JPH07208132A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents
内燃機関の動弁装置Info
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- JPH07208132A JPH07208132A JP6006410A JP641094A JPH07208132A JP H07208132 A JPH07208132 A JP H07208132A JP 6006410 A JP6006410 A JP 6006410A JP 641094 A JP641094 A JP 641094A JP H07208132 A JPH07208132 A JP H07208132A
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- cylinder
- cam
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 逆止弁の逆止効果が低下した場合にも機関弁
の開閉特性を一致させることの可能な動弁装置を提供す
る。 【構成】 油圧シリンダ２５Ｆ、２５Ｒに供給される作
動油の排出経路に接続される電磁スピル弁２６を、吸気
弁２５Ｆ４、２５Ｒ４をカムのプロファイル通りに駆動
する運転状態においてカムによる吸気弁の開弁時期でな
い時期に開弁し、作動油を排出する。このスピル量制御
により逆止弁のシール性が劣化して作動油がシリンダに
逆流して、２つの吸気弁の開閉特性に不一致が発生する
ことが防止される。第２の発明にあっては、１つの油圧
ピストンの動きがロッカーアームにより２つの吸気弁に
伝達されるため、逆止弁のシール性が劣化しても開閉特
性の不一致の発生を本質的に抑制できる。
の開閉特性を一致させることの可能な動弁装置を提供す
る。 【構成】 油圧シリンダ２５Ｆ、２５Ｒに供給される作
動油の排出経路に接続される電磁スピル弁２６を、吸気
弁２５Ｆ４、２５Ｒ４をカムのプロファイル通りに駆動
する運転状態においてカムによる吸気弁の開弁時期でな
い時期に開弁し、作動油を排出する。このスピル量制御
により逆止弁のシール性が劣化して作動油がシリンダに
逆流して、２つの吸気弁の開閉特性に不一致が発生する
ことが防止される。第２の発明にあっては、１つの油圧
ピストンの動きがロッカーアームにより２つの吸気弁に
伝達されるため、逆止弁のシール性が劣化しても開閉特
性の不一致の発生を本質的に抑制できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の動弁装置に係
わり、特にカムと機関弁との間に油圧シリンダを配置す
ることによって機関弁の特性を変更することの可能な内
燃機関の動弁装置に関する。
わり、特にカムと機関弁との間に油圧シリンダを配置す
ることによって機関弁の特性を変更することの可能な内
燃機関の動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の機関弁駆動用カムと機関弁と
の間に油圧シリンダを配置し、シリンダ内の作動油の排
出タイミングを調節することにより機関弁（吸気弁ある
いは排気弁）の特性を変更とすることを可能とした内燃
機関の動弁装置は公知である。上記動弁装置にあっては
油圧シリンダ上面に内燃機関によって駆動されるカムに
応動するカム従動ピストンを、油圧シリンダ下面に機関
弁を駆動する弁駆動ピストンを配置する。
の間に油圧シリンダを配置し、シリンダ内の作動油の排
出タイミングを調節することにより機関弁（吸気弁ある
いは排気弁）の特性を変更とすることを可能とした内燃
機関の動弁装置は公知である。上記動弁装置にあっては
油圧シリンダ上面に内燃機関によって駆動されるカムに
応動するカム従動ピストンを、油圧シリンダ下面に機関
弁を駆動する弁駆動ピストンを配置する。
【０００３】シリンダ内に作動油が充填されている場合
にはカム従動ピストンの動きはそのまま弁駆動ピストン
に伝達され、カムのプロファイルに従って機関弁が駆動
される。シリンダ内の作動油が排出された場合にはカム
従動ピストンの動きは弁駆動ピストンには伝達されず、
機関弁はバネによって閉弁される。
にはカム従動ピストンの動きはそのまま弁駆動ピストン
に伝達され、カムのプロファイルに従って機関弁が駆動
される。シリンダ内の作動油が排出された場合にはカム
従動ピストンの動きは弁駆動ピストンには伝達されず、
機関弁はバネによって閉弁される。
【０００４】即ちシリンダ内の作動油の充填および排出
タイミングを電磁スピル弁の開閉時期を制御することに
よって変更し、これによって機関弁の閉じ特性を変更す
ることが可能となる。特に１つの気筒に複数の機関弁を
設置する場合には、複数の機関弁の動作特性を一致させ
るために１つの電磁スピル弁によって複数の機関弁の開
閉時期を制御するとともに、機関弁に対応して設置され
