(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブ特性を油圧に基づき変更するバルブ特性変更手段と、このバルブ特性変更手段に対するオイルの給排を制御する油圧制御弁とを備え、油圧制御弁のドレーン通路の排出孔から排出されるオイルを機関シリンダヘッドの上部開口に設けられたオイル落とし部からドレーン穴を介してオイルパンに帰還せしめる内燃機関のバルブ特性制御装置において、
前記ドレーン通路の排出孔の周囲に、前記オイル落とし部に排出されるオイル以外のオイルの混流を制限する制限手段を設けた
ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置。
【請求項２】
前記制限手段は、前記ドレーン通路の排出孔の周囲に突出する堰である請求項１に記載の内燃機関のバルブ特性制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関に設けられた吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブ特性を油圧制御する内燃機関のバルブ特性制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのバルブ特性を変更可能とする装置が種々提案されており、例えばバルブタイミング変更機構（以下「ＶＶＴ」という）としては、特開平８−２８２１９号公報等に記載されたものが知られている。
【０００３】
図３に、この公報記載の装置をはじめとして一般に採用されているＶＶＴ及びその油圧制御装置の一例を示す。
このＶＶＴ８１において、カムシャフト８２の外周には、自身の外周にヘリカルスプライン８３を有するリングギア８４が設けられている。このリングギア８４は、スプリング８５により図面左方へ付勢されている。
【０００４】
又、オイルポンプ８６から吐出されるオイルがオイルフィルタ９４、油圧供給通路９６を介して、例えばリニアソレノイド式のオイルコントロールバルブ（以下、「ＯＣＶ」という）８７に与えられ、このＯＣＶ８７によって油圧オイルが第１油通路９７ａ又は第２油通路９７ｂを通って上記ＶＶＴ８１の油圧室８８，８９に選択的に供給されるようになる。
【０００５】
ＯＣＶ８７はスリーブ９０と、そのスリーブ９０内に収容されて軸方向へ移動可能なスプール９１と、このスプール９１の移動量を調整するためのリニアソレノイド９５とを備える。そして、エンジンの運転時においては、リニアソレノイド９５への通電を制御することにより、スプール９１の移動量が調整される。このスプール９１の移動により、油圧（流れ）調整されたオイルが上記ＶＶＴ８１の油圧室８８，８９に選択的に導入される。
【０００６】
このとき、ヘリカルスプライン８３を有する上記リングギア８４は、カムシャフト８２の軸線方向に油圧を受け、この油圧に応じて図面左方又は右方へ移動する。そして、このリングギア８４の移動により、クランクシャフト（図示しない）に駆動連結されたプーリ９２に対するカムシャフト８２の回転位相が変更（進角又は遅角）され、結果的に同カムシャフト８２の回転に基づき開閉されるバルブ（図示しない）のバルブタイミングが調整される。
【０００７】
一方、上記油圧室８８、８９のうち、選択されなかった油圧室のオイルは、第１油通路９７ａ及び第２油通路９７ｂのそれぞれ対応する油通路に排出され、ＯＣＶ８７及びドレーン通路９８を介してオイルパン９３に戻される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ドレーン通路９８は、通常エンジンのシリンダヘッドに導かれ、上記排出されるオイルも該シリンダヘッドの内部を通って上記オイルパン９３に戻される構造となっているのが一般的である。
【０００９】
また、エンジンの運転中、このシリンダヘッド内には、カム等を潤滑した潤滑油も同時に流れており、上記ドレーン通路９８が導かれる同シリンダヘッドのオイル落とし穴（以下、ドレーン穴という）にも、常に相当量のオイルが溜まっていることが多い。
【００１０】
