JPH05106415A - 内燃機関の給排気バルブ制御方法及び装置 - Google Patents
内燃機関の給排気バルブ制御方法及び装置Info
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- JPH05106415A JPH05106415A JP3297621A JP29762191A JPH05106415A JP H05106415 A JPH05106415 A JP H05106415A JP 3297621 A JP3297621 A JP 3297621A JP 29762191 A JP29762191 A JP 29762191A JP H05106415 A JPH05106415 A JP H05106415A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、内燃機関の給排気バルブを油圧で開
閉作動するものにおいて、システムを簡略化すると共
に、エネルギーロスを低減し、リフト時期、リフト量の
自由な制御を可能にしたことである。 【構成】電磁弁13により切り換えられる高圧油圧によ
ってフリーピストン8を全バルブリフト量より小さい一
定のストロークで押動し、このフリーピストン8に当接
し、かつバルブステム1に当接するプランジャ9を前記
フリーピストン8で叩打させ、フリーピストン8の前記
一定ストローク端以後は前記プランジャ9の慣性によっ
てバルブステム1をバルブスプリング2に抗して押動
し、電磁弁17により切り換えられる低圧油圧により前
記プランジャ9を押圧してバルブを一定位置に停止する
ようにしたことを特徴とする。
閉作動するものにおいて、システムを簡略化すると共
に、エネルギーロスを低減し、リフト時期、リフト量の
自由な制御を可能にしたことである。 【構成】電磁弁13により切り換えられる高圧油圧によ
ってフリーピストン8を全バルブリフト量より小さい一
定のストロークで押動し、このフリーピストン8に当接
し、かつバルブステム1に当接するプランジャ9を前記
フリーピストン8で叩打させ、フリーピストン8の前記
一定ストローク端以後は前記プランジャ9の慣性によっ
てバルブステム1をバルブスプリング2に抗して押動
し、電磁弁17により切り換えられる低圧油圧により前
記プランジャ9を押圧してバルブを一定位置に停止する
ようにしたことを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の給排気バル
ブを制御する方法及び装置に関するものである。
ブを制御する方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の給排気バルブを油圧あるいは
空圧作動機構によって開閉制御する方法が知られてい
る。これの一般的な機構は図3で示すように、シリンダ
20内を進退移動するピストン21のピストンロッド2
2とバルブステム23とが直結され、前記シリンダ20
に油圧を給排制御する切換弁24を備えた構成である。
空圧作動機構によって開閉制御する方法が知られてい
る。これの一般的な機構は図3で示すように、シリンダ
20内を進退移動するピストン21のピストンロッド2
2とバルブステム23とが直結され、前記シリンダ20
に油圧を給排制御する切換弁24を備えた構成である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置では油圧
を用いる場合は、30MPa程度の高圧潤滑油を作動油
としているため、システムが複雑となっている。また、
空圧を用いる場合は、0.6MPa程度のエアを用いる
ため、過給機付機関、2サイクル機関のように筒内圧力
が高い場合は作動が困難である。
を用いる場合は、30MPa程度の高圧潤滑油を作動油
としているため、システムが複雑となっている。また、
空圧を用いる場合は、0.6MPa程度のエアを用いる
ため、過給機付機関、2サイクル機関のように筒内圧力
が高い場合は作動が困難である。
【0004】さらに、バルブステム23はピストンロッ
ド22と直結されているため、ピストン21はバルブの
開閉リフトに相応したストロークを必要とし、バルブの
開閉のためのエネルギーのロスが大である。因みに、高
圧潤滑油を作動油とする場合は機関出力の4〜7%のエ
ネルギーロスがあり、空圧を用いる場合は、1.9リッ
