液压伺服驱动装置以及利用该液压伺服驱动装置的可变涡 轮增压器 【技术领域】
本发明涉及一种液压伺服驱动装置以及使用该液压伺服驱动装置的可变涡轮增压器。 背景技术 以往， 已知有可调整向废气涡轮喷出废气的喷嘴部的开口面积的可变涡轮增压 器。 根据该可变涡轮增压器， 在废气量少的发动机低速转动区域中， 可以通过缩小形成有喷 嘴部的排气导入壁之间的间隙， 使开口面积减小， 由此， 由于流入废气涡轮的废气的流速增 加， 因此， 能够使涡轮的旋转动能变大， 提高供气压缩机的增压能力。
于是， 提出了这样的技术方案， 即作为调整排气导入壁之间的间隙的结构， 采用使 一个排气导入壁朝向另一个滑动的滑动机构， 利用液压伺服驱动装置驱动该滑动机构 ( 专 利文献 1)。 在该液压伺服驱动装置中采用液压伺服活塞， 并且， 通过进行向该伺服活塞两侧 的液压室供给压力油的切换， 使伺服活塞往复运动， 并将该往复运动传递到滑动机构， 从而
能够进行开度控制。
但是， 在专利文献 1 中， 如果行程传感器等安装在设置于可变涡轮增压器的液压 伺服驱动装置上， 由于涡轮达到高温， 因此， 不耐热的行程传感器等因来自涡轮的热而有可 能受损。于是， 提出了像在废气再循环装置的 EGR(Exhaust Gas Recirculation， 废气再循 环 ) 阀装置上设置的液压伺服驱动装置那样， 通过专门设置冷却通路或空隙来冷却行程传 感器等的技术方案 ( 专利文献 2 ～ 4)。
专利文献 1 ： JP 特表 2003-527522 号公报
专利文献 2 ： JP 特开平 7-190227 号公报
专利文献 3 ： JP 特开 2000-282964 号公报
专利文献 4 ： JP 特开 2007-107389 号公报
但是， 在专利文献 2 ～ 4 中， 由于需要在液压伺服驱动装置中专门设置用于冷却行 程传感器的冷却水循环油路， 或者专门设置用于引入冷却用空气的空隙， 因此， 有可能导致 装置结构复杂且制作成本增高。 另外， 在将要引入的空气成为高温的场所， 由于冷却效率极 差， 因此， 也存在不能采用在空隙中引入空气这种结构的问题。 发明内容
本发明的目的在于提供一种液压伺服驱动装置以及利用该液压伺服驱动装置的 可变涡轮增压器， 不需要专门设置用于使冷却水循环的油路， 而能够通过使油循环到行程 传感器等不耐热的部分而进行冷却。
本发明的液压伺服驱动装置， 其特征在于， 具有 ： 利用先导压力滑动且在油的供给 和截断油的供给之间进行切换的导向滑阀、 对所述先导滑阀施力的施力机构、 跟随所述先 导滑阀进行滑动的伺服活塞、 检测所述伺服活塞的移动量的检测机构、 用于使所述伺服活塞移动的油流入的泵液压室、 被供给来自泵的油的泵口、 将所述泵口与所述泵液压室连通 的活塞油路以及将所述泵液压室与排油口连通的排出循环油路。
在本发明的液压伺服驱动装置中， 优选至少在所述先导滑阀和所述伺服活塞处于 平衡的状态下， 所述泵口与所述排油口连通。
在本发明的液压伺服驱动装置中， 优选所述活塞油路和所述排出循环油路设置在 伺服活塞上。
在本发明的液压伺服驱动装置中， 优选具有收纳所述伺服活塞的外壳， 所述检测 机构构成为具有 ： 设置于所述外壳的固定元件和通过设置于所述伺服活塞的端部而与所述 伺服活塞一同移动的活动元件， 所述泵液压室在所述外壳内形成在设置于所述伺服活塞的 活动元件与设置于该外壳的所述固定元件之间， 在所述伺服活塞的内部形成有沿滑动方向 贯通且收纳所述先导滑阀的中心孔， 所述先导压力作用的先导液压室在所述伺服活塞的中 心孔内， 形成在所述先导滑阀的端部与设置于该伺服活塞的所述活动元件之间。
根据上述本发明， 由于设置有使油流入泵液压室的活塞油路和排出泵液压室内的 油的排出循环油路， 因此， 将来自泵口的油经由活塞油路向泵液压室供给并从排出循环油 路排出以维持泵液压室的油压， 从而使油在泵液压室内循环通过。 此时， 通过将检测机构设 置在被泵液压室内的油冷却的位置， 能够利用循环的油良好地冷却检测机构， 因此无需专 门设置冷却介质循环油路也能够进行冷却， 能够防止检测机构达到高温。
另外， 在先导滑阀和伺服活塞处于平衡的状态 ( 中立状态 ) 下， 同时进行油向泵液 压室的流入和油从泵液压室的排出。 无论先导滑阀和伺服活塞在行程范围内的哪个位置处 于平衡状态， 在该平衡的状态下， 油在泵液压室内均可靠地进行循环。
本发明的可变涡轮增压器， 其特征在于， 具有 ： 彼此相对地设置于叶轮外侧的喷嘴 部的排气导入壁、 在所述排气导入壁之间沿所述叶轮的圆周方向隔着规定间隔而配置的多 个喷嘴隔片、 使一侧的排气导入壁相对于另一侧的排气导入壁在相对方向上进退的滑动机 构以及驱动上述滑动机构的前述本发明的液压伺服驱动装置。
