JPH0771278A - エンジンのバルブタイミング制御装置 - Google Patents

エンジンのバルブタイミング制御装置

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JPH0771278A
JPH0771278A JP24060193A JP24060193A JPH0771278A JP H0771278 A JPH0771278 A JP H0771278A JP 24060193 A JP24060193 A JP 24060193A JP 24060193 A JP24060193 A JP 24060193A JP H0771278 A JPH0771278 A JP H0771278A
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intake
exhaust
cam
valve timing
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Eiji Shirai
永治 白井
Atsushi Sato
篤 佐藤
Takayuki Kurumi
隆之 久留美
Katsuhiko Eguchi
勝彦 江口
Ichiro Kimura
一郎 木村
Koji Hotta
浩二 堀田
Hiroyuki Nakadousono
博幸 中堂薗
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Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの冷間時においてエンジンの吸入効
率を高めること。 【構成】 エンジン１の冷間時および低回転時において
エンジンの２番目および３番目の気筒に対応するインテ
ークカム４およびエキゾーストカム５に進角の異なる低
速カムと高速カムを並設して選択的に作動させるカム選
択作動機構と、エキゾーストカムシャフト７に配設され
エキゾーストカムシャフト７の回転進角をエンジンの回
転状態に応じて制御する回転進角制御機構と、エキゾー
ストカムシャフト７とインテークカムシャフト６とを連
絡する回転連絡機構と、部分負荷時においてエンジン１
の１番目および４番目の気筒の作動を停止させる気筒制
御機構と、前記回転進角制御機構および気筒制御機構に
エンジンの回転数に応じて段階的に流量が変化するオイ
ルを供給する可変容量ポンプとから成るエンジンのバル
ブタイミング制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのバルブタイ
ミング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のバルブタイミング制御装置（特開
平４−１９４３３１）は、図１９および図２０に示すよ
うに、エンジン低回転、軽負荷のときは、バルブオーバ
ラップ量を小とするとともに、エンジン冷間時には全運
転領域でバルブオーバラップ量を小とし、それ以外のと
きはバルブオーバラップ量を大とするものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のバルブタイ
ミング制御装置は、エンジン低回転・軽負荷時およびエ
ンジン冷間時にといてインテークバルブとエキゾースト
バルブのオーバラップ量が存在するので、燃料室内に吸
入された吸入空気が排気通路に吹き抜ため、吸入効率が
低下するという問題が有った。
【０００４】そこで本発明者らは、エンジンの冷間時ま
たはエンジンの低回転時にはインテークバルブとエキゾ
ーストバルブのオーバラップ量を零にするという本発明
の技術的思想に着眼し、更に研究開発を重ねた結果、エ
ンジンの冷間時または低速回転時における吸入効率を高
め、高速回転時におけるＨＣおよびＮＯX を低減し、エ
ンジン始動性改善および燃費改善を図るという目的を達
成する本発明に到達した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
の第１発明）のエンジンのバルブタイミング制御装置
は、インテークバルブとエキゾーストバルブとのオーバ
ラップ量を可変にするエンジンにおいて、エンジンの冷
間時においては、前記オーバラップ量を零にし得るバル
ブタイミング可変機構を備えたものである。
【０００６】本発明（請求項２に記載の第２発明）のエ
ンジンのバルブタイミング制御装置は、第１発明におい
て、前記バルブタイミング可変機構が、エンジンの低回
転時においても前記オーバラップ量を零にし得るように
したものである。
【０００７】本発明（請求項３に記載の第３発明）のエ
ンジンのバルブタイミング制御装置は、第２発明におい
て、前記バルブタイミング可変機構が、インテークカム
