JPS63109213A

JPS63109213A - 内燃機関の弁駆動制御装置

Info

Publication number: JPS63109213A
Application number: JP61254295A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kanehara; 賢治金原; Toru Kosuda; 小須田　通; Toshihiko Ito; 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: 1988-05-13
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPH0762442B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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吸気弁のリフト量を制御する吸気弁
リフト制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

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問題点〕

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、吸気系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ボンピングロスが発生すると
いう問題がある。

このボ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
大する低負荷域は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ボンピングロ
スが小さくなる。

従って、例えば吸気弁の閉弁時期を変化させて負荷を制
御すればボンピングロスを低減させることができる。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図に示すようにボンピングロスは排気損失のみとな
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図に示すようにボンピングロスは大幅に減少する
。

そこで本発明は吸気弁の開弁時期、リフト量、閉弁時期
を制御可能とすることにより吸入空気量をコントロール
し、もって吸気絞り作用をなくしてボンピングロスの少
ない吸気弁リフト制御装置を提供することを目的として
いる。

ｃ問題点を解決するための手段〕前記目的を達成するために本発明では次のような技術的
手段を講じた。

すなわち、本発明は、内燃機関の燃焼室に開口する吸気
口を一端により開閉する吸気弁と、内燃機関により回転
駆動されるとともに、作動油を高圧に加圧して圧送する
加圧圧送機構を有する圧送手段と、吸気弁の他端側にお
いて形成されるとともに、吸気弁の他端側が摺動自在に
嵌挿されていて、圧送ポンプから作動油が圧送されるこ
とにより吸気弁を開弁する圧力室と、この圧力室に圧送
され作動油を排出させることにより吸気弁を閉弁させる
リリーフ弁と、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、かつこの吸入空気
量に対応する吸気弁リフト量及びこの吸気弁リフト量に
対応する作動油の圧送量を演算する制御回路とを備えて
いて、圧送手段は制御回路から送られる圧送開始信号に
より作動油の圧送を開始し、同様に制御回路から送られ
る圧送停止信号により作動油の圧送を停止する。つまり
、制御回路の電気信号により圧送手段から圧送される作
動油の圧送タイミング及び圧送量が決定されて吸気弁の
開弁時期及びリフト量が制御される。

さらに、リリーフ弁は制御回路から送られる駆動信号に
より駆動し、これにより吸気弁の閉弁時期が制御される
。

〔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１）は本実施例の圧送手段であって、この圧
送ポンプ１）によって作動油が加圧圧送される。圧送ポ
ンプ１）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１）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１）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に蓄圧する。

ドライブシャフト１４には、カップリング５゜を介して
プランジャ２ｏ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。上記カンプリ
ング５ｏは、ドライブシャフト１４の回転をプランジャ
２ｏ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２ｏ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の途中に設け
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Ｉ８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２Ｉ
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１９に連通ずると、作動油は圧送ポンプ室２Ｉ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が複数の吐出ボー）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に連通ずる連通通路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３
３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、ローシリング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２
４の印加電圧の調整を行うと、コア２９はローラリング
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１４０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１
ａばシリンダ６０に開口する吸入ロア０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
ためのバルブリフタ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が往復駆動するようになっていれば良い。

パルプリフタ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１）で加圧された作動油が鋼管２８及びチェック弁１
２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ｌ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、パルプリフタ７に穿設された連通孔１
０ｂ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１）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４
２、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ｉｌ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４
０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と連通ずる。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４
２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０．５
顛の円板状の圧電素子と、直径１５１ｍ、厚さ０．０Ｉ
ｎ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（工４）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５００■
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／ｃ＋
Ｉ＋の圧力を作用させると厚み方向に２００■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１０
０枚積層して電気的に並列に結合したものであり、５０
０■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の受圧面積
の約１５倍になっており、ニードル４０は約０．７　ｗ
ｍ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６０
ｄ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３６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がオーバーラン
プのない３個の気筒のシリンダ８内に連通ずるようにす
れば良い。

