JPH04287809A - Valve system of internal combustion engine - Google Patents
Valve system of internal combustion engineInfo
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- JPH04287809A JPH04287809A JP3054611A JP5461191A JPH04287809A JP H04287809 A JPH04287809 A JP H04287809A JP 3054611 A JP3054611 A JP 3054611A JP 5461191 A JP5461191 A JP 5461191A JP H04287809 A JPH04287809 A JP H04287809A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、機関本体に開閉可能に
支持された機関弁を駆動するための動弁カム軸およびク
ランク軸間には、軸方向移動位置に応じて動弁カム軸お
よびクランク軸の回転位相を制御可能であって軸方向一
端面を油圧室に臨ませるとともに該油圧室の容積を縮小
する側にばね付勢されたピストンを有する作動機構と、
前記油圧室の油圧を制御する油圧制御弁とを備える位相
制御手段が介設される内燃機関の動弁装置に関する。[Industrial Field of Application] The present invention provides a valve drive camshaft and a crankshaft for driving an engine valve supported in an openable and closable manner in an engine body. an actuating mechanism capable of controlling the rotational phase of a crankshaft, having one axial end face facing a hydraulic chamber, and having a piston biased by a spring toward a side that reduces the volume of the hydraulic chamber;
The present invention relates to a valve operating device for an internal combustion engine in which a phase control means including a hydraulic control valve that controls the hydraulic pressure of the hydraulic chamber is interposed.
【0002】0002
【従来の技術】従来、かかる動弁装置は、たとえば特開
昭59−120707号公報等により既に知られている
。2. Description of the Related Art Conventionally, such a valve train is already known from, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-120707.
【0003】0003
【発明が解決しようとする課題】かかる動弁装置の位相
制御手段では、油圧室の油圧を2ポート2位置の電磁制
御弁により制御し、それにより機関弁の開閉時期を制御
するようにしており、基本的には油圧室に油圧を作用さ
せるか、油圧を解放するかの2つの状態しか得られず、
したがって動弁カム軸およびクランク軸間の回転位相も
2種類しか得られない。しかるに機関の運転状態によっ
ては、特に低〜中速域では前記回転位相の変化の機関性
能に及ぼす影響は大きく、前記回転位相を多段あるいは
連続的に可変とすることにより機関性能を著しく向上す
ることが可能となる。[Problem to be Solved by the Invention] In the phase control means of such a valve train, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber is controlled by a two-port, two-position electromagnetic control valve, thereby controlling the opening/closing timing of the engine valve. Basically, there are only two states that can be obtained: applying hydraulic pressure to the hydraulic chamber or releasing hydraulic pressure.
Therefore, only two types of rotational phases can be obtained between the valve train camshaft and the crankshaft. However, depending on the operating state of the engine, changes in the rotational phase have a large effect on engine performance, especially in the low to medium speed range, and engine performance can be significantly improved by varying the rotational phase in multiple stages or continuously. becomes possible.
【0004】而して上記特開昭59−120707号公
報では、2ポート2位置電磁制御弁の位置をデューティ
制御することによりきめ細かく変化させることによる回
転位相の連続変化も可能であることが開示されているが
、作動油温度に応じて作動機構における各間隙からの油
リーク量が変化すること、ならびに加工精度により前記
リーク量が変化すること等を考慮すると、動弁カム軸お
よびクランク軸間の回転位相を検出して電磁制御弁をフ
ィードバック制御することが必要となり、前記回転位相
の検出手段が必要となったりフィードバック制御システ
ムが必要となったりして、構成が複雑となる。[0004] The above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-120707 discloses that it is possible to continuously change the rotational phase by finely changing the position of a 2-port 2-position electromagnetic control valve by controlling the duty. However, considering that the amount of oil leaking from each gap in the operating mechanism changes depending on the temperature of the hydraulic oil, and that the amount of leakage changes depending on the machining accuracy, the amount of oil leaking between the valve train camshaft and the crankshaft It is necessary to detect the rotational phase and perform feedback control of the electromagnetic control valve, which requires a means for detecting the rotational phase and a feedback control system, making the configuration complicated.
【0005】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、簡単な構成で動弁カム軸およびクランク実開
昭間の回転位相を連続的に制御し得るようにした内燃機
関の動弁装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a valve train for an internal combustion engine that allows continuous control of the rotational phase between the valve train camshaft and the actual opening of the crank with a simple configuration. The purpose is to provide equipment.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の特徴によれば、油圧制御弁は、油圧
源に通じる入力ポート、油圧室に通じる出力ポートなら
びに油タンクに通じる解放ポートを備えるハウジングと
、入力ポートを出力ポートに連通させる給油位置、入力
ポート、出力ポートおよび解放ポートを相互に隔絶する
遮断位置、ならびに出力ポートを解放ポートに連通する
解放位置間で軸方向移動可能にしてハウジングに摺動自
在に嵌合されるスプールと、前記給油位置に向けてスプ
ールを付勢すべくハウジングおよびスプールの一端間に
介設されるばねと、スプールにその軸方向いずれか一方
に向けて付勢する作動力を発揮するアクチュエータとを
備え、出力ポートに通じる背圧室が前記解放位置に向け
ての油圧力を発揮すべくスプールの他端側を臨ませて形
成され、前記アクチュエータは、作動位置とは無関係に
入力電気量に対応した推力を発揮すべく構成される。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, according to a first feature of the present invention, a hydraulic control valve has an input port leading to a hydraulic pressure source, an output port leading to a hydraulic chamber, and an oil tank. axially between a housing with a release port communicating therewith, a refueling position that communicates the input port with the output port, a blocking position that isolates the input port, the output port, and the release port from each other, and a release position that communicates the output port with the release port. a spool that is movable and slidably fitted into the housing; a spring that is interposed between the housing and one end of the spool to bias the spool toward the refueling position; an actuator that exerts an actuating force that biases the spool in one direction, and a back pressure chamber that communicates with the output port is formed so that the other end of the spool faces toward the release position, The actuator is configured to exert a thrust corresponding to an input amount of electricity regardless of the actuation position.
【0007】また本発明の第2の特徴によれば、前記ア
クチュエータはリニアソレノイドである。According to a second feature of the invention, the actuator is a linear solenoid.
【0008】本発明の第3の特徴によれば、遮断位置に
あるスプールと、非作動状態にあるアクチュエータとの
間には一定間隔の空隙が設定される。According to a third feature of the invention, a gap is provided at a constant distance between the spool in the cut-off position and the actuator in the inactive state.
【0009】さらに本発明の第4の特徴によれば、出力
ポートはオリフィスを介して背圧室に連通される。According to a fourth feature of the invention, the output port communicates with the back pressure chamber via the orifice.
【0010】0010
【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained with reference to the drawings.
【0011】図1ないし図8は本発明の一実施例を示す
ものであり、図1は全体縦断側面図、図2は位相制御手
段の拡大縦断面図、図3はリニアソレノイドの印加電流
に対応する軸方向推力特性図、図4はリニアソレノイド
のストロークに対応する軸方向推力特性図、図5は油圧
制御弁のスプールに作用する力を簡略化して示す図、図
6はリニアソレノイドの印加電流と油圧との関係を示す
図、図7はリニアソレノイドとスプールとの接触部拡大
断面図、図8はリフト量制御手段の拡大縦断面図である
。1 to 8 show one embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is an overall longitudinal sectional side view, FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of the phase control means, and FIG. The corresponding axial thrust characteristic diagram, Figure 4 is the axial thrust characteristic diagram corresponding to the stroke of the linear solenoid, Figure 5 is a simplified diagram showing the force acting on the spool of the hydraulic control valve, and Figure 6 is the application of the linear solenoid. FIG. 7 is an enlarged sectional view of the contact portion between the linear solenoid and the spool, and FIG. 8 is an enlarged longitudinal sectional view of the lift amount control means.