またはエキゾーストカムの少なくともいずれか一方の位
相を制御するカム位相制御機構により構成されているも
のである。
【０００８】本発明（請求項４に記載の第４発明）のエ
ンジンのバルブタイミング制御装置は、第３発明におい
て、前記カム位相制御機構が、カムシャフトに並設した
位相の異なる複数のカムを選択的に作動させるカム選択
作動機構により構成されているものである。
【０００９】本発明（請求項５に記載の第５発明）のエ
ンジンのバルブタイミング制御装置は、第４発明に対し
て、少なくとも前記インテークカムとエキゾーストカム
とのいずれか一方の回転進角をエンジンの運転状態に応
じて制御する回転進角制御機構を付加したものである。
【００１０】本発明（請求項６に記載の第６発明）のエ
ンジンのバルブタイミング制御装置は、第５発明に対し
て、エンジンの作動する気筒を制御する気筒制御機構を
付加したものである。
【００１１】本発明（請求項７に記載の第７発明）のエ
ンジンのバルブタイミング制御装置は、第６発明におい
て、前記カム選択作動機構が、前記インテークカムおよ
びエキゾーストカムに夫々配設されているものである。
【００１２】本発明（請求項８に記載の第８発明）のエ
ンジンのバルブタイミング制御装置は、第７発明におい
て、前記回転進角制御機構が、エキゾーストカムシャフ
トに配設されているものである。
【００１３】本発明（請求項９に記載の第９発明）のエ
ンジンのバルブタイミング制御装置は、第８発明におい
て、前記エキゾーストカムシャフトとインテークカムシ
ャフトとの間に回転を連絡する回転連絡機構が介挿され
ているものである。
【００１４】本発明（請求項１０に記載の第１０発明）
のエンジンのバルブタイミング制御装置は、第７発明に
おいて、前記回転進角制御機構が、インテークカムシャ
フトに配設されているとともに、前記インテークカムシ
ャフトとエキゾーストカムシャフトとの間に回転を連絡
する回転連絡機構が介挿されているものである。
【００１５】本発明（請求項１１に記載の第１１発明）
のエンジンのバルブタイミング制御装置は、第８発明に
対して、前記インテークカムシャフトに配設された第２
の回転進角制御機構を付加したものである。
【００１６】
【作用】上記構成より成る第１発明のエンジンのバルブ
タイミング制御装置は、エンジンの冷間時においては、
バルブタイミング可変機構によりインテークバルブとエ
キゾーストバルブのオーバラップ量が零に制御されてお
り、吸気行程においてエキゾーストバルブが閉じている
ので、燃料室に吸入された吸入空気が排気通路に流出す
ることは無い。
【００１７】上記構成より成る第２発明のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、エンジンの低速回転時にお
いて、バルブタイミング可変機構によりインテークバル
ブとエキゾーストバルブのオーバラップ量が零に制御さ
れており、吸気行程においてエキゾーストバルブが閉じ
ているので、燃焼室に吸入された吸入空気が排気通路に
流出することは無い。
【００１８】上記構成より成る第３発明のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、前記バルブタイミング可変
機構を構成する前記カム位相制御機構により、第２発明
と同様の作用を奏するものである。
【００１９】上記構成より成る第４発明のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、前記カム位相制御機構を構
成するカム選択作動機構により、位相の異なるカムを選
択的に作動させることによって、第２発明と同様の作用
を奏する。
【００２０】上記構成より成る第５発明のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、前記第４発明と同様の作用
に加え、回転進角制御機構によりエンジンの運転状態に
応じて前記インテークカムとエキゾーストカムとの少な
くとも一方の回転進角が制御され、オーバラップ量が制
御されるという作用を奏する。
【００２１】上記構成より成る第６発明のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、前記第５発明の作用に加
え、前記気筒制御機構によりエンジンの作動する気筒を
必要に応じ制御するという作用を奏する。
【００２２】上記構成より成る第７発明のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、前記第６発明の作用に加
え、前記カム選択作動機構によりインテークカムおよび
エキゾーストカムを選択作動させるという作用を奏す
る。
【００２３】上記構成より成る第８発明のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、第７発明の作用に加え、エ
キゾーストカムシャフトに配設された前記回転進角制御
機構によりエキゾーストカムシャフトの回転進角が制御
されるという作用を奏する。
【００２４】上記構成より成る第９発明のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、第８発明の作用に加え、回
転連絡機構によりインテークカムシャフトとエキゾース
トカムシャフトが回転連絡されるので、前記回転進角制
御機構によりインテークカムシャフトの回転に対してエ
キゾーストカムシャフトの回転進角が相対的に制御され
るという作用を奏する。
【００２５】上記構成より成る第１０発明のエンジンの
バルブタイミング制御装置は、第７発明の作用に加え、
回転連絡機構によりインテークカムシャフトとエキゾー
ストカムシャフトが回転連絡されており、インテークカ
ムシャフトに配設された前記回転進角制御機構によりイ
ンテークカムシャフトおよびエキゾーストカムシャフト
の回転進角が制御されるという作用を奏する。
【００２６】上記構成より成る第１１発明のエンジンの
バルブタイミング制御装置は、第８発明の作用に加え、
前記回転進角制御機構によりインテークカムシャフトの
回転進角も制御されるという作用を奏する。
【００２７】
【発明の効果】上記作用を奏する第１発明のエンジンの
バルブタイミング制御装置は、エンジンの冷間時におい
てエンジンの吸入効率を高めるという効果を奏する。
【００２８】上記作用を奏する第２発明のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、エンジンの低回転時におい
て、エンジンの吸入効率を高めるという効果を奏する。
【００２９】上記作用を奏する第３発明のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、前記カム位相制御機構によ
り第２発明と同様の効果を奏する。
【００３０】上記作用を奏する第４発明のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、前記カム選択作動機構によ
り、第２発明と同様の効果を奏する。
【００３１】上記作用を奏する第５発明のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、第２発明の効果に加えエン
ジンの運転状態に応じてオーバラップ量が制御されるの
で、高速回転時におけるＨＣおよびＮＯX の低減を可能
にするという効果を奏する。
【００３２】上記作用を奏する第６発明のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、第２発明の効果に加えエン
ジンの作動する気筒が制御されるので、エンジンの燃費
改善を可能にするという効果を奏する。
【００３３】上記作用を奏する第７発明のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、第６発明の効果に加え、イ
ンテークカムおよびエキゾーストカムの選択作動を可能
にし、幅広いオーバラップ量の制御を可能にするという
効果を奏する。
【００３４】上記作用を奏する第８発明のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、第７発明の効果に加え、エ
キゾーストカムシャフトの回転進角が制御され、必要に
応じてオーバラップ量の制御を可能にして、ＨＣおよび
ＮＯX の低減を可能にするという効果を奏する。
【００３５】上記作用を奏する第９発明のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、第８発明の効果に加え、エ
キゾーストカムシャフトの回転進角が相対的に制御さ
れ、必要に応じてオーバラップ量の制御を可能にして、
ＨＣおよびＮＯX の低減を可能にするという効果を奏す
る。
【００３６】上記作用を奏する第１０発明のエンジンの
バルブタイミング制御装置は、第７発明の効果に加え、
インテークカムシャフトの回転進角が相対的に制御さ
れ、必要に応じてオーバラップ量の制御を可能にして、
ＨＣおよびＮＯX の低減を可能にするという効果を奏す
る。
【００３７】上記作用を奏する第１１発明のエンジンの
バルブタイミング制御装置は、第８発明の効果に加え、
エキゾーストカムシャフトに加えインテークカムシャフ
トの回転進角が制御されるので、オーバラップ量の最適
制御を可能にして、ＨＣおよびＮＯX の低減を有効に可
能にするという効果を奏する。
【００３８】
【実施例】以下本発明の実施例につき、図面を用いて説
明する。
【００３９】（第１実施例）第１実施例のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、図１ないし図４に示すよう
にエンジン１の冷間時および低回転時においてインテー
クバルブ２とエキゾーストバルブ３のオーバラップ量を
零に制御するためのエンジンの２番目および３番目の気
筒に対応するインテークカム４およびエキゾーストカム
５に位相の異なる低速カムと高速カムを並設して選択的
に作動させるカム選択作動機構１０と、エキゾーストカ
ムシャフト７に配設されエキゾーストカムシャフト７の
回転進角をエンジンの回転状態に応じて制御する回転進
角制御機構２０と、エキゾーストカムシャフト７とイン
テークカムシャフト６とを連絡する回転連絡機構３０
と、一例として部分負荷時においてエンジン１の１番目
および４番目の気筒の作動を停止させる気筒制御機構４
０と、前記回転進角制御機構２０および気筒制御機構４
０にエンジンの回転数に応じて段階的に流量が変化する
オイルを供給する可変容量ポンプ５０とから成る。
【００４０】カム選択作動機構１０は、インテークカム
４およびエキゾーストカム５を構成する低速カム１１、
１２および高速カム１３、１４と、インテークカム４に
係合するインテークリフタ１５およびエキゾーストカム
５に係合するエキゾーストリフタ１６とから成り、イン
テークバルブ２およびエキゾーストバルブ３のストロー
ク位相および量を制御するものである。
【００４１】低速カム１１および１２は、図１に示すよ
うにエンジン１の始動時および低速作動時における２個
のインテークバルブ２および一方のエキゾーストバルブ
３のストロークの関係を図４の（Ａ）および（Ｂ）に示
すように、オーバラップ量を零にするように形成されて
いるものである。他方のエキゾーストバルブ３には、低
速カムが形成されていない。
【００４２】高速カム１３および１４は、高速作動時に
おける２個のインテークバルブ２および２個のエキゾー
ストバルブ３のストロークの関係を図４の（Ｃ）および
（Ｄ）の実線で示すように一定のオーバラップ量が生ず
るように２個の低速カム１１および１２の間に形成され
ている。
【００４３】インテークリフタ１５およびエキゾースト
リフタ１６は、図２に示すようにシリンダヘッドに形成
された孔に介挿され、始動時および低速作動時において
は、後述する可変容量ポンプ５０から圧力室１５Ｃ、１
６Ｃに油圧が供給されないか一定の低油圧しか供給され
ないので、スプリング１５Ｓ、１６Ｓの付勢力によりＵ
字状のピンＰ１、Ｐ２、Ｐ３が図中左方に移動して、図
２（Ａ）に示すようにピンＰ２が孔１５Ｈ、１６Ｈと一
致することにより高速カム１３、１４に係合するスライ
ダー１５Ｄ、１６Ｄが図中下方に摺動することによって
高速カム１３、１４がリフタ１５、１６内に沈みこむの
で、低速カム１１、１２がリフタの上端１５Ｕ、１６Ｕ
に係合して、低速カム１１、１２のカムプロフィールに
従い図４に示すようにリフタ１５、１６および２個のイ
ンテークバルブ２および一方のエキゾーストバルブ３を
駆動し得るように構成されている。
【００４４】高速作動時においては、後述する可変容量
ポンプ５０から高速作動用の高油圧が圧力室１５Ｃ、１
６Ｃに供給されるので、スプリング１５Ｓの付勢力に抗
してＵ字状のピンＰ１、Ｐ２、Ｐ３が図２（Ｂ）中右方
に移動し、図２（Ｂ）に示すようにピンＰ１、Ｐ２が孔
１５Ｈと一致しないので、高速カム１３、１４に係合す
るスライダー１５Ｄが図中下方に摺動できないので、高
速カム１３、１４のカムプロフィールに従い、図３に示
すようにリフタ１５、１６および２個のインテークバル
ブ２および一方のエキゾーストバルブ３を駆動し得るよ
うにインテークリフタ１５およびエキゾーストリフタ１
６が構成されている。
【００４５】回転進角制御機構２０は、図５に示すよう
にエンジン１のダブルオーバヘッドカムシャフトを構成
するインテークカムシャフト６の一端に配設されベルト
を介してクランクシャフト（図示せず）により駆動され
るプーリ６Ｐが配設されたインテークカムシャフト６の
他端に配設した回転連絡機構３０を構成するシザーズギ
ア３１に噛合して駆動されるべくエキゾーストカムシャ
フト７の他端に配設された回転連絡機構３０を構成する
シザーズギア３２とともにエキゾーストカムシャフト７
の他端に配設されている。
【００４６】回転進角制御機構２０は、図６に示すよう
に、エンジン１の高速作動域においては、油路２０Ｐお
よび油圧制御弁を介して連絡している後述する可変容量
ポンプ５０から圧力室２０Ｃに高油圧が供給され、円筒
状ピストン２０Ｐはスプリング２０Ｓの付勢力に抗して
図示右方向へ移動して圧力室２０Ｃの容積が最大とな
り、第１および第２ヘリカルスプライン２０Ｈ、２０Ｉ
の作用によって、入力シザーズギア７Ｓと円筒状ピスト
ン２０Ｐとの間に相対回転が生ずるとともに、第３およ
び第４ヘリカルスプライン２０Ｊ、２０Ｋの作用によっ
