JPH0354307A - Dohcエンジンのバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Dohcエンジンのバルブタイミング制御装置

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JPH0354307A
JPH0354307A JP1188879A JP18887989A JPH0354307A JP H0354307 A JPH0354307 A JP H0354307A JP 1188879 A JP1188879 A JP 1188879A JP 18887989 A JP18887989 A JP 18887989A JP H0354307 A JPH0354307 A JP H0354307A
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奥井 薫
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
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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、DOHC (2頭上カム軸式)エンジンにお
ける吸・排気弁を開閉するタイミングを制御するための
バルブタイミング制御装置に関するちのである。
(発明の背景) 高速出力を重視した4サイクルエンジンにおいては、高
速時の出力増大のために、バルブリフトとバルブ間度の
広角化(カム作動角の増大化)を行うことが考えられる
が、この場合にはアイドリング運転が不安定になる。特
に1気筒に対し複数づつの吸気弁と排気弁とを設け、例
えば4バルブあるいは5バルブとしたエンジンでは、実
質的にバルブ才一バーラップが増大したのと等価になる
ため、混合気の吹き抜け、あるいは吸・排気系の干渉等
の影響が大きくなり、アイドリンク運転の不安定化が一
層顕著になる。そこでバルブ作動角を大きくしつつバル
ブオーバーラップを小さくすることが考えられるが、こ
の場合には吸気弁の開期間全体を遅らせる必要が生し、
吸気弁の閉じるタイミングが遅くなる。このため低中速
時において、吸気の吹き返しが発生して充填効果が落ち
、低速トルクが低下するという問題が生しる。
そこで吸気弁と排気弁とを独立に別々のカム軸で開閉す
る2頭上カム軸式とし、吸気側のカム軸を低中速高負荷
時に進角させるバルブタイミング制御システムが提案さ
れている。この既提案のちのは、吸気側カム軸とタイミ
ングベルトブーりとの間に、これらにスパイラルスプラ
インによって係合するピストンを介在させ、このピスト
ンを油圧によって移動させることによりカム軸の位相を
変化させるものである。すなわち油圧の断・続によって
カム軸を2つの位相位置に切換えるちのである。
しかしながら実際のエンジンにおいては、アイドリンク
を安定化するのに必要とするバルブオーバーラップと、
高速でトルク増加を図るのに必要とするバルブ才−バー
ラップとは常に同じとは限らないことが解った。
(発明の目的) 本発明は以上のような事情に鑑みなされたちのであり、
運転状態に応じた最適なバルブタイミングとバルブオー
バーラップを得ることを可能にするDOHCエンジンの
バルブタイミング制御装置を提供することを目的とする
(発明の構成) 本発明によればこの目的は、吸気弁と排気弁とを別々に
開閉する複数のカム軸を備えるDOHCエンジンにおい
て、このエンジンの高速回転時の進角位置を基準にして
、排気側カム軸を高速運転時以外で進角させる一方、吸
気側カム軸を低速高負荷時に進角させることを特徴とす
るDOHCエンジンのバルブタイミング制御装置により
達成される。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例の平面図、第2図はそのタイ
ミングベルト配置図、第3図はタイミング切換機構の拡
大断面図であって第3A図は非扉J磁時なまた第3B図
は励磁時を示す。第4A、4B図はこのタイミング切換
機構のコントロールバルブの動作を示す断面図、第5A
〜5B図はそれぞれ異なる運転状態に対する各カム軸の
進角特性を示す図、また第6図は両カム軸の進角制{卸
マップ図である。
第2図において符号10はシリングポデー12はシリン
ダヘッド、14はヘッド力バーであり、シリンダヘッド
12とヘッド力バー14との合面間に吸気側カム軸16
