JPH11153014A - 内燃機関の潤滑油回路における油量制御装置 - Google Patents
内燃機関の潤滑油回路における油量制御装置Info
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- JPH11153014A JPH11153014A JP32007097A JP32007097A JPH11153014A JP H11153014 A JPH11153014 A JP H11153014A JP 32007097 A JP32007097 A JP 32007097A JP 32007097 A JP32007097 A JP 32007097A JP H11153014 A JPH11153014 A JP H11153014A
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- pressure
- passage
- negative pressure
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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
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
-
- 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
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- F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
- F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
- F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
- F01L2001/34446—Fluid accumulators for the feeding circuit
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 潤滑油圧によって制御される可変バルブタイ
ミング機構（ＶＶＴ）を備えている内燃機関において、
ＶＶＴが作動する時に潤滑油圧が低下して応答性が悪化
したり、潤滑を必要とする部位が潤滑不良になるのを防
止する。 【解決手段】 潤滑油回路の高圧通路６６に付設された
分岐高圧通路７０にアキュムレータ７２のような潤滑油
の蓄圧手段を設ける。負圧導入管９２は機関の吸気通路
に接続される。機関の運転中に負圧室９０に作用する吸
気負圧によって蓄圧室８０が拡大し、加圧された潤滑油
の一部を吸入して貯溜する。機関が低負荷から高負荷に
移行する時は、同時に吸気弁のバルブタイミングを進角
させる必要があるが、この時に負圧室９０の吸気負圧が
低下するのを利用して蓄圧室８０を縮小させることによ
り、蓄圧室８０内に貯溜されている潤滑油を高圧通路６
６へ押し出して一時的に潤滑油量を増加させ、潤滑油圧
の低下を阻止する。
ミング機構（ＶＶＴ）を備えている内燃機関において、
ＶＶＴが作動する時に潤滑油圧が低下して応答性が悪化
したり、潤滑を必要とする部位が潤滑不良になるのを防
止する。 【解決手段】 潤滑油回路の高圧通路６６に付設された
分岐高圧通路７０にアキュムレータ７２のような潤滑油
の蓄圧手段を設ける。負圧導入管９２は機関の吸気通路
に接続される。機関の運転中に負圧室９０に作用する吸
気負圧によって蓄圧室８０が拡大し、加圧された潤滑油
の一部を吸入して貯溜する。機関が低負荷から高負荷に
移行する時は、同時に吸気弁のバルブタイミングを進角
させる必要があるが、この時に負圧室９０の吸気負圧が
低下するのを利用して蓄圧室８０を縮小させることによ
り、蓄圧室８０内に貯溜されている潤滑油を高圧通路６
６へ押し出して一時的に潤滑油量を増加させ、潤滑油圧
の低下を阻止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、潤滑油によって
作動される可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）を備え
ている内燃機関に係り、特にその潤滑油回路における油
量制御装置に関するものである。
作動される可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）を備え
ている内燃機関に係り、特にその潤滑油回路における油
量制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、特開平７−９１２８０号公報に
開示されている内燃機関のバルブタイミング制御装置の
ように、潤滑油によって作動される可変バルブタイミン
グ機構（ＶＶＴ）を備えている内燃機関においては、機
関の潤滑油の一部を分流させてＶＶＴの作動油として利
用する。即ち、機関の潤滑油ポンプによって加圧された
潤滑油の大部分は潤滑油通路を通って機関の主軸受部や
動弁系等の潤滑が必要な部位へ供給されるが、その一部
が潤滑油通路から分岐しているＶＶＴへの通路へ分流す
る。そして、分流した潤滑油をバルブタイミング制御弁
によって流路を切り換えることによりＶＶＴの複数個の
ポートのいずれかへ選択的に供給し、その潤滑油圧によ
ってＶＶＴのタイミングピストンを移動させて、タイミ
ングプーリとカムシャフトとの間の相対的な位相を変化
させることにより、バルブタイミングを進角又は遅角さ
せるのである。
開示されている内燃機関のバルブタイミング制御装置の
ように、潤滑油によって作動される可変バルブタイミン
グ機構（ＶＶＴ）を備えている内燃機関においては、機
関の潤滑油の一部を分流させてＶＶＴの作動油として利
用する。即ち、機関の潤滑油ポンプによって加圧された
潤滑油の大部分は潤滑油通路を通って機関の主軸受部や
動弁系等の潤滑が必要な部位へ供給されるが、その一部
が潤滑油通路から分岐しているＶＶＴへの通路へ分流す
る。そして、分流した潤滑油をバルブタイミング制御弁
によって流路を切り換えることによりＶＶＴの複数個の
ポートのいずれかへ選択的に供給し、その潤滑油圧によ
ってＶＶＴのタイミングピストンを移動させて、タイミ
ングプーリとカムシャフトとの間の相対的な位相を変化
させることにより、バルブタイミングを進角又は遅角さ
せるのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、潤滑油に
よって作動されるＶＶＴを有する内燃機関においては、
潤滑油の一部を供給することによりＶＶＴを作動させて
バルブタイミングを変化させる時に、機関の主軸受部や
動弁系等へ供給される潤滑油の量がＶＶＴの非作動時に
比べて減少する。しかし、例えば、機関が低負荷運転の
状態から高負荷の運転状態へ移行する時には、吸気弁の
バルブタイミングを進角させるためにＶＶＴへ潤滑油を
供給する必要があると共に、主軸受部や動弁系等へ供給
される潤滑油の量も増加させる必要があるため、双方の
要求が同時に重なって潤滑油不足になるという問題があ
る。
よって作動されるＶＶＴを有する内燃機関においては、
潤滑油の一部を供給することによりＶＶＴを作動させて
バルブタイミングを変化させる時に、機関の主軸受部や
