JP3077432B2 - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents
内燃機関の可変動弁装置Info
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- JP3077432B2 JP3077432B2 JP05004356A JP435693A JP3077432B2 JP 3077432 B2 JP3077432 B2 JP 3077432B2 JP 05004356 A JP05004356 A JP 05004356A JP 435693 A JP435693 A JP 435693A JP 3077432 B2 JP3077432 B2 JP 3077432B2
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- accumulator
- spring
- fsa
- piston
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
- F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
- F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
- F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
- F01L2001/34446—Fluid accumulators for the feeding circuit
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吸気弁または排気弁の
バルブリフト量を油圧を介して制御する内燃機関の可変
動弁装置に関するものである。
バルブリフト量を油圧を介して制御する内燃機関の可変
動弁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の可変動弁装置として、従来例え
ば特開平１−１３４０１３号公報にも見られるように、
機関に同期して回転駆動されるカムと、カムに追従して
往復動するカム側ピストンと、カム側ピストンに油圧を
介して連動するバルブ側ピストンとを備え、バルブ側ピ
ストンを介して吸気弁または排気弁を開閉作動させるも
のがある。弁の開弁作動中に各ピストンに作用する油圧
を逃がすことにより弁を閉弁させ、油圧の開放時期を制
御することによりバルブリフト量が調節されるようにな
っている。
ば特開平１−１３４０１３号公報にも見られるように、
機関に同期して回転駆動されるカムと、カムに追従して
往復動するカム側ピストンと、カム側ピストンに油圧を
介して連動するバルブ側ピストンとを備え、バルブ側ピ
ストンを介して吸気弁または排気弁を開閉作動させるも
のがある。弁の開弁作動中に各ピストンに作用する油圧
を逃がすことにより弁を閉弁させ、油圧の開放時期を制
御することによりバルブリフト量が調節されるようにな
っている。
【０００３】上記弁の開弁作動時に放出される作動油を
溜めるアキュームレータを備えるものがある。アキュー
ムレータはその油溜室の容積を可変とするアキュームレ
ータピストンと、油溜室の容積が縮小する方向にアキュ
ームレータピストンを付勢するアキュームレータスプリ
ングを備え、バルブスプリングに蓄積されたエネルギを
アキュームレータスプリングに移し、弁の閉弁作動時に
アキュームレータから導かれる油圧を介してカム側ピス
トンをカムに追従させるようになっている（参考資料…
ＳＡＥ−８９０６７８，１９８９．２．２７発行）。
溜めるアキュームレータを備えるものがある。アキュー
ムレータはその油溜室の容積を可変とするアキュームレ
ータピストンと、油溜室の容積が縮小する方向にアキュ
ームレータピストンを付勢するアキュームレータスプリ
