JP5143833B2 - 油圧作動式弁制御システムおよびそのようなシステムを備える内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関用の油圧作動式弁制御システムに関する。本発明はさらに、そのようなシステムを装備した内燃機関に関する。

内燃機関には、燃焼室へのまたは燃焼室からの空気−燃料混合物または排気ガスの流れを最適化するため、各々のシリンダごとに２つの吸気弁および／または２つの排気弁を備えるマルチ弁噴射システムが備えられることがますます多くなっている。２つで１組になっているこれらの弁は、弁の動きが並行するように、すなわち双方の弁の揚力量と速度とが同じとなるよう駆動されなければならない。

特許文献１は、ピストンを各弁と迅速に係合させる平衡ばねを使用することによって、各弁を閉鎖位置の方向に動かすことを教示している。このような手法は、各弁への摩擦力と２つのばねの剛性とが対応する場合、および油圧供給管路が対称である場合は有効である。このような条件は、弁の製造時、ばねの製造時、およびシリンダヘッド内における流体管路の配管時の公差があるので確証されない。したがって、かかる先行技術による２つの弁が確実に、実際に同じ動きをするとは限らない。

特許文献２は、油圧式カムレス弁列内の平衡弁の構成を開示している。ソレノイド弁の開閉操作には、電子制御ユニットと連係して弁位置センサを使用する。このような構成は、エンジンの各々の吸気弁／排気弁専用のセンサとソレノイド弁とが必要であるので、複雑かつ高価である。

欧州特許出願公開第０ ７３６ ６７１号明細書 米国特許第５，６１９，９６５号明細書

本発明の目的は、電子センサまたはその他の複雑で高価な装置を必要とせず、２つの弁の動きを効率的に制御する油圧作動式弁制御システムを提供することである。

この目的のため、本発明は、油供給源から到来する加圧油によって駆動される２つの弁を備えた少なくとも１つのシリンダを有しており、各弁はそれぞれの給油管を通して加圧油が供給される油圧アクチュエータによって制御される、内燃機関用の油圧作動式弁制御システムに関するものである。このシステムは、これらの２本の給油管内の油流量の比率に依存して、前記供給源または前記給油管から到来する油の流れを前記２本の給油管に配分するように構成された油圧弁を備えた油圧式分流装置を含むことを特徴とする。

本発明によって、吸気弁または排気弁が持ち上がる場合、油圧弁は、油を２つの吸気弁または２つの排気弁に均等に配分することができる。同様に、弁が閉鎖される場合、本発明のシステムによる分流装置は、２つの吸気弁または排気弁から到来する２つの流れを均等に受け入れる。

本発明のさらに別な態様によれば、制御システムは以下の特徴の１つまたは幾つかを組み込むことができる。
−油圧弁は、供給源と供給管のうち１本との間の連通管内にそれぞれ位置する２つのスロットル間の圧力降下に依存して移動可能な弁部材を備えている。
−弁部材は、これらのスロットル間の圧力降下を平衡する位置へ自動的に移動する。
−弁部材は有利には、弁部材が摺動可能である孔を画定するとともに、弁部材を縦軸に沿って並進移動させるために加圧油が弁部材に作用する容積を形成する弁胴内を移動可能であり、これらの容積は、スロットルの上流または下流のいずれかにおいて連通管に流体連通している。
−油圧弁胴は４つの容積を画定し、そのうちの２つの容積が第１の連通管内に位置する第１のスロットルの上流と下流それぞれにおいて、第１の弁に流体連通する第１の連通管に流体連通し、その一方、他の２つの容積は第２の連通管内に位置する第２のスロットルの上流と下流それぞれにおいて、第２の弁に流体連通している第２の連通管に流体連通する。
−第１のスロットル上流の第１の連通管に連通する容積内の圧力、および第２の容積下流の第２の連通管に連通する容積内の圧力が、弁部材を孔の縦軸に沿って第１の方向に付勢し、その一方、第１のスロットル下流の第１の連通管に連通する容積内の圧力、および第２のスロットル上流の第２の連通管に連通する容積内の圧力は、弁部材を前記第１の方向とは反対の第２の方向に付勢する。
−本発明の第１の実施形態によれば、スロットルはそれぞれ、給油管内での油の流れ方向に依存して、２つの位置の間を移動可能なシャトル上に備えられる。このような場合、油圧弁胴の容積は有利には、シャトルの位置にかかわらず、対応するスロットルの上流または下流の連通管に連通する。
−本発明の別の実施形態によれば、スロットルが連通管の固定部上に備えられており、油圧弁胴の容積とスロットルとの間にチェック弁がそれぞれ備えられる。
−分流装置がさらに、油圧弁を加圧油供給源と低圧管路とのそれぞれに選択的に接続する２つのソレノイド弁を含む。

