JPH0559916A - Air valve spring system for internal combustion engine - Google Patents
Air valve spring system for internal combustion engineInfo
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- JPH0559916A JPH0559916A JP24044391A JP24044391A JPH0559916A JP H0559916 A JPH0559916 A JP H0559916A JP 24044391 A JP24044391 A JP 24044391A JP 24044391 A JP24044391 A JP 24044391A JP H0559916 A JPH0559916 A JP H0559916A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
- F01L1/462—Valve return spring arrangements
- F01L1/465—Pneumatic arrangements
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、空気ばね式弁装置を有
する内燃機関のエアバルブスプリングシステムに関し、
特に空気ばね式弁装置の空気室内の圧力制御を行うシス
テムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air valve spring system for an internal combustion engine having an air spring valve device,
In particular, it relates to a system for controlling the pressure in the air chamber of an air spring valve device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】内燃機関の弁装置として、リターンばね
の代わりに空気ばねを利用したものが従来より知られて
いる（実開昭６３−１４８０８号公報）。2. Description of the Related Art As a valve device for an internal combustion engine, a device using an air spring instead of a return spring has been conventionally known (Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-14808).
【０００３】かかる空気ばね式の弁装置では、その空気
室内の空気圧によってばね荷重（指定荷重）が定まるた
め、機関運転状態に応じて空気室内の圧力を変更するよ
うにしたエアバルブスプリングシステムが本出願人によ
り提案されている（特開平２−２３０９１０号公報）。In such an air spring type valve device, since the spring load (designated load) is determined by the air pressure in the air chamber, an air valve spring system which changes the pressure in the air chamber according to the engine operating condition is the subject of the present application. It has been proposed by a person (JP-A-2-230910).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記提案のバルブスプ
リングシステムでは、空気室へ空気を供給する側で空気
室内の圧力を制御するようにしているため、各気筒のそ
れぞれの弁に対応した複数の空気室へのオイル流入量の
差や各空気室からリークする空気量のばらつきにより、
実際の空気圧が目標圧からずれたり、各空気室同士の圧
力差が大きくなり、最大機関回転数をより高回転化する
上で障害となっていた。In the above-proposed valve spring system, the pressure in the air chamber is controlled on the side that supplies air to the air chamber, so a plurality of valves corresponding to the respective valves of each cylinder are provided. Due to the difference in the amount of oil flowing into the air chambers and the variation in the amount of air leaking from each air chamber,
The actual air pressure deviates from the target pressure, and the pressure difference between the air chambers becomes large, which has been an obstacle in increasing the maximum engine speed.
【０００５】また、機関運転状態が変化する過渡時にお
いては、空気室内圧力を迅速に変更することができず、
追従性が悪いという問題もあった。Further, during the transient period when the engine operating state changes, the pressure in the air chamber cannot be changed rapidly,
There was also the problem of poor followability.
【０００６】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、空気室内圧力を精度良く制御し、しかも過渡時の
応答性の向上を図ることができるエアバルブスプリング
システムを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an air valve spring system capable of accurately controlling the pressure in the air chamber and improving the responsiveness at the time of transition. To do.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、空気室を有し、該空気室内の空気圧力によっ
て弁体を閉弁方向へ付勢するようにした空気ばね式弁装
置と、前記空気室に空気を供給する空気補給通路と、前
記空気室から空気を排出するリリーフ通路とを有する内
燃機関のエアバルブスプリングシステムにおいて、前記
リリーフ通路に前記空気室内の圧力を制御する圧力制御
弁を設けるようにしたものである。In order to achieve the above object, the present invention has an air chamber, and an air spring type valve device for urging the valve body in the valve closing direction by the air pressure in the air chamber. An air valve spring system of an internal combustion engine having an air supply passage for supplying air to the air chamber and a relief passage for discharging air from the air chamber, wherein the pressure control for controlling the pressure in the air chamber in the relief passage. A valve is provided.
【０００８】また、前記リリーフ通路は、前記内燃機関
の複数の気筒のそれぞれに設けられた空気ばね式弁装置
の空気室へ連なる複数の分岐部と、該分岐部を結合する
単一の結合部とから成り、前記圧力制御弁は前記結合部
に配設されていることが望ましい。The relief passage has a plurality of branch portions connected to the air chambers of an air spring valve device provided in each of the plurality of cylinders of the internal combustion engine, and a single joint portion connecting the branch portions. And the pressure control valve is preferably disposed in the connecting portion.
【０００９】また、前記リリーフ通路の結合部の途中に
容積室を設け、前記圧力制御弁は前記容積室の下流側に
配設されていることが望ましい。Further, it is preferable that a volume chamber is provided in the middle of the connecting portion of the relief passage, and the pressure control valve is arranged on the downstream side of the volume chamber.
【００１０】また、前記容積室には、オイルと空気とを
分離する分離手段が設けられていることが望ましい。Further, it is desirable that the volume chamber is provided with a separating means for separating oil and air.
【００１１】また、前記リリーフ通路又は容積室内の圧
力を検出するリリーフ圧検出手段と、該リリーフ圧検出
手段の検出値に基づいて前記空気室内の圧力を目標値に
維持すべく前記圧力制御弁の開閉制御を行うとともに、
目標値が増加方向に変更されたときには前記圧力制御弁
の開弁作動を停止させる弁制御手段とを設けることが望
ましい。Further, a relief pressure detecting means for detecting the pressure in the relief passage or the volume chamber, and a pressure control valve for maintaining the pressure in the air chamber at a target value based on a detection value of the relief pressure detecting means. Opening and closing control,
It is desirable to provide valve control means for stopping the opening operation of the pressure control valve when the target value is changed in the increasing direction.
