JPH0536612B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ・発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、複数の異なるカムの油圧切換に応じ
た選択により吸気弁あるいは排気弁の開閉作動特
性を切換可能な油圧式の弁作動特性変更手段と、
弁作動以外の機関の燃焼状態に関連する制御因子
を司る機関制御用作動手段とを備える内燃機関に
関する。

(2) 従来の技術 従来、吸気弁あるいは排気弁の開閉作動特性を
機関の運転状態に応じて切換えるようにした内燃
機関が、たとえば特開昭61−19911号公報により
公知である。

(3) 発明が解決しようとする課題 ところが、上記従来のものでは、吸気弁あるい
は排気弁の開閉作動特性のみを弁作動特性変更手
段により機関の運転状態に応じて変化させるよう
にしている。しかるに、機関の燃焼状態は吸気弁
あるいは排気弁の開閉作動特性のみで定まるもの
ではなく、点火時期、燃料噴射量、排ガス循環量
等の制御因子を変化させることによつても機関の
燃焼状態が変化するものであり、機関の運転性能
および排ガス性能を向上させる観点からは、これ
らの制御因子も吸気弁あるいは排気弁の作動特性
に対応させることが望ましい。しかも弁作動特性
変更手段による弁作動特性の切換が何らかの理由
により遅れることも考えられるので、吸気弁ある
いは排気弁の作動特性が完全に切換わつた状態
で、弁作動以外の機関の燃焼状態に関連する制御
因子を切換制御することが望ましい。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので
あり、吸気弁あるいは排気弁の作動特性が機関の
運転状態に応じて完全に切換わつた状態で他の制
御因子も吸気弁あるいは排気弁の作動特性に対応
させるようにして運転性能および排ガス性能等を
向上させた内燃機関を提供することを目的とす
る。

Ｂ・発明の構成 (1) 課題を解決するための手段 本発明に従う内燃機関は、作動油圧検出により
弁作動特性変更手段の変更作動終了を検知すべく
弁作動特性変更手段に付設される圧力スイツチ
と、機関の運転状態に応じたカムを油圧制御によ
り選択すべく弁作動特性変更手段を制御すととも
に前記圧力スイツチから作動終了を確認した信号
が出力されるのに応じて機関制御用作動手段を弁
作動特性変更手段の作動態様に対応した態様で作
動せしめるべく制御する制御手段とを含む。

(2) 作用 上記構成によれば、弁作動特性変更手段におけ
る作動油圧の変化を圧力スイツチで検知すること
により、吸気弁あるいは排気弁の作動特性が完全
に変更されたか否かを容易に検知することがで
き、吸気弁あるいは排気弁の作動特性が完全に変
更された状態で、機関制御用作動手段の作動態様
が、その吸気弁あるいは排気弁の作動特性に対応
したものとなり、吸気弁あるいは排気弁の作動特
性と他の制御因子とがマツチングして機関の運転
に最適に適合したものとなるので、運転性能およ
び排ガス性能等を向上することができる。

(3) 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、先ず第１図および第２図において、機
関本体Ｅに設けられた一対の吸気弁１，１は、機
関のクランク軸から１／２の減速比で回転駆動さ
れるカムシヤフト２に一体に設けられた低速用カ
ム４、高速用カム５および低速用カム４と、カム
シヤフト２と平行なロツカシヤフト６に枢支され
る第１、第２および第３ロツカアーム７，８，９
と、各ロツカアーム７〜９間に設けられる弁作動
変更手段１０との働きにより開閉駆動される。

カムシヤフト２は、機関本体Ｅの上方で回転自
在に配設されており、低速用カム４，４は両吸気
弁１，１に対応する位置でカムシヤフト２に一体
化され、高速用カム５は両低速用カム４，４間で
カムシヤフト２に一体化される。両低速用カム
４，４はカムシヤフト２の半径方向に沿う突出量
が比較的小さい高位部４ａと、ベース円部４ｂと
をそれぞれ有する。また高速用カム５は、カムシ
ヤフト２の半径方向に沿う突出量を前記高位部４
ａよりも大きくするとともにその高位部４ａより
も広い中心角範囲にわたる高位部５ａと、ベース
円部５ｂとを有する。