【0012】先ず図1において、機関本体Eのシリンダ
ヘッド1には、図示しないシリンダブロックとの間に形
成される燃焼室2の頂部に開口する吸気弁口3が吸気ポ
ート4に通じて穿設されるとともに、吸気弁口3を開閉
可能な機関弁としての吸気弁5が上下移動移動自在に配
設される。該吸気弁5の上端部には鍔部6が設けられ、
該鍔部6とシリンダヘッド1との間には、弁ばね7が縮
設されており、この弁ばね7のばね力により吸気弁5は
上方すなわち閉弁方向に向けて付勢される。First, in FIG. 1, a cylinder head 1 of an engine body E is provided with an intake valve port 3 that opens at the top of a combustion chamber 2 formed between the cylinder block and a cylinder block (not shown) and communicates with an intake port 4. At the same time, an intake valve 5 serving as an engine valve capable of opening and closing the intake valve port 3 is arranged so as to be vertically movable. A flange portion 6 is provided at the upper end of the intake valve 5,
A valve spring 7 is compressed between the flange 6 and the cylinder head 1, and the spring force of the valve spring 7 urges the intake valve 5 upward, that is, in the valve closing direction.
【0013】一方、シリンダヘッド1の上方位置でホル
ダ8には、動弁カム軸9が回転自在に支承されており、
この動弁カム軸9は、位相制御手段10を介して図示し
ないクランク軸に連動、連結される。また動弁カム軸9
に一体に設けられる動弁カム11と、吸気弁5との間に
はリフト量制御手段12が介設される。On the other hand, a valve drive camshaft 9 is rotatably supported in a holder 8 at a position above the cylinder head 1.
This valve drive camshaft 9 is interlocked and connected to a crankshaft (not shown) via a phase control means 10. Also, the valve train camshaft 9
Lift amount control means 12 is interposed between the intake valve 5 and the valve operating cam 11, which is provided integrally with the intake valve 5.
【0014】図2を併せて参照して、位相制御手段10
は、図示しないクランク軸および動弁カム軸9の回転位
相を変化させるべく作動可能な作動機構13と、作動機
構13に作用させる油圧を制御可能な油圧制御弁14と
を備える。Referring also to FIG. 2, the phase control means 10
includes an actuation mechanism 13 operable to change the rotational phase of a crankshaft and valve drive camshaft 9 (not shown), and a hydraulic control valve 14 capable of controlling the hydraulic pressure applied to the actuation mechanism 13.
【0015】作動機構13は、クランク軸からの回転動
力を伝達するためのタイミングベルト15が巻掛けられ
るプーリ16と、ボルト23により動弁カム軸9に同軸
に連結される回転軸17と、プーリ16に一体に設けら
れて動弁カム軸9の端部および回転軸15を同軸に囲繞
する基本的に有底円筒状のケーシング18と、該ケーシ
ング18の開口端を閉塞する端板19と、端板19との
間に油圧室20を画成しながら回転軸17およびケーシ
ング18に摺動自在に嵌合されるピストン21と、該ピ
ストン21を前記油圧室20側に向けて付勢する戻しば
ね22とを備える。The operating mechanism 13 includes a pulley 16 around which a timing belt 15 for transmitting rotational power from the crankshaft is wound, a rotating shaft 17 coaxially connected to the valve drive camshaft 9 by a bolt 23, and a pulley 16. a casing 18 that is basically a cylinder with a bottom and is integrally provided with the valve drive camshaft 9 and coaxially surrounds the end of the valve drive camshaft 9 and the rotating shaft 15; an end plate 19 that closes the open end of the casing 18; A piston 21 is slidably fitted to the rotating shaft 17 and the casing 18 while defining a hydraulic chamber 20 between the end plate 19 and a return mechanism that urges the piston 21 toward the hydraulic chamber 20. A spring 22 is provided.
【0016】ケーシング18は、動弁カム軸9を同軸に
囲繞する円筒部18aを閉塞端に有して基本的に有底円
筒状に形成されており、この円筒部18aの外面および
ホルダ8間に環状のシール部材24が介装される。また
プーリ16は該ハウジング18の外周に設けられる。The casing 18 is basically formed into a bottomed cylindrical shape with a cylindrical portion 18a coaxially surrounding the valve drive camshaft 9 at the closed end, and the outer surface of the cylindrical portion 18a and the space between the holder 8 An annular sealing member 24 is interposed therein. Further, the pulley 16 is provided on the outer periphery of the housing 18.
【0017】ピストン21の外面には、ハウジング18
の内面に摺接するOリング25が嵌着され、内面には回
転軸17の外面に摺接するOリング26が嵌着される。
また回転軸17には、ケーシング18の閉塞端に対向し
ながら半径方向外方に張出した鍔部17aと、その鍔部
17aの外端からピストン21側に延設される円筒部1
7bとが設けられており、戻しばね22は前記鍔部17
aとピストン21との間に縮設される。しかもピストン
21には、前記円筒部17aおよびハウジング18間に
配置される円筒部21aが同軸に突設されており、該円
筒部21aの外面およびケーシング18の内面間はヘリ
カルスプライン27を介して結合され、また円筒部21
aの内面および前記円筒部17bの外面はヘリカルスプ
ライン28を介して結合される。したがってピストン2
1の軸方向移動に応じて、ケーシング18にプーリ16
およびタイミンベルト15を介して連なるクランク軸と
、回転軸17すなわち動弁カム軸9との回転位相が変化
することになる。A housing 18 is provided on the outer surface of the piston 21.
An O-ring 25 that slides on the inner surface of the rotating shaft 17 is fitted, and an O-ring 26 that slides on the outer surface of the rotating shaft 17 is fitted on the inner surface. The rotating shaft 17 also has a flange 17a that extends outward in the radial direction while facing the closed end of the casing 18, and a cylindrical portion 1 that extends from the outer end of the flange 17a toward the piston 21.
7b, and the return spring 22 is connected to the flange 17.
a and the piston 21. Moreover, the piston 21 has a coaxially protruding cylindrical portion 21a disposed between the cylindrical portion 17a and the housing 18, and the outer surface of the cylindrical portion 21a and the inner surface of the casing 18 are connected via a helical spline 27. and the cylindrical part 21
The inner surface of a and the outer surface of the cylindrical portion 17b are connected via a helical spline 28. Therefore piston 2
According to the axial movement of 1, the pulley 16 is attached to the casing 18.
The rotational phase between the crankshaft and the rotating shaft 17, that is, the valve drive camshaft 9, which are connected to each other via the timing belt 15, changes.
【0018】再び図1において、シリンダヘッド1には
、油タンクとしてのオイルバス32が配設されており、
このオイルバス32から油を汲上げる油圧源としてのオ
イルポンプPの吐出口には、その上流側から順にリリー
フ弁29およびフィルタ30を備える給油路31が接続
される。しかも該給油路31からは、前記位相制御手段
10専用の分岐油路33と、リフト量制御手段12用の
分岐油路34と、シリンダヘッド1における各潤滑部す
なわち動弁カム軸9のジャーナル部や動弁カム11の摺
接部等に潤滑油を給油するための潤滑用分岐油路35と
が分岐されており、潤滑用分岐油路35にはオリフィス
36が介設される。Referring again to FIG. 1, the cylinder head 1 is provided with an oil bath 32 as an oil tank.
An oil supply path 31 including a relief valve 29 and a filter 30 is connected to a discharge port of an oil pump P as a hydraulic source for pumping oil from the oil bath 32 in this order from the upstream side. Furthermore, from the oil supply path 31, there is a branch oil path 33 dedicated to the phase control means 10, a branch oil path 34 for the lift amount control means 12, and a journal portion of each lubricating part in the cylinder head 1, that is, the valve drive camshaft 9. The lubricating branch oil passage 35 is branched to supply lubricating oil to the sliding contact portions of the valve drive cam 11, etc., and an orifice 36 is interposed in the lubricating branch oil passage 35.
【0019】前記分岐油路33は、シリンダヘッド1お
よびホルダ8に設けられるものであり、位相制御手段1
0における油圧室20に一端を連通させた油路37が、
回転軸17および動弁カム軸9に穿設され、該油路37
は分岐油路33の下流側部分33bに常時連通される。
しかも該分岐油路33の上流側部分にはアキュムレータ
53が介設されている。The branch oil passage 33 is provided in the cylinder head 1 and the holder 8, and is connected to the phase control means 1.
An oil passage 37 whose one end communicates with the oil pressure chamber 20 at 0 is
The oil passage 37 is bored through the rotating shaft 17 and the valve drive camshaft 9.
is constantly communicated with the downstream portion 33b of the branch oil passage 33. Moreover, an accumulator 53 is interposed in the upstream portion of the branch oil passage 33.
