とを表すもので、後述する。図５において４５ａ，４６
ａは、ソレノイド弁４５，４６のＯＦＦ時に油圧通路６
１，６２の圧油をそれぞれオイルパンに戻すためのリリ
ーフ通路である。

【００３７】ところで、低速型カムから高速型カムへの
切換時に、ソレノイド弁４５をＯＦＦにして、低速型カ
ム用サブロッカーアーム２８とメインロッカーアーム２
５の係合を解くと、サブロッカーアーム２８が低速型カ
ムとの間でばたつくことになり、異音や騒音を発生す
る。

【００３８】これに対処するため、コントロールユニッ
ト５１では、図６のように高速型カムへの切換時は、低
速型カム用ソレノイド弁４５をＯＮにしたまま、高速型
カム用ソレノイド弁４６をＯＮにする（図７のステップ
１３）。高速型カムへの切換後も、低速型カム用サブロ
ッカーアーム２８がメインロッカーアーム２５に係合さ
れた状態に保たれるようにしておくのである。

【００３９】ここで、この例の作用を説明する。

【００４０】図８のように低速型カムから高速型カムへ
の切換時に、低速型カム用ソレノイド弁４５をＯＮにし
たまま、高速型カム用ソレノイド弁４６がＯＮにされる
と、サブロッカーアーム２８とメインロッカーアーム２
５が係合していたところに、さらにサブロッカーアーム
２９がメインロッカーアーム２５と係合される。

【００４１】このとき、高速型カムの外形寸法のほうが
低速型カムより一回り大きいため、メインロッカーアー
ム２５は高速型カムのプロフィルにしたがって揺動す
る。

【００４２】一方、メインロッカーアーム２５と一体に
揺動するサブロッカーアーム２８は、高速型カムがメイ
ンロッカーアーム２５を押し下げているあいだ低速型カ
ムから離れ、高速型カムのベースサークル域になると、
低速型カムと接触するということを繰り返す。

【００４３】しかしながら、サブロッカーアーム２８が
低速型カムとのあいだで離れたり接触したりを繰り返す
からといって、サブロッカーアーム２８が不規則にばた
つくわけではない。カムのリフト域からベースサークル
域への移行時にメインロッカーアーム２５の変位速度が
一気にゼロになると大きな衝撃を伴うので、これを防止
するため各カム形状を定めている（たとえばカム線図に
おいてリフト初めとリフト終わりに緩和曲線を設けてい
る）。このため、高速型カムのベースサークル域への移
行時に、メインロッカーアーム２５と一体動するサブロ
ッカーアーム２９に衝撃を伴うことがないのはもちろ
ん、メインロッカーアーム２５と一体動するもう１つの
サブロッカーアーム２８にも衝撃はないのである。

【００４４】これにより、サブロッカーアーム２８のば
たつきに伴う異音や騒音をなくすことができる。

【００４５】一方、高速型カムから低速型カムへの切換
時には、低速型カム用ソレノイド弁４５がＯＮにされた
まま、高速型カム用ソレノイド弁４６がＯＦＦにされる
と、今度は低速型カムのプロフィルにしたがってメイン
ロッカーアーム２５が揺動する。

【００４６】この場合に、ソレノイド弁４６のＯＦＦに
よって高速型カム用サブロッカーアーム２９とメインロ
ッカーアーム２５の係合が解かれると、サブロッカーア
ーム２９はロストモーションスプリングにより高速型カ
ムに押し付けられる。

【００４７】この状態では、低い回転数で高速型カムが
回転するため、ロストモーションスプリングにより、高
速型カムに追従して高速型カム用サブロッカーアーム２
９を接触させておくことができる。

【００４８】ところで、ソレノイド弁４５，４６に断線
などの故障を生じたときのためフェイルセーフ機能が備
えられることがある。これは、ソレノイド弁４５または
４６に故障を生じて油圧室３８，３９に導かれるライン
油圧が、出力カムへの切換を可能とする基準値以上に上
昇しないと、コントロールユニット５１から指令された
出力カムに切換えられなくなるので、これに対処するた
めのものである。

