JPH05248217A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 休筒時のアシストオイルポンプの油圧の立上
り遅れ時間がなくし切換機構の作動性の向上を図る。 【構成】 メインロッカーアーム３３が取付けられたロ
ッカーシャフト２２と低速用及び高速用ロッカーアーム
３４，３５との間に油圧制御装置８６により作動する切
換機構５０を設けてエンジンの低負荷運転時に吸気バル
ブ７９及び排気バルブ８０の駆動を停止する休筒機構が
４気筒のうちに２つ設けられた内燃機関の動弁装置にお
いて、その休筒機構に休筒切換用オイルコントロールバ
ルブ９０を介してオイルポンプ８７、アキュムレータ８
８を接続する一方、吸気カムシャフト１２の一端にオイ
ルポンプ８７を駆動するオイルポンプカム９７のカム部
を休筒する気筒数以上（２つ）形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車用エンジンなどに
設けられた吸気バルブ及び排気バルブの作動制御を行う
内燃機関の動弁装置に関し、特に、その油圧制御に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジンにおける吸気
バルブ及び排気バルブの開閉制御はエンジンの回転数や
アクセルの踏込み量などから得られる運転状態に対応し
て開閉時期が設定されている。そして、このような動弁
装置において、運転状態に応じて低速時には燃費の低減
を図り、高速時には効率的な吸気及び排気が行えるよう
にするためにカムのプロフィールを変化させるものが提
案されている。これは低速時あるいは高速時で吸気バル
ブ及び排気バルブの開閉タイミングやリフト量、開放期
間などを変えることで行っている。

【０００３】即ち、自動車用エンジンにおいて、高速用
カムと低速用カムとをカムシャフトに設け、高速用カム
は高速運転に対応したバルブ開閉タイミングを得ること
のできるカムプロフィールを有し、一方、低速用カムは
低速運転に対応したバルブ開閉タイミングを得ることの
できるカムプロフィールを有している。そして、エンジ
ンの運転中に、運転状態に応じて高速用カムあるいは低
速用カムとを選択的に使用することで、それに最適な吸
気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングを得ることが
できるようになっている。

【０００４】また、このような自動車用エンジンにおい
て、アイドル運転時や低負荷運転時に、例えば、４気筒
エンジンであればそのうちの２気筒を停止して燃費の低
減を図った休筒機構が従来より提案されている。即ち、
動弁装置において、アイドル運転時や低負荷運転時にピ
ストンは作動しているが、吸気バルブ及び排気バルブの
作動を停止して燃料の供給を行わないようにするもので
ある。

【０００５】この吸気バルブ及び排気バルブの作動を停
止する休筒機構は、一般的に、ロッカーアームに切換機
構を設けてこの切換機構を油圧によって制御することで
作動させている。この場合、エンジンのメインオイルポ
ンプから油路を介して切換機構に油圧が供給されるよう
になっている。ところが、吸気バルブ及び排気バルブの
作動を停止するのはエンジンの低負荷時であるため、こ
のときにエンジン回転数は低回転となっている。従っ
て、この切換機構を作動させるためにはエンジンのメイ
ンオイルポンプから作動油圧のみでは高い油圧が得られ
ずに不十分である。即ち、図１４に示すように、切換機
構を作動させるために最低限必要な切換要求油圧があ
り、エンジンのメインオイルポンプからの作動油圧はこ
の切換要求油圧以下となってしまう。従って、エンジン
のメインオイルポンプとは別にアシストオイルポンプを
設けることで、切換機構の作動油圧を作動要求油圧以上
としている。

【０００６】図１５に従来の休筒機構を有する動弁装置
の要部断面、図１６に休筒機構を有するエンジンの動弁
装置及びその油圧経路を表す概略を示す。

【０００７】休筒機構を有するエンジンにあって、例え
ば、４気筒エンジンであれば、２気筒が休筒機構付の動
弁装置であり、残りの２気筒は休筒機構なしの動弁装置
である。図１５および図１６に示すように、シリンダヘ
ッド２００には低速用カム２０１及び高速用カム２０２
が一体に形成されたカムシャフト２０３が回転自在に支
持されており、ロッカーシャフト２０４はシリンダヘッ
ド２００にカムシャフト２０３と平行をなして同じく回
転自在に支持されている。そして、このロッカーシャフ
ト２０４にはメインロッカーアーム２０５の基端が一体
に取付けられると共に、低速用ロッカーアーム２０６と
高速用ロッカーアーム２０７の基端がそれぞれ回転自在
に取付けられている。メインロッカーアーム２０５の揺
動端は吸気バルブ３０１、排気バルブ３０２の上端部に
対向しており、また、低速用ロッカーアーム２０６及び
高速用ロッカーアーム２０７の揺動端には低速用カム２
０１及び高速用カム２０２が係合するローラベアリング
２０８，２０９がそれぞれ取付けられている。

