JPH051806U - 内燃機関のバルブ作動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バルブの停止及びバルブリフトの増減を行っ
て燃費の向上を図る。 【構成】 ロッカアーム３を油圧プランジャ３０により
適宜支持するラッシュアジャスター２１の高圧室２２側
に、油通路２３を接続する。油通路２３に作動油を圧送
するアキュムレータ４１及び油ポンプ４０を設ける。高
圧室２２の連通孔３５に、作動油の圧力により動作して
油通路２３と連通させる第二のチェックボール３６を設
け、高圧室２２がバルブリフトに伴って高圧となった時
にその油を排出させるようにする。エンジン運転状況に
応じてアキュムレータ４１と油通路２３の切換弁４７と
を制御するコントロールユニット４８を設けて、所定圧
力の作動油を圧送させ、高圧室２２内の油量を増減させ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関のバルブ作動制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関の動弁機構として、ロッカアームとバルブ（吸排気弁）或いはカムと とのすきまを自動的に０にするラッシュアジャスターを備えたものが知られてい る。

【０００３】 図７に示すように、従来この種の動弁機構は、弁ばね１を備えたバルブ２の頭 部にロッカアーム３の一端が係合され、他端に支点となるラッシュアジャスター ４が設けられて成る。そしてクランク軸に同期して回転するカム５によりロッカ アーム３が揺動されることで、バルブ２が所定のタイミングでリフトされるよう になっている。そのラッシュアジャスター４は、ボディ５内に中空状のプランジ ャ６が上下移動自在に設けられ、プランジャ６の底部に形成された孔７を塞ぐボ ール８が備えられている。プランジャ底部側に区画された高圧室９には、プラン ジャ６を上方に付勢するリターンスプリング１０が設けられ、ボール８には孔７ を塞ぐ方向に付勢するためのリテーナ及びボールスプリング（図示せず）が設け られている。そしてプランジャ６に所定の油圧を供給することで、バルブリフト 時には高圧室９の圧力によりロッカアーム３を支えると共に、リフトしていない ときはボール８が孔７を開放して高圧室９に油を補給し、クリアランスを常に０ にするようになっている。

【０００４】 一方図８に示すように、ロッカアーム１１の他端にカム１２を配置し、中央に 支点となるラッシュアジャスター１３を設けたタイプの動弁機構においては、ボ ール１４を強制的に開弁側に押出すためのニードル１５を備えたバルブ停止機構 付きのものがある。すなわちニードル１５を下降させることで孔１６を開放して 油圧プランジャ１７の支持力を失わせ、エンジン低負荷時に不要気筒のバルブ２ を停止させて、燃費の向上を図るものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで内燃機関のバルブ２においては、エンジン回転及負荷により要求リフ ト量が異なるので、動弁機構はエンジン運転状況に応じてリフトを適宜制御でき る構造であることが望ましい。そのためには当然、ラッシュアジャスター４の支 持高さを変えることでバルブリフトを変更できるようにすることが考えられるが 、従来のラッシュアジャスター４では、高圧室９の容積を増すことでプランジャ ー４の全高を高くすることはできても、より低く制御することは出来なかった。 またバルブ停止機構付きのラッシュアジャスター１３では、バルブ停止時には実 質的に全高が低くなるが、その状態でロッカアーム１１を支持するものではない 。

【０００６】 そこで本考案は、上記事情に鑑み、バルブの停止ができ、しかもバルブリフト の増減ができるバルブ作動制御装置を提供すべく創案されたものである。

【０００７】 なお本考案に対比すべき技術として、「休止機能付きバルブ駆動装置」（特開 昭５８−７９６３６号公報）及び「内燃機関の油圧タペット」（実開昭５８−２ ３０２号公報）があるが、これらはいずれもラッシュアジャスターにバルブ停止 機能を付加しただけであり、バルブリフトの制御を可能にするものではないと考 えられる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、ロッカアームを油圧プランジャにより適宜支持するラッシュアジャ スターの高圧室側に接続された油通路と、この油通路に作動油を圧送する油供給 機構と、高圧室の通路接続部に設けられ作動油の圧力により動作して油通路と連 通させると共に高圧室がバルブリフトに伴って高圧となった時にその油を排出さ せる弁機構と、エンジン運転状況に応じて油供給機構の作動油圧力及び圧送時期 を調節する供給制御機構とを備えたものである。

【０００９】

【作用】

上記構成によって、供給制御機構は、エンジン低負荷時にバルブ停止を行うに 際して、油供給機構の作動油の圧力を高圧室の油圧よりも若干高くセットし、油 通路に圧送させる。弁機構はこの作動油圧力により開弁して油通路と高圧室とを 連通させる。そしてバルブリフトにより瞬時に高圧室の圧力が増加すると、高圧 室内の油は油通路を通って排出され、高圧室の容量が小さくなってバルブが停止 される。またバルブリフトを調節する際は、供給制御機構がエンジン運転状況に より油供給機構の作動油圧力を適宜設定して圧送させることで、高圧室の油量を 増減させ、油圧プランジャの全高を変えて、バルブリフトを調節する。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を添付図面に従って説明する。

