JPS647203B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は自動車用エンジンの吸排気弁の作動を
運転状態に応じて停止する弁作動停止機構に関す
るものである。 多気筒エンジンには、一例として１気筒に２個
（主、副）の吸気弁を設け、低中負荷時には副吸
気弁を停止させて主吸気弁のみを作動させ、高負
荷時には出力を大きくするために主副両吸気弁を
作動させるものがある。また、運転状態により例
えばアイドリング時又は低負荷時には全気筒を作
動させる必要がないので、燃料消費を節減するた
め一部の気筒の吸排気弁を停止させて当該気筒を
休筒させ、運転状態に応じて再び吸排気弁を作動
させて全気筒を作動させることが検討されてい
る。 上記弁を作動、停止させる機構としては、例え
ば、アクチユエータへ供給される油圧源からの油
圧の給排を制御し、アクチユエータによつて駆動
されるストツパをロツカアームに摺動可能に配設
されたプランジヤに係脱させるようにした弁作動
停止機構が考えられている。 このような弁作動停止機構において、弁を停止
又は作動させるためアクチユエータを大気開放し
て油圧を排出すると、アクチユエータに連通する
油路内に空気が溜り、次に油圧がアクチユエータ
に供給されても油圧の立上りに時間遅れが生じる
ことがある。弁作動停止機構の切換作動時燃料の
補正、スロツトル弁開度の補正、点火時期の補正
等が行われるが、上記時間遅れが生じると、弁作
動停止機構の切換作動と上記補正のタイミングと
がずれるため、エンジンシヨツクが起る。また、
時間遅れが生じると、各気筒に設けられた弁作動
停止機構の切換作動のタイミングが全く一致しな
くなる可能性がある。 本発明は、上記不具合を解消するため、エンジ
ンの吸排気弁の作動を運転状態に応じて停止する
弁作動停止機構において、上記吸排気弁の作動停
止を油圧の給排により選択的に行うアクチユエー
タ、油圧源より上記アクチユエータに油圧を供給
する油路、同油路の途中に介装され上記アクチユ
エータへ供給される油圧の給排を制御する油圧切
換弁、同油圧切換弁と上記アクチユエータとの間
の油路を分岐して上記油圧源に連通するバイパス
通路、及び同バイパス通路に直列に介装された逆
止弁と絞りを具備することを特徴とするエンジン
の弁作動停止機構を提案している。 上記構成によれば、油圧切換弁によりアクチユ
エータから油圧が排出された時でも、バイパス通
路によりアクチユエータが作動しない程度の低い
油圧が油路に連通するので、油路内に空気が溜る
のを防止でき、従つて弁作動停止機構の切換作動
時の応答性を向上し、エンジンシヨツクを防止で
きるものである。 以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して
詳細に説明する。 第１図ないし第５図において、自動車用の４気
筒エンジン１０はシリンダヘツド１２とシリンダ
ブロツク１４を有し、図示しないクランク軸に連
結されたピストン１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６
ｄがそれぞれ配設される４つの燃焼室１８ａ，１
８ｂ，１８ｃ，１８ｄが形成されている。各燃焼
室１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄには互いに独
立した比較的小さい断面積の各主吸気ポート２０
ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと各主吸気ポートよ
り大きい断面積の副吸気ポート２２ａ，２２ｂ，
２２ｃ，２２ｄが連結されており、これらの各ポ
ートにはそれぞれ主吸気弁２４ａ，２４ｂ，２４
ｃ，２４ｄ及び副吸気弁２６ａ，２６ｂ，２６
ｃ，２６ｄが介装されている。各主吸気ポート２
０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄはそれぞれ一端が
シリンダヘツド１２の一側面に開口し、他端は各
燃焼室１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄのシリン
ダ軸線を含む平面より一側面側に通路中心が位置
するようにして上記各燃焼室に開口しており、上
記各主吸気ポートの他端開口付近におけるポート
中心線はそれぞれ対応する燃焼室のシリンダ軸線
と交差せず且つ平行にならない向きに指向し、上
記各主吸気ポート２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０
ｄより各燃焼室１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ
に導かれる吸気は上記各軸線まわりを旋回するよ
うになつている。またこの際各主吸気ポート２０
ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、同ポートを介し
各燃焼室１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄに導か
れる吸気がエンジンの低速運転域での高トルク発
生に適合すべく空気量は少ないが強力な旋回流を
生じるように形成されている。一方各副吸気ポー
ト２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄはそれぞれ一
端がシリンダヘツド１２の他側面に開口し、他端
は前記平面より他側面側に通路中心が位置するよ
うにして上記各燃焼室１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，
１８ｄに開口しており、上記各吸気ポートの他端
開口付近におけるポート中心線はそれぞれ対応す
る燃焼室のシリンダ軸線と交差せず且つ平行にな
らない向きに指向し、上記各副吸気ポート２２
ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄより各燃焼室１８
ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄに導かれる吸気は、
上記各軸線まわりを上記各主吸気ポート２０ａ，
２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを介し導かれる吸気と同
方向に旋回するようになつている。またこの際各
副吸気ポート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ
は、同ポートを介し各燃焼室１８ａ，１８ｂ，１
８ｃ，１８ｄに導かれる吸気がエンジンの高速運
転域での高トルク発生に適合すべく旋回流は比較
的弱いが大流量となるように形成されている。 また各燃焼室１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ
には、各主吸気ポート２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，
２０ｄの一端開口を有するシリンダヘツド１２の
側面から同主吸気ポートと略平行に延びた排気ポ
ート２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄが開口して
おり、同各ポートにはそれぞれ排気弁３０ａ，３
０ｂ，３０ｃ，３０ｄが介装されている。 さらに各燃焼室１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８
ｄには点火プラグ配設用の開口３２ａ，３２ｂ，
３２ｃ，３２ｄが開口しており、同各開口に各点
火プラグ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄを配設
すると、上記各主吸気ポート２０ａ，２０ｂ，２
０ｃ，２０ｄを介して各燃焼室に導かれる吸気の
少くとも一部が各点火プラグのスパークギヤツプ
部を通過するようになつている。 各主吸気弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは
各主吸気弁動弁機構３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３
６ｄにより開閉せしめられ、各副吸気弁２６ａ，
２６ｂ，２６ｃ，２６ｄは各副吸気弁動弁機構３
８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄにより開閉せしめ
られ、各排気弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ
は各排気弁動弁機構４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４
０ｄにより開閉せしめられるようになつている。
各主吸気弁動弁機構３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３
６ｄは、カム軸４２に設けられた各主吸気カム４
４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ及び第１のロツカ
軸４６に揺動自在に支持され上記各主吸気カムの
揚程を主吸気弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ
に伝達するロツカアーム４８ａ，４８ｂ，４８
ｃ，４８ｄを有しており、このうち主吸気弁動弁
機構３６ａ，３６ｄのロツカアーム４８ａ，４８
ｄには弁作動停止機構が形成されている。各副吸
気弁動弁機構３８ａ，３８ｄ，３８ｃ，３８ｄは
カム軸４２に設けられた副吸気カム５０ａ，５０
ｂ，５０ｃ，５０ｄ及び第２のロツカ軸５１に揺
動自在に支持され上記各副吸気カムの揚程を副吸
気弁２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに伝達する
ロツカアーム５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを
有しており、各副吸気弁動弁機構のロツカアーム
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄには弁作動停止
機構が形成されている。各排気弁動弁機構４０
ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄはカム軸４２に設け
られた各排気カム５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４
ｄ及び第１のロツカ軸４６に揺動自在に支持され
上記各排気カムの揚程を各排気弁３０ａ，３０
ｂ，３０ｃ，３０ｄに伝達するロツカアーム５６
ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄを有しており、この
うち排気弁動弁機構４０ａ，４０ｄのロツカアー
ム５６ａ，５６ｄには弁作動停止機構が形成され
ている。ところで、上記各主吸気弁動弁機構３６
ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄは各主吸気弁２４
ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを低速運転に適する
ように弁リフトを小さく、弁開期間を短く且つ各
排気弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの弁開期
間とのオーバーラツプを小さくするように開閉せ
しめ、一方各副吸気弁動弁機構３８ａ，３８ｂ，
３８ｃ，３８ｄは各副吸気弁２６ａ，２６ｂ，２
６ｃ，２６ｄを高速運転に適するように弁リフト
を大きく、弁開期間を長く且つ各排気弁３０ａ，
３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの弁開期間とのオーバー
