JPS62622A

JPS62622A - 内燃機関制御装置

Info

Publication number: JPS62622A
Application number: JP14140785A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yugawa; 湯川　秀樹
Original assignee: Kokusan Denki Co Ltd
Current assignee: Mahle Electric Drive Systems Co Ltd
Priority date: 1985-06-27
Filing date: 1985-06-27
Publication date: 1987-01-06

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、内燃機関の排気系または吸気系の特性を調整
するために設けられたバルブを機関の回転速度またはス
ロットル開度に応じて制御する内燃機関１ＩＩＪｔｌＩ
ｌ装置に関するものである。

［発明の概要］本発明は内燃機関の拮気系または吸気系の特性を調整す
るために設けられたバルブをＩｍ　＋１１の回転速度談
たはスロットル開度に応じて制御する内燃Ｉｌ！関制御
＋ｖ＆置装あって、内燃機関の回転速度またはスロット
ル開度に応じてバルブの目標位置を与える基準信号を発
生させ、該基準信号をバルブの実際の位置をポリ検出信
号との差を許容範囲以下にするようにバルブ操作手段を
制御することにより、バルブを１ｍ１３Ｑの回転速度ま
たはスロットル開度に応じて連続・的に調節し得るよう
にしたものである。

［従来の技術Ｊ内燃機関、特にシリンダが排気管に連通している期間が
艮い２サイクル内燃機関においては、排気管及びマフラ
（消音ＰＪ）を含む排気系での排気ガスの振動や排気の
タイミングが機関の出力に大きな影響を与えるため、機
関の性能を向上させるためには排気系の設計が重要であ
る。ところが機関のあらゆる状態に対して最適な共振周
波数や排気のタイミングを有する排気系を設計すること
は出来ないため、従来は機関の用途に応じて排気系を適
当に設計していた。例えば低速性能をｍ視する機関に対
しては比較的容積が大きく共振周波数が低いマフラを使
用し、高速ｆ’を能を重視する機関に対しては比較的容
積が小さく共振周波数が高いマフラを使用していた。

上記のように、内燃Ｉ！Ｉ関の特定の回転速度領域での
み排気効率を高めるように排気系を設計した場合には、
機関の全回転速度領域で機関の出力の増大を図ることが
できなかった。そこで本出願人は先に、機関の排気系に
予備室を結合してバルブにより該予備室を開閉すること
により機関の低速時と高速時とで排気系の共振周波数を
切換えるようにした制御装置（特願昭５９−１１９４６
７号）を提案した。この装置によれば、機関の低速時と
高速時とで排気系の共振周波数を切換えることにより、
低速時及び高速時の排気効率を向上させて機関の出力の
増大を図ることができる。

また内燃機関においては、キャブレターにより回転速度
に応じた適度の濃度の混合ガスを得てシリンダ内に供給
しているが、一般に用いられているキャブレターでは機
関の中速領域から＾速領域にかけて混合ガスの濃度が薄
くなる傾向にあり、そのため中＾速領域においてシリン
ダ内の温瓜が上昇して機関が焼きついたり、出力が低下
したりするおそれがある。これを避けるため、機関の回
転速度に応じてまたはスロットル開度に応じて、吸気系
に設けたバルブを制御することによりキャブレターへの
空気の供給ｍを調整して中高速領域での混合ガスの８１
度の低下を防ぐことが提案されている。

［発明が解決しようとする問題点］上記のように、内燃機関においては、排気系または吸気
系の特性を調整するためのバルブを設けて、該バルブを
機関の回転速度またはスロットル開度に応じて制御する
ことが行なわれている。しかしながら、従来のこの種の
装置では、バルブを回転速度またはスロッ小ル聞度に応
じて連続的にυＩｔｌｌすることが出来ず、設定回転速
度でバルブが全開状態から全開状態にまたは全開状態か
ら全問状態に急に操作されるため設定回転速度で機関の
特性が急に変化して運転者に不自然な感触を与えるとい
う問題があった。

