JPH09195738A - エンジンのバルブ機構の制御装置及びその制御方法 - Google Patents
エンジンのバルブ機構の制御装置及びその制御方法Info
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- JPH09195738A JPH09195738A JP8024592A JP2459296A JPH09195738A JP H09195738 A JPH09195738 A JP H09195738A JP 8024592 A JP8024592 A JP 8024592A JP 2459296 A JP2459296 A JP 2459296A JP H09195738 A JPH09195738 A JP H09195738A
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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
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0031—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of tappet or pushrod length
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- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高出力化によるディーゼルエンジンの始動時
及び高速時の諸特性の問題を改善する。高出力エンジン
で問題となる始動不良、始動直後に排出される、通常強
い刺激臭を伴う白煙の問題を解消し、かつ、高速時には
高出力化による筒内圧力の抑制、燃焼温度低下によるＮ
ＯX 等排出ガス特性の改善、損失馬力低減による燃料消
費率を改善する。 【解決手段】 エンジンのバルブ機構の吸気弁とクロス
ヘッドとの間に吸気弁作動角可変装置を設け、始動時に
はバルブ機構への圧油の供給を停止して、吸気弁のリフ
ト及び作動角を小さくて有効圧縮比を上げ、高速時には
バルブ機構へ圧油を供給して、吸気弁のリフト及び遅閉
作動角を大きくして、有効圧縮比を下げ、始動時と高速
時との２段階の制御で、吸気弁の作動角及び有効圧縮比
を可変にする。
及び高速時の諸特性の問題を改善する。高出力エンジン
で問題となる始動不良、始動直後に排出される、通常強
い刺激臭を伴う白煙の問題を解消し、かつ、高速時には
高出力化による筒内圧力の抑制、燃焼温度低下によるＮ
ＯX 等排出ガス特性の改善、損失馬力低減による燃料消
費率を改善する。 【解決手段】 エンジンのバルブ機構の吸気弁とクロス
ヘッドとの間に吸気弁作動角可変装置を設け、始動時に
はバルブ機構への圧油の供給を停止して、吸気弁のリフ
ト及び作動角を小さくて有効圧縮比を上げ、高速時には
バルブ機構へ圧油を供給して、吸気弁のリフト及び遅閉
作動角を大きくして、有効圧縮比を下げ、始動時と高速
時との２段階の制御で、吸気弁の作動角及び有効圧縮比
を可変にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのバルブ
機構の制御装置及び制御装方法に係わり、特には、ディ
ーゼルエンジンの吸気バルブの開閉時期を可変するバル
ブ機構の制御装置及びその制御方法に関する。
機構の制御装置及び制御装方法に係わり、特には、ディ
ーゼルエンジンの吸気バルブの開閉時期を可変するバル
ブ機構の制御装置及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、乗用車用ガソリンエンジンで、動
弁系のバルブとバルブ作動用のカムとの間に油圧式バル
ブラッシュアジャスタを介設して、エンジンの回転速度
に応じて任意に、かつ、自動的にバルブ開閉時期を可変
コントロールするバルブ駆動装置の事例が特開平１−２
３２１０３号公報で知られており、図５に基づき説明す
る。図５に示すように、エンジンのバルブ駆動装置の要
部の構成を示している。図中、符号５１はシリンダーヘ
ッド、５２はカム、５３は吸気弁（そのステム部）、カ
ム５２と吸気弁５３との間には、シリンダーヘッド５１
のプランジャ挿入孔５１ａに慴動自在にバケット５４、
及び、該バケット５４の内部に位置して設けられた油圧
式バルブラッシュアジャスタ５５とが配設されている。
そして、上記カム５２の回転により、バケット５４及び
油圧式バルブラッシュアジャスタ５５を介して上記吸気
弁５３を上下にストローク作動させて、開閉弁作動させ
るようになっている。油圧式バルブラッシュアジャスタ
５５は上方側に位置した中圧室５６を形成する第１アジ
ャスタ部５５Ａと、下方側に位置した高圧室５７を形成
する第２アジャスタ部５５Ｂとの２組のアジャスタ部材
によってプランジャ５８部を構成している。第１アジャ
スタ部５５Ａは第１アジャスタボデイ５９Ａと、第１の
バルブスプリング６０と、第１のチェックボール６１
と、第１のリターンスプリング６２と、第１のチェック
バルブケ−ス６３とから構成されている。第２アジャス
タ部５５Ｂは第２アジャスタボデイ５９Ｂと、第２のバ
ルブスプリング６４と、第２のチェックボール６５と、
第２のリターンスプリング６６と、第２のチェックバル
ブケ−ス６７とから構成されている。上記第１及び第２
のチェックバルブは、各々上記バケット５４内のオイル
リザーブ室６８から第１及び第２のアジャスタボデイ５
９Ａ、５９Ｂへのオイルは流入は許すが、流出は許さな
いようになっている。バケット５４の内部には、該バケ
ット５４と、上記プランジャ５８をガイドするガイド部
材６９でオイルのリザーブ室６８が形成され、該リザー
ブ室６８内は、バケット５４部に設けたオイル流入口７
０を介してシリンダーヘッド５１のオイル通路７１に連
通されるとともに、バケット５４の頭部内壁に設けたオ
イル流出口７２を介して上記各アジャスタボデイ５９
Ａ、５９Ｂの内部に連通されるようになっており、シリ
ンダーヘッド５１のオイル通路７１からのオイルを上記
リザーブ室６８に供給後、先ず第１アジャスタボデイ５
９Ａの内部から第１のチェックバルブを介して中圧室５
６に供給するようにしている。そして、さらに該中圧室
５６のオイルが上記第２アジャスタボデイ５９Ｂの内部
から第２のチェックバルブを経て高圧室５７に供給され
る。そして、上記の構成において、符号７３は内側バネ
７４と外側バネ７５との二重のバネによって形成された
容積量規制バネであり、上記吸気弁３の着座期間中にお
いて上記中圧室５６の容積が常に一定値に保持されるよ
うに上記第１のリターンスプリング６２に較べて相当に