【００４９】図５のようにソレノイド弁４５，４６の下
流の油圧通路６１，６２の各ライン油圧Ｐlow、Ｐhigh
を検出する油圧センサ（あるいは油圧スイッチ）６３，
６４を設けておき、図６のようにコントロールユニット
５１において、これらのライン油圧から判断して、一方
のソレノイド弁４５が故障したとき（ＮＧフラグＬ＝１
のとき）は、運転席内に設けた低速型カム用警告ブザー
を鳴らすとともに、ソレノイド弁４５へのＯＮ信号（駆
動信号）の出力を禁止し、また他方のソレノイド弁４６
の故障時（ＮＧフラグＨ＝１）には、運転席内に設けた
高速型カム用警告ブザーを鳴らし、ソレノイド弁４６へ
のＯＮ信号の出力を禁止するのである（図６のステップ
４，６，７、ステップ８，９，１１，１２）。また、２
つのソレノイド弁４５，４６とも故障していると（ＮＧ
フラグＬ＝１かつＮＧフラグＨ＝１のとき）、２つの警
告ブザーを鳴らし、ソレノイド弁４５，４６へのＯＮ信
号をともに禁止する（図６のステップ８，１０，１４，
１５）。

【００５０】ソレノイド弁４５，４６が故障したかどう
かは、図７のように低速型カムあるいは高速型カムへの
切換時に行う（図７のステップ２３，２４，３１）。出
力カム（低速型カムまたは高速型カム）への切換時に、
読み込んだライン油圧Ｐlow、Ｐhighと規定値（Ｐlowに
対する基準値がＰlc、Ｐhighに対する基準値がＰhc）の
比較により、ライン油圧Ｐlow，Ｐhighが、これに対応
する規定値以下のとき（ソレノイド弁４５についてＰlo
w≦Ｐlc、ソレノイド弁４６についてＰhigh≦Ｐhcのと
き）は、対応するフラグ（ソレノイド弁４５についてＮ
ＧフラグＬ、ソレノイド弁４６についてＮＧフラグＨ）
を“１”にするのである（図７のステップ２８，２９，
３０、ステップ３５，３６，３７）。なお、ＮＧフラグ
Ｌ、ＮＧフラグＨはエンジン始動時にともに“０”に設
定する。

【００５１】図７において、カム切換後に一定時間が経
過したかどうかをみているのは（ステップ２５，２６，
２７、ステップ３２，３３，３４）、ソレノイド弁４
５，４６のＯＮタイミングから遅れてライン油圧Ｐlo
w、Ｐhighが立ち上がるためである。

【００５２】これにより、ソレノイド弁４５，４６の一
方、たとえばソレノイド弁４６の故障時は、高速型カム
への切換は行えなくなるが、他方のソレノイド弁４５が
正常であれば低速型カムへの切換は行うことができるわ
けである。

【００５３】しかしながら、低速型カム用ソレノイド弁
４５に故障を生じて油圧通路６１のライン油圧Ｐlowが
基準値Ｐlcを越えて上昇しない場合に、高速型カムに切
換えられたときにも、低速型カム用サブロッカーアーム
２８にばたつきが発生する。高速型カムへの切換時に、
低速型カム用サブロッカーアーム２８をメインロッカー
アーム２５に係合しようとしても、低速型カム用ソレノ
イド弁４５の故障で油圧通路６１のライン油圧Ｐlowが
立ち上がらないからである。

【００５４】こうした場合にも対処するため、コントロ
ールユニット５１では、図６で示したように、低速型カ
ム用ソレノイド弁４５に故障が生じたことを判断したと
きは、高速型カムに切換えられないよう、高速型カム用
ソレノイド弁４６へのＯＮ信号の出力をも禁止するよう
にしている（図６のステップ４，７）。こうした制御
は、ソレノイド弁が故障したときの一般のフェイルセー
フに追加するものである。