またｍ圓の排気系に予備室を結合してバルブにより該予
備室を開閉することによって機関の低速時と高速時とで
排気系の共振周波数を切換えるようにした場合、低速時
及び高速時の出力を向上させることは出来るが、中速領
域での出力を向上さＵることは出来ず、機関の全回転速
度領域で出力の向上を図ることが出来なかった。４１！
閏の中速領域での出力を向上させるためには、予備室の
容積を連続的に変化させたり、排気のタイミングを連続
的に変化させたりすることが必要である。

本発明の目的は、内燃機関の排気系または吸気系の特性
を調整するために設けられたバルブを機関の回転速度ま
たはスロットル開度に応じて連続的にｆＩＩＪｗＪシ得
るようにした内燃機Ｉ！ｌ！１ｌＪＩｌｌ装置を提供す
ることにある。

［問題点を解決するための手段］本発明は、内燃機１１の排気系または吸気系の特性を調
整するために設けられたバルブと、電気的に駆動されて
バルブを操作するバルブ操作手段と、バルブ操作手段を
制御してバルブの位ｉｆ（バルブの被操作部の位置）を
変化させる＆ＩＪ　ｍ１回路とを備えた内燃機関制御装
置において、バルブを連続的に制御し得るようにしたも
のである。

特許請求の範囲第１項に記載された本願箱１の発明は、
機関の回転速度に応じてバルブを１．ＩＩ　ｍするよう
にしたもので、第１Ａ図に示したように、この発明にお
いては制御回路が、内燃機関の回転速度を検出して速度
信号を出力する速度信号発生回路１Ａと、速度信号を入
力として内燃機１」の各回転速度におけるバルブの目標
位置に相応する基準信号を出力する基準信号発生回路２
＾と、バルブの位置を検出してバルブ位置に相応した大
きざのバルブ位置検出信号を出力するバルブ位置検出回
路３と、バルブ位置検出信号と基準信号との差を許容範
囲以下にするようにバルブ操作手段６を駆動する駆動信
号を発生する駆動信号発生回路４と、該駆動信号に応じ
てバルブ操作手段６を駆動する駆動回路５とを具備した
ことを特徴とする。

また特許請求の範囲第１１項に記載された本願箱２の発
明は、スロットル開度に応じてバルブを制御ｌ′！ｊる
ようにしたもので、この第２の発明においては、第１Ｂ
図に示したように、前記制御回路が、内燃機関のスロッ
トル開度を検出するスロットル開度検出回路１Ｂと、ス
ロワ１〜ル開度検出回路の出力信号を人力として各スロ
ットル開度におけるバルブの目標位置に相応する基準信
号を出力する基準信号発生回路２Ｂと、バルブの位置を
検出してバルブ位置に相応した大きさのバルブ位は検出
信号を出力するバルブ位置検出回路３と、バルブ位置検
出信号と前記基準信号との差を許容範囲以下にするよう
にバルブ操作手段６を駆動する駆動信号を発生する駆動
信号発生回路４と、前記駆動信号に応じてバルブ操作手
段６を駆動する駆動回路５とを具備したことを特徴とす
る。

［発明の作用］上記第１の発明において、基準信号発生回路２Ａは、速
度信号発生回路１への出力信号ＶＯ１を入力として内燃
機関の各回転速度におけるバルブの目標位置に相応する
基準信号ＶＯ４を出力する。バルブ位置検出回路３はバ
ルブの位置を検出してバルブ位置検出信号ＶＤを出力し
ている。駆動信号発生回路４はバルブ位置検出信号Ｖｐ
と基準信号ＶＯ４との差を許容値以下にするようにバル
ブ操作手段６を駆動する駆動信号ＶＲまたはＶ　１．を
発生し、該駆動信号を駆動回路５に与える。これにより
バルブ操作手段６が駆動され、該バルブ操作手段により
、バルブが各回転速度における目標位置、例えば機関の
出力を最大にする位置に調整される。