付勢力の高バネを使用して構成されている。
弁系のバルブとバルブ作動用のカムとの間に油圧式バル
ブラッシュアジャスタを介設して、エンジンの回転速度
に応じて任意に、かつ、自動的にバルブ開閉時期を可変
コントロールするバルブ駆動装置の事例が特開平１−２
３２１０３号公報で知られており、図５に基づき説明す
る。図５に示すように、エンジンのバルブ駆動装置の要
部の構成を示している。図中、符号５１はシリンダーヘ
ッド、５２はカム、５３は吸気弁（そのステム部）、カ
ム５２と吸気弁５３との間には、シリンダーヘッド５１
のプランジャ挿入孔５１ａに慴動自在にバケット５４、
及び、該バケット５４の内部に位置して設けられた油圧
式バルブラッシュアジャスタ５５とが配設されている。
そして、上記カム５２の回転により、バケット５４及び
油圧式バルブラッシュアジャスタ５５を介して上記吸気
弁５３を上下にストローク作動させて、開閉弁作動させ
るようになっている。油圧式バルブラッシュアジャスタ
５５は上方側に位置した中圧室５６を形成する第１アジ
ャスタ部５５Ａと、下方側に位置した高圧室５７を形成
する第２アジャスタ部５５Ｂとの２組のアジャスタ部材
によってプランジャ５８部を構成している。第１アジャ
スタ部５５Ａは第１アジャスタボデイ５９Ａと、第１の
バルブスプリング６０と、第１のチェックボール６１
と、第１のリターンスプリング６２と、第１のチェック
バルブケ−ス６３とから構成されている。第２アジャス
タ部５５Ｂは第２アジャスタボデイ５９Ｂと、第２のバ
ルブスプリング６４と、第２のチェックボール６５と、
第２のリターンスプリング６６と、第２のチェックバル
ブケ−ス６７とから構成されている。上記第１及び第２
のチェックバルブは、各々上記バケット５４内のオイル
リザーブ室６８から第１及び第２のアジャスタボデイ５
９Ａ、５９Ｂへのオイルは流入は許すが、流出は許さな
いようになっている。バケット５４の内部には、該バケ
ット５４と、上記プランジャ５８をガイドするガイド部
材６９でオイルのリザーブ室６８が形成され、該リザー
ブ室６８内は、バケット５４部に設けたオイル流入口７
０を介してシリンダーヘッド５１のオイル通路７１に連
通されるとともに、バケット５４の頭部内壁に設けたオ
イル流出口７２を介して上記各アジャスタボデイ５９
Ａ、５９Ｂの内部に連通されるようになっており、シリ
ンダーヘッド５１のオイル通路７１からのオイルを上記
リザーブ室６８に供給後、先ず第１アジャスタボデイ５
９Ａの内部から第１のチェックバルブを介して中圧室５
６に供給するようにしている。そして、さらに該中圧室
５６のオイルが上記第２アジャスタボデイ５９Ｂの内部
から第２のチェックバルブを経て高圧室５７に供給され
る。そして、上記の構成において、符号７３は内側バネ
７４と外側バネ７５との二重のバネによって形成された
容積量規制バネであり、上記吸気弁３の着座期間中にお
いて上記中圧室５６の容積が常に一定値に保持されるよ
うに上記第１のリターンスプリング６２に較べて相当に
付勢力の高バネを使用して構成されている。
【０００３】次に、作動を説明する。エンジン動弁系の
バルブ５３とバルブ作動用のカム５２との間に油圧式バ
ルブラッシュアジャスタ５５を介設している。該油圧式
バルブラッシュアジャスタ５５を相互に連係作動するカ
ム側第１アジャスタ部５５Ａとバルブ側第２アジャスタ
部５５Ｂとの２組の油圧式バルブラッシュアジャスタ５
５によって作動する。すなわち、第２アジャスタ部５５
Ｂの高圧室５７からのオイルリーク量を第１アジャスタ
部５Ａの中圧室５６からのオイルリーク量よりも小さく
設定する一方、第２アジャスタ部５５Ｂの第２のリター
ンスプリング６６の付勢力よりも大に設定している。す
なわち、動弁用のカム５２と該カムによって開弁作動さ
れるバルブ５３との間に位置して設けられていて、上記
バルブ５３のバルブラッシュを自動的に調整する油圧式
バルブラッシュアジャスタ５５が中圧室５６を有するカ
ム側第１アジャスタ部５Ａと高圧室５７を有する第２ア
ジャスタ部５５Ｂとの特性を異にする２組のアジャスタ
部材で、カム作動時における各油室のオイルリーク量を
第１アジャスタ部５Ａより第２アジャスタ部５５Ｂ側の
方を少なく設定している。これにより、第１アジャスタ
部５Ａ側で初期沈み量を決定する正確な動特性を実現
し、又、オイルリーク量の少ない第２アジャスタ部５５
Ｂで静特性を実現するようになっている。しかも、第２
のリターンスプリング６６の付勢力が第１のリターンス
プリング６２の付勢力よりも大きいので中圧室５６側初
期容積は極めて正確に設定され、初期値の変動が確実に
吸収される。したがって、エンジン回転速度に応じて任
意に、かつ、自動的にバルブタイミングを可変にコント
ロールすることができることが記載されている。
バルブ５３とバルブ作動用のカム５２との間に油圧式バ
ルブラッシュアジャスタ５５を介設している。該油圧式
バルブラッシュアジャスタ５５を相互に連係作動するカ
ム側第１アジャスタ部５５Ａとバルブ側第２アジャスタ
部５５Ｂとの２組の油圧式バルブラッシュアジャスタ５
５によって作動する。すなわち、第２アジャスタ部５５
Ｂの高圧室５７からのオイルリーク量を第１アジャスタ
部５Ａの中圧室５６からのオイルリーク量よりも小さく
設定する一方、第２アジャスタ部５５Ｂの第２のリター
ンスプリング６６の付勢力よりも大に設定している。す
なわち、動弁用のカム５２と該カムによって開弁作動さ
れるバルブ５３との間に位置して設けられていて、上記
バルブ５３のバルブラッシュを自動的に調整する油圧式
バルブラッシュアジャスタ５５が中圧室５６を有するカ
ム側第１アジャスタ部５Ａと高圧室５７を有する第２ア
ジャスタ部５５Ｂとの特性を異にする２組のアジャスタ
部材で、カム作動時における各油室のオイルリーク量を
第１アジャスタ部５Ａより第２アジャスタ部５５Ｂ側の
方を少なく設定している。これにより、第１アジャスタ
部５Ａ側で初期沈み量を決定する正確な動特性を実現
し、又、オイルリーク量の少ない第２アジャスタ部５５
Ｂで静特性を実現するようになっている。しかも、第２
のリターンスプリング６６の付勢力が第１のリターンス
プリング６２の付勢力よりも大きいので中圧室５６側初
期容積は極めて正確に設定され、初期値の変動が確実に
吸収される。したがって、エンジン回転速度に応じて任
意に、かつ、自動的にバルブタイミングを可変にコント
ロールすることができることが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような、従来の技術の特開平１−２３２１０３号公報の
エンジンのバルブ駆動装置の事例には次のような問題点
がある。 (1) このエンジンのバルブ駆動装置の事例は乗用車用ガ
ソリンエンジンで、動弁系のバルブとバルブ作動用のカ
