JP2642744B2 - エンジンのバルブ開閉制御装置 - Google Patents
エンジンのバルブ開閉制御装置Info
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- JP2642744B2 JP2642744B2 JP1129254A JP12925489A JP2642744B2 JP 2642744 B2 JP2642744 B2 JP 2642744B2 JP 1129254 A JP1129254 A JP 1129254A JP 12925489 A JP12925489 A JP 12925489A JP 2642744 B2 JP2642744 B2 JP 2642744B2
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- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
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- 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〕 この発明は、自動車等に搭載されるエンジンのバルブ
開閉制御装置に関するものである。
開閉制御装置に関するものである。
一般に内燃機関における吸・排気バルブの開閉時期
は、シリンダへの吸気充填効率に大きな影響があり、機
関の回転速度および吸気管，排気管の状況によって適当
に選ぶことが要求される。
は、シリンダへの吸気充填効率に大きな影響があり、機
関の回転速度および吸気管，排気管の状況によって適当
に選ぶことが要求される。
このために、従来のカム駆動による動弁機構を備えた
内燃機関においては、特定の機関回転数およびトルク発
生時、例えば定格出力時に最適状態（効率最高）で運転
し得るようにバルブの開閉時期を固定的に設定してい
る。
内燃機関においては、特定の機関回転数およびトルク発
生時、例えば定格出力時に最適状態（効率最高）で運転
し得るようにバルブの開閉時期を固定的に設定してい
る。
しかしながら、このように固定的に設定すると、機関
の低負荷運転時には、排気の吹き返しを生じるので、機
関の効率が低下し、燃料消費率，排気成分の悪化を招く
欠点があった。この問題は吸・排気バルブのオーバーラ
ップ期間を短縮することにより回避できるが、高負荷時
や高速回転時には、掃気効率，吸気効率が低下するとい
う不都合が生じることになる。
の低負荷運転時には、排気の吹き返しを生じるので、機
関の効率が低下し、燃料消費率，排気成分の悪化を招く
欠点があった。この問題は吸・排気バルブのオーバーラ
ップ期間を短縮することにより回避できるが、高負荷時
や高速回転時には、掃気効率，吸気効率が低下するとい
う不都合が生じることになる。
そこで、これらの問題に応えるものとして、２個の吸
気バルブを備え、これら各々の吸気バルブを駆動するカ
ムを、排気バルブとのオーバーラップが大きくなる開閉
および小さくなる開閉が得られる異なった形状に設定す
るとともに、これら２個の吸気バルブが選択的に駆動さ
れるように切換える切換え機構を備え、負荷に応じて前
記２個の吸気バルブを切換えるようにした装置が提案さ
れている。
気バルブを備え、これら各々の吸気バルブを駆動するカ
ムを、排気バルブとのオーバーラップが大きくなる開閉
および小さくなる開閉が得られる異なった形状に設定す
るとともに、これら２個の吸気バルブが選択的に駆動さ
れるように切換える切換え機構を備え、負荷に応じて前
記２個の吸気バルブを切換えるようにした装置が提案さ
れている。
また、例えば特開昭59-160016号公報や実開昭59-1337
04号公報等に開示されているようなバルブタイミング可
変装置を用いることによって、エンジンの運転状態に応
じて所定の範囲内では任意のタイミングで吸気バルブま
たは排気バルブを開閉することができ、これによってエ
ンジンの効率を向上できる装置が提案されている。
04号公報等に開示されているようなバルブタイミング可
変装置を用いることによって、エンジンの運転状態に応
じて所定の範囲内では任意のタイミングで吸気バルブま
たは排気バルブを開閉することができ、これによってエ
ンジンの効率を向上できる装置が提案されている。