制御回路４３は、吸気弁Ｉを適正に制御するためのもの
で、圧送ポンプ１）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
に接続されており、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
求負荷を演算する。

また、制御回路４３は圧送ポンプ１）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５
１は、圧送ポンプ１）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
２３、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０□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０□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の演算経過を説明する。

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ｌ０２）。

制御回路４３は、次に吸気弁１のリフト量ｐ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β−Ｑ−Ｎｅマツプである。

制御回路４３は、次に圧送ポンプ１）によって圧送する
作動油の流量ｑの演算を行う（ステップ１０４）。吸気
弁リフト量βは圧送ポンプ１）がら圧送される作動油の
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βと比例定数に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１）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１０５）。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３ｏ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１０Ｇ）。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と吸入空気量Ｑとエンジン回
転数Ｎｅとの関係を示すＴ−Ｑ−Ｎｅマツプである。

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に補正乗数を乗算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１）の作動油カット弁７■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
１）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、を時間後に制御回路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１）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７３、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１）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１）の吐出開始前に通
電を行って伸長させである。従って伸長した状態で圧送
ポンプ１）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３
７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４
７とが連通ずる。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１Ｇ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
リーフボート４２を通ってオイルタンク１６に排出され
る。通路４３及びリリーフボート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４
８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
、吸気弁シートの摩耗、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の閉弁後に制御回路４３において吸入空気量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Ｉｔ−
Ｑ−Ｎｅマツプ及び第７図に示されるＴ−Ｑ−Ｎｅマツ
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４６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４
０の下方移動時に逃し通路４６及びリリーフ通路４７を
連通ずる環状溝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の途中には、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への流出は阻止する第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６
２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が強制的に開弁じ、油圧室６１と
変圧室４５とを連通ず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１〜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４０
ａ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
の差が大きくなり、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、ＩＪ　ＩＪ−フ通路４７
を介してオイルタンク１６に排出され、吸気弁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内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速くなる吸気弁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１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に連通ずる導出通
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４Ｂ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、このリリーフ弁３６１の作動を説明する。

ピエゾ積層体３１は圧送ポンプ１）の圧送開始前に通電
を行って伸長させである。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Ｉ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ば収縮する。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４
０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６Ｉ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
態になったところでニードル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１
０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ｔａｌは上面図
、第３図（ｂｌ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１−Ｑ−Ｎｅマツプ、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マツプ、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図〜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）、１）・
・・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】

（１）内燃機関の燃焼室に開口する吸気口を一端により
開閉する吸気弁と、内燃機関により回転駆動されるとともに、作動油を高圧
に加圧して圧送する加圧圧送機構を有する圧送手段と、前記吸気弁の他端側において形成されるとともに、前記
吸気弁の他端側が摺動自在に嵌挿されていて、前記圧送
ポンプから作動油が圧送されることにより前記吸気弁を
開弁する圧力室と、この圧力室に圧送された作動油を排出させることにより
前記吸気弁を閉弁させるリリーフ弁と、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、かつこの吸入空気量に対応する吸気弁リフト量及
びこの吸気弁リフト量に対応する作動油の圧送量を演算
する制御回路とを備え、前記制御回路から送られる圧送
開始信号及び圧送停止信号により前記圧送手段における
作動油の圧送タイミング及び圧送量が決定されて前記吸
気弁の開弁時期及びリフト量が制御され、前記制御回路
から送られる駆動信号により前記リリーフ弁が駆動して
前記吸気弁の閉弁時期が制御されることを特徴とする吸
気弁リフト制御装置。
（２）前記吸気弁の他端側にはスパイラル状の溝が形成
されていて、前記圧力室に作動油が圧送されることによ
り前記吸気弁が回転しながら開弁することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の吸気弁リフト制御装置。
（３）前記リリーフ弁は、１個のリリーフ弁でバルブオ
ーバーラップのない複数の吸気弁の閉弁時期を制御する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の吸気弁リ
フト制御装置。