JPS606012A - 内燃機関の吸排気弁制御装置 - Google Patents

内燃機関の吸排気弁制御装置

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JPS606012A
JPS606012A JP58114498A JP11449883A JPS606012A JP S606012 A JPS606012 A JP S606012A JP 58114498 A JP58114498 A JP 58114498A JP 11449883 A JP11449883 A JP 11449883A JP S606012 A JPS606012 A JP S606012A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
camshaft
exhaust valve
encoder
suction
Prior art date
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Pending
Application number
JP58114498A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Furumura
古村 博
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.)
Yanmar Co Ltd
Original Assignee
Yanmar Diesel Engine Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yanmar Diesel Engine Co Ltd filed Critical Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Priority to JP58114498A priority Critical patent/JPS606012A/ja
Publication of JPS606012A publication Critical patent/JPS606012A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20Valve-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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、吸排気弁の開閉時期を電子制御するようKし
た内燃機関における吸排気弁制御装置に関するものであ
る〇 吸排気弁の開閉時期や燃料の噴射時期などを機関の運転
状態に応じて電子制御する場合には、ピストン位置を検
出する必要かあシ、従来は、クランク軸上に設けた複数
のマークが通過する際の信号と、カム軸上に設けたある
1個のマークが通過する際の信号とを利用し、カム軸上
のマークによる信号が入ってからクランク軸上のマーク
による信号を数えることによってピストン位置を知るこ
とが一般に打力われでいる。
この方法によると、機関の回転中は全く問題なくピスト
ン位置を知ることができるが、機関の停止中や始動直後
でカム軸上のマークによる信号が入るまでの期間にはピ
ストン位置の検出ができず、4ザイクルia関の場合は
クランク軸が最高2回転するまでは制御が不可能となる
。従って、従来は始動用には電子制御は行なわず、始動
後に電子制御を開始するなどの対策で上述した問題点を
回避しており、電子制御機能を活用して吸排気弁の開閉
時期を適正に制御し、機関の始動性を改善するというこ
とはなされていなかった。
本発明は、上記の問題点に看目し、機関の停止中や始動
直後にも電子制御板能を発揮することの可能な吸排気弁
制御装置を提供するこ吉を目的としてなされたものであ
り、機関の運転状態に応じて吸排気弁の開閉時期を電子
制御するようfした内燃機関において、あるカム輔位置
を基準としてこの基準位置に対するカム軸の回転角度を
検出するカム軸絶対角度検出手段と、機関回転速度を検
出する機関回転速度検出手段と、検出されたカム軸角度
からピストン位置を’G3 Meし、検出された機関回
転速度に応じて、機関の停止状船を含む所定の運転範囲
における吸気弁の開弁時期と閉弁時期、並びに排気弁の
開弁時期と閉弁時期とを算出し、6弁に対する制御出力
を出す演算手段、とを備えたことを特徴としている。
すなわち本発明は、カム軸がクランク軸に対して一定の
関係を保ちながら例えば4サイクル機関ではクランク軸
の172の速度で回転していることを利用し、ある基準
位置に対するカム軸の絶対角度によって機関の停止中や
始動直後でもピストン位置を認識できるものであり、始
動操作の開始時から吸排気弁の制御を適正に行々うこと
が可能となるのである。
以下、図示の一夫凡例により本発明を具体的−説明する
。この実施例では、機関回転速度検出手段として特別な
ものは用いず、カム軸絶対角度検出手段をそのit利用
して根囲回転速度の検出を行々つている。
@1図は棚、燻Z系統比1であり、図において、(1)
I″i、カム軸絶対角度検出手段として用いられるアブ
ソリュート形ロータリーエンコーダ、(2)は演算手段
として用いられるマイクロコンピュータ、+:nh排気
弁用ソレノイド、(4)は吸気弁用ソレノイドである0 エンコーダ(1)は機関回転速度の1/2の速度で回る
カム軸(図示せず)に直結されたもので、ある基準位置
に対するカム軸の現在角度が検出され、検出結果がバイ
ナリ−コードの形で出力されるようになっている○ マイクロコンピュータ(2)は、CPU (2])、沈
((2り、ROM 1%)、I10ボートレ(1)、カ
クンタ(社)、オシレータ(イ)、第1のコンパレータ
(27a) 、第2のコンパレータ(27b)などを備
えたもので、これらは互い眞バスを通じて結ばれ、前記
のエンコーダ(1)はI10ボート伐4)、コンパレー
タ(27a) (27b)そ結ば九でいる。
ソレノイド(:1)+4)は油圧式の排気弁及び吸気弁
(いずれも図示せず)を操作するためのもので、前記の
I10ポート+24)の出力でオンオフされるトランジ
スタ(3I)及び(41)がそれぞれ直列に接続されて
いる。
まず、カム軸角度の検出釦ついて説明すると、エンコー
ダ(1)から現在のカム軸角度を示す信号がバイナリ−
コードの形でマイクロコンピュータ(2)のI10ポー
ト(財)に送られる。この検出信号の示す数値をA、エ
ンコーダ(1)の分解能をBとすると、現在のカム軸角
度は、エンコーダ(1)の出力の数値が0となる位置、
すなわち基準位置に対して720 x A/13渡)と
いう計算によってめることができ、この演算結果は適宜
脆(し2に記憶される。
次に、機関回転速度の検出について説明する。
まず、CPU (2(転)からコンパレータ(27a)
に、ある力与え、同様にコンパレータ(27b)に72
0 ×θ2を与、tておi各コンパレータ(27a) 
(27b)にエンコーダ(1)の出力を入力する。機関
の回転によってカム軸角度がθIKなると、エンコーダ
(1)から入力される信号はコンパレータ(27a)に
与えられた値に対応したものとなるので、コンパレータ
(27a) カらカクンターのスタート端子(25a)
とCPU (21)の第1割込端子(21a)に信号が
送られ、オシレーク伐(2)から出されるパルス数のカ
クントが開始される。
続いてカム軸角度が02になると、エンコーダ(1)カ
らの信号によって、コン、パレータ(27b)からカク
ンタ彌のストップ端子(25b) K信号が送られ、カ
クンタ(至)でのカクント動作は停止される。同時にコ
ンパレータ(27b)のイシ号はCPUしυの第2割込
端子(21b)にも入力され、CPU (21)ではθ
2−θ1の角度の間にカクントしたパルス数Nをカウン
タ(ロ)から入力し、その時の回転速度nを算出する。
この時の回転速度nは次式で与えられる。
0 捷た、コンパレータ(27a) (27b)のいずれか
らも信号が入らず、あるいはいずれか一方からしか信号
が入らない時には槻開は停止していると判断し、n =
 0が与えられる。
次に、第2図〜第4図に示しだフローチャートにより、
吸排気弁の開閉時期制御について説明する。
第2図は、機関の始動に先立って行なわれる初期開閉時
期の設定に関するものである。まず制御装置のスイッチ
がオンされるさ、ステップ1においてエンコーダ(1)
からカム軸角度Xの値が入力される。次いで、ステップ
2においてカム軸角度Xが初期nト気弁開弁時期x0七
初期排気弁閉弁時期X1の間の位置にあるかどうかを判
断し、間にある時のステータスをα=1としてコンパレ
ータ(27a)に閉弁時期x1を入力し、また間にない
時にはα=0としてコンパレータ(27a)に開弁時期
X0を入力する。同様な手順によシ、吸気弁についてカ
ム軸角度Xと初期吸気弁開弁時期Y。、初期吸気弁閉弁
時期Y0をステップ3において比較し、カム軸角度Xが
Y。と気の間にある時にはβ=1としてコンパレータ(
27b)に閉弁時期Y工を入力し、また間にない時には
β=0としてコンパレータ(27b)に開弁時期Y、を
入力する。n=oのときの初期設定は以上のように行な
われる。
第3図及び第4図は、それぞれ機関が回転している時の
排気弁及び吸気弁の最適開閉時期の制御に関するもので
ある。この制御は第2図に示した70−チャートの最下
端に割込んで行なわれるものであシ、例えばエンコーダ
(1)の出力信号の値に応じて交互に割込みが行なわれ
るように予め設定されている。
吸シト気弁の最適開閉時期は機関回転速度・によってそ
れぞれ異なるので、前述の初期開閉時期X0、X工、Y
o、Ylなどと共に、各回転数における最適吸気弁開弁
時期為、最適排気弁閉弁時期X1、最適吸気弁開弁同期
Yo、最適吸気弁閉弁時期Y1を例えばグラフ化してR
OM (Z’l)内傾記憶させである。
第3図及び第4図について、まず開弁WiJ■から説明
すると、その時の機関回転速度に応じた最適吸気弁開弁
時期為をROM (iln)よ)選び出し、コンパレー
ク(27a)に与え、同様に最適吸気弁開弁時期y0を
ROMい)より選び出し、クンパレータ(27b) K
与える(ステップ4及び4′)。エンコータ(1)ノ出
力がコンパレータ(27a)に与えた値を一致すると、
:ff ン/< V−タ(27a)からCPU (21
)の割込端子(21a)に信号が入り、CPU (21
)から排気弁用ソレノイド(3)を励磁するためにトラ
ンジスタ(3I)をオンさせる信号が出力され(ステッ
プ5)、ROM ’(23)かう選び出された最適排気
弁閉弁時期x1がコンパレータ(27a)に与えられる
(ステップ6)。またエンコーダ(1)の出力がコンパ
レータ(27b)に与えた値と一致すると、コンパレー
タ(27b)からCPU (21)の割込端子(21b
)に信号が入力、CPUし1)から吸気弁用ソレノイド
(4)を励磁するためにトランジスタケ1)をオンさせ
る信号が出力され(ステップ5’ ) 、 ROM匈)
から選び出された最適吸気弁閉弁時期ylがコンパレー
タ(27b)に与えられる(ステップ6′)oそしてC
PU伝l)けカウンタ(ロ)のカクント値を入力し、前
述した手順によって機関回転速度を算出し、認職回転速
度nを更新する(ステップ8)。
同様にして、6弁の閉弁時期に達すると、各コンパレー
タ(27a) 、(27b)から信号が出され、CPU
(20から名トランジスタ(31)GLI)をオフさせ
る信号が出力され、各ソレノイド(3H4)は非励磁と
なって6弁は閉弁する(ステップ7及び7′)。同時に
、各コンパレータ(27a) (27b)には開弁時期
式及びyoがそれぞれ与えられ、上述したステップ4及
び4′からの手順が繰返されるのである。
このように、本実施例においては、アプソリュ ′−ト
形ロータリーエンコーダf1+からa関のfj′−、t
h 時と回転中のいずれの場合にもカム軸角度の検出信
号が円方され、それぞれの椴四回転速度に応じて9、排
気弁の開閉時期を制御するようにしているので、[iの
動作が不安定な始動初期から弁の開閉を適正に制御する
ことができるのである。なお、吸排気弁の開閉時期は、
初期値忙対して株間回転速度に応じた補正演算を行なっ
てめることも可能であり、杭間回転速度だけでなくそれ
以みの要因による補正も含めた総合的な補正演算によっ
てめるよう処することもできる。
上述の実施例からも明らかなように、本発明によれば、
徐開の停止中や始動直後においてもピストン位置を検出
して内蔵の電子制#l1機能を有効に発揮し、吸排気弁
の開閉時期を適正に制御できる利点があり、また従来の
ようにカム軸とクランク軸の双方にセンサーを設ける必
要がなく、カム軸のみにセンサーを設ければよいのでそ
れだけ構造が簡単になり、コストを安くすることが可能
となるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の概念系統図、第2図乃至第
4図は制御フローチャートである。 (1)・・・アブソリュート形ロータリーエンコーダ、
(2)・・・マイクロコンピュータ、(3)・・・排気
弁用ソレノイド、(4)・・・吸気弁用ソレノイド、t
2])・・・CPU 、(転))・・・ROM 、 (
25j ・−・カクンタ、(27a) (27b) −
コン/くレークO 特r]:出願人 ヤンマーディーゼル株式会社代理人 
弁理士篠 1) 實 !#1 図 第3図 第 4図 69−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 fl) 機関の運転状態に応じて吸排気弁の開閉時期を
    電子制御するようにした内燃機関において、あるカム軸
    位置を基準としてこの基準位置に対するカム軸の回転角
    度を検出するカム軸絶對角度検出手段と、 機関回転速度を検出する機関回転速度検出手段と・ 検出されたカム軸角度からピストン位置を認識し、検出
    された機関回転速度に応じて、V&関の停止状態を含む
    所定の運転範囲における吸気弁の開弁時期と閉弁時期、
    並びに排気弁の開弁時期と閉弁時期とを算出し、6弁に
    対する制御出力を出す演算手段、 とを備えたことを特徴とする内燃機関の吸排気弁制御装
    置。
JP58114498A 1983-06-24 1983-06-24 内燃機関の吸排気弁制御装置 Pending JPS606012A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58114498A JPS606012A (ja) 1983-06-24 1983-06-24 内燃機関の吸排気弁制御装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP58114498A JPS606012A (ja) 1983-06-24 1983-06-24 内燃機関の吸排気弁制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS606012A true JPS606012A (ja) 1985-01-12

Family

ID=14639256

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58114498A Pending JPS606012A (ja) 1983-06-24 1983-06-24 内燃機関の吸排気弁制御装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2616481A1 (fr) * 1987-06-12 1988-12-16 Hamon Francois Dispositif electronique de commande de soupapes de moteur a combustion interne et procedes de mise en oeuvre
JP2005532494A (ja) * 2002-04-23 2005-10-27 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 車両の駆動ユニットの制御方法及び装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5041364U (ja) * 1973-08-10 1975-04-26

Patent Citations (1)

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JP2005532494A (ja) * 2002-04-23 2005-10-27 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 車両の駆動ユニットの制御方法及び装置

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