JPH10331616A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

内燃機関の動弁装置

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JPH10331616A
JPH10331616A JP9139776A JP13977697A JPH10331616A JP H10331616 A JPH10331616 A JP H10331616A JP 9139776 A JP9139776 A JP 9139776A JP 13977697 A JP13977697 A JP 13977697A JP H10331616 A JPH10331616 A JP H10331616A
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JP
Japan
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valve
inner ring
engine
internal combustion
combustion engine
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JP9139776A
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English (en)
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Hiroomi Nemoto
浩臣 根本
Shigemasa Kajiwara
滋正 梶原
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F01L1/267—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
    • 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
    • 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
    • F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】機関の運転状態に応じて吸気弁や排気弁である
機関弁の作動特性を変更可能な内燃機関の動弁装置にお
いて、小型化を可能とした上で、機関弁の作動特性を細
密に変更可能とし、機関弁のリフト状態を簡単に検出可
能とする。 【解決手段】内輪３７、外輪３８、ならびに遊星回転体
４０を回転自在に支持するキャリア３９を構成要素とす
る動力伝達手段３６の各構成要素のうち、第１の構成要
素３８がカム軸２８に連動、連結され、第２の構成要素
３７が機関弁ＶIに連結され、第３の構成要素３９に、
機関の運転状態に応じて第３の構成要素３９の回動量を
制御する回動量制御手段４８が連結され、内輪３７を支
持する支軸４１に設けられてオイル通路５７に通じる第
１排出孔６２に連通可能な第２排出孔６３が、支軸４１
に対する相対角変位量を内輪３７が変化させるのに伴っ
て第１排出孔６２との連通面積を変化させることを可能
として内輪３７に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の動弁装
置に関し、特に、機関の運転状態に応じて吸気弁や排気
弁である機関弁の作動特性を変更可能な内燃機関の動弁
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、かかる動弁装置は、たとえば特公
平７−１０７３６８号公報等により既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ものでは、機関弁に連なるロッカアームを、カムプロフ
ィルが異なる複数種類の動弁カムで択一的に切換えて駆
動するように構成されており、機関弁の作動特性が機関
の運転状態に応じて２あるいは３段階に切換えられるも
のである。しかるに、機関の出力トルク、燃費および排
気性状等の機関性能をより向上するためには、機関運転
状態に応じて機関弁の作動特性をより細密に切換え可能
とすることが望ましく、上記従来の動弁装置の構成で
は、カムプロフィルを異ならせたより多くの種類の動弁
カムが必要となって動弁装置が大型化してしまい、実現
が困難である。
【０００４】また従来のものでは、機関弁のリフト状態
を検出する手段が具備されていないので、機関弁のフィ
ードバック制御や、機関弁のリフト異常検出が困難であ
った。
【０００５】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、小型化を可能とした上で、機関弁の作動特性
を細密に変更可能とするとともに、機関弁のリフト状態
を簡単に検出可能とした内燃機関の動弁装置を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、機関の運転状態に応じて機
関弁の作動特性を変更可能な内燃機関の動弁装置におい
て、オイル通路が設けられる支軸に該支軸の軸線まわり
に回動可能として支持される内輪と、該内輪と同一軸線
まわりの回動を可能として内輪を囲繞する外輪と、内輪
および外輪間に配置される遊星回転体を前記内輪および
外輪の軸線と平行な軸線まわりに回転自在に支持すると
ともに該遊星回転体の前記内輪まわりの公転に連動して
回動するキャリアとを構成要素とし、それらの構成要素
のうち第１の構成要素がカム軸の回転に応じた回動作動
を可能として該カム軸の動弁カムに連動、連結され、第
２の構成要素が機関弁に連結される動力伝達手段と；該
動力伝達手段の各構成要素のうち第３の構成要素に連結
されるとともに該第３の構成要素の回動量を機関の運転
状態に応じて制御する回動量制御手段と；一定圧でオイ
ルを吐出可能として前記オイル通路に接続されるオイル
供給手段と；前記オイル供給手段およびオイル通路間に
設けられる油圧検出手段と；を備え、前記オイル通路に
通じて前記支軸に設けられる第１排出孔に連通可能な第
２排出孔が、機関弁のリフト量変化に応じて前記支軸に
対する相対角変位量を前記内輪が変化させるのに伴って
第１排出孔との連通面積を変化させることを可能とし
て、前記内輪または該内輪と一体に作動する部材に設け
られることを特徴とする。
【０００７】上記構成によれば、動力伝達手段を構成す
る３つの構成要素のうち第１および第２の構成要素が、
カム軸および機関弁にそれぞれ連動、連結され、第３の
構成要素の回動量が回動量制御手段で制御されることに
より、カム軸の回転による第１の構成要素の回動に伴う
第２の構成要素の回動すなわち機関弁の作動特性が制御
されることになり、第３の構成要素の回動量を回動量制
御手段でより細密に制御することにより、機関弁の作動
特性をより細密に制御することが可能となる。しかも動
力伝達手段は、それを構成する３つの構成要素すなわち
内輪、外輪およびキャリアが同一軸線まわりに回動可能
に配置されて成るものであることにより、動力伝達手段
をコンパクトに纏めることができ、動弁装置の小型化を
図ることができる。また機関弁のリフト量変化に伴って
支軸に対する内輪の相対角変位量が変化し、それにより
第２排出孔の第１排出孔との連通面積が変化することに
よってオイル通路の油圧が変化することになり、その油
圧変化を油圧検出手段で検出することにより機関弁のリ
フト状態を容易に検出することが可能となる。
【０００８】また請求項２記載の発明によれば、上記請
求項１記載の発明の構成に加えて、動力伝達手段が、内
輪である太陽ギヤと、外輪であるリングギヤと、遊星回
転体である遊星ギヤを回転自在に支持するキャリアとか
ら成る遊星ギヤ式に構成されることにより、動力伝達手
段を構成する各構成要素相互の噛合い連結により、機関
弁の作動特性を正確に制御することが可能となる。
【０００９】請求項３記載の発明によれば、上記請求項
１または２記載の発明の構成に加えて、前記第２排出孔
が前記外輪に向けて開口せしめられることにより、第２
排出孔から排出されるオイルを外輪の潤滑に有効に利用
することができる。
【００１０】請求項４記載の発明によれば、上記請求項
１ないし３記載の発明のいずれかの構成に加えて、複数
気筒の各動力伝達手段に共通である支軸に設けられる単
一のオイル通路と、単一のオイル供給手段との間に、各
気筒に共通である単一の油圧検出手段が設けられること
により、各気筒の機関弁のリフト状態を少ない部品点数
で容易に検出することができる。
【００１１】請求項５記載の発明によれば、上記請求項
１ないし４記載の発明のいずれかの構成に加えて、前記
油圧検出手段は、油圧センサと、該油圧センサの検出値
が入力されるフィルタとを備えることにより、フィルタ
を通過せしめることにより油圧センサの検出値を簡単に
平均化し、平均化された油圧で機関弁のリフト状態を容
易に検出することができる。
【００１２】請求項６記載の発明によれば、上記請求項
１ないし５のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前
記油圧検出手段で検出された検出値に基づいて機関弁の
作動特性を目標特性に近付けるべく回動量制御手段の作
動量を制御する作動量制御手段を備えることにより、簡
単な構成で機関弁のフィードバック制御が可能となり、
機関弁の作動特性制御の精度が向上する。
【００１３】さらに請求項７記載の発明によれば、上記
請求項１ないし５のいずれかに記載の発明の構成に加え
て、前記油圧検出手段で検出された検出値に基づいて機
関弁の作動状態の異常を検出する異常検出手段を備える
ことにより、簡単な構成で機関弁の作動異常を検出する
ことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１５】図１ないし図９は本発明の第１実施例を示
すものであり、図１は内燃機関の要部縦断面図、図２は
図１の要部拡大図、図３は図２の３−３線断面図、図４
は開弁時の図２に対応した断面図、図５は吸気側動弁装
