JPS62247108A - エンジンの動弁制御装置 - 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） 本発明は、エンジンの吸排気弁の開閉を行う動弁制御装
置に関するものである。

（従来技術） 従来より、吸排気弁の開開駆動を行う動弁機構として、
カムシャフトを使用するものではその間開特性の自由度
が小さいことから、例えば、特開昭５９−１７０４１４
号に見られるように、弁の開閉を油圧シリンダを使用し
、この油圧制御によって所定の特性で行うようにした技
術が提案されている。

一方、減速運転時には燃料供給をカットするようにした
エンジンにおいては、この減速運転状態では燃焼が行な
われず発熱がないことから、通常の排気および吸気弁の
開閉により燃焼室のガス交換が行われるのに伴って、新
気により気筒が冷却されて気筒内温度が低下する。この
ため、減速直後の加速運転では、例えば、ディーゼルエ
ンジンの場合には、エンジン）［が低いことにより供給
燃料に着火が十分に行なわれない半失火現象が発生する
ものであり、特に、高地走行時ｂｔ、＜は冷間走行時に
この半失火状態となって燃焼状態が低下することになる
。一般に、この半失火現象に対して、噴射タイミングを
進角するとともにアフターグロー（アフターヒーター）
による加熱を行うか、吸気または排気シャッター弁を閉
じて負荷の増大により燃料噴射量を増量するようにして
いる。

しかるに、前者の噴射タイミングとアフターグローによ
るものでは、ノック音が大きくなるとともにアフターグ
ローの耐久性が低下する問題があり、また、後者のシャ
ッター弁によるものでは、燃費性能が低下するとともに
部品点数が増えてコストアップとなり、さらに、両者共
に半失火現象が停止するまでに燃料の未燃燐分の排出量
が増大することになる。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、減速時における気筒内の温度
低下を抑制して半失火状態の発生を防止して加速運転へ
の過渡応、答性を向上するようにしたエンジンの動弁制
御５Ａ置を提供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明の動弁制御装置は、ポンプにより圧送されるオイ
ルを分配器を介して排気および吸気弁の弁駆動用アクチ
ュエータに供給し、この排気Ｊ３よび吸気弁の開閉作動
を行うについて、減速運転を検出する減速検出手段と、
該減速検出手段の信号を受け、減速検出時に、排気およ
び吸気弁の開閉作動を停止するυＪａｌ１手段とを備え
たことを特徴とするものである。

第１図は本発明の構成を明示するための概略構成図であ
り、エンジンＥの気筒Ｃにおける排気弁１および吸気弁
２の間ｒｌｌ　ｌ！ＩＩ　ＩＩＩを行うものであって、
排気弁１および吸気弁２を油圧により開閉駆動する弁駆
動用アクチュエータ３．４を設ける。ポンプ５により圧
送されるオイルを、分配器６を介して各気筒Ｃの弁駆動
用アクチュエータ３，４に供給し、分配器６から供給す
る油圧の調整により排気弁１および吸気弁２の間開特性
を変更ｉ、Ｉｊ　ｍする。

上記分配器６の作動を制御手段７によって制御する。こ
の制御手段７にはエンジンの減速運転状態を検出する減
速検出手段８からの検出信号が出力される。減速検出時
には、前記制御手段７によって、排気弁ＩＩ３よび吸気
弁２のｒＩａｒ：１１作動を停止する信号を分配器６に
出力し、ガス交換を停止して気筒Ｃ内の温度を上昇して
着火性、過渡応答性を向上するように制御するものであ
る。

上記エンジンＥにおいては、図示しない減速燃料カット
手段により、減速運転時には燃料供給がカットされるも
のである。

なお、上記制御手段７による排気弁１および吸気弁２の
開開停止は、分配器６の作動制御により実施するほか、
分配器６への油圧の供給停止、弁駆動用アクチュエータ
３，４の機能停止等の各手段によって実施可能である。

