JP5071234B2 - Variable valve operating device for internal combustion engine - Google Patents
Variable valve operating device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP5071234B2 JP5071234B2 JP2008126053A JP2008126053A JP5071234B2 JP 5071234 B2 JP5071234 B2 JP 5071234B2 JP 2008126053 A JP2008126053 A JP 2008126053A JP 2008126053 A JP2008126053 A JP 2008126053A JP 5071234 B2 JP5071234 B2 JP 5071234B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydraulic
- valve
- oil
- turbine
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
本発明は、機関弁の閉弁時期を制御することで圧縮比を変化させる内燃機関の可変動弁装置に関する。 The present invention relates to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that changes a compression ratio by controlling a closing timing of an engine valve.
近年、ディーゼルエンジンの排ガス中における有害成分の低減に関する要求が高まり、排ガス中のNOx及びスモークを同時に低減することが可能な均一予混合燃焼の研究がなされている。 In recent years, demand for reducing harmful components in exhaust gas from diesel engines has increased, and research on uniform premixed combustion capable of simultaneously reducing NOx and smoke in exhaust gas has been conducted.
均一予混合燃焼とは、燃料を通常よりも早いタイミング(ピストン上死点よりも所定時期以上早いタイミング)でシリンダ内に噴射し、シリンダ内にて均一な混合気を生成して同時多発的に燃焼を生じさせるものである。この均一予混合燃焼を実現するためには、着火時期のコントロールが重要であり、圧縮比を通常燃焼の場合よりも大幅に低めることが可能な可変圧縮比システムが必要となる。即ち、均一予混合燃焼においては、シリンダ内の均一予混合気がピストンの上昇に伴って次第に圧縮されるが、このとき圧縮比が通常燃焼の場合と同じであると、ピストンが上死点に至る前に自然着火が生じてしまい、クランクシャフトにマイナス仕事がなされてしまう。これを回避するためには、圧縮比を下げ、ピストンが上死点に至る前に上記混合気に着火が生じないようにすることが必要となる。 Uniform premixed combustion means that fuel is injected into the cylinder at a timing earlier than usual (a timing earlier than the piston top dead center by a predetermined time or more), and a uniform mixture is generated in the cylinder at the same time. It causes combustion. In order to realize this uniform premixed combustion, it is important to control the ignition timing, and a variable compression ratio system capable of significantly lowering the compression ratio than in the case of normal combustion is required. That is, in uniform premixed combustion, the uniform premixed gas in the cylinder is gradually compressed as the piston rises. At this time, if the compression ratio is the same as in normal combustion, the piston is at top dead center. Spontaneous ignition occurs before it reaches, and negative work is done on the crankshaft. In order to avoid this, it is necessary to lower the compression ratio so that the mixture does not ignite before the piston reaches top dead center.
従来、圧縮比を可変にする技術としては、吸気カムシャフトの位相を可変にしたもの(位相可変方式)や、使用するカムを切り換えて機関弁(吸排気弁)のリフトを可変にしたもの(カム切換方式)が知られているが、何れも圧縮比を大幅に且つ任意に変更することが困難であった。圧縮比を大幅に且つ任意に変更できる可変圧縮比システムとして、ロッカーアームを油圧ピストンで押さえて機関弁を開弁状態に保持し、油圧ピストンに押下力を付与する油圧室の油圧をリリーフすることで機関弁を閉弁するようにした可変動弁装置(油圧によるバルブ押さえ方式)が知られている(特許文献1〜3参照)。
