(57)【要約】【課題】ポンプの吐出量を適宜調整することでエンジンの燃費性能を効果的に向上させる。【解決手段】吸気バルブ又は排気バルブの少なくとも一方の開閉特性を供給される作動油の油圧によって変化させるバルブ開閉機構１０と、バルブ開閉機構１０への作動油の供給を許容する第１状態又は、バルブ開閉機構１０への作動油の供給を遮断する第２状態に選択的に切り替え可能な切替バルブ３０と、エンジンの動力で駆動され、第１状態においてバルブ開閉機構１０に供給する作動油の吐出量を増加させると共に、第２状態においてバルブ開閉機構１０に供給する作動油の吐出量を減少させる可変容量型ポンプ４０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気バルブ又は排気バルブの少なくとも一方の開閉特性を供給される作動油の油圧によって変化させるバルブ開閉機構と、前記バルブ開閉機構への作動油の供給を許容する第１状態又は、前記バルブ開閉機構への作動油の供給を遮断する第２状態に選択的に切り替え可能な切替バルブと、前記エンジンの動力で駆動され、前記第１状態において前記バルブ開閉機構に供給する作動油の吐出量を増加させると共に、前記第２状態において前記バルブ開閉機構に供給する作動油の吐出量を減少させる可変容量型ポンプと、を備える
ことを特徴とする可変動弁装置。
【請求項２】
前記可変容量型ポンプが、径方向に進退自在な複数のベーンを有るロータの外周側に偏心揺動自在にカムリングが設けられた可変容量型ベーンポンプであって、前記第１状態において前記ロータに対する前記カムリングの偏心量が増加され、前記第２状態において前記ロータに対する前記カムリングの偏心量が減少される
請求項２に記載の可変動弁装置。
【請求項３】
前記可変容量型ポンプと前記切替バルブとを接続して前記可変容量型ポンプから前記切替バルブに作動油を供給する第１油供給流路と、前記切替バルブと前記バルブ開閉機構とを接続して前記切替バルブから前記バルブ開閉機構に作動油を供給する第２油供給流路と、前記切替バルブを迂回して前記第１油供給流路と前記第２油供給流路とを接続すると共に、その所定箇所に流路を絞るオリフィスが設けられたバイパス流路と、をさらに備える
請求項１又は２に記載の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンの吸排気バルブの開閉特性を機関運転状態に応じて変化させる種々の可変動弁装置が実用化されている。一般的なカム切替式の可変動弁装置においては、油圧供給源からバルブ開閉機構に供給される作動油圧をスプール弁によって高圧又は低圧に適宜調整することで、カムプロフィールの異なる複数のカムを選択的に切り替えるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３３９７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のスプール弁を用いた従来の可変動弁装置では、エンジンの動力で駆動するポンプから吐出される作動油を低油圧時はバルブ開閉機構に供給することなくシリンダヘッド内に排出（ドレン）している。すなわち、低油圧時はポンプの駆動を低下させて作動油の無駄なドレンを中止させてもいいところ、低油圧時も高油圧時と変わらない仕事量でポンプの駆動を維持させているため、燃費性能の低下を招く可能性がある。
【０００５】
開示の技術は、ポンプの吐出量を適宜調整することでエンジンの燃費性能を効果的に向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示の技術は、エンジンの吸気バルブ又は排気バルブの少なくとも一方の開閉特性を供給される作動油の油圧によって変化させるバルブ開閉機構と、前記バルブ開閉機構への作動油の供給を許容する第１状態又は、前記バルブ開閉機構への作動油の供給を遮断する第２状態に選択的に切り替え可能な切替バルブと、前記エンジンの動力で駆動され、前記第１状態において前記バルブ開閉機構に供給する作動油の吐出量を増加させると共に、前記第２状態において前記バルブ開閉機構に供給する作動油の吐出量を減少させる可変容量型ポンプと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
前記可変容量型ポンプが、径方向に進退自在な複数のベーンを有るロータの外周側に偏心揺動自在にカムリングが設けられた可変容量型ベーンポンプであって、前記第１状態において前記ロータに対する前記カムリングの偏心量が増加され、前記第２状態において前記ロータに対する前記カムリングの偏心量が減少されるものでもよい。
【０００８】
前記可変容量型ポンプと前記切替バルブとを接続して前記可変容量型ポンプから前記切替バルブに作動油を供給する第１油供給流路と、前記切替バルブと前記バルブ開閉機構とを接続して前記切替バルブから前記バルブ開閉機構に作動油を供給する第２油供給流路と、前記切替バルブを迂回して前記第１油供給流路と前記第２油供給流路とを接続すると共に、その所定箇所に流路を絞るオリフィスが設けられたバイパス流路と、をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
開示の技術によれば、ポンプの吐出量を適宜調整することでエンジンの燃費性能を効果的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る可変動弁装置を示す模式的な全体構成図である。
【図２】図１において、ロッカーアームの連結を解除した状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る可変動弁装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１２】
図１に示すように、可変動弁装置１は、ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）のシリンダヘッド上部に配置されたバルブ開閉機構１０と、ＯＮ／ＯＦＦ切替バルブ３０と、可変容量型ベーンポンプ４０とを備えて構成されている。なお、以下の説明において、バルブ開閉機構１０は排気バルブ用として適用されているが、吸気バルブ用に適用することも可能である。また、図１中において、バルブ開閉機構１０は一気筒のみを示し、他の気筒のバルブ開閉機構については図示を省略している。
【００１３】
バルブ開閉機構１０は、図示しない軸受に回転自在に軸支されてクランク軸から伝達される動力で回転する排気カムシャフト１１と、排気カムシャフト１１に設けられたカムプロフィールの異なる一対の第１及び第２カム１２Ａ，Ｂと、排気カムシャフト１１に並行に延設された排気ロッカーシャフト１３と、一端側を排気ロッカーシャフト１３に固定された揺動自在な一対の第１及び第２ロッカーアーム１４Ａ，Ｂと、これら第１及び第２ロッカーアーム１４Ａ，Ｂを選択的に連結させる連結ピン２０とを備えて構成されている。
【００１４】
第１ロッカーアーム１４Ａのスリッパ面には第１カム１２Ａが当接し、第２ロッカーアーム１４Ｂのスリッパ面には第２カム１２Ｂが当接している。また、第１ロッカーアーム１４Ａの他端側は二股に分岐形成されており、その下面には一対の排気バルブのステムエンド１６Ａ，Ｂがそれぞれ当接している。
【００１５】
排気ロッカーシャフト１３には、軸方向に延びる第１油路１３Ａ及び、径方向に延びる第２油路１３Ｂが形成されている。第１油路１３Ａには、後述するＯＮ／ＯＦＦ切替バルブ３０の吐出ポート３１Ｂが第２油供給管５１を介して接続されている。
【００１６】
第２ロッカーアーム１４Ｂには、連結ピン２０を摺動自在に収容するピン収容穴２１が設けられている。ピン収容穴２１の底面と連結ピン２０の側面との間には、第１油路１３Ａから第２油路１３Ｂを介して作動油が供給される油室２２が形成されている。第１ロッカーアーム１４Ａには、スプリング２４を収容すると共に、連結ピン２０の先端側を受容可能なピン受容穴２５が設けられている。また、第１ロッカーアーム１４Ａには、ピン受容穴２５を外部と連通させるエア抜き穴２６が形成されている。
【００１７】
油室２２に作動油が供給されると、連結ピン２０は作動油圧によりスプリング２４の付勢力に抗して移動され、その先端側がピン受容穴２５と嵌合することで、第１ロッカーアーム１４Ａと第２ロッカーアーム１４Ｂとを連結させる。一方、油室２２への作動油の供給が遮断されると、連結ピン２０はスプリング２４の付勢力により押し戻されてピン収容穴２１内に収容され、第１ロッカーアーム１４Ａと第２ロッカーアーム１４Ｂとの連結が解除されるようになっている。
【００１８】
ＯＮ／ＯＦＦ切替バルブ３０は、吸入ポート３１Ａ及び吐出ポート３１Ｂが設けられたバルブ本体３１と、バルブ本体３１内に摺動自在に収容されて吸入ポート３１Ａ及び吐出ポート３１Ｂを閉塞可能なピストン３２と、ピストン３２を閉弁方向に付勢するリターンスプリング３３と、バルブ本体３１に設けられた電磁コイル３４Ａを含むソレノイド部３４とを備えて構成されている。
【００１９】
吸入ポート３１Ａは、第１油供給管５０を介して後述する可変容量型ベーンポンプ４０の吐出口４１Ｂに接続されている。吐出ポート３１Ｂは、第２油供給管５１を介して排気ロッカーシャフト１３の第１油路１３Ａに接続されている。これら第１油供給管５０及び第２油供給管５１は、ＯＮ／ＯＦＦ切替バルブ３０を迂回するバイパス流路管５２によって接続されている。バイパス流路管５２には、流路を絞るオリフィス５３が設けられている。
【００２０】
電磁コイル３４Ａへの電流をオンすると、ピストン３２がリターンスプリング３３の付勢力に抗して開弁方向に移動して吸入ポート３１Ａと吐出ポート３１Ｂとを連通させることで、第１油供給管５０から第２油供給管５１への作動油の供給が許容される。一方、電磁コイル３４Ａの電流をオフにすると、ピストン３２がリターンスプリング３３の付勢力により閉弁方向に移動して吸入ポート３１Ａと吐出ポート３１Ｂとを閉塞することで、第１油供給管５０から第２油供給管５１への作動油の供給を遮断するようになっている。
【００２１】
可変容量型ベーンポンプ４０は、吸入口４１Ａ及び吐出口４１Ｂが設けられたポンプハウジング４１と、図示しないクランク軸から回転力が伝達されるロータ４２と、ロータ４２のスリット溝に挿入されて径方向に進退自在な複数のベーン４３と、ロータ４２の外周側に偏心揺動自在に設けられると共に内周面に各ベーン４３の先端が摺接するカムリング４５と、カムリング４５をロータ４２に対する偏心量が増加する方向に付勢するスプリング４６と、油圧室４８の油圧によりカムリング４５を偏心量が減少する方向に押圧するピストン４７とを備えている。
【００２２】
ポンプハウジング４１の吸入口４１Ａには、オイルパン６０から作動油を導入する油導入管６１が接続されている。また、ポンプハウジング４１の吐出口４１Ｂには、前述の第１油供給管５０を介してＯＮ／ＯＦＦ切替バルブ３０の吸入ポート３１Ａが接続されている。油圧室４８には、図示しないエンジンのオイルギャラリからギャラリ油圧が供給されるようになっている。  
【００２３】
スプリング４６の付勢力によりカムリング４５が偏心方向に移動され、カムリング４５のロータ４２に対する偏心量が増加すると、それに伴い作動油の吐出量も増加する。一方、油圧室４８に供給されるギャラリ油圧によりカムリング４５が同心方向に移動され、カムリング４５のロータ４２に対する偏心量が減少すると、それに伴い作動油の吐出量も減少し、さらにカムリング４５の偏心量が略ゼロ（ロータ４２と同心位置）になると作動油の吐出量も略ゼロになる。
【００２４】
次に、本実施形態に係る可変動弁装置１の動作について説明する。
【００２５】
第１ロッカーアーム１４Ａと第２ロッカーアーム１４Ｂとを連結する場合は、カムリング４５の偏心量を増加させ、且つ、ＯＮ／ＯＦＦ切替バルブ３０をオンにする。すなわち、可変容量型ベーンポンプ４０の作動油吐出量を増加させつつ、ＯＮ／ＯＦＦ切替バルブ３０を開弁することで、オイルパン６０に貯留された作動油は、油導入管６１→可変容量型ベーンポンプ４０→第１油供給管５０→ＯＮ／ＯＦＦ切替バルブ３０→第２油供給管５１→第１油路１３Ａ→第２油路１３Ｂの順に流れて油室２２に供給される。そして、油室２２の作動油圧により連結ピン２０がスプリング２４の付勢力に抗して移動してピン受容穴２５と嵌合することで、第１ロッカーアーム１４Ａと第２ロッカーアーム１４Ｂとが互いに連結されるようになる。
【００２６】
一方、第１ロッカーアーム１４Ａと第２ロッカーアーム１４Ｂとの連結を解除する場合は、図２に示すように、カムリング４５の偏心量を略ゼロにし、且つ、ＯＮ／ＯＦＦ切替バルブ３０をオフにする。すなわち、可変容量型ベーンポンプ４０の作動油吐出量を減らすと共に、ＯＮ／ＯＦＦ切替バルブ３０を閉弁することで、第１油供給管５０から第２油供給管５１への作動油の供給が遮断される。このように作動油の供給が遮断されると、油室２２の作動油圧は低下し、連結ピン２０がスプリング２４の付勢力により押し戻されてピン収容穴２１内に収容されて、第１ロッカーアーム１４Ａと第２ロッカーアーム１４Ｂとの連結が解除されるようになる。
【００２７】
以上詳述したように、本実施形態の可変動弁装置１では、第１ロッカーアーム１４Ａと第２ロッカーアーム１４Ｂとの連結を解除する場合は、ＯＮ／ＯＦＦ切替バルブ３０をオフにしてバルブ開閉機構１０への作動油の供給を遮断しつつ、可変容量型ベーンポンプ４０のカムリング４５の偏心量を減らすように構成されている。すなわち、バルブ開閉機構１０への作動油の供給が不要になるロッカーアームの連結解除時は、ＯＮ／ＯＦＦ切替バルブ３０を閉弁すると共に、可変容量型ベーンポンプ４０による作動油の吐出量を減らすことで、従来装置のような無駄なドレンが中止されるようになっている。これにより、ロッカーアームの連結解除時も連結時と変わらない仕事量で作動油ポンプを駆動させる従来装置に比べ、エンジンの負荷が効果的に低減されるようになり、燃費性能を確実に向上することが可能になる。
【００２８】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００２９】
例えば、ロッカーアーム１４Ａ，Ｂは高油圧時に連結され、低油圧時に連結が解除されるものとして説明したが、油室２２とスプリング２４との配置関係を入れ替えることで、ロッカーアーム１４Ａ，Ｂが低油圧時に連結され、高油圧時に連結を解除されるように構成してもよい。
【００３０】
また、バルブ開閉機構１０はカム切替式に限定されず、カム位相可変式等、作動油圧によりバルブの開閉特性を可変にする他の可変動弁機構にも広く適用することが可能である。
【００３１】
また、可変容量型ポンプも可変容量型ベーンポンプ以外のものを用いることが可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  バルブ開閉機構
１１  排気カムシャフト
１２Ａ  第１カム
１２Ｂ  第２カム
１３  排気ロッカーシャフト
１４Ａ  第１ロッカーアーム
１４Ｂ  第２ロッカーアーム
２０  連結ピン
２１  ピン収容穴
２２  油室
２４  スプリング
２５  ピン受容穴
２６  エア抜き穴
３０  ＯＮ／ＯＦＦ切替バルブ
３１  バルブ本体
３１Ａ  吸入ポート
３１Ｂ  吐出ポート
３２  ピストン
３３  リターンスプリング
３４  ソレノイド部
３４Ａ  電磁コイル
４０  可変容量型ベーンポンプ
４１  ポンプハウジング
４１Ａ  吸入口
４１Ｂ  吐出口
４２  ロータ
４３  ベーン
４５  カムリング
４６  スプリング
４７  ピストン
４８  油圧室
５０  第１油供給管
５１  第２油供給管
５２  バイパス流路管
５３  オリフィス
６０  オイルパン
６１  油導入管
【図１】
2017101640.tif 000003
【図２】
2017101640.tif 000004