JP3916819B2

JP3916819B2 - エンジンの弁作動装置

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Publication number: JP3916819B2
Application number: JP33801799A
Authority: JP
Inventors: 誠次鶴田; 信隆林
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 1999-11-29
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2019-11-29
Also published as: JP2001152821A; US6467443B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの運転状態に応じて弁リフト特性を複数の段階に切換えることができるエンジンの弁作動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの弁作動装置は、エンジンの運転状態に応じて弁リフト特性を切換えるにあたり、例えば、実開平６−７３３０１号公報にも示されるように、エンジンの全運転領域において使用される低速用のカムに摺接され吸気弁もしくは排気弁を開閉するロッカーアームがロッカーシャフトに設けられ、また、エンジンの中速および高速運転状態において使用される中速用もしくは高速用のカムにそれぞれ摺接される２個のサブロッカーアームがそのロッカーシャフトと同一軸上にそれぞれ並設されるもとで、２個のサブロッカーアームをそれぞれ選択的にロッカーアームに連結する選択連結機構を備えている。
【０００３】
選択連結機構は、例えば、各サブロッカーアームに対応してそれぞれ、独立して１個ずつ、ロッカーアームに回動可能に支持されてロッカーシャフトの中心軸線に沿って配列される連結部材としてのレバー部材を含んで構成されている。
【０００４】
各レバー部材の一端が対応するサブロッカーアームの被係合部にそれぞれ選択的に係合状態とされるとき、各サブロッカーアームとロッカーアームとが連動しロッカーアームにより揺動される吸気弁もしくは排気弁のリフト特性が中速用もしくは高速用のカムの回転に応じて変化するものとされる。
【０００５】
また、多気筒エンジンにおいては、例えば、特開平５−２４８２１５号公報にも示されるように、エンジンの低負荷運転時におけるポンピングロスを低減すべく、エンジンの低負荷運転時、複数の気筒のうちの一部の気筒における吸気弁および排気弁を停止状態とすることが提案されている。
【０００６】
吸気弁および排気弁を停止状態とするにあたっては、例えば、吸気弁もしくは排気弁を開閉するメインロッカーアームが固定されるロッカーシャフトとサブロッカーアームとを選択的に連結し、メインロッカーアームをサブロッカーアームに連動させる連結プランジャがロッカーシャフト内の貫通孔に摺動可能に設けられるもとで、連結プランジャがサブロッカーアームに対して非連結状態とされる。
【０００７】
このように連結プランジャが非連結状態とされる場合、連結プランジャを連結状態とする作動油圧の供給が停止されるとともに連結プランジャに巻装されるコイルスプリングの付勢力により連結プランジャ全体がロッカーシャフト内の貫通孔に引き込まれることとなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数の気筒のうちの一部の気筒における吸気弁および排気弁を所定の運転状態の場合、停止状態とする弁作動装置を備えるエンジンにおいては、エンジン停止後、再始動時、上述の連結プランジャを連結状態とする作動油圧の圧力は、急峻には上昇しないので所定期間、複数の気筒のうちの一部の気筒における吸気弁および排気弁が停止状態とされることとなる。これにより、エンジンの始動運転が円滑に開始されない虞がある。
【０００９】
このような場合、エンジン始動時、油圧回路により一旦急峻に高められた作動油圧を連結プランジャが設けられる部位に供給し連結プランジャを連結状態とした後、作動油圧を通常運転状態の圧力まで戻す制御を行うことも考えられるが、油圧回路の制御が複雑となり得策とは言えない。
【００１０】
