JPH02248607A

JPH02248607A - 内燃機関の弁駆動装置

Info

Publication number: JPH02248607A
Application number: JP1068757A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Sonoda; 憲一園田; Yoichi Nakamura; 陽一中村; Yuji Kitada; 北田　裕司; Takuji Ishiyama; 拓二石山
Original assignee: TECH RES ASSOC HIGHLY RELIAB MARINE PROPUL PLANT
Current assignee: TECH RES ASSOC HIGHLY RELIAB MARINE PROPUL PLANT
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1990-10-04
Anticipated expiration: 2010-10-09
Also published as: JPH0791969B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ディーゼル機関等の内燃機関の吸気弁又は排
気弁を油圧により開閉駆動するようにした弁駆動装置に
関するものである。

（従来の技術）従来より、船用ディーゼル機関においては、その回転速
度が低いことから、シリンダの燃焼室に吸気（空気）を
供給する吸気弁及びシリンダ内燃焼ガスを排出する排気
弁を油圧を利用した弁駆動装置により駆動して開閉する
ようにすることは知られている。すなわち、上記弁駆動
装置は、吸排気弁をコイルばねや空気ばね（空気シリン
ダ）等により閉弁方向に付勢しておき、吸排気弁のバル
ブステム上端に油圧シリンダのピストンを接触させ、そ
の油圧シリンダの圧力室に高圧の作動油を供給すること
により、ピストンを移動させて吸排気弁を上記コイルば
ね等の付勢力に抗して開弁させるようにしたものである
。

（発明が解決しようとする課題）ところが、この従来の弁駆動装置では次に説明する問題
があった。すなわち、この弁駆動装置では、油圧シリン
ダの圧力室と作動油ポンプ等の圧油源とを接続する作動
油供給配管、及び圧力室と作動油タンクとを接続する作
動油戻り配管に電磁切換弁を配設し、この電磁切換弁を
切り換えることで弁の開閉タイミングの制御及び作動油
の給排制御を行うようになされている。このため、機関
の大形化によって作動油の流量が増大するのに伴い、電
磁切換弁が大形化し、配管系も大きくなり、その結果、
コストアップしたり、保守点検作業の作業性が低下した
りすること等が生じる。

また、油圧シリンダ内においてピストンに対し圧力室と
反対側の室は大気に開放されているので、開弁行程で圧
力室に作動油が供給された状態では、ピストン両側の室
間の圧力差が大きく、シリンダ壁面とピストンとの間の
間隙から作動油が洩れて圧力室の圧力低下を来たし、開
弁保持力が不足して弁のリフトが不安定になるとともに
、作動油の洩れによりエネルギーロスも増大する。

さらに、排気弁についてみると、ｍ５図下半部に示すよ
うに、膨張行程終りの下死点（ＢＤＣ）よりもやや前の
時点で開弁が始まる。これに対し、機関シリンダ内のガ
ス圧は、同図上平部に示すように、ピストンの上死点（
ＴＤＣ）直後に爆発によって最大となった後、ピストン
の下降に伴うガス膨張によって低下するが、上記排気弁
が開き始めた時点でも依然として高い値を示す。この時
点、のシリンダ内ガス圧ｐｚ　Ｅ　Ｏは、船用４サイク
ル機関の定格出力時で１０〜１５ｋｇｆ／ｃ−Ｇの値と
なり、排気弁はこの高いガス圧に打ち勝って開弁動作を
始める必要がある。具体的には、第６図に示す如く、排
気弁ＶＥの燃焼室側の受圧面積をＡ３、排気管側の受圧
面積をＡ４、排気管内の圧力をＰＥとすると、排気弁ｖ
Ｅの弁体ｖＥ′が燃焼ガスから受ける力Ｆ、は、ＦＧ”Ａ３　＠ＰＺＥＯ−Ａ４　−ｐＥ　＋＋■であり
、両受圧面積Ａ３　＋　Ａ４が略等しいとすると、Ｆｃ　−Ａ３　　・　（Ｐ２ＥＯ−ＰＥ）　　　−■と
なる。油圧シリンダやその内部のピストン等の各部寸法
が予め一定に設定されている場合、開弁に正味必要な駆
動力ＦＯＰＥＮは、油圧ピストンの受圧面積をＡ１、作
動油の圧力をＰｓ１空気ばね等による排気弁の閉弁付勢
力をＦＡとして、Ｆｏ　Ｐ　Ｅ　Ｎ−ＰＳ　・Ａ＋　−
ＦＡ　−Ｆｃ、−・・■であり、この駆動力ＦＯＲＥＮ
によって排気弁Ｖεを十分に加速できるよう、作動油の
圧力ＰＳを設定することが要求される。そして、上記シ
リンダ内圧力ＰＺＥＯと排気管内圧力ＰＥとの差ｐｚＥ
　０−ＰＥは、機関の負荷状態やシリンダ内の爆発状態
の規模によって変化することから、上記排気弁Ｖ＝の受
ける力Ｆ、も変動する。

