JPH02286870A

JPH02286870A - 内燃機関

Info

Publication number: JPH02286870A
Application number: JP1107579A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Konno; 常雄今野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1990-11-27

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】本発明は、内燃機関の運転状態に応じて吸気弁の開弁時
期と燃料圧力を調整し、低速回転域から高速回転域に亘
り高い出力特性を有する内燃機関に関するものである。

孤米技玉内燃機関が高速回転域で動作した時に、吸排気弁の開弁
期間と弁揚程とを増大させるようにバルブタイミングを
変えるようにした内燃機関は、例えば特開昭６１−１９
７７３３号公報に示されるように、従来から存在してい
る。

町　しよ゛と　るｉ前記内燃機関において、高速回転域では、可変パルプタ
イミング機構によってクランクが１回転する間における
開弁期間の占める割合が大きくなっても、クランクが１
回転する時間は回転数に逆比例して短縮するため、１気
筒当たり１個の燃料噴射弁により大量の空気吸入に対応
して大量の燃料を短時間内に噴射することができない。

またアイドル運転状態においては、燃料噴射量をできる
だけ絞って、機関回転速度を低下させることが燃費節減
の面で好ましいが、大量の燃料を噴射できる燃料噴射弁
で小量の燃料を微妙に調整して噴射させることが困難で
あった。

前記両難点を克服するために、補助燃料噴射弁を並列に
付設し、両者を連通管で相互に接続したものでは、燃料
を適正に分配できず、しかも燃料の噴射時期に遅れが生
じ、また１気筒に燃料噴射弁を２個設けると、コストア
ップが避けられない。

”るための　　および本発明はこのような問題を解消した内燃機関の改良に係
り、高速回転域では吸気弁の開弁期間を長くあるいは弁
揚程を高くかつ低速回転域では吸気弁の開弁期間を短く
あるいは弁揚程を低く設定する可変バルブタイミング機
能を有する内燃機関において、該内燃機関の吸気系に燃
料を噴射する燃料噴射弁と、該燃料噴射弁に燃料を供給
する可変容量型燃料ポンプと、該燃料ポンプより前記燃
料噴射弁に通ずる燃料通路に付設された燃料圧力制御手
段とを備え、該燃料圧力制御手段は燃料圧力を高速回転
域で高く低速回転域で低く前記可変バルブタイミングの
切換に対応して制御することを特徴とするものである。

本発明は前記したように構成されたため高速回転域では
前記燃料圧力制御手段によって前記可変容量型燃料ポン
プから前記燃料噴射弁に送られる燃料の圧力が上昇し、
短期間で大量の燃料を噴射することが可能となり、可変
バルブタイミング機能による吸入空気量の増加と相俟っ
て、高速回転域における内燃機関の出力向上と高速化を
図ることができる。

また本発明では、燃料圧力切換と可変バルブタイミング
切換とをタイミングをずらせて行わせるようにしたため
、前記切換による運転状態の急激な変化を緩和すること
ができる。

さらに本発明においては、吸気系に過給機を付設したた
め、内燃機関の出力をさらに向上させることができる。

スＪ１舛以下、図面に図示された本発明の一実施例について説明
する。

エンジン１は、点火式４サイクル多気筒内燃機関であっ
て、エンジン１のシリンダヘッド２に各気筒毎に低速吸
気ボート３と図示されない高速吸気ボートが形成され、
これらの吸気ボートの吸気口に低速吸気バルブ５、高速
吸気バルブ４が開閉自在に設けられている。

また低速吸気ボート３の上流側と図示されない高速吸気
ポートの上流側とは各気筒毎に集合されて分岐吸気通路
６が形成され、さらに分岐吸気通路６の上流側は１本に
集合されて吸気通路７を介してエアクリーナ９に接続さ
れ、この吸気通路７に過給機１０のコンプレッサ１１が
介装されている。

さらにエンジン１の排気ボート８は排気通路１４に連通
され、この排気通路１４に過給機ｌＯのタービン１２と
排ガス浄化触媒１５が介装されており、過給機制御アク
チエータ１６の動作によりウィングベーン１３の開度が
調節されてタービン１２の過給量が制御されるようにな
っている。