以上の問題点を考慮し、本発明は、エンジンの運転状態に応じて弁リフト特性を複数の段階に切換えることができるエンジンの弁作動装置であって、エンジンの運転状態が所定の運転状態のとき、複数の気筒のうちの一部の気筒における吸気弁および排気弁を停止しポンピングロスを低減することができ、しかも、エンジンの始動運転を円滑に行うことができるエンジンの弁作動装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係るエンジンの弁作動装置は、基端部がロッカーシャフトに回動可能に支持されてカムシャフトにおける第１カム部または第２のカム部の回動に応じて吸気弁もしくは排気弁を開閉するロッカーアームと、ロッカーアームの基端部に隣接配置された基部がロッカーアームに回動可能に支持され、カムリフトの高さが最小の第１のカム部の小リフトよりも大きい第２のカム部の大リフトによる回動に応じて揺動する第１のサブロッカーアームと、ロッカーアームの基端部に隣接配置された基部がロッカーアームに回動可能に支持され、第１のカム部の回動に応じて揺動する第２のサブロッカーアームと、互いに離隔した第１の係合部および第２の係合部を一体に有し、第１の係合部および第２の係合部をそれぞれ、第１のサブロッカーアームおよび第２のサブロッカーアームに対し選択的に係合させ、ロッカーアームと第１のサブロッカーアームまたは第２のサブロッカーアームとをそれぞれ選択的に係合状態または非係合状態とする動作を行う連結レバーと、作動油圧により駆動され、連結レバーの動作を行わせる駆動部と、を備え、小リフト時、ロッカーアームと第１のサブロッカーアームとは非係合状態とされ、第２のサブロッカーアームと係合状態となるように連結レバーに動作を行わせる作動油圧が供給され、大リフト時、ロッカーアームと第１および第２のサブロッカーアームとが係合状態となるように連結レバーに動作を行わせる作動油圧が供給され、複数の気筒のうちの一方の気筒に関連する吸気弁が停止状態のとき、ロッカーアームと第１のサブロッカーアームおよび第２のサブロッカーアームとが非係合状態となるように連結レバーに動作を行わせる作動油圧が供給され、複数の気筒のうちの他方の気筒に関連する吸気弁が小リフトで揺動されるように、ロッカーアームと第１のサブロッカーアームとは非係合状態とされ、第２のサブロッカーアームと係合状態となるように連結レバーに動作を行わせる作動油圧が供給されることを特徴する。
【００１２】
また、二つのピストン部材と一つの連結レバーとが用いられて、連結レバーの第１の係合部および第２の係合部を第１のサブロッカーアームおよび第２のサブロッカーアームの被係合部に対し係合状態、もしくは、非係合状態とする動作を行わせるものであってもよい。
【００１３】
さらに、カムシャフトが設けられるエンジンが停止状態から始動される場合、連結レバーの第１の係合部が第１のサブロッカーアームの被係合部に対して非係合状態となり、連結レバーの第２の係合部が第２のサブロッカーアームの被係合部に対して係合状態となるものであってもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明に係るエンジンの弁作動装置の一例を、それが適用されたエンジンおよび変速機とともに示す。
【００１５】
図２において、エンジン４は直列式の気筒６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、および、６Ｄを有し、その各気筒６Ａ〜６Ｄには、それぞれ、点火プラグ８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、および、８Ｄが設けられている。各気筒６Ａ〜６Ｄの吸気側は、スロットル弁１９が上流側部分に設けられた吸気通路２２の分岐通路にそれぞれ接続されている。吸気通路２２において形成された混合気は各気筒６Ａ〜６Ｄにそれぞれ供給される。各気筒６Ａ〜６Ｄに供給された混合気は、点火プラグ８Ａ〜８Ｄ、ディストリビュータ１２、点火コイル部を有する点火制御部１４を含んでなる点火系の作動により燃焼される。点火順序は、例えば、第１番目に気筒６Ａにおいて点火され、第２番目に気筒６Ｃ、第３番目に気筒６Ｂ、第４番目に気筒６Ｄにおいて順次点火されることとなる。混合気が燃焼されることにより各気筒６Ａ〜６Ｄにおいて生成された排気ガスは、各気筒６Ａ〜６Ｄの排気側に接続された排気通路２の各分岐通路にそれぞれ排出される。
【００１６】
また、エンジン４の出力側には、エンジン４のクランク軸に連結される変速機１０が配設されている。
【００１７】
図３および図４は、本発明に係るエンジンの弁作動装置の一例を示す。図３および図４は、エンジン４におけるシリンダヘッド内に設けられ、４個の気筒６Ａ〜６Ｄのうちのひとつの気筒に対応した吸気通路２２側の弁機構を示す。なお、その弁機構における排気通路２側における構成は、吸気通路２２側の弁機構と同様な構成とされるのでその説明を省略する。
