JP2890214B2 - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents
内燃機関の動弁装置Info
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- JP2890214B2 JP2890214B2 JP5461191A JP5461191A JP2890214B2 JP 2890214 B2 JP2890214 B2 JP 2890214B2 JP 5461191 A JP5461191 A JP 5461191A JP 5461191 A JP5461191 A JP 5461191A JP 2890214 B2 JP2890214 B2 JP 2890214B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、機関本体に開閉可能に
支持された機関弁を駆動するための動弁カム軸およびク
ランク軸間には、軸方向移動位置に応じて動弁カム軸お
よびクランク軸の回転位相を制御可能であって軸方向一
端面を油圧室に臨ませるとともに該油圧室の容積を縮小
する側にばね付勢されたピストンを有する作動機構と、
前記油圧室の油圧を制御する油圧制御弁とを備える位相
制御手段が介設される内燃機関の動弁装置に関する。
支持された機関弁を駆動するための動弁カム軸およびク
ランク軸間には、軸方向移動位置に応じて動弁カム軸お
よびクランク軸の回転位相を制御可能であって軸方向一
端面を油圧室に臨ませるとともに該油圧室の容積を縮小
する側にばね付勢されたピストンを有する作動機構と、
前記油圧室の油圧を制御する油圧制御弁とを備える位相
制御手段が介設される内燃機関の動弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、かかる動弁装置は、たとえば特開
昭59−120707号公報等により既に知られてい
る。
昭59−120707号公報等により既に知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかる動弁装置の位相
制御手段では、油圧室の油圧を2ポート2位置の電磁制
御弁により制御し、それにより機関弁の開閉時期を制御
するようにしており、基本的には油圧室に油圧を作用さ
せるか、油圧を解放するかの2つの状態しか得られず、
したがって動弁カム軸およびクランク軸間の回転位相も
2種類しか得られない。しかるに機関の運転状態によっ
ては、特に低〜中速域では前記回転位相の変化の機関性
能に及ぼす影響は大きく、前記回転位相を多段あるいは
連続的に可変とすることにより機関性能を著しく向上す
ることが可能となる。
制御手段では、油圧室の油圧を2ポート2位置の電磁制
御弁により制御し、それにより機関弁の開閉時期を制御
するようにしており、基本的には油圧室に油圧を作用さ
せるか、油圧を解放するかの2つの状態しか得られず、
したがって動弁カム軸およびクランク軸間の回転位相も
2種類しか得られない。しかるに機関の運転状態によっ
ては、特に低〜中速域では前記回転位相の変化の機関性
能に及ぼす影響は大きく、前記回転位相を多段あるいは
連続的に可変とすることにより機関性能を著しく向上す
ることが可能となる。
【0004】而して上記特開昭59−120707号公
報では、2ポート2位置電磁制御弁の位置をデューティ
制御することによりきめ細かく変化させることによる回
転位相の連続変化も可能であることが開示されている
が、作動油温度に応じて作動機構における各間隙からの
油リーク量が変化すること、ならびに加工精度により前
記リーク量が変化すること等を考慮すると、動弁カム軸
およびクランク軸間の回転位相を検出して電磁制御弁を
フィードバック制御することが必要となり、前記回転位
相の検出手段が必要となったりフィードバック制御シス
テムが必要となったりして、構成が複雑となる。
報では、2ポート2位置電磁制御弁の位置をデューティ
制御することによりきめ細かく変化させることによる回
転位相の連続変化も可能であることが開示されている
が、作動油温度に応じて作動機構における各間隙からの
油リーク量が変化すること、ならびに加工精度により前
記リーク量が変化すること等を考慮すると、動弁カム軸
およびクランク軸間の回転位相を検出して電磁制御弁を
フィードバック制御することが必要となり、前記回転位
相の検出手段が必要となったりフィードバック制御シス
テムが必要となったりして、構成が複雑となる。
【0005】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、簡単な構成で動弁カム軸およびクランク実開
昭間の回転位相を連続的に制御し得るようにした内燃機
関の動弁装置を提供することを目的とする。
のであり、簡単な構成で動弁カム軸およびクランク実開
昭間の回転位相を連続的に制御し得るようにした内燃機
関の動弁装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の特徴によれば、油圧制御弁は、油圧
源に通じる入力ポート、油圧室に通じる出力ポートなら
びに油タンクに通じる解放ポートを備えるハウジング
と、入力ポートを出力ポートに連通させる給油位置、入
力ポート、出力ポートおよび解放ポートを相互に隔絶す
る遮断位置、ならびに出力ポートを解放ポートに連通す
る解放位置間で軸方向移動可能にしてハウジングに摺動
自在に嵌合されるスプールと、前記給油位置に向けてス
プールを付勢すべくハウジングおよびスプールの一端間
に介設されるばねと、スプールにその軸方向いずれか一
方に向けて付勢する作動力を発揮するアクチュエータと
を備え、出力ポートに通じる背圧室が前記解放位置に向
けての油圧力を発揮すべくスプールの他端側を臨ませて
形成され、前記アクチュエータは、作動位置とは無関係
に入力電気量に対応した推力を発揮すべく構成される。
に、本発明の第1の特徴によれば、油圧制御弁は、油圧
源に通じる入力ポート、油圧室に通じる出力ポートなら
びに油タンクに通じる解放ポートを備えるハウジング
と、入力ポートを出力ポートに連通させる給油位置、入
力ポート、出力ポートおよび解放ポートを相互に隔絶す
る遮断位置、ならびに出力ポートを解放ポートに連通す
る解放位置間で軸方向移動可能にしてハウジングに摺動
自在に嵌合されるスプールと、前記給油位置に向けてス
プールを付勢すべくハウジングおよびスプールの一端間
に介設されるばねと、スプールにその軸方向いずれか一
方に向けて付勢する作動力を発揮するアクチュエータと
を備え、出力ポートに通じる背圧室が前記解放位置に向
けての油圧力を発揮すべくスプールの他端側を臨ませて
形成され、前記アクチュエータは、作動位置とは無関係
に入力電気量に対応した推力を発揮すべく構成される。
【0007】また本発明の第2の特徴によれば、前記ア
クチュエータはリニアソレノイドである。
クチュエータはリニアソレノイドである。
【0008】本発明の第3の特徴によれば、遮断位置に
あるスプールと、非作動状態にあるアクチュエータとの
間には一定間隔の空隙が設定される。
あるスプールと、非作動状態にあるアクチュエータとの
間には一定間隔の空隙が設定される。
【0009】さらに本発明の第4の特徴によれば、出力
ポートはオリフィスを介して背圧室に連通される。
ポートはオリフィスを介して背圧室に連通される。
【0010】
【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明する。
明する。
【0011】図1ないし図8は本発明の一実施例を示す
ものであり、図1は全体縦断側面図、図2は位相制御手
段の拡大縦断面図、図3はリニアソレノイドの印加電流
に対応する軸方向推力特性図、図4はリニアソレノイド
のストロークに対応する軸方向推力特性図、図5は油圧
制御弁のスプールに作用する力を簡略化して示す図、図
6はリニアソレノイドの印加電流と油圧との関係を示す