しかしながら、上記作動油圧ｐｓは一定で、機関の運転
中にその設定値を容易に変更できないことから、機関の
定格出力状態に見合った高い油圧を固定して設定してい
る。このため、機関の負荷が低くて上記排気弁ＶＥの受
ける力Ｆ、が小さい運転条件下では、開弁駆動力ＦＯＰ
ＥＮが過度に大きくなり、排気弁Ｖεに過剰の駆動力を
与えることとなり、エネルギーロスが大きい。しかも、
開弁速度が過大になるので、機関の性能や信頼性に悪影
響を及ぼす虞れもある。

本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その目的
は、吸排気弁駆動用の油圧系の構成を改良することによ
り、切換弁延いては弁駆動装置のコンパクト化を図ると
ともに、吸排気弁の開弁保持を確実に行い、弁駆動効率
を向上させることにある。

また、本発明の他の目的は、排気弁の開弁駆動力を機関
の運転状態に応じて適正に設定できるようにし、常に最
適の駆動エネルギーでもって排気弁の良好な開弁動作を
行い得るようにすることにある。

（課題を解決するための手段）上記目的の達成のために、請求項（１）に係る発明では
、上記の如く、内燃機関の吸排気弁を閉弁方向に付勢す
るコイルばねや空気ばね等の付勢手段と、吸排気弁を作
動油圧により上記付勢手段の付勢力に抗して開弁させる
油圧手段とを備え、該油圧手段に対し作動油を給排して
吸排気弁を開閉させるようにした内燃機関の弁駆動装置
において、上記油圧手段に作動油を供給する供給系又は
油圧手段の作動油を排出する排出系の少なくとも一方に
ロジック弁等の開閉弁を配設し、該開閉弁の開閉時期を
電磁切換弁によって切り換える構成とする。

また、請求項（′２Ｊに係る発明では、排気弁の開弁駆
動力を機関の運転状態に応じて適正に設定できるように
するために、内燃機関の排気弁を作動油圧により付勢手
段の付勢力に抗して開弁させる油圧手段を備え、該油圧
手段に対し作動油を給排して排気弁を開閉させるように
した内燃機関の弁駆動装置において、内燃機関の負荷状
態やシリンダ内の爆発燃焼状態等の運転状態を検出する
運転検出手段と、該検出手段の出力を受け、内燃機関の
運転状態に応じて作動油の油圧を制御する油圧制御手段
とを設ける。

さらに、請求項（３）に係る発明では、吸排気弁の開弁
保持を確実にし、弁の駆動効率を向上させるために、上
記油圧手段を、シリンダと、該シリンダ内に往復動可能
に嵌装され、シリンダ内を第１圧力室及び第２圧力室に
区画形成するピストンとを有する油圧シリンダとし、上
記第１及び第２圧力室の双方を圧油源に連通ずる。さら
に、ピストンの第１圧力室での受圧面積を第２圧力室で
の受圧面積よりも大きくして、両受圧面積の差により弁
を開弁させるように構成する。

また、その場合、閉弁行程で第１圧力室から第２圧力室
に作動油が移動したときに第２圧力室に真空状態（キャ
ビデイ）が発生すること等を防ぐために、請求項（４）
に係る発明では、上記第１及び第２圧力室同士を連通路
により連通ずるとともに、該連通路に第１圧力室から第
２圧力室への作動油の流通のみを許容する逆止弁を設け
る。

（作用）上記の構成により、請求項（１）に係る発明では、軽量
小形のロジック弁等の開閉弁により作動油の給ｖ１切換
えが行われる。ロジック弁等の開閉弁は作動油の流量が
増大しても比較的小形のもので済み、また該開閉弁の制
御は電磁切換弁が司るため、油圧配管系をコンパクトに
まとめることができる。

また、請求項（′２Ｊに係る発明では、内燃機関の運転
状態が運転検出手段により検出され、この検出手段の出
力を受けた油圧制御手段により、内燃機関の運転状態に
応じて作動油の油圧が可変調整される。このため、排気
弁の開弁駆動力が機関の運転状態に適正に対応し、駆動
力が過度に増大することがなく、よって内燃機関の全て
の運転状態において常に最適の駆動エネルギーで排気弁
を開弁駆動して、その弁の開弁動作を良好に制御するこ
とができる。