【００１８】
弁機構の駆動方式は、例えば、ＯＨＣ（ｏｖｅｒｈｅａｄｃａｍｓｈａｆｔ）方式とされ、２つの吸気弁を開閉駆動するものとされる。
【００１９】
弁機構は、吸気弁４２Ａおよび４２Ｂのバルブステムの端部に当接されるアーム部３４Ａおよび３４Ｂを有しロッカーシャフト３０に回動可能に支持されるロッカーアーム３４と、ロッカーアーム３４のアーム部３４Ａとアーム部３４Ｂとの間の略中央位置に互いに平行に配されるサブロッカーアーム３６および３８と、ロッカーアーム３４、サブロッカーアーム３６および３８の上方にロッカーシャフト３０に対して平行に配されエンジン４のクランク軸に連動して回動されるカムシャフト３２とを含んで構成されている。
【００２０】
ロッカーアーム３４は、その基端部に設けられる孔３４ｈに嵌合されるロッカーシャフト３０により回動可能に支持されている。ロッカーシャフト３０の両端部は、図示が省略されるシリンダヘッドに支持されている。
【００２１】
その孔３４ｈよりもカムシャフト３２側には、ロッカーシャフト３０の軸線方向に沿って所定の間隔をもって軸受部３４Ｉ、３４Ｊ、および、３４Ｋが設けられている。
【００２２】
軸受部３４Ｉと軸受部３４Ｊとの間には、サブロッカーアーム３６の基端部が配され、軸受部３４Ｊと軸受部３４Ｋとの間には、サブロッカーアーム３８の基端部が配されている。サブロッカーアーム３６および３８の基端部は、その孔３６ａおよび３８ａにそれぞれ嵌合される支持軸４０により回動可能に支持され互いに同一軸線上に配されている。支持軸４０の両端部は、軸受部３４Ｉ、３４Ｊ、および、３４Ｋの透孔３４ｉ、３４ｊ、および、３４ｋにそれぞれ嵌合され支持されている。支持軸４０の両端部は、止め輪ＳＬａによりそれぞれ軸受部３４Ｉおよび３４Ｋに係止されている。
【００２３】
ロッカーアーム３４のアーム部３４Ａの先端、および、アーム部３４Ｂの先端における吸気弁４２Ａおよび４２Ｂに対向する部分には、吸気弁４２Ａおよび４２Ｂのバルブステムの端部に当接する当接部３４Ｃおよび３４Ｄが設けられている。また、アーム部３４Ａの先端とアーム部３４Ｂの先端とは、連結部３４Ｅにより連結されている。
【００２４】
なお、吸気弁４２Ａおよび４２Ｂは、図４に示されるように、それぞれ、バルブステムの端部に設けられるリテーナにより保持されるコイルスプリング４２Ａおよび４２Ｂの付勢力により当接部３４Ｃおよび３４Ｄに向けて付勢されている。
【００２５】
サブロッカーアーム３８におけるカムシャフト３２に対向する上面には、図１および図３に示されるように、カムシャフト３２のカム３２Ｄに摺接されるカムフォロア３８Ａが設けられている。サブロッカーアーム３８におけるカムフォロア３８Ａに対向する下面には、後述する連結レバー４８の係合部４８Ａが係合される被係合部としての窪み部３８Ｂが設けられている。窪み部３８Ｂにおける支持軸４０の軸線方向に沿った一方の端部は、図４に示されるように、開口し、他方の端部は、支持軸４０の軸線方向に略直交する壁面部３８ｇが形成されている。
【００２６】
窪み部３８Ｂに連なる下面部には、ロッカーアーム３４とサブロッカーアーム３８との間に配されるコイルスプリング５６の位置決めを行う係止部３８Ｃが設けられている。弾性部材としてのコイルスプリング５６の両端部は、係止部３８Ｃおよび係止部３８Ｃに対向して配されるロッカーアーム３４の係止部３４ｐａがその内周部に挿入されることにより位置規制されている。コイルスプリング５６は、サブロッカーアーム３８をカムシャフト３２に向けて付勢するものとされる。
【００２７】
このようにコイルスプリング５６は、従来のようにコイルスプリング５６を収容する保持器などを介してロッカーアーム３４の内部に配される構成ではないのでその保持器とロッカーアーム３４の内部との間の摩擦力が解消されることとなる。従って、部品点数の低減、および、ロッカーアーム３４におけるコイルスプリング５６の収容部に対する加工の簡略化が図られることとなる。また、係止部３８Ｃと係止部３４ｐａとが互いに当接される場合、コイルスプリング５６に対して不所望な衝撃的なせん断力が作用されることが回避されることとなる。
【００２８】
サブロッカーアーム３８の基端部のロッカーシャフト３０側には、突起片３８ｄが設けられている。突起片３８ｄがロッカーアーム３４の嵌合孔３０ｈの外周部の段部に係合されるとき、サブロッカーアーム３８の先端における所定以上の上昇が規制されることとなる。