図、図7はリニアソレノイドとスプールとの接触部拡大
断面図、図8はリフト量制御手段の拡大縦断面図であ
る。
ものであり、図1は全体縦断側面図、図2は位相制御手
段の拡大縦断面図、図3はリニアソレノイドの印加電流
に対応する軸方向推力特性図、図4はリニアソレノイド
のストロークに対応する軸方向推力特性図、図5は油圧
制御弁のスプールに作用する力を簡略化して示す図、図
6はリニアソレノイドの印加電流と油圧との関係を示す
図、図7はリニアソレノイドとスプールとの接触部拡大
断面図、図8はリフト量制御手段の拡大縦断面図であ
る。
【0012】先ず図1において、機関本体Eのシリンダ
ヘッド1には、図示しないシリンダブロックとの間に形
成される燃焼室2の頂部に開口する吸気弁口3が吸気ポ
ート4に通じて穿設されるとともに、吸気弁口3を開閉
可能な機関弁としての吸気弁5が上下移動移動自在に配
設される。該吸気弁5の上端部には鍔部6が設けられ、
該鍔部6とシリンダヘッド1との間には、弁ばね7が縮
設されており、この弁ばね7のばね力により吸気弁5は
上方すなわち閉弁方向に向けて付勢される。
ヘッド1には、図示しないシリンダブロックとの間に形
成される燃焼室2の頂部に開口する吸気弁口3が吸気ポ
ート4に通じて穿設されるとともに、吸気弁口3を開閉
可能な機関弁としての吸気弁5が上下移動移動自在に配
設される。該吸気弁5の上端部には鍔部6が設けられ、
該鍔部6とシリンダヘッド1との間には、弁ばね7が縮
設されており、この弁ばね7のばね力により吸気弁5は
上方すなわち閉弁方向に向けて付勢される。
【0013】一方、シリンダヘッド1の上方位置でホル
ダ8には、動弁カム軸9が回転自在に支承されており、
この動弁カム軸9は、位相制御手段10を介して図示し
ないクランク軸に連動、連結される。また動弁カム軸9
に一体に設けられる動弁カム11と、吸気弁5との間に
はリフト量制御手段12が介設される。
ダ8には、動弁カム軸9が回転自在に支承されており、
この動弁カム軸9は、位相制御手段10を介して図示し
ないクランク軸に連動、連結される。また動弁カム軸9
に一体に設けられる動弁カム11と、吸気弁5との間に
はリフト量制御手段12が介設される。
【0014】図2を併せて参照して、位相制御手段10
は、図示しないクランク軸および動弁カム軸9の回転位
相を変化させるべく作動可能な作動機構13と、作動機
構13に作用させる油圧を制御可能な油圧制御弁14と
を備える。
は、図示しないクランク軸および動弁カム軸9の回転位
相を変化させるべく作動可能な作動機構13と、作動機
構13に作用させる油圧を制御可能な油圧制御弁14と
を備える。
【0015】作動機構13は、クランク軸からの回転動
力を伝達するためのタイミングベルト15が巻掛けられ
るプーリ16と、ボルト23により動弁カム軸9に同軸
に連結される回転軸17と、プーリ16に一体に設けら
れて動弁カム軸9の端部および回転軸15を同軸に囲繞
する基本的に有底円筒状のケーシング18と、該ケーシ
ング18の開口端を閉塞する端板19と、端板19との
間に油圧室20を画成しながら回転軸17およびケーシ
ング18に摺動自在に嵌合されるピストン21と、該ピ
ストン21を前記油圧室20側に向けて付勢する戻しば
ね22とを備える。
力を伝達するためのタイミングベルト15が巻掛けられ
るプーリ16と、ボルト23により動弁カム軸9に同軸
に連結される回転軸17と、プーリ16に一体に設けら
れて動弁カム軸9の端部および回転軸15を同軸に囲繞
する基本的に有底円筒状のケーシング18と、該ケーシ
ング18の開口端を閉塞する端板19と、端板19との
間に油圧室20を画成しながら回転軸17およびケーシ
ング18に摺動自在に嵌合されるピストン21と、該ピ
ストン21を前記油圧室20側に向けて付勢する戻しば
ね22とを備える。
【0016】ケーシング18は、動弁カム軸9を同軸に
囲繞する円筒部18aを閉塞端に有して基本的に有底円
筒状に形成されており、この円筒部18aの外面および
ホルダ8間に環状のシール部材24が介装される。また
プーリ16は該ハウジング18の外周に設けられる。
囲繞する円筒部18aを閉塞端に有して基本的に有底円
筒状に形成されており、この円筒部18aの外面および
ホルダ8間に環状のシール部材24が介装される。また
プーリ16は該ハウジング18の外周に設けられる。
【0017】ピストン21の外面には、ハウジング18
の内面に摺接するOリング25が嵌着され、内面には回
転軸17の外面に摺接するOリング26が嵌着される。
また回転軸17には、ケーシング18の閉塞端に対向し
ながら半径方向外方に張出した鍔部17aと、その鍔部
17aの外端からピストン21側に延設される円筒部1
7bとが設けられており、戻しばね22は前記鍔部17
aとピストン21との間に縮設される。しかもピストン
21には、前記円筒部17aおよびハウジング18間に
配置される円筒部21aが同軸に突設されており、該円
筒部21aの外面およびケーシング18の内面間はヘリ
カルスプライン27を介して結合され、また円筒部21
aの内面および前記円筒部17bの外面はヘリカルスプ
ライン28を介して結合される。したがってピストン2
1の軸方向移動に応じて、ケーシング18にプーリ16
およびタイミンベルト15を介して連なるクランク軸
と、回転軸17すなわち動弁カム軸9との回転位相が変
化することになる。
の内面に摺接するOリング25が嵌着され、内面には回
転軸17の外面に摺接するOリング26が嵌着される。
また回転軸17には、ケーシング18の閉塞端に対向し
ながら半径方向外方に張出した鍔部17aと、その鍔部
17aの外端からピストン21側に延設される円筒部1
7bとが設けられており、戻しばね22は前記鍔部17
aとピストン21との間に縮設される。しかもピストン
21には、前記円筒部17aおよびハウジング18間に
配置される円筒部21aが同軸に突設されており、該円
筒部21aの外面およびケーシング18の内面間はヘリ
カルスプライン27を介して結合され、また円筒部21
aの内面および前記円筒部17bの外面はヘリカルスプ
ライン28を介して結合される。したがってピストン2
1の軸方向移動に応じて、ケーシング18にプーリ16
およびタイミンベルト15を介して連なるクランク軸
と、回転軸17すなわち動弁カム軸9との回転位相が変
化することになる。
【0018】再び図1において、シリンダヘッド1に
は、油タンクとしてのオイルバス32が配設されてお
り、このオイルバス32から油を汲上げる油圧源として
のオイルポンプPの吐出口には、その上流側から順にリ
リーフ弁29およびフィルタ30を備える給油路31が
接続される。しかも該給油路31からは、前記位相制御
手段10専用の分岐油路33と、リフト量制御手段12
用の分岐油路34と、シリンダヘッド1における各潤滑
部すなわち動弁カム軸9のジャーナル部や動弁カム11
の摺接部等に潤滑油を給油するための潤滑用分岐油路3
5とが分岐されており、潤滑用分岐油路35にはオリフ
ィス36が介設される。
は、油タンクとしてのオイルバス32が配設されてお
り、このオイルバス32から油を汲上げる油圧源として
のオイルポンプPの吐出口には、その上流側から順にリ
リーフ弁29およびフィルタ30を備える給油路31が
接続される。しかも該給油路31からは、前記位相制御
手段10専用の分岐油路33と、リフト量制御手段12
用の分岐油路34と、シリンダヘッド1における各潤滑
部すなわち動弁カム軸9のジャーナル部や動弁カム11
の摺接部等に潤滑油を給油するための潤滑用分岐油路3
5とが分岐されており、潤滑用分岐油路35にはオリフ
ィス36が介設される。
【0019】前記分岐油路33は、シリンダヘッド1お
よびホルダ8に設けられるものであり、位相制御手段1
0における油圧室20に一端を連通させた油路37が、
回転軸17および動弁カム軸9に穿設され、該油路37
は分岐油路33の下流側部分33bに常時連通される。
しかも該分岐油路33の上流側部分にはアキュムレータ