て円筒状ピストン２０Ｐとケース２０Ｌとの間に相対回
転が生じ、入力シザーズギア３２の回転に対してエキゾ
ーストカムシャフト７の回転進角が図４の（Ｄ）中破線
で示す最大進角までの範囲内で進角し、弁開閉時期も進
角し得る構成より成る。
【００４７】エンジン１の始動時および低速作動時にお
いては、油圧制御弁が制御され圧力室２０Ｃ内の油圧が
ドレインに排出され、円筒状ピストン２０Ｐがスプリン
グ２０Ｓの付勢力により図中左方へ移動し、第１および
第２ヘリカルスプライン２０Ｈ、２０Ｉの作用によっ
て、入力シザーズギア３２と円筒状ピストンとの間に高
速作動時とは逆方向の相対回転が生じるとともに、第３
および第４ヘリカルスプラインの作用によって、円筒状
ピストン２０Ｐとケース２０Ｌとの間に逆方向の相対回
転を生じさせ、高速作動時に生じた相対回転を戻し得る
構成より成る。
【００４８】気筒制御機構４０は、図７ないし図１０に
示すように高速カム１３、１４のみが配設されたエンジ
ン１の１番目および４番目の気筒に対応するインテーク
カム４およびエキゾーストカム５に係合するインテーク
リフタ４１およびエキゾーストリフタ４２とから成る。
図７は、代表的にエキゾーストカムシャフトのみを示
す。
【００４９】インテークリフタ４１およびエキゾースト
リフタ４２は、図８に示すようにシリンダヘッドに形成
された孔に介挿され、始動時および低速作動時において
は、後述する可変容量ポンプ５０から圧力室４１Ｃ、４
２Ｃに油圧が供給されないか一定の低油圧しか供給され
ないので、スプリング４１Ｓ、４２Ｓの付勢力によりＵ
字状のピンＲ１、Ｒ２、Ｒ３が図中左方に移動して、ピ
ンＲ２が孔４１Ｈ、４２Ｈと一致することにより高速カ
ム１３、１４に係合するスライダー４１Ｄ、４２Ｄが図
中下方に摺動することによって高速カム１３、１４がリ
フタ４１、４２内に沈みこむので、２個のインテークバ
ルブ２および一方のエキゾーストバルブ３を駆動せず、
バルブが閉じた状態を維持し得るように構成されてい
る。
【００５０】高速作動時においては、後述する可変容量
ポンプ５０から高速作動用の高油圧が圧力室４１Ｃ、４
２Ｃに供給されるので、スプリング４１Ｓ、４２Ｓの付
勢力に抗してＵ字状のピンＲ１、Ｒ２、Ｒ３が図８
（Ｂ）中右方に移動し、図８（Ｂ）に示すようにピンＲ
１、Ｒ２が孔４１Ｈ、４２Ｈと一致しないので、高速カ
ム１３、１４に係合するスライダー４１Ｄ、４２Ｄが図
中下方に摺動できないので、高速カム１３、１４のカム
プロフィールに従い、図８（Ｂ）に示すようにリフタ４
１、４２を介して２個のインテークバルブ２および一方
のエキゾーストバルブ３を駆動し得るようにインテーク
リフタ４１およびエキゾーストリフタ４２が構成されて
いる。
【００５１】可変容量ポンプ５０は、ギアポンプ又はベ
ーンポンプで構成され、図７、図９、図１１および図１
２に示すようにカム選択作動機構１０および気筒制御機
構４０のインテークリフタ１５およびエキゾーストリフ
タ１６に接続され、図９の線図に示すように第１のエン
ジン回転数ＮＥ１まではエンジンの回転数の増加に応じ
て流量が増加し、エンジン回転数ＮＥ１からＮＥ２まで
は一定の低流量に保たれ、エンジン回転数ＮＥ２からＮ
Ｅ３まではエンジンの回転数の増加に応じて流量が増加
し、エンジン回転数ＮＥ３（例えば４０００rpm ) 以上
は一定の高流量に保つように制御し得る構成より成り、
図１１に示すような油圧回路５１によりエンジン１の各
気筒を制御するものである。
【００５２】上記油圧回路５１中に配設された油圧制御
弁５２〜５５は、図１２に示すようにエンジン回転数
（例えば４０００rpm ) 、ブースト圧、スロットル開度
（２０％）、水温クランクポジション、カムポジショ
ン、油圧等の情報に基づきＥＣＵにより制御される。
【００５３】上記構成より成る第１実施例のエンジンの
バルブタイミング制御装置は、エンジン１の冷間時およ
び低速作動時においては、可変容量ポンプ５０がカム選
択作動機構１０のインテークリフタ１５およびエキゾー
ストリフタ１６の圧力室１５Ｃ、１６Ｃに低流量のオイ
ルを供給し低油圧が作用するだけであるため、スプリン
グ１５Ｓの付勢力によりピンＰ２が孔１５Ｈと一致して
スライダー１５Ｄを介して高速カム１３、１４がリフタ
１５，１６内に沈み込み、その結果低速カム１１、１２
がリフタ１５、１６の上端１５Ｕに係合するので、低速
カム１１、１２のカムプロフィールに従い図４（Ａ）に
示すようにインテークバルブ２およびエキゾーストバル
ブ３の駆動を可能にするとともに、オーバラップ量を零
にするものである。
【００５４】なお、このエンジン１の冷間時および低速
作動時においては、図８（Ａ）に示すように可変容量ポ
ンプ５０からの低流量のオイルが気筒制御機構４０のイ
ンテークリフタ４１およびエキゾーストリフタ４２の圧