ムとの間に油圧式バルブラッシュアジャスタを介設して
いる。乗用車用ガソリンエンジンなので、低速から高速
までの速度変動があるため、エンジン回転速度に応じて
任意に、かつ、自動的にバルブタイミングを可変にコン
トロールするようにしている。そのため、構成として、
油圧式バルブラッシュアジャスタ５５を相互に連係作動
するカム側第１アジャスタ部５５Ａと、バルブ側第２ア
ジャスタ部５５Ｂとの２組の油圧式バルブラッシュアジ
ャスタ５５によって作動させている。バルブ５３のバル
ブラッシュを自動的に調整する油圧式バルブラッシュア
ジャスタ５５が中圧室５６を有するカム側第１アジャス
タ部５Ａと高圧室５７を有する第２アジャスタ部５５Ｂ
との特性を異にする２組のアジャスタ部材で、カム作動
時における各油室のオイルリーク量を第１アジャスタ部
５５Ａより第２アジャスタ部５５Ｂ側の方を少なく設定
している。すなわち、オイルリーク量をコントロールし
て、制御している。しかしながら、オイルリーク量はオ
イルの粘度及び隙間（第１及び第２のオイルの洩れ通
路）によって変わる。すなわち、オイルの粘度は運転の
オイルの使用温度でリーク量が変わる。又、隙間は穴側
の部品、軸側の部品の寸法精度のバラツキの管理がむず
かしい問題がある。さらに、カム側第１アジャスタ部５
５Ａとバルブ側第２アジャスタ部５５Ｂとの２組の油圧
式バルブラッシュアジャスタ５５によって作動させるこ
とにより、バルブラッシュアジャスタ部の部品点数が多
く、構造が複雑であるという問題がある。
ような、従来の技術の特開平１−２３２１０３号公報の
エンジンのバルブ駆動装置の事例には次のような問題点
がある。 (1) このエンジンのバルブ駆動装置の事例は乗用車用ガ
ソリンエンジンで、動弁系のバルブとバルブ作動用のカ
ムとの間に油圧式バルブラッシュアジャスタを介設して
いる。乗用車用ガソリンエンジンなので、低速から高速
までの速度変動があるため、エンジン回転速度に応じて
任意に、かつ、自動的にバルブタイミングを可変にコン
トロールするようにしている。そのため、構成として、
油圧式バルブラッシュアジャスタ５５を相互に連係作動
するカム側第１アジャスタ部５５Ａと、バルブ側第２ア
ジャスタ部５５Ｂとの２組の油圧式バルブラッシュアジ
ャスタ５５によって作動させている。バルブ５３のバル
ブラッシュを自動的に調整する油圧式バルブラッシュア
ジャスタ５５が中圧室５６を有するカム側第１アジャス
タ部５Ａと高圧室５７を有する第２アジャスタ部５５Ｂ
との特性を異にする２組のアジャスタ部材で、カム作動
時における各油室のオイルリーク量を第１アジャスタ部
５５Ａより第２アジャスタ部５５Ｂ側の方を少なく設定
している。すなわち、オイルリーク量をコントロールし
て、制御している。しかしながら、オイルリーク量はオ
イルの粘度及び隙間（第１及び第２のオイルの洩れ通
路）によって変わる。すなわち、オイルの粘度は運転の
オイルの使用温度でリーク量が変わる。又、隙間は穴側
の部品、軸側の部品の寸法精度のバラツキの管理がむず
かしい問題がある。さらに、カム側第１アジャスタ部５
５Ａとバルブ側第２アジャスタ部５５Ｂとの２組の油圧
式バルブラッシュアジャスタ５５によって作動させるこ
とにより、バルブラッシュアジャスタ部の部品点数が多
く、構造が複雑であるという問題がある。
【０００５】(2) 又、近年では、ディーゼルエンジン駆
動の発電機及びコージェネレーションシステム（温水、
電気併給装置）が使用されている。この製品に使用され
るエンジンの回転速度は車両用とは異なり、低速から高
速までの速度変動がなく、常時一定の回転速度で運転さ
れる。一方、高出力化、排出ガス特性等の改善の対応と
して、高速の定格出力時にはバルブ機構の吸気バルブの
リフト量を大きくして、吸気弁の作動角を大きくし、有
効圧縮比（吸気弁閉時のシリンダ容積／圧縮容積）を低
下させて、出力及び排出ガス特性等の性能を向上し、筒
内圧力を抑制する必要がある。又、始動時にはバルブ機
構の吸気弁のリフト量を小さくして、吸気弁の作動角を
小さくし、有効圧縮比を高くさせて、始動性を向上させ
る必要がある。即ち、高速時と始動時の吸気弁の作動角
及び有効圧縮比を可変にする必要がある。したがって、
上記要求品質を満足し、構造を簡素化したエンジンのバ
ルブ機構の制御装置及び制御方法が望まれている。
動の発電機及びコージェネレーションシステム（温水、
電気併給装置）が使用されている。この製品に使用され
るエンジンの回転速度は車両用とは異なり、低速から高
速までの速度変動がなく、常時一定の回転速度で運転さ
れる。一方、高出力化、排出ガス特性等の改善の対応と
して、高速の定格出力時にはバルブ機構の吸気バルブの
リフト量を大きくして、吸気弁の作動角を大きくし、有
効圧縮比（吸気弁閉時のシリンダ容積／圧縮容積）を低
下させて、出力及び排出ガス特性等の性能を向上し、筒
内圧力を抑制する必要がある。又、始動時にはバルブ機
構の吸気弁のリフト量を小さくして、吸気弁の作動角を
小さくし、有効圧縮比を高くさせて、始動性を向上させ
る必要がある。即ち、高速時と始動時の吸気弁の作動角
及び有効圧縮比を可変にする必要がある。したがって、
上記要求品質を満足し、構造を簡素化したエンジンのバ
ルブ機構の制御装置及び制御方法が望まれている。
【０００６】本発明は上記のような従来の問題点に着目
し、ディーゼルエンジン駆動の発電機及びコージェネレ
ーションシステム（温水、電気併給装置）用の常時一定
の回転速度で運転されるエンジンの性能改善を目的とす
る。すなわち、高速時の定格出力時にはバルブ機構の吸
気バルブのリフト量を大きくして、吸気弁の作動角を大
きくし、有効圧縮比を低下させて、筒内圧力を抑制し、
高出力化、ＮＯX 排出ガス特性等の性能を向上する。
又、始動時にはバルブ機構の吸気弁のリフト量を小さく
して、吸気弁の作動角を小さくし、有効圧縮比を高くさ
せて、始動性を向上する。上記要求品質を満足し、エン
ジンのバルブ機構の制御装置の構造を簡素化して、安価
に提供することを目的とする。
し、ディーゼルエンジン駆動の発電機及びコージェネレ
ーションシステム（温水、電気併給装置）用の常時一定
の回転速度で運転されるエンジンの性能改善を目的とす
る。すなわち、高速時の定格出力時にはバルブ機構の吸
気バルブのリフト量を大きくして、吸気弁の作動角を大
きくし、有効圧縮比を低下させて、筒内圧力を抑制し、
高出力化、ＮＯX 排出ガス特性等の性能を向上する。
又、始動時にはバルブ機構の吸気弁のリフト量を小さく
して、吸気弁の作動角を小さくし、有効圧縮比を高くさ
せて、始動性を向上する。上記要求品質を満足し、エン
ジンのバルブ機構の制御装置の構造を簡素化して、安価