そして、ＶＶＴ８１やカム、カムギア等の周辺では、その回転によって強いオイルの流れが発生することがあり、こうしたオイルの流れに起因して上記ドレーン穴に一気にオイルが流れ込むようなことがあると、上記ドレーン通路９８から排出されるオイルに背圧がかかり、ひいてはＯＣＶ８７を介してのオイルの排出速度が低下する。このため、特にＶＶＴ８１の急速な作動が望まれるときにこうした背圧が生じる場合には、同ＶＶＴ８１の応答性が悪化して、所望とされるバルブ特性を即座に得ることが困難となる。また、上記オイルの流れに起因してドレーン通路９８に動圧がかかるようなことがあると、ＯＣＶ８７内部のスプール９１が動かされ、同スプール９１を所定の位置に保持することすら困難になる。
【００１１】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、上記ドレーン通路にかかる背圧を抑制して、バルブ特性変更機構の高い応答性を確保することのできる内燃機関のバルブ特性制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明においては、内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブ特性を油圧に基づき変更するバルブ特性変更手段と、このバルブ特性変更手段に対するオイルの給排を制御する油圧制御弁とを備え、油圧制御弁のドレーン通路の排出孔から排出されるオイルを機関シリンダヘッドの上部開口に設けられたオイル落とし部からドレーン穴を介してオイルパンに帰還せしめる内燃機関のバルブ特性制御装置において、前記ドレーン通路の排出孔の周囲に、前記オイル落とし部に排出されるオイル以外のオイルの混流を制限する制限手段を設けた。
【００１３】
従って、請求項１に記載の発明の同構成によれば、前述した機関潤滑油等が上記オイル落とし部に同時に流れ込もうとする場合であれ、その混流が制限されて、前記オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）などの油圧制御弁のオイル落とし部に排出されるオイルが排出孔から優先的に流れ込むようになる。従って、上記潤滑油等によってこのドレーン通路の排出孔から排出されるオイルに背圧がかかるようなことはなく、バルブ特性制御機構に作動応答性も好適に維持される。
【００１４】
請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の発明において、前記制限手段は、前記ドレーン通路の排出孔の周囲に突出する堰である。
従って、請求項２に記載の発明の同構成によれば、前述した機関潤滑油等、油圧制御弁のドレーン通路の排出孔から排出されるオイル以外のオイルの上記ドレーン穴への混流がより的確に制限されるようになる。
【００１５】
なお、これら請求項１或いは請求項２に記載の発明によって油圧制御弁のドレーン通路の排出孔から排出されるオイルへの背圧が抑制されさえすれば、同ドレーン通路に動圧がかかることもない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のバルブ特性制御装置を前述したリングギア式のバルブタイミング変更機構（ＶＶＴ）及びその油圧制御装置に具体化した一実施形態を図面を用いて詳細に説明する。なお、バルブタイミング変更機構そのものの構造並びに機能は、先に図３を参照して説明した通りであり、ここでは主に内燃機関のシリンダヘッド並びに同シリンダヘッドに組み付けられた油圧制御装置についてその具体的な構成を説明する。
【００１７】
図１は、内燃機関のシリンダヘッド１の一部平面構造、並びに同シリンダヘッド１に組み付けられたオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）３の断面構造を示している。
【００１８】
同図に示すように、シリンダヘッド１は、その側面にＯＣＶ取付部２が設けられている。ＯＣＶ取付部２には、ＯＣＶ３を取り付けるためのＯＣＶ取付穴４が設けられており、このＯＣＶ取付穴４にＯＣＶ３が装着されている。
【００１９】
ＯＣＶ３は、基本的にケーシング５と、スプール６と、電磁ソレノイド７と、スプリング８とを有して構成されている。
