JPS63106309A

JPS63106309A - 内燃機関の弁作動特性可変制御装置

Info

Publication number: JPS63106309A
Application number: JP25262686A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Inoue; 和雄井上
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1986-10-23
Filing date: 1986-10-23
Publication date: 1988-05-11
Also published as: JPH0321726B2

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〉本発明は内燃機関の回転速度に応じて吸気弁或いは排気
弁の作動時期を段階的に変化させるための切換装置に関
する。

〈従来の技術〉燃焼室への混合気の送給、及び燃焼ガスの排出を所定の
サイクルに応じて行なわせるために、４サイクル機関の
燃焼室は吸気弁と排気弁とを陥えており、これら両弁は
、バルブステムを囲繞するように設けられたバルブスプ
リングにより常時閉昇方向に付勢されている。更にこれ
ら両弁は、機関のクランク軸からベルト・プーリなどを
用いて連結駆動されるカム軸に一体的に設けられたカム
により、上記したバルブスプリングの付勢力に抗して強
制的に押開けられるようにされている。

一方、気筒毎に複数の吸気弁或いは排気弁を設け、低速
運転時には一方の吸気弁、或いは排気弁を作動させ、高
速運転時にはすべての弁を作動させ、同時にこれら弁の
作動タイミングを機関の回転速度に応じて変化させるこ
とにより、広い運転範囲に亘って燃焼至への混合気の充
填効率を向上させる技術が、例えば本出願人による特開
昭６１−１９９１１号公報などに提案されている。

ところで、このような弁作動時期切換装置を駆動する動
力発生源として、機関のクランク軸に連結されたΔイル
ポンプにて圧送される潤滑油を流用することが考えられ
る。この潤滑油圧力は、周知のように機関回転速度の増
大にほぼ比例して増大するものであることから、この潤
滑油を利用するアクチュエータの動作としては、低速時
には油圧ＯＦ　Ｆ動作、高速時には油圧ＯＮ動作とする
ことが一般的であると考えられる。従って、弁作動時期
切換装置の動作も、油圧ＯＦＦにて低速域対応とし、油
圧ＯＮにて高速域対応とすることが好ましいものと考え
られる。

〈発明が解決しＪ：うとする問題点〉しかるに、油圧回路や油圧関連制御機？！Ａなどの不具
合により、機関高速回転域に於ても充分な油圧が作用Ｕ
ずに切換装置が不作動となり、高速運転時にも低速域対
応のままで運転される事態が生じた場合には、点火時期
や空燃比のバランスが適正値から大幅にはずれ、エンジ
ン不調を引き起すことが考えられる。

このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、油圧回路或いは油圧関連制御機器に異常事態を生じ
た際にも、比較的安定した運転状態を維持することの可
能な内燃機関の弁作動時期切換装置を提供することにあ
る。

く問題点を解決するための手段〉このような目的は、本発明によれば、燃焼窄の吸気ポー
トまたは排気ポートに設置され、ばね手段により常時閉
弁付勢されると共に、クランク軸と同期回転するカムに
より開弁駆動される吸気弁または排気弁の弁作動時期を
、機関の低速運転に適合した第１の状態と、高速運転に
適合した第２の状態との間で油圧駆動により段階的に選
択切換するための内燃機関の弁作動時期切換装置であっ
て、油圧発生ポンプと、該ポンプから圧送される作動油
を所定の圧力にて蓄圧するアキュムレータとを有し、前
記切換装置に油圧を作用させた状態にて前記第１の状態
が、同じく油圧を作用させない状態にて前記第２の状態
がそれぞれ選択されることを特徴とする内燃機関の弁作
動時期切換装置を提供することにより達成される。

〈作用〉このように、常時所定圧を保持するようにアキュムレー
タに蓄圧することにより、機関回転速度に関わりなく必
要な油圧の供給が可能となり、低速域におっても弁作動
時期切換装置を作動させることができる。そして切換装
置に対する油圧が仝面的に断たれた際には、高速域に適
合した弁作動時期が選択される。

〈実施例〉以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図に示されるように、図示されない内燃機関本体に
は、一対の吸気弁１ａ、１ｂが設けられてあり、これら
両吸気弁１ａ、１ｂは、クランク軸（図示せず）の１７
２の速度で同期駆動されるカム軸２に一体的に設けられ
た卵形断面をなす一対の低速用カム３ａ、３ｂ及び単一
の高速用カム４と、これらカム３ａ、３ｂ、４に係合し
て揺動運動を行なう伝達部材としての第１〜第３０ツカ
アーム５〜７との働きにより開閉動作を行なうようにさ
れている。また、本内燃機関には、一対の排気弁（図示
せず）が備えられており、上記した吸気弁１ａ、１ｂと
同様に開閉駆動される。

