JPH0347406B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、内燃機関の吸、排気弁の作動切換
装置に関し、例えば軽負荷域等で一部気筒の作動
を休止させ部分気筒運転を行なう気筒数制御エン
ジン等に適用されるものである。

多気筒内燃機関において、エンジン負荷の小さ
いときに一部気筒への燃料の供給を遮断してその
作動を休止させ、この分だけ残りの稼動側気筒の
負荷を高めて軽負荷領域での燃費を改善するよう
にした気筒数制御エンジンが知られているが、こ
の一部気筒への燃料供給を遮断するときに、例え
ば第１図に示すように、当該気筒の吸気弁１なら
びに排気弁２の作動状態を切換え、吸、排気作用
を規制するものが提案されている（実開昭52−
124307号等参照）。

図において、３は吸気弁１側のロツカアーム、
４は排気弁２側のロツカアーム、５はロツカシヤ
フト、６はカムシヤフトを示し、このカムシヤフ
ト６には、吸気弁１用の一対のカム７，８と、排
気弁２用の一対のカム９，１０とがそれぞれ隣接
して形成されている。

このうち、第１のカム７，９はそれぞれ通常の
吸、排気行程でロツカアーム３，４を介して吸、
排気弁１，２を開閉させる所定のプロフイールに
形成され、第２のカム８，１０は第１のカム７，
９のベースサークルと同径の真円形に形成されて
いる。

また、ロツカアーム３，４は、ロツカシヤフト
５に対して揺動可能なだけでなく、その軸方向に
も移動するように支持されており、ロツカシヤフ
ト５のブラケツト１１，１２とカラー１３，１４
とで画成された圧力室１５，１６に、ポンプ１７
からの圧油が方向切換弁１８を介して選択的に導
入されると、左右に位置を変える。

そして、この方向切換弁１８は、制御回路１９
の信号により切換えられる電磁弁２０からのパイ
ロツト油圧によつて駆動制御され、通常時は圧力
室１６に圧油を導いてロツカアーム３，４を第１
のカム７，９側に位置させる一方、アクセルセン
サ２１からの負荷信号に基づくエンジンの軽負荷
域等では圧力室１５に圧油を導いてロツカアーム
３，４を第２のカム８，１０へと移動させる。

これにより、エンジン負荷の小さいときに、一
部気筒の吸、排気弁１，２の作動を切換えてその
作動を休止させ、他の稼動側気筒のみの作動によ
る部分気筒運転を行なつている。この部分気筒運
転時に、休止側の気筒内に吸気が閉じ込められ、
圧縮、膨張を繰り返すから、燃費が改善されるだ
けでなく、トルク変動や回転変動が低く抑えられ
る。

なお、２２はスペーサ、２３はパイロツト油圧
供給用のアキユームレータ、２４はリリーフ弁、
２５は方向切換弁１８のクランプ装置で、吸、排
気弁１，２の作動を切換えるとき、制御回路１９
からの信号によつて電磁アクチユエータ２６が駆
動されると、ストツパ２７が方向切換弁１８のス
プール２８端部外周に形成した溝部２９，３０か
らはずれ、切換時以外ではストツパ２７が溝部２
９，３０に係合してスプール２８を固定し、位置
がずれないようにしている。

しかしながら、このような従来装置にあつて
は、油圧により同時にロツカアーム３，４を移動
して各吸、排気弁１，２の作動を切換えるように
なつているため、その切換タイミングによつて
は、ロツカアーム３，４の移動がカム７，９によ
るリフト時期と重なつてしまうことがある。

例えば、４気筒エンジンの＃２，＃３気筒に従
来装置を適用した場合、その吸、排気弁１，２の
通常時の開特性は第２図のａに示すようになつて
おり（実線部分）、第２図のｂ，ｃに示すように
通常運転から部分気筒運転に移行しようとして、
あるクランク角度（例えばBDC）のときに方向
切換弁１８を切換えると、＃２気筒ではロツカア
ーム３，４がスムーズに移動するが、＃３気筒で
はカム７，９のリフトによつてロツカアーム３，
４が移動中に押し上げられる。ただし、第２図の
ｂはポンプ１７の動作特性を示している。