る複数のシリンダ間の干渉を避けるためにシリンダから
電磁スピル弁に至る流路に逆止弁を設けることが提案さ
れている（特開昭６３−１７６６１０公報参照）。
タイミングを電磁スピル弁の開閉時期を制御することに
よって変更し、これによって機関弁の閉じ特性を変更す
ることが可能となる。特に１つの気筒に複数の機関弁を
設置する場合には、複数の機関弁の動作特性を一致させ
るために１つの電磁スピル弁によって複数の機関弁の開
閉時期を制御するとともに、機関弁に対応して設置され
る複数のシリンダ間の干渉を避けるためにシリンダから
電磁スピル弁に至る流路に逆止弁を設けることが提案さ
れている（特開昭６３−１７６６１０公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記提案
にかかる動弁装置にあっては、逆止弁内における異物の
噛み込みあるいはシール材の劣化、例えば偏摩耗などに
より逆止効果が低下した場合には、一方のシリンダから
他方のシリンダへの油漏れが生じ複数の機関弁の開閉特
性が不一致となることは避けることができない。
にかかる動弁装置にあっては、逆止弁内における異物の
噛み込みあるいはシール材の劣化、例えば偏摩耗などに
より逆止効果が低下した場合には、一方のシリンダから
他方のシリンダへの油漏れが生じ複数の機関弁の開閉特
性が不一致となることは避けることができない。
【０００６】図１は従来の内燃機関の動弁装置の油圧回
路図であって、４気筒１６弁内燃機関の場合を示す。な
お図１は♯２気筒の吸気弁に対する油圧回路のみを示し
ている。リザーバ１０内の作動油は油圧ポンプ１１で加
圧され、ヘッド１２に導かれる。
路図であって、４気筒１６弁内燃機関の場合を示す。な
お図１は♯２気筒の吸気弁に対する油圧回路のみを示し
ている。リザーバ１０内の作動油は油圧ポンプ１１で加
圧され、ヘッド１２に導かれる。
【０００７】ヘッド１２内の油圧はリリーフ弁１３によ
って調節される。ヘッド１２から各気筒の吸気弁用およ
び排気弁用の油圧回路に逆止弁を介して分岐する。即ち
ヘッド１２から逆止弁２１を介して導かれた流路は２つ
に分岐して２つの上流側逆止弁２２Ｆおよび２２Ｒに接
続される。
って調節される。ヘッド１２から各気筒の吸気弁用およ
び排気弁用の油圧回路に逆止弁を介して分岐する。即ち
ヘッド１２から逆止弁２１を介して導かれた流路は２つ
に分岐して２つの上流側逆止弁２２Ｆおよび２２Ｒに接
続される。
【０００８】上流側逆止弁２２Ｆ（Ｒ）流出口に接続さ
れる流路は２つに分岐し、一方は下流側逆止弁２３Ｆ
（Ｒ）に、他方はシリンダ入口逆止弁２４Ｆ（Ｒ）に接
続される。シリンダ入口逆止弁２４Ｆ（Ｒ）流出口はシ
リンダ２５Ｆ（Ｒ）の給油口に接続される。
れる流路は２つに分岐し、一方は下流側逆止弁２３Ｆ
（Ｒ）に、他方はシリンダ入口逆止弁２４Ｆ（Ｒ）に接
続される。シリンダ入口逆止弁２４Ｆ（Ｒ）流出口はシ
リンダ２５Ｆ（Ｒ）の給油口に接続される。
【０００９】シリンダ２５Ｆ（Ｒ）の排出口はシリンダ
入口逆止弁２４Ｆ（Ｒ）をバイパスして下流側逆止弁２
３Ｆ（Ｒ）に接続される。シリンダ２５Ｆ（Ｒ）の上部
にはカム２５Ｆ（Ｒ）１に従動するカム従動ピストン２
５Ｆ（Ｒ）２が設置され、下部には吸気弁駆動ピストン
２５Ｆ（Ｒ）３が設置され、吸気弁２５Ｆ（Ｒ）４と接
触している。
入口逆止弁２４Ｆ（Ｒ）をバイパスして下流側逆止弁２
３Ｆ（Ｒ）に接続される。シリンダ２５Ｆ（Ｒ）の上部
にはカム２５Ｆ（Ｒ）１に従動するカム従動ピストン２
５Ｆ（Ｒ）２が設置され、下部には吸気弁駆動ピストン
２５Ｆ（Ｒ）３が設置され、吸気弁２５Ｆ（Ｒ）４と接
触している。
【００１０】２つの下流側逆止弁２３Ｆおよび２３Ｒの
流出側流路は合流し電磁スピル弁２６、アキュムレータ
２７を経て逆止弁２１流出口に戻される。即ち電磁スピ
ル弁２６が流路を遮断している時はシリンダ２５Ｆ
（Ｒ）内に作動油が充填され、カム２５Ｆ（Ｒ）１に従
動するカム従動ピストン２５Ｆ（Ｒ）２の動きがそのま
ま吸気弁駆動ピストン２５Ｆ（Ｒ）３に伝達され吸気弁
２５Ｆ（Ｒ）４がカム２５Ｆ（Ｒ）１の形状に従って駆
動される。
流出側流路は合流し電磁スピル弁２６、アキュムレータ
２７を経て逆止弁２１流出口に戻される。即ち電磁スピ
ル弁２６が流路を遮断している時はシリンダ２５Ｆ
（Ｒ）内に作動油が充填され、カム２５Ｆ（Ｒ）１に従
動するカム従動ピストン２５Ｆ（Ｒ）２の動きがそのま
ま吸気弁駆動ピストン２５Ｆ（Ｒ）３に伝達され吸気弁
２５Ｆ（Ｒ）４がカム２５Ｆ（Ｒ）１の形状に従って駆
動される。
【００１１】逆に電磁スピル弁２６が流路を開放してい
る時にはカム従動ピストン２５Ｆ（Ｒ）２の動きは吸気
弁駆動ピストン２５Ｆ（Ｒ）３に伝達されず吸気弁２５
Ｆ（Ｒ）４は閉弁状態に保持される。図２は逆止弁２３
Ｆ、２３Ｒの構造図であって、シリンダから電磁スピル
弁へ向かう作動油の流れはバネ２３１に抗してボール２
３２を移動させ流路は開状態となる。
