JPS63179108A - エンジンの油圧コントロ−ル装置 - 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） 本発明は、油圧の供給によって作動する駆動部を備えた
エンジンにおいて、上記駆動部に対して供給する油圧を
制御する油圧コントロール装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、例えばエンジンの動弁系において、パルプ開
閉タイミングもしくはバルブリフトａを運転状態に応じ
て変更することによってエンジンの運転性能を向上する
について、その駆動部の作動源としてエンジンにおいて
発生する油圧を利用する技術が、特開昭５９−２３１１
１８号に見られるように公知である。

また１、上記先行例においては、エンジンを潤滑するオ
イルの一部を前記駆動部に導くについ゛て、そのオイル
供給通路に制御弁を介装し、この制御弁は特定運転領域
において駆動部へオイルを供給して駆動する一方、非駆
動運転時にはオイルをオイルパンにリターンするように
作動する。

（発明が解決しようとする問題点） しかして、上記のような駆動部に対する油圧の供給にお
いて、エンジンの停止状態では１ｉＩＪ９１１弁から駆
動部側に至るオイル系統のオイルは各部から漏れてオイ
ルパンに流れ、制御弁下流側のオイルは空の状態となる
。このため、エンジンの始動後に初めて駆動部を作動す
るべく制御弁を操作した場合に、前記制御弁下流側のオ
イル系統にオイルが充填される間は駆動部の作動が遅れ
、その間は運転状態に適応した特性が得られないことに
なる。

また、前記のような駆動系においては、加圧オイルを蓄
える膨張室を設けて駆動部の作動に伴う容量増大に対応
するようにしているが、上記のような初回の制御弁作動
時の応答遅れに対処するためにはこの膨張室の容積を大
きくする必要がある。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、エンジンの始動後に
おける制御弁の操作に対する初回の駆動部の作動遅れを
改善して応答性を向上するようにしたエンジンの油圧コ
ントロール装置を提供することを目的とするものである
。

（問題点を解決するための手段） 本発明の油圧コントロール装置は、オイル供給通路を駆
動部に連なる第１分岐通路とオイルパンに連なる第２分
岐通路とに分岐し、両分岐通路を開閉制御する制御弁は
、閉弁時に両分岐通路を連通ずる一方、開弁時にはオイ
ル供給通路と第１分岐通路とを連通するものであり、エ
ンジン始ｉＩＪ峙、上記制御弁を所定期間開作動させる
制御手段を設けたことを特徴とするものである。

（作用） 上記のような油圧コントロール装置では、エンジンの始
動時に制御弁を所定期間だけ開作動し、駆動部に対する
第１分岐通路にオイルを供給して制御弁下流の第１分岐
通路にオイルを充満させておき、制御弁の開作動時には
直ちに駆動部に対する油圧を上昇することによってエン
ジン始動後の初回の駆動部の駆動における良好な応答性
を得るものである。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の油圧コントロール装置の構成を模式的
に示している。

エンジン１のバルブタイミング可変機構等の油圧により
制御される駆動部２に対し、図示しないオイルポンプに
よって加圧されたオイルの一部は、メインギヤラリ（図
示せず）から油圧コントロール装置３を経て高速時等の
所定運転時期に供給されその駆動を行うものである。

前記エンジン１からの加圧オイルはオイル供給通路４に
送給され、このオイル供給通路４は途中に膨張室５を備
え、膨張室５より下流側の分岐部４ａで前記駆動部２に
連なる第１分岐通路６と、オイルパン（図示せず）に連
なる第２分岐通路７（リリーフ通路）とに分岐されてい
る。前記膨張室５は背部にスプリング５ａが縮装された
ピストン５ｂを備え、オイル供給通路４の加圧オイルを
蓄えるアキュムレーターを構成している。

前記第１分岐通路６と第２分岐通路７との分岐部４ａに
は両分岐通路６．７を開閉制御する制御弁８が配設され
ている。該制御弁８はアクチュエータ８ａの作動による
弁体８ｂの移動によって、第１分岐通路６とオイル供給
通路４または第２分岐通路７との連通を切換開閉するも
のであり、アクチュエータ８ａのＯＦＦ作動による弁体
８ｂの閉弁（前進）時には第１分岐通路６と第２分岐通
路７とを連通ずる一方、アクチュエータ８ａのＯＮ作動
による開弁（後Ａ）時にはオイル供給通路４と第１分岐
通路６とを連通ずるように配設されている。　。