【００２９】
また、サブロッカーアーム３６におけるカムシャフト３２に対向する上面には、図４および図５に示されるように、カムシャフト３２のカム３２Ｃに摺接されるカムフォロア３６Ａが設けられている。サブロッカーアーム３６におけるカムフォロア３６Ａに対向する下面には、後述する連結レバー４８の係合部４８Ｂが係合される被係合部としての窪み部３６Ｂが設けられている。窪み部３６Ｂにおける連結レバー４８の係合部４８Ｂの回転方向に沿った長さは、窪み部３８Ｂにおいて対応する部分の長さに比して短いものとされる。窪み部３６Ｂにおける支持軸４６の軸線方向に沿った一方の端部は、図４に示されるように、開口し、他方の端部は、支持軸４６の軸線方向に略直交する壁面部３６ｇが形成されている。
【００３０】
窪み部３６Ｂに連なる下面部には、図５に示されるように、ロッカーアーム３４とサブロッカーアーム３６との間に配されるコイルスプリング５８の位置決めを行う係止部３６Ｃが設けられている。コイルスプリング５８の両端部は、係止部３６Ｃ、および、係止部３６Ｃに対向して配されるロッカーアーム３４の係止部３４ｐｂがその内周部に挿入されることにより位置規制されている。コイルスプリング５８は、サブロッカーアーム３６をカムシャフト３２に向けて付勢するものとされる。
【００３１】
このようにコイルスプリング５８は、従来のようにコイルスプリング５８を収容する保持器などを介してロッカーアーム３４の内部に配される構成ではないのでその保持器とロッカーアーム３４の内部との間の摩擦力が解消されることとなる。従って、部品点数の低減、および、ロッカーアーム３４におけるコイルスプリング５８の収容部に対する加工の簡略化が図られることとなる。また、係止部３６Ｃと係止部３６ｐｂとが互いに当接される場合、コイルスプリング５８に対して不所望な衝撃的なせん断力が作用されることが回避されることとなる。
【００３２】
サブロッカーアーム３６の基端部のロッカーシャフト３０側には、突起片３６ｄが設けられている。突起片３６ｄがロッカーアーム３４の嵌合孔３０ｈの外周部の段部に係合されるとき、サブロッカーアーム３６の先端における所定以上の上昇が規制されることとなる。
【００３３】
カムシャフト３２には、エンジン４が低速運転状態であるとき、吸気弁４２Ａおよび４２Ｂのリフト量を設定するカム３２Ｄがその軸線方向に沿ってロッカーアーム３８のカムフォロア３８Ａに対向して設けられている。
【００３４】
また、カムシャフト３２におけるカム３２Ｄに隣接して、エンジン４が高速運転状態であるとき、吸気弁４２Ａおよび４２Ｂのリフト量を設定するカム３２Ｃが、その軸線方向に沿ってサブロッカーアーム３６のカムフォロア３６Ａに対向して設けられている。
【００３５】
カム３２Ｄのカムシャフト３２の軸心に対する最大偏心量は、カム３２Ｃの最大偏心量に比して小なるものとされる。また、カムシャフト３２の一端部には、図示が省略される可変バルブ開閉タイミング機構が設けられている。
【００３６】
ロッカーアーム３４の下部においてサブロッカーアーム３６および３８に対向する略中央部位には、図４に示されるように、カムシャフト３２およびロッカーシャフト３０に対して略平行に支持軸４６が配されている。支持軸４６は、その両端部が間隔をもって相対向する軸受部３４Ｆにより支持され、それぞれ、止め輪ＳＬｂによりその軸受部３４Ｆに係止されている。
【００３７】
支持軸４６には、連結レバー４８が回動可能に支持されている。連結レバー４８は、サブロッカーアーム３６の窪み部３６Ｂに選択的に係合される係合部４８Ｂと、サブロッカーアーム３８の窪み部３８Ｂに選択的に係合される係合部４８Ａとを有している。係合部４８Ａと係合部４８Ｂとは、支持軸４６の軸線に沿って配列され一体に成形されている。係合部４８Ａは、係合部４８Ｂに対して連結レバー４８の回転方向に沿った所定角度分ロッカーシャフト３０側に離隔して設けられている。
【００３８】
従って、係合部４８Ａの端部４８ｂの略半分が図１に実線で示される位置から二点鎖線で示される係合位置となるとき、係合部４８Ｂは図５に二点鎖線で示す位置から実線で示される位置まで回動されることとなる。
【００３９】
係合部４８Ａの一方の端部４８ｂは、係合状態がとられるとき、円滑に係合されるようにするために湾曲状に形成されている。また、係合部４８Ｂの一方の端部４８ｄも同様に係合状態がとられるとき、円滑に係合されるようにするために湾曲状に形成されている。
【００４０】
