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JP2001082278A - 内燃機関の可変バルブタイミング装置 - Google Patents

内燃機関の可変バルブタイミング装置

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JP2001082278A
JP2001082278A JP25799899A JP25799899A JP2001082278A JP 2001082278 A JP2001082278 A JP 2001082278A JP 25799899 A JP25799899 A JP 25799899A JP 25799899 A JP25799899 A JP 25799899A JP 2001082278 A JP2001082278 A JP 2001082278A
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Japan
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housing
exhaust
rotor
timing
injection pump
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JP25799899A
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JP3619402B2 (ja
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Hitoshi Nakamura
仁 中村
Ichiro Fujimura
一郎 藤村
Yoshio Kawaraguchi
芳夫 川原口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Denso Corp
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
Denso Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】排気カムシャフトに固定されたロータと、この
ロータに対して所定範囲内で回動自在に連結されるとと
もにクランクシャフトと同期回転するように連結された
ハウジングとを具備し、ハウジングに対するロータの相
対位相を変化させることにより排気バルブの開閉タイミ
ングを可変に制御し得る内燃機関の可変バルブタイミン
グ装置において、大きな改造を施すことなく、インジェ
クションポンプによる燃料噴射タイミングを、クランク
シャフトの位相、すなわち吸気タイミングに同期させ
る。 【解決手段】前記ハウジング3に、燃料噴射用のインジ
ェクションポンプIpを駆動する駆動手段P1を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼル式内燃
機関において、排気バルブの開閉タイミングを可変とす
る可変バルブタイミング装置に関し、特に排気カムシャ
フトの回転を利用して燃料噴射用のインジェクションポ
ンプを駆動しているものに関する。
【0002】
【従来の技術】一般的にディーゼルエンジンにおいて
は、吸気バルブの開閉タイミングに合わせて燃料噴射用
のインジェクションポンプを駆動する必要がある。そし
てこのインジェクションポンプはカムシャフトに連動す
るように連結されている。ところで、例えばユニフロー
型のものにおいては、各気筒に排気バルブのみが設けら
れている構成であり、シリンダ内壁に設けられた吸気孔
からピストンの上下動を利用して吸気し、前記排気バル
ブを開成することに排気するようにしてある。したがっ
て、このようなエンジンにおけるインジェクションポン
プの駆動には排気カムシャフトが用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この種のエ
ンジンに、特開平11−132014号公報に示されて
いるような可変バルブタイミング装置を設ける場合に
は、この装置を排気カムシャフトに取り付けて、吸気タ
イミングに対する排気バルブの開閉タイミングを変化さ
せることとなるため、インジェクションポンプの位相
が、吸気タイミングに対してずれてしまうという不具合
が生じる。
【0004】
【課題を解決するための手段】係る不具合に鑑みて本発
明は、排気カムシャフトによるインジェクションポンプ
の直接駆動は行わず、可変バルブタイミング装置におい
て常にクランクシャフトと同期回転するハウジングに、
インジェクションポンプを駆動させるようにしたもので
ある。
【0005】
【発明の実施の形態】すなわち、本発明にかかる内燃機
関の可変バルブタイミング装置は、排気カムシャフトに
固定されたロータと、このロータに対して所定範囲内で
回動自在に連結されるとともにクランクシャフトと同期
回転するように連結されたハウジングとを具備し、ハウ
ジングに対するロータの相対位相を変化させることによ
り排気バルブの開閉タイミングを可変に制御し得るもの
であって、前記ハウジングに、燃料噴射用のインジェク
ションポンプを駆動する駆動手段を設けてなることを特
徴とする。
【0006】このようなものであれば、排気バルブの開