に提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、本発明のエンジンのバルブ機構の制御方法
の第１発明では、エンジンの動弁系のバルブとバルブ作
動用のカムとの間にバルブリフト量を可変とする油圧機
構を有するエンジンのバルブ機構の制御方法において、
始動時には油圧式吸気弁作動角可変装置(12)への圧油の
供給を停止して、油圧式吸気弁作動角可変装置(12)の吸
気弁(11)のリフト量を小さくして、吸気弁(11)の作動角
を小さくし、高速時には油圧式吸気弁作動角可変装置(1
2)への圧油を供給して、油圧式吸気弁作動角可変装置(1
2)の吸気弁(11)のリフト量を大きくして、吸気弁(11)の
作動角を大きくし、停止時には油圧式吸気弁作動角可変
装置(12)への圧油を停止するとともに、無負荷、低速に
て、所定時間回転させ、油圧式吸気弁作動角可変装置(1
2)の吸気弁(11)のリフト量を小さくすることにしてい
る。このような制御方法において、始動時には吸気弁(1
1)の作動角を小さくすることで、有効圧縮比（例えば、
１４前後）を上げることが可能となり、その結果、高出
力エンジンで問題となる始動不良、始動直後に排出され
る、通常強い刺激臭を伴う白煙の問題が解消される。
又、高速時には吸気弁(11)の遅閉作動角を大きくするこ
とで、有効圧縮比（例えば、１０前後）を下げることが
可能となり、その結果、高出力化による筒内圧力の抑
制、燃焼温度低下によるＮＯX 等排出ガス特性の改善、
圧縮圧力が小さくなり損失馬力低減が改善される。上述
のように、高速時と始動時の吸気弁の作動角及び有効圧
縮比を可変にして、エンジンの始動時及び高速時の諸特
性の問題が改善される。
するために、本発明のエンジンのバルブ機構の制御方法
の第１発明では、エンジンの動弁系のバルブとバルブ作
動用のカムとの間にバルブリフト量を可変とする油圧機
構を有するエンジンのバルブ機構の制御方法において、
始動時には油圧式吸気弁作動角可変装置(12)への圧油の
供給を停止して、油圧式吸気弁作動角可変装置(12)の吸
気弁(11)のリフト量を小さくして、吸気弁(11)の作動角
を小さくし、高速時には油圧式吸気弁作動角可変装置(1
2)への圧油を供給して、油圧式吸気弁作動角可変装置(1
2)の吸気弁(11)のリフト量を大きくして、吸気弁(11)の
作動角を大きくし、停止時には油圧式吸気弁作動角可変
装置(12)への圧油を停止するとともに、無負荷、低速に
て、所定時間回転させ、油圧式吸気弁作動角可変装置(1
2)の吸気弁(11)のリフト量を小さくすることにしてい
る。このような制御方法において、始動時には吸気弁(1
1)の作動角を小さくすることで、有効圧縮比（例えば、
１４前後）を上げることが可能となり、その結果、高出
力エンジンで問題となる始動不良、始動直後に排出され
る、通常強い刺激臭を伴う白煙の問題が解消される。
又、高速時には吸気弁(11)の遅閉作動角を大きくするこ
とで、有効圧縮比（例えば、１０前後）を下げることが
可能となり、その結果、高出力化による筒内圧力の抑
制、燃焼温度低下によるＮＯX 等排出ガス特性の改善、
圧縮圧力が小さくなり損失馬力低減が改善される。上述
のように、高速時と始動時の吸気弁の作動角及び有効圧
縮比を可変にして、エンジンの始動時及び高速時の諸特
性の問題が改善される。
【０００８】本発明のエンジンのバルブ機構の制御装置
の第１発明では、エンジンの動弁系のバルブとバルブ作
動用のカムとの間にバルブリフト量を可変とする油圧機
構を有するエンジンのバルブ機構の制御装置において、
吸気弁(11)とカム(6) との間に配設した油圧式吸気弁作
動角可変装置(12)と、油圧式吸気弁作動角可変装置(12)
への圧油を供給するポンプ(13)と、ポンプ(13)からの受
油を切り換える、切り換え手段（電磁弁(14)）と、始動
時及び停止時には切り換え手段をＯＦＦ（供給しない位
置に）に、高速時には切り換え手段をＯＮ（供給する）
にする指令を出力する制御手段とからなることにしてい
る。このような制御装置において、前記と同様な改善が
でき、かつ、応答性の良い制御ができる。
の第１発明では、エンジンの動弁系のバルブとバルブ作
動用のカムとの間にバルブリフト量を可変とする油圧機
構を有するエンジンのバルブ機構の制御装置において、
吸気弁(11)とカム(6) との間に配設した油圧式吸気弁作
動角可変装置(12)と、油圧式吸気弁作動角可変装置(12)
への圧油を供給するポンプ(13)と、ポンプ(13)からの受
油を切り換える、切り換え手段（電磁弁(14)）と、始動
時及び停止時には切り換え手段をＯＦＦ（供給しない位
置に）に、高速時には切り換え手段をＯＮ（供給する）
にする指令を出力する制御手段とからなることにしてい
る。このような制御装置において、前記と同様な改善が
でき、かつ、応答性の良い制御ができる。
【０００９】本発明のエンジンのバルブ機構の制御装置
の第１発明を主体とする第２発明では、停止時に所定時
間エンジンを回転させる指令を出力する制御手段と、か
らなることにしている。このような制御装置において、
停止時にエンジンが定格負荷ローアイドルを経て停止さ
れるので、バルブ機構のクロスヘッドに設けられた油圧
式吸気弁作動角可変装置のピストン室からオイルを確実
に排出することができ、その結果、エンジンの再始動が
容易になる。又、ターボチャージヤの回転速度を下げて
から停止されるので、該ターボチャージヤの軸受焼付き
を保護することができる。
の第１発明を主体とする第２発明では、停止時に所定時
間エンジンを回転させる指令を出力する制御手段と、か
らなることにしている。このような制御装置において、
停止時にエンジンが定格負荷ローアイドルを経て停止さ
れるので、バルブ機構のクロスヘッドに設けられた油圧
式吸気弁作動角可変装置のピストン室からオイルを確実
に排出することができ、その結果、エンジンの再始動が
容易になる。又、ターボチャージヤの回転速度を下げて
から停止されるので、該ターボチャージヤの軸受焼付き
を保護することができる。
【００１０】本発明のエンジンのバルブ機構の制御装置
の第１発明あるいは第２発明を主体とする第３発明で
は、油圧式吸気弁作動角可変装置(12)はクロスヘッド
(9) に設けられ、排出孔(25)を有するピストン室(26)
と、ピストン室(26)に枢密に挿入されたピストン(27)
と、ピストン(27)を吸気弁(11)に押圧するバネ(28)と、
ピストン室(26)に挿入され、バネ(28)を支持するバネ受
け(29)と、バネ受け(29)に当接する逆止弁(30)とからな
ることにしている。このような構成において、第１発明
と同様な改善ができ、かつ、部品点数が少なく、構造が
簡素化され、オイルリーク量をコントロールして制御し
てないので、隙間は穴側の部品、軸側の部品の寸法精度
