JPH04295111A - エンジンのカムタイミング制御装置 - Google Patents

エンジンのカムタイミング制御装置

Info

Publication number
JPH04295111A
JPH04295111A JP3061467A JP6146791A JPH04295111A JP H04295111 A JPH04295111 A JP H04295111A JP 3061467 A JP3061467 A JP 3061467A JP 6146791 A JP6146791 A JP 6146791A JP H04295111 A JPH04295111 A JP H04295111A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
switching
cam timing
time
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3061467A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3076390B2 (ja
Inventor
Toshiya Kan
管　俊也
Katsuhiko Sakamoto
勝彦 坂本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP6146791A priority Critical patent/JP3076390B2/ja
Priority to US07/846,709 priority patent/US5181484A/en
Publication of JPH04295111A publication Critical patent/JPH04295111A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3076390B2 publication Critical patent/JP3076390B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0223—Variable control of the intake valves only
    • F02D13/0234—Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
    • 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
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/34403—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
    • F01L1/34406—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft the helically teethed sleeve being located in the camshaft driving pulley
    • 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
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34483—Phaser return springs
    • 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
    • F01L2201/00—Electronic control systems; Apparatus or methods therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、エンジンのカムタイ
ミング制御装置に関し、特に電磁力でカムタイミングを
切り替える装置において切り替え時の応答性を確保する
ようにした装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両エンジンでは、エンジンの駆動力に
よってカムシャフトを同期回転させ、カムの回転によっ
て吸気弁及び排気弁を開閉するという構造が一般的に採
用されているが、他方、エンジンの運転状態、例えば負
荷や回転数に応じてカムタイミングを変化させて吸気弁
や排気弁のバルブタイミングを補正して作動効率をアッ
プさせることが提案されている。
【０００３】従来、この種のカムタイミング制御装置に
は、油圧機構を利用してカムタイミングを変更するよう
にした油圧式の装置が知られている。
【０００４】また、他のカムタイミング制御装置として