さらに、請求項（３）に係る発明では、圧油源から高圧
の作動油が油圧シリンダに供給されると、そのピストン
が第１圧力室及び第２圧力室での受圧面積の差によって
移動し、このピストンの移動によって吸排気弁が開弁方
向に駆動される。その際、上記第１圧力室と第２圧力室
とが共に圧油源に連通しているので、両圧力室にほぼ同
時に同じ圧力の作動油が供給される。また、開弁保持期
間中は両圧力室間に圧力差がなく、作動油の洩れが生じ
ないので、吸排気弁の開弁保持力を大に保つことができ
、そのリフトを安定して一定に保つことができる。しか
も、エネルギーロスが少なく、弁駆動効率を向上させる
ことができる。

また、請求項【４）に係る発明では、上記第１圧力室及
び第２圧力室が連通路により互いに連通されているので
、閉弁行程で第１圧力室から第２圧力室に向かう作動油
の流路抵抗が小さくなって、第２圧力室に作動油がスム
ーズに流入し、よって第２圧力室での真空状態（キャビ
ティ）の発生を抑制でき、開弁行程におけるキャビティ
の崩壊によるサージ圧の発生や開弁動作の異常、二ロー
ションの発生等を防止することができる。しかも、上記
連通路に第１圧力室からｊｉ２圧力室への作動油の流通
のみを許容する逆止弁が設けられているので、開弁行程
で第２圧力室から第１圧力室に流れる作動油の流量が過
大になって弁速度が上昇することはなく、開弁動作を適
正に保つことができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１実施例の全体構成を示し、１はデ
ィーゼル機関のシリンダヘッドであって、該シリンダヘ
ッド１には上下方向の弁箱嵌装孔２が貫通形成され、該
弁箱嵌装孔２には略円柱状の弁箱３が気密状に嵌装固定
されている。この弁箱３の下部にはその一側面から下面
まで延びる孔３ａが貫通形成され、この孔３ａの下端開
口の周縁部は弁座４とされている。また、シリンダヘッ
ド１には上記弁箱３の孔３ａの側面開口に一端にて連通
ずる孔１ａが開口され、読札１ａの他端はシリンダヘッ
ド１側面に開口しており、この弁箱３の孔３ａ及びシリ
ンダヘッド１の孔１ａにより、ディーゼル機関の燃焼室
内の排気ガスを排出する排気ボート５が形成されている
。

上記弁箱３には排気ボート５の上流端開口部を開閉する
排気弁６が摺動自在に支持され、この排気弁６は弁箱３
の弁座４（排気ボート５の開口）に着座可能な弁体６ａ
と該弁体６ａから上方に延びるバルブステム６ｂとから
なる。

上記弁箱３の上部には上下方向の中心線を有する空気シ
ーノンダ７が形成され、該空気シリンダ７内には上記排
気弁６のバルブステム６ｂ上端が臨み、このバルブステ
ム６ｂ上端には空気ピストン８が移動一体に固定されて
おり、この空気ピストン８によって空気シリンダ７内に
ピストン８下側の空気室９が区画形成されている。そし
て、この空気室９は空気供給源１０に連通され、この空
気供給源１０と空気室９とを連通する通路１１には、空
気供給源１０がら空気室９への空気の流通を阻止して空
気室９を密閉する逆止弁１２が配設されており、空気シ
リンダ７により、その空気室９に密封された空気の弾性
力によって排気弁６を閉弁方向（上方）に付勢するよう
にした付勢手段が構成されている。

上記弁箱３の上部には、排気弁６を開弁駆動する駆動力
を与えるための油圧手段としての油圧シリンダ１５が取
り付けられている。この油圧シリンダ１５は上方に開放
された有底円筒状のボディ本体１６と、該ボディ本体１
６の上部開口を液密状に閉塞するヘッドカバー１７とか
らなるシリンダボディ１８を有し、上記ボディ本体１６
の下壁にはロッド挿通孔１６ａが貫通形成されている。