Conventionally, technologies that make the compression ratio variable include variable intake camshaft phase (variable phase method) and variable engine valve (intake and exhaust valve) lift by switching the cam used ( (Cam switching system) is known, but it is difficult to change the compression ratio significantly and arbitrarily. As a variable compression ratio system that can change the compression ratio significantly and arbitrarily, press the rocker arm with the hydraulic piston, hold the engine valve open, and relieve the hydraulic pressure in the hydraulic chamber that applies pressing force to the hydraulic piston There is known a variable valve operating system (valve holding system using hydraulic pressure) that closes the engine valve (see
この種の可変動弁装置の一例を図4に示す。この可変動弁装置は、カムシャフト3の回転により機関弁(吸気弁)2を弁バネ5に抗して開弁するロッカーアーム6の上方に、油圧室12の油圧によりロッカーアーム6を押さえて吸気弁2を開弁状態に保持する油圧ピストン13と、油圧室12に逆止弁(図示せず)を介して作動油(エンジン潤滑油)を導入する導入通路16aと、油圧室12から電磁弁15を介して作動油を排出する排出通路16bとを備えたブロック7を配置し、電磁弁15により油圧室12の圧力を保持又は解放して吸気弁2の閉弁時期を制御するものである。
An example of this type of variable valve operating apparatus is shown in FIG. This variable valve operating device presses the
この装置において、吸気弁2の開弁は、通常の動弁系と同じであり、回転するカムシャフト3のカム山3aに押されたロッカーアーム6が弁バネ5の付勢力に抗して図4にて時計回りに傾動し、吸気弁2が押し下げられて開弁する。このとき、油圧室12には導入通路16aを介してエンジンの潤滑油が通常の油圧で供給されているため、吸気弁2の下降(バルブリフト)に追従して油圧ピストン13が下降して、油圧室12には導入通路16aから作動油が流入する。このとき、電磁弁15は閉じられている。
In this device, the opening of the
吸気弁2の下降すなわちバルブリフトが最大(吸気弁全開)になったとき、電磁弁15を開弁すると、油圧室12が排出通路16bに連通され、弁バネ5の付勢力を受ける油圧室12内の作動油が排出通路16bにリリーフされ、油圧ピストン13の上昇が許容される。この結果、回転するカムシャフト3のカム山3aに応じてロッカーアーム6が弁バネ5の付勢力により図4にて反時計回りに傾動し、吸気弁2が上昇して閉弁される。
When the
電磁弁15の開弁時期を、吸気弁2がバルブリフト最大となったときより任意時間遅らせると、電磁弁15が開弁されるまでの間(閉弁されている間)、油圧室12内の油圧が保持されて油圧ピストン13の上昇が妨げられるため、ロッカーアーム6の傾動姿勢が図4にて右下がりの状態のままとなり、吸気弁2が開弁状態に保持される。その後、電磁弁15が開弁されると、油圧室12内の作動油が排出通路16bにリリーフされ、吸気弁2が弁バネ5の付勢力で上昇して閉弁される。
If the opening timing of the
よって、電磁弁15の開弁時期を適宜制御することで、吸気弁2の閉弁時期を、カムシャフト3のカム山3aによって定まる閉弁時期よりも容易に遅らせることができ、圧縮比を通常よりも大幅に且つ任意に低く変更することが可能となる。従って、この油圧によるバルブ押さえ方式の可変動弁装置は、均一予混合燃焼の可変圧縮比システムに用いるのに好適である。
Therefore, by appropriately controlling the valve opening timing of the
ところで、上述の油圧によるバルブ押さえ方式による可変動弁装置においては、油圧ピストン13は、吸気弁2を開弁状態に保持する期間を除き、吸気弁2の開閉に応じて昇降する。そして、この油圧ピストン13の昇降に応じて、吸気弁2のリフト量に油圧ピストン13の直径を乗じた体積の潤滑油が導入通路16aから油圧室12に吸い込まれ、弁バネ5の付勢力により圧縮されつつ排出通路16bに吐出される。よって、その分だけエンジンの潤滑油が消費されてしまい、損失仕事が発生する。
By the way, in the variable valve operating system based on the above-described valve pressing method using hydraulic pressure, the
そこで、本発明の目的は、上記油圧ピストンの昇降により発生した油圧をエンジン駆動エネルギーとして回収できる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that can recover the hydraulic pressure generated by the lifting and lowering of the hydraulic piston as engine drive energy.