連結レバー４８には、図４に示されるように、中間部が連結レバー４８の下端に係合され、両端部がそれぞれ支持軸４６の両端に巻装されるリターンスプリング５０が設けられている。リターンスプリング５０は、連結レバー４８の係合部４８Ａおよび４８Ｂをそれぞれサブロッカーアーム３８および３６から引き離す方向に付勢するものとされる。
【００４１】
ロッカーシャフト３０の内部には、図１に示されるように、互いに平行にその中心軸線に沿って延びる油路３０ａｒおよび３０ｂｒが形成されている。油路３０ａｒおよび３０ｂｒは、後述する油圧回路に接続されている。ロッカーアーム３４において連結レバー４８の係合部４８Ａに対向する部分には、油路３０ａｒに供給路３０ｃｒ、供給路３４ｏａ、供給路３４ｏｂ、および、供給路３４ｏｃを介して連通する圧力室３４ｒが形成されている。圧力室３４ｒには、ピストン部材５２が摺動可能に配されている。供給路３４ｏａの一端、および、供給路３４ｏｂの一端は、それぞれ、プラグ部材６０Ａおよび６０Ｂにより密封されている。
供給路３４ｏｃの一端は、圧力室３４ｒ内におけるピストン部材５２の先端部の外周面と圧力室３４ｒの内周面との間の空間に連通している。
【００４２】
圧力室３４ｒ内におけるピストン部材５２の内側の空間には、ピストン部材５２の先端部を開口端３４ｒａを介して外方に突出させる方向に付勢するコイルスプリング６２が設けられている。コイルスプリング６２の付勢力はリターンスプリング５０の付勢力に比して大なるものに設定されている。
作動油圧が油路３０ａｒ、供給路３０ｃｒ、３４ｏａ、３４ｏｂ、および、供給路３４ｏｃを通じて供給される場合、ピストン部材５２の先端はコイルスプリング６２の付勢力に抗して圧力室３４ｒ内に後退されてロッカーアーム３４の端面と一致せしめられる。これにより、連結レバー４８がリターンスプリング５０の付勢力により時計回り方向、即ち、サブロッカーアーム３８に対して非係合状態となるように回転されることとなる。
【００４３】
一方、作動油圧が油路３０ａｒ、供給路３０ｃｒ、３４ｏａ、３４ｏｂ、および、供給路３４ｏｃを通じて供給されない場合、ピストン部材５２の先端は、コイルスプリング６２の付勢力により図１に二点鎖線で示されるように圧力室３４ｒの開口端３４ｒａを通じて外方に突出され、連結レバー４８が反時計回り方向に回動される。
【００４４】
ロッカーアーム３４においてロッカーシャフト３０における連結レバー４８の係合部４８Ｂに対向する部分には、図５に示されるように、油路３０ｂｒに連通路３０ｄｒおよび連通路３４ｏｄを介して連通する圧力室３４ｏｒが形成されている。圧力室３４ｏｒには、ピストン部材５４が摺動可能に配されている。
【００４５】
油路３０ｂｒ、連通路３０ｄｒおよび連通路３４ｏｄを通じて作動油圧が供給される場合、図７に示されるように、ピストン部材５４の先端は移動されて圧力室３４ｏｒの一方の開口端を介して外部に突出せしめられる。これにより、係合部４８Ｂの端部４８ｃが押圧されて連結レバー４８がリターンスプリング５０の付勢力に抗して反時計回り方向、即ち、サブロッカーアーム３６側に向けて回転されることとなる。
【００４６】
一方、油路３０ｂｒ、連通路３０ｄｒ、３４ｏｄを通じて作動油圧が供給されない場合、ピストン部材５４の先端は、連結レバー４８がリターンスプリング５０の付勢力により時計回り方向に回動され係合部４８Ｂの端部４８ｃにより押圧されて図５に示されるようにロッカーアーム３４の端面と一致せしめられる。
【００４７】
本発明に係るエンジンの弁作動装置の一例においては、加えて、図２に示されるように、ロッカーアーム３４の圧力室３４ｒおよび３４ｏｒに作動油圧をそれぞれ供給する油圧回路部７２、および、エンジン４の運転状態に応じて油圧回路部７２の動作制御を行うことによるバルブリフト量の切換制御、バルブ停止制御を行うとともに点火時期制御を行うエンジン制御ユニット７０を備えている。
【００４８】
油圧回路部７２は、オイルパンに貯留される作動油を供給するポンプの吐出側に一端が共通接続され、他端がそれぞれ複数の油路に接続される油路と、複数の油路にそれぞれ設けられ作動油圧の供給制御を行う電磁弁とを含んで構成されている。その複数の油路は、２系統設けられ、例えば、気筒６Ｂおよび６Ｃにそれぞれ対応して設けられる油路３０ａｒおよび油路３０ｂｒに対して共通に独立して設けられるとともに、気筒６Ａおよび６Ｄにそれぞれ対応して設けられる油路３０ａｒおよび油路３０ｂｒに対して共通に独立してそれぞれ設けられている。また、その２系統の油路は、互いに独立したものとされる。
【００４９】
