JPH0788765B2 - Hydraulic drive control device for intake valve - Google Patents

Hydraulic drive control device for intake valve

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JPH0788765B2
JPH0788765B2 JP61206227A JP20622786A JPH0788765B2 JP H0788765 B2 JPH0788765 B2 JP H0788765B2 JP 61206227 A JP61206227 A JP 61206227A JP 20622786 A JP20622786 A JP 20622786A JP H0788765 B2 JPH0788765 B2 JP H0788765B2
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hydraulic
chamber
pressure chamber
fluid
valve
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融 吉永
猪頭  敏彦
賢治 金原
幸弘 夏山
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Soken Inc
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Nippon Soken Inc
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油圧制御装置に関し、特にエンジンのインテ
ークバルブリフト量、時期等を制御する駆動制御装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic control device, and more particularly to a drive control device that controls an intake valve lift amount, timing, etc. of an engine.

[従来の技術] 従来より、ピエゾアクチュエータを用いて油圧の供給を
切換制御を行う油圧制御弁や、実開昭61−140105号公報
に示されるように、ソレノイドによって駆動される切替
弁を用いてインテークバルブに設けられたシリンダへ供
給する油圧を制御してインテークバルブのリフト量を制
御するものがあった。
[Prior Art] Conventionally, a hydraulic control valve for switching control of hydraulic pressure supply using a piezo actuator or a switching valve driven by a solenoid as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-140105 is used. There has been one that controls the hydraulic pressure supplied to the cylinder provided in the intake valve to control the lift amount of the intake valve.

[発明が解決しようとする課題] しかし、上記のような従来の構成では、例えば、ソレノ
イドにより駆動される切替弁を用いた構成のものにおい
ては、インテークバルブの高速駆動に追従できない場合
があり、決め細やかな制御を行うことができないといっ
た問題があった。また、インテークバルブのリフト量を
調整して吸入ポート付近に吸入空気の渦流を形成する。
いわゆるスワールの調整を行なったり、ピンポングロス
を低減するといった制御が可能なように油圧を多段に、
しかも高速に制御するものが従来よりなかった。本発明
は上記点に鑑みて見出されたもので、ピエゾアクチュエ
ータを用いて高速追従性の高い油圧制御を実現し、かつ
圧力を多段に設定制御することによってインテークバル
ブの高精度な駆動制御を行うことを目的とする。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional configuration as described above, for example, in a configuration using a switching valve driven by a solenoid, it may not be possible to follow the high speed drive of the intake valve, There was a problem that it was not possible to perform delicate control. Further, the lift amount of the intake valve is adjusted to form a vortex of intake air near the intake port.
Adjusting the so-called swirl, and controlling the hydraulic pressure in multiple stages to reduce ping-pong gloss,
Moreover, there has never been a high-speed control. The present invention has been found in view of the above points, and realizes high-speed hydraulic control with a high-speed followability using a piezo actuator, and highly accurate drive control of an intake valve by controlling pressure in multiple stages. The purpose is to do.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本発明の油圧駆動制御装置
は、流体を一時的に保持する変圧室および油圧室が形成
され、油圧ポンプから間欠的に圧送されてくる流体を入
口ポートより前記変圧室および前記油圧室へ順次導くた
めの通路と、前記油圧室内の流体を出口ポートを介して
インテークバルブのリフト量を制御するアキュームレー
タ室へ導く通路と、前記油圧室の流体をリリーフする為
のリリーフポートとが設けられたハウジングと、このハ
ウジング内に収容されると共に前記変圧室を区画形成
し、印加される電圧に応じて伸縮して前記変圧室の容積
を拡縮するピエゾアクチュエータと、このピエゾアクチ
ュエータへの印加電圧を制御する制御手段と、前記ハウ
ジング内に往復動自在に設けられると共に前記変圧室及
び前記油圧室の圧力を受け前記油圧室と前記リリーフポ
ートとを連通もしくは遮断するニードルバルブと、前記
入口ポートと前記変圧室との間に設けられ前記入口ポー
トから前記変圧室への流体の移動は許し前記変圧室から
前記入口ポート側への流体の移動は阻止する第1のチェ
ック弁と、前記変圧室と前記油圧室を連通する通路の途
中に設けられ前記変圧室から前記油圧室への流体の移動
は許し前記油圧室から前記変圧室への流体の移動は阻止
する第2のチェック弁とを備え、前記変圧室の流体圧が
前記油圧室の流体圧より相対的に高い時、前記ニードル
バルブが前記油圧室と前記リリーフポートを遮断し、前
記変圧室の流体圧が前記油圧室の流体圧より相対的に低
い時前記ニードルバルブが前記油圧室と前記リリーフポ
ートを連通させて油圧室の油をリリーフさせるととも
に、前記制御手段は前記油圧室が所定圧まで低下するよ
うに前記ピエゾアクチュエータの通電、通電停止を所定
の間隔で設定制御するという技術的手段を採用するもの
である。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, in the hydraulic drive control device of the present invention, a variable pressure chamber and a hydraulic chamber for temporarily holding a fluid are formed and intermittently pumped from a hydraulic pump. A passage for sequentially guiding an incoming fluid from an inlet port to the variable pressure chamber and the hydraulic chamber, a passage for guiding a fluid in the hydraulic chamber to an accumulator chamber for controlling a lift amount of an intake valve through an outlet port, and the hydraulic chamber And a housing provided with a relief port for relieving the fluid, and defining the variable pressure chamber while accommodating in the housing and expanding and contracting in accordance with the applied voltage to expand or reduce the volume of the variable pressure chamber. A piezo actuator, a control means for controlling the voltage applied to the piezo actuator, and a reciprocally movable member provided in the housing. A needle valve that receives pressure in the variable pressure chamber and the hydraulic chamber and connects or disconnects the hydraulic chamber and the relief port, and a fluid provided from the inlet port to the variable pressure chamber, the needle valve being provided between the inlet port and the variable pressure chamber. The first check valve for allowing the movement of the variable pressure chamber to prevent the movement of the fluid from the variable pressure chamber to the inlet port side, and provided in the middle of the passage connecting the variable pressure chamber and the hydraulic pressure chamber from the variable pressure chamber to the hydraulic pressure chamber. A second check valve that allows the movement of fluid to the hydraulic chamber and blocks the movement of fluid from the hydraulic chamber to the variable pressure chamber, when the fluid pressure in the variable pressure chamber is relatively higher than the fluid pressure in the hydraulic chamber. When the needle valve shuts off the hydraulic chamber and the relief port and the fluid pressure in the variable pressure chamber is relatively lower than the fluid pressure in the hydraulic chamber, the needle valve connects the hydraulic chamber and the relief port. The control means adopts a technical means that controls the energization and de-energization of the piezo actuator at a predetermined interval so that the oil in the hydraulic chamber is relieved and the hydraulic chamber is lowered to a predetermined pressure. Is.

[作用および効果] 上記構成により、油圧ポンプより供給された圧油は、第
1のチェック弁を介して変圧室へ供給され、変圧室を経
由して第2のチェック弁を介して油圧室へ供給される。
さらに油圧室からインテークバルブのアキュムレータ室
へ供給される。従って油圧室の圧力およびアキュムレー
タ室の油圧は油圧ポンプの圧力上昇とともに上昇し、こ
の圧力に応じてインテークバルブが駆動する。そして油
圧ポンプの圧送が減少しても、変圧室の圧油は第1のチ
ェック弁により密閉され、油圧室の圧油は、第2のチェ
ック弁により密閉されるため、変圧室、油圧室およびア
キュムレータ室内の圧力は一定に維持される。そのた
め、インテークバルブのリフト量もアキュムレータ室の
圧力に応じて所定の位置で維持される。次にピエゾアク
チュエータへの通電が停止されて、変圧室の圧力が低下
すると、その差圧よりニードルバルブが移動して、油圧
室の圧油がリリーフポートを介してリリーフするととも
に変圧室と油圧室との差圧により第2のチェック弁が開
弁して油圧室の圧油が変圧室へ流入する。油圧室の圧力
の低下に伴い、アキュムレータ室の圧力も低下すること
からインテークバルブのリフト量がこの圧力に応じて変
化する。その後ピエゾアクチュエータの通電を再び行え
ば、ニードルバルブによって油圧室とリリーフポートの
連通が遮断されるため、油圧室およびアキュムレータの
圧油は、ピエゾアクチュエータを通電した時点における
圧力に維持される。
[Operation and Effect] With the above configuration, the pressure oil supplied from the hydraulic pump is supplied to the variable pressure chamber via the first check valve, and to the hydraulic pressure chamber via the second check valve via the variable pressure chamber. Supplied.
Further, it is supplied from the hydraulic chamber to the accumulator chamber of the intake valve. Therefore, the pressure in the hydraulic chamber and the hydraulic pressure in the accumulator chamber rise as the pressure of the hydraulic pump rises, and the intake valve is driven according to this pressure. Even if the pressure pumping of the hydraulic pump is reduced, the pressure oil in the variable pressure chamber is sealed by the first check valve and the pressure oil in the hydraulic pressure chamber is sealed by the second check valve. The pressure in the accumulator chamber is kept constant. Therefore, the lift amount of the intake valve is also maintained at a predetermined position according to the pressure in the accumulator chamber. Next, when power supply to the piezo actuator is stopped and the pressure in the variable pressure chamber drops, the needle valve moves due to the differential pressure, the pressure oil in the hydraulic chamber relieves via the relief port, and the variable pressure chamber and hydraulic chamber The second check valve opens due to the differential pressure between the pressure and the pressure oil in the hydraulic chamber flows into the variable pressure chamber. Since the pressure in the accumulator chamber also decreases as the pressure in the hydraulic chamber decreases, the lift amount of the intake valve changes according to this pressure. When the piezo actuator is energized again, the needle valve blocks the communication between the hydraulic chamber and the relief port, so that the pressure oil in the hydraulic chamber and the accumulator is maintained at the pressure at the time when the piezo actuator was energized.

従って、アキュムレータ室をピエゾアクチュエータの通
電制御によって、適宜圧力設定できることから高速にイ
ンテークバルブの駆動制御を行うことができるとともに
一時的にインテークバルブを停止させることによって、
スワール効果を調整したり、ポンピングロスを低減させ
ることが可能となる。また、インテークバルブの閉弁時
にピエゾアクチュエータの通電、停止を高速に繰り返す
ことによって、インテークバルブの閉弁速度を減速させ
ることにより、バルブ閉弁時の打音等の騒音を低減させ
ることも可能となる。
Therefore, since the pressure in the accumulator chamber can be appropriately set by controlling the energization of the piezo actuator, the intake valve can be driven and controlled at high speed, and the intake valve can be temporarily stopped.
It is possible to adjust the swirl effect and reduce pumping loss. It is also possible to reduce noise such as tapping noise when the valve is closed by slowing down the valve closing speed of the intake valve by repeatedly energizing and stopping the piezo actuator at high speed when the intake valve is closed. Become.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の第1実施例を第1図により説明する。1は
油圧ポンプであり、図示しないエンジンの駆動力を受け
エンジンと同期して作動する。このポンプは通常の調量
機構、油の分配機構は設けられておらず、一定量の油と
間欠的に吐出できる機構のみを有した簡単な構造のもの
である。11は吸い戻し弁であり、ポンプ室12の油が、プ
ランジャ13で吐出された後、パイプ14内の圧力を低下さ
せるためのものである。
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. Reference numeral 1 denotes a hydraulic pump, which receives a driving force of an engine (not shown) and operates in synchronization with the engine. This pump does not have a normal metering mechanism and an oil distribution mechanism, but has a simple structure having only a mechanism capable of intermittently discharging a fixed amount of oil. Reference numeral 11 is a suction return valve for reducing the pressure in the pipe 14 after the oil in the pump chamber 12 is discharged by the plunger 13.

2はインテークバルブ駆動部であり、エンジンのインテ
ークバルブ21を図中上下に往復駆動するものである。こ
のインテークバルブ駆動部2には、油圧ポンプ1からの
油が流入流出するアキュームレータ室22が形成されこの
アキュームレータ室22の油圧でピストン23が上下に駆動
される。また、インテークバルブ21には、はね受けが固
定され、スプリング24によって常に閉弁方向へ付勢され
る。
Reference numeral 2 denotes an intake valve drive section, which drives the intake valve 21 of the engine up and down in the drawing. The intake valve drive unit 2 is formed with an accumulator chamber 22 into which oil from the hydraulic pump 1 flows in and out, and the hydraulic pressure of the accumulator chamber 22 drives the piston 23 up and down. Further, a spring receiver is fixed to the intake valve 21, and is constantly urged by the spring 24 in the valve closing direction.

3は油圧制御弁3であり、ピエゾアクチュエータ31及び
油圧ピストン32を保持するピエゾホルダ33、を有する。
又、油圧制御弁3はニードルバルブ34、第1のチェック
弁35、第2のチェック弁36を保持するバルブハウジング
37を有しており、前記油圧ピストン32とバルブハウジン
グ37の空間に変圧室38が形成される。更にバルブハウジ
ング37のうちニードルバルブ34の下部には油圧室39が設
けられ、この油圧室39の油圧を前記インテークバルブ駆
動部2へ導く為の油圧ポート40、及びニードルバルブ34
が開弁した際、油圧室39の油をリリーフさせる為のリリ
ーフポート41もバルブハウジング34に形成されている。
A hydraulic control valve 3 includes a piezo actuator 31 and a piezo holder 33 that holds a hydraulic piston 32.
The hydraulic control valve 3 is a valve housing that holds the needle valve 34, the first check valve 35, and the second check valve 36.
37, and a variable pressure chamber 38 is formed in the space between the hydraulic piston 32 and the valve housing 37. Further, a hydraulic chamber 39 is provided below the needle valve 34 in the valve housing 37, and a hydraulic port 40 for guiding the hydraulic pressure of the hydraulic chamber 39 to the intake valve drive unit 2 and the needle valve 34.
A relief port 41 for relieving the oil in the hydraulic chamber 39 when the valve is opened is also formed in the valve housing 34.

又、ニードルバルブ34はスプリング42で閉弁方向に付勢
されている。油圧ピストン32にはOリング43が装着され
ており、変圧室38の油密が保たれる。ニードルバルブ34
はバルブハウジング37に摺動自在に気密性を保って収容
され、かつ先端部は、油圧室39とリリーフポート41が導
通、遮断が可能な様に構成される。
The needle valve 34 is biased by a spring 42 in the valve closing direction. An O-ring 43 is attached to the hydraulic piston 32 to keep the variable pressure chamber 38 oil-tight. Needle valve 34
Is slidably housed in the valve housing 37 while keeping airtightness, and the tip end portion is configured so that the hydraulic chamber 39 and the relief port 41 can be electrically connected and disconnected.

ピエゾアクチュエータ31は、例えば、直径15mm、厚さ0.
5mmの円板状の圧電素子と直径15mm、圧さ0.01mmの銅板
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、311と上記銅板とが結線される。リード線311は
グロメット312を介してピエゾホルダ33の外部へ伸びて
おり、電気回路100に接続されている。圧電素子は、例
えば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が用いられる。この強誘電体セラミ
ックスは、ピエゾ効果を有する代表的な素子である。そ
の物性は、上記1個当り、厚み方向に500Vの電圧を印加
すると0.5μmだけ厚みが増し、逆に500Vの電圧が発生
している時その両端を短絡してその蓄積電荷を放出させ
ると0.5μm厚みが減少する。また厚み方向に200kg/cm2
の圧力を印加すると、その収縮に伴って厚み方向に200V
の電圧を発生する。本実施例においては、ピエゾアクチ
ュエータ31は、圧電素子を100枚、電気的並列に結合し
てあるので、500Vの電圧を印加すると合計で50μmの伸
長が得られる。かかるピエゾアクチュエータ31の軸方向
伸張伸縮により油圧ピストン32が上下動することとな
る。
The piezo actuator 31 has, for example, a diameter of 15 mm and a thickness of 0.
5mm disk-shaped piezoelectric element and diameter 15mm, 0.01mm pressure copper plate is alternately laminated into a columnar shape, so that voltage can be applied in parallel in the thickness direction of each piezoelectric element, The lead wire, 311 and the copper plate are connected. The lead wire 311 extends to the outside of the piezo holder 33 via the grommet 312 and is connected to the electric circuit 100. For the piezoelectric element, for example, ferroelectric ceramics that is fired with lead zirconate titanate as the main component is used. This ferroelectric ceramic is a typical element having a piezo effect. As for the physical properties, when a voltage of 500 V is applied in the thickness direction, the thickness increases by 0.5 μm, and conversely, when a voltage of 500 V is generated, both ends are short-circuited to release the accumulated charge. The μm thickness is reduced. 200kg / cm 2 in the thickness direction
When the pressure is applied, 200V is applied in the thickness direction due to the contraction.
Generate the voltage of. In this embodiment, the piezo actuator 31 has 100 piezoelectric elements electrically connected in parallel. Therefore, when a voltage of 500 V is applied, a total extension of 50 μm can be obtained. The hydraulic piston 32 moves up and down by such axial extension and contraction of the piezo actuator 31.

噴射ポンプ1から吸い戻し弁11を介して吐出された油は
第1のチェック弁35を介して変圧室38へ入る。さらに第
2のチェック弁36を介して油圧室39、油圧ポート40、イ
ンテークバルブ駆動部2のアキュームレータ室22に導入
される構造となっている。
The oil discharged from the injection pump 1 via the suction return valve 11 enters the variable pressure chamber 38 via the first check valve 35. Furthermore, the structure is such that it is introduced into the hydraulic chamber 39, the hydraulic port 40, and the accumulator chamber 22 of the intake valve drive unit 2 via the second check valve 36.

次に作動を説明する。Next, the operation will be described.

ポンプ1はエンジンの駆動力を受けて同期回転するた
め、ポンプ室12に吸い込まれていた油は、プランジャ13
の上昇により、所定タイミングで吸い戻し弁12を介して
パイプ14内に吐出される。油は油圧制御弁3の第1のチ
ェック弁35を介して変圧室38に流入、油圧ピストン32を
上方へ押し上げる。同時に油は第2のチェック弁36を介
して油圧室39、圧力ポート40、インテークバルブ駆動部
2のアキュームレータ室22に流入する。この油圧でピス
トン22は下降し、スプリング24の力に抗してインテーク
バルブ21を押し下げ開弁する。この時、ニードルバルブ
34は変圧室38の油圧による閉弁力と、油圧室39の油圧に
よる開弁力を受けることになるが、受圧面積は変圧室38
側が大きい為、閉弁を維持し、ポンプ1からの高圧油
が、インテークバルブ2へ送油される。
Since the pump 1 receives the driving force of the engine and rotates synchronously, the oil sucked into the pump chamber 12 is absorbed by the plunger 13
Is discharged into the pipe 14 through the suction return valve 12 at a predetermined timing. The oil flows into the variable pressure chamber 38 via the first check valve 35 of the hydraulic control valve 3 and pushes the hydraulic piston 32 upward. At the same time, oil flows into the hydraulic chamber 39, the pressure port 40, and the accumulator chamber 22 of the intake valve drive unit 2 via the second check valve 36. This hydraulic pressure causes the piston 22 to descend, and the intake valve 21 is pushed down and opened against the force of the spring 24. At this time, the needle valve
34 receives the valve closing force due to the hydraulic pressure of the variable pressure chamber 38 and the valve opening force due to the hydraulic pressure of the hydraulic pressure chamber 39.
Since the side is large, the valve is closed and the high-pressure oil from the pump 1 is sent to the intake valve 2.

第2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、油圧ポンプ1のプランジャ13のリフト、ピエゾ
アクチュエータ31の通電信号、変圧室38、油圧室39及び
アキュームレータ室21の圧力、ニードルバルブ34のリフ
ト、インテークバルブ21のリフトの相互の関係を示す。
FIG. 2 is a time chart showing the behavior of each part of the apparatus. 2 shows the mutual relationship between the lift of the intake valve 21 and the lift of the intake valve 21.

ピエゾアクチュエータ31は油圧ポンプ1の吐出開始前に
通電を行って伸長させておく。(A点)従って伸長した
状態で油圧ポンプ1からの油が変圧室38に流入し、油圧
ピストン32を介してピストンアクチュエータ31に圧力が
加わることになる。又油圧室39の圧力は変圧室と同様に
油圧ポンプ1の吐出行程でプランジャ13の上昇と共に高
くなる。油圧ポンプ1の吐出行程が終了すると、吸い戻
し弁11でパイプ14内の圧力は低下するが、第1のチェッ
ク弁35、第2のチェック弁36がある為、圧力が上昇した
ままとなる。この時インテークバルブ21は、アキューム
レータ室22に油圧ポンプ1の吐出燃料が満たされる為、
ピストン23により開弁リフトする。
The piezo actuator 31 is energized and extended before the discharge of the hydraulic pump 1 is started. (Point A) Therefore, the oil from the hydraulic pump 1 flows into the variable pressure chamber 38 in the expanded state, and the pressure is applied to the piston actuator 31 via the hydraulic piston 32. Further, the pressure in the hydraulic chamber 39 increases as the plunger 13 rises in the discharge stroke of the hydraulic pump 1 as in the variable pressure chamber. When the discharge stroke of the hydraulic pump 1 is completed, the pressure in the pipe 14 is reduced by the suction return valve 11, but the pressure remains increased because of the first check valve 35 and the second check valve 36. At this time, since the intake valve 21 fills the accumulator chamber 22 with the fuel discharged from the hydraulic pump 1,
The valve 23 is lifted by the piston 23.

吸入バルブ21の閉弁時期において、ピエゾアクチュエー
タ31の通電をやめると、(B)点ピエゾアクチュエータ
31は収縮する。この為変圧室38の容積が増大し圧力がそ
の分低下する。(C点)しかし第2のチェック弁がある
為、油圧室39の油圧は低下しない。(D点)この為、変
圧室38によるニードルバルブ34の閉弁力のみが低下し、
ニードルバルブ34が開弁する。(E点)この状態で、ピ
エゾアクチュエータ31の通電を停止したままにしておく
と、油圧室39の油圧が低下し、ニードルバルブ34の開弁
力が低下し、変圧室38と油圧室39の油圧がバランスした
状態になった所でニードルバルブは閉弁する。つまり、
インテークバルブ21が閉弁しないうちにニードルバルブ
34が閉弁をしてしまうこともありうる。本実施例におい
ては、油圧室39の油圧がある程度下がった所で、ピエゾ
アクチュエータ31に再度通電を行なう(F点)その後通
電を停止する(G)点という方法をとっている。
When the piezo actuator 31 is de-energized at the closing timing of the intake valve 21, the (B) point piezo actuator
31 contracts. Therefore, the volume of the variable pressure chamber 38 increases and the pressure decreases accordingly. (Point C) However, because of the second check valve, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 39 does not drop. (Point D) Therefore, only the valve closing force of the needle valve 34 by the variable pressure chamber 38 decreases,
The needle valve 34 opens. (Point E) In this state, if the energization of the piezo actuator 31 is stopped, the hydraulic pressure of the hydraulic chamber 39 decreases, the opening force of the needle valve 34 decreases, and the variable pressure chamber 38 and the hydraulic chamber 39 The needle valve closes when the hydraulic pressure is balanced. That is,
Needle valve before intake valve 21 is closed
It is possible that 34 will close the valve. In this embodiment, when the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 39 drops to some extent, the piezo actuator 31 is energized again (point F) and then energized is stopped (point G).

ピエゾアクチュエータ31に再度通電を行なうと、(F
点)ピエゾアクチュエータは伸長する。この為変圧室の
圧力は上昇し、(H点)油圧室39と圧力バランスするま
で変圧室38の油を油圧室39側に第2のチェック弁36を介
して流出する。従って油圧室39の圧力が上昇する(I
点)。又ニードルバルブは閉弁する。(J点)この後、
ピエゾアクチュエータ31の通電を停止すると(G点)先
程と同様、ピエゾアクチュエータ31が収縮をし、変圧室
38の油圧が低下して(K点)ニードルバルブ34が開弁を
する(L点)という動作を繰り返す。この繰り返しによ
りアキュームレータ室22の油圧が低下していく。このピ
エゾアクチュエータ31への通電開始、通電停止の時期や
間隔をコンピュータ100で制御することで、インテーク
バルブ21の閉弁開始時期や閉弁速度の制御、ある程度閉
じた状態で停止させておく等の自由度の大きな制御が可
能となる。
When the piezo actuator 31 is energized again, (F
Point) Piezo actuator expands. Therefore, the pressure in the variable pressure chamber rises, and the oil in the variable pressure chamber 38 flows out to the hydraulic pressure chamber 39 side through the second check valve 36 until the pressure is balanced with the hydraulic pressure chamber 39 (point H). Therefore, the pressure in the hydraulic chamber 39 rises (I
point). Also, the needle valve is closed. (J point) After this,
When the energization of the piezo actuator 31 is stopped (point G), the piezo actuator 31 contracts as in the previous case, and
The operation in which the oil pressure at 38 decreases (point K) and the needle valve 34 opens (point L) is repeated. By repeating this, the hydraulic pressure in the accumulator chamber 22 decreases. By controlling the timing and interval of energization start and energization stop of the piezo actuator 31 by the computer 100, control of the valve closing start timing and valve closing speed of the intake valve 21, stopping in a closed state to some extent, etc. A large degree of freedom can be controlled.

又、本実施例においては、インテークバルブ21が閉弁後
にもピエゾアクチュエータ31の通電と通電停止を行なう
ことで、アキュームレータ22内の油圧を完全に下げ、閉
弁力を増すことが出来る。更に、インテークバルブ21
は、油圧で徐々に閉弁する為、閉弁時の騒音を非常に小
さくできる。
Further, in this embodiment, by energizing and stopping the energization of the piezo actuator 31 even after the intake valve 21 is closed, the hydraulic pressure in the accumulator 22 can be completely lowered and the valve closing force can be increased. Furthermore, the intake valve 21
Since the valve is gradually closed by hydraulic pressure, the noise when the valve is closed can be made very small.

本実施例においては、インテークバルブ21が段階的に閉
弁る様に第2図では図示してあるが、ピエゾアクチュエ
ータ31は非常に高速応答が可能な為、実際にはほぼなめ
らかな閉弁が行われる。
In this embodiment, although the intake valve 21 is closed stepwise in FIG. 2, the piezo actuator 31 is capable of a very high-speed response, so in reality, a substantially smooth valve closing is possible. Done.

次に、本発明の他の実施例を第3図に基づいて説明す
る。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

この例が、上述の第1の実施例異なるのは、油圧室39、
油圧ポート40、リリーフポート41の位置が異なっている
点である。この様に位置が相違しても、装置の作動に関
しては第1実施例と同様である。尤も本発明の制御方法
は上述の第2図に示した例に限定されるものではない。
即ち、第4図の如く、再通電(F′点)、再通電停止
(G′点)の期間を長くすると、インテークバルブ21を
閉弁の途中で停止させることも可能である。(M点から
N点の間)この様な方法により、エンジンのシリンダ室
にインテークバルブ21を介して吸入される吸気のスワー
ルのコントロールが可能となる。
This example is different from the first embodiment described above in that the hydraulic chamber 39,
The positions of the hydraulic port 40 and the relief port 41 are different. Even if the positions are different, the operation of the apparatus is the same as that of the first embodiment. However, the control method of the present invention is not limited to the example shown in FIG.
That is, as shown in FIG. 4, if the period of re-energization (point F ') and stop of re-energization (point G') is lengthened, the intake valve 21 can be stopped in the middle of closing the valve. (Between points M and N) By such a method, it becomes possible to control the swirl of the intake air sucked into the cylinder chamber of the engine through the intake valve 21.

又、第2図、第4図においてはピエゾアクチュエータ31
の最初の通電開始時期を、油圧ポンプ1のプランジャ13
のリフト前に設定していたが、第5図に示す如く、伸縮
を一定間隔で行わせても良い、この時は、ピエゾアクチ
ュエータ31の通電開始(A点)で、変圧室38の圧力が上
昇する(A′点)。さらに油圧室39の圧力も一端上昇
(A″点)してから通電終了(B点)で、圧力が低下る
(C点,D点)。ただしニードルバルブ34の開弁時期、第
2図、第4図と同様E点である。
Also, in FIGS. 2 and 4, the piezo actuator 31
The first energization start time of the
However, the expansion and contraction may be performed at regular intervals as shown in FIG. 5. At this time, when the energization of the piezo actuator 31 is started (point A), the pressure in the variable pressure chamber 38 is increased. Ascend (A 'point). Further, the pressure in the hydraulic chamber 39 also rises once (Point A ″) and then the pressure drops (Points C and D) when the energization ends (Point B) .However, the opening timing of the needle valve 34, FIG. It is point E as in FIG.

又インテークバルブ22の開弁時期は油圧ポンプ1の吐出
開始時期を変更することで容易に変更できる。
The opening timing of the intake valve 22 can be easily changed by changing the discharge start timing of the hydraulic pump 1.

本発明の油圧制御弁3は、本実施例では、インテークバ
ルブ21の制御に使用しているが、アキュームレータ室22
を、油圧制御弁3内に内蔵すれば燃料噴射弁あるいは他
の油圧装置の油圧制御弁としても使用可能である。
Although the hydraulic control valve 3 of the present invention is used to control the intake valve 21 in this embodiment, the accumulator chamber 22 is used.
Can be used as a fuel injection valve or a hydraulic control valve of another hydraulic device if it is built in the hydraulic control valve 3.

又、インテークバルブ21の閉弁時期や閉弁量、閉弁速度
をエンジンの回転数、アクセル開度等を検出してコンピ
ュータで演算し、ピエゾアクチュエータ31の通電、通電
停止、それらの繰り返しの間隔等を制御すれば、E/Gの
ポンピングロス低減や、スワールのコントロール等が行
なえ、燃費エミッションが改善できる。
In addition, the closing timing, closing amount, and closing speed of the intake valve 21 are calculated by a computer by detecting the engine speed, accelerator opening, etc., and the piezo actuator 31 is energized and de-energized, and the interval between these repetitions is calculated. By controlling such things as E / G pumping loss reduction and swirl control, fuel consumption emission can be improved.

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

第1図は本発明装置の一実施例を示す断面図、第2図は
第1図図示装置の各部の挙動を示すタイムチャート、第
3図は本発明装置の他の例を示す断面図、第4図は本発
明装置の各部の挙動の他の示すタイムチャート、第5図
は更に他の例を示すタイムチャートである。 1……油圧ポンプ,2……被駆動部をなすインテークバル
ブ駆動部,3……油圧制御弁,31……ピエゾアクチュエー
タ,34……ニードルバルブ,35……第1のチェックバル
ブ,36……第2のチェックバルブ,38……変圧室,39……
油圧室。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the device of the present invention, FIG. 2 is a time chart showing the behavior of each part of the device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view showing another example of the device of the present invention. FIG. 4 is a time chart showing another behavior of each part of the device of the present invention, and FIG. 5 is a time chart showing still another example. 1 …… hydraulic pump, 2 …… intake valve driving part which is a driven part, 3 …… hydraulic control valve, 31 …… piezo actuator, 34 …… needle valve, 35 …… first check valve, 36 …… 2nd check valve, 38 …… transformer room, 39 ……
Hydraulic chamber.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 夏山 幸弘 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−52473(JP,A) 特開 昭60−128911(JP,A) 特開 昭63−62977(JP,A) 特開 昭61−180075(JP,A) 実開 昭61−140105(JP,U) 実開 昭61−37410(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yukihiro Natsuyama 14 Iwatani, Shimohakaku-cho, Nishio-shi, Aichi Japan Auto Parts Research Institute, Inc. (56) Reference JP-A-61-52473 (JP, A) JP Sho 60-128911 (JP, A) JP 63-62977 (JP, A) JP 61-180075 (JP, A) Actual opening 61-140105 (JP, U) Actual opening 61-37410 (JP , U)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】流体を一時的に保持する変圧室および油圧
室が形成され、油圧ポンプから間欠的に圧送されてくる
流体を入口ポートより前記変圧室および前記油圧室へ順
次導くための通路と、前記油圧室内の流体を出口ポート
を介してインテークバルブのリフト量を制御するアキュ
ームレータ室へ導く通路と、前記油圧室の流体をリリー
フする為のリリーフポートとが設けられたハウジング
と、このハウジング内に収容されると共に前記変圧室を
区画形成し、印加される電圧に応じて伸縮して前記変圧
室の容積を拡縮するピエゾアクチュエータと、このピエ
ゾアクチュエータへの印加電圧を制御する制御手段と、
前記ハウジング内に往復動自在に設けられると共に前記
変圧室及び前記油圧室の圧力を受け前記油圧室と前記リ
リーフポートとを連通もしくは遮断するニードルバルブ
と、前記入口ポートと前記変圧室との間に設けられ前記
入口ポートから前記変圧室への流体の移動は許し前記変
圧室から前記入口ポート側への流体の移動は阻止する第
1のチェック弁と、前記変圧室と前記油圧室を連通する
通路の途中に設けられ前記変圧室から前記油圧室への流
体の移動は許し前記油圧室から前記変圧室への流体の移
動は阻止する第2のチェック弁とを備え、前記変圧室の
流体圧が前記油圧室の流体圧より相対的に高い時、前記
ニードルバルブが前記油圧室と前記リリーフポートを遮
断し、前記変圧室の流体圧が前記油圧室の流体圧より相
対的に低い時前記ニードルバルブが前記油圧室と前記リ
リーフポートを連通させて油圧室の油をリリーフさせる
とともに、前記制御手段は前記油圧室が所定圧まで低下
するように前記ピエゾアクチュエータの通電、通電停止
を所定の間隔で設定制御するインテークバルブの油圧駆
動制御装置。
1. A passage for forming a variable pressure chamber and a hydraulic chamber for temporarily holding a fluid, and for sequentially guiding a fluid pumped intermittently from a hydraulic pump from an inlet port to the variable pressure chamber and the hydraulic chamber. A housing provided with a passage for guiding a fluid in the hydraulic chamber to an accumulator chamber for controlling a lift amount of an intake valve through an outlet port, and a relief port for relief of the fluid in the hydraulic chamber; A piezo actuator that expands and contracts the volume of the transformation chamber by expanding and contracting in accordance with the applied voltage, and a control unit that controls the voltage applied to the piezo actuator.
Between the inlet port and the variable pressure chamber, a needle valve that is reciprocally provided in the housing, receives the pressure of the variable pressure chamber and the hydraulic pressure chamber, and connects or disconnects the hydraulic pressure chamber and the relief port. A first check valve that is provided to allow the movement of the fluid from the inlet port to the variable pressure chamber and prevent the movement of the fluid from the variable pressure chamber to the inlet port side; and a passage that connects the variable pressure chamber and the hydraulic chamber. A second check valve provided in the middle of the variable pressure chamber to allow the movement of the fluid from the variable pressure chamber to the hydraulic pressure chamber and to prevent the movement of the fluid from the hydraulic pressure chamber to the variable pressure chamber. When the needle valve shuts off the hydraulic chamber and the relief port when the fluid pressure is relatively higher than the fluid pressure in the hydraulic chamber, and when the fluid pressure in the variable pressure chamber is relatively lower than the fluid pressure in the hydraulic chamber. And a relief valve that communicates the hydraulic chamber with the relief port to relieve the oil in the hydraulic chamber, and the control means causes the piezo actuator to be energized and de-energized at predetermined intervals so that the hydraulic chamber is reduced to a predetermined pressure. Hydraulic drive control device for intake valve that controls settings.
【請求項2】前記ピエゾアクチュエータの伸縮繰り返し
の動作を前記インテークバルブ閉弁後も所定期間行うこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のインテーク
バルブの油圧駆動制御装置。
2. The hydraulic drive control device for an intake valve according to claim 1, wherein the piezo actuator repeatedly expands and contracts for a predetermined period after the intake valve is closed.
【請求項3】前記制御手段はエンジンの回転数またはア
クセル角度を検出してピエゾアクチュエータへの通電制
御を行うことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
インテークバルブの油圧駆動制御装置。
3. The hydraulic drive control device for an intake valve according to claim 1, wherein the control means detects the engine speed or the accelerator angle to control the energization of the piezo actuator.
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JPS61140105U (en) * 1985-02-21 1986-08-30

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