JPH07180516A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクロコンピュータの演算の負荷を軽減す
るとともに、高速域でサージ圧によりバルブリフト量や
リフト期間の不足を生じないようにする。 【構成】 バルブスプリング２を備えた吸気弁１が弁側
プランジャ３に連動し、カム側プランジャ６により加圧
された作動油の油圧によりリフトする。リフト量を制御
する解放弁２１は、主弁体２５とパイロット弁体３５を
有し、パイロット弁体３５が背圧室２９内の作動油によ
りリフト方向に押圧されているともに、パイロットばね
３７およびソレノイド３８の磁力により着座方向に押圧
されている。作動油の圧力が上昇して所望の量だけリフ
トすると、背圧室２９からの押圧力がソレノイド３８等
の押圧力を上回るので、パイロット弁体３５がリフト
し、同時に主弁体２５が開弁する。高速域でのサージ圧
に対抗するように、補助油圧室４１に潤滑油圧が導入さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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、例えば特開平１−１３
４０１３号公報等に開示されている。この装置は、カム
シャフトにより駆動されて往復動し、その往動時に作動
油を加圧するカム側プランジャと、このカム側プランジ
ャにより加圧された作動油によって往動し、吸排気弁を
リフトさせる弁側プランジャと、カム側プランジャによ
って加圧された作動油を低圧側に解放する解放弁とを備
えており、吸排気弁のリフトの途中で解放弁を開弁する
と、加圧された作動油が低圧側に解放されるので、吸排
気弁がバルブスプリングの付勢力によって弁側プランジ
ャとともに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】ここで、上記解放弁は、カム側プランジャ
が圧縮する高圧室から低圧側へ至る通路を直接に開閉す
る主弁体と、この主弁体の開閉を制御する電磁弁型のパ
イロット弁体とを具備しており、パイロット弁体が開弁
すると、主弁体の前後に作用する油圧のバランスが崩
れ、該主弁体がリフトするようになっている。そして、
パイロット弁体の開閉作動は、ソレノイドにより直接的
に制御されている。すなわち、ソレノイドへの通電中
は、パイロット弁体が閉状態を保ち、ソレノイドへの通
電を停止すると、パイロット弁体が開方向へリフトす
る。したがって、吸排気弁のリフト量は、実際には、ソ
レノイドに対する通電停止時期によって制御されるので
あり、マイクロコンピュータからなるコントロールユニ
ットが内燃機関の回転数や負荷等に基づいて最適な通電
停止時期を逐次演算し、リフト量を可変制御するように
なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の可変動弁装置においては、各気筒の各サイクル毎に
通電停止時期を演算，制御しなければならないので、マ
イクロコンピュータの演算量および演算速度の上で負荷
が大きい、という不具合がある。特に、多気筒内燃機関
においては、各気筒の吸排気弁のリフト時期に位相差が
あるので、ソレノイドに対する通電停止時期を各気筒毎
に演算する必要があり、複雑な演算を多量にこなさなけ
ればならない。

【０００５】また上記のような油圧式の可変動弁装置に
おいては、機関が高速となると、カムシャフトにより駆
動されるカム側プランシャの加速度が増大し、バルブリ
フトの立ち上がり時に非常に高い突出した圧力、いわゆ
るサージ圧が発生するが、上記パイロット弁体がこのサ
ージ圧によってリフトしてしまうと、吸排気弁のリフト
量およびリフト期間が大幅に不足する。そのため、高速
域でのサージ圧に抗し得るように大形のソレノイドが必
要となり、電力消費が大きい。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明では、
パイロット弁体への押圧力を作動油圧力とバランスする
ように付与することで、リフト量と相関関係を有する油
圧変化により解放弁が作動するようにし、かつ補助油圧
によりサージ圧に対抗させるようにした。すなわち、請
求項１に係る発明は、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、かつ作動油を加圧するカム側プランジャ
と、カム側プランジャにより加圧された作動油によって
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、上記カム側プランジャによって加圧
された作動油を低圧側に解放する解放弁と、を備えてな
る内燃機関の可変動弁装置において、上記解放弁が、主
弁座からリフトすることによって作動油を低圧側に解放
し、かつ加圧された作動油の押圧力に抗して主弁座に着
座した状態では作動油を低圧側に対して遮断する主弁体
と、加圧された作動油がオリフィスを介して導入され、
この導入された作動油の油圧によって主弁体を着座方向
へ付勢する背圧室と、パイロット弁座からリフトするこ
とによって上記背圧室を低圧側に解放し、かつ着座した
状態では上記背圧室を低圧側に対して遮断するととも
に、上記背圧室の油圧をリフト方向へ受けるパイロット
弁体と、外部から導入される補助油圧により上記パイロ
ット弁体を着座方向へ向けて押圧する補助油圧室と、上
記背圧室の油圧が所望のリフト量に対応する油圧に達し
たときに該パイロット弁体がリフトするように、上記パ
イロット弁体に対し着座方向へ向けて押圧力を可変的に
付与するソレノイドと、を備えていることを特徴として
いる。