53が介設されている。
よびホルダ8に設けられるものであり、位相制御手段1
0における油圧室20に一端を連通させた油路37が、
回転軸17および動弁カム軸9に穿設され、該油路37
は分岐油路33の下流側部分33bに常時連通される。
しかも該分岐油路33の上流側部分にはアキュムレータ
53が介設されている。
【0020】油圧制御弁14は、前記分岐油路33の上
流側部分33aおよび下流側部分33b間に介設され
る。この油圧制御弁14は、シリンダヘッド1の側面に
取付けられるハウジング40と、該ハウジング40に摺
動自在に嵌合されるスプール41と、スプール41を軸
方向一方側に付勢するばね49と、該スプール41を軸
方向に押圧すべくハウジング40に取付けられるアクチ
ュエータとしてのリニアソレノイド42とを備える。
流側部分33aおよび下流側部分33b間に介設され
る。この油圧制御弁14は、シリンダヘッド1の側面に
取付けられるハウジング40と、該ハウジング40に摺
動自在に嵌合されるスプール41と、スプール41を軸
方向一方側に付勢するばね49と、該スプール41を軸
方向に押圧すべくハウジング40に取付けられるアクチ
ュエータとしてのリニアソレノイド42とを備える。
【0021】ハウジング40には、前記分岐油路33の
上流側部分33aに連なる入力ポート43と、前記分岐
油路33の下流側部分33bに連なる出力ポート44
と、オイルバス32に連なる解放ポート45とが設けら
れる。またハウジング40には、一端をキャップ48で
閉塞した大径摺動孔46と、大径摺動孔46の他端に同
軸に連なる小径摺動孔47とが穿設されており、スプー
ル41は大径摺動孔46および小径摺動孔47に摺動自
在に嵌合される。而してキャップ48とスプール41の
一端との間にはばね49が縮設され、スプール41の他
端にはリニアソレノイド42が同軸に連動、連結され
る。すなわちリニアソレノイド42は、ハウジング40
の外側面に取付けられるものであり、このリニアソレノ
イド42の駆動ロッド52がスプール41の他端に同軸
に当接される。さらにハウジング40には、オリフィス
50を介して出力ポート44に連なる背圧室51が、ス
プール41の他端側を臨ませて形成される。
上流側部分33aに連なる入力ポート43と、前記分岐
油路33の下流側部分33bに連なる出力ポート44
と、オイルバス32に連なる解放ポート45とが設けら
れる。またハウジング40には、一端をキャップ48で
閉塞した大径摺動孔46と、大径摺動孔46の他端に同
軸に連なる小径摺動孔47とが穿設されており、スプー
ル41は大径摺動孔46および小径摺動孔47に摺動自
在に嵌合される。而してキャップ48とスプール41の
一端との間にはばね49が縮設され、スプール41の他
端にはリニアソレノイド42が同軸に連動、連結され
る。すなわちリニアソレノイド42は、ハウジング40
の外側面に取付けられるものであり、このリニアソレノ
イド42の駆動ロッド52がスプール41の他端に同軸
に当接される。さらにハウジング40には、オリフィス
50を介して出力ポート44に連なる背圧室51が、ス
プール41の他端側を臨ませて形成される。
【0022】スプール41は、入力ポート43と出力ポ
ート44とを連通する給油位置、出力ポート44を入力
ポート43および解放ポート45から隔絶する遮断位
置、ならびに出力ポート44を解放ポート45に連通す
る解放位置を、軸方向他端にかかるリニアソレノイド4
2の軸方向推力および背圧室51の油圧力と軸方向一端
に作用するばね49のばね力との大小関係による軸方向
位置変化に応じて切換えるものである。
ート44とを連通する給油位置、出力ポート44を入力
ポート43および解放ポート45から隔絶する遮断位
置、ならびに出力ポート44を解放ポート45に連通す
る解放位置を、軸方向他端にかかるリニアソレノイド4
2の軸方向推力および背圧室51の油圧力と軸方向一端
に作用するばね49のばね力との大小関係による軸方向
位置変化に応じて切換えるものである。
【0023】リニアソレノイド42は、図3で示すよう
に、その入力電気量たとえば印加電流Iあるいは抵抗を
一定としたときの入力電圧に応じて比例的に変化する軸
方向推力FA を発生するものである。しかも入力電気量
たとえば印加電流Iが一定であるときには、図4で示す
ように、作動ストロークが「0」から或る値「L0 」ま
での不安定域を除いては、作動ストロークにかかわらず
印加電流I0 〜1/4I0 に応じた一定の推力をリニア
ソレノイド42は発生する。
に、その入力電気量たとえば印加電流Iあるいは抵抗を
一定としたときの入力電圧に応じて比例的に変化する軸
方向推力FA を発生するものである。しかも入力電気量
たとえば印加電流Iが一定であるときには、図4で示す
ように、作動ストロークが「0」から或る値「L0 」ま
での不安定域を除いては、作動ストロークにかかわらず
印加電流I0 〜1/4I0 に応じた一定の推力をリニア
ソレノイド42は発生する。
【0024】次に上記油圧制御弁14の作動について説
明すると、リニアソレノイド42を消磁した状態ではス
プール41は、入力ポート43を出力ポート44に連通
させた給油位置にある。この状態で分岐油路33の上流
側部分33aから入力ポート43に油圧が作用すると、
該油圧は出力ポート44を介して分岐油路33の下流側
部分33bに作用するとともにオリフィス50を介して
背圧室51に作用し、背圧室51に作用した油圧によ
り、ばね49のばね力に抗して出力ポート44を入力ポ
ート43および解放ポート45から隔絶する遮断位置に
押圧する油圧力がスプール41に作用する。而してリニ
アソレノイド42に電流を印加すると、リニアソレノイ
ド42は印加電流に応じた軸方向推力で駆動ロッド52
を軸方向に作動させ、それによりスプール41は出力ポ
ート44を解放ポート45に連通させる位置に駆動され
る。このようにリニアソレノイド42の印加電流を制御
することにより、スプール41は、入力ポート43と出
力ポート44とを連通する給油位置、出力ポート44を
入力ポート43および解放ポート45から隔絶する遮断
位置、ならびに出力ポート44を解放ポート45に連通
する解放位置を切換え、それにより分岐油路33の上流
側部分33aの油圧が制御されて下流側部分33bすな
わち作動機構13の油圧室20に作用することになる。
明すると、リニアソレノイド42を消磁した状態ではス
プール41は、入力ポート43を出力ポート44に連通
させた給油位置にある。この状態で分岐油路33の上流
側部分33aから入力ポート43に油圧が作用すると、
該油圧は出力ポート44を介して分岐油路33の下流側
部分33bに作用するとともにオリフィス50を介して
背圧室51に作用し、背圧室51に作用した油圧によ
り、ばね49のばね力に抗して出力ポート44を入力ポ
ート43および解放ポート45から隔絶する遮断位置に
押圧する油圧力がスプール41に作用する。而してリニ
アソレノイド42に電流を印加すると、リニアソレノイ
ド42は印加電流に応じた軸方向推力で駆動ロッド52
を軸方向に作動させ、それによりスプール41は出力ポ
ート44を解放ポート45に連通させる位置に駆動され
る。このようにリニアソレノイド42の印加電流を制御
することにより、スプール41は、入力ポート43と出
力ポート44とを連通する給油位置、出力ポート44を
入力ポート43および解放ポート45から隔絶する遮断
位置、ならびに出力ポート44を解放ポート45に連通
する解放位置を切換え、それにより分岐油路33の上流
側部分33aの油圧が制御されて下流側部分33bすな
わち作動機構13の油圧室20に作用することになる。
【0025】このような油圧制御弁14の荷重方向を簡
略化して示すと図5のようになり、ばね49のばね荷重
をFS 、背圧室51に作用する油圧をPC 、スプール4
1の背圧室51に臨む受圧面積をS、リニアソレノイド
42の軸方向推力をFA とすると、スプール41を解放