しかしながら、従来のこの種バルブ開閉装置において
は、吸気バルブを２個用いた前者の装置では、２個の吸
気バルブの各々についてはバルブの開閉時期は固定的で
あり、全てのエンジンの運転状態に対しては最適の開閉
時期に設定することは困難であるという不具合がある。
また、後者の装置のように任意の開閉時期を設定する装
置の場合には、上記したような問題はないが、可変設定
されたバルブの開閉時期を直接検知することなく、可変
設定する機構部の作動油圧や可動部材の位置等によって
間接的に駆動設定するため、精度に難があり、特に長い
間の使用期間中に機構各部の経時変化によるバルブ開閉
時期の変化や設定誤差は避けられない問題となる。ま
た、使用部品のバラツキ等のため最終的なバルブ開閉時
期の精度を維持するためには各部品の精度管理を厳しく
する必要があり、その分コストが高くなるという課題が
ある。
は、吸気バルブを２個用いた前者の装置では、２個の吸
気バルブの各々についてはバルブの開閉時期は固定的で
あり、全てのエンジンの運転状態に対しては最適の開閉
時期に設定することは困難であるという不具合がある。
また、後者の装置のように任意の開閉時期を設定する装
置の場合には、上記したような問題はないが、可変設定
されたバルブの開閉時期を直接検知することなく、可変
設定する機構部の作動油圧や可動部材の位置等によって
間接的に駆動設定するため、精度に難があり、特に長い
間の使用期間中に機構各部の経時変化によるバルブ開閉
時期の変化や設定誤差は避けられない問題となる。ま
た、使用部品のバラツキ等のため最終的なバルブ開閉時
期の精度を維持するためには各部品の精度管理を厳しく
する必要があり、その分コストが高くなるという課題が
ある。
この発明は上記のような課題を解消するためになされ
たもので、広範囲の運転状態においてエンジンの効率を
向上させることができると共に、低コストで精度のよい
バルブ開閉制御装置を得ることを目的とする。
たもので、広範囲の運転状態においてエンジンの効率を
向上させることができると共に、低コストで精度のよい
バルブ開閉制御装置を得ることを目的とする。
この発明に係わるエンジンのバルブ開閉制御装置は、
エンジンの吸気弁または排気弁を開閉動作するカムと、
エンジンの回転に同期して上記カムを回転駆動するカム
駆動軸と、このカム駆動軸の回転位相角を変更駆動する
位相角変更手段と、上記カム駆動軸のトルク変化を直接
的に検出することにより上記吸気弁または排気弁の開弁
時期および閉弁時期を検出する弁の開閉時期検出手段
と、エンジンの運転状態に応じて上記吸気弁または排気
弁の開閉時期を指令する開閉時期指令手段と、この指令
手段の出力と弁の開閉時期検出手段の出力信号を受けて
弁の開閉時期を指令された時期となるように上記位相角
変更手段に制御信号を出力する制御手段とを備えたこと
を特徴とする。
エンジンの吸気弁または排気弁を開閉動作するカムと、
エンジンの回転に同期して上記カムを回転駆動するカム
駆動軸と、このカム駆動軸の回転位相角を変更駆動する
位相角変更手段と、上記カム駆動軸のトルク変化を直接
的に検出することにより上記吸気弁または排気弁の開弁
時期および閉弁時期を検出する弁の開閉時期検出手段
と、エンジンの運転状態に応じて上記吸気弁または排気
弁の開閉時期を指令する開閉時期指令手段と、この指令
手段の出力と弁の開閉時期検出手段の出力信号を受けて
弁の開閉時期を指令された時期となるように上記位相角
変更手段に制御信号を出力する制御手段とを備えたこと
を特徴とする。
この発明においては、エンジンの吸，排気弁の開閉時
期をエンジンの運転状態に応じて最適な時期になるよう
に動作中の弁の開閉時期を検出しながら、この検出時期
と所望の時期とが一致するように弁の開閉を行なうカム
駆動軸の回転位相角を変更制御することができる。
期をエンジンの運転状態に応じて最適な時期になるよう
に動作中の弁の開閉時期を検出しながら、この検出時期
と所望の時期とが一致するように弁の開閉を行なうカム
駆動軸の回転位相角を変更制御することができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図はこの発明によるエンジンのバルブ開閉制御装置の
ブロック図、第２図および第３図はバルブ開閉制御装置
の要部の概略図、第４図は吸，排気機構の要部の概略図
である。これらの各図において、符号１で示すものはエ
