JPH08170512A

JPH08170512A - 弁開閉機構付きエンジン

Info

Publication number: JPH08170512A
Application number: JP6313773A
Authority: JP
Inventors: Sei Kawatani; 聖川谷; Kozo Muratani; 宏三村谷
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1994-12-16
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 1996-07-02
Anticipated expiration: 2016-11-12
Also published as: JP3228036B2

Abstract

(57)【要約】【目的】コストアップや構造の複雑化を抑え、多様性
ある制御、例えば、排気還流装置の制御が可能な弁開閉
機構付きエンジンを提供することにある。【構成】シリンダヘッド１２上に支持される弁部材１
６及びロッカアーム１８、シリンダヘッド又はシリンダ
ブロック１１内に形成された第１油室３０、第１油室と
低圧油供給源３２とを連通する作動油給排通路手段Ｓ、
エンジン回転に同期して第１油室内を往復動される第１
油圧ピストン３１、ロッカアーム１８内に形成され第１
油室に連通された第２油室３３、第２油室内に嵌挿され
他端が弁部材を開放方向に駆動可能な第２油圧ピストン
４７、作動油吸排通路手段Ｓに設けられる電磁弁３４、
運転状態検出手段４３，４４の出力に応じて電磁弁を閉
駆動して作動油給排通路手段Ｓを遮断したとき、第１油
圧ピストン３１の往復動と同期して第２油圧ピストン４
７を往復動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンから排出される
排ガスの一部を再度燃焼室に戻し燃焼に介在させる弁開
閉機構付きエンジン、特に、再度燃焼室に戻される排ガ
スが排気路より直接燃焼室に供給されるようにした弁開
閉機構付きエンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関ではその燃焼室の燃焼温度が運
転状態に応じて増減変化し、特に、燃焼温度が高温化す
るに伴い、排ガス中の窒素酸化物（以後単にＮＯ_Xと記
す）の分量が増加する傾向にある。そこで、この排ガス
中のＮＯ_Xの増加を防ぐために、排ガスを再度燃焼室に
還流し、燃焼温度の上昇を押さえ排ガス中のＮＯ_Xの増
加を防止することが有効とされ、このための排気還流装
置が利用されている。ところで、再循環（ＥＧＲ）ガス
を一端吸気路に戻してから燃焼室に供給するという構成
を採った場合、排ガスが中に含まれるカーボンが、吸気
通路、吸気弁及びバルブシート部を通過することによっ
てこれら通路内壁に付着し、通路断面積を縮小したり、
吸気弁及びバルブシート部の早期摩耗を招くという問題
があった。

【０００３】この問題を解決すべく、例えば、実開昭６
０−１４５２６４号公報には、燃焼室に吸排気弁とは異
なる第３の弁を電磁弁で駆動可能に設け、同第３弁が開
閉する第３のポートを排気路に連通させ、その上で、第
３弁を吸気弁開成時期に開弁駆動するように電磁弁を介
して駆動手段が制御するという排気還流装置が開示され
る。更に、特開昭６３−１７３８４０号公報には、シリ
ンダヘッド上の吸気弁揺腕の一部に分岐突起をもうけ、
分岐突起上にストッパの係合時にのみ第３弁を開閉駆動
できる可動タペットを設け、ＥＧＲガスの還流時に、ス
トッパを可動タペットに係止させて吸気弁と同時に第３
弁も開閉駆動し、第３のポートを介して排気路の排ガス
を燃焼室に直接還流するという排ガス再循環システムが
開示されている。

【０００４】これらの両先行技術によれば、ＥＧＲガス
の還流に伴う吸気通路断面積の縮小は無くなり、燃費悪
化や排ガス中のカーボンによる吸気弁及びバルブシート
部の早期摩耗が排除される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の実開
昭６０−１４５２６４号公報の技術では第３の弁を電磁
弁で開閉駆動するため、電磁弁駆動電流を比較的多く必
要とし、電源の容量を大きく設定する必要があり、コス
トアップを招きやすく、更に、特開昭６３−１７３８４
０号公報の技術ではストッパの切換えにより可動タペッ
トは第３弁を開閉駆動しあるいは非作動としており、構
造の複雑化を招き、信頼性に欠ける。

【０００６】更に、両先行技術では、燃焼室に吸排気弁
の外に第３弁が対向配備されることとなり、その第３弁
をシリンダヘッド側の燃焼室対向部分に別途設ける必要
がある。このため、吸排気弁の取付けスペースの設定に
当たり、第３弁の取付けスペースを考慮することにより
規制を受けやすく、場合によっては狭められる可能性も
あり、これによるエンジン出力が規制されるという不具
合も生じやすい。請求項１乃至請求項６の各発明の目的
は、コストアップや構造の複雑化を抑え、信頼性のある
弁開閉機構付きエンジンを提供することにある。