のバラツキの管理が容易である。さらに、ピストン室内
が圧力上昇した際、油圧が逆止弁の下半球部にかかるよ
うに、バネ受けの油路穴を下斜めに設けたことにより、
ピストン室内の圧力上昇に対して、高い応答性がある。
これにより吸気弁リフト時、リークロスを最小限にする
ことができる。
の第１発明あるいは第２発明を主体とする第３発明で
は、油圧式吸気弁作動角可変装置(12)はクロスヘッド
(9) に設けられ、排出孔(25)を有するピストン室(26)
と、ピストン室(26)に枢密に挿入されたピストン(27)
と、ピストン(27)を吸気弁(11)に押圧するバネ(28)と、
ピストン室(26)に挿入され、バネ(28)を支持するバネ受
け(29)と、バネ受け(29)に当接する逆止弁(30)とからな
ることにしている。このような構成において、第１発明
と同様な改善ができ、かつ、部品点数が少なく、構造が
簡素化され、オイルリーク量をコントロールして制御し
てないので、隙間は穴側の部品、軸側の部品の寸法精度
のバラツキの管理が容易である。さらに、ピストン室内
が圧力上昇した際、油圧が逆止弁の下半球部にかかるよ
うに、バネ受けの油路穴を下斜めに設けたことにより、
ピストン室内の圧力上昇に対して、高い応答性がある。
これにより吸気弁リフト時、リークロスを最小限にする
ことができる。
【００１１】本発明のエンジンのバルブ機構の制御装置
の第３発明を主体とする第４発明では、排出孔(25)は所
定量ピストンが上がった時に塞がり、エアクッションと
なることにしている。このような作動において、送油Ｏ
ＦＦの作動時の着座衝撃を上記エアクッションで吸収緩
和することで、衝撃音の低減、耐久性の向上を図ること
ができる。
の第３発明を主体とする第４発明では、排出孔(25)は所
定量ピストンが上がった時に塞がり、エアクッションと
なることにしている。このような作動において、送油Ｏ
ＦＦの作動時の着座衝撃を上記エアクッションで吸収緩
和することで、衝撃音の低減、耐久性の向上を図ること
ができる。
【００１２】
【発明の実施の形態及び実施例】以下に、実施例を図
１、図２、図３、図４を参照して、詳細に説明する。図
１は本発明のエンジンのバルブ機構の制御装置及び制御
方法一実施例の全体システム図を示す。図１において、
エンジンのバルブ機構の制御装置１はバルブ機構２及び
オイル供給装置３、燃料噴射装置４、制御のコントロー
ラ５より構成されている。バルブ機構２はカム軸６、カ
ムフォロワ６ａ、プシュロッド７、ロッカアーム８、ク
ロスヘッド９、クロスヘッドの支持ピン１０、吸気弁１
１より構成されている。クロスヘッド９のＴ字状の両端
部には後述する油圧式吸気弁作動角可変装置１２が内蔵
されている。又、クロスヘッドの支持ピン１０にはオイ
ル供給の通路穴１０ａが設けられている。オイル供給装
置３はバルブ機構への圧油を供給するポンプ１３と、ポ
ンプ１３からの受油を切り換える電磁弁１４より構成さ
れ、ポンプ１３と電磁弁１４とは配管１５で、電磁弁１
４とクロスヘッドの支持ピン１０とは配管１６で接続さ
れている。燃料噴射装置４は燃料噴射ポンプ１７とガバ
ナ１８及びアクチュエータ１９で構成され、ガバナ１８
のレバー１８ａとアクチュエータ１９のレバー１９ａと
がロット２０で接続されている。制御のコントローラ５
と電磁弁１４とは配線２１で接続し、コントローラ５と
アクチュエータ１９とは、配線２２とで接続されてい
る。始動及び停止の操作レバ−２３には位置の信号を検
出するポテンショメータ２３ａがあり、コントローラ５
とは、配線２４で接続されている。次に、図２に基づい
て油圧式の吸気弁作動角可変装置１２の構成を説明す
る。図２は図１のＰ部を拡大した断面図を示している。
油圧式の吸気弁作動角可変装置１２はＴ字状のクロスヘ
ッド９の左端部及び右端部でかつ、クロスヘッド９と吸
気弁１１との間に介装されている。排出孔２５を有する
ピストン室２６と、ピストン室２６に枢蜜に挿入された
ピストン２７と、ピストン２７を吸気弁１１に押圧する
バネ２８と、ピストン室２７に挿入され、バネを支持す
るバネ受け２９と、バネ受け２９を当接するボール状の
逆止弁３０と、ピストン２７の内方に枢蜜に挿入された
プランジャ３１より構成されている。プランジャ３１の
上方はリザーバ室３２が形成され、下方中心部は逆止弁
３０とのシ−ト３１ａが形成され、リザーバ室３２との
通路穴３１ｂが設けられている。クロスヘッド９にはオ
イル供給用の通路穴３５、通路穴３６が設けられ、プラ
グ３５ａ、３６ａで塞がれている。
１、図２、図３、図４を参照して、詳細に説明する。図
１は本発明のエンジンのバルブ機構の制御装置及び制御
方法一実施例の全体システム図を示す。図１において、
エンジンのバルブ機構の制御装置１はバルブ機構２及び
オイル供給装置３、燃料噴射装置４、制御のコントロー
ラ５より構成されている。バルブ機構２はカム軸６、カ
ムフォロワ６ａ、プシュロッド７、ロッカアーム８、ク
ロスヘッド９、クロスヘッドの支持ピン１０、吸気弁１
１より構成されている。クロスヘッド９のＴ字状の両端
部には後述する油圧式吸気弁作動角可変装置１２が内蔵
されている。又、クロスヘッドの支持ピン１０にはオイ
ル供給の通路穴１０ａが設けられている。オイル供給装
置３はバルブ機構への圧油を供給するポンプ１３と、ポ
ンプ１３からの受油を切り換える電磁弁１４より構成さ
れ、ポンプ１３と電磁弁１４とは配管１５で、電磁弁１
４とクロスヘッドの支持ピン１０とは配管１６で接続さ
れている。燃料噴射装置４は燃料噴射ポンプ１７とガバ
ナ１８及びアクチュエータ１９で構成され、ガバナ１８
のレバー１８ａとアクチュエータ１９のレバー１９ａと
がロット２０で接続されている。制御のコントローラ５
と電磁弁１４とは配線２１で接続し、コントローラ５と
アクチュエータ１９とは、配線２２とで接続されてい
る。始動及び停止の操作レバ−２３には位置の信号を検
出するポテンショメータ２３ａがあり、コントローラ５
とは、配線２４で接続されている。次に、図２に基づい
て油圧式の吸気弁作動角可変装置１２の構成を説明す
る。図２は図１のＰ部を拡大した断面図を示している。
油圧式の吸気弁作動角可変装置１２はＴ字状のクロスヘ
ッド９の左端部及び右端部でかつ、クロスヘッド９と吸
気弁１１との間に介装されている。排出孔２５を有する
ピストン室２６と、ピストン室２６に枢蜜に挿入された
ピストン２７と、ピストン２７を吸気弁１１に押圧する
バネ２８と、ピストン室２７に挿入され、バネを支持す
るバネ受け２９と、バネ受け２９を当接するボール状の
逆止弁３０と、ピストン２７の内方に枢蜜に挿入された
プランジャ３１より構成されている。プランジャ３１の
上方はリザーバ室３２が形成され、下方中心部は逆止弁
３０とのシ−ト３１ａが形成され、リザーバ室３２との
通路穴３１ｂが設けられている。クロスヘッド９にはオ
イル供給用の通路穴３５、通路穴３６が設けられ、プラ
グ３５ａ、３６ａで塞がれている。
【００１３】次に、吸気弁作動角可変装置１２の作動を
説明する。クロスヘッド９のＴ字状の両端部に内蔵され
た油圧式の吸気弁作動角可変装置１２は圧油のＯＮ、Ｏ
ＦＦにより吸気弁１１のリフト量を高速時と、始動時の
２段階に制御し、吸気弁１１の作動角を可変にしてい
る。上記吸気弁１１のリフト量と、作動角との関係を図
４に基づき説明する。図４は縦軸に吸気弁１１のリフト
量mm、横軸にクランク角度を示している。図中の実線Ａ
は高速時のバルブリフトの作動線図を示し、点線Ｂは始
動時のバルブリフトの作動線図を示している。高速時の
バルブリフトの作動線図Ａはクランク角の上死点前α1
°で吸気弁１１が開き始め、最大リフトはh1mmで、下死
点後β1 °で閉じ、作動角はγ1 になる。又、始動時の
バルブリフトの作動線図Ｂはクランク角の上死点後α2
°で吸気弁１１が開き始め、最大リフトはh2mmで、下死
点後β2 °で閉じ、作動角はγ2になる。上記のように
して、高速時にはバルブ機構のバルブのリフト量を大き
くして、バルブの作動角γ1 を大きくし、始動時にはバ
ルブ機構の吸気弁のリフト量を小さくして、（高速時よ
りＬだけ小さい）吸気バルブの作動角γ2 を小さくし
て、、高速時と始動時の吸気弁の作動を可変ににしてい
る。始動時には吸気弁作動角可変装置１２への圧油の供
給を停止して、吸気弁作動角可変装置１２のリフト量h2
を小さくして、吸気弁１１の作動角γ2 を小さくしてい
る。すなわち、吸気弁作動角可変装置１２の高圧室３３
を空の状態とし、カム軸６から、カムフォロワ６ａ、プ
シュロッド７、ロッカアーム８、クロスヘッド９、を介
して、プランジャ３１の下方端部３１ｃがピストン２７
の内方端底部２７ａを押力し、バネ２８の付勢力により
ストロ−クＬを密着し、吸気弁１１をリフトさせてい
る。ストロ−クＬの分だけ、吸気弁１１のリフト量h2が
小さく、吸気弁１１の作動角γ2 も小さい。高速時には
吸気弁作動角可変装置１２への圧油を供給して、吸気弁
作動角可変装置１２の吸気弁１１のリフト量h1を大きく
して、吸気弁１１の作動角γ1 を大きくしている。すな
わち、吸気弁作動角可変装置１２へのオイル供給は電磁
弁１４をＯＮの状態で、圧油を供給するポンプ１３から
配管１５、電磁弁１４、配管１６、クロスヘッドの支持
ピン油路１０ａ、クロスヘッド９の通路穴３５、通路穴
３６、リザーバ室３２から高圧室３３に充填される。こ
の時、高圧室３３は剛体に極めて近い状態になるため、
吸気弁１１の作動は高リフトh1になる。ロカーアーム８
の押力による吸気弁１１開時ピストンの隙間２７ｂより
微量のオイルがリークするが、吸気弁１１閉時にバネ２
８の付勢力により負圧化した高圧室３３とリザーバ室３
２との圧力差により逆止弁３０が開き高圧室３３に油を
補充、充填する。停止時は後述する制御により、所定時
間エンジンをローアイドル運転をおこない高圧室３３の
油を意図的にリークさせ、「空」の状態にし、再始動に
備える。又、プランジャ３１の下方端部３１ｃと、ピス
トン２７の内方端底部２７ａとを密着させた作動時、所
定量ピストン２７が上がった時に排出孔２５を塞ぎ、エ
ア溜まり２６ａができ、エアクッションの作用をしてい
る。このエアクッションの作用で、着座衝撃の吸収緩和
で、衝撃音の低減、耐久性の向上を図っている。又、付
帯機能として、バルブクリアランスを常に「０」に保つ
ラシュアジャスタの機能を有している。
説明する。クロスヘッド９のＴ字状の両端部に内蔵され
た油圧式の吸気弁作動角可変装置１２は圧油のＯＮ、Ｏ
ＦＦにより吸気弁１１のリフト量を高速時と、始動時の
２段階に制御し、吸気弁１１の作動角を可変にしてい
る。上記吸気弁１１のリフト量と、作動角との関係を図
４に基づき説明する。図４は縦軸に吸気弁１１のリフト
量mm、横軸にクランク角度を示している。図中の実線Ａ
は高速時のバルブリフトの作動線図を示し、点線Ｂは始
動時のバルブリフトの作動線図を示している。高速時の
バルブリフトの作動線図Ａはクランク角の上死点前α1
°で吸気弁１１が開き始め、最大リフトはh1mmで、下死
点後β1 °で閉じ、作動角はγ1 になる。又、始動時の
バルブリフトの作動線図Ｂはクランク角の上死点後α2
°で吸気弁１１が開き始め、最大リフトはh2mmで、下死
点後β2 °で閉じ、作動角はγ2になる。上記のように
して、高速時にはバルブ機構のバルブのリフト量を大き
くして、バルブの作動角γ1 を大きくし、始動時にはバ
ルブ機構の吸気弁のリフト量を小さくして、（高速時よ
りＬだけ小さい）吸気バルブの作動角γ2 を小さくし
て、、高速時と始動時の吸気弁の作動を可変ににしてい
る。始動時には吸気弁作動角可変装置１２への圧油の供
給を停止して、吸気弁作動角可変装置１２のリフト量h2
を小さくして、吸気弁１１の作動角γ2 を小さくしてい
る。すなわち、吸気弁作動角可変装置１２の高圧室３３
を空の状態とし、カム軸６から、カムフォロワ６ａ、プ
シュロッド７、ロッカアーム８、クロスヘッド９、を介
して、プランジャ３１の下方端部３１ｃがピストン２７
の内方端底部２７ａを押力し、バネ２８の付勢力により
ストロ−クＬを密着し、吸気弁１１をリフトさせてい
る。ストロ−クＬの分だけ、吸気弁１１のリフト量h2が
小さく、吸気弁１１の作動角γ2 も小さい。高速時には
吸気弁作動角可変装置１２への圧油を供給して、吸気弁
作動角可変装置１２の吸気弁１１のリフト量h1を大きく
して、吸気弁１１の作動角γ1 を大きくしている。すな
わち、吸気弁作動角可変装置１２へのオイル供給は電磁
弁１４をＯＮの状態で、圧油を供給するポンプ１３から
配管１５、電磁弁１４、配管１６、クロスヘッドの支持
ピン油路１０ａ、クロスヘッド９の通路穴３５、通路穴
３６、リザーバ室３２から高圧室３３に充填される。こ
の時、高圧室３３は剛体に極めて近い状態になるため、
吸気弁１１の作動は高リフトh1になる。ロカーアーム８
の押力による吸気弁１１開時ピストンの隙間２７ｂより
微量のオイルがリークするが、吸気弁１１閉時にバネ２
８の付勢力により負圧化した高圧室３３とリザーバ室３
２との圧力差により逆止弁３０が開き高圧室３３に油を
補充、充填する。停止時は後述する制御により、所定時
間エンジンをローアイドル運転をおこない高圧室３３の
油を意図的にリークさせ、「空」の状態にし、再始動に
備える。又、プランジャ３１の下方端部３１ｃと、ピス
トン２７の内方端底部２７ａとを密着させた作動時、所
定量ピストン２７が上がった時に排出孔２５を塞ぎ、エ
ア溜まり２６ａができ、エアクッションの作用をしてい
る。このエアクッションの作用で、着座衝撃の吸収緩和