ラツプを大きくするように開閉せしめるようにな
つている。 各ロツカアーム４８ａ，４８ｄ，５２ａ，５２
ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５６ａ，５６ｄに形成され
た弁作動停止機構についてロツカアーム４８ａを
例にとつて第６図ないし第９図を参照して説明す
ると、ロツカアーム４８ａを揺動自在に枢支する
第１のロツカ軸４６には軸方向に延びる油路６２
が形成され、上記ロツカアームには第６図左方に
延びる一方のアーム６４に主吸気カム４４ａが当
接するカム当接部が形成され、第６図右方に延び
る他方のアーム６６の端部にシリンダ６８が装着
されている。またロツカアーム４８ａには、同ロ
ツカアーム内に穿設されたシリンダ部７８と同シ
リンダ部内を摺動するピストン８０とから成る油
圧式のアクチユエータ８２が設けられている。 シリンダ部７８は、ロツカアーム４８ａ内に形
成された油路８４及び第１のロツカ軸４６に形成
された半径方向の供給油路８６を介し油路６２に
ロツカアーム４８ａの揺動に関係なく常時連通し
ている。 シリンダ６８には有底円筒形のプランジヤ８８
が摺動可能に内嵌されており、同プランジヤはそ
の内部に装着されたスプリング９０によつて第６
図下方へ押圧され、その下端の底面部が主吸気弁
２４ａの弁軸端に当接している。シリンダ６８の
円筒壁には、プランジヤ８８がシリンダ６８に対
して最下方位置（図示の位置）となつたときに同
プランジヤの上端部の直上となる位置に２つの長
孔９２が対向して設けられており、同長孔には第
７図に示すように脚部が二又フオーク状をなすス
トツパ９４が挿入されるようになつている。この
ストツパ９４の２本の脚部の間には、その付根部
分にプランジヤ８８の外径よりやや大きい円弧状
空間９６が形成されており、上記２本の脚部の内
側縁間の距離はこの円弧状空間９６の右方におい
てプランジヤ８８の内径に略等しくなるように設
定されている。シリンダ６８の上方外面にはねじ
が形成されており、同ねじにはストツパ９４を円
滑に摺動させるため同ストツパの上面をガイドす
るダブルナツト９５が螺着され、ストツパ９４と
ロツカアーム４８ａ間にはストツパの上下振動を
防止するための押えスプリング９７が介装されて
いる。ストツパ９４の左端には長孔９８が形成さ
れ、この長孔には、ピストン８０に装着されたロ
ツド１００の右端に固着せしめられた連結部材１
０２のピン１０４が配設され、上記ストツパとピ
ストンとはこの連結部材１０２及びロツド１００
を介し連結せしめられている。ピン１０４の配設
時長孔９８にはピストン８０の摺動方向である左
右方向に空隙Ｓが生じているので、ストツパ９４
はピストン８０に対し空隙Ｓの分だけ左右方向に
相対移動可能に連結されている。 ピストン８０はスプリング１０５により左方に
付勢され、シリンダ部７８内に油圧が作用してい
ない時はシリンダ部内の最左方位置に変位され
る。ピストン８０の円筒壁部分の中間部上方には
切込み１０６が設けられており、この切込みはピ
ストン８０が油路８４を介しシリンダ部７８に供
給される油圧によりシリンダ部内の最右方位置に
位置した時にタイミングプレート１０８と係合す
るようになつている。タイミングプレート１０８
は、第８図に示すように、ロツカアーム４８ａに
取付けられた軸１１０に回転可能に枢支されると
共に、シリンダ部７８の外部上方に設けられた溝
１１２内を摺動してピストン８０の第６図右端部
と切込み１０６とに係合可能となるように構成さ
れている。タイミングプレート１０８はスプリン
グ１１４によりピストン係合方向（第８図中時計
方向）に付勢される一方、略円柱形を呈するタイ
ミングカムフオロア１１６によつて下方から押圧
されるように構成されている。タイミングカムフ
オロア１１６は第１のロツカ軸４６の外周面の一
部をその円周方向に沿つて削り取ることにより形
成されたタイミングカム１１８によつてロツカア
ーム４８ａの揺動に応じて追従するように構成さ
れており、同ロツカアームの揺動が最大あるいは
その近傍（カム４４ａのリフトが最大あるいはそ
の近傍）となつた状態において上記第１のロツカ
軸４６の半径方向外方へ大きく摺動されるように
なつており、上記タイミングプレート１０８はこ
の半径方向外方への摺動に応じて第８図中反時計
方向に回動され、上記状態（ロツカアーム４８ａ
の揺動が最大あるその近傍になつた状態）におい
てピストン８０との係合がはずれるようになつて
いる。 供給油路８６、油路８４を介してアクチユエー
タ８２へ給排される油圧は、上記ロツカシヤフト
４６の端部において油路６２に連通された後述す
る第１の油供給路内に介装された第１の油圧切換
弁の切換動作によりその給排が制御されるように
構成されている。 上記構成を有するロツカアーム４８ａの弁作動
停止機構の作動について第９図ａないし第９図ｄ
を参照して説明する。なお第９図ａないし第９図
ｄでは、作動原理をより明確に理解できるように
その構造を第６図ないし第８図に比べて概略的に
表わしている。 前記第１の油圧切換弁の切換作動によりアクチ
ユエータ８２へ油圧が供給されていないとき、第
９図ａに示すようにピストン８０がスプリング１
０５の押圧力により最左方位置に位置して、プラ
ンジヤ８８の上端がストツパ９４に係合し、これ
によりシリンダ６８内でのプランジヤの摺動が停
止せしめられて主吸気弁２４ａは作動可能となつ
ており、主吸気カム４４ａのカムリフトによりロ
ツカアーム４８ａが摺動すると、プランジヤ８８
は主吸気弁２４ａを開成せしめる。この状態では
タイミングプレート１０８とピストン８０の右端
部とが係合可能となつている。次にこの状態から
アクチユエータ８２に油圧が供給されると、同油
圧によつてピストン８０が右方へ押圧されるが、
第９図ａに示すように、主吸気カム４４ａのカム
リフトが発生していない期間においてはタイミン
グプレート１０８がピストン８０の右端部と係合
