JPS61106905A - エンジンの弁作動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はエンジンの吸排気弁の作動を制御するエンジ
ンの弁作動制御装置に係り、特にバルブリフトの高低に
よってバルブに作用する荷重を変化させたエンジンの弁
作動制御装置に関する。

（従来技術） バルブ駆動機構としての例えば、カムによって駆動され
るエンジンの吸排気弁にはバルブリフトに応じて異なる
加速度が作用する。エンジンの吸排気弁を駆動するカム
の角度に対するバルブリフトおよびバルブ加速度の関係
を示すと第４図のようになる。同図より判るようにバル
ブリフトの始めと終わりに大きな加速度が作用するとと
もに加速度の変化も大きくなっている。この同図に示す
Ａ領域における大きな加速度変化及びＢ領域における大
きな加速度はバルブのジャンピング現象を引き起こし、
ひいてはバルブのリフト特性に悪影響を与える。そこで
従来、バルブのジャンピング現象を押さえるためにバル
ブスプリング力を上げる手段が採られている。

しかしながらこのような手段によってバルブに作用する
初期荷重を上げれば、必然的にバルブ高リフト時の荷重
も増加するため、弁駆動用のカムの摩耗やその他の部品
に不都合を生じるおそれがある。このようにバルブのジ
ャンピング現象とバルブ駆動用のカムの摩耗等は相反し
た性質のものであるため、両者を一挙に解決することは
極めて困難な問題であった。

ところで、自動車の運転状態に応じてバルブに作用する
荷重を可変する手段として例えば、特公昭５３−１７１
２７号に示された内燃機関の弁作動制御装、　　置があ
る。この装置は排気ブレーキ作動時等に排気弁の作動を
抑制するために、バルブガイドと同軸に形成されたシリ
ンダによってスプリングシートを摺動させて、バルブス
プリング力の増大を図ろうとするものである。

したがって、この装置はこの発明とは目的を異にするも
のであるが、もしこの装置をジャンピング現象が大きく
なる高回転域でバルブのジャンピング現象を防止するた
めに使用したとしても、この装置はバルブリフトの高低
によってスプリング力を変化させるものでないから、バ
ルブ高リフト時の荷重が過大となって前述したようなカ
ムを摩耗させる等の別異の問題を引き起こす。

（発明の目的） この発明はバルブリフトの高低に応じてバルブに作用す
る荷重を可変することにより、バルブのジャンピング現
象を抑制するとともに、バルブに作用する荷重が過大で
あるために生じるカムの摩耗等の問題をも解決し得るエ
ンジンの弁作動制御装置を提供することを目的としてい
る。

（発明の構成） この発明に係るエンジンの弁作動制御装置は、バルブ駆
動機構によって駆動され、バルブステムとともに往復動
する可動部材によりオイルチャンバを構成し、バルブリ
フトに応じて前記可動部材を摺動させてチャンバ容積を
可変させる一方、前記可動部材により構成されるオイル
チャンバにオイル流入孔とオイル流出孔を開設している
。そして、チャンバ内の油圧をバルブ低リフト時に上昇
させる一方、高リフト時に減少させるように前記オイル
流入孔および流出孔を開閉している。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例に係るエンジンの弁作動制
御装置の構成を略示した説明図である。

同図において、１はシリンダヘッドであり、このシリン
ダヘッド１には吸気通路２、ウォータージャケット３等
が形成されている。なお、４はシリンダヘッド１と図示
しないヘッドカバーとで形成されるカム室である。吸気
通路２と連通ずる吸気ポート５にはバルブシート６が嵌
め込まれている。７は吸気ポート５を開閉する吸気バル
ブを示している。この吸気バルブ７は開成時にバルブシ
ート６に圧接される弁７ａとこれに連結されたバルブス
テム７ｂからなる。

一方、８はシリンダヘッド１に形成されたオイルチャン
バである。このオイルチャンバ８はバルブガイド９と一
体となってシリンダヘッド１に固着される固定部材８ａ
と、軸方向に摺動自在に固定部材８ａに油密に嵌合され
る可動部材８ｂとから構成されている。前記バルブガイ
ド９を貫通してバルブステム７ｂがオイルチャンバ８内
に挿入され、可動部材８ｂの上面内側に固定される。ま
た、このバルブステム７ｂと同軸にバルブスプリング１
０がチャンバ内に縮装されており、このスプリング力に
よって吸気バルブ７および可動部材８ｂを上方に向けて
付勢している。しかして可動部材８ｂの上面はシム１１
を介して弁駆動機構としてのカム１２に圧接される。さ
らに、可動部材８ｂの側面にはオイル流入孔８ｃが設け
られるとともに、これに対向する側面で、前記流入孔８
ｃよりも若干高い位置にオイル流出孔８ｄが設けられる
。オイル流入孔８ｃはバルブ低リフト時に、カムに潤滑
オイルを供給するために形成さたメインギヤラリ１３か
ら分岐されたサクション通路１４に連通ずる。一方、オ
イル流出孔８ｄはバルブ高リフト時に、オイル通路４と
連結さたドレイン通路１５に連通ずる。

１６はオイルチャンバ８内の油圧を一定に保つために設
けられるリリーフ弁であって、このリリーフ弁１６を介
してオイルチャンバ８の固定部８ａに開設された油圧調
整孔８ｅ及び油圧調整孔８ｅに連通す′る通路１７がカ
ム室４に連通している。また固定部材８ａとシリンダヘ
ッド１との間に漏洩したオイルを排出するために、固定
部材８ａ下面にはカム室４に連通ずるオイル排出路１８
が形成される。

次に、上述した構成のエンジンの弁作動制御装置の動作
について説明する。

第２図に示すようにバルブ低リフト時において、オイル
チャンバ８のオイル流入孔８ｃとサクション通路１４と
が連通してサクション通路１４がオン状態になる一方、
オイル流出孔８ｄが閉成されることによりドレイン通路
１５はオフ状態となる。そのためメインギヤラリ１３か
らサクション通路１４を介してオイルチャンバ８内へ所
定圧力のオイルが供給されることにより、バルブスプリ
ング１０のスプリング力と流入されたオイルの全圧力と
の合力が吸気バルブ７に作用する。

しかしてカム１２の回転によりオイルチャンバ８の可動
部材８ｂが押し下げられるに伴ってチャンバ内の容積が
小さくなるから、チャンバ内の油圧は上昇しようとする
が、油圧が一定値以上になるとリリーフ弁１６が作動し
てチャンバ内のオイルがオイル通路４に排出される。こ
れによりオイルチャンバ８内の油圧は一定に保たれるか
ら、チャンバ内の油圧の上昇によって可動部材８ｂの動
きが妨げられることはない。

さらに可動部材８ｂが押し下げられてバルブ高リフト域
になると、オイル流出孔８ｄとドレイン通路１５とが連
通してドレイン通路１５がオン状態になり、続いてオイ
ル流入孔８ｃが閉成されてサクション通路１４がオフ状
態になるため、オイルチャンバ８内にオイルが供給され
なくなり、チャンバ内の油圧が低下する。したがってバ
ルブの高リフト域においてはバルブスプリングカのみが
吸気バルブ７に作用する。

こようにオイルチャンバ８に開設されたオイル流入孔８
ｃ及びオイル流出孔８ｄをバルブリフトに応じて開閉す
ることにより、バルブに作用する荷重をバルブ低リフト
時に上昇させ、高リフト時に減少させることができる。

次に、この考案の他の実施例を第３図に従って説明しよ
う。同図において第１図と同一部分は同一符号で示しで
ある。

この実施例におけるオイルチャンバ２０は、シリンダへ
ソド１に削設された開口２０ａとこれに摺動自在に嵌合
された可動部材２０ｂとよりなる。オイルチャンバ２０
には、バルブステム７ｂが嵌め込まれている。そしてバ
ルブステム７ｂの上端部にはスプリングリテーナ２１が
係止されていて、このスプリングリテーナ２１と開口２
０ａの底面間にはバルブスプリング１０が縮装されてい
る。したがって、前記バルブスプリング１０のスプリン
グ力によって吸気バルブ７およびこれに固定されたオイ
ルチャンバ２０の可動部材２０ｂが上方に付勢されてい
る。可動部材２０ｂの側面には前記実施例と同様のオイ
ル流入孔２０ｃ及びオイル流出孔２０ｄが開設されてお
り、バルブリフトに応じてサクション通路１４またはド
レイン通路１５に連通ずる。