【００５５】これによって、ソレノイド弁４５の故障時
にもサブロッカーアーム２８の不正運動を防止できるの
である。

【００５６】ところで、出力カムは高速型カムと低速型
カムの２つに限らず、さらに多い数の出力カムが設けら
れることがある。たとえば４つの出力カムを備える他の
実施例を図９に示すと、エンジン回転の上昇時は、出力
カム１→出力カム２→出力カム３→出力カム４の順にカ
ムを切換えていくのである。

【００５７】このものに対しては、１の出力カムから高
回転側の出力カムへの切換時に、その１の出力カムを含
めて低回転側の出力カム用ソレノイド弁をすべてＯＮに
したままカムを切換える。たとえば、出力カム４への切
換時は、出力カム１用、出力カム２用、出力カム３用の
ソレノイド弁をすべてＯＮにしたままとすることで、出
力カム１用、出力カム２用および出力カム３用のサブロ
ッカーアームの不正運動を防止できる。

【００５８】また、断線などにより１の出力カム用のソ
レノイド弁が故障したとき、その１の出力カムより高回
転側の出力カムへの切換をすべて禁止する。たとえば出
力カム２用のソレノイド弁が故障したとすれば、このと
き出力カム３と出力カム４へのカム切換を禁止すること
で、出力カム２用のサブロッカーアームの不正運動が防
止される。

【００５９】図１０〜図１４は別の他の実施例で、図５
に対応する。これらの例は、ソレノイド弁（高速型カム
用ソレノイド弁をＨsol弁、低速型カム用ソレノイド弁
をＭsol弁という）７１，７２をパイロット弁として、
切換弁としてのスプール弁（高速型カム用スプール弁を
Ｈスプール弁、低速型カム用スプール弁をＭスプール弁
という）７３〜７６を駆動するようにしたものである。

【００６０】ただし、Ｈsol弁７２、Ｍsol弁７１はＯＮ
信号で開き、ＯＦＦ信号で閉じる。Ｈスプール弁７４，
７５、Ｍスプール弁７３，７６はスプールがスプリング
により図で右に付勢されている状態で出力圧が低く、ス
プリングに抗して図で左に動くと、出力圧が高くなる。

【００６１】このうち、図１０の例は低速型カム用スプ
ール弁７３の出力圧をＨsol弁７２への供給圧としたも
の、また図１１の例はＨスプール弁７５のパイロット受
圧面を２面にして、一方の受圧面（たとえばＡ面）に、
Ｈsol弁７２のパイロット圧を、他方の受圧面ＢにＭス
プール弁７３の出力圧を接続し、２面の双方に加わる圧
力でＨスプール弁７５のスプール７５ａがスプリング７
５ｂに抗し図で左に動くように（Ａ，Ｂの一面だけに圧
力が加わったのではスプール７５ａが左に動かない）、
スプリング７５ｂをセットしたものである。

【００６２】図１２と図１３の例はＭスプール弁７６の
パイロット受圧面を２面にして、一方の受圧面ＡにＭso
l弁７１のパイロット圧を、他方の受圧面ＢにＨスプー
ル弁７４の出力圧（図１２）またはパイロット圧（図１
３）を接続し、Ａ，Ｂのいずれか一方の受圧面に加わる
圧力でＭスプール弁７６のスプール７６ａがスプリング
７６ｂに抗して図で左に動くようにスプリング７６ｂを
セットしたもの、図１４はＨsol弁７２のパイロット圧
通路７２ａとＭsol弁７１のパイロット圧通路７１ａを
チェック弁（Ｍsol弁側からＨsol弁側への流れを禁止す
る）７８で接続したものである。

【００６３】図１０と図１１の例では、Ｍsol弁７１の
ソレノイド断線時に（ＯＦＦ側で固着したときも）、高
速型カムに切換えようとＨsol弁７２をＯＮにしても切
換わることがない。Ｍsol弁７１の断線または固着によ
るＯＦＦ状態で、Ｈsol弁７２がＯＮにされてもＨスプ
ール弁７４，７５の出力圧が高くなることがないからで
ある。

