JPH01257708A - 多気筒エンジンのバルブ駆動装置 - 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） 本発明は油圧アクチュエータによって駆動される可変動
弁機構を備えた多気筒エンジンのバルブ駆動装置に関す
るものであって、とくに可変動弁機構の切替時の応答性
の向上を図ったものに関する。

（従来の技術） エンジンの運転状態に応・じて吸気弁あるいは排気弁の
開閉タイミングを変えられるようにした、いわゆる可変
動弁機構は一般に知られている（例えば、実開昭６１−
５８６０５号公報参照）。

このような可変動弁機構では、通常、一方の端部が吸気
弁（排気弁）に当接するとともに他方の端部が所定のブ
ローフィルを有する第１カムに当接する第１０ツカアー
ムと、一方の端部が自由端となるとともに他方の端部が
上記第１カムよりブローフィルが大きい第２カムに当接
する第２０ツカアームとを設ける一方、第１０ツカアー
ムと第２０ツカアームとを連動させ、あるいは連動を解
除する油圧アクチュエータを設け、該油圧アクチュエー
タに導入される油圧の・高低をコントロールすることに
よって、第１０ツカアームと第２０ッカアームとの連動
、非連動を切り替えて、吸気弁（排気弁）の開閉を規制
するカムを選択し、吸気弁（排気弁）の開閉タイミング
を切り替えるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記油圧アクチュエータに高油圧を導入する
場合、メインギヤラリの高油圧が油圧アクチュエータに
達するまでに若干の時間を要し、かつ、多気筒エンジン
では各気筒の油圧アクチュエータにメインギヤラリの高
油圧が到達するのに要する時間が夫々異なるので、動弁
機構の切り替えに時間遅れが発生し、また、各気筒の動
弁機構の切り替え時期がまちまちとなり、エンジンの応
答性が悪くなるといった問題があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、油圧アクチュエータを用いた可変動弁機構の切り替
え時の応答遅れを可及的に低減し、応答性の優れた多気
筒エンジンのバルブ駆動装置を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 本発明！Ｊ上記の目的を達成するため、気筒配列方向に
順次着火が行なわ石る、Ｌうになった多気筒エンジンに
おいて、気筒毎に設けられた油圧アクチクエータによっ
て、対応−４゛る各気筒の動弁の開閉時期が切り替えら
れる可変動弁機構と、略気筒配列方向に伸長して上記各
油圧アクチュエータにオイルを供給するオイル供給通路
と、着火順序が遅い方の気筒が配置される側の端部から
一上記オイル供給通路にオイルを導入するオイル導入手
段と、上記オイル供給通路の着火順序が早い方の気筒が
配置される側の端部に配置され、オイル供給通路内の油
圧を反射させる圧力反射部とを設けたことを特徴とする
多気筒エンジンのバルブ駆動装置を提供する。

（発明の作用・効果） 一般に、先端部が閉塞された管内に液体を封入し、後端
部から圧力を高めた場合、正の圧力波が後端部から先端
部に伝播した後、先端部の閉塞端で反射され、この反射
された正の圧力波によって、先端部側から後端部側に向
かって管内の圧力が」ニ昇してゆく。そして、本発明に
よれば、気筒配列方向に順次各気筒の着火が行なわれる
が、フロント側の気筒からリヤ側の気筒に向かって順次
着火が行なわれる場合を例にとれば、油圧アクチュエー
タに高油圧を導入する場合、オイル通路のリヤ側端部か
ら高油圧がかけられ、正の圧力波はオイル通路内をリヤ
側からフロント側に向かって伝播し、フロント側先端部
に設けられた圧力反射部（閉塞端）で反射され、この反
射された正の圧力波によって、フロント側からリヤ側に
向かってオイル通路内の油圧が上昇してゆく。一方、各
気筒はフロント側気筒からリヤ側気筒に向かって順次着
火される。したがって、各気筒の油圧アクチュエータの
油圧の上昇タイミングと、各気筒の着火タイミングとが
同期するので、最短ザイクルで動弁機構の切り替えを完
了することができ、エンジンの応答性の向」−を図るこ
とができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を具体的に説明する。

