JPH0788817B2 - Hydraulic control device - Google Patents

Hydraulic control device

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JPH0788817B2
JPH0788817B2 JP61205479A JP20547986A JPH0788817B2 JP H0788817 B2 JPH0788817 B2 JP H0788817B2 JP 61205479 A JP61205479 A JP 61205479A JP 20547986 A JP20547986 A JP 20547986A JP H0788817 B2 JPH0788817 B2 JP H0788817B2
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JP
Japan
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hydraulic
chamber
fluid
variable pressure
hydraulic chamber
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JP61205479A
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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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Description

【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、例えば、エンジンのイン
テークバルブの開閉のタイミング制御用として用いて有
効である。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hydraulic control device, and is effectively used, for example, for controlling the timing of opening and closing an intake valve of an engine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来より、ピエゾアクチュエータを用いて油圧の供給を
切替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。
Conventionally, a hydraulic control valve for switching control of hydraulic pressure supply using a piezo actuator, or a intake valve using a switching valve driven by a solenoid, as shown in Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-140105. There is also one that controls the hydraulic pressure supplied to the cylinder 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
調整してスワール効果を高めたり、ポンピングロスを低
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、高速追従性の高い油圧
制御を実現するとともに圧力を多段に設定制御可能な油
圧制御装置を提供することを目的とする。
[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, conventionally, there has been no one that controls the hydraulic pressure in multiple stages and at high speed so that control such as adjusting the lift amount of the intake valve to enhance the swirl effect and reducing pumping loss can be performed. The present invention has been found in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a hydraulic control device that realizes hydraulic control with high speed followability and that can set and control pressure in multiple stages.

[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る
とともに、油圧ポンプから間欠的に圧送されてくる流体
を前記変圧室および前記油圧室に導くための通路が形成
され、かつ、前記油圧室内の流体を外部へリリーフする
ためのリリーフポート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、前記ハウジング内
に往復動自在に設けられ前記変圧室および油圧室内の圧
力を受けて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、前記通路の途中に設
けられ前記油圧ポンプ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油圧ポンプ側への流体の移動は
阻止する第1のチェック弁と、前記油圧ポンプから前記
油圧室への流体の移動は許し前記油圧室から前記油圧ポ
ンプ側への流体の移動は阻止する第2のチェック弁と、
前記ピエゾアクチュエータの駆動を制御する制御手段と
を備え、前記油圧ポンプから圧送された流体は、前記通
路を通り前記第1および第2のチェック弁を介して前記
変圧室および油圧室の各々へ圧送され、前記油圧室の流
体圧が前記変圧室の流体圧より高いときは前記ニードル
バルブは前記油圧室と前記リリーフポートを遮断し、前
記ピエゾアクチュエータに電圧を印加して、前記変圧室
内の流体圧を前記油圧室内の流体圧より高くしたときに
は前記ニードルバルブは前記油圧室と前記リリーフポー
トを連通するとともに、前記ニードルバルブには、前記
変圧室と前記油圧室とを連通する通路と、この通路途中
に配設され前記油圧室から前記変圧室へは流体の移動が
可能で、前記変圧室から前記油圧室への流体の移動を阻
止する第3のチェック弁を有しており、前記ハウジング
の前記油圧室部分のうち前記第3のチェック弁の対向面
には前記第3のニードルバルブ開弁移動に伴い前記第3
のチェック弁が強制的に開弁する突起を有するという技
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 control device of the present invention, a variable pressure chamber and a hydraulic chamber for temporarily holding a fluid are formed, and the hydraulic pump is intermittently pumped. A housing provided with a relief port for relieving the fluid in the hydraulic chamber to the outside, and a housing provided with a passage for guiding the incoming fluid to the variable pressure chamber and the hydraulic chamber, and housed in the housing. Along with that, the variable pressure chamber is partitioned and formed, and a piezo actuator that expands and contracts according to the applied voltage to expand and reduce the volume of the variable pressure chamber, and the pressure inside the variable pressure chamber and the hydraulic chamber that are reciprocally provided in the housing. A needle valve that receives and connects or shuts off the hydraulic chamber and the relief port, and a valve provided in the middle of the passage from the hydraulic pump to the variable pressure chamber A first check valve that allows the movement of fluid and prevents the movement of the fluid from the variable pressure chamber to the hydraulic pump side; and a movement of the fluid from the hydraulic pump to the hydraulic chamber that allows the fluid to move from the hydraulic chamber to the hydraulic pump side. A second check valve to prevent the transfer of fluid to the
And a control means for controlling the drive of the piezo actuator, wherein the fluid pumped from the hydraulic pump is pumped to each of the variable pressure chamber and the hydraulic chamber through the passage and the first and second check valves. When the fluid pressure in the hydraulic chamber is higher than the fluid pressure in the variable pressure chamber, the needle valve shuts off the hydraulic chamber and the relief port, applies a voltage to the piezo actuator, and changes the fluid pressure in the variable pressure chamber. Is higher than the fluid pressure in the hydraulic chamber, the needle valve communicates the hydraulic chamber with the relief port, and the needle valve has a passage communicating the variable pressure chamber with the hydraulic chamber, and the passage in the middle of the passage. And a third chain that is arranged in the hydraulic pressure chamber and is capable of moving fluid from the hydraulic chamber to the variable pressure chamber, and that prevents movement of fluid from the variable pressure chamber to the hydraulic chamber. Has a click valve, wherein the facing surface of the third check valve of the hydraulic chamber part of the housing with the movement the third needle valve opening the third
The check valve of No. 1 has a technical means that it has a protrusion forcibly opening.

