JPS62247107A - デイ−ゼルエンジンの動弁制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ディーゼルエンジンの吸排気弁の開ｍを行う
動弁制御装置に関するものである。

（従来技術） 従来より、吸排気弁の開■１駆動を行う動弁機構として
、カムシャフトを使用するものではその開閉特性の自由
度が小さいことから、例えば、特開昭５９−１７０４１
４号に見られるように、弁の開閉を油圧シリンダを使用
し、この油圧制御によって所定の特性で行うようにした
技術が提案されている。

一方、ディーゼルエンジンの運転において、エンジン温
度が低い場合等に供給燃料に着火が十分に行なわれない
失火現象が発生するものであるが、この失火現象もしく
は半失火現象に対して、通常は、噴射タイミングを進角
するとともにアフターグロー（アフターヒーター）によ
る加熱を行うか、吸気または排気シャッター弁を閉じて
負荷の増大により燃料噴０４Ｍを増量するようにしてい
る。しかるに、前者のｌｌｌ′１ｔＡタイミングとアフ
ターグローによるものでは、ノック音が大きくなるとと
もにアフターグローの耐久性が低下（る問題があり、ま
た、撰者のシャッター弁によるものでは、′Ｍ費性能が
低下するとともに部品点数が増えてコストアップとなり
、さらに、両者共に半失火現象が停止するまでに燃料の
未燃燐分の排出口が増大することになる。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、燃料への着火が不十分な失火
または半失火現象が発生した時に排気弁の開開制御によ
って着火条件を改善して失火現象を解消するようにした
ディーゼルエンジンの動弁１ｔｌＪ　ＩＩＩ装置を提供
することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明の動弁制御装置は、ポンプにより圧送されるオイ
ルを分配器を介して排気弁の弁駆動用アクチュエータに
供給し、この排気弁の開閉作動を行うについて、気筒の
失火状態を検出する失火検出手段と、該失火検出手段の
信号を受け、失火検出時に、少なくとも失火気筒におけ
る排気弁のパルプリフドロを小さくする信号を出力する
制御手段とを備えたことを特徴とするものである。

第１図は本発明の構成を明示するための概略構成図であ
り、ディーゼルエンジンＥの気筒Ｃにおける排気弁１お
よび吸気弁２の開閉υ１１１１を行うものであって、排
気弁１を油圧によりＩ１１閉駆動づ−る弁駆動用アクチ
ュエータ３を設ける。ポンプ５により圧送されるオイル
を、分配器６を介して各気筒Ｃの弁駆動用アクチュエー
タ３に供給し、分配器６から供給する油圧の調整により
排気弁１のバルブリフト特性を変更制御する。

上記分配器６の作動を制御手段７によって制御する。こ
のｔ１１制御手段７にはエンジンの気筒Ｃの失火状態を
、例えば排気温度に基づいて検出する失火検出手段８か
らの検出信号が出力される。失火検出時には、前記制御
手段７によって、少なくとも失火気筒Ｃの排気弁１のバ
ルブリフト量を小さくする信号を分配器６に出力し、気
筒Ｃ内の温度を上昇して着火性を向上するようにＩＩＪ
ＩＩＩするものである。

（発明の効果） 本発明によれば、気筒の失火検出時には排気弁のバルブ
リフト量を小さくするように制御することにより、気筒
内の燃焼ガスの掃気効率が低下し、温度の上昇している
燃焼ガスの一部を気筒内に残すことにより該気筒内の′
６Ａ度上昇を図って着火条件を改善することができ、早
期に失火解消を図ることができる。また、未燃分の増加
を生起せず、アフターグローの耐久性および燃費性能の
低下を招くことなく失火対策ができるものである。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第２図は具体例の全体構成図である。

エンジンＥのシリンダヘッド１０に形成された排気ボー
ト１１を開閉する排気弁１および吸気ボート１２を開閉
する吸気弁２は、それぞれパルプスプリング１３．１３
によって閉弁方向に付勢される一方、該排気弁１および
吸気弁２の弁軸端部には弁駆動用アクチュエータ３．４
のピストン３ａ、４ａが連接され、この弁駆動用アクチ
ュエータ３．４に油圧が供給された時に排気弁１および
吸気弁２はパルプスプリング１３．１３に抗して同作動
される。上記弁駆動用アクチュエータ３゜４には、排気
弁１および吸気弁２の最大リフト位置に対応してリーク
通路３ｂ、４ｂがそれぞれ接続されている。

上記弁駆動用アクチュエータ３．４に油圧を供給するオ
イル圧送通路１６．１６は分配器６に接続され、この分
配器６には高圧タンク１９を介してオイルポンプ５から
の油圧供給通路２１が接続されている。このオイルポン
プ５には専用オイルタンク２２からのオイルおよび不足
分のオイルがオイルパン２３からフィルター２４を介し
て吸引供給される。上記オイルポンプ５のドライブ軸５
ａは、エンジンの駆動軸２５から伝達部材２６を介して
駆動され、オイルを加圧して高圧タンク１９に蓄圧する
。

