JPH0368217B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 産業上の利用分野 本発明は、吸気弁あるいは排気弁の開閉作動態
様を機関の低速運転に対応した低速用作動態様と
機関の高速運転に対応した高速用作動態様とに切
換えるための油圧式弁作動変更機構と、該弁作動
変更機構の作動を機関の回転数に応じて制御する
制御手段とを備える内燃機関の動弁制御装置に関
する。

(2) 従来の技術 従来、かかる装置は、たとえば特開昭61−
19911号公報により公知である。

(3) 発明が解決しようとする問題点 ところで上記従来のものでは、機関回転数に応
じて油圧を制御することにより弁作動変更機構の
作動を制御しており、低温時の作動油の粘性が高
いときには、機関の回転数が増大するのに応じて
吸気弁あるいは排気弁を低速用作動態様から高速
用作動態様へと切換えるべく弁作動変更機構の油
圧切換を行なつても、作動油の粘性が高いため弁
作動変更機構が速やかには作動しない。かかる場
合には、機関が高速運転状態となつているにも拘
らず、吸気弁あるいは排気弁は低速用作動態様と
なつままとなる場合があり、かかる場合にはたと
えばロストモーシヨン機構のばねにより吸気弁あ
るいは排気弁のジヤンプが生じるなどの機構上の
不都合が生じたり、特に吸気負圧−機関回転数方
式の電子式燃料噴射装置や進角装置を有する機関
では混合気濃度が過濃となつたり、リタードし過
ぎてしまつたりする。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので
あり、作動油油温が低いときに弁作動変更機構の
作動不調が生じることを回避し得るようにした内
燃機関の動弁制御装置を提供することを目的とす
る。

Ｂ 発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 本発明によれば、制御手段には、弁作動変更機
構の油圧温度に対応する温度を検出する温度検出
器と、機関回転数を検出する回転数検出器とが接
続され、制御手段は、温度検出器の検出値が設定
温度を超えるときには回転数検出器が第１設定値
を超えるのに応じて吸気弁あるいは排気弁を低速
用作動態様から高速用作動態様に切換えるべく弁
作動変更機構を作動せしめ、温度検出器の検出値
が設定温度以下であるときには吸気弁あるいは排
気弁を低速用作動態様に保持すべく弁作動変更機
構の作動を制御するとともに回転数検出器の検出
値が第２設定値を超えるのに応じて機関への燃料
供給を停止せしめる信号を出力すべく構成され
る。

(2) 作用 上記構成によれば、作動油の粘性が高くなる低
温時には、弁作動変更機構を低速作動態様とした
ままとして作動油の粘性が高くなることによる弁
作動変更機構の切換作動不調を回避するととも
に、機関回転数が低速作動態様では対応し得ない
高速となつたときに燃料供給を遮断して機関の不
具合発生を防止することができる。

(3) 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、先ず第１図、第２図および第３図にお
いて、機関本体Ｅに設けられた一対の吸気弁１，
１は、機関のクランク軸から１／２の減速化で回
転駆動されるカムシヤフト２に一体的に設けられ
た一対の低速用カム４，４および高速用カム５
と、カムシヤフト２と平行なロツカシヤフト６に
枢支される第１、第２および第３ロツカアーム
７，８，９と、各ロツカアーム７，８，９の連結
および連結解除を切換えて吸気弁１，１の作動を
機関の運転状態に応じて変更する弁作動変更機構
１０との働きにより開閉駆動される。

カムシヤフト２は、機関本体Ｅの上方で回転自
在に配設されており、低速用カム４，４は吸気弁
１，１に対応する位置でカムシヤフト２に一体化
され、高速用カム５は両低速用カム４，４間でカ
ムシヤフト２に一体化される。両低速用カム４，
４は、カムシヤフト２の半径方向に沿う突出量が
比較的小さい高位部４ａと、ベース円部４ｂとを
それぞれ有し、高速用カム５は、カムシヤフト２
の半径方向に沿う突出量が比較的大きい高位部５
ａと、ベース円部５ｂとを有する。

ロツカシヤフト６は、カムシヤフト２よりも下
方で固定配置される。このロツカシヤフト６に
は、第１〜第３ロツカアーム７〜９がそれぞれ枢
支されるが、第１および第３ロツカアーム７，９
は基本的に同一形状に形成される。すなわち第１
および第３ロツカアーム７，９は、吸気弁１，１
に対応する位置でロツカシヤフト６にそれぞれ枢
支され、各吸気弁１，１の上方位置まで延設され
る。また第１および第３ロツカアーム７，９の上
部には低速用カム４，４に摺接するカムスリツパ
１１，１３が設けられる。第２ロツカアーム８
は、第１および第３ロツカアーム７，９間でロツ
カシヤフト６に枢支されており、この第２ロツカ
アーム８の上部には高速用カム５に摺接するカム
スリツパ１２が設けられる。