ングを備え、バルブスプリングに蓄積されたエネルギを
アキュームレータスプリングに移し、弁の閉弁作動時に
アキュームレータから導かれる油圧を介してカム側ピス
トンをカムに追従させるようになっている（参考資料…
ＳＡＥ−８９０６７８，１９８９．２．２７発行）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の可変動弁装置にあっては、アキュームレータ
スプリングのバネ特性の最適設定について考慮されてお
らず、アキュームレータに出入りする作動油に付与され
る抵抗によってエネルギ損失が無駄に増大するという問
題点があった。
うな従来の可変動弁装置にあっては、アキュームレータ
スプリングのバネ特性の最適設定について考慮されてお
らず、アキュームレータに出入りする作動油に付与され
る抵抗によってエネルギ損失が無駄に増大するという問
題点があった。
【０００５】本発明は上記の点に着目し、アキュームレ
ータを備える可変動弁装置の損失低減をはかることを目
的とする。
ータを備える可変動弁装置の損失低減をはかることを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、機関に同期し
て回転駆動されるカムと、カムに追従して往復動するカ
ム側ピストンと、カム側ピストンに油圧を介して連動す
るバルブ側ピストンと、バルブ側ピストンに追従して開
閉作動する吸気弁または排気弁と、弁を閉弁方向に付勢
するバルブスプリングと、カム側ピストンとバルブ側ピ
ストンの間に画成される油圧室と、弁の開弁作動中に油
圧室の作動油をアキュームレータの油溜室に逃がす油圧
開放弁と、油溜室の容積を可変とするアキュームレータ
ピストンと、油溜室の容積が縮小する方向にアキューム
レータピストンを付勢するアキュームレータスプリング
と、油溜室に溜められた作動油を油圧室に導く一方向弁
とを備える内燃機関の可変動弁装置において、バルブス
プリングのセット荷重をＦｓｖ、バルブ側ピストンの油
圧室に対する受圧面積をＡｖ、アキュームレータピスト
ンの油溜室に対する受圧面積をＡａ、アキュームレータ
ピストンの最大変位量をＸａとすると、アキュームレー
タスプリングのセット荷重Ｆｓａとバネ荷重Ｋａが （Ｆｓｖ×Ａａ）／（Ｆｓａ×Ａｖ）−（Ｘａ×Ｋａ）／Ｆｓａ≧１…（８） の条件を満たし、かつバネ定数Ｋａの値を固定したまま
でセット荷重Ｆｓａを （Ｆｓｖ×Ａａ）／（Ｆｓａ×Ａｖ）−（Ｘａ×Ｋａ）／Ｆｓａ＝１…（１） の条件を満たす値以下で、かつこの値の８０％以上の値
に設定する。
て回転駆動されるカムと、カムに追従して往復動するカ
ム側ピストンと、カム側ピストンに油圧を介して連動す
るバルブ側ピストンと、バルブ側ピストンに追従して開
閉作動する吸気弁または排気弁と、弁を閉弁方向に付勢
するバルブスプリングと、カム側ピストンとバルブ側ピ
ストンの間に画成される油圧室と、弁の開弁作動中に油
圧室の作動油をアキュームレータの油溜室に逃がす油圧
開放弁と、油溜室の容積を可変とするアキュームレータ
ピストンと、油溜室の容積が縮小する方向にアキューム
レータピストンを付勢するアキュームレータスプリング
と、油溜室に溜められた作動油を油圧室に導く一方向弁
とを備える内燃機関の可変動弁装置において、バルブス
プリングのセット荷重をＦｓｖ、バルブ側ピストンの油
圧室に対する受圧面積をＡｖ、アキュームレータピスト
ンの油溜室に対する受圧面積をＡａ、アキュームレータ
ピストンの最大変位量をＸａとすると、アキュームレー
タスプリングのセット荷重Ｆｓａとバネ荷重Ｋａが （Ｆｓｖ×Ａａ）／（Ｆｓａ×Ａｖ）−（Ｘａ×Ｋａ）／Ｆｓａ≧１…（８） の条件を満たし、かつバネ定数Ｋａの値を固定したまま
でセット荷重Ｆｓａを （Ｆｓｖ×Ａａ）／（Ｆｓａ×Ａｖ）−（Ｘａ×Ｋａ）／Ｆｓａ＝１…（１） の条件を満たす値以下で、かつこの値の８０％以上の値
に設定する。
【０００７】