トル、1900rpmで3KW以上のエネルギーロスが
ある。
ド22と直結されているため、ピストン21はバルブの
開閉リフトに相応したストロークを必要とし、バルブの
開閉のためのエネルギーのロスが大である。因みに、高
圧潤滑油を作動油とする場合は機関出力の4〜7%のエ
ネルギーロスがあり、空圧を用いる場合は、1.9リッ
トル、1900rpmで3KW以上のエネルギーロスが
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題点
を解決するために提供された内燃機関の給排気バルブ制
御方法及び装置であり、その方法は、電磁弁により切り
換えられる高圧油圧によってフリーピストンを全バルブ
リフト量より小さい一定のストロークで押動し、このフ
リーピストンに当接し、かつバルブステムに当接するプ
ランジャを前記フリーピストンで叩打させ、フリーピス
トンの前記一定ストローク端以後は前記プランジャの慣
性によってバルブステムをバルブスプリングに抗して押
動し、電磁弁により切り換えられる低圧油圧により前記
プランジャを押圧してバルブを一定位置に停止すること
を特徴とするものである。
を解決するために提供された内燃機関の給排気バルブ制
御方法及び装置であり、その方法は、電磁弁により切り
換えられる高圧油圧によってフリーピストンを全バルブ
リフト量より小さい一定のストロークで押動し、このフ
リーピストンに当接し、かつバルブステムに当接するプ
ランジャを前記フリーピストンで叩打させ、フリーピス
トンの前記一定ストローク端以後は前記プランジャの慣
性によってバルブステムをバルブスプリングに抗して押
動し、電磁弁により切り換えられる低圧油圧により前記
プランジャを押圧してバルブを一定位置に停止すること
を特徴とするものである。
【0006】また、装置は、フリーピストンが全バルブ
リフト量より小さい一定ストロークで進退移動可能に内
設された第1シリンダと、この第1シリンダと連続し前
記フリーピストンと当接し、かつバルブステムに直接又
は間接に当接したプランジャが進退移動可能に内設され
た第2シリンダと、高圧油圧ギャラリ、前記第1シリン
ダ及び低圧油圧ギャラリと連通し、高圧油圧を第1シリ
ンダに給排してフリーピストンを前記一定ストロークで
作動する3方向電磁弁と、前記低圧油圧ギャラリと前記
第2シリンダとに連通し、前記フリーピストンの一定ス
トローク端以後は慣性移動する前記プランジャをバルブ
スプリングに抗してバルブを一定位置に停止するよう低
圧油圧を第2シリンダに給排する2方向電磁弁とを備え
たものである。
リフト量より小さい一定ストロークで進退移動可能に内
設された第1シリンダと、この第1シリンダと連続し前
記フリーピストンと当接し、かつバルブステムに直接又
は間接に当接したプランジャが進退移動可能に内設され
た第2シリンダと、高圧油圧ギャラリ、前記第1シリン
ダ及び低圧油圧ギャラリと連通し、高圧油圧を第1シリ
ンダに給排してフリーピストンを前記一定ストロークで
作動する3方向電磁弁と、前記低圧油圧ギャラリと前記
第2シリンダとに連通し、前記フリーピストンの一定ス
トローク端以後は慣性移動する前記プランジャをバルブ
スプリングに抗してバルブを一定位置に停止するよう低
圧油圧を第2シリンダに給排する2方向電磁弁とを備え
たものである。
【0007】
【作用】上記本発明では、フリーピストンは、バルブの
開閉リフトの数分の1程度のストロークで進退移動し、
このフリーピストンの叩打によって作動するプランジャ
の慣性によってバルブを所要のリフトで開閉する。その
ため、高圧油で作動するフリーピストンを作動する高圧
油の使用量が低減され、機関のエネルギーロスが大幅に
減少する。
開閉リフトの数分の1程度のストロークで進退移動し、
このフリーピストンの叩打によって作動するプランジャ
の慣性によってバルブを所要のリフトで開閉する。その
ため、高圧油で作動するフリーピストンを作動する高圧
油の使用量が低減され、機関のエネルギーロスが大幅に
減少する。
【0008】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図1において、1はバルブステム、2はバルブスプ
リング、3はスプリング受け、4は複数のバルブステム
を連結したブリッジ、5はシリンダブロックである。
る。図1において、1はバルブステム、2はバルブスプ