置の斜視図、図６は４気筒内燃機関の各吸気側動弁装置
への油圧供給回路図、図７は弁リフトの変化に対する油
圧の変化を示す図、図８は弁リフト量に対応した平均油
圧を示す図、図９は弁作動特性制御手順を示すフローチ
ャートである。
【００１６】先ず図１において、図示しないシリンダブ
ロックに摺動可能に嵌合されるピストンの上面およびシ
リンダヘッド１４間に燃焼室１５が形成され、シリンダ
ヘッド１４には、燃焼室１５の天井面に開口するように
して一対の吸気弁口１６…ならびに一対の排気弁口１７
…が設けられ、両吸気弁口１６…は吸気ポート１８に連
通され、両排気弁口１７…は排気ポート１９に連通され
る。
【００１７】両吸気弁口１６…を個別に開閉可能な一対
の機関弁としての吸気弁ＶI …のステム２０…は、シリ
ンダヘッド１４にそれぞれ設けられたガイド筒２１…に
摺動可能に嵌合され、各ガイド筒２１…から上方に突出
したステム２０…の上端部に設けられるリテーナ２２…
とシリンダヘッド１４との間には各ステム２０…を囲繞
するコイル状の弁ばね２３…が設けられ、それらの弁ば
ね２３…により吸気弁ＶI …は吸気弁口１６…を閉じる
方向に付勢される。また両排気弁口１７…を個別に開閉
可能な一対の排気弁ＶE …のステム２４…は、シリンダ
ヘッド１４にそれぞれ設けられたガイド筒２５…に摺動
可能に嵌合され、各ガイド筒２５…から上方に突出した
ステム２４…の上端部に設けられるリテーナ２６…とシ
リンダヘッド１４との間には各ステム２４…を囲繞する
コイル状の弁ばね２７…が設けられ、それらの弁ばね２
７…により排気弁ＶE …は排気弁口１７…を閉じる方向
に付勢される。
【００１８】上記両吸気弁ＶI …および両排気弁ＶE …
間には、図示しないクランク軸の軸線と平行なカム軸２
８が両吸気弁ＶI …の上端および両排気弁ＶE …の上端
よりも下方に位置するようにして回転自在に配置されて
おり、該カム軸２８は１／２の減速比で前記クランク軸
に連動、連結される。しかもシリンダヘッド１４の上面
にはオイルバス３０が形成されており、前記カム軸２８
は、該カム軸２８が備える吸気側動弁カム２９I および
排気側動弁カム２９E を、オイルバス３０内のオイル中
に浸漬させ得る位置に配置される。
【００１９】両吸気弁ＶI …とカム軸２８の吸気側動弁
カム２９I との間には、カム軸２８の回転運動を吸気弁
ＶI …の開閉運動に変換可能な吸気側動弁装置３１I が
設けられ、両排気弁ＶE …と前記カム軸２８の排気側動
弁カム２９E との間には、カム軸２８の回転運動を排気
弁ＶE …の開閉運動に変換可能な排気側動弁装置３１ E
が設けられる。
【００２０】排気側動弁装置３１E は、カム軸２８と平
行な軸線を有して固定配置されるロッカアーム軸３２
と、該ロッカアーム軸３２に回動可能に支持されて両排
気弁Ｖ E …および排気側動弁カム２０E 間に設けられる
ロッカアーム３３とを備える。ロッカアーム３３の一端
には排気側動弁カム２９E に接触するカムスリッパ３４
が設けられ、ロッカアーム３３の他端には、両排気弁Ｖ
E …の上端にそれぞれ接触する一対のタペットねじ３５
…が、進退位置を調整可能としてそれぞれねじ込まれ
る。
【００２１】図２ないし図５を併せて参照して、吸気側
動弁装置３１I は動力伝達手段３６を備えるものであ
り、この動力伝達手段３６は、軸線まわりに回動可能な
内輪である太陽ギヤ３７と、該太陽ギヤ３７と同一軸線
まわりに回動可能として太陽ギヤ３７を囲繞する外輪で
あるリングギヤ３８と、複数の遊星回転体である遊星ギ
ヤ４０…を前記太陽ギヤ３７およびリングギヤ３８の軸
線と平行な軸線まわりに回転自在に支持するとともにそ
れらの遊星ギヤ４０…の太陽ギヤ３７まわりの公転に連
動して回動するキャリア３９とで、遊星ギヤ式に構成さ
れる。
【００２２】この動力伝達手段３６を構成する３つの構
成要素である太陽ギヤ３７、リングギヤ３８およびキャ
リア３９のうち太陽ギヤ３７は、カム軸２８と平行な軸
線を有してカム軸２８および両吸気弁ＶI …間に固定配
置された支軸４１で回転自在に支持される。前記各構成
要素の１つであるリングギヤ３８には、カム軸２８側に
延びる腕４２が一体に設けられており、この腕４２の先
端部に回転自在に支持されるローラー４３がカム軸２８
の吸気側動弁カム２９I に接触せしめられる。すなわち
リングギヤ３８は、カム軸２８の吸気側動弁カム２９I
に連動、連結されるものであり、該カム軸２８の回転に
応じて吸気側動弁カム２９I によりリングギヤ３８が回
動駆動される。しかもリングギヤ３８の吸気側動弁カム
２９I への連動、連結点すなわちローラー４３の吸気側
動弁カム２９I への接触点は、吸気弁ＶI …とカム軸２
８との間に配置される。
【００２３】動力伝達手段３６を構成する構成要素の他
の１つである太陽ギヤ３７には、リングギヤ３８の両側
で両吸気弁ＶI …側に延びる連結腕４４，４４が固着さ
れており、これらの連結腕４４，４４の先端部には、両
吸気弁ＶI …におけるステム２０…の上端にそれぞれ接
触するタペットねじ４５，４５が進退位置を調整可能と
してそれぞれねじ込まれる。これにより、太陽ギヤ３７
は両吸気弁ＶI …に連動、連結されることになり、太陽
ギヤ３７の回動に応じて両吸気弁ＶI …が開閉駆動され
る。
【００２４】動力伝達手段３６を構成する３つの構成要
素のうちの残余の構成要素であるキャリア３９は、両端
に支持板３９ａ，３９ａをそれぞれ有して、太陽ギヤ３
７およびリングギヤ３８間に同軸に挿入される。太陽ギ
ヤ３７の外周およびリングギヤ３８の内周に噛合う遊星
ギヤ４０…は、キャリア３９の周方向に等間隔をあけた
複数個所たとえば６個所に配置されるものであり、各遊
星ギヤ４０…の両端が両支持板３９ａ，３９ａでそれぞ
れ回転自在に支持される。
【００２５】キャリア３９が備える両支持板３９ａ，３
９ａの一方には、カム軸２８とは反対側に延びる規制腕
４６が一体に設けられる。該規制腕４６の上方位置でヘ
ッドカバー４７には、回動量制御手段４８が配設され
る。この回動量制御手段４８は、前記規制腕４６の上面
に接触する規制ロッド４９を備え、たとえば油圧力や電
磁力を規制ロッド４９から規制腕４６に作用せしめるこ
とが可能であり、しかも油圧制御や電気制御により規制
ロッド４９から規制腕４６に作用せしめる力を無段階に
変更可能である。
【００２６】ところで、吸気側動弁カム２９I で腕４２
が押されることによりリングギヤ３８は、図１、図２お
よび図４の矢印５０で示す方向に回動するのであるが、
両吸気弁ＶI …および太陽ギヤ３７には弁ばね２３…に
よりたとえば２０ｋｇｆ程度の比較的大きなばね荷重が
作用しているので、キャリア３９の公転が規制されてい
ないときには該キャリア３９は前記矢印５０と同一方向
に自由に公転し、両吸気弁ＶI …が開閉作動することは
ない。しかるに、キャリア３９の公転が規制されると、
その公転量規制分だけ各遊星ギヤ４０…が自転してリン
グギヤ３８が回動作動し、両吸気弁ＶI …が開弁作動す
ることになり、キャリア３９の公転規制量を無段階に変
更することにより両吸気弁ＶI …の最大リフト量および
開弁期間、すなわち作動特性を無段階に変更することが
できる。
【００２７】回動量制御手段４８は、キャリア３９の回
動量すなわち公転量を無段階に制御するものであり、両
吸気弁ＶI …を閉弁方向に付勢する弁ばね２３…のばね
力が太陽ギヤ３７および各遊星ギヤ４０…を介してキャ
リア３９に作用し、規制腕４６が上方に付勢されるのに
対し、規制腕４６を下方に向けて押圧する力を無段階に
変更可能なものである。而して弁ばね２３…のばね力
は、両吸気弁ＶI …の開弁方向への作動に応じて大とな
るものであり、規制腕４６を上方に向けて押し上げる力
も両吸気弁ＶI …の開弁作動に応じて大となるので、回
動量制御手段４８が発揮する力を変更することにより、
両吸気弁ＶI …が或る開度まで開弁したときに規制腕４
６に上下から作用する力が釣合うことになり、その位置
にキャリア３９の公転量が規制され、両吸気弁ＶI …の
最大リフト位置も上述のように力が釣り合った位置に規
制されることになる。
【００２８】ところで、弁ばね２３…のばね力は、上述
のように比較的大きなものであり、そのような弁ばね２
３…のばね力に対抗する力を回動量制御手段４８のみで
負担すれば、回動量制御手段４８の大型化につながるこ
とになる。そこで、キャリア３９における前記一方の支
持板３９ａには、上方に延びる補助規制腕５１が一体に
設けられており、この補助規制腕５１に補助力付与手段
５２が連結される。
【００２９】補助力付与手段５２は、ヘッドカバー４７
に固定的に支持される支持筒５３と、一端を補助規制腕
５１に接触させて支持筒５３に摺動可能に嵌合されるピ
ストン５４と、ピストン５４で補助規制腕５１を押す方
向のばね力を発揮して支持筒５３およびピストン５４間
に設けられるばね５５とを備える。
【００３０】このような補助力付与手段５２によれば、
ばね５５が発揮するばね力を、補助規制腕５１すなわち
キャリア３９に、回動量制御手段４８からの規制力と同
一方向に作用せしめることができ、弁ばね２３…のばね
力に対抗する力の一部を補助力付与手段５２で負担する
ことができる。
【００３１】動力伝達手段３６の太陽ギヤ３７を回転自
在に支持する支軸４１は、複数気筒たとえば４気筒の各
動力伝達手段３６…に共通なものであり、この支軸４１
にはオイル通路５７が同軸に設けられる。このオイル通
路５７には、図６で示すように、各気筒に共通である単
一のオイル供給手段５８が接続される。
【００３２】前記オイル供給手段５８は、たとえばオイ
ルを貯溜するタンク５９と、該タンク５９からオイルを
汲上げるポンプ６０と、ポンプ６０の吐出口およびタン
ク５９間に設けられるリリーフ弁６１とで構成されるも
のであり、常時一定圧でオイルを吐出可能である。
【００３３】一方、各気筒の動力伝達手段３６におい
て、キャリア３９の両端から外方にはみ出した太陽ギヤ
３７の両端部に対応する位置で支軸４１には、オイル通
路５７に通じる第１排出孔６２，６２…がそれぞれ設け
られており、各太陽ギヤ３７の両端部には、第１排出孔
６２，６２…に通じ得る第２排出孔６３，６３…が設け
られる。しかも第２排出孔６３は、吸気弁ＶI …のリフ
ト量変化に応じて支軸４１に対する相対角変位量を前記
太陽ギヤ３７が変化させるのに伴って第１排出孔６２と
の連通面積を変化させることを可能として太陽ギヤ３７
に設けられるものであり、この実施例では、吸気弁ＶI
のリフト量が増大するのに応じて、すなわち図１、図２
および図４において太陽ギヤ３７の反時計方向への回動
量が増大するのに応じて、第１排出孔６２との連通面積
が増大するようにして第２排出孔６３が太陽ギヤ３７に
設けられる。
【００３４】したがって、吸気弁ＶI のリフト量増大す
なわち吸気弁口１６の開口面積増大に応じて、オイル通
路５７から第１および第２排出孔６２，６３を経て外部
に放出されるオイル量が増大することになる。これによ
り、図７（ａ）のラインＬ1で示すように吸気弁ＶI の
リフト量が比較的大きいときには、図７（ｂ）で示すよ
うに開弁時の放出オイル量が比較的多くなって平均油圧
ＰA1が比較的低くなるのに対し、図７（ａ）のラインＬ
2 で示すように吸気弁ＶI のリフト量が比較的小さいと
きには、図７（ｃ）で示すように開弁時の放出オイル量
が比較的少なくなって平均油圧ＰA2が比較的高くなるこ
とになる。すなわち、図８で示すように、吸気弁ＶI の
リフト量が大きくなるのにつれて、オイル通路５７の平
均油圧が低下することになる。
【００３５】また各第２排出孔６３，６３…は、その外
端開口部がリングギヤ３８に向くようにして太陽ギヤ３
７に設けられており、第２排出孔６３，６３…から排出
されるオイルは、リングギヤ３８側に向けて放出され
る。
【００３６】ところで、各気筒の吸気弁ＶI …は、相互
に開弁時期を異ならせるが同一リフト量となるように制
御されるものであり、各気筒の吸気弁ＶI …のリフト量
を検出するために、図６で示すように、各気筒に共通で
ある単一のオイル通路５７と各気筒に共通である単一の
オイル供給手段５８との間に、単一の油圧センサ６４が
設けられる。
【００３７】油圧センサ６４の検出値は制御ユニットＵ
に入力されるものであり、該制御ユニットＵは、油圧セ
ンサ６４の検出値が入力されるとともに該油圧センサ６
４とともに油圧検出手段６６を構成するフィルタ６５
と、油圧検出手段６６からの信号に基づいて各吸気弁Ｖ
I …の作動特性を目標特性に近付けるべく回動量制御手
段４８…の作動量を制御する作動量制御手段６７と、油
圧検出手段６６からの信号に基づいて各吸気弁ＶI …の
作動異常を検出する異常検出手段６８とを備え、異常検
出手段６８には、該異常検出手段６８で異常を検知した
ときに報知作動する異常報知手段６９が接続される。
【００３８】前記フィルタ６５は、油圧センサ６４の出
力が、図７（ｂ）および（ｃ）で示すように波形となる
のに対し、油圧センサ６４の出力をなますことにより平
均油圧を簡単に得ることが可能なものであり、フィルタ
６５で得られた平均油圧から、図８で示した特性に基づ
いて吸気弁ＶI …のリフト量を判断することができる。
【００３９】このような油圧検出手段６６で得られた平
均油圧に基づいて、前記制御ユニットＵでは、たとえば
図９で示す手順に従って、吸気弁ＶI のフィードバック
制御や異常判断が実行される。
【００４０】図９において、ステップＳ１では、機関の
運転状態に応じて吸気弁ＶI の目標リフト量が算出さ
れ、ステップＳ２では、目標リフト量に応じた目標油圧
ＰO が算出され、ステップＳ３で、目標リフト量に応じ
て吸気側動弁装置３１I における回動量制御手段４８の
作動が制御される。
【００４１】ステップＳ５では、油圧検出手段６６で得
られた平均油圧ＰA が読み込まれ、次のステップＳ６で
は、平均油圧ＰA が通常の回動量制御手段４８の作動で
は生じ得ない下限値ＰAL未満（ＰA ＜ＰAL）である条
件、ならびに平均油圧ＰA が通常の回動量制御手段４８
の作動では生じ得ない上限値ＰAHを超える（ＰA ＞
ＰAH）条件の少なくとも一方が成立するか否かを判断
し、両条件の少なくとも一方が成立したときには、異常
であるとしてステップＳ７に進み、警報等により異常を
報知せしめる。またステップＳ６での両条件のいずれも
が不成立であった場合には、ステップＳ８において、検
出した平均油圧ＰA が目標油圧ＰO に幅（ΔＰ）を持た
せた範囲内（ＰO −ΔＰ＜ＰA ＜ＰO ＋ΔＰ）にあるか
どうかを判断し、その範囲から外れているときにはステ
ップＳ３に戻される。
【００４２】次にこの第１実施例の作用について説明す
ると、吸気側動弁装置３１I において、遊星ギヤ式であ
る動力伝達手段３６を構成する３つの構成要素、すなわ
ち太陽ギヤ３７、リングギヤ３８およびキャリア３９の
うち、リングギヤ３８および太陽ギヤ３７が、カム軸２
８の吸気側動弁カム２９I および吸気弁ＶI …に連動、
連結され、キャリア３９の回動量すなわち公転量が回動
量制御手段４８で無段階に制御されるので、両吸気弁Ｖ
I …の作動特性を無段階にかつ細密に制御することがで
きる。
【００４３】また動力伝達手段３６は、それを構成する
３つの構成要素すなわち太陽ギヤ３７、リングギヤ３８
およびキャリア３９が同一軸線まわりに回動可能に配置
されて成る遊星ギヤ式のものであるので、動力伝達手段
３６のコンパクト化すなわち動弁装置３１I の小型化を
図ることができ、動力伝達手段３６を構成する各構成要
素３７，３８，３９相互の噛合い連結により、吸気弁Ｖ
I …の作動特性を正確に制御することが可能となる。
【００４４】このような動力伝達手段３６において、太
陽ギヤ３７の回動量に対してリングギヤ３８の回動量は
小さなものであり、リングギヤ３７がカム軸２８の吸気
側動弁カム２９I に連動、連結され、太陽ギヤ３７が吸
気弁ＶI …に連動、連結されるものであるので、吸気弁
ＶI …で必要とされるリフト量すなわち太陽ギヤ３７の
回動量に対する吸気側動弁カム２９I の大きさを比較的
小さく設定することが可能である。したがってリングギ
ヤ３８が吸気側動弁カム２９I から受ける荷重を比較的
小さくして動弁負荷の軽減に寄与することが可能とな
り、リングギヤ３８の腕４２に支持されたローラー４３
が吸気側動弁カム２９I にころがり接触するので動弁負
荷をより一層低減することができる。さらに吸気側動弁
カム２９Iが比較的小さくなることから該動弁カム２９
I の回転に必要なスペース、ならびにリングギヤ３８の
腕４２の作動に必要なスペースも比較的小さくなり、し
たがって吸気側動弁装置３１I を配置する動弁室のコン
パクト化を図ることが可能となる。
【００４５】しかもカム軸２８の軸線方向に隣接した一
対の吸気弁ＶI …間に単一のリングギヤ３８が配置さ
れ、該リングギヤ３８の軸方向両側で両吸気弁ＶI …が
太陽ギヤ３７にそれぞれ連動、連結されるものであるこ
とにより、両吸気弁ＶI …間にコンパクトに配置される
動力伝達手段３６で一対の吸気弁ＶI …を、その作動特
性を変更可能として開閉駆動することができ、吸気側動
弁装置３１I をよりコンパクト化することができる。
【００４６】さらにカム軸２８は吸気弁ＶI …および排
気弁ＶE …の上端よりも下方で吸気弁ＶI …および排気
弁ＶE …に挟まれる位置に配置され、吸気弁ＶI …とカ
ム軸２８との間に、吸気側動弁カム２９I とリングギヤ
３８との連動、連結点が配置されることにより、動力伝
達手段３６をシリンダヘッド１４の上面側に近接させて
配置して、動弁室をよりコンパクト化することが可能と
なる。しかもシリンダヘッド１４の上面に形成されたオ
イルバス３０内のオイル中に吸気側および排気側動弁カ
ム２９I ，２９E が浸漬されるので、浸漬させ得るオイ
ルバスが形成されることにより、吸気側および排気側動
弁カム２９I ，２９E でオイルをかき上げるようにし
て、動力伝達手段３６の潤滑を十分に行なうことができ
る。
【００４７】上記動力伝達手段３６では、吸気弁ＶI …
のリフト量変化に伴って支軸４１に対する太陽ギヤ３７
の相対角変位量が変化するものであり、支軸４１に設け
られているオイル通路５７に通じて該支軸４１に第１排
出孔６２が設けられ、太陽ギヤ３７には、支軸４１に対
する相対角変位量を前記太陽ギヤ３７が変化させるのに
伴って第１排出孔６２との連通面積を変化させる第２排
出孔６３が設けられる。したがって第２排出孔６３の第
１排出孔６２との連通面積が変化することによってオイ
ル通路５７の油圧が変化することになり、その油圧変化
を油圧検出手段６６で検出することにより機関弁のリフ
ト状態を容易に検出することができ、その検出結果をフ
ィードバック制御や故障判断等に活用することができ
る。
【００４８】しかも第２排出孔６３は、動力伝達手段３
６のリングギヤ３８側に向けて開口しているものであ
り、第２排出孔６３から排出されるオイルをリングギヤ
３８の潤滑に有効に利用することができる。
【００４９】さらに複数気筒の各動力伝達手段３６に共
通である支軸４１に設けられる単一のオイル通路５７
と、単一のオイル供給手段５８との間に、各気筒に共通
である単一の油圧検出手段６６が設けられることによ
り、各気筒の吸気弁ＶI …のリフト状態を少ない部品点
数で容易に検出することができ、油圧検出手段６６は、
油圧センサ６４と、該油圧センサ６４の検出値が入力さ
れるフィルタ６５とを備えるものであることにより、油
圧センサ６４の検出値をフィルタ６５で簡単に平均化
し、平均化された油圧で吸気弁ＶI …のリフト状態を容
易に検出することができる。
【００５０】図１０は本発明の第２実施例を示すもので
あり、回動量制御手段４８が多気筒内燃機関において開
弁期間がオーバーラップしない隣接２気筒に共通に配設
されていてもよい。すなわち開弁期間がオーバーラップ
しない隣接２気筒では、各気筒の開弁時期にそれぞれ合
わせて回動量制御手段４８で規制力を発揮せしめるよう
にすればよく、そうすれば、部品点数の低減を図ること
ができる。
【００５１】この際、図１０で示すように、隣接２気筒
の動力伝達手段３６，３６における規制腕４６，４６を
相互に重ね合わせ、両規制腕４６，４６の重ね合わせ部
に回動量制御手段４８の規制ロッド４９を接触せしめる
ようにしてもよく、また隣接２気筒の動力伝達手段３
