JPH04330308A - Valve drive controller for engine - Google Patents

Valve drive controller for engine

Info

Publication number
JPH04330308A
JPH04330308A JP3126779A JP12677991A JPH04330308A JP H04330308 A JPH04330308 A JP H04330308A JP 3126779 A JP3126779 A JP 3126779A JP 12677991 A JP12677991 A JP 12677991A JP H04330308 A JPH04330308 A JP H04330308A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
engine
map data
control
main control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP3126779A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kouichirou Kurata
倉田 効市朗
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.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP3126779A priority Critical patent/JPH04330308A/en
Publication of JPH04330308A publication Critical patent/JPH04330308A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

PURPOSE:To enable complicate variable valve control of an engine in a real time manner with an electronic control system. CONSTITUTION:This controller is provided with electric drive means 3 open-close driving intake valves of an engine and the like and a displacement amplifier 4 amplifying and outputs displacement of the means 3 while being interposed between the means 3 and the intake valve and the like. The controller is also provided with engine speed measurement means 50 measuring engine speed, drive power source part 51 driving the means 3, and a main control part 53 controlling outputs of the drive power source part 51 via power source output control means 52 while being actuated according to the outputs of the means 50. The main control part 53 is provided with a memory in which a plurality of map data for control, and functions to select map data for optimum control at all times and to output specified selection command to power source output selection means according to the selection.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン用動弁駆動制
御装置に係り、とくにエンジンの吸気弁あるいは排気弁
を電気的手段によって開閉制御するようにしたエンジン
用動弁駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve drive control device for an engine, and more particularly to a valve drive control device for an engine which controls the opening and closing of an intake valve or an exhaust valve of an engine by electrical means.

【0002】0002

【従来の技術】エンジンの吸気弁あるいは排気弁は、エ
ンジンによって駆動されるカム機構を用いて機械的に開
閉するのが一般的に行われている。そして、燃焼効率を
向上させたり、大きなエンジントルクを得るために、状
況に応じてカムの作用角を変化させ吸排気量を変える、
いわゆる可変バルブ機構が取り入れられている。可変バ
ルブ機構においてカムの作用角を変化させる方法として
図18に示されるように、■バルブリフト量を変化させ
る、■タイミングをシフトさせる、■別の断面形状のカ
ムにロッカーアームを変更させる、といったことが行わ
れていた。
2. Description of the Related Art Generally, the intake valve or exhaust valve of an engine is mechanically opened and closed using a cam mechanism driven by the engine. In order to improve combustion efficiency and obtain large engine torque, we change the working angle of the cam to change the intake and exhaust volume depending on the situation.
A so-called variable valve mechanism is incorporated. As shown in Figure 18, methods for changing the working angle of the cam in a variable valve mechanism include: - changing the valve lift amount, - shifting the timing, and - changing the rocker arm to a cam with a different cross-sectional shape. things were being done.

【0003】また、カム機構を用いずに圧電素子を用い
た電気的な動弁装置として特開昭61−58909と特
開昭60−128911が公開されている。
[0003] Furthermore, JP-A-61-58909 and JP-A-60-128911 have been disclosed as electric valve operating devices using piezoelectric elements without using a cam mechanism.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例において、機械式のものは可変バルブ機構が構造的
に決まっており、単純に低速回転型か高速回転型の2種
類の可変動作のみであったために、運転状況に応じてリ
アルタイムにきめ細かなバルブ制御を行うことができな
いという不都合があった。一方、圧電素子を用いたもの
は、可変バルブ制御を行っていなかった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above conventional example, the variable valve mechanism of the mechanical type is structurally fixed, and there are only two types of variable operation: low-speed rotation type and high-speed rotation type. Therefore, there was a problem in that fine valve control could not be performed in real time according to the operating conditions. On the other hand, those using piezoelectric elements did not perform variable valve control.

【0005】[0005]

【発明の目的】本発明の目的は、かかる従来例の有する
不都合を改善し、とくにエンジンの吸気弁等を圧電素子
等を用いた電子式の制御手段によって、複雑な可変バル
ブ制御をリアルタイムで行なうようにしたエンジン用動
弁駆動制御装置を提供することにある。
OBJECTS OF THE INVENTION The object of the present invention is to improve the disadvantages of the conventional example, and in particular to perform complex variable valve control in real time using electronic control means using piezoelectric elements, etc. for engine intake valves, etc. An object of the present invention is to provide a valve drive control device for an engine.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、エ
ンジンの吸気弁または排気弁の移動方向に沿って変位し
当該吸気弁または排気弁を開閉駆動する積層圧電素子等
の電気的駆動手段と、この電気的駆動手段と吸気弁また
は排気弁との間に介装され電気的駆動手段の変位量を所
定の倍率で増幅し吸気弁または排気弁を作動させる変位
増幅器とを有し、エンジンの回転数を計測するエンジン
回転数計測手段と、電気的駆動手段を駆動する駆動用電
源部と、エンジン回転数計測手段の出力に基づいて作動
し電源出力制御手段を介して駆動用電源部の出力レベル
を制御する主制御部とを備えている。この主制御部に、
駆動用電源部に対する制御用の複数の制御用マップデー
タを記憶したメモリを併設すると共に、当該主制御部が
、エンジン回転数計測手段の変動に応じて対応する最適
制御のマップデータを選択するマップデータ選択機能と
、この選択された制御用マップデータに基づいて電源出
力制御手段に所定の制御指令をリアルタイムで出力する
最適制御機能を備えている、という構成を採っている。 これによって前述した目的を達成しようとするものであ
る。
[Means for Solving the Problems] Accordingly, the present invention provides an electric driving means such as a laminated piezoelectric element that is displaced along the moving direction of the intake valve or exhaust valve of the engine and drives the intake valve or exhaust valve to open or close. , a displacement amplifier is interposed between the electric drive means and the intake valve or exhaust valve, and amplifies the displacement amount of the electric drive means by a predetermined factor to operate the intake valve or exhaust valve. An engine rotational speed measuring means for measuring the rotational speed, a driving power supply section for driving the electric drive means, and an output of the driving power supply section that operates based on the output of the engine rotational speed measuring means and via a power output control means. and a main control section that controls the level. In this main control section,
A map that includes a memory that stores a plurality of control map data for controlling the drive power supply unit, and allows the main control unit to select corresponding optimal control map data in accordance with fluctuations in the engine rotation speed measuring means. The system is configured to include a data selection function and an optimum control function for outputting a predetermined control command to the power output control means in real time based on the selected control map data. This aims to achieve the above-mentioned purpose.

【0007】[0007]

【作用】■エンジン回転数計測手段にてエンジン回転数
が計測され、主制御部に送られる。
[Operation] ■The engine speed is measured by the engine speed measuring means and sent to the main control section.

【0008】■主制御部にて、当該主制御部に併設され
ているメモリー内予めに記憶されている例えばエンジン
回転数とカム作用角との関係のマップデータが参照され
、計測されたエンジン回転数に対応するカム作用角に基
づいてバルブリフトの最適作用時間が算出される。
[0008] The main control unit refers to map data, for example, of the relationship between the engine rotation speed and the cam operating angle, which is stored in advance in the memory attached to the main control unit, and calculates the measured engine rotation. The optimum operating time of the valve lift is calculated based on the cam operating angle corresponding to the number.

【0009】■主制御部にて、メモリー内に記憶されて
いるエンジン回転数と積層圧電素子等の電気的駆動手段
に印加する電圧波形との関係マップデータが参照され、
計測されたエンジン回転数に対応するバルブリフトの最
適印加電圧波形が算出される。
[0009] The main control section refers to the relationship map data stored in the memory between the engine speed and the voltage waveform applied to the electrical drive means such as the laminated piezoelectric element,
The optimum applied voltage waveform of the valve lift corresponding to the measured engine speed is calculated.

