JPS62203913A - 自動車用エンジンの動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野１ 本発明は自動車用エンジンの動弁装置に関するものであ
る。 【従来の技術】 この種の動弁装置としては、２吸気バルブ型のものとし
て特開昭６０−１３１２号公報、特開昭６０−９０９０
６号公報に記載されているものが知られている。 ここでは、一対のバルブに対応する揺動アーム（ロッカ
アーム）をそれぞれ用意し、揺動アームの一方は他方か
ら揺動力を受ける形式として、このためのアクチュエー
タの働きで、一対のバルブを共に開閉させる状態と、一
方のみを作動させて他方を休止させる状態とに切換える
ようになっている。このようにバルブの一方を必要に応
じて休止させるのは、低回転低負荷時、片方のバルブを
不活性にすることにより内部ＥＧＲ率を低減させ、吸気
速度を増大させることになり、この領域の燃焼を改善で
きる点で有効である。

【発明が解決しようとする問題点） ここで問題になるのは、各１個のバルブについて、揺動
アームへの揺動力伝達の切換えが独立してできないため
に、対をなすバルブの一方を休止状態に切換え制御する
という２吸気バルブ型における動弁装置（あるいは１気
筒に対して２個の吸気バルブ、２個の排気バルブを有す
る４バルブ型における動弁装置）に採用されるにとどま
る。 なお、各１個のバルブについて、揺動アームへの揺動力
伝達および停止を切換える手段としてはロッカアーム内
にバルブ停止機構を組込んだ特開昭５９−２３０２０号
公報所載のものや、カム軸に対してカムを固定状態にし
たり、可動状態にしたりすることでバルブ停止機能を発
揮する特υ口昭５９−１６２３０７＠公報所載のものな
どがあるが、使用対象は、やはり前述の２吸気バルブ型
などの多弁型エンジンにおいてのみであって、通常の１
吸気バルブ、１排気バルブ型のエンジンには、特別の場
合を除いて採用できない。この特別の場合とは、当該気
筒について、機能停止させる場合である。 本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、それぞ
れの気筒について、エンジン運転状況に応じた２通りの
吸気状態が得られるように選択制御ができ、多弁型、通
常型のいづれのエンジンでも採用できる自動車用エンジ
ンの動弁装置を提供することを目的としている。 【問題点を解決するための手段１ この目的のため、本発明はカムシャフトに設けたカムに
スリッパを摺接して揺動力を受ける揺動アームを具備し
、上記揺動アームの揺動でバルブの開閉を行なうものに
おいて、上記カムシャフトには高速制御および低速制御
に適したバルブの開閉を行なう形状の異なるカムを具備
し、上記各カムに対応する揺動アームの各スリッパを上
記各カムに摺接すると共に、上記揺動アームと同じ枢支
点で支えられて揺動アームの動きをバルブに伝達する制
御アームを具備し、上記制御アームに対して上記揺動ア
ームを、それらのスリッパが上記カムのベース円上で摺
接する位置において、選択的に係脱制御する手段を具備
している。 【作　　用】 上記構成に基づき、本発明は、制御アームに対するいづ
れかの揺動アームの選択的係合状態で、高速制御に適し
たバルブの開閉状態（バルブリフト量およびタイミング
）あるいは低速制御に適したバルブの開閉状態を、各気
筒につき、単独で選択制御できることになり、２吸気型
に限られることなく広く一般の動弁系に採用でき、エン
ジンの低速低負荷から高速高負荷の運転について、望ま
しい運転制御が実現できることになる。

【実　施　例】

以下、本発明の一実茄例を第１図ないし第９図を参照し
て具体的に説明する。図において、符号１はカムシャフ
トであり、カムシャフト１には、１つのバルブ（例えば
吸気バルブ）２に対応するカム部材３が用意されている
。上記カム部材３は左右に第１および第２のカム３ａ、
　３ｂを、また中央にはベース円相当の円筒部３Ｃをそ
れぞれ具備している。上記カム３ａｔ３よび３ｂはバル
ブ２の開閉に適合した特性の小さなリフト愚と開角の小
さなタイミングをもたらす形状および大きなリフト市と
開角の大きなタイミングをもたらす形状を、それぞれ具
備しており、また、カム３ａ、　３ｂ相互は、円筒部３
Ｃと同じベース円を備えている。そして、上記カム３ａ
、　３ｂには、それぞれ揺動アーム（ロッカアーム）４
および５の各スリッパ４ａおよび５ａが摺接されている
。また、上記揺動アーム４および５に共通する枢支点に
は、シャフト６によって制御アーム７が枢支されており
、そのスリッパ７ａを円筒部３Ｃに摺接しかつ一端７ｂ
をバルブステム２ａに当接している。そして、これら揺
動アーム４，５および制御アーム７はスプリング１７に
よって、そのスリッパ４ａ、　５ａおよび７ａをカム部
材３の対応個所、すなわちカム３ａ、　３１）および円
筒部３ｃに弾接しである。 なお、上記制御アーム７の一端７ｂにはハイドロリック
ラッシュアジャスタ８が取付けられている。 上記揺動アーム４．５および制御アーム７は、それらの
各スリッパ４ａ、　５ａおよび７ａが、それぞれ対応す
るカム３ａ、　３ｂおよび円筒部３ｃのカム面における
ベース円上に摺接する位置で、互いに一致する係脱用ピ
ン孔９　、１０．１１を具備しており、このビン孔９　
、１０．１１ニ嵌挿されるビン１２ａ　、　１２ｂ　１
よび１２Ｃが用意されている。 上記ビン１２ａ　、　１２ｂ　、　１２ｃはそれぞれビ
ン孔９゜１０、１１に嵌挿支持されており、上記ビン１
２ａはピストン１３の頭部に摺接されており、ピストン
１３に加わる油圧力で押圧され、ビン１２ｂを押してビ
ン孔９からビン孔１０へともどさせるようになっており
、この時、ビン１２ｃをビン孔１０から導出しビン孔１
１に戻す動きをする。一方、ビン１２ｃはスプリング１
４で常時、弾圧されていて、ピストン１３に対する油圧
がドレーンされる時、ビン１２ｂを押して、ビン孔１１
から導出させ、かつビン孔９へ導入させる働きをする。 なお、上記ピストン１３は、フレーム側に設けた油圧シ
リンダ１５に嵌挿されており、上記揺動アーム４が揺動
する時、ビン１２ａが移動する領域に置かれている。ま
た、スプリング１４は、揺動アーム５の一側に設けたス
プリング座１６で支持されている。 このような構成では、例えば低回転低負荷時、予め選択
された吸気バルブのリフトｍを下げかつバルブ開角を狭
めて吸気量を抑制する場合、油圧シリンダ１５への圧油
をドレーンすると、カムシャフト１の回転で、カム３ａ
、　３ｂがそれぞれそのベース円においてスリッパ４ａ
、　５ａに摺接する段階で、ビン孔９　、１０．１１が
一致して第３図にみられるように、スプリング１４の働
きでビン１２ｃがビン１２ｂを押圧して、ビン孔１１か
ら導出させ、ビン孔１０へ戻す。この時ビン１２ｂは一
端をビン孔１０からビン孔９へと導入させる。したがっ
て制御アーム７と揺動アーム５との連繋は解除され、揺
動アーム４との連繋が達成される。このため、第６図に
みられるように制御アーム７は揺動アーム４に追随した
形となり、バルブ２を少ないリフト量、狭開角のタイミ
ングで動作する状態を維持する。 また、油圧シリンダ１５へ圧油を供給すると、ビン１２
ａに押圧力が加えられる。この状態で、カムシャフト１
の回転で、両カム３ａ、　３ｂがそれぞれそのベース円
においてスリッパ４ａ、　５ａに摺接する段階でビン孔
９　、１０．１１が一致して、第４図にみられるように
ビン１２ａがビン１２ｂを押圧してビン孔９から導出し
、ビン孔１０へ戻す。この時、ビン１２ｂはその一端を
ビン孔１０からビン孔１１へと、スプリング１４に抗し
て導入させる。したがって、制御アーム７と揺動アーム
４との連繋が解除され、揺動アーム５との連繋が達成さ
れる。このため第７図にみられるように、制御アーム７
は揺動アーム５に追随した形となり、バルブ２を大きい
リフト量、広間角のタイミングで動作する状態を維持す
る。 なお、上記実施例では、ロッカアーム式動弁系に採用し
た例が示されているが、スイングアームを揺動アームと
するスイングアーム式動弁系でも採用できること勿論で
あるし、当然、エンドピボット式の動弁系にも採用でき
る。 また、上記実施例では、揺動アーム４．５を、制御アー
ム７に対して、上記揺動アーム４．５のスリッパ４ａ、
　５ａが各対応のカム３ａ、　３ｂのベース円上に摺接
する位置で係脱制御する手段として、ビン１２ａ〜１２
Ｃ１ビン孔９　、１０．１１、ピストン１３、スプリン
グ１４、シリンダ１５の構成を用いたが、同じ機能を達
成できるものであれば、他の係脱制御手段を用いてもよ
いこと勿論である。なお、上記係脱制御手段の制御信号
は、エンジンの回転状態、負荷状態などの諸元から別に
求められ、与えられるものである。 第８図は、バルブ制御のための切換点をエンジン回転数
で、例えば３００Ｏｒ、ｐ、ｍにした場合のトルク特性
の線図であり、吸気バルブ２の制御切換え領域が二つに
分かれている。しかして、低速制御では、カムの開角が
１１０度ぐらい、高速制御ではカムの開角が１４０度ぐ
らいに設定されている。このため、低速では高いトルク
を得、高速でも、トルク低下の少ないエンジンの特性が
得られる。なお、第９図は同じく馬力特性を示した線図
であり、高速でも馬力低下の少ないエンジン特性が得ら
れる。

【発明の効果】

本発明は、以上詳述したようになり、揺動アームを制御
アームに対して選択的に係脱制御することで、高速制御
、低速制御に適したリフト量、タイミング（バルブ開角
）での吸気バルブ制御が実現でき、各気筒毎にバルブ制
御ができるので、広く一般の動弁系に採用できる上、低
回転から高回転に到るまで大きなトルクを得ることがで
き、エンジンの特性が負荷に対応して適合するという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側面図、第２図は要部
の分解斜視図、第３図、第４図はピンの係脱に係る他の
状態を示す底面図、第５図はベース円領域でのロッカア
ームの位置を示す側面図、第６図はバルブの小リフト動
作状態の側面図、第７図はバルブの大リフト動作状態の
側面図、第８図はトルク特性のグラフ、第９図は馬力特
性のグラフである。 １・・・カムシャフト、２・・・バルブ、２ａ・・・バ
ルブステム、３・・・カム部材、３ａ、　３ｂ・・・カ
ム、３Ｃ・・・円筒部、４．５・・・揺動アーム、４ａ
、　５ａ・・・スリッパ、６・・・シミツト、７・・・
制御アーム、７ａ・・・スリッパ、７ｂ・・・一端、８
・・・ハイドロリックラッシュアジャスタ、９〜１１・
・・ビン孔、１２ａ〜１２ｃ・・・ビン、１３・・・ピ
ストン、１４・・・スプリング、１５・・・油圧シリン
ダ、１Ｇ・・・スプリング座。 特許出願人　　　　富士重工業株式会社代理人　弁理士
　　小　橋　信　浮 量　　弁理士　　村　井　　　進 り＝５ハ ウジ形乙 ７５１：Ｄ プロ０ シ７タコ シロ３図 、７９に −一１−七Ｆ気

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 カムシャフトに設けたカムにスリッパを摺接して揺動力
   を受ける揺動アームを具備し、上記揺動アームの揺動で
   バルブの開閉を行なうものにおいて、 上記カムシャフトには高速制御および低速制御に適した
   バルブの開閉を行なう形状の異なるカムを具備し、 上記各カムに対応する揺動アームの各スリッパを上記各
   カムに摺接すると共に、上記揺動アームと同じ枢支点で
   支えられて揺動アームの動きをバルブに伝達する制御ア
   ームを具備し、 上記制御アームに対して上記揺動アームを、それらのス
   リッパが上記カムのベース円上で摺接する位置において
   、選択的に係脱制御する手段を具備していることを特徴
   とする自動車用エンジンの動弁装置。