一方、３０は電磁弁３２及びサクション通路１４を介し
てオイルタンク３１に蓄えられたオイルをオイルチャン
バ２０に供給するオイルポンプである。電磁弁３２は、
バッテリ３３に接続されてエンジン回転数に応じてオン
・オフする回転スイッチ３４によって制御される。この
実施例において、特にオイルポンプ３０によってオイル
チャンバ２０にオイルを供給するのは以下の理由による
。

即ち、エンジン回転数が著しく高くなるとそれにつれて
バルブ移動速度も速くなるから、チャンバ内へのオイル
の流入速度を速くする必要がある。

前記実施例のようにメインギヤラリ１３からオイルチャ
ンバにオイルを供給する構造では、オイル通路が簡単に
なるメリットがある反面、その油圧が低いために、エン
ジン回転数が高くなればバルブの速い動きに追従してオ
イルチャンバ２０内にオイルを供給し得なくなり、エン
ジン回転数が比較的低い、例えばディーゼルエンジンに
は適用できるが、最大回転数が高いガソリンエンジンで
はバルブリフトの高低に応じてバルブに作用する荷重を
可変することが回能になる。そこでオイルポンプによっ
て油圧の高いオイルを供給して、高速運転時にも追従し
てオイルチャンバ２０内をオイルが流通するようにした
ものである。なお、比較的に工ンジン回転数が低くバル
ブのジャンピング現象が問題とならないような場合には
特にオイルを供給する必要がない。そこで、エンジン回
転数が低くなると回転スイッチ３４がオフ状態となって
電磁弁３２が閉成し、サクション通路１４を遮断するこ
とによって、バルブに余分な荷重がかからないように配
慮している。

なお、上述の実施例ではバルブをカムによって直接駆動
するものを例に採って説明したが、この発明はこれに限
られるものでなく例えば、ブツシュロッド方式等によっ
て駆動されるものにも適用され得ることは勿論である。

また、この発明は実施例で説明したような吸気バルブに
のみ使用されるものでなく、排気バルブにも使用される
ことはいうまでもない。

（発明の効果） この発明はバルブリフトに応じて摺動する可動部材によ
り構成されるオイルチャンバにオイル流入孔とオイル流
出孔とを設け、チャンバ内の油圧がバルブ低リフト時に
上昇し、高リフト時に減少ｌ・暑 １”　１ するように前記二つの孔を開閉するようにしたから、バ
ルブ低リフト時にのみバルブに作用する荷重をあげるこ
とができる。

そのため、この発明によれば低リフト時に発生するバル
ブのジャンピング現象を有効に防止することができる。

また、高リフト時に作用する荷重を比較的小さくできる
ので、カムが著しく摩耗する等の不都合が生じることも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るエンジンの弁作動制
御装置の構成を略示した説明図、第２図はバルブリフト
とチャンバ内へのオイル流通路の開閉のタイミングを示
した説明図、第３図はその他の実施例の説明図、第４図
はエンジンの吸排気弁を駆動するカムの角度に対するバ
ルブリフトおよびバルブ加速度の関係を示す説明図であ
る。 １・・・シリンダヘッド、７・・・吸気バルブ、８．２
０・・・オイルチャンバ、８ｂ、　２０ｂ　　・・・可
動部材、８ｃ、２０ｃｍ１・オイル流入孔、８ｄ２２０
ｄ・・・オイル流出孔、１０・・・バルブスプリング、
１２・・・カム、１４・・・サクション通路、１５・・
・ドレイン通路、１６・・・リリーフ弁、３０・・・オ
イルポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）バルブ駆動機構によって駆動され、バルブステム
   とともに往復動する可動部材によりオイルチャンバを構
   成し、バルブリフトに応じて前記可動部材を摺動させて
   チャンバ容積を可変とし、オイルチャンバ内の油圧によ
   りバルブステムを閉弁方向に付勢する一方、前記可動部
   材により構成されるオイルチャンバにオイル流入孔とオ
   イル流出孔を開設し、前記オイルチャンバ内の油圧をバ
   ルブ低リフト時に上昇させ、バルブ高リフト時に減少さ
   せるように前記オイル流入孔およびオイル流出孔を開閉
   せしめるようにしたことを特徴とするエンジンの弁作動
   制御装置。