また、分配器６は、そのシャフト２７が前記駆動軸２５
によってエンジン回転に同期して回転駆動され、所定時
期に排気弁１および吸気弁２の弁駆動用アクチュエータ
３．４に油圧を圧送して排気弁１および吸気弁２を開作
動するものであり、この分配器６からドレン通路２８が
オイルタンク２２に接続されている。

また、この分配器６にはコントロールユニット３０から
の制御信号が出力されて、油圧圧送時期の調整が行われ
る。上記コントロールユニット３０には、気筒Ｃの失火
を検出するために、各気筒Ｃの排気ガス温度を検出する
排気一度センサ３１ａ〜３１ｄ（４気筒の場合）からの
信号がそれぞれ入力される。

そして、前記コントロールユニット３０は、基本的に排
気弁１および吸気弁２を所定開弁時期に全開状態に聞き
、所定閉弁時期に全開状態に閉じるものであり、また、
失火検出時すなわち排気ガス温度が所定値より低い場合
においては、排気弁１の開弁時期を遅角するか、閉弁時
期を進角するか、リフト高さを低減するかなどにより、
バルブリフト量を小さくするように開弁特性を変更制御
するものである。

４気筒エンジンの例にお番ノる前記分配器６の具体的構
造を第３図〜第７図に示す。この例においては、失火検
出に対して全気筒Ｃのバルブリフト量を小さくするもの
である。分配器６のシャフト２７はプーリ３５によって
前記駆動軸２５の回転が伝達されて、エンジン回転に同
期して２回転で１回転するように回転駆動される。

前記高圧タンク１９からの油圧供給通路２１が第１スピ
ルリング３６を介してシャフト２７内の第１通路３７に
連通される。この第１スピルリング３６の部分における
オイル通路の構造は、第４図に示すように、第１スピル
リング３６には前記油圧供給通路２１に連通ずる１つの
ボート３６ａが形成され、シャフト２７には各気筒の排
気弁１、および吸気弁２に対応する８つの流入側ボート
３７ａが８弁の位相に対応して略等間隔に放射状に形成
されて、中心部で第１通路３７に集合されている。すな
わち、シャフト２７が１回転する間に８回第１スピルリ
ング３６のボート３６ａがシャフト２７の流入側ボート
３７ａと連通し、高圧オイルが第１通路３７に流入する
ものである。また、上記第１スピルリング３６は下方に
延びたレバ一部３６ｂが第１モータ３８のビニオン軸３
８ａに係合してシ１シフト２７に対する位相すなわち高
圧オイルの流出入時期が変更可能に設けられている。

上記第１通路３７の吐出ボート３７ｂは、第２スピルリ
ング３９を介して各気筒の排気弁１および吸気弁２の弁
駆動用アクチュエータ３，４への前記オイル圧送通路１
６に接続される。この第２スピルリング３９の部分にお
けるオイル通路の構造は、第５図に示すように、シャフ
ト２７の第１通路３７からは１つの吐出ポート３７ｂが
設けられ、第２スピルリング３９には各気筒の排気弁１
および吸気弁２に対応する８つのボート３９ａが８弁の
位相に対応して略等間隔に放射状に形成され、この第２
スピルリング３９の外周にそれぞれのボート３９ａに連
通するオイル圧送通路１６が接続され、各気筒の排気弁
１および吸気弁２の弁駆動用アクチュエータ３．４にオ
イルを圧送する。

各気筒の番号を＃１〜＃４で示し、排気弁１に対してａ
Ｘを吸気弁２に対してｉｎの添字を付してそれぞれ示す
。

上記構造により、シャフト２７が１回転する間に、それ
ぞれの気筒の排気弁１および吸気弁２に順次オイルを供
給するものである。また、上記第２スピルリング３９は
、下方に延びたレバ一部３９ｂが第２モータ４０のビニ
オン軸４０ａに係合して、シャフト２７に対する位相す
なわち高圧オイルの圧送開始時期が変更可能に設けられ
ている。