力室４１Ｃ、４２Ｃに供給されているので、圧力室４１
Ｃ、４２Ｃに低油圧が作用し、スプリング４１Ｓ、４２
Ｓの付勢力によりピンＲ２が孔４１Ｈ、４２Ｈと一致し
て、スライダー４１Ｄ、４２Ｄが図中下方に摺動して高
速カム１３、１４がリフタ４１および４２内に沈み込
み、エンジン１の第１および第４の気筒におけるインテ
ークバルブ２およびエキゾーストバルブ３がともに駆動
されないので、閉止状態を維持する。
【００５５】また第１実施例のエンジンのバルブタイミ
ング制御装置は、エンジン１の高速作動時においては、
可変容量ポンプ５０がカム選択作動機構１０のインテー
クリフタ１５およびエキゾーストリフタ１６の圧力室１
５Ｃ、１６Ｃに高流量のオイルが供給され高油圧が作用
し、スプリング１５Ｓ、１６Ｓの付勢力に抗してＵ字状
のピンＰ１、Ｐ２、Ｐ３が図中右に移動し図８（Ｂ）に
示すようにピンＰ１、Ｐ２が孔１５Ｈ、１６Ｈと一致し
ないので、高速カム１３、１４に係合するスライダー１
５Ｄ、１６Ｄが下方に摺動しないため、高速カム１３、
１４とリフタ１５および１６の上端１５Ｕ、１６Ｕと同
一高さのスライダー１５Ｄ、１６Ｄとが係合して高速カ
ム１３、１４のカムプロフィールに従い図４（Ｃ）およ
び（Ｄ）に示すようにエンジン１の第２および第３気筒
における２個のインテークバルブ２およびエキゾースト
バルブ３を駆動するとともに、充分なオーバラップ量を
実現するものである。
【００５６】さらにエンジン１の高速作動時において
は、可変容量ポンプ５０から供給される高流量のオイル
による高油圧が気筒制御機構４０のインテークリフタ４
１およびエキゾーストリフタ４２の圧力室４１Ｃ、４２
Ｃに作用し、スプリング４１Ｓ、４２Ｓの付勢力に抗し
て図中右方に移動し図８（Ｂ）に示すようにＵ字状のピ
ンＲ１、Ｒ２が孔４１Ｈ、４２Ｈと一致しないので、高
速カム１３、１４に係合するスライダー４１Ｄ、４２Ｄ
が図中下方に摺動しないので高速カム１３、１４とリフ
タ４１、４２の上端と同一高さのスライダー４１Ｄ、４
２Ｄとが係合して、高速カム１３、１４のカムプロフィ
ールに従い図４（Ｃ）および（Ｄ）に示すのと同様にエ
ンジン１の第１および第４気筒における２個のインテー
クバルブ２およびエキゾーストバルブ３を駆動するとと
もに、充分なオーバラップ量を実現するものである。
【００５７】上記作用を奏する第１実施例のエンジンの
バルブタイミング制御装置は、エンジン１の冷間時およ
び低速作動時においては、気筒制御機構４０により第１
および第４気筒は不作動状態に制御されるとともに、第
２および第３気筒のカムのオーバラップ量が零に設定さ
れるので、エンジンの冷間および低速作動時の吸入効率
を高めるとともにエンジンの始動性の改善および燃費改
善を実現するという効果を奏する。
【００５８】また第１実施例のエンジンのバルブタイミ
ング制御装置は、エンジンの高速作動時においては、気
筒制御機構４０により第１および第４気筒も高速カム１
２および１３による動作状態に制御され、カム選択作動
機構１０により第２および第３気筒も高速カム１２、１
３により駆動され、必要なオーバラップ量を実現するの
で、エンジンの高速作動時におけるＨＣおよびＮＯX の
低減を可能にするとともに、高出力を実現するという効
果を奏する。
【００５９】さらに第１実施例のエンジンのバルブタイ
ミング制御装置は、可変容量ポンプ５０により２段階の
階段状の流量パターンに基づきオイル量を供給するの
で、エンジンの低速運転時の流量不足および高速運転時
の流量オーバーを防止するという効果を奏する。
【００６０】（第１実施例の変形例）第１実施例の変形
例は、図１３および図１４に示すように第１実施例にお
いてインテークカムシャフト６とエキゾーストカムシャ
フト７の他端において回転連絡する回転連絡機構を構成
するシザーズギア３１および３２を省略した点と、それ
に伴いエンジン１の各気筒の油圧回路を図１１に示すよ
うに変更した点のみが相違する点であり、他は同様の構
成より成るものである。
【００６１】上記構成より成る第１実施例の変形例は、
上記構成の相違によりコストダウンを実現するという効
果の相違があり、それ以外は第１実施例と同様の作用効
果を奏する。
【００６２】（第２実施例）第２実施例のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、図１５および図１６に示す
ように、第１実施例においてエキゾーストカムシャフト
７の他端に配設した回転進角制御機構２０を、エンジン
のクランクシャフトによりベルトを介して駆動されるイ
ンテークカムシャフト６の一端に配設されたプーリ６Ｐ
に配設した点と、インテークカムシャフト６およびエキ
ゾーストカムシャフト７の中央寄りの部分に回転連絡機
構３０を構成するシザーズギア３１および３２を配設し