【００１２】また、前記空気補給通路に接続された蓄圧
タンクと、該蓄圧タンク内の圧力を検出するタンク内圧
検出手段とを設け、前記弁制御手段は、検出した蓄圧タ
ンク内圧が所定タンク内圧より低いときには、前記目標
値を、前記蓄圧タンク内圧が前記所定タンク内圧以上の
ときの値より大きな値に設定することが望ましい。Further, a pressure accumulating tank connected to the air supply passage and a tank internal pressure detecting means for detecting the pressure in the accumulating tank are provided, and the valve control means is arranged so that the detected accumulating tank internal pressure is lower than a predetermined tank internal pressure. When it is low, it is desirable to set the target value to a value larger than the value when the internal pressure of the accumulator tank is equal to or higher than the predetermined internal tank pressure.
【００１３】また、前記圧力制御弁の出口側と前記空気
補給通路とを接続する戻し通路と、該戻し通路の途中に
配設された逆止弁とを更に設けることが望ましい。Further, it is desirable to further provide a return passage connecting the outlet side of the pressure control valve and the air supply passage, and a check valve arranged in the middle of the return passage.
【００１４】[0014]
【作用】空気ばね式弁装置の空気室内の圧力が、リリー
フ通路側に設けられた圧力制御弁によって制御される。The pressure in the air chamber of the air spring valve device is controlled by the pressure control valve provided on the relief passage side.
【００１５】また、複数の空気室内の圧力が単一の圧力
制御弁によって制御される。Further, the pressure in the plurality of air chambers is controlled by a single pressure control valve.
【００１６】また、容積室により空気室内の圧力変動に
起因するリリーフ通路内圧力の脈動が除去される。Further, the pulsation of the pressure in the relief passage due to the pressure fluctuation in the air chamber is removed by the volume chamber.
【００１７】また、分離手段によってオイルが優先的に
排出される。The oil is preferentially discharged by the separating means.
【００１８】また、リリーフ通路又は容積室内の圧力が
検出され、その検出値に基づいて、圧力制御弁が開閉制
御され、空気室内の圧力が目標値に維持されるととも
に、目標値が増加方向に変更されたときには、圧力制御
弁の開弁作動が停止される。Further, the pressure in the relief passage or the volume chamber is detected, and the pressure control valve is opened / closed based on the detected value to maintain the pressure in the air chamber at the target value and increase the target value in the increasing direction. When changed, the opening operation of the pressure control valve is stopped.
【００１９】また、蓄圧タンク内の圧力が検出され、検
出した蓄圧タンク内圧が所定タンク内圧より低下したと
きには、空気室内圧力の目標値が増加方向に修正され
る。When the pressure in the accumulator tank is detected and the detected accumulator tank pressure falls below a predetermined tank pressure, the target value of the air chamber pressure is corrected in the increasing direction.
【００２０】また、圧力制御弁を介して排出される空気
は戻し通路を介して空気補給通路に戻される。Further, the air discharged through the pressure control valve is returned to the air supply passage through the return passage.
【００２１】[0021]
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２２】図１は本発明の第１の実施例に係る内燃機
関のシリンダヘッド１の縦断面図であり、このシリンダ
ヘッド１と、その下端に結合されるシリンダブロック
（図示せず）とによって燃焼室２が画成される。シリン
ダヘッド１には、燃焼室２の天井面を形成する部分に、
吸気口３及び排気口４が設けられ、吸気口３はシリンダ
ヘッド１の一方の側面に開口する吸気ポート５に連な
り、排気口４はシリンダヘッド１の他方の側面に開口す
る排気ポート３９に連なる。FIG. 1 is a vertical sectional view of a cylinder head 1 of an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. The cylinder head 1 and a cylinder block (not shown) connected to the lower end of the cylinder head 1 are used. A combustion chamber 2 is defined. In the cylinder head 1, in the portion forming the ceiling surface of the combustion chamber 2,
An intake port 3 and an exhaust port 4 are provided, the intake port 3 is connected to an intake port 5 opening on one side surface of the cylinder head 1, and the exhaust port 4 is connected to an exhaust port 39 opening on the other side surface of the cylinder head 1. ..
【００２３】シリンダヘッド１には、吸気口３を開閉可
能な吸気弁７と、排気口４を開閉可能な排気弁８とを案
内すべく、ガイド筒９，１０がそれぞれ嵌合、固定され
ている。Guide cylinders 9 and 10 are fitted and fixed to the cylinder head 1 so as to guide an intake valve 7 capable of opening and closing the intake port 3 and an exhaust valve 8 capable of opening and closing the exhaust port 4. There is.
【００２４】ガイド筒９，１０から上方に突出した吸気
弁７及び排気弁８の上端部には、リフタ１３，１４、シ
ム１５，１６、ピストン１７，１８、ステムシール１
９，２０、ピストンリング２１，２２等から成る蓋体部
１１，１２が固着されており、蓋体部１１，１２と、シ
リンダヘッド１に固定された筒状部２３，２４とにより
空気室２５，２６が画成されている。更に空気室２５，
２６の下方にもステムシール２７，２８が設けられてい
る。従って、蓋体部１１，１２及び筒状部２３，２４に
よって空気ばねが形成され、従来のリターンばねと同様
の機能、即ち、吸気弁７及び排気弁８を閉弁方向へ付勢
する機能を果たす。At the upper ends of the intake valve 7 and the exhaust valve 8 protruding upward from the guide cylinders 9 and 10, lifters 13 and 14, shims 15 and 16, pistons 17 and 18, and stem seal 1 are provided.