ンジンのクランク軸を有し、このクランク軸１によって
駆動される吸・排気バルブ２・３がシリンダブロック４
の上部に配設されている。これら吸・排気バルブ２・３
は、ピストン５の上方に形成された燃焼室６に連通され
た吸気管７および排気管８の開口縁に進退自在に設けら
れている。9,10はそれぞれ前記吸・排気バルブ２・３を
駆動するカムで、これらカム9,10は吸・排気バルブ２・
３の上方に回転自在に軸支されたカム駆動軸11,12上に
設けられており、これらカム駆動軸11,12やカム9,10は
バルブを駆動する吸・排気バルブ機構を構成している。
13はスロットルバルブ、14は点火プラグである。
１図はこの発明によるエンジンのバルブ開閉制御装置の
ブロック図、第２図および第３図はバルブ開閉制御装置
の要部の概略図、第４図は吸，排気機構の要部の概略図
である。これらの各図において、符号１で示すものはエ
ンジンのクランク軸を有し、このクランク軸１によって
駆動される吸・排気バルブ２・３がシリンダブロック４
の上部に配設されている。これら吸・排気バルブ２・３
は、ピストン５の上方に形成された燃焼室６に連通され
た吸気管７および排気管８の開口縁に進退自在に設けら
れている。9,10はそれぞれ前記吸・排気バルブ２・３を
駆動するカムで、これらカム9,10は吸・排気バルブ２・
３の上方に回転自在に軸支されたカム駆動軸11,12上に
設けられており、これらカム駆動軸11,12やカム9,10は
バルブを駆動する吸・排気バルブ機構を構成している。
13はスロットルバルブ、14は点火プラグである。
15はいずれか一方のカム駆動軸、実施例においてはカ
ム駆動軸11の一端に軸装されたプーリ、16は他方のカム
駆動軸12の一端に軸装されたプーリで、排気側のプーリ
16とクランク軸１に軸装されたプーリ17との間にはタイ
ミングベルト18が掛け渡されており、このタイミングベ
ルト18を介してカム駆動軸12はクランク軸１に接続され
ている。上記プーリ15からタイミングベルト18は第１図
のブロック図における回転伝達部21を構成するもので、
これに続く位相角変更手段22を実現するために、従来か
ら提案されているが、その具体的な手段の一例が第２図
および第５図に示されている。これらの図において、19
は前記吸気側のプーリ15に添接されたタイミングベルト
で、このタイミングベルト19はプーリ15と差動歯車装置
20との間に掛け渡されている。この差動歯車装置20は軸
受21によって軸支された中心軸33と、この中心軸33上に
互いに対向して回転自在に設けられた一対の傘歯車23,2
4と、これら傘歯車23,24と噛合し中心軸33を横貫するピ
ニオン軸25上に回転自在に設けられたピニオン26,27な
どから構成されている。前記ピニオン軸25の両端は、差
動歯車装置20の側面図を第５図に示すように、環状に形
成され前記タイミングベルト19が添接されるプーリ28に
固定されている。また、前記傘歯車23,24の外周面には
平歯車を構成する歯23a,24aが形成されており、傘歯車2
3の歯23aはクランク軸１の端部に軸装されクランク軸１
と同位相で回転する歯車29と噛合され、傘歯車24の歯24
aはアクチュエータ30の回転軸31に軸装された歯車32と
噛合されている。このアクチュエータ30は、電気信号に
よって歯車32を回転させ、傘歯車24を傘歯車23に対して
回転させることによって、プーリ28の位相がクランク軸
１の位相とずれるように制御する。
ム駆動軸11の一端に軸装されたプーリ、16は他方のカム
駆動軸12の一端に軸装されたプーリで、排気側のプーリ
16とクランク軸１に軸装されたプーリ17との間にはタイ
ミングベルト18が掛け渡されており、このタイミングベ
ルト18を介してカム駆動軸12はクランク軸１に接続され
ている。上記プーリ15からタイミングベルト18は第１図
のブロック図における回転伝達部21を構成するもので、
これに続く位相角変更手段22を実現するために、従来か
ら提案されているが、その具体的な手段の一例が第２図
および第５図に示されている。これらの図において、19
は前記吸気側のプーリ15に添接されたタイミングベルト
で、このタイミングベルト19はプーリ15と差動歯車装置
20との間に掛け渡されている。この差動歯車装置20は軸
受21によって軸支された中心軸33と、この中心軸33上に