さらに、上記オイル圧送通路１６には、第１通路３７へ
のオイルの逆流を防止するだめのチェック弁４１が介装
されている。

上記８気ａＣの排気弁１および吸気弁２の開作動用オイ
ルを圧送するオイル圧送通路１６には、チェック弁４１
より下流側にそれぞれリリーフ通路４２が接続され、こ
の各リリーフ通路４２は第３スピルリング４３を介して
シャフト２７内の第２通路４４に接続される。この第３
スピルリング４３の部分におけるオイル通路の構造は、
第６図に示すように、シャフト２７の第２通路４４には
１つのリリーフボート４４ａが設けられ、このリリーフ
ボート４４ａは第１通路３７の吐出ボート３７ｂの開口
方向（第５図参照）に対して所定の位相（略４５度）だ
け回転後方に傾斜して形成されでいる。第３スピルリン
グ４３には各気筒Ｃの排気弁１　ａ３よび吸気弁２に対
応する８つのボート４３ａが放射状に形成され、この第
３スピルリング４３の外周にそれぞれのボート４３ａに
連通ずる前記リリーフ通路４２が、前記オイル圧送通路
１６と同様の配置で接続され、各気筒の排気弁１および
吸気弁２の弁駆動用アクチュエータ３，４へのオイルを
、オイル圧送から所定の位相遅れてリリーフするもので
ある。また、上記第３スピルリング４３は下方に延びた
レバ一部４３ｂが第３モータ４５のビニオン軸４５ａに
係合して、シャフト２７に対する位相すなわち高圧オイ
ルのリリーフ開始時期が変更可能に設けられている。

上記第２通路４４の流出側ドレンボート４４ｂは、シャ
フト２７に嵌挿された第４スピルリング４６を介してド
レン通路２日に接続される。このドレンボート４４ｂの
部分にａ３Ｌノるオイル通路の構造は、第７図に示すよ
うに、シャフト２７の第２通路４４からは２つのドレン
ボート４４ｂが設けられ、第４スピルリング４６には内
周面に環状溝４６ａが形成され、この環状溝４６ａに連
通して第４スピルリング４６を貫通するドレンボート４
６ｂが形成され、前記オイルタンク２２に至るドレン通
路２８に連通されている。この両ドレンボート４４ｂ、
４６ｂの連通により、第２通路４４は常時ドレン通路２
８に接続されている。

上記分配器６の作動を第８図の開弁曲線に沿って説明す
れば、まず、シャフト２７の回転に対して第１気筒の排
気弁１（＃１ｅｘ）の弁駆動用アクチュエータ３にオイ
ルを圧送してこの第１気筒の排気弁１を開作動する状態
は、シャフト２７の第１通路３７の吐出ボート３７ｂが
第２スピルリング３９のボート３９ａを介して第１気筒
の排気弁１に対するオイル圧送通路１６（＃１ｅｘ）に
連通して、第１スピルリング３６から第１通路３７に流
入したオイルを圧送するものである。

そして、ａ点における排気弁１の開時期は、第２モータ
４０の調整によるシャフト２７の吐出ボート３７ｂと第
２スピルリング３９のボート３９ａとの連通開始時期に
よって規定されるものである。また、圧力上界によりリ
フトが増大し、最大リフトとなるｂ点は、第１モータ３
８の調整によるシャフト２７の流入側ボート３７ａと第
１スピルリング３６のボート３６ａとの連通終了時期に
よって規定されるものである。

続いて、シャフト２７の回転に対して第１通路３７の吐
出ボート３７ｂは第１気筒の排気弁１に対するオイル圧
送油路１６（＃１ｅｘ）との連通が終了して、次に第５
図および第６図の状態となって、第１気筒の吸気弁２に
対するオイル圧送通路１６（＃１ｉｎ）との連通をｅ点
で開始するとともに、第１気筒の排気弁１に対するリリ
ーフ通路４２（＃１１３Ｘ）が、シャフト２７の第２通
路４４のリリーフボート４４ａと第３スピルリング４３
のボート４３ａとの連通によりリリーフを開始し、リリ
ーフされたオイルはドレン通路２８を経てドレンされる
。上記リリーフを開始してリフトの低下が始まる０点は
、第３モータ４５の調整によるシャフト２７のリリーフ
ボート４４ａと第３スピルリング４３のボート４３ａと
の連通開始時期によって規定されるものであり、弁駆動
用アクチュエータ３に対する油圧の低下によって排気弁
１のリフトが低減し、ｄ点において閏じる。

失火状態を検出した場合には、コントロールユニット３
０は、最大リフトとなるｂ点をｂ′点に進角するように
第２モータ４０に駆動信号を出力して、鎖線で示すよう
にリフトを低減して全体としてバルブリフト量を小さく
するか、リリーフを開始する０点をＣ′点に進角するよ
うに第３モー９４５に駆動信号を出力して、破線で示す
ように閉弁時期を早くして量弁期間を短くし全体として
バルブリフト量を小さくするものである。

前記分配器６の各モータ３８．４０．４５に対してコン
トロールユニット３０から制御信号が出力され、８弁の
バルブリフト特性の変更制御を行うものである。

第９図に、失火時に第３スピルリング４３を進角して前
記０点を進め、排気弁１の開時期を早くする制御を行う
コントロールユニット３０の７０−ヂヤートの一部を示
す。スタート後、ステップＳ１で各気筒Ｃの排気湯度セ
ンサ３１ａ〜３１ｄから排気ガス温度信号Ｔ１〜Ｔ４を
読み込む。ステップＳ２で上記検出信号から、いずれか
の気筒の排気ガス温度Ｔ１〜Ｔ４が所定値Ｔｏ以下にあ
るか否か、すなわち失火状態にあるか否かを判定する。