第４図に示すように６気筒Ｖ型エンジンＣＥの第１バン
クＰにはフロント側から順に、第１．第３、第５気筒＃
１．＃３．＃５が配置される一方、第２バンクＱにはフ
ロント側から順に、第２．第４、第６気筒＃２．＃４．
＃６が配置され、これらの気筒の着火順序は、＃ｌ→＃
２→＃３−＃４→＃５→＃６の順となっている。したが
って、第１バンクＰ、第２バンクＱ夫々についても、着
火順序は気筒配列順となっている。

第３図に示すように、２吸気ボ一ト式エンジンＣＥは、
第１気筒＃ｌを例にとれば、第１．第２吸気弁１．２が
開かれたときに、夫々、第１．第２吸気ポート３．４を
介して第１．第２独立吸気通路５．６から燃焼室７内に
吸気（混合気）を吸入し、この吸気（混合気）をピスト
ン（図示せず）で圧縮して点火プラグ（図示せず）で着
火・燃焼させ、燃焼ガスを排気弁８が開かれたときに排
気ポート９を介して独立排気通路１１に排出するように
なっている。なお、燃焼性の悪化する軽負荷時に、燃焼
室７内に吸気渦流（スワール）を形成して燃焼性を高め
るために、スワール用吸気通路１５が設けられている。

ところで、上記第１．第２吸気弁１．２と排気弁８とを
所定のタイミングで開閉するために動弁機構が設けられ
、該動弁機構は、後で説明するように、エンジン回転数
が所定値より大きいか（高速）か否か（低速）によって
、第１．第２吸気弁１．２の開閉タイミングを切り替え
るようになっているが、以下この動弁機構について説明
する。

第１図に示すように、第１〜第６気筒＃ｌ〜＃６には、
夫々、各気筒の吸・排気弁を駆動する可変動弁機構が設
けられているが、これらはほぼ同一の構成となっている
ので、以下では第１図と第３図とを参照しつつ、第１気
筒＃ｌについてのみ、その構成を説明する。

クランク軸（図示せず）によって、これと同期して回転
駆動されるカム軸１７には、エンジン回転数が所定値以
下となる低速時において、第１．第２吸気弁１．２を、
夫々、例えば第５図中の曲線Ｇ１で示すようなタイミン
グで開閉するための第！、第２低速時用吸気弁カム１８
．１９が取り付けられる一方、第１低速時用吸気弁カム
１８と第２低速時用吸気弁カム１９との間には、エンジ
ン回転数が所定値を超える高速時において、第１．第２
吸気弁１．２を第５図中の曲線Ｇ、で示すようなタイミ
ングで開閉するための高速時用吸気弁カム２１が取り付
けられている。さらに、カム軸１７には、第５図中の曲
線Ｇ３で示すようなタイミングで排気弁８を開閉するた
めの排気弁カム２２が取り付けられている。

上記第１吸気弁１に対しては、第１バンクＰの幅方向外
側に位置する方の端部の下面が第１吸気弁ｌの弁軸１ａ
の上端部に当接する一方、他方の端部がローラタペット
を介して第１低速時用吸気弁カム１８の周面と当接する
第１低速時用吸気弁ロッカアーム２３が設けられ、該第
１低速時用吸気弁ロッカアーム２３は吸気側ロッカアー
ムシャフト２４によって回動自在に軸承されている。同
様に、第２吸気弁２に対しても、第１バンクＰの幅方向
外側の端部が第２吸気弁２の弁軸２ａの上端部に当接す
る一方、他方の端部が第２低速時用吸気弁カム１９と当
接する第２低速時用吸気弁ロッカアーム２６が設けられ
ている。そして、これらの第１．第２低速時用吸気弁ロ
ッカアーム２３．２６の中央側端部が、夫々、第１．第
２低速時、用吸気弁カム１８．１９の膨出部に当接する
ときには、第１．第２吸気弁１．２がばねｌｂ、２ｂの
付勢力に抗して押し下げられて開弁されるようになって
いる。