【作用】弁の開弁作動中に油圧開放弁が開弁すると、油
圧室の油圧がアキュームレータの油溜室に逃がされるの
で、バルブスプリングに蓄積されたエネルギがアキュー
ムレータスプリングに移される。アキュームレータスプ
リングに蓄積されるエネルギは、アキュームレータスプ
リングのバネ特性により異なる。すなわち、アキューム
レータスプリングのセット荷重Ｆｓａまたはバネ定数Ｋ
ａが大きくなるほど、油圧開放弁を介して油溜室へ移動
する作動油の流速が小さくなって、油圧開放弁及び油圧
回路における圧力損失は減少する。
圧室の油圧がアキュームレータの油溜室に逃がされるの
で、バルブスプリングに蓄積されたエネルギがアキュー
ムレータスプリングに移される。アキュームレータスプ
リングに蓄積されるエネルギは、アキュームレータスプ
リングのバネ特性により異なる。すなわち、アキューム
レータスプリングのセット荷重Ｆｓａまたはバネ定数Ｋ
ａが大きくなるほど、油圧開放弁を介して油溜室へ移動
する作動油の流速が小さくなって、油圧開放弁及び油圧
回路における圧力損失は減少する。
【０００８】ところが、アキュームレータスプリングの
バネ荷重が過大になると、油溜室から油圧室に導かれる
油圧によりバルブ側ピストンが押し下げられる荷重が、
バルブスプリングによりバルブ側ピストンが押し上げら
れる荷重より大きくなると、バルブ側ピストンが元の位
置に戻るのが遅れ、ひどい場合に弁が開いたままになっ
てしまう。
バネ荷重が過大になると、油溜室から油圧室に導かれる
油圧によりバルブ側ピストンが押し下げられる荷重が、
バルブスプリングによりバルブ側ピストンが押し上げら
れる荷重より大きくなると、バルブ側ピストンが元の位
置に戻るのが遅れ、ひどい場合に弁が開いたままになっ
てしまう。
【０００９】上記（８）式は、バルブ側ピストンが押し
下げられる荷重が、バルブスプリングによりバルブ側ピ
ストンが押し上げられる荷重より小さくなるために求め
られた条件であり、この条件を満たす範囲でアキューム
レータスプリングのセット荷重Ｆｓａまたはバネ定数Ｋ
ａを大きくすることにより、アキュームレータからカム
に回収されるエネルギが大きくなり効率の高いシステム
となる。
下げられる荷重が、バルブスプリングによりバルブ側ピ
ストンが押し上げられる荷重より小さくなるために求め
られた条件であり、この条件を満たす範囲でアキューム
レータスプリングのセット荷重Ｆｓａまたはバネ定数Ｋ
ａを大きくすることにより、アキュームレータからカム
に回収されるエネルギが大きくなり効率の高いシステム
となる。
【００１０】アキュームレータスプリングのセット荷重
Ｆｓａは製造時の誤差は最大１０％程度が見込まれるた
め、上記（１）式で求められるセット荷重Ｆｓａの上限
ラインを１０％下回る値に設計する必要がある。この結
果、アキュームレータスプリングのセット荷重Ｆｓａの
下限ラインは上記（１）式によって求められる上限ライ
ンを８０％下回る値となる。
Ｆｓａは製造時の誤差は最大１０％程度が見込まれるた
め、上記（１）式で求められるセット荷重Ｆｓａの上限
ラインを１０％下回る値に設計する必要がある。この結
果、アキュームレータスプリングのセット荷重Ｆｓａの
下限ラインは上記（１）式によって求められる上限ライ
ンを８０％下回る値となる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００１２】図１に示すように、機関に同期して回転駆
動されるカム１と、シリンダヘッド２に摺動可能に嵌合
するリフタ３と、カム１にリフタ３を介して追従するカ
ム側ピストン４と、カム側ピストン４に油圧を介して連
動するバルブ側ピストン５とが弁６の延長上に直列に配
置されている。弁６は吸気弁、排気弁のいずれでもよ
く、図示のものは吸気弁とする。
動されるカム１と、シリンダヘッド２に摺動可能に嵌合
するリフタ３と、カム１にリフタ３を介して追従するカ
