JPH07111127B2 - 内燃機関の運転方法 - Google Patents

内燃機関の運転方法

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JPH07111127B2
JPH07111127B2 JP61503697A JP50369786A JPH07111127B2 JP H07111127 B2 JPH07111127 B2 JP H07111127B2 JP 61503697 A JP61503697 A JP 61503697A JP 50369786 A JP50369786 A JP 50369786A JP H07111127 B2 JPH07111127 B2 JP H07111127B2
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electromagnet
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internal combustion
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クノブロッハ，ハンス
ベークル，ヨセフ
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    • 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
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-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)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の運転方法に関し、特に、少なくとも
一つのガス交換弁を備え、第１の電磁石のコイルが励起
されることによってガス交換弁が開放位置に保持され、
第２の電磁石のコイルが励起されることによってガス交
換弁が閉鎖位置に保持され、第１の電磁石のコイルの電
流が遮断されることによって、ガス交換弁はバネ力を受
けて開放位置から閉鎖位置へと移動させられ、第２の電
磁石のコイルの電流が遮断されることによって、バネ力
を受けて閉鎖位置から開放位置への移動させられるよう
に構成された内燃機関の運転方法に関する。
この種の内燃機関はドイツ特許出願公開第3024109号か
ら公知である。
第２図はドイツ特許出願公開第3024109号で公知の内燃
機関を示す。
この内燃機関における電磁制御装置は、ガス交換弁６の
ステム部に接極子11が形成されており、接極子11は圧縮
バネ17によって開放位置のガス交換弁６を閉塞位置に向
かって付勢し、また接極子11は圧縮バネ16によって閉塞
位置のガス交換弁６を開放位置に向かって付勢してい
る。
電磁石12,13の励磁を制御することによって接極子11を
吸着し、ガス交換弁６が振動して開放位置と閉塞位置の
２つの切換位置で往復移動する。
具体的には、電磁石13を例示すると接極子11を吸着して
圧縮バネ17の付勢力に抗してガス交換弁６を開放位置に
保持する。電磁石12を励磁すると接極子11を吸着して圧
縮バネ16の付勢力に抗してガス交換弁６を閉塞位置に保
持する。
この種の内燃機関の性能向上および最適化のためには、
ガス交換弁６の開放時点と閉鎖時点とをできるだけ正確
に設定し、これを維持する必要がある。
本発明の目的は、この種の内燃機関を出来るだけ高い効
率で運転できる方法を提供することにある。
この目的を達成するため本発明の運転方法は、電磁石1
2,13のコイルの電流を遮断する時点の制御をコンピュー
タにより行い、遮断を行うまではコンピュータにより遮
断時期をクランク角情報に基づいて演算し、かつ少なく
とも電流遮断時期に継続するガス交換弁の移動中は、コ
ンピュータが時間情報に基づいて制御を行うものであ
る。
公知の点火時期の演算においては、クランク軸と同期し
て回転する構成部品から得られる信号を用いて、この演
算の回路を動作させるための基準パルスが作られる。こ
のことによって、あらゆる時点でクランク軸の位相すな
わちクランク角に関する情報がコンピュータシステムに
存在するために、時刻を確定するためのクランク軸の回
転数情報は不用なものとすることができる。もちろん、
回転数をパラメータとして演算の経過に入れることは可
能である。
この種のクランク角に基づいて制御されるシステムは精
度が優れており、これより簡単な構造の時間に基づいて
制御される点火システムにより優れている。この時間に
基づいて制御される点火システムは時間と回転数に基づ
いてその時々のクランク軸の位相を算出する。
クランク角に基づいて制御されるシステムを、この種の
内燃機関においてガス交換弁の制御用に転用しても、ク
ランク角に基づいて制御されるシステムに固有の精度
が、ガス交換弁の開放および閉鎖時期を一定に維持させ
るためには、必ずしもそのまま利用することができない
ことが明らかになった。これは、ガス交換弁がたとえば
閉鎖位置からばね力により開放位置まで移動するのに要
する時間は、交換弁の機械系に固有の値となり、クラン
ク軸の角速度には無関係であることに起因しているため
である。
このような問題点を解決するため本発明は、この種の内
燃機関の一定の運転状態時において、ガス交換弁の開放
および閉鎖時期を設定するためのシステムを、クランク
角にもとづくシステムから時間にもとづくシステムへと
切り換えるものである。
本発明の好適な実施例においては、コンピュータが時間
に基づいて制御を行う時間の間に、同時に回転数の変化
を算出するためにクランク角の情報を評価することが考
えられる。
以下、本発明による内燃機関の運転方法を第１図に基づ
いて説明する。
なお、従来例を示す第２図と同様の作用をなすものには
同一の符号を付けて説明する。
第１図は特にガス交換弁６が位置を交替するときに電磁