このステップＳ２の判定がＹＥＳで失火発生時には、ス
テップＳ３でフラグＦがＯにリセットされているか否か
を判定する。このフラグＦは前回は失火発生してなかっ
た場合にはＯにリセットされているからＹＥＳ判定によ
り、ステップＳ４で第３モータ４５に駆動信号を出力し
て第３スピルリング４３を進角移動させるとともに、ス
テップＳ５でフラグＦを１にセットする。これにより、
排気弁１の開時期を早めてバルブリフト量を小さくし、
着火条件を改善する。以後失火発生がＩＩ！している間
は、前記ステップＳ３のＮＯ判定により、上記状態を維
持する。

着火改善により失火が解消し、前記ステップＳ２の判定
がＮｏとなると、ステップＳ６でフラグＦが１にセット
されているか否かを判定し、ＹＥＳの時には進角作動し
ている第３スピルリング４３を遅角作動させる駆動信号
を、ステップＳ７で前記第３モータ４５に出力し、ステ
ップＳ８で７ラグＦをリセットする。

上記実施例によれば、失火の発生に対応して排気弁１の
バルブリフト量を小さくし、気筒内温度を上昇するよう
にして失火解消を行うことができるものである。

なお、上記実施例においては、失火発生に対し゛て全気
筒の排気弁１のバルブリフト量を低減するように制御し
ているが、次に、失火発生気筒の排気弁１のみを制御す
る例を示す。

第１０図に概略構成を示し、排気弁１の弁駆動用アクチ
ュエータ３におけるピストン３ａが分割され、両者間に
リーク通路３Ｃ接続され、このリーク通路３Ｃを上部ピ
ストン３ａが所定量下降した時に閉塞するように形成さ
れている。また、上記リーク通路３Ｃの途中に開閉バル
ブ４７が介装され、排気温度センサ３１ａ〜３１ｄによ
って失火状態を検出したコントロールユニット３０から
の制御信号によって、該当する気筒の開閉バルブ４７が
開作動されるものである。その他は前例の第３図と同様
に構成されている。

この例における開弁特性を第１１図に示し、開閉バルブ
４７を閉じている通常の状態においては、分配器６によ
る弁駆動用アクチュエータ３に対する油圧の供給により
、実線で示すような通常の開弁特性での開閉を行う。一
方、失火発生時には、失火が発生している気筒Ｃの開閉
バルブ４７を開作動すると、上部のピストン３ａの初期
下降作動に対応する油圧はリーク通路３Ｃによってリー
クされ、量弁時期は破線で示ずように遅れ、その分だけ
バルブリフト量が小さくなるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための概略構成図、 第２図は具体例の全体構成図、 第３図は分配器の要部概略構造を示す断面図、第４図な
いし第７図はそれぞれ第３図のＩＶ　−ＩＶ線ないし■
−■線に沿う断面図、 第８図は弁開閉特性図、 第９図はコントロールユニットの作動を説明するための
フローチャート図、 第１０図は他の例における全体構成図、第１１図は第１
０図の例における弁開閉特性図である。 Ｅ・・・・・・エンジン　　　　　１・・・・・・排気
弁３．４・・・・・・弁駆動用アクチュエータ５・・・
・・・ポンプ　　　　　　６・・・・・・分配器７・・
・・・・制御手段　　　　　８・・・・・・失火検出手
段１１・・・・・・排気ボート １６・・・・・・オイル圧送通路　１９・・・・・・高
圧タンク２７・・・・・・シャフト　　　　２８・・・
・・・ドレン通路３０・・・・・・コントロールユニッ
ト３１ａ〜３１ｄ・・・・・・排気温度上ンサ３６．３
９．／１３．４６・・・・・・スピルリング３７・・・
・・・第１通路　　　　４４・・・・・・第２通路３８
．４０．４５・・・・・・モータ ４２・・・・・・リリーフ通路 第４図　　　　第５図 第６図 第８図 第１１図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポンプにより圧送されるオイルが分配器を介して
   排気弁の弁駆動用アクチュエータに供給され、該排気弁
   の開閉作動を行うディーゼルエンジンの動弁制御装置で
   あって、気筒の失火状態を検出する失火検出手段と、該
   失火検出手段の信号を受け、失火検出時に、少なくとも
   失火気筒における排気弁のバルブリフト量を小さくする
   信号を出力する制御手段とを備えたことを特徴とするデ
   ィーゼルエンジンの動弁制御装置。