また、上記シリンダボディ１８内にはシリンダボデイ１
８内空間を上側の第１圧力室２１と下側の第２圧力室２
２とに区画するピストン１９が往復動可能に嵌装され、
このピストン１９の下面にはピストン１９よりも小径の
ピストンロッド２０が一体に形成されており、このピス
トンロッド２０の断面積分だけピストン１９の第１圧力
室２１での受圧面積が第２圧力室２２での受圧面積より
も大とされている。また、上記ピストンロッド２０は上
記ボディ本体１６のロッド挿通孔１６ａに気密状にシー
ルされて摺動可能に挿通され、その下端は上記排気弁６
のバルブステム６ｂ上端に当接しており、第１圧力室２
１に作動油を供給することで排気弁６を空気シリンダ７
による閉弁付勢力に抗して開弁させるようにしている。

上記油圧シリンダ１５のボディ本体１６には上記第１圧
力室２１と第２圧力室２２とを連通ずる連通路２３が形
成され、該連通路２３には、第１圧力室２１から第２圧
力室２２への作動油の流通のみを許容してその逆は阻止
する逆止弁２４が配設されている。

また、上記油圧シリンダ１５のへラドカバ＝１７には作
動油を上記第１圧力室２１に供給する供給通路２５が形
成され、この供給通路２５には、第１圧力室２１への作
動油の流入のみを許容してその逆は阻止する逆止弁２６
が配設されている。

上記供給通路２５の上流端は作動油供給管２７を介して
作動油ポンプ２８の吐出側に連通され、作動油ポンプ２
８の吸込側は作動油タンク２９に連通している。上記作
動油供給管２７の途中には所定圧力の作動油を蓄圧する
アキュムレータ３０が接続されており、このアキュムレ
ータ３０及び作動油ポンプ２８により圧油源が構成され
ている。

さらに、上記ヘッドカバー１７ないしボディ本体１６に
は排出通路３２が形成され、該排出通路３２は作動油排
出管３３を介して上記作動油タンク２９に連通されてい
る。また、排出通路３２は上記第１圧力室２１に並列な
２つの絞り３４，３４を介して、また第２圧力室２２に
並列な３つの絞り３５．３５．・・・を介してそれぞれ
連通されている。よって上記第２圧力室２２は上記各校
り３４．３５及び排出通路３２により第１圧力室２１と
共に圧油源に連通されており、油圧シリンダ１５の第１
圧力室２１及び第２圧力室２２に対し作動油を給排する
ことで排気弁６を開閉させ、上記供給通路２５によって
第１圧力室２１に作動油が供給されたときに、ピストン
１９の第１圧力室２１での受圧面積と第２圧力室２２で
の受圧面積との差によってピストン１９を下方に移動さ
せて排気弁６を開弁させるようにしている。

上記作動油排出管３３の途中にはロジック弁３６が配設
されている。このロジック弁３６は、内部に弁座３７ａ
を有するバルブケース３７と、該バルブケース３７には
、弁座３７ａに着座可能にかつ往復動可能に嵌装され、
バルブケース３７内を作動油排出管３３に連通ずる作動
油室３８及びパイロット室３９に区画形成するポペット
弁からなる弁体４０と、上記パイロット室３９に縮装さ
れ、弁体４０を閉弁方向に付勢するばね４１と、弁体４
０の最大開度（最大ストローク）を調整する手動調整器
４２とを備え、上記パイロット室３９は上記作動油供給
管２７にパイロット管４３を介して連通されており、パ
イロット室３９に対するパイロット圧の導入の有無によ
って弁体４０を開閉し、パイロット圧がないときには作
動油室３８の作動油圧により弁体４０を開動作させる一
方、パイロット圧により弁体４０を閉動作させるように
している。

また、上記作動油供給管２７には、上記アキュムレータ
３０とパイロット管４３への分岐部との間に上記ロジッ
ク弁３６の開閉時期を切換制御するための電磁切換弁４
５が配設され、該電磁切換弁４５は制御部５０によって
作動制御される。この電磁切換弁４５は３つのボート（
Ｐ）　、　（Ｔ）　、　（Ａ）並びに供給及び排出の２
つの切換位置を有し、ボート（Ｐ）が作動油ポンプ２８
の吐出側ないしアキュムレータ３０に、ボート（Ａ）が
油圧シリンダ１５のｉｉ圧力室２１にそれぞれ連通され
ている。