石12,13のコイルを流れる電流の時間的経過を示すグラ
フである。
ガス交換弁がその静止位置すなわち開放位置あるいは閉
鎖位置に留まる限り、ガス交換弁の接極子11は電流の流
れるコイルの近くにあるために、電流はこのコイルを通
じて保持力を接極子11に及ぼす。
コイルから電流が遮断されると、この保持力は削減す
る。ガス交換弁６には圧縮バネ16,17のバネ力が働いて
おり、このバネ力がガス交換弁６を他方の静止位置へと
加速する。
ドイツ特許出願公開第3024109号に記載されているよう
に、このバネシステムの中心位置は両静止位置の間にあ
るため、バネシステムはガス交換片６を付勢して、一方
の静止位置からほぼ他方の静止位置まで動かす。
このとき他方の静止位置に所属する電磁石のコイルが励
起されるために、接極子11は電磁石の極面の近くまでく
るとこの極面に捕捉され、電磁石のコイルに流される電
流によって他方の静止位置に保持される。
ここで“コイル1"と表したグラフは、ガス交換弁６を閉
鎖位置に保持する電磁石12のコイルの電流経過を表現し
ており、“コイル2"と表したグラフが、ガス交換弁６を
開放位置に保持する電磁石13のコイルの電流経過を表現
していると仮定する。
ガス交換弁６を開こうとするときは、t1の時点で電磁石
12への電流が遮断され、接極子11は圧縮ばね16のバネ力
によってガス交換弁６の開放位置へと移動させられる。
コンピュータはクランク角度に基づいてこの時点t1を予
め計算して、電磁石13の極面に接極子11がついに捕捉さ
れるかを認識することができ、接極子11が電磁石13の極
面に当たるときに電磁石13に充分高い電流が流されて、
接極子11を捕捉するために充分な力が確保されるよう
に、最適な時点t0で電磁石13に予め通電を開始する。
接極子11は第１図に示す時点t2で電磁石13の極面に捕捉
されるが、このことは電流の経過を示すグラフにおいて
対応する小さい切れ込みによって識別することができ
る。
電磁石13の電流上昇が始まる時点t0と、電磁石12の電流
が遮断される時点t1とがクランク角に基づいて制御され
るのに対して、時点t1と時点t2の間の時間（t2−t1）、
すなわち、接極子11が電磁石12の極面から電磁石13の極
面へと移動して捕捉されるときのガス交換弁６の移動時
間は、クランク角およびクランク軸の回転数とは無関係
である。
この時間（t2−t1）は、電磁石12への電流を遮断した後
に接極子６が電磁石12から離れるまでの保持時間と、ガ
ス交換弁６に作用するバネ力によって著しく影響される
純粋な移動時間とによって決定される。
本発明によれば、コンピュータがクランク角度に基づく
制御から時間に基づく制御に切り換えられ、時点t1に始
まり、予期されるインパクト点よりやや遅い時点t3で電
磁石13の捕捉電流を遮断する。
その結果、電磁石13を流れる電流はフリーホイール回路
に制限されて、再び徐々に減少し、続いて定期の保持段
階に至る。
時点t2と時点t3の間の時間は、ガス交換弁６が電磁石13
によって実際に捕捉され、それにより完全な開放位置に
保持されることを保証するための一定の安全期間であ
る。
時点t3でコンピュータは再びクランク角の情報に基づく
制御に切り換えられるが、これは電磁石12における時点
t1に相当する、定期の保持段階の停止を出来るだけ正確
にクランク軸の位相に基づいて決定することにより、内
燃機関の効率を最適化しようとするためである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】開放位置のガス交換弁を閉塞位置に向かっ
    て付勢する第１のバネと、閉塞位置のガス交換弁を開放
    位置に向かって付勢する第２のバネと、ガス交換弁のス
    テム部に形成された接極子を吸着して第２のバネの付勢
    力に抗してガス交換弁を開放位置に保持する第１の電磁
    石と、ガス交換弁のステム部に形成された接極子を吸着
    して第１のバネの付勢力に抗してガス交換弁を閉塞位置
    に保持する第２の電磁石とを有し、第１の電磁石への電
    流が遮断されることによってガス交換弁は第１のバネの
    付勢力で開放位置から閉塞位置へと移動させられ、第２
    の電磁石への電流が遮断されることによってガス交換弁
    は第２のバネの付勢力で閉塞位置から開放位置へと移動
    させられる内燃機関を運転するに際し、内燃機関のクラ
    ンク角を基準にして第１の電磁石への励磁終了を制御
    し、第１の電磁石への励磁終了の直前から第２の電磁石
    の励磁開始を実行し、ガス交換弁の機械系の固有値によ
    って決められた設定時間が経過したことを検出して第２
    の電磁石の励磁を終了することを特徴とする内燃機関の
    運転方法。
  2. 【請求項２】第２の電磁石の励磁中にも内燃機関のクラ
    ンク角の情報を評価して回転数の変化を算出することを
    特徴とする請求の範囲第１項に記載の内燃機関の運転方
    法。
JP61503697A 1985-07-05 1986-06-25 内燃機関の運転方法 Expired - Fee Related JPH07111127B2 (ja)

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PCT/EP1986/000377 WO1987000240A1 (en) 1985-07-05 1986-06-25 Method for operating an internal combustion engine

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JPS62503182A JPS62503182A (ja) 1987-12-17
JPH07111127B2 true JPH07111127B2 (ja) 1995-11-29

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