閉タイミングのみを変え得る例えばユニフロー型の内燃
機関において、常にクランクシャフトと同期回転するハ
ウジングに、インジェクションポンプを駆動させている
ので、可変バルブタイミング装置及びその周辺機構に大
きな改造を施すことなく、インジェクションポンプによ
る燃料噴射タイミングを、クランクシャフトの位相、す
なわち吸気タイミングに同期させることができるように
なる。
【0007】一方、ロータに対してハウジングを常に一
方向、具体的には進角方向に回転付勢する弾性体を具備
するものにおいて、この弾性体を効率よく配置し、特に
軸方向の長さ短縮を図るには、インジェクションポンプ
駆動用の駆動プーリをハウジングに固定するとともに、
この駆動プーリ内に、前記弾性体を収容する収容空間を
配設しておくことが望ましい。
【0008】
【実施例】本実施例に係るエンジンは、図1、図2に示
すように、2サイクル直列3気筒のディーゼルユニフロ
ータイプのものであり、シリンダ9の内壁に複数開口さ
せた吸入孔91からピストンPが下死点近傍に達した際
に吸気し、爆発後の排気ガスを各シリンダ9の上端に設
けた4つの排気口92から排出する。これら排気口92
にはそれぞれ排気バルブ4が設けてあり、これら排気バ
ルブ4は一対の排気カムシャフト1A、1Bに設けた排
気カム11によりそれぞれ開閉駆動される。排気カムシ
ャフト1A、1Bはギヤ列10を介して互いに同期逆回
転するように連結されており、一方の排気カムシャフト
1Aが、可変バルブタイミング装置5を介してクランク
シャフトCfにチェーン連結されている。また、各シリ
ンダ9の上端中央には、燃料噴射用の図示しないインジ
ェクションノズルが配設されており、このインジェクシ
ョンノズルには、インジェクションポンプIpから、図
示しないインジェクションパイプ、インジェクションノ
ズルホルダIh等を介して燃料が圧送されるようにして
ある。このインジェクションポンプIpは、後述するが
可変タイミング装置5に取り付けた駆動プーリP1によ
りベルト駆動されるようにしてある。
【0009】可変バルブタイミング装置5は、いわゆる
揺動シリンダ機構を利用したもので、排気カムシャフト
1に固定されたロータ2と、クランクシャフトCfに常
に同期回転するように連結されたハウジング3とを具備
し、ハウジング3に対するロータ2の相対位相を変化さ
せることにより排気バルブ4の開閉タイミングを可変に
制御し得る。そして、排気バルブ4の開閉タイミング
を、例えばアイドリング時には進角側へ移動させ、高負
荷時等には遅角側へ移動させることによりエンジンの燃
費や出力、あるいはドライバビリティの向上等に寄与さ
せている。
【0010】この可変バルブタイミング装置5について
詳述すれば、図3、図4に示すように、ロータ2は、円
筒形状をなし一方の排気カムシャフト1Aに外方端に固
着したロータ本体21と、このロータ本体21の外周か
ら互いに等間隔となるようにラジアル方向に突出させた
3本のベーン22とを具備するものである。ハウジング
3は、円板状のもので、その内部には、ロータ2を所定
範囲内で回動可能に保持する保持空間31が設けられて
いる。この保持空間31には、それぞれがロータ2の各
ベーン22を収容する断面扇形の3つの部屋32が設け
てあり、各ベーン22がそれぞれの部屋32を進角室3
2aと遅角室32bとの2つに仕切るように構成してあ
る。そして、このハウジング3の内方端部に止着された
タイミングスプロケットSP1を、タイミングチェーン
CHを介してクランクシャフトCfに設けた駆動スプロ
ケットSP2に連結することにより、クランクシャフト
Cfと常に同期回転するように構成されている。
【0011】かかる構成の可変バルブタイミング装置5
は、前記進角室32aと遅角室32bとのいずれかに、
図示しない切換制御弁たるオイルコントロールバルブを
介して圧油を導入しあるいは排出してベーン22を移動
させることにより、ハウジング3に対するロータ2の相
対位相、すなわちクランクシャフトCfに対する排気カ
ムシャフト1A、1Bの相対位相を任意に変化させ、排
気バルブの開閉タイミングを制御する。
【0012】しかして、本実施例においては、ハウジン
グ3の外方端面に、スプリングケース8をボルトにより
止着し、このスプリングケース8に外嵌するようにイン
ジェクションポンプ駆動用の駆動プーリP1を固定して
いる。この駆動プーリP1は、インジェクションポンプ
Ipのシャフトに止着された被駆動プーリP2にベルト
BTを介して連結してある。スプリングケース8は、円
筒状のケース本体81と、このケース本体81の内方端
に一体に設けられたフランジ部82とを具備するもので
あり、このフランジ部82の内方端面をハウジング3の
外方端面に取り付けてある。そしてこのスプリングケー
ス8には、フランジ部82の内方端面に開口し深さがケ
ース本体81の略半部にまで至る断面リング状のスプリ
ング収容溝Sを設けており、このスプリング収容溝Sに
弾性体たるトーションスプリング6を収容している。こ
のトーションスプリング6は、一端をスプリングケース
8に、また他端を可変バルブタイミング装置5のロータ
2に係合させてあり、ロータ2に対してハウジング3を
常に進角側に回転付勢する。これは、油圧力が作用しな
い例えばエンジン停止時には、必ずハウジング3を進角