、従来、特開平２−１０２３０５号公報に示されるよう
に、電気的にカムタイミングを変更するようにしたもの
がある。即ち、これは、エンジンのタイミングプーリと
カムシャフトとを所定の回転角度範囲において回動可能
に連結し、両者の間にコイルバネを介設してカムシャフ
トを遅角方向に回動付勢する一方、バッテリから電磁コ
イルへの通電によってクラッチを作動させ、発生する摩
擦力とコイルバネの付勢力とを釣り合わせてカムシャフ
トを進角させるようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来の
電気式カムタイミング制御装置では、クラッチの摩擦力
とコイルバネの付勢力との釣合いによってカムタイミン
グを切り替えるようにしていたので、回転慣性力による
抵抗が大きいエンジンの高負荷時や高回転時にはカムタ
イミングの切り替え抵抗が増大し、カムシャフトがタイ
ミングプーリに対して所定の進角位置と遅角位置の中間
で止まってしまい、切り替え応答性の点で問題があった
。また、電源電圧の低い時やエンジン温度の高い時には
電磁コイル側の抵抗が大きく、かかる場合にも切り替え
応答性が低下していた。
【０００６】また、上記従来の電気式カムタイミング制
御装置では、単にバッテリから電磁コイルに通電するよ
うにしていたので、消費電力が大きく、オルタネータの
負荷が増大するという問題があった。
【０００７】さらに、上記従来の電気式カムタイミング
制御装置では、クラッチを作動させて摩擦力を発生させ
、これをコイルバネの付勢力とを釣り合わせてカムシャ
フトを進角させるようにしていたので、クラッチの摩擦
力によってエンジン内部抵抗が増大し、燃費が悪化する
とともに、アイドル振動や耐エンスト性等の性能が悪化
するという問題があった。燃費や性能を確保する方法と
しては、電磁コイルへの供給電圧を低下させることが考
えられるが、単に供給電圧を低下させると、今度は通常
時におけるカムタイミングの切り替わり時間が長くなっ
て車両走行性が低下するという問題が生じる。
【０００８】この発明は、かかる問題点に鑑み、カムタ
イミングの切り替え応答性を確保でき、又必要に応じて
消費電力を低減できるとともに燃費や性能を確保できる
ようにしたエンジンのカムタイミング制御装置を提供す
ることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで本発明に係るエン
ジンのカムタイミング制御装置は、電磁力でカムタイミ
ングを切り替えるバルブタイミング補正装置において、
切り替え抵抗の大きい状態では切り替え時に電磁コイル
への通電時間を長く設定するようにしたことを要旨とす
る。
【００１０】ここで、さらに消費電力の低減と燃費や性
能の確保を図る場合には、切り替え時に電磁コイルへの
通電を連続して行ってカムシャフトを進角又は遅角させ
、その後の通電を前記通電よりも低い電力に制御してカ
ムシャフトを進角又は遅角状態に保持し、その際切り替
え抵抗の大きい状態では電磁コイルへの連続通電時間を
長く設定するようにすればよい。
【００１１】即ち、エンジンの高回転時には、切り替え
時に電磁コイルへの通電を連続して行い、その後の保持
通電を前記通電よりも低い電力で制御する一方、電磁コ
イルへの連続通電時間をエンジン回転が高い程長く設定
する。
【００１２】また、電源電圧の低い時には、切り替え時
に電磁コイルへの通電を連続して行い、その後の保持通
電を前記通電よりも低い電力で制御する一方、電磁コイ
ルへの連続通電時間を電源電圧が低い程長く設定する。
【００１３】さらに、エンジン温度が高い時には、切り
替え時に電磁コイルへの通電を連続して行い、その後の
保持通電を前記通電よりも低い電力で制御する一方、電
磁コイルへの連続通電時間をエンジン温度が高い程長く
設定する。
【００１４】
【作用】本発明においては、切り替え抵抗の大きい状態
では電磁コイルへの通電時間を長く設定するようにした
ことから、クラッチ全体として切り替え抵抗よりも大き
な摩擦力が発生し、カムシャフトが迅速に所定のタイミ
ングに切り替わることとなる。
【００１５】また、切り替え時に電磁コイルへの通電を
連続して行ってカムシャフトを進角又は遅角させ、その
後の通電を前記通電よりも低い電力に制御してカムシャ
フトを進角又は遅角状態に保持し、その際切り替え抵抗
の大きい状態では電磁コイルへの連続通電時間を長く設
定するようにすると、全体として消費電力は低減され、
又保持時においてはクラッチの摩擦力がそれほどエンジ
ン抵抗にはならず、燃費や性能の悪化を招来することも
なく、しかも単に供給電圧を低く設定する場合に比して
切り替え応答性が高い。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて
詳細に説明する。図１ないし図１１は本発明の一実施例