可能な状態を維持し続けるので、ピストン８０は
右方へ摺動しない。次にカムリフトが発生して最
大値あるいはその近傍になると、第９図ｂに示す
ようにロツカアーム４８ａが摺動し、タイミング
カムフオロア１１６がタイミングカム１１８に追
従してロツカ軸４６の半径方向外方に大きく摺動
するので、タイミングプレート１０８が上方へ移
動（第８図中反時計方向に回動）し、ピストン８
０の右端部との係合がはずれ、ピストンは油圧に
より右方へ摺動する。但し、この状態では上記の
ようにカムリフトが発生してロツカアーム４８ａ
が摺動しプランジヤ８８がストツパ９４に対し圧
接状態にあるので、ストツパ９４はこの圧接によ
る摩擦力によつて摺動できず、ピストン８０はス
トツパとの連結部分に設けた空隙Ｓの寸法分だけ
摺動し、その右端部とタイミングプレート１０８
とが係合しない位置となる。その後、上記カムリ
フトが終了すると、第９図ｃに示すように、スト
ツパ９４がプランジヤ８８との圧接状態から解放
されて摺動可能となり、ピストン８０の油圧によ
る右方移動に伴つて同ストツパが長孔９２内を右
方に移動し、プランジヤ８８の上端に円弧状空間
９６が位置するようになる。この状態になるとプ
ランジヤ８８がシリンダ６８内で摺動自在とな
り、主吸気弁２４ａは作動を停止され、閉状態を
維持する。この際主吸気カム４４ａのカムリフト
が生じていないときにはタイミングプレート１０
８がピストン８０の切込み１０６に係合すること
となる。 次に第９図ｃに示す弁作動停止状態から、主吸
気弁２４ａを作動させるため前記油圧切換弁を操
作してアクチユエータ８２内の油圧を排出する
と、スプリング１０５によつてピストン８０が左
方へ押圧されるが、カムリフトが発生していない
期間においてはタイミングプレート１０８がピス
トンの切込み１０６に係合しているためピストン
８０は左方へ摺動できない。カムリフトが発生し
て最大値あるいはその近傍となると、第９図ｄに
示すように、タイミングプレート１０８とピスト
ンの切込み１０６との係合がはずれるので、ピス
トン８０はスプリング１０５の押圧力により左方
へ移動する。ただし、この状態では上記係合がは
ずれる以前にロツカアーム４８ａの摺動によりプ
ランジヤ８８がシリンダ６８内を上方に摺動して
長孔９２を塞ぐので、ストツパ９４は摺動でき
ず、ピストン８０はストツパとの連結部分に設け
た空隙Ｓの寸法分だけ摺動し、その切込み１０６
とタイミングプレート１０８とが係合しない位置
となる。その後、上記カムリフトが終了すると、
プランジヤ８８の上端が長孔９２の下方に位置し
てストツパ９４が摺動可能となるので、スプリン
グ１０５の付勢力によつてピストン８０及びスト
ツパ９４が左方へ移動し、同ストツパがプランジ
ヤ８８の上端と当接可能な状態即ちシリンダ６８
内でのプランジヤの摺動が停止された状態とな
る。この結果、次に主吸気カム４４ａのカムリフ
トが生じてロツカアーム４８ａが揺動するとプラ
ンジヤ８８は主吸気弁２４ａを開成せしめる。 上述した構造の弁作動停止機構はロツカアーム
４８ａのみならず、第１のロツカ軸４６に揺動自
在に枢支されたロツカアーム４８ｄ，５６ａ，５
６ｄにも形成されており、これらのロツカアーム
の図示しないアクチユエータへの油圧の給排はロ
ツカアーム４８ａのアクチユエータ８２の場合と
同様に前記第１の油圧切換弁により行われる。 また各副吸気弁２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６
ｄ用の各ロツカアーム５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，
５２ｄにもロツカアーム４８ａと類似の弁作動停
止機構が形成され、ロツカアーム５２ａ，５２
ｂ，５２ｃ，５２ｄを揺動自在に枢支する第２の
ロツカ軸５１には第１のロツカ軸４６と同様に軸
方向に延びる油路５９が形成され、上記各ロツカ
アームの図示しないアクチユエータには油路５９
から油圧が給排されるようになつており、この油
圧の給排制御は油路５９に連通された後述する第
２の油供給路内に介装された第２の油圧切換弁を
切換えることにより行われる。但し、各副吸気弁
用のロツカアーム５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２
ｄに形成された弁作動停止機構は、アクチユエー
タに油圧が供給されると弁が作動可能となり、油
圧が排出されると弁作動が停止するものである。
この弁作動停止機構をロツカアーム５２ａを例に
とつて第１０図及び第１１図を参照して説明す
る。なお第１０図及び第１１図においては、第６
図ないし第９図を用いて説明した弁作動停止機構
と同一部材もしくは実質的に同一の機能を有する
部材には同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。油路５９は第２のロツカ軸５１に形成された
半径方向の供給油路１２０及びロツカアーム５２
ａ内に形成された油路１２２を介してアクチユエ
ータ８２のシリンダ部７８に連通している。スト
ツパ９４はその左端付近即ち長孔９２に挿入され
る脚部の先端付近にプランジヤ８８の外径よりや
や大きい円弧状空間９６が形成され、同円弧状空
間より右方の２本の脚部の内側縁間の距離はプラ
ンジヤ８８の内径に略等しくなるように設定され
ている。またストツパ９４の右端には略Ｃ字状を
呈する鉤型部が形成されており、この鉤型部がロ
ツド１００に取付けられた連結部材１０２をピス
トン８０の摺動方向に沿つて空隙Ｓを在して囲繞
しており、これによつつてストツパ９４とロツド
１００（ピストン８０）とが空隙Ｓを存して連結
されている。上記連結部材１０２はピストン８０
の摺動方向に関し直角となる断面が四角形を呈す
る筒状に形成されている。 このロツカアーム５２ａに形成された弁作動停
止機構は、前記第２の油圧切換弁の操作状態によ
りアクチユエータ８２に油圧が供給されていない
ときにはプランジヤ８８の上端にストツパ９４の
円弧状空間９６が位置してシリンダ６８内でのプ
ランジヤの摺動が可能となり、副吸気弁２６ａの
作動が停止され、アクチユエータ８２に油圧が供
給されたときにはプランジヤ８８の上端とストツ
パ９４の脚部とが当接可能となり、シリンダ６８
内でのプランジヤの摺動が停止され、副吸気弁２
６ａが作動されるものである。 第１２図に示すように油路６２に一端が連通さ
れた前記第１の油供給路１３２と、油路５９に一
端が連通された前記第２の油供給路１３３とはそ
れぞれの他端において合流し、この合流油供給路
１３４はエンジンの図示しない各潤滑系統に潤滑
油を供給するメイン通路１３０のオイルポンプ１
３５の介装位置下流側に連通している。第１の油
供給路１３２及び第２の油供給路１３３にはそれ
ぞれ前述した第１の油圧切換弁１３６及び第２の
油圧切換弁１３７が介装され、合流油供給路１３
４には上記オイルポンプ１３５から第１、第２の
油供給路１３２，１３３即ち上流側から下流側へ
のみ油を流通せしめる第１の逆止弁１３８、増圧
ポンプ１３９、上流側から下流側へのみ油を流通
せしめる第２の逆止弁１４０及び蓄圧装置１４１
が上流側から下流側に向かつて順次配設されてい
る。各油圧切換弁１３６，１３７はハウジング１
４２，１４３内に嵌装されてソレノイド１４４，
１４５の励磁・非励磁に応じて同ハウジング内を
摺動する弁体１４６，１４７、同弁体の摺動によ
つて連通制御される油圧ポート１４８，１４９、
大気ポート１５０，１５１及び供給ポート１５
２，１５３を有しており、油圧ポート１４８，１
４９はそれぞれ合流油供給路１３４に連通し、大
気ポート１５０，１５１はそれぞれ大気開放され
即ちエンジンの図示しないオイルパンに連通し、
供給ポート１５２，１５３はそれぞれ油路６２，
５９に連通している。ソレノイド１４４，１４５
はエンジンの運転状態を検出しその検出結果に応
じて出力する制御手段であるコンピユータＣによ
り動弁系電気制御装置VECUを介し励磁・非励磁
を制御される。増圧ポンプ１３９は内部にピスト
ン１５４及び同ピストンを第１２図下方に付勢す
るスプリング１５５を有し、ピストン１５４はエ
ンジンによつて駆動される偏心カム１５６の回動
に伴つて生じるロツド１５７の上下動によりポン
プ１３９の筒内を往復摺動してオイルポンプ１３
５からの油圧を常に2.5気圧以上に増圧するよう
になつている。蓄圧装置１４１は本体１５８、同
本体内に形成された蓄圧室１５９、同蓄圧室内に
配設されたピストン１６０及び同ピストンを蓄圧
室１５９の容積を減少する方向即ち第１２図右方
に付勢するスプリング１６１を有している。蓄圧
室１５９の最大有効容積V₀は、弁作動停止機構
が設けられたロツカアーム４８ａ，４８ｄ，５６
ａ，５６ｄに設けられた各アクチユエータの作動
容積の和及び弁作動停止機構が設けられたロツカ
アーム５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄに設けら
れた各アクチユエータの作動容積の和より大きく
設定されており、例えば各アクチユエータの作動
容積を２c.c.とするとV₀を10c.c.程度に設定するこ
とが好ましい。またスプリング１６１の付勢力は
弁体１４６，１４７がそれぞれ油圧ポート１４
８，１４９を閉じているときの増圧ポンプ１３９
の吐出圧によつて十分に圧縮され容積V₀を確保
するとともに、弁体１４６，１４７のうち何れか
一方の弁体が対応する油圧ポートを対応する供給
ポートに連通したときに蓄圧室１５９の潤滑油を
速やかに各アクチユエータのシリンダ部へ供給す
るように設定されている。さらに油路６２には第
１のバイパス通路１６２が連通されるとと共に、
油路５９には第２のバイパス通路１６３が連通さ
れ、このバイパス通路はそれぞれの他端において
合流し、この合流バイパス通路１６４は図示しな
いカム軸４２のジヤーナル部に潤滑油を供給する
油通路１６５及び絞り１６６を介して合流油供給
路１３４の逆止弁１３８の介装位置上流側に連通
している。バイパス通路１６２，１６３内にはそ
れぞれ合流油供給路１３４から油路６２，５９へ
のみ油を流通させる第３の逆止弁１６７及び第４
の逆止弁１６８が配設されている。合流バイパス
通路１６４には絞り１６６を介してオイルポンプ
１３５の吐出圧よりも低い油圧が供給されてお
り、第１、第２の油圧切換弁１３６，１３７が供
給ポート１５２，１５３を大気ポート１５０，１
５１に連通しているとき上記油圧は第１、第２の
逆止弁１６７，１６８を通つてバイパス通路１６
２，１６３、油路６２，５９及び油供給路１３
２，１３３を流通し、各ロツカアームのアクチユ
エータ８２のピストン８０に作用するようになつ
ている。なお、この油圧は絞り１６６及び逆止弁
１６７，１６８によりアクチユエータのピストン
を作動させない程度の低い油圧に設定されてい
る。 次に、上記各吸排気ポートに接続されるエンジ
ンの吸排気系について第１図及び第２図を参照し
て説明すると、各主吸気ポート２０ａ，２０ｂ，
２０ｃ，２０ｄはそれぞれのシリンダヘツド一側
面開口から吸気マニホルド２０２を介して主スロ
ツトル弁２０４及びその上流側に燃料噴射装置２
０６が介装された主吸気通路２０８に連通してお
り、この主吸気通路は円筒状の第１のエアクリー
ナ２１０を介して外気に連通している。従つて、
各主吸気ポート２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ
から各燃焼室へは混合気が供給されるようになつ
ている。この主吸気通路２０８においては、第１
のエアクリーナ２１０の内側にエアフローセンサ
２１２が配設され、第１のエアクリーナ２１０を
介し吸入された空気量が計測されるようになつて
いる。エアフローセンサ２１２は、吸入空気がそ
の内部通路に設けられた渦発生柱２１４を通過し
たときに同柱の下流側に発生するカルマン渦数を
超音波検出器２１６により検出し、これにより空
気の流量に比例するパルス信号を発生するもので
あつて、このエアフローセンサからのパルス信号
は燃料噴射装置２０６の燃料噴射量を燃料供給系
電気制御装置FECUを介し制御するコンピユータ
Ｃの入力部へ後述する他のエンジン運転状態検出
結果とともに供給される。また第１のエアクリー
ナ２１０の内側にはエアフローセンサ２１２の内
部通路をバイパスして空気を吸入するバイパス通
路２１８が設けられ、同通路には上記制御装置の
出力に応じて開閉する開閉弁２２０が設けられて
いる。上記制御装置は、エアフローセンサ２１２
からのパルス信号周波数が設定周波数に達するま
では開閉弁２２０を閉塞し、上記パルス信号周波
数が設定周波数を超えると開閉弁２２０を開放す
るが、この際、開閉弁２２０の閉塞時と開放時と
で燃料噴射装置２０６への出力特性が切換わり、
上記閉塞時にはエアフローセンサ２１２の内部通
路を通過した吸入空気量に応じた量の燃料噴射が
行われ、上記開放時には上記内部通路及びバイパ
ス通路２１８を通過した吸入空気量に応じた量の
燃料噴射が行われるように出力信号を発生する。 燃料噴射装置２０６は２個の電磁式燃料噴射弁
２２２と２２４から成り、このうち第１の燃料噴
射弁２２２は、第１３図に示すように、噴孔２２
６を有するノズル本体２２８に、燃料室２２９へ
の燃料通路を構成する複数の螺旋溝２３０を有す
る弁体２３２が配設されて形成されている。弁体
２３２は図示しないソレノイドの作用によりノズ
ル本体２２８内を摺動して噴孔２２６を開閉する
ようになつており、噴孔２２６開成時に複数の螺
旋溝２３０を通過する燃料流量と噴孔より吐出す
る燃料流量とは略等しく且つその流量は比較的少
なく燃料霧化が促進されるように設定されてい
る。一方燃料噴射弁２２４も上記噴射弁２２２と
略同様の構成を有しているが、燃料噴射弁２２４
は燃料噴射弁２２２に比べ、螺旋溝の数が多いか
あるいは同溝の断面積が大きく且つ噴孔面積が大
きいかあるいは弁体のリフト量が多く、従つて単
位時間あたりの吐出量が大きいものとなつてい
る。即ち双方の燃料噴射弁２２２，２２４の駆動
時間（開弁時間）に対する流量特性は第１４図に
破線、実線で示すようになつている。これらの燃
料噴射弁２２２，２２４は前記コンピユータＣの
出力により設定時間あたりの噴射回数及び噴射１
回あたりの駆動時間（開弁時間）が制御され、燃
料噴射量が制御される。 また第１図及び第２図において、各副吸気ポー
ト２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄはシリンダヘ
ツド他側面開口においてそれぞれ各副吸気管２４
０ａ，２４０ｂ，２４０ｃ，２４０ｄの一端に連
通されており、同各副吸気管の他端はそれぞれサ
ージタンク２４２内に開口している。サージタン
ク２４２は副スロツトル弁２４４が介装された副
吸気通路２４６に連通し、さらに第２のエアクリ
ーナ２４８を介し大気に開放されている。副吸気
系の通路の長さは主吸気系の通路の長さに比べ十
分短いものとなつている。またサージタンク２４
２は連通路２５０を介し主吸気通路２０８の主ス
ロツトル弁２０４の介装位置下流側に連通してい
る。主吸気通路２０８と連通路２５０との連通部
は、連通路２５０に連通する環状の空気通路２５
１及び同空気通路と主吸気通路２０８とを連通す
べく主吸気通路の周壁に沿つてその全周にわたつ
て設けられた溝２５３により構成されている。副
スロツトル弁２４４は連動ケーブル２５２を介し
主スロツトル弁２０４と連結されており、主・副
スロツトル弁２０４，２４４は共にスロツトルワ
イヤ２５４を介し連結される図示しないアクセル
ペダルの踏込量に応じて回動せしめられる。但
し、主スロツトル弁２０４は、アクセルペダルが
アイドリング位置から最大踏込位置まで移動する
ことに対応して全閉位置（アイドリング位置）か
ら全開位置まで回動するが、副スロツトル弁２４
４は、アクセルペダルがアイドリング位置から設
定された中間踏込位置まで移動する間、即ち主ス
ロツトル弁２０４が全閉位置から設定された途中
の半開位置まで回動する間は全閉位置にあり、ア
クセルペダルが上記中間踏込位置から最大踏込位
置まで移動（即ち主スロツトル弁２０４が上記半
開位置から全開位置まで回動）することに対応し
て全閉位置から全開位置まで回動するようになつ
ている。主スロツトル弁２０４の開度は検出装置
２５５によつて検出され、前記コンピユータＣの
入力部に入力信号として供給される。 さらに各排気ポート２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，
２８ｄはシリンダヘツド一側面開口において排気
マニホルド２５６に連通し、排気管２５８を介し
外気に連通している。排気マニホルド２５６は吸
気マニホルド２０２と一部接触して形成されてお
り、これにより主吸気通路２０８を介し吸気マニ
ホルドに導かれる吸気は排気により加熱されるよ
うになつている。 本実施例のエンジンにおいては、図示しない周
知のエンジン回転数検出装置、潤滑油温検出装
置、冷却水温検出装置及び排気マニホルド２５６
内の酸素量を検出するO₂センサが設けられてお
り、これら検出装置の検出結果は上述したエアフ
ローセンサ２１２及び主スロツトル弁開度検出装
置２５５の検出結果とともに前記コンピユータＣ
の入力部に入力信号として供給される。コンピユ
ータＣは上記各検出装置の検出結果と、自身に記
憶された運転状態に関するマツプとを対比させて
各電気制御装置VECU，FECUを介し第１、第２
の油圧切換弁１３６，１３７及び燃料噴射装置２
０６を作動させる。 次にエンジンの各運転状態と第１、第２の油圧
切換弁１３６，１３７の作動状態及び同作動状態
に伴う各動弁系の作動状態との関係、及び上記各
運転状態と燃料供給系の作動状態との関係につい
て説明する。 まず、第１の油圧切換弁１３６の作動はエンジ
ン回転数、主スロツトル弁開度、冷却水温により
制御され、各運転状態との関係は以下に示すよう
になつている。即ち、エンジン作動時冷却水温が
設定温度T_SW（例えば70℃）以下であると、エン
ジン回転数、主スロツトル弁開度に関係なく第１
の油圧切換弁１３６のソレノイド１４４はオフと
なり、弁体１４６は供給ポート１５２と大気ポー
トとを連通し、各ロツカアーム４８ａ，４８ｄ，
５６ａ，５６ｄのアクチユエータには油圧が供給
されない状態（以下この状態を単に第１の油圧切
換弁１３６のオフ状態と称す）となつている。一
方エンジン作動時冷却水温がT_SW以上であると、
第１５図に示すエンジンの出力トルク線図におい
て、低回転低負荷域（Ａ領域）では第１の油圧切
換弁１３６のソレノイド１４４がオンとなり、弁
体１４６が供給ポート１５２と油圧ポート１４８
とを連通し、各ロツカアーム４８ａ，４８ｄ，５
６ａ，５６ｄのアクチユエータには油圧が供給さ
れ（以下この状態を単に第１の油圧切換弁１３６
のオン状態と称す）、低回転高負荷（Ｂ領域）及
び高回転域（Ｃ領域）では油圧切換弁１３６がオ
フとなるようになつている。なおこれらの回転負
荷域はエンジン回転数及びスロツトル弁開度によ
り検出される。 これに対し、第２の油圧切換弁１３７の作動は
エンジン回転数、主スロツトル弁開度、潤滑油温
により制御され、各運転状態との関係は以下に示
すようになつている。即ち、エンジン作動時潤滑
油温が設定温度T_SO（T_SOは冷却水温の設定温度
T_SWに比べ十分に低く例えば10℃）以下である
と、エンジン回転数が低回転域における設定回転
数N_S（例えば2000rpm）を越えるまでは、第２の
油圧切換弁１３７はオフとなり、一旦エンジン回
転数がN_Sを越えてからは第２の油圧切換弁１３
７はオン状態を保持され続ける。一方エンジン作
動時潤滑油温がT_SO以上であると、第１５図に示
すエンジンの出力トルク線図において、第２の油
圧切換弁１３７はＡ領域、Ｂ領域ではオフとな
り、Ｃ領域ではオンとなるようになつている。 前述の説明において、第１の油圧切換弁１３６
のオフ状態は主吸気弁２４ａ，２４ｄ及び排気弁
３０ａ，３０ｄの作動状態に対応し、オン状態は
非作動状態に対応し、、第２の油圧切換弁１３７
のオフ状態は副吸気弁２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，
２６ｄの非作動状態に対応し、オン状態は作動状
態に対応している。エンジンの各運転状態、第
１、第２の切換弁１３６，１３７の作動状態及び
各吸排気弁の作動状態の関係は次の表に示すとお
りである。

【表】 第１５図において、各運転域Ａ，Ｂ，Ｃ、を仕
切る境界線l₁，l₂，l₃のうちＡとＣを仕切る境界
線l₁は弁作動停止時における各スプリング９０に
係る各ロツカアーム４８ａ，４８ｄ，５２ａ，５
２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５６ａ，５６ｄのジヤン
ピング現象又はバウンシング現象発生回転数を考
慮して同回転数より若干低い回転数N_Oに一致す
るように設定されている。またＢとＣを仕切る境
界線l₂は、副吸気弁２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２
６ｄを作動させたときに得られるトルクと同弁を
非作動にしたときに得られるトルクとが略等しく
なる点を結ぶようにして設定される。なおこの際
l₂上の点Ｐは主スロツトル弁全開時における副吸
気弁作動状態でのトルク曲線l₄と副吸気弁非作動
状態でのトルク曲線l₅との交点になつている。ま
たＢとＡを仕切る境界線l₃はエンジン回転数が低
くなるに従つて低トルク域に位置するように設定
される。 燃料供給系の作動制御は、エンジン運転状態が
第１５図でＡ，Ｂ領域にあるときは、上述した潤
滑油温検出装置を除くすべての検出装置の検出結
果に基いて且つエアフローセンサ２１２の検出結
果を軸として行われ、エンジン運転状態が第１５
図でＣ領域にあるときは、エアフローセンサ２１
２及び潤滑油温検出装置を除く他のすべての検出
装置の検出結果に基いて且つエンジン回転数検出
装置及び主スロツトル弁開度検出装置２５５の検
出結果を軸として行われるようになつており、コ
ンピユータＣが少流量の燃料供給を必要とする運
転状態を検出すると、燃料噴射装置２０６の２個
の燃料噴射弁のうち単位時間あたりの吐出量の少
ない噴射弁２２２のみが作動し、コンピユータＣ
が大流量の燃料供給を必要とする運転状態を検出
すると、燃料噴射装置２０６の双方の燃料噴射弁
２２２，２２４が作動するようになつている。 エンジンの全体の作動において、外気温が常温
（例えば15℃）状態にあつてエンジンが始動して
オイルポンプ１３５及び増圧ポンプ１３９が作動
を開始すると、合流油供給路１３４を介し各ロツ
カアーム４８ａ，４８ｄ，５２ａ，５２ｂ，５２
ｃ，５２ｄ，５６ａ，５６ｄのアクチユエータへ
は油圧供給が可能となる。エンジン冷態時（暖機
運転時）即ち冷却水温がT_SW以下の間は、低回転
域（Ａ，Ｂ領域）においては全気筒の主吸気弁、
排気弁が作動し、高回転域（Ｃ領域）においては
全気筒の主吸気弁、排気弁、副吸気弁が作動す
る。この機関冷態時、低回転低負荷域（Ａ領域）
において全気筒を作動させることにより、燃焼不
安定によるエンジン振動の増大及び出力低下に伴
うエンジンストールの発生が防止され、また低回
転高負荷域（Ｂ領域）において各主吸気ポートか
ら各燃焼室へ強力な旋回流を有した混合気が導入
されるとともに、各主吸気弁と各排気弁との弁開
期間のオーバーラツプが低回転域に適合するよう
に比較的短くなつているので、低回転域での出力
トルクが向上され、さらに高回転域（Ｃ領域）で
は各主吸気ポートから各燃焼室へ強力な旋回流を
有した濃混合気が導入され、各副吸気ポートから
各燃焼室へ大量の空気が導入され、しかも各副吸
気弁と各排気弁との弁開期間のオーバーラツプが
高回転域に適合するように比較的長くなつてお
り、全体としして吸気抵抗が低減され、高回転域
での出力増加が計られる。次に、暖機運転状態が
終了し、通常運転状態となり冷却水温がT_SWを越
えると、低回転低負荷域（Ａ領域）において燃焼
室１８ａ，１８ｄの主吸気弁２４ａ，２４ｄ、排
気弁３０ａ，３０ｄの作動が停止し、燃焼室１８
ｂ，１８ｃを有する２気筒のみが作動する。従つ
て、この通常運転状態においては、低回転低負荷
域において非作動気筒のポンプ損失が取り除か
れ、低燃費化が計られ、他の回転負荷域（Ｂ領
域、CC領域）においては前記エンジン冷態時と
同様である。 外気温が低温（例えば０℃）状態にあつてエン
ジンを始動させた場合、未だエンジン回転数が
N_Sに達していないときに全気筒の主吸気弁、排
気弁のみが作動しているが、一旦エンジン回転数
がN_Sを越えてからは全気筒の副吸気弁も作動す
る。これにより、低温時に副吸気弁の作動・非作
動を切換える境界線を第１５図のl₁，l₂で設定し
た場合、潤滑油粘度の増大により各ロツカアーム
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄのアクチユエー
タの作動が遅れ、l₁より高い回転域においても副
吸気弁の非作動状態が継続され、各スプリング９
０に対して各ロツカアームがジヤンピングやバウ
ンシングを起こす危険性が防止されている。潤滑
油温がT_SOを越えると上述した外気温が常温状態
にある暖機運転状態と同様となり、さらに冷却水
温がT_SWを越えると上述した通常運転状態と同様
となる。 本発明による上記構成の弁作動停止機構によれ
ば、油圧切換弁１３６，１３７の作動により油路
６２，５９が大気開放されロツカアーム４８ａ，
４８ｄ，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５６
ａ，５６ｄに設けられたアクチユエータから油圧
が排出されている時でも、絞り１６６、合流バイ
パス通路１６４、逆止弁１６７，１６８、バイパ
ス通路１６２，１６３、油路６２，５９及び油供
給路１３２，１３３を通してアクチユエータが作
動しない程度の低い油圧が流通しているので、大
気開放時油路６２，５９内の油圧が大気ポート１
５０，１５１、ロツカ軸４６とロツカアーム４８
ａ，４８ｄ，５６ａ，５６ｄとの隙間、あるいは
ロツカ軸５１とロツカアーム５２ａ，５２ｂ，５
２ｃ，５２ｄとの隙間等より漏出して油路６２，
５９内に空気が溜るのを防止できると共に、大気
開放状態から油圧がアクチユエータに供給された
時生じる油圧の立上りにおける時間遅れを防止で
き、従つて弁作動停止機構の切換作動時の応答性
及び切換フイーリングを向上し、エンジンシヨツ
クを防止できるものである。 また、主吸気弁２４ａ，２４ｄ、排気弁３０
ａ，３０ｄはロツカアーム４８ａ，４８ｄ，５６
ａ，５６ｄのアクチユエータに油圧が作用しない
ときに作動するように構成されているので、オイ
ルポンプ１３５、増圧ポンプ１３９を介する油圧
供給が不十分なエンジン始動時において主吸気弁
２４ａ，２４ｄ、排気弁３０ａ，３０ｄが確実に
作動してエンジンの全気筒運転が行われ、エンジ
ン冷態時の始動性を向上すると共に、エンジン振
動を低減できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による弁作動停止機構を備えた
自動車用エンジンの平面図、第２図は第１図のエ
ンジンの断面図、第３図は第１図の燃焼室１８
ｂ，１８ｃに係る断面図、第４図は第１図の燃焼
室１８ａ，１８ｄに係る断面図、第５図は第１図
の燃焼室１８ｂ，１８ｃに係る他の断面図、第６
図はロツカアーム４８ａの部分断面図、第７図は
第６図の線―に沿う断面図、第８図は第７図
の線―に沿う断面図、第９図は上記ロツカア
ームの作動説明図、第１０図はロツカアーム５２
ａの部分断面図、第１１図は第１０図の線XI―XI
に沿う断面図、第１２図はロツカアームへ油圧を
供給する油圧供給系統を示す概略説明図、第１３
図は第２図の部拡大断面図、第１４図は燃料
噴射弁の流量特性図、第１５図は吸排気弁の作
動・非作動領域を表わすエンジン回転数―出力線
図。 １０…エンジン、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１
８ｄ…燃焼室、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ
…主吸気弁、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ…
副吸気弁、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ…排
気弁、４６，５１…ロツカ軸、４８ａ，４８ｂ，
４８ｃ，４８ｄ，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２
ｄ，５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ…ロツカア
ーム、５９，６２…油路、８２…アクチユエー
タ、８８…プランジヤ、９４…ストツパ、１３
２，１３３…油供給路、１３４…合流油供給路、
１３５…オイルポンプ、１３６，１３７…油圧切
換弁、１３９…増圧ポンプ、１４１…蓄圧装置、
１６２，１６３…バイパス通路、１６４…合流バ
イパス通路、１６６…絞り、１６７，１６８…逆
止弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの吸排気弁の作動を運転状態に応じ
   て停止する弁作動停止機構において、上記吸排気
   弁の作動停止を油圧の給排により選択的に行うア
   クチユエータ、油圧源より上記アクチユエータに
   油圧を供給する油路、同油路の途中に介装され上
   記アクチユエータへ供給される油圧の給排を制御
   する油圧切換弁、同油圧切換弁と上記アクチユエ
   ータとの間の油路を分岐して上記油圧源に連通す
   るバイパス通路、及び同バイパス通路に直列に介
   装された逆止弁と絞りを具備することを特徴とす
   るエンジンの弁作動停止機構。