リング、3はスプリング受け、4は複数のバルブステム
を連結したブリッジ、5はシリンダブロックである。
【0009】前記ブリッジ4の直上のシリンダブロック
5には、フリーピストン8がバルブの開閉リフトより短
い長さの一定ストロークHで進退移動可能に内設された
第1シリンダ6と、この第1シリンダ6と連続し前記フ
リーピストン8と当接し、かつブリッジ4に当接したプ
ランジャ9が進退移動可能に内設された第2シリンダ7
とが設けられている。
5には、フリーピストン8がバルブの開閉リフトより短
い長さの一定ストロークHで進退移動可能に内設された
第1シリンダ6と、この第1シリンダ6と連続し前記フ
リーピストン8と当接し、かつブリッジ4に当接したプ
ランジャ9が進退移動可能に内設された第2シリンダ7
とが設けられている。
【0010】また、前記第1シリンダ6及び第2シリン
ダ7の近傍のシリンダブロック5には高圧油ギャラリ1
1と低圧油ギャラリ12とが設けられ、前記第1シリン
ダ6の直上のシリンダブロック5には3方向電磁弁13
が設置され、この3方向電磁弁13と並列して2方向電
磁弁17が設置されている。
ダ7の近傍のシリンダブロック5には高圧油ギャラリ1
1と低圧油ギャラリ12とが設けられ、前記第1シリン
ダ6の直上のシリンダブロック5には3方向電磁弁13
が設置され、この3方向電磁弁13と並列して2方向電
磁弁17が設置されている。
【0011】前記3方向電磁弁13は前記高圧油ギャラ
リ11と通路14により連通し、前記第1シリンダ6と
通路15により連通し、さらに、通路16を介して前記
低圧油ギャラリ12と連通され、これらの通路14、1
5、16を切り換える。
リ11と通路14により連通し、前記第1シリンダ6と
通路15により連通し、さらに、通路16を介して前記
低圧油ギャラリ12と連通され、これらの通路14、1
5、16を切り換える。
【0012】前記2方向電磁弁17は前記低圧油ギャラ
リ12と通路18により連通し、さらに前記第2シリン
ダ7と通路19によって連通し、この通路18、19を
切り換える。
リ12と通路18により連通し、さらに前記第2シリン
ダ7と通路19によって連通し、この通路18、19を
切り換える。
【0013】次に本発明の作用について説明する。図2
において、Aはバルブ開閉リフトタイミング、Bは3方
向電磁弁13の切り換え作動タイミング、Cは2方向電
磁弁17の切り換え作動タイミングを示す。そこで、バ
ルブスプリング2の力によりバルブが閉じているとき、
プランジャ9及びフリーピストン8は後退端(図では上
昇端)に位置している。この状態で3方向電磁弁13
は、第1シリンダ6の後室が通路16を介して低圧油ギ
ャラリ12に通じ、高圧油ギャラリ11の通路14は遮
断している。また、2方向電磁弁17は第2シリンダ7
への通路19を遮断している。
において、Aはバルブ開閉リフトタイミング、Bは3方
向電磁弁13の切り換え作動タイミング、Cは2方向電
磁弁17の切り換え作動タイミングを示す。そこで、バ
ルブスプリング2の力によりバルブが閉じているとき、
プランジャ9及びフリーピストン8は後退端(図では上
昇端)に位置している。この状態で3方向電磁弁13
は、第1シリンダ6の後室が通路16を介して低圧油ギ
ャラリ12に通じ、高圧油ギャラリ11の通路14は遮
断している。また、2方向電磁弁17は第2シリンダ7
への通路19を遮断している。
【0014】上記の状態からバルブを開くときには、先
ず3方向電磁弁13が通路16側を閉じ、通路14、1
5を開口して高圧油ギャラリ11から高圧油を第1シリ
ンダ6の後室へ供給する。これにより、フリーピストン
8が一定のストロークHで前進端(図では下降端)まで
前進移動する。このフリーピストン8の前進移動により
プランジャ9はフリーピストン8で押動されバルブスプ
リング2の力に抗して前進移動する。前記フリーピスト
ン8の一定のストロークは、例えば、バルブの全リフト
量の1/3であり、このフリーピストン8の前進端以降
ではプランジャ9は慣性によって前進移動する。
ず3方向電磁弁13が通路16側を閉じ、通路14、1
5を開口して高圧油ギャラリ11から高圧油を第1シリ
ンダ6の後室へ供給する。これにより、フリーピストン
8が一定のストロークHで前進端(図では下降端)まで
前進移動する。このフリーピストン8の前進移動により