Lids 11 and 12 composed of 9, 20 and piston rings 21 and 22 are fixed, and the air chamber 25 is formed by the lids 11 and 12 and the cylindrical portions 23 and 24 fixed to the cylinder head 1. , 26 are defined. Furthermore, the air chamber 25,
Stem seals 27 and 28 are also provided below 26. Therefore, an air spring is formed by the lid portions 11 and 12 and the tubular portions 23 and 24, and has a function similar to that of the conventional return spring, that is, a function of urging the intake valve 7 and the exhaust valve 8 in the valve closing direction. Fulfill
【００２５】リフタ１３，１４の上方には、カム２９，
３０が設けられており、カム２９，３０の外周面と、リ
フタ１３，１４の上端面とが当接している。従って、カ
ム２９，３０の回転作動により、吸気弁７及び排気弁８
が開閉作動する。Above the lifters 13 and 14, cams 29,
30 is provided, and the outer peripheral surfaces of the cams 29 and 30 are in contact with the upper end surfaces of the lifters 13 and 14. Accordingly, the intake valve 7 and the exhaust valve 8 are rotated by the rotation operation of the cams 29 and 30.
Opens and closes.
【００２６】なお、上記空気ばねを構成する部分の構造
に関しては、これに限らず、同種の空気ばね機構で採用
される構造のものであってもよい。The structure of the portion forming the above-mentioned air spring is not limited to this, and may be a structure adopted in the same kind of air spring mechanism.
【００２７】また、本実施例に係る内燃機関は例えば４
気筒のものであり、各気筒に対応する吸気弁、排気弁及
びそれらの動弁機構（以下「空気ばね式弁装置」とい
う）は上述と同様に構成されている。Further, the internal combustion engine according to the present embodiment is, for example, 4
Intake valves, exhaust valves, and valve operating mechanisms (hereinafter, referred to as "air spring valve device") corresponding to each cylinder are configured in the same manner as described above.
【００２８】図２は上記空気ばね式弁装置及びその空気
室内の圧力（以下「空気室内圧」という）ＰＡＩＲを制
御するシステム（エアバルブスプリングシステム）全体
の構成を示す図である。同図において、弁装置としては
吸気弁側のみに示すが、排気弁側も同様である。FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of the air spring valve device and the system (air valve spring system) for controlling the pressure (hereinafter referred to as "air chamber pressure") PAIR in the air chamber. In the figure, the valve device is shown only on the intake valve side, but the exhaust valve side is also the same.
【００２９】前記空気室２５には、空気補給通路３４を
介して蓄圧タンク３１が接続されており、空気補給通路
３４の途中には、供給圧を所定供給圧ＰＳＵＰに調節す
るレギュレータ３３と、弁ばね３５１及び弁体３５２か
ら成るチェック弁３５が設けられている。なお、チェッ
ク弁３５は各空気ばね式弁装置のそれぞれに対応して設
けられている。チェック弁３５の弁体３５２は、弁ばね
３５１によって閉弁方向に付勢されており、空気室内圧
ＰＡＩＲが前記所定供給圧ＰＳＵＰより弁ばね３５１の
付勢力に対応した圧力値（例えば１Kgｆ／cm2）だけ低
下すると、チェック弁３５は開弁する。A pressure accumulating tank 31 is connected to the air chamber 25 through an air supply passage 34. A regulator 33 for adjusting the supply pressure to a predetermined supply pressure PSUP and a valve are provided in the middle of the air supply passage 34. A check valve 35 including a spring 351 and a valve body 352 is provided. The check valve 35 is provided corresponding to each air spring type valve device. The valve body 352 of the check valve 35 is biased in the valve closing direction by the valve spring 351, and the air chamber pressure PAIR is a pressure value corresponding to the biasing force of the valve spring 351 from the predetermined supply pressure PSUP (for example, 1 Kgf / cm). When the pressure decreases by 2 ), the check valve 35 opens.
【００３０】また、蓄圧タンク３１にはタンク内圧ＰＡ
ＣＣを検出するタンク内圧センサ３２が装着されてお
り、その検出信号は制御ユニット４１に供給される。Further, in the pressure accumulating tank 31, the tank internal pressure PA
A tank internal pressure sensor 32 that detects CC is mounted, and the detection signal is supplied to the control unit 41.
【００３１】空気室２５には、更にリリーフ通路３７が
接続されており、リリーフ通路３７の端部は電磁弁（圧
力制御弁）４０を介して、当該機関の内部（例えば動弁
室）に開放されている。リリーフ通路３７の途中には弁
ばね３６１及び弁体３６２から成るリリーフ弁３６とリ
リーフ通路３７内の圧力（以下「リリーフ圧」という）
ＰＲＥＬを検出するリリーフ圧センサ３９とが設けられ
ており、該センサ３９の検出信号は、制御ユニット４１
に供給される。リリーフ通路３７は、各気筒の吸気弁及
び排気弁のそれぞれに対応する空気ばね式弁装置の空気
室２５，２６に連通する分岐部３７ａと、これらの分岐
部を結合する結合部３７ｂとから成り、電磁弁４０は結
合部３７ｂの端部に設けられている。また、リリーフ弁
３６は分岐部３７ａに、各空気ばね式弁装置のそれぞれ
に対応して設けられている。リリーフ弁３６の弁体３６
２は、弁ばね３６１により閉弁方向に付勢されており、
空気室内圧ＰＡＩＲがリリーフ圧ＰＲＥＬより弁ばね３
６１の付勢力に対応した圧力値（例えば１Kgｆ／cm2）
だけ上昇すると、リリーフ弁３６は開弁する。A relief passage 37 is further connected to the air chamber 25, and an end of the relief passage 37 is opened inside the engine (for example, a valve operating chamber) via a solenoid valve (pressure control valve) 40. Has been done. In the middle of the relief passage 37, the relief valve 36 including the valve spring 361 and the valve body 362 and the pressure in the relief passage 37 (hereinafter referred to as "relief pressure").