各吸気弁１，１の上部には鍔部１４がそれぞれ
設けられており、これらの鍔部１４と機関本体Ｅ
との間には弁ばね１５がそれぞれ介装される。し
たがつて各吸気弁１，１は閉弁方向すなわち上方
に向けて付勢される。また第１および第３ロツカ
アーム７，９には、各吸気弁１，１の上端に当接
し得るタペツトねじ１６が進退可能にそれぞれ螺
合される。

第２ロツカアーム８の端部下面には、有底円筒
状のリフタ１７が当接されており、このリフタ１
７は機関本体Ｅとの間に介装したリフタばね１８
により上方に付勢される。これにより第２ロツカ
アーム８のカムスリツパ１２は高速用カム５に常
時摺接される。

第４図において、弁作動変更機構１０は、一端
を油圧室２１に臨ませて第１ロツカアーム７に摺
動可能に嵌合されるとともに第１および第２ロツ
カアーム７，８を連結する位置およびその連結を
解除する位置間で移動可能な第１連結ピン２２
と、第１連結ピン２２の他端に一端を同軸に当接
させて第２ロツカアーム８に摺動可能に嵌合され
るとともに第２および第３ロツカアーム８，９を
連結する位置およびその連結を解除する位置間で
移動可能な第２連結ピン２３と、第２連結ピン２
３の他端に一端を同軸に当接させて第３ロツカア
ーム９に摺動可能に嵌合されるストツパピン２４
と、前記各ピン２２，２３，２４を連結解除側に
付勢すべくストツパピン２３および第３ロツカア
ーム９間に縮設される戻しばね２５とを備える。

第１ロツカアーム７には、第２ロツカアーム８
側に開放した有底の第１摺動穴２６がロツカシヤ
フト６と平行にして穿設され、この第１摺動穴２
６に第１連結ピン２２が摺動可能に嵌合され、第
１連結ピン２２の一端および第１摺動穴２６の閉
塞端間に油圧室２１が画成される。しかも第１摺
動穴２６の閉塞端には第１連結ピン２２の一端に
当接する規制突部２６ａが突設されており、第１
連結ピン２２の軸方向長さはその一端を規制突部
２６ａに当接させているときにその他端が第１お
よび第２ロツカアーム７，８間に位置するように
設定される。

また第２ロツカアーム８には、第１摺動穴２６
と同径のガイド孔２７がロツカシヤフト６と平行
にして両側面間にわたつて穿設される。このガイ
ド孔２７には第２連結ピン２３が摺動可能に嵌合
されており、第２連結ピン２３の軸方向長さは、
第１連結ピン２２の他端に当接した一端が第１お
よび第２ロツカアーム７，８間にあるときに他端
が第２および第３ロツカアーム８，９間にあるよ
うに設定される。

第３ロツカアーム９には、第２ロツカアーム８
側に開放した有底の第２摺動穴２８がロツカシヤ
フト６と平行にかつガイド孔２７と同径にして穿
設される。この第２摺動穴２８には、一端を第２
連結ピン２３の他端に当接させるストツパピン２
４が摺動可能に嵌合される。しかも第２摺動穴２
８の途中にはストツパピン２４の他端を受けるベ
く第２ロツカアーム８側に臨んだ段部２８ａが設
けられており、この段部２８ａにストツパピン２
４の他端が当接したときに該ストツパピン２４の
一端は第２摺動穴２８内にある。

ストツパピン２４には案内ロツド２９が同軸に
連設されており、この案内ロツド２９は、第２摺
動穴２８の閉塞端に穿設された案内孔３０に移動
自在に挿通される。また戻しばね２５は、前記案
内ロツド２９を囲繞してストツパピン２４と第２
摺動穴２８の閉塞端との間に介装される。

さらに第１摺動穴２６、ガイド孔２７および第
２摺動穴２８は、各ロツカアーム７，８，９が、
対応するカム４，５，４のベース円部４ｂ，５
ｂ，４ｂにそれぞれ摺接している状態で軸線を一
致させるようにして配置される。

ロツカシヤフト６内には油圧供給路３１が設け
られる。また第１ロツカアーム７には、油圧室２
１に通じる油路３３と、その油路３３に連通して
ロツカシヤフト６を囲繞する環状溝３４とが設け
られ、ロツカシヤフト６には油圧供給路３１を環
状溝３４に連通せしめる油孔３５が穿設される。
したがつて油圧供給路３１は油圧室２１に常時連
通する。