上記目的を達成するために本発明は、カムシャフトの回転により機関弁を弁バネに抗して開弁するロッカーアームの上方に、油圧室の油圧により上記ロッカーアームを押さえて上記機関弁を開弁状態に保持する油圧ピストンと、上記油圧室に逆止弁を介して作動油を導入し且つ上記油圧室から電磁弁を介して作動油を排出する油路とを備えたブロックを配置し、上記電磁弁により上記油圧室の圧力を保持又は解放して上記機関弁の閉弁時期を制御する内燃機関の可変動弁装置において、上記カムシャフトに油圧タービンを設け、該油圧タービンに作動油を供給すべく上記油圧タービンと上記ブロックに形成された上記油路の排出ポートとを油導入路で接続し、上記油圧タービンにその内部の作動油を排出する油排出路を接続したものである。 To achieve the above object, the present invention opens the engine valve by pressing the rocker arm by the hydraulic pressure in the hydraulic chamber above the rocker arm that opens the engine valve against the valve spring by rotation of the camshaft. A block having a hydraulic piston to be held in a valve state and an oil passage for introducing hydraulic oil into the hydraulic chamber via a check valve and discharging hydraulic oil from the hydraulic chamber via a solenoid valve; In a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that controls the closing timing of the engine valve by holding or releasing the pressure in the hydraulic chamber by the electromagnetic valve, the camshaft is provided with a hydraulic turbine, and hydraulic oil is supplied to the hydraulic turbine. In order to supply, the hydraulic turbine and the discharge port of the oil passage formed in the block are connected by an oil introduction passage, and an oil discharge passage for discharging the working oil therein is connected to the hydraulic turbine.
上記油圧タービンが、上記カムシャフトのカム山及び軸受部以外の部分の外周面に周方向に間隔を隔てて設けられた複数のタービンブレードと、これらタービンブレードを囲繞するように上記カムシャフトの周方向に沿って形成されたタービンハウジングとを有し、該タービンハウジングに、上記油導入路と上記油排出路とが夫々接続されてもよい。 The hydraulic turbine has a plurality of turbine blades circumferentially spaced on the outer peripheral surface of the camshaft other than the cam crest and the bearing portion, and the camshaft is surrounded by the turbine blades so as to surround the turbine blades. A turbine housing formed along a direction, and the oil introduction path and the oil discharge path may be connected to the turbine housing, respectively.
上記機関弁の上部に装着されて上記機関弁と一体的に昇降する部材と上記油圧ピストンとを連結する連結部材を備えてもよい。 You may provide the connection member with which the member attached to the upper part of the said engine valve, and raising / lowering integrally with the said engine valve, and the said hydraulic piston are connected.
本発明によれば、ロッカーアームを機関弁が開弁状態となるように押さえる油圧ピストンを備えた内燃機関の可変動弁装置において、その油圧ピストンの昇降により発生した油圧をエンジン駆動エネルギーとして回収できる。 According to the present invention, in a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine having a hydraulic piston that holds the rocker arm so that the engine valve is in an open state, the hydraulic pressure generated by the raising and lowering of the hydraulic piston can be recovered as engine drive energy. .
