JPS6036761Y2 - 弁作動停止機構用制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、特に自動車用エンジンの吸気弁、排気弁等に
用いられるポペット弁の作動を停止する弁作動停止機構
の制御装置に関するものである。

多気筒エンジンにおいては、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金気筒を作動させる必要
がないので、燃料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。

上記吸排気弁を作動、停止させる機構とじては、アクチ
ュエータによって駆動されるストッパを、動弁系の一部
に摺動可能に介装されたプランジャに係脱させるように
したものが考えられるが、このような機構においては、
ストッパとプランジャとの不完全な保合を防止するため
に動弁系の一部をなすカムの位相を検出して、同カムの
カムリフト終了直後をとらえて上記ストッパのプランジ
ャへの係脱を行なう同期制御装置を設ける必要があり、
同期制御装置によってストッパとプランジャとの確実な
係脱を行なうためには、４サイクル機関の場合クランク
軸が少なくとも２〜３回転（カムが１回転以上）しなけ
ればならない。

ところが、上記のようにアイドリング時、低負荷時等で
一部の気筒を休筒させる多気筒エンジンにおいては、ア
イドリング運転からキースイッチを操作してエンジンを
停止させると、たとえ上記アクチュエータへの駆動入力
が遮断されたときに吸排気弁が作動するように構成して
おいても、上記同期制御装置が完全に作動するまでエン
ジンの回転が維持されず、一部の気筒が体筒状態のまま
エンジンが停止してしまうので、再始動の際に始動性が
極めて悪くなるという不具合がある。

本考案は、上記に鑑み提唱されたもので、内燃機関の吸
気弁および排気弁を駆動する動弁系の一部に摺動可能に
介装されたプランジャ、同プランジャに係脱し、係合し
たときに上記プランジャの摺動を停止させるストッパ、
同ストッパを駆動するアクチュエータ、上記動弁系の一
部をなすカムの位相を検出し、同位相に応じて上記アク
チュエータを作動させる同期制御装置を備え、上記アク
チュエータへの駆動入力が遮断されているときに上記ス
トッパが上記プランジャと係合するように構成されたも
のにおいて、上記内燃機関の作動を制御するキースイッ
チが運転位置から停止位置へ変位された時から少なくと
も上記ストッパが上記プランジャに確実に係合するまで
の間上記内燃機関の運転が維持されるように構成したこ
とを特徴とする弁作動停止機構用制御装置を要旨とする
ものである。

以下、本考案の一実施例を図面に従って詳細に説明する
。

第１図ないし第３図において、エンジンの吸気弁および
排気弁のうちの一つに用いられるポペット弁１２を駆動
するための動弁系の一部をなすロッカアーム１０はロッ
カシャフト１４上に摺動可能に枢支され、第１図右方の
アーム１６の端部にはシリンダ１８が装着され、第１図
左方のアーム２０はその端部において図示しないカムに
当接する。

シリンダ１８内には有底円筒形のプランジャ２２が摺動
可能に嵌合されており、ねじ２４によってシリンダ１８
の底面部に固定されたスプリングリテーナ２６とプラン
ジャ２２の底面部との間に介装されたスプリング２８が
プランジャ２２を第１図及び第３図下方に押圧してその
下端の底面部をポペット弁１２の弁軸端に当接させてい
る。

シリンダ１８の円筒壁を横切って右方のアーム１６とプ
ランジャ２２にそれぞれ形成されたスロット３０と３２
内に延在している半円板形のキー３４はこれらアーム、
シリンダ及びプランジャ間の相対回転を防止している。

上記シリンダ１８の円筒壁には、プランジャ２２がシリ
ンダ１８に対して最下方位置（図示の位置）にあるとき
にプランジャ２２の上端の直上となる位置に２つの長孔
３６が対向して設けられており、長孔３６には第２図に
示すように実質的に二叉フォーク状をなすストッパ３８
が挿入されるようになっている。

ストッパ３８の二叉フォーク部は、その内側縁が左方部
分において上記プランジャ２２の外径よりもやや大きい
直径の円筒形をなし、右方部分においてプランジャ２２
の内径に略等しい距離を離れるように形成されている。

上記ロッカアーム１０には、シリンダ４０と、同シリン
ダ内を摺動するピストン４２とから成る油圧アクチュエ
ータ４４が設けられている。

ピストン４２にはロッド４６の一端が嵌合され、戻しス
プリング４８がロッド４６の一端のフランジとシリンダ
４０の底面部との間に介装されてピストン４２とロッド
４６を第１図左方に押圧すると共にこれらを連結状態に
維持している。