動弁系等へ供給される潤滑油の量がＶＶＴの非作動時に
比べて減少する。しかし、例えば、機関が低負荷運転の
状態から高負荷の運転状態へ移行する時には、吸気弁の
バルブタイミングを進角させるためにＶＶＴへ潤滑油を
供給する必要があると共に、主軸受部や動弁系等へ供給
される潤滑油の量も増加させる必要があるため、双方の
要求が同時に重なって潤滑油不足になるという問題があ
る。
【０００４】また、潤滑油によって作動されるＶＶＴに
おいては、制御に対するＶＶＴの応答速度は潤滑油圧の
高さによって決まるが、例えば、潤滑油の温度が高い時
に機関が低回転で運転されるような運転条件では、潤滑
油圧が低くなるためにＶＶＴの応答性が悪化するという
問題がある。これらの問題に対して、従来は一般に潤滑
油ポンプの吐出容量を大きくして対応しているが、ＶＶ
Ｔが作動していない時は大型の潤滑油ポンプは摩擦損失
を増大させて燃費の悪化を招くし、コストの上昇、重量
の増加、収容スペース確保の困難等の問題も生じる。
おいては、制御に対するＶＶＴの応答速度は潤滑油圧の
高さによって決まるが、例えば、潤滑油の温度が高い時
に機関が低回転で運転されるような運転条件では、潤滑
油圧が低くなるためにＶＶＴの応答性が悪化するという
問題がある。これらの問題に対して、従来は一般に潤滑
油ポンプの吐出容量を大きくして対応しているが、ＶＶ
Ｔが作動していない時は大型の潤滑油ポンプは摩擦損失
を増大させて燃費の悪化を招くし、コストの上昇、重量
の増加、収容スペース確保の困難等の問題も生じる。
【０００５】本発明は、従来技術における前述のような
問題に対処して、小型の潤滑油ポンプによっても潤滑油
の供給不足を生じることがなく、しかもＶＶＴの応答性
を高くすることができるような、内燃機関の潤滑油回路
に付設される油量制御装置を提供することを目的として
いる。
問題に対処して、小型の潤滑油ポンプによっても潤滑油
の供給不足を生じることがなく、しかもＶＶＴの応答性
を高くすることができるような、内燃機関の潤滑油回路
に付設される油量制御装置を提供することを目的として
いる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項
に記載された内燃機関の潤滑油回路における油量制御装
置を提供する。
解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項
に記載された内燃機関の潤滑油回路における油量制御装
置を提供する。
【０００７】請求項１に記載された油量制御装置によれ
ば、内燃機関が運転される時に、潤滑油ポンプによって
加圧されて潤滑油回路の高圧通路を流れる潤滑油の一部
を蓄圧手段が取り出して加圧された状態で貯溜する。そ
して、可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）が作動する
ことによって高圧通路の潤滑油量が不足して潤滑油圧が
低下するような時期に、供給手段が作動することによっ
て、蓄圧手段に貯溜されていた潤滑油が高圧通路へ放出
され、機関内部の潤滑を必要とする部位やＶＶＴへ供給
される潤滑油の供給量を一時的に増加させるので、潤滑
油量の不足によって潤滑不良になったり、高圧通路の潤
滑油圧の低下によってＶＶＴの応答性が悪化するのを防
止することができる。更に、蓄圧手段は機関の吸気通路
に作用する吸気負圧を動力源として作動されるために、
他に蓄圧手段のための動力源を設ける必要がない。
ば、内燃機関が運転される時に、潤滑油ポンプによって
加圧されて潤滑油回路の高圧通路を流れる潤滑油の一部
を蓄圧手段が取り出して加圧された状態で貯溜する。そ
して、可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）が作動する
ことによって高圧通路の潤滑油量が不足して潤滑油圧が
低下するような時期に、供給手段が作動することによっ
て、蓄圧手段に貯溜されていた潤滑油が高圧通路へ放出
され、機関内部の潤滑を必要とする部位やＶＶＴへ供給
される潤滑油の供給量を一時的に増加させるので、潤滑
油量の不足によって潤滑不良になったり、高圧通路の潤
滑油圧の低下によってＶＶＴの応答性が悪化するのを防
止することができる。更に、蓄圧手段は機関の吸気通路
に作用する吸気負圧を動力源として作動されるために、
他に蓄圧手段のための動力源を設ける必要がない。
【０００８】請求項２に記載された油量制御装置におい
ては、より具体的に、吸気負圧によって作動される蓄圧
手段が、ダイヤフラムアクチュエータと、蓄圧ピストン
と、蓄圧室とを備えており、ダイヤフラムアクチュエー
タが機関の吸気負圧を動力に変換して蓄圧ピストンを駆
動し、それによって蓄圧室の容積を拡縮して潤滑油回路
の高圧通路から潤滑油を蓄圧室へ吸入して貯溜したり、
必要な時期に蓄圧室から高圧通路へ加圧された潤滑油を
放出したりする。請求項３に記載された油量制御装置に
おいては、更に、蓄圧手段が圧縮スプリングのような弾
性手段を備えており、吸気負圧との釣り合いによって蓄
圧ピストンを駆動する。
ては、より具体的に、吸気負圧によって作動される蓄圧
手段が、ダイヤフラムアクチュエータと、蓄圧ピストン
と、蓄圧室とを備えており、ダイヤフラムアクチュエー
タが機関の吸気負圧を動力に変換して蓄圧ピストンを駆
動し、それによって蓄圧室の容積を拡縮して潤滑油回路
の高圧通路から潤滑油を蓄圧室へ吸入して貯溜したり、
必要な時期に蓄圧室から高圧通路へ加圧された潤滑油を
放出したりする。請求項３に記載された油量制御装置に
おいては、更に、蓄圧手段が圧縮スプリングのような弾
性手段を備えており、吸気負圧との釣り合いによって蓄
圧ピストンを駆動する。
【０００９】機関の吸気負圧は一般に低負荷運転の状態
において高く、高負荷運転の状態において低くなるか
ら、機関の運転条件が低負荷から高負荷へ移行する時期
を吸気負圧の低下によって検知することが可能である。
その時期は同時に吸気弁等のバルブタイミングを進角さ
せるべき時期でもあるから、請求項４に記載された油量
制御装置においては、供給手段を吸気負圧が低下した時
期に発動させるようにすれば、高圧通路の潤滑油量が不
足する時期に自動的に蓄圧手段から高圧通路へ加圧され
た潤滑油を放出して、高圧通路の潤滑油を増量すること
ができる。
において高く、高負荷運転の状態において低くなるか
ら、機関の運転条件が低負荷から高負荷へ移行する時期
を吸気負圧の低下によって検知することが可能である。
その時期は同時に吸気弁等のバルブタイミングを進角さ
せるべき時期でもあるから、請求項４に記載された油量
制御装置においては、供給手段を吸気負圧が低下した時
期に発動させるようにすれば、高圧通路の潤滑油量が不
足する時期に自動的に蓄圧手段から高圧通路へ加圧され
た潤滑油を放出して、高圧通路の潤滑油を増量すること
ができる。
【００１０】請求項５に記載された油量制御装置におい
ては、供給手段は電子式制御装置のような制御手段によ
って発動される。従って、蓄圧手段に貯溜されている潤
滑油を任意の時期に自動的に高圧通路へ放出したり、任
意の時期に自動的に高圧通路から蓄圧手段へ潤滑油を吸
入して貯溜することが可能になる。更に、請求項６に記
載された油量制御装置においては、制御手段は機関の運
転条件に応じて蓄圧手段から潤滑油を高圧通路へ放出す
ることができるから、機関にとって最適の時期に蓄圧手
段を作動させることができる。
ては、供給手段は電子式制御装置のような制御手段によ