【0020】油圧制御弁14は、前記分岐油路33の上
流側部分33aおよび下流側部分33b間に介設される
。この油圧制御弁14は、シリンダヘッド1の側面に取
付けられるハウジング40と、該ハウジング40に摺動
自在に嵌合されるスプール41と、スプール41を軸方
向一方側に付勢するばね49と、該スプール41を軸方
向に押圧すべくハウジング40に取付けられるアクチュ
エータとしてのリニアソレノイド42とを備える。The hydraulic control valve 14 is interposed between the upstream portion 33a and the downstream portion 33b of the branch oil passage 33. This hydraulic control valve 14 includes a housing 40 attached to the side surface of the cylinder head 1, a spool 41 slidably fitted into the housing 40, and a spring 49 urging the spool 41 to one side in the axial direction. A linear solenoid 42 is provided as an actuator attached to the housing 40 to press the spool 41 in the axial direction.
【0021】ハウジング40には、前記分岐油路33の
上流側部分33aに連なる入力ポート43と、前記分岐
油路33の下流側部分33bに連なる出力ポート44と
、オイルバス32に連なる解放ポート45とが設けられ
る。またハウジング40には、一端をキャップ48で閉
塞した大径摺動孔46と、大径摺動孔46の他端に同軸
に連なる小径摺動孔47とが穿設されており、スプール
41は大径摺動孔46および小径摺動孔47に摺動自在
に嵌合される。而してキャップ48とスプール41の一
端との間にはばね49が縮設され、スプール41の他端
にはリニアソレノイド42が同軸に連動、連結される。
すなわちリニアソレノイド42は、ハウジング40の外
側面に取付けられるものであり、このリニアソレノイド
42の駆動ロッド52がスプール41の他端に同軸に当
接される。さらにハウジング40には、オリフィス50
を介して出力ポート44に連なる背圧室51が、スプー
ル41の他端側を臨ませて形成される。The housing 40 includes an input port 43 connected to the upstream side portion 33a of the branched oil passage 33, an output port 44 connected to the downstream side 33b of the branched oil passage 33, and a release port 45 connected to the oil bath 32. and is provided. Further, the housing 40 is provided with a large diameter sliding hole 46 whose one end is closed with a cap 48 and a small diameter sliding hole 47 coaxially connected to the other end of the large diameter sliding hole 46. It is slidably fitted into the large diameter sliding hole 46 and the small diameter sliding hole 47. A spring 49 is compressed between the cap 48 and one end of the spool 41, and a linear solenoid 42 is coaxially interlocked and connected to the other end of the spool 41. That is, the linear solenoid 42 is attached to the outer surface of the housing 40, and the drive rod 52 of the linear solenoid 42 coaxially abuts the other end of the spool 41. Further, the housing 40 includes an orifice 50.
A back pressure chamber 51 connected to the output port 44 via the spool 41 is formed so as to face the other end side of the spool 41.
【0022】スプール41は、入力ポート43と出力ポ
ート44とを連通する給油位置、出力ポート44を入力
ポート43および解放ポート45から隔絶する遮断位置
、ならびに出力ポート44を解放ポート45に連通する
解放位置を、軸方向他端にかかるリニアソレノイド42
の軸方向推力および背圧室51の油圧力と軸方向一端に
作用するばね49のばね力との大小関係による軸方向位
置変化に応じて切換えるものである。The spool 41 has a refueling position where the input port 43 and the output port 44 are connected to each other, a blocking position where the output port 44 is isolated from the input port 43 and the release port 45, and a release position where the output port 44 is connected to the release port 45. The position of the linear solenoid 42 applied to the other end in the axial direction
The switching is performed in response to changes in the axial position due to the magnitude relationship between the axial thrust of the back pressure chamber 51, the hydraulic pressure of the back pressure chamber 51, and the spring force of the spring 49 acting on one end in the axial direction.
【0023】リニアソレノイド42は、図3で示すよう
に、その入力電気量たとえば印加電流Iあるいは抵抗を
一定としたときの入力電圧に応じて比例的に変化する軸
方向推力FA を発生するものである。しかも入力電気
量たとえば印加電流Iが一定であるときには、図4で示
すように、作動ストロークが「0」から或る値「L0
」までの不安定域を除いては、作動ストロークにかかわ
らず印加電流I0 〜1/4I0 に応じた一定の推力
をリニアソレノイド42は発生する。As shown in FIG. 3, the linear solenoid 42 generates an axial thrust FA that varies proportionally in accordance with its input electrical quantity, such as the applied current I or the input voltage when the resistance is constant. be. Moreover, when the input electrical quantity, for example, the applied current I, is constant, the operating stroke changes from "0" to a certain value "L0", as shown in FIG.
'', the linear solenoid 42 generates a constant thrust according to the applied current I0 to 1/4I0 regardless of the operating stroke.
【0024】次に上記油圧制御弁14の作動について説
明すると、リニアソレノイド42を消磁した状態ではス
プール41は、入力ポート43を出力ポート44に連通
させた給油位置にある。この状態で分岐油路33の上流
側部分33aから入力ポート43に油圧が作用すると、
該油圧は出力ポート44を介して分岐油路33の下流側
部分33bに作用するとともにオリフィス50を介して
背圧室51に作用し、背圧室51に作用した油圧により
、ばね49のばね力に抗して出力ポート44を入力ポー
ト43および解放ポート45から隔絶する遮断位置に押
圧する油圧力がスプール41に作用する。而してリニア
ソレノイド42に電流を印加すると、リニアソレノイド
42は印加電流に応じた軸方向推力で駆動ロッド52を
軸方向に作動させ、それによりスプール41は出力ポー
ト44を解放ポート45に連通させる位置に駆動される
。このようにリニアソレノイド42の印加電流を制御す
ることにより、スプール41は、入力ポート43と出力
ポート44とを連通する給油位置、出力ポート44を入
力ポート43および解放ポート45から隔絶する遮断位
置、ならびに出力ポート44を解放ポート45に連通す
る解放位置を切換え、それにより分岐油路33の上流側
部分33aの油圧が制御されて下流側部分33bすなわ
ち作動機構13の油圧室20に作用することになる。Next, the operation of the hydraulic control valve 14 will be explained. When the linear solenoid 42 is demagnetized, the spool 41 is in a refueling position where the input port 43 is communicated with the output port 44. When hydraulic pressure acts on the input port 43 from the upstream portion 33a of the branch oil passage 33 in this state,
The oil pressure acts on the downstream portion 33b of the branch oil passage 33 via the output port 44 and acts on the back pressure chamber 51 via the orifice 50, and the oil pressure acting on the back pressure chamber 51 causes the spring force of the spring 49 to be Hydraulic pressure is applied to the spool 41 to push the output port 44 to the blocking position where it is isolated from the input port 43 and the release port 45. When a current is applied to the linear solenoid 42, the linear solenoid 42 operates the drive rod 52 in the axial direction with an axial thrust corresponding to the applied current, thereby causing the spool 41 to communicate the output port 44 with the release port 45. driven into position. By controlling the current applied to the linear solenoid 42 in this way, the spool 41 can be placed in the refueling position where the input port 43 and the output port 44 are communicated, the blocking position where the output port 44 is isolated from the input port 43 and the release port 45, In addition, the release position where the output port 44 is communicated with the release port 45 is switched, whereby the hydraulic pressure in the upstream portion 33a of the branch oil passage 33 is controlled and acts on the downstream portion 33b, that is, the hydraulic chamber 20 of the actuating mechanism 13. Become.
【0025】このような油圧制御弁14の荷重方向を簡
略化して示すと図5のようになり、ばね49のばね荷重
をFS 、背圧室51に作用する油圧をPC 、スプー
ル41の背圧室51に臨む受圧面積をS、リニアソレノ
イド42の軸方向推力をFA とすると、スプール41
を解放位置(図5の右位置)側に向けて押圧する力と、
スプール41を給油位置(図5の左位置)に向けて押圧
する力とは、スプール41が遮断位置(図5の中間位置
)にあるときに均衡するものであり、その均衡状態では
数式1が得られる。The load direction of such a hydraulic control valve 14 is shown in FIG. If the pressure receiving area facing the chamber 51 is S, and the axial thrust of the linear solenoid 42 is FA, then the spool 41
a force that presses the button toward the release position (right position in Figure 5);
The force that pushes the spool 41 toward the refueling position (the left position in Figure 5) is balanced when the spool 41 is in the cutoff position (the intermediate position in Figure 5), and in that balanced state, Equation 1 is satisfied. can get.