さらにまた高速吸気バルブ４、低速吸気バルブ５の頂端
の一方に隣接し気筒配列方向に沿ってロッカーシャフト
１７が軸架され、この高速吸気バルブ４、低速吸気バル
ブ５の頂端とロッカーシャフト１７との中間方向にこれ
と平行してカムシャフト１８が回転自在に枢支され、こ
のカムシャツ目８には高速カム１９、休止カム２０とそ
の中間に低速カム２１が一体に設けられている。なお吸
気バルブのみについて説明したが、排気バルブも同様に
構成されている。

またロンカーシャフト１７には、高速ロッカーアーム２
２、休止ロッカーアーム２３、低速ロッカーアーム２４
が回転自在に嵌合され、この高速ロッカーアーム２２、
休止ロッカーアーム２３、低速ロッカーアーム２４はそ
れぞれ高速カム１９、休止カム２０、低速カム２１に接
触し、両側の休止ロッカーアーム２３低速ロツカーアー
ム２４の先端にタペットねじ２５が螺着され、このタペ
ットねじ２５の下端に高速吸気バルブ４、低速吸気バル
ブ５の頂端が当接し、中央の低速ロッカーアーム２４の
先端下面に弾発付勢手段２６が当接しており、バルブス
プリング２７および弾発付勢手段２６のバネ力でもって
高速ロッカーアーム２２、休止ロッカーアーム２３、（
１０ツカ−アーム２４がそれぞれ高速カム１９、休止カ
ム２０、低速カム２１に圧接されるようになっている。

さらに高速ロッカーアーム２２にはロッカーシャツ）１
７と平行な方向に指向した円筒状の貫通孔２８が形成さ
れ、高速カム１９、休止カム２０、低速カム２１のベー
ス円筒面に高速ロッカーアーム２２、休止ロンカーアー
ム２３、低速ロッカーアーム２４が接触した位置関係に
て、この貫通孔２８の両側延長線上で休止ロッカーアー
ム２３、低速ロッカーアーム２４に油圧室２９、ビン孔
３０が形成され、この貫通孔２８にこれと同じ長さの係
止ピン３１が摺動自在に嵌合されるとともに、油圧室２
９、ビン孔３０にそれぞれ係止ピストン３２、規制ピン
３３が摺動自在に嵌合され、ビン孔３０の底部と規制ピ
ン３３と戻しスプリング３４が介装され、ロッカーシャ
フト１７中に形成された圧力オイル通路３５は連通路３
６を介して油圧室２９に連通されている。

そして油圧室２９に圧力オイルが存在しない状態では、
戻しスプリング３４のバネ力でもって係止ピストン３２
は油圧室２９に押し込まれ、係止ピン３１、係止ピスト
ン３２、規制ピン３３相互の各当接面が各高速ロッカー
アーム２２、休止ロッカーアーム２３、低速ロッカーア
ーム２４の隣接間隙に位置し、高速ロッカーアーム２２
、休止ロッカーアーム２３、低速ロッカーアーム２４は
それぞれ別個に揺動でき、また油圧室２９に圧力オイル
が供給された状態では、戻しスプリング３４のバネ力に
打ち勝って係止ピストン３２が貫通孔２８に進入すると
ともに係止ピン３１がビン孔３０に進入し、高速ロッカ
ーアーム２２、休止ロッカーアーム２３、低速ロッカー
アーム２４が一体化されるようになっている。

また各分岐吸気通路６には、スロットルバルブ３７と燃
料噴射弁３８がそれぞれ配設され、燃料噴射弁３８は燃
料供給通路３９を介して燃料タンク４０に接続され、こ
の燃料タンク４０に可変容量型燃料ポンプ４１が介装さ
れている。

さらに燃料噴射弁３８に調圧通路４２、プレッシャレギ
ュレータ４３およびリターン通路５１が順次接続され、
この調圧通路４２にオリフィス５３が介装されている。

しかしてプレッシャレギュレータ４３のケース４４はダ
イヤフラム４５でもって上側室４６、下側室４７に仕切
られ、上側室４６内でその上壁とダイヤフラム４５とに
スプリング４８が介装され、上側室４６に開口した第１
ボート４９は圧力バランス通路５４を介して分岐吸気通
路６内のスロットルバルブ３７近傍に連通され、圧力バ
ランス通路５４にレギュレータ背圧制御バルブ５５が介
装され、下側室４７に開口した第２ボート５０は調圧通
路４２に接続され、リターン通路５１の上端開口５２に
ダイヤフラム４５が当接しうるようになっている。