によるエンジンの制御装置を示す。図１において、エン
ジン１の燃焼室には吸気通路２及び排気通路３が接続さ
れ、その吸気ポート２ａ及び排気ポート３ａにはこれら
を開閉する吸気弁４及び排気弁５が配設され、該吸気弁
４及び排気弁５には、具体的には図示しないが周知の如
くエンジン１によって同期回転されて該吸排気弁４、５
を駆動するカム１９，２０を回転駆動するカム機構６が
設けられ、吸気弁４を駆動するカム機構６には運転状態
に応じてカムタイミングを変更するカムタイミング制御
装置７が設けられている。なお、このカムタイミング制
御装置７は、図１ではシリンダヘッドの上部中央に示し
ているが、後に説明するように、実際には、吸気弁４に
対して設けたカム１９を駆動するカムシャフトの軸端に
設けられる。
【００１７】また、吸気通路４の途中には燃料噴射弁８
が取付けられ、その上流側にはアクセルペダルの踏み込
みに応じて開閉されるスロットル弁９が設けられている
。また、吸気通路４にはスロットル弁９をバイパスして
バイパス通路１０ａが接続され、該バイパス通路１０ａ
にはＩＳＣ（アイドル・スピード・コントロール）バル
ブ１０ｂが配設されており、こうしてエンジンのアイド
ル時にＩＳＣバルブ１０ｂを開閉して吸入空気量を調整
し、アイドル回転数を目標回転数に制御するアイドル回
転数制御装置１０が構成されている。
【００１８】また、吸気通路４と排気通路５との間には
排気ガス還流通路１１ａが接続され、該排気ガス還流通
路１１ａの途中にはＥＧＲバルブ１１ｂが介設され、該
ＥＧＲバルブ１１ｂにはこれを開閉する吸気負圧を供給
する負圧供給通路１１ｃ、１１ｄが接続されており、こ
うして排気ガスの一部を吸気系に還流して燃焼状態を制
御する排気ガス還流装置１１が構成されている。
【００１９】また、図中、１２はエンジン回転数を検出
する回転数センサ、１３はスロットル開度を検出するス
ロットルセンサ、１４は吸入空気量を検出するエアーフ
ローセンサ、１５はエンジン１の水温を検出する水温セ
ンサ、１６は排気ガス中の酸素濃度を検出するＯ２セン
サ、１７はバッテリ電圧を検出する電圧センサ、１８は
上記各センサ１２〜１７の信号を入力とし、エンジン１
の運転状態、例えば回転数、吸入空気量、エンジン水温
、及びＯ２濃度等を演算し、それに応じて燃料噴射量、
点火時期及びアイドル回転数の制御、排気ガス還流量の
補正を行う制御ユニットで、該制御ユニット１８はまた
カムタイミング制御装置７の電磁アクチュエータに通電
して電磁力で吸気弁４に対するカムタイミングの切り替
え制御を行う。この切り替え制御においては、切り替え
時に電磁アクチュエータへの通電を連続して、即ちデュ
ーティ比１００％の電圧を電磁アクチュエータに通電し
、その後は前記通電よりも低い電力で保持通電し、即ち
電圧をデューティ制御し、しかも切り替え抵抗の大きい
状態では電磁アクチュエータへの連続通電時間を長くす
るとともに保持通電時のデューティ比を大きくするとい
う制御を行う。
【００２０】ここでカムタイミング制御装置７の構造を
説明すると、吸気弁４を開閉するカム１９が固定された
カムシャフトの端部には保持プレート２１がボルト２２
によって固定され、該保持プレート２１にはドラム２３
が固定されている。このドラム２３にはクランクプーリ
（図示せず）にタイミングベルトを介して連動するタン
ミングプーリ２４がドラム２３に対し所定の角度範囲内
で回動可能に連結され、該タイミングプーリ２４とカム
シャフトに結合されたドラム２３との間にはカムタイミ
ングを遅角方向に設定するようにドラム２３を回動付勢
するコイルバネ２５が介設され、又ドラム２３内面には
摩擦部材２６が固定され、該摩擦部材２６には一対のブ
レーキシュー２７が押圧可能に配設されてクラッチ機構
２８が構成されている。
【００２１】また、ブレーキシュー２７にはリンク２９
が一体に形成され、両リンク２９はピン２９ａによって
相互に開閉自在に連結され、又各リンク２９の他端は電
磁アクチュエータ３０の軸方向両端に出没自在に設けら
れた一対のプランジャ３１の一方に連結されており、電
磁アクチュエータ３０の電磁コイルに通電することによ
ってブレーキシュー２７が摩擦部材２６に所定の押圧力
で摺接され、その際ドラム２３に作用する摩擦力により
コイルバネ２５の付勢力に抗してドラム即ちカムシャフ
トが進角されるように構成されている。したがって、進
角度は発生される摩擦力の大きさによって、換言すれば
、摩擦力とコイルバネ２５の付勢力との釣り合いによっ
て決定されることになる。
【００２２】前述したように、上記タイミングプーリ２
４は、タイミングベルトによってクランクシャフトのク
ランクプーリに連結され、エンジン１の駆動力によって
同期回転されるようになっており、タイミングプーリ２
４とドラム２３との相対位相が変化させられると、それ