位置(図5の右位置)側に向けて押圧する力と、スプー
ル41を給油位置(図5の左位置)に向けて押圧する力
とは、スプール41が遮断位置(図5の中間位置)にあ
るときに均衡するものであり、その均衡状態では数式1
が得られる。
略化して示すと図5のようになり、ばね49のばね荷重
をFS 、背圧室51に作用する油圧をPC 、スプール4
1の背圧室51に臨む受圧面積をS、リニアソレノイド
42の軸方向推力をFA とすると、スプール41を解放
位置(図5の右位置)側に向けて押圧する力と、スプー
ル41を給油位置(図5の左位置)に向けて押圧する力
とは、スプール41が遮断位置(図5の中間位置)にあ
るときに均衡するものであり、その均衡状態では数式1
が得られる。
【0026】
【数1】
【0027】またリニアソレノイド42の軸方向推力F
A は、比例定数をαとすると図3で示したようにFA =
αIであるので、上記数式1から数式2が得られる。
A は、比例定数をαとすると図3で示したようにFA =
αIであるので、上記数式1から数式2が得られる。
【0028】
【数2】
【0029】ここで、スプール41が遮断位置にあると
きのばね荷重FS は、ハウジング40における各ポート
43,44,45の位置を設定した時点で定まる一定の
値となり、上記数式2から明らかなように、背圧室51
の油圧PC すなわち作動機構13における油圧室20の
油圧と、リニアソレノイド42の印加電流Iとは図6で
示すように比例関係を有することになる。
きのばね荷重FS は、ハウジング40における各ポート
43,44,45の位置を設定した時点で定まる一定の
値となり、上記数式2から明らかなように、背圧室51
の油圧PC すなわち作動機構13における油圧室20の
油圧と、リニアソレノイド42の印加電流Iとは図6で
示すように比例関係を有することになる。
【0030】ところで、上記油圧制御弁14において、
背圧室51すなわち油圧室20の油圧PC がリーク等に
よりリニアソレノイド42の印加電流Iで定まるべき値
よりも減圧した場合を想定すると、スプール41が給油
位置に移動し、入力ポート43および出力ポート44間
が連通することにより背圧室51の油圧が増圧し、それ
に応じてスプール41が遮断位置に移動して油圧室20
の油圧が印加電流Iに対応した値に制御される。また背
圧室51の油圧PCが過給油によりリニアソレノイド4
2の印加電流Iで定まるべき値よりも増圧した場合を想
定すると、スプール41が解放位置に移動し、出力ポー
ト44および解放ポート45間が連通することにより背
圧室51の油圧が減圧し、それによりスプール41が遮
断位置に移動して油圧室20の油圧が印加電流Iに対応
した値に制御される。このようにして、油圧室20すな
わち背圧室51の油圧PC がリニアソレノイド42の印
加電流Iに対応する値からずれても自己復帰する構造を
油圧制御弁14は備えていることになる。
背圧室51すなわち油圧室20の油圧PC がリーク等に
よりリニアソレノイド42の印加電流Iで定まるべき値
よりも減圧した場合を想定すると、スプール41が給油
位置に移動し、入力ポート43および出力ポート44間
が連通することにより背圧室51の油圧が増圧し、それ
に応じてスプール41が遮断位置に移動して油圧室20
の油圧が印加電流Iに対応した値に制御される。また背
圧室51の油圧PCが過給油によりリニアソレノイド4
2の印加電流Iで定まるべき値よりも増圧した場合を想
定すると、スプール41が解放位置に移動し、出力ポー
ト44および解放ポート45間が連通することにより背
圧室51の油圧が減圧し、それによりスプール41が遮
断位置に移動して油圧室20の油圧が印加電流Iに対応
した値に制御される。このようにして、油圧室20すな
わち背圧室51の油圧PC がリニアソレノイド42の印
加電流Iに対応する値からずれても自己復帰する構造を
油圧制御弁14は備えていることになる。
【0031】また図7で示すように、遮断位置にあるス
プール41と、非作動状態にあるリニアソレノイド42
との間には一定間隔の空隙54が設定されるものであ
り、これは図4で示したようにリニアソレノイド42に
は、作動ストロークが「0」から或る値「L0 」までの
間に不安定域を有することに対応するものであり、リニ
アソレノイド42が遊びストロークを有することによ
り、安定領域でのみスプール41にリニアソレノイド4
2からの軸方向推力を作用させることができる。
プール41と、非作動状態にあるリニアソレノイド42
との間には一定間隔の空隙54が設定されるものであ
り、これは図4で示したようにリニアソレノイド42に
は、作動ストロークが「0」から或る値「L0 」までの
間に不安定域を有することに対応するものであり、リニ
アソレノイド42が遊びストロークを有することによ
り、安定領域でのみスプール41にリニアソレノイド4
2からの軸方向推力を作用させることができる。
【0032】さらに作動機構13において、ピストン2
1はヘリカルスプライン28を介して動弁カム軸9に連
結されるものであり、動弁カム11の駆動荷重の振動成
分がピストン21を軸方向に振動させ、油圧室20の油
圧すなわち背圧室51の油圧が変動するおそれがある。
しかるに、背圧室51はオリフィス50を介して油圧室
20に通じるものであり、背圧室51の油圧の変動を極
力回避し、油圧制御弁14に悪影響が及ぶことを回避す
ることができる。
1はヘリカルスプライン28を介して動弁カム軸9に連
結されるものであり、動弁カム11の駆動荷重の振動成
分がピストン21を軸方向に振動させ、油圧室20の油
圧すなわち背圧室51の油圧が変動するおそれがある。
しかるに、背圧室51はオリフィス50を介して油圧室
20に通じるものであり、背圧室51の油圧の変動を極
力回避し、油圧制御弁14に悪影響が及ぶことを回避す
ることができる。
【0033】次に図8を併せて参照しながらリフト量制
御手段12の構成について説明すると、該リフト量制御
手段12は、吸気弁5および動弁カム11間に介設され
る伝動機構55と、該伝動機構55における伝動油室5
6の油圧を解放するための油圧解放弁57と、アキュム
レータ58と、フィード弁59と、チェック弁60とを
備える。
御手段12の構成について説明すると、該リフト量制御
手段12は、吸気弁5および動弁カム11間に介設され
る伝動機構55と、該伝動機構55における伝動油室5
6の油圧を解放するための油圧解放弁57と、アキュム
レータ58と、フィード弁59と、チェック弁60とを
備える。
【0034】伝動機構55は、シリンダヘッド1の上部
に固定された支持ブロック61に固定されるシリンダ体
62と、動弁カム11に摺接しながら支持ブロック61
の上部に摺動可能に嵌合されるリフタ63と、該リフタ
63に上端を当接させてシリンダ体62の上部に摺動可
能に嵌合されるカム従動ピストン64と、吸気弁5の上
端に当接しながらシリンダ体62の下部に摺動可能に嵌
合される弁駆動ピストン65とを備え、両ピストン6
4,65間に伝動油室56が形成される。
に固定された支持ブロック61に固定されるシリンダ体
62と、動弁カム11に摺接しながら支持ブロック61
の上部に摺動可能に嵌合されるリフタ63と、該リフタ
63に上端を当接させてシリンダ体62の上部に摺動可
能に嵌合されるカム従動ピストン64と、吸気弁5の上
端に当接しながらシリンダ体62の下部に摺動可能に嵌
合される弁駆動ピストン65とを備え、両ピストン6
4,65間に伝動油室56が形成される。
【0035】シリンダ体62は、その中間部に仕切壁6
6を有する円筒状に形成されるものであり、カム従動ピ
ストン64は仕切壁66との間に上部油室56aを画成
しながらシリンダ体62の上部に摺動可能に嵌合され、
弁駆動ピストン65は仕切壁66との間に下部油室56
bを画成しながらシリンダ体62の下部に摺動可能に嵌
合される。而して上部油室56aおよび下部油室56b
は、上部油室56aから下部油室56bに向けての油の
流通のみを許容すべく仕切壁66の下部油室56b側に
配設されたチェック弁67を介して接続されるものであ
り、協働して伝動油室56を形成する。また上部油室5
6a内にはカム従動ピストン64をリフタ63側に付勢
するばね68が収納される。
6を有する円筒状に形成されるものであり、カム従動ピ
ストン64は仕切壁66との間に上部油室56aを画成
しながらシリンダ体62の上部に摺動可能に嵌合され、
弁駆動ピストン65は仕切壁66との間に下部油室56
bを画成しながらシリンダ体62の下部に摺動可能に嵌
合される。而して上部油室56aおよび下部油室56b
は、上部油室56aから下部油室56bに向けての油の
流通のみを許容すべく仕切壁66の下部油室56b側に
配設されたチェック弁67を介して接続されるものであ
り、協働して伝動油室56を形成する。また上部油室5
6a内にはカム従動ピストン64をリフタ63側に付勢
するばね68が収納される。
【0036】しかも仕切壁66よりも下方においてシリ
ンダ体62の内面には環状凹部69が設けられており、
この環状凹部69と上部油室56aとを連通する油路7
0がシリンダ体62に穿設される。また弁駆動ピストン
65の上部は薄肉円筒状に形成されており、この薄肉円
筒部には下部油室56bを環状凹部69に常時連通させ
るオリフィス71が穿設される。
ンダ体62の内面には環状凹部69が設けられており、
この環状凹部69と上部油室56aとを連通する油路7
0がシリンダ体62に穿設される。また弁駆動ピストン
65の上部は薄肉円筒状に形成されており、この薄肉円
筒部には下部油室56bを環状凹部69に常時連通させ
るオリフィス71が穿設される。
【0037】かかる伝動機構55は、油圧解放弁57が
閉じているときの吸気弁5の全閉状態では図3で示した
状態にあり、この状態から動弁カム11の回転に応じて
カム従動ピストン64が下方に押下げられると、上部油
室56aの油圧が油路70およびオリフィス71を介し
て下部油室56bに導かれるが、下部油室56bの油圧
力よりも上部油室56aの油圧が所定値以上大きい状態
ではチェック弁67が開くので、チェック弁67を介し
て上部油室56aから下部油室56bに油圧が作用し、
弁駆動ピストン65が下方に押下げられる。
閉じているときの吸気弁5の全閉状態では図3で示した
状態にあり、この状態から動弁カム11の回転に応じて
カム従動ピストン64が下方に押下げられると、上部油
室56aの油圧が油路70およびオリフィス71を介し
て下部油室56bに導かれるが、下部油室56bの油圧
力よりも上部油室56aの油圧が所定値以上大きい状態
ではチェック弁67が開くので、チェック弁67を介し
て上部油室56aから下部油室56bに油圧が作用し、
弁駆動ピストン65が下方に押下げられる。
【0038】この弁駆動ピストン65の下方への摺動途
中で油路70は環状凹部69を介して下部油室56bに
直接連通し、下部油室56bへの油の流入量が大とな
り、弁駆動ピストン65はさらに下方に押さげられて、
吸気弁5が弁ばね7のばね力に抗して開弁する。
中で油路70は環状凹部69を介して下部油室56bに
直接連通し、下部油室56bへの油の流入量が大とな
り、弁駆動ピストン65はさらに下方に押さげられて、
吸気弁5が弁ばね7のばね力に抗して開弁する。
【0039】吸気弁5が全閉状態になった後に、動弁カ
ム11による押圧力が解除されると、吸気弁5は弁ばね
7のばね力により上方すなわち閉弁方向に駆動される。
この吸気弁5の閉弁作動により弁駆動ピストン65も上
方に押上げられ、下部油室56bの油は油路70を経て
上部油室56aに戻される。
ム11による押圧力が解除されると、吸気弁5は弁ばね
7のばね力により上方すなわち閉弁方向に駆動される。
この吸気弁5の閉弁作動により弁駆動ピストン65も上
方に押上げられ、下部油室56bの油は油路70を経て
上部油室56aに戻される。
【0040】而して吸気弁5の閉弁作動途中で環状凹部
69および下部油室56b間の直接の連通状態が解除さ
れ、下部油室56bおよび環状凹部69間にオリフィス
71が介在するようになると、下部油室56bから上部
油室56aへの油の戻り量が制限される。このため、吸
気弁5の上方への移動速度すてわち閉弁速度が閉弁作動
途中から緩められ、吸気弁5が緩やかに着座することに
より、着座時の衝撃が緩和される。
69および下部油室56b間の直接の連通状態が解除さ
れ、下部油室56bおよび環状凹部69間にオリフィス
71が介在するようになると、下部油室56bから上部
油室56aへの油の戻り量が制限される。このため、吸
気弁5の上方への移動速度すてわち閉弁速度が閉弁作動
途中から緩められ、吸気弁5が緩やかに着座することに
より、着座時の衝撃が緩和される。
【0041】上記伝動機構55における伝動油室56す
なわち油路70の油圧を、吸気弁5の開弁作動途中で解
放すると、伝動油室56は弁ばね7のばね力に打勝って
吸気弁5を開弁し続けるだけの伝達機能を失うことにな
り、吸気弁5は、動弁カム11がリフタ63を下方に押
続けるにもかかわらず、前記油圧解放時から弁ばね7の
弾発力により閉弁作動を開始し、伝動油室56は収縮す
る。
なわち油路70の油圧を、吸気弁5の開弁作動途中で解
放すると、伝動油室56は弁ばね7のばね力に打勝って
吸気弁5を開弁し続けるだけの伝達機能を失うことにな
り、吸気弁5は、動弁カム11がリフタ63を下方に押
続けるにもかかわらず、前記油圧解放時から弁ばね7の
弾発力により閉弁作動を開始し、伝動油室56は収縮す
る。
【0042】油圧解放弁57は、上述のように吸気弁5
の開弁作動途中での伝動油室56からの油圧解放を司ど
るものであり、油路70に連通して支持ブロック61に
穿設された通路74と、アキュムレータ58の蓄圧室9
2に連通しながら支持ブロック61に穿設された通路7
5との間に介設される。
の開弁作動途中での伝動油室56からの油圧解放を司ど
るものであり、油路70に連通して支持ブロック61に
穿設された通路74と、アキュムレータ58の蓄圧室9
2に連通しながら支持ブロック61に穿設された通路7
5との間に介設される。
【0043】この油圧解放弁57は、制御弁部76と、
該制御弁部76を駆動する電磁駆動部77とから成るも
のである。而して制御弁部76は、弁ハウジング78
に、両通路74,75間の連通、遮断を切換可能な主弁
体79が摺動可能に嵌合されるとともに該主弁体79の
開閉移動を司るパイロット弁80が設けられて成り、電
磁駆動部77はパイロット弁80を開閉駆動すべく制御
弁部76に連設される。すなわち電磁駆動部77のケー
シング81に制御弁部76の弁ハウジング78が結合さ
れる。
該制御弁部76を駆動する電磁駆動部77とから成るも
のである。而して制御弁部76は、弁ハウジング78
に、両通路74,75間の連通、遮断を切換可能な主弁
体79が摺動可能に嵌合されるとともに該主弁体79の
開閉移動を司るパイロット弁80が設けられて成り、電
磁駆動部77はパイロット弁80を開閉駆動すべく制御
弁部76に連設される。すなわち電磁駆動部77のケー
シング81に制御弁部76の弁ハウジング78が結合さ
れる。
【0044】主弁体79は有底円筒状に形成される。而
して該主弁体79は、その前面に通路74すなわち伝動
油室56の油圧を開弁方向に作用させながら通路74,
75間を遮断する方向にばね付勢されてハウジング78
内に摺動可能に嵌合されており、この主弁体79の背部
にはパイロット室82が形成される。したがって主弁体
79には、通路74の油圧が開弁方向に作用し、パイロ
ット室82の油圧およびばね力が閉弁方向に作用するこ
とになる。さらに主弁体79には通路74をパイロット
室82に通じさせるオリフィス83が設けられる。
して該主弁体79は、その前面に通路74すなわち伝動
油室56の油圧を開弁方向に作用させながら通路74,
75間を遮断する方向にばね付勢されてハウジング78
内に摺動可能に嵌合されており、この主弁体79の背部
にはパイロット室82が形成される。したがって主弁体