【０００８】吸気バルブ３０１、排気バルブ３０２はシ
リンダヘッド２００に移動自在に装着され、バルブスプ
リング３０３，３０４によって吸気ポート３０５及び排
気ポート３０６を閉じている。一方、シリンダブロック
３０７にはピストン３０８が上下移動自在に支持され、
このピストン３０８はクランクシャフト３０９とコンロ
ッド３１０を介して連結されている。そして、シリンダ
ヘッド２００及び各バルブ３０１，３０２、シリンダブ
ロック３０７、ピストン３０８によって燃焼室３１１が
形成され、ここに点火プラグ３１２が取付けられてい
る。従って、前述したメインロッカーアーム２０５の駆
動によって吸気バルブ３０１及び排気バルブ３０２の上
端部を押圧することで、吸気ポート８３及び排気ポート
８４を開閉し、燃焼室３１１内の混合気の吸入及び燃焼
ガスの排気を行う一方、クランクシャフト３０９の駆動
によってピストン３０８が上下動することで、燃焼室３
１１内の混合気の圧縮、更に、点火プラグ３１２が火花
を発生することで、圧縮された混合気の爆発、膨張を行
ってエンジンを作動することができるようになってい
る。

【０００９】また、ロッカーシャフト２０４内には低速
用ロッカーアーム２０６及び高速用ロッカーアーム２０
７に対応する位置にそれぞれ径方向に沿って低速用ロッ
クピン２１０と高速用ロックピン２１１が移動自在で、
且つ、低速用ロックピン２１０は低速用ロッカーアーム
２０６との係合方向に付勢支持され、高速用ロックピン
は高速用ロッカーアーム２０７との抜脱方向に付勢支持
されている。そして、ロッカーシャフト２０４には低速
側油圧通路２１２及び高速側油圧通路２１３が形成さ
れ、この低速側及び高速側油圧通路２１２，２１３には
油圧を設定して各ロックピン２１０，２１１の作動を制
御する油圧制御手段２１４が連結されている。

【００１０】即ち、低速側油圧通路２１２には休筒切換
用オイルコントロールバルブ２１５が接続される一方、
高速側油圧通路２１３には高速切換用オイルコントロー
ルバルブ２１６が接続されている。そして、休筒切換用
オイルコントロールバルブ２１５は油路２１７によって
アキュムレータ２１８及びオイルポンプ２１９に接続さ
れ、更に、エンジンの図示しないメインオイルポンプに
接続されている。また、高速切換用オイルコントロール
バルブ２１６は油路２２０によってメインオイルポンプ
に接続されている。なお、オイルポンプ２１９にはプラ
ンジャ２２１が設けられ、カムシャフト２０３の一端に
取付けられたオイルポンプカム２２２によって駆動する
ことができ、各オイルコントロールバルブ２１５，２１
６はコントロールユニット２２３の制御信号によって作
動することができるようになっている。

【００１１】従って、エンジンコントロールユニット２
２３が図示しない各種センサによってエンジンの低速走
行状態を検出すると、低速カムのプロフィールを選択
し、各オイルコントロールバルブ２１５，２１６に制御
信号を出力してこれを閉じる。すると、各油圧通路２１
２，２１３に圧油は供給されず、図１６に示すように、
ロックピン２１０によって低速用ロッカーアーム２０６
とロッカーシャフト２０４とは一体となる。従って、カ
ムシャフト２０３が回転すると、低速用カム２０１によ
って低速用ロッカーアーム２０６が揺動し、その駆動力
がロッカーシャフト２０４を介してメインロッカーアー
ム２０５に伝達されて揺動し、揺動端が吸気バルブ３０
１及び排気バルブ３０２を駆動する。このようにしてエ
ンジンは低速運転される。

【００１２】エンジンコントロールユニット２２３がエ
ンジンの高速走行状態を検出すると、各オイルコントロ
ールバルブ２１５，２１６に制御信号を出力してこれを
開ける。すると、アシストオイルポンプ２１９によって
各油圧通路２１２，２１３に圧油が供給され、ロックピ
ン２１０が抜け出て低速用ロッカーアーム２０６との係
合が解除される一方、ロックピン２１１が高速用ロッカ
ーアーム２０７と係合する。従って、高速用カム２０２
によって高速用ロッカーアーム２０７が揺動し、更にメ
インロッカーアーム２０５が揺動して各バルブ３０１，
３０２を駆動する。このようにしてエンジンは高速運転
される。

【００１３】そして、エンジンコントロールユニット２
２３がエンジンのアイドル運転状態や低負荷走行状態を
検出すると、各オイルコントロールバルブ２１５，２１
６に制御信号を出力してオイルコントロールバルブ２１
５のみを開ける。すると、アシストオイルポンプ２１９
によって油圧通路２１２に圧油が供給され、ロックピン
２１０が抜け出て低速用ロッカーアーム２０６との係合
が解除される。従って、低速用カム２０１及び高速用カ
ム２０２の駆動力はメインロッカーアーム２０５に伝達
されず、この動弁装置は休筒する。このようにエンジン
は残りの２つの動弁装置のみの駆動によって運転され
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のエンジ
ンの動弁装置は４気筒エンジンであるが、各気筒ごとに
吸入−圧縮−膨張−排気のサイクルタイムが異なってい
る。即ち、ピストン３０８の往復の慣性力のつり合いを
良くするためにクランクシャフト３０９に連結されるコ
ンロッド３１０の角度がずらして取付けられている。一
方、エンジンの低負荷運転状態時に休筒機構によって動
弁装置を停止する場合、吸気バルブ３０１及び排気バル
ブ３０２の非作動時に切換作動を行っている。各カム２
０１，２０２により各ロッカーシャフト２０６，２０７
及びメインロッカーシャフト２０５に押圧力が作用して
いる際に各ロックピン２１０，２１１の嵌脱を行うこと
は、このロックピン２１０，２１１に無理な荷重が作用
することとなり、作動不良やピンの破損につながってし
まうためである。

【００１５】図１７にエンジンのサイクルタイムとアシ
ストオイルポンプの作動との関係、図１８にアシストオ
イルポンプの作動説明、図１９に時間の経過に伴う切換
機構の作動油圧の変化を表すグラフを示す。

【００１６】図１７に示すように、休筒機構を有する２
つの動弁装置のサイクルは異なっており、一方、吸気バ
ルブ３０１及び排気バルブ３０２の非作動時期は各カム
２０１，２０２のベース円区間が各ロッカーシャフト２
０６，２０７に係合しているときであり、吸気側と排気
側とではずれている。そのため、一方の動弁装置でＳ ₁
の範囲であり、他方の動弁装置ではＳ₂ の範囲となって
いる。従って、このときに休筒機構を作動して動弁装置
を停止するようにしている。

【００１７】休筒機構を作動させる場合、オイルコント
ロールバルブ２１５を開いてアシストオイルポンプ２１
９により油圧通路２１２に圧油を供給し、ロックピン２
１０を抜いて低速用ロッカーアーム２０６との係合を解
除することで、低速用カム２０１及び高速用カム２０２
の駆動力がメインロッカーアーム２０５に伝達されない
ようなしている。ロックピン２１０を低速用ロッカーア
ーム２０６から抜くために必要な油圧はアキュムレータ
２１８及びアシストオイルポンプ２１９によって供給さ
れる。

【００１８】ところが、一方の動弁装置の範囲Ｓ₁ はア
シストオイルポンプ２１９の吐出区間、即ち、図１８の
（ａ）→（ｂ）の動作状態であり、必要な油圧が得られ
るものの、他方の動弁装置の範囲Ｓ₂ はアシストオイル
ポンプ２１９の吸入区間、即ち、図１８の（ｂ）→
（ａ）の動作状態であり、必要な油圧を得ることができ
ない。すると、図１９に示すように、オイルコントロー
ルバルブ２１５の作動遅れ時間Ｔ₁ 及びアシストオイル
ポンプ２１９の油圧の立上り遅れ時間Ｔ₂ により、作動
油圧がロックピン２１０の切換作動に必要な油圧Ｐ₁ 以
上となるまでには（Ｔ₁ ＋Ｔ₂ ）の時間的な遅れが生じ
てしまうという問題があった。従って、スムースな休筒
のための切換ができず、エンジンのアイドル運転時や低
負荷運転時に燃費の低減を図るという目的を十分に達成
できない。なお、Ｔ₃ は全切換に要する時間である。

【００１９】本発明はこのような問題点を解決するもの
であって、休筒時における切換機構の作動性の向上を図
った内燃機関の動弁装置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の内燃機関の動弁装置は、ロッカーシャフト
とロッカーアームとの間に油圧制御により作動する切換
機構を設けて低速運転時に弁駆動を停止する休筒機構が
多気筒内燃機関に１つ以上設けられた内燃機関の動弁装
置において、前記休筒機構に休筒切換用オイルコントロ
ールバルブを介してオイルポンプを接続する一方、カム
シャフトの一端に該オイルポンプを駆動するオイルポン
プカムを休筒する気筒数以上形成したことを特徴とする
ものである。

【００２１】

【作用】休筒機構に休筒切換用オイルコントロールバル
ブを介してオイルポンプを接続し、カムシャフトの一端
にオイルポンプを駆動するオイルポンプカムを休筒する
気筒数以上形成したことで、切換機構を作動するとき
に、常時、オイルポンプは吐出状態となって切換に必要
な要求油圧以上の圧油が確実に供給され、切換機構が作
動遅れを生じることはない。

【００２２】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００２３】図１に本発明の一実施例に係る内燃機関の
動弁装置の油圧経路、図２にエンジンのサイクルタイム
とアシストオイルポンプの作動との関係、図３にアシス
トオイルポンプの作動説明、図４に休筒機構付の動弁装
置の平面、図５に図４のＣ−Ｃ断面、図６に図４のＤ−
Ｄ断面、図７にその動弁装置の分解斜視、図８に動弁装
置の切換機構を表す断面、図９に切替機構の作動説明、
図１０に休筒機構なしの動弁装置の断面、図１１にシリ
ンダヘッドの要部（図１２のＡ−Ａ）断面、図１２にシ
リンダヘッドの中央（図１３のＢ−Ｂ）断面、図１３に
シリンダヘッドの平面を示す。

【００２４】本実施例の内燃機関はシリンダヘッドにカ
ムシャフトが２本あるダブル・オーバー・ヘッド・カム
シャフト式のエンジン（ＤＯＨＣ）であって、吸気が２
バルブ、排気が２バルブの４気筒エンジンである。

【００２５】図４乃至図６、図１３に示すように、シリ
ンダヘッド１１にはその長手方向に沿って互いに平行を
なす一対の吸気用カムシャフト１２と排気用カムシャフ
ト１３とが配設され、それぞれ各気筒ごとに小リフト量
をもつ低速用カム１４と大リフト量をもつ高速用カム１
５が一体に形成されている。そして、この一対のカムシ
ャフト１２，１３はカムシャフトハウジング１６の上部
と複数のカムキャップ１７によって挾持された状態でボ
ルト１８，１９によってシリンダヘッド１１の上部に固
定されることで、シリンダヘッド１１に回転自在に支持
される。

【００２６】また、シリンダヘッド１１にはその長手方
向に沿って互いに平行をなし、且つ、一対のカムシャフ
ト１２，１３と平行をなす一対の吸気用ロッカーシャフ
ト２１と排気用ロッカーシャフト２２がそれぞれ気筒ご
とに配設されている。そして、この一対のロッカーシャ
フト２１，２２はカムシャフトハウジング１６の下部と
複数のロッカーシャフトキャップ２３によって挾持され
た状態でボルト１９，２４によってシリンダヘッド１１
の下部に固定されることで、シリンダヘッド１１に回転
自在に支持される。なお、シリンダヘッド１１の上部に
はシリンダヘッドカバー２５が固定されている。

【００２７】各ロッカーシャフト２１，２２には高速運
転用のバルブ開閉タイミングと低速運転用のバルブ開閉
タイミングとに切り換えられる動弁装置と高速運転用の
バルブ開閉タイミングと低速運転用のバルブ開閉タイミ
ングとに切り換えられると共に低負荷運転時に休筒でき
る動弁装置とが装着されている。即ち、図１３に示すよ
うに、４気筒のうち上下の２気筒の動弁装置３１は休筒
機構を有し、中央の２気筒の動弁装置３２は休筒機構を
有していない。

【００２８】ここで休筒機構付の動弁装置３１について
説明する。図７に示すように、排気用ロッカーシャフト
２２には平面視がＴ字形状をしたメインロッカーアーム
３３とその両側にサブロッカーアームとして低速用ロッ
カーアーム３４及び高速用ロッカーアーム３５が装着さ
れている。メインロッカーアーム３３はその基端が、例
えば、スプライン結合などによってロッカーシャフト２
２に一体に固結され、その揺動端にはアジャストスクリ
ュー３６がアジャストナット３７によって取付けられ、
アジャストスクリュー３６の下端部が後述する排気バル
ブ８０の上端部に当接している。

【００２９】一方、低速用ロッカーアーム３４はその基
端がロッカーシャフト２２に枢着されて回転自在に支持
され、その揺動端にはローラベアリング３８が取付けら
れており、ローラベアリング３８には低速用カム１４が
係合できるようになっている。また、高速用ロッカーア
ーム３５も同様にその基端がロッカーシャフト２２に枢
着されて回転自在に支持され、その揺動端にはローラベ
アリング３９が取付けられてており、ローラベアリング
３９には高速用カム１５が係合できるようになってい
る。

【００３０】更に、図６に示すように、低速用ロッカー
アーム３４及び高速用ロッカーアーム３５にはローラベ
アリング３８，３９が取付けられた揺動端とは反対側に
それぞれアーム部４０，４１が一体に形成され、このア
ーム部４０，４１にはロストモーション４２，４３が作
用している。ロストモーション４２，４３はカムキャッ
プ１７に固定されたシリンダ４４及びプランジャ４５、
圧縮スプリング４６によって構成され、プランジャ４５
の先端部がアーム部４０，４１を押圧し、図６において
左側に示す各ロッカーアーム３４，３５を時計回り方向
に、右側に示す各ロッカーアーム３４，３５を反時計回
り方向にそれぞれ付勢している。

【００３１】従って、通常、低速用ロッカーアーム３４
及び高速用ロッカーアーム３５はロストモーション４
２，４３によってローラベアリング３８，３９がカムシ
ャフト１３の低速用カム１４及び高速用カム１５の外周
面に当接した状態となっており、カムシャフト１３が回
転すると、各カム１４，１５が作用して低速用ロッカー
アーム３４及び高速用ロッカーアーム３５を揺動するこ
とができるようになっている。

【００３２】図８に示すように、低速用ロッカーアーム
３４及び高速用ロッカーアーム３５は切換機構５０によ
ってロッカーシャフト２２と一体に回転することができ
るようになっている。ロッカーシャフト２２には低速用
ロッカーアーム３４に対応する位置にその径方向に沿っ
て貫通孔５１が形成され、この貫通孔５１にはロックピ
ン５２が移動自在に装着されると共に、スプリングシー
ト５３によって支持された圧縮スプリング５４によって
一方方向に付勢されている。一方、低速用ロッカーアー
ム３４にはロッカーシャフト２２の貫通孔５１に対応す
る位置に係合孔５５が形成され、この係合孔５５に圧縮
スプリング５４によって付勢されたロックピン５２が係
合している。そして、ロッカーシャフト２２にはその軸
方向に沿って貫通孔５１に連通する油圧通路５６が形成
され、ロックピン５２にはこの油圧通路５６に連通する
と共に係合孔５５に係合する側に開口する油路５７が形
成されている。

【００３３】また、ロッカーシャフト２２には高速用ロ
ッカーアーム３５に対応する位置にその径方向に沿って
貫通孔５８が形成され、この貫通孔５８にはロックピン
５９が移動自在に装着されると共に、圧縮スプリング６
０によって一方方向に付勢されている。一方、高速用ロ
ッカーアーム３５にはロッカーシャフト２２の貫通孔５
８に対応する位置に係合孔６１が形成され、ロックピン
５９は圧縮スプリング６０によって係合孔５９から抜け
出ている。そして、ロッカーシャフト２２にはその軸方
向に沿って貫通孔５８に連通する油圧通路６２が形成さ
れると共に貫通孔５８の係合孔５９とは反対側の端部に
連通する油路６３が形成されている。

【００３４】而して、通常、図９（ａ）に示すように、
低速用ロッカーアーム３４は圧縮スプリング５４によっ
て付勢されたロックピン５２が係合孔５５に係合するこ
とでロッカーシャフト２２と一体となり、このロッカー
シャフト２２を介してメインロッカーアーム３３と共に
回転できるようになっている。一方、高速用ロッカーア
ーム３５は圧縮スプリング６０によって付勢されたロッ
クピン５９が係合孔６１から抜け出ており、ロッカーシ
ャフト２２との係合は解除されてこのロッカーシャフト
２２と一体に回転しないようになっている。従って、低
速用カム１４及び高速用カム１５は低速用ロッカーアー
ム３４及び高速用ロッカーアーム３５を揺動させるが、
低速用ロッカーアーム３４の伝達された駆動力のみがロ
ッカーシャフト２２を介してメインロッカーアーム３３
に伝達され、このメインロッカーアーム３３を揺動する
ことができるようになっている。

【００３５】そして、ロッカーシャフト２２の各油圧通
路５６，６２に油圧を供給すると、図９（ｂ）に示すよ
うに、低速用ロッカーアーム３４にあっては、圧油が油
路５７を介して貫通孔５１の係合孔５５側に流れ、ロッ
クピン５２を圧縮スプリング５４の付勢力に抗して係合
孔５５から抜き出す。すると、低速用ロッカーアーム３
４とロッカーシャフト２２との係合が解除されて一体に
回転しないようになる。一方、高速用ロッカーアーム３
５にあっては、圧油が油路６３を介して貫通孔５８の係
合孔６１とは反対側に流れ、ロックピン５９を圧縮スプ
リング５４の付勢力に抗して係合孔６１に係合させる。
すると、高速用ロッカーアーム３５とロッカーシャフト
２２が係合し、両者が一体に回転できるようになる。従
って、低速用カム１４及び高速用カム１５は低速用ロッ
カーアーム３４及び高速用ロッカーアーム３５を揺動さ
せるが、高速用ロッカーアーム３５の伝達された駆動力
のみがロッカーシャフト２２を介してメインロッカーア
ーム３３に伝達され、このメインロッカーアーム３３を
揺動することができるようになっている。

【００３６】また、ロッカーシャフト２２の油圧通路５
６のみに油圧を供給すると、図９（ｃ）に示すように、
低速用ロッカーアーム３４にあっては、圧油が貫通孔５
１の係合孔５５側に流れてロックピン５２を係合孔５５
から抜き出し、低速用ロッカーアーム３４とロッカーシ
ャフト２２との係合が解除されて一体に回転しないよう
になる。一方、高速用ロッカーアーム３５にあっては、
圧縮スプリング６０によってロックピン５９が係合孔６
１から抜け出てロッカーシャフト２２との係合は解除さ
れており、両者は一体に回転しない。従って、低速用カ
ム１４及び高速用カム１５は低速用ロッカーアーム３４
及び高速用ロッカーアーム３５を揺動させるが、その駆
動力はロッカーシャフト２２には伝達されず、メインロ
ッカーアーム３３は作動せずに休筒状態とすることがで
きるようになっている。

【００３７】また、休筒機構なしの動弁装置３２におい
て、図１０に示すように、排気用ロッカーシャフト２２
には平面視がＴ字形状をした低速用ロッカーアーム６４
及び高速用ロッカーアーム６５が装着されている。低速
用ロッカーアーム６４はその基端がロッカーシャフト２
２に一体に固結されている。そして、低速用ロッカーア
ーム６４の揺動端にはローラベアリング６６が取付けら
れて低速用カム１４が係合できるようになっていると共
に、アジャストスクリュー６７がアジャストナット６８
によって取付けられ、アジャストスクリュー６７の下端
部が後述する排気バルブ８０の上端部に当接している。

【００３８】一方、高速用ロッカーアーム６５はその基
端がロッカーシャフト２２に枢着されて回転自在に支持
され、その揺動端にはローラベアリング６９が取付けら
れてており、ローラベアリング６９には高速用カム１５
が係合できるようになっている。また、高速用ロッカー
アーム６５にはローラベアリング６９が取付けられた揺
動端とは反対側にアーム部７０が一体に形成され、この
アーム部７０にはロストモーション７１が作用し、高速
用ロッカーアーム６５を一方方向に付勢している。更
に、高速用ロッカーアーム６５は切換機構７２によって
ロッカーシャフト２２と一体に回転することができるよ
うになっている。即ち、ロッカーシャフト２２には高速
用ロッカーアーム６５に対応する位置に貫通孔７３が形
成され、ロックピン７４が移動自在に装着されると共に
圧縮スプリング７５によって付勢支持されている。一
方、高速用ロッカーアーム６５には係合孔７６が形成さ
れ、ロックピン７４は圧縮スプリング７５によって係合
孔７６から抜け出ている。そして、ロッカーシャフト２
２にはその軸方向に沿って貫通孔７３に連通する油圧通
路７７が形成されると共に貫通孔７３の係合孔７６とは
反対側の端部に連通する油路７８が形成されている。

【００３９】而して、通常、高速用ロッカーアーム６５
は圧縮スプリング７５によってロックピン７４が係合孔
７６から抜け出ており、ロッカーシャフト２２との係合
は解除されてこのロッカーシャフト２２と一体に回転し
ないようになっている。従って、低速用カム１４及び高
速用カム１５は低速用ロッカーアーム６４及び高速用ロ
ッカーアーム６５を揺動させるが、低速用カム１４の駆
動力が後述する排気バルブ８０に伝達されてこの排気バ
ルブ８０を揺動することができるようになっている。そ
して、ロッカーシャフト２２の油圧通路７７に油圧を供
給すると、高速用ロッカーアーム６５にあっては、圧油
が油路７８を介して貫通孔７３の係合孔７６とは反対側
に流れてロックピン５９を係合孔７６に係合させる。す
ると、高速用ロッカーアーム６５とロッカーシャフト２
２が係合し、このロッカーシャフト２２と一体に回転で
きるようになる。従って、高速用カム１５が高速用ロッ
カーアーム３５を揺動させ、その駆動力がロッカーシャ
フト２２及び低速用ロッカーアーム６４を介して排気バ
ルブ８０に伝達されてこの排気バルブ８０を揺動するこ
とができるようになっている。

【００４０】なお、上述の動弁装置３１，３２の説明に
おいて、排気側についてのみ説明したが、吸気側につい
ても同様の構造となっており、吸気と排気のバルブ開閉
タイミングに合わせて各カムシャフト１２，１３のカム
１４，１５の周方向における形成位置のみ異ならせてあ
る。

【００４１】ところで、図６に示すように、吸気バルブ
７９及び排気バルブ８０はシリンダヘッド１１に移動自
在に装着され、バルブスプリング８１，８２によって吸
気ポート８３及び排気ポート８４を閉じている。従っ
て、前述したメインロッカーアーム３３（低速用ロッカ
ーアーム６４）の駆動によって吸気バルブ７９及び排気
バルブ８０の上端部を押圧することで、吸気ポート８３
及び排気ポート８４を開閉して燃焼室８５と連通するこ
とができるようになっている。

【００４２】図１１乃至図１３に示すように、シリンダ
ヘッドの後部（図１３において上部）には前述した動弁
装置３１，３２の切換機構５０，７２れを作動させるた
めの油圧制御装置８６が設けられている。この油圧制御
装置８６はオイルポンプ８７とアキュムレータ８８と高
速切換用オイルコントロールバルブ８９及び休筒切換用
オイルコントロールバルブ９０とから構成されている。

【００４３】オイルポンプ８７とアキュムレータ８８は
吸気用カムシャフト１２と排気用カムシャフト１３の間
に位置し、且つ、両者が上下に並んで配設されると共に
両者の軸心方向が水平方向をなしている。即ち、シリン
ダヘッド１１の最後部のカムキャップハウジング１６及
びカムキャップ１７の側部には上側にオイルポンプ８７
のシリンダ９１が水平移動自在に、且つ、圧縮スプリン
グ９２によって付勢支持されており、カバー９３を介し
てボルト９４によって固定されている。そして、オイル
ポンプ８７のシリンダ９１には圧縮スプリング９５を介
してプランジャ９６が作用し、このプランジャ９６は吸
気用カムシャフト１２の一端に一体に形成されたオイル
ポンプカム９７によって駆動することができるようにな
っている。このオイルポンプカム９７はカム部は休筒す
る気筒数以上、即ち、本実施例では休筒する気筒が２つ
であるために吸気用カムシャフト１２の外周部に２箇所
外方に突出して設けられている。

【００４４】また、カムキャップハウジング１６及びカ
ムキャップ１７の側部には下側にアキュムレータ８８の
シリンダ９８が水平移動自在で、且つ、圧縮スプリング
９９によって付勢支持されており、同じくカバー９３を
介してボルト９４によって固定されている。なお、オイ
ルポンプ８７のシリンダ９１とアキュムレータ８８のシ
リンダ９８の径は同じであり、共用することができる。
また、高速切換用オイルコントロールバルブ８９及び休
筒切換用オイルコントロールバルブ９０はシリンダヘッ
ド１１に取付けられている。

【００４５】図１及び図１１、図１２に示すように、高
速切換用オイルコントロールバルブ８９は油路１００を
介して図示しないエンジンのメインオイルポンプに直接
接続されると共に油路１０１を介して油圧通路６２に接
続されている。また、休筒切換用オイルコントロールバ
ルブ９０は油路１０２を介してアキュムレータ８８及び
オイルポンプ８７、メインオイルポンプに接続されると
共に油路１０３を介して油圧通路５６に接続されてい
る。更に、各オイルコントロールバルブ８９，９０はエ
ンジンコントロールユニット１０４の制御信号によって
作動することができるようになっている。

【００４６】なお、動弁装置３２の切換機構７２も動弁
装置３１と同様に油圧制御装置８６によって作動するこ
とができるようになっており、ロッカーシャフト２２の
油圧通路７７には図示しない油路を介してオイルコント
ロールバルブ８９が連結されている。また、図２に示す
ように、シリンダヘッド１１には各気筒ごとに中空形状
のプラグチューブ１０５が立設されており、この各プラ
グチューブ１０５の内部にはそれぞれ点火プラグ１０６
が装着され、その先端部が各燃焼室８５内に臨んでい
る。

【００４７】以下、本実施例の４気筒エンジンの作動に
ついて説明する。エンジンコントロールユニット１０４
は各種センサの検出結果によってエンジンの運転状態を
検出し、エンジンが低速走行状態であれば、それに合っ
たカムのプロフィールを選択する。この場合、エンジン
コントロールユニット１０４は各オイルコントロールバ
ルブ８９，９０に制御信号を出力し、各バルブ８９，９
０を閉じる。すると、各油圧通路５６，６２，７７に圧
油は供給されず、動弁装置３１は、図９（ａ）に示すよ
うに、ロックピン５２によって低速用ロッカーアーム３
４とロッカーシャフト２２とは一体となり、高速用ロッ
カーアーム３５とロッカーシャフト２２との係合は解除
される。従って、カムシャフト１２，１３が回転する
と、低速用カム１４によって低速用ロッカーアーム３４
が揺動し、その駆動力がロッカーシャフト２２を介して
メインロッカーアーム３３に伝達されてこのメインロッ
カーアーム３３が揺動し、揺動端の一対のアジャストス
クリュー３６が吸気バルブ７９及び排気バルブ８０を駆
動する。一方、動弁装置３２は、図１０に示すように、
高速用ロッカーアーム６５とロッカーシャフト２２との
係合は解除され、カムシャフト１２，１３が回転する
と、低速用カム１４によって低速用ロッカーアーム６４
が揺動し、揺動端の一対のアジャストスクリュー６７が
吸気バルブ７９及び排気バルブ８０を駆動する。このよ
うにして吸気バルブ７９及び排気バルブ８０は低速運転
に対応したバルブ開閉タイミングで駆動し、エンジンは
低速運転される。

【００４８】エンジンコントロールユニット１０４がエ
ンジンの高速走行状態を検出すると、エンジンコントロ
ールユニット１０４は各オイルコントロールバルブ８
９，９０に制御信号を出力し、各バルブ８９，９０を開
ける。すると、油圧通路５６にはアシストオイルポンプ
８７によって圧油が供給される一方、油圧通路６２，７
７にはメインオイルポンプによってエンジンから直接圧
油が供給される。そして、エンジンの高速走行時におい
て、動弁装置３１は、図９（ｂ）に示すように、その圧
油によってロックピン５２が係合孔５５から抜き出て低
速用ロッカーアーム３４とロッカーシャフト２２との係
合が解除される。また、ロックピン５９が係合孔６１に
係合して高速用ロッカーアーム３５とロッカーシャフト
２２とが一体となる。従って、高速用カム１５によって
高速用ロッカーアーム３５が揺動し、更にメインロッカ
ーアーム３３が揺動して吸気バルブ７９及び排気バルブ
８０を駆動する。一方、動弁装置３２にあっては、供給
圧油によってロックピン５９が係合孔７６に係合して高
速用ロッカーアーム６５とロッカーシャフト２２とが一
体となる。従って、高速用カム１５によって高速用ロッ
カーアーム３５が揺動し、吸気バルブ７９及び排気バル
ブ８０を駆動する。このようにして吸気バルブ７９及び
排気バルブ８０は高速運転に対応したバルブ開閉タイミ
ングで駆動し、エンジンは高速運転される。

【００４９】そして、エンジンコントロールユニット１
０４がエンジンのアイドル運転状態や低負荷走行状態を
検出すると、４気筒のうちの２気筒を停止して燃費の低
減を図る。即ち、エンジンコントロールユニット１０４
は各オイルコントロールバルブ８９，９０に制御信号を
出力し、バルブ９０のみを開ける。すると、油圧通路５
６に圧油が供給され、動弁装置３１は、図９（ｃ）に示
すように、低速用ロッカーアーム３４とロッカーシャフ
ト２２との係合が解除される。従って、低速用カム１４
及び高速用カム１５の駆動力はメインロッカーアーム３
３に伝達されず、動弁装置３１は作動せずに休筒状態と
なる。一方、動弁装置３２は低速用カム１４によって低
速用ロッカーアーム６４が揺動して吸気バルブ７９及び
排気バルブ８０を駆動する。このようにしてエンジンは
動弁装置３２の吸気バルブ７９及び排気バルブ８０のみ
の駆動によって運転される。

【００５０】このような本実施例のエンジンの動弁装置
において、エンジンは４気筒エンジンであるが、図２に
示すように、各気筒ごとに吸入−圧縮−膨張−排気のサ
イクルタイムが異なっている。即ち、図２に示すよう
に、休筒機構を有する２つの動弁装置のサイクルは異な
っており、吸気バルブ７９及び排気バルブ８０の非作動
時期（各カム１４，１５のベース円区間による各ロッカ
ーシャフト３４，３５の係合時期）も吸気側と排気側と
ではずれている。そのため、両バルブ７９，８０の非作
動時期は一方の動弁装置では範囲Ｓ₁ であり、他方の動
弁装置では範囲Ｓ ₂ となっている。

