JPH0762442B2

JPH0762442B2 - 内燃機関の弁駆動制御装置

Info

Publication number: JPH0762442B2
Application number: JP61254295A
Authority: JP
Inventors: 賢治金原; 通小須田; 猪頭　　敏彦
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1986-10-24
Filing date: 1986-10-24
Publication date: 1995-07-05
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPS63109213A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、内燃機関の弁駆動制御装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、特開昭58−53615号公報「機械・油圧式運動伝達
機構を備えた往復動ピストン式内燃機関用の弁制御装
置」があり、該装置の特徴は、弁制御装置の油圧媒体が
弁開放時間変化の為に、閉鎖可能な放圧導管を介して制
御されて放圧されるよう担っている形式のものにおい
て、油圧媒体の為の放圧導管に電気的に制御される弁が
配置されている事にある。

一方、従来、吸気弁の開閉はエンジン回転数に比例して
回転するカムのリフト量に比例した量だけ上下動を行っ
ており、バルブの開閉タイミングは常に一定である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような構造の吸気弁リフト制御装置
では、吸気弁に設置する吸気弁の絞り作用により第13図
に斜線で示されるようなポンピングロスが発生するとい
う問題がある。

このポンピングロスは吸気弁の開弁後にピストンに作用
する吸入負圧に基づく負の仕事であって、吸入負圧の増
大する低不可領域ほど仕事損失が大きくなる。つまり、
吸気絞り弁部における通気抵抗が小さいほどポンピング
ロスが小さくなる。

従って、発明者等は、この事に付いて鋭意検討を実施
し、例えば吸気弁の開弁時期を変化させて負荷を制御す
ればポンピングロスを低減する事ができる事を見出し
た。つまり、吸気弁の閉弁時期を早くして負荷を制御す
れば第14図に示すようにポンピングロスは排気損失だけ
となり大幅に減少し、閉弁時期を遅くして負荷を制御し
ても第15図に示すようにポンピングロスは大幅に減少す
る事を見出した。

そこで本発明は、上記問題を解決した、即ちポンピング
ロスの少ない内燃機関の弁駆動制御装置の提供を課題と
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、請求項１、内燃機関の燃焼
室に開口する通路を開閉する開閉弁と、内燃機関の回転
に同期して作動油を加圧して圧送する圧送手段と、前記
圧送手段から作動油の供給を受けて前記開閉弁を開弁さ
せるアクチュエータと、前記アクチュエータに供給され
た作動油を排出して前記開閉弁を閉弁させるリリーフ弁
と、前記リリーフ弁のリリーフ時期を前記内燃機関の運
転状況に応じて変化させて、前記開閉弁の閉弁時期を調
節する制御手段とを備え、前記制御手段による作動油の
圧送開始時期及び圧送停止時期を変化させることで、前
記開閉弁の開弁時期及びリフト量を調節するとともに、
また前記リリーフ弁は、前記制御回路からの駆動信号に
よって駆動して前記吸気弁の閉弁時期を制御することを
特徴とする内燃機関の弁駆動制御装置を手段として採用
するものである。

また、前記圧送手段による作動油の圧送開始時期を、作
動油を圧送する弁体を駆動するカムの位相角を制御する
事で変化し、圧送停止時期を、電気的に駆動される弁で
作動油の油路を切替える事で制御することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の弁駆動制御装置
を手段として採用するものである。

さらに、前記開閉弁が、内燃機関の燃焼室に開口する吸
気口を開閉する吸気弁であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の内燃機関の弁駆動制御装置を採用す
るものである。

その上、更に前記制御手段が、内燃機関の回転数及びア
クセル開度状態に応じて適正な吸入空気量を演算して、
かつこの吸入空気量に対応する前記吸気弁リフト量、及
び該吸気弁リフト量に対応する作動油の圧送量を演算す
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の内燃機関の弁駆動制御装置を採用してもよい。

〔作用〕

課題を解決するための手段として、請求項１を採用した
事から、吸気弁の開弁時期、リフト量、閉弁時期を制御
する事ができる。これより、吸入空気量を制御可能とす
る事が可能となる。従って、吸気絞り作用をなくしてポ
ンピングロスを低減できる。

〔発明の効果〕

上記作用によって、即ちポンピングロスの少ない内燃機
関の弁駆動制御装置の提供が可能となる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を第１図〜第８図を用いて説明す
る。第１図は本実施例の構成を示す概要図である。

第１図において、本実施例の内燃機関は４気筒４サイク
ルエンジンである。

圧送ポンプ11は本実施例の圧送手段であって、この圧送
ポンプ11によって作動油が加圧圧送される。圧送ポンプ
11は、従来公知の電磁弁スピル方式の分配型圧送ポンプ
である。

圧送ポンプ11内には、図示しないエンジンのクランクシ
ャフトにギヤあるいはベルトによって連結されたドライ
ブシャフト14が支承されており、このドライブシャフト
14はエンジン回転数に同期して回転する。

ドライブシャフト14は、圧送ポンプ11内に装備したロー
タリ式フィードポンプ15を回し、このフィードポンプ15
はオイルタンク16から作動油を吸い上げ、図示しない圧
力調整弁によってこの作動油を調圧したのちリザーバ室
17に畜圧する。

ドライブシャフトには、カップリング50を介してプラン
ジャ20が連結されており、このプランジャ20はフェイス
カム22を一体に備えている。上記カップリング50は、ド
ライブシャフト14の回転をプランジャ20に伝達するとと
もに、プランジャ20が軸方向に自在に移動することを許
す。

フェイスカム22には、プランジャ20が連結された面と反
対の面に複数の山部を有するカムプロフィル22aが形成
されており、このカムプロフィル22aはローラリング25
により回転自在に保持されたローラ25aに転接してい
る。従って、ローラ25aがカムプロフィル22aに転接する
ことにより、プランジャ20は往復、回転運動を行う。

作動油カット弁71は、連通孔18、19は途中に設けられて
おり、連通孔18、19の導通・遮断を行うものである。エ
ンジン始動後においてはカット弁71は常時開いており、
連通孔18及び19が連通しているので、リザーバ室17内の
作動油は後述する圧送ポンプ室21へ導入される。

プランジャ20の吸入行程である左行時に、このプランジ
ャ20の先端部周囲に形成した吸入溝20aの１つが連通孔1
9に連通すると、作動油は圧送ポンプ室21内に吸入され
る。

プランジャ20の圧縮行程である右行時に、圧送ポンプ室
21内の燃料が加圧され、この加圧燃料は、プランジャ20
の内部に形成した縦孔26に押し出される。ここで、プラ
ンジャ20は回転しているので、周面に開口している供給
ポート26aが複数の吐出ポート27aと順次連通する。その
ため、作動油は連通孔27を通って各鋼管28へ分配供給さ
れる。尚、鋼管28は各吸気弁１に導通している。

電磁スピル弁30は、分配供給する作動油の供給量を調整
するためのもので、圧送ポンプ室21に連通する溢流通路
56と、リザーバ室17に連通する連通通路55との連通・遮
断を行う。つまり、プランジャ20の圧縮行程中に溢流通
路56と連通通路55と連通させて、圧送ポンプ室21内の加
圧された作動油をリザーバ室17に溢流させることにより
圧送する作動油の供給量を調整する。

電磁スピル弁30は、第２図に示すように、通路35を開放
・閉塞するニードル32、このニードル32を電磁力により
移動させるコイル31、溢流通路56と連通通路55との連通
・遮断を行うスプール33、このスプール33内に設けられ
た絞り34とを有している。このスピル弁30は次のように
作用するものである。

コイル31非励磁時には、ニードル32はスプリングの付勢
力により通路35を閉塞している。コイル31に電流が供給
されることによりニードル32は図中上方に吸引されて通
路35を開放する。その結果、スプール33背圧の圧力室75
内の圧力が通路35、76を介して通路55側へ逃される。し
かし、スプール33には絞り34が設けられているので、ス
プール33の上下面に作用する圧力バランスがくずれ、ス
プール33は通路56内の圧力によって上昇する。そのた
め、圧送ポンプ室21内の作動油はリザーバ室17にスピル
され作動油の鋼管28側への供給が停止する。つまり、こ
のように電磁スピル弁30の作動タイミングを制御するこ
とで作動油の供給量を調整できる。

