JPH06159024A - 車両用エンジンの空気バネ式動弁装置 - Google Patents
車両用エンジンの空気バネ式動弁装置Info
- Publication number
- JPH06159024A JPH06159024A JP4341390A JP34139092A JPH06159024A JP H06159024 A JPH06159024 A JP H06159024A JP 4341390 A JP4341390 A JP 4341390A JP 34139092 A JP34139092 A JP 34139092A JP H06159024 A JPH06159024 A JP H06159024A
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- engine
- intake
- air
- exhaust
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 低中速回転領域における出力を向上しつつ全
回転領域にわたって吸排気バルブのジャンプやバウンス
を防止できる車両用エンジンの空気バネ式動弁装置の提
供。 【構成】 過給機９から逆止弁１８を介して加圧空気が
導入される蓄圧器１９と、高速回転領域で開かれる制御
弁２０ａ，２０ｂを介して上記蓄圧器から導入される加
圧空気により所定の予圧が付加される予圧空気室１４
ａ，１４ｂと、この予圧空気室内に摺動自在に嵌合して
吸排気バルブ４，６のバルブステムに連結され、予圧空
気室内の空気圧に応じて吸排気バルブの閉弁方向に付勢
され得るピストン部材１２ａ，１２ｂと、このピストン
部材を吸排気バルブの閉弁方向に常時付勢し、低中速回
転領域では単独で吸排気バルブを閉じる設定バネ力の小
さい補助バルブスプリング１６ａ，１６ｂとを備え、高
速回転領域では補助バルブスプリングの設定バネ力と予
圧空気室内の予圧とにより吸排気バルブを閉弁するよう
にする。
回転領域にわたって吸排気バルブのジャンプやバウンス
を防止できる車両用エンジンの空気バネ式動弁装置の提
供。 【構成】 過給機９から逆止弁１８を介して加圧空気が
導入される蓄圧器１９と、高速回転領域で開かれる制御
弁２０ａ，２０ｂを介して上記蓄圧器から導入される加
圧空気により所定の予圧が付加される予圧空気室１４
ａ，１４ｂと、この予圧空気室内に摺動自在に嵌合して
吸排気バルブ４，６のバルブステムに連結され、予圧空
気室内の空気圧に応じて吸排気バルブの閉弁方向に付勢
され得るピストン部材１２ａ，１２ｂと、このピストン
部材を吸排気バルブの閉弁方向に常時付勢し、低中速回
転領域では単独で吸排気バルブを閉じる設定バネ力の小
さい補助バルブスプリング１６ａ，１６ｂとを備え、高
速回転領域では補助バルブスプリングの設定バネ力と予
圧空気室内の予圧とにより吸排気バルブを閉弁するよう
にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吸気系に過給機を備え
た車両用エンジンの動弁装置に関し、詳しくは、空気バ
ネ圧を利用して吸排気バルブを閉弁方向に付勢するよう
にした車両用エンジンの空気バネ式動弁装置に関する。
た車両用エンジンの動弁装置に関し、詳しくは、空気バ
ネ圧を利用して吸排気バルブを閉弁方向に付勢するよう
にした車両用エンジンの空気バネ式動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用エンジンの動弁装置において、吸
気バルブや排気バルブを閉弁方向に付勢するバルブ閉弁
手段としては、コイルスプリングからなるバルブスプリ
ングを用いたものが従来一般的である。ここで、バルブ
スプリングのバネ力が不十分であると、エンジンの高速
回転時にバルブ駆動用のカムに対するバルブの追従性が
低下し、バルブはジャンプやバウンス現象を起こして正
確なタイミングで開閉動作できなくなる。そこで、バル
ブスプリングのバネ力はエンジンの高速回転時に対応で
きる大きさに設定されるのであるが、そうするとエンジ
ンの低中速回転時にバルブ開弁用のカムの摺動抵抗が大
きくなり、エンジンの出力低下を伴う。
気バルブや排気バルブを閉弁方向に付勢するバルブ閉弁
手段としては、コイルスプリングからなるバルブスプリ
ングを用いたものが従来一般的である。ここで、バルブ
スプリングのバネ力が不十分であると、エンジンの高速
回転時にバルブ駆動用のカムに対するバルブの追従性が
低下し、バルブはジャンプやバウンス現象を起こして正
確なタイミングで開閉動作できなくなる。そこで、バル
ブスプリングのバネ力はエンジンの高速回転時に対応で
きる大きさに設定されるのであるが、そうするとエンジ
ンの低中速回転時にバルブ開弁用のカムの摺動抵抗が大
きくなり、エンジンの出力低下を伴う。
【０００３】このように、バルブスプリング式のバルブ
閉弁手段では、バルブスプリングのバネ力をエンジン回
転数に応じて変化させることが困難なため、エンジンの
低速回転領域から高速回転領域にわたる全回転領域で充
分に機能を発揮することが難しい。そこで、近年、空気
圧を利用した空気バネ式のバルブ閉弁手段が提案され
（特開昭５８−１５７０７号、特開昭５９−１１３２２
８号、特開昭６２−２９７０９号、特開昭６０−１９２
８１７号の各公報参照）、また一部に実施されている。
閉弁手段では、バルブスプリングのバネ力をエンジン回
転数に応じて変化させることが困難なため、エンジンの
低速回転領域から高速回転領域にわたる全回転領域で充
分に機能を発揮することが難しい。そこで、近年、空気
圧を利用した空気バネ式のバルブ閉弁手段が提案され
（特開昭５８−１５７０７号、特開昭５９−１１３２２
８号、特開昭６２−２９７０９号、特開昭６０−１９２
８１７号の各公報参照）、また一部に実施されている。
【０００４】図３は船舶用エンジンの動弁装置に実施さ
れている空気バネ式のバルブ閉弁手段を示しており、図
中符号ａは例えば吸気バルブを、符号ｂは吸気バルブａ
のステムエンドに連結されたピストン部材としてのバケ
ットを、符号ｃはこのバケットｂを介して吸気バルブａ
を開弁動作させるカムをそれぞれ示している。そしてピ
ストン部材としてのバケットｂは、シリンダ部材として
の予圧空気室ｄにシールリングｅを介して摺動自在に嵌
合しており、予圧空気室ｄ内に封入された加圧空気の圧
力によりバケットｂが付勢されることで吸気バルブａが
閉弁され、加圧空気の圧力に抗してバケットｂがカムｃ
により押動されることで吸気バルブａが開弁されるよう
になっている。
れている空気バネ式のバルブ閉弁手段を示しており、図
中符号ａは例えば吸気バルブを、符号ｂは吸気バルブａ
のステムエンドに連結されたピストン部材としてのバケ
ットを、符号ｃはこのバケットｂを介して吸気バルブａ
を開弁動作させるカムをそれぞれ示している。そしてピ
ストン部材としてのバケットｂは、シリンダ部材として
の予圧空気室ｄにシールリングｅを介して摺動自在に嵌
合しており、予圧空気室ｄ内に封入された加圧空気の圧
力によりバケットｂが付勢されることで吸気バルブａが
閉弁され、加圧空気の圧力に抗してバケットｂがカムｃ
により押動されることで吸気バルブａが開弁されるよう
になっている。
【０００５】ここで、前記予圧空気室ｄ内の圧力は、図
４に示すように、吸気バルブａの閉弁時に対応した低い
圧力の予圧Ｐ１と吸気バルブａの開弁時に対応した高い
圧力の圧縮圧Ｐ２との間で脈動するのであるが、予圧空
気室ｄ内の加圧空気はシールリングｅ部分や吸気バルブ
ａのバルブステムが貫通する部分から漏れるので、その
対策を施さない場合には、予圧Ｐ１が時間経過と共に低
下し、これが大気圧Ｐ０まで低下すればもはや空気バネ
として機能しなくなる。そこで、予圧空気室ｄ内に加圧
空気を補充して予圧Ｐ１の低化を防止するために、予圧
空気室ｄには制御弁ｆを介して蓄圧器ｇ、コンプレッサ
ｈが順次連通接続されている。
４に示すように、吸気バルブａの閉弁時に対応した低い
圧力の予圧Ｐ１と吸気バルブａの開弁時に対応した高い
圧力の圧縮圧Ｐ２との間で脈動するのであるが、予圧空
気室ｄ内の加圧空気はシールリングｅ部分や吸気バルブ
ａのバルブステムが貫通する部分から漏れるので、その
対策を施さない場合には、予圧Ｐ１が時間経過と共に低
下し、これが大気圧Ｐ０まで低下すればもはや空気バネ
として機能しなくなる。そこで、予圧空気室ｄ内に加圧
空気を補充して予圧Ｐ１の低化を防止するために、予圧
空気室ｄには制御弁ｆを介して蓄圧器ｇ、コンプレッサ
ｈが順次連通接続されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記図３に
示した従来例においては、蓄圧器ｇに加圧空気を供給す
るものとして専用のコンプレッサｈが必要であり、車両
用のエンジンに適用する場合にはエンジンルーム内にコ
ンプレッサの設置スペースを確保しなければならず、そ
の確保に困難があった。
示した従来例においては、蓄圧器ｇに加圧空気を供給す
るものとして専用のコンプレッサｈが必要であり、車両
用のエンジンに適用する場合にはエンジンルーム内にコ
ンプレッサの設置スペースを確保しなければならず、そ
の確保に困難があった。
【０００７】そこで本発明は、コンプレッサが不要であ
って車両用エンジンに好適であり、エンジンの低中速回
転領域における出力を向上しつつエンジンの全回転領域
にわたって吸排気バルブのジャンプやバウンスを防止で
きる車両用エンジンの空気バネ式動弁装置を提供するこ
とを目的とする。
って車両用エンジンに好適であり、エンジンの低中速回
転領域における出力を向上しつつエンジンの全回転領域
にわたって吸排気バルブのジャンプやバウンスを防止で
きる車両用エンジンの空気バネ式動弁装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
による車両用エンジンの空気バネ式動弁装置は、吸気系
に過給機を備えた車両用エンジンの動弁装置であって、
上記過給機から逆止弁を介して加圧空気が導入される蓄
圧器と、エンジンの高速回転領域で開かれる制御弁を介
して上記蓄圧器から導入される加圧空気により所定の予
圧が付加される予圧空気室と、この予圧空気室内に摺動
自在に嵌合して吸排気バルブのバルブステムに連結さ
れ、予圧空気室内の空気圧に応じて吸排気バルブの閉弁
方向に付勢され得るピストン部材と、このピストン部材
を吸排気バルブの閉弁方向に常時付勢し、エンジンの低
中速回転領域では単独で吸排気バルブを閉じる設定バネ
力の小さい補助バルブスプリングとを備えたことを手段
としている。
による車両用エンジンの空気バネ式動弁装置は、吸気系
に過給機を備えた車両用エンジンの動弁装置であって、
上記過給機から逆止弁を介して加圧空気が導入される蓄
圧器と、エンジンの高速回転領域で開かれる制御弁を介
して上記蓄圧器から導入される加圧空気により所定の予
圧が付加される予圧空気室と、この予圧空気室内に摺動
自在に嵌合して吸排気バルブのバルブステムに連結さ
れ、予圧空気室内の空気圧に応じて吸排気バルブの閉弁
方向に付勢され得るピストン部材と、このピストン部材
を吸排気バルブの閉弁方向に常時付勢し、エンジンの低
中速回転領域では単独で吸排気バルブを閉じる設定バネ
力の小さい補助バルブスプリングとを備えたことを手段
としている。
【０００９】また、このような手段に加え、エンジン回
転数を信号入力して上記制御弁を開閉制御する制御ユニ
ットを備え、この制御ユニットは、上記制御弁をデュー
ティ比制御することによりエンジンの高速回転領域では
上記予圧空気室内の予圧をエンジン回転数に比例して増
大するよう構成したことを手段としている。
転数を信号入力して上記制御弁を開閉制御する制御ユニ
ットを備え、この制御ユニットは、上記制御弁をデュー
ティ比制御することによりエンジンの高速回転領域では
上記予圧空気室内の予圧をエンジン回転数に比例して増
大するよう構成したことを手段としている。
【００１０】
【作用】このような手段を採用した車両用エンジンの空
気バネ式動弁装置においては、エンジンの始動時、ある
いは低中速回転時であって、過給機による過給圧が充分
に得られない場合には、補助バルブスプリングの設定バ
ネ力のみがピストン部材に作用し、過給機による過給圧
が充分に得られるエンジンの高速回転時には、過給機か
ら逆止弁、蓄圧器、制御弁を介して予圧空気室内に導入
された加圧空気による所定の予圧が上記補助バルブスプ
リングの設定バネ力に合算してピストン部材に作用する
のであり、ピストン部材にバルブステムが連結された吸
排気バルブは、ジャンプやバウンス現象を起こすことな
くエンジンの全回転領域にわたりバルブ駆動用のカムの
回転に応じて確実に開閉駆動される。
気バネ式動弁装置においては、エンジンの始動時、ある
いは低中速回転時であって、過給機による過給圧が充分
に得られない場合には、補助バルブスプリングの設定バ
ネ力のみがピストン部材に作用し、過給機による過給圧
が充分に得られるエンジンの高速回転時には、過給機か
ら逆止弁、蓄圧器、制御弁を介して予圧空気室内に導入
された加圧空気による所定の予圧が上記補助バルブスプ
リングの設定バネ力に合算してピストン部材に作用する
のであり、ピストン部材にバルブステムが連結された吸
排気バルブは、ジャンプやバウンス現象を起こすことな
くエンジンの全回転領域にわたりバルブ駆動用のカムの
回転に応じて確実に開閉駆動される。
【００１１】ここで、補助バルブスプリングは、エンジ
ンの低中速回転領域において単独で吸排気バルブを閉じ
る程度にバネ力が小さく設定されているので、バルブ駆
動用のカムが回転する際の摺動抵抗は低減し、低中速回
転領域におけるエンジン出力が向上する。
ンの低中速回転領域において単独で吸排気バルブを閉じ
る程度にバネ力が小さく設定されているので、バルブ駆
動用のカムが回転する際の摺動抵抗は低減し、低中速回
転領域におけるエンジン出力が向上する。
【００１２】また、前記制御弁を開閉制御する制御ユニ
ットを備えた場合、エンジンの高速回転領域において予
圧空気室内の予圧はエンジン回転数に比例して増大制御
されるので、バルブ駆動用のカムの摺動抵抗の増大は極
力小さく抑えられ、高速回転領域におけるエンジン出力
の低下が極力小さく抑えられる。
ットを備えた場合、エンジンの高速回転領域において予
圧空気室内の予圧はエンジン回転数に比例して増大制御
されるので、バルブ駆動用のカムの摺動抵抗の増大は極
力小さく抑えられ、高速回転領域におけるエンジン出力
の低下が極力小さく抑えられる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付の図面を参照
して具体的に説明する。図１において符号１はエンジン
のピストン、符号２はピストン１を摺動自在に嵌合した
シリンダブロック、符号３はシリンダブロック２に接合
されたシリンダヘッドをそれぞれ示し、シリンダヘッド
３には、吸気バルブ４で開閉される吸気ポート５と、排
気バルブ６で開閉される排気ポート７が形成されてい
る。そして、吸気ポート５に連通する吸気系にはその上
流側から下流側に向かってエアフローメータ８、過給機
としてのスーパチャージャ９、スロットルバルブ１０を
有するスロットルボディ１１が順次設置されている。
して具体的に説明する。図１において符号１はエンジン
のピストン、符号２はピストン１を摺動自在に嵌合した
シリンダブロック、符号３はシリンダブロック２に接合
されたシリンダヘッドをそれぞれ示し、シリンダヘッド
３には、吸気バルブ４で開閉される吸気ポート５と、排
気バルブ６で開閉される排気ポート７が形成されてい
る。そして、吸気ポート５に連通する吸気系にはその上
流側から下流側に向かってエアフローメータ８、過給機
としてのスーパチャージャ９、スロットルバルブ１０を
有するスロットルボディ１１が順次設置されている。
【００１４】前記吸気バルブ４および排気バルブ６のバ
ルブステムエンドにはそれぞれピストン部材としてのバ
ケット１２ａ，１２ｂが連結され、これらのバケット１
２ａ，１２ｂにはバルブ駆動用のカム１３ａ，１３ｂが
それぞれ摺接している。そしてこれらのカム１３ａ，１
３ｂの回転により前記吸気バルブ４および排気バルブ６
を開弁動作すべく、バケット１２ａ，１２ｂはシリンダ
ヘッド３に形成されたシリンダ状の予圧空気室１４ａ，
１４ｂ内にシールリング１５ａ，１５ｂを介して摺動自
在に嵌合している。
ルブステムエンドにはそれぞれピストン部材としてのバ
ケット１２ａ，１２ｂが連結され、これらのバケット１
２ａ，１２ｂにはバルブ駆動用のカム１３ａ，１３ｂが
それぞれ摺接している。そしてこれらのカム１３ａ，１
３ｂの回転により前記吸気バルブ４および排気バルブ６
を開弁動作すべく、バケット１２ａ，１２ｂはシリンダ
ヘッド３に形成されたシリンダ状の予圧空気室１４ａ，
１４ｂ内にシールリング１５ａ，１５ｂを介して摺動自
在に嵌合している。
【００１５】また、前記予圧空気室１４ａ，１４ｂ内に
は、バケット１２ａ，１２ｂをカム１３ａ，１３ｂ側へ
それぞれ付勢する補助バルブスプリング１６ａ，１６ｂ
が設置されている。これらの補助バルブスプリング１６
ａ，１６ｂは、エンジンの低中速回転領域（例えば３０
００ｒｐｍ未満）において吸気バルブ４および排気バル
ブ６がジャンプやバウンス現象を発生しない範囲で、バ
ネ力が極力小さく設定されている。
は、バケット１２ａ，１２ｂをカム１３ａ，１３ｂ側へ
それぞれ付勢する補助バルブスプリング１６ａ，１６ｂ
が設置されている。これらの補助バルブスプリング１６
ａ，１６ｂは、エンジンの低中速回転領域（例えば３０
００ｒｐｍ未満）において吸気バルブ４および排気バル
ブ６がジャンプやバウンス現象を発生しない範囲で、バ
ネ力が極力小さく設定されている。
【００１６】ここで、前記スーパチャージャ９の直下流
側の吸気系から分岐して前記予圧空気室１４ａ，１４ｂ
に連通する加圧空気通路１７が設けられている。そして
この加圧空気通路１７の上流側には逆止弁１８と蓄圧器
１９とが順次設置され、加圧空気通路１７の二股状に分
岐した下流側にはそれぞれ制御弁２０ａ，２０ｂが設置
されている。
側の吸気系から分岐して前記予圧空気室１４ａ，１４ｂ
に連通する加圧空気通路１７が設けられている。そして
この加圧空気通路１７の上流側には逆止弁１８と蓄圧器
１９とが順次設置され、加圧空気通路１７の二股状に分
岐した下流側にはそれぞれ制御弁２０ａ，２０ｂが設置
されている。
【００１７】一方、前記制御弁２０ａ，２０ｂを開閉制
御する制御ユニット２１が設けられる。この制御ユニッ
ト２１は、前記蓄圧器１９内の圧力を検出する圧力セン
サ２２、予圧空気室１４ａ，１４ｂ内の圧力を検出する
圧力センサ２３ａ，２３ｂ、およびエンジン回転数を検
出するクランク角センサ２４から信号入力するもので、
エンジンの高速回転領域（例えば３０００ｒｐｍ以上）
では、前記制御弁２０ａ，２０ｂをデューティ比制御に
より開いて蓄圧器１９内の加圧空気を予圧空気室１４
ａ，１４ｂ内に導入し、その予圧をエンジン回転数に比
例して増大するよう構成されている。
御する制御ユニット２１が設けられる。この制御ユニッ
ト２１は、前記蓄圧器１９内の圧力を検出する圧力セン
サ２２、予圧空気室１４ａ，１４ｂ内の圧力を検出する
圧力センサ２３ａ，２３ｂ、およびエンジン回転数を検
出するクランク角センサ２４から信号入力するもので、
エンジンの高速回転領域（例えば３０００ｒｐｍ以上）
では、前記制御弁２０ａ，２０ｂをデューティ比制御に
より開いて蓄圧器１９内の加圧空気を予圧空気室１４
ａ，１４ｂ内に導入し、その予圧をエンジン回転数に比
例して増大するよう構成されている。
【００１８】なお、前記バケット１２ａ，１２ｂよりカ
ム１３ａ，１３ｂ側の空間は、還流通路２５を介して図
示省略したクランクケース内に連通しており、クランク
ケース内からのブローバイ通路２６が途中にＰＣＶバル
ブ２７を介してスロットルバルブ１０より下流の吸気系
に連通している。
ム１３ａ，１３ｂ側の空間は、還流通路２５を介して図
示省略したクランクケース内に連通しており、クランク
ケース内からのブローバイ通路２６が途中にＰＣＶバル
ブ２７を介してスロットルバルブ１０より下流の吸気系
に連通している。
【００１９】つぎに、以上のように構成された一実施例
につき、その作用を以下の表１を参照して説明する。
につき、その作用を以下の表１を参照して説明する。
【表１】
【００２０】エンジンの停止状態では、制御ユニット２
１からの信号により制御弁２０ａ，２０ｂが閉じられて
いるが、予圧空気室１４ａ，１４ｂ内の加圧空気はシー
ルリング１５ａ，１５ｂ部分や、吸気バルブ４あるいは
排気バルブ６のバルブステムが貫通する部分から漏れる
ので、予圧空気室１４ａ，１４ｂ内の圧力は、通常、略
大気圧まで低下している。ここでエンジンが始動する
と、吸気系ではスーパチャージャ９による過給が行われ
るが、その過給圧Ｐ３は一般に蓄圧器１９の内圧Ｐ４よ
り低く、逆止弁１８は閉じたままである。また、エンジ
ンの低速回転領域（例えば１０００ｒｐｍ前後）でも同
様に逆止弁１８は閉じたままである。
１からの信号により制御弁２０ａ，２０ｂが閉じられて
いるが、予圧空気室１４ａ，１４ｂ内の加圧空気はシー
ルリング１５ａ，１５ｂ部分や、吸気バルブ４あるいは
排気バルブ６のバルブステムが貫通する部分から漏れる
ので、予圧空気室１４ａ，１４ｂ内の圧力は、通常、略
大気圧まで低下している。ここでエンジンが始動する
と、吸気系ではスーパチャージャ９による過給が行われ
るが、その過給圧Ｐ３は一般に蓄圧器１９の内圧Ｐ４よ
り低く、逆止弁１８は閉じたままである。また、エンジ
ンの低速回転領域（例えば１０００ｒｐｍ前後）でも同
様に逆止弁１８は閉じたままである。
【００２１】ここで、エンジンが中速回転領域（例えば
２０００ｒｐｍ前後）に達すると、スーパチャージャ９
による過給圧Ｐ３も上昇し、これが蓄圧器１９の内圧Ｐ
４より大きくなると、逆止弁１８が開くことで加圧空気
が加圧空気通路１７を通って蓄圧器１９内に導入され
る。こうして蓄圧器１９の内圧Ｐ４は、予圧空気室１４
ａ，１４ｂ内に必要とされる予圧Ｐ１より大きくなる。
しかし、制御ユニット２１の指令により前記制御弁２０
ａ，２０ｂは依然として閉じたままであり、予圧空気室
１４ａ，１４ｂ内は依然として略大気圧状態にある。
２０００ｒｐｍ前後）に達すると、スーパチャージャ９
による過給圧Ｐ３も上昇し、これが蓄圧器１９の内圧Ｐ
４より大きくなると、逆止弁１８が開くことで加圧空気
が加圧空気通路１７を通って蓄圧器１９内に導入され
る。こうして蓄圧器１９の内圧Ｐ４は、予圧空気室１４
ａ，１４ｂ内に必要とされる予圧Ｐ１より大きくなる。
しかし、制御ユニット２１の指令により前記制御弁２０
ａ，２０ｂは依然として閉じたままであり、予圧空気室
１４ａ，１４ｂ内は依然として略大気圧状態にある。
【００２２】エンジンが高速回転領域（例えば３００ｒ
ｐｍ以上）に達すると、制御ユニット２１の指令により
制御弁２０ａ，２０ｂが開かれ、蓄圧器１９内の加圧空
気が加圧空気通路１７を通って予圧空気室１４ａ，１４
ｂに導入される。この場合、制御ユニット２１は、予圧
空気室１４ａ，１４ｂ内の予圧Ｐ１をエンジン回転数に
比例して増大するように制御弁２０ａ，２０ｂをデュー
ティ比制御する。
ｐｍ以上）に達すると、制御ユニット２１の指令により
制御弁２０ａ，２０ｂが開かれ、蓄圧器１９内の加圧空
気が加圧空気通路１７を通って予圧空気室１４ａ，１４
ｂに導入される。この場合、制御ユニット２１は、予圧
空気室１４ａ，１４ｂ内の予圧Ｐ１をエンジン回転数に
比例して増大するように制御弁２０ａ，２０ｂをデュー
ティ比制御する。
【００２３】このようにエンジンの始動から中速回転領
域（例えば３０００ｒｐｍ未満）までの間は、予圧空気
室１４ａ，１４ｂ内が略大気圧状態であるため、ピスト
ン部材としてのバケット１２ａ，１２ｂは補助バルブス
プリング１６ａ，１６ｂのバネ力のみでカム１３ａ，１
３ｂ側へ付勢されて吸気バルブ４や排気バルブ６を閉じ
る。ここで、上記補助バルブスプリング１６ａ，１６ｂ
は、エンジンの低中速回転領域において吸気バルブ４お
よび排気バルブ６がジャンプやバウンス現象を発生しな
い範囲で、バネ力が極力小さく設定されているので、バ
ルブ駆動用のカム１３ａ，１３ｂに対するバケット１２
ａ，１２ｂの圧接力は比較的に小さい。従って、カム１
３ａ，１３ｂの回転時の摺動抵抗は低減し、エンジン出
力が向上する。
域（例えば３０００ｒｐｍ未満）までの間は、予圧空気
室１４ａ，１４ｂ内が略大気圧状態であるため、ピスト
ン部材としてのバケット１２ａ，１２ｂは補助バルブス
プリング１６ａ，１６ｂのバネ力のみでカム１３ａ，１
３ｂ側へ付勢されて吸気バルブ４や排気バルブ６を閉じ
る。ここで、上記補助バルブスプリング１６ａ，１６ｂ
は、エンジンの低中速回転領域において吸気バルブ４お
よび排気バルブ６がジャンプやバウンス現象を発生しな
い範囲で、バネ力が極力小さく設定されているので、バ
ルブ駆動用のカム１３ａ，１３ｂに対するバケット１２
ａ，１２ｂの圧接力は比較的に小さい。従って、カム１
３ａ，１３ｂの回転時の摺動抵抗は低減し、エンジン出
力が向上する。
【００２４】また、エンジンの高速回転領域（例えば３
０００ｒｐｍ以上）では、予圧空気室１４ａ，１４ｂ内
に蓄圧器１９からの加圧空気が導入されるので、バケッ
ト１２ａ，１２ｂは補助バルブスプリング１６ａ，１６
ｂのバネ力と予圧空気室１４ａ，１４ｂ内に導入された
加圧空気の空気バネ圧とを合算した合成バネ力によりカ
ム１３ａ，１３ｂ側へ付勢されて吸気バルブ４や排気バ
ルブ６を閉じる。従って、前述のように補助バルブスプ
リング１６ａ，１６ｂのバネ力が極力小さく設定されて
いるにも拘らず、吸気バルブ４および排気バルブ６はジ
ャンプやバウンスを生じることなく確実に吸気ポート５
または排気ポート７を開閉する。
０００ｒｐｍ以上）では、予圧空気室１４ａ，１４ｂ内
に蓄圧器１９からの加圧空気が導入されるので、バケッ
ト１２ａ，１２ｂは補助バルブスプリング１６ａ，１６
ｂのバネ力と予圧空気室１４ａ，１４ｂ内に導入された
加圧空気の空気バネ圧とを合算した合成バネ力によりカ
ム１３ａ，１３ｂ側へ付勢されて吸気バルブ４や排気バ
ルブ６を閉じる。従って、前述のように補助バルブスプ
リング１６ａ，１６ｂのバネ力が極力小さく設定されて
いるにも拘らず、吸気バルブ４および排気バルブ６はジ
ャンプやバウンスを生じることなく確実に吸気ポート５
または排気ポート７を開閉する。
【００２５】図２は前記補助バルブスプリング１６ａ，
１６ｂと予圧空気室１４ａ，１４ｂ内の加圧空気による
空気バネとの合成バネ定数の変化を示しており、３００
０ｒｐｍ以上のエンジン高速回転領域では予圧空気室１
４ａ，１４ｂ内の予圧Ｐ１がエンジン回転数に比例して
増大制御されることから、合成バネ定数はエンジン回転
数に比例して増大する。このため、バルブ駆動用のカム
１３ａ，１３ｂの摺動抵抗の増大は極力小さく抑えられ
るのであり、エンジン出力の低下が極力小さく抑えられ
る。
１６ｂと予圧空気室１４ａ，１４ｂ内の加圧空気による
空気バネとの合成バネ定数の変化を示しており、３００
０ｒｐｍ以上のエンジン高速回転領域では予圧空気室１
４ａ，１４ｂ内の予圧Ｐ１がエンジン回転数に比例して
増大制御されることから、合成バネ定数はエンジン回転
数に比例して増大する。このため、バルブ駆動用のカム
１３ａ，１３ｂの摺動抵抗の増大は極力小さく抑えられ
るのであり、エンジン出力の低下が極力小さく抑えられ
る。
【００２６】ここで、一実施例においては、従来例のよ
うなコンプレッサが不要であり、コンプレッサの設置ス
ペースをエンジンルーム内に確保する必要が無いので、
車両用エンジンに好適である。
うなコンプレッサが不要であり、コンプレッサの設置ス
ペースをエンジンルーム内に確保する必要が無いので、
車両用エンジンに好適である。
【００２７】なお、前記実施例における制御ユニット２
１は、エンジン高速回転領域で単に制御弁２０ａ，２０
ｂを開く構成のものでもよい。
１は、エンジン高速回転領域で単に制御弁２０ａ，２０
ｂを開く構成のものでもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、エ
ンジンの始動時、あるいは低中速回転時であって、過給
機による過給圧が充分に得られない場合には、補助バル
ブスプリングの設定バネ力のみがピストン部材に作用
し、過給機による過給圧が充分に得られるエンジンの高
速回転時には、過給機から逆止弁、蓄圧器、制御弁を介
して予圧空気室内に導入された加圧空気による所定の予
圧が上記補助バルブスプリングの設定バネ力に合算して
ピストン部材に作用する。従って、ピストン部材にバル
ブステムが連結された吸排気バルブは、エンジンの全回
転領域にわたりバルブ駆動用のカムの回転に応じて確実
に開閉駆動されるのであり、吸排気バルブのジャンプや
バウンス現象をエンジンの全回転領域にわたり確実に防
止することができる。
ンジンの始動時、あるいは低中速回転時であって、過給
機による過給圧が充分に得られない場合には、補助バル
ブスプリングの設定バネ力のみがピストン部材に作用
し、過給機による過給圧が充分に得られるエンジンの高
速回転時には、過給機から逆止弁、蓄圧器、制御弁を介
して予圧空気室内に導入された加圧空気による所定の予
圧が上記補助バルブスプリングの設定バネ力に合算して
ピストン部材に作用する。従って、ピストン部材にバル
ブステムが連結された吸排気バルブは、エンジンの全回
転領域にわたりバルブ駆動用のカムの回転に応じて確実
に開閉駆動されるのであり、吸排気バルブのジャンプや
バウンス現象をエンジンの全回転領域にわたり確実に防
止することができる。
【００２９】ここで、補助バルブスプリングは、エンジ
ンの低中速回転領域において単独で吸排気バルブを閉じ
る程度にバネ力が小さく設定されているので、バルブ駆
動用のカムが回転する際の摺動抵抗は低減し、低中速回
転領域におけるエンジン出力を向上することができる。
ンの低中速回転領域において単独で吸排気バルブを閉じ
る程度にバネ力が小さく設定されているので、バルブ駆
動用のカムが回転する際の摺動抵抗は低減し、低中速回
転領域におけるエンジン出力を向上することができる。
【００３０】また、前記制御弁を開閉制御する制御ユニ
ットを備えた場合、エンジンの高速回転領域において予
圧空気室内の予圧はエンジン回転数に比例して増大制御
されるので、バルブ駆動用のカムの摺動抵抗の増大を極
力小さく抑えて高速回転領域におけるエンジン出力の低
下を極力小さく抑えることができる。
ットを備えた場合、エンジンの高速回転領域において予
圧空気室内の予圧はエンジン回転数に比例して増大制御
されるので、バルブ駆動用のカムの摺動抵抗の増大を極
力小さく抑えて高速回転領域におけるエンジン出力の低
下を極力小さく抑えることができる。
【００３１】さらに、構造的には従来のようなコンプレ
ッサが不要であり、コンプレッサの設置スペースをエン
ジンルーム内に確保する必要が無いから、車両用エンジ
ンに好適である。
ッサが不要であり、コンプレッサの設置スペースをエン
ジンルーム内に確保する必要が無いから、車両用エンジ
ンに好適である。
【図１】本発明の一実施例を概略的に示す構成図であ
る。
る。
【図２】一実施例の作用を示す合成バネ定数のグラフで
ある。
ある。
【図３】従来例の概略構成図である。
【図４】予圧空気室内の基本的な圧力変化を示すグラフ
である。
である。
１ ピストン ２ シリンダブロック ３ シリンダヘッド ４ 吸気バルブ ５ 吸気ポート ６ 排気バルブ ７ 排気ポート ８ エアフローメータ ９ スーパチャージャ １０ スロットルバルブ １１ スロットルボディ １２ａ，１２ｂ バケット １３ａ，１３ｂ カム １４ａ，１４ｂ 予圧空気室 １５ａ，１５ｂ シールリング １６ａ，１６ｂ 補助バルブスプリング １７ 加圧空気通路 １８ 逆止弁 １９ 蓄圧器 ２０ａ，２０ｂ 制御弁 ２１ 制御ユニット ２２ 圧力センサ ２３ａ，２３ｂ 圧力センサ ２４ クランク角センサ ２５ 還流通路 ２６ ブローバイ通路 ２７ ＰＣＶバルブ
Claims (2)
- 【請求項１】 吸気系に過給機を備えた車両用エンジン
の動弁装置であって、上記過給機から逆止弁を介して加
圧空気が導入される蓄圧器と、エンジンの高速回転領域
で開かれる制御弁を介して上記蓄圧器から導入される加
圧空気により所定の予圧が付加される予圧空気室と、こ
の予圧空気室内に摺動自在に嵌合して吸排気バルブのバ
ルブステムに連結され、予圧空気室内の空気圧に応じて
吸排気バルブの閉弁方向に付勢され得るピストン部材
と、このピストン部材を吸排気バルブの閉弁方向に常時
付勢し、エンジンの低中速回転領域では単独で吸排気バ
ルブを閉じる設定バネ力の小さい補助バルブスプリング
とを備えたことを特徴とする車両用エンジンの空気バネ
式動弁装置。 - 【請求項２】 エンジン回転数を信号入力して上記制御
弁を開閉制御する制御ユニットを備え、この制御ユニッ
トは、上記制御弁をデューティ比制御することによりエ
ンジンの高速回転領域では上記予圧空気室内の予圧をエ
ンジン回転数に比例して増大するよう構成したことを特
徴とする請求項１記載の車両用エンジンの空気バネ式動
弁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4341390A JPH06159024A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 車両用エンジンの空気バネ式動弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4341390A JPH06159024A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 車両用エンジンの空気バネ式動弁装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06159024A true JPH06159024A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=18345696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4341390A Pending JPH06159024A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 車両用エンジンの空気バネ式動弁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06159024A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4820239A (en) * | 1986-08-21 | 1989-04-11 | Valeo | Torsional damper device for torque transmission systems |
| KR20030048168A (ko) * | 2001-12-11 | 2003-06-19 | 현대자동차주식회사 | 배기가스를 구동원으로 이용한 흡배기밸브 개폐장치 |
| JP2009013801A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 動弁機構を備えた自動二輪車 |
| 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 |
| CN103498702A (zh) * | 2012-09-17 | 2014-01-08 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 气动发动机 |
| JP2014508241A (ja) * | 2011-01-27 | 2014-04-03 | スクデリ グループ インコーポレイテッド | 可変力バルブスプリング |
| US9046008B2 (en) | 2011-01-27 | 2015-06-02 | Scuderi Group, Llc | Lost-motion variable valve actuation system with valve deactivation |
| US9181821B2 (en) | 2011-01-27 | 2015-11-10 | Scuderi Group, Llc | Lost-motion variable valve actuation system with cam phaser |
-
1992
- 1992-11-26 JP JP4341390A patent/JPH06159024A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4820239A (en) * | 1986-08-21 | 1989-04-11 | Valeo | Torsional damper device for torque transmission systems |
| KR20030048168A (ko) * | 2001-12-11 | 2003-06-19 | 현대자동차주식회사 | 배기가스를 구동원으로 이용한 흡배기밸브 개폐장치 |
| JP2009013801A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 動弁機構を備えた自動二輪車 |
| 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 |
| JP2014508241A (ja) * | 2011-01-27 | 2014-04-03 | スクデリ グループ インコーポレイテッド | 可変力バルブスプリング |
| US9046008B2 (en) | 2011-01-27 | 2015-06-02 | Scuderi Group, Llc | Lost-motion variable valve actuation system with valve deactivation |
| US9181821B2 (en) | 2011-01-27 | 2015-11-10 | Scuderi Group, Llc | Lost-motion variable valve actuation system with cam phaser |
| CN103498702A (zh) * | 2012-09-17 | 2014-01-08 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 气动发动机 |
| CN103498702B (zh) * | 2012-09-17 | 2016-08-17 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 气动发动机 |
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