本発明の好適実施形態を添付図面に基づいて説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本実施形態に係る可変動弁装置の側断面図である。 FIG. 1 is a side sectional view of the variable valve operating apparatus according to the present embodiment.
この可変動弁装置1は、通常燃焼(拡散燃焼)モードと予混合燃焼モードとを切り換えるディーゼルエンジンの機関弁(例えば吸気弁2)に適用され、カムシャフト3のカム山3aによって開弁された吸気弁2の閉弁時期をカム山3aによって定められる閉弁時期よりも任意時間遅くすることで、エンジンのシリンダ内の混合気の一部を吸気ポート4に逆流させ、実質的な圧縮比を低い側に変更するものである。これにより、予混合燃焼モード時の着火時期をコントロールすることができる。
This variable
この可変動弁装置(可変圧縮比装置)1は、図1に示すように、ディーゼルエンジンのクランクシャフトの回転に同期して回転されるカムシャフト3と、カムシャフト3により駆動され吸気弁2を弁バネ5に抗して開弁するロッカーアーム6と、ロッカーアーム6を押さえて吸気弁2を開弁状態に保持すると共にこの押力を消勢して吸気弁2の閉弁時期を制御するアクチュエータを構成するブロック7とを備えている。
As shown in FIG. 1, the variable valve gear (variable compression ratio device) 1 includes a
上記カムシャフト3は、図示しないシリンダヘッド等に軸支され、ディーゼルエンジンのクランクシャフトの回転が、チェーン、ベルト又はギヤ等の回転力伝達部材を介して伝達されるようになっている。カムシャフト3には、吸気弁2を開閉させるために所定形状に形成されたカム山3aが形成されている。
The
上記ロッカーアーム6は、シリンダヘッド等に取り付けられたロッカーシャフト6aに揺動可能に挿通されており、ロッカーシャフト6aから図1の左方に延出された入力端にはカム山3aに当接するローラ8が、ロッカーシャフト6aから右方に延出された出力端には吸気弁2の頂部に装着されたブリッジ10に当接する調整部材9が、それぞれ取り付けられている。調整部材9は、ロッカーアーム6に形成されたネジ穴に上方からネジ込まれ、ナット9aによって固定される。なお、上記ローラ8に代えてスリッパが設けられてもよい。
The
上記ブリッジ10は、二本の吸気弁2の頂部に装着されており、これら二本の吸気弁2をまとめて動作させるための部材である。各吸気弁2は、弁バネ5によって閉弁方向(図中、上方向)に付勢され、シリンダ内に突出する弁傘部分2aが吸気ポート4の弁座4aに着座され、ブリッジ10が弁バネ5に抗して下方に押し下げられることで、弁傘部分2aが弁座4aから下方に離間し、開弁される。ブリッジ10には、その上下動をガイドするためのガイド穴10aが形成されており、ガイド穴10aにはシリンダヘッド等に取り付けられたガイドロッド11が挿入されている。
The
上記ブロック7は、シリンダヘッド等に設けられており、油圧室12と、この油圧室12の油圧によりロッカーアーム6を押さえて吸気弁2を開弁状態に保持するための油圧ピストン13と、油圧室12に逆止弁14を介して作動油(エンジンの潤滑油)を導入し且つ油圧室12から電磁弁15を介して作動油を排出する油路16と、を少なくとも備えている。詳しくは、ブロック7には、円柱状の油圧ピストン13を上下方向に摺動可能に嵌挿する油圧シリンダ17が下向きに開口して形成されており、この油圧シリンダ17内の上部における油圧ピストン13の上面で区画された領域が油圧室12となっている。油圧ピストン13の下端は、ブロック7の下面より突出され、ロッカーアーム6の出力端の上部、具体的には調整部材9の上端部に当接されている。
The
上記油路16は、作動油をブロック7に形成された導入ポート18から逆止弁14を介して油圧室12に導入する導入通路16aと、油圧室12内の潤滑油を電磁弁15を介してブロック7に形成された排出ポート19から排出する排出通路16bとを有する。導入通路16aの先端は、油圧シリンダ17の上部側面に接続されている。排出通路16bは、油圧シリンダ17の頂部と電磁弁15の弁室15aの下部とを連通する第1連絡通路16b1と、電磁弁15の弁座の周囲に弁室15aに繋げて環状に形成された第1油室16b2と、電磁弁15を冷却するため電磁弁15の外周に沿って環状に形成された第2油室16b4と、第1油室16b2と第2油室16b4とを連通する第2連絡通路16b3と、第2油室16b4と排出ポート19とを連通する第3連絡通路16b5とを有する。
The
また、導入通路16aの逆止弁14よりも上流側の部分と、排出通路16bの第2連絡通路16b3とは、バイパス通路16cによって連通されている。バイパス通路16cは、導入ポート18から導入通路16aに導入された作動油を、油圧室12をバイパスして第2油室16b4に導き、電磁弁15のソレノイド15dを冷却するために設けられる。但し、バイパス通路16cを設けた場合、油圧室12に向かう作動油の一部がバイパスされるため、油圧室12にて油圧ピストン13を押し下げるように作用する作動油の油圧が小さくなり、油圧条件(エンジンのオイルポンプの作動条件、油温等)によっては、油圧ピストン13がロッカーアーム6の傾動に追従して下降しなくなる可能性があるため、バイパス通路16cを省略するか或いはバイパス通路16cに絞りを設けてもよい。
Further, a portion of the introduction passage 16a on the upstream side of the check valve 14 and the second communication passage 16b3 of the