ロッド４６の他端は二又状をな腰この二又状の脚部間に
はストッパ３８の左端部が収容されており、ロッド４６
に固定されたピン５０及び同ピンが貫通するストッパ３
８に形成された長円形のスロット５２により、上記スト
ッパ３８とロッド４６とがストッパの摺動方向に沿って
間隙５４を存して連結されている。

ロッカアーム１０の一側面において一端ヲロッカアーム
１０に貫設された枢軸５６上に揺動可能に枢支されたタ
イミングプレート５８は他端ニロツド４６上に延びた係
止部６０を有し、係止部６０は、ロッド４６が第１図及
び第２図に示す最左方位置にあるときにロッド４６の右
端面に係合し、最右方位置に移動されたときにロッド４
６に形成された凹所６２に係合することができる。

タイミングプレート５８はその中央部に、ロッカシャフ
ト１４の外周面の一部をその円周方向に沿って削り取る
ことにより形成されたタイミングカム６４に係合する突
出部６６を有している。

この突出部６６はロッカアーム１０の揺動に応じてタイ
ミングカム６４によりタイミングプレート５δを揺動さ
せるタイミングカムフォロアを構成する。

一端をねじ２４によってシリンダ１８に固定された板ば
ね６８の他端はタイミングプレート５８の係止部６０に
接して、同係止部を下方に押圧すると共に突出部６６を
タイミングカム６４に係合させるように作用している。

また、板ばね６８の一端にはシリンダ１８に沿って下方
に延びた伸長部７０が設けられており、同伸長部はスト
ッパ３８の下面に係合してストッパ３８を上方に押圧し
ストッパの上下振動を防止している。

上記アクチュエータ４４のシリンダ４０は、ロッカアー
ム１０の揺動に関係なく、ロッカアーム１０に設けられ
た油路７２及びロッカシャフト１４の半径方、向に設け
られた供給油路７４を介してロッカシャフト１４内の軸
方向の油路７６に常時連通されている。

油路７６は油圧切換装置７８を介してエンジンのオイル
ポンプのような油圧源Ｐに連結されており、上記のよう
な構成の弁作動停止機構を多気筒エンジンの一部の気筒
の吸、排気弁に適用することにより当該気筒を運転状態
に応じて作動、停止させることが可能となる。

また、上記油圧切換装置７８は、各弁停止機構ごと（各
弁ごと）に１つ、体筒させる各気筒ごとに１つまたは全
体で１つ等弁停止機構の制御方法に応じて設ければよく
、エンジンの運転状態に関する多数の情報（後述するキ
ースイッチの作動信号も含む）を受けるコンピュータ８
０によって制御される。

上記コンピュータ８０は、エンジンの作動、停止を制御
するキースイッチ８２のＯＮ端子８４（運転位置）から
の信号はもちろんのこと、ＯＦＦ端子８６（停止位置）
からの信号も受けるようになっており、上記キースイッ
チ８２の可動接点８８がＯＮ端子８４からＯＦＦ端子８
６へ変位された直後のＯ，”ｆＡ＋〜１秒間上記キース
イッチ８２の可動接点８８とＯＮ端子８４間に並列に接
続されているリレースイッチ９０のコイル９２を励磁さ
せスイッチ９４を閉成する機能も備えている。

なお、上記ＯＮ端子８４は図示しないイグニッションコ
イル等のエンジン運転中に使用される電装品に接続され
ており、符号９６は図示しないエンジンのスタータモー
タに接続されたスタータ端子を示し、符号９８は電源を
示している。

次に、上記のような構成の弁作動停止機構の作動、特に
カムの位相を検出し、それに応じてアクチュエータ４４
を作動させる同期機構について説明する。

第１図ないし第３図はエンジンの運転中に、コンピュー
タ８０の作動により油圧切換装置７８が圧力源Ｐから油
路７６への油圧連通を遮断している状態を示している。

この状態では、油圧アクチュエータ４４には油圧が供給
されておらず、ピストン４２とロッド４６が戻しスプリ
ング４８の押圧力により最左方位置にあり、従ってスト
ッパ３８も最左方位置に移動されてプランジャ２２の上
端に係合している。

この結果、カムリフトが生じてロッカアーム１０が揺動
された時、プランジャ２２はシリンダ１８内を摺動でき
ないので、ポペット弁１２が作動される。

この状態から、エンジンの運転状態に応じてポペット弁
１２の作動を停止させるため、コンピュータ８０が油圧
源Ｐからの油圧を油路７６に供給するように油圧切換装
置７８を作動させると、油圧が油路７４と７２を介して
アクチュエータ４４のシリンダ４０に連通して戻しスプ
リング４８に抗してピストン４２とロッド４６を第１図
右方に押圧するが、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５８の係止部６０がロッド
４６の右端面に係合しているので、ピストン４２とロッ
ド４６は右方に摺動できない。