互いに対向して回転自在に設けられた一対の傘歯車23,2
4と、これら傘歯車23,24と噛合し中心軸33を横貫するピ
ニオン軸25上に回転自在に設けられたピニオン26,27な
どから構成されている。前記ピニオン軸25の両端は、差
動歯車装置20の側面図を第５図に示すように、環状に形
成され前記タイミングベルト19が添接されるプーリ28に
固定されている。また、前記傘歯車23,24の外周面には
平歯車を構成する歯23a,24aが形成されており、傘歯車2
3の歯23aはクランク軸１の端部に軸装されクランク軸１
と同位相で回転する歯車29と噛合され、傘歯車24の歯24
aはアクチュエータ30の回転軸31に軸装された歯車32と
噛合されている。このアクチュエータ30は、電気信号に
よって歯車32を回転させ、傘歯車24を傘歯車23に対して
回転させることによって、プーリ28の位相がクランク軸
１の位相とずれるように制御する。
すなわち、前記カム駆動軸11は、アクチュエータ30の
回転により制御される差動歯車装置20を介してクランク
軸１に接続されている。前記差動歯車装置20は歯車29の
回転と、歯車32の回転とを原運動とし、その結果として
発生する従運動をプーリ28からカム駆動軸11に出力する
ように構成されている。36は上記アクチュエータ30を駆
動するための駆動信号を発生する駆動制御回路で、後述
する比較制御回路からの出力信号に応動する。
回転により制御される差動歯車装置20を介してクランク
軸１に接続されている。前記差動歯車装置20は歯車29の
回転と、歯車32の回転とを原運動とし、その結果として
発生する従運動をプーリ28からカム駆動軸11に出力する
ように構成されている。36は上記アクチュエータ30を駆
動するための駆動信号を発生する駆動制御回路で、後述
する比較制御回路からの出力信号に応動する。
第３図は第１図におけるトルク検出部の概略構成図
で、11は上記したカム駆動軸、９はこのカム駆動軸11に
固着されたカムで、このカム９の偏心突起部がバルブタ
ペット面に当ることにより吸気弁２が開弁される。40は
上記カム駆動軸11を回転可能にして支える軸受、50およ
び60はこの２つで上記カム駆動軸11の回転方向のトルク
変化を検出して電気信号を出力する検出回路部を構成す
る。このうち50はカム駆動軸11上の回転駆動力による応
力ひずみを検出するひずみ検出部で、例えば特願昭62-1
02527号公報や特願昭62-182713号公報等に開示されてい
るように非接触で回転軸の応力ひずみを高い感度で検出
するものが適している。51a,51bは上記カム駆動軸11の
周面に接着あるいはメッキ等の方法で設けられた薄板ま
たは薄膜状の磁歪材、52a,52bはカム駆動軸11に印加さ
れるトルクによって発生する応力ひずみに応じて変化す
る上記磁歪材の透磁率の変化量を検出する検出コイル
で、コイル線とこれを巻装するボビンとからなる。53a
〜53cは上記２つの検出コイル52a,52bのリード線で、検
出回路部60と検出コイル52a,52bを電気的に接続してい
る。
で、11は上記したカム駆動軸、９はこのカム駆動軸11に
固着されたカムで、このカム９の偏心突起部がバルブタ
ペット面に当ることにより吸気弁２が開弁される。40は
上記カム駆動軸11を回転可能にして支える軸受、50およ
び60はこの２つで上記カム駆動軸11の回転方向のトルク
変化を検出して電気信号を出力する検出回路部を構成す
る。このうち50はカム駆動軸11上の回転駆動力による応
力ひずみを検出するひずみ検出部で、例えば特願昭62-1
02527号公報や特願昭62-182713号公報等に開示されてい
るように非接触で回転軸の応力ひずみを高い感度で検出
するものが適している。51a,51bは上記カム駆動軸11の
周面に接着あるいはメッキ等の方法で設けられた薄板ま
たは薄膜状の磁歪材、52a,52bはカム駆動軸11に印加さ
れるトルクによって発生する応力ひずみに応じて変化す
る上記磁歪材の透磁率の変化量を検出する検出コイル
で、コイル線とこれを巻装するボビンとからなる。53a
〜53cは上記２つの検出コイル52a,52bのリード線で、検
出回路部60と検出コイル52a,52bを電気的に接続してい
る。
上記検出回路部60は発振回路や検出コイルに流す電流
を駆動する駆動回路、差動増幅回路、位相検波回路等か
らなるもので、詳細な構成や機能は例えば「社団法人電
気学会が主催するマグネックス研究会資料、資料番号MA
G-88-158」等で開示されているので、詳細な説明は省略
する。
を駆動する駆動回路、差動増幅回路、位相検波回路等か
らなるもので、詳細な構成や機能は例えば「社団法人電
気学会が主催するマグネックス研究会資料、資料番号MA
G-88-158」等で開示されているので、詳細な説明は省略
する。
70は上記検出回路部60からの電気信号を受けて上記吸
気弁２の開閉時にパルス信号を出力する弁の開閉時期検
出回路である。第１図において、80は上記開閉時期検出
回路70からの信号と弁の開閉時期指令回路90からの信号
を比較してその偏差が零になるように位相角変更手段22
に含まれる第５図における駆動制御回路36に制御信号を
送出する比較制御回路である。上記弁の開閉時期指令回
路90はエンジンの運転状態検出手段100から運転情報を
受けて最適の弁開閉時期を決定し、比較制御回路80での
弁の開閉時期に係わる目標値信号を発生する。具体的な
決定方法としては、例えばエンジンの回転数と負荷の大
きさに応じて予め決めておいた最適値を記憶しておき、
エンジンの実動時に回転数と負荷に関する情報を受けて
逐次、上記の記憶したデータを読出して出力するマップ
方式や、あるいはエンジンの運転状態情報としてエンジ
ンの筒内圧に関係する情報を入力とし、エンジンのシリ
ンダ内での燃焼が運転状態毎に最大効率で行なわれるよ
うに吸気弁または排気弁の開時期あるいは閉時期をプロ
グラムで高速演算あるいは最適値を学習し、この学習値
に基づいて最適な弁の開閉時期を逐次決定するという方
式などで実現される。
気弁２の開閉時にパルス信号を出力する弁の開閉時期検
出回路である。第１図において、80は上記開閉時期検出
回路70からの信号と弁の開閉時期指令回路90からの信号
を比較してその偏差が零になるように位相角変更手段22
に含まれる第５図における駆動制御回路36に制御信号を
送出する比較制御回路である。上記弁の開閉時期指令回
路90はエンジンの運転状態検出手段100から運転情報を
受けて最適の弁開閉時期を決定し、比較制御回路80での
弁の開閉時期に係わる目標値信号を発生する。具体的な
決定方法としては、例えばエンジンの回転数と負荷の大
きさに応じて予め決めておいた最適値を記憶しておき、
エンジンの実動時に回転数と負荷に関する情報を受けて
逐次、上記の記憶したデータを読出して出力するマップ
方式や、あるいはエンジンの運転状態情報としてエンジ
ンの筒内圧に関係する情報を入力とし、エンジンのシリ
ンダ内での燃焼が運転状態毎に最大効率で行なわれるよ
うに吸気弁または排気弁の開時期あるいは閉時期をプロ
グラムで高速演算あるいは最適値を学習し、この学習値
に基づいて最適な弁の開閉時期を逐次決定するという方
式などで実現される。
次に第１図の装置の動作を第６図〜第８図を含めて説
明する。ここでは、動作を解りやすくするためエンジン
のある１つの気筒の吸気弁の開閉動作について説明す
る。エンジンの他の気筒および排気弁の動作についても
時間軸上で相前後して同様の動作が行なわれる。第６図
は吸気弁の開時期についての制御動作時の要部の動作を
時間軸上で模式的に示したものである。ここで、第６図
（ａ）は弁の開時期の指令信号、（ｂ）図は（ａ）図に
対応してクランク角パルス信号を参照して比較制御回路
80の内部で発生する吸気弁の開時期の目標指令パルスで
ある。（ｃ）図は弁の開閉時期検出部70から出力される
吸気弁の開時期の検出パルスを示す。
明する。ここでは、動作を解りやすくするためエンジン
のある１つの気筒の吸気弁の開閉動作について説明す
る。エンジンの他の気筒および排気弁の動作についても
時間軸上で相前後して同様の動作が行なわれる。第６図
は吸気弁の開時期についての制御動作時の要部の動作を
時間軸上で模式的に示したものである。ここで、第６図
（ａ）は弁の開時期の指令信号、（ｂ）図は（ａ）図に
対応してクランク角パルス信号を参照して比較制御回路
80の内部で発生する吸気弁の開時期の目標指令パルスで
ある。（ｃ）図は弁の開閉時期検出部70から出力される
吸気弁の開時期の検出パルスを示す。
まず、上記検出パルスが得られるまでの動作を説明す
る。第７図はカム駆動軸11の回転角（クランク軸の回転
角度の1/2相当）を横軸にとったときの吸気弁あるいは
排気弁のリフト量の変化（ａ）図、検出回路部60の出力
信号（ｂ）図および弁開閉時期検出回路70の出力信号の
動作波形の一例である。弁開閉時期検出回路70は（ｂ）
図に示すような信号を受けて、この信号の時間的変化率
を演算し、その結果が所定値より大きいとき、所定の時
間幅のパルスを出力する。上記（ｂ）図に示すように弁
のリフトが開始されるときのカム駆動軸11のトルク変化
と、弁が着座するときのトルク変化の大きいことに対応
して、第７図（ｃ）のようなパルス信号を出力すること
により、弁の開閉時期が検出される。上記（ｂ）図に示
したトルク信号波形はエンジンの運転状態（回転数や負
荷の大きさ）、エンジンの温度、潤滑油の性状などによ
りその大きさや平均的なレベルは変化するが、弁のリフ
ト開始や着座のときのトルクの変化率は、これ以外の弁
の動作状態時のトルクの変化率とは相当の差異があり、
弁の開閉時期の検出に問題は生じない。
る。第７図はカム駆動軸11の回転角（クランク軸の回転
角度の1/2相当）を横軸にとったときの吸気弁あるいは
排気弁のリフト量の変化（ａ）図、検出回路部60の出力
信号（ｂ）図および弁開閉時期検出回路70の出力信号の
動作波形の一例である。弁開閉時期検出回路70は（ｂ）
図に示すような信号を受けて、この信号の時間的変化率
を演算し、その結果が所定値より大きいとき、所定の時
間幅のパルスを出力する。上記（ｂ）図に示すように弁
のリフトが開始されるときのカム駆動軸11のトルク変化
と、弁が着座するときのトルク変化の大きいことに対応
して、第７図（ｃ）のようなパルス信号を出力すること
により、弁の開閉時期が検出される。上記（ｂ）図に示
したトルク信号波形はエンジンの運転状態（回転数や負
荷の大きさ）、エンジンの温度、潤滑油の性状などによ
りその大きさや平均的なレベルは変化するが、弁のリフ
ト開始や着座のときのトルクの変化率は、これ以外の弁
の動作状態時のトルクの変化率とは相当の差異があり、
弁の開閉時期の検出に問題は生じない。
また、弁の開閉時期として弁のリフトが開始され、弁
のリフト量が最大値のほぼ1/2に達するとみなされるト
ルク出力のピーク点（第７図（ａ），（ｂ））を検出し
て、開弁時期および閉弁時期として、パルス信号を出力
（第７図（ｄ））することも可能である。このようにし
て吸気弁の開時期の検出パルス（第６図（ｃ））が得ら
れる。
のリフト量が最大値のほぼ1/2に達するとみなされるト
ルク出力のピーク点（第７図（ａ），（ｂ））を検出し
て、開弁時期および閉弁時期として、パルス信号を出力
（第７図（ｄ））することも可能である。このようにし
て吸気弁の開時期の検出パルス（第６図（ｃ））が得ら
れる。
次に吸気弁の開時期の指令信号ROPに対する比較制御
回路80の動作を説明する。目標の指令信号ROPに対応し
た初期設定値として第８図の実線で示すような制御出力
Iopが比較制御回路80の内部に記憶されていて、この関
係に従って位相角変更手段22に制御出力信号IOPが送出
され、この信号に従ってカム駆動軸11のクランク軸に対
する回転位相角が変更され、この結果、吸気弁の開時期
が目標指令値に従って変更される。しかし、エンジンの
運転経過に従って前述の如く弁の開閉機構部の経時変化
のため実際の開時期は第６図（ｃ）に示すように目標値
から外れてくる。このずれ量EOPをそのときの目標指令
値ROPに対応して、例えばずれ量EOPの1/2ずつを第８図
のROPとIOPの対応関係の修正量として加減操作する。し
たがって、初期設定の状態（第８図の実線）から破線の
ように比較制御することによって修正され、実際の動作
はこの修正された関係を使って弁の開時期を定める動作
が実行され、常に目標指令の開時期に一致するように弁
の開閉動作が行なわれることになる。したがって、上記
のように修正されたROPとIOPの関係は比較制御回路内で
記憶されており、その記憶方法は電気的な場合でも機械
的な場合でもよいが、上記動作を容易かつ低コストで実
現するためには記憶機能を内蔵したマイクロコンピュー
タ等で構成するのが最適である。また、その場合、上記
したROPとIOPの関係は電源が遮断されたときでも記憶し
ておくことが望ましい。
回路80の動作を説明する。目標の指令信号ROPに対応し
た初期設定値として第８図の実線で示すような制御出力
Iopが比較制御回路80の内部に記憶されていて、この関
係に従って位相角変更手段22に制御出力信号IOPが送出
され、この信号に従ってカム駆動軸11のクランク軸に対
する回転位相角が変更され、この結果、吸気弁の開時期
が目標指令値に従って変更される。しかし、エンジンの
運転経過に従って前述の如く弁の開閉機構部の経時変化
のため実際の開時期は第６図（ｃ）に示すように目標値
から外れてくる。このずれ量EOPをそのときの目標指令
値ROPに対応して、例えばずれ量EOPの1/2ずつを第８図
のROPとIOPの対応関係の修正量として加減操作する。し
たがって、初期設定の状態（第８図の実線）から破線の
ように比較制御することによって修正され、実際の動作
はこの修正された関係を使って弁の開時期を定める動作
が実行され、常に目標指令の開時期に一致するように弁
の開閉動作が行なわれることになる。したがって、上記
のように修正されたROPとIOPの関係は比較制御回路内で
記憶されており、その記憶方法は電気的な場合でも機械
的な場合でもよいが、上記動作を容易かつ低コストで実
現するためには記憶機能を内蔵したマイクロコンピュー
タ等で構成するのが最適である。また、その場合、上記
したROPとIOPの関係は電源が遮断されたときでも記憶し
ておくことが望ましい。
以上説明したようにこの発明によれば、エンジンの吸
気弁または排気弁を開閉するカムを回転駆動するカム駆
動軸の回転位相角を変更する位相角変更手段と、吸気
弁，排気弁の開閉時期を検出する弁の開閉時期検出手段
と、エンジンの運転状態に応じて吸，排気弁の開閉時期
を指令する開閉時期指令手段とを備え、弁の開閉時期検
出手段と開閉時期指令手段の出力を受けて回転位相角変
更手段を介して吸，排気弁の開閉時期が指令通りになる
ように構成したので、広範囲の運転状態においてエンジ
ンの効率を向上させることができ、低コストで精度が高
く、しかも経年変化の少ないバルブ開閉制御装置が得ら
れ、また特に上記弁の開閉時期検出手段として、カム駆
動軸のトルク変化を直接的に検出することにより吸気弁
または排気弁の開弁時期および閉弁時期を検出する手段
を用いているので、弁の開閉時期の検出精度が高くな
り、かつ弁の開閉時期をリアルタイムで検出できるとい
う効果も得られる。
気弁または排気弁を開閉するカムを回転駆動するカム駆
動軸の回転位相角を変更する位相角変更手段と、吸気
弁，排気弁の開閉時期を検出する弁の開閉時期検出手段
と、エンジンの運転状態に応じて吸，排気弁の開閉時期
を指令する開閉時期指令手段とを備え、弁の開閉時期検
出手段と開閉時期指令手段の出力を受けて回転位相角変
更手段を介して吸，排気弁の開閉時期が指令通りになる
ように構成したので、広範囲の運転状態においてエンジ
ンの効率を向上させることができ、低コストで精度が高
く、しかも経年変化の少ないバルブ開閉制御装置が得ら
れ、また特に上記弁の開閉時期検出手段として、カム駆
動軸のトルク変化を直接的に検出することにより吸気弁
または排気弁の開弁時期および閉弁時期を検出する手段
を用いているので、弁の開閉時期の検出精度が高くな
り、かつ弁の開閉時期をリアルタイムで検出できるとい
う効果も得られる。
第１図はこの発明の一実施例によるバルブ開閉制御装置
のブロック図、第２図および第３図はバルブ開閉制御装
置の要部のそれぞれの概略図、第４図は吸，排気機構の
要部の概略図、第５図は位相角変更手段の機構図、第６
図は吸気弁の開時期の制御動作図、第７図はカム駆動軸
の回転角に対する弁開閉時期検出回路の出力信号、パル
ス信号図、第８図は吸気弁の開時期の指令信号ROPと制
御出力IOPの関係図である。 ２……吸気弁、９……カム、11……カム駆動軸、22……
位相角変更手段、70……開閉時期検出回路、80……比較
制御回路、90……開閉時期指令回路。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
のブロック図、第２図および第３図はバルブ開閉制御装
置の要部のそれぞれの概略図、第４図は吸，排気機構の
要部の概略図、第５図は位相角変更手段の機構図、第６
図は吸気弁の開時期の制御動作図、第７図はカム駆動軸
の回転角に対する弁開閉時期検出回路の出力信号、パル
ス信号図、第８図は吸気弁の開時期の指令信号ROPと制
御出力IOPの関係図である。 ２……吸気弁、９……カム、11……カム駆動軸、22……
位相角変更手段、70……開閉時期検出回路、80……比較
制御回路、90……開閉時期指令回路。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】エンジンの吸気弁または排気弁を開閉動作
するカムと、エンジンの回転に同期して上記カムを回転
駆動するカム駆動軸と、このカム駆動軸の回転位相角を
変更駆動する位相角変更手段と、上記カム駆動軸のトル
ク変化を直接的に検出することにより上記吸気弁または
排気弁の開弁時期および閉弁時期を検出する弁の開閉時
期検出手段と、エンジンの運転状態に応じて上記吸気弁
または排気弁の開閉時期を指令する開閉時期指令手段
と、この指令手段の出力と弁の開閉時期検出手段の出力
信号を受けて弁の開閉時期を指令された時期となるよう
に上記位相角変更手段に制御信号を出力する制御手段と
を備えたことを特徴とするエンジンのバルブ開閉制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1129254A JP2642744B2 (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | エンジンのバルブ開閉制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1129254A JP2642744B2 (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | エンジンのバルブ開閉制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02308909A JPH02308909A (ja) | 1990-12-21 |
| JP2642744B2 true JP2642744B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=15005023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1129254A Expired - Lifetime JP2642744B2 (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | エンジンのバルブ開閉制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2642744B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3696261B2 (ja) * | 1993-11-29 | 2005-09-14 | 株式会社デンソー | 気筒判別機能を有するバルブタイミング制御装置 |
| JP3508194B2 (ja) * | 1994-02-04 | 2004-03-22 | 株式会社デンソー | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
| JP2009085187A (ja) * | 2007-10-03 | 2009-04-23 | Yamaha Motor Co Ltd | 圧縮比可変エンジン |
| JP5663448B2 (ja) * | 2011-09-30 | 2015-02-04 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 多気筒内燃機関の制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0352970Y2 (ja) * | 1985-05-13 | 1991-11-19 | ||
| JPH02267308A (ja) * | 1989-04-05 | 1990-11-01 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの動弁制御装置 |
-
1989
- 1989-05-22 JP JP1129254A patent/JP2642744B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02308909A (ja) | 1990-12-21 |
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