79には、通路74の油圧が開弁方向に作用し、パイロ
ット室82の油圧およびばね力が閉弁方向に作用するこ
とになる。さらに主弁体79には通路74をパイロット
室82に通じさせるオリフィス83が設けられる。
【0045】パイロット弁80は、前記パイロット室8
2と外部との間に介設されるものであり、電磁駆動部7
7により駆動される。すなわち電磁駆動部77は、ソレ
ノイド84と、該ソレノイド84により駆動される可動
コア85とを備え、ソレノイド84が励磁されたときの
可動コア85の移動に応じてパイロット弁80は開弁作
動する。
2と外部との間に介設されるものであり、電磁駆動部7
7により駆動される。すなわち電磁駆動部77は、ソレ
ノイド84と、該ソレノイド84により駆動される可動
コア85とを備え、ソレノイド84が励磁されたときの
可動コア85の移動に応じてパイロット弁80は開弁作
動する。
【0046】このような油圧解放弁57において、電磁
駆動部77のソレノイド84を励磁するとパイロット弁
80が開弁し、パイロット室82の油圧が解放される。
したがって主弁体79の両面に作用する油圧のバランス
がくずれ、その前面に作用している通路74の油圧によ
る開弁力が、パイロット室82の油圧およびばねによる
閉弁力に打勝って開弁作動する。
駆動部77のソレノイド84を励磁するとパイロット弁
80が開弁し、パイロット室82の油圧が解放される。
したがって主弁体79の両面に作用する油圧のバランス
がくずれ、その前面に作用している通路74の油圧によ
る開弁力が、パイロット室82の油圧およびばねによる
閉弁力に打勝って開弁作動する。
【0047】ソレノイド84の消磁によるパイロット弁
80の閉弁時には、オリフィス83を介してパイロット
室82に通路74の油圧が作用し、主弁体79が閉弁作
動する。
80の閉弁時には、オリフィス83を介してパイロット
室82に通路74の油圧が作用し、主弁体79が閉弁作
動する。
【0048】アキュムレータ58は、支持ブロック61
に設けられた有底の摺動穴88に、アキュムレータピス
トン89が摺動可能に嵌合されて成り、摺動穴88の閉
塞端とアキュムレータピストン89との間に蓄圧室92
が画成され、摺動穴88の解放端を塞ぐキャップ90と
アキュムレータ用ピストン89との間には蓄圧室92の
容積を収縮する方向にアキュムレータピストン89を付
勢するアキュムレータばね91が縮設される。
に設けられた有底の摺動穴88に、アキュムレータピス
トン89が摺動可能に嵌合されて成り、摺動穴88の閉
塞端とアキュムレータピストン89との間に蓄圧室92
が画成され、摺動穴88の解放端を塞ぐキャップ90と
アキュムレータ用ピストン89との間には蓄圧室92の
容積を収縮する方向にアキュムレータピストン89を付
勢するアキュムレータばね91が縮設される。
【0049】フィード弁59は、前記アキュムレータ5
8の蓄圧室92と、通路74との間で、前記油圧解放弁
57を迂回して支持ブロック61に配設されるものであ
り、蓄圧室92から通路74に向けての油の流通のみを
許容するものである。またチェック弁60は、蓄圧室9
2およびフィード弁59の接続部に接続されるものであ
り、蓄圧室92およびフィード弁59側に向けての油の
流通を許容すべくして支持ブロック61に配設される。
8の蓄圧室92と、通路74との間で、前記油圧解放弁
57を迂回して支持ブロック61に配設されるものであ
り、蓄圧室92から通路74に向けての油の流通のみを
許容するものである。またチェック弁60は、蓄圧室9
2およびフィード弁59の接続部に接続されるものであ
り、蓄圧室92およびフィード弁59側に向けての油の
流通を許容すべくして支持ブロック61に配設される。
【0050】また支持ブロック1には、吸気弁5が完全
に閉弁した状態で該吸気弁5の上端を検出するリフトセ
ンサSが配設される。
に閉弁した状態で該吸気弁5の上端を検出するリフトセ
ンサSが配設される。
【0051】ところで、上記伝動機構55、油圧解放弁
57、アキュムレータ58、フィード弁59およびチェ
ック弁60は、多気筒内燃機関における各気筒の吸気弁
5に対応してそれぞれ配設されるものであり、各気筒に
おけるチェック弁60は、各気筒に共通にしてシリンダ
ヘッド1に穿設された共通油路93に接続され、この共
通油路93は、調圧弁94を備える分岐油路34に接続
される。
57、アキュムレータ58、フィード弁59およびチェ
ック弁60は、多気筒内燃機関における各気筒の吸気弁
5に対応してそれぞれ配設されるものであり、各気筒に
おけるチェック弁60は、各気筒に共通にしてシリンダ
ヘッド1に穿設された共通油路93に接続され、この共
通油路93は、調圧弁94を備える分岐油路34に接続
される。
【0052】調圧弁94は、シリンダヘッド1の側面に
取付けられるハウジング95と、該ハウジング95に摺
動自在に嵌合されるスプール96とを備える。ハウジン
グ95には、分岐油路34の上流側部分34aに連なる
入力ポート97と、分岐油路34の下流側部分34bに
連なる出力ポート98と、オイルバス32に連通してシ
リンダヘッド1に穿設された解放油路100に連なる解
放ポート99とが設けられる。またハウジング95に
は、一端を閉塞した大径摺動孔101と、大径摺動孔1
01の他端に同軸に連なる小径摺動孔102とが穿設さ
れており、スプール96は大径摺動孔101および小径
摺動孔102に摺動自在に嵌合される。而して大径摺動
穴101の一端とスプール96の一端との間にはばね1
03が縮設される。さらにハウジング95には、オリフ
ィス104を介して出力ポート98に連なる背圧室10
5が、スプール96の他端側を臨ませて形成される。
取付けられるハウジング95と、該ハウジング95に摺
動自在に嵌合されるスプール96とを備える。ハウジン
グ95には、分岐油路34の上流側部分34aに連なる
入力ポート97と、分岐油路34の下流側部分34bに
連なる出力ポート98と、オイルバス32に連通してシ
リンダヘッド1に穿設された解放油路100に連なる解
放ポート99とが設けられる。またハウジング95に
は、一端を閉塞した大径摺動孔101と、大径摺動孔1
01の他端に同軸に連なる小径摺動孔102とが穿設さ
れており、スプール96は大径摺動孔101および小径
摺動孔102に摺動自在に嵌合される。而して大径摺動
穴101の一端とスプール96の一端との間にはばね1
03が縮設される。さらにハウジング95には、オリフ
ィス104を介して出力ポート98に連なる背圧室10
5が、スプール96の他端側を臨ませて形成される。
【0053】スプール96は、入力ポート97と出力ポ
ート98とを連通する位置、出力ポート98を入力ポー
ト97および解放ポート99から隔絶する位置、ならび
に出力ポート98を解放ポート99に連通する位置を、
背圧室105の油圧力と軸方向一端に作用するばね10
3のばね力との大小関係による軸方向位置変化に応じて
切換えるものである。
ート98とを連通する位置、出力ポート98を入力ポー
ト97および解放ポート99から隔絶する位置、ならび
に出力ポート98を解放ポート99に連通する位置を、
背圧室105の油圧力と軸方向一端に作用するばね10
3のばね力との大小関係による軸方向位置変化に応じて
切換えるものである。
【0054】かかる調圧弁94において、背圧室105
の油圧が低いときにはスプール96は図3で示すように
入力ポート97および出力ポート98を連通させた位置
にあり、この状態で、分岐油路34の上流側部分34a
から入力ポート97に油圧が作用すると、該油圧は出力
ポート98を介して分岐油路34の下流側部分34bに
作用するとともにオリフィス104を介して背圧室10
5に作用し、背圧室105に作用した油圧により、ばね
103のばね力に抗して出力ポート98を入力ポート9
7および解放ポート99から隔絶する位置に押圧する油
圧力がスプール96に作用する。而して出力ポート98