【０００７】請求項２の発明では、上記補助油圧とし
て、内燃機関のオイルポンプにより発生する潤滑油圧を
用いた。また請求項３の発明では、上記補助油圧とし
て、内燃機関のオイルポンプにより発生する油圧をさら
に調圧してなる制御圧を用いた。

【０００８】さらに請求項４の発明では、上記補助油圧
室への油圧導入経路に開閉弁を設け、所定の機関回転数
以上のときに補助油圧室を閉塞するようにした。

【０００９】また、請求項５に係る発明では、サージ圧
によってパイロット弁体がリフトしても、作動油の圧力
がアキュムレータに逃げないようにした。すなわち、請
求項５の発明は、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、かつオイルポンプから逆止弁およびアキュム
レータを介して導入された作動油を加圧するカム側プラ
ンジャと、カム側プランジャにより加圧された作動油に
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、上記カム側プランジャによっ
て加圧された作動油を上記アキュムレータに解放する解
放弁と、を備えてなる内燃機関の可変動弁装置におい
て、上記解放弁が、主弁座からリフトすることによって
作動油をアキュムレータ側に解放し、かつ加圧された作
動油の押圧力に抗して主弁座に着座した状態では作動油
をアキュムレータ側に対して遮断する主弁体と、加圧さ
れた作動油がオリフィスを介して導入され、この導入さ
れた作動油の油圧によって主弁体を着座方向へ付勢する
背圧室と、パイロット弁座からリフトすることによって
上記背圧室をアキュムレータ側に解放し、かつ着座した
状態では上記背圧室をアキュムレータ側に対して遮断す
るとともに、上記背圧室の油圧をリフト方向へ受けるパ
イロット弁体と、上記背圧室の油圧が所望のリフト量に
対応する油圧に達したときに該パイロット弁体がリフト
するように、上記パイロット弁体に対し着座方向へ向け
て押圧力を可変的に付与するソレノイドと、を備えてな
り、さらに、上記アキュムレータの背後に油室が形成さ
れるとともに、この油室を所定の機関回転数以上のとき
に閉塞する開閉弁が設けられていることを特徴としてい
る。

【００１０】

【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、弁側プランジャへ至る油圧経路内の油圧が高ま
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。このように作
動油の油圧が高まると、オリフィスを介して導入される
背圧室内の油圧も同様に上昇する。ソレノイドにより可
変的に設定されているパイロット弁体への押圧力を、背
圧室内の油圧による押圧力が上回ると、パイロット弁体
がリフトし、背圧室を低圧側に解放する。これに伴っ
て、主弁体もリフトし、弁側プランジャへ供給されてい
た作動油の油圧をアキュムレータ等の低圧側に解放す
る。これにより、吸排気弁が着座動作に転じるようにな
る。ソレノイドにより押圧力を変化させれば、パイロッ
ト弁体および主弁体の開弁時期が変化し、つまり吸排気
弁のリフト量が変化する。