に応じた進角度（遅角度）が決定されるのである。
【００２３】次に動作について説明する。
【００２４】エンジン１の作動時においては、回転数セ
ンサ１２でエンジン回転数が、スロットルセンサ１３で
スロットル弁９の開度が、エアーフローセンサ１４で吸
入空気量が各々検出され、又水温センサ１５でエンジン
１の水温が、Ｏ２センサ１６で排気ガス中の酸素濃度が
、電圧センサ１７でバッテリ電圧が各々検出されており
、各センサ１２〜１７の信号は制御ユニット１８に入力
される。
【００２５】この制御ユニット１８においては、各セン
サ１２〜１７の出力に基づいてエンジン１の運転状態、
例えばエンジン回転数、吸入空気量、エンジン水温、及
びＯ２濃度等が演算され、該運転状態に応じた燃料噴射
量、噴射時期、点火時期、目標アイドル回転数、排気ガ
ス還流補正量等が演算され、それに対応する制御信号が
作成され、所定のタイミングになると、燃料噴射弁９に
向けて制御信号が出力されて運転状態に応じた量の燃料
が噴射され、又配電器に向けて制御信号が出力されてイ
グニッションコイルで発生した高電圧が点火プラグに印
加されて燃焼室内の混合気が点火され、又アイドル時に
はアイドル回転数制御装置１０のＩＳＣバルブ１０ｂに
制御信号が出力されて吸入空気量が調整されてエンジン
回転数が目標回転数に制御され、さらにＥＧＲバルブ１
１ｂに制御信号が出力されて排気ガス還流量が補正され
る。なお、これらの動作については本発明と直接関係な
いので、その詳細な説明は省略する。
【００２６】また、制御ユニット１８においては、切り
替え時に連続通電を、その後連続通電よりも低い電力に
よる保持通電を行わせるカムタイミングの切替信号が回
転数及び負荷に応じて作成される一方、回転数Ｎｅ、エ
ンジン水温ｔｈｗ、バッテリ電圧＋Ｂが演算され、回転
数Ｎｅが高い程、水温ｔｈｗが高い程、又バッテリ電圧
＋Ｂが低い程連続通電時間Ｔが長くなり、又保持通電時
のデューティ比が大きくなるように切替信号が補正され
、この切替信号がカムタイミング制御装置７の電磁アク
チュエータ３０に印加される。
【００２７】すると、カムタイミング制御装置７では、
電磁アクチュエータ３０のプランジャ３１が収縮してブ
レーキシュー２７がドラム２６に押圧され、クラッチ機
構２８が作動して摩擦力が発生し、該摩擦力とコイルス
プリング２５の付勢力とが釣り合ってカムシャフトはタ
イミングプーリに対して進角する。また、切替信号が停
止されると、クラッチ機構２８の摩擦力が作用しなくな
る結果、カムシャフトはコイルスプリング２５の付勢力
によってタイミングプーリに対して遅角される。
【００２８】次に図４〜図１１を用いてカムタイミング
制御について詳細に説明する。ここで図４はカムタイミ
ングの制御フローを、図５はカムタイミング切替信号の
信号波形を、図６〜図８はバッテリ電圧＋Ｂ、水温ｔｈ
ｗ及び回転数Ｎｅに対する連続通電時間Ｔの関係を、図
９〜図１１はバッテリ電圧＋Ｂ、水温ｔｈｗ及び回転数
Ｎｅに対する保持通電時のデューティ比Ｄの関係を各々
示す。
【００２９】カムタイミングの制御処理においては、ま
ずエンジン回転数Ｎｅ、吸入空気量Ｑが読み込まれた後
（ステップＳ１）、バッテリ電圧＋Ｂ、エンジン水温ｔ
ｗｈが読み込まれ（ステップＳ２）、回転数Ｎｅの逆数
、吸入空気量Ｑ及び係数Ｃ１の乗算によってエンジン負
荷Ｃｅが演算される（ステップＳ３）。次にエンジン回
転数Ｎｅが設定値Ａ以上か否か、エンジン負荷Ｃｅが設
定値Ｂ未満か否かが各々判定され（ステップＳ４、Ｓ５
）、回転数Ｎｅが設定値Ａ以上で、かつエンジン負荷Ｃ
ｅが設定値Ｂ未満の場合、即ち運転状態がカムタイミン
グ遅角領域である場合にはリタードフラグＦＡを０にし
て切替信号のデューティ比Ｄを０％に設定し（ステップ
Ｓ６、Ｓ７）、そのデューティ比Ｄの切替信号で電磁ア
クチュエータ３０を駆動する、即ち切替信号は発生せず
（ステップＳ８）、これによってカムタイミングは遅角
される。
【００３０】また、エンジン回転数Ｎｅが設定値Ａ未満
の場合、あるいはエンジン負荷Ｃｅが設定値Ｂ以上の場
合、即ち運転状態がカムタイミング進角領域である場合
には、まずアドバンスフラグＦＡを１にしてアドバンス
フラグＦＡが０から１に変化したか否かを判定し（ステ
ップＳ９、Ｓ１０）、エンジン１の運転状態がカムタイ
ミング進角領域になった直後にはアドバンスフラグＦＡ
が０から１に変化したばかりであるので、連続通電時間
、即ち１００％デューティ実行時間Ｔをバッテリ電圧＋
Ｂ、エンジン水温ｔｈｗ及び回転数Ｎｅに応じて演算す
るか、又はマップから読み出す。その際、連続通電時間
Ｔを図６〜図８に示すように、バッテリ電圧＋Ｂが低い
程、エンジン水温ｔｈｗが高い程、及び回転数Ｎｅが高
い程長くなるように設定する（ステップＳ１１）。これ
は、バッテリ電圧＋Ｂが低いときは、アクチュエータ３
０の駆動力がそれだけ低下しており、エンジン水温ｔｈ
Ｗが高い場合には、コイルスプリング２５が熱膨張して
付勢力が大きくなっており、またエンジン回転数Ｎｅが
高い場合には、カム機構６側の慣性抵抗がそれだけ大き
くなっているためである。連続通電時間Ｔが設定される
と、そのデューティ比Ｄを１００％に設定し（ステップ
Ｓ１３）、こうして設定した切替信号を電磁アクチュエ
ータ３０に与える（ステップＳ８）。つまり、電磁アク
チュエータ３０は連続通電され、クラッチ機構２８が作
動されてドラム２３には摩擦力が作用する。上記のよう
に連続通電時間Ｔは、その時々の運転状態に応じて切り
換え抵抗の大きい場合には長く設定するようにしたので
、この連続通電時間Ｔの間には、ドラム２３にしたがっ
てカムシャフトが進角側に確実に相対回動され、吸気弁
４が進角駆動されるようになる（図５のＡ参照）。
【００３１】こうして電磁アクチュエータ３０への連続
通電が開始されると、連続通電時間Ｔから順次１を減算
してそれが０以下か否かを判定し（ステップＳ１０、Ｓ
１４、Ｓ１２）、０以下つまり連続通電時間Ｔが経過し
た時に、今度はアクチュエータ３０をデューティ駆動す
べく、デューティ比Ｄをバッテリ電圧＋Ｂ、エンジン水
温ｔｈｗ及び回転数Ｎｅに応じて設定する。このデュー
ティ駆動は、連続通電によって進角させたドラム２３（
カムシャフト）をその進角位相に保持するためのもので
あって、進角させるための駆動力に比して保持するため
の駆動力は小さくて済むことから、デューティ駆動とし
て消費電力の軽減を図ったものである。その際、デュー
ティ比Ｄを図９〜図１１に示すように、バッテリ電圧＋
Ｂが低い程、エンジン水温ｔｈｗが高い程、及び回転数
Ｎｅが高い程大きくなるように設定し（ステップＳ１５
）、こうして設定した切替信号を電磁アクチュエータ３
０に与える（ステップＳ８）。上記のようにデューティ
比Ｄをバッテリ電圧＋Ｂ等の条件に応じて設定する理由
は連続通電時間Ｔの設定理由と基本的に同じである。 こうして、電磁アクチュエータ３０はバッテリ電圧＋Ｂ
、エンジン水温ｔｈｗ及び回転数Ｎｅに応じたデューテ
ィ比Ｄでもってデューティ制御され、こうして少ない消
費電力でもってクラッチ機構２８は作動状態に保持され
る（図５のＡ参照）。
【００３２】また、エンジン１がカムタイミング進角領
域から遅角領域になった場合には、上記ステップＳ１〜
Ｓ７、Ｓ８の処理を実行し、クラッチ機構２８の作動が
停止されてカムタイミングは遅角される。
【００３３】以上のような本実施例のエンジンのカムタ
イミング制御装置では、エンジン１の高回転時、高温時
あるいはバッテリ電圧の低下時等、切り替え抵抗の大き
い時には電磁アクチュエータ３０への通電時間を長く設
定するようにしたので、クラッチ機構２８には全体とし
て切り替え抵抗よりも大きな摩擦力が発生し、カムシャ
フトを迅速に所定のタイミングに切り替えることができ
、カムシャフトが進角状態と遅角状態との間の中間で止
まることもない。
【００３４】また、本実施例のエンジンのカムタイミン
グ制御装置では、切り替え時に電磁アクチュエータ３０
に連続通電してカムシャフトを進角させ、その後は電圧
をデューティ制御して低い電力でカムシャフトを進角状
態に保持するようにしたので、全体として消費電力を低
減できる。
【００３５】さらに、本実施例のエンジンのカムタイミ
ング制御装置では、クラッチ機構２８の保持時には電圧
をデューティ制御して低い電力でカムシャフトを進角状
態に保持するようにしたので、クラッチ機構２８の摩擦
力がそれほどエンジン抵抗にはならず、燃費や性能の悪
化を招来することもない。しかも、単に供給電圧を低く
設定する場合に比して高い切り替え応答性を確保できる
。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るエンジンの
カムタイミング制御装置によれば、電磁力でカムタイミ
ングを切り替えるバルブタイミング補正装置において、
切り替え抵抗の大きい状態では電磁コイルへの通電時間
を長く設定したので、カムタイミングを迅速に切り替え
ることができる効果がある。また、切り替え時に電磁コ
イルへの通電を連続して行い、その後の保持通電を前記
通電よりも低い電力で制御し、その際、切り替え抵抗の
大きい状態では電磁コイルへの通電時間を長く設定する
と、消費電力を低減でき、しかも高い応答性を確保しつ
つ燃費や性能の悪化を防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】　　本発明の一実施例によるカムタイミング制
御装置を備えたエンジンを示す概略構成図である。
【図２】　　上記カムタイミング制御装置の要部を示す
断面構成図である。
【図３】　　上記カムタイミング制御装置の要部を示す
正面構成図である。
