(57)【要約】【課題】油圧式の可変バルブ機構を採用するにあたり、始動時専用の電動オイルポンプを新たに装備することなく、エンジンの確実な始動を実現する。【解決手段】エンジン駆動のカム８により傾動してバルブ３を基本のバルブモーションで開弁せしめるロッカーアーム１８と、該アーム１８の傾動開始に所要の遅れをもって追従するようカム８により作動するマスターピストン１９と、該ピストン１９に対し開弁用油通路２１を介して接続され且つ該油通路２１にピストン１９による油圧が発生した際にアーム１８の他端を押し下げるように作動して基本のバルブモーションの後半に追加のバルブモーションを重複させて付与するスレーブピストン２０と、油通路２１の油圧の保持・開放を適宜に切り替えてピストン２０の作動タイミングを調節するソレノイドバルブ２２（油圧給排手段）とを備える。【選択図】図１
2008223517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン駆動のカムにより一端を押し上げられて傾動し且つその傾動時に他端でバルブを押し下げて基本のバルブモーションで開弁せしめるロッカーアームと、該ロッカーアームの傾動開始に所要の遅れをもって追従するよう前記カムにより押し込まれて作動するマスターピストンと、該マスターピストンに対し開弁用油通路を介して接続され且つ該開弁用油通路に前記マスターピストンによる油圧が発生した際に前記ロッカーアームの他端を押し下げるように作動して前記基本のバルブモーションの後半に追加のバルブモーションを重複させて付与するスレーブピストンと、前記開弁用油通路の油圧の保持・開放を適宜に切り替えて前記スレーブピストンの作動タイミングを調節する油圧給排手段とを備えたことを特徴とする可変バルブ機構。
【請求項２】
エンジン駆動のカムにより一端を押し上げられて傾動し且つその傾動時に他端でバルブを押し下げて基本のバルブモーションで開弁せしめるロッカーアームと、該ロッカーアームの傾動開始に所要の遅れをもって追従するよう行程タイミングの合う別の気筒のロッカーアームの一端により押し込まれて作動するマスターピストンと、該マスターピストンに対し開弁用油通路を介して接続され且つ該開弁用油通路に前記マスターピストンによる油圧が発生した際に前記ロッカーアームの他端を押し下げるように作動して前記基本のバルブモーションの後半に追加のバルブモーションを重複させて付与するスレーブピストンと、前記開弁用油通路の油圧の保持・開放を適宜に切り替えて前記スレーブピストンの作動タイミングを調節する油圧給排手段とを備えたことを特徴とする可変バルブ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変バルブ機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンの回転数に応じた最適な熱効率を実現して燃費の向上を図ること等を目的として、バルブの開閉タイミングを変化させ得るようにした可変バルブ機構が各種提案されており、その中の一部は既に実用化されているという状況にある。
【０００３】
図４は現在において未だ検討段階に置かれている油圧式の可変バルブ機構の一例を示すものであり、図中１は気筒、２は燃焼室、３はバルブ（図中には吸気弁を図示）、４はブリッジ、５は吸気流路、６は排気流路、７はカムシャフトを夫々示し、該カムシャフト７には、各気筒１に対応して吸気用と排気用のカム８（図中では吸気用のカムを図示）が並設されており、前記カムシャフト７の近傍を平行に延びるロッカーシャフト９には、前記カム８により一端をローラ１０ａを介し押し上げられて傾動するロッカーアーム１０が装備されている。
【０００４】
そして、このロッカーアーム１０の一端が上方の油圧ユニット１１に備えられたマスターピストン１２を押し上げ、前記油圧ユニット１１内に穿設された開弁用油通路１３に油圧を発生させてブリッジ４直上のスレーブピストン１４を下降せしめ、このマスターピストン１２によりブリッジ４を介し両バルブ３を押し下げて開弁し得るようになっている。
【０００５】
ここで、前記油圧ユニット１１内の開弁用油通路１３には、該開弁用油通路１３の油圧の保持・開放を切り替えるためのソレノイドバルブ１５（油圧給排手段）を介して給油通路１６が接続されており、図示しないエンジン駆動のオイルポンプにより送り込まれる作動油１７を開弁用油通路１３に導き入れて該開弁用油通路１３内を満たし、マスターピストン１２の作動時には開弁用油通路１３の油圧の保持・開放を適宜に切り替えてスレーブピストン１４の作動タイミングを制御することでバルブ３の開閉タイミングを調節し得るようにしてある。
【０００６】
即ち、マスターピストン１２の作動時において、ソレノイドバルブ１５により開弁用油通路１３の油圧を保持すれば、マスターピストン１２の作動に直ちに追従してスレーブピストン１４が作動することになるが、マスターピストン１２の作動により生じる開弁用油通路１３の油圧をソレノイドバルブ１５の開放によりアキュームレータへ逃がせば、マスターピストン１２が作動していてもスレーブピストン１４が追従しなくなるので、その作動タイミングを調節することができる。
【０００７】
尚、可変バルブ機構に関連する先行技術文献情報としては、例えば、本発明と同じ出願人による下記の特許文献１等がある。
【特許文献１】特開２００６−９７５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、先の特許文献１でも同様の問題が取り上げられているように、この種の油圧式の可変バルブ機構にあっては、エンジンの停止時にオイルポンプも休眠して開弁用油通路１３に作動油１７が供給されなくなり、しかも、エンジンの停止状態が長時間に及ぶことで開弁用油通路１３から作動油１７がリークしてしまうので、長時間のエンジン停止後にエンジンを始動しようとしても、開弁用油通路１３の油圧不足により必要なバルブリフトを確保することができず、そのままではエンジンの始動を行うことができないという問題があった。
【０００９】
このため、始動時専用の電動オイルポンプを別途装備し、この電動オイルポンプをバッテリの電力で始動時に駆動することが考えられているが、このような電動オイルポンプを新たに装備することは、バッテリの電力負担の増加や、コストの高騰、車輌重量の増加等といった新たな問題を招いてしまう結果となる。
【００１０】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、油圧式の可変バルブ機構を採用するにあたり、始動時専用の電動オイルポンプを新たに装備することなく、エンジンの確実な始動を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、エンジン駆動のカムにより一端を押し上げられて傾動し且つその傾動時に他端でバルブを押し下げて基本のバルブモーションで開弁せしめるロッカーアームと、該ロッカーアームの傾動開始に所要の遅れをもって追従するよう前記カムにより押し込まれて作動するマスターピストンと、該マスターピストンに対し開弁用油通路を介して接続され且つ該開弁用油通路に前記マスターピストンによる油圧が発生した際に前記ロッカーアームの他端を押し下げるように作動して前記基本のバルブモーションの後半に追加のバルブモーションを重複させて付与するスレーブピストンと、前記開弁用油通路の油圧の保持・開放を適宜に切り替えて前記スレーブピストンの作動タイミングを調節する油圧給排手段とを備えたことを特徴とする可変バルブ機構、に係るものである。
【００１２】
而して、このように可変バルブ機構を構成すれば、長時間のエンジン停止後にエンジンを始動する場合に、開弁用油通路が作動油のリークにより油圧不足の状態となっていても、スタータによりエンジンが回転してカムが回ると、該カムにより一端を押し上げられてロッカーアームが傾動し、該ロッカーアームの他端によりバルブが押し下げられて基本のバルブモーションで開弁されるので、始動時専用の電動オイルポンプを新たに装備することなく、エンジンの確実な始動を実現することが可能となる。
【００１３】
そして、エンジンの始動後にエンジン駆動のオイルポンプにより作動油が供給されて開弁用油通路に適切な油圧が発生すると、ロッカーアームの傾動開始に所要の遅れをもってマスターピストンが追従し、開弁用油通路に油圧が発生してスレーブピストンがロッカーアームの他端を押し下げるので、該ロッカーアームによる基本のバルブモーションの後半に、スレーブピストンによる追加のバルブモーションが重複して付与され、バルブの閉弁タイミングが追加のバルブモーションに応じて変更されることになる。
【００１４】
即ち、油圧給排手段により開弁用油通路の油圧を終始保持し続ければ、基本のバルブモーションに追加のバルブモーションが全て付与されて閉弁タイミングが最も遅くなり、油圧給排手段により追加のバルブモーションにおける本来の閉弁タイミングより早く開弁用油通路の油圧を開放すれば、それ以降のバルブモーションが喪失して閉弁タイミングが早くなる。
【００１５】
また、故障により作動油が漏出する等の不測の事態で走行中に十分な油圧を確保することができなくなってしまったような緊急の場合でも、ロッカーアームによる機械的なバルブの開閉操作は維持されるので、基本のバルブモーションでバルブの開閉操作を継続させることが可能となる。
【００１６】
更に、本発明においては、マスターピストンを同じ気筒のロッカーアーム傾動用のカムで作動させることに換えて、行程タイミングの合う別の気筒のロッカーアームの一端により押し込ませてマスターピストンを作動させるようにすることも可能であり、このようにした場合でも前述と同様の作用が得られる。
【発明の効果】
【００１７】
上記した本発明の可変バルブ機構によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００１８】
（Ｉ）油圧式の可変バルブ機構を採用するにあたり、始動時専用の電動オイルポンプを新たに装備することなく、エンジンの確実な始動を実現することができるので、電動オイルポンプの新たな装備に伴うバッテリの電力負担の増加や、コストの高騰、車輌重量の増加等といった新たな問題を未然に回避することができる。
【００１９】
（ＩＩ）故障により作動油が漏出する等の不測の事態で走行中に十分な油圧を確保することができなくなってしまったような緊急の場合でも、ロッカーアームによる機械的なバルブの開閉操作を維持することができるので、基本のバルブモーションでバルブの開閉操作を継続させることができ、エンジンを停止させることなく、然るべき場所まで車輌を走行させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２２】
図１では本発明を実施する形態の一例を概略的に示しており、前述した図４のものと同様の気筒１に備えられたエンジン駆動のカム８によりロッカーアーム１８がローラ１８ａを介し一端を押し上げられてロッカーシャフト９を中心に傾動するようになっており、その傾動時にロッカーアーム１８の他端でバルブ３が押し下げられて開弁されるようになっている（図示ではロッカーアームとバルブとの間に介在するブリッジを省略）。
【００２３】
更に、前記カム８の近傍位置には、前記ロッカーアーム１８の傾動開始に所要の遅れをもって追従するよう前記カム８により押し込まれて作動するマスターピストン１９が配置されており、このマスターピストン１９は、気筒１の上方の油圧ユニット１１Ａに装備されるようにしてある。
【００２４】
また、前記ロッカーアーム１８の他端直上には、前記マスターピストン１９に対し開弁用油通路２１を介して接続され且つ該開弁用油通路２１に前記マスターピストン１９による油圧が発生した際に前記ロッカーアーム１８の他端を押し下げるように作動するスレーブピストン２０が配置されており、このスレーブピストン２０は、気筒１の上方の油圧ユニット１１Ｂに装備されるようにしてある。
【００２５】
そして、図２にグラフで示す如く、前記ロッカーアーム１８の傾動によっては、基本のバルブモーション（図２中の山形の曲線Ｘを参照）での開弁が実行されるようにしてあり、しかも、前記スレーブピストン２０の押し下げによっては、前記基本のバルブモーションの後半に追加のバルブモーション（図２中の山形の曲線Ｙを参照）が重複して付与されるようになっている。
【００２６】
ここで、前記油圧ユニット１１Ｂには、前記開弁用油通路２１の油圧の保持・開放を適宜に切り替えて前記スレーブピストン２０の作動タイミングを調節するソレノイドバルブ２２が装備されており、追加のバルブモーション（図２の曲線Ｙ）の途中の任意のタイミングで前記開弁用油通路２１の油圧を開放することによって、図２中に一点鎖線の斜線ｙ1や二点鎖線の斜線ｙ2で示す如く後半のバルブモーションを喪失させて閉弁タイミングを早めることができるようにしてある。尚、図１中の符号２３はアキュムレータを示している。
【００２７】
而して、このように可変バルブ機構を構成すれば、長時間のエンジン停止後にエンジンを始動する場合に、開弁用油通路２１が作動油１７のリークにより油圧不足の状態となっていても、スタータによりエンジンが回転してカム８が回ると、該カム８により一端を押し上げられてロッカーアーム１８が傾動し、該ロッカーアーム１８の他端によりバルブ３が押し下げられて基本のバルブモーション（図２の曲線Ｘ）で開弁されるので、始動時専用の電動オイルポンプを新たに装備することなく、エンジンの確実な始動を実現することが可能となる。
【００２８】
そして、エンジンの始動後にエンジン駆動のオイルポンプにより作動油１７が供給されて開弁用油通路２１に適切な油圧が発生すると、ロッカーアーム１８の傾動開始に所要の遅れをもってマスターピストン１９が追従し、開弁用油通路２１に油圧が発生してスレーブピストン２０がロッカーアーム１８の他端を押し下げるので、該ロッカーアーム１８による基本のバルブモーション（図２の曲線Ｘ）の後半に、スレーブピストン２０による追加のバルブモーション（図２の曲線Ｙ）が重複して付与され、バルブ３の閉弁タイミングが追加のバルブモーション（図２の曲線Ｙ）に応じて変更されることになる。
【００２９】
即ち、ソレノイドバルブ２２により開弁用油通路２１の油圧を終始保持し続ければ、基本のバルブモーション（図２の曲線Ｘ）に追加のバルブモーション（図２の曲線Ｙ）が全て付与されて閉弁タイミングが最も遅くなり、ソレノイドバルブ２２により追加のバルブモーション（図２の曲線Ｙ）における本来の閉弁タイミングＣ0より早く開弁用油通路２１の油圧を開放すれば、それ以降のバルブモーションが喪失して閉弁タイミングがＣ1，Ｃ2と早くなる（追加のバルブモーションを付与しなければＣ3で閉弁）。
【００３０】
また、付帯的な作用としては、故障により作動油１７が漏出する等の不測の事態で走行中に十分な油圧を確保することができなくなってしまったような緊急の場合でも、ロッカーアーム１８による機械的なバルブ３の開閉操作は維持されるので、基本のバルブモーションでバルブ３の開閉操作を継続させることが可能となるというメリットがある。
【００３１】
以上に述べた通り、本形態例によれば、油圧式の可変バルブ機構を採用するにあたり、始動時専用の電動オイルポンプを新たに装備することなく、エンジンの確実な始動を実現することができるので、電動オイルポンプの新たな装備に伴うバッテリの電力負担の増加や、コストの高騰、車輌重量の増加等といった新たな問題を未然に回避することができる。
【００３２】
また、故障により作動油１７が漏出する等の不測の事態で走行中に十分な油圧を確保することができなくなってしまったような緊急の場合でも、ロッカーアーム１８による機械的なバルブ３の開閉操作を維持することができるので、基本のバルブモーションでバルブ３の開閉操作を継続させることができ、エンジンを停止させることなく、然るべき場所まで車輌を走行させることができる。
【００３３】
図３は本発明の別の形態例を示すもので、本形態例においては、前述した図１の可変バルブ機構でマスターピストン１９を同じ気筒１のロッカーアーム１８傾動用のカム８で作動させていたことに換えて、マスターピストン１９を行程タイミングの合う別の気筒１’のロッカーアーム１８の一端により押し込ませて作動させるようにしている。
【００３４】
而して、このようにした場合であっても、マスターピストン１９を気筒１のロッカーアーム１８の傾動開始に所要の遅れをもって追従するように作動させることにより、該ロッカーアーム１８による基本のバルブモーション（図２の曲線Ｘ）の後半に、スレーブピストン２０による追加のバルブモーション（図２の曲線Ｙ）を重複させて付与することが可能であり、前述した図１の可変バルブ機構と全く同じ作用効果を得ることができる。
【００３５】
尚、本発明の可変バルブ機構は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、油圧給排手段は、必ずしも図示例の如きソレノイドバルブによる単独構成としなくても良く、複数の油通路や各種のバルブにより様々な形式で構成することが可能であること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図２】図１の可変バルブ機構のバルブモーションを説明するグラフである。
【図３】本発明の別の形態例を示す概略図である。
【図４】従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  気筒
１’  気筒
３  バルブ
８  カム
１７  作動油
１８  ロッカーアーム
１９  マスターピストン
２０  スレーブピストン
２１  開弁用油通路
２２  ソレノイドバルブ（油圧給排手段）
【図１】
2008223517.tif 000003
【図２】
2008223517.tif 000004
【図３】
2008223517.tif 000005
【図４】
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