JPS63154809A - 内燃機関用動弁機構の弁切換制御方法 - 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、クランク軸と゛同期回転するカムによりロッ
カアームを介して開弁駆動される複数の吸気弁または排
気弁を有する内燃機関用動弁機構に関する。

〈従来の技術〉 上記した内燃機関に関して、低速から高速までの全回転
域で吸・排気効率の最適化を図るために、エンジン回転
数に応じて吸・排気の作動バルブ数を切換るようにした
弁作動体止機構が知られている（特開昭６１−３１６１
４号参照）。また本願出願人による特開昭６１−１９９
１１号明ｍ書には、機関の低速運転時と高速運転時とに
於て弁の作動タイミングを変化させることにより、広い
運転範囲に亘って、燃焼室への混合気の充填効率を向上
させる方法が捉案されている。

これらの装置に於ては、エンジンの回転速度に対応して
電磁弁を作動させて油圧回路を開閉することにより、一
方のロッカアームに内蔵されたピストンを移動させて隣
接するロッカアームを連結または解除し、一体的にまた
は別個に作動させるようになっている。このピストンの
移動が円滑に行なわれるためには、隣接するロッカアー
ムが共に静止状態、即ちいずれのロッカアームもカムの
ベース円に！苫接している状態にあることが必要である
。

ところが、一般にエンジンの回転数が設定回転数に達し
て直らに電磁弁に作動信号を出力しても、実際にはピス
トンが作動するまでに供給される油圧などによって相当
程度の作動遅れがあ゛る。そしてロッカアームが開弁方
向に揺動している時は、ピストンの隣接するロッカアー
ムへの係合は困難であり、特に開弁動作の初期段階に於
ては例え僅かに係合しても途中で解除されて異音が発生
したり破損したりする所謂はたかれ現象が発生すること
になる。また連結されたロッカアームを解除する場合に
も、その揺動中はピストンとロッカアームとの間に摩擦
力があるので確実な切換を行なうことができない。この
ように、ピストンの作動時開によってロッカアームの連
結・解除の切換が円滑に行なわれないと云う問題がある
。

〈発明が解決しようとする問題点〉 そこで、本発明の目的は、上述の内燃機関用動弁機構に
於て、油圧回路の作動遅れを考慮して、ロッカアームの
連結または解除を円滑に行ない得る弁切換制御方法を提
供することにある。

く問題点を解決するための手段〉 上述の目的は、本発明によれば、閉弁方向に付勢された
複数の吸気弁または排気弁と、前記吸気弁または排気弁
に対応してロッカシャフトに揺動自在に枢支され、かつ
クランク軸と同期回転するカムにより揺動駆動される複
数のロッカアームと、油圧の作用により隣接する前記ロ
ッカアームを選択的に連結または解除し１ｑる連結手段
と、機関の回転数に対応して開閉し、前記連結手段に油
圧を選択的に供給する油圧回路とを有する内燃機関用動
弁機構に於て、前記クランク軸またはカムの回転角に基
づいて、前記ロッカアームが開弁初期位置近傍にあると
きは前記連結手段が作動しないように、前記油圧回路の
開閉をその作動遅れを考慮して制御することを特徴とす
る弁切換制御方法を提供することにより達成される。

〈作用〉 このようにすれば、前記クランク軸またはカムの回転角
に基づいて、はたかれ現象が発生するロッカアームの開
弁動作の初期段階を除いてロッカアームの静止状態、ま
たは閉弁方向へ移動中にのみ連結手段を作動させてロッ
カアームの連結・解除を円滑に行なうことができる。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図に示されるように、図示されないエンジン本体に
は、一対の吸気バルブ１．２が設けられており、ばね３
．４に“より閉弁方向に付勢されている。これら両吸気
バルブ１．２は、図示されないクランク軸の１７２の回
転速度で同期駆動されるカムシャフト５に一体的に設け
られた卵形断面を有するカム６と、カムシャフト５と平
行をなすロッカシャフト７に揺動自在に枢支されたロッ
カアーム８．９とにより開閉動作されるようになってい
る。また、本エンジンには一対の排気バルブ（図示せず
）が備えられており、上記した吸気バルブ１．２と同様
に開閉駆動される。

両口ツカアーム８．９は互いに隣接して配置され、両吸
気バルブ１．２の上方に延出する遊端部には、各バルブ
１．２の上端に当接するタペットねじ１０．１１がそれ
ぞれ進退可能なように螺着されており、各タペットねじ
１０，１１はロックナツト１２．１３により緩み止めさ
れている。第１０ツカアーム８の上面には、カム６に摺
接するカムスリッパ１４が形成されている。