６，３６の規制腕４６を一体化するようにしてもよい。
【００５２】ところで、上記各実施例では、動力伝達手
段３６のリングギヤ３８がカム軸２８に連結され、太陽
ギヤ３７が吸気弁ＶI …に連結され、キャリア３３が回
動量制御手段４８に連結されたが、動力伝達手段３６を
構成する太陽ギヤ３７、リングギヤ３８およびキャリア
３９と、カム軸２８、吸気弁ＶI および回動量制御手段
４８との連結関係は、自由に選択可能である。
【００５３】また回動量制御手段として、リニアソレノ
イドやステップモータ等を用いることも可能であり、特
にステップモータを用いた場合には、動力伝達手段を構
成する３つの構成要素のうち該ステップモータで回動量
を制御する構成要素を機械的にロックさせることができ
るので、弁作動特性の制御精度を高めるとともに動弁装
置の小型化が可能となる。
【００５４】動力伝達手段として、特開平５−３３８４
０号公報、特開平５−７９４５０号公報、特開平５−１
５７１４９号公報、特開平６−３４００５号公報および
特開平６−６６３６０号公報でそれぞれ開示されるよう
な遊星摩擦式の動力伝達手段（トラクションドライブ）
を用いることも可能である。
【００５５】また動力伝達手段を構成する３つの構成要
素のうち回動量制御手段に連動、連結される構成要素の
回動量を、無段階ではなく複数段階に制御することも可
能であり、その場合、段階数をより多く設定することに
より機関弁の作動特性を細密に制御することができる。
【００５６】さらに吸気弁ＶI の作動特性を変更するに
あたって、吸気弁ＶI の開弁リフト量および開弁期間の
いずれか一方だけを変更することも可能であり、機関弁
としての排気弁に本発明を適用することも可能である。
【００５７】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。
【００５８】たとえば上記実施例では、構成が簡単であ
り、しかも機関弁である吸気弁ＶIのリフト状態を容易
に検出し得ることから、オイル供給手段５８を常時一定
圧のオイルを吐出するものとしたが、吐出圧が変化する
ものであってもよく、その吐出圧からの油圧の変化を検
出することによりリフト状態を検出することは可能であ
る。また第２排出孔６３は、内輪である太陽ギヤ３７に
直接設けられなくとも、該内輪と一体に作動する部材に
設けられていてもよい。
【００５９】
【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、動力伝達手段を構成する第１ないし第３の構成要素
がカム軸、機関弁および回動量制御手段に連結され、回
動量制御手段に連結された第３の構成要素の回動量が回
動量制御手段で制御されることにより、機関弁に連結さ
れた第２の構成要素の回動量すなわち機関弁の作動特性
が制御されることになり、第３の構成要素の回動量を回
動量制御手段でより細密に制御することにより、機関の
運転状態に応じて機関弁の作動特性をより細密に制御す
ることができ、しかも動力伝達手段を構成する３つの構
成要素すなわち内輪、外輪およびキャリアが同一軸線ま
わりに回動可能に配置されるものであることにより、動
力伝達手段をコンパクトに纏めることができ、ひいては
動弁装置の小型化を図ることができる。さらに機関弁の
リフト量変化に伴って第２排出孔の第１排出孔との連通
面積が変化することによってオイル通路の油圧が変化す
ることになり、その油圧変化を油圧検出手段で検出する
ことにより機関弁のリフト状態を容易に検出することが
可能となる また請求項２記載の発明によれば、動力伝達手段が遊星
ギヤ式に構成されるので、動力伝達手段を構成する各構
成要素相互の噛合い連結により、機関弁の作動特性を正
確に制御することが可能となる。
【００６０】請求項３記載の発明によれば、第２排出孔
から排出されるオイルを外輪の潤滑に有効に利用するこ
とができる。
【００６１】請求項４記載の発明によれば、各気筒の機
関弁のリフト状態を少ない部品点数で容易に検出するこ
とができる。
【００６２】請求項５記載の発明によれば、平均化され
た油圧を簡単に検出し、機関弁のリフト状態を容易に判
断することができる。
【００６３】請求項６記載の発明によれば、簡単な構成
で機関弁のフィードバック制御が可能となり、機関弁の
作動特性制御の精度が向上する。
【００６４】さらに請求項７記載の発明によれば、簡単
な構成で機関弁の作動異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の内燃機関の要部縦断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】開弁時の図２に対応した断面図である。
【図５】吸気側動弁装置の斜視図である。
【図６】４気筒内燃機関の各吸気側動弁装置への油圧供
給回路図である。
【図７】弁リフトの変化に対する油圧の変化を示す図で
ある。
【図８】弁リフト量に対応した平均油圧を示す図であ
る。
【図９】弁作動特性制御手順を示すフローチャートであ
る。
【図１０】第２実施例における図５に対応した斜視図で
ある。
【符号の説明】
２８・・・カム軸 ２９I ・・・動弁カム ３１I ・・・動弁装置 ３６・・・動力伝達手段 ３７・・・内輪としての太陽ギヤ ３８・・・外輪としてのリングギヤ ３９・・・キャリア ４０・・・遊星回転体としての遊星ギヤ ４１・・・支軸 ４８・・・回動量制御手段 ５７・・・オイル通路 ５８・・・オイル供給手段 ６２・・・第１排出孔 ６３・・・第２排出孔 ６４・・・油圧センサ ６５・・・フィルタ ６６・・・油圧検出手段 ６７・・・作動量制御手段 ６８・・・異常検出手段
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 13/02 Ｆ０２Ｄ 13/02 Ｇ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 機関の運転状態に応じて機関弁（ＶI ）
    の作動特性を変更可能な内燃機関の動弁装置において、
    オイル通路（５７）が設けられる支軸（４１）に該支軸
    （４１）の軸線まわりに回動可能として支持される内輪
    （３７）と、該内輪（３７）と同一軸線まわりの回動を
    可能として内輪（３７）を囲繞する外輪（３８）と、内
    輪（３７）および外輪（３８）間に配置される遊星回転
    体（４０）を前記内輪（３７）および外輪（３８）の軸
    線と平行な軸線まわりに回転自在に支持するとともに該
    遊星回転体（４０）の前記内輪（３７）まわりの公転に
    連動して回動するキャリア（３９）とを構成要素とし、
    それらの構成要素（３７，３８，３９）のうち第１の構
    成要素（３８）がカム軸（２８）の回転に応じた回動作
    動を可能として該カム軸（２８）の動弁カム（２９I ）
    に連動、連結され、第２の構成要素（３７）が機関弁
    （ＶI ）に連結される動力伝達手段（３６）と；該動力
    伝達手段（３６）の各構成要素（３７〜３９）のうち第
    ３の構成要素（３９）に連結されるとともに該第３の構
    成要素（３９）の回動量を機関の運転状態に応じて制御
    する回動量制御手段（４８）と；一定圧でオイルを吐出
    可能として前記オイル通路（５７）に接続されるオイル
    供給手段（５８）と；前記オイル供給手段（５８）およ
    びオイル通路（５７）間に設けられる油圧検出手段（６
    ６）と；を備え、前記オイル通路（５７）に通じて前記
    支軸（４１）に設けられる第１排出孔（６２）に連通可
    能な第２排出孔（６３）が、機関弁（ＶI ）のリフト量
    変化に応じて前記支軸（４１）に対する相対角変位量を
    前記内輪（３７）が変化させるのに伴って第１排出孔
    （６２）との連通面積を変化させることを可能として、
    前記内輪（３７）または該内輪（３７）と一体に作動す
    る部材に設けられることを特徴とする内燃機関の動弁装
    置。
  2. 【請求項２】 前記動力伝達手段（３６）が、内輪であ
    る太陽ギヤ（３７）と、外輪であるリングギヤ（３８）
    と、遊星回転体である遊星ギヤ（４０）を回転自在に支
    持するキャリア（３９）とから成る遊星ギヤ式に構成さ
    れることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の動弁装
    置。
  3. 【請求項３】 前記第２排出孔（６３）が前記外輪（３
    ８）に向けて開口せしめられることを特徴とする請求項
    １または２記載の内燃機関の動弁装置。
  4. 【請求項４】 複数気筒の各動力伝達手段（３６）に共
    通である支軸（４１）に設けられる単一のオイル通路
    （５７）と、単一のオイル供給手段（５８）との間に、
    各気筒に共通である単一の油圧検出手段（６６）が設け
    られることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに
    記載の内燃機関の動弁装置。
  5. 【請求項５】 前記油圧検出手段（６６）は、油圧セン
    サ（６４）と、該油圧センサ（６４）の検出値が入力さ
    れるフィルタ（６５）とを備えることを特徴とする請求
    項１ないし４のいずれかに記載の内燃機関の動弁装置。
  6. 【請求項６】 前記油圧検出手段（６６）で検出された
    検出値に基づいて機関弁（ＶI ）の作動特性を目標特性
    に近付けるべく回動量制御手段（４８）の作動量を制御
    する作動量制御手段（６７）を備えることを特徴とする
    請求項１ないし５のいずれかに記載の内燃機関の動弁装
    置。
  7. 【請求項７】 前記油圧検出手段（６６）で検出された
    検出値に基づいて機関弁（ＶI ）の作動状態の異常を検
    出する異常検出手段（６８）を備えることを特徴とする
    請求項１ないし５のいずれかに記載の内燃機関の動弁装
    置。
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