タイマ23は作動油の圧送開始時期の調整をするためのも
ので、ローラリング25に連結されたコア29と、このコア
29が挿入されるソレノイド24とから構成される。作動油
の圧送開始時期はソレノイド24に印加する印加電圧を調
整することにより行われる。ソレノイド24の印加電圧の
調整を行うと、コア29はローリング25の接線方向に動
き、ローラリング25をドライブシャフト14の回転方向と
同方向あるいは反対方向に回転運動させる。そのためフ
ェイスカム22とローラリング25との相対位置がずれて、
プランジャ20の圧縮開始時期、つまり作動油の圧送開始
時期が変化する。

吸気弁１は各気筒毎に配設され、この吸気弁１の一端1a
はシリンダ60に開口する吸気口70を開閉する。また、こ
の吸気弁１はバルブガイド２を介してシリンダヘッド３
に摺動可能に支持されている。さらに、吸気弁１はリテ
ーナ５を介してバルブスプリング４により上方すなわち
閉弁方向に付勢されており、バルブスプリング４とリテ
ーナ５との間には吸気弁１の回転を容易にするためニー
ドルベアリング６が設けられている。

シリンダヘッド３の上部には吸気弁１を油圧で開閉する
ためのバイブリフタ７が図示しないボルト等で固定され
ている。バルブリフタ７内には本実施例の圧力室である
シリンダ８が形成されており、このシリンダ８内には吸
気弁１の他端1b側に一体に連結されたニードル９が摺動
自在に挿入されている。なお、ニードル９は吸気弁１と
別体でも良く、ニードル９が摺動することにより吸気弁
１が往復摺動するようになっていれば良い。

バルブリフタ７にはシリンダ８に連通する連通孔10aが
穿設されており、この連通孔10aによって圧送ポンプ11
で加圧された作動油が鋼管28及びチェック弁12を介して
シリンダ８内に供給される。シリンダ８内に作動装置が
供給されると、この油圧によりニードル９が摺動駆動さ
れ、吸気弁１が開弁する。

ニードル９の他端側には第３図に示すようなスパイラル
状の溝13が複数個設けられており、ニードル９が下降す
る時には作動油の圧力によりニードル９は右回りの回転
力が付加されて回転しながら下方に動く。その結果、吸
気弁１はニードル９の回転に同期して回転しながら開弁
する。

リリーフ弁36は、吸気弁１の閉弁時期を制御するための
もので、通路74と、この通路74内に設けられたチェック
弁49と、バルブリフタ７に穿設された連通孔10bとを介
してシリンダ８と連通している。

リリーフ弁36は、ハウジング72内においてピエゾ積層体
37を有している。また、ハウジング72内には、このピエ
ゾ積層体37の伸縮を受けて摺動するとともに変圧室45の
容積を変動させるピストン38が配設されている。なお、
変圧室45内にはピストン38をピエゾ積層体37側に付勢す
るリターンスプリング80が設けられている。

ハウジング72内には、シリンダ８と変圧室45とを連通さ
せて、圧送ポンプ11からシリンダ８へ圧送された作動油
を変圧室45に導入する導入通路73と、オイルタンク16と
変圧室45とを連通させて、圧送ポンプ11からシリンダ８
へ圧送された作動油を変圧室45に導入する導入通路73
と、オイルタンク16と変圧室45とを連通させて、変圧室
45内の作動油をオイルタンク16側へ逃すリリーフポート
42、及びリリーフ通路47とが形成されている。又、ハウ
ジング72には導入通路73とリリーフポート42、及びリリ
ーフ通路47とを結ぶ逃し通路46が形成されている。

導入通路73にはチェック弁39が設けられており、このチ
ェック弁39は変圧室45からシリンダ８への作動油の逆流
を防止する。

リリーフ通路47と逃し通路46との連通位置にはニードル
40が摺動自在に配設されており、このニードル40により
リリーフ通路47と逃し通路46との間の連通・遮断が制御
される。すなわち、ニードル40の移動により逃し通路46
とリリーフ通路47との連通・遮断が行われる。なお、ニ
ードル40は弱い弾性力のスプリング48により遮断方向に
付勢されている。

又、ニードル47内には通路43が形成されており、この通
路43はニードル弁47が図中左方へ移動して逃し通路46を
用いた時のみ、ハウジング72内に形成されたリリーフポ
ート42と連通する。すなわち、ニードル40が逃し通路46
を開いた時のみ、リリーフポート42を介してオイルタン
ク16と変圧室45とが連通する。