A relief pressure sensor 39 for detecting PREL is provided, and a detection signal of the sensor 39 is used as a control unit 41.
Is supplied to. The relief passage 37 is composed of a branch portion 37a that communicates with the air chambers 25 and 26 of the air spring valve device corresponding to the intake valve and the exhaust valve of each cylinder, and a coupling portion 37b that couples these branch portions. The solenoid valve 40 is provided at the end of the coupling portion 37b. The relief valve 36 is provided at the branch portion 37a so as to correspond to each of the air spring type valve devices. Valve body 36 of relief valve 36
2 is biased in the valve closing direction by a valve spring 361,
The air chamber pressure PAIR is based on the relief pressure PREL and the valve spring 3
Pressure value corresponding to the urging force of 61 (eg 1 Kgf / cm 2 )
The relief valve 36 opens.
【００３２】電磁弁４０は、制御ユニット４１に接続さ
れており、制御ユニット４１は、検出したリリーフ圧Ｐ
ＲＥＬが設定圧ＰＳＥＴと一致するように電磁弁４０の
開閉制御を行う。The solenoid valve 40 is connected to the control unit 41, and the control unit 41 detects the relief pressure P.
The opening / closing control of the solenoid valve 40 is performed so that REL matches the set pressure PSET.
【００３３】制御ユニット４１には、当該機関の回転数
（回転速度）ＮＥを検出する機関回転数センサ４２が接
続されており、その検出信号が制御ユニット４１に供給
される。An engine speed sensor 42 for detecting the engine speed (rotation speed) NE of the engine is connected to the control unit 41, and the detection signal is supplied to the control unit 41.
【００３４】次に上述のように構成されるエアバルブス
プリングシステムの作用を説明する。Next, the operation of the air valve spring system constructed as described above will be described.
【００３５】チェック弁３５は、空気室内圧ＰＡＩＲが
所定供給圧ＰＳＵＰより若干低下すると開弁し、空気室
２５に空気が供給される。従って、空気室内圧ＰＡＩＲ
の最小値（吸気弁７のリフト量が０のときの値）はＰＳ
ＵＰ値より若干高い値に維持される。またリリーフ弁３
６は、空気室内圧ＰＡＩＲがリリーフ圧ＰＲＥＬより若
干高くなると開弁し、空気室２５内の空気がリリーフ通
路に排出される。従って、空気室内圧ＰＡＩＲの最大値
（吸気弁７のリフト量が最大のときの値）はリリーフ圧
ＰＲＥＬより若干高い値に維持される。リリーフ圧ＰＲ
ＥＬは、制御ユニット４１が電磁弁４０を開閉制御する
ことにより、設定圧ＰＳＥＴに保持される。これによ
り、空気室内圧ＰＡＩＲを所望の目標値に維持すること
ができるので、設定圧ＰＳＥＴを機関運転パラメータに
応じて設定することにより、適切なバルブスプリング荷
重を得ることができる。The check valve 35 opens when the air chamber pressure PAIR drops slightly below the predetermined supply pressure PSUP, and air is supplied to the air chamber 25. Therefore, the air chamber pressure PAIR
Is the minimum value (value when the lift amount of the intake valve 7 is 0) is PS
It is maintained at a value slightly higher than the UP value. Also relief valve 3
6 opens when the air chamber pressure PAIR becomes slightly higher than the relief pressure PREL, and the air in the air chamber 25 is discharged to the relief passage. Therefore, the maximum value of the air chamber pressure PAIR (value when the lift amount of the intake valve 7 is maximum) is maintained at a value slightly higher than the relief pressure PREL. Relief pressure PR
The EL is held at the set pressure PSET when the control unit 41 controls the opening / closing of the solenoid valve 40. As a result, the air chamber pressure PAIR can be maintained at a desired target value, so that an appropriate valve spring load can be obtained by setting the set pressure PSET according to the engine operating parameter.
【００３６】本実施例では空気室内圧ＰＡＩＲの制御
を、リリーフ通路側で行うようにしたので、空気補給路
側で行う従来のものに比して、以下のような利点があ
る。即ち、本実施例によれば、検出している圧力、即ち
リリーフ圧ＰＲＥＬと空気室内圧ＰＡＩＲとの圧力差を
低く抑えることができるので、リリーフ弁３６の動作精
度を向上させることができ、複数の空気室それぞれの圧
力のバランスを精度よくとることができる。また、設定
圧ＰＳＥＴを変更すべき過渡時における応答性を向上さ
せることもできる。In this embodiment, since the control of the air chamber pressure PAIR is performed on the relief passage side, it has the following advantages over the conventional one performed on the air supply passage side. That is, according to the present embodiment, since the detected pressure, that is, the pressure difference between the relief pressure PREL and the air chamber pressure PAIR can be suppressed to a low level, the operation accuracy of the relief valve 36 can be improved, The pressure in each of the air chambers can be accurately balanced. In addition, it is possible to improve the responsiveness at the transition time when the set pressure PSET should be changed.
【００３７】更に、本実施例では、各空気ばね式弁装置
に対応するリリーフ通路３７ａを結合し、その結合部３
７ｂに電磁弁４０を設けたので、複数の空気室の圧力制
御を一つの電磁弁で精度良く行うことができる。また、
従来は各リリーフ弁の設定圧を高く設定（弁ばねの付勢
力を大きく設定）し、リリーフ弁の反空気室側は大気開
放であったため、リリーフ弁の開弁時には必ず空気の消
費（加圧された空気を大気中に無駄に放出すること）が
発生していたが、本実施例によれば、全ての空気室の圧
力が一つの電磁弁で制御されるので、空気の消費量を低
減することができる。Further, in this embodiment, the relief passages 37a corresponding to the respective air spring type valve devices are connected to each other, and the connecting portion 3 thereof is connected.