油圧室12の油圧を解放する上記電磁弁15は、通電の有無により開閉動作するオンオフ型の二方電磁弁から構成されている。電磁弁15は、上下方向に長い中空円筒状の弁室15aと、弁室15a内の下部側に上下方向に摺動可能に嵌挿された円柱状の弁体15bと、弁体15bを閉方向(図1の下方)に常時付勢するバネ15cと、通電により弁体15bをバネ15cに抗して開方向(上方)に移動するソレノイド15dとから主に構成されている。ソレノイド15dには、ソレノイド15dへの通電、非通電を制御して電磁弁15の開閉を制御するための制御部25が接続されている。
The
電磁弁15の開弁により油圧室12から第1連絡通路16b1を通って第1油室16b2に吐出された作動油は、第2連絡通路16b3を通って第2油室16b4に流入し、ソレノイド15bを冷却した後、第3連絡通路16b5を通って排出ポート19から排出される。排出ポート19から排出された作動油は、カムシャフト3に設けた油圧タービン20に油導入路21を介して供給され、カムシャフト3を回転させるように作用した後、油圧タービン20に接続された油排出路22からエンジンのヘッドカバー内に放出される。
The hydraulic fluid discharged from the
油圧タービン20は、カムシャフト3のカム山3a及び軸受部以外の部分の外周面に周方向に間隔を隔てて設けられた複数のタービンブレード20aと、これらタービンブレード20aを囲繞するようにカムシャフト3の周方向に沿って形成されたタービンハウジング20bとを有する。タービンハウジング20bとカムシャフト3の外周面との隙間には、図示しない環状のシールが設けられていて、タービンハウジング20b内の作動油が上記隙間から漏れないようになっている。
The
このタービンハウジング20bには、タービンブレード20aに作動油を供給するため、上記ブロック7の排出ポート19に繋がれた油導入路21が接続されていると共に、タービンハウジング20b内の作動油を排出する油排出路22が接続されている。油排出路22の出口22aは、図1では下方に向けられており、エンジンのヘッドカバー内に作動油を排出するようになっているが、ロッカーシャフト6a又はロッカーアーム6のローラ8に指向させ、それらに作動油を供給するようにしてもよい。
The turbine housing 20b is connected to an
本実施形態に係る可変動弁装置1の作用を述べる。
The operation of the variable
図1に示すカムシャフト3の回転に伴ってロッカーアーム6の入力端のローラ8がカムシャフト3のカム山3aのアップスロープに乗り上がると、ロッカーアーム6が弁バネ5の力に抗して時計回りに回動され始め、ロッカーアーム6の出力端の調整部材9がブリッジ10を下方に押圧し、吸気弁2が弁バネ5の力に抗して押し下げられて開弁される。その後、ロッカーアーム6のローラ8がカム山3aの頂点に乗り上がったとき、吸気弁2が最大リフト状態(全開)となり、更にカムシャフト3が回転してローラ8がカム山3aの頂点を越えてダウンスロープに差し掛かると、各吸気弁2が弁バネ5の力によって上昇され、最終的には各吸気弁2の弁傘部分2aが弁座4aに着座して閉弁(全閉)される。
When the roller 8 at the input end of the
エンジンの通常運転時(拡散燃焼時)には、通常圧縮比の運転を行う。通常圧縮比運転では、図2(a)に示すように、吸気弁2が最大リフト状態となるクランクアングルにて、それまで閉じられていた電磁弁15を開く。これにより、油圧室12が第1連絡通路16b1を介して第1油室16b2と連通し、油圧ピストン13の上昇が許容される。よって、ロッカーアーム6の揺動が許容され、吸気弁2がカム山3aのダウンスロープの形状に応じて弁バネ5により閉じられる。吸気弁2が閉じられたならば、電磁弁15を閉じる。これにより、図1にて、油圧室12の出口側が閉塞された状態となるので、導入ポート18から導入通路16aに流入した作動油は、油圧室12に向かうことなく、バイパス通路16cを通って第2油室16b4に至り、ソレノイド15dを冷却する。
During normal operation of the engine (diffusion combustion), operation is performed at a normal compression ratio. In the normal compression ratio operation, as shown in FIG. 2A, the
エンジンの均一予混合燃焼時には、低圧縮比の運転を行う。低圧縮比運転では、図2(b)に示すように、電磁弁15の開弁時期を、所望する低圧縮比に応じて、吸気弁2が最大リフト状態となるクランクアングルよりも所定期間Aだけ遅らせる。これにより、図1にて、油圧室12の油圧が保持されて油圧ピストン13の上昇が妨げられ、ロッカーアーム6が右下がりの傾斜姿勢に保持され、吸気弁2が略最大リフト位置まで押し下られた状態に保持される。その後、電磁弁15を開くことで、油圧ピストン13の上昇が許容され、ロッカーアーム6の揺動が許容され、吸気弁2が弁バネ5に付勢力によって閉じられる。よって、電磁弁15の開弁時期を適宜制御することで、図3に示すように、吸気弁2の閉弁時期を、カムシャフト3のカム山3aによって定まる閉弁時期よりも任意且つ容易に遅らせることができ、圧縮比を通常よりも大幅に且つ任意に低く変更することが可能となる。
During homogeneous premix combustion of the engine, operation at a low compression ratio is performed. In the low compression ratio operation, as shown in FIG. 2B, the opening timing of the
次に、作動油の流れを述べる。 Next, the flow of hydraulic oil will be described.