第２図に良く示されるように、第１０ツカアーム８の内
部にはロッカシャフト７の軸線方向と平行に第２０ツカ
アーム９側に開口する第１ガイド孔１５が穿設されてお
り、ピストン１６が軸線方向に沿って摺動可能に収容さ
れている。第１ガイド孔１５の底部側には小径部１７が
形成され、油圧至１８が郭定されている。油圧室１８は
、第１０ツカアーム８がどのような位置にあっても通路
１９を介してロッカシャフト７内に設けられた油路２０
と常に連通ずるようになっている。油路２０は電磁弁を
介してオイルポンプと連通している。

第２０ツカアーム９の内部には、第１０ツカアーム８の
ガイド孔１５に対応する第２ガイド孔２１が穿設されて
いる。第２ガイド孔２１内には、ストッパ２２がコイル
ばね２３により第１０ツカアーム側に付勢され、かつそ
の中心に突設されたガイド棒２２ａが第２ガイド孔２１
の底部に穿設された貫通孔２４から外部に突出している
。

エンジンの中低速度域にあっては、油圧室１８に油圧が
供給されず、ビス１〜ン１６は第１ガイド孔１５内にあ
るので、ロッカアーム８．９は連結されず、互いに相対
角変位が可能である。この場合に、第１図に示すように
、第１０ツカアーム８のみにカムスリッパ１４が形成さ
れカム６と１習接するようになっているので、カムシャ
フト５の回転に伴い第１０ツカアーム８のみが揺動し、
片方の吸気バルブ１のみが開弁駆動される。

エンジンの高速運転に際しては、油圧室１８に作動油圧
が供給される。具体的には、第３図に良く示されるよう
に、エンジン回転数が所定の回転数に達すると、コント
ロールユニット２５によって電磁弁２６のソレノイド２
７が作動し、オイルポンプ２８から油路２０を介して油
圧室１８に連通ずる油圧回路が開かれる。これにより、
ピストン１６は第２０ツカアーム９側に押し出され、コ
イルばね２３の付勢力に抗してストッパ２２を押圧しつ
つ第２ガイド孔２１内に移動する。このようにして第１
０ツカアーム８と第２０ツカアーム９とは一体的に連結
されることになる。更に、電磁弁２６の手前にアキュム
レータ２つを設け、オイルポンプ２８から供給される油
圧と同時に蓄圧されていた油圧を作用させることにより
、ピストン１６の応答性を向上させることができる。

第１０ツカアーム８と第２０ツカアーム９とを連結後、
エンジン回転数が前記所定回転数以下になると、ソレノ
イｊ２７がオフとなり、電磁弁２６はオイルポンプ２８
からの油圧回路を閉じる。

ピストン１６に作用していた油圧は油圧室１８から油路
２０を逆方向に流れてオイルタンク３０に戻る。ピスト
ン１６は、コイルばね２３の作用により第１０ツカアー
ム８のガイド孔１５内に押し戻されるので、第１０ツカ
アーム８と第２０ツカアーム９との連結状態は解除され
、第２０ツカアーム９は再び休止状態になる。

次に、第４図を用いて弁切換の作動タイミングについて
説明する。

第４図は、クランク回転角を横軸にとり、縦軸にそれぞ
れバルブ１のリフトｍ１油圧至１８に作用する油圧及び
ソレノイド２７に送られる作動信号のオンオフを表わし
ている。吸気バルブ１の開弁区間ＡＯに於ては、第１０
ツカアーム８が１工動動作しているので、ピストン１６
は第２０ツカアームへの係合または解除をすることがで
きない。

従ってこの区間ＡＯでは弁の切換が行なわれない。

区間ＡＣに於ては、第１０ツカアーム８がカム６のベー
ス円に摺接して静止しており、第１ガイド孔と第２ガイ
ド孔２１とが整合しているので、ピストン１６の移動が
可能であり、弁の切換を確実に行なうことができる。

第１０ツカアーム８が開弁方向に作動を開始してから一
定範囲の区間Ａｏ１では、第１０ツカアームが第２０ツ
カアーム９に対して僅かに角変位しているだけであるの
で、ピストン１６は第２０ツカアーム９に向かって移動
しようとし、僅かに係合したりする。しかし第１０ツカ
アーム８が更に開弁方向に揺動するので、所謂はたかれ
現染が発生し、係合状態が途中で解除されて大ぎな異名
が発生したり、破損の原因となる。この区間ＡＯ１を過
ぎた後の区間Ａｏ２に於ては、第１０ツカアーム８が第
２０ツカアーム９に対して相当程度角変位しているので
、ピストン１６は第２０ツカアームの隣接する端面に当
接するだけで係合できず、閉弁区間Ａｃに入ると同時に
第２ガイド孔２１内に移動を開始する。以上からピスト
ン１６の第２０ツカアーム９への移動は区間ＡＯ１以外
の時期に行なうのが良いことがわかる。

一方、一般に電磁弁２６に作動信号が送られてから油圧
室１８へ供給される油圧が一定の作動圧力に達するまで
にはある程度の遅れがある。コントロールユニット２５
から作動信号が時期１０に出力されると、電磁弁２６が
作動してオイルポンプ２８からの油圧回路が間かれ、油
圧の供給が開始されるまでに遅れφ１が生じ、油圧が一
定の圧力に達するまでに更に遅れφ２が生じる。従って
作動信号が出力された時期１０からピストンが移動する
時！ＩｔＯ２までにφ＝φ１＋φ２の作動遅れが生じる
ことになる。

第４図示の時期ｔ１で作動信号を送ると、油圧室１８に
作動油圧が作用してピストン１６が移動する時期ｔ　　
は区間ＡＯ１に含まれるので、前述のはたかれ現象が発
生し、ピストン１６の円滑な移動が阻害される。開弁区
間ＡＯに含まれるがはたかれ現象が発生しない区間Ａ　
Ｏ２の時期ｔ２に作動信号が送られると、ピストン１６
が移動を開始する時期ｔ２２は第１０ツカアーム８の閉
弁区間に含まれるので、ピストン１６は第２０ツカアー
ム９に向かって円滑に移動する。第１０ツカアーム８が
静止状態にある時期ｔ３に作動信号が送られると、時期
ｔ３１は第１０ツカアーム８カ（静止状態に必る閉弁区
間Ａｃに含まれるので、ピストン１６は円滑にかつ確実
に第２０ツカアーム９と係合することができる。

油圧室１８に作用する油圧は、エンジンの動力の一部が
オイルポンプを回すことによって吸い上げられる潤滑油
を利用しているので、上述の作動遅れはエンジンの運転
状況によって幾分変化する。

即ち、エンジン回転数、油温、油圧及びバッテリ電圧な
どの要因を考慮して油圧を油圧室１８に供給するための
作動信号の出力時期を決定するのが良い。また、はたか
れ現象が発生する量弁動作初期の区間Ａｏ１も上述の各
要因を考慮して幾分広い範囲に設定することが望ましい
。このようにエンジンの運転状況に応じて作動遅れを修
正して作動信号を発することにより、はたかれ現象の発
生を一層低減化することができる。

尚、上述の実施例に於ては、クランク回転角に基づいて
弁作動切換時期を考慮したが、カム回転角に基づいて決
定することもできる。また、本発明は上述の実施例に限
定されず、その技術的範囲内に於て様々な変更、変形を
加えて実施し得ることは当業者にとって明らかである。

〈発明の効果〉 上述のように本発明によれば、電磁弁を作動ざぜて油圧
回路を開閉することにより駆動されるピストンを用いて
隣接する複数のロッカアームを一体的に連結したり解除
したりする動弁機構に於て、油圧回路及び場合によって
はピストンの作動遅れを考慮してクランク軸回転角また
はカム回転角に基づいて電磁弁に作動信号を出力するこ
とにより、所謂はたかれ現象を発生することなくロッカ
アームが連結または解除され、弁作動の切換を円滑かつ
確実に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用される動弁機構の概略を示す斜
視図である。 第２図は、第１図示の実施例に於ける連結機構を示す縦
断面図でおる。 第３図は、第２図示の連結機構を作動さＵる油圧回路を
示す油圧系統図である。 第４図は、本発明による弁切換の作動タイミングを表わ
す線図である。 １．２・・・吸気弁　　　３．４・・・ばね５・・・カ
ムシ１２フト　　６・・・カム７・・・ロッカシャフト
　８・・・第１０ツカアーム９・・・第２０ツカアーム １０．１１・・・タペットねじ １２．１３・・・ロックナラ］・ １４・・・カムスリッパ　１５・・・第１ガイド孔１６
・・・ピストン　　　１７・・・縮径部１８・・・油圧
室　　　　１９・・・通路２０・・・油路　　　　　２
１・・・第２ガイド孔２２・・・ストッパ　　　２２ａ
・・・ガイド棒２３・・・コイルばね　　２４・・・回
通孔２５・・・コントロールユニット ２６・・・電磁弁　　　　２７・・・ソレノイド２８・
・・オイルポンプ　２９・・・アキュムレータ３０・・
・オイルタンク 特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代　　　
理　　　人　　弁理士　大　島　陽　−第１図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）閉弁方向に付勢された複数の吸気弁または排気弁
   と、前記吸気弁または排気弁に対応してロッカシャフト
   に揺動自在に枢支され、かつクランク軸と同期回転する
   カムにより揺動駆動される複数のロッカアームと、油圧
   の作用により隣接する前記ロッカアームを選択的に連結
   または解除し得る連結手段と、機関の回転数に対応して
   開閉し、前記連結手段に油圧を選択的に供給する油圧回
   路とを有する内燃機関用動弁機構に於て、 前記クランク軸またはカムの回転角に基づいて、前記ロ
   ッカアームが開弁初期位置近傍にあるときは前記連結手
   段が作動しないように、前記油圧回路の開閉をその作動
   遅れを考慮して制御することを特徴とする弁切換制御方
   法。
2. （２）前記油圧回路の作動遅れを、機関の運転状況に応
   じて決定することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の弁切換制御方法。