【図４】　　上記カムタイミング制御装置におけるカム
タイミング制御処理のフローチャートを示す図である。
【図５】　　上記カムタイミング制御装置における切替
信号の信号波形を示す図である。
【図６】　　上記カムタイミング制御装置におけるバッ
テリ電圧と連続通電時間との関係を示す図である。
【図７】　　上記カムタイミング制御装置におけるエン
ジン水温と連続通電時間との関係を示す図である。
【図８】　　上記カムタイミング制御装置におけるエン
ジン回転数と連続通電時間との関係を示す図である。
【図９】　　上記カムタイミング制御装置におけるバッ
テリ電圧と保持通電時のデューティ比との関係を示す図
である。
【図１０】　　上記カムタイミング制御装置におけるエ
ンジン水温と保持通電時のデューティ比との関係を示す
図である。
【図１１】　　上記カムタイミング制御装置におけるエ
ンジン回転数と保持通電時のデューティ比との関係を示
す図である。
【符号の説明】
７　　　　カムタイミング制御装置 ３０　　電磁アクチュエータ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　電磁力でカムタイミングを切り替える
    バルブタイミング補正装置において、切り替え抵抗の大
    きい状態では切り替え時に電磁コイルへの通電時間を長
    く設定したことを特徴とするエンジンのカムタイミング
    制御装置。
  2. 【請求項２】　　切り替え時に電磁コイルへの通電を連
    続して行い、その後の保持通電を前記通電よりも低い電
    力で制御する一方、電磁コイルへの連続通電時間をエン
    ジン回転が高い程長く設定したことを特徴とする請求項
    １記載のエンジンのカムタイミング制御装置。
  3. 【請求項３】　　切り替え時に電磁コイルへの通電を連
    続して行い、その後の保持通電を前記通電よりも低い電
    力で制御する一方、電磁コイルへの連続通電時間を電源
    電圧が低い程長く設定したことを特徴とする請求項１記
    載のエンジンのカムタイミング制御装置。
  4. 【請求項４】　　切り替え時に電磁コイルへの通電を連
    続して行い、その後の保持通電を前記通電よりも低い電
    力で制御する一方、電磁コイルへの連続通電時間をエン
    ジン温度が高い程長く設定したことを特徴とする請求項
    １記載のエンジンのカムタイミング制御装置。
JP6146791A 1991-03-26 1991-03-26 エンジンのカムタイミング制御装置 Expired - Fee Related JP3076390B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6146791A JP3076390B2 (ja) 1991-03-26 1991-03-26 エンジンのカムタイミング制御装置
US07/846,709 US5181484A (en) 1991-03-26 1992-03-06 Cam timing control device for automotive engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6146791A JP3076390B2 (ja) 1991-03-26 1991-03-26 エンジンのカムタイミング制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04295111A true JPH04295111A (ja) 1992-10-20
JP3076390B2 JP3076390B2 (ja) 2000-08-14

Family

ID=13171883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6146791A Expired - Fee Related JP3076390B2 (ja) 1991-03-26 1991-03-26 エンジンのカムタイミング制御装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5181484A (ja)
JP (1) JP3076390B2 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2247935A (en) * 1990-09-12 1992-03-18 Ford Motor Co Camshaft drive mechanism
JPH05209505A (ja) * 1992-01-31 1993-08-20 Aisin Seiki Co Ltd ２軸間位相変換装置
JPH0754620A (ja) * 1993-06-16 1995-02-28 Robert Bosch Gmbh カム軸の角度位置を調節する方法と装置