油タンク３６から作動油を汲上げる油圧ポンプ
３７の吐出口に接続されるとともにその上流側か
ら順にリリーフ弁３８および逆止弁３９を備える
供給油路４０および油タンク３６に通じる解放油
路４１と、前記油圧供給油路３１に接続された油
路４２との間には、供給油路４０を油路４２に連
通せしめる高速対応状態と、油路４２を解放油路
４２に連通せしめる低速対応状態とを切換える切
換弁４３が介装される。該切換弁４３は、ソレノ
イド４４の励磁および消磁に応じて切換作動する
ものであり、ソレノイド４４の消磁時には第４図
で示すように切換弁４３は油路４２を解放路４１
に連通せしめた低速対応状態となり、またソレノ
イド４４の励磁時には切換弁４３は油路４２を供
給油路４０に連通せしめた状態となる。

この切換弁４３のソレノイド４４は、コンピユ
ータ等の制御手段４５により制御されるものであ
り、この制御手段４５には、弁作動変更機構１０
における作動油の油温に対応するものとして機関
の冷却水温を検出する温度検出器４６と、機関の
回転数を検出する回転数検出器４７とが接続され
ており、制御手段４５は、それらの検出器４６，
４７の検出値に応じてソレノイド４４の消磁・励
磁を切換制御するとともに機関に燃料を供給する
ための燃料供給手段４８を制御する。

すなわち、制御手段４５では第５図で示すよう
な制御手順が設定される。第１ステツプＳ１では
温度検出器４６による検出温度Ｔが設定温度T₀
たとえば50度Ｃ以下であるか否かが判定され、Ｔ
＞T₀であるときには第２ステツプＳ２に進み、
この第２ステツプＳ２ではソレノイド４４が消磁
状態にあるか否かすなわち弁作動変更機構１０の
油圧室２１に通じる油路４２が解放油路４１に連
通して油圧室２１の油圧が解放されているか否か
が判定される。

第２ステツプＳ２でソレノイド４４が励磁され
ていると判断されたときすなわち油圧室２１に油
圧が供給されていると判断されたときには、第３
ステツプＳ３に進み、この第３ステツプＳ３で
は、回転数検出器４７による検出値Ｎが第１設定
値N₁たとえば4000〜4500rpm未満であるか否か
が判定される。Ｎ≧N₁であるときには第５ステ
ツプＳ５に進んでソレノイド４４が励磁され、Ｎ
＜N₁であるときには第８ステツプＳ８に進んで
ソレノイド４４が消磁される。

第２ステツプＳ２でソレノイド４４が消磁され
ていると判定されたときには、第４ステツプＳ４
に進み、この第４ステツプＳ４では、Ｎ＞（N₁＋
△Ｎ）であるか否かが判定され、Ｎ＞（N₁＋△
Ｎ）であるときには第５ステツプS5に進んでソ
レノイド４４が励磁され、Ｎ≦（N₁＋△Ｎ）であ
るときには第８ステツプＳ８に進んでソレノイド
４４が消磁される。前記△Ｎは機関回転数のハン
チングを考慮して設定されるものであり、ソレノ
イド４４を励磁状態から消磁状態とするときには
第１設定値N₁により回転数Ｎが判断され、消磁
状態から励磁状態とするときには第１設定値N₁
に△Ｎを加えた値が基準値として用いられる。

第１ステツプＳ１でＴ≦T₀と判断されたとき
には第６ステツプＳ６に進んで回転数Ｎが第２設
定値N₂たとえば6000rpmを超えるか否かが判定
される。この第２設定値N₂は、前記第１設定値
N₁よりも高くかつ通常の最高回転を制限するた
めの第３設定値（たとえば7000〜8000rpm）より
も低く設定される。Ｎ＞N₂であるときには、第
７ステツプＳ７で燃料供給手段４８に燃料供給を
停止するための信号を出力し、Ｎ≦N₂であると
きには第８ステツプＳ８に進んでソレノイド４４
が消磁される。

次にこの実施例の作用について説明すると、制
御手段４５によりソレノイド４４が消磁状態とな
つているときには油路４２が解放路４１に連通し
て油圧室２１の油圧が解放されているので、第１
および第２連結ピン２２，２３の当接面ならびに
第２連結ピン２３およびストツパピン２４の当接
面は第１および第２ロツカアーム７，８間ならび
に第２および第３ロツカアーム８，９間にあり、
各ロツカアーム７〜９は連結されていない。した
がつて、両吸気弁１，１は、低速用カム４，４に
より揺動駆動されている第１および第３ロツカア
ーム７，９で開閉駆動され、低速用カム４の形状
に応じたタイミングおよびリフト量で開閉作動す
る。