た点が相違する点で、その他は第１実施例と同様の構成
より成るものである。
【００６３】上記構成より成る第２実施例のエンジンの
バルブタイミング制御装置は、インテークカムシャフト
６の入力側に回転進角制御機構２０を配設したので、エ
ンジンの運転状態に応じてインテークバルブ２およびエ
キゾーストバルブ３をともに同時進角することを可能に
するとともに、その他は第１実施例と同様の作用効果を
奏する。
【００６４】（第３実施例）第３実施例のエンジンのバ
ルブタイミング制御装置は、図１７および図１８に示す
ように、第２実施例と同様にインテークカムシャフト６
の一端に第１実施例の回転進角制御機構２０と同様の構
成の第１の回転進角制御機構２１を配設するとともに、
第１実施例と同様にエキゾーストカムシャフト７の他端
に上記同様の第２の回転進角制御機構２２を配設した点
が第１実施例と相違する点で、その他は第１実施例と同
様の構成より成るものである。
【００６５】上記構成より成る第２実施例のエンジンの
バルブタイミング制御装置は、インテークカムシャフト
６の入力側の第１の回転進角制御機構２１を配設すると
ともに、エキゾーストカムシャフト７のシザーズギア３
１および３２が配設された他端に第２の回転進角制御機
構２２を配設したので、図１６中破線で示すようにエン
ジンの運転状態に応じてインテークバルブ２およびエキ
ゾーストバルブ３をともに同時進角するとともに、図１
６中一点鎖線で示すようにインテークバルブ２に対して
エキゾーストバルブ３を相対的に進角することが出来る
ため、エンジンの最適進角および最適なオーバラップ量
の実現を可能にするとともに、その他第１実施例と同様
の作用効果を奏する。
【００６６】上述の実施例は、説明のために例示したも
ので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００６７】上述の第１実施例においては、一例として
４気筒エンジンの１番目および４番目の気筒の作動を停
止する例について述べたが、本発明としてはそれらに限
定するものではなく、４気筒エンジンの２番目、および
３番目に適用してもよく、又６気筒および８気筒エンジ
ンの任意の気筒に適用することが可能である。
【００６８】また上述の第１実施例においは、高速作動
時において２個のインテークバルブ２およびエキゾース
トバルブ３いずれも高速カム１３および１４で駆動する
例について説明したが、本発明はそれに限定するもので
は無く、図４（Ｅ）に示すように高速作動時において２
個のインテークバルブ２および一方のエキゾーストバル
ブ３を低速カム１１および１２で駆動するとともに、他
方のエキゾーストバルブ３のみを高速カム１４で駆動し
て、オーバラップを実現する態様も採用可能である。
【００６９】さらに上述の第１実施例において、始動性
を向上させるためには、回転進角制御機構のみに圧油を
圧送するポンプをエンジン潤滑用ポンプとは独立に設
け、バッテリにより駆動する態様も採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエンジンの第２および第３気筒に対応
する第１実施例のインテークカムおよびエキゾーストカ
ムの関係を示す説明図である。
【図２】第１実施例のカム選択作動機構を示す断面図で
ある。
【図３】第１実施例のインテークバルブおよびエキゾー
ストバルブを示す縦断面図である。
【図４】第１実施例のバルブタイミングを示す線図であ
る。
【図５】第１実施例のインテークカムシャフトおよびエ
キゾーストカムシャフトを示す平面図である。
【図６】第１実施例の回転進角制御機構を示す縦断面図
である。
【図７】第１実施例の気筒制御機構を示す断面図であ
る。
【図８】第１実施例の気筒制御機構を示す拡大断面図で
ある。
【図９】第１実施例の可変容量ポンプの流量特性を示す
線図である。
【図１０】第１実施例のエンジンの第１および第４気筒
に対応するインテークカムおよびエキゾーストカムの関
係を示す説明図である。
【図１１】第１実施例の各気筒に対応する油圧回路を示
す油圧回路図である。
【図１２】第１実施例の制御回路を示すブロック図であ
る。
【図１３】第１実施例の変形例を示す断面図である。
【図１４】第１実施例の変形例の油圧回路を示す油圧回
路図である。
【図１５】第２実施例装置のインテークカムおよびエキ
ゾーストカムを示す平面図である。
【図１６】第２実施例のバルブタイミングを示す線図で
ある。
【図１７】第３実施例装置のインテークカムおよびエキ
ゾーストカムを示す平面図である。
【図１８】第３実施例のバルブタイミングを示す線図で
ある。
【図１９】従来装置におけるエンジン冷間時のバルブオ
ーバラップ量切替えマップを示す線図である。
【図２０】従来装置におけるオーバラップ量切替パター
ンを示す線図である。
【符号の説明】