【0010】■主制御部にて、メモリー内に記憶されて
いるエンジン回転数とバルブリフト量との関係マップデ
ータが参照され、エンジン回転数から得られたバルブリ
フト量に対応した最適電圧値が求められる。そして、こ
の最適電圧値と最適印加電圧波形とから得られた印加電
圧の大きさと印加タイミング情報が所定の制御指令とし
て主制御部から電源出力制御手段に出力される。
■The main control section refers to the relationship map data between the engine speed and the valve lift amount stored in the memory, and determines the optimum voltage value corresponding to the valve lift amount obtained from the engine speed. Desired. Then, the magnitude of the applied voltage and the application timing information obtained from the optimum voltage value and the optimum applied voltage waveform are outputted from the main control section to the power output control means as a predetermined control command.

【0011】■主制御部からの印加電圧の大きさ情報に
基づき電源出力制御手段にて駆動用電源部出力電圧が調
整され、最適な駆動用電源部が選択される。
(2) The drive power supply section output voltage is adjusted by the power output control means based on the magnitude information of the applied voltage from the main control section, and the optimum drive power supply section is selected.

【0012】■印加電圧の大きさと印加タイミング情報
に基づき、選択された定電圧電源から積層圧電素子に電
圧が印加される。
(2) A voltage is applied to the laminated piezoelectric element from the selected constant voltage power source based on the magnitude of the applied voltage and application timing information.

【0013】■積層圧電素子が印加電圧に対応してリア
ルタイムで変位をし、これによって吸気バルブ等を駆動
する。
(2) The laminated piezoelectric element is displaced in real time in response to the applied voltage, thereby driving the intake valve and the like.

【0014】[0014]

【発明の実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし
図16に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 16.

【0015】エンジンの吸気弁または排気弁の移動方向
に沿って変位し当該吸気弁または排気弁を開閉駆動する
積層圧電素子等の電気的駆動手段としての積層圧電素子
3と、この積層圧電素子3と吸気弁または排気弁との間
に介装され積層圧電素子3の変位量を所定の倍率で増幅
し吸気弁または排気弁を作動させる変位増幅機構4とを
有している。また、エンジンの回転数を計測するエンジ
ン回転数計測手段50と、積層圧電素子3を駆動する駆
動用電源部51と、エンジン回転数計測手段50の出力
に基づいて作動し電源出力制御手段52を介して駆動用
電源部51の出力レベルを制御する主制御部53とを備
えている。そして、この主制御部53には、駆動用電源
部51に対する制御用の複数の制御用マップデータを記
憶したメモリ53Aが併設されている。そして、主制御
部53は、エンジン回転数計測手段50の変動に応じて
対応する最適制御のマップデータを選択するマップデー
タ選択機能と、この選択された制御用マップデータに基
づいて電源出力制御手段52に所定の制御指令をリアル
タイムで出力する最適制御機能とを備えている。
A laminated piezoelectric element 3 as an electric driving means such as a laminated piezoelectric element that is displaced along the moving direction of the intake valve or exhaust valve of the engine and opens and closes the intake valve or exhaust valve, and this laminated piezoelectric element 3 The displacement amplifying mechanism 4 is interposed between the intake valve or the exhaust valve and amplifies the displacement amount of the laminated piezoelectric element 3 by a predetermined factor to operate the intake valve or the exhaust valve. Further, an engine rotation speed measuring means 50 that measures the engine rotation speed, a drive power supply section 51 that drives the laminated piezoelectric element 3, and a power supply output control means 52 that operates based on the output of the engine rotation speed measurement means 50 are provided. A main control section 53 that controls the output level of the drive power supply section 51 via the main control section 53 is provided. The main control section 53 is also provided with a memory 53A that stores a plurality of control map data for controlling the drive power supply section 51. The main control unit 53 has a map data selection function that selects map data for optimal control corresponding to fluctuations in the engine rotation speed measuring means 50, and a power output control means based on the selected control map data. 52 is equipped with an optimal control function that outputs predetermined control commands in real time.

【0016】ここで、積層圧電素子3は図1や図9およ
び図10に示されるように、大きな変位を得るために複
数個の圧電素子が積み重ねられた構造をしている。この
ときの個々の圧電素子の厚みや積層個数は圧電素子の性
質(例えば寸法変化量)や制御精度の程度により決定さ
れる。
As shown in FIGS. 1, 9, and 10, the laminated piezoelectric element 3 has a structure in which a plurality of piezoelectric elements are stacked to obtain a large displacement. At this time, the thickness of each piezoelectric element and the number of stacked piezoelectric elements are determined by the properties of the piezoelectric element (for example, the amount of dimensional change) and the degree of control accuracy.

【0017】図2には、図示しない吸気ポートの開閉を
行なう吸気弁の動弁装置が示されている。この動弁装置
は、シリンダヘッド10に設けられたガイド部材5に沿
って図中矢印A,B方向に往復移動可能な吸気弁2の移
動方向に沿って変位し該吸気弁2を開閉駆動する電気的
駆動手段3と、この電気的駆動手段3と吸気弁2との間
に介設され、電気的駆動手段3の変位量を所定の倍率で
増幅して吸気弁2に伝達する変位増幅機構4とを含んで
構成されている。
FIG. 2 shows a valve operating device for an intake valve that opens and closes an intake port (not shown). This valve operating device opens and closes the intake valve 2 by displacing it in the direction of movement of an intake valve 2 that can reciprocate in the directions of arrows A and B in the figure along a guide member 5 provided on a cylinder head 10. an electric drive means 3; and a displacement amplification mechanism that is interposed between the electric drive means 3 and the intake valve 2 and amplifies the displacement amount of the electric drive means 3 by a predetermined factor and transmits the amplified displacement amount to the intake valve 2. 4.

【0018】吸気弁2は、実際には、図示しない吸気ポ
ートの図示しないシリンダブロック側の入口を開閉し得
る位置に設けられている。この吸気弁2は、そのシリン
ダヘッド10側(図1における上側)にプランジャ6が
一体的に設けられ、本実施例では、このプランジャ6の
上端の部分が、変位増幅機構4の要部を成す第2のピス
トン7を構成している。このプランジャ6及び吸気弁2
は、第2のピストン7の下方の部分に固定されたストッ
パ8に図における下方から嵌合する一方のばね押さえ9
とガイド部材5に装備された他方のばね押さえ11との
間に介設された圧縮コイルばねから成るバルブリターン
スプリング12によって、図中矢印A方向に付勢されて
いる。図1の状態が、このバルブリターンスプリング1
2が最大限伸びた状態を示す。
The intake valve 2 is actually provided at a position where it can open and close an inlet of an intake port (not shown) on the side of a cylinder block (not shown). The intake valve 2 is integrally provided with a plunger 6 on the cylinder head 10 side (upper side in FIG. 1), and in this embodiment, the upper end portion of the plunger 6 forms the main part of the displacement amplification mechanism 4. It constitutes the second piston 7. This plunger 6 and intake valve 2
is one spring retainer 9 that fits into the stopper 8 fixed to the lower part of the second piston 7 from below in the figure.
It is biased in the direction of arrow A in the figure by a valve return spring 12, which is a compression coil spring, interposed between the spring holder 11 and the other spring holder 11 provided on the guide member 5. The state shown in Figure 1 is this valve return spring 1.
2 indicates the state of maximum extension.