の油圧がさらに高くなると、スプール96は出力ポート
98を解放ポート99に連通させる位置に駆動される。
したがってスプール96は、ばね103のばね力と、背
圧室105の油圧による油圧力とがバランスするように
移動して、入力ポート97と出力ポート98とを連通す
る位置、出力ポート98を入力ポート97および解放ポ
ート99から隔絶する位置、ならびに出力ポート98を
解放ポート99に連通する位置を切換え、それにより分
岐油路34の上流側部分34aの油圧が制御されて下流
側部分34bすなわち共通油路93に作用することにな
る。
の油圧が低いときにはスプール96は図3で示すように
入力ポート97および出力ポート98を連通させた位置
にあり、この状態で、分岐油路34の上流側部分34a
から入力ポート97に油圧が作用すると、該油圧は出力
ポート98を介して分岐油路34の下流側部分34bに
作用するとともにオリフィス104を介して背圧室10
5に作用し、背圧室105に作用した油圧により、ばね
103のばね力に抗して出力ポート98を入力ポート9
7および解放ポート99から隔絶する位置に押圧する油
圧力がスプール96に作用する。而して出力ポート98
の油圧がさらに高くなると、スプール96は出力ポート
98を解放ポート99に連通させる位置に駆動される。
したがってスプール96は、ばね103のばね力と、背
圧室105の油圧による油圧力とがバランスするように
移動して、入力ポート97と出力ポート98とを連通す
る位置、出力ポート98を入力ポート97および解放ポ
ート99から隔絶する位置、ならびに出力ポート98を
解放ポート99に連通する位置を切換え、それにより分
岐油路34の上流側部分34aの油圧が制御されて下流
側部分34bすなわち共通油路93に作用することにな
る。
【0055】次にこの実施例の作用について説明する
と、位相制御手段10では、油圧室20の油圧によりピ
ストン21に作用する油圧力と、ピストン21を付勢す
る戻しばね22のばね力とがバランスする位置に該ピス
トン21が移動することにより、クランク軸および動弁
カム軸9の回転位相すなわち吸気弁5の開閉時期が連続
的に制御されるものであり、開閉時期を連続的に変化さ
せるためには油圧室20に作用する油圧を連続的に変化
させればよい。而して、油圧制御弁14は、給油位置、
遮断位置および解放位置間で軸方向移動可能にしてハウ
ジング40に摺動自在に嵌合されるスプール41に、ば
ね49によって給油位置に向けてのばね力を作用さるせ
とともに、背圧室51の油圧による力およびリニアソレ
ノイド42の軸方向推力を解放位置側に向けて作用さ
せ、それらの力のバランスにより油圧室20の油圧を連
続的に制御すべく構成されるものであり、リニアソレノ
イド42の入力電気量たとえば印加電流を変化させるだ
けの簡単な制御により油圧室20の油圧を連続的に変化
させることが可能である。
と、位相制御手段10では、油圧室20の油圧によりピ
ストン21に作用する油圧力と、ピストン21を付勢す
る戻しばね22のばね力とがバランスする位置に該ピス
トン21が移動することにより、クランク軸および動弁
カム軸9の回転位相すなわち吸気弁5の開閉時期が連続
的に制御されるものであり、開閉時期を連続的に変化さ
せるためには油圧室20に作用する油圧を連続的に変化
させればよい。而して、油圧制御弁14は、給油位置、
遮断位置および解放位置間で軸方向移動可能にしてハウ
ジング40に摺動自在に嵌合されるスプール41に、ば
ね49によって給油位置に向けてのばね力を作用さるせ
とともに、背圧室51の油圧による力およびリニアソレ
ノイド42の軸方向推力を解放位置側に向けて作用さ
せ、それらの力のバランスにより油圧室20の油圧を連
続的に制御すべく構成されるものであり、リニアソレノ
イド42の入力電気量たとえば印加電流を変化させるだ
けの簡単な制御により油圧室20の油圧を連続的に変化
させることが可能である。
【0056】本発明の他の実施例として、図9で示すよ
うに、スプール41をばね49′のばね力およびリニア
ソレノイド42′の軸方向推力とで給油位置側に付勢す
るとともに出力ポート44の油圧を背圧としてスプール
41を解放位置側に付勢するように油圧制御弁14′を
構成してもよく、この場合、出力ポート44から出力さ
れる油圧PC とリニアソレノイド42′の印加電流Iと
の関係は図10で示すようになる。
うに、スプール41をばね49′のばね力およびリニア
ソレノイド42′の軸方向推力とで給油位置側に付勢す
るとともに出力ポート44の油圧を背圧としてスプール
41を解放位置側に付勢するように油圧制御弁14′を
構成してもよく、この場合、出力ポート44から出力さ
れる油圧PC とリニアソレノイド42′の印加電流Iと
の関係は図10で示すようになる。
【0057】以上の実施例では、シリンダヘッド1に設
けられた油タンクとしてのオイルバス32から作動油を
汲上げるポンプPを油圧源としたが、クランク軸まわり
の潤滑油供給を行なうための油タンクとしてのオイルパ
ンから作動油を汲上げるポンプを油圧源とするようにし
てもよい。また本発明は、機関弁としての排気弁に関連
して実施することも可能である。
けられた油タンクとしてのオイルバス32から作動油を
汲上げるポンプPを油圧源としたが、クランク軸まわり
の潤滑油供給を行なうための油タンクとしてのオイルパ
ンから作動油を汲上げるポンプを油圧源とするようにし
てもよい。また本発明は、機関弁としての排気弁に関連
して実施することも可能である。
【0058】
【発明の効果】以上のように本発明の第1の特徴によれ
ば、油圧制御弁は、油圧源に通じる入力ポート、油圧室
に通じる出力ポートならびに油タンクに通じる解放ポー
トを備えるハウジングと、入力ポートを出力ポートに連
通させる給油位置、入力ポート、出力ポートおよび解放
ポートを相互に隔絶する遮断位置、ならびに出力ポート
を解放ポートに連通する解放位置間で軸方向移動可能に
してハウジングに摺動自在に嵌合されるスプールと、前
記給油位置に向けてスプールを付勢すべくハウジングお
よびスプールの一端間に介設されるばねと、スプールに
その軸方向いずれか一方に向けて付勢する作動力を発揮
するアクチュエータとを備え、出力ポートに通じる背圧
室が前記解放位置に向けての油圧力を発揮すべくスプー
ルの他端側を臨ませて形成され、前記アクチュエータ
は、作動位置とは無関係に入力電気量に対応した推力を
発揮すべく構成されるので、アクチュエータの入力電気
量を変化させるだけの簡単な制御で油圧室の油圧を連続
的に変化させ、それによりクランク軸および動弁カム軸
間の回転位相を連続的に変化させることが可能となる。
ば、油圧制御弁は、油圧源に通じる入力ポート、油圧室
に通じる出力ポートならびに油タンクに通じる解放ポー
トを備えるハウジングと、入力ポートを出力ポートに連
通させる給油位置、入力ポート、出力ポートおよび解放
ポートを相互に隔絶する遮断位置、ならびに出力ポート
を解放ポートに連通する解放位置間で軸方向移動可能に
してハウジングに摺動自在に嵌合されるスプールと、前
記給油位置に向けてスプールを付勢すべくハウジングお
よびスプールの一端間に介設されるばねと、スプールに
その軸方向いずれか一方に向けて付勢する作動力を発揮
するアクチュエータとを備え、出力ポートに通じる背圧
室が前記解放位置に向けての油圧力を発揮すべくスプー
ルの他端側を臨ませて形成され、前記アクチュエータ
は、作動位置とは無関係に入力電気量に対応した推力を
発揮すべく構成されるので、アクチュエータの入力電気
量を変化させるだけの簡単な制御で油圧室の油圧を連続
的に変化させ、それによりクランク軸および動弁カム軸
間の回転位相を連続的に変化させることが可能となる。
【0059】また本発明の第2の特徴によれば、アクチ
ュエータはリニアソレノイドであるので、アクチュエー
タに必要な特性を容易に得ることができる。
ュエータはリニアソレノイドであるので、アクチュエー
タに必要な特性を容易に得ることができる。
