JP6361706B2 - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents
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Description
また、内燃機関のポンプ損失を低減するとともにバルブ駆動時のフリクション損失を低減することができる。また、油圧をリリーフすることで吸気バルブを任意のタイミングで閉じ動作させることができるので、バルブリフト位置を検出してバルブリフト位置でロッカアームの揺動速度を緩めることにより、吸気バルブがバルブシートへ急激に衝突することを防止することができる。
図1〜5を用いて本発明の実施の形態に係る可変動弁装置100の構成について説明する。図1に示すように、本実施の形態に係る可変動弁装置100は、カム軸1と、このカム軸1に固定されたカム2と、カム軸1の側方にカム軸1と平行に配置された支持軸3と、揺動動作に伴って他端部側で吸気バルブ4を開閉させるロッカアーム5と、揺動アーム6と、油圧アクチュエータ20と、アキュムレータとしてのオイルリザーブタンク30と、ソレノイドバルブ40と、エンジンコントロールユニット(ECU)50と、を備える。
吸気バルブ4は、図示しないシリンダヘッド側のバルブガイドで軸方向に進退可能に設けられ、上端がバルブリテーナ17で支持されたバルブスプリング11により引き上げる方向(吸気ポートと燃焼室とを閉じる方向)に付勢されている。図5に示すように、吸気バルブ4は、閉弁時にシリンダヘッド側に設けられたバルブシート(弁座)18に接触している。
カム軸1は、図示しないシリンダヘッド側の軸受け部に回転自在に支持され、図示しないチェーンやベルト等により図示しないクランクシャフトと連動して回転するようになっている。カム軸1の回転数は、例えばクランクシャフトの回転数の1/2となるように設定されている。また、本実施の形態において、このカム軸1は、図示しないエンジンの前後方向(図1および図2に矢印で示す方向)に沿って延びるように配置されている。
ロッカアーム5は、一端部が支持軸3に揺動自在に軸支されている。ロッカアーム5の中央には、揺動アーム6が揺動可能に軸支されている。ロッカアーム5の他端側のアーム先端部5Aには、吸気バルブ4の上端に当接するアジャストスクリュー9が下方に突出するようにロックナット10で締結されている。このアジャストスクリュー9がアーム先端部5Aより下方に突出する長さを調整することにより、吸気バルブ4のバルブクリアランスを適宜調整することができる。なお、ロッカアーム5の一端側には、図示しないシリンダヘッド側に設けられたセンサ部としてのギャップセンサ7と対向する位置に被検出部5Bが設けられている。
揺動アーム6は、中間部が、ロッカアーム5に対して回転軸としての支点アームピン8で軸支されている。なお、支点アームピン8は、抜け止めクリップ8Aで抜けないように固定されている。この揺動アーム6は、一対の中間部で屈曲したアームプレート12を備える。これら一対のアームプレート12の一方の端部同士は、第1接触部としての円筒状の第1入力ローラ15が介在され、この第1入力ローラ15は第1ローラピン16で回転自在に軸支されている。また、一対のアームプレート12の他方の端部同士は、第2接触部としての円筒状の第2入力ローラ13が介在されている。この第2入力ローラ13は、第2ローラピン14で回転自在に軸支されている。第1入力ローラ15は、カム2のカム面が常時接触するように設定されている。第2入力ローラ13は、後述する油圧アクチュエータ20の出没部としてのタペット23に常時接触するように設定されている。
図3に示すように、本実施の形態で用いる油圧アクチュエータ20は、内部に第1油圧室構成管21Aを同軸的に備えるガイド筒21と、第1油圧室構成管21Aにスライド自在に嵌合する第2油圧室構成管22Aを備えたピストン22と、ピストン22を収納した状態でガイド筒21にスライド自在に嵌合する円筒容器状のタペット23と、ガイド筒21とピストン22との間に介在されピストン22およびタペット23をガイド筒21から突出する方向に付勢するリターンスプリング24と、ガイド筒21の上部に設けられ第1油圧室構成管21Aに連通するオイル通路ケース25と、オイル通路ケース25に設けられたチェックバルブ26と、チェックバルブ26を介してオイル通路ケース25に連通するオイル供給通路27と、オイル供給通路27に接続されたオイルポンプ28と、を備えて構成されている。
図4に示すように、オイルリザーブタンク30は、下部にオイルリリーフ通路31が連通するシリンダ32と、このシリンダ32内に収納されたピストン33と、シリンダ32の上部内壁とピストン33との間に介在されピストン22をシリンダ32の下部内壁へ向けて付勢するスプリング34と、備えて構成されている。シリンダ32の上部には、エア抜き孔32Aが形成されている。また、シリンダ32の側壁32Bの所定の高さ位置には、オイルリリーフ孔32Cが形成されている。
(可変動弁装置の動作)
次に、本実施の形態に係る可変動弁装置100の動作について説明する。
図5は、エンジンの回転数が所定の回転数以上のときに吸気バルブ4の最大リフト量LMAXの設定が選択された場合の吸気バルブ4の非作動時(バルブリフトが発生していないとき)の状態を示す正面図である。図6は、吸気バルブ4の最大リフト量の設定が選択された場合において、吸気バルブ4が作動してリフト量が最大となった状態を示している。
次に、エンジンの負荷および回転数が所定の運転領域のときに吸気バルブ4の最小リフト量(LMIN)の設定が選択された場合、吸気バルブ4の非作動時(バルブリフトが発生していないとき)の状態は、図5に示した状態と同様である。図7は、吸気バルブ4の最小リフト量の設定が選択された場合において、吸気バルブ4が作動して最小リフト量となったときのバルブリフト状態を示している。図8は、吸気バルブ4の最小リフト量の設定が選択された場合において、油圧アクチュエータ20、オイルリザーブタンク30、およびソレノイドバルブ40の作動に基づいて吸気バルブ4を閉じた状態を示している。
以上、実施の形態について説明したが、この実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
1 カム軸
2 カム
2A ベース円部
2B ノーズ部
3 支持軸
4 吸気バルブ
5 ロッカアーム
5A アーム先端部
5B 被検出部
6 揺動アーム
7 ギャップセンサ(センサ部)
8 支点アームピン(回転軸)
13 第2入力ローラ(第2接触部)
15 第1入力ローラ(第1接触部)
18 バルブシート
20 油圧アクチュエータ
21 ガイド筒
21A 第1油圧室構成管
22 ピストン
22A 第2油圧室構成管
23 タペット(出没部)
24 リターンスプリング
25 オイル通路ケース
26 チェックバルブ
27 オイル供給通路
28 オイルポンプ
29 油圧室
30 オイルリザーブタンク(アキュムレータ)
31 オイルリリーフ通路
32 シリンダ
32C オイルリリーフ孔
33 ピストン
34 スプリング
40 ソレノイドバルブ
41 プランジャ
50 ECU
Claims (2)
- 一端部が支持軸に揺動自在に軸支され、揺動動作に伴ってエンジンバルブを開閉動作させるロッカアームを備え、
前記ロッカアームの他端部がカムに押圧されることによってエンジンバルブを開放動作させる内燃機関の可変動弁装置であって、
シリンダヘッドに設けられるセンサ部と、
前記ロッカアームに該ロッカアームの長手方向において前記他端部よりも前記一端部に近接して設けられ前記ロッカアームの揺動動作に伴って前記センサ部に接離して前記ロッカアームの揺動動作の状態を検知することで前記エンジンバルブのリフト量が検知される被検出部と、
を備え、
前記ロッカアームが前記支持軸を支点として回動し、前記被検出部がセンサ部に対して所定距離まで近づくと、センサ部からエンジンコントロールユニットに検出信号を出力することにより、前記エンジンコントロールユニットがバルブリフト量を算出することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 - 一端部側が支持軸に揺動自在に軸支され、揺動動作に伴って吸気バルブを開閉動作させ、他端部がカムに押圧されることによって吸気バルブを開放動作させるロッカアームと、
前記ロッカアームに中間部が回転軸で揺動自在に軸支され、前記回転軸を挟む位置に第1接触部と第2接触部とを有する揺動アームと、
前記第1接触部の近傍に配置されたカム軸に固定され、前記第1接触部に接触して前記吸気バルブのリフトを可能とするカムと、
前記ロッカアームの長手方向において前記他端部よりも前記一端部に近接して設けられた被検出部と、
シリンダヘッドに設けられて前記被検出部との距離に基づきバルブリフト位置を算出するセンサ部と、
前記第2接触部に接触する出没部を有し、作動油により容積変化して該容積変化に応じて前記出没部を出没駆動させる油圧室とを備え、前記カム山によって前記吸気バルブがリフトしている間に、前記油圧室の容積を縮小して前記出没部を後退させて前記吸気バルブを任意のタイミングで閉じ動作させる油圧アクチュエータと、
前記油圧室と連通するオイルオイルリリーフ通路と、
前記オイルリリーフ通路を解放した後、吸気バルブを任意のタイミングで閉じ動作させる際に、前記センサ部からの出力信号に基づいて吸気バルブの閉じ動作完了の前に、オイルリリーフ通路を一旦閉じ、再度オイルリリーフ通路を解放するように制御されるソレノイドバルブと、
を備えることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
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