[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のチェック弁および第2のチェック弁を介して変圧室
および油圧室へ供給され、油圧室の圧力は油圧ポンプの
圧力上昇とともに昇圧する。そして第2のチェック弁に
より油圧ポンプの圧送が停止した場合においては、油圧
室の圧力は一定に維持される。また、ピエゾアクチュエ
ータの駆動に応じて伸縮して変圧室の容積を拡縮し、変
圧室の圧力は油圧室の圧力より高くなることから、ニー
ドルバルブが移動して油圧室とリリーフポートが連通す
ることにより油圧室の圧力が低下される。このときニー
ドルバルブに設けられた通路と第3のチェック弁および
突起により変圧室と油圧室との連通が行われ、変圧室の
圧力も低下することから、変圧室、油圧室を常に同一の
圧力に設定することが可能となる。また、油圧室の圧力
低下の途中でピエゾアクチュエータの通電を停止すれ
ば、再び油圧室とリリーフポートとの連通が閉じられる
ため、油圧ポンプより供給された圧力とは異なる圧力に
維持設定することが可能となるり、特に高速応答性を必
要し、しかもリフト量を多段に設定する必要のあるイン
テークバルブの制御装置に最適な油圧制御を実現でき
る。
[Operation and Effect] With the above configuration, the pressure oil supplied from the hydraulic pump is supplied to the variable pressure chamber and the hydraulic chamber via the first check valve and the second check valve, and the pressure in the hydraulic chamber is the same as that of the hydraulic pump. Increases pressure as pressure increases. Then, when the pressure feed of the hydraulic pump is stopped by the second check valve, the pressure in the hydraulic chamber is maintained constant. In addition, the volume of the variable pressure chamber expands and contracts according to the drive of the piezo actuator, and the pressure of the variable pressure chamber becomes higher than the pressure of the hydraulic chamber, so the needle valve moves and the hydraulic chamber and the relief port communicate with each other. This reduces the pressure in the hydraulic chamber. At this time, the passage provided in the needle valve, the third check valve, and the projection communicate with the variable pressure chamber and the hydraulic chamber, and the pressure in the variable pressure chamber also decreases. Can be set to. Also, if the piezo actuator is de-energized during the pressure drop of the hydraulic chamber, the communication between the hydraulic chamber and the relief port will be closed again, so it is possible to maintain the pressure different from the pressure supplied from the hydraulic pump. This makes it possible to realize optimal hydraulic control for an intake valve control device that requires particularly high-speed responsiveness and requires multiple lift levels.

〔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、通常の調量機構、油の分配機構は設
けておらず、一定量の油を所定のタイミングで間欠的に
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 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 at a predetermined timing.
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、インテークバルブ
21をピストン23により往復移動させるものである。即
ち、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を有し、このアキュームレータ室22の油圧でピ
ストン23、図中上下方向に駆動するものである。尚、イ
ンテークバルブ21は常にスプリング24により閉弁方向に
付勢される。
2 is an intake valve drive unit, which is an intake valve
The piston 21 is used to reciprocate 21. That is, it has an accumulator chamber 22 into which oil from the hydraulic pump 1 flows in and out, and the oil pressure in this accumulator chamber 22 drives the piston 23 in the vertical direction in the figure. The intake valve 21 is always urged by the spring 24 in the valve closing direction.

3は油圧制御弁であり、ピエゾアクチュエータ31、及び
油圧ピストン32を常に上方に付勢する皿バネ321を保持
するピエゾホルダ33を有する。又、制御弁ハウジング37
には、ニードルバルブ34、第1のチェック弁35、及び第
2のチェック弁36が保持される。そして、前記油圧ピス
トン32と制御弁ハウジング37との空間に変圧室38が形成
される。更に、制御弁ハウジング37にはニードルバルブ
34の下部に設けた油圧室39、前記油圧室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、ニ
ードルバルブ34が下方向へ開弁した再、油圧室39の油を
リリーフさせる為のリリーフポート41が配設されてい
る。
A hydraulic control valve 3 has a piezo actuator 31 and a piezo holder 33 that holds a disc spring 321 that constantly urges the hydraulic piston 32 upward. Also, the control valve housing 37
The needle valve 34, the first check valve 35, and the second check valve 36 are held in the. A variable pressure chamber 38 is formed in the space between the hydraulic piston 32 and the control valve housing 37. In addition, the control valve housing 37 has a needle valve
A hydraulic chamber 39 provided at the lower portion of 34, a hydraulic port 40 for guiding the hydraulic pressure of the hydraulic chamber 39 to the intake valve drive unit 2, a needle valve 34 opened downward again, and oil in the hydraulic chamber 39 is relieved. A relief port 41 is provided to allow this.

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、かつバルブ34中央部にはテーパー部341が形成さ
れている。このテーパー部341は油圧室39とリリーフポ
ート41が導通手段が可能な様に構成される。又ニードル
バルブ34には、変圧室38と油圧室39とを導通する通路34
2が構成され、その通路342の途中に油圧室39から変圧室
38への油は通過できるが、変圧室38から油圧室39への流
出は阻止する方向にチェック弁343が装入されている。
又、このチェック弁343の対向する油圧室39側の壁面に
は突起431が設けてあり、ニードルバルブ34が下方へ移
動すると、この突起431によりチェック弁343が強制的に
開弁し、油圧室39と変圧室38とが連通する構造となって
いる。
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 a tapered portion 341 is formed in the central portion of the valve 34. The taper portion 341 is configured such that the hydraulic chamber 39 and the relief port 41 can serve as a conducting means. Further, the needle valve 34 has a passage 34 that connects the variable pressure chamber 38 and the hydraulic chamber 39.
2 is configured, and from the hydraulic chamber 39 to the variable pressure chamber in the middle of the passage 342.
A check valve 343 is inserted in such a direction as to allow oil to pass through to the valve 38, but to prevent the oil from flowing from the variable pressure chamber 38 to the hydraulic chamber 39.
A projection 431 is provided on the wall surface of the check valve 343 facing the hydraulic chamber 39. When the needle valve 34 moves downward, the projection 431 forcibly opens the check valve 343 and the hydraulic chamber 39 and the transformer room 38 communicate with each other.

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厚さ0.01mmの銅板とを交
互に積層して円筒状にしたものであり、各々圧電素子の
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3
12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。その物性は上記の
1個当たり、厚み方向に500Vの電圧を印加すると0.5μ
mだけ厚み方向に厚みが増し、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
長収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 a diameter of 15 mm and a thickness of 0.5 mm, for example.
The disk-shaped piezoelectric element and a copper plate having a diameter of 15 mm and a thickness of 0.01 mm are alternately laminated into a cylindrical shape, and a lead wire 311 is provided so that a voltage can be applied in parallel in the thickness direction of each piezoelectric element.
And the copper plate are connected. Lead wire 311 is grommet 3
It extends to the outside of the piezo holder 33 via 12 and is connected to the electric circuit 100. For the piezoelectric element, for example, a ferroelectric ceramic that is fired with lead zirconate titanate as a main component is used. This ferroelectric ceramic is a typical element having a piezo effect. The physical property is 0.5μ when a voltage of 500V is applied in the thickness direction per one of the above.
When the thickness increases by m in the thickness direction and conversely a voltage of 500 V is generated, short-circuiting both ends to discharge the accumulated charge reduces the thickness by 0.5 μm. In addition, a voltage of 200 V is generated in the thickness direction. 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 axial expansion / contraction of the piezo actuator 31 causes the hydraulic piston 32 to move up and down.

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.

次に上記構成よりなる装置の作動を説明する。Next, the operation of the device having the above configuration will be described.

噴射ポンプ1は、エンジンと同期して回転し、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
吸い戻し弁11を介して所定のタイミングでパイプ14内に
吐出される。吐出された油は油圧制御弁3の第1のチェ
ック弁35を介して変圧室38に流入し、油圧ピストン32を
図中上方へ押し上げる。同時に油は第2のチェック弁36
を介して油圧室39に流入し、かつ圧力ポート40を介して
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。アキュームレータ室22内の油圧でピストン23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の油圧により開弁力と、油圧室39の油圧による閉弁
力を受けることになるが、スプリング42の力を受ける
為、閉弁を維持し、ポンプ1からの高圧油が、インテー
クバルブ駆動部2へ送油される。
The injection pump 1 rotates in synchronization with the engine, and the pump chamber
The oil sucked in 12 is discharged into the pipe 14 at a predetermined timing via the suction return valve 11 due to the rise of the plunger 13. The discharged 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 in the figure. At the same time oil is the second check valve 36
Via the pressure port 40 and into the accumulator chamber 22 of the intake valve drive unit 2. The hydraulic pressure in the accumulator chamber 22 causes the piston 23 to descend, resisting the force of the spring 24 and taking the intake valve 21.
Press down to open the valve. At this time, the needle valve 34 receives the valve opening force due to the oil pressure in the variable pressure chamber 38 and the valve closing force due to the oil pressure in the oil pressure chamber 39. The high pressure oil from is sent to the intake valve drive unit 2.

第2図は上記装置の各部材の挙動を示すものである。即
ち、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、
及びインテークバルブ21のリフトの相互の関係を示す。
FIG. 2 shows the behavior of each member of the above apparatus. That is, the lift of the plunger 13 of the hydraulic pump 1, the energization signal of the piezo actuator 31, the pressure of the variable pressure chamber 38, the hydraulic chamber 39 and the accumulator chamber 21, the lift of the needle valve 34,
And the relationship between the lift of the intake valve 21 and the lift.

油圧ポンプ1のプランジャ13のリフトに伴い、Kの状態
で示すように油が変圧室38及び油圧室39、アキュームレ
ータ室22に流入し、変圧室38、油圧室39およびアキュー
ムレータ室22の圧力は上昇する。油圧ポンプ1の吐出行
程が終わって吸い戻し弁11でパイプ14内の圧力が低下し
ても、第1のチェック弁35、第2のチェック弁36がある
為、変圧室38及び油圧室39の圧力は上昇したままを維持
する。これらの動作に伴い、インテークバルブ21は開弁
をし、開弁を維持する。この時、ニードルバルブ34は変
圧室38、油圧室39の圧力が同じである為、スプリング42
で閉弁を維持している。
As the plunger 13 of the hydraulic pump 1 is lifted, oil flows into the variable pressure chamber 38, the hydraulic chamber 39, and the accumulator chamber 22 as shown by the state K, and the pressures in the variable pressure chamber 38, the hydraulic chamber 39, and the accumulator chamber 22 increase. To do. Even if the pressure in the pipe 14 is lowered by the suction return valve 11 after the discharge stroke of the hydraulic pump 1 is completed, the first check valve 35 and the second check valve 36 exist, so that the variable pressure chamber 38 and the hydraulic chamber 39 The pressure remains elevated. With these operations, the intake valve 21 opens and maintains the valve open. At this time, since the pressure in the variable pressure chamber 38 and the pressure in the hydraulic chamber 39 are the same in the needle valve 34, the spring 42
Keeps the valve closed.

インテークバルブ21の閉弁の為に、ピエゾアクチュエー
タ31へ通電を行なうと(A点)、ピエゾアクチュエータ
31は伸長し、油圧ピストン32を下方へ押し下げる。この
為変圧室38の容積が減少し、圧力がその分上昇する。
(B点)これに伴い、ニードルバルブ34は下方へ押し下
げられ開弁する。(C点)そして油圧室39、及びアキュ
ームレータ室22の油をリリーフポート41へ流出させる。
油の流出により、油圧室39の圧力が低下すると、変圧室
38の油圧との差が大きくなり、ニードルバルブ34はさら
に下降をしていく。(D点)この油圧の低下と共にアキ
ュームレータ室22の油リリーフされる為、インテークバ
ルブ21は閉弁をする。そしてこの間、ニードルバルブ34
のチェック弁343が、突起431に当接し押し開かれると油
圧室39と変圧室38が導通する。そしてスプリング42の力
に応じて圧力が平衡するまでの間、ニードルバルブ34は
上下動を繰り返す。この様にニードルバルブ34はチェッ
ク弁343の開閉を繰り返しながらアキュームレータ室22
内の油をリリーフさせる。(E点) インテークバルブ21の閉弁後、ピエゾアクチュエータ31
に印加していた電圧を解除すると、(F点)ピエゾアク
チュエータ31が収縮し、その結果油圧ピストン32が皿バ
ネ321の付勢力を受けて上昇する。その為、変圧室38の
容積がまし、油圧が低下し、(G点)、それによってニ
ードルバルブ34が上昇して閉弁する。(H点)以上の状
態とすることによって、次のサイクルに備える。
When the piezo actuator 31 is energized to close the intake valve 21 (point A), the piezo actuator 31
31 extends and pushes the hydraulic piston 32 downward. Therefore, the volume of the variable pressure chamber 38 decreases, and the pressure increases accordingly.
(Point B) Along with this, the needle valve 34 is pushed downward and opens. (Point C) Then, the oil in the hydraulic chamber 39 and the accumulator chamber 22 is caused to flow out to the relief port 41.
If the pressure in the hydraulic chamber 39 drops due to oil spill,
The difference from the hydraulic pressure of 38 increases and the needle valve 34 further descends. (Point D) The intake valve 21 is closed because the oil in the accumulator chamber 22 is relieved as the hydraulic pressure decreases. And during this time, the needle valve 34
When the check valve 343 comes into contact with the protrusion 431 and is pushed open, the hydraulic chamber 39 and the variable pressure chamber 38 are electrically connected. Then, the needle valve 34 repeatedly moves up and down until the pressure is balanced according to the force of the spring 42. In this way, the needle valve 34 repeats the opening and closing of the check valve 343 and the accumulator chamber 22.
Relieve the oil inside. (Point E) After closing the intake valve 21, close the piezo actuator 31
When the voltage applied to is released (point F), the piezo actuator 31 contracts, and as a result, the hydraulic piston 32 rises under the biasing force of the disc spring 321. Therefore, the volume of the variable pressure chamber 38 is reduced and the hydraulic pressure is reduced (point G), whereby the needle valve 34 is raised and closed. (H point) The next cycle is prepared by setting the above state.

この様にピエゾアクチュエータ31への電圧の印加時期を
制御することでインテークバルブ21の閉弁時期を制御す
ることが可能となる。
By controlling the timing of applying the voltage to the piezo actuator 31 in this way, it is possible to control the timing of closing the intake valve 21.

さらに本例の特徴は、ニードルバルブ34にチェック弁34
1を設けたことで、変圧室38の圧力も低下させながらニ
ードルバルブ34の開弁を維持できることにある。
Furthermore, the feature of this example is that the needle valve 34 and the check valve 34
By providing 1, the opening of the needle valve 34 can be maintained while reducing the pressure in the variable pressure chamber 38.

ここで、チェック弁343がないとした場合であっても、
変圧室38の油は油圧ポンプ1で、圧送された最大圧力が
封入される為、ピエゾアクチュエータ31に電圧を印加し
た際には変圧室38の圧力は上昇する。その為、1サイク
ル目の開弁は可能であり、アキュームレータ室22の油も
リリーフすることが出来る。ところが、ニードルバルブ
34を次のサイクルの為に閉弁する際に不具合が生じる。
即ち、ピエゾアクチュエータ31の電圧を解除してニード
ルバルブ34を上方へ吸引、閉弁させようとしても、油圧
室39の油圧が低下してしまっている為、閉弁するまで、
ニードルバルブ34を吸引することが不可能となる。
Here, even if the check valve 343 is not provided,
Since the oil in the variable pressure chamber 38 is filled with the hydraulic pump 1 at the maximum pressure that has been pumped, the pressure in the variable pressure chamber 38 rises when a voltage is applied to the piezo actuator 31. Therefore, the valve in the first cycle can be opened and the oil in the accumulator chamber 22 can be relieved. However, the needle valve
A problem occurs when closing 34 for the next cycle.
That is, even if the voltage of the piezo actuator 31 is released and the needle valve 34 is suctioned upward and the valve is closed, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 39 has dropped, so until the valve is closed,
It becomes impossible to suck the needle valve 34.

それに対し、本例のものでは、変圧室38、油圧室39の圧
力をほぼ同じ圧力に保つことが出来るので、ニードルバ
ルブ34の開弁状態、閉弁状態をピエゾアクチュエータ31
の電圧の印加、解除により確実に維持できる。
On the other hand, in the case of this example, since the pressures of the variable pressure chamber 38 and the hydraulic chamber 39 can be maintained at substantially the same pressure, the piezo actuator 31 can open and close the needle valve 34.
It can be reliably maintained by applying and releasing the voltage.

このように、本例によればインテークバルブ21の開閉の
状態、特にバルブ閉のタイミングを適宜設定することが
できる為、エンジンの回転数や負荷に応じてタイミング
を制御し、吸気の慣性効果を大幅に向上させることがで
きる。更に、インテークバルブ21のリフト量を適宜制御
することにより、リフト量を大きくしてポンピングロス
の低減を図ったり、逆に、リフト量を小さくしてスワー
ル効果を高めたりすることができる。
As described above, according to this example, since the opening / closing state of the intake valve 21, particularly the valve closing timing can be set appropriately, the timing is controlled according to the engine speed and the load, and the inertial effect of the intake air is reduced. It can be greatly improved. Further, by appropriately controlling the lift amount of the intake valve 21, it is possible to increase the lift amount to reduce pumping loss, and conversely, to reduce the lift amount to enhance the swirl effect.

第3図に制御方法の第2の実施例を示す。FIG. 3 shows a second embodiment of the control method.

第2図に示す第1の実施例と異なるのは、ピエゾアクチ
ュエータ31への電圧の印加方法である。
The difference from the first embodiment shown in FIG. 2 is the method of applying a voltage to the piezo actuator 31.

1サイクル中、電圧の印加、解除と2度行なっている。
これによりニードルバルブ34を開弁の後一端閉弁させる
ことが可能となる。これによりインテークバルブ21を閉
弁の途中で、停止させることも可能となる。その結果、
本例によれば、インテークバルブ21の急激な変動に伴う
衝撃を和らげることができ、騒音の低減効果が得られ
る。
During one cycle, the voltage is applied and released twice.
This allows the needle valve 34 to be opened and then closed once. As a result, it is possible to stop the intake valve 21 in the middle of closing the valve. as a result,
According to this example, it is possible to mitigate the impact caused by the abrupt change of the intake valve 21, and obtain the noise reduction effect.

同様に1サイクル中の電圧の印加停止を数回繰り返し、
その期間や回数を制御すると、ニードルバルブ34の開閉
がデジタル的に行なえる。これによりアキュームレータ
室21の油の流出速度を制御でき、インテークバルブ21の
閉弁速度を制御できることになる。
Similarly, the application of voltage during one cycle is repeated several times,
By controlling the period and the number of times, the needle valve 34 can be opened and closed digitally. As a result, the oil outflow speed of the accumulator chamber 21 can be controlled, and the valve closing speed of the intake valve 21 can be controlled.

本発明の油圧制御弁3は、インテークバルブ21の開閉制
御のみに利用できるのではなく、高圧に蓄えられた油を
リリーフする為の汎用のバルブ、あるいは燃料噴射弁と
しても利用できる。
The hydraulic control valve 3 of the present invention can be used not only for controlling the opening / closing of the intake valve 21, but also as a general-purpose valve for relieving the oil stored at high pressure or a fuel injection valve.

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

第1図は本発明油圧制御装置の一例を示す断面図、第2
図は第1図図示装置の作動タイミングを示す説明図、第
3図は本発明に係る装置の他の例の作動タイミングを示
す説明図である。 1……油圧ポンプ,3……油圧制御弁,31……ピエゾアク
チュエータ,32……油圧ピストン,34……ニードルバル
ブ,35……第1のチェック弁,36……第2のチェック弁,3
8……変圧室,39……油圧室,41……リリーフポート。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of the hydraulic control device of the present invention, and FIG.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the operation timing of the device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing the operation timing of another example of the device according to the present invention. 1 …… hydraulic pump, 3 …… hydraulic control valve, 31 …… piezo actuator, 32 …… hydraulic piston, 34 …… needle valve, 35 …… first check valve, 36 …… second check valve, 3
8 …… Transformer room, 39 …… Hydraulic room, 41 …… Relief port.

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61−180075(JP,A) 特開 昭61−266886(JP,A) 実開 昭61−140105(JP,U) 実開 昭61−37410(JP,U)Front page continuation (72) Inventor Yukihiro Natsuyama 14 Iwatani, Shimohakaku-cho, Nishio-shi, Aichi Japan Auto Parts Research Institute, Inc. (56) References JP 61-52473 (JP, A) JP 61- 180075 (JP, A) JP 61-266886 (JP, A) Actually opened 61-140105 (JP, U) Actually opened 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
室が形成されるとともに、油圧ポンプから間欠的に圧送
されてくる流体を前記変圧室および前記油圧室に導くた
めの通路が形成され、かつ、前記油圧室内の流体を外部
へリリーフするためのリリーフポートが設けられたハウ
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、前
記ハウジング内に往復動自在に設けられ前記変圧室およ
び油圧室内の圧力を受けて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
通路の途中に設けられ前記油圧ポンプから前記変圧室へ
の流体の移動は許し前記変圧室から前記油圧ポンプ側へ
の流体の移動は阻止する第1のチェック弁と、前記油圧
ポンプから前記油圧室への流体の移動は許し前記油圧室
から前記油圧ポンプ側への流体の移動は阻止する第2の
チェック弁と、前記ピエゾアクチュエータの電圧を制御
する制御手段とを備え、前記油圧ポンプから圧送された
流体は、前記通路を通り前記第1および第2のチェック
弁を介して前記変圧室および油圧室の各々へ圧送され、
前記油圧室の流体圧が前記変圧室の流体圧より高いとき
は前記ニードルバルブは前記油圧室と前記リリーフポー
トを遮断し、前記ピエゾアクチュエータに電圧を印加し
て、前記変圧室内の流体圧を前記油圧室内の流体圧より
高くしたときには前記ニードルバルブは前記油圧室と前
記リリーフポートを連通するとともに、前記ニードルバ
ルブには、前記変圧室と前記油圧室とを連通する通路
と、この通路途中に配設され前記油圧室から前記変圧室
へは流体の移動が可能で、前記変圧室から前記油圧室へ
の流体の移動を阻止する第3のチェック弁を有してお
り、前記ハウジングの前記油圧室部分のうち前記第3の
チェック弁の対向面には前記第3のニードルバルブ開弁
移動に伴い前記第3のチェック弁が強制的に開弁する突
起を有していることを特徴とする油圧制御装置。
1. A variable pressure chamber and a hydraulic chamber for temporarily holding a fluid are formed, and a passage for guiding a fluid pumped intermittently from a hydraulic pump to the variable pressure chamber and the hydraulic chamber is formed. And a housing provided with a relief port for relieving the fluid in the hydraulic chamber to the outside, and the housing is housed in the housing and defines the variable pressure chamber, and expands and contracts according to the applied voltage. A piezo actuator that expands and contracts the volume of the variable pressure chamber, a needle valve that is reciprocally provided in the housing and receives pressure in the variable pressure chamber and the hydraulic chamber to connect or disconnect the hydraulic chamber and the relief port, It is provided in the middle of the passage to allow the movement of the fluid from the hydraulic pump to the variable pressure chamber and to prevent the movement of the fluid from the variable pressure chamber to the hydraulic pump side. And a second check valve for permitting movement of fluid from the hydraulic pump to the hydraulic chamber and preventing movement of fluid from the hydraulic chamber to the hydraulic pump, and a voltage of the piezoelectric actuator. A fluid pumped from the hydraulic pump is pumped to each of the variable pressure chamber and the hydraulic chamber via the passage through the first and second check valves,
When the fluid pressure in the hydraulic chamber is higher than the fluid pressure in the variable pressure chamber, the needle valve shuts off the hydraulic chamber and the relief port and applies a voltage to the piezo actuator to reduce the fluid pressure in the variable pressure chamber. When the pressure is higher than the fluid pressure in the hydraulic chamber, the needle valve communicates the hydraulic chamber with the relief port, and the needle valve has a passage communicating with the variable pressure chamber and the hydraulic chamber, and is disposed in the middle of the passage. The hydraulic chamber of the housing, which is provided and has a third check valve capable of moving fluid from the hydraulic chamber to the variable pressure chamber and blocking movement of fluid from the variable pressure chamber to the hydraulic chamber, Of the portion, the opposite surface of the third check valve has a protrusion forcibly opening the third check valve as the third needle valve opens. Hydraulic control device according to symptoms.
【請求項2】前記制御手段は前記油圧室の流体圧が所定
値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行うことを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の油圧制御装置。
2. The control means performs energization and deenergization of the piezo actuator at predetermined intervals so that the fluid pressure in the hydraulic chamber drops to a predetermined value. The described hydraulic control device.
【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前記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2項記
載の油圧制御装置。
3. The hydraulic control apparatus according to claim 2, 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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