このため、ロツカアーム３，４とカム７，９と
の接触部に過大な摩擦力が生じ、傷ついたり破損
しかねないという問題があつた。

この発明は、このような問題点に着目してなさ
れたもので、方向切換弁からの圧油をロツカアー
ムの各圧力室に導く通路の途中に、所定のカム角
（クランク角）のときに開く弁を設け、カムのリ
フト時期をはずしてロツカアームを移動させるよ
う構成することにより、上記問題点を解決するこ
とを目的とする。

このような目的を達成するために本発明では、
機関運転条件に応じロツカアームをロツカシヤフ
トの軸方向に移動させて、カムシヤフトの軸方向
に並設したプロフイールの異なる一対のカムの何
れか一方と選択的に係合させることにより、この
ロツカアームを介して駆動される吸、排気弁の弁
作動を切換える機構を複数の気筒について設けた
内燃機関の弁作動切換装置において、前記切換機
構を備えた各気筒のロツカアームの両側に圧力室
を形成し、この両圧力室に油圧通路を介してポン
プからの圧油を選択的に導入する方向切換弁を設
けるとともに、この方向切換弁と前記両圧力室の
何れか一方とのあいだの油圧通路に前記カムシヤ
フトの回転に同期して当該気筒のカムの非リフト
域にて開く開閉弁を介装した。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第３図において、３は吸気弁１側のロツカアー
ム、４は排気弁２側のロツカアーム、５はロツカ
シヤフト、６は各ロツカアーム３，４に対応して
それぞれプロフイールの異なる第１と第２のカム
７〜１０とが形成されたカムシヤフトで、ロツカ
アーム３，４の両側にはロツカシヤフト５のブラ
ケツト１１，１２とカラー１３，１４とで圧力室
１５，１６が形成されている。

そして、この圧力室１５，１６に、ポンプ１７
からの圧油が方向切換弁１８を介して選択的に導
入されると、ロツカアーム３，４は左右に移動し
第１のカム７，９から第２のカム８，１０あるい
は第２のカム８，１０から第１のカム７，９へと
乗り移るが、この方向切換弁１８から圧力室１５
に圧油を導く油圧通路３１の途中に、それぞれ所
定のカム角のときに開く開閉弁３２，３３が設置
される。

この開閉弁３２，３３は、弁ハウジング３４内
を摺動し油圧通路３１を開閉する弁体３５と、弁
体３５を閉じ方向に付勢するリターンスプリング
３６と、弁体３５を連結し軸方向に開閉駆動する
タペツト状のロツド３７とからなり、ロツド３７
の先端部がハウジング３４を貫通し外部に突出す
るように形成される。

そして、このロツド３７の先端部に係合して、
前記カムシヤフト６と１対１で同期回転する回動
カム３８，３９が配設され、そのプロフイールに
応じて弁３２，３３を開閉する。

この回動カム３８，３９による開閉弁３２，３
３の開時期は、それぞれ対応する吸、排気弁１，
２のリフト時期を除き、即ち対応する気筒の例え
ば圧縮行程時や膨張行程時となるように、前記カ
ムシヤフト６のカム角に対してカムプロフイール
が設定される。

これにより、吸、排気弁１，２の作動切換時
に、カム７，９によるリフト時期をはずして圧力
室１５に圧油を導き、ロツカアーム３，４を移動
させるのである。

なお、前記回動カム３８，３９をカムシヤフト
６に一体的に形成してもよい。その他の構成につ
いて第１図と同一の部分に同符号を付すことにす
る。

このような構成において、アクセルセンサ２１
からの信号に基づくエンジンに軽負荷域等で、電
磁弁２０に応動して方向切換弁１８が切換えられ
ると、ポンプ１７からの圧油が油圧通路３１途中
の開閉弁３２，３３に供給される。

そして、このときロツカアーム３，４の一端の
圧力室１６が方向切換弁１８を介してタンク戻し
側へ開放されると共に、対応気筒の圧縮行程ある
いは膨張行程に入ると、回動カム３８，３９によ
つて開閉弁３２，３３が開かれ、圧力室１５に圧
油が導入される。

このため、ロツカアーム３，４は、カム７，９
により押し上げられることなくスムーズにカム
８，１０側へと移動し、各吸、排気弁１，２の作
動が切換えられる（第２図のｃ参照）。

また、ロツカアーム３，４をカム７，９側へと
戻すときは、方向切換弁１８を介して圧力室１６
に圧油が導入されるが、このとき開閉弁３２，３
３が開かれるまで対応する圧力室１５に前回導入
された圧油が閉じ込められる。

そして、開閉弁３２，３３は対応気筒の圧縮行
程、膨張行程時に開かれ、圧力室１５の圧油を開
放する。

したがつて、ロツカアーム３，４はカム７，９
のリフト時期とぶつかることなく、スムーズにカ
ム７，９へと乗り移るのである。

このようにしたので、吸、排気弁１，２の作動
切換時に、従来例のようにロツカアーム３，４の
移動とカム７，９によるリフトとが重なつて、こ
れらを傷つけたり破損するようなことは防止さ
れ、良好かつ安定した切換動作が得られると共
に、耐久性を向上することができる。

また、開閉弁３２，３３を設けたことにより、
方向切換弁１８の切換えタイミングが任意に設定
でき、制御が極めて容易となる。

そして、ロツカアーム３，４やカム７，９の損
傷の心配がないから、油圧等を高めてロツカアー
ム３，４の移動速度を大きくすることができ、エ
ンジン回転数の高いときには的確に吸、排気弁
１，２の作動切換を行なうことができる。

なお、本実施例は、吸、排気弁１，２に対応す
るロツカアーム３，４を別々に動かす場合、ある
いは各気筒に対応するロツカアーム３，４が別々
に動かされる場合であつてもこれに応じて開閉弁
３２，３３を設ければ良く、容易に適用される。

第４図は本発明の他の実施例で、油圧通路３１
の開閉弁に、スプール４０の回動に応じて開閉さ
れる弁４１，４２を設けたものである。

この場合、スプール４０の外周に２つのほぼ半
周する溝４３，４４が形成され、それぞれに対向
して弁ハウジング４５に各油圧通路３１と接続す
るポート４６，４７が設けられる。

そして、スプール４０はカムシヤフト６と１対
１で同期回転するように連結され、各対応する気
筒の圧縮行程時から膨張行程時に弁４１，４２が
開くように、溝４３，４４およびポート４６，４
７の位置が設定される。

これによれば、開閉弁４１，４２の構造が簡単
になると共に、開閉時の圧力変動を低減すること
ができる。なお、第５図に示すように、スプール
４８の中央部に溝４９とつながる通路５０を形成
し、その回転に応じて溝４９が各ポート５１，５
２と適時連通するような開閉弁５３であつても良
い。

以上説明した通り、本発明によれば、方向切換
弁からの圧油をロツカアームの各圧力室に導く油
圧通路の途中に、所定のカム角のときに開く開閉
弁を設け、カムのリフト時期以外のときにロツカ
アームを移動させるようにしたので、ロツカアー
ムやカム等が損傷することなく、的確に吸、排気
弁の作動を切換えることができ、信頼性が向上す
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の構成断面図、第２図のａ，
ｂ，ｃは吸、排気弁の作動切換時の各動作特性
図、第３図は本発明の実施例を示す構成断面図、
第４図、第５図はそれぞれ本発明の他の実施例を
示す構成断面図である。 １……吸気弁、２……排気弁、３，４……ロツ
カアーム、５……ロツカシヤフト、６……カムシ
ヤフト、７〜１０……カム、１１，１２……ブラ
ケツト、１３，１４……カラー、１５，１６……
圧力室、１７……ポンプ、１８……方向切換弁、
１９……制御回路、２１……アクセルセンサ、３
１……油圧通路、３２，３３……開閉弁、３８，
３９……回動カム、４１，４２……開閉弁、５３
……開閉弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機関運転条件に応じロツカアームをロツカシ
   ヤフトの軸方向に移動させて、カムシヤフトの軸
   方向に並設したプロフイールの異なる一対のカム
   の何れか一方と選択的に係合させることにより、
   このロツカアームを介して駆動される吸、排気弁
   の弁作動を切換える機構を複数の気筒について設
   けた内燃機関の弁作動切換装置において、前記切
   換機構を備えた各気筒のロツカアームの両側に圧
   力室を形成し、この両圧力室に油圧通路を介して
   ポンプからの圧油を選択的に導入する方向切換弁
   を設けるとともに、この方向切換弁と前記両圧力
   室の何れか一方とのあいだの油圧通路に前記カム
   シヤフトの回転に同期して当該気筒のカムの非リ
   フト域にて開く開閉弁を介装したことを特徴とす
   る内燃機関の弁作動切換装置。