【0019】前記変位増幅機構4は、その内部に第1室
13が形成された有底円筒状のシリンダ14と、第1室
13内に摺動可能に装備された第1のピストン15とを
含んで構成されている。そして、シリンダ14の底面中
央には、前述した第2のピストン7の直径とほぼ同一径
の孔から成る第2室16が形成されており、この第2室
16の内部に第2のピストン7が摺動可能に装備されて
いる。ここで、図1では、バルブリフトが「0」で第2
のピストンが上がりきった状態が示されている。シリン
ダ14内部の第1室13と、シリンダ14の底面に形成
された第2室17とは当然に連通しており、当該両室1
3,17部分の第1のピストン15と第2のピストン7
との間には流体収容室18が形成され、この流体収容室
18内には、非圧縮性の作動流体としてのオイルが充填
されている。また、第1のピストン15は、板ばねから
成るピストンリターンスプリング19により、図の矢印
A方向に付勢されている。
The displacement amplification mechanism 4 includes a bottomed cylindrical cylinder 14 in which a first chamber 13 is formed, and a first piston 15 slidably installed in the first chamber 13. It is composed of: A second chamber 16 is formed in the center of the bottom surface of the cylinder 14, and the second chamber 16 is made of a hole having approximately the same diameter as the aforementioned second piston 7. is equipped to be slidable. Here, in Fig. 1, the valve lift is "0" and the second
The piston is shown fully raised. The first chamber 13 inside the cylinder 14 and the second chamber 17 formed on the bottom surface of the cylinder 14 naturally communicate with each other.
3, 17 parts of the first piston 15 and the second piston 7
A fluid storage chamber 18 is formed between the two, and this fluid storage chamber 18 is filled with oil as an incompressible working fluid. Further, the first piston 15 is urged in the direction of arrow A in the figure by a piston return spring 19 made of a leaf spring.

【0020】さらに、本実施例では、流体収容室18に
外部から連通可能な作動流体補給通路20が設けられて
いる。この作動流体補給通路20は、第1室13からシ
リンダ14の一部を介して第2室16に至る断面L字状
の第1通路部20Aと、この第1通路部20Aの第2室
16側に対応する位置の第2のピストン7部分に形成さ
れたリング状の溝から成る第2通路部20Bと、この第
2通路部20Bを介して第1通路部20Aと反対側のシ
リンダ14部分に第2通路部20Bと対応して形成され
た第3通路部20Cとを含んで構成されている。そして
、この第3通路部20Cの図における左端部には、外部
から作動流体補給通路20側へのオイルの流れのみを許
容し、反対向きの流れを阻止する逆止弁21が設けられ
ている。この逆止弁21の図における左方には、図示し
ないオイル供給手段に接続されたオイル通路が設けられ
ている。
Furthermore, in this embodiment, the fluid storage chamber 18 is provided with a working fluid supply passage 20 that can be communicated with from the outside. The working fluid supply passage 20 includes a first passage section 20A having an L-shaped cross section extending from the first chamber 13 to the second chamber 16 via a part of the cylinder 14, and a second chamber 16 of the first passage section 20A. A second passage portion 20B consisting of a ring-shaped groove formed in a portion of the second piston 7 at a position corresponding to the side, and a portion of the cylinder 14 on the opposite side to the first passage portion 20A via this second passage portion 20B. The third passage portion 20C is formed to correspond to the second passage portion 20B. A check valve 21 is provided at the left end of the third passage portion 20C in the drawing to allow oil to flow only from the outside toward the working fluid supply passage 20 and to prevent oil from flowing in the opposite direction. . An oil passage connected to an oil supply means (not shown) is provided on the left side of the check valve 21 in the drawing.

【0021】前記電気的駆動手段3は、電圧が印加され
ることによって、機械的に変位を発生する(伸びる)圧
電素子3Aを同軸状に多数積み重ねて構成されている。 この電気的駆動手段3は、前述したシリンダ14の上端
開口部に固定されたアウターケース22内部のインナー
ケース24に収納装備されている。これをさらに詳述す
ると、このアウターケース22は、図1における下端面
が開口した有底円筒状の形状を有しており、このアウタ
ーケース22は、当該ケース22の蓋を成す円盤部材2
3を介してシリンダ14の上端開口部に固定されている
。ここで、円盤部材23の中心部には、前述したプラン
ジャ6の軸心と同一直線上に中心を有する孔23Aが形
成されており、この孔23A内にインナーケース24の
底面に下方に向かって突設されたプッシュロッド25が
摺動自在に装備されている。インナーケース24は、図
1のおける上端開口部の周囲にフランジ部24Aが設け
られた有底円筒状のケースであり、このインナーケース
24の内部に前述した電気的駆動手段3が収納されてい
る。また、このインナーケース24は、フランジ部24
Aと円盤部材23との間に介装された圧縮コイルばねか
らなるロッドリターンスプリング26により、矢印A方
向に付勢されている。このため、電気的駆動手段3は、
このロッドリターンスプリング26の作用により、イン
ナーケース24とアウターケース22とで挟持された状
態となっている。また、前述した第1のピストン15は
、ピストンリターンスプリング19の作用により、プッ
シュロッド25に圧接せしめられている。
The electrical drive means 3 is constructed by coaxially stacking a large number of piezoelectric elements 3A that mechanically generate displacement (extend) when a voltage is applied. This electric drive means 3 is housed in an inner case 24 inside an outer case 22 fixed to the upper end opening of the cylinder 14 described above. To explain this in more detail, this outer case 22 has a bottomed cylindrical shape with an open lower end surface in FIG.
3 to the upper end opening of the cylinder 14. Here, a hole 23A having a center on the same straight line as the axis of the plunger 6 described above is formed in the center of the disk member 23, and a hole 23A is formed in the bottom surface of the inner case 24 in a downward direction. A protruding push rod 25 is slidably provided. The inner case 24 is a cylindrical case with a bottom and a flange portion 24A is provided around the upper end opening in FIG. . Further, this inner case 24 has a flange portion 24
It is biased in the direction of arrow A by a rod return spring 26, which is a compression coil spring, interposed between A and the disc member 23. For this reason, the electric drive means 3
Due to the action of the rod return spring 26, the inner case 24 and the outer case 22 are held in place. Further, the first piston 15 described above is brought into pressure contact with the push rod 25 by the action of the piston return spring 19.

【0022】前記電気的駆動手段3には、エンジンコン
トロールユニット(以下、「ECU」という。)30が
接続されており、このECU30によって、エンジンの
運転状態に応じてその通電タイミング及び通電時間(即
ち、吸気弁2の開弁タイミングと開弁時間)が制御され
るようになっている。図1において、符号41及び符号
42はオイルシールを示す。
An engine control unit (hereinafter referred to as "ECU") 30 is connected to the electric drive means 3, and the ECU 30 controls the energization timing and energization time (ie, the energization time) according to the operating state of the engine. , the opening timing and opening time of the intake valve 2) are controlled. In FIG. 1, reference numerals 41 and 42 indicate oil seals.