吸気弁2のリフト前には、図1に示す導入ポート18から流入した作動油は、導入通路16a、バイパス通路16c、第2連絡通路16b3を通り、第2油室16b4に至り、ソレノイド15dを冷却して排出ポート19から排出される。このとき電磁弁15は閉じられており、油圧室12、第1連絡通路16b1、第1油室16b2には、作動油が充満した状態となっている。
Before the
吸気弁2のリフト中は、導入ポート18の作動油は、導入通路16a、バイパス通路16c、第2連絡通路16b3を通り、第2油室16b4に至り、排出ポート19から排出される。また、油圧ピストン13が下がるに従って、逆止弁14を通過した作動油が油圧室12に流入する。このとき電磁弁15は閉じられており、第1油室16b2には、作動油が充満した状態となっている。
During the lift of the
吸気弁2がリフト状態に保持されているときには、導入ポート18の作動油は、導入通路16a、バイパス通路16c、第2連絡通路16b3を通り、第2油室16b4に至り、排出ポート19から排出される。電磁弁15は閉じられており、油圧室12、第1連絡通路16b1には、作動油が充満した状態となっていて、油圧ピストン13は下方に突出された状態に保持されている。また、第1油室16b2内にも作動油が充満している。
When the
吸気弁2を閉じ動作するときには、電磁弁15が開かれる。すると、油圧室12の作動油は、第1連絡通路16b1を通って第1油室16b2に移動し、第2連絡通路16b3を通って第2油室16b4に至り、排出ポート19から排出される。同時に、導入ポート18から流入した作動油は、導入通路16a、バイパス通路16c、第2連絡通路16b3を通り、第2油室16b4に至り、排出ポート19から排出される。
When the
排出ポート19から排出された作動油は、図1に示す油導入路21を通って油圧タービン20のタービンハウジング20b内に供給され、タービンブレード20aに流れ当たってカムシャフト3に回転力を与えた後、油排出路22を通ってタービンハウジング20bから排出される。カムシャフト3は、チェーン、ベルト、ギヤ等の回転力伝達部材を介してクランクシャフトに接続されているので、油圧ピストン12の昇降によって生じた油圧がエンジン駆動エネルギーとして回収されることになる。
The hydraulic oil discharged from the discharge port 19 is supplied into the turbine housing 20b of the
すなわち、油圧ピストン13の昇降により、吸気弁2のリフト量に油圧ピストン13の直径を乗じた体積の潤滑油が導入通路16aから油圧室12に吸い込まれ、弁バネ5の付勢力により圧縮されつつ排出通路16bに吐出されるところ、このように弁バネ5の付勢力(スプリング荷重)により加圧された作動油が、カムシャフト3に設けた油圧タービン20を回転させるエネルギーとして有効利用され、エンジン駆動エネルギーとして回収されることになる。
That is, as the
ここで、油圧ピストン13は、吸気弁2をリフト状態に保持する期間を除き、吸気弁2の開閉に応じて昇降して油圧を継続的に発生させている。本可変動弁装置1は、このように略継続的に発生する油圧を利用して、カムシャフト3に設けた油圧タービン20を回転させ、エンジン駆動エネルギーとして回収しているのである。これにより、最終的には、燃費の向上に繋がる。
Here, the
また、導入ポート18から導入通路16aを通って導かれた油圧室12内の作動油は、油圧ピストン13の上昇により、第1連絡通路16b1、第1油室16b2、第2連絡通路16b3、第2油室16b4を通って排出ポート19に排出される。この結果、油圧室12内の作動油は、油圧ピストン13の一往復によって淀むことなく入れ替えられることになり、温度上昇が抑制される。よって、作動油の温度上昇に基づく体積膨張に因る吸気弁2の閉弁時期のバラツキ、作動油のベーパーに因る油圧ピストン13及び吸気弁2の作動不良を回避できる。
Further, the hydraulic oil in the
また、多気筒エンジンにおいては、各気筒毎に上記可変動弁装置1が設けられるが、各可変動弁装置1の排出ポート19に接続された油導入路21を、集合させて一つの油圧タービン20に導くようにしてもよい。これにより、各気筒の吸気弁2のリフト順に応じて順次、各気筒の可変動弁装置1の排出ポート19から作動油が排出され、次々と油圧タービン20に導かれるので、油圧タービン20には途切れなく作動油が供給されることになり、エネルギーの回収効率が高まる。また、油圧タービン20が一つで済むため低コストとなる。
In the multi-cylinder engine, the variable
ところで、導入ポート18に導入される作動油の油圧条件(エンジンのオイルポンプの作動条件、油温等)によっては、油圧ピストン13がロッカーアーム6の傾動に追従して下降しなくなる可能性がある。この場合、吸気弁2がフルリフトした状態でも、油圧ピストン13とロッカーアーム6の調整部材9との間に隙間が生じ、カムシャフト3の回転に伴ってロッカーアーム6が戻ってきたときに、中間リフトの位置で油圧ピストン13と衝突し、吸気弁2がその中間リフト位置で保たれることになる。よって、所望の圧縮比が得られないという問題が生じ得る。
By the way, depending on the hydraulic conditions of the hydraulic oil introduced into the introduction port 18 (engine pump operating conditions, oil temperature, etc.), there is a possibility that the
この対策として、図1に仮想線で示すように、油圧ピストン13と吸気弁2の頂部に取り付けたブリッジ10とを連結する連結部材26を設けてもよい。この連結部材26により、油圧ピストン13が、吸気弁2の昇降に連動して強制的に昇降されるので、上述の問題は生じない。なお、ブリッジ10の昇降方向と油圧ピストン13の昇降方向とは平行となっている。
As a countermeasure, a connecting
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the above embodiment.
例えば、上記可変動弁装置1は、吸気弁2に適用した例を述べたが、排気弁に適用してもよい。また、上記可変動弁装置1は、通常運転と均一予混合運転とを切り換えるディーゼルエンジンに適用した例を述べたが、通常運転のみ又は均一予混合運転のみのディーゼルエンジンに適用してもよく、またガソリンエンジンに適用してもよい。
For example, although the variable
1 可変動弁装置
2 機関弁としての吸気弁
3 カムシャフト
3a カム山
5 弁バネ
6 ロッカーアーム
7 ブロック
10 機関弁と一体的に昇降する部材としてのブリッジ
12 油圧室
13 油圧ピストン
14 逆止弁
15 電磁弁
16 油路
19 排出ポート
20 油圧タービン
20a タービンブレード
20b タービンハウジング
21 油導入路
22 油排出路
26 連結部材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記カムシャフトに油圧タービンを設け、該油圧タービンに作動油を供給すべく上記油圧タービンと上記ブロックに形成された上記油路の排出ポートとを油導入路で接続し、上記油圧タービンにその内部の作動油を排出する油排出路を接続したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 A hydraulic piston that holds the engine valve in an open state by pressing the rocker arm by the hydraulic pressure in the hydraulic chamber above the rocker arm that opens the engine valve against the valve spring by rotation of the camshaft, and the hydraulic pressure A block having an oil passage for introducing hydraulic oil into the chamber through the check valve and discharging hydraulic oil from the hydraulic chamber through the electromagnetic valve is disposed, and the pressure in the hydraulic chamber is maintained by the electromagnetic valve. Alternatively, in a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that releases and controls the closing timing of the engine valve,
A hydraulic turbine is provided on the camshaft, and the hydraulic turbine is connected to a discharge port of the oil passage formed in the block through an oil introduction passage so as to supply hydraulic oil to the hydraulic turbine, and the hydraulic turbine is internally connected to the hydraulic turbine. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein an oil discharge passage for discharging the hydraulic oil is connected.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008126053A JP5071234B2 (en) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | Variable valve operating device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008126053A JP5071234B2 (en) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | Variable valve operating device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009275545A JP2009275545A (en) | 2009-11-26 |
JP5071234B2 true JP5071234B2 (en) | 2012-11-14 |
Family
ID=41441222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008126053A Expired - Fee Related JP5071234B2 (en) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | Variable valve operating device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5071234B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5332896B2 (en) * | 2009-05-19 | 2013-11-06 | いすゞ自動車株式会社 | Variable valve mechanism |
US9625050B2 (en) * | 2015-01-26 | 2017-04-18 | Ningbo Hoyea Machinery Manufacture Co., Ltd. | Engine valve actuation system |
CN106762007B (en) * | 2015-11-20 | 2019-02-15 | 上海汽车集团股份有限公司 | Vehicle and its engine |
WO2023037321A1 (en) * | 2021-09-10 | 2023-03-16 | Jacobs Vehicle Systems, Inc. | Two-step valve closing rocker assembly |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5810114A (en) * | 1981-07-10 | 1983-01-20 | Hitachi Ltd | Turbocharger |
