JPH02123210A - バルブ制御装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンのシリンダ内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３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） 上記に示す従来のバルブ制御装置においては、エンジン
の軸出力によってバルブ制御装置、すなわちカムシャフ
ト・ロッカーアーム等を駆動するため、該バルブ制御装
置の摩擦損失等により実際のエンジンの軸出力が減少す
るという問題点がある。また該バルブ制御装置の設置に
伴ないシリンダヘッド部の潤滑、及びエンジン重蚕の増
加等の問題点がある。

尚、カムシャフトによる吸排気バルブの駆動を上下２個
の電磁石、あるいは１個の電磁石及びスプリングにより
駆動する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、２個の電磁石によって制御する場合は制御
装置が複雑化するという問題点がある。また１個の電磁
石及びスプリングによって制御する場合は、電磁石によ
りバルブを駆動すると、スプリングによる駆動力が電磁
石による駆動力と反対方向へ、バルブ駆動と共に増加す
る。よって電ｓｎ石による電磁力の多くがスプリングの
変形に使用されるため電磁石の容量が大型化するという
問題点がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、軽量材で
あるセラミック等により形成された吸排気バルブの閉方
向の駆動を永久磁石により行ない開放向の駆動を電磁石
で制御することにより、軽量かつ構造が簡易な、電磁力
でバルブを開閉制御する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、吸排気バルブによりシリンダの吸排気
を行なうエンジンのバルブ制御装置において、永久磁石
により閉方向へ常時バイアスされた吸排気バルブを、電
磁力により開放向へ駆動するバルブ駆動手段を有するこ
とを特徴とするバルブ制御装置を提供できる。

（作用） 本発明のバルブ制御装置では、軽量材であるセラミック
等により形成された吸排気パルプの閉方向の駆動を永久
磁石により行ない開放向の駆動を電ｌｉｆ！石で制御す
ることにより、軽量かつ構造が簡易な、電磁力でバルブ
を開閉制御させる作用がある。

（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、セラミック等の軽量材料で形成さ
れている。該バルブのステム端には上部磁性体５７及び
下部磁性体５８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、軸方向へ滑動する。磁性体５７から上方へ
設定距離の位置に、円形の永久磁石５２と、磁性体５８
から下方へ設定距離の位置に、同じく円形の電磁石５３
が配置されている。該電磁石５３のコイルはコン１−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、ＲＯＭ５６ｄ内に記憶され
たプログラムの下にＣＰＵ５６ａ、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５４０回転
数は人出力インターフェイス５６ｃを介して一旦ＲＡＭ
　５６　ｅ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、
ＲＡＭ５６ｅ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。回転検知器５５により検知れた
クランク角よりバルブ開位置を判断すると、電磁石５３
に対しコントロールユニット５６から駆動信号が出力さ
れる。永久磁石５２が上部磁性体５７を吸引するため、
吸気バルブ８は常時上方向へ引き上げられている。電磁
石５３へ駆動信号を出力すると、該′ｒ！、ｌ１ｉ１石
は励ｂ！！され、磁力線を発生させる。

すると下部ｆｉｎ性体５８を介してｍ路を形成し、電磁
石５３は下部磁性体５８を下方向へ吸引する。

永久磁石５２による下方向の吸引力より電磁石５３によ
る下方向の吸引力が大に設定されているので、吸入バル
ブ８は下方向へと駆動される。クランク角の第１の設置
角度経過まで電磁石５３へ駆動信号が出力されると、該
信号の出力は中止される。すると、電磁石５３による下
方向の吸引力は消滅し、永久磁石５２による上方向の吸
引力のみが該バルブに作用する。よって吸気バルブ８の
下方向への速度は減速され、−旦停止後上方向への駆動
を開始する。クランク角の第２の設定角度経過後に再び
電磁石Ｓ３へ駆動信号を出力し、吸気バルブ８の上方向
への速度を減速させ、該バルブ着座時の速度を減少し着
座衝撃を緩和する。吸気バルブ８の着座後は電磁石５３
への駆動信号を再度中止し、永久磁石５２による上方向
の吸引力によりバルブ閉状態を保持する。

次にクランク角と吸気バルブ開度の一関係を第２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■０から閉であるＩＣまでを示している。また、図
の上側は永久磁石５２及び電磁石５３による吸引力、及
び電磁石５３への通電状態を示している。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は２次曲線で示されている。バルブ閉状態
は永久磁石５２による吸引力により保持されており磁性
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、電磁石５３への通電を中止する
。永久磁石５２による上方向の吸引力Ｆｂにより、吸気
バルブ８の８動速度は減速される。■０からθＣ経過し
た時点でバルブ開度は最大となる。クランク角が予め設
定された第２の角度経過すると、電磁石５３に再度通電
し、下方向の吸引力Ｆｃ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の着座衝撃が緩和される。尚、電磁石による
下方向の吸引力Ｆａ及びＦｂは同一である必要は無く、
第１及び第２の設定角度と共に設定し、カムプロファイ
ル曲線を任意の形状に出来ることは明らかである。

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、軽量材であるセ
ラミック等により形成された吸排気バルブの閉方向の駆
動を永久磁石により行ない開放向の駆動を電ｂｎ石で制
御することにより、軽量かつ構造が簡易な、電磁力でバ
ルブを開閉制御する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、クランク角とバルブ開度の関係を示す図、第３図は
、従来の吸排気バルブの開閉制御装置を示す図である。 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
・・・永久１ｉｉ１石、５３・・・ｉ！電磁石５４・・
・エンジン、５５・・・回転検知Ｗ、５ａ・・・コント
ロールユニット、５７・・・上部磁性体、５日・・・下
部磁性体。 ＩＣ ゛−−４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　吸排気バルブによりシリンダの吸排気を行なうエンジ
   ンのバルブ制御装置において、永久磁石により閉方向へ
   常時バイアスされた吸排気バルブを、電磁力により開放
   向へ駆動するバルブ駆動手段を有することを特徴とする
   バルブ制御装置。