JPH0681617A - バルブリフト制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な制御構成にて高い信頼性をもってエン
ジンの運転状態に応じたバルブリフト量及びタイミング
を実現する。 【構成】 バルブリフタ４とカム１１の間に、バルブリ
フタ４との間に油圧室６を形成する第２のリフタ５を設
け、第２のカム１２を設けるとともにこの第２のカム１
２にて作動されるピストン１３にて容積が変化するシリ
ンダ室１４を設け、シリンダ室１４に油圧供給手段１８
を接続するとともにシリンダ室１４と油圧室６を連通路
１０にて連通し、かつシリンダ室１４と油圧供給手段１
８との間に両者を連通した状態とシリンダ室１４を開放
した状態とに切換可能な切換弁１７を介装し、高速運転
時に第２のカム１２の回転に伴ってシリンダ室１４から
送り込まれる油圧にて油圧室６を伸縮させてリフト量を
増加させ、低速運転時にはシリンダ室１４を開放してカ
ム１１のみによるリフト量とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンにおけるバルブ
のリフト量及び開閉タイミングをエンジンの運転状態に
応じて制御するバルブリフト制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】通常エンジンの吸入空気量は吸気バルブ
と排気バルブの開閉によって制御されており、一般にカ
ム駆動によりバルブを開閉制御するものではバルブリフ
ト量及び開閉タイミングは固定的に設定されている。と
ころで、高速運転時には高出力を得るために吸気バルブ
のリフト量を大きくし、バルブが開いている期間を長く
する必要があるが、そうすると排気バルブが開いている
状態とラップする時間が長くなり、低速運転時に排気が
吸気に戻って出力が低下したり、回転が不安定になると
いう問題がある。

【０００３】そこで、高速運転時と低速運転時でバルブ
リフト量及び開閉タイミングを変えるようにした種々の
バルブリフト制御装置が提案されている。例えば、特開
昭６１−１５５６０８号公報には、図３に示すようなバ
ルブリフト制御装置が開示されている。

【０００４】図３において、３１は吸気バルブ、３２は
そのバルブリフタ、３３は吸気バルブ３１を開閉するカ
ムである。カム３３とバルブリフタ３２の間には第２の
リフタ３４が配置され、バルブリフタ３２との間に油圧
室３５が形成され、この油圧室に油圧供給手段３６が接
続されている。また、油圧室３５はオイルパンに開放さ
れる油圧出口通路３７が接続され、この油圧出口通路３
７に高速応答制御弁３８が介装されている。高速応答制
御弁３８はクランク位置センサ３９や回転数センサ４０
等からの信号が入力された制御手段４１にて制御されて
いる。

【０００５】以上の構成により、油圧室３５に一定油圧
が送り込まれかつ高速応答制御弁３８によりエンジンの
運転状態に応じて油圧室３５のオイルが抜かれることに
よって、油圧室３５の容積が制御されてエンジンの運転
状態に応じてバルブリフト量及び開閉タイミングが最適
に制御される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成に
よればエンジンの運転状態に応じて最適のバルブリフト
量及び開閉タイミングに制御できるが、高速応答制御弁
３８により高度で微妙なオイルの流量制御が必要であ
り、制御構成が複雑になるとともにオイルの粘性変化等
により動作の信頼性に問題があり、それらの解消を図ろ
うとするとさらに複雑な制御が必要になり、応答性やコ
スト面での障害が大きくなるという問題がある。

【０００７】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、簡単な制御構成にて高い信頼性をもってエンジンの
運転状態に応じたバルブリフト量及び開閉タイミングを
実現できるバルブリフト制御装置を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、バルブリフタ
とカムの間に、バルブリフタとの間に油圧室を形成する
第２のリフタを設け、カムシャフトに第２のカムを設け
るとともにこの第２のカムにて作動されるピストンにて
容積が変化するシリンダ室を設け、シリンダ室に油圧供
給手段を接続するとともにシリンダ室と油圧室を連通
し、かつシリンダ室と油圧供給手段との間に両者を連通
した状態とシリンダ室を開放した状態とに切換可能な切
換弁を介装したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、高速運転時に切換弁にて油圧
供給手段とシリンダ室を連通させておくと、第２のカム
にてピストンが作動するのに伴ってシリンダ室から油圧
室に油圧が送り込まれるためカムシャフトの回転に伴っ
て油圧室が伸縮し、カムによるバルブリフト量に油圧室
の伸縮によるリフト量が付加され、吸気量を増加できて
高出力が得られ、一方低速運転時には切換弁にてシリン
ダ室を開放することにより第２のカムにてピストンが作
動しても油圧室には油圧が供給されず、油圧室が収縮し
た状態でカムのみによりバルブリフト量が決定され、バ
ルブリフト量及び開弁期間が増加せず、排気タイミング
とのラップによる出力低下や不安定な回転状態を来す恐
れがない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１、図２を参照
して説明する。

【００１１】図１において、１は吸気ポートであり、吸
気バルブ２にて開閉される。吸気バルブ２はバルブスプ
リング３にて常に上方、即ち吸気ポート１を閉じる方向
に付勢されている。吸気バルブ２のハルブステム２ａの
上端には上壁付き円筒体から成るバルブリフタ４が設け
られている。バルブリフタ４には同じく上壁付き円筒体
から成る第２のリフタ５が摺動自在に嵌合され、それら
の間に油圧室６が形成されている。バルブリフタ４と第
２のリフタ５の間にはバルブスプリング３より弱いスプ
リング７が介装されるとともに油圧室６の収縮端を規制
するストッパ片８が第２のリフタ５の上壁から垂下され
ている。第２のリフタ５の周壁には連通路１０に臨むよ
うに通孔９が形成されている。

【００１２】１１はカムシャフトに設けられた吸気バル
ブ２を開閉するカムであり、第２のリフタ５に接触し、
油圧室６を介して吸気バルブ２を押し開く。カムシャフ
トの適当箇所にカム１１に対応する第２のカム１２が設
けられ、かつこの第２のカム１２にて作動されるピスト
ン１３にて容積が変化するシリンダ室１４が設けられて
いる。シリンダ室１４は連通路１０にて油圧室６に接続
されている。ピストン１３はスプリング１５にて第２の
カム１２に押し付けられている。

【００１３】シリンダ室１４には油圧供給通路１６が接
続され、この油圧供給通路１６には切換弁１７を介して
油圧供給手段１８が接続されている。油圧供給手段１８
はオイルポンプ１９と調圧弁２０と逆止弁２１にて構成
されている。切換弁１７は、油圧供給通路１６を油圧供
給手段１８に接続する状態と開放通路２２に接続する状
態とに切換え可能である。

【００１４】以上の説明では、吸気バルブ２について説
明したが、排気バルブについても同様の構成を適用する
ことができる。

【００１５】以上の構成において、高速運転時には切換
弁１７にて油圧供給手段１８とシリンダ室１４を連通さ
せておく。すると、カムシャフトとともに第２のカム１
２が回転するとそれに伴ってピストン１３が作動し、そ
れによってシリンダ室１４から連通路１０を通って油圧
室６に油圧が送り込まれる。なお、油圧供給手段１８に
は逆止弁２１が設けられているのでシリンダ室１４の圧
力が調圧弁２０による設定圧よりも高くなっても油圧供
給手段１８側に逆流することはない。かくして、カムシ
ャフトの回転に伴って油圧室６が伸縮するため、図２に
示すように、カムシャフトの回転に伴うカム１１による
バルブリフト４のリフト量Ａに油圧室６の伸縮によるリ
フト量Ｂが付加される。このように第２のカム１２の形
状により吸気バルブ２のリフト量を任意に増加できると
ともに開弁期間が長くなるようにバルブタイミングも任
意に設定することができ、従って高速運転時に吸気量を
増加させて高出力を得ることができる。

【００１６】一方、低速運転時には切換弁１７にてシリ
ンダ室１４を開放通路２２に連通させる。すると、カム
シャフトの回転に伴って第２のカム１２にてピストン１
３が作動してもシリンダ室１４の油圧が自由に逃げるた
め油圧室６には油圧が供給されず、油圧室６の収縮によ
る油圧上昇分も逃がされるため、カムシャフトとともに
カム１１が回転するのに伴って油圧室６が収縮した状態
でバルブリフト４がリフトされ、カム１１のみにより吸
気バルブ２がリフトされる。従って、低速運転時にはバ
ルブリフト量及び開弁期間を必要限に止めることができ
るため、排気タイミングとのラップにより排気が吸気側
に戻るようなことを防止でき、出力低下を来さず、安定
した回転状態が得られる。

【００１７】以上のように本実施例によれば、エンジン
の運転状態に応じて切換弁１７を切換えることによっ
て、２種類のバルブリフト量および開閉タイミングを使
い分けることができ、また単純な構成であるため信頼性
の高いバルブリフト制御を実現することができ、さらに
２つのカムの和でリフトを得ているため、個々のカムの
設計条件が緩やかになり、カムの設計自由度が増加し、
カムの耐久性も高くすることができる。

【００１８】上記実施例では、油圧供給手段１８に逆止
弁２１を配置して高速運転状態に切換えた時に油圧が逆
流しないように構成したが、逆止弁２１を無くしてシリ
ンダ室１４及び油圧室６の油圧を調圧弁２０で任意に調
圧できるようにし、エンジンの運転状態に応じて調圧弁
２０の設定圧力を調整するようにすれば、バルブリフト
量および開閉タイミングをエンジンの運転状態に応じて
連続的に変化させるようにすることもできる。

【００１９】

【発明の効果】本発明のバルブリフト制御装置によれ
ば、高速運転時に切換弁にて油圧供給手段とシリンダ室
を連通させておくことにより、第２のカムの回転に伴っ
てシリンダ室から油圧室に油圧が送り込まれて油圧室が
伸縮するためカムによるバルブリフト量に油圧室の伸縮
によるリフト量を付加でき、吸気量を増加できて高出力
が得られ、かつ低速運転時には切換弁にてシリンダ室を
開放させておくことにより第２のカムが回転しても油圧
室には油圧が供給されず、油圧室が収縮した状態でカム
のみによりバルブリフトが作動されるため、開弁期間が
長くならず、排気の戻りによる出力低下や不安定な回転
状態を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバルブリフト装置の一実施例の構成を
示す部分断面図である。

【図２】同実施例のバルブリフトの説明図である。

【図３】従来例のバルブリフト装置の構成を示す断面図
である。

【符号の説明】

２ 吸気バルブ ４ バルブリフタ ５ 第２のリフタ ６ 油圧室 １０ 連通路 １１ カム １２ 第２のカム １３ ピストン １４ シリンダ室 １７ 切換弁 １８ 油圧供給手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バルブリフタとカムの間に、バルブリフ
   タとの間に油圧室を形成する第２のリフタを設け、カム
   シャフトに第２のカムを設けるとともにこの第２のカム
   にて作動されるピストンにて容積が変化するシリンダ室
   を設け、シリンダ室に油圧供給手段を接続するとともに
   シリンダ室と油圧室を連通し、かつシリンダ室と油圧供
   給手段との間に両者を連通した状態とシリンダ室を開放
   した状態とに切換可能な切換弁を介装したことを特徴と
   するバルブリフト制御装置。