JPH03156126A (en) * | 1989-11-14 | 1991-07-04 | Mazda Motor Corp | Lubrication device of engine with exhaust turbo type supercharger |
JP2006097534A (en) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Hino Motors Ltd | Variable valve mechanism |
JP2006152943A (en) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Isuzu Motors Ltd | Valve system controlling device for internal combustion engine |
JP5011816B2 (en) * | 2006-05-15 | 2012-08-29 | いすゞ自動車株式会社 | Variable valve drive |
-
2008
- 2008-05-13 JP JP2008126053A patent/JP5071234B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009275545A (en) | 2009-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6928969B2 (en) | System and method for controlling engine operation | |
US7395813B2 (en) | Method of controlling the intake and/or the exhaust of at least one deactivated cylinder of an internal-combustion engine | |
KR100701878B1 (en) | Valve drive apparatus of internal-combustion engine | |
US7347171B2 (en) | Engine valve actuator providing Miller cycle benefits | |
EP2097629B1 (en) | Pre-chamber arrangement for a piston engine | |
JP2008202545A (en) | Dual fuel engine | |
CN104895633A (en) | Engine control system having quick-open valve timing | |
KR20110044977A (en) | Control unit of piston engine | |
JP5071234B2 (en) | Variable valve operating device for internal combustion engine | |
EP3051080A1 (en) | Variable valve timing systems for internal combustion engines | |
JP3882838B2 (en) | Diesel engine exhaust valve control method and exhaust valve control device | |
KR101234653B1 (en) | Varible vavle lift apparatus | |
KR102057802B1 (en) | Fuel injector valve for dual fuel engine | |
JP6098570B2 (en) | Engine control device | |
KR20120118367A (en) | Cylinder deactivation apparatus of engine and cylinder deactivation method thereof | |
JP3653964B2 (en) | Control valve drive device in engine | |
JP2006152943A (en) | Valve system controlling device for internal combustion engine | |
US20030213444A1 (en) | Engine valve actuation system | |
JP2009203972A (en) | Oxygen-injection-type internal combustion engine | |
JP2008106724A (en) | Variable valve gear of internal combustion engine | |
KR101807028B1 (en) | Variable compression ratio device | |
JP4601591B2 (en) | Valve operating apparatus for an internal combustion engine having a valve deactivation mechanism | |
JP3752121B2 (en) | Fuel injection device and fuel injection method | |
KR100387867B1 (en) | A variable valve lift control system of engine | |
KR20200070945A (en) | Variable compression ratio engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110407 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120717 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120724 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120806 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150831 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |