JPH0913926A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents
内燃機関の可変動弁装置Info
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- JPH0913926A JPH0913926A JP7166724A JP16672495A JPH0913926A JP H0913926 A JPH0913926 A JP H0913926A JP 7166724 A JP7166724 A JP 7166724A JP 16672495 A JP16672495 A JP 16672495A JP H0913926 A JPH0913926 A JP H0913926A
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- valve
- hydraulic
- chamber
- piston
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 油圧室10とアキュムレータ20との間の作
動油の往復移動に伴うエネルギロスを低減し、燃料消費
率の向上を図るとともに、アキュムレータピストン23
の着座を緩衝する。 【構成】 カム側プランジャ8はカムシャフト15によ
り駆動され、油圧室10の作動油を加圧する。吸排気弁
2は、油圧室10内の油圧によって押し開かれる。解放
弁としても機能するアキュムレータ20には、油圧室1
0から油圧解放通路28が接続されている。パイロット
圧通路34のパイロット弁21が、バルブリフト途中で
開弁すると、油圧室10からアキュムレータ室24へパ
イロット圧が導入され、ピストン23が変位するので、
油圧解放通路28が開路し、油圧室10内の油圧が解放
される。ピストン23の着座の際には、着座直前に開口
ポート28aが閉じられるため、オリフィス29によっ
て緩衝作用が得られる。
動油の往復移動に伴うエネルギロスを低減し、燃料消費
率の向上を図るとともに、アキュムレータピストン23
の着座を緩衝する。 【構成】 カム側プランジャ8はカムシャフト15によ
り駆動され、油圧室10の作動油を加圧する。吸排気弁
2は、油圧室10内の油圧によって押し開かれる。解放
弁としても機能するアキュムレータ20には、油圧室1
0から油圧解放通路28が接続されている。パイロット
圧通路34のパイロット弁21が、バルブリフト途中で
開弁すると、油圧室10からアキュムレータ室24へパ
イロット圧が導入され、ピストン23が変位するので、
油圧解放通路28が開路し、油圧室10内の油圧が解放
される。ピストン23の着座の際には、着座直前に開口
ポート28aが閉じられるため、オリフィス29によっ
て緩衝作用が得られる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の吸気弁ま
たは排気弁(以下、両者を総称して吸排気弁という。)
のリフト量を可変制御する内燃機関の可変動弁装置に関
する。
たは排気弁(以下、両者を総称して吸排気弁という。)
のリフト量を可変制御する内燃機関の可変動弁装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の吸排気弁のリフト量を可変制
御する油圧式の可変動弁装置が、例えば特開昭58−5
3615号公報等に開示されている。この装置は、カム
シャフトによってカム側プランジャを往復動させること
により作動油をカムリフトに沿って加圧し、かつこの加
圧作動油によって吸排気弁を油圧駆動するようにしたも
のであって、加圧作動油の供給経路に、加圧作動油を低
圧側に解放する解放弁が設けられている。この解放弁を
吸排気弁のリフトの途中で開弁させると、作動油の圧力
が低下するので、吸排気弁がバルブスプリングの付勢力
によってリフト途中から着座動作に転じるようになって
いる。つまり、吸排気弁のリフト量が、解放弁の開弁時
期によって可変制御できる。
御する油圧式の可変動弁装置が、例えば特開昭58−5
3615号公報等に開示されている。この装置は、カム
シャフトによってカム側プランジャを往復動させること
により作動油をカムリフトに沿って加圧し、かつこの加
圧作動油によって吸排気弁を油圧駆動するようにしたも
のであって、加圧作動油の供給経路に、加圧作動油を低
圧側に解放する解放弁が設けられている。この解放弁を
吸排気弁のリフトの途中で開弁させると、作動油の圧力
が低下するので、吸排気弁がバルブスプリングの付勢力
によってリフト途中から着座動作に転じるようになって
いる。つまり、吸排気弁のリフト量が、解放弁の開弁時
期によって可変制御できる。
【0003】そして、上記解放弁を介して解放された油
圧をアキュムレータで吸収することにより、油圧エネル
ギを回収するようにした構成が、例えばSAEペーパー
930820に示されている。図6は、この従来の可変
動弁装置の構成を示したもので、カム43によって駆動
されるカム側プランジャ40が油圧室41内の作動油を
加圧し、この加圧作動油によって弁側プランジャ44を
介して吸排気弁45がリフトするようになっている。上
記油圧室41とアキュムレータ48とが、油圧解放通路
49を介して接続され、該油圧解放通路49に解放弁4
6が介装されている。この解放弁46は、油圧室41と
背圧室46aとの圧力バランスにより開作動するもの
で、背圧室46aの油圧を解放するために、電磁弁から
なるパイロット弁47が設けられている。またアキュム
レータ48と油圧室41とは、油圧解放通路49と並列
に油圧導入通路50を介して接続されており、該油圧導
入通路50にはアキュムレータ48から油圧室41への
流入のみを許容する逆止弁51が介装されている。ま
た、アキュムレータ48には、逆止弁53を介してオイ
ルポンプ52から作動油が供給されるようになってい
る。このような構成においては、解放弁46を介して排
出される高圧の作動油がアキュムレータ48に導入さ
れ、その後、カム43のリフト量が低下していく際に、
アキュムレータ48から油圧導入通路50を介して油圧
室41へ送り戻されるようになる。従って、アキュムレ
ータ48に一旦回収されたエネルギがカム43の駆動力
に付加されるようになり、全体としてエネルギを有効利
用できることになる。
圧をアキュムレータで吸収することにより、油圧エネル
ギを回収するようにした構成が、例えばSAEペーパー
930820に示されている。図6は、この従来の可変
動弁装置の構成を示したもので、カム43によって駆動
されるカム側プランジャ40が油圧室41内の作動油を
加圧し、この加圧作動油によって弁側プランジャ44を
介して吸排気弁45がリフトするようになっている。上
記油圧室41とアキュムレータ48とが、油圧解放通路
49を介して接続され、該油圧解放通路49に解放弁4
6が介装されている。この解放弁46は、油圧室41と
背圧室46aとの圧力バランスにより開作動するもの
で、背圧室46aの油圧を解放するために、電磁弁から
なるパイロット弁47が設けられている。またアキュム
レータ48と油圧室41とは、油圧解放通路49と並列
に油圧導入通路50を介して接続されており、該油圧導
入通路50にはアキュムレータ48から油圧室41への
流入のみを許容する逆止弁51が介装されている。ま
た、アキュムレータ48には、逆止弁53を介してオイ
ルポンプ52から作動油が供給されるようになってい
る。このような構成においては、解放弁46を介して排
出される高圧の作動油がアキュムレータ48に導入さ
れ、その後、カム43のリフト量が低下していく際に、
アキュムレータ48から油圧導入通路50を介して油圧
室41へ送り戻されるようになる。従って、アキュムレ
ータ48に一旦回収されたエネルギがカム43の駆動力
に付加されるようになり、全体としてエネルギを有効利
用できることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の構成においては、アキュムレータ48と油圧
室41との間で作動油が往復する際に、解放弁46およ
び逆止弁51を通過するため、通路抵抗によるエネルギ
ロスが生じ、回収されるエネルギが減少してしまう。こ
のようなエネルギロスを低減させるためには、解放弁4
6や逆止弁51の開口面積を大きく設定することが必要
となるが、これには解放弁46や逆止弁51の大型化が
伴い、装置の軽量化や設置スペースの点で好ましくな
い。
うな従来の構成においては、アキュムレータ48と油圧
室41との間で作動油が往復する際に、解放弁46およ
び逆止弁51を通過するため、通路抵抗によるエネルギ
ロスが生じ、回収されるエネルギが減少してしまう。こ
のようなエネルギロスを低減させるためには、解放弁4
6や逆止弁51の開口面積を大きく設定することが必要
となるが、これには解放弁46や逆止弁51の大型化が
伴い、装置の軽量化や設置スペースの点で好ましくな
い。
【0005】また、上述したエネルギロスの低減を図る
ため、特開平1−315605号には、解放弁となる電
磁弁とアキュムレータとを一体化することにより、逆止
弁を省略するようにした構成が示されているが、このよ
うに電磁弁とアキュムレータとを一体化すると、電磁弁
の構造が大型かつ複雑となり、かつアキュムレータを含
む大型部品をソレノイドの磁力で駆動させるようになる
ため、リフト量制御において重要な応答性が悪化すると
いう欠点がある。
ため、特開平1−315605号には、解放弁となる電
磁弁とアキュムレータとを一体化することにより、逆止
弁を省略するようにした構成が示されているが、このよ
うに電磁弁とアキュムレータとを一体化すると、電磁弁
の構造が大型かつ複雑となり、かつアキュムレータを含
む大型部品をソレノイドの磁力で駆動させるようになる
ため、リフト量制御において重要な応答性が悪化すると
いう欠点がある。
【0006】本発明の目的は、構成の複雑化や応答性の
悪化を伴うことなしにアキュムレータと油圧室との間の
逆止弁を廃止できるようにし、エネルギロスの低減を図
ることにある。
悪化を伴うことなしにアキュムレータと油圧室との間の
逆止弁を廃止できるようにし、エネルギロスの低減を図
ることにある。
【0007】また、本出願人は先に、上述したエネルギ
ロスの低減のために、アキュムレータのピストンが逆止
弁の機能を兼ねるようにした構成の油圧式可変動弁装置
を提案している(特願平6−27169号)が、本発明
は、このアキュムレータのピストンが着座する際の衝撃
を緩和し、その耐久性等を向上させることを目的とす
る。
ロスの低減のために、アキュムレータのピストンが逆止
弁の機能を兼ねるようにした構成の油圧式可変動弁装置
を提案している(特願平6−27169号)が、本発明
は、このアキュムレータのピストンが着座する際の衝撃
を緩和し、その耐久性等を向上させることを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
の可変動弁装置は、バルブスプリングにより閉方向へ常
時付勢された吸気弁または排気弁と、カムシャフトによ
り駆動され、かつ油圧室内の作動油を加圧するカム側プ
ランジャと、この加圧された油圧室内の油圧によって一
方へ動作し、上記吸気弁または排気弁をリフトさせる弁
側プランジャと、摺動可能なピストンによってアキュム
レータ室を画成してなるアキュムレータと、上記油圧室
と上記アキュムレータ室とを接続したパイロット圧通路
と、上記アキュムレータとは別個に構成され、かつ上記
パイロット圧通路を開閉するパイロット弁と、上記アキ
ュムレータのピストンをアキュムレータ室の縮小方向へ
付勢し、かつ上記パイロット弁を介して油圧室からアキ
ュムレータ室に導入される油圧によって上記ピストンが
変位するように、その付勢力が設定されてなるアキュム
レータスプリングと、上記アキュムレータのピストンが
所定ストローク変位した状態で開くように上記アキュム
レータのシリンダ壁面に開口した開口ポートを有し、こ
の開口ポートの開路により上記油圧室とアキュムレータ
室とを連通する油圧解放通路と、上記アキュムレータ室
と外部とを連通し、かつオリフィスを具備したドレン通
路と、を備えて構成されている。
の可変動弁装置は、バルブスプリングにより閉方向へ常
時付勢された吸気弁または排気弁と、カムシャフトによ
り駆動され、かつ油圧室内の作動油を加圧するカム側プ
ランジャと、この加圧された油圧室内の油圧によって一
方へ動作し、上記吸気弁または排気弁をリフトさせる弁
側プランジャと、摺動可能なピストンによってアキュム
レータ室を画成してなるアキュムレータと、上記油圧室
と上記アキュムレータ室とを接続したパイロット圧通路
と、上記アキュムレータとは別個に構成され、かつ上記
パイロット圧通路を開閉するパイロット弁と、上記アキ
ュムレータのピストンをアキュムレータ室の縮小方向へ
付勢し、かつ上記パイロット弁を介して油圧室からアキ
ュムレータ室に導入される油圧によって上記ピストンが
変位するように、その付勢力が設定されてなるアキュム
レータスプリングと、上記アキュムレータのピストンが
所定ストローク変位した状態で開くように上記アキュム
レータのシリンダ壁面に開口した開口ポートを有し、こ
の開口ポートの開路により上記油圧室とアキュムレータ
室とを連通する油圧解放通路と、上記アキュムレータ室
と外部とを連通し、かつオリフィスを具備したドレン通
路と、を備えて構成されている。
【0009】また請求項2の発明では、上記油圧解放通
路の開口ポートを、ピストンが着座位置に近づくに伴っ
て開口幅が狭くなるように、略三角形に形成した。
路の開口ポートを、ピストンが着座位置に近づくに伴っ
て開口幅が狭くなるように、略三角形に形成した。
【0010】さらに請求項3の発明では、上記パイロッ
ト弁と上記アキュムレータ室との間のパイロット圧通路
に、パイロット弁からアキュムレータ室へ向かう流れの
みを許容する逆止弁を介装した。
ト弁と上記アキュムレータ室との間のパイロット圧通路
に、パイロット弁からアキュムレータ室へ向かう流れの
みを許容する逆止弁を介装した。
【0011】
【作用】カムシャフトによりカム側プランジャが押圧さ
れると、油圧室内の油圧が高まり、これに応じて弁側プ
ランジャが移動する。つまり油圧に応じた形で吸排気弁
がリフトする。このリフトの途中でパイロット弁が開弁
すると、アキュムレータ室の圧力が上昇し、ピストンが
変位する。これにより、油圧室内の圧力が低圧状態にあ
るアキュムレータ室に解放されるので、吸排気弁はリフ
トの途中で着座動作に転じる。従って、パイロット弁の
開弁時期を変化させることによってリフト量が変化す
る。
れると、油圧室内の油圧が高まり、これに応じて弁側プ
ランジャが移動する。つまり油圧に応じた形で吸排気弁
がリフトする。このリフトの途中でパイロット弁が開弁
すると、アキュムレータ室の圧力が上昇し、ピストンが
変位する。これにより、油圧室内の圧力が低圧状態にあ
るアキュムレータ室に解放されるので、吸排気弁はリフ
トの途中で着座動作に転じる。従って、パイロット弁の
開弁時期を変化させることによってリフト量が変化す
る。
【0012】アキュムレータ室に流入した高圧の作動油
は、アキュムレータスプリングを変位させてアキュムレ
ータ内に蓄圧されるので、その後、カムのリフトが低下
していく際に、アキュムレータ室から油圧室内へ作動油
が押し戻される。これにより、エネルギの回収が図れ
る。アキュムレータのピストンが変位している状態で
は、油圧解放通路は十分に大きな通路開口面積でアキュ
ムレータ室に連通し、かつその通路中には逆止弁を具備
していないので、油圧室とアキュムレータ室との間での
作動油の往復に伴うエネルギロスは小さい。
は、アキュムレータスプリングを変位させてアキュムレ
ータ内に蓄圧されるので、その後、カムのリフトが低下
していく際に、アキュムレータ室から油圧室内へ作動油
が押し戻される。これにより、エネルギの回収が図れ
る。アキュムレータのピストンが変位している状態で
は、油圧解放通路は十分に大きな通路開口面積でアキュ
ムレータ室に連通し、かつその通路中には逆止弁を具備
していないので、油圧室とアキュムレータ室との間での
作動油の往復に伴うエネルギロスは小さい。
【0013】ここで、アキュムレータのピストンが着座
方向へ向かう際に、着座の直前に、油圧解放通路先端の
開口ポートが閉じられる。この段階で、パイロット弁が
閉じているものとすれば、アキュムレータ室に封じ込め
られた作動油は、ドレン通路のオリフィスを通して押し
出されるようになるので、ピストンの速度が遅くなり、
緩やかに着座する。
方向へ向かう際に、着座の直前に、油圧解放通路先端の
開口ポートが閉じられる。この段階で、パイロット弁が
閉じているものとすれば、アキュムレータ室に封じ込め
られた作動油は、ドレン通路のオリフィスを通して押し
出されるようになるので、ピストンの速度が遅くなり、
緩やかに着座する。
【0014】請求項2の構成では、ピストンの着座方向
への移動に伴って、開口ポートの開口面積が略線形に減
少し、ピストン速度が徐々にかつ十分に抑制される。
への移動に伴って、開口ポートの開口面積が略線形に減
少し、ピストン速度が徐々にかつ十分に抑制される。
【0015】また請求項3の構成では、パイロット弁が
ピストンの着座までに閉じないような場合でも、開口ポ
ートが閉じられた後、パイロット弁を通した作動油の逆
流が逆止弁により阻止され、同様に、ピストンの着座速
度を抑制できる。
ピストンの着座までに閉じないような場合でも、開口ポ
ートが閉じられた後、パイロット弁を通した作動油の逆
流が逆止弁により阻止され、同様に、ピストンの着座速
度を抑制できる。
【0016】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【0017】図1は、この発明の一実施例を示す内燃機
関要部の断面図であって、シリンダヘッド1に吸排気弁
2が摺動可能に装着されているとともに、バルブスプリ
ング3によって閉方向へ常時付勢されている。シリンダ
ヘッド1の上面には、リフト制御ユニットのハウジング
4が重ねて配置されており、このハウジング4の下面側
に装着したシリンダ5内に弁側プランジャ6が摺動可能
に嵌合している。この弁側プランジャ6の先端は、吸排
気弁2のステムエンドに当接し、該プランジャ6が油圧
により移動することで吸排気弁2を押し開くようになっ
ている。
関要部の断面図であって、シリンダヘッド1に吸排気弁
2が摺動可能に装着されているとともに、バルブスプリ
ング3によって閉方向へ常時付勢されている。シリンダ
ヘッド1の上面には、リフト制御ユニットのハウジング
4が重ねて配置されており、このハウジング4の下面側
に装着したシリンダ5内に弁側プランジャ6が摺動可能
に嵌合している。この弁側プランジャ6の先端は、吸排
気弁2のステムエンドに当接し、該プランジャ6が油圧
により移動することで吸排気弁2を押し開くようになっ
ている。
【0018】また、上記ハウジング4の上面側にはシリ
ンダ7が装着されており、該シリンダ7内にカム側プラ
ンジャ8が摺動可能に配置されている。このカム側プラ
ンジャ8は、シリンダ7内に収納したスプリング9によ
って上方へ付勢されている。シリンダ7内の油圧室10
は油圧通路11を介してシリンダ5内の油圧室と連通さ
れている。この油圧通路11は先端部が2本に分岐して
おり、シリンダ6の上端部周壁と上壁に開口している。
そして、油圧通路11のシリンダ6上壁側の開口部に
は、逆止弁12およびダンパ室13が設けられ、これら
と並列にオリフィス14が設けられている。
ンダ7が装着されており、該シリンダ7内にカム側プラ
ンジャ8が摺動可能に配置されている。このカム側プラ
ンジャ8は、シリンダ7内に収納したスプリング9によ
って上方へ付勢されている。シリンダ7内の油圧室10
は油圧通路11を介してシリンダ5内の油圧室と連通さ
れている。この油圧通路11は先端部が2本に分岐して
おり、シリンダ6の上端部周壁と上壁に開口している。
そして、油圧通路11のシリンダ6上壁側の開口部に
は、逆止弁12およびダンパ室13が設けられ、これら
と並列にオリフィス14が設けられている。
【0019】すなわち、カム側プランジャ8は、内燃機
関のクランク軸(図示せず)に同期して回転するカムシ
ャフト15のカム16に、ロッカアーム17を介して駆
動されるようになっており、カムシャフト15が回転す
ることにより往復動し、油圧室10内の作動油を加圧す
る。そして、この加圧油圧が逆止弁12とダンンパ室1
3を介してシリンダ5内に導入され、弁側プランジャ6
が吸排気弁2のリフト方向へ押圧されるようになってい
る。また、油圧室10内の油圧の低下時には、逆止弁1
2が閉じるので、シリンダ6周壁の開口部を通して作動
油が押し出されるとともに、吸排気弁2の着座直前には
オリフィス14を通して作動油が排出されることにな
り、吸排気弁2の着座が緩やかとなるのである。
関のクランク軸(図示せず)に同期して回転するカムシ
ャフト15のカム16に、ロッカアーム17を介して駆
動されるようになっており、カムシャフト15が回転す
ることにより往復動し、油圧室10内の作動油を加圧す
る。そして、この加圧油圧が逆止弁12とダンンパ室1
3を介してシリンダ5内に導入され、弁側プランジャ6
が吸排気弁2のリフト方向へ押圧されるようになってい
る。また、油圧室10内の油圧の低下時には、逆止弁1
2が閉じるので、シリンダ6周壁の開口部を通して作動
油が押し出されるとともに、吸排気弁2の着座直前には
オリフィス14を通して作動油が排出されることにな
り、吸排気弁2の着座が緩やかとなるのである。
【0020】上記油圧室10には、逆止弁18を介して
作動油供給通路19から作動油が供給されるようになっ
ており、この作動油供給通路19は、図示せぬオイルポ
ンプの吐出側へ連通している。尚、この作動油供給系統
は機関潤滑系統と一体となっており、作動油として機関
潤滑油が利用されるとともに、機関出力にて機械駆動さ
れる潤滑用のオイルポンプがそのまま兼用される。
作動油供給通路19から作動油が供給されるようになっ
ており、この作動油供給通路19は、図示せぬオイルポ
ンプの吐出側へ連通している。尚、この作動油供給系統
は機関潤滑系統と一体となっており、作動油として機関
潤滑油が利用されるとともに、機関出力にて機械駆動さ
れる潤滑用のオイルポンプがそのまま兼用される。
【0021】また、上記ハウジング4には、吸排気弁2
のリフト量を運転条件等に応じて可変制御するために、
解放弁として機能するアキュムレータ20と、このアキ
ュムレータ20にパイロット圧を供給するパイロット弁
21とが配設されている。
のリフト量を運転条件等に応じて可変制御するために、
解放弁として機能するアキュムレータ20と、このアキ
ュムレータ20にパイロット圧を供給するパイロット弁
21とが配設されている。
【0022】上記アキュムレータ20は、シリンダ22
内に摺動可能に配置されたピストン23を有し、このピ
ストン23によってアキュムレータ室24が画成されて
いる。ピストン23は、アキュムレータ室24が縮小す
る方向にアキュムレータスプリング25によって付勢さ
れている。上記アキュムレータスプリング25が収納さ
れている背圧室26は、連通孔27を介して大気解放さ
れている。
内に摺動可能に配置されたピストン23を有し、このピ
ストン23によってアキュムレータ室24が画成されて
いる。ピストン23は、アキュムレータ室24が縮小す
る方向にアキュムレータスプリング25によって付勢さ
れている。上記アキュムレータスプリング25が収納さ
れている背圧室26は、連通孔27を介して大気解放さ
れている。
【0023】上記アキュムレータ20には、油圧室10
から油圧解放通路28が接続されている。この油圧解放
通路28の先端の開口ポート28aは、シリンダ22周
壁面にピストン23の外周面に向けて開口しており、ピ
ストン23が変位していない状態では該ピストン23に
よって閉塞されるとともに、ピストン23が変位すると
アキュムレータ室24と連通するようになっている。特
に、上記開口ポート28aは、上記ピストン23が着座
緩衝期間に相当する所定ストロークだけ変位した状態で
開き始めるように、その位置が設定されている。換言す
れば、一旦リフトしたピストン23が着座しようとする
際に、その着座の直前に開口ポート28aが閉じるよう
に位置決めされている。
から油圧解放通路28が接続されている。この油圧解放
通路28の先端の開口ポート28aは、シリンダ22周
壁面にピストン23の外周面に向けて開口しており、ピ
ストン23が変位していない状態では該ピストン23に
よって閉塞されるとともに、ピストン23が変位すると
アキュムレータ室24と連通するようになっている。特
に、上記開口ポート28aは、上記ピストン23が着座
緩衝期間に相当する所定ストロークだけ変位した状態で
開き始めるように、その位置が設定されている。換言す
れば、一旦リフトしたピストン23が着座しようとする
際に、その着座の直前に開口ポート28aが閉じるよう
に位置決めされている。
【0024】上記ピストン23は、アキュムレータ室2
4側にテーパ部23aを有し、アキュムレータスプリン
グ25の付勢力を受けて該テーパ部23aがシリンダ2
2のテーパ面に圧接することによって、油圧解放通路2
8の閉時シールがなされている。また上記アキュムレー
タ室24には、オリフィス29を介してドレン通路30
が接続されており、該ドレン通路30を介してアキュム
レータ室24が外部のオイルパン31に解放されてい
る。上記オリフィス29は、作動油の粘性変化の影響を
小さくするために、その長さが短く、かつアキュムレー
タ室24に直接面した位置に配置されている。なお、ド
レン通路30の先端部30aはオイルパン31の底部に
まで延在しており、エアの吸い込みがないようにしてあ
る。上記ドレン通路30により、例えばピストン23と
シリンダ22との接触面を通して油圧解放通路28から
作動油が多少漏洩したとしても、アキュムレータ室24
内が確実に低圧状態に保たれる。
4側にテーパ部23aを有し、アキュムレータスプリン
グ25の付勢力を受けて該テーパ部23aがシリンダ2
2のテーパ面に圧接することによって、油圧解放通路2
8の閉時シールがなされている。また上記アキュムレー
タ室24には、オリフィス29を介してドレン通路30
が接続されており、該ドレン通路30を介してアキュム
レータ室24が外部のオイルパン31に解放されてい
る。上記オリフィス29は、作動油の粘性変化の影響を
小さくするために、その長さが短く、かつアキュムレー
タ室24に直接面した位置に配置されている。なお、ド
レン通路30の先端部30aはオイルパン31の底部に
まで延在しており、エアの吸い込みがないようにしてあ
る。上記ドレン通路30により、例えばピストン23と
シリンダ22との接触面を通して油圧解放通路28から
作動油が多少漏洩したとしても、アキュムレータ室24
内が確実に低圧状態に保たれる。
【0025】一方、上記パイロット弁21は、この実施
例では、通電の有無により開閉動作するON,OFF型
の電磁弁にて構成されている。すなわち、このパイロッ
ト弁21は、図2にも示すように、摺動可能に支持され
たニードル状の弁体32を有し、この弁体32がスプリ
ング35により常時閉弁方向へ付勢されているととも
に、開弁方向へ弁体32を付勢するようにソレノイド3
3が設けられている。このパイロット弁21は、油圧室
10とアキュムレータ室24とを接続したパイロット圧
通路34を開閉している。特に、油圧室10からの高い
油圧が上記弁体32に対し開弁方向へ作用することのな
いように、パイロット圧通路34の油圧室10側部分が
弁体32の側面に向かって開口し、かつアキュムレータ
室24側の部分が弁体32先端へ向かって開口してい
る。従って、カムリフトの立ち上がり時に油圧室10内
で高いサージ圧が発生したとしても、その影響によって
パイロット弁21が開弁するようなことがない。
例では、通電の有無により開閉動作するON,OFF型
の電磁弁にて構成されている。すなわち、このパイロッ
ト弁21は、図2にも示すように、摺動可能に支持され
たニードル状の弁体32を有し、この弁体32がスプリ
ング35により常時閉弁方向へ付勢されているととも
に、開弁方向へ弁体32を付勢するようにソレノイド3
3が設けられている。このパイロット弁21は、油圧室
10とアキュムレータ室24とを接続したパイロット圧
通路34を開閉している。特に、油圧室10からの高い
油圧が上記弁体32に対し開弁方向へ作用することのな
いように、パイロット圧通路34の油圧室10側部分が
弁体32の側面に向かって開口し、かつアキュムレータ
室24側の部分が弁体32先端へ向かって開口してい
る。従って、カムリフトの立ち上がり時に油圧室10内
で高いサージ圧が発生したとしても、その影響によって
パイロット弁21が開弁するようなことがない。
【0026】上記弁体32は、アキュムレータ室24内
の油圧によって開弁方向へ押圧力を受けるが、これに対
抗するように、スプリング35の付勢力によって着座方
向へ押圧されている。このスプリング35の付勢力は、
常にアキュムレータ室24の油圧によるリフト方向への
押圧力を上回るように設定されており、ソレノイド33
の通電停止時に弁体32が着座状態に確実に保持され
る。そして、ソレノイド33に通電すると、磁力により
弁体32がリフト方向へ吸引され、スプリング35の付
勢力を上回って弁体32がリフトするようになってい
る。
の油圧によって開弁方向へ押圧力を受けるが、これに対
抗するように、スプリング35の付勢力によって着座方
向へ押圧されている。このスプリング35の付勢力は、
常にアキュムレータ室24の油圧によるリフト方向への
押圧力を上回るように設定されており、ソレノイド33
の通電停止時に弁体32が着座状態に確実に保持され
る。そして、ソレノイド33に通電すると、磁力により
弁体32がリフト方向へ吸引され、スプリング35の付
勢力を上回って弁体32がリフトするようになってい
る。
【0027】次に、上記実施例の作用を説明する。カム
16のリフトに伴ってカム側プランジャ8が押圧される
と、油圧室10内の油圧が上昇し、これによって弁側プ
ランジャ6が移動する。つまり、吸排気弁2のリフトが
開始される。このように油圧室10内の加圧作動油によ
って吸排気弁2がリフトしている途中で、パイロット弁
21のソレノイド33へ通電を行うと、パイロット弁2
1が開弁し、油圧室10内の油圧がパイロット圧通路3
4を通してアキュムレータ室24へパイロット圧として
導入される。このパイロット圧が導入された状態では、
アキュムレータ室24内の油圧による押圧力がアキュム
レータスプリング25による付勢力を上回るようにばね
力や受圧面積が設定されているので、ピストン23がア
キュムレータスプリング25を押し縮めながらその上方
へ変位する。これによって、油圧解放通路28が開路す
る。つまり、油圧解放通路28の先端とアキュムレータ
室24とが連通状態となり、油圧室10内の油圧が、低
圧状態にあるアキュムレータ室24へ解放される。従っ
て、吸排気弁2はリフト途中で着座動作に転じる。ここ
で、上記ピストン23は、アキュムレータ20として必
要な容量を確保するために、比較的大きなものとなるの
で、ピストン23が変位した状態での油圧解放通路28
の通路開口面積は十分に大きく確保できる。従って、油
圧室10からアキュムレータ室24へ作動油が移動する
際のエネルギロスは非常に小さい。
16のリフトに伴ってカム側プランジャ8が押圧される
と、油圧室10内の油圧が上昇し、これによって弁側プ
ランジャ6が移動する。つまり、吸排気弁2のリフトが
開始される。このように油圧室10内の加圧作動油によ
って吸排気弁2がリフトしている途中で、パイロット弁
21のソレノイド33へ通電を行うと、パイロット弁2
1が開弁し、油圧室10内の油圧がパイロット圧通路3
4を通してアキュムレータ室24へパイロット圧として
導入される。このパイロット圧が導入された状態では、
アキュムレータ室24内の油圧による押圧力がアキュム
レータスプリング25による付勢力を上回るようにばね
力や受圧面積が設定されているので、ピストン23がア
キュムレータスプリング25を押し縮めながらその上方
へ変位する。これによって、油圧解放通路28が開路す
る。つまり、油圧解放通路28の先端とアキュムレータ
室24とが連通状態となり、油圧室10内の油圧が、低
圧状態にあるアキュムレータ室24へ解放される。従っ
て、吸排気弁2はリフト途中で着座動作に転じる。ここ
で、上記ピストン23は、アキュムレータ20として必
要な容量を確保するために、比較的大きなものとなるの
で、ピストン23が変位した状態での油圧解放通路28
の通路開口面積は十分に大きく確保できる。従って、油
圧室10からアキュムレータ室24へ作動油が移動する
際のエネルギロスは非常に小さい。
【0028】その後、カム16のリフトが徐々に減少方
向へ向かうと、アキュムレータ室24内に蓄えられてい
た作動油が油圧解放通路28を通して油圧室10内に押
し戻される。この油圧エネルギは、カムシャフト15の
回転に寄与し、これによってエネルギが回収されること
になる。このように、アキュムレータ室24から油圧室
10へ作動油が戻る際に、その経路中に逆止弁が介在し
ていないため、エネルギロスは非常に小さくなる。な
お、一部の作動油がアキュムレータ室24からドレン通
路30を介してオイルパン31に排出されるので、カム
16のリフト終了後、同量の作動油がオイルポンプから
作動油供給通路19を通して油圧室10に供給される。
向へ向かうと、アキュムレータ室24内に蓄えられてい
た作動油が油圧解放通路28を通して油圧室10内に押
し戻される。この油圧エネルギは、カムシャフト15の
回転に寄与し、これによってエネルギが回収されること
になる。このように、アキュムレータ室24から油圧室
10へ作動油が戻る際に、その経路中に逆止弁が介在し
ていないため、エネルギロスは非常に小さくなる。な
お、一部の作動油がアキュムレータ室24からドレン通
路30を介してオイルパン31に排出されるので、カム
16のリフト終了後、同量の作動油がオイルポンプから
作動油供給通路19を通して油圧室10に供給される。
【0029】ここで、上記構成では、一旦リフトしたア
キュムレータ20のピストン23が着座する際に、着座
直前に、ピストン23によって油圧解放通路28先端の
開口ポート28aが閉塞される。また、この段階では、
電磁弁からなるパイロット弁21が閉じている。従っ
て、アキュムレータ室24内に封じ込められた作動油
が、ドレン通路30のオリフィス29を通して押し出さ
れるようになるので、ピストン23の速度が抑制され、
ピストン23の着座の際の衝撃が緩和される。
キュムレータ20のピストン23が着座する際に、着座
直前に、ピストン23によって油圧解放通路28先端の
開口ポート28aが閉塞される。また、この段階では、
電磁弁からなるパイロット弁21が閉じている。従っ
て、アキュムレータ室24内に封じ込められた作動油
が、ドレン通路30のオリフィス29を通して押し出さ
れるようになるので、ピストン23の速度が抑制され、
ピストン23の着座の際の衝撃が緩和される。
【0030】なお、アキュムレータ20のピストン23
が無変位の状態で、例えばシリンダ22との接触面を通
して油圧解放通路28からアキュムレータ室24へ作動
油が多少漏洩したとしても、漏洩した作動油は、オリフ
ィス29、ドレン通路30、を通してオイルパン31へ
排出されるので、アキュムレータ室24内が確実に低圧
状態に保たれる。つまり、アキュムレータ20のピスト
ン23がアキュムレータ室24への作動油の漏洩によっ
て誤作動する虞れはない。
が無変位の状態で、例えばシリンダ22との接触面を通
して油圧解放通路28からアキュムレータ室24へ作動
油が多少漏洩したとしても、漏洩した作動油は、オリフ
ィス29、ドレン通路30、を通してオイルパン31へ
排出されるので、アキュムレータ室24内が確実に低圧
状態に保たれる。つまり、アキュムレータ20のピスト
ン23がアキュムレータ室24への作動油の漏洩によっ
て誤作動する虞れはない。
【0031】このように、上記実施例によれば、油圧室
10とアキュムレータ室24との間で作動油が往復移動
するに際して、エネルギロスを非常に小さくでき、それ
だけ内燃機関の燃料消費率を向上させることができる。
また、パイロット弁21はアキュムレータ20とは別個
に構成されており、比較的通路面積の小さなパイロット
圧通路35を開閉するに過ぎないので、応答性が悪化す
るようなことはない。
10とアキュムレータ室24との間で作動油が往復移動
するに際して、エネルギロスを非常に小さくでき、それ
だけ内燃機関の燃料消費率を向上させることができる。
また、パイロット弁21はアキュムレータ20とは別個
に構成されており、比較的通路面積の小さなパイロット
圧通路35を開閉するに過ぎないので、応答性が悪化す
るようなことはない。
【0032】また、油圧の解放弁として機能するアキュ
ムレータ20のピストン23の着座を確実に緩衝するこ
とができ、着座に伴う衝撃や振動の発生あるいはシール
面の耐久性低下を回避できる。また、このようにピスト
ン23の着座を緩衝できることから、ピストン23とシ
リンダ22との間のシール面の幅を狭めることが可能と
なり、それだけ着座時におけるアキュムレータ室24へ
の受圧面積を大きく確保して、応答性を高めることがで
きる。
ムレータ20のピストン23の着座を確実に緩衝するこ
とができ、着座に伴う衝撃や振動の発生あるいはシール
面の耐久性低下を回避できる。また、このようにピスト
ン23の着座を緩衝できることから、ピストン23とシ
リンダ22との間のシール面の幅を狭めることが可能と
なり、それだけ着座時におけるアキュムレータ室24へ
の受圧面積を大きく確保して、応答性を高めることがで
きる。
【0033】なお、上記実施例では、前述したように、
ピストン23が着座方向へ戻って開口ポート28aが閉
じられたときに、パイロット弁21が閉じている必要が
ある。アキュムレータ20のピストン23は、ほぼカム
プロフィルに沿った形で戻るため、ソレノイド33によ
るパイロット弁21の閉時期は、機関の回転数やパイロ
ット弁21の応答遅れ、種々のリークによるカムプロフ
ィルからのずれ等を考慮したカム角に制御される。
ピストン23が着座方向へ戻って開口ポート28aが閉
じられたときに、パイロット弁21が閉じている必要が
ある。アキュムレータ20のピストン23は、ほぼカム
プロフィルに沿った形で戻るため、ソレノイド33によ
るパイロット弁21の閉時期は、機関の回転数やパイロ
ット弁21の応答遅れ、種々のリークによるカムプロフ
ィルからのずれ等を考慮したカム角に制御される。
【0034】次に、図3および図4は、アキュムレータ
20の異なる実施例を示している。この実施例において
は、アキュムレータ20のシリンダ22に開口形成され
た油圧解放通路28先端の開口ポート28aが、図4に
展開図を示すように、アキュムレータ室24側が頂角と
なる二等辺三角形をなしている。
20の異なる実施例を示している。この実施例において
は、アキュムレータ20のシリンダ22に開口形成され
た油圧解放通路28先端の開口ポート28aが、図4に
展開図を示すように、アキュムレータ室24側が頂角と
なる二等辺三角形をなしている。
【0035】従って、アキュムレータ20のピストン2
3が着座方向へ移動する際に、開口ポート28aの開口
面積が略線形に減少するようになり、ピストン23の下
降速度が徐々に、かつ十分に抑制される。これにより、
一層確実に緩衝作用が得られる。
3が着座方向へ移動する際に、開口ポート28aの開口
面積が略線形に減少するようになり、ピストン23の下
降速度が徐々に、かつ十分に抑制される。これにより、
一層確実に緩衝作用が得られる。
【0036】次に、図5は、パイロット弁21とアキュ
ムレータ室24との間のパイロット圧通路34に、パイ
ロット弁34からアキュムレータ室24へ向かう流れの
みを許容する逆止弁41を介装した実施例を示してい
る。この逆止弁41は、球状の弁体とリターンスプリン
グとからなり、かつパイロット弁21のハウジングと一
体に構成されている。
ムレータ室24との間のパイロット圧通路34に、パイ
ロット弁34からアキュムレータ室24へ向かう流れの
みを許容する逆止弁41を介装した実施例を示してい
る。この逆止弁41は、球状の弁体とリターンスプリン
グとからなり、かつパイロット弁21のハウジングと一
体に構成されている。
【0037】この実施例によれば、アキュムレータ20
のピストン23の着座直前に開口ポート28aが閉じら
れたときに、上記逆止弁41によってパイロット弁21
側への作動油の逆流が阻止される。従って、この段階で
パイロット弁21が必ずしも閉弁していなくとも、前述
したオリフィス29による着座緩衝作用が得られる。つ
まり、一旦開いたパイロット弁21を次のサイクルのカ
ムリフト開始時まで戻せばよく、パイロット弁の高応答
の閉時期制御は必要ない。
のピストン23の着座直前に開口ポート28aが閉じら
れたときに、上記逆止弁41によってパイロット弁21
側への作動油の逆流が阻止される。従って、この段階で
パイロット弁21が必ずしも閉弁していなくとも、前述
したオリフィス29による着座緩衝作用が得られる。つ
まり、一旦開いたパイロット弁21を次のサイクルのカ
ムリフト開始時まで戻せばよく、パイロット弁の高応答
の閉時期制御は必要ない。
【0038】尚、パイロット弁21は、単にアキュムレ
ータ室24へパイロット圧をパルス的に与えることがで
きれば良く、上記各実施例に示したような電磁式の構成
に限定されるものではない。
ータ室24へパイロット圧をパルス的に与えることがで
きれば良く、上記各実施例に示したような電磁式の構成
に限定されるものではない。
【0039】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係る内燃機関の可変動弁装置においては、カム側プラ
ンジャが加圧する油圧室とアキュムレータ室との間で作
動油が往復移動する際のエネルギロスを大幅に低減で
き、燃料消費率の向上が図れる。また、パイロット弁と
アキュムレータとは別個の構成となるため、その構成の
複雑化や応答性の悪化を招くことがない。
に係る内燃機関の可変動弁装置においては、カム側プラ
ンジャが加圧する油圧室とアキュムレータ室との間で作
動油が往復移動する際のエネルギロスを大幅に低減で
き、燃料消費率の向上が図れる。また、パイロット弁と
アキュムレータとは別個の構成となるため、その構成の
複雑化や応答性の悪化を招くことがない。
【0040】また、油圧の解放弁として機能するアキュ
ムレータのピストンの着座を確実に緩衝することがで
き、着座に伴う衝撃や振動の発生あるいはシール面の耐
久性低下を回避できる。また、このようにピストンの着
座を緩衝できることから、ピストンとシリンダとの間の
シール面の幅を狭めることが可能となり、それだけ着座
時におけるアキュムレータ室への受圧面積を大きく確保
して、応答性を高めることができる。
ムレータのピストンの着座を確実に緩衝することがで
き、着座に伴う衝撃や振動の発生あるいはシール面の耐
久性低下を回避できる。また、このようにピストンの着
座を緩衝できることから、ピストンとシリンダとの間の
シール面の幅を狭めることが可能となり、それだけ着座
時におけるアキュムレータ室への受圧面積を大きく確保
して、応答性を高めることができる。
【0041】また、請求項2のように開口ポートを略三
角形にすれば、ピストンの着座方向への移動に伴って開
口面積が略線形に減少し、一層効果的な緩衝作用が得ら
れる。
角形にすれば、ピストンの着座方向への移動に伴って開
口面積が略線形に減少し、一層効果的な緩衝作用が得ら
れる。
【0042】また、請求項3のように逆止弁を設けれ
ば、パイロット弁の閉時期を制御しなくとも、同様の着
座緩衝作用が得られる。
ば、パイロット弁の閉時期を制御しなくとも、同様の着
座緩衝作用が得られる。
【図1】この発明に係る可変動弁装置の一実施例を示す
断面図。
断面図。
【図2】パイロット弁を拡大して示す断面図。
【図3】アキュムレータの異なる実施例を示す断面図。
【図4】この実施例における開口ポートの展開図。
【図5】逆止弁を設けた実施例を示す断面図。
【図6】従来における可変動弁装置の構成を示す構成説
明図。
明図。
2…吸排気弁 6…弁側プランジャ 8…カム側プランジャ 10…油圧室 20…アキュムレータ 21…パイロット弁 24…アキュムレータ室 28…油圧解放通路 28a…開口ポート 29…オリフィス 30…ドレン通路 41…逆止弁
Claims (3)
- 【請求項1】 バルブスプリングにより閉方向へ常時付
勢された吸気弁または排気弁と、 カムシャフトにより駆動され、かつ油圧室内の作動油を
加圧するカム側プランジャと、 この加圧された油圧室内の油圧によって一方へ動作し、
上記吸気弁または排気弁をリフトさせる弁側プランジャ
と、 摺動可能なピストンによってアキュムレータ室を画成し
てなるアキュムレータと、 上記油圧室と上記アキュムレータ室とを接続したパイロ
ット圧通路と、 上記アキュムレータとは別個に構成され、かつ上記パイ
ロット圧通路を開閉するパイロット弁と、 上記アキュムレータのピストンをアキュムレータ室の縮
小方向へ付勢し、かつ上記パイロット弁を介して油圧室
からアキュムレータ室に導入される油圧によって上記ピ
ストンが変位するように、その付勢力が設定されてなる
アキュムレータスプリングと、 上記アキュムレータのピストンが所定ストローク変位し
た状態で開くように上記アキュムレータのシリンダ壁面
に開口した開口ポートを有し、この開口ポートの開路に
より上記油圧室とアキュムレータ室とを連通する油圧解
放通路と、 上記アキュムレータ室と外部とを連通し、かつオリフィ
スを具備したドレン通路と、 を備えてなる内燃機関の可変動弁装置。 - 【請求項2】 上記油圧解放通路の開口ポートを、ピス
トンが着座位置に近づくに伴って開口幅が狭くなるよう
に、略三角形に形成したことを特徴とする請求項1記載
の内燃機関の可変動弁装置。 - 【請求項3】 上記パイロット弁と上記アキュムレータ
室との間のパイロット圧通路に、パイロット弁からアキ
ュムレータ室へ向かう流れのみを許容する逆止弁を介装
したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
内燃機関の可変動弁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7166724A JPH0913926A (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 内燃機関の可変動弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7166724A JPH0913926A (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 内燃機関の可変動弁装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0913926A true JPH0913926A (ja) | 1997-01-14 |
Family
ID=15836583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7166724A Pending JPH0913926A (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 内燃機関の可変動弁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0913926A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107676142A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-02-09 | 吉林大学 | 一种低压控制高压的液压驱动可变气门机构 |
| CN121296244A (zh) * | 2025-12-11 | 2026-01-09 | 龙口中宇热管理系统科技有限公司 | 一种发动机用液压可变气门机构及方法 |
-
1995
- 1995-07-03 JP JP7166724A patent/JPH0913926A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107676142A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-02-09 | 吉林大学 | 一种低压控制高压的液压驱动可变气门机构 |
| CN107676142B (zh) * | 2017-11-13 | 2023-09-29 | 吉林大学 | 一种低压控制高压的液压驱动可变气门机构 |
| CN121296244A (zh) * | 2025-12-11 | 2026-01-09 | 龙口中宇热管理系统科技有限公司 | 一种发动机用液压可变气门机构及方法 |
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