【００６４】このため、コントロールユニットに与える
フローチャートは図１５，図１６のようになり、図１５
を図６と比較すれば分かるように、Ｍsol弁７１の故障
時にＨsol弁への駆動信号の出力をも禁止する必要がな
い（図１５のステップ４２、ステップ４５）。フローの
上で対処しなくともよいわけである。

【００６５】図１２，図１３の例に対するフローチャー
トを図１７，図１８に、また図１４に対するフローチャ
ートを図１９，図２０に示す。

【００６６】図１２〜図１４の３つの例では、Ｍsol弁
７１の断線によりＯＦＦ状態になっても、Ｈsol弁７２
をＯＮにすれば高速型カムへの切換は可能であるため、
Ｍsol弁７１の断線時に高速型カムへの切換を禁止する
ステップが必要である（図１７のステップ７１、図１９
のステップ７１）。

【００６７】ただし、図１２または図１３の例ではＨso
l弁７２をＯＮにすると、Ｈスプール弁７４のパイロッ
ト圧または出力圧がＭスプール弁７６に作用するので、
Ｍsol弁７１がＯＮでもＯＦＦでもＭスプール弁７６の
スプール７６ａがスプリング７６ｂに抗し図で左に移動
する。つまり、Ｈsol弁７２をＯＮにしたときは、Ｍsol
弁７１のＯＮ，ＯＦＦに関係なくＭスプール弁７６の出
力圧が高くなるので、高速型カムに切換えるときは、Ｍ
sol弁７１をＯＮにする必要がない（図１７のステップ
７２、図１８のステップ６１）。

【００６８】これより、図１２と図１３の２つの例で
は、Ｍsol弁７１の故障時に高速型カムへの切換を行っ
たとしても、低速型カム用サブロッカーアームの不正運
動を防止できる。

【００６９】なお、図１４の例では Ｈsol弁７２とＭs
ol弁７１をともにＯＮにすることにより、Ｈsol弁７２
のパイロット圧でＨスプール弁７４のスプール７４ａ
が、またＭsol弁７１のパイロット圧でＭスプール弁７
３のスプール７３ａがそれぞれ図で左に動く（チェック
弁７８の両端には同じ圧力が加わるため、チェック弁７
８は閉じている）。したがって、高速型カムへの切換時
はＭsol弁７１をＯＮにしておかなけれならない（図１
９のステップ４４、図２０のステップ５２）。

【００７０】

【００７１】

【発明の効果】第１の発明は、メインロッカーアームに
常時接触する第１のカムよりカムリフトまたはリフト区
間の少なくとも一方を段階的に大きく形成した複数の出
力カムを備え、これらの出力カムをそれぞれ対応する複
数のサブロッカーアームに接触させるとともに、各サブ
ロッカーアームをロストモーションスプリングでそれぞ
れ対応する出力カムに押し付け、サブロッカーアームと
同数のアクチュエータで各サブロッカーアームを選択的
にメインロッカーアームに係合させるようにしたエンジ
ンの可変動弁装置において、高回転になるほどカムリフ
トまたはリフト区間のより大きな出力カムに切換えられ
るように、サブロッカーアームと同数のアクチュエータ
への駆動信号を選択的に出力するとともに、出力カムの
一つへの切換時に、この出力カムの外形寸法より小さな
出力カム用のアクチュエータをすべて駆動した状態に保
つことにしたため、バルブリフトに預かっている出力カ
ムより低回転側の出力カム用のサブロッカーアームに生
じる不正運動を防止することができる。

【００７２】第２の発明は、第１の発明において、少な
くとも１つのアクチュエータの故障によりこのアクチュ
エータに対応するサブロッカーアームをメインロッカー
アームに係合できなくなったとき、そのサブロッカーア
ームと接触する出力カムの外形寸法より大きな出力カム
への切換を禁止するため、さらに、故障したアクチュエ
ータに対応するサブロッカーアームに生じる不正運動を
も防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例を示す平面図である。