【００１１】機関高速域では、吸排気弁のリフト初期に
高いサージ圧が発生するが、パイロット弁体には、その
着座方向に補助油圧が作用しているので、サージ圧によ
りリフトすることがない。

【００１２】補助油圧として請求項２のように潤滑油圧
を用いれば、機関高速域で該補助油圧が高くなる特性と
なるので、機関高速側で高くなるサージ圧にそのまま対
応できる。

【００１３】補助油圧として請求項３のように調圧した
制御圧を用いれば、補助油圧のばらつきが少なくなる。

【００１４】請求項４では、サージ圧が問題となる機関
高速域では補助油圧室が閉塞される。これにより、パイ
ロット弁体が固定され、サージ圧によるパイロット弁体
のリフトが阻止される。

【００１５】一方、請求項５の構成では、機関高速域で
アキュムレータの背後の油室が閉塞されることによって
アキュムレータが実質的に固定される。従って、サージ
圧によりパイロット弁体および主弁体がリフトしたとし
ても、弁側プランジャに作用する作動油の圧力は低下し
ない。そのため、カムリフトに応じたバルブリフト特性
となる。

【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。

【００１７】図１は、この発明を、内燃機関の吸気弁に
適用したものであって、各気筒毎に一対の吸気弁１が設
けられている。この吸気弁１は、図示せぬシリンダヘッ
ドに摺動可能に装着されているもので、バルブスプリン
グ２によって閉方向へ常時付勢されており、かつ、これ
をリフト方向へ押し開くように、それぞれ弁側プランジ
ャ３が配設されている。各弁側プランジャ３は、シリン
ダ４内に摺動可能に嵌合しており、油圧室５を形成して
いる。

【００１８】また、各気筒毎にカム側プランジャ６が設
けられている。このカム側プランジャ６は、シリンダ７
内に摺動可能に嵌合し、高圧室８を形成している。この
カム側プランジャ６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９のカム９ａに、
ロッカアーム１０を介して駆動されるようになってお
り、カムシャフト９が回転することにより往復動し、高
圧室８内の作動油を加圧する。高圧室８は、一対の油圧
回路１１，１２を介して各吸気弁１に対応する一対の油
圧室５にそれぞれ接続されている。

【００１９】カム側プランジャ６の高圧室８には、アキ
ュムレータ１６から逆止弁１７を介して作動油が供給さ
れるようになっており、アキュムレータ１６は、フィル
タ１８および逆止弁１９を介してオイルポンプ１３の吐
出側へ連通している。尚、この油圧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１３がそのまま兼用される。また、アキュム
レータ１６等は高圧室８毎に設ける必要はなく、例えば
機関全体で共用することができる。

【００２０】カム側プランジャ６によって加圧された作
動油（以下、加圧作動油という。）は、各油圧室５に送
られ、これによって弁側プランジャ３が一方へ動作する
ので、吸気弁１がバルブスプリング２の反力に抗してリ
フトする。特に、油圧室５内の油圧とバルブスプリング
２の反力とが釣り合う位置まで吸気弁１のリフトするの
で、機関回転数が一定であれば、油圧に対応した形でリ
フト量が定まる。

【００２１】この吸気弁１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２１が高圧室８と低圧
側となるアキュムレータ１６との間に配設されている。
つまり、逆止弁１７を備えた油圧回路１４と並列に油圧
回路１５を有し、該油圧回路１５に解放弁２１が介装さ
れている。この解放弁２１は、主弁機構２２と、パイロ
ット弁機構２３とを備えている。

【００２２】主弁機構２２は、高圧室８とアキュムレー
タ１６との間の油路を直接に開閉するためのものであ
り、シリンダ２４内に有底円筒状の主弁体２５が摺動可
能に嵌合している。この主弁体２５は、その略円錐形と
なった先端部が主弁座２６に着座することにより、高圧
室８とアキュムレータ１６との間を遮断しており、該主
弁体２５がリフトすると、両者が連通するようになって
いる。詳しくは、主弁体２５の先端に臨んで第１油室２
７が、また主弁座２６を介して環状に第２油室２８が、
それぞれ画成されており、第１油室２７が高圧室８側
に、第２油室２８がアキュムレータ１６側に、それぞれ
連通している。また、第１油室２７と対向するように、
主弁体２５とシリンダ２４底部との間に、背圧室２９が
画成されている。この背圧室２９は、主弁体２５の先端
に開口形成したオリフィス３０を介して第１油室２７と
連通している。つまり、このオリフィス３０を介して高
圧室８側から加圧作動油が導入されるようになってい
る。

【００２３】主弁体２５のリフトおよび着座は、主とし
て加圧作動油の圧力バランスによって行われている。す
なわち、主弁体２５は、第１油室２７内の加圧作動油に
よって主弁座２６からリフトする方向（以下、リフト方
向という。）に押圧されている一方、背圧室２９内に導
入された加圧作動油によって主弁座２６に着座する方向
（以下着座方向という。）に押圧されている。尚、主弁
体２５は、主弁ばね３１によっても着座方向に押圧され
ているが、この主弁ばね３１の押圧力は、背圧室２９内
の作動油による押圧力に比して無視し得る程度に小さ
い。

【００２４】加圧作動油の圧力（第１油室２７内の圧
力）をＰ１、背圧室２９内の作動油の圧力をＰ２、着座
時における主弁体２５の第１油室２７に臨む受圧面積を
Ｓ１、主弁体２５の背圧室２９に対する受圧面積（＝主
弁体２５の断面積）をＳ２とすると、主弁体２５に対す
るリフト方向への押圧力Ｆ１および着座方向への押圧力
Ｆ２は、主弁ばね３１の押圧力を無視した場合、 Ｆ１＝Ｐ１・Ｓ１ Ｆ２＝Ｐ２・Ｓ２ となる。

【００２５】ここで、各受圧面積には、図１にも明らか
なように、Ｓ１＜Ｓ２の関係がある。従って、Ｐ１＝Ｐ
２であれば、Ｆ１＜Ｆ２になり、主弁体２５は着座し続
ける。一方、背圧室２９内の作動油の圧力が低下して、
Ｆ１＞Ｆ２になると、主弁体２５は主弁座２６からリフ
トする。

【００２６】尚、後述するように、主弁体２５が着座
し、かつ背圧室２９が低圧側に対して遮断された状態に
おいては、Ｐ１＝Ｐ２になっている。

【００２７】次に、パイロット弁機構２３について説明
する。先ず、このパイロット弁機構２３によるリフト量
の制御原理について説明すると、カム側プランジャ６が
往動し始めると、往動に伴って作動油の圧力Ｐ１が上昇
し、これにより弁側プランジャ３が往動して吸気弁１が
リフトする。この場合、前述したように、機関回転数が
一定であれば、加圧作動油の圧力Ｐ１と吸気弁１のリフ
ト量とは対応関係にある。従って、加圧作動油の圧力Ｐ
１に基づいて吸気弁１のリフト量を制御することが可能
であり、つまり、吸気弁１のリフト量を制御するには、
加圧作動油の圧力Ｐ１が所望のリフト量に対応する圧力
になったときに、主弁体２５を開弁（リフト）させれば
よい。特に、主弁体２５が着座した状態では、背圧室２
９の作動油の圧力Ｐ２が加圧作動油の圧力Ｐ１と同圧で
あるから、背圧室２９内の作動油の圧力Ｐ２によって主
弁体２５の開弁時期を制御することができる。

【００２８】このようなことから、本発明では、パイロ
ット弁機構２３を外部からＯＮ，ＯＦＦ制御するのでは
なく、背圧室２９内の作動油の圧力Ｐ２が所望のリフト
量に対応する圧力になったときに、上記パイロット弁機
構２３が自動的に開弁し、主弁体２５をリフトさせるよ
うにしている。パイロット弁機構２３として、この実施
例では、電磁比例制御弁が用いられている。すなわち、
このパイロット弁機構２３は、ハウジング（図示せず）
に摺動可能に支持されたニードル状のパイロット弁体３
５を有し、このパイロット弁体３５がパイロット弁座３
６に着座している状態では、背圧室２９とアキュムレー
タ１６との間を遮断し、該パイロット弁体３５がパイロ
ット弁座３６からリフトすると、両者が連通するように
なっている。

【００２９】パイロット弁体３５は、パイロット弁座３
６に着座した状態においては、パイロット弁座３６を通
して作用する背圧室２９内の油圧によってパイロット弁
座３６からリフトする方向へ押圧される一方、パイロッ
トばね３７の付勢力およびソレノイド３８の磁力によっ
てパイロット弁座３６に着座する方向へ押圧されてい
る。そして、ソレノイド３８の磁力は、その電流の大き
さに比例する。さらに、この実施例では、パイロット弁
体３５の基端にピストン部３９が設けられているととも
に、該ピストン部３９が補助シリンダ４０内に嵌合する
ことにより、補助油圧室４１が形成されている。この補
助油圧室４１は、逆止弁１９より上流側において油圧回
路４２を介してオイルポンプ１３に接続されており、該
オイルポンプ１３から潤滑油圧が導入されている。

【００３０】すなわち、着座時におけるパイロット弁体
３５の作動油に対する受圧面積をＳ３とすると、パイロ
ット弁体３５は、押圧力Ｆ３＝Ｐ２・Ｓ３でもってリフ
ト方向へ押圧されている。また、パイロットばね３７の
押圧力をＦ４、ソレノイド３８の磁力をＦ５、補助油圧
室４１内の油圧による押圧力をＦ６とすると、パイロッ
ト弁体３５は、押圧力（Ｆ４＋Ｆ５＋Ｆ６）でもって着
座方向へ押圧されている。従って、パイロット弁体３５
は、Ｆ３＜（Ｆ４＋Ｆ５＋Ｆ６）であれば着座し続け、
Ｆ３＞（Ｆ４＋Ｆ５＋Ｆ６）になるとパイロット弁座３
６からリフトする。

【００３１】ここで、ソレノイド３８の磁力は、その電
流の大きさに比例し、従って、その電流を制御すること
により押圧力Ｆ５ひいては押圧力（Ｆ４＋Ｆ５）を可変
制御できる。また、オイルポンプ１３による潤滑油圧
は、機関回転数の増加に伴って高圧（但し、図示せぬリ
リーフバルブの開弁圧でもって略一定）となるので、押
圧力Ｆ６は、機関回転数に応じたものとなる。

【００３２】上記パイロットばね３７の押圧力Ｆ４およ
びソレノイド３８の磁力の大きさは、次のように設定さ
れている。すなわち、内燃機関のアイドル時には、ソレ
ノイド３８への通電が停止され、その磁力が０となる。
従って、このときには、パイロットばね３７の押圧力Ｆ
４と潤滑油圧の押圧力Ｆ６によってパイロット弁体３５
の開閉が制御されることになり、パイロットばね３７の
押圧力Ｆ４は、吸気弁１がアイドル時における所要のリ
フト量に達したときに、つまり加圧作動油の圧力Ｐ１が
アイドル時に対応した所定の圧力に達したときにパイロ
ット弁体３５が開弁するような大きさに設定されてい
る。

【００３３】一方、アイドル時以外の運転時には、ソレ
ノイド３８に適宜に通電され、その磁力によってパイロ
ット弁体３５の開閉が制御されている。つまり、吸気弁
１が所望の量だけリフトし、加圧作動油の圧力Ｐ１（＝
Ｐ２）が所望の圧力になったときに、Ｆ３＞（Ｆ４＋Ｆ
５＋Ｆ６）となるように、ソレノイド３８の磁力が調節
される。具体的は、ソレノイド３８へ通電される電流の
大きさは、マイクロコンピュータを用いた図示せぬコン
トロールユニットにより、内燃機関の回転数や負荷等の
運転条件に基づいて演算かつ制御される。

【００３４】尚、ソレノイド３８に最大設定電流（ソレ
ノイド３８の許容最大電流の７０〜８０％程度に設定さ
れている。）が通電されると、加圧作動油の圧力が最大
になってもパイロット弁体３５がリフトすることができ
ないようになっている。

【００３５】次に上記構成における作用を説明する。カ
ムシャフト９が回転すると、これに駆動されてカム側プ
ランジャ６が往復動する。カム側プランジャ６は、その
往動時に高圧室８内の作動油を加圧し、吸気弁１側の油
圧室５へ供給する。弁側プランジャ３は、この加圧作動
油によって往動し、これと一体に吸気弁１がリフトす
る。

【００３６】ここで、吸気弁１の全リフト期間を通じて
Ｆ３＜（Ｆ４＋Ｆ５＋Ｆ６）になっていれば、吸気弁１
は、カムシャフト９のカムプロフィールに沿ってリフト
する。つまり、カム９ａの形状によって定まる最大リフ
ト量までリフトし、かつその後、バルブスプリング２の
付勢力によって着座する。

【００３７】これに対し、吸気弁１のリフト途中にＦ３
＞（Ｆ４＋Ｆ５＋Ｆ６）となるようにソレノイド３８の
磁力が設定されていれば、吸気弁１のリフトの途中でパ
イロット弁体３５がリフトし、背圧室２９内の作動油を
アキュムレータ１６側に解放する。この結果、背圧室２
９内の作動油の圧力Ｐ２が低下して、第１油室２７内か
ら主弁体２５に作用する押圧力Ｆ１が、背圧室２９内か
ら主弁体２５に作用する押圧力Ｆ２よりも相対的に大き
くなる。従って、主弁体２５がリフトし、加圧作動油を
アキュムレータ１６側に解放する。これにより、高圧室
８内の加圧作動油の圧力が低下し、吸気弁１がバルブス
プリング２の付勢力によってリフト途中から着座作動に
転じる。図２は、このようにリフト途中で加圧作動油が
低圧側に解放された場合のリフト特性（実線）を、カム
リフト特性（破線）とともに示している。

【００３８】このように上記構成の可変動弁装置におい
ては、吸気弁１は、所望量だけリフトした後、自動的に
着座動作を開始することになり、ソレノイド３８をサイ
クル毎にＯＮ，ＯＦＦ制御する必要がない。つまりマイ
クロコンピュータにおいて、サイクル毎の通電停止時期
の演算が必要なく、ソレノイド３８に対する通電量だけ
を演算，制御すればよい。

【００３９】一方、機関高速域においては、前述したよ
うにカム側プランジャ６の加速度が増大することによ
り、バルブリフトの初期に突出したサージ圧が発生す
る。このサージ圧に対し、上記構成では、パイロット弁
体３５に補助油圧室４１によって着座方向に補助油圧を
作用させているので、ソレノイド３８の磁力が比較的小
さくても、サージ圧によるリフトが防止される。特に、
補助油圧となる潤滑油圧は、機関高速域ほど高圧となる
ので、格別な圧力補正を行わなくても、高速域で高くな
るサージ圧に確実に対抗することができる。従って、ソ
レノイド３８を不必要に大型化せずに済み、電力消費の
上でも有利となる。

【００４０】尚、図示は省略するが、油圧源となるオイ
ルポンプ１３と補助油圧室４１との間に、リリーフ弁あ
るいはデューティ制御弁等からなる油圧制御弁を介在さ
せ、所望の圧力に調圧した上で補助油圧室４１に導入す
るように構成しても良い。オイルポンプ１３が発生する
潤滑油圧には、個体差によるばらつきや、油温あるいは
空気の混入によるばらつきがあるが、油圧制御弁を介在
させて調圧すれば、このようなばらつきの影響を排除で
きる。

【００４１】また、上記実施例では、加圧作動油および
背圧室２９の作動油をアキュムレータ１６に解放してい
るが、大気圧中に解放しても良い。ただし、上記実施例
のようにアキュムレータ１６に解放すれば、作動油の圧
力エネルギを回収できるので、燃料消費率の点では有利
となる。

【００４２】次に、図３は、オイルポンプ１３から補助
油圧室４１へ至る油圧回路４２に電磁弁からなる開閉弁
４３を介装した実施例を示している。この開閉弁４３は
図示せぬコントロールユニットにより機関回転数に基づ
いて開閉制御されるものであって、機関回転数が低いと
きには開状態に保たれ、かつ機関回転数が所定回転数以
上となると、閉状態に切り換えられる。つまり、機関の
低中速域では、潤滑油圧が補助油圧として補助油圧室４
１に供給され、サージ圧に対抗するようにパイロット弁
体３５を着座方向へ押圧する。そして、特にサージ圧が
問題となる高速域では、開閉弁４３が閉じることにより
補助油圧室４１が作動油を封入した状態で閉塞される。
そのため、パイロット弁体３５が固定された状態とな
り、大きなサージ圧が作用しても、パイロット弁体３５
のリフトが確実に阻止される。

【００４３】次に、図４に示す実施例は、サージ圧によ
るパイロット弁体３５のリフトを阻止するのではなく、
機関高速域では、主弁体２５がリフトしてもバルブリフ
トが継続するように構成したものである。この実施例で
は、パイロット弁機構２３には、補助油圧室４１が設け
られていない。従って、パイロット弁体３５を着座方向
へ押圧する力は、パイロットばね３７の付勢力Ｆ４と、
ソレノイド３８の磁力Ｆ５との和（Ｆ４＋Ｆ５）とな
り、これが加圧作動油による押圧力Ｆ３とバランスする
ようになる。一方、解放弁２１を介して加圧作動油が解
放されるアキュムレータ１６は、アキュムレータ室１６
ｃを隔成する可動部材として例えばピストン１６ａを具
備し、該ピストン１６ａがリターンスプリング１６ｂに
よって付勢されているが、このピストン１６ａの背後つ
まりリターンスプリング１６ｂ側に、油室４４が設けら
れており、該油室４４が油圧回路４５を介して逆止弁１
９上流側においてオイルポンプ１３に連通している。ま
た、上記油圧回路４５には、所定の機関回転数以上の領
域でのみ閉作動する電磁弁からなる開閉弁４６が介装さ
れている。

【００４４】上記構成においては、サージ圧が問題とな
る機関高速域では、開閉弁４６が閉じ、アキュムレータ
１６の背後の油室４４が作動油を封入した状態のまま閉
塞される。つまり、アキュムレータ１６のピストン１６
ａが固定される。従って、解放弁２１がサージ圧によっ
て開弁したとしても、解放弁２１の開弁に伴う圧力の低
下が抑制される。そのため、解放弁２１の開弁に拘わら
ず、バルブリフトが継続して行われ、カムリフトに沿っ
た形で吸気弁１が作動するようになる。従って、高速域
でバルブリフト量やリフト期間が不十分となることがな
い。また、ソレノイドを過度に大型化する必要がなくな
る。

【００４５】尚、この構成では、油室４４に導入される
油圧の多少のばらつきは何等問題とならない。従って、
潤滑油圧をさらに調圧して油圧４４に導入することも勿
論可能ではあるが、潤滑油圧をそのまま導入する場合に
比べて大きな差はない。

【００４６】以上、この発明の実施例を詳細に説明した
が、この発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、種々の変更が可能である。

【００４７】例えば、上記実施例では、吸気弁１の開閉
制御に本発明を適用したが、当然のことながら、排気弁
の開閉制御に用いることもできる。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
によれば、吸排気弁が所望の量だけリフトしたときに自
動的に着座動作を開始することになり、パイロット弁機
構を外部からサイクル毎にＯＮ，ＯＦＦ制御する必要が
ない。従って、マイクロコンピュータにおける演算の負
荷が著しく減少する。また、機関高速域で増大するサー
ジ圧の影響を受けることがなく、ソレノイドを過度に大
型化しなくても高速域でバルブリフト量やリフト期間が
減少してしまうことがない。従って、装置の軽量化や電
力消費の低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る発明の一実施例を示す構成説明
図。