ロツカシヤフト６は、カムシヤフト２よりも下
方で固定配置される。このロツカシヤフト６に
は、一方の吸気弁１に連動、連結される第１ロツ
カアーム７と、他方の吸気弁１に連動、連結され
る第３ロツカアーム９と、第１および第３ロツカ
アーム７，９間に配置される第２ロツカアーム８
とが相互に隣接してそれぞれ枢支される。また第
１ロツカアーム７の上部には低速用カム４に摺接
するカムスリツパ１１が設けられ、第２ロツカア
ーム８上部には高速用カム５に摺接するカムスリ
ツパ１２が設けられ、第３ロツカアーム８の上部
には低速用カム４に摺接するカムスリツパ１３が
設けられる。

一方、両吸気弁１，１の上部には鍔部１４がそ
れぞれ設けられており、これらの鍔部１４と機関
本体Ｅとの間には弁ばね１５がそれぞれ介装さ
れ、各吸気弁１，１は閉弁方向すなわち上方に向
けて付勢される。また第１および第３ロツカアー
ム７，９の先端には、吸気弁１の上端に当接し得
るタペツトねじ１６が進退可能にそれぞれ螺着さ
れる。

第３図を併せて参照して、第２ロツカアーム８
は、ロツカシヤフト６から両吸気弁１，１側にわ
ずかに延出されており、この第２ロツカアーム８
は、機関本体Ｅとの間に設けた弾発付勢手段１９
により高速用カム５に摺接する方向に弾発付勢さ
れる。

弾発付勢手段１９は、閉塞端を第２ロツカアー
ム８に当接させた有底円筒状のリフタ２０と、リ
フタ２０および機関本体Ｅ間に介装されるリフタ
ばね２１とを備え、リフタ２０は機関本体Ｅに穿
設した有底穴２２に摺動可能に嵌合される。

第４図において、各ロツカアーム７〜９間に
は、それらの連結および連結解除を切換可能にし
て吸気弁１，１の作動特性を変更するための弁作
動特性変更手段１０が設けられる。

弁作動特性変更手段１０は、第３および第２ロ
ツカアーム９，８間を連結し得る第１切換ピン２
３と、第２および第１ロツカアーム８，７間を連
結し得る第２切換ピン２４と、第１および第２切
換ピン２３，２４の移動を規制する第３切換ピン
２５と、各切換ピン２３〜２５を連結解除側に付
勢する戻しばね２６とを備える。

第３ロツカアーム９には、ロツカシヤフト６と
平行な有底のガイド穴２７がその開放端を第２ロ
ツカアーム８側にして穿設されており、このガイ
ド穴２７には第１切換ピン２３が摺動可能に嵌合
され、第１切換ピン２３とガイド穴２７の閉塞端
との間に油圧室２９が画成される。また第３ロツ
カアーム９には、油圧室２９に連通する連通路３
０が穿設され、ロツカシヤフト６内には油圧供給
路３１が穿設される。しかも連通路３０および油
圧供給路３１は、ロツカシヤフト６の側壁に穿設
した連通孔３２を介して、第３ロツカアーム９の
揺動状態に拘らず常時連通する。

第２ロツカアーム８には、前記ガイド穴２７に
対応する同一径のガイド孔３３がその両側面間に
わたつてロツカシヤフト６と平行に穿設され、こ
のガイド孔３３には第２切換ピン２４が摺動可能
に嵌合される。

第１ロツカアーム７には、前記ガイド孔３３に
対応する同一径の有底ガイド穴３４がロツカシヤ
フト６と平行にかつ開放端を第２ロツカアーム８
側にして穿設され、このガイド穴３４に第３切換
ピン２５が摺動可能に嵌合される。しかも第３切
換ピン２５に同軸に連設した軸部３６がガイド穴
３４の閉塞端に穿設した案内孔３７に移動自在に
挿通される。また戻しばね２６は、軸部３６を囲
繞してガイド穴３４の閉塞端および第３切換ピン
２５間に介装され、この戻しばね２６により相互
に当接した各切換ピン２３〜２５が連結解除側す
なわち油圧室２９側に付勢される。