本発明はさらに、上記の制御システムを備える内燃機関にも関する。

添付図面に対応する以下の説明に基づいて、本発明の理解が深まるであろう。なお、この説明は例示的なものであって、本発明を限定するものではない。

本発明による制御システムを備えた、本発明による内燃機関の概略図である。 図１のエンジンの制御システムの分流装置および電子制御ユニットの概略図である。 制御システムが動作した場合の、時間の関数として物理量の変化を示すグラフである。 第１の動作構成における、図２の分流装置に属する油圧弁の概略図である。 弁が第２の動作構成における、図４と類似の概略図である。 本発明の第２の実施形態による弁の、図４と類似の概略図である。

図１に概略的に示すカムレス式内燃機関Ｅは、幾つかのシリンダを備える。１つのシリンダ１を部分的に示しており、ピストン２はシリンダ１内を摺動可能である。燃焼室３は、ピストン２の前面２ａとシリンダヘッド４との間に画定される。燃焼室３に燃料を供給するために２つの吸気ダクト１１と２１とがシリンダヘッド４上に取り付けられている。ダクト１１および２１内での燃料の流れは、２つのばね１３および２３によって閉鎖位置に付勢されるとともに、各々が油圧アクチュエータ１４または２４によって操作される２つの吸気弁１２と２２とによって制御される。

各アクチュエータ１４または２４にはそれぞれの給油管１５または２５を通って加圧油が供給される。

弁１２および２２の開放が必要な場合に、アクチュエータ１４および２４に加圧油を選択的に供給する油圧式分流装置１０１が備えられている。

分流装置１０１は電子制御ユニット１０２によって操作されるとともに、油だめ１０６内に油を注入するポンプ１０５によって給油される、フィルタユニット１０４から延びる主給油管１０３を経て加圧油が分流装置１０１に供給される。主排出管は分流装置１０１からの油を搬送して油だめ１０６に戻す。

ポンプ１０５から到来する油は約７０バールから約２１０バールの間の圧力を有している。

シリンダ１には、図示しない幾つかのその他の弁が、少なくとも１つの排気弁が備えられている。

弁１２および２２を開放したい場合は、電子ユニット１０２が電線１０２１を経て分流装置１０１に電気信号Ｓ_１を送る。分流装置１０１がこの信号を、アクチュエータ１４および２４を制御するよう構成された二重圧力油圧信号Ｓ_１２、Ｓ_２２に変換することによって、弁１２および２２がそれぞれの弁座１６および２６に対して持ち上げられる。

図２に示すように、分流装置１０１は、第１のソレノイド弁１１７を介して管１０３に接続されるとともに、第２のソレノイド弁１１８を介して管１０７に連通する油圧弁１１０を備える。弁１１７を作動しない場合、油圧弁１１０が主給油管１０３から隔絶され、弁１１８を作動しない場合、油圧弁１１０が主排出管１０７に接続される。弁１１７の吐出口および弁１１８の吸入口は、共通の管３５を介して油圧弁１１０にそれぞれ接続されている。

ソレノイド弁１１７が作動して管１０３と弁１１０とが連通すると、加圧油の主流が管１０３から油圧弁１１０に流量Ｆ_ｏで流れる。この流量は油圧弁１１０によって、油圧信号Ｓ_１２とＳ_２２とをそれぞれ搬送する２つの二次流量Ｆ_１およびＦ_２に分流される。

次に図３を参照して、時間に対する種々のパラメータの幾つか検討する。図３Ａは、ユニット１０２によって時間ｔの関数としてソレノイド弁１１７に送られる電気信号Ｓ１の一部を示している。この信号の一部をＳ_１１７で示す。同様に、図３Ｂは、時間ｔの関数として、ソレノイド弁１１８に送られる信号の一部Ｓ_１１８を示している。信号Ｓ_１１７およびＳ_１１８はそれぞれ、時点ｔ_０から第１の期間△ｔ_１１７および第２の期間△ｔ_１１８だけ送られる。

図３Ｃは、ソレノイド弁１１７および１１８を開閉した結果の管３５内の流量Ｆ_０を示す。油が弁１１７から弁１１０に流れる場合にはＦ_０の値は正であり、油が弁１１０から弁１１８に流れる場合にはＦ_０の値は負である。

図３Ｄは、管１５および２５内のそれぞれの流量Ｆ_１およびＦ_２の値を示している。これらの値は、以下に説明するようにほぼ同一の値を保っている。

最後に、図３Ｅは、流量Ｆ_１およびＦ_２から得られる弁１２および２２の揚力Ｌ_１１およびＬ_１２を示す。図３Ｅで揚力Ｌ_１１およびＬ_１２が同一または重複するには、すなわち弁１２と２２とを平行移動させるには、流量Ｆ_１とＦ_２とがほぼ同一でなければならない。