ピエゾ積層体37は、例えば直径15mm、厚さ0.5mmの円板
状の圧電素子と、直径15mm、厚さ0.01mmの銅板電極とを
交互に積層して円柱状にしたものであり、各々の圧電素
子の厚み方向に並列に電圧を印加できるようにリード線
が銅板電極に接続されている。リード線はハーメチック
シール81を介してリリーフ弁36のボディ外部へ伸びてお
り、駆動回路44に接続されている。さらに、この駆動回
路44は制御回路43に接続されている。

圧電素子はチタン酸ジルコン酸鉛を主成分として焼成さ
れた強誘電体セラミックスであり、電歪効果を有する代
表的な素子である。その物性は、厚み方向に500Vの電圧
を印加すると0.5μｍ厚みが増し、逆に500Vの電圧が発
生している時にこれをショートさせると0.5μｍ厚みが
減り、また、厚み方向に200kg/cm²の圧力を作用させる
と厚み方向に200kg/cm²の圧力を作用させると厚み方向
に200Vの電圧が発生するというものである。

本実施例において、ピエゾ積層体37は圧電素子を100枚
積層して電気的に並列に結合したものであり、500Vの電
圧を印加すると50μｍの伸長が得られる。また、ピスト
ン45の受圧面積はニードル40受圧面積の約15倍になって
おり、ニードル40は約0.7mmリフトする。

リリーフ弁36は、バルブオーバーラップのない第１気筒
60a及び第４気筒60dの２個のシリンダ８にチェック弁49
を介して連通している。このチェック弁49は、第１気筒
60aの吸気弁１の開弁時には第１気筒60aのシリンダ８内
の作動油が通路74を介して第４気筒60dのシリンダ８内
に流入するのを防止し、第４気筒60dの開弁時には第４
気筒60dのシリンダ８内の作動油が第１気筒60aのシリン
ダ８内に流入するのを防止する。従って、このチェック
弁49を設けることでバルブオーバーラップのない吸気弁
１の閉弁時期を１個のリリーフ弁36を用いて制御するこ
とができる。

な、お第２気筒60b及び第３気筒60cのシリンダ８にも同
様のリリーフ弁が設けられている。

また、本実施例は４気筒エンジンであるのでチェック弁
49を２個設けたが、６気筒エンジンの場合にはチェック
弁49を３個設け、各チェック弁49がオーバーラップのな
い３個の気筒のシリンダ内に連通するようにすれば良
い。

制御回路43は、吸気弁１を適正に制御するためのもの
で、圧送ポンプ11及びリリーフ弁36の駆動を制御する。

制御回路43はアクセルポジションセンサ52と電気的い接
続されており、このアクセルポジションセンサ52から制
御回路43にアクセル開度が入力されることにより制御回
路43はこのアクセル開度に対応する機関の要求負荷を演
算す。

また、制御回路43は圧送ポンプ11の電磁ピックアップ51
と電気的に接続されている。電磁ピックアップ51は、圧
送ポンプ11のドライブシャフト14に装着されたリングギ
ヤ50の回転数を検出する。制御回路43はこの電気信号を
受けてエンジン回転数を演算し入力する。

制御回路43は、吸気弁１の作動システムであるタイマ2
3、電磁スピル弁30、リリーフ弁36と電気的に接続され
ており、この作動システムを駆動させることにより吸気
弁１の開閉時期及びリフト量を制御する。

さらに、制御回路43はインジェクタ53と電気的に接続さ
れており、前記要求負荷量に見合った燃料量を演算して
インジェクタ53より噴射させる。また、制御回路43はO₂
センサ54と電気的に接続されており、インジェクタ53よ
り噴射量が実際に機関が要求した燃料量であったかどう
かO₂センサから送られた電気信号により判定してフィー
ドバック制御する。

次に、第４図のフローチャートを用いて本実施例の制御
回路43の演算経路を説明する。

エンジンが始動すると、制御回路43にはエンジン回転数
Ne及びアクセル開度が入力される（ステップ101）。

制御回路43は、この入力されたデータに基づき必要吸入
空気量Ｑを演算する（ステップ102）。

制御回路43は、次に吸気弁１のリフト量ｌの演算を行う
（ステップ103）。吸気弁リフト量ｌは第５図に示すよ
うに吸入空気量Ｑとエンジン回転数Neとにより決定され
るので、この関係に基づいて吸気弁リフト量ｌを演算す
る。なお、第５図は吸気弁リフト量ｌと吸入空気量Ｑと
の関係を示すｌ−Ｑ−Neマップである。

制御回路43は、次に圧送ポンプ11によって圧送する作動
油の液量ｑの演算を行う（ステップ104）。吸気弁リフ
ト量ｌは圧送ポンプ11から圧応される作動油の流量ｑに
比例するので、ステップ103において演算された吸気弁
リフト量ｌと比較定数ｋとを乗算することにより流量ｑ
を演算する。

制御回路43は、次に圧送ポンプ11のプランジャ20が圧縮
を開始した時点（以後基準位置と呼ぶ）から電磁スピル
弁30を駆動するまでの時間ｔを演算する（ステップ10
5）。作動油の流量ｑは第６図に示すようにエンジン回
転数Ne及び電磁スピル弁30を駆動するまでの時間ｔによ
り異なるので、制御回路43ではこの関係に基づいてｔを
演算する。なお、第６図は作動油の流量ｑとエンジン回
転数Neと電磁スピル弁30を駆動するまでの時間ｔとの関
係を示す特性図である。

制御回路43は、次に吸気弁１の閉弁時期Ｔを演算する
（ステップ106）。この閉弁時期Ｔは、第７図に示すよ
うに吸入空気量Ｑとエンジン回転数Neにより決定される
ので、この関係に基づいて閉弁時期Ｔを演算する。な
お、第７図は閉弁時期Ｔと吸入気量Ｑとエンジン回転数
Neとの関係を示すＴ−Ｑ−Neマップである。

制御回路43は、次に油温、水温、吸気圧力に起因する閉
弁時期Ｔの補正の演算を行う（ステップ107）。補正後
の閉弁時期Ｔ′は、ステップ106において演算された閉
弁時期Ｔに補正乗数を塩酸することにより演算される。

次に、本実施例の作動を説明する。

第１図において、エンジンが始動すると、制御回路43か
ら圧送ポンプ11の作動油カット弁71に電気信号が送ら
れ、連通孔18及び19は連通する。そのため、リザーバ室
17内の作動油はプランジャ20の吸入行程で圧送ポンプ室
21内に流入する。圧送ポンプ室21内に流入された作動油
はプランジャ20が圧縮運動することにより加圧され、各
気筒60のシリンダ８内に所定のタイミングで所定量分配
供給される。ここで、圧送ポンプ11では、制御回路43か
らタイマ23に電気信号が送られることにより作動油の圧
送開始時期が決定される。また、ｔ時間後に制御回路43
から電磁スピル弁30に電気信号が送られることにより作
動油の圧送流量ｑが決定される。

圧送ポンプ11より分配供給された作動油は鋼管28及びチ
ェック弁12を介してバルブリフタ７のシリンダ８内に流
入し、この油圧によりニードル９が摺動して吸気弁１を
スプリング４に抗して所定量ｌ開弁する。同時に、作動
油は通路74及びチェック弁49を介してリリーフ弁36内に
流入する。リリーフ弁36内に流入した作動油は、通路7
3、チェック弁39を介して変圧室45内に流入し、ピスト
ン38を移動させる。

第８図は装置各部の挙動を示すタイムチャートで、図に
おいて、圧送ポンプ11のプランジャ20のリフト、制御回
路43からタイマ23に送られる基準信号、スピル弁30の駆
動信号、ピエゾ積層体37の通電信号、ニードル40のリフ
ト、シリンダ８内の圧力、吸気弁１のリフト相互の関係
を示す。

ピエゾ積層体37には圧送ポンプ11の吐出開始前に通電を
行って伸長させてある。従って伸長した状態で圧送ポン
プ11から作動油が変圧室45内に流入し、ピストン38を介
してピエゾ積層体37に圧力が加わることになる。

吸気弁１の閉弁時期Ｔ′において、制御回路43から駆動
回路44に電気信号が送られ、駆動回路44によりピエゾ積
層体37への通電を停止すると、ピエゾ積層体37に蓄積さ
れている電荷が放出されてピエゾ積層体37が収縮する。
ピストン38が図中左方へ移動し、変圧室45の圧力が低下
する。

その結果、ニードル40はスプリング48の付勢力に抗して
図中左方へ移動し、逃し通路46とリリーフ通路47とが連
通する。そのため、シリンダ８内の作動油が通路74、逃
し通路46、リリーフ通路47を順次介してオイルタンク16
に排出され、吸気弁１が閉弁する。同時に、変圧室45に
蓄えられた作動油も通路43及びリリーフポート42を通っ
てオイルタンク16に排出される。通路43及びリリーフポ
ート42内の圧力が変圧室45の圧力と等しくなるとニード
ル40はスプリング48の付勢力により逃し通路46とリリー
フ通路47とを遮断し、同時にリリーフポート42も閉じ
る。吸気弁１の閉弁の完了後に、ピエゾ積層体37に通電
が再開されると、ピエゾ積層体37には電荷が蓄積され、
ピエゾ積層体37は伸長した状態で次回のサイクルに備え
る。

このように、本実施例によれば、吸気弁の開弁時期、リ
フト量及び閉弁時期を制御することができ、吸気絞り作
用によるポンピングロスを大幅に低減できる。

なお、吸入空気量の調整精度を向上させるために、エン
ジンの各気筒60内に吸入される吸入空気の空気量を検出
する空気量センサのような吸入空気検出手段を本実施例
の構成に追加し、第９図に示す制御を行っても良い。第
９図は、本実施例に吸入空気量検出手段を追加した場合
の制御回路43における演算経過を示すフローチャートで
ある。

第１実施例の構成による制御を行った結果得られる吸入
空気量は、吸気温度、インテークマニホールドの熱膨
張、吸気弁シートの磨耗、シートへの堆積物等の影響に
より変化する。そこで、直接吸入空気の空気量を検出す
る吸入空気量検出手段を設けて、第９図に示すように、
吸気弁１の閉弁後の制御回路43において吸気空気量Ｑと
実際に吸入された吸入空気量Ｑ′との比較を行い（ステ
ップ108）、異なる場合には第５図に示されるｌ−Ｑ−N
eマップ及び第７図に示されるＴ−Ｑ−Neマップを書き
換える（ステップ109）ことにより吸入空気の空気量の
調整精度を向上させることができる。

なお、本実施例と同一の構成で排気弁の制御を行うこと
もできる。

また、本発明は前記実施例に限定されず、第10図〜第12
図に示すように変形可能である。第10図〜第12図はリリ
ーフ弁36の変形例を示す縦断面図である。

第10図に示されるリリーフ弁360においては、逃し通路4
6及びリリーフ通路47を連通・遮断するニードル40の下
部には油圧室61が設けられており、ニードル40はスプリ
ング48により変圧室45側に付勢されている。また、ニー
ドル40の外周部には、ニードル40の下方移動時に逃し通
路46及びリリーフ通路47を連通する環状溝40aが形成さ
れており、ニードル40内には変圧室45と油圧室61とを導
通する通路63が形成されている。さらに、この通路63途
中には、油圧室61から変圧室45への作動油は通過できる
が、変圧室45から油圧室61への流出は押する第２のチェ
ック弁62が装入されている。また、このチェック弁62の
対向する油圧室61側の壁面には突起63が設けてあり、ニ
ードル40が下方へ移動すると、この突起63によりチェッ
ク弁62が強制的に開弁し、油圧室61と変圧室45とを連通
する構造となっている。なお、他の構成については前記
実施例のリリーフ弁37と同様である。

次に、このリリーフ弁360の作動を説明する。ピエゾ積
層体37は吸気弁１の開弁時のみ通電が停止され、吸気弁
１の閉弁時には通電が行われる。ピエゾ積層体37に通電
を行うと、ピエゾ積層体37は伸長し、ピストン38を下方
へ押し下げる。このため、変圧室45の容積が減少し、そ
の分圧力が上昇する。これに伴い、ニードル40は下方へ
押し下げられ、環状溝40aがシート部72aと対向する。そ
の結果、逃し通路46とリリーフ通路47とが環状溝40aを
介して連通し、油圧室61及びバルブリフタ７内の作動油
はリリーフ通路47へ流出する。この流出により、油圧室
61の圧力が低下すると、変圧室45の油圧との下が大きく
なり、ニードル40はさらに下降する。このニードル40の
下降によりバルブリフタ７内の作動油は通路74、逃し通
路46、リリーフ通路47を介してオイルタンク16に排出さ
れ、排気弁１は閉弁する。ここで、この吸気弁１の閉弁
の間、ニードル40の下降に伴い、ニードル40内のチェッ
ク弁62が突起63に押し開かれ、油圧室61と変圧室45とが
導通する。この導通により変圧室45内の圧力がニードル
40内に形成された均圧通路78を介して油圧室61側に逃が
される。そのため、ニードル40は上昇し、チェック弁62
が再び閉弁する。しかし、変圧室45内の圧力が油圧室61
の圧力よりも高い間は、ニードル40は再び下降し、前記
作動を繰り返す。このように、ニードル40はチェック弁
62の開閉を繰り返しながらバルブリフタ７内の作動油を
排出させて吸気弁１を閉弁する。

吸気弁１の閉弁後、ピエゾ積層体37への通電を解除する
と、ピストン38はリターンスプリング80の付勢力を受け
て上昇する。そのため、変圧室45の容積が増加し、油圧
が低下し、ニードル40が上昇する。このニードル40の上
昇により、ニードル40はシート部72aに着座し、逃し通
路46とリリーフ通路47との連通が遮断される。以上の状
態にすることによって次のサイクルに備える。

このようにピエゾ積層体37への通電時期を制御すること
で吸気弁１の閉弁時期を制御できる。

また、ニードル40内にチェック弁62を設けたことで、変
圧室45の圧力を低下させながらニードル40の開弁を維持
することができる。つまり、吸気弁１の近傍を通過する
吸入空気の流速が早くなる吸気弁１の閉弁時において、
吸気弁１を閉弁前に少なくとも一度停止させるか、ある
いは吸気弁１の閉弁速度を遅くすることにより、シリン
ダ８内にスクールを発生させて内燃機関の燃焼特性を改
善することができる。

さらに、シリンダヘッドと吸気弁１との相対速度を減少
させることにより吸気弁１の相対速度を減少させること
により吸気弁１の着座時の衝撃音を小さくすることもで
きる。

第10図に示されるリリーフ弁361においては、チェック
弁39及び逃し通路46を介して変圧室45に作動油が供給さ
れるとともに、変圧室45に連通する導出通路64及び油圧
室61を介して作動油が導出される。この導出通路64内に
は第２のチェック弁62が設けられており、このチェック
弁62、油圧室61、及びリリーフ通路47を介して作動油が
オイルタンク16内に排出される。また、この導出通路64
及びリリーフ通路47はニードル40により連通・遮断が行
われる。また、このニードル40はスプリング48により図
中下方へ付勢されている。なお、他の構成については前
記第１実施例のリリーフ弁36と同様である。

次に、このリリーフ分361の作動を説明する。ピエゾ積
層体31は圧送ポンプ11の圧送開始前に通電を行って伸長
させてある。従って、伸長した状態で作動油が変圧室45
内に流入し、ピストン38を介してピエゾ積層体37に圧力
が加わることになる。また、油圧室61の圧力は変圧室45
の上昇とともに高くなる。吸気弁１の閉弁時期におい
て、ピエゾ積層体37への通電を停止すると、ピエゾ積層
体37は収縮する。このため変圧室45の容積が増大し圧力
がその分低下する。しかし、第２のチェック弁62がある
ため、油圧室61の油圧は低下しない。このため、変圧室
45によるニードル40の導出通路64とリリーフ通路47との
連通を遮断する閉弁力のみが低下し、ニードル40が開弁
する。この状態で、ピエゾ積層体37の通電を停止したま
まにしておくと、油圧室61の油圧が低下し、ニードル40
の開弁力が低下し、変圧室45と油圧室61の油圧が平衡状
態になったとこでニードル40は閉弁する。つまり、吸気
弁１の閉弁前にニードル40を閉弁させることが可能とな
る。従って、ピエゾ積層体37への通電を断続的に行うこ
とで変圧室45内及びバルブリフタ７内の作動油を徐々に
排出させることが可能となり、第10図に示すリリーフ弁
360の場合と同様の効果が得られる。なお、第12図に示
すように、導出通路64及び通路47の油圧室61への開口位
置を変化させても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は本発明の第１実施例に関するもので、
第１図は本実施例の概要を示す構成図、第２図は本実施
例の電磁弁30を示す部分拡大断面図、第３図は本実施例
の吸気弁１の他端側を示す図で第３図（ａ）は上面図、
（ｂ）は正面図、第４図は本実施例の制御回路43の作動
を示すフローチャート、第５図は吸気弁リフト量ｌと吸
入空気量Ｑとエンジン回転数Neとの関係を示すｌ−Ｑ−
Neマップ、第６図は作動油の流量ｑとエンジン回転数Ne
と電磁スピル弁30をONするまでの時間ｔとの関係を示す
特性図、第７図は閉弁時期Ｔと吸入空気量Ｑとエンジン
回転数Neとの関係を示すＴ−Ｑ−Neマップ、第８図は本
実施例の時間の経過につれて各部の作動を示すタイミン
グチャート、第９図は本実施例に吸入空気量検出手段を
追加した場合の制御回路43の作動を示すフローチャー
ト、第10図〜第12図は本発明の他の実施例に関するもの
で、第10〜第12図は各々第１実施例のリリーフ弁37の変
形例を示す縦断面図、第13図は従来の吸気弁の絞り作用
によるポンピングロスを示す部分負荷時のＰ−Ｖ線図、
第14は吸気弁の閉弁時期を早くする制御を行った場合の
ポンピングロスを示すＰ−Ｖ線図、第14図は吸気弁の閉
弁時期を早くする制御を行った場合のポンピングロスを
示すＰ−Ｖ線図、第15図は吸気弁の閉弁時期を遅くする
制御を行った場合のポンピングロスを示すＰ−Ｖ線図で
ある。１……吸気弁、８……シリンダ（圧力室）、11……圧送
ポンプ（圧送手段）、23……タイマ、30……電磁スピル
弁、36……リリーフ弁、43……制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の燃焼室に開口する通路を開閉す
る開閉弁と、内燃機関の回転に同期して作動油を加圧し
て圧送する圧送手段と、前記圧送手段から作動油の供給
を受けて前記開閉弁を開弁させるアクチュエータと、前
記アクチュエータに供給された作動油を排出して前記開
閉弁を閉弁させるリリーフ弁と、前記リリーフ弁のリリ
ーフ時期を前記内燃機関の運転状況に応じて変化させ
て、前記開閉弁の閉弁時期を調節する制御手段とを備
え、前記制御手段による作動油の圧送開始時期及び圧送
停止時期を変化させることで、前記開閉弁の開弁時期及
びリト量を調節するとともに、また前記リリーフ弁が、
前記制御回路からの駆動信号によって駆動して前記吸気
弁の閉弁時期を制御することを特徴とする内燃機関の弁
駆動制御装置。
【請求項２】前記圧送手段による作動油の圧送開始時期
を、作動油を圧送する弁体を駆動するカムの位相角を制
御する事で変化し、圧送停止時期を、電気的に駆動され
る弁で作動油の油路を切替える事で制御することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の弁駆動制
御装置。
【請求項３】前記開閉弁が、内燃機関の燃焼室に開口す
る吸（又は排）気口を開閉する吸（又は排）気弁である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内燃機関
の弁駆動制御装置。
【請求項４】前記制御手段が、内燃機関の回転数及びア
クセル開度状態に応じて適正な吸入空気量を演算して、
かつ該吸入空気量に対応する前記開閉弁のリフト量、及
び／又は前記開閉弁の開閉時期を決定するものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の
弁駆動制御装置。
【請求項５】前記開閉弁の一端側に、スパイラル状の溝
が形成されていて、作動油が圧送される事により、前記
開閉弁が回転しながら開弁する事を特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の内燃機関の弁駆動制御装置。
【請求項６】前記制御手段が、内燃機関の油温度、水
温、吸気圧力に起因して閉弁時期の補正演算を実施する
事で閉弁時期を決定する事を特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の内燃機関の弁駆動制御装置。
【請求項７】前記開閉弁の閉弁時に、該開閉弁を閉弁中
に少なくとも一度停止するか、或は前記開閉弁の閉速度
を遅くする事で内燃機関のシリンダー内にスワールを発
生させる事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内
燃機関の弁駆動制御装置。