ここで、前記ＯＣＶ取付穴４に嵌合されているケーシング５には、第１〜第５ポート５ａ〜５ｅが形成されている。第１ポート５ａは、オイルポンプ３２から吐出されたオイルがオイルフィルタ３３を介して供給される油圧供給通路１０に接続されている。第２ポート５ｂ及び第３ポート５ｃは、ＯＣＶ３から前述したＶＶＴ（図示略）にオイルを供給するための第１油通路２１及び第２油通路２２に接続されている。図３に例示したＶＶＴ８１が同ＯＣＶ３の油圧制御対象となる場合は、これら第１油通路２１及び第２油通路２２は、さらに前記第１、第２油通路９７ａ、９７ｂにそれぞれ接続されることとなる。そして、第４ポート５ｄ及び第５ポート５ｅは、第１ドレーン通路１１ａ及び第２ドレーン通路１１ｂにそれぞれ接続されている。
【００２０】
スプール６には、複数の弁部６ａが形成されるとともに、その先端部（図示左側）にはスプリング８が装備され、常時図示右方向に付勢されている。また、スプール６の後端部（図示右側）には、電磁ソレノイド７が配置されている。そして、電磁ソレノイド７に通電を行うことによりスプール６は上記スプリング８による付勢力に抗して図示左右方向に往復可能になっている。前記弁部６ａは、このスプール６の往復動により、前記第１〜第５ポート５ａ〜５ｅを開閉することでオイルの流れを規制している。
【００２１】
一方、ドレーン通路１２は、前記第１ドレーン通路１１ａ及び第２ドレーン通路１１ｂに接続されている。ドレーン通路１２は、シリンダヘッド１の側面に形成された排出孔１３を介して同シリンダヘッド１の上部空間に設けられたオイル落とし部１４まで導かれている。
【００２２】
排出孔１３の端部開口１３ａの周囲には、堰１３ｂが形成されている。また、オイル落とし部１４の底部の中ほどには、オイル落とし穴であるドレーン穴１５が形成されており、オイル落とし部１４に排出されたオイルは、このドレーン穴１５を通ってエンジンブロックの底部に設けられているオイルパン３１に戻される。
【００２３】
次に、オイルの流れる経路に沿って、本実施形態の作用について説明する。
オイルパン３１に貯留されているオイルは、オイルポンプ３２によりオイルフィルタ３３で微細な異物等が除去され、油圧供給通路１０を経て第１ポート５ａからＯＣＶ３に流れ込む。
【００２４】
電子制御装置（ＥＣＵ）３４は、回転数センサ等、エンジンの運転状態を検出する各種センサから読み込まれた検出信号に基づいてＯＣＶ３の電磁ソレノイド７を通電制御し、上記各第１〜第５ポート５ａ〜５ｅに対するオイルの流出入を調整する。
【００２５】
ＯＣＶ３により流出入が調整されたオイルは、第２ポート５ｂ及び第１油通路２１（例えば、進角制御の場合）または第３ポート５ｃ及び第２油通路２２（例えば、遅角制御の場合）を経て、ＶＶＴ（図１においては図示略）に導かれる。そして、ＶＶＴに導かれたオイルは、対応する油圧室内の油圧を変更し、前述の態様で吸気又は排気バルブのバルブタイミングを変更する。またこのとき、オイル供給がなされなかった側の油圧室のオイルは、前記第１油通路２１（例えば、遅角制御の場合）または第２油通路２２（例えば、進角制御の場合）を介してＶＶＴから排出される。
【００２６】
ＶＶＴから排出されたオイルは、ＯＣＶ３に戻り、第４ポート５ｄ及び第５ポート５ｅを経て、それぞれ第１ドレーン通路１１ａ及び第２ドレーン通路１１ｂに導かれる。第１ドレーン通路１１ａ及び第２ドレーン通路１１ｂに導かれたオイルは更に、ドレーン通路１２に導かれ、排出孔１３を経てオイル落とし部１４に至る。そして、このオイル落とし部１４に至ったオイルは、その底部中ほどに設けられた前記ドレーン穴１５を経てオイルパン３１に戻される。
【００２７】
ところで通常、エンジンの運転中には前述のように、カム等を潤滑した潤滑油も上記シリンダヘッド１に流れ込み、それら潤滑油も同様に、上記オイル落とし部１４を介してドレーン穴１５に至ろうとする。そして、ＶＶＴやカム、カムギア等の回転によってそれら潤滑油に強い流れが生じ、これがドレーン穴１５に一気に流れ込むようなことがあると、上記排出孔１３及びドレーン通路１２から排出されるようとするオイルに背圧がかかり、ＯＣＶ３を介してのオイルの排出速度が低下するようになることも前述した。
【００２８】
この点、ドレーン通路１２の排出孔１３の端部開口１３ａの周囲に上記堰１３ｂを設けた同実施形態の装置によれば、上記潤滑油のオイル落とし部１４への流入がこの堰１３ｂによって、図２に示す態様で制限されるようになるため、ＯＣＶ３からドレーン通路１２及び排出孔１３を介して排出されるオイルには、この端部開口１３ａにて排圧がかかることがなく、ドレーン穴１５を経て円滑にオイルパン３１に戻されるようになる。そしてこのため、オイル排出速度に起因してＶＶＴの作動応答性が悪化することもなくなる。なお、図２は、図１における２−２線に沿った縦断面図である。
【００２９】
以上のように、本実施形態では次のような作用、効果を得ることができる。
（１）カム等を潤滑した潤滑油のオイル落とし部１４やドレーン穴１５への流入が堰１３ｂで制限されるため、ＯＣＶ３から排出されたオイルには背圧がかかることがなく、円滑にオイルパン３１に戻される。このため、ＶＶＴの作動応答性も好適に維持される。
【００３０】
（２）上記堰１３ｂの配設によって、ドレーン通路１２等に動圧がかかることもなくなるため、シリンダヘッド内を流れてスラッジ等を含むオイルがＯＣＶ３に流れ込むこともない。従って、ＯＣＶ３が誤作動したり、スラッジ等の異物の咬み込みに起因して故障したりすることを防止することができる。
【００３１】
尚、この発明は次のような別の実施形態に具体化することもできる。以下の実施形態においても上記実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。
（ａ）上記実施形態では、端部開口１３ａの周囲に堰１３ｂを設けて、潤滑油等、ＯＣＶ３のドレーン通路１２を経由してオイル落とし部１４に排出されるオイル以外のオイルの混流を制限するようにしたが、この混流制限するための手段は、上記堰１３ｂに限られることなく任意である。他に例えば潤滑油の迂回溝や迂回穴をシリンダヘッドに設けるなど、任意の制限手段を採用することができる。
【００３２】
（ｂ）上記実施形態では、ＯＣＶ３がエンジンのシリンダヘッド１に組み込まれているとしたが、他にカムキャップやシリンダヘッドの内部等、その配置は任意である。要は、そのドレーン通路１２が上記シリンダヘッド１に導かれるものであれば同様にこの発明を適用することができる。
【００３３】
（ｃ）上記実施形態では、ＯＣＶ３の油圧制御対象となるバルブ特性変更機構としてリングギア式のＶＶＴを採用したが、油圧駆動されるバルブ特性変更機構であれば他にベーン式のＶＶＴなどのものも該油圧制御対象として採用することができる。
【００３４】
（ｄ）バルブ特性制御装置として、例えばバルブリフト量を変更する機構及びその油圧制御装置に具体化しても良い。ちなみにこの場合、その油圧制御弁としてはオイルスイッチングバルブ（ＯＳＶ）が用いられることとなる。
【００３５】
（ｅ）同じく、バルブ特性制御装置として、これらＶＶＴ及びバルブリフト量を変更する機構の両方を併せて備えるもの、並びにその各油圧制御装置に具体化しても良い。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、機関の潤滑油等がドレーン穴に同時に流れ込もうとする場合でもその混流が制限される。このため、オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）などの油圧制御弁のドレーン通路に排出されるオイルが同ドレーン穴に優先的に流れ込むようになる。従って、潤滑油等によってこのドレーン通路に排出されるオイルに背圧がかかるようなことはなく、バルブ特性制御機構に作動応答性も好適に維持される。
【００３７】
請求項２に記載の発明によれば、機関の潤滑油等、油圧制御弁のドレーン通路に排出されるオイル以外のオイルのドレーン穴への混流がより的確に制限されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一実施形態におけるシリンダヘッド及びＯＣＶの構造を示す平面及び断面図。
【図２】  図１の２−２線に沿った縦断面図。
【図３】  一般のＶＶＴ構造を示す断面図。
【符号の説明】
１…シリンダヘッド、３…オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）、１１ａ…第１ドレーン通路、１１ｂ…第２ドレーン通路、１２…ドレーン通路、１３…排出孔、１３ａ…端部開口、１３ｂ…堰、１４…オイル落とし部、１５…ドレーン穴。
【図１】
0003834890.tif 000002
【図２】
0003834890.tif 000003
【図３】
0003834890.tif 000004