って発動される。従って、蓄圧手段に貯溜されている潤
滑油を任意の時期に自動的に高圧通路へ放出したり、任
意の時期に自動的に高圧通路から蓄圧手段へ潤滑油を吸
入して貯溜することが可能になる。更に、請求項６に記
載された油量制御装置においては、制御手段は機関の運
転条件に応じて蓄圧手段から潤滑油を高圧通路へ放出す
ることができるから、機関にとって最適の時期に蓄圧手
段を作動させることができる。
【００１１】請求項７ないし９に記載された油量制御装
置においては、機関の吸気負圧を蓄圧手段へ導入する負
圧導入通路に、負圧切換弁、逆止弁、及び負圧蓄圧手段
のうちの少なくとも１つを備えているので、負圧切換弁
を例えば電子式制御装置によって制御することによっ
て、任意の時期に蓄圧手段へ吸気負圧を導入して作動さ
せたり、逆止弁によって負圧導入通路内の流れを一方向
に限定して蓄圧手段に負圧のみを導入したり、バキュー
ムタンクのような負圧蓄圧手段によって常時負圧を蓄積
して、いつでも蓄圧手段へ導入することを可能にする。
置においては、機関の吸気負圧を蓄圧手段へ導入する負
圧導入通路に、負圧切換弁、逆止弁、及び負圧蓄圧手段
のうちの少なくとも１つを備えているので、負圧切換弁
を例えば電子式制御装置によって制御することによっ
て、任意の時期に蓄圧手段へ吸気負圧を導入して作動さ
せたり、逆止弁によって負圧導入通路内の流れを一方向
に限定して蓄圧手段に負圧のみを導入したり、バキュー
ムタンクのような負圧蓄圧手段によって常時負圧を蓄積
して、いつでも蓄圧手段へ導入することを可能にする。
【００１２】請求項１０ないし１２に記載された油量制
御装置においては、潤滑油回路の高圧通路のうちで、Ｖ
ＶＴに向かって分岐する部位と、その下流側において蓄
圧手段に向かって分岐する部位との間に、逆止弁或いは
絞りのような流れの制御手段を設けるので、流れの制御
手段が設けられた高圧通路における潤滑油の逆流を防止
して、ＶＶＴへ確実に潤滑油を供給することができる結
果、蓄圧手段によって貯溜された潤滑油の放出により、
ＶＶＴの応答性が低下するのを確実に防止することがで
きる。
御装置においては、潤滑油回路の高圧通路のうちで、Ｖ
ＶＴに向かって分岐する部位と、その下流側において蓄
圧手段に向かって分岐する部位との間に、逆止弁或いは
絞りのような流れの制御手段を設けるので、流れの制御
手段が設けられた高圧通路における潤滑油の逆流を防止
して、ＶＶＴへ確実に潤滑油を供給することができる結
果、蓄圧手段によって貯溜された潤滑油の放出により、
ＶＶＴの応答性が低下するのを確実に防止することがで
きる。
【００１３】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態を示す
図１において、その一部をなす従来公知の可変バルブタ
イミング機構（ＶＶＴ）１００の構造と作用について説
明する。１０は内燃機関のシリンダヘッドであって、そ
の内部にカムシャフト１２が回転自在に軸支されてい
る。カムシャフト１２の左端部にはタイミングプーリ１
４が、そのスリーブ部１４ａにおいてカムシャフト１２
上に回転可能に嵌装されている。タイミングプーリ１４
のプーリ部１４ｂはタイミングベルト１６によって図示
しないクランク軸上のタイミングプーリに連結されてお
り、それによってクランク軸の回転運動がタイミングプ
ーリ１４に伝達される。
図１において、その一部をなす従来公知の可変バルブタ
イミング機構（ＶＶＴ）１００の構造と作用について説
明する。１０は内燃機関のシリンダヘッドであって、そ
の内部にカムシャフト１２が回転自在に軸支されてい
る。カムシャフト１２の左端部にはタイミングプーリ１
４が、そのスリーブ部１４ａにおいてカムシャフト１２
上に回転可能に嵌装されている。タイミングプーリ１４
のプーリ部１４ｂはタイミングベルト１６によって図示
しないクランク軸上のタイミングプーリに連結されてお
り、それによってクランク軸の回転運動がタイミングプ
ーリ１４に伝達される。
【００１４】動力伝達カップ１８は外周のフランジ部１
８ａがねじ２０によってタイミングプーリ１４のディス
ク部１４ｃに締結されている。タイミングピストン２２
が動力伝達カップ１８のシリンダ部１８ｃ内に軸線方向
に摺動自在に挿入される。タイミングプーリ１４のディ
スク部１４ｃに面したタイミングピストン２２の一側に
は第１油圧室２６が形成され、動力伝達カップ１８に面
したタイミングピストン２２の他側には第２油圧室２８
が形成される。動力伝達カップ１８の内部において、概
ね円板状の厚い連結プレート３０がピン３２によってカ
ムシャフト１２に対して回り止めを施されると共に、中
空ボルト３４によってカムシャフト１２の左端部に締結
されている。カバープレート３６は動力伝達カップ１８
の開口部に嵌着されている。
８ａがねじ２０によってタイミングプーリ１４のディス
ク部１４ｃに締結されている。タイミングピストン２２
が動力伝達カップ１８のシリンダ部１８ｃ内に軸線方向
に摺動自在に挿入される。タイミングプーリ１４のディ
スク部１４ｃに面したタイミングピストン２２の一側に
は第１油圧室２６が形成され、動力伝達カップ１８に面
したタイミングピストン２２の他側には第２油圧室２８
が形成される。動力伝達カップ１８の内部において、概
ね円板状の厚い連結プレート３０がピン３２によってカ
ムシャフト１２に対して回り止めを施されると共に、中
空ボルト３４によってカムシャフト１２の左端部に締結
されている。カバープレート３６は動力伝達カップ１８
の開口部に嵌着されている。
【００１５】タイミングピストン２２は、その外周及び
内周に少なくとも一方がカムシャフト１２の軸線に対し
て傾斜したヘリカルスプライン２２ａ，２２ｂを形成し
ており、外周側のヘリカルスプライン２２ａは動力伝達
カップ１８の内周に形成したヘリカルスプライン１８ｂ
と噛合し、内周側のヘリカルスプライン２２ｂは連結プ
レート３０の外周に形成されたヘリカルスプライン３０
ａと噛合している。このように、タイミングピストン２
２の外周のヘリカルスプライン２２ａがタイミングプー
リ１４と一体の動力伝達カップ１８のヘリカルスプライ
ン１８ｂと噛み合うと共に、タイミングピストン２２の
内周のヘリカルスプライン２２ｂがカムシャフト１２と
一体の連結プレート３０のヘリカルスプライン３０ａと
噛み合う構成により、タイミングピストン２２が軸線方
向に沿って移動すると、各ヘリカルスプラインの歯が軸
線方向に対して傾斜していることから、カムシャフト１
２とタイミングプーリ１４との間に相対回転が生じ、例
えば吸気弁のバルブタイミングが図２の線図に示すよう
に進角方向又は遅角方向に変化する。
内周に少なくとも一方がカムシャフト１２の軸線に対し
て傾斜したヘリカルスプライン２２ａ，２２ｂを形成し
ており、外周側のヘリカルスプライン２２ａは動力伝達
カップ１８の内周に形成したヘリカルスプライン１８ｂ
と噛合し、内周側のヘリカルスプライン２２ｂは連結プ
レート３０の外周に形成されたヘリカルスプライン３０
ａと噛合している。このように、タイミングピストン２
２の外周のヘリカルスプライン２２ａがタイミングプー
リ１４と一体の動力伝達カップ１８のヘリカルスプライ
ン１８ｂと噛み合うと共に、タイミングピストン２２の
内周のヘリカルスプライン２２ｂがカムシャフト１２と
一体の連結プレート３０のヘリカルスプライン３０ａと
噛み合う構成により、タイミングピストン２２が軸線方
向に沿って移動すると、各ヘリカルスプラインの歯が軸