プランジャ9はフリーピストン8で押動されバルブスプ
リング2の力に抗して前進移動する。前記フリーピスト
ン8の一定のストロークは、例えば、バルブの全リフト
量の1/3であり、このフリーピストン8の前進端以降
ではプランジャ9は慣性によって前進移動する。
【0015】前記プランジャ9の前進移動によって第2
シリンダ7は負圧となる。このとき2方向電磁弁17は
通路19を開口して低圧油ギャラリ12と第2シリンダ
7とを連通し、低圧油を第2シリンダ7内に充填し、こ
の充填後には2方向電磁弁17は通路19を閉じて第2
シリンダ7内に充填された低圧油を封入した状態にし、
開いたバルブを一定位置に停止する。このときは3方向
電磁弁13は通路14を遮断し、通路16を開口して第
1シリンダ6の後室を低圧油ギャラリ12に連通した状
態にする。
シリンダ7は負圧となる。このとき2方向電磁弁17は
通路19を開口して低圧油ギャラリ12と第2シリンダ
7とを連通し、低圧油を第2シリンダ7内に充填し、こ
の充填後には2方向電磁弁17は通路19を閉じて第2
シリンダ7内に充填された低圧油を封入した状態にし、
開いたバルブを一定位置に停止する。このときは3方向
電磁弁13は通路14を遮断し、通路16を開口して第
1シリンダ6の後室を低圧油ギャラリ12に連通した状
態にする。
【0016】バルブを閉じるときは、2方向電磁弁17
は通路19と18を開き、第2シリンダ内へ充填されて
いる低圧油をバルブスプリング2の復元力により低圧油
ギャラリ12へ戻し、プランジャ9及びフリーピストン
8は後退移動(図では上昇)してバルブ着座(閉止)と
同時に後退移動が停止する。
は通路19と18を開き、第2シリンダ内へ充填されて
いる低圧油をバルブスプリング2の復元力により低圧油
ギャラリ12へ戻し、プランジャ9及びフリーピストン
8は後退移動(図では上昇)してバルブ着座(閉止)と
同時に後退移動が停止する。
【0017】上記の実施例では、2本のバルブステム2
をブリッジ4によって連結し、このブリッジ4にプラン
ジャ9を当接した構成であるが、バルブステム2にプラ
ンジャ9が直接当接した構成でも本発明は成立する。
をブリッジ4によって連結し、このブリッジ4にプラン
ジャ9を当接した構成であるが、バルブステム2にプラ
ンジャ9が直接当接した構成でも本発明は成立する。
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明は、電磁弁により切
り換えられる高圧油圧によってフリーピストンを全バル
ブリフト量より小さい一定のストロークで押動し、この
フリーピストンに当接し、かつバルブステムに当接する
プランジャを前記フリーピストンで叩打させ、フリーピ
ストンの前記一定ストローク端以後は前記プランジャの
慣性によってバルブステムをバルブスプリングに抗して
押動し、電磁弁により切り換えられる低圧油圧により前
記プランジャを押圧してバルブを一定位置に停止するよ
うにした方法及び装置であるから、発生圧力装置、ギャ
ラリを共有することができ、システムが簡易化し、フリ
ーピストンの前室(下部室)は常に低圧に保たれ外部へ
圧油がリークすることがない。
り換えられる高圧油圧によってフリーピストンを全バル
ブリフト量より小さい一定のストロークで押動し、この
フリーピストンに当接し、かつバルブステムに当接する
プランジャを前記フリーピストンで叩打させ、フリーピ
ストンの前記一定ストローク端以後は前記プランジャの
慣性によってバルブステムをバルブスプリングに抗して
押動し、電磁弁により切り換えられる低圧油圧により前
記プランジャを押圧してバルブを一定位置に停止するよ
うにした方法及び装置であるから、発生圧力装置、ギャ
ラリを共有することができ、システムが簡易化し、フリ
ーピストンの前室(下部室)は常に低圧に保たれ外部へ
圧油がリークすることがない。
【0019】また、バルブの開閉はフリーピストンの全
バルブリフト量より小さい一定のストローク分に限ら
れ、残余はプランジャの慣性力を利用するため、エネル
ギーロスが著しく低減され、リフト時期、量の自由な制
御が得られる。これにより、リフト量、リフト速度の向
上、各回転、負荷で最適なリフトが得られ、燃費出力が
向上し、カムシャフトレスによる軽量化、ブレーキ力の
向上が得られる。
バルブリフト量より小さい一定のストローク分に限ら
れ、残余はプランジャの慣性力を利用するため、エネル
