JPS61252812A - エンジンの動弁装置 - 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） 本発明は、吸気系もしくは排気系の少なくとも一方に１
気筒当り２個のバルブを設けたエンジンにおいて、運転
状態に応じてバルブリフト特性を変えることのできる動
弁装置に関するものである。

（従来技術） エンジンの吸、排気バルブの作動特性を設定する場合に
、低速時にはバルブオーバーラツプ期間における排気の
吹返しゃ吸気の吹抜けを抑制する等により燃焼の安定性
および燃費の向上を図るため、バルブリフト聞および開
弁ＩＩ門を比較的小さくすることが望ましく、高速時に
は出力の向上等のためバルブリフト最や開弁期間を大き
くすることが望ましい。

このような要求を満足するため、形状の異なる２種のカ
ムを設け、これらのカムのいずれかに選択的にバルブを
連係させ、かつその連係を運転状態に応じて切替えるよ
うにした動弁装置は従来においても知られており、この
種の動弁装置としては、例えば実開昭５７−１８２２０
５号公報に示されているようなものがある。この装置は
、１個のバルブに対して低速型と高速型の２個のカムと
１個のロッカーアームとを有し、ロッカーアームのカム
側部分を２又状に形成してその一方の端部を低速型カム
への当接部とするとともに、他方の端部に摺動可能な高
速カム当接部材およびその摺動を阻止するストッパを装
備し、このストッパを油圧シリンダ等のアクチュエータ
により連動機構を介して作動するようにしている。そし
て上記アクチュエータを運転状態に応じて制御すること
により、低速時には上記高速カム当接部材が遊動して高
速型カムの作動がバルブに伝達されず低速型カムでバル
ブが作動され、高速時には上記高速カム当接部材の摺動
が阻止されて高速型カムの作動がバルブに伝達されるよ
うにしている。

ところで、上記従来装置は、吸気系もしくは排気系のバ
ルブが１気筒につき１個設けられたエンジンにおいて、
この１気筒につき１個のバルブのリフト特性を運転状態
に応じて変えるようにしているにすぎず、吸気バルブ、
排気バルブの双方もしくはいずれか一方が１気筒につき
２個設けられたエンジンには適用されていなかった。ま
た上記従来装置によると、低速域と高速域とにわたって
運転状態が変化したとき、バルブリフト特性の変化に伴
う吸気導入量の変動により、トルクショックが生じ易か
った。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑み、吸気系もしくは排気系
の少なくとも一方に、１気筒当り複数個のバルブを設け
たエンジンにおいて、エンジンの要求に応じたバルブリ
フト特性の調整を行うことができ、特に低速域での充填
量を高めるとともに、低速域と高速域とに亘って運転状
態が変動したときのトルクショックを軽減することがで
きるエンジンの動弁装置を提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、吸気系もしくは排気系の少なくとも一方に、
１気筒当り２個のバルブを設けたエンジンにおいて、低
速型カムと高速型カムとを含む複数のカムからなるカム
群と、上記各バルブとカム群との間の伝達機構と、この
伝達機構に具備されて上記カム群の個々のカムと上記各
バルブとの連係を制御する制御機構と、低速域では上記
両パルプをともに低速型カムに連係させ、高速域では両
バルブを各々低速型カムと高速型カムとに連係させるよ
うに上記制御機構をコントロールするコントロール手段
とを設けたものである。

つまり、低速域では両バルブが比較的小さなリフト量、
開弁期間をもって作動され、高速域では一方のバルブの
リフト量、開弁期間が大きくされるようにしている。

（実施例） 第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示し、図では吸
気バルブに適用した場合を示しており、これらの図にお
いて１はシリンダヘッド、２は気筒であり、この気筒２
には２個の吸気バルブ３゜４が装備されている。気筒２
には排気バルブも装備されるが、排気バルブおよｑその
駆動系については図示を省略している。上記両吸気バル
ブ３゜４に対しては、カムシャフト５に配設された３個
のカム６．７．８からなるカム群と、ロッカーシャフト
９に支承された別個の互いに独立したロッカーアーム１
０．３０からなる伝達機構とで駆動系が構成されている
。上記カム群は、一方の吸気バルブ３に対して設けられ
た低速型および高速型の２個のカム６．７と、他方の吸
気バルブ４に対して設けられた低速型カム８とで構成さ
れている。

上記各低速型カム６．８は、バルブリフト量および開弁
期間を比較的小さくするようにカムノーズが小さく形成
され、上記高速型カム７はバルブリフト量、開弁期間の
少なくとも一方を低速型カム６．８よりも大きくするよ
うにカムノーズが大きく形成されている。

上記両口ツカ−アーム１０．３０からなる伝達機構には
、各カム６．７．８と各吸気バルブ３゜４との連係を制
御する制御機構が設けられている。

当実施例ではこの制御機構として、上記一方のＯツカ−
アーム１０が高速型カム７への当接部を有する第１アー
ム１１と一方の吸気バルブ３および低速型カム６への当
接部を有する第２アーム１２とに分割され、この両アー
ム１１．１２がロッカーシャフト９回りに相対運動可能
に支承されるとともに、この両アーム１１．１２を接続
状態と非接続状態とに切替えるセレクタ１３が上記ロッ
カーアーム１０に組込まれている。他方のロッカーアー
ム３は単に低速型カム８と他方の吸気バルブ４と連係す
る構造となっている。

上記セレクタ１３はプランジャ１４およびレバ一部材１
５を備え、具体的には次のような構造となっている。す
なわち、第１アーム１１の上部には第２アーム１２の上
部に向かって開口するガイド孔１６が形成され、このガ
イド孔１６に上記プランジャ１４が移動可能に収容され
、このプランジャ１４はガイド孔１６内のスプリング１
７によって第２アーム１２に当接するように付勢されて
おり、プランジャ１４の途中部には小径の係合部１８が
形成されている。また、第１アーム１１の上部には、上
記レバ一部材１５がプランジャ１４に直交してロッカー
シャフト９の軸方向に移動可能に支承されており、この
レバ一部材１５には、プランジャ１４より若干大径のプ
ランジャ挿通孔１９と上記係合部１８に対応する大ぎさ
で上記プランジャ挿通孔１９に連なった係止孔２０とが
形成されている。上記レバ一部材１５の端部はロッカー
シャフト９の周囲に設けられた環状の油圧式のアクチュ
エータ２１にレバ一部材１５のアーム１５ａを介して連
結されており、このアクチュエータ２１に図外のオイル
ポンプからオイル通路２３を介してオイルが供給された
ときにはレバ一部材１５が後記ロック位置に向けて作動
され、アクチュエータ２１からオイルがリリーフされた
ときはリターンスプリング２４によりレバ一部材１５が
後記非ロツク位置に向けて作動されるようになっている
。レバ一部材１５を作動するアクチュエータは上記の油
圧式のものに限らず、ソレノイド等を用いてもよい。

こうして、上記レバ一部材１５の係止孔２０がプランジ
ャ１４の係合部１８から離脱してプランジャ挿通孔１９
にプランジャ１４が挿通される非ロツク位置にレバ一部
材１５があるときは、プランジャ１４の摺動が許容され
ることにより両アーム１１．１２の相対、運動が許容さ
れ（このときが非接続状！ｌり、他方、係止孔２０が係
合部１８に係合するロック位置にレバ一部材１５が作動
されたときは、プランジャ１４の摺動が阻止されること
により、両アーム１１．１２の上部が互いに接近する方
向の相対運動が阻止されるようにしている（このときが
接続状！！り。そして、上記両アーム１１．１２が非接
続状態となったときは、高速型カム７の回転に伴う第１
アーム１１の揺動が第２アーム１２に伝達されないため
低速型カム６の回転に応じた第２アーム１２の揺動によ
り吸気バルブ３が作動され、また両アーム１１．１２が
接続状態となったときは、高速型カム７の回転に応じて
両アーム１１．１２が一体的に揺動することにより吸気
バルブ３が作動されるようにしている。

上記制御曙橋は、コントロール手段としてのマイクロコ
ンピュータ等からなる制御回路２６によりコントロール
されている。この制御回路２６は、回転数信＠２５等を
受け、例えば上記アクチュエータ２１に対するオイル通
路２３に設けられた制御バルブ２７を介してアクチュエ
ータ２１へのオイルの供給、排出を制御することにより
、セレクタ１３の作動を制御するようになっている。そ
して、一方のロッカーアーム１０の両アーム１１゜１２
を低速域で非接続状態、高速域で接続状態とするように
セレクタ１３を制御し、こうすることにより、低速域で
は上記両吸気バルブ３，４がともに低速型カム６．８に
連係され、高速域では一方の吸気バルブ３が高速型カム
７に連係されて、他方の吸気バルブ４が低速型カム８に
連係されるようにしている。