線方向に対して傾斜していることから、カムシャフト１
２とタイミングプーリ１４との間に相対回転が生じ、例
えば吸気弁のバルブタイミングが図２の線図に示すよう
に進角方向又は遅角方向に変化する。
【００１６】バルブタイミング制御弁（或いはオイルコ
ントロールバルブ、略してＯＣＶ）３８は、バルブタイ
ミングを所期の値に制御する目的において、第１油圧室
２６又は第２油圧室２８へ導入される油圧を切り換える
ために設けられる。即ち、ＯＣＶ３８は５ポート２位置
弁として構成され、スプール状の弁体３８ａが図１に示
す第１位置にあるときは、第１油圧室２６に接続された
第１切替ポート３８ｂは油圧源側に接続された高圧ポー
ト３８ｃに接続され、第２油圧室２８に接続された第２
切替ポート３８ｄは、オイルパン５２に接続された低圧
ポート３８ｅに接続される。そのため、高圧ポート３８
ｃを通る加圧された作動油（潤滑油）は、第１切替ポー
ト３８ｂより配管４０を矢印ｆ1 の方向に通過し、シリ
ンダヘッド１０内の通路４２、カムシャフト１２内の通
路４３を介して第１油圧室２６へ導入される。それと同
時に、第２油圧室２８内の作動油（潤滑油）は中空ボル
ト３４内の通路４４、カムシャフト１２内の通路４５、
シリンダヘッド１０内の通路４６を介して、配管４８内
を矢印ｆ2 のように流れ、第２切替ポート３８ｄより低
圧ポート３８ｅへ戻される。従って、第１油圧室２６は
高圧、第２油圧室２８は低圧となり、タイミングピスト
ン２２は左方へ移動する。このときバルブタイミングは
例えば進角側の値となる。
ントロールバルブ、略してＯＣＶ）３８は、バルブタイ
ミングを所期の値に制御する目的において、第１油圧室
２６又は第２油圧室２８へ導入される油圧を切り換える
ために設けられる。即ち、ＯＣＶ３８は５ポート２位置
弁として構成され、スプール状の弁体３８ａが図１に示
す第１位置にあるときは、第１油圧室２６に接続された
第１切替ポート３８ｂは油圧源側に接続された高圧ポー
ト３８ｃに接続され、第２油圧室２８に接続された第２
切替ポート３８ｄは、オイルパン５２に接続された低圧
ポート３８ｅに接続される。そのため、高圧ポート３８
ｃを通る加圧された作動油（潤滑油）は、第１切替ポー
ト３８ｂより配管４０を矢印ｆ1 の方向に通過し、シリ
ンダヘッド１０内の通路４２、カムシャフト１２内の通
路４３を介して第１油圧室２６へ導入される。それと同
時に、第２油圧室２８内の作動油（潤滑油）は中空ボル
ト３４内の通路４４、カムシャフト１２内の通路４５、
シリンダヘッド１０内の通路４６を介して、配管４８内
を矢印ｆ2 のように流れ、第２切替ポート３８ｄより低
圧ポート３８ｅへ戻される。従って、第１油圧室２６は
高圧、第２油圧室２８は低圧となり、タイミングピスト
ン２２は左方へ移動する。このときバルブタイミングは
例えば進角側の値となる。
【００１７】これに対してＯＣＶ３８が第２位置に切り
換えられると、弁体３８ａは図示しないソレノイドによ
って左方向へ移動して、第２油圧室２８に接続された第
２切替ポート３８ｄが高圧ポート３８ｃに接続され、第
１油圧室２６に接続された第１切替ポート３８ｂがオイ
ルパン５２に接続された低圧ポート３８ｆに接続され
る。そのため、高圧ポート３８ｃを通る作動油（潤滑
油）は第２切替ポート３８ｄより配管４８を矢印ｆ3 の
方向に通過し、シリンダヘッド１０内の通路４６、カム
シャフト１２内の通路４５、中空ボルト３４内の通路４
４を介して第２油圧室２８に導入される。それと同時に
第１油圧室２６内の作動油（潤滑油）はカムシャフト１
２内の通路４３及びシリンダヘッド１０内の通路４２を
介して、配管４０内を矢印ｆ4 のように流れ、第１切替
ポート３８ｂより低圧ポート３８ｆへ戻される。従っ
て、第１油圧室２６は低圧、第２油圧室２８は高圧とな
り、タイミングピストン２２は右方へ移動する。このと
きバルブタイミングは例えば遅角側の値となる。
換えられると、弁体３８ａは図示しないソレノイドによ
って左方向へ移動して、第２油圧室２８に接続された第
２切替ポート３８ｄが高圧ポート３８ｃに接続され、第
１油圧室２６に接続された第１切替ポート３８ｂがオイ
ルパン５２に接続された低圧ポート３８ｆに接続され
る。そのため、高圧ポート３８ｃを通る作動油（潤滑
油）は第２切替ポート３８ｄより配管４８を矢印ｆ3 の
方向に通過し、シリンダヘッド１０内の通路４６、カム
シャフト１２内の通路４５、中空ボルト３４内の通路４
４を介して第２油圧室２８に導入される。それと同時に
第１油圧室２６内の作動油（潤滑油）はカムシャフト１
２内の通路４３及びシリンダヘッド１０内の通路４２を
介して、配管４０内を矢印ｆ4 のように流れ、第１切替
ポート３８ｂより低圧ポート３８ｆへ戻される。従っ
て、第１油圧室２６は低圧、第２油圧室２８は高圧とな
り、タイミングピストン２２は右方へ移動する。このと
きバルブタイミングは例えば遅角側の値となる。
【００１８】ＯＣＶ３８の弁体３８ａの移動に応じてタ
イミングピストン２２が移動することにより、目標とす
るバルブタイミングが得られたときは、弁体３８ａは中
立位置で停止される。この中立位置では第１切替ポート
３８ｂ及び第２切替ポート３８ｄは弁体３８ａによって
完全に閉塞され、高圧ポート３８ｃにも低圧ポート３８
ｅ，３８ｆにも連通しない。従って、タイミングピスト
ン２２はその位置に固定され、バルブタイミングはその
値に保持される。なお、バルブタイミングを進角又は遅
角させるときに、ＯＣＶ３８をデューティ比制御するこ
とにより、弁体３８ａを細かく往復動させて、弁体３８
ａが各ポートを短時間で繰り返し開閉するようにする
と、各油圧室２６，２８の圧力の変化が滑らかになる。
イミングピストン２２が移動することにより、目標とす
るバルブタイミングが得られたときは、弁体３８ａは中
立位置で停止される。この中立位置では第１切替ポート
３８ｂ及び第２切替ポート３８ｄは弁体３８ａによって
完全に閉塞され、高圧ポート３８ｃにも低圧ポート３８
ｅ，３８ｆにも連通しない。従って、タイミングピスト
ン２２はその位置に固定され、バルブタイミングはその
値に保持される。なお、バルブタイミングを進角又は遅
角させるときに、ＯＣＶ３８をデューティ比制御するこ
とにより、弁体３８ａを細かく往復動させて、弁体３８
ａが各ポートを短時間で繰り返し開閉するようにする
と、各油圧室２６，２８の圧力の変化が滑らかになる。
【００１９】次に、可変バルブタイミング機構（ＶＶ
Ｔ）１００への作動油圧の供給について説明する。潤滑
油ポンプ５０は内燃機関のクランク軸によって駆動さ
れ、オイルパン５２からの潤滑油をストレーナ５３を介
して汲み上げて潤滑油通路５４へ圧送する。潤滑油ポン
プ５０の出口付近において潤滑油通路５４に調量用のリ
リーフ弁５６が設けられる。５７はオイルフィルタであ
る。潤滑油通路５４は内燃機関の潤滑が必要となる各部
位、即ち、各気筒の主軸受６１への給油通路６２と動弁
系への給油通路６４へ分岐しているメインホール６３に
接続される。ＶＶＴ１００へ供給される作動油として潤
滑油の一部を取り出すための高圧通路６６は、内燃機関
の潤滑が必要な部位への通路６２，６４へ分岐する前の
メインホール６３の上流側部分から分岐して、ＯＣＶ３
８の高圧ポート３８ｃに接続される。また、ＯＣＶ３８
の低圧ポート３８ｅ及び３８ｆからの低圧通路６８はオ
イルパン５２に接続している。
Ｔ）１００への作動油圧の供給について説明する。潤滑