また、ボート（Ｔ）は上記ロジック弁３６と作動油タン
ク２９との間の作動油排出管３３に連通されており、制
御部５０によって電磁切換弁４５を図示の如く供給位置
に位置付けたときには、ボート（Ｐ）　、　（Ａ）同士
を連通′させ、かつボート（Ｔ）は閉塞することにより
、高圧の作動油を第１圧力室２１に供給するとともに、
パイロット圧をロジック弁３６のパイロット室３９に供
給してロジック弁３６を閉弁し、第１圧力室２１の作動
油を絞り３４．３５を介して第２圧力室２２にもＯ（給
して、両室２１．２２での受圧面積の差によりピストン
１９を下方に移動させて排気弁６を開く。一方、電磁切
換弁４５を排出位置に位置付けたときには、ボート（Ｔ
）　、　（Ａ）同士を連通させ、かつボート（Ｐ）を閉
塞することにより、電磁切換弁４５下流の作動油供給管
２７内の作動油をタンク２９に抜き、パイロット圧を零
として作動油室３８の作動油圧によりロジック弁３６を
開弁させ、第１圧力室２１及び第２圧力室２２内の作動
油を作動油タンク２９に排出させながらピストン１９を
上方に移動させ、排気弁６を閉じるようになされている
。

さらに、上記作動油ポンプ２８の吐出側は作動油排出管
３３の下流端にリリーフ管４６を介して連通されている
。このリリーフ管４６には手動リリーフ弁４７及び電磁
リリーフ弁４８がポンプ２８側から順に直列に配設され
、上記手動リリーフ弁４７により作動油圧の最大値を、
また電磁リリーフ弁４８によって作動油圧をそれぞれ設
定するようにしている。そして、上記電磁リリーフ弁４
８は上記制御部５０によって制御される。この制御部５
０には、ディーゼル機関の運転状態としての図示平均有
効圧力又は燃料噴射量を検出する運転検出部５１の出力
信号が入力されており、制御部５０において検出部５１
からの情報を、予め第２図に示す如く図示平均有効圧力
又は燃料噴射量に対して適正な弁速度が得られるように
設定されたマツプに照合して目標の作動油圧を求め、そ
の目標作動油圧に実際の作動油圧がなるように電磁リリ
ーフ弁４８を制御するようにしている。よって、この実
施例では、上記電磁リリーフ弁４８及び制御部５０によ
り、運転検出部５１の出力を受け、ディーゼル機関の運
転状態に応じて作動油の油圧を制御するようにした油圧
制御手段５２が構成されている。

次に、上記実施例の作動について説明する。

ディーゼル機関の運転時、制御部５０による制御により
電磁切換弁４５が機関回転数に応じたタイミングで供給
位置と排出位置との間で切り換えられ、この電磁切換弁
４５の切換えに伴って排気弁６が開閉される。すなわち
、排気弁６の閉弁状態において、制御部５０によって電
磁切換弁４５が供給位置に位置付けられると、そのポー
ト（Ｐ）。

（Ａ）同士の連通及びボート（Ｔ）の閉塞により、作動
油ポンプ２８ないしアキュムレ〜り３０からの高圧の作
動油が油圧シリンダ１５の第１圧力室２１に０（給され
る。これと同時に、作動油供給管２７内の作動油圧がパ
イロット圧としてロジック弁３６のパイロット室３９に
供給されてロジック弁３６が閉弁し、このことにより第
１圧力室２１の作動油が絞り３４．３５及び排出通路３
２を介して第２圧力室２２にも供給される。ピストン１
９の第１圧力室２１での受圧面積は第２圧力室２２での
受圧面積よりも大きいため、この受圧面積の差によりピ
ストン１９が空気シリンダ７による閉弁付勢力に抗して
下方に移動し、このピストン１９により排気弁６が押し
下げられて開く。

その際、上記油圧シリンダ１５の第１圧力室２１に作動
油ポンプ２８ないしアキュムレータ３０から高圧の作動
油が供給された状態では、上記第１圧力室２１と第２圧
力室２２とは共に圧油源に連通しているので、排気弁６
の開弁状態において第１圧力室２１及び第２圧力室２２
の圧力は同じとなり、両室２１，２２間で作動油の往来
がなくなる。その結果、排気弁６の開弁保持力を大に保
つことができ、そのリフトを安定して一定に保つことが
できる。