【００５１】このとき、アシストオイルポンプ８７は外
周部に２つのカム部を有するオイルポンプカム９７によ
って駆動されており、図２及び図３に示すように、オイ
ルポンプカム９７の１回転駆動によってアシストオイル
ポンプ８７は、吸入−吐出−吸入−吐出、即ち、（ｄ）
→（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）の２サイクルの作動
を行う。なお、アシストオイルポンプ８７の作動によっ
てアキュムレータ８８の蓄圧量が十分になると、アシス
トオイルポンプ８７は、図３（ｅ）に示すように、プラ
ンジャ９６が作動するだけでピストン１００は作動しな
いようになっている。

【００５２】従って、一方の動弁装置の範囲Ｓ₁ はアシ
ストオイルポンプ８７の吐出区間、即ち、図２の（ｃ）
→（ｄ）の動作状態であり、必要な油圧が十分得られ
る。また、他方の動弁装置の範囲Ｓ₂ もアシストオイル
ポンプ８７の吐出区間、即ち、図２の（ａ）→（ｂ）の
動作状態であり、必要な油圧を十分得ることができる。
そのため、オイルコントロールバルブ８７の切換時に素
早くロックピン５２の切換作動に必要な油圧を得ること
ができ、図１９に二点鎖線で示すように、アシストオイ
ルポンプ８７の油圧の立上り遅れ時間が減少して従来よ
り時間Ｔ₄ だけ油圧供給が早くなり、スムースな休筒の
ための切換を行うことができ、エンジンのアイドル運転
時や低負荷運転時に燃費の低減を図るという休筒機構本
来の目的を十分に達成することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明の内燃機関の動弁装置によれば、ロッカーシ
ャフトとロッカーアームとの間に油圧制御により作動す
る切換機構を設けて低速運転時に弁駆動を停止する休筒
機構を多気筒内燃機関に１つ以上設け、この休筒機構に
休筒切換用オイルコントロールバルブを介してオイルポ
ンプを接続する一方、カムシャフトの一端にオイルポン
プを駆動するオイルポンプカムを休筒する気筒数以上形
成したので、休筒時にオイルコントロールバルブを作動
すると、そのときに必要な油圧が十分供給されてロック
ピンは素早く作動することができ、アシストオイルポン
プの油圧の立上り遅れ時間がなく、スムースな休筒のた
めの切換を行うことができ、休筒時における切換機構の
作動性の向上を図ることができる。その結果、エンジン
のアイドル運転時や低負荷運転時に燃費の低減を図ると
いう休筒機構本来の目的を十分に達成することができ
る。また、アキュムレータの容量を小さくしたり、ある
いは、なくすことができ、コストダウンや省スペース化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関の動弁装置の
油圧経路図である。

【図２】エンジンのサイクルタイムとアシストオイルポ
ンプの作動との関係を表す説明図である。

【図３】アシストオイルポンプの作動説明図である。

【図４】休筒機構付の動弁装置の平面図である。

【図５】図４のＣ−Ｃ断面図である。

【図６】図４のＤ−Ｄ断面図である。

【図７】動弁装置の分解斜視図である。

【図８】動弁装置の切換機構を表す断面図である。

【図９】切替機構の作動説明図である。

【図１０】休筒機構なしの動弁装置の断面図である。

【図１１】シリンダヘッドの要部（図１２のＡ−Ａ）断
面図である。

【図１２】シリンダヘッドの中央（図１３のＢ−Ｂ）断
面図である。

【図１３】シリンダヘッドの平面図である。

【図１４】内燃機関休筒時の作動油圧を表すグラフであ
る。

【図１５】従来の休筒機構を有する動弁装置の要部断面
図である。

【図１６】従来の休筒機構を有するエンジンの動弁装置
及びその油圧経路を表す概略図である。

【図１７】エンジンのサイクルタイムとアシストオイル
ポンプの作動との関係を表す説明図である。

【図１８】アシストオイルポンプの作動説明図である。

【図１９】時間の経過に伴う切換機構の作動油圧の変化
を表すグラフである。

【符号の説明】

１１ シリンダヘッド １２，１３ カムシャフト １４ 低速用カム １５ 高速用カム ２１，２２ ロッカーシャフト ３１，３２ 動弁装置 ３３ メインロッカーアーム ３４，６４ 低速用ロッカーアーム ３５，６５ 高速用ロッカーアーム ４２，４３，７１ ロストモーション ５０，７２ 切換機構 ５１，５８，７３ 貫通孔 ５２，５９，７４ ロックピン ５５，６１，７６ 係合孔 ５６，６２，７７ 油圧通路 ７９ 吸気バルブ ８０ 排気バルブ ８５ 燃焼室 ８６ 油圧制御装置 ８７ オイルポンプ ８８ アキュムレータ ８９ 高速切換用オイルコントロールバルブ ９０ 休筒切換用オイルコントロールバルブ ９１，９８ シリンダ ９７ オイルポンプカム １０４ エンジンコントロールユニット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロッカーシャフトとロッカーアームとの
   間に油圧制御により作動する切換機構を設けて低速運転
   時に弁駆動を停止する休筒機構が多気筒内燃機関に１つ
   以上設けられた内燃機関の動弁装置において、前記休筒
   機構に休筒切換用オイルコントロールバルブを介してオ
   イルポンプを接続する一方、カムシャフトの一端に該オ
   イルポンプを駆動するオイルポンプカムを休筒する気筒
   数以上形成したことを特徴とする内燃機関の動弁装置。