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JPH0635812B2 - 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

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Publication number
JPH0635812B2
JPH0635812B2 JP63275307A JP27530788A JPH0635812B2 JP H0635812 B2 JPH0635812 B2 JP H0635812B2 JP 63275307 A JP63275307 A JP 63275307A JP 27530788 A JP27530788 A JP 27530788A JP H0635812 B2 JPH0635812 B2 JP H0635812B2
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JP
Japan
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valve
intake
engine speed
exhaust
opening
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JP63275307A
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英男 河村
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Isuzu Motors Ltd
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    • 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

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  • 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)

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。
(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しなければならない。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が特開昭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、吸
排気バルブの開閉速度を増加させ、吸排気の開口時間を
延長す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
し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、電磁力による駆動手段を有し、該駆動
手段を動作させて吸排気バルブを駆動する電磁力駆動バ
ルブ制御装置において、 エンジンの回転数を検知するエンジン回転数検知手段
と、 エンジンの回転数とバルブ開度との関係を示すテーブル
と、 エンジン回転数検知手段により検知されたエンジン回転
数に対応するバルブ開度をテーブルから求める手段と、 求められたバルブ開度に対応する通電電圧を前記駆動手
段に印加せしめる制御手段と、 を具備することを特徴とする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、吸排気
バルブの開閉速度を増加させ、吸排気の開口時間を延長
す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
へ設定距離の位置に、円形の上部電磁石52と、下方へ
設定距離の位置に、同じく円形の下部電磁石53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。該入出力インタ
ーフェイス56cには、エンジン54の回転数及びクラ
ンク角を検知するための回転検知器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、ROM
56d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CPU
56a、データを一時記憶するRAM56e、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
数は入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内に記憶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。
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
クランク角に対し高速度で開閉を行ない低回転時にはク
ランク角に対し低速度にて開閉を行なう。
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。
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
態と両電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。IO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の移動速度を減速する。I
O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経過時にバルブ駆動手段上部電磁石52
への通電電圧を変化させ、上方向の吸引力をFbからF
c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
への移動速度を減速する。よって吸入口全閉時における
吸気バルブ8の着座衝撃が緩和される。尚、該制御装置
の作動停止時、例えば車両停止時等の場合に、吸気バル
ブ8が下方向に移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が常時吸気
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。
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きるから、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、バルブ駆
動手段に対する電圧の印加を増加させて吸排気バルブの
開閉速度を増加させ、吸排気の開口時間を延長するこに
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。
【図面の簡単な説明】
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、5
3……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。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電磁力による駆動手段を有し、該駆動手段
    を動作させて吸排気バルブを駆動する電磁力駆動バルブ
    制御装置において、 エンジンの回転数を検知するエンジン回転数検知手段
    と、 エンジンの回転数とバルブ開度との関係を示すテーブル
    と、 エンジン回転数検知手段により検知されたエンジン回転
    数に対応するバルブ開度をテーブルから求める手段と、 求められたバルブ開度に対応する通電電圧を前記駆動手
    段に印加せしめる制御手段と、 を具備することを特徴とする電磁力駆動バルブ制御装
    置。
JP63275307A 1988-10-31 1988-10-31 電磁力駆動バルブ制御装置 Expired - Fee Related JPH0635812B2 (ja)

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