【0026】[0026]
【数1】[Math 1]
【0027】またリニアソレノイド42の軸方向推力F
A は、比例定数をαとすると図3で示したようにFA
=αIであるので、上記数式1から数式2が得られる
。Furthermore, the axial thrust F of the linear solenoid 42
A is FA as shown in Figure 3, assuming that the proportionality constant is α.
=αI, therefore, Formula 2 can be obtained from Formula 1 above.
【0028】[0028]
【数2】[Math 2]
【0029】ここで、スプール41が遮断位置にあると
きのばね荷重FS は、ハウジング40における各ポー
ト43,44,45の位置を設定した時点で定まる一定
の値となり、上記数式2から明らかなように、背圧室5
1の油圧PC すなわち作動機構13における油圧室2
0の油圧と、リニアソレノイド42の印加電流Iとは図
6で示すように比例関係を有することになる。Here, the spring load FS when the spool 41 is in the cutoff position is a constant value that is determined when the positions of the ports 43, 44, and 45 in the housing 40 are set, and as is clear from the above equation 2. In, back pressure chamber 5
1 hydraulic pressure PC, that is, hydraulic chamber 2 in the operating mechanism 13
The oil pressure of 0 and the applied current I of the linear solenoid 42 have a proportional relationship as shown in FIG.
【0030】ところで、上記油圧制御弁14において、
背圧室51すなわち油圧室20の油圧PC がリーク等
によりリニアソレノイド42の印加電流Iで定まるべき
値よりも減圧した場合を想定すると、スプール41が給
油位置に移動し、入力ポート43および出力ポート44
間が連通することにより背圧室51の油圧が増圧し、そ
れに応じてスプール41が遮断位置に移動して油圧室2
0の油圧が印加電流Iに対応した値に制御される。また
背圧室51の油圧PCが過給油によりリニアソレノイド
42の印加電流Iで定まるべき値よりも増圧した場合を
想定すると、スプール41が解放位置に移動し、出力ポ
ート44および解放ポート45間が連通することにより
背圧室51の油圧が減圧し、それによりスプール41が
遮断位置に移動して油圧室20の油圧が印加電流Iに対
応した値に制御される。このようにして、油圧室20す
なわち背圧室51の油圧PC がリニアソレノイド42
の印加電流Iに対応する値からずれても自己復帰する構
造を油圧制御弁14は備えていることになる。By the way, in the hydraulic control valve 14,
Assuming that the back pressure chamber 51, that is, the hydraulic pressure PC of the hydraulic chamber 20, is reduced to a value lower than the value determined by the applied current I of the linear solenoid 42 due to a leak or the like, the spool 41 moves to the refueling position, and the input port 43 and output port 44
The hydraulic pressure in the back pressure chamber 51 is increased by the communication between
The oil pressure of 0 is controlled to a value corresponding to the applied current I. Further, assuming that the hydraulic pressure PC in the back pressure chamber 51 increases due to supercharging to a value higher than the value determined by the applied current I of the linear solenoid 42, the spool 41 moves to the release position and As a result, the hydraulic pressure in the back pressure chamber 51 is reduced, whereby the spool 41 moves to the cutoff position, and the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 20 is controlled to a value corresponding to the applied current I. In this way, the hydraulic pressure PC in the hydraulic chamber 20, that is, the back pressure chamber 51 is controlled by the linear solenoid 42.
The hydraulic control valve 14 has a structure that allows it to self-reset even if it deviates from the value corresponding to the applied current I.
【0031】また図7で示すように、遮断位置にあるス
プール41と、非作動状態にあるリニアソレノイド42
との間には一定間隔の空隙54が設定されるものであり
、これは図4で示したようにリニアソレノイド42には
、作動ストロークが「0」から或る値「L0 」までの
間に不安定域を有することに対応するものであり、リニ
アソレノイド42が遊びストロークを有することにより
、安定領域でのみスプール41にリニアソレノイド42
からの軸方向推力を作用させることができる。Further, as shown in FIG. 7, the spool 41 is in the cutoff position and the linear solenoid 42 is in the inactive state.
A gap 54 is set at a constant interval between the linear solenoid 42 and the linear solenoid 42, as shown in FIG. This corresponds to having an unstable region, and since the linear solenoid 42 has an idle stroke, the linear solenoid 42 is connected to the spool 41 only in the stable region.
It is possible to apply an axial thrust from.
【0032】さらに作動機構13において、ピストン2
1はヘリカルスプライン28を介して動弁カム軸9に連
結されるものであり、動弁カム11の駆動荷重の振動成
分がピストン21を軸方向に振動させ、油圧室20の油
圧すなわち背圧室51の油圧が変動するおそれがある。
しかるに、背圧室51はオリフィス50を介して油圧室
20に通じるものであり、背圧室51の油圧の変動を極
力回避し、油圧制御弁14に悪影響が及ぶことを回避す
ることができる。Furthermore, in the actuation mechanism 13, the piston 2
1 is connected to the valve drive camshaft 9 via a helical spline 28, and the vibration component of the drive load of the valve drive cam 11 causes the piston 21 to vibrate in the axial direction, causing the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 20, that is, the back pressure chamber. 51 may fluctuate. However, since the back pressure chamber 51 communicates with the hydraulic pressure chamber 20 via the orifice 50, fluctuations in the hydraulic pressure in the back pressure chamber 51 can be avoided as much as possible, and adverse effects on the hydraulic control valve 14 can be avoided.
【0033】次に図8を併せて参照しながらリフト量制
御手段12の構成について説明すると、該リフト量制御
手段12は、吸気弁5および動弁カム11間に介設され
る伝動機構55と、該伝動機構55における伝動油室5
6の油圧を解放するための油圧解放弁57と、アキュム
レータ58と、フィード弁59と、チェック弁60とを
備える。Next, the structure of the lift amount control means 12 will be explained with reference to FIG. , transmission oil chamber 5 in the transmission mechanism 55
6, an accumulator 58, a feed valve 59, and a check valve 60.
【0034】伝動機構55は、シリンダヘッド1の上部
に固定された支持ブロック61に固定されるシリンダ体
62と、動弁カム11に摺接しながら支持ブロック61
の上部に摺動可能に嵌合されるリフタ63と、該リフタ
63に上端を当接させてシリンダ体62の上部に摺動可
能に嵌合されるカム従動ピストン64と、吸気弁5の上
端に当接しながらシリンダ体62の下部に摺動可能に嵌
合される弁駆動ピストン65とを備え、両ピストン64
,65間に伝動油室56が形成される。The transmission mechanism 55 includes a cylinder body 62 fixed to a support block 61 fixed to the upper part of the cylinder head 1, and a cylinder body 62 fixed to the support block 61 while slidingly contacting the valve drive cam 11.
a lifter 63 that is slidably fitted to the upper part of the cylinder body 62; a cam driven piston 64 that is slidably fitted to the upper part of the cylinder body 62 with its upper end in contact with the lifter 63; and a valve driving piston 65 slidably fitted to the lower part of the cylinder body 62 while abutting on both pistons 64.
, 65, a transmission oil chamber 56 is formed between them.
【0035】シリンダ体62は、その中間部に仕切壁6
6を有する円筒状に形成されるものであり、カム従動ピ
ストン64は仕切壁66との間に上部油室56aを画成
しながらシリンダ体62の上部に摺動可能に嵌合され、
弁駆動ピストン65は仕切壁66との間に下部油室56
bを画成しながらシリンダ体62の下部に摺動可能に嵌
合される。而して上部油室56aおよび下部油室56b
は、上部油室56aから下部油室56bに向けての油の
流通のみを許容すべく仕切壁66の下部油室56b側に
配設されたチェック弁67を介して接続されるものであ
り、協働して伝動油室56を形成する。また上部油室5
6a内にはカム従動ピストン64をリフタ63側に付勢
するばね68が収納される。The cylinder body 62 has a partition wall 6 in its middle part.
The cam driven piston 64 is slidably fitted into the upper part of the cylinder body 62 while defining an upper oil chamber 56a between it and the partition wall 66.
The valve driving piston 65 has a lower oil chamber 56 between it and the partition wall 66.
The cylinder body 62 is slidably fitted to the lower part of the cylinder body 62 while defining a portion b. Thus, the upper oil chamber 56a and the lower oil chamber 56b
is connected via a check valve 67 disposed on the lower oil chamber 56b side of the partition wall 66 to allow oil to flow only from the upper oil chamber 56a to the lower oil chamber 56b, They cooperate to form a transmission oil chamber 56. Also, the upper oil chamber 5
A spring 68 that biases the cam driven piston 64 toward the lifter 63 is housed in the spring 6a.