油ポンプ５０は内燃機関のクランク軸によって駆動さ
れ、オイルパン５２からの潤滑油をストレーナ５３を介
して汲み上げて潤滑油通路５４へ圧送する。潤滑油ポン
プ５０の出口付近において潤滑油通路５４に調量用のリ
リーフ弁５６が設けられる。５７はオイルフィルタであ
る。潤滑油通路５４は内燃機関の潤滑が必要となる各部
位、即ち、各気筒の主軸受６１への給油通路６２と動弁
系への給油通路６４へ分岐しているメインホール６３に
接続される。ＶＶＴ１００へ供給される作動油として潤
滑油の一部を取り出すための高圧通路６６は、内燃機関
の潤滑が必要な部位への通路６２，６４へ分岐する前の
メインホール６３の上流側部分から分岐して、ＯＣＶ３
８の高圧ポート３８ｃに接続される。また、ＯＣＶ３８
の低圧ポート３８ｅ及び３８ｆからの低圧通路６８はオ
イルパン５２に接続している。
【００２０】図１に示した可変バルブタイミング機構
（ＶＶＴ）１００の部分は公知のものであり、それに接
続されている潤滑油回路も、以上説明した部分、即ち、
図３として示した潤滑油回路は従来から知られていたも
のであるが、仮に図３のような潤滑油回路によってＶＶ
Ｔ１００を作動させるとすれば、先に説明したのと同様
な色々な問題を生じることは明らかである。本発明の特
徴はこれらの問題に対処するために潤滑油回路に特別な
油量制御装置を備えている点にある。第１実施形態にお
いてこの油量制御装置は、ＶＶＴ１００へ作動油として
加圧された潤滑油を供給するための高圧通路６６に対し
て分岐高圧通路７０によって接続されたアキュムレータ
７２と、それに関連する幾つかの部分から構成されてい
る。
（ＶＶＴ）１００の部分は公知のものであり、それに接
続されている潤滑油回路も、以上説明した部分、即ち、
図３として示した潤滑油回路は従来から知られていたも
のであるが、仮に図３のような潤滑油回路によってＶＶ
Ｔ１００を作動させるとすれば、先に説明したのと同様
な色々な問題を生じることは明らかである。本発明の特
徴はこれらの問題に対処するために潤滑油回路に特別な
油量制御装置を備えている点にある。第１実施形態にお
いてこの油量制御装置は、ＶＶＴ１００へ作動油として
加圧された潤滑油を供給するための高圧通路６６に対し
て分岐高圧通路７０によって接続されたアキュムレータ
７２と、それに関連する幾つかの部分から構成されてい
る。
【００２１】具体的に説明すると、アキュムレータ７２
は、図１の右下部分に示すように、左側に設けられた蓄
圧シリンダ７４と、それと一体的に右側に設けられたダ
イヤフラムアクチュエータ７６とからなっている。蓄圧
シリンダ７４はその内部に左右の方向に気密を保って摺
動することができる蓄圧ピストン７８を備えており、蓄
圧シリンダ７４の内部の空間は、蓄圧ピストン７８によ
って左側の蓄圧室８０と右側の圧縮スプリング８２を収
容している空間とに分割される。蓄圧室８０は分岐高圧
通路７０によって常に高圧通路６６に連通している。
は、図１の右下部分に示すように、左側に設けられた蓄
圧シリンダ７４と、それと一体的に右側に設けられたダ
イヤフラムアクチュエータ７６とからなっている。蓄圧
シリンダ７４はその内部に左右の方向に気密を保って摺
動することができる蓄圧ピストン７８を備えており、蓄
圧シリンダ７４の内部の空間は、蓄圧ピストン７８によ
って左側の蓄圧室８０と右側の圧縮スプリング８２を収
容している空間とに分割される。蓄圧室８０は分岐高圧
通路７０によって常に高圧通路６６に連通している。
【００２２】２つの皿形部分が結合されて殻状となった
ダイヤフラムアクチュエータ７６の内部の空間は、大径
のダイヤフラム８４によって左右の部分に区画されてお
り、図１において左側の部分は大気圧室８６として通気
孔８８によって常に大気と連通している。また、右側の
部分は負圧室９０として負圧導入管９２を介して図示し
ない機関の吸気通路に連通しており、それによって機関
の運転中は吸気負圧が負圧室９０に導かれて、負圧室９
０内が機関の運転条件に応じた強さ、即ち、低負荷運転
状態では負圧室９０内の負圧が高く、高負荷運転状態で
は負圧が低くなっている。ダイヤフラム８４と蓄圧ピス
トン７８の各中心部はロッド９４によって機械的に連結
されている。
ダイヤフラムアクチュエータ７６の内部の空間は、大径
のダイヤフラム８４によって左右の部分に区画されてお
り、図１において左側の部分は大気圧室８６として通気
孔８８によって常に大気と連通している。また、右側の
部分は負圧室９０として負圧導入管９２を介して図示し
ない機関の吸気通路に連通しており、それによって機関
の運転中は吸気負圧が負圧室９０に導かれて、負圧室９
０内が機関の運転条件に応じた強さ、即ち、低負荷運転
状態では負圧室９０内の負圧が高く、高負荷運転状態で
は負圧が低くなっている。ダイヤフラム８４と蓄圧ピス
トン７８の各中心部はロッド９４によって機械的に連結
されている。
【００２３】このように、図１に示された第１実施形態
の潤滑油回路は、図３に示す従来の潤滑油回路と異なっ
て、アキュムレータ７２を主体とする油量制御装置を備
えている。従って、機関が運転されているときは、アキ
ュムレータ７２の負圧室９０が図示しない機関の吸気通
路から導入される吸気負圧によって大気圧よりも低圧と
なるから、大気圧室８６との差圧によってダイヤフラム
８４の中心部は右方向へ変形し、ロッド９４によって連
結されている蓄圧ピストン７８もスプリング８２を圧縮
して右方向へ移動する。その結果、蓄圧室８０の容積が
拡大するので、高圧通路６６にある加圧された潤滑油の
一部が高圧通路６６から蓄圧室８０へ流入して貯溜され
る。蓄圧室８０における潤滑油の貯溜作用は、主として
機関の吸気負圧が比較的高くなる低負荷の運転状態にお
いて行われるのと、貯溜が緩やかに行われるために、低
負荷の運転状態では主軸受６１等へ多量の潤滑油を供給
する必要がないこともあって、機関の運転に何ら支障を
生じる恐れがない。
の潤滑油回路は、図３に示す従来の潤滑油回路と異なっ
て、アキュムレータ７２を主体とする油量制御装置を備
えている。従って、機関が運転されているときは、アキ
ュムレータ７２の負圧室９０が図示しない機関の吸気通
路から導入される吸気負圧によって大気圧よりも低圧と
なるから、大気圧室８６との差圧によってダイヤフラム
８４の中心部は右方向へ変形し、ロッド９４によって連
結されている蓄圧ピストン７８もスプリング８２を圧縮
して右方向へ移動する。その結果、蓄圧室８０の容積が
拡大するので、高圧通路６６にある加圧された潤滑油の
一部が高圧通路６６から蓄圧室８０へ流入して貯溜され
る。蓄圧室８０における潤滑油の貯溜作用は、主として
機関の吸気負圧が比較的高くなる低負荷の運転状態にお
いて行われるのと、貯溜が緩やかに行われるために、低
負荷の運転状態では主軸受６１等へ多量の潤滑油を供給
する必要がないこともあって、機関の運転に何ら支障を
生じる恐れがない。
【００２４】機関の負荷が低負荷から高負荷へ変化した
とき、センサ等からの信号を処理することにより負荷の
大きさを常時検出している図示しない電子式制御装置
（ＥＣＵ）によってバルブタイミング制御弁（ＯＣＶ）
３８が切り換えられる。このとき、前述の説明のよう
に、ＯＣＶ３８の弁体３８ａの移動によって、例えば、
高圧ポート３８ｃが第１切替ポート３８ｂに連通し、Ｖ
ＶＴ１００の第１油圧室２６へ加圧された潤滑油が供給
されて、タイミングピストン２２が左方向に向って図１
に示した第１位置まで移動し、噛み合っている複数個の