側の回動端(図4の状態)にまで移動させ、エンジン始
動時等において、排気バルブ4が最進角タイミングで確
実に開閉されるように図ったものである。
【0013】このように構成した本実施例によれば、ク
ランクシャフトCfと同期回転するハウジング3に、イ
ンジェクションポンプIpを駆動させているため、イン
ジェクションポンプIpによる燃料噴射タイミングを、
クランクシャフトCfの位相、すなわち吸気タイミング
に常に同期させることができるようになる。しかも、ハ
ウジング3の軸方向に沿って外側に駆動プーリP1を配
設した構成であり、従来の駆動プーリの配置位置をほと
んど変更しなくともよいため、大きな改造を施すことな
く実現することが可能となる。
【0014】さらに、トーションスプリング6を収容す
るスプリングケース8を、駆動プーリP1内に配置し、
これらスプリングケース8及び駆動プーリP1を位置的
にオーバーラップさせているため、特に軸方向の長さを
短縮できて、コンパクト化を図ることができる。なお、
本発明は上記実施例に限られず、種々の変形が可能であ
る。例えば、エンジンは、ユニフロー型のものに限られ
ず、排気バルブタイミングのみを変え得る構成のもので
あれば本発明を有効に適用することができる。その他に
も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能で
あるのは言うまでもない。
【0015】
【発明の効果】以上に詳述した本発明によれば、排気カ
ムシャフトに固定されたロータと、このロータに対して
所定範囲内で回動自在に連結されるとともにクランクシ
ャフトと同期回転するように連結されたハウジングとを
具備する可変タイミング装置において、常にクランクシ
ャフトと同期回転するハウジングに、インジェクション
ポンプを駆動させるようにしているので、この可変バル
ブタイミング装置及びその周辺機構に大きな改造を施す
ことなく、インジェクションポンプによる燃料噴射タイ
ミングを、クランクシャフトの位相、すなわち吸気タイ
ミングに同期させることができるようになる。
【0016】一方、ロータに対してハウジングを常に一
方向、具体的には進角方向に回転付勢する弾性体を具備
するものにおいて、この弾性体を効率よく配置し、特に
軸方向の長さ短縮を図るには、インジェクションポンプ
駆動用の駆動プーリをハウジングに固定するとともに、
この駆動プーリ内に、前記弾性体を収容する収容空間を
配設しておくことが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるエンジンの内部構造
を示す概略全体図。
【図2】同実施例におけるエンジンの部分側断面図。
【図3】同実施例における可変バルブタイミング装置を
示す側断面図。
【図4】同実施例におけるロータ及びハウジングを示す
正断面図。
【符号の説明】
1…排気カムシャフト 2…ロータ 3…ハウジング 4…排気バルブ 5…可変バルブタイミング装置 6…弾性体(トーションスプリング) P1…駆動プーリ(駆動手段) Ip…インジェクションポンプ S…収容空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤村 一郎 大阪府池田市桃園2丁目1番1号 ダイハ ツ工業株式会社内 (72)発明者 川原口 芳夫 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 3G016 AA03 AA08 AA12 BA06 BA23 BA28 CA25 CA27 CA29 CA59 DA01 GA01 3G092 AA02 AA03 AA06 AA11 DA02 DA09 DA14 DG02 DG05 FA50

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】排気カムシャフトに固定されたロータと、
    このロータに対して所定範囲内で回動自在に連結される
    とともにクランクシャフトと同期回転するように連結さ
    れたハウジングとを具備し、ハウジングに対するロータ
    の相対位相を変化させることにより排気バルブの開閉タ
    イミングを可変に制御し得るものであって、前記ハウジ
    ングに、燃料噴射用のインジェクションポンプを駆動す
    る駆動手段を設けてなることを特徴とする内燃機関の可
    変バルブタイミング装置。
  2. 【請求項2】ロータに対してハウジングを常に一方向に
    回転付勢する弾性体を具備するものであって、このハウ
    ジングに駆動手段たる駆動プーリを固定するとともに、
    この駆動プーリ内に、前記弾性体を収容する収容空間を
    配設したことを特徴とする請求項1記載の内燃機関の可
    変バルブタイミング装置。
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US7503294B2 (en) 2003-12-22 2009-03-17 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Apparatus for controlling valve opening/closing timing
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