１ エンジン ２ インテークバルブ ３ エキゾーストバルブ ４ インテークカム ５ エキゾーストカム ６ インテークカムシャフト ７ エキゾーストカムシャフト １０ カム選択作動機構 １１、１２ 低速カム １３、１４ 高速カム １５ インテークリフタ １６ エキゾーストリフタ １５Ｃ、１６Ｃ 圧力室 １５Ｓ、１６Ｓ スプリング Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ ピン １５Ｈ、１６Ｈ 孔 １５Ｄ、１６Ｄ スライダー １５Ｕ、１６Ｕ 上端 ２０ 回転進角制御機構 ２０Ｃ 圧力室 ２０Ｐ 円筒状ピストン ２０Ｈ、２０Ｉ 第１、第２ヘリカルスプライン ２０Ｊ、２０Ｋ 第３、第４ヘリカルスプライン ２０Ｌ ケース ３０ 回転連絡機構 ３１、３２ シザーズギア ４０ 気筒制御機構 ４１ インテークリフタ ４２ エキゾーストリフタ ４１Ｃ、４２Ｃ 圧力室 ５０ 可変容量ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江口 勝彦 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 木村 一郎 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 堀田 浩二 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 中堂薗 博幸 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インテークバルブとエキゾーストバルブ
    とのオーバラップ量を可変にするエンジンにおいて、 エンジンの冷間時においては、前記オーバラップ量を零
    にし得るバルブタイミング可変機構を備えたことを特徴
    とするエンジンのバルブタイミング制御装置。
  2. 【請求項２】 請求項１において、 前記バルブタイミング可変機構が、エンジンの低回転時
    においても前記オーバラップ量を零にし得るようにした
    ことを特徴とするエンジンのバルブタイミング制御装
    置。
  3. 【請求項３】 請求項２において、 前記バルブタイミング可変機構が、インテークカムまた
    はエキゾーストカムの少なくともいずれか一方の位相を
    制御するカム位相制御機構により構成されていることを
    特徴とするエンジンのバルブタイミング制御装置。
  4. 【請求項４】 請求項３において、 前記カム位相制御機構が、カムシャフトに並設した位相
    の異なる複数のカムを選択的に作動させるカム選択作動
    機構により構成されていることを特徴とするエンジンの
    バルブタイミング制御装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に対して、 少なくとも前記インテークカムとエキゾーストカムとの
    いずれか一方の回転進角をエンジンの運転状態に応じて
    制御する回転進角制御機構を付加したことを特徴とする
    エンジンのバルブタイミング制御装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に対して、 エンジンの作動する気筒を制御する気筒制御機構を付加
    したことを特徴とするエンジンのバルブタイミング制御
    装置。
  7. 【請求項７】 請求項６において、 前記カム選択作動機構が、前記インテークカムおよびエ
    キゾーストカムに夫々配設されていることを特徴とする
    エンジンのバルブタイミング制御装置。
  8. 【請求項８】 請求項７において、 前記回転進角制御機構が、エキゾーストカムシャフトに
    配設されていることを特徴とするエンジンのバルブタイ
    ミング制御装置。
  9. 【請求項９】 請求項８において、 前記エキゾーストカムシャフトとインテークカムシャフ
    トとの間に回転を連絡する回転連絡機構が介挿されてい
    ることを特徴とするエンジンのバルブタイミング制御装
    置。
  10. 【請求項１０】 請求項７において、 前記回転進角制御機構が、インテークカムシャフトに配
    設されているとともに、前記インテークカムシャフトと
    エキゾーストカムシャフトとの間に回転を連絡する回転
    連絡機構が介挿されていることを特徴とするエンジンの
    バルブタイミング制御装置。
  11. 【請求項１１】 請求項８に対して、 前記インテークカムシャフトに配設された第２の回転進
    角制御機構を付加したことを特徴とするエンジンのバル
    ブタイミング制御装置。
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