またエンジン１のクランクシャフト５７にオイルポンプ
５８が連結され、オイルポンプ５８より電磁バルブ５９
、切換制御バルブ６０を介して圧力オイル通路３５に接
続されており、電子制御回路６１のバルブタイミング切
換信号を受けて電磁バルブ５９が動作すると、切換制御
バルブ６０が開放されて、圧力オイル通路３５、連通路
３６を介して油圧室２９に圧力オイルが供給されるよう
になっている。

さらに電磁バルブ５９へのバルブタイミング切換信号と
タイミングをずらして電子制御回路６１よりバルブ制御
アクチエータ５６に燃料増量信号が送信されるようにな
っている。

さらにまた電子制御回路６１はエンジンｌの回転速度、
スロットルバルブ３７の開度、エンジン１の冷却水温度
、分岐吸気通路６の吸気温度、吸気圧力、切換制御バル
ブ６０の動作等の各種信号を受信し、過給機制御アクチ
エータ１６．バルブ制御アクチュエータ５６．電磁バル
ブ５９に適切に制御信号を発信しうるようになっている
。

図示の実施例は前記したように構成されているので、エ
ンジン１がアイドリングの如き低速回転。

域で運転している状態では、電子制御回路６１からの制
御信号が過給機制御アクチエータ１６に送信され、過給
機制御アクチエータ１６の動作で低速回転に適した開度
にウィングベーン１３が調節されるとともに、レギュレ
ータ背圧制御バルブ５５が開放され、分岐吸気通路６内
の吸入負圧が上側室４６内に導入され、その結果、ダイ
ヤフラム４５が上方に引き上げられてダイヤフラム４５
と上端開口５２との間隙が増え、リターン通路５１を介
して燃料タンク４０に還流する燃料還流量が増加して燃
料供給通路３９、調圧通路４２、下側室４７内の燃料圧
力が低下する。

そして低速回転域では、電子制御回路６１より電磁バル
ブ５９へ制御信号が送信されないので、電磁バルブ５９
は動作せずに切換制御バルブ６０が閉塞状態のままであ
り、圧力オイル通路３５より連通路３６を介して油圧室
２９に圧力オイルは供給されず、係止ピン３１に係止ピ
ストン３２、規制ピン３３が戻しスプリング３４のバネ
力により、第４図に図示のように位置し、高速ロッカー
アーム２２、休止ロッカーアーム２３、低速ロッカーア
ーム２４はそれぞれ別個に揺動しうるため、高速吸気バ
ルブ４は休止し、低速吸気バルブ５のみが開閉動作する
。

このように低速回転域でエンジン１が運転している状態
では、燃料噴射弁３８へ供給される燃料の圧力が低下し
ているため、燃料噴射弁３８より少量の燃料を微妙に調
整して噴射させることができるとともに、低速吸気バル
ブ５のみを開閉させて少量の吸気をエンジン１に供給さ
せることができ、従来のものに比べて、さらに低い回転
速度で安定してエンジンｌを運転させることができる。

また高速回転域では、電子制御回路６１からの制御信号
でバルブ制御アクチエータ５６が動作して、レギュレー
タ背圧制御バルブ５５が閉塞され、分岐吸気通路６内の
吸入負圧が上側室４６内に導入されないので、ダイヤフ
ラム４５を上方へ引き上げる力が減少し、燃料供給通路
３９、調圧通路４２内の燃料圧力が上昇して、燃料噴射
弁３８からの燃料噴射量が大１１に増加する。しかも電
子制御回路６１より電磁バルブ５９の制御信号が送信さ
れて、電磁バルブ５９が動作し、切換制御バルブ６０が
開放して圧力オイル通路３５より連通路３６を介して油
圧室２９に圧力オイルが供給され、この圧力オイルの圧
力により、係止ピン３１、係止ピストン３２、規制ピン
３３が第５図に図示のように移動し、高速ロッカーアー
ム２２、休止ロッカーアーム２３、低速ロッカーアーム
２４は一体化され、カム山の最も高い高速カム１９でも
って一斉に揺動し、高速吸気バルブ４、低速吸気バルブ
５は共に開閉動作する。

このように高速回転域でエンジンｌが運転している状態
では、燃料噴射弁３８の供給される燃料の圧力が上昇し
ているため、燃料噴射弁３８より大量の燃料を噴射させ
ることができるとともに、高速吸気バルブ４、低速吸気
バルブ５を両方共開閉させて大量の吸気をエンジン１に
供給させることができ、高速回転域での高出力化が可能
となる。

このように図示の実施例では、エンジンｌの最低回転数
を低下させることができるとともにエンジン１の最上回
転数を増大させることができ、著しいコストアップを伴
わずに、エンジンｌの運転域を大巾の拡大することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る内燃機関の一実施例の概略を図示
した説明図、第２図はその吸気バルブの要部拡大斜視図
、第３図はその要部横断側面図、第４図および第５図は
第２図の縦断平面図で、第４図は低速回転状態、第５図
は高速回転状態を示している。ｌ・・・エンジン、２・・・シリンダヘッド、３・・・
低速吸気ポート、４・・・高速吸気バルブ、５・・・低
速吸気バルブ、６・・・分岐吸気通路、７・・・吸気通
路、８・・・排気ボート、９・・・エアクリーナ、１０
・・・過給機、１１・・・コンプレッサ、１２・・・タ
ービン、１３・・・ウィングベーン、１４・・・排気通
路、１５・・・排ガス浄化触媒、１６・・・過給機制御
アクチエータ、１７・・・ロッカーシャフト、１８・・
・カムシャフト、１９・・・高速カム、２０・・・休止
カム、２１・・・低速カム、２２・・・高速ロッカーア
ーム、２３・・・休止ロッカーアーム、２４・・・低速
ロッカーア−１１，２５・・・タペットねし、２６・・
・弾発付勢手段、２７・・・バルブスプリング、２８・
・・貫通孔、２９・・・油圧室、３０・・・ピン孔、３
１・・・係止ピン、３２・・・係止ピストン、３３・・
・規制ピン、３４・・・戻しスプリング、３５・・・圧
力オイル通路、３６・・・連通路、３７・・・スロット
ルバルブ、３８・パ燃料噴射弁、３９・・・燃料供給通
路、４０・・・燃料タンク、４１・・・可変容量型燃料
ポンプ、４２・・・調圧通路、４３・・・プレラシャレ
ギュレータ、４４・・・ケース、４５・・・ダイヤフラ
ム、４６・・・上側室、４７・・・下側室、４８・・・
スプリング、４９・・・第１ポート、５０・・・第２ボ
ート、５１・・・リターン通路、５２・・・上端開口、
５３・・・オリフィス、５４・・・圧力バランス通路、
５５・・・レギュレータ背圧制御バルブ、５６・・・バ
ルブ制御アクチエータ、５７・・・クランクシャフト、
５８・・・オイルポンプ、５９・・・電磁バルブ、６０
・・・切換制御バルブ、６１・・・電子制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高速回転域では吸気弁の開弁期間を長くあるいは
弁揚程を高くかつ低速回転域では吸気弁の開弁期間を短
くあるいは弁揚程を低く設定する可変バルブタイミング
機能を有する内燃機関において、該内燃機関の吸気系に
燃料を噴射する燃料噴射弁と、該燃料噴射弁に燃料を供
給する可変容量型燃料ポンプと、該燃料ポンプより前記
燃料噴射弁に通ずる燃料通路に付設された燃料圧力制御
手段とを備え、該燃料圧力制御手段は燃料圧力を高速回
転域で高く低速回転域で低く前記可変バルブタイミング
の切換に対応して制御することを特徴とする内燃機関。
（２）前記燃料圧力切換を前記可変バルブタイミングの
切換とタイミングをずらすことを特徴とする前記特許請
求の範囲第１項記載の内燃機関。
（３）前記内燃機関は過給機付の吸気系を有することを
特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の内
燃機関。