【００１１】 図１は、本考案に係わる内燃機関のバルブ作動制御装置の一実施例を示したも のであり、従来と同様の構成には同一の符号を付してある。このバルブ作動制御 装置は、ラッシュアジャスター２１の高圧室２２側に接続された油通路２３と、 油通路２３に作動油を圧送する油供給機構２４と、作動油の圧力により高圧室２ ２と油通路２３とを連通させる弁機構２５と、エンジン運転状況に応じて油供給 機構２４を制御する供給制御機構２６とにより主として構成されている。

【００１２】 ラッシュアジャスター２１は、シリンダブロック２７の所定位置に取り付けら れたボディ２８に、バッフルプレート２９を内設させた中空状のプランジャ３０ が上下移動自在に収容されて成り、プランジャ３０の底部には給油のための孔３ １が形成されている。そして底部側に区画された高圧室２２内には、孔３１を塞 ぐチェックボール３２が設けられ、リテーナ３３とボールスプリング（図示せず ）とで付勢保持されている。またボディ２８には油補給路３４が接続され、プラ ンジャ３０内を一定圧力の油で満たすようになっている。そしてプランジャ３０ の底部には連通孔３５が穿たれ、これに接続する油通路２３が形成されている。

【００１３】 図２に示すように、弁機構２５は、連通孔３５の高圧室２２側に設けられた第 二のチェックボール３６と、このチェックボール３６を案内する第二のリテーナ ３７と、これらチェックボール３６とリテーナ３７との間に設けられたボールス プリング３８とにより構成されている。リテーナ３７は有底筒体状を呈し、チェ ックボール３６に被さるようにボディ底面に取り付けられており、チェックボー ル３６とは小さなクリアランスとなるように、ボール直径に略等しい内径で形成 されている。そして第二のリテーナ３７の側部には油穴３９が形成され、連通孔 ３５を塞いだ状態にあるチェックボール３６の上側に臨むように位置されている 。従って第二のチェックボール３６は、通常時においては高圧室２２の油圧（0 〜2.5kg/cm² ）及びボールスプリング３８により、またバルブ２がリフトしてい るときには高圧になった油圧（30〜100kg/cm² ）により押し付けられて連通孔３ ５を塞ぐことになる。またこの油穴の位置３９は、チェックボール３６がボール スプリング３８に抗してリテーナ３７内の上部に持ち上げられたときに、そのチ ェックボール３６の下側に臨むようになる位置でもある（図４参照）。

【００１４】 油供給機構２４は、油通路２３に連結された油ポンプ４０と、油ポンプ４０の 吐出口側に設けられたアキュムレータ４１とで構成され、油ポンプ４０が吐出す る作動油をアキュムレータ４１により所定圧（4 〜6kg/cm² ）に蓄圧するように なっている。アキュムレータ４１は、下端が油通路２３に連通された縦長のケー ス４２内に、スプリング４３で下方に付勢されたピストン４４が収容されて成り 、ピストン４４の下側が油室４５となっている。そしてスプリング４３は、ケー スの上端に設けられた押動部材４６により、そのばね力（セット圧）が調節でき るようになっている。またアキュムレータ４１よりも下流側の油通路２３の途中 には、作動油の供給・供給停止を行うための切換弁４７が設けられている。

【００１５】 供給制御機構２６は、演算処理部（図示せず）を有するコントロールユニット ４８を備えて成り、その入力側にはエンジンの運転状況を把握するための検出器 ４９が、また出力側は切換弁４７及び押動部材４６に連絡されている。検出器４ ９は、スロットル開度の検出器５０と、吸気マニホールド（ブースト）の検出器 ５１と、車速の検出器５２とが設けられ、エンジン回転・負荷に係わる検出値を リアルタイムでコントロールユニット４８に入力させるようになっている。演算 処理部は、これら検出値に基づいてバルブ２の最適な作動態様を判断し、弁停止 信号或いは弁リフト信号を出力するように構成されている。すなわちエンジン負 荷に応じて作動油圧力を調節すると共に、所定のタイミングで圧送させるように なっている。

【００１６】 次に本実施例の作用を説明する。

【００１７】 エンジン運転に際し、コントロールユニット４８により例えばアイドル運転に おいてバルブ２の一部を停止させるのが適切であると判断されると、バルブ停止 信号が切換弁４７及び押動部材４６に出力される。この信号によりアキュムレー タ４１が通常時の高圧室２２の油圧力（補給油圧に略等しい）よりも若干高い圧 力Ｐ₁ にセットされると共に、切換弁４７が駆動されて油通路２３を開放し、作 動油が圧送される。このときカム５がベースサークルでロッカアーム３に接する と（バルブ閉期間）、図３及び図４に示すように、作動油圧が高圧室２２内の油 圧及びボールスプリング３８に打ち勝って第二のチェックボール３６を押し上げ 、連通孔３５を開放する。そしてこの状態でバルブ２がリフトし始めると、高圧 室２２の油圧がほぼ瞬時に上昇し、図５に示すように、その高圧な油は連通孔３ ５を経由して油通路２３に流れ出て、アキュムレータ４１の油室４５に流れ込む 。また高圧な油の一部は、第二のチェックボール３６の下側に回り込んで連通孔 ３５を開放させる位置を保持する。これで高圧室２２側の油量が少なくなって、 図３に示したように油圧プランジャ３０の全高（Ｌ₂ ）が当初の高さ（Ｌ₁ ）よ りも充分低くなり（Ｌ₂ ＜Ｌ₁ ）、弁２のリフトが停止される。そしてアイドル 運転が終わって速やかに高速運転に移行したときなど、リフトを再開するに際し ては、切換弁４７を閉とする。これで作動油の供給及び高圧室２２からの油流出 が阻まれて、第二のチェックボール３６が連通孔３５を塞ぎ、通常のラッシュア ジャスター２１の機能に戻る。

【００１８】 そしてアイドル運転以外の領域でも、コントロールユニット４６は、エンジン 回転及び負荷に応じてアキュムレータ４１のセット圧を変える。すなわち低速・ 低負荷時にはセット圧Ｐ₂ をバルブ停止用圧力Ｐ₁ よりも高めに、また中速・中 負荷時にはさらにそれより高めのセット圧Ｐ₃ にする。そして低〜中速・中負荷 の運転が長時間に亘る場合など、バルブリフト量を変える制御を行う場合は、切 換弁４７を開にしてそれぞれのセット圧Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ にされた作動油圧を供 給する。これでリフト時における油圧プランジャ３０の全高Ｌは、当初の高さ（ Ｌ₁ ）よりも適宜低くなり、リフト量が調節される。例えば図６に示すように、 高速・高負荷時にリフト量が最大（図中実線Ａ）となり、低速・低負荷時にはリ フト量が小（図中破線Ｂ）となって、中速・中負荷時にその中間（図中一点鎖線 Ｃ）になるものである。

【００１９】 このように、ラッシュアジャスター２１の高圧室２２に、油通路２３を介して アキュムレータ４１及び油圧ポンプ４０を接続させ、高圧室２２の連通孔３５に 第二のチェックボール３６を設けると共に、コントロールユニット４６により切 換弁４７及び作動油圧（Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ ）を制御するようにしたので、エンジ ン回転・負荷に応じて、バルブリフト０の状態から本来のリフト量となる状態ま で段階的或いは連続的に変化させることができる。すなわち、低負荷時に不要気 筒のバルブ２を停止させることで、燃費の向上が達成されると共に、リフトカー ブを変化させることで、エンジン運転の各領域の安定燃焼及び燃費・出力の向上 に寄与できる。

【００２０】 また本実施例の弁機構２５はラッシュアジャスター２１に一体的に設けられた コンパクトな構成であるので、シリンダブロック２７には油通路２３を設けるだ けでよく、ラッシュアジャスター２１の周囲の省スペースができる。

【００２１】 そして油通路２３を適宜配分するだけで複数のバルブ２を一斉に制御できるの で、コントロールユニット４６や切換弁４７及びアキュムレータ４１は一台でよ く、構成を簡易にできる。

【００２２】

【考案の効果】

以上要するに本考案によれば、次のような優れた効果を発揮する。

【００２３】 ラッシュアジャスターの高圧室側に接続された油通路と、油通路に作動油を圧 送する油供給機構と、作動油の圧力により油通路と連通させてバルブリフトによ り高圧となった高圧室の油を排出させる弁機構と、エンジン運転状況に応じて油 供給機構の作動油圧力及び圧送時期を調節する供給制御機構とを備えたので、エ ンジン低負荷時においてバルブを停止させることで燃費の向上が達成されると共 に、エンジン運転領域毎に求められるバルブリフトにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わる内燃機関のバルブ作動制御装置
の一実施例を示した側断面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】図１の作用を説明するための側断面図である。

【図４】図３の要部拡大図である。

【図５】図４の他の作用を説明するための側断面図であ
る。

【図６】図１の作用効果を説明するためのリフト線図で
ある。

【図７】本考案に対比すべき従来技術である動弁機構の
側断面図である。

【図８】他のタイプの動弁機構を示した側断面図であ
る。

【符号の説明】

３ ロッカアーム ２１ ラッシュアジャスター ２２ 高圧室 ２３ 油通路 ２４ 油供給機構 ２５ 弁機構 ２６ 供給制御機構 ３０ プランジャ

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 ロッカアームを油圧プランジャにより適
   宜支持するラッシュアジャスターの高圧室側に接続され
   た油通路と、該油通路に作動油を圧送する油供給機構
   と、上記高圧室の通路接続部に設けられ上記作動油の圧
   力により動作して上記油通路と連通させると共に上記高
   圧室がバルブリフトに伴って高圧となった時にその油を
   排出させる弁機構と、エンジン運転状況に応じて上記油
   供給機構の作動油圧力及び圧送時期を調節する供給制御
   機構とを備えたことを特徴とする内燃機関のバルブ作動
   制御装置。