しかも、第１圧力室２１からの作動油の洩れがなくなり
、作動油を高圧にする作動油ポンプ２８によるエネルギ
ーロスが少なく、弁駆動効率を向上させることができる
。

この後、排気弁６が閉じるときには、上記電磁切換弁４
５は排出位置に位置付けられる。この電磁切換弁４５の
排出位置への位置付けに伴い、そのボート（Ｔ）　、　
（＾）同士が連通し、かつポート（Ｐ）が閉塞され、こ
のことにより上記ロジック弁３６に対するパイロット圧
がなくなる。そして、上記第１圧力室２１に絞り３４．
３５、排出通路３２及び作動油排出管３３によって連通
しているロジック弁３６の作動油室３８の圧力は高いの
で、上記パイロット圧がなくなるのに伴ってロジック弁
３６の弁体４０が開き、このことにより、作動油はロジ
ック弁３６を経て作動油タンク２つに戻る。この作動油
の排出に伴い、上記空気シリンダ７による閉弁付勢力に
より排気弁６がピストン１つと共に上方に移動する。以
上により排気弁６の開閉動作の１サイクルが終了し、以
後、上記と同様の動作を繰り返す。

その際、上記第１圧力室２１及び第２圧力室２２が連通
路２３により互いに連通されているので、第１圧力室２
１から第２圧力室２２に向かう作動油の流路抵抗は小さ
く、第２圧力室２２に作動油がスムーズに流入する。よ
って第２圧力室２２で真空状態が発生するのを抑制する
ことができ、開弁行程におけるサージ圧の発生や開弁動
作の異常、二ローションの発生を防止することができる
。しかも、上記連通路２３に第１圧力室２１から第２圧
力室２２への作動油の流通のみを許容する逆止弁２４が
設けられているので、後の開弁行程では第２圧力室２２
から第１圧力室２１に流れる作動油の流量が適度となっ
てピストン１９（排気弁６）の移動に制動がかかり、よ
って排気弁６の開弁動作を適正に保つことができる。

このようなディーゼル機関の運転中、そのシリンダの図
示平均有効圧力又は燃料噴射量が運転検出部５１により
検出され、この検出部５１の出力を受けた制御部５０に
より、検出部５１からの情報が、予め設定されたマツプ
（第２図参照）に照合されて目標の作動油圧が求められ
、その目標作動油圧に実際の作動油圧がなるように電磁
リリーフ弁４８が作動制御される。つまり、ディーゼル
機関の運転状態に応じて作動油の油圧が可変調整される
。このため、排気弁６の開弁駆動力がディーゼル機関の
運転状態に適正に対応し、該駆動力が過度に増大するこ
とはなく、よってディーゼル機関の全ての運転状態にお
いて常に最適の駆動エネルギーで排気弁６を開弁駆動し
て、その弁駆動を良好に制御することができる。

したがって、この実施例においては、ロジック弁３６に
より作動油の給排切換えが行われ、電磁切換弁４５は該
ロジック弁３６の制御のための機能で済み、よって油圧
配管系をコンパクトにまとめることができるとともに、
ロジック弁３６は作動油の流量が増大しても比較的小形
のもので済み、ロジック弁３６を小形化することができ
る。

第３図は本発明の第２実施例を示しく尚、第１図と同じ
部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略
する）、ロジック弁３６により作動油の排出に代えて作
動油の供給を制御するようにしたものである。

すなわち、この実施例では、作動油供給管２７の途中に
ロジック弁３６が配設されている。また、作動油排出管
３３の途中には４ボ一ト２位置の電磁切換弁４５′が配
設されている。この電磁切換弁４５′のボート（Ｂ）は
油圧シリンダ１５の排出通路３２に、ボート（Ｔ）は作
動油タンク２９に、ボート（Ｐ）はロジック弁３６直上
流の作動油供給管２７にそれぞれ連通されている。また
、ボート（Ａ）は上記ロジック弁３６のパイロット室３
９に連通されている。そして、制御部５０によって電磁
切換弁４５′を供給位置（図示の状態）に位置付けたと
きには、ボート（Ａ）　、　（Ｔ）同士を連通させ、か
つボート（１３）　、　（Ｐ）を共に閉塞して、ロジッ
ク弁３６のパイロット圧をなくシ、作動油ポンプ２８な
いしアキュムレータ３０からの作動油圧によりロジック
弁３６を開弁させるとともに、電磁切換弁４５′により
作動油排出管３３を閉塞することにより、高圧の作動油
を油圧シリンダ１５の第１圧力室２１及び第２圧力室２
２に供給する。

一方、排出位置に位置付けたときには、ボー）（Ａ）、
（Ｐ）同士及びボート（Ｂ）　、　　（Ｔ）同士をそれ
ぞれ連通させて、ロジック弁３６のパイロット室３９に
パイロット圧を作用させ、ロジック弁３６を閉じ、第１
圧力室２１への作動油の供給を停止するとともに、電磁
切換弁４５′により作動油排出管３３を開放することに
より、作動油を第１圧力室２１及び第２圧力室２２から
作動油タンク２９に排出するようになされている。その
他は上記第１実施例と同様に構成されている。