Since the solenoid valve 40 is provided in 7b, the pressure control of the plurality of air chambers can be accurately performed with one solenoid valve. Also,
Conventionally, the pressure set for each relief valve was set high (the biasing force of the valve spring was set large), and the air on the side opposite the air chamber of the relief valve was open to the atmosphere. However, according to the present embodiment, the pressure of all air chambers is controlled by one solenoid valve, so that the air consumption is reduced. can do.
【００３８】なお、リリーフ通路３７に結合部３７ｂを
設けず、各空気室に連なる複数のリリーフ通路（分岐部
３７ａ）のそれぞれにリリーフ圧センサ３９及び電磁弁
４０を設けるようにしてもよい。The relief passage 37 may not be provided with the connecting portion 37b, and the relief pressure sensor 39 and the solenoid valve 40 may be provided in each of the plurality of relief passages (branching portions 37a) connected to the air chambers.
【００３９】この場合、システムの構成は複雑化する
が、空気補給通路側で圧力制御する場合より、上述した
リリーフ弁３６の動作精度及び制御応答性の面で有利で
ある。In this case, although the system configuration becomes complicated, it is more advantageous than the case where the pressure is controlled on the air supply passage side in terms of the operation accuracy and control response of the relief valve 36 described above.
【００４０】図３は、エンジン回転数ＮＥに応じた空気
室内圧ＰＡＩＲの制御手法の一例を説明するための図で
あり、同図において電磁弁制御ＯＮは、空気室内圧ＰＡ
ＩＲが目標値ＰＡＩＲ０となるように電磁弁４０の開閉
制御実行状態を示し、電磁弁制御ＯＦＦは電磁弁４０の
開閉制御を停止し、電磁弁４０が閉弁状態に維持される
ことを示す。ここで目標値ＰＡＩＲ０は前記リリーフ圧
の設定圧ＰＳＥＴにリリーフ弁３６の設定圧を加算した
値である。FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a control method of the air chamber pressure PAIR according to the engine speed NE. In FIG. 3, the solenoid valve control ON is the air chamber pressure PA.
The opening / closing control execution state of the solenoid valve 40 is shown so that the IR becomes the target value PAIR0, and the solenoid valve control OFF shows that the opening / closing control of the solenoid valve 40 is stopped and the solenoid valve 40 is maintained in the closed state. Here, the target value PAIR0 is a value obtained by adding the set pressure of the relief valve 36 to the set pressure PSET of the relief pressure.
【００４１】本実施例では、同図から明らかなように、
エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥ０を越えるとき
（時刻ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６）には、電
磁弁４０を閉弁状態に維持するようにしている。In this embodiment, as is clear from the figure,
When the engine speed NE exceeds the predetermined speed NE0 (time t1 to t2, t3 to t4, t5 to t6), the electromagnetic valve 40 is maintained in the closed state.
【００４２】これにより、エンジン回転数ＮＥの瞬間的
な変化に対して空気室内圧ＰＡＩＲを迅速に追従させ、
適切な空気室内圧を得ることができる。As a result, the air chamber pressure PAIR quickly follows the instantaneous change in the engine speed NE,
An appropriate air chamber pressure can be obtained.
【００４３】図４は、蓄圧タンク内圧ＰＡＣＣに応じた
空気室内圧の目標値ＰＡＩＲ０の設定手法の一例を説明
するための図であり、同図から明らかなように本実施例
では、タンク内圧ＰＡＣＣが所定タンク内圧ＰＡＣＣ０
より低下したとき（時刻ｔ７以後）には、目標値ＰＡＩ
Ｒ０を増加させる（ＰＡＩＲ０１からＰＡＩＲ０２へ変
更する）ようにしている。FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a method of setting the target value PAIR0 of the air chamber pressure according to the accumulator tank internal pressure PACC. As is apparent from the figure, in this embodiment, the tank internal pressure PACC is set. Is the specified tank internal pressure PAC0
When it further decreases (after time t7), the target value PAI
R0 is increased (changed from PAIR01 to PAIR02).
【００４４】これは、タンク内圧ＰＡＣＣが低下すると
必要なばね荷重が得られなくなることを考慮したもので
あり、タンク内圧ＰＡＣＣの低下時には、空気室内圧の
目標値ＰＡＩＲ０を増加させることにより、リリーフ通
路３７を介して排出される空気量を低減し、タンク内圧
ＰＡＣＣの急激な低下を防止することができる。This is because the required spring load cannot be obtained when the tank internal pressure PACC decreases, and when the tank internal pressure PACC decreases, the relief passage is increased by increasing the target value PAIR0 of the air chamber pressure. It is possible to reduce the amount of air discharged through 37 and prevent the tank internal pressure PACC from dropping sharply.
【００４５】図５は、本発明の第２の実施例に係るエア
バルブスプリングシステム要部の構成を示す図であり、
リリーフ通路の結合部３７ｂの途中に容積室４３が設け
られ、リリーフ圧センサ３９は、この容積室４３に取り
付けられている。上記以外は、前記第１の実施例と同一
である。FIG. 5 is a diagram showing the construction of the main part of the air valve spring system according to the second embodiment of the present invention.
A volume chamber 43 is provided in the middle of the joint portion 37b of the relief passage, and the relief pressure sensor 39 is attached to the volume chamber 43. Except for the above, it is the same as the first embodiment.
【００４６】本実施例によれば、複数の空気室内の圧力
変動に起因するリリーフ圧ＰＲＥＬの脈動を除去するこ
とができ、より高精度の圧力制御が可能となる。According to this embodiment, the pulsation of the relief pressure PREL caused by the pressure fluctuations in the plurality of air chambers can be eliminated, and more accurate pressure control can be performed.