ギーロスが著しく低減され、リフト時期、量の自由な制
御が得られる。これにより、リフト量、リフト速度の向
上、各回転、負荷で最適なリフトが得られ、燃費出力が
向上し、カムシャフトレスによる軽量化、ブレーキ力の
向上が得られる。
【図1】本発明実施例を示す要部断面図
【図2】本発明によるバルブリフト、3方向電磁弁及び
2方向電磁弁の作動タイミングを示すグラフ
2方向電磁弁の作動タイミングを示すグラフ
【図3】従来の給排気バルブの流体圧による作動機構図
1 バルブステム 2 バルブスプリング 6 第1シリンダ 7 第2シリンダ 8 フリーピストン 9 プランジャ 11 高圧油ギャラリ 12 低圧油ギャラリ 13 3方向電磁弁 17 2方向電磁弁
Claims (2)
- 【請求項1】 電磁弁により切り換えられる高圧油圧に
よってフリーピストンを全バルブリフト量より小さい一
定のストロークで押動し、このフリーピストンに当接
し、かつバルブステムに当接するプランジャを前記フリ
ーピストンで叩打させ、フリーピストンの前記一定スト
ローク端以後は前記プランジャの慣性によってバルブス
テムをバルブスプリングに抗して押動し、電磁弁により
切り換えられる低圧油圧により前記プランジャを押圧し
てバルブを一定位置に停止することを特徴とする内燃機
関の給排気バルブ制御方法。 - 【請求項2】 フリーピストンが全バルブリフト量より
小さい一定ストロークで進退移動可能に内設された第1
シリンダと、この第1シリンダと連続し前記フリーピス
トンと当接し、かつバルブステムに直接又は間接に当接
したプランジャが進退移動可能に内設された第2シリン
ダと、高圧油圧ギャラリ、前記第1シリンダ及び低圧油
圧ギャラリと連通し、高圧油圧を第1シリンダに給排し
てフリーピストンを前記一定ストロークで作動する3方
向電磁弁と、前記低圧油圧ギャラリと前記第2シリンダ
とに連通し、前記フリーピストンの一定ストローク端以
後は慣性移動する前記プランジャをバルブスプリングに
抗してバルブを一定位置に停止するよう低圧油圧を第2
シリンダに給排する2方向電磁弁とを備えたことを特徴
とする内燃機関の給排気バルブ制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3297621A JP2645942B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 内燃機関の給排気バルブ制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3297621A JP2645942B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 内燃機関の給排気バルブ制御方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05106415A true JPH05106415A (ja) | 1993-04-27 |
JP2645942B2 JP2645942B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=17848933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3297621A Expired - Lifetime JP2645942B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 内燃機関の給排気バルブ制御方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2645942B2 (ja) |
Cited By (17)
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---|---|---|---|---|
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-
1991
- 1991-10-18 JP JP3297621A patent/JP2645942B2/ja not_active Expired - Lifetime
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