第１〜第３０ツカアーム５〜７は、カム軸２の下方に該
カム軸２に平行に固設されたロッカシャフト８に揺動自
在なように互いに隣接して枢支ざれているが、第１及び
第３０ツカアーム５．７は基本的に同一形状とされ、そ
の基部がロッカシャフト８に枢支され、それぞれの遊端
部が両吸気弁１ａ、１ｂの上方に延出されている。これ
ら両口ツカアーム５．７の遊端部には、各吸気弁１ａ１
１ｂの上端に当接するタペットねじ９ａ、９ｂがそれぞ
れ進退可能なように螺着されており、該タペットねじは
ロックナツト１０ａ、１０ｂにより緩み止めされている
。

第２０ツカアーム６は、第１及び第３０ツカアーム５．
７間でロッカシャフト８に枢支されている。この第２０
ツカアーム６は、ロッカシャフト８から両吸気弁１ａ、
１ｂの中間に向けて僅かに延出されており、第２図に良
く示されているように、その上面には高速用カム４に摺
接するカムスリッパ６ａが形成され、その端部下面には
、シリンダヘッド１１に穿設されたガイド孔１１ａに摺
合匁るリフタ１２の上端面が当接している。そしてリフ
タ１２の内面とガイド孔１１ａの底面との間には、コイ
ルばね１３が縮設され、リフタ１２を常時上向きに付勢
しており、これにより第２０ツカアーム６のカムスリッ
パ６ａが、高速用カム４に常時ｆｉｌ接するようにされ
ている。

前記したようにカム軸２は、機関本体の上方に回転自在
なように枢支されており、第１、第３０ツカアーム５．
７に対応する低速用カム３ａ、３ｂと、第２０ツカアー
ム６に対応する高速用カム４とが一体的に連設されてい
る。そして第３図に良く示されているにうに、低速用カ
ム３ａ、３ｂは比較的小さな揚程を有し、機関の低速運
転時に適合したカムプロフィルに形成されており、第１
、第３０ツカアーム５．７の上面に形成されたカムスリ
ッパ５ａ、７ａにその外周面を店接し得るようにされて
いる。また高速用カム４は、低速用カム３ａ、３ｂに比
して、より広角度に亘る大ぎな揚程を有した高速運転時
に適合したカムプロフィルに形成されており、前記した
ように第２０ツカアーム６のカムスリッパ６ａにその外
周面を！８接している。尚、第３図に於てリフタ１２は
図示省略されている。

これら第１〜第３０ツカアーム５〜７は、各日ツカアー
ム５〜７の中央部を貫通してロッカシャフト８と平行に
穿設された孔内に装着された後記づる切換装置１４によ
り、一体向に揺動し得る状態と、相対変位し得る状態と
を切換可能なようにされている。

一方、両吸気弁１ａ、１ｂの上部には、リテーナ１５ａ
、’１５ｂがそれぞれ設Ｃブられており、これらリテー
ナ１５ａ、１５ｂと機関本体との間に、両吸気弁１ａ、
１ｂのステム部を囲繞するバルブスプリング１６ａ、１
６ｂが介装されており、両弁１ａ、１ｂを閉弁方向、即
ち第３図に於ける上方に向けて付勢している。

第４図及び第５図に良く示されるように、第１０ツカア
ーム５には、第２０ツカアーム６側に向けて開放する第
１ガイド孔１７が、ロッカシャフト８に平行して穿設さ
れている。この第１ガイド孔１７の底部側は、縮径され
た小径部１８が形成され、これに伴い段部１９が形成さ
れている。

第２０ツカアーム６には、第１０ツカアーム５の第１ガ
イド孔１７に連通ずる第２ガイド孔２０が両側面間を貫
通して穿設されている。

第３０ツカアーム７には、第２ガイド孔２０に連通ずる
第３ガイド孔２１が穿設されている。この第３ガイド孔
２１の底部側は、第１ガイド孔１７と同様に段部２２と
小径部２３とが形成されている。

これら第１〜第３ガイド孔１７．２０．２１の内部には
、第１及び第２０ツカアーム５．６を連結する位置及び
その連結を解除する位置間で移動し１７る第１ピストン
２５と、第２及び第３０ツカアームｑ、７を連結する位
置及びその連結を解除する位置間で移動可能な第２ピス
トン２Ｇと、両ピストン２５．２６の移動距離を規定す
るストッパ２７と、両ピストン２５．２６を常時連結位
置側に付勢するコイルばね２８とが装置されている。