【０００７】特に、請求項２、請求項４乃至請求項６の
各発明は、排ガスをＥＧＲガスとして燃焼室に直接供給
する排気還流装置を設けるに当たり、吸排気弁の取付け
スペースが規制を受けることの無い弁開閉機構付きエン
ジンを提供することをも目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１は、エンジンの燃焼室に連通する通路の
開口を開閉する弁部材、上記エンジンのシリンダヘッド
上に揺動自在に支持されると共に、一端が上記エンジン
の回転により往復移動され且つ他端が上記弁部材を駆動
すべく上記弁部材のステム部に作動的に連結されるロッ
カアーム、上記エンジンの上記シリンダヘッド又はシリ
ンダブロック内に形成された第１油室、同第１油室に低
圧油を供給すべく少なくとも上記第１油室と低圧油供給
源とを連通する作動油給排通路手段、一端が上記第１油
室内に摺動自在に嵌挿して設けられると共に上記エンジ
ンの回転に同期して上記第１油室内を往復動される第１
油圧ピストン、上記ロッカアーム内に形成され上記第１
油室に連通された第２油室、一端が上記第２油室内に摺
動自在に嵌挿して設けられると共に他端が上記第１油圧
ピストンにより発生する高圧油で上記弁部材を上記弁部
材の開放方向に駆動可能な第２油圧ピストン、上記作動
油吸排通路手段に設けられ同作動油給排通路手段を開閉
する電磁弁、上記エンジンの運転状態を検出する運転状
態検出手段、同運転状態検出手段の出力に応じて上記電
磁弁を閉駆動して上記作動油給排通路手段を遮断したと
き、上記第１油圧ピストンの往復動と同期して発生され
る高圧油を上記第２油室に供給して上記第２油圧ピスト
ンを往復動させることを特徴とする。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１に記載の弁開
閉機構付きエンジンにおいて、上記弁部材が、排気通路
を開閉する排気弁であり、上記制御手段が、上記エンジ
ンの吸気行程に、上記排気弁を開放方向に駆動し排気ガ
ス還流を行なうべく、上記電磁弁を所定期間閉方向に駆
動するように制御することを特徴とする。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１に記載の弁開
閉機構付きエンジンにおいて、上記第２油室が、上記ロ
ッカアームの他端部の頂部に当接するように設けられて
ことを特徴とする。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
記載の弁開閉機構付きエンジンにおいて、上記作動油給
排通路手段は、上記第１油室と上記第２油室とを上記ロ
ッカアームの支持軸を介して連通する第１油路と、同第
１油路又は上記第１油路の一方と上記低圧油供給源とし
ての上記エンジンのメインギャラリとを連通する第２油
路とを有し、上記電磁弁が、上記第２油路に設けられた
ことを特徴とする。

【００１２】請求項５の発明は、請求項４記載の弁開閉
機構付きエンジンにおいて上記作動油給排通路手段は、
上記電磁弁と上記メインギャラリとの間の上記第２油路
に、上記低圧油の油圧を越える上記高圧油を排出可能な
リリーフ弁を有することを特徴とする。

【００１３】請求項６の発明は、請求項４に記載の弁開
閉機構付きエンジンにおいて、上記作動油給排通路手段
は、上記第２油路に上記メインギャラリ側から上記第１
油路側方向の作動油の流れのみを許容する一方向弁を介
装すると共に、上記第１油圧ピストンの往復動と同期し
て発生される上記高圧油を排出すべく上記第１油路、又
は上記第１油室の一方と作動油溜まりとを連通する第３
油路とを有し、上記電磁弁が、上記第３油路に設けられ
たことを特徴とする。

【００１４】

【作用】請求項１は、エンジン駆動に連動し、ロッカア
ームが往復移動し弁部材が燃焼室の開口を開閉駆動し、
この際、エンジンの回転に同期してシリンダヘッド又は
シリンダブロック内に形成された第１油室内を第１油圧
ピストンが往復動するようにし、この第１油室に連通さ
れたロッカアーム内の第２油室の第２油圧ピストンが弁
部材を開放駆動可能に形成し、更に、第１油室と低圧油
供給源とを連通する作動油給排通路手段上に電磁弁を設
けておくので、電磁弁が作動油給排通路手段を遮断して
第１油室及び第２油室側を低圧油供給源と遮断した時
に、第１油室内の第１油圧ピストンの駆動により発生す
る高圧油が第２油室の内の第２油圧ピストンに加わり、
この第２油圧ピストンが弁部材を開放方向に駆動するこ
とができる。

【００１５】請求項２の発明は、請求項１に記載の弁開
閉機構付きエンジンの弁部材が、特に、排気通路を開閉
する排気弁であり、制御手段がエンジンの吸気行程にお
いて、電磁弁を所定期間閉方向に駆動すると、排気弁が
開放方向に駆動するので、排気弁が排気行程でなくても
開弁して排気ガス還流を行なうこととなる。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１に記載の弁開
閉機構付きエンジンの第２油室が、特に、ロッカアーム
の他端部に設けられ、第２油圧ピストンが弁部材のステ
ム部の頂部に当接するので、電磁弁が低圧油供給源を遮
断した時に、第１油室内の第１油圧ピストンの駆動によ
り発生する高圧油がロッカアームの他端部の第２油室の
内の第２油圧ピストンに加わり、この第２油圧ピストン
が弁部材を開放方向に駆動することができる。

【００１７】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
記載の弁開閉機構付きエンジンにおいて、特に、作動油
給排通路手段は、上記第１油室と上記第２油室とを上記
ロッカアームの支持軸を介して連通する第１油路と、同
第１油路又は上記第１油路の一方と上記低圧油供給源と
しての上記エンジンのメインギャラリとを連通する第２
油路とを有し、電磁弁が上記第２油路に設けられので、
第２油路を電磁弁が所定期間閉方向に駆動すると、排気
弁が開放方向に駆動するので、排気弁が排気行程でなく
ても開弁して排気ガス還流を行なうこととなる。

【００１８】請求項５の発明は、請求項４記載の弁開閉
機構付きエンジンの作動油給排通路手段は、特に、上記
電磁弁と上記メインギャラリとの間の第２油路に、上記
低圧油の油圧を越える上記高圧油を排出可能なリリーフ
弁を有するので、第１油路に過度に高い油圧が供給され
ることを規制できる。

【００１９】請求項６の発明は、請求項４に記載の弁開
閉機構付きエンジンの作動油給排通路手段は、特に、上
記第２油路に上記メインギャラリ側から上記第１油路側
方向の作動油の流れのみを許容する一方向弁を介装する
と共に、上記第１油圧ピストンの往復動と同期して発生
される上記高圧油を排出すべく上記第１油路、又は上記
第１油室の一方と作動油溜まりとを連通する第３油路と
を有し、上記第３油路に設けられた電磁弁が所定期間閉
方向に駆動すると、排気弁が開放方向に駆動するので、
排気弁が排気行程でなくても開弁して排気ガス還流を行
なうこととなる。

【００２０】

【実施例】図１乃至図３には本発明の一実施例としての
弁開閉機構付きエンジンＥを示した。このエンジンＥは
直列４気筒（第１気筒♯１〜第４気筒♯４）のＯＨＶタ
イプのエンジンであり、シリンダブロック１１、シリン
ダヘッド１２及び図示しないシリンダヘッドカバー、シ
リンダブロックロア、オイルパン等を備え、それらの内
部には、図示しないピストンを摺動自在に嵌装した各燃
焼室Ｃが列状に配設される。なお、ここでは各気筒とも
同様構成を採ることより、第１気筒♯１を主に説明す
る。ここで、シリンダヘッド１２の各シリンダ対向部に
は燃焼室Ｃ及び吸排気ポート１３，１４の間を開閉する
吸排気弁１５，１６が装着されると共に、図示しない点
火プラグが装備される。

【００２１】吸気ポート１３は図示しない吸気分岐管や
吸気管を介し、図示しないエアクリーナに連結され、こ
れらにより吸気路が構成される。一方、排気ポート１４
は図示しない排気多岐管や排気管を介し、図示しないマ
フラー側に連結されている。ここでシリンダヘッド１２
の上部には、第１気筒（♯１）〜第４気筒（♯４）の配
列方向に向けてロッカシャフト１０が配備され、同シャ
フトは複数の軸受部４０によって支持される。ロッカシ
ャフト１０には各吸排弁１５，１６との対向部分に各給
排ロッカアーム１７，１８がそれぞれ揺動自在に枢着さ
れる。各給排ロッカアーム１７，１８の一端は吸排弁１
５，１６に、他端はプッシュロッド１９にそれぞれ連結
される。排ロッカアーム１８の排気弁１６のステム上端
との対向端には、第２油圧ピストン４７の下端が当接
し、その第２油圧ピストン４７の上端は排ロッカアーム
１８の第２油室３３に嵌挿される。ここで、第２油室３
３が低圧時には第２油圧ピストン４７が退却位置（図２
に実線で示す位置参照）Ｈ１に保持され、第２油室３３
が高圧時には第２油圧ピストン４７が突出位置（図２参
照）Ｈ２に保持される。

【００２２】図２に示すように、排ロッカアーム１８の
他端に上端を係合したプッシュロッド１９の下端はカッ
プ状のスライダ２０を介して排カム２２に当接する。こ
こで、シリンダブロック１１の一側には、図２に示すよ
うに、外側壁１１４と内側壁１１１の間にプッシュロッ
ド１９を収容する側部空間２８が形成される。内側壁
１１１の下方部分には突状段部１１２が図４に示すよう
に連続形成され、ここには給排弁１５，１６に対応する
両ガイド穴１１３が並設され、ここに各スライダ２０が
摺動可能に嵌挿される。なお、図２には排ロッカアーム
１８及び排カム２２を示したが、これらとほぼ同様に、
給ロッカアーム１７、プッシュロッド１９、スライダ２
０及び吸気カム２１も形成される（図４参照）。なお、
図１には突状段部１１２の切欠部分のみを平面視で示し
た。

【００２３】ここで、吸気カム２１と排カム２２は後述
する補助カム２４と共にカムシャフト２３に一体的に形
成され、これら３つのカムがセットと成って、カムシャ
フト２３上の各気筒との対向位置に順次形成されてい
る。なお、このカムシャフト２３は複数個所がシリンダ
ブロック１１の内側壁１１１より突出する軸受部２５に
枢支されており、一端にはタイミングギア２６が取り付
けられ、これとクランクシャフト２７側とがベルト結合
され、これによってエンジン回転数の１／２の回転でカ
ムシャフト２３が回転駆動できる。図５に示すように、
吸気カム２１と排カム２２はクランク角で１８０°、カ
ム角で９０°位相をずらせて形成され、補助カム２４は
吸気カム２１とほぼ同位相（ここではカム角でθｏ遅く
設定される）で形成され、ここでは吸気行程の後期に補
助カム２４のリフトサークルが位置するように形成され
る。補助カム２４と対向する内側壁１１１の突状段部１
１２には第１油圧ピストン３１を嵌合した第１油室３０
が形成される。この第１油室３０には第１油圧ピストン
３１をカム側に押し戻すばね４８が配備され、上端には
排ロッカアーム１８の一端の第２油室３３に連通する第
１油路３７と作動油給排通路手段Ｓとが連結されてい
る。

【００２４】なお、図４には突状段部１１２に第１油圧
ピストン３１を嵌合した第１油室３０が形成されていた
が、場合により図１３に示すように、シリンダブロック
の内側壁１１１の吸気カム２１との対向部分に第１油圧
ピストン３１’を嵌合した第１油室３０’を形成しても
良い。この場合、吸気カム２１は図４と同様にスライダ
２０及びプッシュロッド１９を介して吸気弁１５側を駆
動するよう構成されると共に、ここでは、特に、スライ
ダ２０に対してカム角で９０°進む位置に第１油圧ピス
トン３１’を嵌合した第１油室３０’を配設する。この
場合、図４の補助カム２４の働きを吸気カム２１に兼用
させることより、ここでは補助カム２４を排除すること
ができる。なお、ここでの第１油室３０’は第１油路３
７を介しロッカアーム１８の一端の第２油室３３及び作
動油給排通路手段Ｓに連通するように構成されることと
成る。

【００２５】図１、図４に示す作動油給排通路手段Ｓは
第１油路３７の一方と低圧油供給源としてのエンジンの
メインギャラリ３６とを連通する第２油路３２、第２油
路３２のメインギャラリ３６側端の絞り３２３、第２油
路３２とドレーン路３７を結ぶリリーフ弁３９とを備え
る。しかも、第２油路３２は主部３２０と、各気筒の第
１油室３０に一方弁３２２を介して連通する低圧油枝路
３２１と、低圧油枝路３２１の第１油室３０側より分岐
すると共に電磁弁３４を介してドレーン路３７及び作動
油溜まり３５に連通する第３油路３２４とで構成され
る。第２油路３２の絞り３２３はメインギャラリ３６の
高圧油を低圧化するよう形成され、リリーフ弁３９はそ
の絞り３２３通過後の第２油路３２の低圧油の油圧が所
定値を上回るとその油圧を排出するよう調圧作動するよ
うに構成される。

【００２６】図１、図７に示すように、電磁弁３４は一
方弁３２２より第１油室３０の側の油路をドレーン路３
７に対して連通可能に構成され、後述のエンジンコント
ロールユニット４２の出力により開閉制御され、オフ時
に開放し、オン時に閉鎖する常開弁である。この第１気
筒（♯１）の電磁弁３４は駆動回路４１を介してエンジ
ンコントロールユニット（以後単にＥＣＵと記す）４２
に接続され、同様にその他の気筒の各電磁弁３４も駆動
回路４１を介してＥＣＵ４２に接続される。このよう
に、弁開閉機構付きエンジンの第１気筒対向部を主に説
明したが、同様構成をその他の気筒対向部も備え、ここ
ではその重複説明を略す。

【００２７】ここで、ＥＣＵ４２は、図１に示すよう
に、クランク角ｄθ及びエンジン回転速度Ｎｅと、負荷
情報であるスロットル開度θｓと、水温度Ｗｔと、吸気
管圧力Ｐｉとを運転状態検出手段であるクランク角セン
サ４３、負荷センサ４４、水温センサ４５、吸気圧セン
サ４６によって検出するように構成される。ＥＣＵ４２
は、通常のエンジン制御である、運転状態検出手段の出
力に応じてエンジンＥの燃料噴射量制御、点火時期制御
等の周知の制御処理を行ない、適時に図８のＥＧＲ制御
プログラムに沿った制御を行なう。特に、ここでのＥＣ
Ｕ４２は、運転状態検出手段の出力に応じて電磁弁３４
を閉駆動して作動油給排通路手段Ｓを遮断したとき、第
１油圧ピストン３１の往復動と同期して発生される高圧
油を第２油室３３に供給して第２油圧ピストン４７を往
復動させる。

【００２８】更に、エンジンの吸気行程に、排気弁１６
を開放方向に駆動し排気ガス還流を行なうべく、電磁弁
３４を所定期間閉方向に駆動するという各機能を備え
る。ここでのＥＣＵ４２にはクランク角センサ４３より
クランク角ｄθ及びエンジンの回転数Ｎｅが、スロット
ル開度センサ４４よりスロットル開度θｓが、水温セン
サ４５よりエンジンの冷却水温Ｔｗが、吸気圧センサ４
６より吸気管圧Ｐｉがそれぞれ取り込まれている。

【００２９】以下、弁開閉機構付きエンジンの作動を、
図８のＥＧＲ制御プログラム及び図９の電磁弁駆動プロ
グラムに沿って説明する。図１のエンジンＥの駆動時に
は、各気筒の吸排気弁１５，１６が動弁系の働きによっ
てそれぞれ所定の気筒順序で駆動される。ここでは各気
筒毎に同様な制御が所定のクランク角のずれを保って並
列的に行なわれているため、主に第１気筒についてその
作動を説明する。

【００３０】図５に示すように、排気行程で排気弁１６
のリフト量ＥＶが増減し、排気上死点ＴＤＣ１後に吸気
行程で吸気弁１５のリフト量ＩＶが増減し、吸気行程で
吸気ポート１３から燃焼室Ｃに混合気が流入し、しか
も、ＥＧＲ域Ａ１（図６（ａ）参照）では吸気行程後期
に排気弁１６が第２油圧ピストン４７によりリフト量ｅ
ｖで開作動され、排気の一部がＥＧＲガスとして燃焼室
１Ｃに流入する。これに続く圧縮の後、圧縮上死点ＴＤ
Ｃ２付近の点火時期に圧縮混合気が点火処理され、燃焼
行程で混合気が燃焼し、出力を発する。

【００３１】このエンジンＥが駆動されると、ポンプ３
１はメインギャラリ３６に高圧油を供給し、その一部は
絞り３２３で減圧され、第２油路３２、一方弁３２２を
備えた低圧油枝路３２１、第１油路３７、電磁弁３４を
備えた第３油路３２４及びドレーン路３７に順次流下す
る。しかもリリーフ弁３９は第２油路３２の低圧油の油
圧が所定値を保持するように調圧作動することとなる。
このエンジンのＥＣＵ４２は図示しないエンジンキーが
オンされると各種運転情報に基づき通常のメインルーチ
ンを実行し、適時に燃料制御や点火駆動制御を実行し、
特に、図８のＥＧＲ制御ルーチン、図９の電磁弁駆動ル
ーチンに進む。

【００３２】ＥＧＲ制御ルーチンでは、まず、エンジン
の各種運転情報を読み取り、その上でステップａ２に進
む。ここでは図６（ａ）に示すような運転域設定マップ
ｍ１を予め作成しておき、現エンジン回転数Ｎｅとスロ
ットル開度θｓとに応じてＥＧＲ域Ａ_Lか非ＥＧＲ域Ａ_H
かを設定する。なお、ここでのＥＧＲ域Ａ_Lは中負荷θ
ｓ１の閾値により判定しているが、場合により２点鎖線
で示すように、低負荷θｓ２の閾値を加え、低負荷θｓ
２の閾値を境にＥＧＲ量を増減変化させても良い。ＥＧ
Ｒ域Ａ_Lではステップａ４において駆動信号をオンに設
定し、非ＥＧＲ域Ａ_Hではステップａ５において駆動信
号をオフに設定し、それぞれ図示しないメインルーチン
に戻る。

【００３３】各気筒の吸気行程における所定クランク角
θｅに達すると、電磁弁駆動ルーチンに進む。ここでの
ステップｂ１では、現在の駆動信号Ｄがオンかオフかを
読み込み、ステップｂ２では、現駆動信号Ｄｎで電磁弁
３４を駆動し、ステップｂ３では、所定駆動時間Ｔｅの
経過を待ち、経過後にステップｂ４で電磁弁３４をオフ
に戻し、メインルーチンに戻る。このため、ＥＧＲ域Ａ
_Lで各電磁弁３４がオンし、第３油路３２４が閉じる
と、一方弁３２２より第１油室３０側の油路が第２油路
３２及びドレーン路３７に対して閉じることと成る。す
ると、補助カム２４に駆動される各第１油圧ピストン３
１の往復動と同期して発生される高圧油が第２油室３３
に供給され、第２油圧ピストン４７を介し排気弁１６を
図５に示すリフトパターンｅｖで往復動させ、吸気行程
時に排気弁１６を開いて排ガスをＥＧＲガスとして燃焼
室Ｃに供給する。この結果、燃焼室Ｃでは混合気にＥＧ
Ｒガスが混入し、燃焼室での燃焼温度の過度な上昇を規
制でき、ＮＯ_Xの発生を低減できる。

【００３４】一方、非ＥＧＲ域Ａ_Hで各電磁弁３４がオ
フに保たれると、第３油路３２４が開放状態を保つこと
と成り、一方弁３２２と電磁弁３４より第１油室３０側
の油路が第２油路３２及びドレーン路３７に対して連通
し、補助カム２４に駆動される各第１油圧ピストン３は
高圧油を第２油室３３に供給することが無く、第２油圧
ピストン４７は退却位置Ｈ１を保持し続け、吸気行程時
に排気弁１６が開くことは無い。この結果、非ＥＧＲ域
Ａ_Hでは燃焼室Ｃに混合気のみ供給され、所定の出力を
確保できる。上述のところで、図１の弁開閉機構付きエ
ンジンは常開の開閉弁である電磁弁３４を備え、吸気行
程時に、電磁弁３４によって第１油路３７側を密閉し、
補助カム２４で第２油圧ピストン４７を退却位置Ｈ１よ
り突出し位置Ｈ２に切換え、排ガスをＥＧＲガスとして
燃焼室Ｃに供給していた。ここで、第１実施例の変形例
としての第２実施例を説明する。この第２実施例は、第
１実施例の電磁弁３４に代えて、図示しないデューティ
ー弁を用いる点と、デューティー弁の駆動制御が相違す
る点以外は図１の第１実施例と同様の構成を採るので、
ここでは、ＥＧＲ制御ルーチン及びデューティー弁駆動
ルーチンのみを説明し、その他の重複説明を略す。

【００３５】この第２実施例でのＥＧＲ制御ルーチンで
は、図１１に示すように、エンジンの各種運転情報を読
み取り、ステップｓ２では図６（ｂ）に示すような運転
域設定マップｍ２を予め作成しておき、現エンジン回転
数Ｎｅとスロットル開度θｓとに応じて高ＥＧＲ域Ａ_L
１、低ＥＧＲ域Ａ_L２、非ＥＧＲ域Ａ_Hかを設定する。な
お、ここでの高ＥＧＲ域Ａ_L１は低負荷θｓ２以下の領
域として判定し、低ＥＧＲ域Ａ_L１は中負荷θｓ１以下
低負荷θｓ２以上の領域として判定し、非ＥＧＲ域Ａ_H
は中負荷θｓ１を上回る領域として判定する。高ＥＧＲ
域Ａ_L１ではステップｓ４において比較的大きなデュー
ティー比Ｄｕ１を設定し、これにより、流路絞り量を大
きくして、図１０に示す高突出し位置Ｈ２_Hのリフトパ
ターンｅｖを確保するようにし、低ＥＧＲ域Ａ_L２では
ステップｓ５において比較的小さいデューティー比Ｄｕ
２（＜Ｄｕ１）を設定し、これにより、流路絞り量を小
さくして、図１０に示す低突出し位置Ｈ２_Lのリフトパ
ターンｅｖを確保するようにし、図示しないメインルー
チン側にリターンする。一方、非ＥＧＲ域Ａ_Hではステ
ップｓ６に進み、排気弁１６を吸気行程時には作動させ
ないよう、デューティー比Ｄｕ２をゼロ（全開）に設定
し、図示しないメインルーチンに戻る。

【００３６】各気筒の吸気行程における所定クランク角
θｅに達すると、図１２のデューティー弁駆動ルーチン
に進む。ここでのステップｃ１では、現在のデューティ
ー比Ｄｕｎ（Ｄｕ１〜Ｄｕ３）を読み込み、ステップｃ
２では、現デューティー比Ｄｕｎでデューティー弁（図
示せず）を駆動し、ステップｃ３では、所定駆動時間Ｔ
ｅの経過を待ち、経過後にステップｃ４でデューティー
比をゼロに戻し、メインルーチンに戻る。このように第
２実施例では、高ＥＧＲ域Ａ_L１では流路絞り量を大き
くして、高突出し位置Ｈ２_Hのリフトパターンｅｖを確
保し、燃焼室Ｃに排ガスをＥＧＲガスとして比較的多く
供給し、確実に燃焼温度の過度の上昇を規制でき、結果
として、排ガス中のＮＯ_Xの低減を確実に図ることが出
来る。一方、低ＥＧＲ域Ａ_L２では流路絞り量を小さく
して、低突出し位置Ｈ２_Lのリフトパターンｅｖを確保
し、燃焼室Ｃに排ガスをＥＧＲガスとして比較的少なく
供給し、燃焼温度の過度の上昇を規制すると共に出力確
保をも図ることができ、非ＥＧＲ域Ａ_Hでは排気弁１６
を吸気行程時には作動させず、確実に出力確保を図るこ
とができる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、エンジ
ンの回転に同期してシリンダヘッド又はシリンダブロッ
ク内に形成された第１油室内を第１油圧ピストンが往復
動するようにし、この第１油室に連通されたロッカアー
ム内の第２油室の第２油圧ピストンが弁部材を開放駆動
可能にし、更に、第１油室と低圧油供給源とを連通する
作動油給排通路手段上の電磁弁が作動油給排通路手段を
遮断して第１油室及び第２油室側を低圧油供給源と遮断
した時に、第１油室内の第１油圧ピストンの駆動により
発生する高圧油が第２油室の内の第２油圧ピストンに加
わり、この第２油圧ピストンが弁部材を開放方向に駆動
することができるので、ロッカアームの揺動時に弁部材
を開放すると共に、ロッカアームの揺動時以外に弁部材
を開放でき、単一の弁部材を２つの制御系で駆動でき、
多様性のある制御が可能なエンジン制御をコストアップ
や構造の複雑化を抑えつつ達成できる。

【００３８】請求項２の発明は、特に請求項１の弁部材
が排気弁であり、吸気行程において、電磁弁を所定期間
閉方向に駆動すると、排気弁が開放方向に駆動するの
で、排気弁が吸気行程時にも開放して排気ガス還流を行
なうことが可能となり、排気還流装置を設けるに当た
り、吸排気弁の取付けスペースが規制を受けることの無
い弁開閉機構付きエンジンを提供することができる。

【００３９】請求項３の発明は、特に、請求項１の第２
油室がロッカアームの他端部に設けられ、第２油圧ピス
トンが弁部材のステム部の頂部に当接するので、電磁弁
が低圧油供給源を遮断した時に、第１油室内の第１油圧
ピストンの駆動により発生する高圧油が第２油圧ピスト
ンに加わり、この第２油圧ピストンが弁部材を開放方向
に駆動することができ、多様性のあるエンジン制御をコ
ストアップや構造の複雑化を抑えつつ達成できる。

【００４０】請求項４の発明は、特に、請求項１乃至請
求項３の作動油給排通路手段が第１油室と第２油室とを
ロッカアームの支持軸を介して連通する第１油路と、同
第１油路又は第１油路の一方とメインギャラリとを連通
する第２油路とを有し、第２油路を電磁弁が所定期間閉
方向に駆動すると、排気弁が開放方向に駆動し、排気弁
が吸気行程時にも開放して排気ガス還流を行なうことが
可能となり、排気還流装置を設けるに当たり、吸排気弁
の取付けスペースが規制を受けることの無い弁開閉機構
付きエンジンを提供することができる。

【００４１】請求項５の発明は、特に、請求項４の作動
油給排通路手段は第２油路に低圧油の油圧を越える高圧
油を排出可能なリリーフ弁を有し、第１油路に過度に高
い油圧が供給されることを規制できるので、より確実に
第２油路を電磁弁が所定期間閉方向に駆動した際に排気
弁を開放方向に駆動できる。

【００４２】請求項６の発明は、特に、請求項４の作動
油給排通路手段が第２油路にメインギャラリ側から第１
油路側方向の作動油の流れのみを許容する一方向弁を介
装すると共に、第１油圧ピストンの発生する高圧油を排
出すべく第１油路、又は第１油室の一方と作動油溜まり
とを連通する第３油路とを有し、第３油路に設けられた
電磁弁が所定期間閉方向に駆動すると、排気弁が開放方
向に駆動するので、排気弁が吸気行程時にも開放して排
気ガス還流を行なうことが可能となり、排気還流装置を
設けるに当たり、吸排気弁の取付けスペースが規制を受
けることの無い弁開閉機構付きエンジンを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての弁開閉機構付きエン
ジンの概略構成図である。

【図２】図１のエンジンの要部切欠縦断面図である。

【図３】図１のエンジンの部分切欠平断面図である。

【図４】図２中のＸ−Ｘ線断面図である。

【図５】図１のエンジンの吸排気弁のリフトパターン図
である。

【図６】（ａ）は図１のエンジンの用いる運転域設定マ
ップ、（ｂ）は第２実施例としての弁開閉機構付きエン
ジンで用いる運転域設定マップの特性線図である。

【図７】図１のエンジンで用いる電磁弁の拡大断面図で
ある。

【図８】図１のエンジンが用いるＥＧＲ制御ルーチンの
フローチャートである。

【図９】図１のエンジンが用いる電磁弁駆動ルーチンの
フローチャートである。

【図１０】第２実施例の弁開閉機構付きエンジンの吸排
気弁のリフトパターン図である。

【図１１】第２実施例のエンジンが用いるＥＧＲ制御ル
ーチンのフローチャートである。

【図１２】第２実施例のエンジンが用いる電磁弁駆動ル
ーチンのフローチャートである。

【図１３】図１の弁開閉機構付きエンジンの第１油圧室
及び第１油圧ピストンに代えて用いられる第１油圧室及
び第１油圧ピストンの要部断面図である。

【符号の説明】

Ｅエンジン１０ロッカシャフト１１シリンダヘッド１２シリンダブロック１５吸気弁１６排気弁１８排ロッカアーム２１排気カム２２吸気カム２３カム軸２４補助カム３０第１油圧室３１第１油圧ピストン３２第２油路３２０主部３２１低圧油枝路３２２一方弁３２４第３油路３３第２油圧室３４電磁弁３６メインギャラリ３７第１油路４２ＥＣＵ４３クランク角センサ４４負荷センサ４７第２油圧ピストン４９ポンプＣ燃焼室Ｓ作動油給排通路手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの燃焼室に連通する通路の開口を
開閉する弁部材、上記エンジンのシリンダヘッド上に揺
動自在に支持されると共に、一端が上記エンジンの回転
により往復移動され且つ他端が上記弁部材を駆動すべく
上記弁部材のステム部に作動的に連結されるロッカアー
ム、上記エンジンの上記シリンダヘッド又はシリンダブ
ロック内に形成された第１油室、同第１油室に低圧油を
供給すべく少なくとも上記第１油室と低圧油供給源とを
連通する作動油給排通路手段、一端が上記第１油室内に
摺動自在に嵌挿して設けられると共に上記エンジンの回
転に同期して上記第１油室内を往復動される第１油圧ピ
ストン、上記ロッカアーム内に形成され上記第１油室に
連通された第２油室、一端が上記第２油室内に摺動自在
に嵌挿して設けられると共に他端が上記第１油圧ピスト
ンにより発生する高圧油で上記弁部材を上記弁部材の開
放方向に駆動可能な第２油圧ピストン、上記作動油吸排
通路手段に設けられ同作動油給排通路手段を開閉する電
磁弁、上記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出
手段、同運転状態検出手段の出力に応じて上記電磁弁を
閉駆動して上記作動油給排通路手段を遮断したとき、上
記第１油圧ピストンの往復動と同期して発生される高圧
油を上記第２油室に供給して上記第２油圧ピストンを往
復動させることを特徴とする弁開閉機構付きエンジン。
【請求項２】上記弁部材が、排気通路を開閉する排気弁
であり、上記制御手段が、上記エンジンの吸気行程に、
上記排気弁を開放方向に駆動し排気ガス還流を行なうべ
く、上記電磁弁を所定期間閉方向に駆動するように制御
することを特徴とする請求項１に記載の弁開閉機構付き
エンジン。
【請求項３】上記第２油室が、上記ロッカアームの他端
部の頂部に当接するように設けられてことを特徴とする
請求項１に記載の弁開閉機構付きエンジン。
【請求項４】上記作動油給排通路手段は、上記第１油室
と上記第２油室とを上記ロッカアームの支持軸を介して
連通する第１油路と、同第１油路又は上記第１油路の一
方と上記低圧油供給源としての上記エンジンのメインギ
ャラリとを連通する第２油路とを有し、上記電磁弁が、
上記第２油路に設けられたことを特徴とする請求項１乃
至請求項３記載の弁開閉機構付きエンジン。
【請求項５】上記作動油給排通路手段は、上記電磁弁と
上記メインギャラリとの間の上記第２油路に、上記低圧
油の油圧を越える上記高圧油を排出可能なリリーフ弁を
有することを特徴とする請求項４記載の弁開閉機構付き
エンジン。
【請求項６】上記作動油給排通路手段は、上記第２油路
に上記メインギャラリ側から上記第１油路側方向の作動
油の流れのみを許容する一方向弁を介装すると共に、上
記第１油圧ピストンの往復動と同期して発生される上記
高圧油を排出すべく上記第１油路、又は上記第１油室の
一方と作動油溜まりとを連通する第３油路とを有し、上
記電磁弁が、上記第３油路に設けられたことを特徴とす
る請求項４に記載の弁開閉機構付きエンジン。