る時にはカム従動ピストン２５Ｆ（Ｒ）２の動きは吸気
弁駆動ピストン２５Ｆ（Ｒ）３に伝達されず吸気弁２５
Ｆ（Ｒ）４は閉弁状態に保持される。図２は逆止弁２３
Ｆ、２３Ｒの構造図であって、シリンダから電磁スピル
弁へ向かう作動油の流れはバネ２３１に抗してボール２
３２を移動させ流路は開状態となる。
【００１２】逆に電磁スピル弁が流路を遮断している時
はボール２３２はボールシート２３３に接触して作動油
の逆流を防止している。ボールシート２３３はボディ２
３４に開けられた孔２３５に圧入されているが、ボール
２３２とボールシート２３３との接触面あるいはボール
シート２３３とボディ２３４との接触面に例えば切削ク
ズのような異物が存在するとシール性は劣化する。
はボール２３２はボールシート２３３に接触して作動油
の逆流を防止している。ボールシート２３３はボディ２
３４に開けられた孔２３５に圧入されているが、ボール
２３２とボールシート２３３との接触面あるいはボール
シート２３３とボディ２３４との接触面に例えば切削ク
ズのような異物が存在するとシール性は劣化する。
【００１３】例えば図１の逆止弁２３Ｒのシール性が劣
化した場合にはシリンダ２５Ｆからシリンダ２５Ｒへの
作動油の流れ込みが発生する。このような状況で電磁ス
ピル弁２６が閉である状況、即ちカム２５Ｆ（Ｒ）１の
プロファイル通りに吸気弁を駆動する状況が継続する
と、全閉状態であっても吸気弁２５Ｒ４が開弁する。即
ち吸気弁２５Ｆ４と吸気弁２５Ｒ４との間の開閉特性が
不一致となる。
化した場合にはシリンダ２５Ｆからシリンダ２５Ｒへの
作動油の流れ込みが発生する。このような状況で電磁ス
ピル弁２６が閉である状況、即ちカム２５Ｆ（Ｒ）１の
プロファイル通りに吸気弁を駆動する状況が継続する
と、全閉状態であっても吸気弁２５Ｒ４が開弁する。即
ち吸気弁２５Ｆ４と吸気弁２５Ｒ４との間の開閉特性が
不一致となる。
【００１４】図３は不具合発生状況の説明図であって、
縦軸に弁リフトを、横軸にクランク角度をとる。（イ）
は逆止弁２３Ｒのシール性の劣化前の開閉特性であり、
（ロ）は劣化後の開閉特性である。即ちシール性が劣化
すると全閉位置にオフセットが、開特性にずれが発生す
るため、燃費および排気性状が悪化する原因となる。
縦軸に弁リフトを、横軸にクランク角度をとる。（イ）
は逆止弁２３Ｒのシール性の劣化前の開閉特性であり、
（ロ）は劣化後の開閉特性である。即ちシール性が劣化
すると全閉位置にオフセットが、開特性にずれが発生す
るため、燃費および排気性状が悪化する原因となる。
【００１５】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、逆止弁の逆止効果が低下した場合にも機関弁の開
閉特性を一致させることの可能な動弁装置を提供するこ
とを目的とする。
って、逆止弁の逆止効果が低下した場合にも機関弁の開
閉特性を一致させることの可能な動弁装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】第１の発明にかかる内燃
機関の動弁装置は、各気筒に設置される複数の吸気弁あ
るいは排気弁に対応して油圧シリンダと油圧シリンダの
一方にカムの形状に従動する従動ピストンと油圧シリン
ダの他の一方に吸気弁あるいは排気弁を駆動する駆動ピ
ストンと、を具備する内燃機関の動弁装置であって、油
圧シリンダ内の作動油を排出する１つの電磁スピル弁
と、電磁スピル弁と前記油圧シリンダとを接続する油圧
流路に設置される複数の吸気弁あるいは排気弁の数に対
応する逆止弁と、カムによる開弁時期でない時に１つの
電磁スピル弁を開弁するとともに内燃機関回転数が高い
ほど開弁時間を長くするスピル量制御手段と、をさらに
具備する。
機関の動弁装置は、各気筒に設置される複数の吸気弁あ
るいは排気弁に対応して油圧シリンダと油圧シリンダの
一方にカムの形状に従動する従動ピストンと油圧シリン
ダの他の一方に吸気弁あるいは排気弁を駆動する駆動ピ
ストンと、を具備する内燃機関の動弁装置であって、油
圧シリンダ内の作動油を排出する１つの電磁スピル弁
と、電磁スピル弁と前記油圧シリンダとを接続する油圧
流路に設置される複数の吸気弁あるいは排気弁の数に対
応する逆止弁と、カムによる開弁時期でない時に１つの
電磁スピル弁を開弁するとともに内燃機関回転数が高い
ほど開弁時間を長くするスピル量制御手段と、をさらに
具備する。
【００１７】第２の発明にかかる内燃機関の動弁装置
は、各気筒に複数の同機能機関弁を装備する内燃機関に
使用され各気筒の同機能機関弁毎に１つの油圧シリンダ
と油圧シリンダの一方にカムの形状に従動する１つの従
動ピストンと油圧シリンダの他の一方に１つの駆動ピス
トンと、を具備する動弁装置であって、駆動ピストンと
複数の同機能機関弁との間に前記駆動ピストンの動きを
複数の同機能機関弁に伝達するロッカーアームを設置す
る。
は、各気筒に複数の同機能機関弁を装備する内燃機関に
使用され各気筒の同機能機関弁毎に１つの油圧シリンダ
と油圧シリンダの一方にカムの形状に従動する１つの従
動ピストンと油圧シリンダの他の一方に１つの駆動ピス
トンと、を具備する動弁装置であって、駆動ピストンと
複数の同機能機関弁との間に前記駆動ピストンの動きを
複数の同機能機関弁に伝達するロッカーアームを設置す
る。
【００１８】
【作用】第１の発明にかかる内燃機関の動弁装置にあっ
ては、機関弁をカムのプロファイル通りに駆動する運転
状態において、カムによる機関弁の開弁時期でない時期
に電磁スピル弁を回転数が高であるほど長く開弁し作動
油を排出することにより作動油がシリンダに逆流するこ
とを防止するとともに、低速回転時不必要にスピル時間
が長くなることを防止し電磁スピル弁への通電時間を短
縮する。
ては、機関弁をカムのプロファイル通りに駆動する運転
状態において、カムによる機関弁の開弁時期でない時期
に電磁スピル弁を回転数が高であるほど長く開弁し作動
油を排出することにより作動油がシリンダに逆流するこ
とを防止するとともに、低速回転時不必要にスピル時間
が長くなることを防止し電磁スピル弁への通電時間を短
縮する。
【００１９】第２の発明にかかる内燃機関の動弁装置に
あっては、１つの油圧系が複数の同機能機関弁を駆動す
るため、機関弁間の開閉特性の不一致は本質的に発生し
ない。
あっては、１つの油圧系が複数の同機能機関弁を駆動す
るため、機関弁間の開閉特性の不一致は本質的に発生し
ない。
【００２０】
【実施例】図４は本発明にかかる内燃機関の動弁装置の
構成図であって、図１に示す従来の動弁装置に制御部４
１が追加される。制御部４１は、例えばマイクロコンピ
ュータであり、速度センサ４２で検出される内燃機関回
転数およびアクセルセンサ４３で検出されるアクセルペ
ダル踏み込み量に基づいて電磁スピル弁２６を駆動す
る。
構成図であって、図１に示す従来の動弁装置に制御部４
１が追加される。制御部４１は、例えばマイクロコンピ
ュータであり、速度センサ４２で検出される内燃機関回
転数およびアクセルセンサ４３で検出されるアクセルペ
ダル踏み込み量に基づいて電磁スピル弁２６を駆動す
る。
【００２１】図５は制御部４１で実行されるスピル量制
御ルーチンのフローチャートであって、所定のクランク
角度毎に実行される。ステップ５１で速度センサ４２で
検出される内燃機関回転数Ｎe およびアクセルセンサ４
３で検出されるアクセルペダル踏み込み量Ａc を読み込
む。ステップ５２において内燃機関の運転状態に応じて
定まる吸気弁２５Ｆ（Ｒ）４の目標閉弁時期θc を予め
記憶されたマップに基づき内燃機関回転数Ｎe およびア
クセルペダル踏み込み量Ａc として決定する。
御ルーチンのフローチャートであって、所定のクランク
角度毎に実行される。ステップ５１で速度センサ４２で
検出される内燃機関回転数Ｎe およびアクセルセンサ４
３で検出されるアクセルペダル踏み込み量Ａc を読み込
む。ステップ５２において内燃機関の運転状態に応じて
定まる吸気弁２５Ｆ（Ｒ）４の目標閉弁時期θc を予め
記憶されたマップに基づき内燃機関回転数Ｎe およびア
クセルペダル踏み込み量Ａc として決定する。
【００２２】θc ＝ θc （Ｎe 、Ａc ） ステップ５３において目標閉弁時期θc がカム２５Ｆ
（Ｒ）１のプロファイルで決定されるカムプロファイル
閉弁時期θp 以上であるか否かが判定され、肯定判定さ
れた場合にステップ５４に進む。ステップ５４において
内燃機関回転数Ｎe が予め定められたしきい値回転数Ｎ
t 以上であるか否かが判定され、肯定判定された場合に
ステップ５５に進む。
（Ｒ）１のプロファイルで決定されるカムプロファイル
閉弁時期θp 以上であるか否かが判定され、肯定判定さ
れた場合にステップ５４に進む。ステップ５４において
内燃機関回転数Ｎe が予め定められたしきい値回転数Ｎ
t 以上であるか否かが判定され、肯定判定された場合に
ステップ５５に進む。
【００２３】ステップ５５において電磁スピル弁２６の
開弁信号発生時期θsoを吸気弁の目標閉弁時期θc の関
数として、電磁スピル弁２６の開弁期間φを内燃機関回
転数Ｎe の関数として決定する。 θso ＝ θso（θc ） φ ＝ φ（Ｎe ） なお閉弁信号発生時期θscは次式により求める。
開弁信号発生時期θsoを吸気弁の目標閉弁時期θc の関
数として、電磁スピル弁２６の開弁期間φを内燃機関回
転数Ｎe の関数として決定する。 θso ＝ θso（θc ） φ ＝ φ（Ｎe ） なお閉弁信号発生時期θscは次式により求める。
【００２４】θsc ＝ θso ＋ φ 図６は電磁スピル弁２６の開弁期間φを決定するための
グラフであって、縦軸に開弁期間φを、横軸に内燃機関
回転数Ｎe をとる。即ち開弁期間φは内燃機関回転数Ｎ
e に比例する値として決定される。ステップ５６におい
て電磁スピル弁２６の開弁信号発生時期θsoおよび閉弁
信号発生時期θscに基づいて電磁スピル弁２６の開弁信
号発生基準時期Ｎo および閉弁信号発生基準時期Ｎc を
決定する。
グラフであって、縦軸に開弁期間φを、横軸に内燃機関
回転数Ｎe をとる。即ち開弁期間φは内燃機関回転数Ｎ
e に比例する値として決定される。ステップ５６におい
て電磁スピル弁２６の開弁信号発生時期θsoおよび閉弁
信号発生時期θscに基づいて電磁スピル弁２６の開弁信
号発生基準時期Ｎo および閉弁信号発生基準時期Ｎc を
決定する。
【００２５】ステップ５７において次式により時期偏差
を決定する。 Δθo ＝ θso − Ｎo Δθc ＝ θsc − Ｎc ステップ５８において開弁時期偏差Δθo および閉弁時
期偏差Δθc を時間に変換した後に出力してこのルーチ
ンを終了する。
を決定する。 Δθo ＝ θso − Ｎo Δθc ＝ θsc − Ｎc ステップ５８において開弁時期偏差Δθo および閉弁時
期偏差Δθc を時間に変換した後に出力してこのルーチ
ンを終了する。
【００２６】なおステップ５３において否定判定された
場合は、ステップ５９に進み吸気弁をカムプロファイル
閉弁時期θp 以前に閉弁するための閉弁時期θb を演算
する。なおステップ５９に進んだ場合は、電磁スピル弁
２６が定期的に開とされるので逆止弁のシール性が劣化
した時にも開閉特性が不一致となることはない。
場合は、ステップ５９に進み吸気弁をカムプロファイル
閉弁時期θp 以前に閉弁するための閉弁時期θb を演算
する。なおステップ５９に進んだ場合は、電磁スピル弁
２６が定期的に開とされるので逆止弁のシール性が劣化
した時にも開閉特性が不一致となることはない。
【００２７】従ってステップ５５からステップ５８まで
の処理を実行する必要はなく、ステップ５９の実行後直
接このルーチンを終了する。またステップ５４において
否定判定された場合は、内燃機関回転数Ｎe がしきい値
回転数Ｎt 以下でありシリンダ室内油圧は余り高くなら
ず、逆止弁のシール性が劣化した時にも作動油の逆流は
顕著でなく開閉特性が不一致となることはない。
の処理を実行する必要はなく、ステップ５９の実行後直
接このルーチンを終了する。またステップ５４において
否定判定された場合は、内燃機関回転数Ｎe がしきい値
回転数Ｎt 以下でありシリンダ室内油圧は余り高くなら
ず、逆止弁のシール性が劣化した時にも作動油の逆流は
顕著でなく開閉特性が不一致となることはない。
【００２８】そこで電磁スピル弁２６を操作することに
よる電力の消費を抑制するために電磁スピル弁２６の開
操作を実行せずに直接このルーチンを終了する。なお開
弁信号発生時期θsoおよび閉弁信号発生時期θscに基づ
いて直接電磁スピル弁２６を直接制御しないで、開弁信
号発生基準時期Ｎo および閉弁信号発生基準時期Ｎc と
開弁時期偏差Δθo および閉弁時期偏差Δθc とに基づ
いて電磁スピル弁２６を制御するのは、内燃機関回転数
に変動が大きい運転状態における電磁スピル弁の開弁時
期の誤差を少なくするためである。
よる電力の消費を抑制するために電磁スピル弁２６の開
操作を実行せずに直接このルーチンを終了する。なお開
弁信号発生時期θsoおよび閉弁信号発生時期θscに基づ
いて直接電磁スピル弁２６を直接制御しないで、開弁信
号発生基準時期Ｎo および閉弁信号発生基準時期Ｎc と
開弁時期偏差Δθo および閉弁時期偏差Δθc とに基づ
いて電磁スピル弁２６を制御するのは、内燃機関回転数
に変動が大きい運転状態における電磁スピル弁の開弁時
期の誤差を少なくするためである。
【００２９】図７はスピル量制御の動作説明図であっ
て、縦軸に弁リフト、回転数信号および電磁スピル弁開
閉信号を、横軸にクランク角度をとる。即ち運転状態か
ら決定される吸気弁の閉弁時期θc を基準に開弁信号発
生時期θsoおよび閉弁信号発生時期θscを定め、それ以
前の回転数信号位置を開弁信号発生基準時期Ｎo および
閉弁信号発生基準時期Ｎc として決定する。
て、縦軸に弁リフト、回転数信号および電磁スピル弁開
閉信号を、横軸にクランク角度をとる。即ち運転状態か
ら決定される吸気弁の閉弁時期θc を基準に開弁信号発
生時期θsoおよび閉弁信号発生時期θscを定め、それ以
前の回転数信号位置を開弁信号発生基準時期Ｎo および
閉弁信号発生基準時期Ｎc として決定する。
【００３０】そして開弁時期偏差Δθo および閉弁時期
偏差Δθc とに基づいて電磁スピル弁２６を制御する。
図８は本発明にかかる動弁装置を４気筒内燃機関に対し
て適用した場合のタイミング図であって、縦軸に各気筒
毎にバルブリフトとスピル弁開度を、横軸にクランク角
度をとる。
偏差Δθc とに基づいて電磁スピル弁２６を制御する。
図８は本発明にかかる動弁装置を４気筒内燃機関に対し
て適用した場合のタイミング図であって、縦軸に各気筒
毎にバルブリフトとスピル弁開度を、横軸にクランク角
度をとる。
【００３１】この実施例は各気筒毎に電磁スピル弁を設
置したものであるが、♯１気筒と♯４気筒、♯２気筒と
♯３気筒はそれぞれ位相が３６０°ずれているため♯１
気筒と♯４気筒に対して１つ、♯２気筒と♯３気筒に対
して１つ合計２つの電磁スピル弁とすることも可能であ
る。図９および図１０は第２の発明にかかる動弁装置の
断面図およびＡ−Ａ断面図であって、１つの気筒に対し
て２つの吸気弁２５Ｆ４および２５Ｒ４が設置される。
置したものであるが、♯１気筒と♯４気筒、♯２気筒と
♯３気筒はそれぞれ位相が３６０°ずれているため♯１
気筒と♯４気筒に対して１つ、♯２気筒と♯３気筒に対
して１つ合計２つの電磁スピル弁とすることも可能であ
る。図９および図１０は第２の発明にかかる動弁装置の
断面図およびＡ−Ａ断面図であって、１つの気筒に対し
て２つの吸気弁２５Ｆ４および２５Ｒ４が設置される。
【００３２】さらに２つの吸気弁２５Ｆ４および２５Ｒ
４に対して１つのシリンダ２５が設置され、シリンダ２
５の上面にはカム２５１に従動するカム従動ピストン２
５２が、下面には弁駆動ピストン２５３が設置される。
なおカム２５１はカムシャフトによって回転駆動され
る。また弁駆動ピストン２５３と２つの吸気弁２５Ｆ４
および２５Ｒ４との間には、Ｔ字型のロッカーアーム９
が設置され、弁駆動ピストン２５３の動きが２つの吸気
弁２５Ｆ４および２５Ｒ４に伝達される。
４に対して１つのシリンダ２５が設置され、シリンダ２
５の上面にはカム２５１に従動するカム従動ピストン２
５２が、下面には弁駆動ピストン２５３が設置される。
なおカム２５１はカムシャフトによって回転駆動され
る。また弁駆動ピストン２５３と２つの吸気弁２５Ｆ４
および２５Ｒ４との間には、Ｔ字型のロッカーアーム９
が設置され、弁駆動ピストン２５３の動きが２つの吸気
弁２５Ｆ４および２５Ｒ４に伝達される。
【００３３】従って、シリンダ２５内のカム従動ピスト
ン２５２と弁駆動ピストン２５３との間の空間に作動油
が充満された時には２つの吸気弁２５Ｆ４および２５Ｒ
４はカム２５１のプロファイルに従って開閉する。作動
油が排出された時にはカム２５１のプロファイルは弁駆
動ピストン２５３に伝達されず、２つの吸気弁２５Ｆ４
および２５Ｒ４はバネによって閉弁される。
ン２５２と弁駆動ピストン２５３との間の空間に作動油
が充満された時には２つの吸気弁２５Ｆ４および２５Ｒ
４はカム２５１のプロファイルに従って開閉する。作動
油が排出された時にはカム２５１のプロファイルは弁駆
動ピストン２５３に伝達されず、２つの吸気弁２５Ｆ４
および２５Ｒ４はバネによって閉弁される。
【００３４】図１１はロッカーアーム９の上面図であっ
て、ロッカーアーム９の交点には弁駆動ピストン２５３
に嵌合する凹部９１が形成される。またＴ字型ロッカー
アーム９の翼部左右の下面には吸気弁２５Ｆ４および２
５Ｒ４と嵌合する凹部９２Ｆおよび９２Ｒが形成され
る。さらにＴ字型ロッカーアーム９の尾部には軸受９３
が設けられており、ロッカーアーム９は軸受９３を支点
として上下に動く。
て、ロッカーアーム９の交点には弁駆動ピストン２５３
に嵌合する凹部９１が形成される。またＴ字型ロッカー
アーム９の翼部左右の下面には吸気弁２５Ｆ４および２
５Ｒ４と嵌合する凹部９２Ｆおよび９２Ｒが形成され
る。さらにＴ字型ロッカーアーム９の尾部には軸受９３
が設けられており、ロッカーアーム９は軸受９３を支点
として上下に動く。
【００３５】
【発明の効果】第１の発明にかかる動弁装置によれば、
機関弁をカムのプロファイル通りに駆動する運転状態に
おいてカムによる機関弁の開弁時期でない時期に電磁ス
ピル弁を回転数が高であるほど長く開弁することによっ
て、作動油を排出することにより作動油がシリンダに逆
流し複数の同機能機関弁の開閉特性が不一致となること
を防止することが可能となる。
機関弁をカムのプロファイル通りに駆動する運転状態に
おいてカムによる機関弁の開弁時期でない時期に電磁ス
ピル弁を回転数が高であるほど長く開弁することによっ
て、作動油を排出することにより作動油がシリンダに逆
流し複数の同機能機関弁の開閉特性が不一致となること
を防止することが可能となる。
【００３６】なお内燃機関回転数が低である時には作動
油の逆流は顕著でないため、電磁スピル弁の開弁時間が
不必要に長くなることを防止して電力消費を抑制するこ
とも可能となる。第２の発明にかかる内燃機関の動弁装
置によれば、１つの油圧系で複数の同機能機関弁を駆動
することができるため、機関弁間の開閉特性の不一致の
発生を本質的に防止することが可能である。
油の逆流は顕著でないため、電磁スピル弁の開弁時間が
不必要に長くなることを防止して電力消費を抑制するこ
とも可能となる。第２の発明にかかる内燃機関の動弁装
置によれば、１つの油圧系で複数の同機能機関弁を駆動
することができるため、機関弁間の開閉特性の不一致の
発生を本質的に防止することが可能である。
【図１】図１は従来の内燃機関の動弁装置の油圧回路図
である。
である。
【図２】図２は逆止弁の構造図である。
【図３】図３は不具合発生状況の説明図である。
【図４】図４は本発明にかかる内燃機関の動弁装置の構
成図である。
成図である。
【図５】図５はスピル量制御ルーチンのフローチャート
である。
である。
【図６】図６は電磁スピル弁の開弁期間を決定するため
のグラフである。
のグラフである。
【図７】図７はスピル量制御の動作説明図である。
【図８】図８は４気筒内燃機関に対して適用した場合の
タイミング図である。
タイミング図である。
【図９】図９は第２の発明にかかる動弁装置の断面図で
ある。
ある。
【図１０】図１０第２の発明にかかる動弁装置のＡ−Ａ
断面図である。
断面図である。
【図１１】図１１はロッカーアームの上面図である。
１０…リザーバ １１…油圧ポンプ １２…ヘッド ２１…逆止弁 ２２Ｆ，２２Ｒ…上流側逆止弁 ２３Ｆ，２３Ｒ…下流側逆止弁 ２４Ｆ，２４Ｒ…シリンダ入口逆止弁 ２５Ｆ，２５Ｒ…シリンダ ２５Ｆ１，２５Ｒ１…カム ２５Ｆ２，２５Ｒ２…カム従動ピストン ２５Ｆ３，２５Ｒ３…弁駆動ピストン ２５Ｆ４，２５Ｒ４…吸気弁 ２６…電磁スピル弁 ２７…アキュムレータ ４１…制御部 ４２…速度センサ ４３…アクセル開度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猿橋 秀男 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 各気筒に設置される複数の吸気弁あるい
は排気弁に対応して油圧シリンダと、前記油圧シリンダ
の一方にカムの形状に従動する従動ピストンと、前記油
圧シリンダの他の一方に吸気弁あるいは排気弁を駆動す
る駆動ピストンとを具備する内燃機関の動弁装置であっ
て、 前記油圧シリンダ内の作動油を排出する１つの電磁スピ
ル弁と、 前記電磁スピル弁と前記油圧シリンダとを接続する油圧
流路に設置される複数の吸気弁あるいは排気弁の数に対
応する逆止弁と、 カムによる開弁時期でない時に前記１つの電磁スピル弁
を開弁するとともに、内燃機関回転数が高いほど開弁時
間を長くするスピル量制御手段とをさらに具備する内燃
機関の動弁装置。 - 【請求項２】 各気筒に複数の同機能機関弁を装備する
内燃機関に使用され、各気筒の同機能機関弁毎に１つの
油圧シリンダと、前記油圧シリンダの一方にカムの形状
に従動する１つの従動ピストンと、前記油圧シリンダの
他の一方に１つの駆動ピストンと、を具備する動弁装置
であって、 前記駆動ピストンと複数の同機能機関弁との間に前記駆
動ピストンの動きを複数の同機能機関弁に伝達するロッ
カーアームを設置する動弁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6006410A JPH07208132A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 内燃機関の動弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6006410A JPH07208132A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 内燃機関の動弁装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07208132A true JPH07208132A (ja) | 1995-08-08 |
Family
ID=11637605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6006410A Pending JPH07208132A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 内燃機関の動弁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07208132A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030027404A (ko) * | 2001-09-28 | 2003-04-07 | 현대자동차주식회사 | 차량 엔진의 연비개선시스템 및 제어방법 |
| JP2010007662A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Crf Soc Consortile Per Azioni | 簡略化したエンジンバルブの可変駆動システムを備える内燃エンジン、特に２気筒エンジン |
| JP2012092696A (ja) * | 2010-10-26 | 2012-05-17 | Isuzu Motors Ltd | 油圧駆動可変動弁機構のフェイルセーフ制御装置 |
| WO2017174175A1 (de) * | 2016-04-08 | 2017-10-12 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Ventiltrieb zur variablen ansteuerung eines einlassventils und eines auslassventils und brennkraftmaschine mit einem solchen ventiltrieb |
| CN109322719A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-02-12 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种液压式可变气门摇臂装置 |
| US10907564B2 (en) | 2016-04-28 | 2021-02-02 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Method for operating an internal combustion engine, device for the open-loop and closed-loop control of an internal combustion engine, injection system, and internal combustion engine |
-
1994
- 1994-01-25 JP JP6006410A patent/JPH07208132A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030027404A (ko) * | 2001-09-28 | 2003-04-07 | 현대자동차주식회사 | 차량 엔진의 연비개선시스템 및 제어방법 |
| JP2010007662A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Crf Soc Consortile Per Azioni | 簡略化したエンジンバルブの可変駆動システムを備える内燃エンジン、特に２気筒エンジン |
| JP2012092696A (ja) * | 2010-10-26 | 2012-05-17 | Isuzu Motors Ltd | 油圧駆動可変動弁機構のフェイルセーフ制御装置 |
| WO2017174175A1 (de) * | 2016-04-08 | 2017-10-12 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Ventiltrieb zur variablen ansteuerung eines einlassventils und eines auslassventils und brennkraftmaschine mit einem solchen ventiltrieb |
| CN109154215A (zh) * | 2016-04-08 | 2019-01-04 | Mtu 腓特烈港有限责任公司 | 用于可变地操控入口阀和出口阀的阀门传动装置和具有这种阀门传动装置的内燃机 |
| US10961878B2 (en) | 2016-04-08 | 2021-03-30 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Valve train for the variable actuation of an inlet valve and an outlet valve, and internal combustion engine having a valve train of this type |
| CN109154215B (zh) * | 2016-04-08 | 2021-05-18 | Mtu 腓特烈港有限责任公司 | 用于可变地操控入口阀和出口阀的阀门传动装置和具有这种阀门传动装置的内燃机 |
| US10907564B2 (en) | 2016-04-28 | 2021-02-02 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Method for operating an internal combustion engine, device for the open-loop and closed-loop control of an internal combustion engine, injection system, and internal combustion engine |
| CN109322719A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-02-12 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种液压式可变气门摇臂装置 |
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