【0023】このように構成された本実施例の動弁装置
1では、ECU30により電気的駆動手段3に通電が行
なわれると、当該電気的駆動手段を構成する各圧電素子
3Aが軸方向に伸び該電気的駆動手段3が矢印B方向に
変位を発生する。この変位により、インナーケース24
を介してプッシュロッド25が矢印B方向に移動し、さ
らにこのプッシュロッド25の移動により第1のピスト
ン15が矢印B方向に付勢される。この第1のピストン
15は、流体収容室18内のオイルに圧力を与え、この
圧力により、第2のピストン7が矢印B方向に移動せし
められる。この結果、第2のピストン7が設けられたプ
ランジャ6を介して吸気弁2が開放せしめられる。この
時、電気的駆動手段3の変位は、第1のピストン15と
第2のピストン7の面積の比に応じて増幅されて吸気弁
2に伝達される。従って、例えば、電気的駆動手段3を
構成する各圧電素子3Aの変位量がミクロンオーダーで
あっても、吸気弁2の移動量即ち、バルブリフト量はミ
リメーターオーダーとすることができる。図2には、こ
の実施例の同弁装置1を吸気弁2及び図示しない排気弁
に適用したエンジンにおける電気的駆動手段(圧電素子
)30の変位量e,fと吸気弁2のバルブリフト量c,
排気弁のバルブリフト量dとの関係が示されている。こ
の図から明らかなように、ECU30による電気的駆動
手段3への通電開始・通電停止(オン・オフ)により吸
気弁2(あるいは排気弁)の開閉は制御されるので、弁
の開閉のタイミングはソフトウェアのプログラムに応じ
て所望のタイミングに設定できる。
In the valve train 1 of this embodiment configured as described above, when the electric drive means 3 is energized by the ECU 30, each piezoelectric element 3A constituting the electric drive means expands in the axial direction. The electric drive means 3 generates a displacement in the direction of arrow B. This displacement causes the inner case 24
The push rod 25 moves in the direction of the arrow B through the push rod 25, and the first piston 15 is urged in the direction of the arrow B by the movement of the push rod 25. This first piston 15 applies pressure to the oil in the fluid storage chamber 18, and this pressure causes the second piston 7 to move in the direction of arrow B. As a result, the intake valve 2 is opened via the plunger 6 provided with the second piston 7. At this time, the displacement of the electric drive means 3 is amplified according to the ratio of the areas of the first piston 15 and the second piston 7 and is transmitted to the intake valve 2. Therefore, for example, even if the amount of displacement of each piezoelectric element 3A constituting the electric drive means 3 is on the order of microns, the amount of movement of the intake valve 2, that is, the amount of valve lift can be on the order of millimeters. FIG. 2 shows the displacement e, f of the electric drive means (piezoelectric element) 30 and the valve lift amount of the intake valve 2 in an engine in which the valve device 1 of this embodiment is applied to the intake valve 2 and the exhaust valve (not shown). c,
The relationship with the valve lift amount d of the exhaust valve is shown. As is clear from this figure, the opening and closing of the intake valve 2 (or exhaust valve) is controlled by the start and stop (on/off) of energization to the electric drive means 3 by the ECU 30, so the timing of opening and closing of the valve is The desired timing can be set according to the software program.

【0024】ECU30により通電が停止されると、電
気的駆動手段3を構成する各圧電素子3Aは元の形状に
戻る。この時、各リターンスプリング26,19,12
の原位置復帰力により、プッシュロッド25,第1のピ
ストン15,プランジャ6及び吸気弁2が原位置(図1
の状態)に戻る。このようにして、吸気弁2が矢印A,
B方向に往復駆動されることにより、当該吸気弁2の開
閉が行なわれる。
When the ECU 30 stops energizing, each piezoelectric element 3A constituting the electric drive means 3 returns to its original shape. At this time, each return spring 26, 19, 12
The push rod 25, first piston 15, plunger 6, and intake valve 2 return to their original positions (Fig.
state). In this way, the intake valve 2 is
The intake valve 2 is opened and closed by being reciprocated in the B direction.

【0025】この場合において、使用中にオイルシール
41からオイルが漏れ流体収容室18内のオイルの圧力
が低下した時、吸気弁2がリフトしていない図1の状態
において、図示しないオイル供給手段からのオイルが、
逆止弁21,作動流体補給通路20を介して補充される
。(ここで、補充されるオイル量は、オイルシールより
漏れた小量のオイル分である。)一方、かかる場合であ
っても、吸気弁2がリフトしている(原位置にない)時
は、第2通路部20Bが図1の下方に下がるので、補給
通路20が途中で切断され、吸気弁2の開き行程中はも
ちろん閉じ行程中であってもオイルが外部から流入しな
いようになっており、これによって、作動流体室18内
にオイルが過剰に流入するのが阻止されている。
In this case, when oil leaks from the oil seal 41 during use and the pressure of the oil in the fluid storage chamber 18 decreases, in the state of FIG. 1 where the intake valve 2 is not lifted, the oil supply means (not shown) The oil from
The fluid is replenished via the check valve 21 and the working fluid supply passage 20. (Here, the amount of oil replenished is the small amount of oil that leaked from the oil seal.) On the other hand, even in this case, when the intake valve 2 is lifted (not in its original position), Since the second passage portion 20B is lowered downward in FIG. 1, the replenishment passage 20 is cut off in the middle, and oil does not flow in from the outside even during the opening stroke of the intake valve 2 as well as during the closing stroke. This prevents excessive oil from flowing into the working fluid chamber 18.

【0026】次に、駆動用電源部分51について説明す
る。この駆動用電源部51は、第1ないし第3の定電圧
電源51A,51B,51Cにより構成されている。本
実施例においては、第1の定電圧電源51Aと、第2の
定電圧電源51Bと、第3の定電圧電源51Cの出力電
圧は、それぞれ加算されて積層圧電素子3に印加される
ようになっている。つまり、例えば、第1の定電圧電源
51Aの出力電圧がA[ボルト]、第2の定電圧電源5
1Bの出力電圧がB[ボルト]、第3の定電圧電源51
Cの出力電圧がC[ボルト]とすると、積層圧電素子3
への印加電圧がA[ボルト]のときは第1の定電圧電源
51Aが、印加電圧がB[ボルト]のときは第2の定電
圧電源51Bが、印加電圧がC[ボルト]のときは第3
の定電圧電源51Cが、それぞれ独立して積層圧電素子
10に印加される。また、印加電圧がA+B[ボルト]
のときは第1の定電圧電源51Aと第2の定電圧電源5
1Bが、印加電圧がA+C[ボルト]のときは第1の定
電圧電源51Aと第3の定電圧電源51Cが、印加電圧
がB+C[ボルト]のときは第2の定電圧電源51Bと
第3の定電圧電源51Cが、又印加電圧がA+B+C[
ボルト]のときは第1の定電圧電源51Aと第2の定電
圧電源51Bと第3の定電圧電源51Cがそれぞれ同時
に選択される。ここで、定電圧電源の設置台数は3台に
限定されるものではない。
Next, the driving power supply section 51 will be explained. This drive power supply unit 51 is composed of first to third constant voltage power supplies 51A, 51B, and 51C. In this embodiment, the output voltages of the first constant voltage power supply 51A, the second constant voltage power supply 51B, and the third constant voltage power supply 51C are added together and applied to the laminated piezoelectric element 3. It has become. That is, for example, the output voltage of the first constant voltage power supply 51A is A [volt], and the output voltage of the second constant voltage power supply 51A is A [volt].
1B output voltage is B [volt], third constant voltage power supply 51
If the output voltage of C is C [volt], then the laminated piezoelectric element 3
When the applied voltage is A [volt], the first constant voltage power supply 51A is applied, when the applied voltage is B [volt], the second constant voltage power supply 51B is applied, and when the applied voltage is C [volt], the second constant voltage power supply 51B is applied. Third
Constant voltage power supplies 51C are independently applied to the laminated piezoelectric element 10. Also, the applied voltage is A + B [volt]
When , the first constant voltage power supply 51A and the second constant voltage power supply 5
1B, when the applied voltage is A + C [volts], the first constant voltage power supply 51A and the third constant voltage power supply 51C are connected, and when the applied voltage is B + C [volts], the second constant voltage power supply 51B and the third constant voltage power supply 51C are connected. constant voltage power supply 51C, and the applied voltage is A+B+C [
Volt], the first constant voltage power source 51A, the second constant voltage power source 51B, and the third constant voltage power source 51C are selected simultaneously. Here, the number of installed constant voltage power supplies is not limited to three.