ヘリカルスプラインの作用により、カムシャフト１２に
よって駆動されている図示しない機関の吸気弁のバルブ
タイミングを図２に示すように進角させることができ
る。
とき、センサ等からの信号を処理することにより負荷の
大きさを常時検出している図示しない電子式制御装置
（ＥＣＵ）によってバルブタイミング制御弁（ＯＣＶ）
３８が切り換えられる。このとき、前述の説明のよう
に、ＯＣＶ３８の弁体３８ａの移動によって、例えば、
高圧ポート３８ｃが第１切替ポート３８ｂに連通し、Ｖ
ＶＴ１００の第１油圧室２６へ加圧された潤滑油が供給
されて、タイミングピストン２２が左方向に向って図１
に示した第１位置まで移動し、噛み合っている複数個の
ヘリカルスプラインの作用により、カムシャフト１２に
よって駆動されている図示しない機関の吸気弁のバルブ
タイミングを図２に示すように進角させることができ
る。
【００２５】しかしながら、機関の高負荷の運転状態に
おいては各気筒の主軸受６１や動弁系等へ多量の潤滑油
を送る必要があるが、このようにＶＶＴ１００の作動油
として潤滑油の一部が供給されると、図３に示すような
従来の潤滑油回路によれば、図４に示すようにＶＶＴ１
００へ供給された量だけ主軸受６１等の潤滑が必要な部
分への給油量が減少することになるので、最低給油量を
大きく設定することができなくなる。従来技術において
は、この問題に対処するために潤滑油ポンプ５０を大型
化して潤滑油の吐出容量を大きくする必要があった。
おいては各気筒の主軸受６１や動弁系等へ多量の潤滑油
を送る必要があるが、このようにＶＶＴ１００の作動油
として潤滑油の一部が供給されると、図３に示すような
従来の潤滑油回路によれば、図４に示すようにＶＶＴ１
００へ供給された量だけ主軸受６１等の潤滑が必要な部
分への給油量が減少することになるので、最低給油量を
大きく設定することができなくなる。従来技術において
は、この問題に対処するために潤滑油ポンプ５０を大型
化して潤滑油の吐出容量を大きくする必要があった。
【００２６】これに対して、本発明の第１実施形態にお
いては、アキュムレータ７２を主体とする油量制御装置
が設けられているので、この問題が容易に解消する。即
ち、機関が高負荷の運転状態になると同時に負圧室９０
に作用している吸気負圧が減少するので、蓄圧ピストン
７８は圧縮スプリング８２に押されて図１において左方
へ移動する結果、蓄圧室８０に貯溜されていた潤滑油
を、分岐高圧通路７０を通じて高圧通路６６へ押し出し
てＯＣＶ３８へ供給する。この時にＥＣＵがＶＶＴ１０
０によってバルブタイミングを進角させるためにＯＣＶ
３８を作動させて高圧ポート３８ｃが第１切替ポート３
８ｂに連通しても、アキュムレータ７２の蓄圧室８０に
貯溜されていた潤滑油が、潤滑油ポンプ５０から吐出さ
れる高圧通路６６の潤滑油に加わって供給されるため、
比較的小型の潤滑油ポンプ５０を使用してもＶＶＴ１０
０への給油量が不足するようなことがなくなり、ＥＣＵ
の制御に対するＶＶＴ１００の作動の応答性が高く維持
されるだけでなく、高負荷の運転状態において主軸受６
１等の潤滑が必要な部分への給油量が減少することも未
然に防止されるのである（図５参照）。
いては、アキュムレータ７２を主体とする油量制御装置
が設けられているので、この問題が容易に解消する。即
ち、機関が高負荷の運転状態になると同時に負圧室９０
に作用している吸気負圧が減少するので、蓄圧ピストン
７８は圧縮スプリング８２に押されて図１において左方
へ移動する結果、蓄圧室８０に貯溜されていた潤滑油
を、分岐高圧通路７０を通じて高圧通路６６へ押し出し
てＯＣＶ３８へ供給する。この時にＥＣＵがＶＶＴ１０
０によってバルブタイミングを進角させるためにＯＣＶ
３８を作動させて高圧ポート３８ｃが第１切替ポート３
８ｂに連通しても、アキュムレータ７２の蓄圧室８０に
貯溜されていた潤滑油が、潤滑油ポンプ５０から吐出さ
れる高圧通路６６の潤滑油に加わって供給されるため、
比較的小型の潤滑油ポンプ５０を使用してもＶＶＴ１０
０への給油量が不足するようなことがなくなり、ＥＣＵ
の制御に対するＶＶＴ１００の作動の応答性が高く維持
されるだけでなく、高負荷の運転状態において主軸受６
１等の潤滑が必要な部分への給油量が減少することも未
然に防止されるのである（図５参照）。
【００２７】図６は、図３に示すような従来の潤滑油回
路を備えている機関において、運転条件が変化すること
によって、可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）１００
の応答時間とメインホール６３の潤滑油圧がどのように
変化するかを調べた結果を示すものである。機関が６０
０ないし８００ｒｐｍというような低回転、低負荷の運
転状態にあるときは、特に油温が比較的高い場合に、メ
インホール６３の潤滑油圧が低くなり、潤滑油圧に依存
しているＶＶＴ１００の応答時間が異常に長くなる（応
答性が悪くなる）ことが判る。このような応答性の悪化
も、本発明を実施することによりメインホール６３の潤
滑油圧の低下を防止して、回避することが可能になる。
路を備えている機関において、運転条件が変化すること
によって、可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）１００
の応答時間とメインホール６３の潤滑油圧がどのように
変化するかを調べた結果を示すものである。機関が６０
０ないし８００ｒｐｍというような低回転、低負荷の運
転状態にあるときは、特に油温が比較的高い場合に、メ
インホール６３の潤滑油圧が低くなり、潤滑油圧に依存
しているＶＶＴ１００の応答時間が異常に長くなる（応
答性が悪くなる）ことが判る。このような応答性の悪化
も、本発明を実施することによりメインホール６３の潤
滑油圧の低下を防止して、回避することが可能になる。
【００２８】なお、ＶＶＴ１００の作動によって吸気弁
等のバルブタイミングの進角量が目標値に達すると、図
示しないＥＣＵの指令によってＯＣＶ３８が切り換わ
り、ＶＶＴ１００への潤滑油の供給が停止する。また、
その後に吸気負圧が高くなると再び蓄圧室８０へ高圧通
路６６から潤滑油を吸入して貯溜することになるが、ア
キュムレータ７２の潤滑油の貯溜作用が比較的長い時間
をかけて緩やかに生じるように、絞りの作用をする分岐
高圧通路７０の管径とか、ダイヤフラム８４と蓄圧シリ
ンダ７４の直径の比、圧縮スプリング８２の強さ等を適
当に設定することにより、図５に示すように最低給油量
を大きくとることが可能になるのと、低負荷運転の状態
では潤滑が必要な部分への給油量が比較的少なくてよい
こともあって、潤滑の面でも何ら問題を生じる恐れがな
い。
等のバルブタイミングの進角量が目標値に達すると、図
示しないＥＣＵの指令によってＯＣＶ３８が切り換わ
り、ＶＶＴ１００への潤滑油の供給が停止する。また、
その後に吸気負圧が高くなると再び蓄圧室８０へ高圧通
路６６から潤滑油を吸入して貯溜することになるが、ア
キュムレータ７２の潤滑油の貯溜作用が比較的長い時間
をかけて緩やかに生じるように、絞りの作用をする分岐
高圧通路７０の管径とか、ダイヤフラム８４と蓄圧シリ
ンダ７４の直径の比、圧縮スプリング８２の強さ等を適
当に設定することにより、図５に示すように最低給油量
を大きくとることが可能になるのと、低負荷運転の状態
では潤滑が必要な部分への給油量が比較的少なくてよい
こともあって、潤滑の面でも何ら問題を生じる恐れがな