【図２】可変動弁機構の斜視図である。

【図３】バルブリフト特性図である。

【図４】各カムを用いたときの全開出力の特性図であ
る。

【図５】制御系統の構成図である。

【図６】カムの切換制御を説明するためのフローチャー
トである。

【図７】故障判定を説明するためのフローチャートであ
る。

【図８】前記実施例の作用を説明するための波形図であ
る。

【図９】第２実施例の作用を説明するための波形図であ
る。

【図１０】第３実施例のＨスプール弁７４とＭスプール
弁７３に対する油圧回路図である。

【図１１】第４実施例のＨスプール弁７５とＭスプール
弁７３に対する油圧回路図である。

【図１２】第５実施例のＨスプール弁７４とＭスプール
弁７６に対する油圧回路図である。

【図１３】第６実施例のＨスプール弁７４とＭスプール
弁７６に対する油圧回路図である。

【図１４】第７実施例のＨスプール弁７４とＭスプール
弁７３に対する油圧回路図である。

【図１５】第３実施例と第４実施例のカムの切換制御を
説明するためのフローチャートである。

【図１６】第３実施例と第４実施例の故障判定を説明す
るためのフローチャートである。

【図１７】第５実施例と第６実施例のカムの切換制御を
説明するためのフローチャートである。

【図１８】第５実施例と第６実施例の故障判定を説明す
るためのフローチャートである。

【図１９】第６実施例のカムの切換制御を説明するため
のフローチャートである。

【図２０】第６実施例の故障判定を説明するためのフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

２１ 第１カム ２２ 低速型カム（出力カム） ２３ 高速型カム（出力カム） ２４ 吸気弁 ２５ メインロッカーアーム ２８ 低速型カム用サブロッカーアーム ２９ 高速型カム用サブロッカーアーム ４５ 低速型カム用ソレノイド弁 ４６ 高速型カム用ソレノイド弁 ５１ コントロールユニット ５２ クランク角センサ（エンジン回転数センサ） ５３ アクセルセンサ ６１，６２ 油圧通路 ６３，６４ 圧力センサ ７１ Ｍsol弁 ７２ Ｈsol弁 ７３ Ｍスプール弁 ７４ Ｈスプール弁 ７５ Ｈスプール弁 ７６ Ｍスプール弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−17706（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−100213（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F01L 13/00 301 F01L 13/00 302

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 揺動先端を吸気弁または排気弁に接触さ
   せるメインロッカアームと、弁に接触する部位を持たな
   い複数のサブロッカアームとを揺動可能に支持する一
   方、前記メインロッカアームに常時接触する第１のカム
   よりカムリフトまたはリフト区間の少なくとも一方を段
   階的に大きく形成した複数の出力カムを備え、これらの
   出力カムをそれぞれ対応する前記サブロッカアームに接
   触させるとともに、各サブロッカアームをそれぞれ対応
   する出力カムにロストモーションスプリングで押し付
   け、前記サブロッカアームと同数のアクチュエータを駆
   動して各サブロッカアームを選択的にメインロッカアー
   ムに係合させるようにしたエンジンの可変動弁装置にお
   いて、高回転になるほど前記カムリフトまたはリフト区
   間のより大きな出力カムに切換えられるように、前記サ
   ブロッカアームと同数のアクチュエータへの駆動信号を
   選択的に出力する手段と、前記出力カムの一つへの切換
   時に、この出力カムの外径寸法より小さな出力カム用の
   アクチュエータをすべて駆動した状態に保つ手段と、各
   アクチュエータへの油圧経路を独立して形成するととも
   に、各油圧経路に運転条件に応じてアクチュエータに付
   与する油圧を選択的に切換える手段とを設けたことを特
   徴とするエンジンの可変動弁装置。
2. 【請求項２】 少なくとも１つのアクチュエータの故障
   によりこのアクチュエータに対応するサブロッカーアー
   ムをメインロッカーアームに係合できなくなったとき、
   そのサブロッカーアームと接触する出力カムの外形寸法
   より大きな出力カムへの切換を禁止する手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載のエンジンの可変動弁装
   置。