さらに、高速時に第１．第２吸気弁１，２を第５図中の
曲線Ｇ、で示すようなタイミングで開閉するための高速
時用吸気弁ロッカアーム２８が吸気側ロッカアームシャ
フト２４によって軸承されるようにして設けられ、該高
速時用吸気弁ロッカアーム２８の第１バンクＰの幅方向
中央側に位置する方の端部は高速時用吸気弁カム２１に
当接する一方、外側に位置する側の端部は自由端となっ
ている。

また、排気弁８に対しては、外側の端部が排気弁８の弁
軸８ａの上端部に当接する一方、他方の端部がローラタ
ペットを介して排気弁カム２２と一８＝ 当接する排気弁ロッカアーム２９が、排気側ロッカアー
ムシャフト３１によって軸承されるようにして設けられ
ている。そして、排気弁ロッカアーム２９の中央側端部
が、排気弁カム２２の膨出部に当接するときには、排気
弁８がばね８ｂの付勢力に抗して押し下げられて開弁さ
れるようになっている。

前記したとおり、第１．第２吸気弁１．２は、その開閉
タイミングが、エンジン回転数に応じて切り替えられる
ようになっているが、以下この切り替え機構について説
明する。

第２図に示すように、第１吸気弁駆動系統に対しては、
高速時用吸気弁ロッカアーム２８の自由端近傍上面側に
、一方の端部が開口し、他方の端部が閉じられた円筒形
の第１セレクトシリンダ３３が、中心軸が気筒配列方向
に向き、かつ開口した方の端部が第１低速時用吸気弁ロ
ッカアーム２３側に向くように配置され、該第１セレク
トシリンダ３３の内部空間には第１セレクトピン３４が
第１セレクトシリンダ中心軸方向に摺動自在に配置され
、第１セレクトンリンダ３３内周面と第１セレクトピン
３４の底面とによって画成される空間部は、第１セレク
トピン３４を摺動させるためのオイルを閉じ込める第１
油室３５を形成している。

また、」−記第１セレクトシリンダ３３と対応する位置
において、第１低速時用吸気弁ロッカアーム２３の上面
側には、上記第１セレクトピン３４が第１低速時用吸気
弁ロッカアーム２３側に突出したときに、これを収容す
る略円筒形の第１セレクトピン受人シリンダ３６が設（
Ｊられでいる。この第１セレクトピン受人シリンダ３６
内には、第ルシーバ３７が第１セレクトンリング中心軸
方向に摺動自在に配置され、該第ルンーバ３７は第１リ
ターンスプリング３８によって第１セレクトシリンダ中
心軸方向において第１セレクトンリンダ３３側に付勢さ
れ、第ルシーハ３７と第１セレクトピン３４とは常時第
１セレクトンリンダ中心軸方向に当接するようになって
いる。

そして、第１油室３５に高圧の油圧がかけられたときに
は、該油圧によって第１セレクトピノ３４が第１低速時
用吸気弁ロッカアーム２３側に押し出されて第１セレク
トピン受入ンリンダ３６に挿入され、第１セレクトピン
３４を介して高速時用吸気弁ロッカアーム２８と第１低
速時用吸気弁ロッカアーム２３とがツノ学的に接続され
て連動するようになっている。このとき、第１吸気弁１
は、第５図中の曲線Ｇ、で示すような開閉タイミングと
なる。

一方、第１浦室３５に低圧の油圧がかけられたときには
、第１リターンスプリング３８のイ」勢ツノによって第
ルンーハ３７を介して第１セレクトピン３４が第１油室
３５側に後退させられて第１セレクトピン受人ノリング
３６から抜去され、高速時用吸気弁ロッカアーム２８と
第１低速時用吸気弁ロッカアーム２３との連動は解除さ
れるようになっている。このとき、第１吸気弁ｌは、第
５図中の曲線Ｇ１て示すような開閉タイミングとなる。

なお、説明を省略するが、第２吸気弁駆動系統に対して
も、夫々、第１吸気弁駆動系統の対応する部材と同様の
機能を有する、第２セレクトノリンダ４Ｉと、第２セレ
クトピン４２と、第２油圧室４３と、第２セレクトピン
受入シリンダ４４と、第２レンーバ４５と、第２リター
ンスプリング４６とが設けられている。

そして、上記第１．第２油室３５．４３へは、順に、吸
気用ロッカアームシャフト２４内にその軸方向に形成さ
れたオイル供給通路５１と、各気筒毎に設けられた独立
オイル供給通路５２とを通して、オイルが供給され、ま
たは排出されるようになっているが、以下、第１．第２
油室３５．４３へのオイル供給系統について説明する。

再び、第３図に示すように、吸気用ロッカアームシャフ
ト２４内に形成されたオイル供給通路５１にオイルを導
入するために、メインギヤラリ５５と」１記オイル供給
通路５１のリヤ側端部とを接続する（第４図参照）オイ
ル導入通路５６が設けられている。そして、このオイル
導入通路５６には上流から順に、オイル導入通路５６内
のオイルの逆流を防止する第１チエツクバルブ５７と、
オイル導入通路５６内のオイル流量を安定化するアギコ
ームレータ５８と、オイル導入通路５６を開閉するソレ
ノイド弁５つとが介設されている。」−記ソレノイド弁
５９は、ソレノイド５９ａかオフされたときには、弁体
５９ｂがＹ位置にセットされオイル導入通路５６を開い
て、下流側（最終的には油室３５．４３）にメインギヤ
ラリ５５内の高い油圧を導入する一方、ソレノイド５９
ａがオフされたときには、弁体５９ｂがＸ位置にセソ）
・されオイル導入通路５６を閉じて、下流側にメインギ
ヤラリ５５内の高い油圧が導入されないようになってい
る。そして、弁体５９ｂがＸ位置にセットされたときに
、弁体５９ｂ下流の油圧をリリースするためにオイルリ
リース通路６１が設けられている。該オイルリリース通
路６１には第２チエツクバルブ６２が設けられ、後で詳
説するように、弁体５９１〕下流のオイル供給系統に所
定の低い油圧が保持されるようになっている。また、弁
体５９ｂ下流のオイル導入通路５６から所定の要潤滑部
にオイルが供給されるようになっているが、ソレノイド
弁５９によってオイル導入通路５６が閉じられたときに
、上記要潤滑部に供給すべきオイルを弁体５９ｂ下流の
オイル導入通路５６に導入するために、アキュームレー
タ５８とソレノイド弁５９下流のオイル導入通路５６と
を連通ずる、通路内径の小さいオイルバイパス通路６５
が設けられている。

以下、上記構成における作用を説明する。エンジンＣＥ
の運転状態が低速域から高速域に移行したときには、ソ
レノイド弁５９が開かれ（弁体５９ｂがＸ位置にセット
される）、メインギヤラリ５５内の高油圧がオイル導入
通路５６を通して吸気用ロッカアームシャフト２４内の
オイル供給通路５１にリヤ側端部から導入される。そし
て、第４図に示すように、例えば、第１バンクＰ側では
、上記高油圧はオイル供給通路５１内をリヤ側からフロ
ント側に向かって伝播し、閉塞端となっている圧力反射
部５３で圧力の正負を変えずに反射され、オイル供給通
路５！内をフロント側からりャ側に向かって伝播してオ
イル供給通路５１内の油圧を上昇させてゆく。

一方、フロント側からリヤ側に向かって順に配置された
第１バンクＰの第１．第３．第５気筒＃ｌ。

＃３．＃５は、この順に着火され、したがって、各気筒
の第１．第２吸気弁ｌ、２（第３図参照）もこの順に作
動させられる。したがって、オイル供給通路５１内の油
圧上昇タイミングと第１．第３．第５気筒＃１．＃３．
＃５の第１．第２吸気弁１．２の作動タイミングとが同
期するので、例えば、＃１の油圧上昇−＃ｌの吸気弁作
動−＃３の油圧上昇−＃３の吸気弁作動→＃５の油圧上
昇→＃５の吸気弁作動といった順序で動弁機構が作動す
る場合が多くなり、全体としての動弁機構の切替に要す
る時間が短縮され、エンジンＣＥの応答性の向上を図る
ことができる。第２バンクＱ側についても、同様である
。

ところで、エンジンＧＥの運転状態が高速域から低速域
に移行したときには、ソレノイド弁５９が閉じられ（弁
体５９ｂｈ（Ｘ位置にセットされる）、メインギヤラリ
５５内の高油圧は、基本的にはオイル導入通路５６を通
して吸気用ロッカアームシャフト２４内のオイル供給通
路５１に導入されなくなる。このとき、弁体５９ｂ下流
のオイル導入通路５６はオイルリリース通路６１と連通
し、弁体５９ｂより下流側の油圧はオイルリリース通路
６１を通してリリースされるが、上記油圧が第２チエツ
クバルブ６２の設定圧以下になればスプリング６２ａの
付勢力によってチエツクボール６２ｂがオイルリリース
通路６１を閉止し、弁体５９ｂより下流側のオイル供給
系統の油圧は、はぼ第２ヂエツクバルブ６２の設定圧に
保持される。なお、弁体５９ｂ下流のオイル導入通路５
６からは、所定の要潤滑部にオイルを供給するようにな
っているので、各要潤滑部にオイルを供給したために生
じる弁体５９ｂ下流のオイル導入通路５６の油圧の低下
は、バイパスオイル通路６５を通してメインギヤラリ５
５から弁体５９ｂ下流のオイル導入通路５６に供給され
るオイルによって補われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかるバルブ駆動装置を備えた２吸
気ポ一ト式６気筒■型エンジンの、シリンダへラドカバ
ーを取り外した状態における平面説明図である。 第２図は、第１図に示すエンジンの動弁機構の拡大一部
断面平面図である。 第３図は、第１図に示すエンジンの第１バンクのシリン
ダヘッドの第１気筒まわりの立面断面説明図であり、可
変動弁機構へのオイル供給系統も示している。 第４図は、第１図に示すエンジンの各気筒の配置と、オ
イル供給系統とを示す図である。 第５図は、第１図に示すエンジンの排気弁及び吸気弁の
開度のクランク角に対する特性を示す図である。 ＣＥ・・エンジン、Ｐ・・・第１バンク、Ｑ・第２バン
ク、＃１〜＃６・・第１〜第６気筒、１・・第１吸気弁
、２・・・第２吸気弁、８・・・排気弁、１７・・・カ
ム軸、１８・・・第１低速時用吸気弁カム、１９・・・
第２低速時用吸気弁カム、２１・・・高速時用吸気弁カ
ム、２２　排気弁カム、２３・・・第１低速時用吸気弁
ロッカアーム、２６・・第２低速時用吸気弁ロッカアー
ム、２８・高速時用吸気弁ロッカアーム、２９排気弁ロ
ツカアーム、３３．４１　第１．第２セレクトシリンダ
、３４．４２　　・第１．第２セレクトピン、３５．４
３・第１．第２油室、３６．４４・第１．第２セレクト
ピン受人シリンダ、５Ｉ・・オイル供給通路、５３・・
圧力反射部、５５・メインギヤラリ、５６　オイル導入
通路、５９・ソレノイド弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）気筒配列方向に順次着火が行なわれるようになっ
   た多気筒エンジンにおいて、 気筒毎に設けられた油圧アクチュエータによって、対応
   する各気筒の動弁の開閉時期が切り替えられる可変動弁
   機構と、略気筒配列方向に伸長して上記各油圧アクチュ
   エータにオイルを供給するオイル供給通路と、着火順序
   が遅い方の気筒が配置される側の端部から上記オイル供
   給通路にオイルを導入するオイル導入手段と、上記オイ
   ル供給通路の着火順序が早い方の気筒が配置される側の
   端部に配置され、オイル供給通路内の油圧を反射させる
   圧力反射部とを設けたことを特徴とする多気筒エンジン
   のバルブ駆動装置。