在本发明的可变涡轮增压器中， 优选用于驱动所述液压伺服驱动装置的油是安装 有该液压伺服驱动装置的发动机的润滑油。
在本发明的可变涡轮增压器中， 优选所述润滑油被升压并供给到所述液压伺服驱 动装置。
根据这样的本发明， 由于使用例如升压泵使发动机的润滑油升压而不需要其他液 压源， 因此， 能够降低制作成本。由此， 能够将已升压的泵的输出压力作为比例控制阀的初 始压力而使用。 例如， 通过使规定的电流流到比例控制阀， 能够产生对应于该电流的先导压 力， 使先导滑阀移动到对应于先导压力的位置。 附图说明
图 1 是表示本发明的可变涡轮增压器的立体图 ； 图 2 是表示所述可变涡轮增压器的剖面图 ； 图 3 是表示所述可变涡轮增压器的滑动机构的图， 是图 2 的 C-C 向视图 ； 图 4 是表示滑动机构的主要部分的剖面图， 是图 3 的 D-D 向视图 ； 图 5 是表示滑动机构与液压伺服驱动装置之间的连接部的立体图 ；图 6 是表示本发明第一实施方式的液压伺服驱动装置的剖面图， 是图 1 的 A-A 向视图 ； 图 7 是表示所述液压伺服驱动装置的剖面图， 是图 1 的 B-B 向视图 ；
图 8 是表示四口三位型伺服阀的液压回路图 ；
图 9 是表示发动机的润滑回路的示意图 ；
图 10 是表示本发明第二实施方式的液压伺服驱动装置的剖面图 ；
图 11 是表示三口三位型伺服阀的液压回路图 ；
图 12 是表示本发明第三实施方式的液压伺服驱动装置的剖面图 ；
图 13 是表示本发明第四实施方式的液压伺服驱动装置的剖面图。
附图标记说明
1 可变涡轮增压器 ； 5 叶轮 ； 10 液压伺服驱动装置 ； 11 伺服活塞 ； 12 外壳 ； 15 行程 传感器 ( 检测机构 ) ； 15A 活动元件 ； 15B 固定元件 ； 18 安装部件 ； 42 泵口 ； 43 排油口 ； 20 先 导滑阀 ； 40 弹簧 ( 施力机构 ) ； 50 滑动机构 ； 51 第一液压室 ( 泵液压室 ) ； 53 先导液压室 ； 65 第一活塞油路 ( 活塞油路 ) ； 66 排出循环油路 ； 82 喷嘴部 ； 84， 85 排气导入壁 ； 89 喷嘴隔 片； 111 中心孔 ； 122 泵。
具体实施方式 下面， 参照附图说明本发明实施方式。在后述的第二实施方式及其后的实施方式 中， 对于与以下说明的第一实施方式的结构要素相同或者具有相同功能的结构要素， 赋予 相同的附图标记， 简化或者省略其说明。
[ 第一实施方式 ]
下面， 参照附图说明本发明第一实施方式。
图 1 是采用本发明实施方式的液压伺服驱动装置 10 的可变涡轮增压器 1 的立体 图， 图 2 是可变涡轮增压器 1 的剖面图。
参照图 1 和图 2， 可变涡轮增压器 1 构成为， 在图中的右侧具有涡轮 2， 在图中的左 侧具有压缩机 3， 在该涡轮 2 与压缩机 3 之间具有液压伺服驱动装置 10， 该可变涡轮增压器 1 安装在未图示的发动机本体上。在涡轮 2 侧的涡轮外壳 4 内收纳有叶轮 5， 在压缩机 3 侧 的压缩机外壳 6 内收纳有压缩机叶轮 7。在叶轮 5 上一体地设置有轴 8， 在轴 8 的前端安装 有压缩机叶轮 7。轴 8 转动自如地支承在中央外壳 9 上。因此， 利用废气进行转动的叶轮 5 的转动， 经由轴 8 传递到压缩机叶轮 7， 利用压缩机叶轮 7 的转动， 吸入的气体被压缩而增 压。
在涡轮外壳 4 上设置有导入来自发动机本体的废气的螺旋状排气导入路径 81。 在 排气导入路径 81 中， 沿圆周方向连续设置有用于向叶轮 5 侧喷出废气的喷嘴部 82， 从喷嘴 部 82 喷出的废气使叶轮 5 旋转之后从排气出口 83 排出。喷嘴部 82 由彼此相对的一对排 气导入壁 84， 85 形成。
一侧的排气导入壁 84 由活动环 86 的侧面 87 形成， 该活动环 86 构成为环状且其 剖面为コ形。活动环 86 收纳在设置于中央外壳 9 的环状收纳空间 88 内。在活动环 86 的 侧面 87 上， 以相等圆周间隔安装有朝向另一侧的排气导入壁 85 侧突出的多个喷嘴隔片 89。 在排气导入壁 85 上设置有沿圆周方向连续的凹部 90， 在该凹部 90 内收纳有各喷嘴隔片 89
的前端侧。 在这样的结构中， 利用后述的滑动机构 50 使活动环 86 进退， 以使排气导入壁 84 相对于排气导入壁 85 接近或离开， 从而变更喷嘴部 82 的开口面积。
另外， 压缩机 3 侧的结构与通常的涡轮增压器相同， 由于是已公知的结构， 因此在 这里省略详细的说明。以下说明滑动机构 50。