ストッパ２７は第１ガイド孔１７に居合し、コイルばね
２Ｂにより両ピストン２５．２６と共に押圧された際に
その一端が第１ガイド孔１７の段部１９に当接するよう
にされてｆ３す、これにより第１ガイド孔１７の底面と
ストッパ２７の端面との間に油圧室２９が郭成されてい
る。また、ロツカシ！・７１〜８内には、後記する油圧
供給装置に連通する一列の通路３０，３１が穿設されて
おり、第１［１ツカアーム５の油圧室２９に連通するに
うに穿設された油路３２と、ロツカシ（／フト８の周壁
に穿設された連通孔３３とを介して、第１０ツカアーム
５の揺動状態の如何に拘らず、一方の作動油供給通路３
０から供給される作動油を、常に油圧室２９内に導入し
くｑるようにされている。そして他方の潤滑油供給通路
３１から供給される潤滑油により、各ロッカアーム５〜
７の枢支部の潤滑が行なわれるにうにされている。

第１ピストン２５は、その軸線方向寸法を第２ガイド孔
２０の全長に等しくされており、第１ガイド孔１７と第
２ガイド孔２０とに１習合し得るようにされている。

第２ピストン２６の軸線方向寸法は、その一端が第３ガ
イド孔２１内の段部２２に当接した際に、その他端が第
３０ツカアーム７の第２０ツカアーム６に臨む側面から
突出しないように設定されている。そして第２ピストン
２６の一端と第３ガイド孔２１の小径部２３の底部との
間には、前記したコイルばね２８が縮設されている。

第６図は上記実施例に対する油圧供給経路を図式的に示
しており、例えば機関のクランク軸に連結され潤滑油ポ
ンプ４０から吐出される潤滑油は、リリーフ弁４１によ
り所定の圧力に調整された後、途中で分岐されて一方は
逆止弁４２及び電磁弁４３を介してロッカシャフトＢ内
の作動油供給通路３０に供給され、他方は潤滑油供給通
路３１に供給される。そして逆止弁４２と電磁弁４３と
の中間部には、油圧を蓄圧すべくアキュムレータ４４が
設けられており、ポンプ４０の作動状況の如何に関わら
ず、ある程度安定した油圧を作動油供給通路３０に供給
し得るようにされている。

一方、ポンプ４０及び電磁弁４３は、制御回路４５から
の制御信号により動作の制御が行なわれる。制御回路４
５には機関回転速度Ｎｅ、クランク軸回転角度Ｔ　ｗ、
及びアキュムレータ内圧Ｐなどを入がし、制御回路内部
に設定された所定の条件に応じて切換装置１４の動作制
御が行なわれるようにされている。

次に以上説明した本装置の作動の要領について説明する
。

第４〜６図を参照して、機関の中低速度域にあっては、
電磁弁４３を励磁することにより、作動油供給通路３０
、ロッカシャフト８の連通孔３３、及び油路３２を介し
て切換装置１４の油圧室２９に油圧が供給され、各ピス
トン２５．２６はコイルばね２８の付勢力に抗して第４
図に示すように各ガイド孔１７．２０内に整合し、従っ
て各［１ツカアーム５〜７は互いに相対角変位が可能で
ある。

このような切換装置１４の連結解除状態にあっては、カ
ム＠２の回転動作により、第１、第３０ツカアーム５．
７は低速用カム３ａ、３ｂとの１呂接に応じて揺動し、
両吸気弁１ａ、１ｂがその閉弁時期を遅くすると共に閉
弁時期を早くし、しかもリフト量も小さくして開閉駆動
される。この時、第２０ツカアーム６は高速用カム４と
の摺接により揺動するが、その揺動動作は両吸気弁１ａ
、１ｂの作動に何の影響も及ぼさない。

一方、流体通路３１には常時潤滑油が圧送されており、
図示されない油孔を介してロッカシャフト８と各ロッカ
アーム５〜７間が潤滑される機関の高速運転に際しては
、電磁弁４３を潤磁することにより、切換装置１４の油
圧室２つの作動油圧が排出される。これにより、第５図
に示されるＪ：うに、第２ピストン２６は、コイルばね
２８に押圧されて第２０ツカアーム６側に移動し、第１
ピストン２５は、第２ピストン２６に押されて第１０ツ
カアーム５側に移動する。この結果、ス１〜ツバ２７の
一端が段部１９に当接するまで第１及び第２ビスＩ・ン
２５．２６が共に移動し、第１ピストン２５により第１
及び第２０ツカアーム５．６が連結され、第２ピストン
２６により第２及び第３０ツカアーム６．７が連結され
る。

以上のようにして、第１〜第３０ツカアーム５〜７が切
換装置１４により相互に連結された状態におっては、高
速用）」ム４に１と接した第２０ツカアーム６の揺動Ｍ
が最も大きくなることから、第１及び第３０ツカアーム
５．７は第２０ツカアーム６と共に揺動する。従って、
両吸気弁１ａ、１ｂが、高速用カム４のカムプロフィル
に従ってその閉弁時期を早くすると共に閉弁時期をも遅
くし、しかもリフト量も大きくして共に開閉駆動される
。