い。
【００２９】この場合、アキュムレータ７２の蓄圧ピス
トン７８の左側には蓄圧室８０の潤滑油の油圧が作用し
ていると共に、ダイヤフラム８４の右側には負圧室９０
の吸気負圧が作用しているので、潤滑油圧が変動すると
蓄圧ピストン７８とダイヤフラム８４が動かされる可能
性があるが、ダイヤフラム８４の直径を蓄圧ピストン７
８のそれよりも十分に大きく設定することにより、潤滑
油圧の変動に左右されることなく、吸気負圧により蓄圧
ピストン７８を制御することが可能になる。
トン７８の左側には蓄圧室８０の潤滑油の油圧が作用し
ていると共に、ダイヤフラム８４の右側には負圧室９０
の吸気負圧が作用しているので、潤滑油圧が変動すると
蓄圧ピストン７８とダイヤフラム８４が動かされる可能
性があるが、ダイヤフラム８４の直径を蓄圧ピストン７
８のそれよりも十分に大きく設定することにより、潤滑
油圧の変動に左右されることなく、吸気負圧により蓄圧
ピストン７８を制御することが可能になる。
【００３０】次に、図７は本発明の第２実施形態を示す
もので、この場合も内燃機関１０２の吸気通路１０４に
おいてスロットル弁１０６の下流側から吸気負圧を取り
出して、アキュムレータ７２の負圧室９０へ供給してい
る点は図１に示した第１実施形態と同じであるが、第１
実施形態と異なる点は、負圧導入管９２の途中に三方電
磁弁のような負圧切換弁（ＶＳＶ）１０８と、バキュー
ムタンク１１０と、更に逆止弁１１２を設けると共に、
ＶＳＶ１０８の通路切り換え作動を、ＯＣＶ３８等を制
御する電子式制御装置（ＥＣＵ）１１４によって制御す
ることにより、バキュームタンク１１０からの吸気負圧
と、大気圧導入管１１６からの大気圧とを選択的に負圧
室９０へ導入するようにした点にある。
もので、この場合も内燃機関１０２の吸気通路１０４に
おいてスロットル弁１０６の下流側から吸気負圧を取り
出して、アキュムレータ７２の負圧室９０へ供給してい
る点は図１に示した第１実施形態と同じであるが、第１
実施形態と異なる点は、負圧導入管９２の途中に三方電
磁弁のような負圧切換弁（ＶＳＶ）１０８と、バキュー
ムタンク１１０と、更に逆止弁１１２を設けると共に、
ＶＳＶ１０８の通路切り換え作動を、ＯＣＶ３８等を制
御する電子式制御装置（ＥＣＵ）１１４によって制御す
ることにより、バキュームタンク１１０からの吸気負圧
と、大気圧導入管１１６からの大気圧とを選択的に負圧
室９０へ導入するようにした点にある。
【００３１】第２実施形態によれば、機関１０２の吸気
通路１０４の吸気負圧がバキュームタンク１１０内に貯
溜されて、機関１０２の運転中は運転条件と無関係にバ
キュームタンク１１０内が常に負圧になっており、ＥＣ
Ｕ１１４がＶＶＴ１００の作動に合わせてＶＳＶ１０８
を任意の時期に制御することにより、負圧室９０の圧力
を、バキュームタンク１１０内に常時貯溜されている吸
気負圧から、大気圧までの範囲内で自由に変化させる。
それによって、蓄圧室８０に出入りする潤滑油量を自由
に制御して、蓄圧室８０に貯溜されている潤滑油をどの
時期にどれだけＶＶＴ１００へ供給するかということを
精密に制御することができる。
通路１０４の吸気負圧がバキュームタンク１１０内に貯
溜されて、機関１０２の運転中は運転条件と無関係にバ
キュームタンク１１０内が常に負圧になっており、ＥＣ
Ｕ１１４がＶＶＴ１００の作動に合わせてＶＳＶ１０８
を任意の時期に制御することにより、負圧室９０の圧力
を、バキュームタンク１１０内に常時貯溜されている吸
気負圧から、大気圧までの範囲内で自由に変化させる。
それによって、蓄圧室８０に出入りする潤滑油量を自由
に制御して、蓄圧室８０に貯溜されている潤滑油をどの
時期にどれだけＶＶＴ１００へ供給するかということを
精密に制御することができる。
【００３２】また、図８に示す第３実施形態の特徴は、
吸気負圧を取り出す機関１０２の吸気通路１０４の負圧
の大きさを検出する負圧センサ１２０を設けると共に、
その信号をＥＣＵ１１４へ入力している点にあり、ＥＣ
Ｕ１１４において負圧の状態とＶＶＴ１００の作動状態
を合わせて判断することにより、アキュムレータ７２の
作動を最適制御することができる。
吸気負圧を取り出す機関１０２の吸気通路１０４の負圧
の大きさを検出する負圧センサ１２０を設けると共に、
その信号をＥＣＵ１１４へ入力している点にあり、ＥＣ
Ｕ１１４において負圧の状態とＶＶＴ１００の作動状態
を合わせて判断することにより、アキュムレータ７２の
作動を最適制御することができる。
【００３３】更に、図９に示す第４実施形態の特徴は、
アキュムレータ７２の負圧導入管９２に、前述のような
負圧切換弁（ＶＳＶ）１０８と逆止弁１１２とを組み合
わせて挿入した点にある。それによって、ＶＶＴ１００
の非作動時にアキュムレータ７２の負圧室９０内に確実
に負圧を保持することができるだけでなく、第２実施形
態の場合と同様に、負圧切換弁（ＶＳＶ）１０８によっ
てアキュムレータ７２の負圧室９０の圧力を吸気負圧か
ら大気圧までの範囲で自由に変化させて、蓄圧室８０へ
の潤滑油の出入りを自由に制御することができる。
アキュムレータ７２の負圧導入管９２に、前述のような
負圧切換弁（ＶＳＶ）１０８と逆止弁１１２とを組み合
わせて挿入した点にある。それによって、ＶＶＴ１００
の非作動時にアキュムレータ７２の負圧室９０内に確実
に負圧を保持することができるだけでなく、第２実施形
態の場合と同様に、負圧切換弁（ＶＳＶ）１０８によっ
てアキュムレータ７２の負圧室９０の圧力を吸気負圧か
ら大気圧までの範囲で自由に変化させて、蓄圧室８０へ
の潤滑油の出入りを自由に制御することができる。
【００３４】更にまた、図１０（ａ）に示す第５実施形
態は、第１実施形態と比較すると、潤滑油回路のメイン
ホール６３からＶＶＴ１００に向かって分岐した後で、
分岐高圧通路７０が分岐する前の高圧通路６６の上流側
部分に、逆止弁１３０のような流れの制御手段を挿入し
た点に特徴がある。それによって高圧通路６６における
潤滑油の逆流を防止して、ＶＶＴ１００へ確実に必要な
量の潤滑油を供給することができる。流れの制御手段と
しては、逆止弁１３０を図１０（ｂ）に示したような絞
り１３２によって置き換えることも可能であって、絞り
１３２によっても逆止弁１３０と概ね同様な効果を得る
ことができる。
態は、第１実施形態と比較すると、潤滑油回路のメイン
ホール６３からＶＶＴ１００に向かって分岐した後で、
分岐高圧通路７０が分岐する前の高圧通路６６の上流側
部分に、逆止弁１３０のような流れの制御手段を挿入し
た点に特徴がある。それによって高圧通路６６における
潤滑油の逆流を防止して、ＶＶＴ１００へ確実に必要な
量の潤滑油を供給することができる。流れの制御手段と
しては、逆止弁１３０を図１０（ｂ）に示したような絞
り１３２によって置き換えることも可能であって、絞り
１３２によっても逆止弁１３０と概ね同様な効果を得る
ことができる。
【図１】本発明の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】バルブタイミングの変化を説明するための線図
である。
である。
【図３】従来の潤滑油回路を例示する断面図である。
【図４】従来のシステムの問題点を示す線図である。
【図５】本発明の効果を示す線図である。
【図６】機関の運転条件と可変バルブタイミング機構の
応答性との関係を調べた結果を示す線図である。
応答性との関係を調べた結果を示す線図である。