【0036】しかも仕切壁66よりも下方においてシリ
ンダ体62の内面には環状凹部69が設けられており、
この環状凹部69と上部油室56aとを連通する油路7
0がシリンダ体62に穿設される。また弁駆動ピストン
65の上部は薄肉円筒状に形成されており、この薄肉円
筒部には下部油室56bを環状凹部69に常時連通させ
るオリフィス71が穿設される。Moreover, an annular recess 69 is provided on the inner surface of the cylinder body 62 below the partition wall 66.
Oil passage 7 communicating this annular recess 69 and upper oil chamber 56a
0 is drilled into the cylinder body 62. Further, the upper part of the valve drive piston 65 is formed into a thin cylindrical shape, and an orifice 71 that constantly communicates the lower oil chamber 56b with the annular recess 69 is bored in this thin cylindrical part.
【0037】かかる伝動機構55は、油圧解放弁57が
閉じているときの吸気弁5の全閉状態では図3で示した
状態にあり、この状態から動弁カム11の回転に応じて
カム従動ピストン64が下方に押下げられると、上部油
室56aの油圧が油路70およびオリフィス71を介し
て下部油室56bに導かれるが、下部油室56bの油圧
力よりも上部油室56aの油圧が所定値以上大きい状態
ではチェック弁67が開くので、チェック弁67を介し
て上部油室56aから下部油室56bに油圧が作用し、
弁駆動ピストン65が下方に押下げられる。The transmission mechanism 55 is in the state shown in FIG. 3 in the fully closed state of the intake valve 5 when the hydraulic pressure release valve 57 is closed, and from this state, the cam is driven in accordance with the rotation of the valve drive cam 11. When the piston 64 is pushed down, the oil pressure in the upper oil chamber 56a is guided to the lower oil chamber 56b via the oil passage 70 and the orifice 71, but the oil pressure in the upper oil chamber 56a is lower than the oil pressure in the lower oil chamber 56b. Since the check valve 67 opens when is larger than a predetermined value, hydraulic pressure acts from the upper oil chamber 56a to the lower oil chamber 56b via the check valve 67,
Valve drive piston 65 is pushed down.
【0038】この弁駆動ピストン65の下方への摺動途
中で油路70は環状凹部69を介して下部油室56bに
直接連通し、下部油室56bへの油の流入量が大となり
、弁駆動ピストン65はさらに下方に押さげられて、吸
気弁5が弁ばね7のばね力に抗して開弁する。During the downward sliding of the valve driving piston 65, the oil passage 70 directly communicates with the lower oil chamber 56b through the annular recess 69, and the amount of oil flowing into the lower oil chamber 56b increases, causing the valve to close. The drive piston 65 is further pushed downward, and the intake valve 5 opens against the spring force of the valve spring 7.
【0039】吸気弁5が全閉状態になった後に、動弁カ
ム11による押圧力が解除されると、吸気弁5は弁ばね
7のばね力により上方すなわち閉弁方向に駆動される。
この吸気弁5の閉弁作動により弁駆動ピストン65も上
方に押上げられ、下部油室56bの油は油路70を経て
上部油室56aに戻される。After the intake valve 5 is fully closed, when the pressing force by the valve operating cam 11 is released, the intake valve 5 is driven upward by the spring force of the valve spring 7, that is, in the valve closing direction. This valve-closing operation of the intake valve 5 also pushes the valve drive piston 65 upward, and the oil in the lower oil chamber 56b is returned to the upper oil chamber 56a through the oil passage 70.
【0040】而して吸気弁5の閉弁作動途中で環状凹部
69および下部油室56b間の直接の連通状態が解除さ
れ、下部油室56bおよび環状凹部69間にオリフィス
71が介在するようになると、下部油室56bから上部
油室56aへの油の戻り量が制限される。このため、吸
気弁5の上方への移動速度すてわち閉弁速度が閉弁作動
途中から緩められ、吸気弁5が緩やかに着座することに
より、着座時の衝撃が緩和される。During the closing operation of the intake valve 5, the direct communication between the annular recess 69 and the lower oil chamber 56b is released, and the orifice 71 is interposed between the lower oil chamber 56b and the annular recess 69. Then, the amount of oil returning from the lower oil chamber 56b to the upper oil chamber 56a is limited. Therefore, the upward movement speed of the intake valve 5, that is, the valve closing speed, is slowed down in the middle of the valve closing operation, and the intake valve 5 is seated gently, so that the impact upon seating is alleviated.
【0041】上記伝動機構55における伝動油室56す
なわち油路70の油圧を、吸気弁5の開弁作動途中で解
放すると、伝動油室56は弁ばね7のばね力に打勝って
吸気弁5を開弁し続けるだけの伝達機能を失うことにな
り、吸気弁5は、動弁カム11がリフタ63を下方に押
続けるにもかかわらず、前記油圧解放時から弁ばね7の
弾発力により閉弁作動を開始し、伝動油室56は収縮す
る。When the hydraulic pressure in the transmission oil chamber 56 , that is, the oil passage 70 in the transmission mechanism 55 is released during the opening operation of the intake valve 5 , the transmission oil chamber 56 overcomes the spring force of the valve spring 7 and closes the intake valve 5 . The transmission function to keep the valve open is lost, and even though the valve operating cam 11 continues to push the lifter 63 downward, the intake valve 5 is prevented by the elastic force of the valve spring 7 from the time of hydraulic pressure release. The valve closing operation starts, and the transmission oil chamber 56 contracts.
【0042】油圧解放弁57は、上述のように吸気弁5
の開弁作動途中での伝動油室56からの油圧解放を司ど
るものであり、油路70に連通して支持ブロック61に
穿設された通路74と、アキュムレータ58の蓄圧室9
2に連通しながら支持ブロック61に穿設された通路7
5との間に介設される。The hydraulic pressure release valve 57 is connected to the intake valve 5 as described above.
It controls the release of hydraulic pressure from the transmission oil chamber 56 during the valve opening operation, and connects a passage 74 bored in the support block 61 and communicating with the oil passage 70, and the pressure accumulation chamber 9 of the accumulator 58.
A passage 7 bored in the support block 61 while communicating with the passage 7
5.
【0043】この油圧解放弁57は、制御弁部76と、
該制御弁部76を駆動する電磁駆動部77とから成るも
のである。而して制御弁部76は、弁ハウジング78に
、両通路74,75間の連通、遮断を切換可能な主弁体
79が摺動可能に嵌合されるとともに該主弁体79の開
閉移動を司るパイロット弁80が設けられて成り、電磁
駆動部77はパイロット弁80を開閉駆動すべく制御弁
部76に連設される。すなわち電磁駆動部77のケーシ
ング81に制御弁部76の弁ハウジング78が結合され
る。[0043] This hydraulic release valve 57 includes a control valve section 76,
and an electromagnetic drive section 77 that drives the control valve section 76. The control valve section 76 has a main valve body 79 slidably fitted into the valve housing 78 and capable of switching between communication and isolation between the passages 74 and 75, and opening/closing movement of the main valve body 79. The electromagnetic drive section 77 is connected to the control valve section 76 to open and close the pilot valve 80 . That is, the valve housing 78 of the control valve section 76 is coupled to the casing 81 of the electromagnetic drive section 77 .
【0044】主弁体79は有底円筒状に形成される。而
して該主弁体79は、その前面に通路74すなわち伝動
油室56の油圧を開弁方向に作用させながら通路74,
75間を遮断する方向にばね付勢されてハウジング78
内に摺動可能に嵌合されており、この主弁体79の背部
にはパイロット室82が形成される。したがって主弁体
79には、通路74の油圧が開弁方向に作用し、パイロ
ット室82の油圧およびばね力が閉弁方向に作用するこ
とになる。さらに主弁体79には通路74をパイロット
室82に通じさせるオリフィス83が設けられる。The main valve body 79 is formed into a cylindrical shape with a bottom. The main valve body 79 opens the passage 74, ie, the hydraulic pressure of the transmission oil chamber 56, while acting on its front surface in the valve opening direction.
The housing 78 is biased by a spring in a direction that blocks the gap between the housing 75 and the housing 78.
A pilot chamber 82 is formed at the back of the main valve body 79 . Therefore, the oil pressure in the passage 74 acts on the main valve body 79 in the valve opening direction, and the oil pressure and spring force in the pilot chamber 82 act on the main valve body 79 in the valve closing direction. Further, the main valve body 79 is provided with an orifice 83 that allows the passage 74 to communicate with the pilot chamber 82 .
【0045】パイロット弁80は、前記パイロット室8
2と外部との間に介設されるものであり、電磁駆動部7
7により駆動される。すなわち電磁駆動部77は、ソレ
ノイド84と、該ソレノイド84により駆動される可動
コア85とを備え、ソレノイド84が励磁されたときの
可動コア85の移動に応じてパイロット弁80は開弁作
動する。The pilot valve 80 is connected to the pilot chamber 8.
2 and the outside, and the electromagnetic drive unit 7
7. That is, the electromagnetic drive unit 77 includes a solenoid 84 and a movable core 85 driven by the solenoid 84, and the pilot valve 80 opens in response to the movement of the movable core 85 when the solenoid 84 is energized.
【0046】このような油圧解放弁57において、電磁
駆動部77のソレノイド84を励磁するとパイロット弁
80が開弁し、パイロット室82の油圧が解放される。
したがって主弁体79の両面に作用する油圧のバランス
がくずれ、その前面に作用している通路74の油圧によ
る開弁力が、パイロット室82の油圧およびばねによる
閉弁力に打勝って開弁作動する。In such a hydraulic release valve 57, when the solenoid 84 of the electromagnetic drive unit 77 is energized, the pilot valve 80 opens and the hydraulic pressure in the pilot chamber 82 is released. Therefore, the balance of the hydraulic pressure acting on both sides of the main valve body 79 is lost, and the valve opening force due to the hydraulic pressure of the passage 74 acting on the front surface overcomes the hydraulic pressure of the pilot chamber 82 and the valve closing force due to the spring, and the valve opens. Operate.
【0047】ソレノイド84の消磁によるパイロット弁
80の閉弁時には、オリフィス83を介してパイロット
室82に通路74の油圧が作用し、主弁体79が閉弁作
動する。When the pilot valve 80 is closed by demagnetizing the solenoid 84, the hydraulic pressure in the passage 74 acts on the pilot chamber 82 through the orifice 83, and the main valve body 79 is operated to close.
【0048】アキュムレータ58は、支持ブロック61
に設けられた有底の摺動穴88に、アキュムレータピス
トン89が摺動可能に嵌合されて成り、摺動穴88の閉
塞端とアキュムレータピストン89との間に蓄圧室92
が画成され、摺動穴88の解放端を塞ぐキャップ90と
アキュムレータ用ピストン89との間には蓄圧室92の
容積を収縮する方向にアキュムレータピストン89を付
勢するアキュムレータばね91が縮設される。[0048] The accumulator 58 is connected to the support block 61.
An accumulator piston 89 is slidably fitted into a bottomed sliding hole 88 provided in the bottom, and a pressure accumulation chamber 92 is formed between the closed end of the sliding hole 88 and the accumulator piston 89.
An accumulator spring 91 is compressed between the cap 90 that closes the open end of the sliding hole 88 and the accumulator piston 89, and that biases the accumulator piston 89 in a direction to contract the volume of the pressure accumulation chamber 92. Ru.
【0049】フィード弁59は、前記アキュムレータ5
8の蓄圧室92と、通路74との間で、前記油圧解放弁
57を迂回して支持ブロック61に配設されるものであ
り、蓄圧室92から通路74に向けての油の流通のみを
許容するものである。またチェック弁60は、蓄圧室9
2およびフィード弁59の接続部に接続されるものであ
り、蓄圧室92およびフィード弁59側に向けての油の
流通を許容すべくして支持ブロック61に配設される。The feed valve 59 is connected to the accumulator 5.
It is disposed in the support block 61 between the pressure accumulation chamber 92 of No. 8 and the passage 74, bypassing the hydraulic pressure release valve 57, and only allows oil to flow from the pressure accumulation chamber 92 to the passage 74. It is permissible. In addition, the check valve 60 is connected to the pressure accumulation chamber 9.
2 and the feed valve 59, and is disposed on the support block 61 to allow oil to flow toward the pressure accumulation chamber 92 and the feed valve 59 side.
【0050】また支持ブロック1には、吸気弁5が完全
に閉弁した状態で該吸気弁5の上端を検出するリフトセ
ンサSが配設される。A lift sensor S is also disposed on the support block 1 to detect the upper end of the intake valve 5 when the intake valve 5 is completely closed.
【0051】ところで、上記伝動機構55、油圧解放弁
57、アキュムレータ58、フィード弁59およびチェ
ック弁60は、多気筒内燃機関における各気筒の吸気弁
5に対応してそれぞれ配設されるものであり、各気筒に
おけるチェック弁60は、各気筒に共通にしてシリンダ
ヘッド1に穿設された共通油路93に接続され、この共
通油路93は、調圧弁94を備える分岐油路34に接続
される。By the way, the transmission mechanism 55, hydraulic pressure release valve 57, accumulator 58, feed valve 59, and check valve 60 are respectively arranged corresponding to the intake valve 5 of each cylinder in a multi-cylinder internal combustion engine. The check valve 60 in each cylinder is connected to a common oil passage 93 bored in the cylinder head 1 for each cylinder, and this common oil passage 93 is connected to a branch oil passage 34 provided with a pressure regulating valve 94. Ru.
【0052】調圧弁94は、シリンダヘッド1の側面に
取付けられるハウジング95と、該ハウジング95に摺
動自在に嵌合されるスプール96とを備える。ハウジン
グ95には、分岐油路34の上流側部分34aに連なる
入力ポート97と、分岐油路34の下流側部分34bに
連なる出力ポート98と、オイルバス32に連通してシ
リンダヘッド1に穿設された解放油路100に連なる解
放ポート99とが設けられる。またハウジング95には
、一端を閉塞した大径摺動孔101と、大径摺動孔10
1の他端に同軸に連なる小径摺動孔102とが穿設され
ており、スプール96は大径摺動孔101および小径摺
動孔102に摺動自在に嵌合される。而して大径摺動穴
101の一端とスプール96の一端との間にはばね10
3が縮設される。さらにハウジング95には、オリフィ
ス104を介して出力ポート98に連なる背圧室105
が、スプール96の他端側を臨ませて形成される。The pressure regulating valve 94 includes a housing 95 attached to the side surface of the cylinder head 1, and a spool 96 slidably fitted into the housing 95. The housing 95 has an input port 97 connected to the upstream portion 34a of the branch oil passage 34, an output port 98 connected to the downstream portion 34b of the branch oil passage 34, and an output port 98 connected to the oil bath 32 and bored in the cylinder head 1. A release port 99 connected to the release oil passage 100 is provided. The housing 95 also has a large diameter sliding hole 101 with one end closed, and a large diameter sliding hole 10
A small-diameter sliding hole 102 coaxially connected is bored at the other end of the spool 96, and the spool 96 is slidably fitted into the large-diameter sliding hole 101 and the small-diameter sliding hole 102. A spring 10 is disposed between one end of the large diameter sliding hole 101 and one end of the spool 96.
3 will be reduced. Further, the housing 95 includes a back pressure chamber 105 connected to the output port 98 via an orifice 104.
is formed with the other end of the spool 96 facing.
【0053】スプール96は、入力ポート97と出力ポ
ート98とを連通する位置、出力ポート98を入力ポー
ト97および解放ポート99から隔絶する位置、ならび
に出力ポート98を解放ポート99に連通する位置を、
背圧室105の油圧力と軸方向一端に作用するばね10
3のばね力との大小関係による軸方向位置変化に応じて
切換えるものである。The spool 96 has a position that communicates the input port 97 and the output port 98, a position that isolates the output port 98 from the input port 97 and the release port 99, and a position that communicates the output port 98 with the release port 99.
The hydraulic pressure of the back pressure chamber 105 and the spring 10 acting on one end in the axial direction
The switching is performed according to the change in the axial position due to the magnitude relationship with the spring force No. 3.