このような同一の流量Ｆ_１およびＦ_２を得るために、油圧弁１１０は図４および５に示すように構成される。

弁１１０は、軸Ｘ_２の方向に沿って延びる主孔１１０２を画定する弁胴１１０１を備える。スプール状の弁部材１１０３は孔１１０２内に摺動可能に取り付けられるとともに、主要部１１０３Ａと、２つのロックリング１１０３Ｂと１１０３Ｃとによって主要部１１０３Ａに軸方向に固定された２つの側部１１０３_１および１１０３_２を備える。

スプール１１０３は孔１１０２内で、スプール１１０３を孔１１０２内の中心位置に戻そうとする２つのばね１１０４_１および１１０４_２との間に圧縮されている。ばね１１０４_１の基準面をスプール１１０３とは反対側に画定する調整ねじ１１０５によって、孔１１０２内のスプール１１０３の中心位置を調整することができる。

主要部１１０３Ａは、直径Ｄ_１が、管３５と連通する孔１１０２の中心部１１０２Ａの直径Ｄ_２よりも大幅に小さい中心ロッド１１０３Ｄを備える。中心部１１０２Ａのそれぞれの側において、孔１１０２は２つの溝１１０２_１と１１０２_２とを設けており、それらの直径Ｄ’_２はスプール１１０３の最大直径Ｄ_３よりも大幅に大きい。Ｖ_１は溝１１０２_１と、この溝の軸レベルで中心ロッド１１０３Ｄを囲む孔１１０２の一部との容積を示す。Ｖ_２は、溝１１０２_２と、この溝の軸レベルで中心ロッド１１０３Ｄを囲む孔１１０２の一部との容積を示す。

軸Ｘ_２に沿ったスプール１１０３の位置に応じて、容積Ｖ_１は容積Ｖ_２よりも小さいか、これに等しいか、またはこれよりも大きい。より正確には、容積Ｖ_１およびＶ_２は、図４においてほぼ等しく、スプール１１０３がこの図面上の左方向に移動するにつれて、容積Ｖ_１は容積Ｖ_２よりも大きくなる。

ソレノイド弁１１１が作動すると、矢印Ｆで示すような油の流れにおいて加圧油が容積Ｖ_１およびＶ_２に供給される。ロッド１１０３Ｄの周囲において、流量Ｆ_０を有する油の主流は、各々が流量Ｆ_１またはＦ_２を有する２つの二次流に分流する。これらの流量は以下の式による。

第１の導管１１０６_１が容積Ｖ_１を孔１１０７_１に接続し、孔内ではシャトル１１０８_１が孔１１０７_１の縦軸Ｘ_７１に沿って移動可能である。

シャトル１１０８_１には、管１１０６_１から到来する油の流れＦ用の管路を画定する中心縦孔１１０９_１が設けられている。この油流は、管１５に連通する排出導管１１１０_１を経て孔１１０７_１から流出する。

中心孔１１０９_１内にスロットル１１１１_１が画定されると、油が流量Ｆ_１で導管１１０６_１から導管１１１０_１へ流れた場合、このスロットルによって孔１１０９_１内の圧力降下が生じる。

同様に、導管１１０６_２は容積Ｖ_２を孔１１０７_２に導き、この孔内でシャトル１１０８_２が孔の縦軸Ｘ_７２に沿って摺動可能である。孔１１０７_２は、排出導管１１１０_２によって管２５に接続されている。スロットル１１１１_２は、シャトル１１０８_２の中心孔１１０９_２内に画定されている。

導管１１０６_１、孔１１０７_１および孔１１０９_１、ならびに導管１１１０_１によって、孔１１０２と給油管１５との間に連通管ＣＬ_１が形成される。同様に、導管１１０６_２および１１１０_２、ならびに孔１１０７_２および１１０９_２によって、孔１１０２と給油管２５との間に連通管ＣＬ_２が形成される。

孔１１０２内において、スプール１１０３の周囲に４つの油圧室が画定される。

第１のチャンバ１１０２Ｂは、部分１１０３_１とねじ１１０５との間に画定される。

第２のチャンバ１１０２Ｃは、部分１１０３_１の周囲に画定されるとともに、部分１１０３Ａの第１の端面１１０３Ａ_１によって制限されている。チャンバ１１０２Ｂおよび１１０２Ｃ内の圧力は、部分１１０３_１の端面と表面１１０３Ａ_１とに作用し、ばね１１０４_２の作用に抗して、すなわち図４上の右側に向かってスプール１１０３を矢印Ａの方向に付勢する。

第３のチャンバ１１０２Ｄは側部１１０３_２の自由端の周囲に画定され、第４のチャンバ１１０２Ｅは部分１１０３_２の周囲に画定されるとともに部分１１０３の第２の端面１１０３Ａ_２によって制限されている。チャンバ１１０２Ｄおよび１１０２Ｅの内部の圧力は、ばね１１０４_１の作用に抗して、すなわち図４上の左側に向かってスプール１１０３を矢印Ａ_２の方向に付勢する。

チャンバ１１０２Ｂおよび１１０２Ｄが、またその一方、チャンバ１１０２Ｃおよび１１０２Ｅが、弁胴１１０１の中心軸Ｘ_１について対称である。

シャトル１１０８_１には第１の外溝１１１２Ａと、溝１１１２Ａに対して軸方向に偏倚した第２の外溝１１１２Ｂとが設けられている。溝１１１２Ａが第１の管路１１１２Ｃを介して中心孔１１０９_１に接続されており、その一方、溝１１１２Ｂは第２の管路１１１２Ｄを介して中心孔１１０９_１に接続されている。菅路１１１２Ｃおよび１１１２Ｄは、スロットル１１１１_１の両側に配設されている。

同様に、シャトル１１０８_２には２つの外溝１１２２Ａおよび１１２２Ｂと、スロットル１１１１_２の両側に軸方向に配設された２つの管路１１２２Ｃおよび１１２２Ｄとが設けられている。

油がソレノイド弁１１７からアクチュエータ１４および２４に流れると、管１１０６_１および１１０６_２を経て容積Ｖ_１およびＶ_２から油が到来することによって、シャトル１１０８_１および１１０８_２が、導管１１１０_１および１１１０_２の近傍の孔１１０７_１および１１０７_２の第１の端壁１１１３_１および１１１３_２に対接する図４の位置へ付勢される。

この構成において溝１１１２Ａは、孔１１０７_１とチャンバ１１０２Ｂとの間に延在する導管１１２５Ａの吐出口に整合している。同様に、溝１１１２Ｂは、孔１１０７_１をチャンバ１１０２Ｅに接続する導管１１２５Ｂの２つの吐出口のうちの１つの前方に配設されている。

第３の導管１１２５Ｃは、シャトル１１０８_２が図４の位置にある場合には溝１１２２Ａの前方に位置する吐出口を有するとともに、孔１１０７_２をチャンバ１１０２Ｄに接続する。最後に、第４の導管１１２５Ｄは孔１１０７_２内に２つの吐出口を有しており、これらの吐出口の１つは、図４の構成においては溝１１２２Ｂのレベルに位置している。連通管１１２５Ｄによって、孔１１０７_２はチャンバ１１０２Ｃに連通する。

スロットル１１１１_１および１１１１_２での圧力降下とは別に、弁１１０およびアクチュエータ１４および２４内での圧力降下は、ポンプ１０５によって供給される油圧の値に対して無視できるものと考えられる。

油圧弁１１０は、流量Ｆ_１とＦ_２が等しくなるように自動的に調整することによって、アクチュエータ１４および２４が同様に駆動される、という構造である。

Ｒは、次式

を満たす流量Ｆ_１とＦ_２との比率を表す。

弁１１０の構造によって、連通管ＣＬ_１と供給管１５とにおける流量Ｆ_１は同一になる。同様に、連通管ＣＬ_２と供給管２５とにおける量Ｆ_２は同一になる。

油が管３５から管１５および２５に流れる場合を表す図４の構成を考慮すると、管１１０６_１内に管１１０６_２内よりも多くの油が流れる場合、すなわちＲが１以上である場合、スロットル１１１１_１における圧力降下のレベルはスロットル１１１１_２におけるレベルよりも高くなる。このような環境で、チャンバ１１０２Ｂ内と１１０２Ｅ内との圧力差はチャンバ１１０２Ｄ内と１１０２Ｃ内との圧力差よりも大きくなる。スプール１１０３の幾何形状は、チャンバ１１０２Ｂ内の圧力を受ける軸Ｘ_１に対して垂直な部分１１０３_１の端面が、チャンバ１１０２Ｃ内の圧力を受ける表面１１０３Ａ_１とほぼ同じ面積を有するような形状である。同様に、部分１１０３_２の端面は、チャンバ１１０２Ｅ内の圧力を受ける表面１１０３Ａ_２と同じ面積を有している。すなわち、一方ではチャンバ１１０２Ｂと１１０２Ｅとの圧力差によって、他方では１１０２Ｄと１１０２Ｃとの圧力差によって、スプール１１０３は図４の右側にある矢印Ａ_１の方向に、すなわちばね１１０４_２の作用に抗して付勢される。このことは、容積Ｖ_１が減少するとそれに対して容積Ｖ_２が増大するので、油の流れＦ_１用に利用できる容積Ｖ１の断面が、油の流れＦ_２用に利用できる容積Ｖ_２の断面よりも小さくなることを意味している。このことは、管１１０６_１内の流量Ｆ_１が減少し、管１１０６_２内の流量Ｆ_２が増加することを意味している。従って比率Ｒは、その値が「１」に達するまで減少する。

流量Ｆ_２が流量Ｆ_１よりも大きくなる傾向が生ずると、すなわちＲが１未満になると、圧力差が別の態様で作用してスプール１１０３が図４の左側にある矢印Ａ_２の方向に移動し、それによって、流量Ｆ_２用に利用できる容積Ｖ_２の断面が減少する一方、流量Ｆ_２用に利用できる容積Ｖ_２の断面が増大するので、Ｒは値が「１」に達するまで増大する。

従って、油圧弁１１０は流量Ｆ_０をほぼ等しい流量Ｆ_１およびＦ_２に均等配分し、その比率は「１」に等しいか、自動的に「１」に調整されるので、アクチュエータ１４と２４とは同様に駆動される。

油がアクチュエータ１４および２４から主排出管１０７および油だめ１０６の方向に流れる構成、すなわち吸気弁１２および２２が閉鎖されている場合、孔１１０７_１および１１０７_２内の油の流れは、シャトル１１０８_１および１１０８_２が、図５に示すように管１５および２５から離れるような流れになる。この構成では、シャトル１１０８_１および１１０８_２はそれぞれ、管１１０６_１および１１０６_２の、すなわち対向する管１５および２５の両側の孔１１０７_１および１１０７_２の第２の端壁１１１４_１および１１１４_２に対接する。

シャトルの移動によって、溝１１１２Ｂは導管１１２５Ａによってチャンバ１１０２Ｂに接続される。他方では、溝１１１２Ａは導管１１２５Ｂによってチャンバ１１０２Ｅに接続される。管路１１１２Ｃおよび１１１２Ｄによって、チャンバ１１１２Ｂ内の圧力はスロットル１１１１_１上流の中心孔１１０９_１内の圧力であるのに対して、チャンバ１１１２Ｅ内の圧力はスロットル１１１１_１の下流の中心孔１１０９_１内の圧力である。言い換えると、管１５およびＣＬ_１内の油の流れ方向が図４の状態とは逆であっても、チャンバ１１０２Ｂと１１０２Ｅとの圧力差は、図４の状態と同様にスロットル１１１１_１のレベルでの圧力降下をもたらす。同様に、チャンバ１１０２Ｄと１１０２Ｃとの圧力差は、スロットル１１１１_２での圧力降下をもたらす。

図４の構成について説明したように、管１５内に管２５内よりも多くの油が流れる場合は、すなわちＲが１を上回る場合は、スロットル１１１１_１での圧力降下はスロットル１１１１_２での圧力降下よりも大きくなる。従って、一方ではチャンバ１１０２Ｂと１１０２Ｅとの圧力差が、他方では１１０２Ｄと１１０２Ｃとの圧力差がスプール１１０３に作用するので、スプールは図４の右側にある矢印Ａ_１の方向に移動し、それによって容積Ｖ_１が部分的に閉鎖され、流量Ｆ_１が減少する。したがって、Ｒの値は「１」に減少し、流量Ｆ_１とＦ_２とがほぼ同じになる。

スロットル１１１１_２での圧力降下がスロットル１１１１_１での圧力降下よりも大きい場合は、スプール１１０３は図５の左側にある矢印Ａ_２の方向に移動し、Ｒの値は「１」に増大する。

図６に示す第２の実施形態において、第１の実施形態と同じ要素は同じ参照符号を有している。油圧弁１１０の上部は第１の実施形態と同一である。弁スプール１１０３は弁胴１１０１内に設けられた孔１１０２内に摺動可能に取り付けられるとともに、４つのチャンバ１１０２Ｂ、１１０２Ｃ、１１０２Ｄおよび１１０２Ｅを画定する。この実施形態ではシャトルは全く使用されておらず、容積Ｖ_１およびＶ_２と給油管１５および２５との間の２本の導管１１０６_１および１１０６_２の固定部に２つのスロットル１１１１_１および１１１１_２が備えられている。

導管１１０６_１および１１０６_２は各々、孔１１０２と給油管１５および２５のそれぞれの間に連通管ＣＬ_１をそれぞれ構成する。第１のチェック弁１１１６が孔１１０２とスロットル１１１１_１との間の連通管ＣＬ_１上に備えられている。それによって油を孔１１０２からスロットル１１１１_１に選択的に流すことができる。

第１の導管１１２５Ａはチェック弁１１１６とスロットル１１１１_１との間で導管１１０６_１をチャンバ１１０２Ｂに接続する。第２の導管１１２５Ｂは管１５とスロットル１１１１_１との間で導管１１０６_１をチャンバ１１０２Ｅに接続する。同様に、第３の導管１１２５Ｃは容積Ｖ_２とスロットル１１１１_２との間でチャンバ１１０２Ｄを導管１１０６_２に接続し、第４の導管１１２５Ｄは管２５とスロットル１１１１_２との間でチャンバ１１０２Ｃを導管１１０６_２に接続する。

導管１１０６_２は、容積Ｖ_２とスロットル１１１１_２との間に位置するチェック弁１１１７が備える。チェック弁１１１７によって、油を孔１１０２からスロットル１１１１_２に選択的に流すことができる。

第５の導管１１２５Ｅはチェック弁１１１６とスロットル１１１１_１との間で、導管１１０６_１をチェック弁１１１７と容積Ｖ_２との間の導管１１０６_２に接続する。別のチェック弁１１１８を導管１１２５Ｅ上に取り付けることによって、油が管１１０６_１から管１１０６_２に選択的に流れるようにする。

第６の導管１１２５Ｆは、チェック弁１１１７とスロットル１１１１_２の間の導管１１０６_２を、と容積Ｖ_１とチェック弁１１１６の間の導管１１０６_１に接続する。もう１つのチェック弁１１１９が導管１１２５Ｆに設けられるとともに、導管１１０６_２から導管１１０６_１への方向にのみ油が流れるようにする。

油が管３５から管１５および２５に流れる場合、容積Ｖ_１およびＶ_２はチェック弁１１１６および１１１７を経てスロットル１１１１_１および１１１１_２にそれぞれ接続される。例えば、前記の比率Ｒの値が１を上回る場合は、すなわち管１５内での流量Ｆ_１が管２５内での流量Ｆ_２よりも多い場合は、スロットル１１１１_１での圧力降下はスロットル１１１１_２での圧力降下よりも大きい。その場合、一方では導管１１２５Ａおよび１１２５Ｂで、他方では１１２５Ｃおよび１１２５Ｄを通して検出された圧力差は、スプール１１０３が戻りばね１１０４_２の作用に抗して図６の右側にある矢印Ａ_１の方向に移動するような圧力差であり、それによって容積Ｖ_１、その対応する断面、および管１１０６_１内での流れが減少するので、流量Ｆ_１とＦ_２との差が減少する。従って、比率Ｒの値は「１」まで減少する。

同様に、流量Ｆ_２がＦ_１よりも大きい場合は、すなわち比率Ｒが１未満である場合は、スプールは戻りばね１１０４_１の作用に抗して図６の左側にある矢印Ａ２の方向に移動する。このように、流量Ｆ_２が減少すると流量Ｆ_１が増大し、比率Ｒの値は「１」まで増大する。

油が管１５および２５から管３５に流れる場合は、すなわち第１の実施形態の図５に対応する構成では、油はスロットル１１１１_１から導管１１２５Ｅを経て容積Ｖ_２へと流れる。同様に、油はスロットル１１１１_２から導管１１２５Ｆを経て容積Ｖ_１へと流れる。スロットル１１１１_１での圧力降下がスロットル１１１１_２での圧力降下よりも大きい場合は、圧力差は導管１１２５Ａ、１１２５Ｂ、１１２５Ｃおよび１１２５Ｄを通じて検出され、それによってスプール１１０３は図６の左側にある矢印Ａ_２の方向に移動し、それによって容積Ｖ_２が減少し、容積Ｖ_１が増大するので、流量Ｆ_１とＦ_２との差が減少する。

スロットル１１１１_１および１１１１_２は、給油管１５および２５とは異なる連通管ＣＬ_１およびＣＬ_２内に示されている。しかし、連通管ＣＬ_１およびＣＬ_２は管１５および２５の一部であってもよい。

本発明を、シリンダの２つの吸気弁１２および２２を制御するために使用する場合について説明してきた。これは排気弁を制御するためにも使用できる。

前述の両方の実施形態で、弁部材１１０３は１本の給油管内の流れに対応する第１の力を受け、この力は第１の方向に沿って作用する。弁部材はさらに、他の給油管内の流れに対応する第２の力を受け、この力は第１の方向とは反対方向に作用する。これらの力は弁部材の関連する表面に作用する圧力に起因するものである。弁部材は、同じ流れを両方の給油管の供給する中心位置に対する偏倚に対応して、到来する流れを２本の給油管へと案内する流れ案内部を有している。２つの力の平衡によって弁部材は、その流れ案内部が、負のフィードバック関係によって２つの流れの不均衡を修正する方向に移動される。１本の給油管内が過圧（またはオーバーフロー）状態になると、弁部材は、その給油管内での流れを制限する方向に付勢される。

第１の力と第２の力は各々、対応する給油管内のスロットルの両側での圧力差から直接導出される。このような力は、スロットルの上流で収集された圧力をピストンの一方の側に向け、スロットルの下流で収集された圧力をピストンの他方の側に向けることによって発生する。前記のピストンは実際には弁部材の対向する２つの表面により形成されている。したがって、第１の力と第２の力とは各々、それぞれのスロットルに作用する上流からの圧力と下流からの圧力との差の関数である。

第１の実施形態では、シャトルは、スロットルの両側の圧力収集ポイント間で接続を切り換えるための管路インバータとして機能するので、上流側の圧力と下流側の圧力とは、スロットルを横切る流れの方向にかかわらず常にピストンの同じ側に作用する。このことは、（一方の流れ方向では正であり、他方の流れ方向では負である）１つのスロットルにおける圧力差の兆候にかかわらず、弁部材は、第１の力と第２の力とを考慮する際、同じ方向に変位されることを意味している。

第２の実施形態では、第１の実施形態とは対称的に、弁部材は、第１の力と第２の力とを考慮する際、対応するスロットルを通る流れの方向の反対方向に変位する。したがって、第２の実施形態では、チェック弁で弁部材の流れ案内部と２本の給油管との間で接続を切り換えることによって、接続を反転させる。従って、弁部材の変位は過圧（またはオーバーフロー）の兆候に依存するものの、結果として生ずる変位によって、絶対値が最大となる給油管内の流れが制限される。

１ シリンダ
２ ピストン
２ａ 前面
３ 燃焼室
４ シリンダヘッド
１１ 吸気ダクト
１２ 吸気弁
１３ ばね
１４ 油圧アクチュエータ
１５ 給油管
１６ 弁座
２１ 吸気ダクト
２２ 吸気弁
２３ ばね
２４ 油圧アクチュエータ
２５ 給油管
２６ 弁座
３５ 共通の管
１０１ 油圧式分流装置
１０２ 電子制御ユニット
１０２１ 電線
１０３ 主給油管
１０４ フィルタユニット
１０５ ポンプ
１０６ 油だめ
１０７ 主排出管
１１０ 油圧弁
１１０１ 弁胴
１１０２ 孔
１１０２Ａ 中心部
１１０２_１ 溝
１１０２_２ 溝
１１０２Ｂ チャンバ
１１０２Ｃ チャンバ
１１０２Ｄ チャンバ
１１０２Ｅ チャンバ
１１０３ 弁部材またはスプール
１１０３Ａ 主要部
１１０３Ａ_１ 端面
１１０３Ａ_２ 端面
１１０３_１ 側部
１１０３_２ 側部
１１０３Ｂ ロックリング
１１０３Ｃ ロックリング
１１０３Ｄ 中心ロッド
１１０４_１ ばね
１１０４_２ ばね
１１０５ 調整ねじ
１１０６_１ 導管
１１０６_２ 導管
１１０７_１ 孔
１１０７_２ 孔
１１０８_１ シャトル
１１０８_２ シャトル
１１０９_１ 中心縦孔
１１０９_２ 中心縦孔
１１１０_１ 排出導管
１１１０_２ 排出導管
１１１１_１ スロットル
１１１１_２ スロットル
１１１２Ａ 外溝
１１１２Ｂ 外溝
１１１２Ｃ 管路
１１１２Ｄ 管路
１１１３_１ 孔１１０７_１の第１の端壁
１１１３_２ 孔１１０７_２の第１の端壁
１１１４_１ 孔１１０７_１の第２の端壁
１１１４_２ 孔１１０７_２の第２の端壁
１１２２Ａ 外溝
１１２２Ｂ 外溝
１１２２Ｃ 管路
１１２２Ｄ 管路
１１２５Ａ 導管
１１２５Ｂ 導管
１１２５Ｃ 導管
１１２５Ｄ 導管
１１２５Ｅ 導管
１１２５Ｆ 導管
１１１６ チェック弁
１１１７ チェック弁
１１１８ チェック弁
１１１９ チェック弁
１１７ ソレノイド弁
１１８ ソレノイド弁
Ａ_１ 矢印
Ａ_２ 矢印
ＣＬ_１ 連通管
ＣＬ_２ 連通管
Ｄ_１ 中心ロッド１１０３Ｄの直径
Ｄ_２ 孔１１０２中心部の直径
Ｄ’_２ 溝１１０２_１および１１０２_２の直径
Ｄ_３ １１０３の直径
Ｅ エンジン
Ｆ 矢印（油の流れ）
Ｆ_０ 管３５の流量
Ｆ_１ 管１５の流量
Ｆ_２ 管２５の流量
Ｌ_１１ 弁１１の揚力
Ｌ_１２ 弁１２の揚力
Ｒ Ｆ_１／Ｆ_２比率
Ｓ_１ 電気信号
Ｓ_１２ 油圧信号
Ｓ_２２ 油圧信号
Ｓ_１１７ 信号Ｓ_１の一部
Ｓ_１１８ 信号Ｓ_１の一部
ｔ 時間
ｔ_０ 時点
Δｔ_１１７ 期間
Δｔ_１１８ 期間
Ｖ_１ 溝１１０２_１の容積
Ｖ_２ 溝１１０２_２の容積
Ｘ_１ 弁胴１１０１の軸
Ｘ_２ 孔１１０２の軸
Ｘ_７１ 孔１１０７_１の軸
Ｘ_７２ 孔１１０７_２の軸

Claims (7)

1. 油供給源（１０５）から到来する加圧油によって駆動される２つの弁（１２、２２）を備えた少なくとも１つのシリンダ（１）を有しており、各弁はそれぞれの給油管（１５、２５）を通して加圧油が供給される油圧アクチュエータ（１４、２４）によって制御される、内燃機関（Ｅ）用の油圧作動式弁制御システムであって、前記２本の給油管（１５、２５）内の油流量（Ｆ_１、Ｆ_２）の比率（Ｒ）に変動があっても、前記供給源（１０５）または前記給油管（１５、２５）から到来する油の流れ（Ｆ）を前記２本の給油管（１５、２５）に自動的に均等に配分するように構成された油圧弁（１１０）を備え、前記油圧弁（１１０）が、前記供給源（１０５）と２つの前記供給管（１５、２５）との間のそれぞれの第１及び第２の連通管（ＣＬ _１ 、ＣＬ _２ ）内にそれぞれ位置する第１及び第２のスロットル（１１１１ _１ 、１１１１ _２ ）間の圧力降下に依存して移動可能な弁部材（１１０３）を備え、前記弁部材が摺動可能である孔（１１０２）を画定するとともに、前記弁部材が前記孔の縦軸（Ｘ _２ ）に沿って移動するよう加圧油が前記弁部材に作用する４つの容積（１１０２Ｂ〜１１０２Ｅ）を形成する油圧弁胴（１１０１）内を、前記弁部材（１１０３）が移動可能であり、前記４つの容積（１１０２Ｂ〜１１０２Ｅ）のうちの２つの容積（１１０２Ｂ、１１０２Ｅ）は、前記第１の連通管（ＣＬ _１ ）内に位置する第１のスロットル（１１１１ _１ ）の上流と下流それぞれにおいて、前記第１の弁（１２）に流体連通している第１の連通管（ＣＬ _１ ）と流体連通し、その一方、他の２つの容積（１１０２Ｃ、１１０２Ｄ）は、前記第２の連通管（ＣＬ _２ ）内に位置する第２のスロットル（１１１１ _２ ）の上流と下流それぞれにおいて、第２の弁（２２）に流体連通している第２の連通管（ＣＬ _２ ）と流体連通し、前記弁部材（１１０３）を、前記第１及び第２のスロットル（１１１１ _１ 、１１１１ _２ ）間のそれぞれの圧力降下を平衡する位置へ自動的に移動する油圧式分流装置（１０１）を含むことを特徴とするシステム。
2. 前記第１のスロットル（１１１１_１）上流の前記第１の連通管（ＣＬ_１）に連通する容積（１１０２Ｂ）内の圧力、および前記第２のスロットル（１１１１_２）下流の前記第２の連通管（ＣＬ_２）に連通する容積（１１０２Ｃ）内の圧力が、前記弁部材（１１０３）を前記縦軸（Ｘ_２）に沿って第１の方向（Ａ_１）に付勢し、その一方、前記第１のスロットル下流の前記第１の連通管に連通する容積（１１０２Ｅ）内の圧力、および前記第２のスロットル（１１１１_２）上流の前記第２の連通管に連通する容積（１１０２Ｄ）内の圧力は、前記弁部材を前記第１の方向とは反対の第２の方向（Ａ_２）に付勢することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
3. 前記第１及び第２のスロットル（１１１１_１、１１１１_２）をそれぞれ、前記給油管（１５、２５）内での油の流れ（Ｆ）方向に依存して２つの位置の間を移動可能なシャトル（１１０８_１、１１０８_２）上に備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記４つの容積（１１０２Ｂ〜１１０２Ｅ）が、前記シャトル（１１０８_１、１１０８_２）の位置にかかわらず、対応する第１及び第２のスロットル（１１１１_１、１１１１_２）の上流または下流の前記連通管（ＣＬ_１、ＣＬ_２）に連通することを特徴とする請求項３に記載のシステム。
5. 前記スロットル（１１１１_１、１１１１_２）を前記連通管（ＣＬ_１、ＣＬ_２）の固定部（１１０６_１、１１０６_２）上に備えており、前記弁部材（１１０３）の位置に応じて容積（Ｖ _１ ，Ｖ _２ ）の断面部が変化する流れ案内部と前記スロットル（１１１１_１、１１１１_２）との間にチェック弁（１１１６〜１１１９）をそれぞれ備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のシステム。
6. 前記油圧式分流装置（１０１）がさらに、前記油圧弁（１１０）を前記加圧油供給源（１０５）と低圧管路（１０７）とのそれぞれに選択的に接続する２つのソレノイド弁（１１７、１１８）を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
7. 内燃機関（Ｅ）であって、請求項１〜６のいずれか一項に記載の制御システム（１１〜３５、１０１〜１０７）を備える、内燃機関。

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