JPH02123214A - 電磁力駆動バルブ制御装置 - Google Patents
電磁力駆動バルブ制御装置Info
- Publication number
- JPH02123214A JPH02123214A JP63275310A JP27531088A JPH02123214A JP H02123214 A JPH02123214 A JP H02123214A JP 63275310 A JP63275310 A JP 63275310A JP 27531088 A JP27531088 A JP 27531088A JP H02123214 A JPH02123214 A JP H02123214A
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- JP
- Japan
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- valve
- intake
- opening degree
- engine
- exhaust
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- Granted
Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
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。
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、エンジンのシリンダー内部と外部を連通ずる
吸排気口の開閉を行なうバルブの駆動を、電磁力により
制御する電磁力駆動バルブの制御装置に関する。
吸排気口の開閉を行なうバルブの駆動を、電磁力により
制御する電磁力駆動バルブの制御装置に関する。
（従来の技術）
従来の吸排気バルブの開閉制御装置を第２図に示す。燃
焼室内１で燃料が燃焼するとピストン２を下方へ押下げ
、コンロッド３を介してクランクシャフト４を回転させ
る。シリンダーヘッドに設置されたカムシャフト５はク
ランクシャフト４とタイミングベルト等により連動し、
ロッカーアーム６・７を介して吸気バルブ８及び排気バ
ルブ９を開閉させる。
焼室内１で燃料が燃焼するとピストン２を下方へ押下げ
、コンロッド３を介してクランクシャフト４を回転させ
る。シリンダーヘッドに設置されたカムシャフト５はク
ランクシャフト４とタイミングベルト等により連動し、
ロッカーアーム６・７を介して吸気バルブ８及び排気バ
ルブ９を開閉させる。
（発明が解決しようとする課題）
エンジン回転数が低回転時においては、吸排気共に流速
が低速であるため吸排気の持つ慣性力も小である。慣性
力が小であれば吸排気の交換が効率良く行なわれず、体
積効率が低下し出力が減少するという問題がある。また
高回転時においては、吸排気時間が短縮されるため速や
かに吸排気を行なわなければならないが、バルブ開口面
積が小であると吸排気量が減少し、やはり体積効率が低
下するという問題がある。よって、クランク角に対する
吸排気バルブの開口面積を、エンジン回転数が低回転時
には小とし高回転時には大“とじなければならない。従
来の吸排気バルブの開閉装置は、エンジン回転数が変化
してもクランク角に対する吸排気バルブの開度の関係、
すなわちカムプロファイル曲線で示される一義的な関係
でバルブの開閉がなされるため、上記問題がある。尚、
カムシャフトによる吸排気バルブの駆動を単に電磁手段
に置換したバルブ制御装置か特開昭５８−１８３８０５
号公報、あるいは特開昭６１−７６７１３号公報に記載
されているが、上記問題点を解決するものではない。
が低速であるため吸排気の持つ慣性力も小である。慣性
力が小であれば吸排気の交換が効率良く行なわれず、体
積効率が低下し出力が減少するという問題がある。また
高回転時においては、吸排気時間が短縮されるため速や
かに吸排気を行なわなければならないが、バルブ開口面
積が小であると吸排気量が減少し、やはり体積効率が低
下するという問題がある。よって、クランク角に対する
吸排気バルブの開口面積を、エンジン回転数が低回転時
には小とし高回転時には大“とじなければならない。従
来の吸排気バルブの開閉装置は、エンジン回転数が変化
してもクランク角に対する吸排気バルブの開度の関係、
すなわちカムプロファイル曲線で示される一義的な関係
でバルブの開閉がなされるため、上記問題がある。尚、
カムシャフトによる吸排気バルブの駆動を単に電磁手段
に置換したバルブ制御装置か特開昭５８−１８３８０５
号公報、あるいは特開昭６１−７６７１３号公報に記載
されているが、上記問題点を解決するものではない。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、エンジン
の回転数を検知し、エンジン回転数の上昇に伴ない、ク