【００４７】図６は、第２の実施例において、容積室４
３の出口ポート４４の近傍にオイル分離板（分離手段）
４５を更に設けた第３の実施例を示す図である。同図に
おいて４６はオイルフィルタであり、４７はオイルを示
す。FIG. 6 shows the volume chamber 4 in the second embodiment.
Oil separation plate (separation means) near the outlet port 44
It is a figure which shows the 3rd Example which further provided 45. In the figure, 46 is an oil filter and 47 is oil.
【００４８】本実施例は、容積室４３には空気とオイル
が混合した状態で流入するため、第２の実施例では空気
とオイルが同時に排出され、空気の消費量が増大する点
を考慮したものであり、オイル分離板４５を設けること
により、オイルが優先的に排出され、空気の消費量を低
減することができ、またオイルのみを排出することは電
磁弁４０の劣化防止にも効果がある。In the present embodiment, since air and oil flow into the volume chamber 43 in a mixed state, it is taken into consideration that air and oil are discharged at the same time in the second embodiment and the air consumption increases. By providing the oil separating plate 45, the oil is preferentially discharged, the air consumption can be reduced, and discharging only the oil is effective in preventing deterioration of the solenoid valve 40. is there.
【００４９】図７は、本発明の第４の実施例に係るエア
バルブスプリングシステムの構成を示す図である。同図
において、容積室４３には通路５０を介して蓄圧タンク
３１が接続され、通路５０の途中にレギュレータ３３が
設けられている。また、電磁弁４０の出口側は戻し通路
４８を介して空気補給通路３４に接続されており、戻し
通路４８の途中には逆止弁４９が設けられている。逆止
弁４９の弁体４９２は、弁ばね４９１によって閉弁方向
に付勢されており、逆止弁４９は戻し通路４８の電磁弁
４０側の圧力が逆側の圧力より、弁ばね４９１の付勢力
に対応した圧力値（例えば１Kgｆ／cm2）だけ高いとき
に開弁する。FIG. 7 is a diagram showing the construction of an air valve spring system according to the fourth embodiment of the present invention. In the figure, the accumulator tank 31 is connected to the volume chamber 43 via a passage 50, and a regulator 33 is provided in the middle of the passage 50. The outlet side of the solenoid valve 40 is connected to the air supply passage 34 via a return passage 48, and a check valve 49 is provided in the return passage 48. The valve body 492 of the check valve 49 is urged in the valve closing direction by the valve spring 491. The valve is opened when the pressure value corresponding to the urging force (for example, 1 Kgf / cm 2 ) is high.
【００５０】以上の点以外は、前記第２の実施例と同一
である。Except for the above points, the second embodiment is the same as the second embodiment.
【００５１】本実施例によれば、電磁弁４０から排出さ
れた空気が戻し通路４８を介して空気補給通路３４に戻
されるので、空気の消費は空気室２５（２６）を画成す
る部材間の微小な間隙からのリーク分のみとなり、空気
の消費を大幅に低減することができる。According to this embodiment, the air discharged from the solenoid valve 40 is returned to the air supply passage 34 via the return passage 48, so that the air consumption is between the members defining the air chamber 25 (26). Only the leaked amount from the minute gap of the air gap can be reduced, and the air consumption can be significantly reduced.
【００５２】なお、上記リーク分は通路５０を介して蓄
圧タンク３１から補われる。The leak is supplemented from the accumulator tank 31 via the passage 50.
【００５３】図８は、本発明の第５の実施例に係るエア
バルブスプリングシステムの構成を示す図である。同図
において、空気供給通路３４の途中に供給側容積室５１
が設けられ、電磁弁１０の出口側は戻し通路４８を介し
て容積室５１に接続されている。また、蓄圧タンク３１
はリリーフ側容積室４３ではなく供給側容積室５１に接
続されている。以上の点以外は第４の実施例と同一であ
る。FIG. 8 is a diagram showing the construction of an air valve spring system according to the fifth embodiment of the present invention. In the figure, the supply side volume chamber 51 is provided in the middle of the air supply passage 34.
Is provided, and the outlet side of the solenoid valve 10 is connected to the volume chamber 51 via the return passage 48. Also, the accumulator tank 31
Is connected not to the relief side volume chamber 43 but to the supply side volume chamber 51. The other points are the same as those in the fourth embodiment.
【００５４】本実施例によれば、電磁弁４０の開閉作動
に起因する微小圧力変動を、容積室５１によって低減す
ることができ、供給圧力の安定化を図ることができる。According to this embodiment, the minute pressure fluctuation caused by the opening / closing operation of the solenoid valve 40 can be reduced by the volume chamber 51, and the supply pressure can be stabilized.
【００５５】なお、蓄圧タンク３１及びレギュレータ３
３は前記第４の実施例と同様にリリーフ側容積室に接続
するようにしてもよい。The accumulator tank 31 and the regulator 3
3 may be connected to the relief side volume chamber as in the case of the fourth embodiment.
【００５６】上記実施例では、蓄圧タンクのみを空気供
給源としたが、更にコンプレッサ等を設けて蓄圧タンク
に加圧された空気を供給するような構成としてもよい。In the above embodiment, only the pressure accumulating tank is used as the air supply source, but a compressor or the like may be further provided to supply pressurized air to the pressure accumulating tank.
【００５７】[0057]
【発明の効果】以上詳述したように請求項１のエアバル
ブスプリングシステムによれば、空気ばね式弁装置の空
気室内の圧力が、リリーフ通路側に設けられた圧力制御
弁によって制御されるので、リリーフ弁の動作精度を向
上させ、複数の空気室それぞれの圧力のバランスを精度
よくとることができる。また、機関運転状態の変化時に
おける空気室内圧力の制御応答性を向上させることがで
きる。As described in detail above, according to the air valve spring system of the first aspect, the pressure in the air chamber of the air spring type valve device is controlled by the pressure control valve provided on the relief passage side. It is possible to improve the operation accuracy of the relief valve and accurately balance the pressures of the plurality of air chambers. Further, it is possible to improve the control response of the air chamber pressure when the engine operating state changes.
【００５８】請求項２のエアバルブスプリングシステム
によれば、複数の空気室内の圧力が単一の圧力制御弁に
よって制御されるので、システム構成の簡略化を図るこ
とができる。また、加圧された空気を大気中へ無駄に放
出する量を低減することができる。According to the air valve spring system of the second aspect, since the pressures in the plurality of air chambers are controlled by the single pressure control valve, the system configuration can be simplified. Further, it is possible to reduce the amount of uselessly discharging the pressurized air into the atmosphere.
【００５９】請求項３のエアバルブスプリングシステム
によれば、容積室により、空気室内の圧力変動に起因す
るリリーフ圧の脈動が除去されるので、より高精度の圧
力制御が可能となる。According to the air valve spring system of the third aspect, since the pulsation of the relief pressure due to the pressure fluctuation in the air chamber is removed by the volume chamber, more accurate pressure control can be performed.
【００６０】請求項４のエアバルブスプリングシステム
によれば、分離手段によってオイルが優先的に排出され
るので、加圧された空気を大気中へ無駄に放出する量を
低減することができる。According to the air valve spring system of the fourth aspect, since the oil is preferentially discharged by the separating means, it is possible to reduce the amount of pressurized air that is wastefully discharged into the atmosphere.
【００６１】請求項５のエアバルブスプリングシステム
によれば、リリーフ通路又は容積室内の圧力が検出さ
れ、その検出値に基づいて、圧力制御弁が開閉制御さ
れ、空気室内の圧力が目標値に維持されるとともに、目
標値が増加方向に変更されたときには、圧力制御弁の開
弁作動が停止されるので、例えばエンジン回転数の急激
な上昇等に対して空気室内の圧力を迅速に追従させるこ
とができる。According to the air valve spring system of the fifth aspect, the pressure in the relief passage or the volume chamber is detected, the pressure control valve is controlled to open and close based on the detected value, and the pressure in the air chamber is maintained at the target value. In addition, when the target value is changed in the increasing direction, the opening operation of the pressure control valve is stopped, so that the pressure in the air chamber can be quickly made to follow, for example, a rapid increase in the engine speed. it can.
【００６２】請求項６のエアバルブスプリングシステム
によれば、蓄圧タンク内の圧力が検出され、検出した蓄
圧タンク内圧が所定タンク内圧より低下したときには、
空気室内圧力の目標値が増加方向に修正されるので、リ
リーフ通路を介して排出される空気量が減少し、蓄圧タ
ンク内圧力の急激な低下を防止することができる。According to the air valve spring system of the sixth aspect, the pressure in the accumulator tank is detected, and when the detected accumulator tank internal pressure falls below a predetermined tank internal pressure,
Since the target value of the pressure in the air chamber is corrected in the increasing direction, the amount of air discharged through the relief passage is reduced, and it is possible to prevent the pressure in the accumulator tank from rapidly decreasing.
【００６３】請求項７のエアバルブスプリングシステム
によれば、圧力制御弁を介して排出される空気は、戻し
通路を介して空気補給通路に戻されるので、加圧された
空気の大気中への排出量を大幅に低減することができ
る。According to the air valve spring system of the seventh aspect, the air discharged through the pressure control valve is returned to the air supply passage through the return passage, so that the pressurized air is discharged into the atmosphere. The amount can be significantly reduced.
【図１】本発明の第１の実施例に係る内燃機関のシリン
ダヘッドの縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a cylinder head of an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施例に係るエアバルブスプリ
ングシステムの構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an air valve spring system according to a first embodiment of the present invention.
【図３】エンジン回転数（ＮＥ）に応じた空気室内圧
（ＰＡＩＲ）の制御手法の一例を説明するための図であ
る。FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a method of controlling the air chamber pressure (PAIR) according to the engine speed (NE).
【図４】蓄圧タンク内圧（ＰＡＣＣ）に応じた空気室内
の制御目標値（ＰＡＩＲ０）の設定手法の一例を説明す
るための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a method of setting a control target value (PAIR0) in the air chamber according to the internal pressure of the accumulator (PACC).
【図５】本発明の第２の実施例に係るエアバルブスプリ
ングシステムの構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an air valve spring system according to a second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第３の実施例に係る容積室の構造を示
す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a structure of a volume chamber according to a third embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第４の実施例に係るエアバルブスプリ
ングシステムの構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an air valve spring system according to a fourth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第５の実施例に係るエアバルブスプリ
ングシステムの構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an air valve spring system according to a fifth embodiment of the present invention.
【符号の説明】 ７ 吸気弁 ８ 排気弁 ２５，２６ 空気室 ３１ 蓄圧タンク ３２ タンク内圧センサ ３４ 空気補給通路 ３７ リリーフ通路 ３９ リリーフ圧センサ ４０ 電磁弁（圧力制御弁） ４１ 制御ユニット[Explanation of Codes] 7 Intake Valve 8 Exhaust Valve 25, 26 Air Chamber 31 Accumulation Tank 32 Tank Internal Pressure Sensor 34 Air Supply Passage 37 Relief Passage 39 Relief Pressure Sensor 40 Electromagnetic Valve (Pressure Control Valve) 41 Control Unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 35/00 ３７８ Ｇ 9038−3Ｇ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location F02D 35/00 378 G 9038-3G
Claims (7)
よって弁体を閉弁方向へ付勢するようにした空気ばね式
弁装置と、前記空気室に空気を供給する空気補給通路
と、前記空気室から空気を排出するリリーフ通路とを有
する内燃機関のエアバルブスプリングシステムにおい
て、前記リリーフ通路に前記空気室内の圧力を制御する
圧力制御弁を設けたことを特徴とする内燃機関のエアバ
ルブスプリングシステム。1. An air spring type valve device having an air chamber, wherein an air pressure in the air chamber biases a valve body in a valve closing direction, and an air supply passage for supplying air to the air chamber. An air valve spring system for an internal combustion engine having a relief passage for discharging air from the air chamber, wherein a pressure control valve for controlling the pressure in the air chamber is provided in the relief passage. system.
数の気筒のそれぞれに設けられた空気ばね式弁装置の空
気室へ連なる複数の分岐部と、該分岐部を結合する単一
の結合部とから成り、前記圧力制御弁は前記結合部に配
設されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関
のエアバルブスプリングシステム。2. The relief passage has a plurality of branch portions connected to an air chamber of an air spring valve device provided in each of a plurality of cylinders of the internal combustion engine, and a single coupling portion that couples the branch portions. The air valve spring system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the pressure control valve is disposed in the connecting portion.
室を設け、前記圧力制御弁は前記容積室の下流側に配設
されていることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の
エアバルブスプリングシステム。3. An air valve for an internal combustion engine according to claim 2, wherein a volume chamber is provided in the middle of the joint portion of the relief passage, and the pressure control valve is disposed downstream of the volume chamber. Spring system.
する分離手段が設けられていることを特徴とする請求項
３記載の内燃機関のエアバルブスプリングシステム。4. The air valve spring system for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the volume chamber is provided with a separating means for separating oil and air.
検出するリリーフ圧検出手段と、該リリーフ圧検出手段
の検出値に基づいて前記空気室内の圧力を目標値に維持
すべく前記圧力制御弁の開閉制御を行うとともに、目標
値が増加方向に変更されたときには前記圧力制御弁の開
弁作動を停止させる弁制御手段とを設けたことを特徴と
する請求項１乃至４記載の内燃機関のエアバルブスプリ
ングシステム。5. A relief pressure detecting means for detecting the pressure in the relief passage or the volume chamber, and a pressure control valve for maintaining the pressure in the air chamber at a target value based on a detection value of the relief pressure detecting means. 5. An air valve for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising valve control means for performing opening / closing control and stopping the opening operation of the pressure control valve when the target value is changed in an increasing direction. Spring system.
クと、該蓄圧タンク内の圧力を検出するタンク内圧検出
手段とを設け、前記弁制御手段は、検出した蓄圧タンク
内圧が所定タンク内圧より低いときには、前記目標値
を、前記蓄圧タンク内圧が前記所定タンク内圧以上のと
きの値より大きな値に設定することを特徴とする請求項
５記載の内燃機関のエアバルブスプリングシステム。6. An accumulator tank connected to the air supply passage, and tank internal pressure detection means for detecting the pressure in the accumulator tank, wherein the valve control means is such that the detected accumulator tank internal pressure is lower than a predetermined tank internal pressure. The air valve spring system for an internal combustion engine according to claim 5, wherein when the pressure is low, the target value is set to a value larger than a value when the internal pressure of the accumulator tank is equal to or higher than the predetermined tank internal pressure.
通路とを接続する戻し通路と、該戻し通路の途中に配設
された逆止弁とを更に設けたことを特徴とする請求項１
乃至６記載の内燃機関のエアバルブスプリングシステ
ム。7. A return passage connecting an outlet side of the pressure control valve and the air supply passage, and a check valve arranged in the return passage. 1
7. An air valve spring system for an internal combustion engine according to any one of 6 to 6.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24044391A JPH0559916A (en) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | Air valve spring system for internal combustion engine |
| DE69211942T DE69211942T2 (en) | 1991-08-21 | 1992-08-20 | Lift valve control device for internal combustion engines |
| US07/932,459 US5233950A (en) | 1991-08-21 | 1992-08-20 | Valve operating system for internal combustion engine |
| EP92114249A EP0536513B1 (en) | 1991-08-21 | 1992-08-20 | Valve operating system for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24044391A JPH0559916A (en) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | Air valve spring system for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0559916A true JPH0559916A (en) | 1993-03-09 |
Family
ID=17059574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24044391A Pending JPH0559916A (en) | 1991-08-21 | 1991-08-27 | Air valve spring system for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0559916A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005264942A (en) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Intertechnique Sa | Valve return device and engine equipped therewith |
| US8375902B2 (en) | 2009-01-22 | 2013-02-19 | Brp-Powertrain Gmbh & Co. Kg | Air spring with cap |
| US8550044B2 (en) | 2009-01-20 | 2013-10-08 | Brp-Powertrain Gmbh & Co. Kg | Air spring system for an internal combustion engine |
-
1991
- 1991-08-27 JP JP24044391A patent/JPH0559916A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005264942A (en) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Intertechnique Sa | Valve return device and engine equipped therewith |
| US8550044B2 (en) | 2009-01-20 | 2013-10-08 | Brp-Powertrain Gmbh & Co. Kg | Air spring system for an internal combustion engine |
| US8813697B2 (en) | 2009-01-20 | 2014-08-26 | Brp-Powertrain Gmbh & Co. Kg | Air spring system for an internal combustion engine |
| US8375902B2 (en) | 2009-01-22 | 2013-02-19 | Brp-Powertrain Gmbh & Co. Kg | Air spring with cap |
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