（発明の効果） 本発明によれば、エンジンの減速検出時には排気弁およ
び吸気弁の開閉作動を停止するように制御することによ
り、新気による気筒の冷却を抑制し、気筒内の温度を保
って半失火を防止するとともに加速運転への移行時の過
渡応答性を改善することができる。また、加速移行時に
未燃分の増加を生起才ず、燃費性能の低下を沼くことな
く減速対策ができるものである。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第２図は具体例の全体構成図である。

エンジンＥのシリンダヘッド１０に形成された排気ボー
ト１１を開閉する排気弁１および吸気ボート１２を開開
する吸気弁２は、それぞれパルプスプリング１３．１３
によって閉弁方向に付勢される一方、該排気弁１および
吸気弁２の弁軸端部には弁駆動用アクチュエータ３．４
のピストン３ａ、４ａが連接され、この弁駆動用アクチ
ュエータ３．４に油圧が供給された時に排気弁１Ｊ′３
よび吸気弁２はパルプスプリング１３．１３に抗して開
作動される。上記弁駆動用アクチュエータ３゜４には、
排気弁１および吸気弁２の最大リフト位置に対応してリ
ーク通路３ｂ、４ｂがそれぞれ接続されている。

上記弁駆動用アクチュエータ３，４に油圧を供給するオ
イル圧送通路１６．１６は分配器６に接続され、この分
配器６には＾圧タンク１９を介してオイルポンプ５から
の油圧供給通路２１が接続されている。このオイルポン
プ５には専用オイルタンク２２からのオイルおよび不足
分のオイルがＡイルパン２３からフィルター２４を介し
て吸引供給される。上記オイルポンプ５のドライブ軸５
ａは、エンジンの駆動軸２５から伝達部材２６を介して
駆動され、オイルを加圧して高圧タンク１９に蓄圧する
。

また、分配器６は、そのシトフト２７が前記駆動軸２５
によってエンジン回転に同期して回転駆動され、所定時
期に排気弁１および吸気弁２の弁駆動用アクチュエータ
３．４に油圧を圧送して排気弁１および吸気弁２を開作
動するものであり、この分配器６からドレン通路２８が
オイルタンク２２に接続されている。

また、この分配器６にはコントロールユニット３０から
の制御信号が出力されて、油圧圧送時期の調整が行われ
る。上記コントロールユニット３０には、減速運転状態
を検出するために、燃料噴射ポンプ３１の燃料カット状
態を検出する減速検出センサ３２からの信号が入力され
る。なお、上記燃料噴射ポンプ３１は、減速運転時には
燃料噴射を停止するように、そのコントロールスリーブ
位置を制御するものであって、このコントロールスリー
ブの位置から減速状態が検出できるものである。

そして、前記コントロールユニット３０は、通常運転時
には排気弁１および吸気弁２を所定開弁時期に全問状態
に開き、所定開弁時期に全開状態に閉じるように開閉作
動を制御するものである。

また、減速検出時すなわち燃料カット時にＪ３いては、
排気弁１および吸気弁２の弁駆動用アクチュエータ３．
４に供給する油圧をドレン開放して、両弁の開閉作動を
停止して閉弁状態に維持するように制御するものである
。なお、燃料噴射ポンプ３１による燃料カット開始時か
ら所定時間経過してから弁開閉停止を行うようにタイム
ラグを設定する。

４気筒エンジンの例における前記分配器６の具体的構造
を第３図〜第８図に示す。分配器６のシャフト２７はプ
ーリ３５によって前記駆動軸２５の回転が伝達されて、
エンジン回転に同期して２回転で１回転するように回転
駆動される。