【図７】第２実施形態を示す断面図である。
【図８】第３実施形態を示す断面図である。
【図９】第４実施形態を示す断面図である。
【図１０】（ａ）は第５実施形態を示す断面図で、
（ｂ）はその一部の変形例を示す部分的拡大図である。
（ｂ）はその一部の変形例を示す部分的拡大図である。
１２…カムシャフト １４…タイミングプーリ １８ｂ，２２ａ，２２ｂ，３０ａ…ヘリカルスプライン ２２…タイミングピストン ２６…第１油圧室 ２８…第２油圧室 ３８…バルブタイミング制御弁（ＯＣＶ） ３８ａ…弁体 ５０…潤滑油ポンプ ５２…オイルパン ６６…高圧通路 ６８…低圧通路 ７０…分岐高圧通路 ７２…アキュムレータ ７４…蓄圧シリンダ ７６…ダイヤフラムアクチュエータ ７８…蓄圧ピストン ８０…蓄圧室 ８２…圧縮スプリング ９０…負圧室 ９２…負圧導入管 １００…可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ） １０４…吸気通路 １０８…負圧切換弁（ＶＳＶ） １１０…バキュームタンク １１２…逆止弁 １２０…負圧センサ １３０…逆止弁 １３２…絞り
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小浜 時男 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 鈴木 良尚 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 (12)
- 【請求項１】 潤滑油圧によって制御される可変バルブ
タイミング機構を備えている内燃機関の潤滑油回路に設
けられ、潤滑油ポンプによって加圧されて潤滑油回路の
高圧通路を流れる潤滑油の一部を取り出して加圧された
状態において貯溜する蓄圧手段と、前記高圧通路の潤滑
油量が不足する時期に前記蓄圧手段に貯溜されている潤
滑油を前記高圧通路へ供給する供給手段とを備えてお
り、前記蓄圧手段が、前記機関の吸気通路に作用する吸
気負圧によって作動するように構成されていることを特
徴とする油量制御装置。 - 【請求項２】 前記蓄圧手段が、前記機関の吸気通路に
作用する吸気負圧によって作動するダイヤフラムアクチ
ュエータと、前記ダイヤフラムアクチュエータのダイヤ
フラムによって駆動される蓄圧ピストンを内部に備えて
いる蓄圧シリンダと、前記蓄圧シリンダ内に形成される
潤滑油の蓄圧室とを少なくとも備えていることを特徴と
する請求項１に記載された油量制御装置。 - 【請求項３】 前記蓄圧手段が、前記蓄圧ピストンを前
記蓄圧室の容積が縮小する方向に付勢する弾性手段を備
えていることを特徴とする請求項２に記載された油量制
御装置。 - 【請求項４】 前記供給手段が、前記機関の吸気通路に
作用する吸気負圧の大きさに応じて発動されて、前記蓄
圧手段に貯溜されている潤滑油を前記高圧通路へ供給す
るように構成されていることを特徴とする請求項１ない
し３のいずれかに記載された油量制御装置。 - 【請求項５】 前記供給手段が、制御手段によって発動
されて前記蓄圧手段に貯溜されている潤滑油を前記高圧
通路へ供給するように構成されていることを特徴とする
請求項１ないし３のいずれかに記載された油量制御装
置。 - 【請求項６】 前記制御手段が、前記機関の運転条件に
応じて、前記蓄圧手段に貯溜されている潤滑油を前記高
圧通路へ供給するように構成されていることを特徴とす
る請求項５に記載された油量制御装置。 - 【請求項７】 前記蓄圧手段が、前記機関の吸気通路に
作用する吸気負圧を導入する負圧導入通路に、少なくと
も１個の負圧切換弁を備えていることを特徴とする請求
項１ないし６のいずれかに記載された油量制御装置。 - 【請求項８】 前記蓄圧手段が、前記機関の吸気通路に
作用する吸気負圧を導入する負圧導入通路に、少なくと
も１個の逆止弁を備えていることを特徴とする請求項１
ないし６のいずれかに記載された油量制御装置。 - 【請求項９】 前記蓄圧手段が、前記機関の吸気通路に
作用する吸気負圧を導入する負圧導入通路に、少なくと
も１個の負圧蓄圧手段を備えていることを特徴とする請
求項１ないし６のいずれかに記載された油量制御装置。 - 【請求項１０】 前記潤滑油回路の高圧通路のうちで、
前記可変バルブタイミング機構に向かって分岐する部位
と、前記蓄圧手段に向かって分岐する部位との間に、少
なくとも１個の流れの制御手段を備えていることを特徴
とする請求項１ないし９のいずれかに記載された油量制
御装置。 - 【請求項１１】 前記流れの制御手段が逆止弁であるこ
とを特徴とする請求項１０に記載された油量制御装置。 - 【請求項１２】 前記流れの制御手段が絞りであること
を特徴とする請求項１０に記載された油量制御装置。
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|---|---|---|---|
| JP32007097A JP3786511B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 内燃機関の潤滑油回路における油量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32007097A JP3786511B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 内燃機関の潤滑油回路における油量制御装置 |
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|---|---|
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| JP3786511B2 JP3786511B2 (ja) | 2006-06-14 |
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ID=18117394
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32007097A Expired - Fee Related JP3786511B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 内燃機関の潤滑油回路における油量制御装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3786511B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007068561A1 (de) * | 2005-12-15 | 2007-06-21 | Schaeffler Kg | Nockenwellenversteller |
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-
1997
- 1997-11-20 JP JP32007097A patent/JP3786511B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN109312640A (zh) * | 2016-06-15 | 2019-02-05 | 斯堪尼亚商用车有限公司 | 内燃机 |
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