【図２】この実施例におけるバルブリフト特性を示す特
性図。

【図３】異なる実施例を示す構成説明図。

【図４】請求項５に係る発明の一実施例を示す構成説明
図。

【符号の説明】

１…吸気弁 ２…バルブスプリング ３…弁側プランジャ ６…カム側プランジャ １３…オイルポンプ １６…アキュムレータ（低圧側） ２１…解放弁 ２５…主弁体 ２９…背圧室 ３５…パイロット弁体 ３７…パイロットばね ３８…ソレノイド ４１…補助油圧室 ４３…開閉弁 ４４…油室 ４６…開閉弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井之口 岩根 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 徳桝 宏始 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内 (72)発明者 田上 晶文 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【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、かつ作動油を加圧するカ
   ム側プランジャと、 カム側プランジャにより加圧された作動油によって一方
   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、 上記カム側プランジャによって加圧された作動油を低圧
   側に解放する解放弁と、 を備えてなる内燃機関の可変動弁装置において、 上記解放弁が、 主弁座からリフトすることによって作動油を低圧側に解
   放し、かつ加圧された作動油の押圧力に抗して主弁座に
   着座した状態では作動油を低圧側に対して遮断する主弁
   体と、 加圧された作動油がオリフィスを介して導入され、この
   導入された作動油の油圧によって主弁体を着座方向へ付
   勢する背圧室と、 パイロット弁座からリフトすることによって上記背圧室
   を低圧側に解放し、かつ着座した状態では上記背圧室を
   低圧側に対して遮断するとともに、上記背圧室の油圧を
   リフト方向へ受けるパイロット弁体と、 外部から導入される補助油圧により上記パイロット弁体
   を着座方向へ向けて押圧する補助油圧室と、 上記背圧室の油圧が所望のリフト量に対応する油圧に達
   したときに該パイロット弁体がリフトするように、上記
   パイロット弁体に対し着座方向へ向けて押圧力を可変的
   に付与するソレノイドと、 を備えていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装
   置。
2. 【請求項２】 上記補助油圧として、内燃機関のオイル
   ポンプにより発生する潤滑油圧を用いることを特徴とす
   る請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
3. 【請求項３】 上記補助油圧として、内燃機関のオイル
   ポンプにより発生する油圧をさらに調圧してなる制御圧
   を用いることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の
   可変動弁装置。
4. 【請求項４】 上記補助油圧室への油圧導入経路に開閉
   弁を設け、所定の機関回転数以上のときに補助油圧室を
   閉塞することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の内燃機関の可変動弁装置。
5. 【請求項５】 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、かつオイルポンプから逆
   止弁およびアキュムレータを介して導入された作動油を
   加圧するカム側プランジャと、 カム側プランジャにより加圧された作動油によって一方
   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、 上記カム側プランジャによって加圧された作動油を上記
   アキュムレータに解放する解放弁と、 を備えてなる内燃機関の可変動弁装置において、 上記解放弁が、 主弁座からリフトすることによって作動油をアキュムレ
   ータ側に解放し、かつ加圧された作動油の押圧力に抗し
   て主弁座に着座した状態では作動油をアキュムレータ側
   に対して遮断する主弁体と、 加圧された作動油がオリフィスを介して導入され、この
   導入された作動油の油圧によって主弁体を着座方向へ付
   勢する背圧室と、 パイロット弁座からリフトすることによって上記背圧室
   をアキュムレータ側に解放し、かつ着座した状態では上
   記背圧室をアキュムレータ側に対して遮断するととも
   に、上記背圧室の油圧をリフト方向へ受けるパイロット
   弁体と、 上記背圧室の油圧が所望のリフト量に対応する油圧に達
   したときに該パイロット弁体がリフトするように、上記
   パイロット弁体に対し着座方向へ向けて押圧力を可変的
   に付与するソレノイドと、 を備えてなり、 さらに、上記アキュムレータの背後に油室が形成される
   とともに、この油室を所定の機関回転数以上のときに閉
   塞する開閉弁が設けられていることを特徴とする内燃機
   関の可変動弁装置。