したがって、この実施例の場合、制御部５０によって電
磁切換弁４５′が供給位置に位置付けられると、ロジッ
ク弁３６のパイロット圧がなくなり、作動油ポンプ２８
ないしアキュムレータ３０からの作動油圧によりロジッ
ク弁３６が開弁する。

また、電磁切換弁４５′により作動油排出管３３が閉塞
されるため、高圧の作動油が油圧シリンダ１５の第１圧
力室２１及び第２圧力室２２に供給され、このことによ
りピストン１９が下降移動して排気弁６が開弁する。

一方、この後、電磁切換弁４５′が排出位置に位置付け
られると、ロジック弁３６のパイロット室３９にパイロ
ット圧が作用して該ロジック弁３６が閉弁し、第１圧力
室２１への作動油の供給が停止される。これと同時に、
電磁切換弁４５′により作動油排出管３３が開放される
。このことにより、上記第１圧力室２１及び第２圧力室
２２内の作動油が作動油タンク２９に排出されながら、
ピストン１９が排気弁６と共に上方に移動する。

よって、上記第１実施例と同様の作用効果を奏すること
ができる。

また、第４図は本発明の第３実施例を示し、ロジック弁
３６により作動油の供給及び排出の双方をコントロール
するようにしたものである。すなわち、この実施例では
、作動油供給管２７に供給側ロジック弁３６ａが、また
作動油排出管３３に排出側ロジック弁３６ｂがそれぞれ
配設されている。また、その各ロジック弁３６ａ、３６
ｂのパイロット室３９．３９はパイロット管４３．４３
を介してロジック弁３６ａ上流の作動油供給管２７又は
ロジック弁３６ｂ下流の作動油排出管３３に接続されて
いる。そして、上記パイロット管４３．４３には、両ロ
ジック弁３６ａ、３６ｂのパイロット室３９．３９に対
するパイロット圧の供給を切り換える４ボ一ト２位置の
電磁切換弁４５′が配設されており、この電磁切換弁４
５′を図示の如く供給位置に位置付けたときに、作動油
ポンプ２８からの高圧の作動油を排出側ロジック弁３６
ｂのパイロット室３９に供給してロジック弁３６ｂを閉
じるとともに、供給側ロジック弁３６ａのパイロット圧
をなくして該ロジック弁３６ａを開弁させることにより
、高圧の作動油を油圧シリンダ１５の第１圧力室２１及
び第２圧力室２２に供給する。一方、電磁切換弁４５″
を排出位置に位置付けたときには、逆に、作動油ポンプ
２８からの高圧の作動油を供給側ロジック弁３６ａのパ
イロット室３９に供給して該ロジック弁３６ａを閉じる
とともに、排出側ロジック弁３６ｂのパイロット圧をな
くして該ロジック弁３６ｂを開弁させることにより、高
圧の作動油を油圧シリンダ１５の第１圧力室２１及び第
２圧力室２２から排出するようになされている。

したがって、この実施例でも、上記実施例と同様の作用
効果を奏することができることに加え、特に、作動油の
供給及び排出の双方にロジック弁３６ａ、３６ｂを使用
しているので、油圧系をさらにコンパクト化できる利点
がある。

尚、上記各実施例では、排気弁６を開閉する弁駆動装置
について説明したが、本発明は吸気弁の駆動装置にも容
易に適用することができる。その場合、吸気弁及びその
周辺部の構造は上記排気弁６の場合と全く同じであり、
吸気弁駆動装置の構成は上゛記各実施例と同様となる。

但し、吸気弁の開弁駆動力は排気弁６と異なり各運転状
態に対して一定でよいので、作動油圧を可変調整する電
磁リリーフ弁４８やその制御システム等は省略すること
ができる。

また、本発明では、上記実施例の如きロジック弁３６に
限らず、それ以外の同様の開閉弁を使用することも可能
である。

さらに、本発明は、ディーゼル機関以外の内燃機関の弁
駆動装置に対しても適用できるのは勿論である。

（発明の効果）以上説明したように、請求項（１）に係る発明によれば
、内燃機関の吸排気弁を油圧により開弁させるようにし
た弁駆動装置において、作動油の給排切換用の弁をロジ
ック弁等の開閉弁とし、その開閉弁の開閉を電磁切換弁
によって制御するようにしたことにより、開閉弁を小形
化することができるとともに、作動油流量の大小や内燃
機関の種類に拘らず、電磁切換弁を小形化しかつその種
類をも少なくでき、よって油圧配管系のコンパクト化及
びコストダウン化を図ることができる。

