JPH03213607A - 可変バルブタイミング式動弁装置 - 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〕 本発明は、車両用エンジンにおいて吸、排気バルブの開
閉時期、即ちバルブタイミングを各運転条件により可変
に制御する可変バルブタイミング式動弁装置に関し、詳
しくは、低速用と高速用の２種類のカムで選択動作する
方式に関する。

〔従来の技術〕

車両用エンジンの自然吸気では、吸、排気バルブのバル
ブタイミングか体積効率、低速安定性。

高速性能等に大きく影響を及はす。即ち、上死点付近で
吸、排気バルブが共に開いている期間のオバラップか大
きいと、高速時に排気慣性等を利用して吸気が促進され
、体積効率と共に性能が向上する。一方、アイドリング
時には吹返しを招いて安定性を損うことになり、このた
めアイドリング時にはオーバラップを小さくする方がよ
い。そこで、エンジンの広い運転領域で常に安定性と高
い性能を発揮するには、低速と高速でそれに適したバル
ブタイミングに可変制御することが要求される。

そこで従来、可変バルブタイミング式動弁装置に関して
は、例えば特開昭６１−１５５６０８号公報に示すよう
に、カムとこのカムに駆動されるバルブとの間に油圧室
を設け、高速応答制御によって油圧室からの油の流出を
制御することにより、機関の運転条件に最適なバルブタ
イミングおよびリフト特性を得るようにした先行技術が
知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した先行技術のものにあっては、低速、
高速の切換え時に油圧室の油を排出すると、カムとバル
ブとのクリアランスが大きくなってしまうため衝撃、打
音が発生し、摩耗によるクリアランスの増大や動弁の破
損を招くことがあり、耐久性に問題がある。

また、クリアランスの管理が不十分であるため、作動の
信頼性等に問題がある。

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたもので、１
つのバルブに対してベースサークルの異なる低速用と高
速用の２組のカムを有し、上記カムとバルブとの間に配
設したバルブボディに、高速カムによるロストモーショ
ン機能を有する油圧ピストンを設けたことにより、切換
え操作を常に確実かつ円滑化して、作動の信頼性、耐久
性および出力の向上を図ることを目的としてなる可変バ
ルブタイミング式動弁装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために本発明は、カムとバルブとの
間にリフタボディを介在させた動弁装置において、上記
リフタボディの上面に、ベースサークルの異なる高速カ
ムと低速カムとを当接し、上記リフタボディの上面中央
に、上記高速カムが当接するロストモーション機能を備
えた油圧ピストンを配設し、上記油圧ピストンを上下動
させる油圧室に、各運転条件に応じて制御ユニットから
の信号により潤滑油を給排油するように構成したことを
特徴とするものである。

〔作　　　用〕

本発明の可変バルブタイミング式動弁装置は、まず、低
速時に低速カムでリフタボディを介してバルブを駆動す
る場合、制御ユニットからの信号によりソレノイドバル
ブがオンして油圧室内の油がドレンされ、油圧ピストン
がフリー状態になっていることから、高速カムによる動
作がリフタボディに伝達せず、低速カムによってバルブ
を狭開角で開閉する。

次いで、高速時には、制御ユニットからの信号によりソ
レノイドバルブがオフして油圧室内に給油し、油圧ピス
トンの上下動をロックするので、高速カムの高リフトに
より低速カムに優先して油圧ピストンを介してリフタボ
ディを押し下げ、ノくルブを上下動して広開角で開閉す
る。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図において、符号１はシリンダヘッド
、２は吸（排）気ボート（以下ポートと称する）であり
、このポート２に吸（排）気バルブ（以下バルブと称す
る）３が設けられる。バルブ３は、バルブガイド４によ
り上下動可能に支持され、バルブ傘部３ａがバルブシー
ト５に着座して閉じるようになっており、ステムエンド
３ｂ側のリテーナ６にバルブスプリング７がバルブ３を
閉じる方向に付勢されている。そしてかかるバルブ３に
、バルブタイミング可変のダブルオーバヘッドカムシャ
フト（ＤＯＨＣ）型動弁装置ＩＯが設けられる。

ＤＯＨＣ型動弁装置１０は、バルブ３のステムエンド３
ｂに接してバルブ３を上下摺動させるリフタボディ１１
と、リフタボディ１１を駆動する左右一対の低速カム１
２．１２と、低速カム１２．１２の中間部に配設された
高速カム１３とからなり、低速カム１２゜■２および高
速カム１３は、バルブ３に直交して装架されたカムシャ
フト１４に配設されている。

カムシャフト１４は、エンジン回転数に対して１／２の
回転数で同期回転するものであり、低速カム１２．１２
は、大径のベースサークル１２ａに対してカム山１２ｂ
が狭間角低リフトに形成されており、高速カム１３は、
小径のベースサークル１３ａにカム山１３ｂが広開角高
リフトに形成されている。

一方、低速カム１２．１２および高速カム１３とバルブ
３のステムエンド３ｂとの間に介在されたりフタボディ
１１の上面中央部には、高速カム１３に当接するロスト
モーション機能を備えた油圧ピストン１５か配設されて
いる。

油圧ピストンＩ５は、リフタボディ［１内に形成された
油圧室１１ａにスプリング１６を介して上下動自在に配
設されており、油圧室１１ａ内には、オイルポンプ１７
からの潤滑油路１８がオイル戻りを阻止するチエツクバ
ルブ１９ａ　、　　１９ｂを介して連通されていると共
に、潤滑油路１８には、リリーフバルブ２゜および油圧
レギュレータ２■が設置されている。

リリーフバルブ２０は、運転条件検出センサ２２からの
信号を入力して、エンジン回転数等により各運転条件を
判断する制御ユニット２３からの信号によってオン・オ
フするソレノイドバルブ２４によって開閉制御される。

制御ユニット２３は、各運転条件を判断して例えば所定
のエンジン回転数以下の低速では、ソレノイドバルブ２
４をオンすることにより、リリーフバルブ２０を開いて
油圧室］、１ａをドレンし、油圧ピストン１５の上下動
をフリーにする。また高速では、ソレノイドバルブ２４
をオフすることにより、リリフハルブ２０を閉して油圧
室１１ａ内にオイルポンプ１７から給油し、油圧ピスト
ン１５の上下動をロックする。

次いで、かかる構成の動弁装置の作用について述べる。

先ず、エンジンが始動すると、カムシャフト１４か回転
し、低速カム１２．１２および高速カム１３によりリフ
タボディ１１を上下動させてバルブ３を開閉するが、低
速時は、制御ユニット２３の信号によりソレノイドバル
ブ２４がオンしてリリーフバルブ２０を開き、油圧室１
１ａをドレンすることで油圧ピストン１５がフリー状態
となり、高速カム［３によるリフタボディ１１の作動機
能を失うため、高速カム１３はリフタボディ１１に作用
することなくバルブ３の動作と無関係に回転している。

従ってこの場合は、低速カム１２．１．２のみがバルブ
３の動作を可能とし、低速カム１２．　１２の回転によ
りリフタボディ１１を介してバルブ３を上下動して開閉
動作する。そこで低速カム１２．１２の特性で低リフト
し、第３図の曲線ＩＬのように狭開角のバルブタイミン
グになり、低速の安定性、出力機能を発揮する。

次いで、高速時には、制御ユニット２３の信号によりソ
レノイドバルブ２４かオフすることにより、リリーフバ
ルブ２０か閉してオイルポンプ１７から油圧室１１ａに
給油されるため、油圧ピストン１５は油圧により上昇し
た位置に保持され、高速カム■３に当接する。こうして
この場合は、高速カム１３と低速カム１２．　１２とが
カムシャフト１４により回転してバルブ３の動作が可能
になるが、高速カム１３の高リフトにより低速カム１２
．　１２に優先して高速カム１３に当接する油圧ピスト
ン１５がリフタボディ１１を介してバルブ３を押し下げ
、上下動しながら開閉動作する。このため、高速カム１
３の特性で高リフトし、第３図の曲線１Ｈのように広開
角のバルブタイミングで高速性能を発揮する２ ここで、高速カム１３．低速カム１．２．１２のベース
サークル１３ａ　、　１２ａの位置で、リフタボディ１
１の油圧室１１ａに給排油して低速、高速の作動が切換
えられると、高速カム１３または低速カム１２．１２の
次のリフトの際に連続的に切換わる。また低速カム１２
によるバルブ３のリフト中に制御ユニット２３からの信
号でリリーフバルブ２０が閉じ、油圧ピストン１５の上
下動がロックされると、この時点から高速カム１３によ
るリフトに滑らかに切換わる。高速カム１３によるバル
ブ３のリフト中に制御ユニット２３からの信号でリリー
フバルブ２０か開き、油圧ピストン１５のロックが解除
されると、油圧室１１ａ内のオイルがドレンする際の抵
抗、オイルの粘性等により、低速カム１２．１２が滑ら
かにカム山１２ｂに接し、低速カム１２．　１２による
リフトに切換わる。

以上、本発明の実施例について述べたが、リフタボディ
１１の形状を２つのバルブに当接するように構成するこ
とにより、２バルブ式にも適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明しように、本発明によれば、リフタボディの上
面に、ベースサークルの異なる高速カムと低速カムとを
当接し、リフタボディの上面中央に、高速カムか当接す
るロストモーション機能を備えた油圧ピストンを配設し
、油圧ピストンを上下動させる油圧室に、各運転条件に
応じて制御ユニットからの信号により潤滑油を給排油す
るように構成したので、動弁装置が簡素化すると共に軽
量小型化し、動作性、実用燃費を向上することができる
。

さらに、油圧ピストンを作動させる油圧室へ給排油する
ことにより常に滑らかな切換えが可能であるため、切換
動作か確実で、耐久性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の可変バルブタイミング式動弁装置の実
施例を示す図、第２図はカムの斜視図、第３図ははバル
ブリフト曲線の特性図である。 ３・・・バルブ、■０・・・動弁装置、１１・・・リフ
タボディ、１１ａ・・・油圧室、１２・・・低速カム、
１３・・・高速カム、１４・・・カムシャフト、１５・
・・油圧ピストン、２０・・・リリーフバルブ、２３・
・・制御ユニット、２４・・・ソレノイドバルブ。 第３図 カ４角

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 カムとバルブとの間にリフタボディを介在させた動弁装
   置において、 上記リフタボディの上面に、ベースサークルの異なる高
   速カムと低速カムとを当接し、 上記リフタボディの上面中央に、上記高速カムが当接す
   るロストモーション機能を備えた油圧ピストンを配設し
   、 上記油圧ピストンを上下動させる油圧室に、各運転条件
   に応じて制御ユニットからの信号により潤滑油を給排油
   するように構成したことを特徴とする可変バルブタイミ
   ング式動弁装置。