前記高圧タンク１９からの油圧供給通路２１が第１スピ
ルリング３６を介してシャフト２７内の第１゛通路３７
に連通される。この第１スピルリング３６の部分におけ
るオイル通路の構造は、第４図に示すように、第１スピ
ルリング３６には前記油圧供給通路２１に連通ずる１つ
のボート３６ａが形成され、シャフト２７には各気筒の
排気弁１および吸気弁２に対応する８つの流入側ボート
３７ａが８弁の位相に対応して略等間隔に放射状に形成
されて、中心部で第１通路３７に集合されている。すな
わち、シャフト２７が１回転する間に８回第１スピルリ
ング３６のボート３６ａがシャフト２７の流入側ボート
３７ａと連通し、高圧オイルが第１通路３７に流入する
ものである。また、上記第１スピルリング３６は下方に
延びたレバ一部３６ｂが第１モータ３８のビニオン軸３
８ａに係合してシャフト２７に対する位相すなわち高圧
オイルの流出入時期が変更可能に設けられている。

上記第１通路３７の吐出ボート３７ｂは、第２スピルリ
ング３９を介して各気筒の排気弁１および吸気弁２の弁
駆動用アクチュエータ３．４への前記オイル圧送通路１
６に接続される。この第２スピルリング３９の部分にお
けるオイル通路の構造は、第５図に示すように、シャフ
ト２７の第１通路３７からは１つの吐出ボート３７ｂが
設けられ、第２スピルリング３９には各気筒の排気弁１
および吸気弁２に対応する８つのボート３９ａが８弁の
位相に対応して略等間隔に放射状に形成され、この第２
スピルリング３９の外周にそれぞれのボート３９ａに連
通するオイル圧送通路１６が接続され、各気筒の排気弁
１および吸気弁２の弁駆動用アクチュエータ３．４にオ
イルを圧送する。

各気筒の番号を＃１〜＃４で示し、排気弁１に対してｅ
×を吸気弁２に対してｉｎの添字を付してそれぞれ示す
。

上記構造により、シ１！フト２７が１回転する間に、そ
れぞれの気筒の排気弁１および吸気弁２に順次オイルを
供給するものである。また、上記第２スごルリング３つ
は、下方に延びたレバ一部３つｂが第２モータ４０のビ
ニオン軸４０ａに係合して、シャフト２７に対ｆる位相
すなわち高圧オイルの圧送開始時期が変更可能に設けら
れている。

さらに、上記オイル圧送通路１６には、第１通路３７へ
のオイルの逆流を防止するためのチェック弁４１が介装
されている。

上記８気ｎＣの排気弁１！３よび吸気弁２の開作動用オ
イルを圧送するオイル圧送通路１６には、チェック弁４
１より下流側にそれぞれリリーフ通路４２が接続され、
この各リリーフ通路４２は第３スピルリング４３を介し
てシャフト２７内の第２通路４４に接続される。この第
３スピルリング４３の部分におけるオイル通路のＩａ造
は、第６図に示すように、シャフト２７の第２通路４４
には１つのリリーフボート４４ａが設けられ、このリリ
ーフボート４４ａは第１通路３７の吐出ボート３７ｂの
開口方向く第５図参照）に対して所定の位相（略４５度
）だけ回転接方に傾斜して形成されている。第３スピル
リング４３には各気筒Ｃの排気弁１および吸気弁２に対
応ケる８つのボート４３ａが放射状に形成され、この第
３スピルリング４３の外周にそれぞれのボート４３ａに
連通り゛る前記リリーフ通路４２が、前記オイル圧送通
路１６と同様の配置で接続され、各気筒の排気弁１Ｊ３
よび吸気弁２の弁駆動用アクチュエータ３．４へのオイ
ルを、オイル圧送から所定の位相遅れてリリーフするも
のである。また、上記第３スピルリング４３は下方に延
びたレバ一部４３ｂが第３モータ４５のビニオン軸４５
ａに係合して、シャフト２７に対する位相すなわち高圧
オイルのリリーフ開始時期が変更可能に設けられている
。

上記第２通路４４の流出側ドレンボート４４ｂは、シャ
フト２７に嵌挿された第４スピルリング４６を介してド
レン通路２８に接続される。このドレンボート４４ｔ）
の部分におけるオイル通路の構造は、第７図に示すよう
に、シャフト２７の第２通路４４からは２つのドレンボ
ート４４ｂが設けられ、第４スピルリング４６には内周
面に環状溝４６ａが形成され、この環状溝４６８に連通
して第４スピルリング４６を貫通するドレンボート４６
ｂが形成され、前記オイルタンク２２に至るドレン通路
２８に連通されている。この両ドレンボート４４ｂ、４
６ｂの連通により、第２通路４４は常時ドレン通路２８
に接続されている。

さらに、前記排気弁１　Ｊ３よび吸気弁２の開閉作動を
停止するために、前記第１通路３７をドレン開放するド
レンバルブ４７が設置されている。フなわら、前記第１
通路３７に連通ずるドレンボート３７ｃはシャフト２７
に嵌挿された第５スピルリング４８を介してドレン通路
２８ａに接続され、このドレン通路２８ａにドレンバル
ブ４７が介装されている。このドレンバルブ４７はソレ
ノイド４７ａに通電されると、弁体４７ｂがスプリング
４７ｃに抗してドレン通路４７ａを開作動するものであ
る。

上記第１通路３７のドレンボート３７ｃの部分における
オイル通路の構造は、第８図に示すように、シャフト２
７の第１通路３７からは２つのドレンボート３７ｃが設
けられ、第５スピルリング４８に、は内周面に環状溝４
８８が形成され、この環状溝４８ａに連通して第５スと
ルリング４８を貫通するドレンボート４８ｂが形成され
、前記オイルタンク２２に至るドレン通路２８に合流す
るドレン通路２８ａに連通されている。この両ドレンボ
ート３７ｃ、４８ｂの連通により、第１通路３７は常時
ドレン通路２８ａに接続され、ドレンバルブ４７の減速
検出時における開作動時にドレン開放されて、弁駆動用
アクチュエータ３．４への油圧の供給を停止する。

上記分配器６の作動を第９図の開弁曲線に沿って説明す
れば、まず、シャフト２７の回転に対して第１気筒の排
気弁１（＃１ａｘ）の弁駆動用アクチュエータ３にオイ
ルを圧送してこの第１気筒の排気弁１を開作動する状態
は、シャフト２７の第１通路３７の吐出ボート３７ｂが
第２スピルリング３９のボート３９ａを介して第１気筒
の排気弁１に対するオイル圧送通路１６（＃１ｅｘ）に
連通して、第１スピルリング３６から第１通路３７に流
入したオイルを圧送するものである。

そして、ａ点における排気弁１の開時期は、第２モータ
４０の調整によるシャフト２７の吐出ボート３７ｂと第
２スピルリング３９のボート３９ａとの連通開始時期に
よって規定されるものである。また、圧力上昇によりリ
フト量が増大し、最大リフトｍとなるｂ点は、第１モー
タ３８の調整によるシャフト２７の流入側ボート３７ａ
と第１スピルリング３６のボート３６ａとの連通終了時
期によって規定されるものである。

続いて、シャフト２７の回転に対して第１通路３７の吐
出ボート３７ｂは第１気筒の排気弁１に対するオイル圧
送通路１６（＃１ｅｘ）との連通が終了して、次に第５
図および第６図の状態となって、第１気筒の吸気弁２に
対するオイル圧送通路１６（＃１ｉｎ）との連通をｅ点
で開始するとともに、第１気筒の排気弁１に対づるリリ
ーフ通路４２（＃１ａｘ）が、シャフト２７の第２通路
４４のリリーフボート４４ａと第３スピルリング４３の
ボート４３ａとの連通によりリリーフを開始し、リリー
フされたオイルはドレン通路２８を経てドレンされる。

上記リリーフを開始してリフト量の低下が始まる０点は
、第３モータ４５の調整によるシャフト２７のリリーフ
ボート／１４ａと第３スピルリング４３のボート４３ａ
との連通開始時期によって規定されるものであり、弁駆
動用アクチュエータ３に対する油圧の低下によって排気
弁１のリフト量が低減し、ｄ点において閉じる。

減速状態を検出した場合には、コントロールユニット３
０は、ドレンバルブ４７を開作動して第１通路３７をド
レン通路２８ａを介してドレン開放する。これにより、
排気弁１および吸気弁２の弁駆動用アクチュエータ３．
４への油圧は低下し、同作動不能となり両弁１．２は閉
止状態となる。

前記分配器６の各モータ３８，４０．４５およびドレン
バルブ４７に対してコントロールユニット３０から制御
信号が出力され、８弁の開閉作動およびバルブリフト特
性の変更制御を行うものである。

第１０図に、減速時にバルブリフトを停止する制御を行
うコントロールユニット３０のフローチャートの一部を
示す。スタート後、ステップＳ１で減速検出センサ３２
から燃料噴射ポンプ３１の燃料カット信号を入力する。

ステップＳ２で上記検出信号から、燃料カットによる減
速状態にあるか否かを判定する。

このステップＳ２の判定がＹＥＳで減速検出時には、ス
テップＳ３でドレンバルブ４７にオン信号を出力して、
ドレン通路２８ａを開放して排気弁１および吸気弁２を
閉止状態とする。一方、運転状態が減速状態にない場合
には、ステップＳ２のＮｏ判定により、ステップＳ４で
ドレンバルブ４７にオフ信号を出力して、ドレン通路２
８ａを閉止して排気弁１および吸気弁２の開閉作動を許
容するものである。

上記実施例によれば、減速運転の検出に対応して排気弁
１および吸気弁２の開閉作動を停止して、気筒内温度を
維持するようにして加速移行時の半失火防止を行うこと
ができるものである。

なお、上記実施例においては、減速状態を燃料噴射ポン
プの作動状態から検出するようにしているが、この減速
状態はアクセル操作量とエンジン回転数とから検出する
ようにしてもよく、そのほか公知の減速検出手段が必要
に応じて採用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための概略構成図、 第２図は具体例の全体構成図、 第３図は分配器の要部概略構造を示す断面図、第４図な
いし第８図はそれぞれ第３図のｒｖ　−ｒｖ線ないし■
−■線に沿う断面図、 第９図は弁開閉特性図、 第１０図はコントロールユニットの作動を説明するため
のフローチャート図である。 Ｅ・・・・・・エンジン　　　　　Ｃ・・・・・・気筒
１・・・・・・ＪＷ気弁　　　　　　２・・・・・・吸
気弁３．４・・・・・・弁駆動用アクチュエータ５・・
・・・・ポンプ　　　　　　６・・・・・・分配器７・
・・・・・制御手段　　　　　８・・・・・・減速検出
手段１６・・・・・・オイル圧送通路　１９・・・・・
・高圧タンク２７・・・・・・シャフト ２８．２８ａ・・・・・・ドレン通路 ３０・・・・・・コントロールユニット３１・・・・・
・燃料噴射ポンプ ３２・・・・・・減速検出センサ ３６．３９．４３，４６．４８・・・・・・スピルリン
グ３７・・・・・・第１通路　　　　４４・・・・・・
第２通路３８．４０．４５・・・・・・モータ ４２・・・・・・リリーフ通路　　４７・・・・・・ド
レンバルブ第１図 第４図　　　　第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）減速運転時に燃料供給をカットする減速燃料カッ
   ト手段を有し、ポンプにより圧送されるオイルが分配器
   を介して排気および吸気弁の弁駆動用アクチュエータに
   供給され、該排気および吸気弁の開閉作動を行うエンジ
   ンの動弁制御装置であって、減速運転を検出する減速検
   出手段と、該減速検出手段の信号を受け、減速検出時に
   、排気および吸気弁の開閉作動を停止する制御手段とを
   備えたことを特徴とするエンジンの動弁制御装置。