IT1271511B (it) * 1993-10-06 1997-05-30 Carraro Spa Variatore di fase tra l'albero motore e l'albero a camme di un motore a combustione interna
EP2320037B8 (en) * 1996-03-28 2013-11-13 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Camshaft phasing device
DE19852389A1 (de) * 1998-11-13 2000-05-18 Fev Motorentech Gmbh Kolbenbrennkraftmaschine mit drosselfreier Laststeuerung und Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks
JP4158185B2 (ja) * 1999-12-15 2008-10-01 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
US6832585B2 (en) * 2001-01-29 2004-12-21 Unisia Jecs Corporation Valve timing controller of internal combustion engine
KR100669303B1 (ko) * 2002-10-25 2007-01-16 가부시키가이샤 덴소 내연 기관의 가변 밸브 타이밍 제어 장치
JP4475222B2 (ja) * 2005-11-07 2010-06-09 トヨタ自動車株式会社 バルブタイミング制御装置
DE102006002993A1 (de) * 2006-01-21 2007-08-09 Schaeffler Kg Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine
KR101047917B1 (ko) * 2006-09-29 2011-07-08 니탄 밸브 가부시키가이샤 엔진의 밸브 제어 장치
CN106451904A (zh) * 2015-08-06 2017-02-22 德昌电机(深圳)有限公司 风机、水泵、单相电机驱动组件及其扭矩传递机构

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50155822A (ja) * 1974-06-10 1975-12-16
US4302985A (en) * 1979-12-21 1981-12-01 Ford Motor Company Phase controlling system for two rotatable shafts
DE3127766A1 (de) * 1981-07-14 1983-01-27 Atlas Aluminium-Fahrzeugtechnik Gmbh, 5980 Werdohl "nockenwellensteuergeraet"
JPS58119908A (ja) * 1982-01-12 1983-07-16 Toyota Motor Corp 可変バルブタイミング装置
JPS58162708A (ja) * 1982-03-24 1983-09-27 Toyota Motor Corp 内燃機関のバルブタイミング制御装置
DE3247916A1 (de) * 1982-12-24 1984-06-28 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zur steuerung der ventile einer brennkraftmaschine ueber eine nockenwelle
US4771742A (en) * 1986-02-19 1988-09-20 Clemson University Method for continuous camlobe phasing
US4754727A (en) * 1986-12-09 1988-07-05 Eaton Corporation Device for varying engine valve timing
US4967701A (en) * 1989-01-12 1990-11-06 Nippondenso Co., Ltd. Valve timing adjuster
US4928640A (en) * 1989-07-20 1990-05-29 Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. Autocalibration of camshaft phasing feedback in a variable valve timing system
US4909194A (en) * 1989-07-20 1990-03-20 Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. Modular position controller for variable valve timing
JP2741266B2 (ja) * 1989-12-18 1998-04-15 マツダ株式会社 エンジンの吸排気制御装置
US5031585A (en) * 1990-05-07 1991-07-16 Eaton Corporation Electromagnetic brake for a camshaft phase change device
US5040651A (en) * 1990-07-17 1991-08-20 Eaton Corporation Self actuator for cam phaser with sprag clutch
US5097804A (en) * 1991-04-18 1992-03-24 Eaton Corporation Phase change device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3076390B2 (ja) 2000-08-14
US5181484A (en) 1993-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2697458B2 (ja) エンジンの点火時期制御装置
JP3603398B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US8180552B2 (en) Variable valve timing apparatus and control method thereof
JP3061796B1 (ja) 内燃機関のバルブタイミング制御装置
US7426913B2 (en) Intake valve control system and method for internal combustion engine
JP4858729B2 (ja) 可変動弁装置
JPH04295111A (ja) エンジンのカムタイミング制御装置
JPH02298613A (ja) 車両用内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP4609278B2 (ja) 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置及びその可変バルブタイミング制御装置を備えた内燃機関
JPH09170462A (ja) 内燃機関の出力制御装置
JP4525406B2 (ja) 内燃機関のバルブ特性制御装置
JP3605354B2 (ja) 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP3627601B2 (ja) エンジンの吸入空気量制御装置
US7753016B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
JP3699645B2 (ja) 内燃機関のバルブタイミング制御装置
KR100779843B1 (ko) 가변 밸브 타이밍 장치의 펄스폭 변조 제어 방법
JP3292707B2 (ja) 内燃機関のバルブタイミング制御装置
EP0615066A1 (en) Controlling device for multi-cylinder internal combustion engine
US20060124090A1 (en) Apparatus and method for controlling internal combustion engine
JP4937188B2 (ja) 内燃機関の可変動弁装置
JP4080551B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2009079578A (ja) 火花点火式内燃機関の点火時期制御装置
JP4222072B2 (ja) エンジンの制御装置
JP3620179B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP3873809B2 (ja) 内燃機関のバルブタイミング可変制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090609

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees