JPS608084Y2 - 内燃機関のバルブリフト制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、オイルタペットのリフト有効長さの変化に
より揺動カムの位相を変えてバルブリフトを制御する、
内燃機関のバルブリフト制御装置に関する。

従来のバルブリフト制御装置として、例えばロッカアー
ムにブツシュロッド上端を連係せしめるとともに、この
ブツシュロッド下端とカムとの間に、供給油圧に応答し
て有効長さが変化するオイルタペットを介装し、上記供
給油圧を機関運転状態に応じて制御することにより、カ
ムリフト量を吸収制御するようにしたものがある。

しかしながら、このような従来のバルブリフト制御装置
にあっては、カムプロフィールの滑らかな立上りの部分
からカムリフトを吸収してリフト量やバルブタイミング
を制御している関係上、カムリフト吸収量の増大に伴っ
てバルブリフトが急激に立上りを開始味また急激に閉じ
終るという不具合があった。

そこで、本出願人は先に第１図に示すようなバルブリフ
ト制御装置を提案している（特願昭５４−７４９９４号
等）。

詳述すると、１０は機関回転に同期して回転するカム、
８は下端が上記カム１ｏに当接してこれに駆動されると
ともに、進退可能なプランジャ１９を有し、オイルギヤ
ラリ９からの供給油圧に応じて有効長さの変化するオイ
ルタペット、２はロッカシャフト３に支持され、一端が
バルブ１に当接したロッカアーム、４はカムシャフト６
に揺動自在に支持されるとともに、上記ロッカアーム２
他端に当接し、かつブツシュロッド７を介してオイルタ
ペット８のプランジャ１９に連係された揺動カム、５は
上記オイルタペット８の縮小方向に上記揺動カム４を回
転付勢するリターンスプリングであって、上記オイルタ
ペット８内には第一油圧室２１および第二油圧室２０が
形戒されているとともに、両者の連通孔にチェックバル
ブ１８が設けられている。

すなわち、例えば機関負荷あるいは機関回転数に応じて
上昇する油圧によって、上記オイルタペット８の有効長
さを変化させると、揺動カム４の揺動開始位置（角）が
変化し、該揺動カム４のカムフト部がロッカアーム２を
押圧するまでに要する期間が変化するため、バルブリフ
ト量およびバルブタイミングを可変制御できる。

そして、このようにバルブリフトを吸収制御した場合で
も、バルブ１の開弁開始時および着座時には、常に揺動
カム４の緩衝曲線部分が用いられるために、緩やかな立
上りおよび着座を実現できるのである。

この考案は、上記のバルブリフト制御装置に更に改良を
加えたもので、バルブの実際のリフト量を零とする場合
の揺動カムの無効揺れ角を小さくできるようにして、揺
動カムに必要な全揺れ角の減少を図るとともに、供給油
圧の低下によってリフト量を抑制する際の応答性の向上
を図ることを目的とする。

すなわち、この考案に係るバルブリフト制御装置は、機
関回転に同期して回転するカムと、供給油圧に応じて有
効長さが可変となり、かつ上記カムに駆動されるオイル
タペットと、このオイルタペットを縮小方向に付勢する
リターンスプリングと、上記オイルタペットとロッカア
ームとの間に揺動自在に配設され、上記オイルタペット
に連係して揺動するとともに、そのカムリフト部が上記
ロッカアームを押圧することによりバルブを作動させる
揺動カムとを有し、かつ上記オイルタペットには、一方
から大気圧およびスプリングにより押圧され、かつ他方
から供給油圧により押圧され、この供給油圧の低下に応
動してチェックバルブを開作動するリリーフバルブが設
けられたことを特徴とする。

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

第２図はこの考案の第一実施例を示す。

すなわち、オイルタペット８の構成するプランジャ１９
内の第一油圧室２１内に、供給油圧に応じて軸方向へ移
動し、直下に位置するチェックバルブ１８を開閉するリ
リーフバルブ１１が設置されている。

このリリーフバルブ１１は、第一油圧室２１の内壁面と
油密に接するピストン状の頭部に該リリーフバルブ１１
を下向きに押圧するスプリング１２が設置され、かつ、
そのスプリング室に大気孔１３を通じて導入した大気圧
が同じく下向きに作用するものとされ、他方、第一油圧
室２１への供給油圧によって上向きに押圧されるように
構成されている。

リリーフバルブ１１は、オイルギヤラリ９から供給され
た油圧と、大気孔１３から導入された大気圧及びスプリ
ング１２との平衡作用として昇降し、チェックバルブ１
８を開閉する。

例えば供給油圧が所定値以上の場合、ＩＪ ＩＪ−フバ
ルブ１１は上方（大気圧側）に押し上げられてチェック
バルブ１８に接触しないが、供給油圧が低下すると、ス
プリング１２の押圧力によってリリーフバルブ１１は押
し下げられチェックバルブ１８を押し開く。

すると、チェックバルブ１８は機能せず第二油圧室２０
は第一油圧室２１及びオイルギヤラリ９と連通し第二油
圧室２０の油はチェックバルブ１８を通じて自由に逃げ
得る状態となるから、カム１０が回転してオイルタペッ
ト８にリフトを与えても、単にオイルタペット８の有効
長さが縮小するだけでプランジャ１９及びブツシュロッ
ド７にカム１０のリフトは伝達されない。

かくして、バルブリフトを吸収したい供給油圧の低いと
きは、揺動カム４を揺動させるまでもなく、オイルタペ
ット８においてカム１０のリフトを吸収できる。

また、バルブ１を通常に作動させたい供給油圧の高いと
きには、オイルタペット８のチェックバルブ１８が閉じ
たままでオイルタペット８の有効長さは変化せずカム１
０のリフトをそのまま有効に揺動カム４に伝達でき、通
常のバルブリフトを行なわせることができる。

上述の通り、カム１０のリフトを揺動カム１０の無効揺
れ角で吸収せずに済むので、相対的にオイルタペット８
及びブツシュロッド７の位置移動量を小さく設定するこ
とができ、バルブリフトの変化を速やかに制御できるの
である。

また供給油圧を急激に低下させた場合に、オイルタペッ
ト８の有効長さを瞬時に短縮化させることができ、第１
図の構成に比して応答性が極めて良好なものとなる。

次に、第３図はこの考案の第二実施例であって、フリー
ピストンを具備したオイルタペットに本考案を適用した
例を示す。

すなわち、オイルタペット８の第二油圧室２０内に、油
圧に応じて軸方向に移動するフリーピストン１４が、オ
イルタペット８の下端部に設けた大気孔１６から導入し
た大気圧及び一端をオイルタペット８の下端に当接した
スプリング１５によって上向きに押圧され、他方、第二
油圧室２０の油圧によって下向きに押圧されるように設
置されている。

例えばオイルギヤラリ９からチェックバルブ１８を通じ
て供給された油圧が高い場合、フリーピストン１４は下
方（大気圧側）に押しつけられるが、供給油圧が低い場
合は、カム１０がベースサークル（基礎曲線）にある間
にスプリング１５の押圧力によってフリーピストン１４
は上昇する。

従って、次にカム１０がリフトを開始して第二油圧室２
０の油圧が増大すると、該油圧とスプリング１５及び大
気圧との平衡作用としてフリーピストン１４が下降し大
気圧側へ押しつけられるようになる。

このときのフリーピストン１４の昇降ストローク相当分
だけカムリフトが吸収されるわけである。

また、バルブ１を通常に作動させたい供給油圧の高いと
きは、フリーピストン１４が大気圧側に押しつけられた
ままそのストロークが零の状態なので、カム１０のリフ
トをそのまま有効に揺動カム４に伝達できる。

このような機能を有するフリーピストン１４に、上述し
たリリーフバルブ１１を組合せて設置した本実施例の場
合、バルブリフト制御動作に次のような特徴がある。

供給油圧が低下した場合、まずリリーフバルブ１１が下
降してチェックバルブ１８を押し開き、第二油圧室２０
の油を第一油圧室２１及びオイルギヤラリ９に流出させ
る。

こうして第二油圧室２０内の油圧が低下するに応じてフ
リーピストン１４が上昇するから、以後はフリーピスト
ン１４の昇降ストロークの範囲内においてカム１０のリ
フトを吸収できる。

このようにＩＪ ＩＪ−フバルブ１１は供給油圧の低下
の初期に応答性良く第二油圧室２０から油を流出させフ
リーピストン１４の昇降ストロークを拡大する。

故に、バルブリフトの吸収性能、応答性が優れているの
である。

この考案に係るバルブリフト制御装置における油圧に対
するバルブリフト特性を第第４図に示す。

図中に指示した折線ａはリリーフバルブ１１若しくはフ
リーピストン１４又は両者の組合せによる応答特性を示
し、折線すはプランジャ１９が形成する第一油圧室２１
とオイルタペット８が形成する第二油圧室２０及び両油
圧室の連通路を開閉するチェックバルブ１８の構成に基
く応答特性をす。

なお、この考案に係るバルブリフト制御装置において、
オイルギヤラリ９に供給する油圧は、−例として第３図
中に示すように吸入負圧に応動するベローズ２５によっ
て開閉される油圧調整弁２６を油圧供給路２７に設けた
構成によって、例えば負荷の増大に応じて油圧を増大さ
せる等運転状態に応じて適宜設定する。

次に、この考案が奏する効果について述べる。

上述の通り、この考案は、オイルタペット８に、供給油
圧に応じて該オイルタペット８の油圧室２０の油圧を低
下させるリリーフバルブを設置してカムリフトをオイル
タペット８で吸収し揺動カム４の無効揺れ角は比較的小
さくて済む構成としたから、揺動カム４の全揺れ角はほ
とんどその有効揺れ角に等しいほど小さなものとするこ
とができる。

故に、運転状態の変化によるブツシュロッド７の上下移
動量を小さく設定することができて構成上の無理がなく
、制御精度の向上した、確実に作動するバルブリフト制
御装置とすることができる。

またバルブリフトを吸収する際にオイルタペットを瞬時
に短縮化させることができ、応答性の一層の向上が可能
である。

゛また、この考案に係るバルブリフト制御装置を、多
気筒のうち一部気筒を休止させる内燃機関の休止気筒の
バルブリフト吸収に利用すると、吸入負圧の増大する低
負荷運転領域において特定の気筒の吸排気弁の作動を停
止させポンピングロス低減及び燃焼効率改善によって内
燃機関の燃費性能を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のバルブリフト制御装置を示す断面図、第
２図および第３図は夫々この考案に係るバルブリフト制
御装置の異なる実施例を示す断面図、第４図はこの考案
に係るバルブリフト制御装置のバルブリフト特性を示す
グラフである。 １０・・・・・・カム、８・・・・・・オイルタペット
、１・・・・・・バルブ、４・・・・・・揺動カム、２
０・・・・・・第二油圧室、２１・・・・・・第一油圧
室、１１・・・・・・ＩＪ ＩＪ−フバルブ、１４・・
・・・・フリーピストン、１３・・・・・・大気孔、１
２・・・・・・スフリング、１８・・・・・・チェック
バルブ、１６・・・・・・大気孔、 １５・・・・・・スプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関回転に同期して回転するカムと、供給油圧に応じて
   有効長さが可変となり、かつ上記カムに駆動されるオイ
   ルタペットと、このオイルタペットを縮小方向に付勢す
   るリターンスプリングと、上記オイルタペットとロッカ
   アームとの間に揺動自在に配設され、上記オイルタペッ
   トに連係して揺動するとともに、そのカムリフト部が上
   記ロッカアームを押圧することによりバルブを作動させ
   る揺動カムとを有し、かつ上記オイルタペットには、一
   方から大気圧およびスプリングにより押圧され、かつ他
   方から供給油圧により押圧され、この供給油圧の低下に
   応動してチェックバルブを開作動するリリーフバルブが
   設置されていることを特徴とする内燃機関のバルブリフ
   ト制御装置。