ランク角に対する吸排気バルブの開度を増加させ、吸排
気の開口部面積を増大させることによりエンジン回転数
の全領域において吸排気の体積効甲の良い電磁力駆動バ
ルブ制御装置を提ｆ！’； Ｌ／ようとするものである
。
の回転数を検知し、エンジン回転数の上昇に伴ない、ク
ランク角に対する吸排気バルブの開度を増加させ、吸排
気の開口部面積を増大させることによりエンジン回転数
の全領域において吸排気の体積効甲の良い電磁力駆動バ
ルブ制御装置を提ｆ！’； Ｌ／ようとするものである
。
（課題を解決するための手段）
本発明によれば、吸排気バルブを電６ｎ力によって開閉
駆動するバルブ駆動手段と、該駆動手段へ駆動信号を出
力する制御手段と、エンジン回転数を検知し、該回転数
の上昇に伴ない上記吸排気バルブの開度を増加させるバ
ルブ開度変更手段を有することを特徴とする、シリンダ
の吸排気をバルブにより行なうエンジンの電磁力駆動バ
ルブ制御装置を提供できる。
駆動するバルブ駆動手段と、該駆動手段へ駆動信号を出
力する制御手段と、エンジン回転数を検知し、該回転数
の上昇に伴ない上記吸排気バルブの開度を増加させるバ
ルブ開度変更手段を有することを特徴とする、シリンダ
の吸排気をバルブにより行なうエンジンの電磁力駆動バ
ルブ制御装置を提供できる。
（作用）
本発明の電磁力駆動バルブ制御装置では、エンジンの回
転数を検知し、エンジン回転数の上昇に伴ない、クラン
ク角に対する吸排気バルブの開度を増加させ、吸排気の
開口部面積を増大させることによりエンジン回転数の全
領域において吸排気の体積効率を向上させる作用がある
。
転数を検知し、エンジン回転数の上昇に伴ない、クラン
ク角に対する吸排気バルブの開度を増加させ、吸排気の
開口部面積を増大させることによりエンジン回転数の全
領域において吸排気の体積効率を向上させる作用がある
。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明する
。
。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。８
は吸気バルブであり、該バルブのステム端には磁性体５
７が取付けられている。また吸気バルブ８は軸方向の動
作を案内するバルブガイド５１により保持されており、
該バルブガイド５１と磁性体５７との間のステム外周に
は、吸気バルブ８に対し上方への作動力が発生するよう
スプリング５８が設置されている。磁性体５７から上方
へ設定距腑の位置に、円形の上部電磁石５２と、下方へ
設定距離の位置に、同じく円形の下部？ｉ！ｔｆｉ石５
３が配置されている。該上部電磁石５２及び下部電磁石
５３のコイルは各々コントロールユニット５６内部の入
出力インターフェイス５６ｃに接続されている。該人出
力インターフエイス５６ｃには、エンジン５４の回転数
及びクランク角を検知するだめの回転検知器５５も接続
されている。コントロールユニット５６内部にはその他
、ＲＯＭ５６ｄ内に記憶された、プログラム及びエンジ
ン回転数とバルブ開度の関係テーブルを基に演算を行な
うＣＰＵ５６ａ、データを一時記憶するＲＡＭ ５６
ｅ、及び各ブロックの作動を制御するコントロールメモ
リ５６ｂから構成されている。
は吸気バルブであり、該バルブのステム端には磁性体５
７が取付けられている。また吸気バルブ８は軸方向の動
作を案内するバルブガイド５１により保持されており、
該バルブガイド５１と磁性体５７との間のステム外周に
は、吸気バルブ８に対し上方への作動力が発生するよう
スプリング５８が設置されている。磁性体５７から上方
へ設定距腑の位置に、円形の上部電磁石５２と、下方へ
設定距離の位置に、同じく円形の下部？ｉ！ｔｆｉ石５
３が配置されている。該上部電磁石５２及び下部電磁石
５３のコイルは各々コントロールユニット５６内部の入
出力インターフェイス５６ｃに接続されている。該人出
力インターフエイス５６ｃには、エンジン５４の回転数
及びクランク角を検知するだめの回転検知器５５も接続
されている。コントロールユニット５６内部にはその他
、ＲＯＭ５６ｄ内に記憶された、プログラム及びエンジ
ン回転数とバルブ開度の関係テーブルを基に演算を行な
うＣＰＵ５６ａ、データを一時記憶するＲＡＭ ５６
ｅ、及び各ブロックの作動を制御するコントロールメモ
リ５６ｂから構成されている。
次に本発明による制御装置の作用について説明する。
回転検知器５５によって検知されたエンジン５４の回転
数は人出力インターフェイス５６ｃを介して一旦ＲＡＭ
５６ｅ内に記憶される。次にＲＯＭ５６ｄ内に記憶され
たエンジン回転数とバルブ開度の関係テーブルと、ＲＡ
Ｍ５６ｅ内に記↑、９されているエンジン回転数とから
バルブ開度を決定する。
数は人出力インターフェイス５６ｃを介して一旦ＲＡＭ
５６ｅ内に記憶される。次にＲＯＭ５６ｄ内に記憶され
たエンジン回転数とバルブ開度の関係テーブルと、ＲＡ
Ｍ５６ｅ内に記↑、９されているエンジン回転数とから
バルブ開度を決定する。
該関係テーブルの一例を以下に示す。第３図（ａ）は吸
排気バルブの開閉タイミングを示す図であり、第３図（
ｂ）はエンジン回転数とバルブ開度の関係を示す図であ
る。
排気バルブの開閉タイミングを示す図であり、第３図（
ｂ）はエンジン回転数とバルブ開度の関係を示す図であ
る。
第３図（ｂ）において、横軸はクランク角を示し中央が
上死点（ＴＤＣ）であり左右端は下死点（ＢＤＣ）を示
す。縦軸は吸排気バルブの開度を示し、上方向に開、下
方向に閉を示す。また中央より左側に排気バルブの開閉
状態を示し、右側に吸気バルブの開閉状態を示す。図に
おいて、吸排気バルブ共に従来の開閉状態を実線で示す
。本発明による制御装置による開閉状態の内、高回転時
における開閉状態を一点鎖線で、低回転時における開閉
状態を二点鎖線で示す。図に示すごとく高回転時にはク
ランク角に対し吸排気バルブの開度を増加させ、低回転
時にはクランク角に対し吸排気バルブの開度を減少させ
開閉を行なう。
上死点（ＴＤＣ）であり左右端は下死点（ＢＤＣ）を示
す。縦軸は吸排気バルブの開度を示し、上方向に開、下
方向に閉を示す。また中央より左側に排気バルブの開閉
状態を示し、右側に吸気バルブの開閉状態を示す。図に
おいて、吸排気バルブ共に従来の開閉状態を実線で示す
。本発明による制御装置による開閉状態の内、高回転時
における開閉状態を一点鎖線で、低回転時における開閉
状態を二点鎖線で示す。図に示すごとく高回転時にはク
ランク角に対し吸排気バルブの開度を増加させ、低回転
時にはクランク角に対し吸排気バルブの開度を減少させ
開閉を行なう。
次にクランク角と吸気バルブ開度の一関係を第４図に示
す。
す。
図の下側に示す曲線は、カムシャフトの、いわゆるカム
プロファイル曲線に相当するもので、縦軸はカムプロフ
ァイルのリフト量に相当するバルブ開度を示し、上方向
に増加する。横軸はクランク角を示し、吸気バルブ開で
あるＩＯから閉であるＩＣまでを示している。また、図
の上側は上部電磁石５２及び下部電磁石５３への通電状
態と両型磁石による吸引力を示している。電磁石による
吸引力は磁性体との距離の２乗に反比例するため、Ｆａ
−Ｆｂ−Ｆｃ−Ｆｄは２次曲線で示されている。バルブ
閉状態では上部電磁石５２のコイルに閉状態保持のため
連続通電されており、磁性体５７を介して吸気バルブ８
は上方向へ吸引されている。■ｏのタイミングになると
上部電磁石５２への通電を中止し上方向への吸引力を消
去すると同時に、下部電磁石５３へ通電し下方への吸引
力Ｆａを発生させる。すると吸気バルブ８は下方向に動
作し吸入口が開く。クランク角が予め設定された第１の
角度経過すると、下部電磁石５３への通電を上部電磁石
５２に切換え、上部電磁石５２による上方向の吸引力Ｆ
ｂを発生させ、吸気バルブ８の９勤速度を減速する。■
０からθＣ経過した時点でバルブ移動距離は最大となる
。次に、θＣ経過時に上部電磁石５２への通電電圧を変
化させ、上方向の吸引力をＦｂからＦｃにする。クラン
ク角が予め設定された第２の角度経過すると、上部電磁
石５２への通電を下部電磁石５３に切換え、下方向の吸
引力Ｆｄにより吸気バルブ８の上方向への８動速度を減
速する。よって吸入口全閉時における吸気バルブ８の着
座街恩が緩和される。尚、該制御装置の作動停止時、例
えば車両停車時等の場合に、吸気バルブ８が下方向に８
動するのを防止するために、スプリング５８が設置され
ている。該スプリング５８は常時吸気バルブ８を上方向
に保持するように作用するが、該下部電磁石５３の吸引
力Ｆａ−Ｆｄに影響を与えない程度に設定されている。
プロファイル曲線に相当するもので、縦軸はカムプロフ
ァイルのリフト量に相当するバルブ開度を示し、上方向
に増加する。横軸はクランク角を示し、吸気バルブ開で
あるＩＯから閉であるＩＣまでを示している。また、図
の上側は上部電磁石５２及び下部電磁石５３への通電状
態と両型磁石による吸引力を示している。電磁石による
吸引力は磁性体との距離の２乗に反比例するため、Ｆａ
−Ｆｂ−Ｆｃ−Ｆｄは２次曲線で示されている。バルブ
閉状態では上部電磁石５２のコイルに閉状態保持のため
連続通電されており、磁性体５７を介して吸気バルブ８
は上方向へ吸引されている。■ｏのタイミングになると
上部電磁石５２への通電を中止し上方向への吸引力を消
去すると同時に、下部電磁石５３へ通電し下方への吸引
力Ｆａを発生させる。すると吸気バルブ８は下方向に動
作し吸入口が開く。クランク角が予め設定された第１の
角度経過すると、下部電磁石５３への通電を上部電磁石
５２に切換え、上部電磁石５２による上方向の吸引力Ｆ
ｂを発生させ、吸気バルブ８の９勤速度を減速する。■
０からθＣ経過した時点でバルブ移動距離は最大となる
。次に、θＣ経過時に上部電磁石５２への通電電圧を変
化させ、上方向の吸引力をＦｂからＦｃにする。クラン
ク角が予め設定された第２の角度経過すると、上部電磁
石５２への通電を下部電磁石５３に切換え、下方向の吸
引力Ｆｄにより吸気バルブ８の上方向への８動速度を減
速する。よって吸入口全閉時における吸気バルブ８の着
座街恩が緩和される。尚、該制御装置の作動停止時、例
えば車両停車時等の場合に、吸気バルブ８が下方向に８
動するのを防止するために、スプリング５８が設置され
ている。該スプリング５８は常時吸気バルブ８を上方向
に保持するように作用するが、該下部電磁石５３の吸引
力Ｆａ−Ｆｄに影響を与えない程度に設定されている。
以上、吸気バルブについて説明したが、排気バルブにつ
いても、開閉タイミングが相違するのみであり、吸気バ
ルブ同様に適用出来ることは明白である。
いても、開閉タイミングが相違するのみであり、吸気バ
ルブ同様に適用出来ることは明白である。
尚、本発明の精神から逸れないかぎりで、種々の異なる
実施例は容易に構成で計るから、本発明は前記特許請求
の範囲において記載した限定以外、特定の実施例に制約
されるものではない。
実施例は容易に構成で計るから、本発明は前記特許請求
の範囲において記載した限定以外、特定の実施例に制約
されるものではない。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、エンジンの回転
数を検知し、エンジン回転数の上昇に伴ない、クランク
角に対する吸排気バルブの開度を増加させ、吸排気の開
口部面積を増大させることによりエンジン回転数の全領
域において吸排気の体積効率の良い電磁力駆動バルブ制
御装置を提供できる。
数を検知し、エンジン回転数の上昇に伴ない、クランク
角に対する吸排気バルブの開度を増加させ、吸排気の開
口部面積を増大させることによりエンジン回転数の全領
域において吸排気の体積効率の良い電磁力駆動バルブ制
御装置を提供できる。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、従来の吸排気バルブの開閉制御装置を示す図、第３
図（ａ）は、吸排気バルブの開閉タイミングを示す図、
第３図（ｂ）は、エンジン回転数とバルブ開度の関係を
示す図、第４図は、クランク角とバルブ開度の関係を示
す図である。 １・・・燃焼室内、２・・・ピストン、３・・・コンロ
ッド、４・・・クランクシャフト、５・・・カムシャフ
ト、６・７・・・ロッカーアーム、８・・・吸気バルブ
、９・・・排気バルブ、５１・・・バルブガイド、５２
・・・上部電磁石、５３・・・下部電磁石、５４・・・
エンジン、５５・・・回転検知器、５６・・・コントロ
ールユニット、５７・・・磁性体、５８・・・スプリン
グ。 特許出願人 いすＸ自勅車株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實 第２図 第３ 図 （α） 弔３ 図 （し） に
は、従来の吸排気バルブの開閉制御装置を示す図、第３
図（ａ）は、吸排気バルブの開閉タイミングを示す図、
第３図（ｂ）は、エンジン回転数とバルブ開度の関係を
示す図、第４図は、クランク角とバルブ開度の関係を示
す図である。 １・・・燃焼室内、２・・・ピストン、３・・・コンロ
ッド、４・・・クランクシャフト、５・・・カムシャフ
ト、６・７・・・ロッカーアーム、８・・・吸気バルブ
、９・・・排気バルブ、５１・・・バルブガイド、５２
・・・上部電磁石、５３・・・下部電磁石、５４・・・
エンジン、５５・・・回転検知器、５６・・・コントロ
ールユニット、５７・・・磁性体、５８・・・スプリン
グ。 特許出願人 いすＸ自勅車株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實 第２図 第３ 図 （α） 弔３ 図 （し） に
Claims (1)
- 吸排気バルブを電磁力によって開閉駆動するバルブ駆
動手段と、該駆動手段へ駆動信号を出力する制御手段と
、エンジン回転数を検知し、該回転数の上昇に伴ない上
記吸排気バルブの開度を増加させるバルブ開度変更手段
を有することを特徴とする、シリンダの吸排気をバルブ
により行なうエンジンの電磁力駆動バルブ制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63275310A JPH0617642B2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 電磁力駆動バルブ制御装置 |
| DE68917861T DE68917861T2 (de) | 1988-10-31 | 1989-10-31 | Ventilsteuerungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen. |
| EP89311217A EP0367552B1 (en) | 1988-10-31 | 1989-10-31 | Valve control system for internal combustion engine |
| US07/668,335 US5076222A (en) | 1988-10-31 | 1991-03-14 | Valve control system for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63275310A JPH0617642B2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 電磁力駆動バルブ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02123214A true JPH02123214A (ja) | 1990-05-10 |
| JPH0617642B2 JPH0617642B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=17553657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63275310A Expired - Fee Related JPH0617642B2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 電磁力駆動バルブ制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5076222A (ja) |
| EP (1) | EP0367552B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0617642B2 (ja) |
| DE (1) | DE68917861T2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3325598B2 (ja) * | 1992-04-13 | 2002-09-17 | マツダ株式会社 | 機械式過給機付エンジンの制御装置 |
| US5216987A (en) * | 1992-06-01 | 1993-06-08 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for optimizing breathing utilizing unit valve actuation |
| DE4230227A1 (de) * | 1992-09-10 | 1994-03-17 | Porsche Ag | Ventiltrieb für Brennkraftmaschinen |
| US5377631A (en) * | 1993-09-20 | 1995-01-03 | Ford Motor Company | Skip-cycle strategies for four cycle engine |
| JP3684627B2 (ja) * | 1994-12-28 | 2005-08-17 | 日産自動車株式会社 | 車両用内燃機関の可変動弁装置 |
| JP3605478B2 (ja) * | 1996-08-21 | 2004-12-22 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の動弁装置 |
| DE19803000A1 (de) * | 1997-01-27 | 1998-08-27 | Aisin Seiki | Ventilsteuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor |
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| IT1311131B1 (it) * | 1999-11-05 | 2002-03-04 | Magneti Marelli Spa | Metodo per il controllo di attuatori elettromagnetici perl'azionamento di valvole di aspirazione e scarico in motori a |
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| JP2002043125A (ja) * | 1999-12-09 | 2002-02-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電磁アクチュエータ及びこれを用いた内燃機関用弁開閉機構 |
| US20050229878A1 (en) * | 2004-03-08 | 2005-10-20 | Taylor G B | Electronic valve actuator |
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