油圧室２９に供給される油圧を解放したときに
は、各切換ピン２３〜２５は戻しばね２６のばね
力により連結解除側に移動しており、この状態で
は第１および第２切換ピン２３，２４の当接面は
第３および第２ロツカアーム９，８間にあり、第
２および第３切換ピン２４，２５の当接面は第２
および第１ロツカアーム８，７間にあり、各ロツ
カアーム７〜９は連結されていない。また油圧室
２９に高油圧を供給したときには、各切換ピン２
３〜２５は戻しばね２６のばね力に抗して油圧室
２９から離反する方向に移動し、第１切換ピン２
３がガイド孔３３に嵌合し、第２切換ピン２４が
ガイド穴３４に嵌合して各ロツカアーム７〜９が
連結される。

ロツカシヤフト６内の油圧供給路３１は、ソレ
ノイド４０の励磁および消磁により開弁状態およ
び閉弁状態を切換える制御弁４１を介して油圧供
給源４２に接続される。この制御弁４１が開弁す
ると弁作動特性変更手段１０の油圧室２９に高油
圧が供給され、閉弁すると油圧室２９の油圧が解
放される。

前記ソレノイド４０はコンピユータ等の制御手
段４３により励磁および消磁を切換えられるもの
であり、この制御手段４３は、機関の回転数を検
出する回転数検出器４４から入力される回転数が
設定値を超えると前記制御弁４１を開弁する。ま
た制御手段４３には、吸気負圧を検出する検出器
４７および機関温度を検出する検出器４８等が接
続される。

また弁作動特性変更手段１０には、その切換作
動が終了したか否かを検出する圧力スイツチ４５
が付設され、該圧力スイツチ４５は、油圧室２９
に通じる油圧供給路３１の油圧を検出すべくロツ
カシヤフト６に取付けられる。すなわち油圧供給
路３１の油圧が一定の値よりも高くなつたときに
は油圧室２９にも一定の油圧より高い油圧が供給
されて弁作動特性変更手段１０が切換作動したも
のとして圧力スイツチはハイレベルの信号を制御
手段４３に入力する。

またこの内燃機関には、吸気弁１，１の作動以
外の機関の燃焼状態に関連する制御因子を司る機
関制御用作動手段として点火時期を定めるための
電子式進角手段５０、燃料噴射量を定めるための
電子式燃料噴射手段５１および排ガス循環量を定
めるための電子式排ガス循環手段５２が備えられ
ており、各手段５０，５１，５２も制御手段４３
により制御される。しかも制御手段４３には、点
火時期、燃料噴射量および排ガス循環量を機関回
転数および吸気負圧に応じて定めたマツプが、機
関の低速運転時と機関の高速運転時との２種類そ
れぞれ準備されており、弁作動特性変更手段１０
が機関の運転状態に応じて切換作動するときにそ
の弁作動特性変更手段１０の変更作動が終了した
ことを圧力スイツチ４５で確認するのに応じて、
制御手段４３は、電子式進角手段５０、電子式燃
料噴射手段５１および電子式排ガス循環手段５２
を弁作動特性変更手段１０の作動態様に対応した
態様に制御する。

次にこの実施例の作用について説明すると、機
関の回転数が設定値以下のときには、制御手段４
３はソレノイド４０を消磁するための信号を出力
する。ソレノイド４０が消磁されているときには
制御弁４１が閉弁して油圧室２９の油圧が解放さ
れているので、弁作動特性変更手段１０は連結解
除状態にあり、吸気弁１，１は低速用カム４，４
の形状に応じたタイミングおよびリフト量で開閉
作動する。しかもこの際、電子式進角手段５０、
電子式燃料噴射手段５１および電子式排ガス循環
手段５２の態様も機関の低速時に対応したものと
なつており、機関が低速運転に適した点火時期、
燃料噴射量および排ガス循環量で作動する。

機関の回転数が設定値を超えると、制御手段４
３はソレノイド４０を励磁する信号を出力し、こ
れにより制御弁１４が開弁する。したがつて油圧
室２９に高油圧が供給され、弁作動特性変更手段
１０は連結状態に切換わり、各ロツカアーム７〜
９が連結される。したがつて吸気弁１，１は高速
用カム５の形状に応じたタイミングおよびリフト
量で開閉作動する。しかもこの弁作動特性変更手
段１０の切換作動が終了したことが圧力スイツチ
４５で確認されたときには、制御手段４３は、電
子式進角手段５０、電子式燃料噴射手段５１およ
び電子式排ガス循環手段５２を機関の高速運転に
対応した態様に切換える。

このようにして吸気弁１，１の作動特性が機関
の運転状態に応じて変更させられるのに伴い、点
火時期、燃料噴射量および排ガス循環量も機関の
運転状態に対応したものに制御され、機関の運転
性能および排ガス性能を向上することができる。
しかも電子式進角手段５０、電子式燃料噴射手段
５１および電子式排ガス循環手段５２は、弁作動
特性変更手段１０の変更作動が終了するのに応じ
て作動態様を切換えられるので、吸気弁１，１の
作動態様と点火時期、燃料噴射量および排ガス循
環量とをマツチングさせて運転性能および排ガス
性能をより確実に向上させることができる。

以上の実施例では、吸気弁の動弁装置について
説明したが、排気弁の動弁装置についても本発明
を適用することができる。また本発明によれば、
弁作動以外の制御因子としての点火時期、燃料噴
射量および排ガス循環量の少なくとも１つを弁作
動特性変更手段１０の変更作動終了に同期して変
更制御するようにすればよい。

Ｃ・発明の効果 以上のように本発明に従う内燃機関は、作動油
圧検出により弁作動特性変更手段の変更作動終了
を検知すべく弁作動特性変更手段に付設される圧
力スイツチと、機関の運転状態に応じたカムを油
圧制御により選択すべく弁作動特性変更手段を制
御するとともに前記圧力スイツチから作動終了を
確認した信号が出力されるのに応じて機関制御用
作動手段を弁作動特性変更手段の作動態様に対応
した態様で作動せしめるべく制御する制御手段と
を含むので、油圧の切換により吸気弁あるいは排
気弁の作動特性を変更する弁作動特性変更手段の
切換作動終了を圧力スイツチによる作動油圧検知
で簡単に検知することができ、弁作動特性変更手
段の切換作動終了の確認に応じて機関制御用作動
手段の作動態様を変化させることにより、吸気弁
あるいは排気弁の作動特性と、弁作動以外の機関
の燃焼状態に関連する制御因子とを確実にマツチ
ングさせて制御することができ、運転性能および
排ガス性能等を確実に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第
１図は動弁装置の平面図、第２図は第１図の−
線断面図、第３図は第１図の−線断面図、
第４図は第２図の−線断面図である。 １……吸気弁、１０……弁作動特性変更手段、
４３……制御手段、４５……圧力スイツチ、５０
……機関制御用作動手段としての電子式進角手
段、５１……機関制御用作動手段としての電子式
燃料噴射手段、５２……機関制御用作動手段とし
ての電子式排ガス循環手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の異なるカム４，５の油圧切換に応じた
   選択により吸気弁１あるいは排気弁の開閉作動特
   性を切換可能な油圧式の弁作動特性変更手段１０
   と、弁作動以外の機関の燃焼状態に関連する制御
   因子を司る機関制御用作動手段５０，５１，５２
   とを備える内燃機関において、作動油圧検出によ
   り弁作動特性変更手段１０の変更作動終了を検知
   すべく弁作動特性変更手段１０に付設される圧力
   スイツチ４５と、機関の運転状態に応じたカム
   ４，５を油圧制御により選択すべく弁作動特性変
   更手段１０を制御するとともに前記圧力スイツチ
   ４５から作動終了を確認した信号が出力されるの
   に応じて機関制御用作動手段５０〜５２を弁作動
   特性変更手段１０の作動態様に対応した態様で作
   動せしめるべく制御する制御手段４３とを含むこ
   とを特徴とする内燃機関。