それら電磁弁は、後述する制御部としてのエンジン制御ユニット７０からの制御信号が供給されるとき、それぞれ、調圧された作動油圧をロッカーアーム３４の圧力室３４ｒおよび３４ｏｒに供給するものとされる。
【００５０】
従って、作動圧供給手段が、油圧回路部７２およびポンプを含んで構成されることとなる。
【００５１】
エンジン制御ユニット７０には、エンジン４におけるディストリビュータ１２に付設されるエンジン回転数センサ１６からのエンジン回転数をあらわす検出出力信号Ｓｎ、ディストリビュータ１２に付設されるクランク角センサ１８からのクランク角（気筒判別）をあらわす検出出力信号Ｓｃ、エンジン４における冷却水の温度を検出する温度センサ１７からの検出出力信号Ｓｗ、スロットル弁１９の開度を検出するスロットル開度センサ２０からの検出出力信号Ｓｔ、図示が省略されるエアフローメータからの吸入空気量をあらわす検出出力信号Ｓａ、および、吸気負圧センサからの吸気負圧をあらわす検出出力信号Ｓｂが供給される。
【００５２】
エンジン制御ユニット７０は、点火時期制御を行うにあたっては、検出出力信号Ｓｎ、検出出力信号Ｓｂに基づいて基本点火進角値を設定し、また、検出出力信号Ｓｗに基づいて補正値を設定し、さらに、その基本点火進角値およびその補正値に基づいて実効点火進角値を設定する。そして、エンジン制御ユニット７０は、検出出力信号Ｓｃがあらわすクランク角および設定された実効点火進角値に対応する点火時期制御信号Ｃｉを形成し、それを点火制御部１４に供給する。これにより、上述のように第１番目に気筒６Ａにおいて点火され、順次、第２番目に気筒６Ｃ、第３番目に気筒６Ｂ、第４番目に気筒６Ｄにおいて点火されることとなる。
【００５３】
エンジン制御ユニット７０は、バルブリフト量の切換制御においては、検出出力信号Ｓｎ、検出出力信号Ｓｔ、もしくは検出出力信号Ｓａ、および、検出出力信号Ｓｗに基づいてエンジン４の始動時、すべての気筒６Ａ〜６Ｄにおける油路３０ａｒおよび３０ｂｒへの作動油圧の供給を停止すべく、制御信号を供給しない。これにより、図５および図６に示されるように、ピストン部材５２のみは外方に突出し連結レバー４８の係合部４８Ａがサブロッカーアーム３８の窪み部３８Ｂに対して係合状態とされ、連結レバー４８の係合部４８Ｂがサブロッカーアーム３６の窪み部３６Ｂに対して非係合状態とされる。
【００５４】
低速用のカム３２Ｄにより揺動されるサブロッカーアーム３８に連結状態とされるロッカーアーム３４は、可変バルブ開閉タイミング機構により設定される所定のタイミングで吸気弁４２Ａおよび４２Ｂに開閉動作を行わせることができる状態となる。従って、エンジン４の始動が円滑かつ確実に行われることとなる。
【００５５】
また、エンジン制御ユニット７０は、検出出力信号Ｓｎ、検出出力信号Ｓｔ、もしくは検出出力信号Ｓａ、および、検出出力信号Ｓｗに基づいてエンジン回転数が５０００（ｒｐｍ）未満である中負荷から高負荷運転領域における低回転領域においては、エンジン４のすべての気筒６Ａ〜６Ｄにおける油路３０ａｒおよび３０ｂｒへの作動油圧の供給を停止すべく、制御信号を供給しない。これにより、図１および図５に示されるように、ピストン部材５２のみは外方に突出し連結レバー４８の係合部４８Ａがサブロッカーアーム３８の窪み部３８Ｂに対して係合状態とされ、連結レバー４８の係合部４８Ｂがサブロッカーアーム３６の窪み部３６Ｂに対して非係合状態とされる。これにより、低速用のカム３２Ｄにより揺動されるサブロッカーアーム３８に連結状態とされるロッカーアーム３４は、可変バルブ開閉タイミング機構により設定される所定のタイミングで吸気弁４２Ａおよび４２Ｂに開閉動作を行わせる。
【００５６】
さらに、エンジン制御ユニット７０は、検出出力信号Ｓｎ、検出出力信号Ｓｔ、もしくは、検出出力信号Ｓａに基づいてエンジン４の運転状態が、エンジン回転数が５０００（ｒｐｍ）以上８０００（ｒｐｍ）未満である中負荷から高負荷における高回転領域においては、すべての気筒６Ａ〜６Ｄにおける油路３０ｂｒを通じて圧力室３４ｏｒに作動油圧を供給すべく、制御信号Ｃｄｂを油圧回路部７２に供給する。
【００５７】
これにより、作動油圧が油路３０ｂｒを通じて圧力室３４ｏｒに供給されるので図６および図７に示されるように、ピストン部材５４の先端が外方に向けて突出し、ピストン部材５２の先端は外方に突出した状態で維持されるので係合部４８Ｂの端部４８ｄが二点鎖線で示す位置から実線で示す位置まで回動されて窪み部３６Ｂに係合し、また、係合部４８Ａの回動により係合部４８Ａの端部４８ｂは二点鎖線で示す位置から実線で示される位置までさらに回動されることとなる。
【００５８】
その際、連結レバー４８の係合部４８Ｂは、サブロッカーアーム３６の窪み部３６Ｂに対して係合状態とされ、連結レバー４８の係合部４８Ａにおける端部４８ｂの全体が、サブロッカーアーム３８の窪み部３８Ｂに対して係合状態とされる。
【００５９】
従って、ロッカーアーム３４とサブロッカーアーム３８との間、ロッカーアーム３４とサブロッカーアーム３６との間は連結状態とされるので高速用のカム３２Ｃにより揺動されるサブロッカーアーム３６のリフト量に応じて揺動されることとなるロッカーアーム３４が所定のタイミングで吸気弁４２Ａおよび４２Ｂに開閉動作を行わせる。
【００６０】
エンジン制御ユニット７０は、バルブ停止制御においては、検出出力信号Ｓｎ、検出出力信号Ｓｔ、もしくは検出出力信号Ｓａ、および、検出出力信号Ｓｗに基づいてエンジンの負荷が低負荷であり、エンジン回転数が７５０〜３０００（ｒｐｍ）である、アイドル運転状態および低速運転状態である場合、気筒６Ｂおよび気筒６Ｃにおける油路３０ａｒに作動油圧を供給すべく、制御信号Ｃｄａを油圧回路７０に供給する。なお、エンジン制御ユニット７０は、気筒６Ａおよび気筒６Ｄおける油路３０ａｒには作動油圧を供給させない。
【００６１】
これにより、図１に示されるように、気筒６Ｂおよび気筒６Ｃにおける油路３０ａｒを通じて圧力室３４ｒには作動油圧が供給され、一方、圧力室３４ｏｒには、図５に示されるように、作動油圧が供給されず、ピストン部材５２および５４の先端が外方に突出しないこととなる。従って、連結レバー４８の係合部４８Ａおよび４８Ｂは、図１および図５に示されるように、サブロッカーアーム３６および３８の窪み部３６Ｂおよび３８Ｂに対して非係合状態とされる。そして、吸気弁４２Ａおよび４２Ｂは、停止状態となり、ポンピングロスが低減されることとなる。
【００６２】
また、ロッカーアーム３４とサブロッカーアーム３６との間、および、ロッカーアーム３４とサブロッカーアーム３８との間は、非連結状態とされるので低速用のカム３２Ｄにより揺動されるサブロッカーアーム３８の揺動はコイルスプリング５６で吸収され、また、高速用のカム３２Ｃにより揺動されるサブロッカーアーム３６の揺動はコイルスプリング５８で吸収される。
【００６３】
その際、気筒６Ａおよび気筒６Ｄにおける油路３０ａｒおよび３０ｂｒには、作動油圧が供給されないのでピストン部材５２のみは外方に突出し連結レバー４８の係合部４８Ａがサブロッカーアーム３８の窪み部３８Ｂに対して係合状態とされ、連結レバー４８の係合部４８Ｂがサブロッカーアーム３８の窪み部３６Ｂに対して非係合状態とされる。これにより、低速用のカム３２Ｄにより揺動されるサブロッカーアーム３８に連結状態とされるロッカーアーム３４は、カム３２Ｄの回動に応じて可変バルブ開閉タイミング機構により設定される所定のタイミングで吸気弁４２Ａおよび４２Ｂに開閉動作を行わせる。
【００６４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るエンジンの弁作動装置によれば、一つの連結レバーが、その第１の係合部および第２の係合部をそれぞれ、第１のサブロッカーアームおよび第２のサブロッカーアームに対し選択的に係合させ、ロッカーアームと第１のサブロッカーアームまたは第２のサブロッカーアームとをそれぞれ選択的に係合状態または非係合状態とする動作を行うことによって吸気弁の停止、または、吸気弁もしくは排気弁のリフト量を小リフトまたは大リフト応じて切り換え制御することができ、従って、エンジンの弁作動装置の構成を従来装置に比べて簡略化することができる。また、例えば、ロッカーアームと第１のサブロッカーアームおよび第２のサブロッカーアームとが非係合状態となるように連結レバーに動作を行わせる作動油圧が供給され、複数の気筒のうちの他方の気筒に関連する吸気弁が小リフトで揺動されるように、ロッカーアームと第１のサブロッカーアームとは非係合状態とされ、第２のサブロッカーアームと係合状態となるように連結レバーに動作を行わせる作動油圧が供給されることにより、複数の気筒のうちの一部の気筒における吸気弁が停止されるのでポンピングロスを低減することができる。
【００６５】
また、カムシャフトが設けられるエンジンが停止状態から始動される場合、連結レバーの第１の係合部が第１のサブロッカーアームの被係合部に対して非係合状態となり、連結レバーの第２の係合部が第２のサブロッカーアームの被係合部に対して係合状態となるのでエンジンの始動運転を円滑にかつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエンジンの弁作動装置の一例の要部の構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係るエンジンの弁作動装置の一例を、それが適用されたパワープラントとともに示す概略構成図である。
【図３】図１に示される例における平面図である。
【図４】図３に示される例における正面図である。
【図５】図１に示される例の動作説明に供される断面図である。
【図６】図１に示される例の動作説明に供される断面図である。
【図７】図１に示される例の動作説明に供される断面図である。
【符号の説明】
４２Ａ，４２Ｂ吸気弁
３４ロッカーアーム
３４ｒ，３４ｏｒ圧力室
３６サブロッカーアーム
３８サブロッカーアーム
３０ロッカーシャフト
３０ａｒ、３０ｂｒ油路
３２カムシャフト
４８連結レバー
４８Ａ、４８Ｂ係合部
４０，４６支持軸
５２、５４ピストン部材
７０エンジン制御ユニット

Claims

基端部がロッカーシャフトに回動可能に支持されてカムシャフトにおける第１カム部または第２のカム部の回動に応じて吸気弁もしくは排気弁を開閉するロッカーアームと、
前記ロッカーアームの基端部に隣接配置された基部が該ロッカーアームに回動可能に支持され、カムリフトの高さが最小の第１のカム部の小リフトよりも大きい第２のカム部の大リフトによる回動に応じて揺動する第１のサブロッカーアームと、
前記ロッカーアームの基端部に隣接配置された基部が該ロッカーアームに回動可能に支持され、前記第１のカム部の回動に応じて揺動する第２のサブロッカーアームと、
互いに離隔した第１の係合部および第２の係合部を一体に有し、該第１の係合部および第２の係合部をそれぞれ、前記第１のサブロッカーアームおよび第２のサブロッカーアームに対し選択的に係合させ、前記ロッカーアームと前記第１のサブロッカーアームまたは第２のサブロッカーアームとをそれぞれ選択的に係合状態または非係合状態とする動作を行う連結レバーと、
作動油圧により駆動され、前記連結レバーの動作を行わせる駆動部と、を備え、
前記小リフト時、前記ロッカーアームと前記第１のサブロッカーアームとは非係合状態とされ、第２のサブロッカーアームと係合状態となるように前記連結レバーに動作を行わせる作動油圧が供給され、
前記大リフト時、前記ロッカーアームと前記第１および第２のサブロッカーアームとが係合状態となるように前記連結レバーに動作を行わせる作動油圧が供給され、
複数の気筒のうちの一方の気筒に関連する前記吸気弁が停止状態のとき、前記ロッカーアームと前記第１のサブロッカーアームおよび前記第２のサブロッカーアームとが非係合状態となるように前記連結レバーに動作を行わせる作動油圧が供給され、
前記複数の気筒のうちの他方の気筒に関連する前記吸気弁が前記小リフトで揺動されるように、前記ロッカーアームと前記第１のサブロッカーアームとは非係合状態とされ、第２のサブロッカーアームと係合状態となるように前記連結レバーに動作を行わせる作動油圧が供給されることを特徴するエンジンの弁作動装置。
前記連結レバーの第１の係合部および第２の係合部を前記第１のサブロッカーアームおよび前記第２のサブロッカーアームに対し非係合状態となるように引き離す方向に付勢する第１のスプリングと、前記小リフト時、ピストン部材を介して前記連結レバーの第２の係合部を前記第２のサブロッカーアームに対し係合状態となるように付勢する第２のスプリングとをさらに備えることを特徴とする請求項１記載のエンジンの弁作動装置。
作動油圧を前記駆動部に供給する作動圧供給手段を備えることを特徴とする請求項１記載のエンジンの弁作動装置。
二つのピストン部材と一つの前記連結レバーとが用いられて、該連結レバーの第１の係合部および第２の係合部を前記前記第１のサブロッカーアームおよび前記第２のサブロッカーアームの被係合部に対し係合状態、もしくは、非係合状態とする動作を行わせることを特徴とする請求項１記載のエンジンの弁作動装置。
前記カムシャフトが設けられるエンジンが停止状態から始動される場合、前記連結レバーの第１の係合部が前記第１のサブロッカーアームの被係合部に対して非係合状態となり、該連結レバーの第２の係合部が前記第２のサブロッカーアームの被係合部に対して係合状態となることを特徴とする請求項１記載のエンジンの弁作動装置。
前記吸気弁もしくは排気弁のリフト量を切り換える制御部を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のエンジンの弁作動装置。