なお、２８．２８’　、２９はバルブクリアランス調整
用のアジャスタである。

この動弁装置によると、低速域および高速域のそれぞれ
において、吸気バルブのリフト特性は第４図（ａ）　（
ｂ）に実線で示すようになる。なお、破線Ｂは排気バル
ブのリフト特性である。

この図によって上記動弁装置の作用を説明すると、低速
域では、両吸気バルブ３，４が第４図（ａ）に曲線Ａ１
１．Ａ２で示すように、ともに小さなリフトａ、開弁期
間をもって作動される。従って、排気バルブとのオーバ
ーラツプｍが小さくなって吸気の吹抜け、吹返し等が抑
制され、しかも両吸気バルブ３，４によって燃焼室への
開口量は充分に確保され、このため、低速域での充ｌｌ
ｌｆｆ１が高められる。また、高速域では、一方の吸気
バルブ３が第４図（ｂ）に曲線Ａ１２で示すように、大
きなリフト量、開弁期間をもって作動され、他方の吸気
バルブ４が小さなリフト量、開弁期間（曲線Ａ２　）を
もって作動される。従って低速域と比べ、一方の吸気バ
ルブ３のリフト特性の変化分だけ１気筒当りの吸気バル
ブ全体としての燃焼室への開口量や開口時間が大きくな
って、高速域で要求される多量の吸気の導入が許容され
、しかも他方の吸気バルブ４のリフト特性は変化しない
ので、低速域と高速域との間での運転状態変動時に、急
激な吸気導入量の変化によるトルクショックが抑制され
ることとなる。

なお、本発明において一方の吸気バルブ３と各カム６．
７との連係を切替えるための具体的構造は上記実施例に
限定されず、種々変更可能である。

例えばロッカーアーム１０を一体化し、その代りに、ロ
ッカーアーム１０の高速型カム７に当接する端部に贋動
可能なプランジャおよびこれに係脱するストッパ部材を
装備することにより、この端部で高速型カム７の作動の
吸収、伝達を可能とするようにしてもよい。

また、上記実施例では吸気バルブに適用した場合を示し
たが、本発明は、排気バルブが１気筒当り２個設けられ
ているエンジンにおいて、その２個の排気バルブに適用
してもよ（、この場合も、排気バルブのリフト特性の調
整によってバルブオーバーラツプ量等を調整できるので
、吸気バルブに適用した場合と同様にカムとの連係を制
御すればよい。

（発明の効果） 以上のように本発明は、吸気系もしくは排気系の少なく
とも一方に１気筒当り２個のバルブを設けたエンジンに
おいて、低速域では上記両バルブをともに低速型カムに
連係させ、ＩＸ速域では両バルブを各々低速型カムと高
速型カムとに連係させるようにしているので、低速域で
は燃焼室への開口面積を充分に確保しつつ吸気の吹抜け
、吹返し等を防止して充填量を高め、低速域でのトルク
アップが図られるとともに、高速域での出力も向上し、
しかも低速域と高速域との間での運転状態変動時のトル
クショックを軽減することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す平面図、第２図は
第１図のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図、第３図はロッカ
ーシャフト位置での縦断正面図、第４図（ａ）　（ｂ）
はそれぞれ低速域、高速域でのバルブリフト特性の説明
図である。 ３．４・・・吸気バルブ、６，８・・・低速型カム、７
・・・高速型カム、１０．３０・・・ロッカーアーム、
１３・・・セレクタ（制御機構）、２６・・・制御回路
。 特許出願人　　　　マ　ツ　ダ　株式会社代　理　人　
　　　弁理士　　　小谷悦司同　　　　　　弁理士　　
　長１）正 向　　　　　　弁理士　　　板谷康夫 第１図 ｈ 第　　２　　図 第　　３　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、吸気系もしくは排気系の少なくとも一方に、１気筒
   当り２個のバルブを設けたエンジンにおいて、低速型カ
   ムと高速型カムとを含む複数のカムからなるカム群と、
   上記各バルブとカム群との間の伝達機構と、この伝達機
   構に具備されて上記カム群の個々のカムと上記各バルブ
   との連係を制御する制御機構と、低速域では上記両バル
   ブをともに低速型カムに連係させ、高速域では両バルブ
   を各々低速型カムと高速型カムとに連係させるように上
   記制御機構をコントロールするコントロール手段とを設
   けたことを特徴とするエンジンの動弁装置。