JPH0224888Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、エンジンの動弁系に関し、特にその
弁制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来のエンジン動弁系では、カムによりロツカ
アームが駆動されて揺動することにより、吸気弁
または排気弁が開閉駆動されるようになつてい
る。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来のエンジン動弁系では、バ
ルブ開閉タイミングが固定的に設定されているた
め、例えばエンジン高速運転性能重視の高速カム
を使うと、エンジン低速運転性能が損なわれ、逆
に低速運転性能重視の低速カムを使うと、高速運
転性能が損なわれるという問題点がある。

本考案は、このような問題点を解決しようとす
るもので、エンジン低速運転からエンジン高速運
転に至る広い範囲に亘つて、優れた運転性能を発
揮できるようにするとともに、弁の作動停止をも
可能ならしめた、エンジン動弁系の弁制御装置を
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ このため、本考案のエンジン動弁系の弁制御装
置は、エンジン動弁系において、エンジン高速運
転時用カムプロフイルを有する高速カムにより駆
動されて揺動する高速カム側ロツカアームと、エ
ンジン低速運転時用カムプロフイルを有する低速
カムにより駆動されて揺動する低速カム側ロツカ
アームと、上記高速カム側ロツカアームおよび低
速カム側ロツカアームに隣接して配設され弁のス
テム部に係合する揺動可能な弁側ロツカアームと
をそなえ、上記弁の作動を制御すべく、上記の高
速カム側ロツカアームと弁側ロツカアームとの連
結または解放を行なう第１ロツカアーム係脱機構
が設けられるとともに、上記の低速カム側ロツカ
アームと弁側ロツカアームとの連結または解放を
行なう第２ロツカアーム係脱機構が設けられたこ
とを特徴としている。

［作用］ 上述の構成により、上記の第１ロツカアーム係
脱機構や第２ロツカアーム係脱機構を適宜のタイ
ミングで作動させることにより、上記の高速カム
側ロツカアームと弁側ロツカアームとの連結若し
くは解放または上記の低速カム側ロツカアームと
弁側ロツカアームとの連結若しくは解放を行なう
ことができる。

［実施例］ 以下図面により本考案の一実施例としてのエン
ジン動弁系の弁制御装置について説明すると、第
１図はその概略構成を一部破断して示す平面図、
第２図は第１図の−矢視方向から見た様子を
模式的に示す側面図、第３図は第２図に対応させ
てその作用を説明するための側面図、第４図はそ
の弁側ロツカアームを示す側面図、第５，６図は
いずれもそのオイルコントロールバルブの作用を
説明するための模式図、第７図はそのオイルコン
トロールバルブの制御系を示すブロツク図、第８
〜１０図はいずれもその作用を説明するための模
式図、第１１図はそのエンジンの運転モード図、
第１２図はその作用を説明するための流れ図であ
る。

第１図に示すごとく、エンジン動弁系におい
て、エンジン高速運転時用のカムプロフイルを有
する高速カム１およびエンジン低速運転時用のカ
ムプロフイルを有する低速カム２がそれぞれカム
軸３に設けられている。

また、高速カム１に駆動されて揺動する高速カ
ム側ロツカアーム４および低速カム２に駆動され
て揺動する低速カム側ロツカアーム５がそれぞれ
ロツカ軸６に枢着されている。

さらに、高速カム側ロツカアーム４と低速カム
側ロツカアーム５とに挟まれるようにして、第４
図に示すような形状の弁側ロツカアーム７がロツ
カ軸６に揺動可能に枢着されており、更にこの弁
側ロツカアーム７は弁８のステム部８ａ上端に係
合当接しうるようになつていて、弁側ロツカアー
ム７の揺動により、弁８が開閉駆動されるように
なつている。

なお、第２図に示すごとく弁ステム部８ａの上
端部には、ばね受け３６が取り付けられており、
弁８はこのばね受け３６を介しバルブスプリング
３７によつて閉方向に付勢されている。

ところで高速カム側ロツカアーム４と弁側ロツ
カアーム７とを連結したり解放したりする第１ロ
ツカアーム係脱機構Ｍ１が設けられている。

すなわち、高速カム側ロツカアーム４には油圧
式アクチユエータ９が内蔵されているが、このア
クチユエータ９は、高速カム側ロツカアーム４に
形成されたシリンダ部１１と、このシリンダ部１
１に嵌挿されるピストン１３と、このピストン１
３を第１図中矢印ａ方向へ付勢する戻しスプリン
グ１５とで構成されている。