次に、カムリフトが発生して最大値あるいはその近傍と
なると、ロッカアーム１０が時計方向に回転し、タイミ
ングプレート５８の突出部６６がタイミングカム６４に
追従してタイミングプレート５８を枢軸５６を中心とし
て反時計方向に回転させるので、タイミングプレートの
係止部６０がロッド４６の右端面との保合から外れ、ピ
ストン４２とロッド４６が油圧により右方に摺動される
。

ただし、この状態では、上記係合が外れる以前にロッカ
アーム１０が揺動してポペット弁１２を作動させている
ので、ストッパ３８はプランジャ２２の上端と長孔３６
の上面との間に弁ばね荷重によって挾持されて摺動でき
ない。

従って、ピストン４２とロッド４６はストッパ３８との
連結部分に設けた間隙５４の寸法分だけ摺動し、ロッド
４６の右端面とタイミングプレート５８の係止部６゜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、ストッパ３８が
上記弁ばね荷重から解放されて摺動可能となるので、油
圧によるピストン４２とロッド４６の右方移動に伴って
ストッパ３８の二叉フォーク部の内側縁が長孔３６から
抜脱されてプランジャ２２の摺動が可能となる。

この結果、次にカムリフトが生じてロッカアーム１０が
揺動されても、プランジャ２２がシリンダ１８に対して
摺動するので、ポペット弁１２は作動されない。

なお、この状態では、カムリフトが生じていない時、上
記タイミングプレート５８の係止部６０はロッド４６の
凹所６２に係合している。

エンジンの運転状態に応じてポペット弁１２を再び作動
させるため、コンピュータ８０が油圧切換装置７８を作
動させて油路７２．７４と７６を介してアクチュエータ
４４内の油圧を排出すると、戻しスプリング４８によっ
てロッド４６とピストン４２が左方に押圧されるが、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５８の係止部６０がロッド４６の凹所６２に係合
しているので、ロッド４６は左方に摺動できない。

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
、タイミングプレート５８の反時計方向回転によりその
係止部６０とロッド４６の凹所６２との係合が外れるの
で、ロッド４６とピストン４２は戻しスプリング４８の
押圧力により左方に移動される。

ただし、この状態では、カムリフトが発生してロッカア
ーム１０が揺動されており、プランジャ２２がシリンダ
１８の内部に摺動されているので、ストッパ３８はその
二叉フォーク部の内側縁がプランジャ２２の筒壁面に突
当ることにより摺動できない。

従って、ピストン４２とロッド４６はストッパ３８との
連結部分に設けた間隙５４の寸法分だけ摺動し、タイミ
ングプレートの係止部６０と凹所６２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、プランジャ２２
がスプリング２８の押圧力によってシリンダ１８の外部
下方に摺動されて、その上端が長孔３６の下方に位置す
るので、ストッパ３８が摺動可能となり、戻しスプリン
グ４δによるピストン４２とロッド４６の左方移動に伴
ってストッパ３８の二叉フォーク部の内側縁が長孔３６
に進入し、プランジャ２２の上端に当接係合して、プラ
ンジャ２２の摺動が阻止される。

この結果、次にカムリフトが生じてロッカアーム１０が
揺動された時、プランジャ２２はシリンダ１８に対して
摺動できないので、ポペット弁１２が作動される。

次に、エンジンの運転状態がアイドリングあるいは低負
荷等で、上記弁作動停止機構により、吸・排気弁の作動
が停止されて、一部の気筒が体筒されている状態で、キ
ースイッチ８２の可動接点８８をＯＮ端子８４からＯＦ
Ｆ端子８６へ移動させた場合、即ち、エンジン運転を停
止させようとした場合について説明する。

キースイッチ８２がＯＦＦとなると、電源９８から可動
接点８８、ＯＦＦ端子８６を介してコンピュータ８０へ
電気信号（キースイッチＯＦＦ信号）が送られるので、
同コンピュータ８０はその直後の０．５〜１秒の間、コ
イル９２を励磁させるので、スイッチ９４が閉成される
。

このため、上記数秒間はキースイッチ８２がＯＮとなっ
ている状態と同じ状態が保持されて、エンジンは停止さ
れずにその運転が持続され、この間にクランク軸の回転
数で５〜１０回転（アイドリング時の回転数は通常６０
０ｒｐｍ前後）、即ち４サイクルエンジンのカムの回転
数にして２〜５回転することとなる。

また、上記コンピュータ８０は、キースイッチ８２から
のＯＦＦ信号を受けると同時に油圧切換装置７８を作動
させて、アクチュエータ４４内の油圧を排出させるので
、キースイッチ８２ＯＦＦ直後にエンジンの運転が維持
されている間に、上述したポペット弁１２を作動させる
場合の順序に従って弁作動停止機構が作動し、体筒して
いた気筒の吸、排気弁が作動されて、当該気筒が運転状
態となる。