滑动机构 50 构成为， 通过驱动插通于中央外壳 9 下部侧的驱动轴 21 而使其转动， 使上述活动环 86 进行进退。在图 3 和图 4 中示出这种滑动机构 50 的主要部分。在图 3 和 图 4 中， 向上方以圆弧形状延伸而设置的一对臂 22， 22 固定在驱动轴 21 的中途位置。在各 臂 22 的前端侧安装有向水平方向外侧突出的销 23， 在该销 23 中嵌入有滑块 24。滑块 24 滑动自如地嵌合在与上述轴 8 平行的支承杆 25 基端侧的滑动槽 26 中。支承杆 25 的前端 与活动环 86 的背面侧接合。
因此， 如果使驱动轴 21 转动， 则臂 22 沿轴 8 的轴向摆动， 因此， 支承杆 25 移动而 使活动环 86 移动， 一侧的排气导入壁 84 相对于另一侧的排气导入壁 85 进退。在这种滑动 机构 50 中， 由臂 22、 销 23、 滑块 24 和具有滑动槽 26 的支承杆 25 构成使驱动轴 21 的转动 运动变换为排气导入壁 84 的进退运动的变换机构。
滑动机构 50 的驱动轴 21 经由设置于其端部的臂 27 通过液压伺服驱动装置 10 驱 动而转动。以下详细说明液压伺服驱动装置 10。图 5 是表示滑动机构 50 与液压伺服驱动 装置 10 的连接部 31 的立体图。图 6 是图 1 的 A-A 向视图， 图 7 是图 1 的 B-B 向视图。图 8 是液压伺服驱动装置 10 的液压回路图。参照图 6 和图 7， 说明液压伺服驱动装置 10。在 本实施方式的液压伺服驱动装置 10 中采用六口三位型伺服阀。 如图 5 所示， 液压伺服驱动装置 10 大体构成为， 通过使伺服活塞 11 沿上下方向进 行进退运动， 使驱动轴 21 转动。因此， 在伺服活塞 11 的外周设置有与轴向垂直的滑动槽 17， 在驱动轴 21 侧的臂 27 上设置有向滑动槽 17 侧突出的销 28， 滑块 29 嵌入该销 28， 并且 滑块 24 滑动自如地嵌合在所述滑动槽 17 中。
即， 在本实施方式中， 构成有将伺服活塞 11 的进退运动变换为驱动轴 21 的转动运 动的其他变换机构， 该其他变换机构的结构包括滑动槽 17、 滑块 29、 销 28 和臂 27。如果使 伺服活塞 11 上下移动， 滑块 29 随之上下移动且沿滑动槽 17 滑动， 根据该滑块 29 的移动和 销 28 的转动， 允许臂 27 作圆滑运动， 从而能够使臂 27 转动。根据该驱动轴 21 的转动， 如 前所述， 滑动机构 50 被驱动， 从而调整可变涡轮增压器 1 的喷嘴开度。
如图 6 所示， 液压伺服驱动装置 10 具有大致圆筒状的外壳 12， 隔着 O 形环 100 安 装在可变涡轮增压器 1 上， 该 O 形环 100 将设置在外壳 12 的开口部 12A 的周边密封。
在外壳 12 的内部设置有上下贯通的圆筒状缸室 13， 在该缸室 13 内收纳有沿贯通 方向滑动的伺服活塞 11。在缸室 13 的图中的上端部分， 隔着 O 形环 101 安装有圆筒状闭塞 部件 14， 在该闭塞部件 14 的内周部分， 隔着 O 形环 102， 103 安装有作为检测机构的行程传 感器 15， 通过该行程传感器 15 将缸室 13 的上端部分密封。另外， 缸室 13 的图中的下端部 分， 隔着 O 形环 104 由闭塞部件 16 密封。
在外壳 12 的侧部设置有内外连通的开口部 12A。 在与开口部 12A 对应的位置设置 有驱动轴 21 与伺服活塞 11 的连接部 31。
另一方面， 在外壳 12 的与开口部 12A 相反一侧的侧面， 设置有供给先导压力的先 导口 41、 供给来自泵 122( 图 8) 的油的泵口 42 及使油返回的排油口 43。
下面， 说明伺服活塞 11。
在收纳于缸室 13 的伺服活塞 11 的两端部， 从图中的上方设置有开口部 11A， 11B， 并且在伺服活塞 11 内部设置有沿滑动方向贯通的中心孔 111。
在伺服活塞 11 的开口部 11A 上， 螺纹接合有安装部件 18， 该安装部件 18 安装有行 程传感器 15 的活动元件 15A。在该安装部件 18 与霍尔 IC 等固定元件 15B 侧的盖部件 151 之间， 形成有作为泵液压室的第一液压室 51。 固定元件 15B 是检测根据伺服活塞 11 的动作 而上下移动的活动元件 15A 的磁场的元件。因此， 活动元件 15A 与伺服活塞 11 一同移动， 能够检测伺服活塞 11 的移动量， 最终能够检测可变涡轮增压器 1 的喷嘴开度。