また制御手段４４によりソレノイド４４を励磁
すると、第６図で示すように切換弁４３が切換作
動して油路４２に供給油路４０が連通し、油圧室
２１に油圧が供給される。これにより第１連結ピ
ン２２、第２連結ピン２３およびストツパピン２
４が戻しばね２５のばね力に抗して移動し、第１
連結ピン２２がガイド抗２７に嵌合するとともに
第２連結ピン２３が第２摺動穴２８に嵌合する。
したがつて、各ロツカアーム７，８，９が相互に
連結され、第１および第３ロツカアーム７，９は
高速用カム５で揺動駆動されている第２ロツカア
ーム８に従動するので、両吸気弁１，１は高速用
カム５の形状に応じたタイミングおよびリフト量
で開閉作動する。

かかる内燃機関において、作動油の粘性が高い
低温時すなわち温度検出器４６による検出値が設
定温度以下のときにはソレノイド４４が消磁され
たままであるので、作動油の粘性が高くなること
による弁作動変更機構１０の作動不調が生じるこ
とを回避することができる。しかも機関回転数が
第２設定値たとえば6000rpmを超えるときには燃
料供給が停止されるので、吸気弁１，１を低温作
動態様としたままで、機関回転数が高くなり過ぎ
ることによる吸気弁１，１のジヤンプや、吸気負
圧−機関回転数方式の電子式燃料噴射装置や進角
装置を有する機関で混合気濃度が過濃となつた
り、リタードし過ぎてしまつたりすることを回避
することができる。

なお、制御手段４５に吸気管負圧、スロツトル
開度等の付加、クラツチ信号等などの他の信号を
入力し、それらの信号を加えて動弁制御を行なう
ようにしてもよい。

以上の実施例では吸気弁の動弁装置について述
べたが、本発明を排気弁の動弁装置に適用するこ
とも可能である。

Ｃ 発明の効果 以上のように本発明によれば、制御手段には、
弁作動変更機構の油圧温度に対応する温度を検出
する温度検出器と、機関回転数を検出する回転数
検出器とが接続され、制御手段は、温度検出器の
検出値が設定温度を超えるときには回転数検出器
が第１設定値を超えるのに応じて吸気弁あるいは
排気弁を低速用作動態様から高速用作動態様に切
換えるべく弁作動変更機構を作動せしめ、温度検
出器の検出値が設定温度以下であるときには吸気
弁あるいは排気弁を低速用作動態様に保持すべく
弁作動変更機構の作動を制御するとともに回転数
検出器の検出値が第２設定値を超えるのに応じて
機関への燃料供給を停止せしめる信号を出力すべ
く構成されるので、作動油の粘性が高くなること
により弁作動変更機構の作動不調が生じることを
防止するとともに、燃料供給を停止することによ
り低速用作動態様となつたままで機関回転数が高
くなり過ぎることを回避して機関に不具合が生じ
るのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は平面図、第２図は第１図の−線断面図、第
３図は第１図の−線断面図、第４図は第２図
の−線に沿う断面および油圧系統を示す図、
第５図は制御手段の制御手順を示すフローチヤー
ト、第６図は連結作動状態を示すための第４図に
対応した図である。 １……吸気弁、１０……弁作動変更機構、４５
……制御手段、４６……温度検出器、４７……回
転数検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸気弁あるいは排気弁の開閉作動態様を機関
   の低速運転に対応した低速用作動態様と機関の高
   速運転に対応した高速用作動態様とに切換えるた
   めの油圧式弁作動変更機構と、該弁作動変更機構
   の作動を機関の回転数に応じて制御する制御手段
   とを備える内燃機関の動弁制御装置において、制
   御手段には、弁作動変更機構の油圧温度に対応す
   る温度を検出する温度検出器と、機関回転数を検
   出する回転数検出器とが接続され、制御手段は、
   温度検出器の検出値が設定温度を超えるときには
   回転数検出器が第１設定値を超えるのに応じて吸
   気弁あるいは排気弁を低速用作動態様から高速用
   作動態様に切換えるべく弁作動変更機構を作動せ
   しめ、温度検出器の検出値が設定温度以下である
   ときには吸気弁あるいは排気弁を低速用作動態様
   に保持すべく弁作動変更機構の作動を制御すると
   ともに回転数検出器の検出値が第２設定値を超え
   るのに応じて機関への燃料供給を停止せしめる信
   号を出力すべく構成されることを特徴とする内燃
   機関の動弁制御装置。