そして、上記期間経過後、コンピュータ８０がコイル９
２を消磁させるので、スイッチ９４が開底され、エンジ
ンが完全に停止する。

従って、全気筒ぎ作動する状態で、エンジンが停止する
ので、再始動性が通常のエンジンと同様に良好なものと
なる。

なお、上記ストッパ３８とプランジャ２２との係合ある
いは解放を確実に行なうためには、上記の作動説明から
も明らかなように、コンピュータ８０によって油圧切換
装置７８が作動された後にカムリフトを１回発生させる
、即ちカムを略１回転させればよいわけであるが、コン
ピュータ８０の信号発生時期とカムの位相との関係、油
圧の上昇または降下に伴なうアクチュエータ４４作動の
タイムラグ、複数の気筒を体筒させる場合の他の気筒と
の位相のずれ等を考慮する必要があるので、弁作動停止
機構を体筒させる金気筒において確実に作動させるため
にはカムを２〜２．５回転（４サイクルエンジンのクラ
ンク軸で４〜５回転）させる必要がある。

また、上記実施例においては、キースイッチ８２をＯＮ
からＯＦＦにした直後の所定時間（０，５〜１秒間）エ
ンジンの運転を維持するように構威したが、上記所定時
間を設定する代わりにエンジンのカム軸又はクランク軸
の回転数を検出する装置を設はキースイッチ８２をＯＮ
からＯＦＦにした直後の所定回転数（カム軸の回転で２
〜２．５回転程度）の間エンジンの運転を維持するよう
に構威しても同様の作用効果を得られるものである。

さらに、上記実施例において、コンピュータ８０はキー
スイッチ８２の０Ｎ−ＯＦＦ状態及びエンジン運転状態
に応答して油圧切換装置７８、例えば三方向ソレノイド
弁を制御するものであるが、コンピュータが出力電流を
発生した時には上記ソレノイド弁がアクチュエータへ油
圧を供給するように作動腰コンピュータが出力電流を発
生しない時にはソレノイド弁がアクチュエータから油圧
を排出するように作動するように構成しておくことが重
要である。

もし、コンピュータが出力電流を発生しない時にソレノ
イド弁がアクチュエータへ油圧を供給するようになって
いる場合、キースイッチをＯＦＦにした時アクチュエー
タは油圧供給状態に保持される可能性があり、その後特
に厳寒地域で長時間放置されて油の粘度が非常に大きく
なった場合には弁作動停止機構がポペット弁の作動を停
止した状態で固着してしまい、この状態でエンジンを始
動させても金気筒が作動されないため始動性は非常に悪
くなってしまう。

しかし、上記のような構成にしておくことにより、キー
スイッチがＯＦＦの時コンピュータは出力電流を発生し
ないので、アクチュエータの油圧は確実に排出され、ポ
ペット弁は必ず作動状態となり、従ってエンジン始動時
には確実に全気筒を作動させて始動性を良好に維持でき
るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案−実施例の態様を示す説明図、第２図は
第１図の線■−■に沿った断面図、第３図は第１図の線
■−■に沿った断面図である。 １０・・・・・・ロッカアーム、１２・・・・・・ポペ
ット弁、１４・・・・・・ロッカシャフト、１８・・・
・・・シリンダ、２２・・・・・・プランジャ、３８・
・・・・・ストッパ、４２・・・・・・ピストン、４４
・・・・・・油圧アクチュエータ、４６・・・・・田ツ
ド、４８・・・・・・戻しスプリング、５８・・・・・
・タイミングプレート、６４・・・・・・タイミングカ
ム、６訃・・・・・板ばね、７８・・・・・・油圧切換
装置、８０・・・・・・コンピュータ、８２・・・・・
・キースイッチ、８４・・・・・・ＯＮ端子、８６・・
・・・・ＯＦＦ端子、９０・・・・・・リレースイッチ
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関の吸気弁および排気弁を駆動する動弁系の一部
   に摺動可能に介装されたプランジャ、同プランジャに係
   脱腰係合したときに上記プランジャの摺動を停止させる
   ストッパ、同ストッパを駆動するアクチュエータ、上記
   動弁系の一部をなすカムの位相を検出し、同位相に応じ
   て上記アクチュエータを作動させる同期制御装置を備え
   、上記アクチュエータへの駆動入力が遮断されていると
   きに上記ストッパが上記プランジャと係合するように構
   成されたものにおいて、上記内燃機関の作動を制御する
   キースイッチが運転位置から停止位置へ変位された時か
   ら少なくとも上記ストッパが上記プランジャに確実に係
   合するまでの間上記内燃機関の運転が維持されるように
   構成したことを特徴とする弁作動停止機構用制御装置。