另外， 在图中下方的开口部 11B 安装有固定在缸室 13 端部的台座部件 19。由此， 伺服活塞 11 相对于台座部件 19 在缸室 13 内滑动。在台座部件 19 的支承座 191 与伺服活 塞 11 的下端面 112 之间形成有第二液压室 52， 并且夹持有弹簧 30。根据该弹簧 30， 伺服活 塞 11 向自台座部件 19 离开的方向被施力。弹簧 30 是当油的供给因某种原因而被截断时 对伺服活塞 11 施力使其位于图中上方位置的部件。
在中心孔 111 内滑动自如地配置有先导滑阀 20。在中心孔 111 中， 在安装部件 18 的下端面与先导滑阀 20 的上端面之间形成有先导液压室 53， 该先导液压室 53 与设置于外 壳 12 的先导口 41 经由伺服活塞 11 的伺服油路 60 始终连通。这样， 在从先导口 41 向先导 液压室 53 供给、 排出的先导压力的作用下， 先导滑阀 20 在中心孔 111 内滑动。 在伺服活塞 11 上， 在该伺服活塞 11 滑动方向的大致中央， 沿径向设置有将中心孔 111 与外壳 12 的泵口 42 连通的压力油路 61。由此， 使来自泵 122 的油流入到中心孔 111 内。该压力油路 61 的外侧在以长孔状形成于伺服活塞 11 外周的宽广的浅槽 62 开口， 浅槽 62 具有规定的上下尺寸， 从而在伺服活塞 11 的行程内， 压力油路 61 与泵口 42 始终连通。 而且， 压力油路 61 的内侧在沿滑动方向形成于先导滑阀 20 外周的槽部 201 开口。
另外， 在伺服活塞 11 中设置有回油油路 63， 该回油油路 63 使中心孔 111 与外壳 12 的排油口 43 连通， 并使中心孔 111 内的油返回到油盘 121( 图 8)。该回油油路 63 的外 侧形成在伺服活塞 11 的外周， 并在以圆环状形成于外壳 12 的浅槽 64 开口， 从而在伺服活 塞 11 的行程内， 回油油路 63 与排油口 43 始终连通。
如图 7 所示， 在伺服活塞 11 上还设置有第一活塞油路 65 和排出循环油路 66， 该第 一活塞油路 65 作为活塞油路将中心孔 111 与上方的第一液压室 51 连通。另外， 还设置有 将中心孔 111 与第二液压室 52 连通的第二活塞油路 67。在第一活塞油路 65 的下端侧设置 有将伺服活塞 11 的外部与中心孔 111 连通的油路 651， 在排出循环油路 66 的下端侧设置有 与中心孔 111 连通的其他油路 661。
第一活塞油路 65 的油路 651 位于压力油路 61( 图 6) 的图中的下方， 排出循环油 路 66 的第二油路 661 位于压力油路 61 的图中的上方。设置于第二活塞油路 67 的上端侧 且与中心孔 111 相连通的连通部 671 位于油路 651 与油路 661 之间。
先导滑阀 20 在其外周从图中下方依次具有第一至第三阀芯台肩 71， 72， 73。在先 导滑阀 20 的内部设有朝图中下方开口的回油油路 68， 设置于第二阀芯台肩 72 和第三阀芯 台肩 73 之间的槽部 69 与回油油路 68 连通。而且， 通过使回油油路 68 的下侧开口， 该回油 油路 68、 回油油路 63 和排油口 43 连通。
在此， 通过使伺服活塞 11 与先导滑阀 20 上下滑动， 设置于伺服活塞 11 的第一活
塞油路 65 的油路 651 与设置于先导滑阀 20 的第一和第二阀芯台肩 71， 72 之间的槽部 201 连通或将它们的连通截断。另外， 排出循环油路 66 的油路 661 也同样地， 与设置于第二和 第三阀芯台肩 72， 73 之间的槽部 69 连通或将它们的连通截断。
而且， 如图 7 所示， 伺服活塞 11 的油路 651， 661 与先导滑阀 20 的槽部 69， 201 之 间的关系设定为如下。即， 如果第一活塞油路 65 的油路 651 与先导滑阀 20 的槽部 201 微 小地连通， 则排出循环油路 66 的油路 661 被设定为与先导滑阀 20 的槽部 69 微小地连通。 由此， 从第一活塞油路 65 向第一液压室 51 供给的油， 流过排出循环油路 66 向先导滑阀 20 的回油油路 68 排出， 因此流过行程传感器 15 周边而进行循环。
另一方面， 在先导滑阀 20 的下端面 203 与台座部件 19 的支承座 192 之间安装有 作为施力机构的弹簧 40， 在该弹簧 40 的作用下， 先导滑阀 20 向自台座部件 19 离开的方向 被施力。 通过先导液压室 53 内的先导压力， 先导滑阀 20 克服弹簧 40 的作用力向下方移动。 或者， 通过该作用力， 先导滑阀 20 向上方移动。
接着， 参照图 7 说明液压伺服驱动装置 10 的动作。在图 7 中示出伺服活塞 11 与 先导滑阀 20 处于平衡的状态 ( 中立状态 )。在此， “平衡的状态” 是指， 先导液压室 53 内的 先导压力产生的作用于先导滑阀 20 的力与弹簧 40 的作用力处于平衡， 并且作用于第一液 压室 51 的压力产生的使伺服活塞 11 朝下移动的力， 与由作用于第二液压室 52 的压力产生 的力和弹簧 30 产生的力的合力产生的、 使伺服活塞 11 朝上移动的力处于平衡的状态。
在该平衡的状态下， 由油路 651 与槽部 201 连通且油路 661 与槽部 69 连通的负遮 盖 ( アンダ一ラツプ ) 构成先导滑阀 20。虽然外力通过驱动轴 21 作用于伺服活塞 11， 但 是伺服活塞 11 几乎不受影响。
另外， 在负遮盖中， 第一活塞油路 65 的油路 651 与先导滑阀 20 的槽部 201 微小地 连通， 来自泵 122 的油经由第一活塞油路 65 向第一液压室 51 供给。另一方面， 在与第一液 压室 51 连通的排出循环油路 66 中， 排出循环油路 66 的油路 661 与先导滑阀 20 的槽部 69 微小地连通， 供给到第一液压室 51 内的油虽然量微小但仍经由回油油路 68 向回油油路 63 排出。 因此， 在该平衡状态下， 在第一液压室 51 内油总是循环， 能够利用用于使伺服活塞 11 移动的油的流动来冷却行程传感器 15 的周边， 从而能够防止行程传感器 15 达到高温。
如果要从图 7 所示的平衡状态使先导滑阀 20 下降， 则通过提高先导液压室 53 内 的先导压力来克服弹簧 40 的作用力， 以使先导滑阀 20 下降。 如果先导滑阀 20 下降， 由于第 一活塞油路 65 的油路 651 与先导滑阀 20 的槽部 201 之间连通的开度变大， 因此， 从泵 122 向第一液压室 51 内供给的油的流量增多。油供给到第一液压室 51 内， 如果作用于第一液 压室 51 的压力产生的使伺服活塞 11 朝下移动的力， 大于由作用于第二液压室 52 的压力产 生的力和弹簧 30 产生的力的合力产生的、 使伺服活塞 11 朝上移动的力， 则伺服活塞 11 下 降。
即， 伺服活塞 11 跟随先导滑阀 20 下降。先导滑阀 20 下降到先导压力与弹簧 40 平衡的位置并停止。在进行该下降时， 排出循环油路 66 的油路 661 与先导滑阀 20 的槽部 69 之间的连通被截断。如果先导滑阀 20 停止， 则跟随该先导滑阀 20 的伺服活塞 11， 因为 作用于第一液压室 51 的压力产生的使伺服活塞 11 朝下移动的力， 与由作用于第二液压室 52 的压力产生的力和弹簧 30 产生的力的合力产生的、 使伺服活塞 11 朝上移动的力达到平 衡的状态而停止。于是， 油路 651 与槽部 201 之间的开口面积减小， 并且油路 661 与槽部 69 之间的 开口面积增加。由此， 虽然再次供给到第一液压室 51 内的油量减少， 但是， 油一边被供给到 第一液压室 51 内， 一边从排出循环油路 66 经过槽部 69 从回油油路 68 排出。即， 在先导滑 阀 20 与先导滑阀 20 下降前的图 7 所示的平衡状态同样地达到平衡时， 从第一活塞油路 65 向第一液压室 51 内供给的油从排出循环油路 66 排出， 因此， 能够冷却行程传感器 15 的周 边， 能够防止行程传感器 15 达到高温。
另外， 利用比例控制阀 141 对先导压力进行压力控制。
如果要从图 7 所示的平衡状态使先导滑阀 20 上升， 则通过降低先导液压室 53 内 的先导压力， 使作用于先导滑阀 20 的先导压力产生的力小于弹簧 40 的作用力， 因此先导滑 阀 20 上升。如果先导滑阀 20 上升， 则第一活塞油路 65 的油路 651 与先导滑阀 20 的槽部 201 之间的连通被截断， 并且第二活塞油路 67 的连通部 671 与槽部 201 连通。由此， 来自泵 122 的油不向第一液压室 51 供给， 而经由第二活塞油路 67 向第二液压室 52 供给。另一方 面， 排出循环油路 66 的油路 661 与槽部 69 连通的开度进一步增大， 处于第一液压室 51 内 的油通过先导滑阀 20 的回油油路 68 排出。如果作用于第一液压室 51 的压力产生的使伺 服活塞 11 朝下移动的力， 小于由作用于第二液压室 52 的压力产生的力和弹簧 30 产生的力 的合力产生的、 使伺服活塞 11 朝上移动的力， 则伺服活塞 11 上升。 即， 伺服活塞 11 跟随先导滑阀 20 上升。先导滑阀 20 上升到先导压力与弹簧 40 平衡的位置并停止。在进行该上升时， 第一活塞油路 65 的油路 651 与先导滑阀 20 的槽部 201 之间的连通被截断。如果先导滑阀 20 停止， 则跟随该先导滑阀 20 的伺服活塞 11， 因为 作用于第一液压室 51 的压力产生的使伺服活塞 11 朝下移动的力， 与由作用于第二液压室 52 的压力产生的力和弹簧 30 产生的力的合力产生的、 使伺服活塞 11 朝上移动的力达到平 衡状态而停止。
于是， 油路 661 与槽部 69 之间的开口面积减小， 并且油路 651 与槽部 201 稍微连 通。由此， 供给到第一液压室 51 内的油增加， 一边向第一液压室 51 内供给油， 一边使第一 液压室 51 内的油通过槽部 69 从回油油路 68 排出。即， 由于从第一活塞油路 65 向第一液 压室 51 内供给的油从排出循环油路 66 排出， 因此， 能够冷却行程传感器 15 的周边， 能够防 止行程传感器 15 达到高温。
在此， 如果作为液压回路图图示液压伺服驱动装置 10， 则如图 8 所示。由图可知， 液压伺服驱动装置 10 具有伺服活塞 11、 先导滑阀 20、 行程传感器 15、 先导口 41 及油盘 121， 并构成六口三位型伺服阀。
在图 8 中， 由于先导滑阀 20 的第二位置处的中央上口与第一活塞油路 65 连接， 并 且中央下口与压力油路 61 连接， 因此， 第一活塞油路 65 与压力油路 61 连通， 来自泵 122 的 油供给到第一液压室 51。另外， 由于右上口与排出循环油路 66 连接， 并且右下口与回油油 路 68 连接， 因此， 排出循环油路 66 与回油油路 68 连通， 第一液压室 51 内的油经由回油油 路 68 向油盘 121 排出。
如果从图 8 的状态提高先导液压室 53 内的先导压力， 则先导滑阀 20 的第三位置 向图中左侧移动， 并移动到第二位置移动前的位置。 由此， 由于第三位置处的左上口与第二 活塞油路 67 连接， 并且右下口与回油油路 68 连接， 因此， 第二液压室 52 内的油经过回油油 路 68 向油盘 121 排出。另外， 由于中央上口与第一活塞油路 65 连接， 并且中央下口与压力
油路 61 连接， 因此， 来自泵 122 的油供给到第一液压室 51。 而且， 通过使右上口与排出循环 油路 66 连接， 排出循环油路 66 与回油油路 68 的连通被截断， 第一液压室 51 内的油不会被 排出。伺服活塞 11 跟随先导滑阀 20 的移动而移动， 在第二位置的平衡状态下停止。
如果从图 8 的状态减少先导液压室 53 内的先导压力， 则先导滑阀 20 的第一位置 向图中右侧移动， 并移动到第二位置移动前的位置。 由此， 由于第一位置处的左上口与第二 活塞油路 67 连接， 并且左下口与压力油路 61 连接， 因此， 第二活塞油路 67 与压力油路 61 连通， 来自泵 122 的油供给到第二液压室 52。 另外， 由于中央上口与第一活塞油路 65 连接， 并且中央下口与压力油路 61 连接， 因此， 第一活塞油路 65 与压力油路 61 的连通被截断， 来 自泵 122 的油不会供给到第一液压室 51。而且， 由于右上口与排出循环油路 66 连接， 并且 右下口与回油油路 68 连接， 因此， 排出循环油路 66 与回油油路 68 连通， 第一液压室 51 内 的油经过回油油路 68 向油盘 121 排出。伺服活塞 11 跟随先导滑阀 20 的移动而移动， 在第 二位置的平衡状态下停止。
在图 9 中， 示意性地示出安装有本实施方式的可变涡轮增压器 1 的发动机的润滑 回路 120。 润滑回路 120 形成为， 利用泵 122 抽上油盘 121 内的润滑油， 并经由油冷却器 123 和油过滤器 124 供给到主通道 125。来自该主通道 125 的润滑油主要润滑曲轴 126 和凸轮 轴 127。 另外， 在润滑回路 120 中设置有 ： 分别从主通道 125 分支并润滑燃料喷射装置 128 内的凸轮驱动部等的喷射装置侧回路 129、 润滑包含正时齿轮的动力传递机构 130 的传递 机构侧回路 131、 润滑摇臂 132 的摇臂侧回路 133、 对支承可变涡轮增压器 1 的轴 8 的轴承 部分进行润滑的增压器侧回路 134 以及用于使润滑油从可变涡轮增压器 1 和燃料喷射装置 128 返回到油盘 121 的第一排油回路 135。而且， 在本实施方式中， 除了润滑回路 120 之外， 另外设置有压力油供给回路 136 和第二排油回路 137， 其中， 压力油供给回路 136 将润滑油 的一部分作为驱动压力油供给到液压伺服驱动装置 10， 第二排油回路 137 用于使压力油从 液压伺服驱动装置 10 的排油口 43 返回到油盘 121。
即， 在本实施方式中， 利用发动机润滑油的一部分供给用于驱动液压伺服驱动装 置 10 的压力油， 用于供给该压力油的回路是从主通道 125 的跟前分支的压力油供给回路 136。 另外， 在压力油供给回路 136 的基端侧设置有升压泵 138， 被升压的压力油通过前端侧 的驱动压力回路 139 供给到液压伺服驱动装置 10 的泵口 42。 泵 122 的输出压力约为 196 ～ 2 2 294kN/m (2 ～ 3kg/cm )， 利用升压泵 138 升压后的输出压力约为 1470kN/m2(15kg/cm2)。另 外， 压力油供给回路 136 的前端侧被分支为 ： 向泵口 42 侧供给的所述驱动压力回路 139 和 将先导压力供给到液压伺服驱动装置 10 的先导口 41 的先导压力回路 140， 因此， 在先导压 力回路 140 中设置有产生先导压力的比例控制阀 141。通过向比例控制阀 141 导通规定电 流， 产生对应于该电流的 0 ～ 1470kN/m2(0 ～ 15kg/cm2) 的先导压力， 以控制先导压力回路 140 的压力。通过控制该先导压力， 能够使先导滑阀 20 移动到对应于先导压力的位置。由 此， 通过利用升压泵 138 使发动机的润滑油升压， 不需要其他的油压源。
[ 第二实施方式 ]
图 10 是表示本发明第二实施方式的液压伺服驱动装置 10 的图， 图 11 是液压伺服 驱动装置 10 的液压回路图。在本实施方式的液压伺服驱动装置 10 中采用四口三位型伺服 阀。
在本实施方式的液压伺服驱动装置 10 中， 伺服活塞 11 具有与四口三位型对应的 形状。即， 在本实施方式中， 未设有在第一实施方式中设置的第二活塞油路 67( 图 7)， 第一 实施方式中的第二液压室 52( 图 7) 经由连通流路 80 与排出侧的浅槽 64 连通， 并且， 与伺 服活塞 11 的移动联动， 使第二液压室 52 内的油流入或流出， 从而避免妨碍伺服活塞 11 的 移动。
在本实施方式中， 如果要从图 10 所示的平衡状态使先导滑阀 20 下降， 则通过提高 先导液压室 53 内的先导压力来克服弹簧 40 的作用力， 以使先导滑阀 20 下降。如果先导滑 阀 20 下降， 由于第一活塞油路 65 的油路 651 与先导滑阀 20 的槽部 201 之间连通的开度增 大， 因此， 从泵 122 向第一液压室 51 内供给的油的流量增多。油供给到第一液压室 51 内， 如果作用于第一液压室 51 的压力产生的使伺服活塞 11 朝下移动的力， 大于由作用于第二 液压室 52 的压力 ( 排油压力 ) 产生的力和弹簧 30 产生的力的合力产生的、 使伺服活塞 11 朝上移动的力， 则伺服活塞 11 下降。即， 在第一实施方式中， 经由第二活塞油路 67( 图 7) 供给到第二液压室 52 内的油， 通过回油油路 68 排出， 但是， 在本实施方式中， 第二液压室 52 内的油通过连通流路 80 排出， 伺服活塞 11 克服弹簧 30 的作用力， 跟随先导滑阀 20 下降。
与此相反， 如果要从图 10 所示的平衡状态使先导滑阀 20 上升， 则通过降低先导液 压室 53 内的先导压力， 使作用于先导滑阀 20 的先导压力产生的力小于弹簧 40 的作用力， 因此， 使先导滑阀 20 上升。如果先导滑阀 20 上升， 则第一活塞油路 65 的油路 651 与先导 滑阀 20 的槽部 201 之间的连通被截断， 并且排出循环油路 66 的油路 661 与槽部 69 连通。 由此， 来自泵 122 的油不会向第一液压室 51 供给， 处于第一液压室 51 内的油通过先导滑阀 20 的回油油路 68 排出。另外， 如果作用于第一液压室 51 的压力产生的使伺服活塞 11 朝下 移动的力， 小于由作用于第二液压室 52 的压力 ( 排油压力 ) 产生的力和弹簧 30 产生的力 的合力产生的、 使伺服活塞 11 朝上移动的力， 则伺服活塞 11 上升。即， 在第一实施方式中， 油经由第二活塞油路 67( 图 7) 供给到第二液压室 52 内， 但是， 在本实施方式中， 伺服活塞 11 利用弹簧 30 的作用力跟随先导滑阀 20 上升。
在本实施方式中， 也因第一活塞油路 65 与先导滑阀 20 的槽部 201 微小地连通， 并 且， 排出循环油路 66 与先导滑阀 20 的槽部 69 微小地连通， 因此， 在第一液压室 51 内油始 终循环， 从而能够冷却行程传感器 15 的周边， 能够防止行程传感器 15 达到高温。
在此， 如果作为液压回路图图示液压伺服驱动装置 10， 则如图 11 所示。 由图可知， 液压伺服驱动装置 10 具有伺服活塞 11、 先导滑阀 20、 行程传感器 15 及先导口 41， 构成四口 三位型伺服阀。
在图 11 中， 由于先导滑阀 20 的第二位置处的中央上口与第一活塞油路 65 连接， 并且， 中央下口与压力油路 61 连接， 因此， 第一活塞油路 65 与压力油路 61 连通， 来自泵 122 的油供给到第一液压室 51。 另外， 由于右上口与排出循环油路 66 连接， 并且， 右下口与回油 油路 68 连接， 因此， 排出循环油路 66 与回油油路 68 连通， 第一液压室 51 内的油经由回油 油路 68 向油盘 121 排出。
如果从图 11 的状态提高先导液压室 53 内的先导压力， 则先导滑阀 20 的第三位置 向图中左侧移动， 并移动到第二位置移动前的位置。 由此， 由于第三位置处的左上口与第一 活塞油路 65 连接， 并且， 左下口与压力油路 61 连接， 因此， 第一活塞油路 65 与压力油路 61 连通， 来自泵 122 的油供给到第一液压室 51。 另外， 由于右上口与排出循环油路 66 连接， 并且， 右下口与回油油路 68 连接， 因此， 排出循环油路 66 与回油油路 68 的连通被截断， 第一 液压室 51 内的油不会被排出。
如果从图 11 的状态降低先导液压室 53 内的先导压力， 则先导滑阀 20 的第一位置 向图中右侧移动， 并移动到第二位置移动前的位置。 由此， 由于第一位置处的左上口与第一 活塞油路 65 连接， 并且， 左下口与压力油路 61 连接， 因此， 第一活塞油路 65 与压力油路 61 之间的连通被截断， 来自泵 122 的油不能供给到第一液压室 51。 另外， 由于右上口与排出循 环油路 66 连接， 并且， 右下口与回油油路 68 连接， 因此， 排出循环油路 66 与回油油路 68 连 通， 第一液压室 51 内的油经由回油油路 68 向油盘 121 排出。
[ 第三实施方式 ]
在图 12 中示出第三实施方式的液压伺服驱动装置 10， 在液压伺服驱动装置 10 中 采用六油口伺服阀。
其中， 在本实施方式的液压伺服驱动装置 10 中， 在先导滑阀 20 的第一阀芯台肩 71 和第二阀芯台肩 71 之间设置有槽部 70， 排出循环油路 66 与该槽部 70 连通。在这样的本实 施方式中， 也因第一活塞油路 65 与先导滑阀 20 的槽部 201 微小地连通， 并且， 排出循环油 路 66 与先导滑阀 20 的槽部 70 微小地连通， 因此， 能够得到与第一实施方式相同的效果。
[ 第四实施方式 ]
在图 13 中示出第四实施方式的液压伺服驱动装置 10， 在液压伺服驱动装置 10 中 采用四油口伺服阀。
在本实施方式的液压伺服驱动装置 10 中， 与第三实施方式同样， 排出循环油路 66 与第一液压室 51、 位于第一阀芯台肩 71 和第二阀芯台肩 72 之间的槽部 70 连通。其他结构 与第二实施方式相同， 能够得到与第二实施方式相同的效果。
在以上的记载中公开了用于实施本发明的最佳结构、 方法等， 但是， 本发明并不限 定于这些结构、 方法。 即， 本发明主要对特定的实施方式特别地进行了图示和说明， 但是， 在 不脱离本发明的技术思想和目的的范围内， 本领域技术人员对于以上所述的实施方式能够 进行形状、 数量以及其他详细结构方面的各种变形。
因此， 上述公开的限定形状、 数量等的记载只是用于容易理解本发明的例示， 并不 限定本发明， 因此， 使用与这些形状、 数量等限定的一部分或者全部限定不一致的部件名称 所进行的记载也包含在本发明中。
例如， 在上述各实施方式中， 第一活塞油路 65 和先导滑阀 20 的槽部 201 被设定为 彼此微小地连通， 并且， 排出循环油路 66 和先导滑阀 20 的槽部 69 或槽部 70 被设定为彼此 微小地连通， 但是， 也可以构成为通过彼此微小的重叠量被截断。即使利用该结构， 在进行 先导压力控制时先导滑阀 20 反复进行微小振动， 从而也能够使第一活塞油路 65 与槽部 201 连通， 而且， 使排出循环油路 66 与先导滑阀 20 的槽部 69 或槽部 70 连通， 因此， 油在第一液 压室 51 内一点一点地进行循环， 结果能够得到与上述实施方式相同的效果。
所述各实施方式的可变涡轮增压器 1 构成为， 利用滑动机构 50 使活动环 86 滑动， 以变更喷嘴部 82 的开口面积， 但是， 并不限定于这样的结构， 也可构成为通过利用摇摆机 构使设置的多个喷嘴隔片摆动来变更开口面积。
另外， 在所述各实施方式中， 液压伺服驱动装置 10 构成为用于可变涡轮增压器 1， 但是， 也可用于 EGR 阀装置。工业实用性
本发明的液压伺服驱动装置以及利用该液压伺服驱动装置的可变涡轮增压器能 够适用于可变涡轮增压器或 EGR 阀装置等。