JP3572386B2

JP3572386B2 - 内燃機関の動弁装置

Info

Publication number: JP3572386B2
Application number: JP31119498A
Authority: JP
Inventors: 健司有賀
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-10-30
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2018-10-30
Also published as: JP2000136709A

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。
【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１０−１４８１１０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，排気弁の停止した位置を問わず全ての該吸、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一旦閉弁した当該吸，排気弁のうち、所望の物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、排気弁の停止した位置を問わず全ての吸，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１０ａ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１７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２１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２１Ａ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２４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１２Ｃ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１２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１２Ｅ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３０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、２６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Ｓ１０３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Ｓ２０１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Ｓ２０４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＃１ＣＹＬ〜＃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１２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＃３ＣＹＬ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１２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Ｓ３０３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＃１ＡＣＴＲ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＃２ＡＣＴＲ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＃１ＡＣＴＲ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

Claims

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，排気弁の停止した位置を問わず全ての該吸、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一旦閉弁した当該吸，排気弁のうち、所望の物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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。