また、膨張室５底部のオイル供給通路４と第１分岐通路
６とが前記制御弁８をバイパスするバイパス通路９によ
って連結されている。このバイパス通路９は、前記オイ
ル供給通路４より通路径が小径に設けられている。ざら
に、前記制御弁８より下流側の第２分岐通路７にはリリ
ーフ弁１０が介装され、該リリーフ弁１０はスプリング
１０ａによるボール１０ｂの開弁設定圧が前記駆動部２
の駆動圧より低い圧力値に設定されている。

前記制御弁８の作動は、そのアクチュエータ８ａに対す
る制御手段１１からの制御信号によって制御される。前
記制御弁８はエンジンの低速運転時には閉弁状態（ＯＦ
Ｆ作動）で、高速時に開弁（ＯＮ作動）するように作動
するとともに、エンジン始動時に所定期間開作動（ＯＮ
作動）するように制御されるものであり、前記制御手段
１１はエンジン回転数を検出する回転センサー１２の信
号を受けて、エンジン回転数から始動時および高速・低
速時の作動領域を判定して制御弁８のアクチュエータ８
ａに駆動信号を出力するものである。

上記制御手段１１の作動を第２図のフローチャートに基
づいて説明する。スタート後、ステップＳ１でイグニッ
ションＯＮ信号が入力されると、ステップ＄２で回転セ
ンサー１２の信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅを読み
込む。続いて、ステップＳ３でエンジン回転数Ｎ（３が
下限回転数Ｎ。

を越えているか否かを判定する。この下限回転数Ｎｏは
エンジン１が作動しているか否かのチェック用の回転数
であり、例えば５０　ｒｐｍに設定する。

エンジン回転数Ｎｅが上記下限回転数Ｎｏを越えて作動
状態となり、ステップＳ３の判定がＹＥＳとなると、ス
テップＳ４に進んでエンジン回転数Ｎｅが第１設定値Ｎ
１以上で第２設定値Ｎ２以下にあるか否かを判定して、
制御弁８の開閉作動領域を求める。上記第１設定値Ｎ１
はクランキング完了回転数であり、例えば３００　ｒｐ
ｍに設定する一方、第２設定値Ｎ２は低速・高速特性切
換回転数であり、例えば４５００　ｒｐｍに設定する。

上記エンジン回転数ＮｅがＮ１≦Ｎｅ≦Ｎ２の範囲にあ
って上記ステップＳ４の判定がＹＥＳとなる低速運転時
においては、ステップＳ５で制御弁８のアクチュエータ
８ａにＯＦＦ信号を出力して弁体８ｂを閉作動する。一
方、エンジン回転数ＮｅがＮｏ　＜Ｎｅ　＜Ｎｔの範囲
にあって上記ステップＳ４の判定がＮｏとなるエンジン
始動時、およびエンジン回転数ＮｅがＮ２　＜Ｎｅの範
囲にあって上記ステップＳ４の判定がＮｏとなる高速運
転時においては、ステップＳ６で制御弁８のアクチュエ
ータ８ａにＯＮ信号を出力して弁体８ｂを開作動するも
のである。

上記概略構造の作動を説明する。エンジン始動時におけ
るクランキング時には制御弁８は開状態に作動し、オイ
ルをオイル供給通路４から第１分岐通路６に供給して駆
動部２側に充満させた後、クランキングが完了してエン
ジンが始動すると制御弁８を閉じる。そして、エンジン
始動後に直ちに高速運転に移行して制御弁８が開作動し
た場合にも、第１分岐通路６に対して膨張室５に蓄えら
れたオイルがオイル供給通路４から供給され、駆動部２
に作用する油圧が直ちに駆動圧に達することによって応
答性よく駆動部２の駆動を行うものである。

また、低速運転時には制御弁８は閉弁状態にあって第１
分岐通路６は第２分岐通路７と連通されてオイル供給通
路４とは遮断されている。この状態においては、第１分
岐通路６のオイルは漏れによって徐々に流出するが、オ
イル供給通路４の膨張室５からのオイルがバイパス通路
９を通って制御弁８をバイパスして第１分岐通路６に送
給され、この第１分岐通路６および駆動部２にオイルが
充填される。そして、第１分岐通路６の油圧が上昇して
第２分岐通路７のリリーフ弁１０の設定圧に達すると、
該リリーフ弁１０が開弁じて第１分岐通路６の油圧を駆
動部２の駆動圧より低い設定圧以下に維持して駆動部２
の駆動を回避する。

そして、エンジン１が高速運転に変化すると、前記のよ
うに制御弁８が開弁作動して第１分岐通路６をオイル供
給通路４と連通ずる。これにより、第１分岐通路６に対
して膨張室５に蓄えられたオイルがオイル供給通路４か
らも供給され、駆動部２に作用する油圧が駆動圧を越え
ることによって駆動部２の駆動を行うものである。

なお、上記例においては、制御弁８の開弁時には第２分
岐通路７は該制御弁８によって第１分岐通路６と遮断さ
れ、リリーフ弁１０には駆動部２を駆動する高い油圧が
作用せず、このリリーフ弁１０が全開状態に作動される
ことなくその保護が図れる。しかし、このリリーフ弁１
０は、第１分岐通路６もしくはバイパス通路９を低圧側
にリリーフする通路に介装するようにしてもよ（、その
場合には該リリーフ弁によるリリーフオイル？は駆動部
２に対するオイル供給量より少なくなるように設定する
。

また、エンジン始動時における制御弁８の開弁作動は、
上記例のようなエンジン回転数に対応して制御するほか
、スタータスイッチ等のエンジン始動時、特にクランキ
ング時を検出する信号に応じて制御すればよいものであ
る。

次に、第３図〜第６図に具体的な構造例を示している。

この実施例は４気筒エンジン１の各気筒に２つの吸気弁
と２つの排気弁とを配設し、多弁の開弁特性を低速時と
高速時とで変更するようにした可変機構を油圧によって
作動する駆動部２を備え、この駆動部２に対して供給す
る油圧をコントロールする装置の例である。第３図はエ
ンジン１のシリンダヘッドの概略平面図であり、第４図
は第３図のＩＶ　−ＩＶ線に沿う要部断面側面図、第５
図は同ｖ−ｖ線に沿う要部のみの断面側面図、第６図は
第５図のＶｌ−Ｖｌ線に沿う要部のみの断面平面図であ
り、第１図に対応する構成には同一符号を付している。

なお、制御手段１１については省略している。

シリンダヘッド１３の長手方向の両側にはそれぞれカム
シャフト１４．１４が並設され、このカムシャフト１４
には各気筒の吸気弁もしくは排気弁〈図示せず〉に対す
る低速用カム１５と高速用カム１６とがそれぞれ配設さ
れ、低速用カム１５はカムシャフト１４に固定されてい
るのに対し、高速用カム１６はスプライン嵌合によって
摺動可能に装着されている。この高速用カム１６は、高
速時に油圧プランジャ１７によって低速用カム１５側に
移動されて吸排気弁の開弁特性を支配する一方、低速時
にはリターンスプリング１８で付勢されるプランジャ１
９によって低速用カム１５から離隔する側に移動され（
左から２番目の気筒参照）、低速用カム１５が吸排気弁
の開弁特性を支配するように切り換わるものである。

前記高速用カム１６を移動する油圧プランジャ１７への
オイルは、カムシャフト１４の中心部に形成されたオイ
ル通路２０からボート２０ａによって供給される。上記
カムシャフト１４の中心部のオイル通路２０には、シリ
ンダヘッド１３に形成された壁内オイル通路２１からそ
の軸受部分でオイルが送給される。そして、上記シリン
ダヘッド１３の壁内オイル通路２１には、シリンダヘッ
ド１３の側部に配設された油圧コントロール装置３から
の加圧オイルが吐出パイプ２２を経て供給されるもので
ある。

この油圧コントロール装置３は、ステー２５ａによって
シリンダヘッド１３側面に固着されたケーシング２５の
上面を覆う蓋部材２６に、オイル供給通路４、第１およ
び第２分岐通路６，７、膨張室５、制御弁８、バイパス
通路９、リリーフ弁１０Ｂ設置されている。すなわち、
蓋部材２６の上面には導入側の第１コネクタ２７が配設
され、この第１コネクタ２７は上端部にエンジン１のメ
インギヤラリ−からのオイル導入パイプ２８が連結され
、オイル供給通路４に接続されている。第１コネクタ２
７の下部には逆流防止用のチェック弁２９（第４図参照
）が内装されている。

前記第１コネクタ２７の底部に連通するオイル供給通路
４は膨張室５の底部中心に連通開口している。この膨張
室５は上下方向に摺動可能にピストン５ｂが嵌挿されて
構成され、該ピストン５ｂの背部にはスプリング５ａが
縮装され、ピストン５ｂの後退によって所定圧力のオイ
ルを蓄える。

また、上記膨張室５の下部側面から側方に制御弁８の方
向にオイル供給通路４の下流部４ｂ（第６図参照）が形
成されている。制御弁８はスリーブ体３０の中心に弁体
８ｂが摺動可能に嵌挿され、この弁体８ｂがソレノイド
によるアクチュエータ８ａの作動で進退作動される。上
記スリーブ体３０には前記オイル供給通路４の下流部４
ｂに連なる供給ボート３０ａと、オイルを駆動部２とし
てのカムシャフト内オイル通路２０に送給する第１分岐
通路６に連なる吐出ボート３０ｂと、オイルをオイルパ
ンにリリーフする第２分岐通路７に連なるリリーフボー
ト３０ｃとが順に形成されている。

スリニブ体３０中間部の吐出ボート３０ｂは上方に形成
された第１分岐通路６（第５図参照）に連通し、蓋部材
２６の上面に固着された第２コネクタ３１からオイル吐
出パイプ２２を介してシリンダヘッド１３の壁内オイル
通路２１に接続される。また、スリーブ体３０のリリー
フボート３０Ｃは側方に形成された第２分岐通路７（第
６図参照）に連通し、リリーフ弁１０を介してケーシン
グ内室２５ｂに開口している。このケーシング２５の一
部にはリターンパイプ３２が接続されて上記ケーシング
内室２５ｂに開口し、第２分岐通路７からリリーフされ
たオイルをエンジン１のオイルパンにリターンするよう
に設けられている。

さらに、膨張室５の底部のオイル供給通路４と第２コネ
クタ３１下部の第１分岐通路６とを連結するバイパス通
路９が斜めに形成されている。このバイパス通路９は制
御弁８をバイパスし、その通路径は第１分岐通路６の径
より小径に形成され、このバイパス通路９を通って常時
第１分岐通路６側にオイル供給通路４からのオイルが供
給される。

また、前記第２分岐通路７に介装されたリリーフ弁１０
は、ボール１０ｂを閉方向に付勢するスプリング１０ａ
による設定荷重（リリーフ油圧）が、油圧プランジｔ１
７を作動する駆動圧より低い値に設定されている。

上記制御弁８は弁体８ｂの後退摺動（開弁作動）により
供給ボート３０ａと吐出ボート３０ｂすなわちオイル供
給通路４と第１分岐通路６とを連通する一方、弁体８ｂ
の前進摺動（閉弁作動）により吐出ボート３０ｂとリリ
ーフボート３０ｃずなわち第１分岐通路６と第２分岐通
路７とを連通ずるものである。そして、この制御弁８は
エンジン低速運転時にはＯＦＦ信号により弁体８ｂが前
進して閉弁する一方、始動クランキング時および高速運
転時にＯＮ信号により弁体８ｂが後退して開弁するよう
にアクチュエータ８ａに対する駆動信号が制御される。

エンジン始動時には前記のように所定期間制御弁８が開
弁じ、第１分岐通路６にオイルを充満させて、始動後の
制御弁８の開作動に備える。

低速時においては、制御弁８は閉弁してオイル供給通路
４は第１分岐通路６とは非連通であり、バイパス通路９
のみから第１分岐通路６にオイルが供給され、壁内オイ
ル通路２１、カムシャフト内オイル通路２０および油圧
プランジャ１７に対してオイルが充填される。この際の
油圧は制御弁８によって第１分岐通路６が第２分岐通路
７と連通しており、そのリリーフ弁１０の設定圧以下に
調整される。リリーフされたオイルはケーシング内室２
５ｂからリターンパイプ３２を経てオイルパン側にリタ
ーンされる。また、膨張室５にはオイルが蓄えられる。

このときには、高速用カム１６はリターンスプリング１
８の付勢力によって側方位置に移動されて、開弁特性は
低速用カム１５の形状に対応した低リフト特性にて行わ
れる。

なお、オイル供給通路４に作用する油圧はエンジン回転
数の上昇に応じて高くなるものであり、低速運転時でも
特に低回転時には油圧が低く膨張室５に蓄えたオイルが
逆流することになるが、そのときには第１コネクタ２７
に内装されたチェック弁２９によって逆流が防止される
。

エンジン１の運転状態が高速運転に移行すると、アクチ
ュエータ８ａの作動によって制御弁８が開弁し、オイル
供給通路４と第１分岐通路６とが連通してカムシャフト
１４の油圧プランジャ１７に対して駆動圧が作用し、油
圧プランジャ１７は前進して高速用カム１６を低速用カ
ム１５側に移動させて開弁特性を高速用に切換える。上
記油圧プランジャ１７の移動に伴ってオイル容量が増大
する分は、膨張室５に蓄えられたオイルが送給されて速
やかで確実な作動が得られる。

上記実施例においては、エンジン１のメインギヤラリ−
からのオイル導入パイプ２８を油圧コントロール装置３
の上方から接続するようにしていることにより、オイル
供給通路４、膨張室５等のオイル通路内へのエアの吸入
を防止するようにしている。。

また、駆動部２としては上記実施例のような吸排気弁の
パルプ開閉特性を変えるもののほか、特定運転時に吸気
弁を閉弁状態に維持してボンピングロスを低減するもの
などがあり、これらのエンジン１の油圧によってコント
ロールするようにした油圧駆動装置に対する油圧供給に
本発明は適用可能である。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、エンジン始動時、制御弁
を所定期間開作動させる制御手段を設けたことにより、
こ′の始動時に第１分岐通路にオイルを供給して、制御
弁下流の第１分岐通路にオイルを充満させておくことが
でき、初回の制御弁の開作動時においても直ちに駆動部
に対する油圧を上昇することによって駆動部の駆動を応
答性よく確実に行うことができるものであり、また、膨
張室の容量の縮小化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における油圧コントロール装
置の構成を模式的に示す構成図、第２図は制御手段の作
動を示すためのフローチャート、 第３図は具体例におけるエンジンのシリンダヘッドの概
略平面図、 第４図は第３図のＩＶ　−ＩＶ線に沿う要部断面側面図
、 第５図は同ｖ−ｖ線に沿う要部のみの断面側面図、 第６図は第５図のＶｌ−Ｖｌ線に沿う要部のみの断面平
面図である。 １・・・・・・エンジン、２・・・・・・駆動部、３・
・・・・・油圧コントロール装置、４・・・・・・オイ
ル供給通路、４ａ・・・・・・分岐部、５・・・・・・
膨張室、６・・・・・・第１分岐通路、７・・・・・・
第２分岐通路、８・・・・・・制御弁、１１・・・・・
・制御手段、１２・・・・・・回転センサー。 第　１１４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）オイル供給通路を、油圧により制御される駆動部
   に連なる第１分岐通路と、オイルパンに連なる第２分岐
   通路とに分岐させると共に、該分岐部に両分岐通路を開
   閉制御する制御弁を配設することによりなるエンジンの
   油圧コントロール装置において、上記制御弁を、閉弁時
   に上記両分岐通路を連通し、開弁時に上記オイル供給通
   路と第１分岐通路とを連通させる位置に配設すると共に
   、エンジン始動時、上記制御弁を所定期間開作動させる
   制御手段を設けたことを特徴とするエンジンの油圧コン
   トロール装置。