【0054】かかる調圧弁94において、背圧室105
の油圧が低いときにはスプール96は図3で示すように
入力ポート97および出力ポート98を連通させた位置
にあり、この状態で、分岐油路34の上流側部分34a
から入力ポート97に油圧が作用すると、該油圧は出力
ポート98を介して分岐油路34の下流側部分34bに
作用するとともにオリフィス104を介して背圧室10
5に作用し、背圧室105に作用した油圧により、ばね
103のばね力に抗して出力ポート98を入力ポート9
7および解放ポート99から隔絶する位置に押圧する油
圧力がスプール96に作用する。而して出力ポート98
の油圧がさらに高くなると、スプール96は出力ポート
98を解放ポート99に連通させる位置に駆動される。
したがってスプール96は、ばね103のばね力と、背
圧室105の油圧による油圧力とがバランスするように
移動して、入力ポート97と出力ポート98とを連通す
る位置、出力ポート98を入力ポート97および解放ポ
ート99から隔絶する位置、ならびに出力ポート98を
解放ポート99に連通する位置を切換え、それにより分
岐油路34の上流側部分34aの油圧が制御されて下流
側部分34bすなわち共通油路93に作用することにな
る。In the pressure regulating valve 94, the back pressure chamber 105
When the oil pressure is low, the spool 96 is in a position where the input port 97 and the output port 98 are communicated with each other as shown in FIG.
When hydraulic pressure acts on the input port 97 from the input port 97, the hydraulic pressure acts on the downstream portion 34b of the branch oil passage 34 through the output port 98, and also flows through the orifice 104 into the back pressure chamber 10.
5 and the hydraulic pressure acting on the back pressure chamber 105 causes the output port 98 to move against the spring force of the spring 103 to the input port 9.
Hydraulic pressure acts on the spool 96 to push it into a position spaced from the spool 96 and the release port 99 . Therefore, output port 98
As the oil pressure increases further, the spool 96 is driven into a position that communicates the output port 98 with the release port 99. Therefore, the spool 96 is moved so that the spring force of the spring 103 and the hydraulic pressure caused by the hydraulic pressure of the back pressure chamber 105 are balanced, and the spool 96 is moved to a position where the input port 97 and the output port 98 are communicated with each other, and the output port 98 is connected to the input port. 97 and the release port 99, and the position where the output port 98 is communicated with the release port 99, thereby controlling the oil pressure in the upstream portion 34a of the branch oil passage 34 and controlling the oil pressure in the downstream portion 34b, that is, the common oil passage. 93.
【0055】次にこの実施例の作用について説明すると
、位相制御手段10では、油圧室20の油圧によりピス
トン21に作用する油圧力と、ピストン21を付勢する
戻しばね22のばね力とがバランスする位置に該ピスト
ン21が移動することにより、クランク軸および動弁カ
ム軸9の回転位相すなわち吸気弁5の開閉時期が連続的
に制御されるものであり、開閉時期を連続的に変化させ
るためには油圧室20に作用する油圧を連続的に変化さ
せればよい。而して、油圧制御弁14は、給油位置、遮
断位置および解放位置間で軸方向移動可能にしてハウジ
ング40に摺動自在に嵌合されるスプール41に、ばね
49によって給油位置に向けてのばね力を作用さるせと
ともに、背圧室51の油圧による力およびリニアソレノ
イド42の軸方向推力を解放位置側に向けて作用させ、
それらの力のバランスにより油圧室20の油圧を連続的
に制御すべく構成されるものであり、リニアソレノイド
42の入力電気量たとえば印加電流を変化させるだけの
簡単な制御により油圧室20の油圧を連続的に変化させ
ることが可能である。Next, the operation of this embodiment will be explained. In the phase control means 10, the hydraulic pressure acting on the piston 21 due to the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 20 and the spring force of the return spring 22 that biases the piston 21 are balanced. By moving the piston 21 to the position, the rotational phase of the crankshaft and the valve drive camshaft 9, that is, the opening and closing timing of the intake valve 5 is continuously controlled. For this purpose, the hydraulic pressure acting on the hydraulic chamber 20 may be continuously changed. The hydraulic control valve 14 is movable in the axial direction between a refueling position, a cutoff position, and a release position, and is attached to a spool 41 that is slidably fitted into the housing 40 and is moved toward the refueling position by a spring 49. While applying a spring force, the force due to the hydraulic pressure of the back pressure chamber 51 and the axial thrust of the linear solenoid 42 are applied toward the release position side,
The system is configured to continuously control the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 20 by the balance of these forces, and the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 20 can be controlled by simply changing the amount of electricity input to the linear solenoid 42, such as the applied current. It is possible to change it continuously.
【0056】本発明の他の実施例として、図9で示すよ
うに、スプール41をばね49′のばね力およびリニア
ソレノイド42′の軸方向推力とで給油位置側に付勢す
るとともに出力ポート44の油圧を背圧としてスプール
41を解放位置側に付勢するように油圧制御弁14′を
構成してもよく、この場合、出力ポート44から出力さ
れる油圧PC とリニアソレノイド42′の印加電流I
との関係は図10で示すようになる。As another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9, the spool 41 is urged toward the refueling position by the spring force of the spring 49' and the axial thrust of the linear solenoid 42', and the output port 44 The hydraulic control valve 14' may be configured to bias the spool 41 toward the release position using the hydraulic pressure PC as back pressure. In this case, the hydraulic pressure PC output from the output port 44 and the current applied to the linear solenoid 42' I
The relationship with is shown in FIG.
【0057】以上の実施例では、シリンダヘッド1に設
けられた油タンクとしてのオイルバス32から作動油を
汲上げるポンプPを油圧源としたが、クランク軸まわり
の潤滑油供給を行なうための油タンクとしてのオイルパ
ンから作動油を汲上げるポンプを油圧源とするようにし
てもよい。また本発明は、機関弁としての排気弁に関連
して実施することも可能である。In the above embodiment, the hydraulic power source is the pump P that pumps up hydraulic oil from the oil bath 32 as an oil tank provided in the cylinder head 1. The hydraulic power source may be a pump that pumps up hydraulic oil from an oil pan serving as a tank. Furthermore, the present invention can also be implemented in connection with an exhaust valve as an engine valve.
【0058】[0058]
【発明の効果】以上のように本発明の第1の特徴によれ
ば、油圧制御弁は、油圧源に通じる入力ポート、油圧室
に通じる出力ポートならびに油タンクに通じる解放ポー
トを備えるハウジングと、入力ポートを出力ポートに連
通させる給油位置、入力ポート、出力ポートおよび解放
ポートを相互に隔絶する遮断位置、ならびに出力ポート
を解放ポートに連通する解放位置間で軸方向移動可能に
してハウジングに摺動自在に嵌合されるスプールと、前
記給油位置に向けてスプールを付勢すべくハウジングお
よびスプールの一端間に介設されるばねと、スプールに
その軸方向いずれか一方に向けて付勢する作動力を発揮
するアクチュエータとを備え、出力ポートに通じる背圧
室が前記解放位置に向けての油圧力を発揮すべくスプー
ルの他端側を臨ませて形成され、前記アクチュエータは
、作動位置とは無関係に入力電気量に対応した推力を発
揮すべく構成されるので、アクチュエータの入力電気量
を変化させるだけの簡単な制御で油圧室の油圧を連続的
に変化させ、それによりクランク軸および動弁カム軸間
の回転位相を連続的に変化させることが可能となる。As described above, according to the first feature of the present invention, a hydraulic control valve includes a housing having an input port communicating with a hydraulic pressure source, an output port communicating with a hydraulic chamber, and a release port communicating with an oil tank; Slides into the housing and is axially movable between a refueling position that communicates the input port with the output port, a blocking position that isolates the input port, output port, and release port from each other, and a release position that communicates the output port with the release port. A spool that is freely fitted, a spring that is interposed between the housing and one end of the spool to bias the spool toward the refueling position, and a spring that biases the spool in one of its axial directions. A back pressure chamber communicating with the output port is formed with the other end of the spool facing to exert hydraulic pressure toward the release position, and the actuator is in the operating position. Since the structure is configured to exert a thrust corresponding to the amount of input electricity regardless of the amount of electricity input, the oil pressure in the hydraulic chamber can be continuously changed by simply changing the amount of electricity input to the actuator, thereby controlling the crankshaft and valve train. It becomes possible to continuously change the rotational phase between the camshafts.
【0059】また本発明の第2の特徴によれば、アクチ
ュエータはリニアソレノイドであるので、アクチュエー
タに必要な特性を容易に得ることができる。According to the second feature of the present invention, since the actuator is a linear solenoid, the characteristics required for the actuator can be easily obtained.
【0060】本発明の第3の特徴によれば、遮断位置に
あるスプールと、非作動状態にあるアクチュエータとの
間には一定の空隙が設定されるので、リニアソレノイド
に特有の不安定域を避けて安定領域のみでリニアソレノ
イドに軸方向推力を発揮させることができる。According to the third feature of the present invention, a certain gap is set between the spool in the cutoff position and the actuator in the non-operating state, so that the unstable region peculiar to linear solenoids is avoided. This allows the linear solenoid to exert axial thrust only in the stable region.
【0061】さらに本発明の第4の特徴によれば、出力
ポートはオリフィスを介して背圧室に連通されるので、
油圧室側の油圧変動が背圧室に直接作用して油圧制御弁
の作動に悪影響が及ぶことを防止することができる。Furthermore, according to the fourth feature of the present invention, since the output port is communicated with the back pressure chamber via the orifice,
It is possible to prevent hydraulic fluctuations on the hydraulic chamber side from directly acting on the back pressure chamber and adversely affecting the operation of the hydraulic control valve.
【図1】本発明の一実施例の全体縦断側面図である。FIG. 1 is an overall vertical sectional side view of an embodiment of the present invention.
【図2】位相制御手段の拡大縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of the phase control means.
【図3】リニアソレノイドの印加電流に対応する軸方向
推力特性図である。FIG. 3 is an axial thrust characteristic diagram corresponding to applied current of a linear solenoid.
【図4】リニアソレノイドのストロークに対応する軸方
向推力特性図である。FIG. 4 is an axial thrust characteristic diagram corresponding to the stroke of a linear solenoid.
【図5】油圧制御弁のスプールに作用する力を簡略化し
て示す図である。FIG. 5 is a simplified diagram showing the force acting on the spool of the hydraulic control valve.
【図6】リニアソレノイドの印加電流と油圧との関係を
示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between applied current to a linear solenoid and oil pressure.
【図7】リニアソレノイドとスプールとの接触部拡大断
面図である。FIG. 7 is an enlarged sectional view of a contact portion between a linear solenoid and a spool.
【図8】リフト量制御手段の拡大縦断面図である。FIG. 8 is an enlarged vertical sectional view of lift amount control means.
【図9】本発明の他の実施例の図5に対応する図である
。FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG. 5 of another embodiment of the present invention.
【図10】図9の油圧制御弁における図6に対応する図
である。10 is a diagram corresponding to FIG. 6 of the hydraulic control valve of FIG. 9; FIG.
5 機関弁としての吸気弁
9 動弁カム軸10
位相制御手段13
作動機構14,14′ 油圧制御弁
20 油圧室
21 ピストン32
油タンクとしてのオイルバス40
ハウジング41
スプール42,42′ アクチュエータと
してのリニアソレノイド
43 入力ポート44
出力ポート45
解放ポート49,49′ ばね
50 オリフィス51
背圧室
54 空隙5 Intake valve 9 as an engine valve Valve drive camshaft 10
Phase control means 13
Operating mechanism 14, 14' Hydraulic control valve 20 Hydraulic chamber 21 Piston 32
Oil bath 40 as an oil tank
Housing 41
Spools 42, 42' Linear solenoid 43 as actuator Input port 44
Output port 45
Release port 49, 49' Spring 50 Orifice 51
Back pressure chamber 54 void
Claims (4)
た機関弁(5)を駆動するための動弁カム軸(9)およ
びクランク軸間には、軸方向移動位置に応じて動弁カム
軸(9)およびクランク軸の回転位相を制御可能であっ
て軸方向一端面を油圧室(20)に臨ませるとともに該
油圧室(20)の容積を縮小する側にばね付勢されたピ
ストン(21)を有する作動機構(13)と、前記油圧
室(20)の油圧を制御する油圧制御弁(14,14′
)とを備える位相制御手段(10)が介設される内燃機
関の動弁装置において、油圧制御弁(14,14′)は
、油圧源(P)に通じる入力ポート(43)、油圧室(
20)に通じる出力ポート(44)ならびに油タンク(
32)に通じる解放ポート(45)を備えるハウジング
(40)と、入力ポート(43)を出力ポート(44)
に連通させる給油位置、入力ポート(43)、出力ポー
ト(44)および解放ポート(45)を相互に隔絶する
遮断位置、ならびに出力ポート(44)を解放ポート(
45)に連通する解放位置間で軸方向移動可能にしてハ
ウジング(40)に摺動自在に嵌合されるスプール(4
1)と、前記給油位置に向けてスプール(41)を付勢
すべくハウジング(40)およびスプール(41)の一
端間に介設されるばね(49,49′)と、スプール(
41)にその軸方向いずれか一方に向けて付勢する作動
力を発揮するアクチュエータ(42,42′)とを備え
、出力ポート(44)に通じる背圧室(51)が前記解
放位置に向けての油圧力を発揮すべくスプール(41)
の他端側を臨ませて形成され、前記アクチュエータ(4
2,42′)は、作動位置とは無関係に入力電気量に対
応した推力を発揮すべく構成されることを特徴とする内
燃機関の動弁装置。Claim 1: Between a valve drive camshaft (9) and a crankshaft for driving an engine valve (5) supported in an openable and closable manner on the engine body (E), a valve drive is provided according to the axial movement position. A piston that can control the rotational phase of the camshaft (9) and the crankshaft, has one axial end face facing the hydraulic chamber (20), and is biased by a spring in a direction that reduces the volume of the hydraulic chamber (20). (21); and hydraulic control valves (14, 14') that control the hydraulic pressure in the hydraulic chamber (20).
) In a valve train for an internal combustion engine in which a phase control means (10) is interposed, the hydraulic control valve (14, 14') includes an input port (43) communicating with a hydraulic pressure source (P), a hydraulic chamber (
20) leading to the output port (44) as well as the oil tank (
a housing (40) with a release port (45) leading to the input port (43) and an output port (44);
a refueling position where the input port (43), the output port (44) and the release port (45) are separated from each other, and a blocking position where the output port (44) is connected to the release port (
The spool (45) is slidably fitted into the housing (40) and is axially movable between release positions communicating with the spool (45).
1), a spring (49, 49') interposed between the housing (40) and one end of the spool (41) to bias the spool (41) toward the refueling position, and a spool (41);
41) and an actuator (42, 42') that exerts an actuating force to urge it in either one of the axial directions, and a back pressure chamber (51) communicating with the output port (44) is directed toward the release position. Spool (41) to exert all the hydraulic pressure
The actuator (4) is formed with the other end facing
2, 42') is a valve train for an internal combustion engine, characterized in that it is configured to exert a thrust corresponding to an input amount of electricity regardless of the operating position.
はリニアソレノイドであることを特徴とする請求項1記
載の内燃機関の動弁装置。[Claim 2] The actuator (42, 42')
The valve operating system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein is a linear solenoid.
非作動状態にあるアクチュエータ(42,42′)との
間には一定間隔の空隙(54)が設定されることを特徴
とする請求項2記載の内燃機関の動弁装置。[Claim 3] A spool (41) in a blocking position;
3. The valve operating system for an internal combustion engine according to claim 2, wherein a gap (54) is provided at a constant interval between the actuators (42, 42') in a non-operating state.
(50)を介して背圧室(51)に連通されることを特
徴とする請求項1記載の内燃機関の動弁装置。4. The valve operating system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the output port (44) is communicated with a back pressure chamber (51) via an orifice (50).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5461191A JP2890214B2 (en) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | Valve train for internal combustion engine |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04287809A true JPH04287809A (en) | 1992-10-13 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6401675B1 (en) | 1999-02-15 | 2002-06-11 | Unisia Jecs Corporation | Variable valve gear device of internal combustion engine |
JP2019199870A (en) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | アイシン精機株式会社 | Valve opening/closing timing control device |
-
1991
- 1991-03-19 JP JP5461191A patent/JP2890214B2/en not_active Expired - Fee Related
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US6401675B1 (en) | 1999-02-15 | 2002-06-11 | Unisia Jecs Corporation | Variable valve gear device of internal combustion engine |
US6513469B2 (en) | 1999-02-15 | 2003-02-04 | Unisia Jecs Corporation | Variable valve operating system of internal combustion engine |
DE10080467B4 (en) * | 1999-02-15 | 2007-11-29 | Hitachi, Ltd. | Adjustable valve train system of an internal combustion engine |
JP2019199870A (en) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | アイシン精機株式会社 | Valve opening/closing timing control device |
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