また、ピストン１３はロツド２１を介してプラ
ンジヤ２３が連結されている。

弁側ロツカアーム７には、高速カム側ロツカア
ーム４が高速カム１のベースサークル部分に当接
しているときに、プランジヤ２３が挿入しうる孔
２５が形成されている。

さらに、高速カム側ロツカアーム４のシリンダ
部１１とピストン１３とで囲まれる空間には、油
室１７が形成されるが、この油室１７はロツカ軸
６内の油路１９に連通している。

また、油路１９はロツカ軸６外の油路２９を介
して高速側オイルコントロールバルブ（以下「高
速側OCV」という）２６に接続されており、高
速側OCV２６の励磁コイル２７へコントローラ
３８（第７図参照）から制御信号（電流）を供給
していない状態で、そのプランジヤ２８が第５図
に示すような位置になつて（バルブオフの状態に
なつて）高圧油路３０側から圧油が油路２９，１
９を介して油室１７へ供給され、逆にコントロー
ラ３８（第７図参照）から高速側OCV２６の励
磁コイル２７へ制御信号（電流）を供給した状態
で、そのプランジヤ２８が第６図に示すような位
置になつて（バルブオンの状態となつて）、油室
１７から油路１９，２９を介して大気圧油路３１
（リザーバ側油路）側へ油が排出されるようにな
つている。

したがつて、油路１９を通じて高速カム側ロツ
カアーム４内の油室１７へ圧油を供給すると、プ
ランジヤ２３が矢印ｂ方向へ押し出されて、第
１，８図に示すごとく、プランジヤ２３が弁側ロ
ツカアーム７の孔２５と係合するため、高速カム
側ロツカアーム４と弁側ロツカアーム７とが連結
されることになる。

また、油室１７から油を排出すると、戻しスプ
リング１５によつてプランジヤ２３が矢印ａ方向
へ引つ込められて、第９図に示すごとく、プラン
ジヤ２３が弁側ロツカアーム７の孔２５との係合
を解放されるため、高速カム側ロツカアーム４と
弁側ロツカアーム７とが解放されることになる。

また、低速カム側ロツカアーム５と弁側ロツカ
アーム７とを連結したり解放したりする第２ロツ
カアーム係脱機構Ｍ２が設けられている。

すなわち、低速カム側ロツカアーム５には油圧
式アクチユエータ１０が内蔵されているが、この
アクチユエータ１０は、低速カム側ロツカアーム
５に形成されたシリンダ部１２と、このシリンダ
部１２に嵌挿されるピストン１４と、このピスト
ン１４を第１図中矢印a′方向へ付勢する戻しスプ
リング１６とで構成されている。

また、ピストン１４は、ロツド２２を介してプ
ランジヤ２４が連結されている。

なお、低速カム側ロツカアーム５が低速カム２
のベースサークル部分に当接しているときに、プ
ランジヤ２４も弁側ロツカアーム７の孔２５に挿
入できるようになつている。

さらに、低速カム側ロツカアーム５のシリンダ
部１２とピストン１４とで囲まれる空間には、油
室１８が形成されるが、この油室１８はロツカ軸
６内の油路２０に連通している。

また、油路２０は、ロツカ軸６外の油路２９′
を介して低速側オイルコントロールバルブ（以下
「低速側OCV」という）２６′に接続されており、
低速側OCV２６′の励磁コイル２７′へコントロ
ーラ３８（第７図参照）から制御信号（電流）を
供給していない状態で、そのプランジヤ２８′が
第５図に示すような位置になつて（バルブオフの
状態になつて）、高圧油路３０′側から圧油が油路
２９′，２０を介して油室１８へ供給され、逆コ
ントローラ３８（第７図参照）から低速側OCV
２６′の励磁コイル２７′へ制御信号（電流）を供
給した状態で、そのプランジヤ２８′が第６図に
示すような位置になつて（バルブオンの状態とな
つて）、油室１８から油路２０，２９′を介して大
気圧油路３１′（リザーバ側油路）側へ排出され
るようになつている。

したがつて、油路２０を通じて低速カム側ロツ
カアーム５内の油室１８へ圧油を供給すると、プ
ランジヤ２４が矢印b′方向へ押し出されて、第９
図に示すごとく、プランジヤ２４が弁側ロツカア
ーム７の孔２５と係合するため、低速カム側ロツ
カアーム５と弁側ロツカアーム７とが連結される
ことになる。

また、油室１８から油を排出すると、戻しスプ
リング１６によつてプランジヤ２４が矢印a′方向
へ引つ込められて、第１，８図に示すごとく、プ
ランジヤ２４が弁側ロツカアーム７の孔２５との
係合を解放されるため、低速カム側ロツカアーム
５と弁側ロツカアーム７とが解放されることにな
る。

なお、コントローラ３８からの制御信号により
OCV２６，２６′をオンにして、両油室１７，１
８から油を排出すると、戻しスプリング１５，１
６によつてプランジヤ２３，２４がそれぞれ矢印
ａ，a′方向へ引つ込められて、第１０図に示すご
とく、プランジヤ２３，２４共に弁側ロツカアー
ム７の孔２５との係合を解放されるため、高速カ
ム側ロツカアーム４と弁側ロツカアーム７とが解
放されるとともに、低速カム側ロツカアーム５と
弁側ロツカアーム７とが解放される。

さらに、ロツカ軸６における高速カム側ロツカ
アーム４と低速カム側ロツカアーム５との枢着部
分には、それぞれ、タイミングカム３２が設けら
れており、各タイミングカム３２は、各ロツカア
ーム４，５が各カム１，２のベースサークル部分
に当接しているときに、略円柱形を呈する各タイ
ミングカムフオロア３３をロツカ軸６の半径方向
外方へ大きく揺動させて、タイミングレバー３
４，３５がピストン１３，１４の上に乗り上げて
その係合を解くことができるようになつている
（第３図参照）。

なお、各ロツカーアーム側４，５が揺動し始め
ると、各タイミングカムフオロア３３はロツカ軸
６の半径方向外方へは揺動しないため、タイミン
グレバー３４，３５がピストン１３，１４の端面
に係合した状態を維持する（第２図参照）。

ところで、各OCV２６，２６へは上記のごと
くコントローラ３８からの制御信号が供給される
ようになつているが、このコントローラ３８へ
は、第７図に示すごとく、スロツトル弁の開度を
検出するスロツトルセンサ３９、エンジン回転数
を検出する回転数センサ４０、エンジン冷却水温
を検出する水温センサ４１、エンジンアイドル状
態を検出するアイドルセンサ４２などからの信号
が入力されており、コントローラ３８は各センサ
からの信号に基づき、第１１図に示す「高速域」
のゾーンであると判定すると、高速側OCV２６
をオフにする一方、低速側OCV２６′をオンに
し、「低速域」のゾーンであると判定すると、高
速側OCV２６をオンにする一方、低速側OCV２
６′をオフにし、「休筒域」のゾーンであると判定
すると、高低速側の両OCV２６，２６′を共にオ
ンにする。

ここで、コントローラ３８によるOCV２６，
２６′のオンオフのため制御フローを示すと、第
１２図のようになる。

上述の構成により、エンジンが第１１図に示す
「高速域」のゾーンにあるときは、第１２図のス
テツプＡ１，Ａ２でそれぞれNOルートをとつ
て、コントローラ３８からの信号により、高速側
OCV２６がオフ、低速側OCV２６′がオンとな
る（第１２図のステツプＡ３参照）。これにより
油室１７へは圧油が供給されるとともに、油室１
８からは油が排出されるので、第８図に示すごと
く、高速カム側ロツカアーム４付きのプランジヤ
２３が弁側ロツカアーム７の孔２５に係合すると
ともに、低速カム側ロツカアーム５付きのプラン
ジヤ２４が弁側ロツカアーム７の孔２５から外れ
る。

したがつて、弁側ロツカアーム７は高速カム側
ロツカアーム４と一体になつて揺動し、その結
果、弁８は高速運転に適したバルブタイミングで
開閉駆動される。

また、エンジンが第１１図に示す「低速域」の
ゾーンにあるときは、第１２図のステツプＡ１で
NOルート、ステツプＡ２でYESルートをとつ
て、コントローラ３８からの信号により、高速側
OCV２６がオン、低速側OCV２６′がオフとな
る（第１２図のステツプＡ４参照）。これにより
油室１８へは圧油が供給されるとともに、油室１
７からは油が排出されるので、第９図に示すごと
く、低速カム側ロツカアーム５付きのプランジヤ
２４が弁側ロツカアーム７の孔２５に係合すると
ともに、高速カム側ロツカアーム４付きのプラン
ジヤ２３が弁側ロツカアーム７の孔２５から外れ
る。

したがつて、弁側ロツカアーム７は低速カム側
ロツカアーム５と一体になつて揺動し、その結
果、弁８は低速運転に適したバルブタイミングで
開閉駆動される。

さらに、エンジンが第１１図に示す「休筒域」
のゾーンにあるときは、第１２図のステツプＡ１
でYESルートをとつてコントローラ３８からの
信号により、両OCV２６，２６′がオンとなる
（第１２図のステツプＡ５参照）。

これにより、両油室１７，１８から油が排出さ
れるので、第１０図に示すごとく、両プランジヤ
２３，２４が弁側ロツカアーム７の孔２５から外
れる。

したがつて弁側ロツカアーム７は、高速カム側
ロツカアーム４、低速カム側ロツカアーム５が揺
動しても、揺動することがないので、弁８の開閉
作動は行なわれない。すなわち弁８を停止させた
休筒状態となる。

なお、プランジヤ２３，２４の孔２５への係脱
のタイミングはタイミングレバー３４，３５によ
つて適切にとられている。

また、このエンジンは例えば直列４気筒式エン
ジンとして構成されるが、隣接する気筒どおし、
対向するカムを同種のカムとして選ぶ（例えば第
１図に示すものを第２気筒用のものとすれば、第
１気筒の第２気筒寄りのカムを高速カムにし、第
３気筒の第２気筒寄りのカムを低速カムにする。）
と、各油圧アクチユエータ制御のための油圧回路
系を簡単にできる。

［考案の効果］ 以上詳述したように、本考案のエンジン動弁系
の弁制御装置によれば、エンジン動弁系におい
て、エンジン高速運転時用カムプロフイルを有す
る高速カムにより駆動されて揺動する高速カム側
ロツカアームと、エンジン低速運転時用カムプロ
フイルを有する低速カムにより駆動されて揺動す
る低速カム側ロツカアームと、上記の高速カム側
ロツカアームおよび低速カム側ロツカアームに隣
接して配設され弁のステム部に係合する揺動可能
な弁側ロツカアームとをそなえ、上記弁の作動を
制御すべく、上記の高速カム側ロツカアームと弁
側ロツカアームとの連結または解放を行なう第１
ロツカアーム係脱機構が設けられるとともに、上
記の低速カム側ロツカアームと弁側ロツカアーム
との連結または解放を行なう第２ロツカアーム係
脱機構が設けられるという簡素な構成で、エンジ
ン低速運転状態からエンジン高速運転状態に至る
広に範囲に亘つて、優れた運転性能を発揮できる
ほか、弁の作動停止も簡単に行なえるという利点
がある。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例としてのエンジン動弁系
の弁制御装置を示すもので、第１図はその概略構
成を一部破断して示す平面図、第２図は第１図の
−矢視方向から見た様子を模式的に示す側面
図、第３図は第２図に対応させてその作用を説明
するための側面図、第４図はその弁側ロツカアー
ムを示す側面図、第５，６図はいずれもそのオイ
ルコントロールバルブの作用を説明するための模
式図、第７図はそのオイルコントロールバルブの
制御系を示すブロツク図、第８〜１０図はいずれ
もその作用を説明するための模式図、第１１図は
そのエンジンの運転モード図、第１２図はその作
用を説明するための流れ図である。 １……高速カム、２……低速カム、３……カム
軸、４……高速カム側ロツカアーム、５……低速
カム側ロツカアーム、６……ロツカ軸、７……弁
側ロツカアーム、８……弁、８ａ……弁ステム
部、９，１０……アクチユエータ、１１，１２…
…シリンダ部、１３，１４……ピストン、１５，
１６……戻しスプリング、１７，１８……油室、
１９，２０……油路、２１，２２……ロツド、２
３，２４……プランジヤ、２５……孔、２６，２
６′……オイルコントロールバルブ、２７，２
７′……励磁コイル、２８，２８′……プランジ
ヤ、２９〜３１，２９′〜３１′……油路、３２…
…タイミングカム、３３……タイミングカムフオ
ロア、３４，３５……タイミングレバー、３６…
…ばね受け、３７……バルブスプリング、３８…
…コントローラ、３９……スロツトルセンサ、４
０……回転数センサ、４１……水温センサ、４２
……アイドルセンサ、Ｍ１……第１ロツカアーム
係脱機構、Ｍ２……第２ロツカアーム機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジン動弁系において、エンジン高速運転時
   用カムプロフイルを有する高速カムにより駆動さ
   れて揺動する高速カム側ロツカアームと、エンジ
   ン低速運転時用カムプロフイルを有する低速カム
   により駆動されて揺動する低速カム側ロツカアー
   ムと、上記の高速カム側ロツカアームおよび低速
   カム側ロツカアームに隣接して配設され弁のステ
   ム部に係合する揺動可能な弁側ロツカアームとを
   そなえ、上記弁の作動を制御すべく、上記の高速
   カム側ロツカアームと弁側ロツカアームとの連結
   または解放を行なう第１ロツカアーム係脱機構が
   設けられるとともに、上記の低速カム側ロツカア
   ームと弁側ロツカアームとの連結または解放を行
   なう第２ロツカアーム係脱機構が設けられたこと
   を特徴とする、エンジン動弁系の弁制御装置。