低速域に於て吸排気弁が高速域に対応した作動時期に従
って動作すると、混合気流量に対する弁開度が過大とな
ることから、燃焼室内に於ける充填効率の低下を（Ｇく
が、低速トルクが不足するものの走行上の実害は比較的
少ない。

これに対して高速域に於て吸排気弁の作動時期が低速域
対応のままであると、燃焼室内への混合気の吸入が充分
に行なわれず、顕著な回転不調をぎた１゜従って、上記
のようにして切換装置を制御することにより、油圧装置
に不具合がめった場合にも、安定側にて運転を続行する
ことが可能となる。

尚、ポンプ４０については、潤滑油供給用と、作動油供
給用とを別個に設け、アキュムレータ４４の蓄圧状況に
応じて自動的に運転、停市を行なうようにすることもで
き、またアキュムレータ４４の容量によっては、潤滑油
をもアキュムレータ４４を介して供給しても良い。そし
てこのようにすれば、ポンプを常に運転することににる
動力損失の削減が期待できる。

上記実施例に於ては、３分割ロッカアームにて２弁共に
作動口、５期を切換えるものについて説明したが、本発
明は、２分割ロッカアームにて、所定の回転速度で一方
の弁を休止するように構成された弁作動時期切換装置に
も等しく応用可能である。

〈発明の効果〉このように本発明によれば、アキュムレータの作用によ
り常に安定した作動油の供給が行なわれ、しかも油圧装
置に不具合が生じた際にし、切換装置が安定側に作動す
ることから、弁作動時期切換装置の信頼性を向上する上
に多大な効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づき構成された弁作動時期切換装置
を有する動弁機構の上面図である。第２図は第１図に於けるｎ−ｍ線に沿う断面図である。第３図は第１図に於ける■矢視図である。第４図は低速運転時を示す第３図に於けるＩＶ−ＩＶ線
に沿う断面図である。第５図は高速運転時を示す第４図と同様な断面図でめる
。第６図は油圧回路の一実施例である。１ａ、１ｂ・・・吸気弁　２・・・カム軸３ａ、３ｂ・
・・低速用カム４・・・高速用カム　　　５・・・第１０ツカアーム６
・・・第２０ツカアーム７・・・第３［コツ力アーム５
ａ、６ａ、７ａ・・・カムスリッパ８・・・ロッカシャフト９ａ、９ｂ・・・タペットねじ１０ａ、１０ｂ・・・ロックナツト１１・・・シリンダヘッド１１ａ・・・ガイド孔１２・
・・リフタ　　　　１３・・・コイルばね１４・・・切
（受装置１５ａ、１５ｂ・・・リテーナ１６ａ、１６ｂ・・・バルブスプリング１７・・・第１
ガイド孔　１８・・・小径部１９・・・段部　　　　　
２０・・・第２ガイド孔２１・・・第３ガイド孔　２２
・・・段部２３・・・小径部　　　　２５・・・第１ピ
ストン２６・・・第２ピストン　２７・・・ストッパ２
８・・・コイルばね　　２９・・・油圧室３０・・・作
動油供給通路３１・・・潤滑油供給通路３２・・・油路
　　　　　３３・・・連通孔４０・・・潤滑油ポンプ　
４１・・・リリーフ弁４２・・・逆止弁　　　　４３・
・・電磁弁４４・・・アキュムレータ４５・・・制御回
路時　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代　　
　理　　　人　　弁理士　大　島　陽　−第１図第２図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）燃焼室の吸気ポートまたは排気ポートに設置され
、ばね手段により常時閉弁付勢されると共に、クランク
軸と同期回転するカムにより開弁駆動される吸気弁また
は排気弁の弁作動時期を、機関の低速運転に適合した第
１の状態と、高速運転に適合した第２の状態との間で油
圧駆動により段階的に選択切換するための内燃機関の弁
作動時期切換装置であって、油圧発生ポンプと、該ポンプから圧送される作動油を所定の圧力にて蓄圧す
るアキュムレータとを有し、前記切換装置に油圧を作用させた状態にて前記第１の状
態が、同じく油圧を作用させない状態にて前記第２の状態がそ
れぞれ選択されることを特徴とする内燃機関の弁作動時
期切換装置。
（２）前記油圧発生ポンプが前記アキュムレータ内圧に
対応して作動することを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の内燃機関の弁作動時期切換装置。
（３）前記油圧を断続させる手段が電磁弁であり、励磁
状態にて低速域対応側が、消磁状態にて高速域対応側が
それぞれ選択されることを特徴とする特許請求の範囲第
１項もしくは第２項に記載の内燃機関の弁作動時期切換
装置。