と排気側カム軸18とが保持されている。吸気側カム軸
l6には1つの気簡に対して3つのカム16aが形成さ
れ、排気側カム軸18には同じく2つのカム18aが形
成されている。これらカム16a、18aはそれぞれ吸
気弁と排気弁とをバルブリフタな介して開閉する。すな
わちlつの気簡に対して3つの吸気弁と2つの排気弁と
を有する5弁式の直動式2頭上カム軸式エンジンとなっ
ている。第1図で20はシリンダボアを、また22は点
火栓位置を示している。
カム軸16、18の左端にはそれぞれタイミング切換機
構24、26が装着されている。これらの機構24、2
6は全く同じ構造なのでその一方のみを説明する。
第3A.B図において28はカム軸l6の軸受であり、
この軸受28には図示しない潤滑油メインギャラリから
所定圧のエンジン潤滑油が導かれ、この潤滑油はさらに
カム軸16に形成した環状油路30および半径方向の油
路32によってカム軸16の中心線上のポルト孔34に
導かれる。
36は内カム体、38は外カム体である。内カム体36
はボルト40によってカム軸l6の端に固定されている
。ずなわちこの・ポルト40は内カム体36を貫通して
ボルト孔34に螺入されている。42は内カム体36と
カム軸16との位置づれを防ぐためのノックビンである
。外カム体38は円筒状に作られ、その一端は内カム体
36のフランジ部分に僅かに回動可能に保持され、その
他端と内カム体36の外周縁との間にはリング状のシー
ルブロック44が油密に装着されている。このシールブ
ロック44にはカバー46が固定されて、このカバー4
6と内カム体36との間に油室48が形成される。なお
前記ポルト40には油孔40aが形成され、前記油路3
0、32からPFr定圧の潤滑油が導かれている。
内・外カム体36、38の間には円筒状のピストン50
が装填され、このピストン50と両カム体36、38と
はスパイラルスプラインによって互いに噛み合っている
。またこのピストン50はノターンばね52によってシ
ールフ゛ロツク44{則への復帰習性が付与される一方
、このピストン50とシールブロック44との間には小
孔54を介して油室48内の油圧が導かれている。
この油室48内の油圧は、カバー46に設けたコントロ
ールバルブ56および電mソレノイド58により制御さ
れる。このバルブ56は第4A、4B図に示すように、
ケース60とスライダ62と、復帰ばね64とを備える
。ケース60とスライダ62にはそれぞれ油孔60a、
62aが設けられ、これらの油孔60a、62aはスラ
イダ62の復帰位置では連通して第4A図に矢印で示す
ように油室48内の油を切換機構24の外へ導く。この
ため油室48内の油圧が下がる。電Enソレノイド58
のブランジャ58aはスライダ62に対向し、このソレ
ノイド58の励611によりブランジャ58aは突出し
てスライダ62を抑圧する。この状態では第4B図に示
すようにスライダ62がケース60の冫由孔60aを閉
じる。このため油室48内の油圧は上昇し、この上昇し
た油圧は小孔54を介してピストン50を第3図て右方
向へ押す。ピストン50はスパイラルスプラインによっ
て内・外カム体36、38に噛み合っているから、この
ピストン50の移動によって内・外カム体36、38は
相対的に回転する。
以上のように構成されたタイミング切換機構24、26
、の外カム体38、38Aにはブーリ歯66、66Aが
形成され(第2図)、両ブーリ歯66、66Aにはタイ
ミングベルト68が巻掛けられている。すなわちクラン
ク軸70の回転は、ベルト72、第1中間軸74、ベル
ト76、第2中間軸78、ベルト68を介して各ブーり
歯66、66Aに伝えられる。このように外カム体38
、38Aはタイミングベルト68が巻{卦けられるタイ
ミングブーりとなっている。
第1、2図において80は回転角センサであ6 り、一方の切換機構28の外カム体38Aに設けた突起
82の通過を電気的あるいは611気的に検出し、点火
栓の着火タイミングを検出するちのである。
タイミング切換機構24、26の電liRソレノイド5
8、58Aは、両カム軸16、18の位相が第5、6図
に示す特性になるよう1こ、マイクロコンピュータ等の
制御回路82によりオン・オフ制御される。すなわち吸
気側の切換機構24は、ソレノイド58の非励磁時には
TDC (上死点)から角度(ハ)遅れた位相で吸気弁
リフトが最大となり(第5A.C.D図参照)、また励
6n時にはTDCから角度(二)遅れた位相(ただし(
ハ)〉(二))で吸気弁リフトが最大となるように設定
されている(第5B図)。また排気側の切換機構26は
、ソレノイド58Aの非励磁時に」二死点から角度(イ
)進んだ位相で排気弁リフトが最大となり(第5A.B
.C図参照)、励磁時に上死点から角度(口)進んだ位
相でリフトが最大になる(第5D図)。ここに角度イ、
ロ、ハ、二は次の関係を持って設定される。
(イーロ)〉(ニーハ)・・・・・(1)制御回路82
はメモリ84に記憶された動作プログラムに従って動作
を行う。このメモリ84には第6図に示す制御特性ちメ
モリされている。すなわち制御回路82にはエンジン回
転速度Nや、スロットル弁開度などから検出した負荷し
、さらには回転角センサ80等の信号が入力され、高速
時においては排気側の切換機構のソレノイド58Aのみ
を励6f1シてカム軸18をTDCを基準にして角度(
イ)から(口)に遅角させる。この時のバルブ才−バー
ラップは、吸・排気側を共に非励51とするアイドリン
グ時(第5A図)や中速時(5C図〕におけるバルブ才
一バーラツブAに対して、Cに増大する。また低速高負
荷時においては吸気側のソレノイド58のみを励磁して
、カム軸l6を角度(ハ)から(二)に進角させる(第
5B図)。この時のバルブ才一バーラツブBは前記(1
)の関係により、 A<B<C となる。
以上のように両カム軸l6、18を進角あるいは遅角さ
せるので、吸・排気弁のカム作動角を大きく設定したカ
ム軸を用いて高速時の出力増大を図る一方(第5D図)
、アイドリンクや中速時(第5A.C図)におけるバル
ブ才−バーラップをCからAに減らして運転を安定化さ
せることができる。また低速高負荷時においては(第5
B図)吸気側カム軸を進角させることにより吸気の吹き
返しを防ぎ、充填効率トルク増大と燃費の向上とが図れ
る。なお、この時には排気側カム軸は進角しているので
バルブオーバーラップ6減少し吸気の吹き抜けが減少し
て燃費の向上が可能である。
(発明の効果) 本発明は以上のように、高速時の進角位置を基準にすれ
ば、高速時以外ではtJL気側カム軸を進角させ、吸気
側カム軸を低速高負荷時には進角させるものであるから
、高速時の出力増大を図りつつアイドリンク運転の安定
化と低速高負荷時のトルク増大が図れ、それぞれの運転
状態に応じたR適なバルブタイミングとオーバーラップ
とを得ることが可能になる。
4.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の平面図、第2図はそのタイ
ミングベルト配置図、第3A.B区はタイミング切換機
構の異なる動作状態を示す拡大断面図、第4A.B図は
コントロールバルブの動作説明図、第5A〜D図は各カ
ム軸の進角特性図、第6図は両カム軸の進角制御マップ
図である。 16・・・排気側カム軸、 18・・・吸気側カム軸、 24、26・・・タイミング切換機構、82・・・制御
回路、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 吸気弁と排気弁とを別々に開閉する複数のカム軸を備え
    るDOHCエンジンにおいて、 このエンジンの高速回転時の進角位置を基準にして、排
    気側カム軸を高速運転時以外で進角させる一方、吸気側
    カム軸を低速高負荷時に進角させることを特徴とするD
    OHCエンジンのバルブタイミング制御装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03202640A (ja) * 1989-12-28 1991-09-04 Mazda Motor Corp エンジンのバルブタイミング制御装置
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US5870983A (en) * 1996-06-21 1999-02-16 Denso Corporation Valve timing regulation apparatus for engine
US6311654B1 (en) 1998-07-29 2001-11-06 Denso Corporation Valve timing adjusting device
JP2007287785A (ja) * 2006-04-13 2007-11-01 Chugoku Electric Power Co Inc:The 変圧器吊下げ装置及び変圧器吊下げ設置方法

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