ム側ピストン４と、カム側ピストン４に油圧を介して連
動するバルブ側ピストン５とが弁６の延長上に直列に配
置されている。弁６は吸気弁、排気弁のいずれでもよ
く、図示のものは吸気弁とする。
【００１３】カム側ピストン４とバルブ側ピストン５の
間に油圧室７が画成され、油圧室７に生じる油圧により
カム側ピストン４をリフタ３を介してカム１に押付ける
とともに、バルブ側ピストン５を吸気弁６に押付けてい
る。
間に油圧室７が画成され、油圧室７に生じる油圧により
カム側ピストン４をリフタ３を介してカム１に押付ける
とともに、バルブ側ピストン５を吸気弁６に押付けてい
る。
【００１４】図１は吸気弁６の全閉状態を示しており、
この状態からカム１の回転に伴ってリフタ３を介してカ
ム側ピストン４が押し下げられると、油圧室７に生じる
油圧を介してバルブ側ピストン５が押し下げられ、吸気
弁６が開弁する。
この状態からカム１の回転に伴ってリフタ３を介してカ
ム側ピストン４が押し下げられると、油圧室７に生じる
油圧を介してバルブ側ピストン５が押し下げられ、吸気
弁６が開弁する。
【００１５】油圧室７にはアキュームレータ８の油溜室
１７に連通する油通路１５が配設され、油通路１５の途
中には油圧開放弁１１が介装される。
１７に連通する油通路１５が配設され、油通路１５の途
中には油圧開放弁１１が介装される。
【００１６】吸気弁６が開弁しているときに油圧開放弁
１１から開弁すると、油圧室７の作動油が油通路１５を
通って油溜室１７に逃がされることにより、バルブ側ピ
ストン５に働いていた開弁力がなくなり、吸気弁６はバ
ルブスプリング９の付勢力により閉弁する。
１１から開弁すると、油圧室７の作動油が油通路１５を
通って油溜室１７に逃がされることにより、バルブ側ピ
ストン５に働いていた開弁力がなくなり、吸気弁６はバ
ルブスプリング９の付勢力により閉弁する。
【００１７】図２に示すように、吸気弁６がＬ1のリフ
ト特性で開閉作動する時に、バルブ側ピストン５がＬ3
のリフト特性でカム側ピストン４に対する距離を縮める
ことにより、吸気弁６のリフト量が減少する。
ト特性で開閉作動する時に、バルブ側ピストン５がＬ3
のリフト特性でカム側ピストン４に対する距離を縮める
ことにより、吸気弁６のリフト量が減少する。
【００１８】油圧開放弁１１の開弁時期が制御回路によ
って運転状態に応じて制御されることにより、吸気弁６
のバルブリフト量が変わって所望の運転性が得られ、例
えば低負荷域の燃費向上と、高負荷域のトルク向上を両
立できる。
って運転状態に応じて制御されることにより、吸気弁６
のバルブリフト量が変わって所望の運転性が得られ、例
えば低負荷域の燃費向上と、高負荷域のトルク向上を両
立できる。
【００１９】アキュームレータ８は油溜室１７の容積を
可変とするアキュームレータピストン１２と、アキュー
ムレータピストン１２を油溜室１７の容積が縮小する方
向に付勢するアキュームレータスプリング１３とを備え
る。
可変とするアキュームレータピストン１２と、アキュー
ムレータピストン１２を油溜室１７の容積が縮小する方
向に付勢するアキュームレータスプリング１３とを備え
る。
【００２０】油溜室１７と油圧室７を連通する油通路１
６が配設され、油通路１６の途中に一方向弁１０が介装
される。
６が配設され、油通路１６の途中に一方向弁１０が介装
される。
【００２１】カム１のリフタ３に接する部位がベースサ
ークル部に到達する前に吸気弁６が閉弁すると、その後
油溜室１７から一方向弁１０を介して油圧室７に導かれ
る油圧によりカム側ピストン４が上昇して、リフタ３を
カム１に追従させる。
ークル部に到達する前に吸気弁６が閉弁すると、その後
油溜室１７から一方向弁１０を介して油圧室７に導かれ
る油圧によりカム側ピストン４が上昇して、リフタ３を
カム１に追従させる。
【００２２】油溜室１７は一方向弁１４を介して油圧源
に連通し、カム側ピストン４やバルブ側ピストン５の摺
動部から漏れる分の作動油が補充される。
に連通し、カム側ピストン４やバルブ側ピストン５の摺
動部から漏れる分の作動油が補充される。
【００２３】本発明は、アキュームレータスプリング１
３のセット荷重Ｆｓａとバネ荷重Ｋａを図３に斜線を入
れて示す設定範囲に限定する。
３のセット荷重Ｆｓａとバネ荷重Ｋａを図３に斜線を入
れて示す設定範囲に限定する。
【００２４】上記設定範囲の上限ラインＡは （Ｆｓｖ×Ａａ）／（Ｆｓａ×Ａｖ）−（Ｘａ×Ｋａ）／Ｆｓａ＝１…（１） の条件を満足する値を結んだ線分とである。ただし、Ｆ
ｓｖはバルブスプリング９のセット荷重、Ａｖはバルブ
側ピストン４の油圧室に対する受圧面積、Ａａはアキュ
ームレータピストン１２の受圧面積、Ｘａはアキューム
レータピストン１２の最大変位量とする。
ｓｖはバルブスプリング９のセット荷重、Ａｖはバルブ
側ピストン４の油圧室に対する受圧面積、Ａａはアキュ
ームレータピストン１２の受圧面積、Ｘａはアキューム
レータピストン１２の最大変位量とする。
【００２５】上記設定範囲の下限ラインは（１）式を満
足するセット荷重Ｆｓａを８０％だけ小さくした値を結
んだ線分である。
足するセット荷重Ｆｓａを８０％だけ小さくした値を結
んだ線分である。
【００２６】次に、作用について説明する。
【００２７】吸気弁６の開弁作動中に油圧開放弁１１が
開弁すると、油圧室４の油圧がアキュームレータ８に逃
がされるので、バルブスプリング９に蓄積されたエネル
ギがアキュームレータスプリング１３に移される。アキ
ュームレータスプリング１３に蓄積されるエネルギは、
アキュームレータスプリング１３のバネ特性により異な
る。アキュームレータスプリング１３のセット荷重Ｆｓ
ａまたはバネ定数Ｋａが大きくなるほど、図３に示すよ
うに、アキュームレータ８と圧力室７の圧力差はＰ1＞
Ｐ2＞Ｐ3＞Ｐ4と大きくなり、油圧開放弁１１を介して
油溜室１７へ移動する作動油の流速が小さくなって、油
圧開放弁１１および油圧通路１５における圧力損失は減
少する。
開弁すると、油圧室４の油圧がアキュームレータ８に逃
がされるので、バルブスプリング９に蓄積されたエネル
ギがアキュームレータスプリング１３に移される。アキ
ュームレータスプリング１３に蓄積されるエネルギは、
アキュームレータスプリング１３のバネ特性により異な
る。アキュームレータスプリング１３のセット荷重Ｆｓ
ａまたはバネ定数Ｋａが大きくなるほど、図３に示すよ
うに、アキュームレータ８と圧力室７の圧力差はＰ1＞
Ｐ2＞Ｐ3＞Ｐ4と大きくなり、油圧開放弁１１を介して
油溜室１７へ移動する作動油の流速が小さくなって、油
圧開放弁１１および油圧通路１５における圧力損失は減
少する。
【００２８】したがって、アキュームレータスプリング
１３のセット荷重Ｆｓａまたはバネ定数Ｋａが大きいほ
ど、上記作動油の圧力損失として消費される損失エネル
ギは小さくなるため、アキュームレータ８からカム１に
回収されるエネルギが大きくなり効率の高いシステムと
なる。
１３のセット荷重Ｆｓａまたはバネ定数Ｋａが大きいほ
ど、上記作動油の圧力損失として消費される損失エネル
ギは小さくなるため、アキュームレータ８からカム１に
回収されるエネルギが大きくなり効率の高いシステムと
なる。
【００２９】ところが、アキュームレータスプリング１
３のバネ特性を図３に示す上限ラインＡを越えるＮＧ領
域に設定すると、吸気弁６が閉弁するときの挙動に悪影
響がでる。すなわち、アキュームレータスプリング１３
のバネ荷重が過大になると、油溜室１７から油圧室７に
導かれる油圧によりバルブ側ピストン５が押し下げられ
る荷重が、バルブスプリング９によりバルブ側ピストン
５が押し上げられる荷重より大きくなる。図２におい
て、吸気弁６が開弁して最大リフト量に到達するまでに
バルブ側ピストン５が元の位置に戻るＬ3のリフト特性
となるところが、吸気弁６が最大リフト量を超えても元
の位置に戻らないＬ2のリフト特性となり、ひどい場合
バルブ側ピストン５が元の位置に戻らずに吸気弁６が開
いたままになってしまう。
３のバネ特性を図３に示す上限ラインＡを越えるＮＧ領
域に設定すると、吸気弁６が閉弁するときの挙動に悪影
響がでる。すなわち、アキュームレータスプリング１３
のバネ荷重が過大になると、油溜室１７から油圧室７に
導かれる油圧によりバルブ側ピストン５が押し下げられ
る荷重が、バルブスプリング９によりバルブ側ピストン
５が押し上げられる荷重より大きくなる。図２におい
て、吸気弁６が開弁して最大リフト量に到達するまでに
バルブ側ピストン５が元の位置に戻るＬ3のリフト特性
となるところが、吸気弁６が最大リフト量を超えても元
の位置に戻らないＬ2のリフト特性となり、ひどい場合
バルブ側ピストン５が元の位置に戻らずに吸気弁６が開
いたままになってしまう。
【００３０】これを防ぐため、アキュームレータスプリ
ング１３の付勢力によって油溜室１７に生じる油圧Ｐａ
は、バルブスプリング９の付勢力によって油圧室７に生
じる油圧Ｐｖを越えてはならない。
ング１３の付勢力によって油溜室１７に生じる油圧Ｐａ
は、バルブスプリング９の付勢力によって油圧室７に生
じる油圧Ｐｖを越えてはならない。
【００３１】ここで、アキュームレータスプリング１３
の付勢力Ｆ13は、 Ｆ13＝Ｆｓａ＋Ｘａ×Ｋａ…（２） として表され、アキュームレータスプリング１３の付勢
力Ｆ13によってアキュームレータ８に生じる油圧Ｐａ
は、 Ｐａ＝Ｆ13／Ａａ＝（Ｆｓａ＋Ｘａ×Ｋａ）／Ａａ…（３） として表される。
の付勢力Ｆ13は、 Ｆ13＝Ｆｓａ＋Ｘａ×Ｋａ…（２） として表され、アキュームレータスプリング１３の付勢
力Ｆ13によってアキュームレータ８に生じる油圧Ｐａ
は、 Ｐａ＝Ｆ13／Ａａ＝（Ｆｓａ＋Ｘａ×Ｋａ）／Ａａ…（３） として表される。
【００３２】一方、バルブスプリング９の付勢力の最小
値はセット荷重Ｆｓｖであり、バルブスプリング９の付
勢力によって油圧室７に生じるＰｖは、 Ｐｖ＝Ｆｓｖ／Ａｖ…（４） として表される。
値はセット荷重Ｆｓｖであり、バルブスプリング９の付
勢力によって油圧室７に生じるＰｖは、 Ｐｖ＝Ｆｓｖ／Ａｖ…（４） として表される。
【００３３】したがって、油圧室７に生じるＰｖを油溜
室１７に生じる油圧Ｐａ以上に高くするためには、 Ｆｓｖ／Ａｖ≧（Ｆｓａ＋Ｘａ×Ｋａ）／Ａａ…（５） すなわち、 Ｆｓｖ×Ａａ≧Ａｖ（Ｆｓａ＋Ｘａ×Ｋａ）…（６） すなわち、 Ｆｓｖ×Ａａ−Ａｖ×Ｘａ×Ｋａ×Ａｖ≧Ａｖ×Ｆｓａ…（７） すなわち、 （Ｆｓｖ×Ａａ）／（Ｆｓａ×Ａｖ）−（Ｘａ×Ｋａ）／Ｆｓａ≧１…（８） の関係を満たせば良い。
室１７に生じる油圧Ｐａ以上に高くするためには、 Ｆｓｖ／Ａｖ≧（Ｆｓａ＋Ｘａ×Ｋａ）／Ａａ…（５） すなわち、 Ｆｓｖ×Ａａ≧Ａｖ（Ｆｓａ＋Ｘａ×Ｋａ）…（６） すなわち、 Ｆｓｖ×Ａａ−Ａｖ×Ｘａ×Ｋａ×Ａｖ≧Ａｖ×Ｆｓａ…（７） すなわち、 （Ｆｓｖ×Ａａ）／（Ｆｓａ×Ａｖ）−（Ｘａ×Ｋａ）／Ｆｓａ≧１…（８） の関係を満たせば良い。
【００３４】したがって、アキュームレータスプリング
１３のセット荷重Ｆｓａとバネ荷重Ｋａを （Ｆｓｖ×Ａａ）／（Ｆｓａ×Ａｖ）−（Ｘａ×Ｋａ）／Ｆｓａ＝１…（１） の条件を満足する値を結んだ図３のラインＡを上限とす
ることにより、アキュームレータスプリング１３のバネ
荷重が過大となって、吸気弁６が閉弁するときの挙動に
悪影響がでることを防止することができる。そして、図
３の上限ラインＡを越えない範囲でアキュームレータス
プリング１３のセット荷重Ｆｓａを大きく、バネ定数Ｋ
ａを小さくすることにより、損失エネルギを小さくする
ことができる。
１３のセット荷重Ｆｓａとバネ荷重Ｋａを （Ｆｓｖ×Ａａ）／（Ｆｓａ×Ａｖ）−（Ｘａ×Ｋａ）／Ｆｓａ＝１…（１） の条件を満足する値を結んだ図３のラインＡを上限とす
ることにより、アキュームレータスプリング１３のバネ
荷重が過大となって、吸気弁６が閉弁するときの挙動に
悪影響がでることを防止することができる。そして、図
３の上限ラインＡを越えない範囲でアキュームレータス
プリング１３のセット荷重Ｆｓａを大きく、バネ定数Ｋ
ａを小さくすることにより、損失エネルギを小さくする
ことができる。
【００３５】アキュームレータスプリング１３のセット
荷重Ｆｓａは製造時の誤差は最大±１０％程度が見込ま
れるため、上限ラインＡを１０％下回る値に設計する必
要がある。この結果、アキュームレータスプリング１３
のセット荷重Ｆｓａの下限ラインＢは上限ラインＡを２
０％下回り、８０％の値となる。
荷重Ｆｓａは製造時の誤差は最大±１０％程度が見込ま
れるため、上限ラインＡを１０％下回る値に設計する必
要がある。この結果、アキュームレータスプリング１３
のセット荷重Ｆｓａの下限ラインＢは上限ラインＡを２
０％下回り、８０％の値となる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、弁に開弁
力を付与する油圧を蓄えるアキュームレータを備え、油
圧開放弁を介して弁のリフト両を制御する内燃機関の可
変動弁装置において、バルブスプリングのセット荷重を
Ｆｓｖ、バルブ側ピストンの油圧室に対する受圧面積を
Ａｖ、アキュームレータピストンの受圧面積をＡａ、ア
キュームレータピストンの最大変位量をＸａとすると、
アキュームレータスプリングのセット荷重Ｆｓａとバネ
荷重Ｋａが （Ｆｓｖ×Ａａ）／（Ｆｓａ×Ａｖ）−（Ｘａ×Ｋａ）／Ｆｓａ≧１ の条件を満たし、かつバネ定数Ｋａの値を固定したまま
でセット荷重Ｆｓａを （Ｆｓｖ×Ａａ）／（Ｆｓａ×Ａｖ）−（Ｘａ×Ｋａ）／Ｆｓａ＝１ の条件を満たす値以下で、かつこの値の８０％以上の値
に設定したため、アキュームレータスプリングのバネ荷
重が課題となって弁が閉弁するときの挙動に悪影響がで
ることを防止しながら、アキュームレータに出入りする
作動油による損失エネルギを最小限に抑えることができ
る。
力を付与する油圧を蓄えるアキュームレータを備え、油
圧開放弁を介して弁のリフト両を制御する内燃機関の可
変動弁装置において、バルブスプリングのセット荷重を
Ｆｓｖ、バルブ側ピストンの油圧室に対する受圧面積を
Ａｖ、アキュームレータピストンの受圧面積をＡａ、ア
キュームレータピストンの最大変位量をＸａとすると、
アキュームレータスプリングのセット荷重Ｆｓａとバネ
荷重Ｋａが （Ｆｓｖ×Ａａ）／（Ｆｓａ×Ａｖ）−（Ｘａ×Ｋａ）／Ｆｓａ≧１ の条件を満たし、かつバネ定数Ｋａの値を固定したまま
でセット荷重Ｆｓａを （Ｆｓｖ×Ａａ）／（Ｆｓａ×Ａｖ）−（Ｘａ×Ｋａ）／Ｆｓａ＝１ の条件を満たす値以下で、かつこの値の８０％以上の値
に設定したため、アキュームレータスプリングのバネ荷
重が課題となって弁が閉弁するときの挙動に悪影響がで
ることを防止しながら、アキュームレータに出入りする
作動油による損失エネルギを最小限に抑えることができ
る。
【図１】本発明の実施例を示す動弁装置の要部縦断面
図。
図。
【図２】同じく吸気弁およびバルブ側ピストンのリフト
特性図。
特性図。
【図３】アキュームレータスプリングのセット荷重Ｆｓ
ａとバネ定数Ｋａの設定範囲を示す線図。
ａとバネ定数Ｋａの設定範囲を示す線図。
１ カム ４ カム側ピストン ５ バルブ側ピストン ６ 吸気弁 ７ 油圧室 ８ アキュームレータ ９ バルブスプリング １０ 一方向弁 １１ 油圧開放弁 １２ アキュームレータピストン １３ アキュームレータスプリング １７ 油溜室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01L 9/02 F01L 13/00 301
Claims (1)
- 【請求項１】 機関に同期して回転駆動されるカムと、
カムに追従して往復動するカム側ピストンと、カム側ピ
ストンに油圧を介して連動するバルブ側ピストンと、バ
ルブ側ピストンに追従して開閉作動する吸気弁または排
気弁と、弁を閉弁方向に付勢するバルブスプリングと、
カム側ピストンとバルブ側ピストンの間に画成される油
圧室と、弁の開弁作動中に油圧室の作動油をアキューム
レータの油溜室に逃がす油圧開放弁と、油溜室の容積を
可変とするアキュームレータピストンと、油溜室の容積
が縮小する方向にアキュームレータピストンを付勢する
アキュームレータスプリングと、油溜室に溜められた作
動油を油圧室に導く一方向弁とを備える内燃機関の可変
動弁装置において、バルブスプリングのセット荷重をＦ
ｓｖ、バルブ側ピストンの油圧室に対する受圧面積をＡ
ｖ、アキュームレータピストンの油溜室に対する受圧面
積をＡａ、アキュームレータピストンの最大変位量をＸ
ａとすると、アキュームレータスプリングのセット荷重
Ｆｓａとバネ荷重Ｋａが （Ｆｓｖ×Ａａ）／（Ｆｓａ×Ａｖ）−（Ｘａ×Ｋａ）／Ｆｓａ≧１ の条件を満たし、かつバネ定数Ｋａの値を固定したまま
でセット荷重Ｆｓａを （Ｆｓｖ×Ａａ）／（Ｆｓａ×Ａｖ）−（Ｘａ×Ｋａ）／Ｆｓａ＝１ の条件を満たす値以下で、かつこの値の８０％以上の値
に設定したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05004356A JP3077432B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | 内燃機関の可変動弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05004356A JP3077432B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | 内燃機関の可変動弁装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06212920A JPH06212920A (ja) | 1994-08-02 |
| JP3077432B2 true JP3077432B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=11582124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05004356A Expired - Fee Related JP3077432B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | 内燃機関の可変動弁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3077432B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE602006004371D1 (de) * | 2006-12-20 | 2009-01-29 | Fiat Ricerche | Verbrennungsmotor mit Einlassventilen mit variabler Betätigung und einem stiefelartigen Hubprofil mit einem Profilteil mit konstantem Hub |
| KR101316880B1 (ko) * | 2012-08-08 | 2013-10-10 | 현대자동차주식회사 | 전기-유압 가변 밸브 장치 |
-
1993
- 1993-01-13 JP JP05004356A patent/JP3077432B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06212920A (ja) | 1994-08-02 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |