JPH0726925A

JPH0726925A - 内燃機関のバルブ制御装置

Info

Publication number: JPH0726925A
Application number: JP5192931A
Authority: JP
Inventors: Hideya Kikuchi; 英弥菊地; Kiyotaka Ogata; 清隆緒方; Makoto Nakamura; 信中村; Iwane Inokuchi; 岩根井之口; Atsuhiro Sakamoto; 篤弘坂本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-07-07
Filing date: 1993-07-07
Publication date: 1995-01-27

Abstract

(57)【要約】【目的】バルブのリフト量がリフト毎にバラツクのを
防止する。【構成】カムプランジャ７の外周には、スリーブ６を
回転可能に装着する。スリーブ６には、制御孔６ａを形
成する。制御孔６ａは、低圧側に接続する。また、制御
孔６ａの内周面には、傾斜面６ｂを形成する。カムプラ
ンジャ７には、逃がし孔７ｂを形成する。この逃がし孔
７ｂは、カムプランジャ７の往動途中に傾斜面６ｂを横
切って制御孔６ａと対向するように配置する。また、逃
がし孔７ｂは、作動油が充満した油室（図示せず）に連
通させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の吸気バル
ブまたは排気バルブのリフト量を制御する内燃機関のバ
ルブ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のバルブ制御装置は、回転
駆動されるカムに追随してカムプランジャを往復動さ
せ、カムプランジャの往復動に油室の作動油を介してバ
ルブプランジャを往復動させる。そして、バルブプラン
ジャの往復動に連動して機関の吸気バルブまたは排気バ
ルブ（以下、バルブという。）を弁座に対してリフト、
着座させるようになっている。

【０００３】また、バルブ制御装置は、油室を低圧側に
解放する解放弁（油室解放手段）を備えており、カムプ
ランジャの往動途中に解放弁を開弁させると、カムプラ
ンジャによる作動油の実質的な加圧が終了し、作動油の
圧力が低下する。この結果、バルブプランジャおよびバ
ルブはバルブばねによって復動させられる。

【０００４】ここで、バルブがリフトし始めてから弁座
側への移動に転じるまでの移動距離がリフト量であり、
従来のバルブ制御装置においては、解放弁の開弁時期を
変えることによってバルブのリフト量を調節するように
なっている（実開平３−９９８０６号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のバルブ制御
装置においては、バルブのリフト量を解放弁の開弁時期
によって調節するようにしているから、解放弁の開弁時
期にバラツキがあると、バルブのリフト量がリフト毎に
変化してしまう。したがって、解放弁は、開弁時期にバ
ラツキのない応答性に優れたものでなければならない。
しかし、毎回の開弁時期に全くバラツキのない解放弁を
製造することは困難であり、このため、従来のバルブ制
御装置においては、バルブのリフト量がリフト毎に変化
するのを防止することが困難であるという問題があっ
た。

【０００６】また、従来は解放弁として電磁弁式の解放
弁が用いているが、電磁弁式解放弁には作動遅れがあ
る。この作動遅れについては、それが一定であれば制御
可能であるが、作動遅れは経時的に変化する。この結
果、バルブの開閉時期が経時的に変化してしまうという
問題があった。

【０００７】さらに、解放弁の作動遅れが仮に一定であ
るとしても、エンジンの回転速度に高低があるため、エ
ンジンの回転角度に対する解放弁の作動時期にバラツキ
が生じてしまうという問題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題を
解決するためになされたもので、回転駆動されるカムに
追随して往復動し、往動時に油室の作動油を加圧するカ
ムプランジャと、このカムプランジャに油室の作動油を
介して連動し、機関の弁を開閉させるバルブプランジャ
と、上記カムプランジャの往動中に上記油室を低圧側に
開放する油室解放手段とを備えた内燃機関のバルブ制御
装置において、上記油室開放手段は、上記カムプランジ
ャの外周に変位可能に装着されたスリーブと、このスリ
ーブを変位させる変位手段とを有しており、上記スリー
ブには、上記低圧側に連通し、かつ内周面に開口する制
御孔が形成され、上記カムプランジャには、上記油室に
連通し、かつ外周面に開口し、この開口部がカムプラン
ジャの往動途中に上記制御孔と対向する逃がし孔が形成
されていることを特徴としている。

【０００９】

【作用】カムプランジャの往動途中に逃がし孔が制御孔
に対向すると、油室が逃がし孔および制御孔を介して低
圧側に解放される。この結果、バルブが弁座に着座す
る。バルブのリフト量を調節するには、変位手段によっ
てスリーブを変位させ、制御孔と逃がし孔との対向時期
を変化させる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例について図１〜図４
を参照して説明する。図１〜図３はこの発明の一実施例
を示すもので、機関のシリンダヘッド１には、吸気バル
ブまたは排気バルブ（以下、単にバルブという。）２が
上下方向へ移動自在に設けられており、このバルブ２
は、バルブばね３の上方への付勢力によって弁座４に着
座するようになっている。

【００１１】シリンダヘッド１の上面には、ブロック５
が固定されている。このブロック５には、それぞれの軸
線をバルブ２の軸線と一致させた収容孔５ａ、摺動孔５
ｂ、小孔５ｃおよび大孔５ｄがブロック５の下面から上
面に向かって順次形成されている。収容孔５ａには、シ
リンダヘッド１から突出したバルブ２の上端部およびバ
ルブばね３が収容されている。

【００１２】大孔５ｄには、スリーブ６が回動自在に、
かつ位置固定して嵌合されている。このスリーブ６に
は、カムプランジャ７が摺動自在に挿入されている。こ
のプランジャ７には、その下面から上方へ向かって延び
る孔７ａが形成されている。この孔７ａの底面と大孔５
ｄの底面との間には、リターンばね８が配置されてお
り、リターンばね８によってカムプランジャ７が上方へ
付勢されている。

【００１３】上記カムプランジャ７は、カム軸９のカム
９ａの回転に追随して往復動するようになっている。す
なわち、ブロック５の上面には、ピボット１０が固定さ
れており、ピボット１０の上端部には、タペット１１の
一端部が回動自在に連結されている。このタペット１１
の他端部はプランジャ７の上面に突き当たっており、中
間部はカム９ａに突き当たっている。したがって、プラ
ンジャ７は、リターンばね８の付勢力によりタペット１
１を介してカム９ａに常時接触し、カム９ａの回転に追
随して往復動する。

【００１４】また、大孔１ｄにスリーブ６が嵌合される
と共に、スリーブ６にカムプランジャ７が挿入されるこ
とにより、大孔１ｄの下側の内部には、作動油が充満し
た油室１２が形成されている。この油室１２は、ポンプ
１３およびアキュムレータ１４に接続されており、ポン
プ１３と油室１２との間には逆止弁１５，１６が配設さ
れ、アキュムレータ１４は、逆止弁１５，１６間に接続
されている。したがって、ポンプ１３およびアキュムレ
ータ１４から油室１２へは作動油が流入するが、逃がし
孔７ｂが閉じている場合は逆に油室１２からポンプ１３
およびアキュムレータ１４側へ作動油が流出することは
ない。

【００１５】上記摺動孔５ｂには、バルブプランジャ１
７が摺動自在に挿入されている。このバルブプランジャ
１７は、下面がバルブ２の上面にシム１８を介して突き
当たっており、バルブ２に連動して往復動するようにな
っている。また、バルブプランジャ１７の上面には、突
出部１７ａが形成されている。この突出部１７ａは、図
示のように、バルブ２が弁座４に着座した状態では小孔
５ｃに嵌合しているが、バルブ２が所定距離だけリフト
すると、小孔５ｃから抜け出るようになっている。

【００１６】また、摺動孔５ｂにバルブプランジャ１７
が挿入されることにより、摺動孔５ｂの上部には、ダン
パ室１９が形成されている。このダンパ室１９は、突出
部１７ａが小孔５ｃから抜け出た状態では、小孔５ｃに
直接連通し、ひいては油室１２に連通する。一方、突出
部１７ａが小孔５ｃに嵌合した状態では、バルブプラン
ジャ１７に形成された孔１７ｂ、弁室１７ｃおよび孔１
７ｄを介して小孔５ｃ連通すると共に、オリフィス（図
示せず）を有する孔１７ｅおよび孔１７ｄを介して小孔
５ｃに連通する。但し、弁室１７ｃには、弁室１７ｃか
ら孔１７ｄへの作動油の流れを阻止する逆止弁２０が設
けられている。

【００１７】上記カムプランジャ７には、逃がし孔７ｂ
が形成されている。この逃がし孔７ｂの一端は孔７ａの
内周面に開口しており、孔７ａを介して油室１２に連通
している。逃がし孔７ｂの他端はプランジャ７の外周面
に開口している。

【００１８】また、スリーブ６には、制御孔６ａが形成
されている。この制御孔６ａの一端はスリーブ６の外周
面に開口しており、上記アキュムレータ（低圧側）１４
に連通している。制御孔６ａの他端は、スリーブ６の内
周面に開口しており、その開口部はカムプランジャ７の
往動途中に逃がし孔７ｂと対向するように配置されてい
る。しかも、図３に示すように、制御孔６ａの内周面の
うちカムプランジャ７の往動途中に逃がし孔７ｂが横切
る面は傾斜面６ｂになっている。したがって、スリーブ
６を回転変位させると、逃がし孔７ｂと制御孔６ａとの
対向時期（カム回転角度に基づく時期）が変わることに
なる。

【００１９】スリーブ６を回転変位させるために、スリ
ーブ６の下端部外周面には、図２および図３に示すよう
に、歯車部６ｃが形成されている。この歯車部６ｃに
は、ブロック５に往復動自在に設けられたラック（変位
手段）２１が嵌合しており、ラック２１は、直動型のア
クチュエータ（図示せず）によって所望の位置に変位せ
しめられるようになっている。勿論、アクチュエータ
は、機関の運転状態等に基づきコンピュータ（図示せ
ず）によって制御されている。

【００２０】次に、上記構成のバルブ制御装置の作用を
説明する。カム９ａが回転すると、それに追随してカム
プランジャ７が往復動する。カムプランジャ７の往動時
には、カムプランジャ７によって油室１２内の作動油が
加圧される。この加圧された作動油は、突出部１７ａの
上端面を下方へ押圧すると共に、孔１７ｄ、弁室１７ｃ
および孔１７ｂを介してダンパ室１９に流入し、バルブ
プランジャ７の上面を押圧する。この押圧力により、バ
ルブプランジャ１７が下方へ移動し、バルブ２をバルブ
ばね３の付勢力に抗してリフトさせる。

【００２１】カムプランジャ７の往動途中に逃がし孔７
ｂが傾斜面６ｂを横切って制御孔６ａと対向すると、油
室１２が逃がし孔７ｂおよび制御孔６ａを介してアキュ
ムレータ（低圧側）１４に解放される。この結果、カム
プランジャ７による実質的な加圧が終了し、作動油の圧
力が低下する。したがって、バルブ２およびバルブプラ
ンジャ１７は、バルブばね３の付勢力によって復動し始
める。

【００２２】バルブ２がリフトし始めてから復動に転じ
るときまでの移動距離がリフト量である。したがって、
逃がし孔７ｂと制御孔６ａとの対向時期を変化させるこ
とによってバルブ２のリフト量を調節することができる
のであり、逃がし孔７ｂと制御孔６ａとの対向時期は、
スリーブ６を回転変位させて、逃がし孔７ｂが制御孔６
ａの傾斜面６ｂを横切る箇所を変えることによって変化
させることができる。なお、逃がし孔７ｂが制御孔６ａ
と全く対向しないようにスリーブ６を回転変位させるこ
とにより、バルブ２をカム９ａによって規定される最大
リフト量だけリフトさせることができる。

【００２３】バルブプランジャ１７が所定の位置まで復
動すると、突出部１７ａが小孔５ｃに嵌合する。この結
果、ダンパ室１９がオリフィスを有する孔１７ｅを介し
てのみ油室１２に連通するようになり、ダンパ室１９の
緩衝作用によってバルブプランジャ１７が比較的低速で
復動するようになる。これにより、バルブ２が弁座４に
着座する際の衝撃が緩和される。

【００２４】なお、カムプランジャ７は、逃がし孔７ｂ
が制御孔６ａと対向するか否かに拘わらず、カム９ａの
回転に追随して往復動するのであり、カムプランジャ７
の復動時には、油室１２にアキュムレータ１４およびポ
ンプ１３から作動油が供給される。

【００２５】上記のように、このバルブ制御装置におい
ては、スリーブ６を回転変位させることによってバルブ
２のリフト量を調節しており、スリーブ６の回転位置
は、機関の運転状態が変わらない限り、バルブ２のリフ
ト毎には変える必要がない。したがって、バルブ２のリ
フト量がリフト毎にバラツクのを確実に防止することが
できる。

【００２６】また、逃がし孔７ｂと制御孔６ａとの対向
時期は、スリーブ６の位置に対応して常に一定であり、
経時的に変化することがない。したがって、バルブ２の
作動制御に関して安定した制御特性が得られる。

【００２７】さらに、スリーブ６の位置を一定とした場
合、逃がし孔７ｂと制御孔６ａとは、カム９ａが所定の
角度にまで回転した時に必ず対向することになり、対向
時期はエンジンの回転速度に拘わらず常に一定である。
したがって、エンジンの回転角度に対するバルブ２の作
動時期にバラツキが発生するのを確実に防止することが
できる。

【００２８】また、図４はこの発明の他の実施例を示す
ものであり、この実施例においてはスリーブ３１をその
軸線方向（往復動方向）へ直線変位させることによって
バルブ２のリフト量を調節するようになっている。

【００２９】すなわち、この実施例においては、スリー
ブ３１の制御孔３１ａが長方形状をなしており、カムプ
ランジャ７の逃がし孔７ｂが横切る制御孔３１ａの上側
面が傾斜することなく、スリーブ３１の軸線と直交する
ような平面３１ｂになっている。また、スリーブ３１の
外周面には、その軸線方向に延びるラック部３１ｃが形
成されている。

【００３０】また、ブロック５には、上記実施例のラッ
ク２１に代えて、断面円形のロッド（変位手段）３２が
回転自在に設けられている。このロッド３２は、スリー
ブ３１のラック部３１ｃと噛み合う歯車部３２ａを有し
ており、ステッピングモータ等の回転型アクチュエータ
（図示せず）によって回転されるようになっている。な
お、アクチュエータが機関の運転状態に基づきコンピュ
ータによって制御されているのは上記実施例と同様であ
る。

【００３１】この実施例のバルブ制御装置においては、
スリーブ３１をカムプランジャ７の往動方向へ変位させ
ると、逃がし孔７ｂが制御孔３１ａと対向する時期が遅
くなり、バルブ２のリフト量が大きくなる。逆に、スリ
ーブ３１をカムプランジャ７の復動方向へ変位させる
と、バルブ２のリフト量が小さくなる。このようにし
て、バルブ２のリフト量を調節することができる。

【００３２】また、この実施例においても、上記実施例
と同様に、スリーブ３１は機関の運転状態が変化しない
限りバルブ２のリフト毎に変位させる必要はない。した
がって、バルブ２のリフト量がリフト毎ににバラツクの
を確実に防止することができる。さらに、作動時期の経
時的変化、エンジン回転速度の高低による作動時期のバ
ラツキを防止することができる。

【００３３】なお、この発明は、上記の実施例に限定さ
れるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲において適
宜変更可能である。例えば、上記の実施例においては、
制御孔６ａ（３１ａ）をアキュムレータ１４に接続して
いるが、タンク２２に接続するようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の内燃機
関のバルブ制御装置によれば、カムプランジャに油室に
連通した逃がし孔を形成する一方、スリーブに低圧側に
連通した制御孔を形成し、スリーブを変位させて逃がし
孔と制御孔との対向時期を変えることにより、バルブの
リフト量を調節するようにしたものであるから、バルブ
のリフト量がリフト毎にバラツクのを確実に防止するこ
とができる。また、バルブの作動時期が経時的に変化し
たり、あるいはエンジンの回転速度の高低に伴ってバラ
ツクのを防止することができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視拡大断面図である。

【図３】スリーブの回転変位機構を示す斜視図である。

【図４】スリーブの直線変位機構を示す斜視図である。

【符号の説明】

２バルブ３バルブばね６スリーブ６ａ制御孔６ｃ歯車部７カムプランジャ７ｂ逃がし孔９ａカム１２油室１４アキュムレータ（低圧側）１７バルブプランジャ２１ラック（変位手段）３１スリーブ３１ａ制御孔３１ｃラック部３２ロッド（変位手段）３２ａ歯車部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村信神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者井之口岩根神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者坂本篤弘神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転駆動されるカムに追随して往復動
し、往動時に油室の作動油を加圧するカムプランジャ
と、このカムプランジャに油室の作動油を介して連動
し、機関の弁を開閉させるバルブプランジャと、上記カ
ムプランジャの往動中に上記油室を低圧側に開放する油
室解放手段とを備えた内燃機関のバルブ制御装置におい
て、上記油室開放手段は、上記カムプランジャの外周に
変位可能に装着されたスリーブと、このスリーブを変位
させる変位手段とを有しており、上記スリーブには、上
記低圧側に連通し、かつ内周面に開口する制御孔が形成
され、上記カムプランジャには、上記油室に連通し、か
つ外周面に開口し、この開口部がカムプランジャの往動
途中に上記制御孔と対向する逃がし孔が形成されている
ことを特徴とする内燃機関のバルブ制御装置。