【0060】本発明の第3の特徴によれば、遮断位置に
あるスプールと、非作動状態にあるアクチュエータとの
間には一定の空隙が設定されるので、リニアソレノイド
に特有の不安定域を避けて安定領域のみでリニアソレノ
イドに軸方向推力を発揮させることができる。
あるスプールと、非作動状態にあるアクチュエータとの
間には一定の空隙が設定されるので、リニアソレノイド
に特有の不安定域を避けて安定領域のみでリニアソレノ
イドに軸方向推力を発揮させることができる。
【0061】さらに本発明の第4の特徴によれば、出力
ポートはオリフィスを介して背圧室に連通されるので、
油圧室側の油圧変動が背圧室に直接作用して油圧制御弁
の作動に悪影響が及ぶことを防止することができる。
ポートはオリフィスを介して背圧室に連通されるので、
油圧室側の油圧変動が背圧室に直接作用して油圧制御弁
の作動に悪影響が及ぶことを防止することができる。
【図1】本発明の一実施例の全体縦断側面図である。
【図2】位相制御手段の拡大縦断面図である。
【図3】リニアソレノイドの印加電流に対応する軸方向
推力特性図である。
推力特性図である。
【図4】リニアソレノイドのストロークに対応する軸方
向推力特性図である。
向推力特性図である。
【図5】油圧制御弁のスプールに作用する力を簡略化し
て示す図である。
て示す図である。
【図6】リニアソレノイドの印加電流と油圧との関係を
示す図である。
示す図である。
【図7】リニアソレノイドとスプールとの接触部拡大断
面図である。
面図である。
【図8】リフト量制御手段の拡大縦断面図である。
【図9】本発明の他の実施例の図5に対応する図であ
る。
る。
【図10】図9の油圧制御弁における図6に対応する図
である。
である。
5 機関弁としての吸気弁 9 動弁カム軸 10 位相制御手段 13 作動機構 14,14′ 油圧制御弁 20 油圧室 21 ピストン 32 油タンクとしてのオイルバス 40 ハウジング 41 スプール 42,42′ アクチュエータとしてのリニアソレノ
イド 43 入力ポート 44 出力ポート 45 解放ポート 49,49′ ばね 50 オリフィス 51 背圧室 54 空隙 E 機関本体 P 油圧源としてのポンプ
イド 43 入力ポート 44 出力ポート 45 解放ポート 49,49′ ばね 50 オリフィス 51 背圧室 54 空隙 E 機関本体 P 油圧源としてのポンプ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−134011(JP,A) 特開 平3−54307(JP,A) 特開 昭61−93215(JP,A) 特開 昭61−87913(JP,A) 特開 昭59−120707(JP,A) 特開 平2−298612(JP,A) 特開 平4−136405(JP,A) 実開 平2−76108(JP,U) 実開 昭58−42334(JP,U) 実開 昭62−57711(JP,U) 実開 昭55−104704(JP,U) 実開 平3−99806(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01L 1/34
Claims (4)
- 【請求項1】 機関本体(E)に開閉可能に支持された
機関弁(5)を駆動するための動弁カム軸(9)および
クランク軸間には、軸方向移動位置に応じて動弁カム軸
(9)およびクランク軸の回転位相を制御可能であって
軸方向一端面を油圧室(20)に臨ませるとともに該油
圧室(20)の容積を縮小する側にばね付勢されたピス
トン(21)を有する作動機構(13)と、前記油圧室
(20)の油圧を制御する油圧制御弁(14,14′)
とを備える位相制御手段(10)が介設される内燃機関
の動弁装置において、油圧制御弁(14,14′)は、
油圧源(P)に通じる入力ポート(43)、油圧室(2
0)に通じる出力ポート(44)ならびに油タンク(3
2)に通じる解放ポート(45)を備えるハウジング
(40)と、入力ポート(43)を出力ポート(44)
に連通させる給油位置、入力ポート(43)、出力ポー
ト(44)および解放ポート(45)を相互に隔絶する
遮断位置、ならびに出力ポート(44)を解放ポート
(45)に連通する解放位置間で軸方向移動可能にして
ハウジング(40)に摺動自在に嵌合されるスプール
(41)と、前記給油位置に向けてスプール(41)を
付勢すべくハウジング(40)およびスプール(41)
の一端間に介設されるばね(49,49′)と、スプー
ル(41)にその軸方向いずれか一方に向けて付勢する
作動力を発揮するアクチュエータ(42,42′)とを
備え、出力ポート(44)に通じる背圧室(51)が前
記解放位置に向けての油圧力を発揮すべくスプール(4
1)の他端側を臨ませて形成され、前記アクチュエータ
(42,42′)は、作動位置とは無関係に入力電気量
に対応した推力を発揮すべく構成されることを特徴とす
る内燃機関の動弁装置。 - 【請求項2】 前記アクチュエータ(42,42′)は
リニアソレノイドであることを特徴とする請求項1記載
の内燃機関の動弁装置。 - 【請求項3】 遮断位置にあるスプール(41)と、非
作動状態にあるアクチュエータ(42,42′)との間
には一定間隔の空隙(54)が設定されることを特徴と
する請求項2記載の内燃機関の動弁装置。 - 【請求項4】 前記出力ポート(44)はオリフィス
(50)を介して背圧室(51)に連通されることを特
徴とする請求項1記載の内燃機関の動弁装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5461191A JP2890214B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 内燃機関の動弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5461191A JP2890214B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 内燃機関の動弁装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04287809A JPH04287809A (ja) | 1992-10-13 |
JP2890214B2 true JP2890214B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=12975539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5461191A Expired - Fee Related JP2890214B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 内燃機関の動弁装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2890214B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4394764B2 (ja) | 1999-02-15 | 2010-01-06 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の可変動弁装置 |
JP2019199870A (ja) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | アイシン精機株式会社 | 弁開閉時期制御装置 |
-
1991
- 1991-03-19 JP JP5461191A patent/JP2890214B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04287809A (ja) | 1992-10-13 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |