JPS6048621B2 - 内燃機関の吸・排気弁制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の吸・排気弁制御装置に関し、特に減
速時にエンジンブレーキを効率よく作動させることので
きる吸・排気弁制御装置に関する。

従来、エンジンブレーキの作動の利き具合は略エンジン
回転速度のみの関数で、例えば坂道を長時間降りるよう
な場合、速度の微調整を行なうためにはギヤ比を一段上
にしてエンジンブレーキと摩擦によるフルーキ機構を併
用したり、あるいはギヤ比を一段下にしてエンジンブレ
ーキのみとし速度を上げたい場合にアクセルを軽く踏ん
でエンジンブレーキの作動の利き具合を減少させたりす
ることが必要であつた。

しかし、前者の摩擦によるブレーキ機構を長時間使用す
ると、ブルーキ部の過熱等の危険がある。

また後者のアクセルを踏む場合、燃費の悪化が問題とな
るし、エンジンブレーキ状態でも混合気は少量であるが
吸入され燃焼するが、燃焼状態は極めて悪く、排気浄化
上問題があつた。（例えはこの様な運転状態に適用でき
る弁作動装置として特開昭５１−１０６８１５号公報が
ある。

）本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、吸排気弁共
に低負荷時リフトを減少させる装置付エンジンにおいて
減速時に吸気弁を全閉とし、混合気。を吸入するのを止
めることにより燃費、工ミッションの改良を行なうとと
もに、この状態で排気弁を通常の状態で作動させると排
気がシリンダ内に逆流吸入され、また排出される行程と
なつてポンピングロスが最大となることから、排気弁の
開閉・作動気筒数を制御することによつてエンジンブレ
ーキ作動の利きを要求度に応じて可変にすることのでき
る内燃機関の吸・排気弁制御装置を得るにある。以下、
図面に示す実施例により本発明を詳細に説明する。

ます第１図乃至第３図に示す吸・排気弁制御装置Ａにつ
いて説明すると、、１はロッカシャフト２に枢支された
ロッカシャフトで、このロッカアーム１はカム３に接触
して回動する第１のアーム４と、吸気弁あるいは排気弁
等の弁５に調整ねじ６を介して該弁５を駆動する回動自
在な第２アーム７とからなり、前記第２のアーム７と前
記第１）のアーム４との間に該第１、第２のアーム４、
７が相互回動を行なう場合に容積の増減する第１の油圧
室８および、この第１の油圧室８とは反対に容積の減増
する第２の油圧室９を形成する第１・第２の隔壁１０、
１１が設けられている。

また常・時は第１の油圧室８と第２の油圧室９を独立さ
せ第１・第２のアーム４、７の相互回動を防止するが、
機関運転条件に応じて第１の油圧室８と第２の油圧室９
とをロッカシャフト２に形成した連通孔１２によりロッ
カシャフト２を回動させて連通・制御し、第１のアーム
４と第２のアームの相互回動によつてカムリフトの一部
あるいは全部を吸収するカムリフト制御機構１３が設け
られている。このカムリフト制御機構１３は前記ロッカ
シャフト２に形成した連通孔１２と、ロッカシャフト２
を機関の運転状態に応じて回動させる回動機構（図示せ
ず）とから構成されている。さらに前記弁５が閉じる直
前に第２のアーム７の回動に油膜を介して制動を加える
制動機構１４が設けられている。この制動機構１４は機
関本体に固設されたロッカシャフトブラケット１５にピ
ン１６によつて固定された第１のストッパー１７と、前
記第２のアーム７にピン１８によつて固定された第２の
ストッパ１９と、前記第１・第２のストッパ１７、１９
の接近によつて容積の減少する第３の油圧室２０と、こ
の第３の油圧室２０とは逆に容積の増大する第４の油圧
室２１と、この第４の油圧室２１と前記第３の油圧室２
０とを連通する連絡孔２２とから構成されている。また
前記第１の油圧室８と第３の油圧室２０あるいは第４の
油圧室２１はチェックバルブ２３を有する給油孔２４で
連通され、第１の油圧室８の油圧が減少した場合はチェ
ックバルブ２３が開いて第１の油圧室８へ第３の油圧室
２０（或いは第４の油圧室２１）から油が供給され、第
１の油圧室８の油圧が増大した場合はチェックバルブ２
３が閉じて第１の油圧室８から第３の油圧室２０への油
の流出を防止している。なお、２５は第１・第２のアー
ム４，７を附勢するリターンスプリングである。上記構
成の吸・排気弁制御装置Ａはカムリフトを全部吸収する
運転状態の場合はロッカシャフト２を回動させて、第１
の油圧室８と第２の油圧室９とを連通孔１２により連通
させる。

これにより、第１の油圧室８内の油圧が連通孔１２を通
つて第２の油圧室９内へ逃げるため、第２のアーム７は
回動せす弁５は開弁しない。次にカムリフトを一部吸収
する運転状態の場合、ロッカシャフト２が回動して該ロ
ッカシャフト２に形成した連通孔１２が第１のアーム４
の回動途中て第１の隔壁１０によつて開口される位置に
なる。

このため、連通孔１２が開口した後、第１の油圧室８内
の油圧が高くなり、第２のアーム７を回動させ、弁５を
一部開弁する。次にフルリフトの運転状態の場合、ロッ
カシャフト２が回動して連通孔１２が隔壁１０，１１で
閉口された位置となるため、第１の油圧室８は閉じられ
、第１のアーム４の回動により第１の油圧室８の油圧を
介して第２のアーム７が回動する。

すなわち、第１のアーム４と第２のアーム７が一体にな
つた状態となり、カムリフトがそのまま伝わつて弁５を
開弁する。第２のアーム７が回動した場合、第２のスト
ッパ１９は第２のアーム７と一体的に動き、弁５の全閉
位置ては第３図に示すようにロッカシャフトブラケット
１５に固定された第１のストッパ１７１との間にわずか
な間隙（第３の油圧室）を残すのみとなつているため、
バルブリフトが減少するとともに第３の油圧室２０が小
さくなり、該第３の油圧室２０の油膜に発生する油圧（
絞り膜効果）によつて弁５に制動をかけることができる
。

すなわち、弁着座時の衝撃を吸収てきる。上記構成の吸
・排気弁制御装置Ａを用いた本発明の実施例につき説明
する。

第４図の実施例は多気筒内燃機関て、この内燃機関は吸
気弁側のロッカシャフト２ａは第４図Ａ ノに示すよう
に１本で形成され、このロッカシャフト２ａに各気筒の
ロッカアーム１ａの第１・第２の油圧室８ａ，９ａへ油
圧を導びく連絡孔１２ａが形成されている。

そして、このロッカシャフト２ａには機関の運転状態に
応じて回動させるとともに、機関減速時に吸気弁を全閉
にする回動装置３０が備えられている。また排気弁側の
計ンカシヤフト２ｂは１本で形成され、このロッカシャ
フト２ｂに各気筒のロッカアーム１ｂの第１・第２の油
圧室８ｂ，９ｂへ油圧を導びく連絡孔１２ｂの位置を第
５図に示すようにずらせて形成している。またこのロッ
カシャフト２ｂには第６図に示すような回動装置３１が
設けられている。この回動装置３１はロッカシャフト２
ｂに固定されたアーム３２と、このアーム３２の長孔３
３に一端が多動可能に取付けられ、他端にシリンダ３４
内を往復動するピストン３５が設けられた作動杆３６と
、一端が前記シリンダ３４のブレーキ油圧室３７内へマ
スタシリンダ３８からのブレーキ油を導びくバイブ３９
と、このバイブ３９の途中より摩擦による車両の制動機
構としてのブレーキ装置４０へブレーキ油を導びく分岐
バイブ４１と、前記ピストン３５を常時矢印Ｘ方向へ附
勢するスプリング４２と、前記ブレーキ装置４０が作動
を開始する時点において運転者に作動を知らせる信号を
送る信号装置４３とから構成されている。前記信号装置
４３は前記作動杆３６に取付けられた可動接点４４と、
この可動接点４４と作動杆３６が所定量以上移動した場
合に接触する固定接点４５と一端が前記可動接点４４に
コード４６により接続され、他端が電源４７を介して前
記固定接点４５にコード４８により接続された信号燈４
９とから構成されている。このように構成された回動装
置３１は機関回転数或いは車速等が所定値（例えは機関
回転数の場合、約１５００ｐｐｍ）以上の時には、回転
数検出器５４からの信号によつて、制御装置５３を介し
て、切換弁５２を開作動させてマスタシリンダ３８から
ブレーキ油圧が油圧室３７に加わり、ロッカシャフト２
ｂに固定されたアーム３２を回動させてロッカシャフト
２ｂの角位置を調整する。

ロッカシャフト２ｂがフル回動するとブレーキ油圧室３
７の容積は増大しなくなるため、ブレーキ油圧は増大し
、摩擦によるブレーキ装置４０が作動を開始する。なお
、信号燈４９はロッカシャフト２ｂの回転終了時に点燈
し、これから摩擦によるブレーキ装置４０が作動するこ
とを運転者に知らせ、ギヤチエンジンによるエンジンブ
レーキ調整の要否を知らせることができる。また、回転
数等が所定値以下の時には、切換弁５２が閉作動して、
ブレーキ油圧は、ブレーキ装置４０にのみ作用するよう
にする。上記構成の内燃機関にあつては減速時には回動
装置３０によつてロッカシャフト２ａを回動させ、全気
筒同期して吸気弁５０を全閉にするとともに、回動装置
３１によつてロッカシャフト２ｂの回転角度を制御し各
気筒の排気弁５１を全部作動させたり、あるいは例えば
第７図に示す位置へロッカシャフト２ｂを回動させて半
分の気筒の排気弁を全閉、他の半分の気筒の排気弁を全
開にさせたり、更に第５図に示す位置まで回動させて、
各気筒の排気弁５１を全部全閉にさせるように作動させ
る。

これにより、吸気弁が閉弁し、かつ排気弁が作動してい
る気筒はピストンの不死点時に作動流体がシリンダ内に
逆流吸入され次にピストンの上方行程時に排出されてポ
ンピングロスが最大となるサイクルとなり、エンジンブ
レーキを効率よく利かすことができる。従つて、排気弁
を開作動させる気筒数を制御することによつて、エンジ
ンブレーキの利き工合を制御することができるのである
。なお、前記実施例では多気筒内燃機に本発明を施した
ものについて説明したが、これに限らず単気筒にも応用
できる。

また排気側のロッカシャフトに位相角をつけて連絡孔１
２ｂを形成したが、これに限らず、位相角をつけないで
連絡孔１２ｂを形成してもよい。なお排気弁のリフト量
を調整することによつてもエンジンブレーキのききを調
整できるがこの場合はリフト量の微少調整を必要とする
ので実際上は困難である。又吸気管には負圧が発生しな
いので吸気管負圧を利用したマスターバックブレーキ装
置以外のものに本発明は適用できる。以上の説明から明
らかなように本発明にあつてはリフト量を可変すること
のできる吸排気弁を備えた内燃機関において、減速時に
吸気弁を全閉とし、排気行程で排気弁をリフト量の最大
となる作動状態にしてエンジンブレーキを利かすように
したので、従来のものに比べ、効率よくエンジンブレー
キを利かすことができる。

したがつて坂道降下時の運転性、安全性を大幅に改善す
ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図乃至第３図は吸・排気弁制御装置の要部破断説明
図、ロッカアームを示す断面図、第１図の■−■線に沿
う断面図、第４図は本発明の一実施例を示す概略説明図
、第４図Ａはロッカシャフトの説明図、第５図は排気側
の各気筒のロッカシャフトに形成した連絡孔の関係を示
す説明図、第６図は回動装置の概略説明図、第７図は回
動させた状態を示す第５図と同様の図である。 １ ・・・ロッカアーム、２，２Ａ，２Ｂ・・・ロッカ
シャフト、３ ・・・カム、４ ・・・第１のアーム、
５ ・・・弁、６ ・・・調整ねじ、７ ・・・第２の
アーム、８・・・第１の油圧室、９・・・第２の油圧室
、１０，１１・・・第１・第２の隔壁、１２・・・連絡
孔、１３・・・カムリフト制御機構、１４・・・制動機
構、３０，３１・・・回動装置、４０・・・制動機構と
してのレーキ装置、４３・・・信号装置、４９・・・信
号燈、５０・・・吸気弁、５１・・・排気弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リフト量を可変にすることのできる吸・排気弁を備
   えた内燃機関において、減速時に吸気弁を全閉とし、排
   気行程で排気弁をリフト量の最大となる作動状態にして
   エンジンブレーキ機能を作動させるようにしたことを特
   徴とする単気筒乃至多気筒内燃機関の吸・排気弁制御装
   置。 ２ 多気筒内燃機関において、減速時に排気行程で排気
   弁の開作動する気筒数をブレーキペダルの踏み量（移動
   量）に応じて増大させるようにしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の内燃機関の吸・排気弁制御装
   置。 ３ ブレーキペダルの踏み量（移動量）が所定値に達し
   てから摩擦による制動機構を併用するブレーキペダルの
   踏み込みの初期においては排気行程で排気弁の開作動す
   る気筒数の制御のみによつて制動を調整するようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の内燃機関
   の吸・排気弁制御装置。 ４ 摩擦による制動機構が作動を開始する時点において
   、運転者に作動を知らせる信号を送る信号装置を有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の内燃機関
   の吸・排気弁制御装置。 ５ リフト量を可変することのできる吸・排気弁はカム
   に接触して回動する第１のアームと、弁に接触し、該弁
   を駆動する回動自在な第２のアームと、この第２のアー
   ムと前記第１のアームとの間に該第１・第２のアームが
   相互回動を行なう場合に容積の増減する第１の油圧室と
   、この第１の油圧室とは反対に容積の減増する第２の油
   圧室と、常時は第１の油圧室と第２の油圧室を独立させ
   第１のアームと第２のアームの相互回動を防止するが、
   機関運転条件に応じて第１の油圧室と第２の油圧室とを
   連通制御し、第１のアームと第２のアームの相互回動に
   よつてカムリフトの一部あるいは全部を吸収するカムリ
   フト制御機構とで構成された弁駆動装置か備えられてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項い
   ずれかに記載の内燃機関の吸・排気弁制御装置。 ６ 第１の油圧室と第２の油圧室とをロッカシャフトに
   よつて分離し、該ロッカシャフトに形成した連絡孔をロ
   ッカシャフトを回動させることによりカムリフトの吸収
   量を制御できるようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第５項記載の内燃機関の吸・排気弁制御装置。 ７ 吸気弁のロッカシャフトは各気筒の連絡孔を同一位
   相になるように位置を決め、ロッカシャフトの回転に同
   期して全気筒の吸気弁が同時にリフトを制御できるよう
   に構成するとともに、排気弁のロッカシャフトは連絡孔
   を各気筒ごとに位相差を設けて開口させ、ロッカシャフ
   ト回転角増大に応じて排気弁リフト吸収される気筒数を
   減少させるように構成したことを特徴とする特許請求の
   範囲第６項記載の内燃機関の吸・排気弁制御装置。 ８ 排気弁のロッカシャフトはブレーキペダルと連動し
   て回転するようにしブレーキペダルの増大に応じて排気
   行程で排気弁の開作動する気筒数を増大するようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の内燃機関
   の吸・排気弁制御装置。 ９ 排気弁のロッカシャフトはブレーキペダルと連動す
   るマスタシリンダから各車輪のブレーキ部に供給される
   液圧によつて回転角位置が制御されるよう構成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の内燃機
   関の吸・排気弁制御装置。