で、衝撃音の低減、耐久性の向上を図っている。又、付
帯機能として、バルブクリアランスを常に「０」に保つ
ラシュアジャスタの機能を有している。
【００１４】次に、制御の作動を図１、図３により説明
する。図３は縦軸に作動項目を、横軸は時間を示してい
る。始動は、始動及び停止用の操作レバ−２３をＳ１の
位置にする。位置の信号を検出するポテンショメータ２
３ａから配線２４を通り、コントローラ５、配線２２か
らアクチュエータ１９に信号が流れる。アクチュエータ
１９で停止の状態からローアイドルの位置にレバー１９
ａが作動し、ロット２０、レバー１８ａを介してガバナ
１８がローアイドルの位置に作動する。次に、図示され
ない始動スイッチをＯＮにし、エンジンを始動しローア
イドル運転する。すなわち、図３のＴ０状態になる。始
動と同時にのコントローラ５の暖気タイマが作動し、油
路の電磁弁１４はＯＦＦの状態にあり、前記のように、
吸気弁作動角可変装置１２への圧油の供給は停止されて
いるので、吸気弁作動角可変装置１２の吸気弁１１のリ
フト量h2が小さく、吸気弁１１の作動角γ2 も小さい。
次に、ローアイドル運転のＴ１所定時間経過後、コント
ローラ５のタイマが作動し油路の電磁弁１４はＯＮにな
り、バルブ機構へ圧油を供給して、バルブ機構の吸気弁
１１のリフト量h1を大きくして、吸気弁１１の作動角γ
1 を大きくする。（作動は前記、説明より省略） 次に、ローアイドル運転のＴ２所定時間経過後、コント
ローラ５のタイマが作動し、自動でエンジンが高速にな
る。すなわち、コントローラ５から配線２２を通りアク
チュエータ１９に信号が流れる。アクチュエータ１９で
ローアイドルの位置状態から高速の位置にレバー１９ａ
が作動し、ロット２０、レバー１８ａを介してガバナ１
８が高速の位置に作動する。その後、発電機及びコージ
ェネレーションシステム（温水、電気併給装置）では外
部から負荷がかかり、定格負荷運転される。なお、エン
ジンに水温センサを設け、Ｔ２時点で、水温が所定温度
以上になったら、水温センサからの信号によりエンジン
を高速にする指示を出力をするようにしてもよい。次
に、停止はＴ３時点で操作レバ−２３をＳ２の位置にす
る。位置の信号を検出するポテンショメータ２３ａから
配線２４を通り、コントローラ５に送られる。コントロ
ーラ５からの一方は配線２２を経てアクチュエータ１９
に信号が流れる。アクチュエータ１９で高速の状態から
ローアイドルの位置にレバー１９ａが作動し、ロット２
０、レバー１８ａを介してガバナ１８がローアイドルの
位置で作動する。コントローラ５からの他方は配線２１
を経て油路の電磁弁１４をＯＮからＯＦＦにする。電磁
弁１４のＯＦＦにより吸気弁作動角可変装置１２への圧
油の供給は停止されているので、吸気弁作動角可変装置
１２の吸気弁１１のリフト量h2が小さく、作動角γ2 も
小さくなる。この状態でローアイドルで運転される。
又、Ｔ２時点でコントローラ５の停止タイマがＯＮにな
り作動する。停止タイマが作動後、所定時間運転したＴ
４時点で、コントローラ５から配線２２を通りアクチュ
エータ１９に信号が流れる。アクチュエータ１９でロー
アイドルで運転の状態から停止位置にレバー１９ａが作
動し、ロット２０、レバー１８ａを介してガバナ１８が
停止位置に作動し燃料カットされ、エンジンが停止され
る。その後Ｔ５時点で停止タイマがＯＦＦになる。上記
作動により、始動時には吸気弁１１の作動角γ2 を小さ
くすることで、有効圧縮比が上り、高速時には吸気弁１
１の遅閉作動角γ1 を大きくすることで、有効圧縮比が
下り、始動時と高速時の２段階に制御し、吸気弁の作動
角及び有効圧縮比が可変となる。
する。図３は縦軸に作動項目を、横軸は時間を示してい
る。始動は、始動及び停止用の操作レバ−２３をＳ１の
位置にする。位置の信号を検出するポテンショメータ２
３ａから配線２４を通り、コントローラ５、配線２２か
らアクチュエータ１９に信号が流れる。アクチュエータ
１９で停止の状態からローアイドルの位置にレバー１９
ａが作動し、ロット２０、レバー１８ａを介してガバナ
１８がローアイドルの位置に作動する。次に、図示され
ない始動スイッチをＯＮにし、エンジンを始動しローア
イドル運転する。すなわち、図３のＴ０状態になる。始
動と同時にのコントローラ５の暖気タイマが作動し、油
路の電磁弁１４はＯＦＦの状態にあり、前記のように、
吸気弁作動角可変装置１２への圧油の供給は停止されて
いるので、吸気弁作動角可変装置１２の吸気弁１１のリ
フト量h2が小さく、吸気弁１１の作動角γ2 も小さい。
次に、ローアイドル運転のＴ１所定時間経過後、コント
ローラ５のタイマが作動し油路の電磁弁１４はＯＮにな
り、バルブ機構へ圧油を供給して、バルブ機構の吸気弁
１１のリフト量h1を大きくして、吸気弁１１の作動角γ
1 を大きくする。（作動は前記、説明より省略） 次に、ローアイドル運転のＴ２所定時間経過後、コント
ローラ５のタイマが作動し、自動でエンジンが高速にな
る。すなわち、コントローラ５から配線２２を通りアク
チュエータ１９に信号が流れる。アクチュエータ１９で
ローアイドルの位置状態から高速の位置にレバー１９ａ
が作動し、ロット２０、レバー１８ａを介してガバナ１
８が高速の位置に作動する。その後、発電機及びコージ
ェネレーションシステム（温水、電気併給装置）では外
部から負荷がかかり、定格負荷運転される。なお、エン
ジンに水温センサを設け、Ｔ２時点で、水温が所定温度
以上になったら、水温センサからの信号によりエンジン
を高速にする指示を出力をするようにしてもよい。次
に、停止はＴ３時点で操作レバ−２３をＳ２の位置にす
る。位置の信号を検出するポテンショメータ２３ａから
配線２４を通り、コントローラ５に送られる。コントロ
ーラ５からの一方は配線２２を経てアクチュエータ１９
に信号が流れる。アクチュエータ１９で高速の状態から
ローアイドルの位置にレバー１９ａが作動し、ロット２
０、レバー１８ａを介してガバナ１８がローアイドルの
位置で作動する。コントローラ５からの他方は配線２１
を経て油路の電磁弁１４をＯＮからＯＦＦにする。電磁
弁１４のＯＦＦにより吸気弁作動角可変装置１２への圧
油の供給は停止されているので、吸気弁作動角可変装置
１２の吸気弁１１のリフト量h2が小さく、作動角γ2 も
小さくなる。この状態でローアイドルで運転される。
又、Ｔ２時点でコントローラ５の停止タイマがＯＮにな
り作動する。停止タイマが作動後、所定時間運転したＴ
４時点で、コントローラ５から配線２２を通りアクチュ
エータ１９に信号が流れる。アクチュエータ１９でロー
アイドルで運転の状態から停止位置にレバー１９ａが作
動し、ロット２０、レバー１８ａを介してガバナ１８が
停止位置に作動し燃料カットされ、エンジンが停止され
る。その後Ｔ５時点で停止タイマがＯＦＦになる。上記
作動により、始動時には吸気弁１１の作動角γ2 を小さ
くすることで、有効圧縮比が上り、高速時には吸気弁１
１の遅閉作動角γ1 を大きくすることで、有効圧縮比が
下り、始動時と高速時の２段階に制御し、吸気弁の作動
角及び有効圧縮比が可変となる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
始動時にはバルブ機構への圧油の供給を停止して、吸気
弁の作動角を小さくすることで、有効圧縮比を上げ、高
速時にはバルブ機構へ圧油を供給して、吸気弁の遅閉作
動角を大きくすることで、有効圧縮比を下げ、始動時と
高速時との２段階の制御で、構造が簡素化され、かつ、
吸気弁の作動角及び有効圧縮比が可変となり、始動時に
は高出力エンジンで問題となる始動不良、始動直後に排
出される白煙の問題が解消された。又、高速時には高出
力化による筒内圧力の抑制、燃焼温度低下によるＮＯX
等排出ガス特性の改善、圧縮圧力が小さくり損失馬力低
減し、燃料消費率が改善された。その結果、ディーゼル
エンジン駆動の発電機及びコージェネレーションシステ
ム（温水、電気併給装置）用の常時一定の回転速度で運
転されるエンジンの性能が改善された。
始動時にはバルブ機構への圧油の供給を停止して、吸気
弁の作動角を小さくすることで、有効圧縮比を上げ、高
速時にはバルブ機構へ圧油を供給して、吸気弁の遅閉作
動角を大きくすることで、有効圧縮比を下げ、始動時と
高速時との２段階の制御で、構造が簡素化され、かつ、
吸気弁の作動角及び有効圧縮比が可変となり、始動時に
は高出力エンジンで問題となる始動不良、始動直後に排
出される白煙の問題が解消された。又、高速時には高出
力化による筒内圧力の抑制、燃焼温度低下によるＮＯX
等排出ガス特性の改善、圧縮圧力が小さくり損失馬力低
減し、燃料消費率が改善された。その結果、ディーゼル
エンジン駆動の発電機及びコージェネレーションシステ
ム（温水、電気併給装置）用の常時一定の回転速度で運
転されるエンジンの性能が改善された。
【図１】本発明のエンジンのバルブ機構の制御装置の全
体構成図を示す。
体構成図を示す。
【図２】本発明の図１のＰ部を拡大した断面図を示す。
【図３】本発明の縦軸の作動項目と、横軸の時間との関
係を説明する図を示す。
係を説明する図を示す。
【図４】本発明の縦軸のバルブのリフトと、横軸のクラ
ンク角の弁開閉時期との関係を説明する図を示す。
ンク角の弁開閉時期との関係を説明する図を示す。
【図５】従来技術のエンジンのバルブ機構の断面図を示
している。
している。
１ 制御装置 ６ カム ９ クロスヘッド １１ 吸気弁 １２ 油圧式吸気弁作動角可変装置 １３ ポンプ １４ 電磁弁 ２５ 排出孔 ２６ ピストン室 ２７ ピストン ２８ バネ ２９ バネ受け
Claims (5)
- 【請求項１】 エンジンの動弁系のバルブとバルブ作動
用のカムとの間にバルブリフト量を可変とする油圧機構
を有するエンジンのバルブ機構の制御方法において、 始動時には油圧式吸気弁作動角可変装置(12)への圧油の
供給を停止して、油圧式吸気弁作動角可変装置(12)の吸
気弁(11)のリフト量を小さくして、吸気弁(11)の作動角
を小さくし、 高速時には油圧式吸気弁作動角可変装置(12)への圧油を
供給して、油圧式吸気弁作動角可変装置(12)の吸気弁(1
1)のリフト量を大きくして、吸気弁(11)の作動角を大き
くし、 停止時には油圧式吸気弁作動角可変装置(12)への圧油を
停止するとともに、無負荷、低速にて、所定時間回転さ
せ、油圧式吸気弁作動角可変装置(12)の吸気弁(11)のリ
フト量を小さくすることを特徴とするエンジンのバルブ
機構の制御方法。 - 【請求項２】 エンジンの動弁系のバルブとバルブ作動
用のカムとの間にバルブリフト量を可変とする油圧機構
を有するエンジンのバルブ機構の制御装置において、 吸気弁(11)とカム(6) との間に配設した油圧式吸気弁作
動角可変装置(12)と、 油圧式吸気弁作動角可変装置(12)への圧油を供給するポ
ンプ(13)と、 ポンプ(13)からの受油を切り換える、切り換え手段（電
磁弁(14)）と、 始動時及び停止時には切り換え手段をＯＦＦ（供給しな
い位置に）に、高速時には切り換え手段をＯＮ（供給す
る）にする指令を出力する制御手段とからなることを特
徴とするエンジンのバルブ機構の制御装置。 - 【請求項３】 停止時に所定時間エンジンを回転させる
指令を出力する制御手段からなることを特徴とする請求
項２記載のエンジンのバルブ機構の制御装置。 - 【請求項４】 油圧式吸気弁作動角可変装置(12)はクロ
スヘッド(9) に設けられ、排出孔(25)を有するピストン
室(26)と、 ピストン室(26)に枢密に挿入されたピストン(27)と、 ピストン(27)を吸気弁(11)に押圧するバネ(28)と、 ピストン室(26)に挿入され、バネ(28)を支持するバネ受
け(29)と、 バネ受け(29)に当接する逆止弁(30)とからなることを特
徴とする請求項２あるいは請求項３記載のエンジンのバ
ルブ機構の制御装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の油圧式吸気弁作動角可変
装置(12)において、排出孔(25)は所定量ピストンが上が
った時に塞がり、エアクッションとなることを特徴とす
るエンジンのバルブ機構の制御装置。
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|---|---|---|---|
| JP8024592A JPH09195738A (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | エンジンのバルブ機構の制御装置及びその制御方法 |
| US09/101,741 US6006706A (en) | 1996-01-18 | 1996-12-25 | Method and apparatus for controlling valve mechanism of engine |
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| JP8024592A JPH09195738A (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | エンジンのバルブ機構の制御装置及びその制御方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051102 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060328 |