【0027】また、図9や図10に示されるように、各
定電圧電源の出力電圧を積層圧電素子3の異なる部分に
印加することも可能である。
Furthermore, as shown in FIGS. 9 and 10, it is also possible to apply the output voltages of each constant voltage power source to different parts of the laminated piezoelectric element 3.

【0028】積層圧電素子3は、印加された電圧に比例
した変位を生じるので、図6の(a)(b)に示される
ように、LAの変位を発生させるには第1の定電圧電源
51Aを、LBの変位を発生させるには第2の定電圧電
源51Bを、LCの変位を発生させるには第3の定電圧
電源51Cをそれぞれ有効に稼働させればよい。
Since the laminated piezoelectric element 3 generates a displacement proportional to the applied voltage, as shown in FIGS. 6(a) and (b), in order to generate the displacement of LA, the first constant voltage power source is 51A, the second constant voltage power source 51B may be effectively operated to generate a displacement of LB, and the third constant voltage power source 51C may be effectively operated to generate a displacement of LC.

【0029】又、LA+LBの変位を発生させるには第
1の定電圧電源51Aと第2の定電圧電源51Bを有効
に、LA+LCの変位を発生させるには第1の定電圧電
源51Aと第3の定電圧電源51Cを有効に、LB+L
Cの変位を発生させるには第2の定電圧電源52と第3
の定電圧電源51Cを有効に、LA+LB+LCの変位
を発生させるには第1の定電圧電源51Aと第2の定電
圧電源51Bと第3の定電圧電源51Cを有効にすれば
よい。
Furthermore, in order to generate a displacement of LA+LB, the first constant voltage power source 51A and the second constant voltage power source 51B are activated, and in order to generate a displacement of LA+LC, the first constant voltage power source 51A and the third constant voltage power source 51A are activated. Enable constant voltage power supply 51C, LB+L
In order to generate the displacement C, the second constant voltage power supply 52 and the third
In order to enable the constant voltage power supply 51C and generate the displacement of LA+LB+LC, it is sufficient to enable the first constant voltage power supply 51A, the second constant voltage power supply 51B, and the third constant voltage power supply 51C.

【0030】また、図9や図10に示されるように各定
電圧電源の出力電圧が積層圧電素子3の異なる部分に印
加されている場合も、同様にして希望する変位量を得る
ことができる。
Furthermore, even when the output voltages of the respective constant voltage power supplies are applied to different parts of the laminated piezoelectric element 3 as shown in FIGS. 9 and 10, the desired amount of displacement can be obtained in the same manner. .

【0031】この電圧を印加するタイミングと印加電圧
の大きさを図6の(a)(b)、あるいは図13に示さ
れるように周期的に変化させれば、積層圧電素子3、の
全体の変位をカム機構におけるカムリフトのように与え
ることができ、吸排気バルブの開閉タイミングや開放量
を自由に制御することができる。しかし、積層圧電素子
3に電圧を印加すると積層圧電素子3は急激に変位を生
じるが、図6に示されるようにバルブ系の可動部の慣性
質量の影響を受けるため第1のピストン15の変位の応
答が遅れる。したがって、細かい制御をおこなうためこ
のことも十分考慮されている。
If the timing of applying this voltage and the magnitude of the applied voltage are changed periodically as shown in FIGS. 6A and 6B or as shown in FIG. Displacement can be applied like a cam lift in a cam mechanism, and the opening/closing timing and opening amount of the intake and exhaust valves can be freely controlled. However, when a voltage is applied to the laminated piezoelectric element 3, the laminated piezoelectric element 3 is suddenly displaced, but as shown in FIG. response is delayed. Therefore, this is also taken into consideration in order to perform fine control.

【0032】各種関係マップデータとしては、■エンジ
ン回転数とカム作用角の関係マップデータと、■エンジ
ン回転数となめらかなバルブリフトが得られるように積
層圧電素子3に印加する電圧波形との関係マップデータ
、■エンジン回転数とバルブリフト量との関係マップデ
ータ、■エンジン回転数と吸気ポートの圧力の関係マッ
プデータデータ、■エンジン回転数と排気ポートの圧力
の関係マップデータ、■サイクル数と吸排気のタイミン
グ行程のマップデータ、があり、それぞれデータベース
として主制御部に併設されたメモリー53Aにあらかじ
め記憶されており、必要に応じて参照することができる
ようになっている。
Various relationship map data include: (1) Relationship map data between engine speed and cam operating angle; (2) Relationship between engine speed and voltage waveform applied to the laminated piezoelectric element 3 to obtain a smooth valve lift. Map data, ■ Relationship map data between engine speed and valve lift amount, ■ Relationship map data between engine speed and intake port pressure, ■ Relationship map data between engine speed and exhaust port pressure, ■ Cycle number and There is map data of intake and exhaust timing strokes, each of which is stored in advance as a database in a memory 53A attached to the main control unit, and can be referenced as needed.

【0033】このように、必要なデータをその都度計算
することなくデータベースから各種関係マップデータを
アクセスすることにより即座に得られるようにしている
のは、エンジン回転数やカム作用角に応じて、バルブが
安定して作動し、ジャンプやバウンスがないように動的
につまりリアルタイムで制御する必要があるためである
。また、上記■の関係マップデータにより、■〜■はエ
ンジン回転数の代わりにカム作用角との関係マップデー
タであってもよい。
[0033] In this way, the necessary data can be obtained immediately by accessing various related map data from the database without having to calculate each time. This is because the valve must be controlled dynamically, in real time, to ensure stable operation and no jumps or bounces. Moreover, according to the relationship map data of (1) above, (2) to (4) may be relationship map data with the cam operating angle instead of the engine rotation speed.

【0034】本発明ではカム機構を用いていないのに、
カム作用角という言葉を用いているのは、圧電素子の伸
縮運動のために印加する電圧の変化をカムの回転運動と
仮想的に同等として取扱うことができるためである。さ
らに、関係マップデータは上記■〜■に限定されるもの
ではない。
Although the present invention does not use a cam mechanism,
The term cam operating angle is used because the change in the voltage applied for the expansion and contraction movement of the piezoelectric element can be treated as virtually equivalent to the rotational movement of the cam. Furthermore, the relationship map data is not limited to the above items (1) to (2).

【0035】また、ここでは、カム作用角は一定ではな
く、目的に応じて可変になることを前提としている。
Furthermore, it is assumed here that the cam operating angle is not constant, but variable depending on the purpose.

【0036】次に、本実施例の動作について図3のフロ
ーチャートにより説明する。
Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to the flowchart of FIG.

【0037】■エンジン回転数計測手段50にてエンジ
ン回転数が計測され、主制御部53に出力される(図3
のSP100)。
■The engine rotation speed is measured by the engine rotation speed measuring means 50 and output to the main control section 53 (FIG. 3).
SP100).

【0038】■主制御部53にて、メモリー53A内に
記憶されているエンジン回転数とカム作用角との関係マ
ップデータが参照され、計測されたエンジン回転数に対
応するカム作用角に基づいてバルブリフトの最適作用時
間が算出される(図3のSP200)。
■The main control unit 53 refers to the relationship map data between the engine speed and the cam operating angle stored in the memory 53A, and based on the cam operating angle corresponding to the measured engine speed. The optimum operating time of the valve lift is calculated (SP200 in FIG. 3).

【0039】■主制御部53にて、メモリー53A内に
記憶されているエンジン回転数となめらかなバルブリフ
トが得られるように積層圧電素子3に印加する電圧波形
との関係マップデータが参照され、計測されたエンジン
回転数に対応するバルブリフトの最適印加電圧波形が算
出される(図3のSP300)。
[0039] The main control unit 53 refers to map data stored in the memory 53A regarding the relationship between the engine speed and the voltage waveform applied to the laminated piezoelectric element 3 so as to obtain a smooth valve lift. The optimum applied voltage waveform of the valve lift corresponding to the measured engine speed is calculated (SP300 in FIG. 3).

【0040】■主制御部53にて、メモリー53A内に
記憶されているエンジン回転数とバルブリフト量との関
係マップデータが参照され、バルブリフト量に対応した
最適電圧値が求められる。そして、主制御部53から電
源出力制御手段52に印加電圧の大きさと印加時間情報
が出力される(図3のSP400)。
(2) The main control unit 53 refers to the relationship map data between the engine speed and the valve lift amount stored in the memory 53A, and determines the optimum voltage value corresponding to the valve lift amount. Then, the magnitude of the applied voltage and application time information are output from the main control unit 53 to the power output control means 52 (SP400 in FIG. 3).

【0041】■主制御部53からの印加電圧の大きさ情
報に基づき電源出力制御手段52にて各定電圧電源51
A,51B,51Cの電圧が調整され、最適な定電圧電
源が選択される(図3のSP500)。
■ Based on the magnitude information of the applied voltage from the main control section 53, the power supply output control means 52 controls each constant voltage power supply 51.
The voltages of A, 51B, and 51C are adjusted, and the optimal constant voltage power source is selected (SP500 in FIG. 3).

【0042】■印加電圧の大きさと印加タイミング情報
に基づき、選択された定電圧電源から積層圧電素子3に
電圧が印加される(図3のSP600)。
(2) Based on the magnitude of the applied voltage and the application timing information, a voltage is applied from the selected constant voltage power source to the laminated piezoelectric element 3 (SP600 in FIG. 3).

【0043】■積層圧電素子3が印加電圧に対応した変
位をする(図3のSP700)。
(2) The laminated piezoelectric element 3 is displaced in accordance with the applied voltage (SP700 in FIG. 3).

【0044】■主制御部53にて、クランク角が720
度かどうかがチェックされる(図3のSP800)。そ
して、クランク角が720度であれば■に戻る。
■The main control unit 53 determines that the crank angle is 720
It is checked whether it is the same (SP800 in FIG. 3). Then, if the crank angle is 720 degrees, return to ■.

【0045】さらにここで、上述したバルブリフトの最
適作用時間算出の動作(図3のSP200)について図
4のフローチャートにより詳細に説明する。
Further, the above-described operation for calculating the optimum operating time of the valve lift (SP200 in FIG. 3) will be explained in detail with reference to the flowchart in FIG. 4.

【0046】■カムの作用角は図5に示されるようにバ
ルブ開時作用角θ1とバルブ閉時作用角θ2に分けて取
り扱われる(図4のSP201)。
(2) As shown in FIG. 5, the working angle of the cam is treated as being divided into a valve opening working angle θ1 and a valve closing working angle θ2 (SP201 in FIG. 4).

【0047】■主制御部53にて、メモリー53A内に
記憶されているエンジン回転数とθ1およびθ2の関係
マップデータが参照され計測されたエンジン回転数に基
づき対応するθ1とθ2が求められる(図4のSP20
2)。ここでは、図11に示されるようにエンジン回転
数が増加するにつれてθ1およびθ2も基本的に増加す
るようになっている。
[0047] The main control unit 53 refers to the map data of the relationship between the engine speed and θ1 and θ2 stored in the memory 53A, and calculates the corresponding θ1 and θ2 based on the measured engine speed ( SP20 in Figure 4
2). Here, as shown in FIG. 11, as the engine speed increases, θ1 and θ2 basically increase.

【0048】■主制御部53にて、メモリー30A内に
記憶されているエンジン回転数と吸気ポートの圧力の関
係マップデータが参照され計測されたエンジン回転数に
基づき対応する吸気ポートの圧力が求められる(図4の
SP203)。
■The main control unit 53 refers to the relationship map data between engine speed and intake port pressure stored in the memory 30A, and calculates the corresponding intake port pressure based on the measured engine speed. (SP203 in FIG. 4).

【0049】■主制御部53にて、バルブ開時の圧力が
正圧か負圧かがチェックされる(図4のSP204)。 そして、バルブ開時の圧力が正圧ならばθ1は増加され
(図4のSP206)、バルブ開時の圧力が負圧ならば
θ1は減少される(図4のSP207)。
(2) The main control unit 53 checks whether the pressure when the valve is opened is positive pressure or negative pressure (SP204 in FIG. 4). If the pressure when the valve is opened is positive, θ1 is increased (SP206 in FIG. 4), and if the pressure when the valve is opened is negative, θ1 is decreased (SP207 in FIG. 4).

【0050】■主制御部53にて、バルブ閉時の圧力が
正圧か負圧かがチェックされる(図4のSP205)。 そして、バルブ閉時の圧力が正圧ならばθ2は増加され
(図4のSP208)、バルブ閉時の圧力が負圧ならば
θ2は減少される(図4のSP209)。
(2) The main control unit 53 checks whether the pressure when the valve is closed is positive pressure or negative pressure (SP205 in FIG. 4). If the pressure when the valve is closed is positive, θ2 is increased (SP208 in FIG. 4), and if the pressure when the valve is closed is negative, θ2 is decreased (SP209 in FIG. 4).

【0051】■主制御部53にて、メモリー30A内に
記憶されているエンジン回転数と排気ポートの圧力の関
係マップデータが参照され、計測されたエンジン回転数
に基づき吸気ポートの圧力が求められる(図4のSP2
10)。
■The main control unit 53 refers to the relationship map data between the engine speed and exhaust port pressure stored in the memory 30A, and calculates the intake port pressure based on the measured engine speed. (SP2 in Figure 4
10).

【0052】■主制御部53にて、バルブ開時の圧力が
正圧か負圧かがチェックされる(図4のSP211)。 そして、バルブ開時の圧力が負圧ならばθ1は増加され
(図4のSP213)、バルブ開時の圧力が正圧ならば
θ1は減少される(図4のSP214)。
(2) The main control unit 53 checks whether the pressure when the valve is opened is positive pressure or negative pressure (SP211 in FIG. 4). If the pressure when the valve is opened is negative, θ1 is increased (SP213 in FIG. 4), and if the pressure when the valve is opened is positive, θ1 is decreased (SP214 in FIG. 4).

【0053】■主制御部53にて、バルブ閉時の圧力が
正圧か負圧かがチェックされる(図4のSP212)。 そして、バルブ閉時の圧力が負圧ならばθ2は増加され
(図4のSP215)、バルブ閉時の圧力が正圧ならば
θ2は減少される(図4のSP216)。
(2) The main control unit 53 checks whether the pressure when the valve is closed is positive pressure or negative pressure (SP212 in FIG. 4). If the pressure when the valve is closed is negative, θ2 is increased (SP215 in FIG. 4), and if the pressure is positive when the valve is closed, θ2 is decreased (SP216 in FIG. 4).

【0054】ここで、■〜■の動作をおこなう理由を以
下に述べる。
The reason for performing the operations ① to ② will be described below.

【0055】図11に示されるように排気動作の脈動に
より、バルブが閉じる直前の脈動の圧力によってエンジ
ンにトルクの山になったり谷になったりする。このため
、トルクの谷の時は吸排気のオーバーラップ時に排ガス
の吸い戻しがないようにクローズ(CLOSE)側の作
用角θ2を小さくし、トルクの山になる時は脈動による
掃気を積極的に利用し、作用角θ2を大きくする。同様
に、吸気動作に対してもオーバーラップ側の作用角θ1
を中心に脈動に合わせて変化させ、吹き返しを防止した
り、脈動を積極的に利用する(脈動の谷は作用角を小さ
くし、脈動の山は作用角を大きくする)。
As shown in FIG. 11, due to the pulsation of the exhaust operation, the pressure of the pulsation just before the valve closes causes peaks and troughs of torque in the engine. Therefore, when the torque is at a trough, the operating angle θ2 on the close (CLOSE) side is made small to prevent exhaust gas from being sucked back when the intake and exhaust overlap, and when the torque is at a peak, the scavenging by pulsation is actively used. to increase the working angle θ2. Similarly, for the intake operation, the operating angle θ1 on the overlap side
It changes according to the pulsation to prevent blowback and to actively utilize the pulsation (the troughs of the pulsation reduce the operating angle, and the peaks of the pulsation increase the operating angle).

【0056】■エンジン回転数と作用角θ1およびθ2
に基づき次式(1)および(2)により図5の横軸に示
されるそれぞれのタイミング時刻t1およびt2が決定
される(図4のSP217)。
■Engine speed and operating angles θ1 and θ2
Based on the following equations (1) and (2), the respective timing times t1 and t2 shown on the horizontal axis in FIG. 5 are determined (SP217 in FIG. 4).

【0057】   t1=(作用角θ1/720)×(120/エンジ
ン回転数)      (1)
t1=(duration angle θ1/720)×(120/engine speed) (1)

【0058】   t2=(作用角θ2/720)×(120/エンジ
ン回転数)      (2)
t2=(working angle θ2/720)×(120/engine speed) (2)

【0059】10)θ1
+θ2によりカムの作用角が決定される(図4のSP2
18)。
10) θ1
The operating angle of the cam is determined by +θ2 (SP2 in Fig. 4).
18).

【0060】11)t1+t2により図6の横軸に示さ
れるバルブリフトの時間が算出される(図4のSP21
9)。
11) The valve lift time shown on the horizontal axis in FIG. 6 is calculated from t1+t2 (SP21 in FIG. 4).
9).

【0061】12)本ルーチンから抜ける。12) Exit from this routine.

【0062】さらに、上述したバルブリフトの最適印加
電圧波形算出の動作(図3のSP300)について図7
のフローチャートにより詳細に説明する。
Furthermore, FIG. 7 shows the operation of calculating the optimal applied voltage waveform for the valve lift (SP300 in FIG. 3) described above.
This will be explained in detail using the flowchart.

【0063】■主制御部53にて、吸気バルブが複数個
あるかどうかがチェックされる(図7のSP301)。 吸気バルブが複数個なければ■の動作に移る。吸気バル
ブが複数個あれば■の動作に移る。
(2) The main control unit 53 checks whether there are a plurality of intake valves (SP301 in FIG. 7). If there are no multiple intake valves, proceed to operation (■). If there are multiple intake valves, move to operation ■.

【0064】■主制御部53にて、エンジン回転数が設
定値以下かどうかがチェックされる(図7のSP302
)。エンジン回転数が設定値以下でなければ■の動作に
移る。エンジン回転数が設定値以下であれば■の動作に
移る。
■The main control unit 53 checks whether the engine speed is below a set value (SP302 in FIG. 7).
). If the engine speed is not below the set value, the operation moves to ■. If the engine speed is below the set value, the operation moves to ■.

【0065】■主制御部53にて、片方の吸気バルブの
動作が休止される(図7のSP303)。
(2) The main control unit 53 suspends the operation of one of the intake valves (SP303 in FIG. 7).

【0066】1気筒に吸気バルブが複数個ある時に片方
の吸気バルブの動作を休止する理由は、低速回転での吸
入空気速度を上げるため、および脈動を利用するためで
ある。
[0066] When one cylinder has a plurality of intake valves, the reason for stopping the operation of one of the intake valves is to increase the intake air velocity at low speed rotation and to utilize pulsation.

【0067】■主制御部53にて、可変サイクルにする
かどうかがチェックされる(図7のSP304)。可変
サイクルにしないように設定されていれば■の動作に移
る。可変サイクルにするように設定されていれば■の動
作に移る。
(2) The main control unit 53 checks whether to use a variable cycle (SP304 in FIG. 7). If the setting is not to use a variable cycle, the process moves to operation (■). If it is set to be a variable cycle, move to operation (■).

【0068】■主制御部53にて、メモリー53A内に
記憶されている図8に示されるような吸排気のタイミン
グ行程のマップデータが参照され、設定サイクルに応じ
たタイミングが選択される(図7のSP305)。
■The main control unit 53 refers to the map data of the intake and exhaust timing strokes as shown in FIG. 8 stored in the memory 53A, and selects the timing according to the set cycle (see FIG. 7 SP305).

【0069】■主制御部53にて、点火プラグが点火し
たかどうかがチェックされる(図7のSP306)。点
火プラグが点火したならば通常の4サイクルに戻される
(図7のSP307)。
[0069] The main control unit 53 checks whether the spark plug has ignited (SP306 in FIG. 7). If the spark plug ignites, the normal 4-cycle cycle is returned (SP307 in FIG. 7).

【0070】■主制御部53にて、メモリー53A内の
マップデータが参照され積層圧電素子3に印加する電圧
波形信号が求められる(図7のSP308)。
(2) The main control unit 53 refers to the map data in the memory 53A and obtains a voltage waveform signal to be applied to the laminated piezoelectric element 3 (SP308 in FIG. 7).

【0071】■主制御部53にて、可変気筒にするよう
に設定されているかどうかがチェックされる(図7のS
P309)。可変気筒にするように設定されていなけれ
ば■の動作に移る。可変気筒にするように設定されてい
れば主制御部3によりある気筒の吸排気バルブの動作が
休止される(図7のSP310)。
■The main control unit 53 checks whether or not the cylinder is set to be variable (S in FIG. 7).
P309). If it is not set to use variable cylinders, the operation moves to ■. If the cylinder is set to be variable, the main control unit 3 suspends the operation of the intake and exhaust valves of a certain cylinder (SP310 in FIG. 7).

【0072】■本ルーチンから抜ける。■Exit from this routine.

【0073】上記実施例は、4サイクルのエンジンにつ
いて説明しているが、4サイクルだけでなく2サイクル
、6サイクル、8サイクルに対応するバルブリフト制御
も可能である。
Although the above embodiment describes a 4-cycle engine, valve lift control corresponding to not only 4-cycles but also 2-cycles, 6-cycles, and 8-cycles is also possible.

【0074】さらに細かなバルブリフト制御は、積層圧
電素子3のまとめ方をより細かくすることにより実現さ
れる。
[0074] Further finer valve lift control is realized by finer grouping of the laminated piezoelectric elements 3.

【0075】また、積層圧電素子の代わりに磁歪素子、
特に寸法変化量やトルクが圧電素子よりも大きな超磁歪
素子を用いることも可能である。
[0075] Also, instead of the laminated piezoelectric element, a magnetostrictive element,
In particular, it is also possible to use a giant magnetostrictive element whose dimensional change and torque are larger than those of the piezoelectric element.

【0076】[0076]

【発明の効果】本発明は、以上のように構成され機能す
るので、これによると、複雑なバルブタイミングの制御
をリアルタイムで行うことができる。これがため、■速
度に応じてカム作用角を変化させることができる、■吸
排気系の脈動に応じて作用角を変化させることによりト
ルクの谷の低下を最小限にし、トルクの山を最大限に利
用することができる、■複数バルブの片方のバルブを休
止させ、他方のバルブで吸入することにより空気吸入速
度が上がり、燃焼効率を向上させることができる、■4
サイクルだけでなく2サイクル、6サイクル、8サイク
ルに対応するバルブタイミング制御も可能であるという
従来にない優れたエンジン用動弁駆動制御装置を提供す
ることができる。
As the present invention is constructed and functions as described above, it is possible to perform complex valve timing control in real time. Therefore, ■The cam operating angle can be changed according to the speed.■By changing the working angle according to the pulsation of the intake and exhaust system, the drop in the torque valley can be minimized and the torque peak can be maximized. ■By stopping one valve of multiple valves and inhaling with the other valve, the air intake speed can be increased and combustion efficiency can be improved.■4
It is possible to provide an unprecedented and superior engine valve drive control device that is capable of valve timing control corresponding to not only 2-cycle, 6-cycle, and 8-cycle cycles.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示したブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】図1における積層圧電素子部分が装備されてい
る動弁装置部分を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a valve train portion equipped with a laminated piezoelectric element portion in FIG. 1;

【図3】図2の基本的動作を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the basic operation of FIG. 2;

【図4】図1の動作例を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation in FIG. 1;

【図5】図4におけるバルブリフトの最適作用時間算出
動作を説明するための詳細フローチャートである。
FIG. 5 is a detailed flowchart for explaining the operation of calculating the optimum valve lift operation time in FIG. 4;

【図6ないし図7】バルブリフト量と時間との関係図で
ある。
6 and 7 are relationship diagrams between valve lift amount and time.

【図8ないし図9】圧電素子のスイッチングとピストン
変位の関係の一例である。
8 and 9 are examples of the relationship between piezoelectric element switching and piston displacement.

【図10】図4におけるバルブリフトの最適印加電圧波
形算出動作を説明するための詳細フローチャートである
FIG. 10 is a detailed flowchart for explaining the operation of calculating the optimum applied voltage waveform for the valve lift in FIG. 4;

【図11】吸排気のタイミング行程のマップデータであ
る。
FIG. 11 is map data of intake and exhaust timing strokes.

【図12ないし図13】積層圧電素子への電圧の分配印
加の一例である。
FIGS. 12 and 13 are examples of the distributed application of voltage to the laminated piezoelectric element.

【図14】本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 14 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図15】排気時の脈動による作用角の変更状況を示す
説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing how the operating angle is changed due to pulsation during exhaust.

【図16】4バルブにおける吸気バルブの休止状態を示
す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a rest state of the intake valves in a four-valve engine.

【図17】圧電素子の変位とバルブリフト形状の関係を
示す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing the relationship between the displacement of the piezoelectric element and the shape of the valve lift.

【図18】従来の可変バルブタイミングを示す説明図で
ある。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing conventional variable valve timing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3      積層圧電素子等の電気的駆動手段4  
    変位増幅機構 50    エンジン回転数計測手段 51    駆動用電源部 51A  第1の定電圧電源 51B  第2の定電圧電源 51C  第3の定電圧電源 52    電源出力制御手段 53    主制御部 53A  メモリ
3 Electrical driving means such as laminated piezoelectric element 4
Displacement amplification mechanism 50 Engine rotation speed measuring means 51 Drive power supply unit 51A First constant voltage power supply 51B Second constant voltage power supply 51C Third constant voltage power supply 52 Power output control means 53 Main control unit 53A Memory

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  エンジンの吸気弁または排気弁の移動
方向に沿って変位し当該吸気弁または排気弁を開閉駆動
する積層圧電素子等の電気的駆動手段と、この電気的駆
動手段と前記吸気弁または排気弁との間に介装され前記
電気的駆動手段の変位量を所定の倍率で増幅し前記吸気
弁または排気弁を作動させる変位増幅器とを有し、前記
エンジンの回転数を計測するエンジン回転数計測手段と
、前記電気的駆動手段を駆動する駆動用電源部と、前記
エンジン回転数計測手段の出力に基づいて作動し電源出
力制御手段を介して前記駆動用電源部の出力レベルを制
御する主制御部とを備え、この主制御部に、前記駆動用
電源部に対する制御用の複数の制御用マップデータを記
憶したメモリを併設すると共に、当該主制御部が、前記
エンジン回転数計測手段の変動に応じて対応する最適制
御のマップデータを選択するマップデータ選択機能と、
この選択された制御用マップデータに基づいて前記電源
出力制御手段に所定の制御指令をリアルタイムで出力す
る最適制御機能を備えていることを特徴とするエンジン
用動弁駆動制御装置。
1. Electric driving means such as a laminated piezoelectric element that is displaced along the moving direction of an intake valve or exhaust valve of an engine to open and close the intake valve or exhaust valve, the electric driving means and the intake valve. or a displacement amplifier interposed between the exhaust valve and the displacement amplifier that amplifies the displacement amount of the electric drive means by a predetermined factor to operate the intake valve or the exhaust valve, and measures the rotational speed of the engine. a rotational speed measuring means, a driving power supply section that drives the electric drive means, and a power supply output control means that operates based on the output of the engine rotational speed measuring means and controls the output level of the driving power supply section. The main control section is provided with a memory storing a plurality of control map data for controlling the driving power source section, and the main control section is equipped with a memory that stores a plurality of control map data for controlling the drive power source section. A map data selection function that selects map data for optimal control according to fluctuations in
A valve drive control device for an engine, comprising an optimum control function for outputting a predetermined control command to the power output control means in real time based on the selected control map data.
JP3126779A 1991-04-30 1991-04-30 Valve drive controller for engine Withdrawn JPH04330308A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3126779A JPH04330308A (en) 1991-04-30 1991-04-30 Valve drive controller for engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3126779A JPH04330308A (en) 1991-04-30 1991-04-30 Valve drive controller for engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04330308A true JPH04330308A (en) 1992-11-18

Family

ID=14943727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3126779A Withdrawn JPH04330308A (en) 1991-04-30 1991-04-30 Valve drive controller for engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04330308A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4615306A (en) Engine valve timing control system
US6928969B2 (en) System and method for controlling engine operation
US7258088B2 (en) Engine valve actuation system
CN100365292C (en) Variable valve system of internal combustion engine, its control method and hydraulic actuator
US7255075B2 (en) Engine valve actuation system
JPH05500547A (en) Electromagnetic control device for engine valves with accumulator pressure recovery
US20050279329A1 (en) Variable valve actuation control for operation at altitude
JPH02271017A (en) Valve action controller for engine
Turner et al. Design and control of a two-stage electro-hydraulic valve actuation system
JP2014515461A (en) Pressure pulse generator
US6907851B2 (en) Engine valve actuation system
US6668773B2 (en) System and method for calibrating variable actuation system
EP0156996B1 (en) Engine valve timing control system
JPH04330308A (en) Valve drive controller for engine
JP2007182841A (en) Valve driving device
EP1199446A1 (en) Method and arrangement for operating valves in an internal combustion engine
JPS60259713A (en) Electronic control system hydraulic valve unit for internal-combustion engine
US7100552B2 (en) Control system and method for variable valve actuation system
US20030213444A1 (en) Engine valve actuation system
WO2005052417A2 (en) Valve control system
JP2001140664A (en) Cylinder halt control device
JPH0754563Y2 (en) Valve drive for internal combustion engine
US7047920B2 (en) Engine valve actuation system and method for controlling white smoke
US7165529B2 (en) Method to control electromechanical valves in a DISI engine
JPH04171208A (en) Hydraulic-actuation valve unit

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19980711