また、請求項（２）に係る発明によると、内燃機関の運
転状態を検出し、その運転状態に応じて、排気弁を開弁
させるための作動油の油圧を可変調整するようにしたこ
とにより、内燃機関の運転状態の如何に拘らず常に最適
の駆動エネルギーで排気弁を駆動でき、その良好な弁速
度制御を行うことができる。

さらに、請求項（３）に係る発明によれば、吸排気弁を
開弁駆動するための油圧手段を油圧シリンダとし、その
ピストン両側のＭｌ圧力室及び第２圧力室を共に圧油源
に連通し、ピストンを両室での受圧面積の差によって駆
動するようにしたことにより、弁の開弁中は両室の圧力
を同じとして第１圧力室から第２圧力室への作動油の洩
れをなくすことができ、エネルギーロスを低減して弁駆
動効率の向上を図ることができるとともに、弁を開弁状
態に確実に保持してそのリフトを安定して一定に保ち得
、内燃機関の機能、性能の向上を図ることができる。

また、請求項（４）に係る発明によれば、上記第１圧力
室と第２圧力室とを連通し、その連通路に逆止弁を設け
たことにより、閉弁行程で第２圧力室に発生する真空状
態をなくして、サージ圧や二ローションの発生を防止で
きるとともに、開弁行程での弁速度を抑えて、開弁動作
の最適化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１実施例を示し、第１図
はその全体構成を示す油圧回路図、第２図は機関の運転
状態に対する作動油圧の変化の特性を設定したマツプの
特性図である。第３図は第２実施例の全体構成を示す油
圧回路図である。第４図は第３実施例の全体構成を示す
油圧回路図である。第５図はクランク角に対するシリン
ダ内圧及び排気弁のリフト量の特性を示す特性図、第６
図は排気弁の開弁駆動力の決定因子を示す説明図である
。６・・・排気弁７・・・空気シリンダ（付勢手段）１５・・・油圧シリンダ（油圧手段）１８・・・シリンダボディ１９・・・ピストン２０・・・ピストンロッド２１・・・第１圧力室２２・・・第２圧力室２３・・・連通路２４・・・逆止弁２８・・・作動油ポンプ３０・・・アキュムレータ３６．３６ａ、３６ｂ−ｏシック弁４５．４５’　、４５’・・・電磁切換弁４８・・・電
磁リリーフ弁５０・・・制御部５１・・・運転検出部（運転検出手段）５２・・・油圧
制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内燃機関の吸排気弁を閉弁方向に付勢する付勢手
段と、吸排気弁を作動油圧により上記付勢手段の付勢力
に抗して開弁させる油圧手段とを備え、該油圧手段に対
し作動油を給排して吸排気弁を開閉させるようにした内
燃機関の弁駆動装置において、上記油圧手段に作動油を供給する供給系又は油圧手段の
作動油を排出する排出系の少なくとも一方に配設された
ロジック弁等の開閉弁と、該開閉弁の開閉時期を切り換
える電磁切換弁とを備えたことを特徴とする内燃機関の
弁駆動装置。
（２）内燃機関の排気弁を閉弁方向に付勢する付勢手段
と、排気弁を作動油圧により上記付勢手段の付勢力に抗
して開弁させる油圧手段とを備え、該油圧手段に対し作
動油を給排して排気弁を開閉させるようにした内燃機関
の弁駆動装置において、内燃機関の運転状態を検出する運転検出手段と、該検出
手段の出力を受け、内燃機関の運転状態に応じて作動油
の油圧を制御する油圧制御手段とを設けたことを特徴と
する内燃機関の弁駆動装置。
（３）油圧手段は、シリンダと、該シリンダ内に往復動
可能に嵌装され、シリンダ内を第１圧力室及び第２圧力
室に区画形成するピストンとを有する油圧シリンダで構
成され、上記第１及び第２圧力室は共に圧油源に連通さ
れ、上記ピストンの第１圧力室での受圧面積は第２圧力
室での受圧面積よりも大とされ、両受圧面積の差によっ
て弁を開弁させるように構成されていることを特徴とす
る請求項（１）又は（２）記載の内燃機関の弁駆動装置
。
（４）第１及び第２圧力室同士を連通する連通路を設け
、該連通路に、第１圧力室から第２圧力室への作動油の
流通のみを許容する逆止弁を設けたことを特徴とする請
求項（３）記載の内燃機関の弁駆動装置。