第２の発明においては、基準信号発生回路２Ｂが、スロ
ットル開度検出回路１Ｂの出力信号を入力として内燃機
関の各スロットル開度にお（プるバルブの目標位置に相
応する基準信号を出力する。

バルブ位置検出回路３はバルブの位置を検出してバルブ
位置検出信号を出力し、駆動信号発生回路４はバルブ位
置検出信号と基準信号との差を許容範囲以下にするよう
にバルブ操作手段６を駆動する駆動信号を駆動回路５に
与える。これによりバルブ操作手段６が駆動され、該バ
ルブ操作手段により、バルブが各スロットル開度に適し
た位置に調整される。

［実施例］以下添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１の実施例第１Ｃ図は第１Ａ図に示した第１の発明の構成をより具
体的にした実施例の全体的構成を示したブロック図、第
２図及び第３図は排気系、吸気系の構成とバルブ位ｄ検
出器の構成とを概略的に示した説明図である。第２図に
おいてＥｎｏは内燃機関、ＰＳは該機関のピストン、Ｅ
Ｍは内燃機ｆｌｌＥｎＯの排気マニホルドであり、排気
マニホルドの入口には排気のタイミングを調節する回動
形のバルブＥＶＩが設けられている。このバルブＥ■１
を図面において反時計方向に回動させると排気のタイミ
ングが遅れ、時計方向に回動させると排気のタイミング
が進む。またＭＦは排気マニホルドに接続されたマフう
で、このマフラには円筒状の予備室Ｃｖが結合されてい
る。予備室ｃｖ内にはカマボッ形のバルブＥＶ２が回動
自在に嵌合され、該バルブＥＶ２を回動させることによ
り、予備室Ｃｖの容積を変化させて排気系の共振周波数
を調整し得るようになっている。

更にＣＡは内燃機関のキャブレターで、このキャブレタ
ーの入口側の吸気マニホルドＳＭと混合ガスの出口側管
路Ｆとをバイパスするようにバイパス管路ＢＰが設けら
れ、該バイパス管路の途中にバルブＥＶ３が設けられて
いる。このバルブＥｖ３は機関に供給される燃料ガスの
濃度を調整するもので、バルブＥＶ３を聞いてバイパス
管路ＢＰを通して管路Ｆに供給される空気の量を多くす
るとキャブレターＯＡへの空気の供給量が減少して混合
ガスの濃度が薄くなり、バルブＥＶ３を閉じるとバイパ
ス管路ＢＰを通して空気が供給されなくなるため、キャ
ブレターＯＡへの空気の供給量が増大して混合ガスの濃
度が濃くなる。

一般に用いられているキャブレターでは、機関の中速領
域から高速領域にかけて混合ガスが薄くなる傾向にあり
、そのため中高速ｆｔ１１１！において機関の出力が低
下したり、爆発時のシリンダ内温度が上昇して機関が焼
きついたりするおそれがある。

これを避けるためには、バルブＥＶ３を機関の回転速度
またはスロットル開度に応じて制御して混合ガスの濃度
を調整してやる必要がある。

３はバルブ位置検出回路で、この例では、謂動子３ａ１
がバルブＥＶＩまたはＥＭ２とともに回動するように設
けられた回動形のポテンショメータ３ａと該ポテンショ
メータに直列に接続された固定抵抗器３ｂと、ポテンシ
ョメータ３ａと抵抗器３ｂとの直列回路の両端に電圧を
印加す・る電源回路３Ｃとからなり、ポテンショメータ
３ａの摺動子３ａｌと固定抵抗器３ｂの一端との間にバ
ルブＥＶ１　、ＥＭ２またはＥＭ３の位置に相応した大
きさのバルブ位置検出信号Ｖｐが得られるようになって
いる。

第３図は、上記回動形のバルブに代えて、直線変位形（
ピストン形）のバルブＥＶＩまたはＥＭ２を用いた例を
示したもので、この例では、バルブ位置検出回路を構成
するポテンショメータ３ａとして直線変位形のものが用
いられている。

本発明は、上記のようなバルブＥＶＩないしＥＭ３の内
の少なくとも１つを内燃機関の回転速度またはスロット
ル開度に応じて制御する内燃Ｉｌｌｌｌ開制御装置る。

バルブＥＶ１ないしＥＭ３を操作するバルブ操作手段と
しては、電動機を駆動源としたものや、電磁プランジャ
を駆動源としたもの等、電気的に駆動されるものを用い
る。本実施例では、電ｅｉを駆動源としたアクチュエー
タをバルブ操作手段６として用いるものとする。

第１の実施例の概略構成第１Ｃ図は排気タイミングを調節するバルブＥｖ１、マ
フラの共振周波数を調節するバルブＥＶ２またはキャブ
レターへの空気の供給量を調整するバルブＥＶ３を内燃
機関の回転速度に応じて制御する本発明の内燃ＩＩＩＩ
ｇｌｌ用制御＋装置の構成を示したものである。

第１Ｃ図において速度信号発生回路１Ａは内燃機関の回
転速度Ｎ（ｒｏｍ）に比例した周波数ｆ［Ｈｚ］の信号
Ｖｆを出力する回転速度信号発生回路１００と、速度信
号発生源１ｏｏの出力周波数ｆを速度信号電圧■０１に
変換する周波数／電圧変換回路（Ｆ／Ｖ変換回路）１０
１とからなっている。機関の回転速度Ｎ［ｒｐｍｌとＦ
／Ｖ変挽変格回路１０１力ＶＯ１との間の関係は例えば
第１０図へに示した通りであり、速度信号電圧ＶＯＩは
機関の回転速度Ｎの上昇に伴って直線的に上昇する。速
度信号発生源１００としては、信号発電機を用いてもよ
いが、この回路は内燃機関の回転に比例した周波数の信
号電圧を発生するものであればよいので、回転に同期し
た電圧が発生している内燃機関用点火装置の回路を速度
信号発生源１００として利用して、その１次回路等から
回転速度信号を取出すこともできる。

基準信号発生回路２Ａはバルブ位置の制御を開始する制
御開始回転速１１Ｎ１から回転速度の上Ｗｆに伴って直
線的に上昇する第１の位置決定電圧Ｖ０２を出力する第
１の演算回路２１と、第１の位置決定電圧Ｖ０２を入力
として制御終了回転速度Ｎ２以下の回転速度では回転速
度の上昇に伴って直線的に上昇し制御終了回転速度Ｎ２
を超える回転速度に対しては一定値を示す第２の位置決
定電圧Ｖ０３を出力する第２の演算回路２２と、バルブ
の位置の変化幅を決定する変化幅決定信号電圧ｖ０３′
を出力する変化幅決定回路２３と、上記第２の位置決定
電圧Ｖ０３と変化幅決定信号電圧Ｖ０３−とを入力とし
て基準信号ＶＯ４を出力する基準信号発生回路２４とか
らなっている。

基準信号ＶＯ４は、通常機関の回転速度Ｎ／ｆｉ設定回
転速度Ｎ１以下の回転領域で一定値ｖ１になり、設定回
転速度Ｎ１か°らＮ　２（＞　Ｎ　１）までの領域でＶ
ｌからＶ２（＞、Ｖｌ）まで直線的に増加し、設定値Ｎ
２を超える領域で一定値■２になる波形である。

尚、バルブ位置検出回路３がバルブＥＶの変化範囲の限
界位置θ１及びθ２に相応する位置で、信号を出力する
ように構成されている場合には、基準信号ＶＯ４は第４
図に鎖線で示したように、回転速度Ｎ１以下の領域及び
Ｎ２以上の領域でそれぞれ直線的に変化する電圧であっ
てもよい。この基準信号ＶＯ４はバルブ位置検出回路３
から得られるバルブ位置検出信号Ｖｐとともに駆動信号
発生回路４に入力される。

駆動信号発生回路４は、偏差検出回路４１と、正逆駆動
信号発生回路４２と、パルス変調回路４３と、タイマ回
路４４とからなっている。

偏差検出回路４１は、基準信号ＶＯ４とバルブ位置検出
信号Ｖｐとの偏差を検出して偏差信号ｖ０５を出力する
。

正逆駆動信号発生回路４２は、偏差信号ＶＯ５を入力と
して偏差がプラス偏差で第１の基準値Ｖｒ１以上の時に
バルブ操作手段６を逆方向に駆動する逆方向駆動信号を
出力し、偏差がマイナス偏差でその絶対値が第１の基準
値より小さい第２の基準値Ｖｒ２以下の時にバルブ操作
手段を正方向に操作する正方向駆動信号を出力し、偏差
が減少して不感帯に入った時に正方向駆動信号及び逆方
向駆動信号の出力を停止させる。

パルス変調回路４３は、偏差がプラス偏差で第１の基準
値Ｖｒ１より小さく且つ不感帯にり大ぎい時に逆方向駆
動信号を断続させ、偏差がマイナス偏差で第２の基準値
Ｖｒ２より大きく且つ不感帯より小さい時に正方向駆動
信号を断続させる。

タイマ回路４４は、何等かの原因ぐバルブ操作手段６の
動作が遅れて偏差が不感帯に入るのが遅れた時に駆動信
号の発生を停止させる。このタイマ回路はバルブ操作手
段６のコイルへの通電時間が長くなってコイルが焼損す
るのを防止する為に設けられたもので、場合によっては
省略することができる。

駆動信号発生回路４から得られる正方向駆動信号ＶＲ及
び逆方向駆動信号ＶＬはブレーキ回路７を介して駆動四
路５に供給される。駆動回路５はバルブ操作手段６に駆
動電流を流しで該バルブ操作手段を正方向または逆方向
に駆動する。

尚第１Ｃ図に示した例では、バルブ操作手段６の変位か
らバルブの位置を検出するように図示しであるが、バル
ブの操作軸の変位を直接検出するようにしてもよいのは
勿論である。

第１の実施例の具体的構成次に第５図を参照して第１Ｃ図に示した構成の各部を更
に具体的にした実施例を説明する。第５図に示した実施
例においては、速度信号発生源１１として、機関により
駆動される磁石発？ｌ！機内に設けられたエキサイタコ
イル１１ａ１ダイオード１１ｂ、サイリスタ１１Ｃ１コ
ンデンサ１１ｄ１ダイオード１１ｅ１点火コイル１１ｆ
及び点火プラグＰＬからなる内燃機関用点火装置の回路
が用いられている。この内Ｍｌｌ関川点用装置は周知の
コンデンサ放電式点火装置で、エキサイタコイル１１ａ
の誘起電圧によりダイオード１１ｂを通してコンデンサ
１１ｄが図示の極性に充電される。

機関の点火時期にサイリスタ１１Ｃのゲートに点火信号
が与えられると該サイリスタ１１Ｃ１ｆｉ導通するため
、コンチング１１ｄの電荷がサイリスタ１１ｃ及び点火
コイル１１ｆの１次コイルとを通して放電し、１次コイ
ル１１ｆに高い電圧が誘起する。この電圧が点火コイル
により更に昇圧されて点火プラグＰＬに印加され、該点
火プラグに火花が生じて機関が点火される。

上記点火装置の点火コイル１１ｆの１次コイルに誘起す
る電圧の周波数はｖａ関の回転速度に比例している。こ
の実施例では、点火コイル１１ｆの１次コイルに誘起す
る電圧が周波数電圧変換回路（Ｆ／Ｖ変挽回路）１２に
入力されてその周波数が速度信号電圧ＶＯ１に変換され
る。

Ｆ／Ｖ変挽変格回路１２ダイオード［）１　、　ｌ）２
と、ツェナーダイオードＺＤＩと、抵抗Ｒ１ないしＲ６
と、トランジスタＴｒｌ及びＴｒ２と、コンデンサＣＩ
　、Ｃ２と単安定発振回路用タイマＩＣ（集積回路）Ｔ
Ｍとからなっている。タイマＩＣにおいて、２番端子及
び３番端子はそれぞれトリガ端子及び出力端子、４番端
子及び５番端子はそれぞれリセット端子及びコントロー
ル端子、６番端子及び７番端子はそれぞれスレシュホー
ルド端子及び放電端子、８番端子は電源端子でおる。な
お第５図において白丸を付した端子と接地間には後記す
る電源回路の出力電圧ＶＣが印加されている。

このＦ／Ｖ変換回路の動作を第９図に示しである。この
回路においては、タイマＩＣの３番の出力端子に発生し
ている電圧Ｖ３　　（第９図Ｃ）によリコンデンサＣ３
が充電されている。点火コイル１１ｆの１次コイルに電
圧が誘起した時にタイマＩＣの２番端子の電圧Ｖ２　　
（第９図へ）が低下し、抵抗Ｒ６を通してコンデンサＣ
２の充電が開始される。コンデンサＣ２の端子電圧Ｖ７
　　（第９図Ｂ）がある値に達すると該コンデンサＣ２
が放電（リセット）される。このコンデンサＣ２の充電
が開始されてから、リセットされるまでの間３番の出力
端子に時間幅が一定（＝　Ｔ　Ｏ）のパルスが発生しく
Ｔｏの間３番の端子が接地電位になり）、コンデンサＣ
３を抵抗Ｒ５，３番端子及び接地を通して放電させる。

機関の回転速度が上昇すると、コンデンサＣ３の放電量
より充電量が６葡る割合いが大きくなるため、コンデン
ＩＪ−０３の端子電圧が上昇していく。従ってコンデン
サＣ３の両端には、第１０図へに示すようにｍ藺の回転
速度Ｎに対して直線的に上昇する速度電圧■０１（第９
図Ｄ）が得られる。なお第９図において実線は回転速度
が低い場合を示し、破線は回転速度が高い場合を示して
いる。

上記速度電圧ＶＯ１は基準信号発生回路２Δの第１の演
算回路２１に人力される。第１の演算回路２１は、演算
増幅器ｏｐｉ及びＯＲ３と抵抗Ｒ１ないしＲ１３とから
なる。この第１の演算回路の出力電圧（第１の位置決定
電圧）Ｖ０２は、抵抗Ｒ８〜Ｒ１３の抵抗値をそれぞれ
の符号で表し、抵抗Ｒ１１の両端の電圧をＶｎｌとする
と、次の式で与えられる。

Ｖ０２＝　（Ａ／Ｂ）（Ｒ９／Ｒ１２）ＶＯＩ−（Ｒ１
３／Ｒ１２）　Ｖｎｌ−（１）但し、Ａ＝Ｒ１２＋Ｒ１３・・・（２）Ｂ＝Ｒ８＋Ｒ９・・・（３）ここで、Ｒ８＝Ｒ９及びＲ１２＝　Ｒ１３の時、Ｖ０２
−ＶＯｌ　−Ｖｎｌ　　　　　　　　　　　　−（４）
となり、回転速度Ｎに対して第１０図已に示すように直
線的に変化する第１の位置決定電圧Ｖ０２が得られる。

この第１の位置決定電圧Ｖ０２と回転速度Ｎとの関係を
示す直線は、電圧ｖｎ１の増大に伴って第１０図Ｂに示
ず矢印の方向に平行移動し、電圧Ｖｎ１を高くづるとＶ
０２が立上がる設定回転速度Ｎ１を高くすることができ
る。尚演算増幅器ＯＰ１は第１の演算回路２１の入力イ
ンピーダンスを高めてＦ／Ｖ変換回路１２の出力の安定
化を図るためのものである。

上記第１の位置決定電圧Ｖ０２は、第２の演算回路２２
に入力される。第２の演算回路２２は演算増幅器ＯＰ３
と抵抗Ｒ１４及びＲ１５とからなり、その出力電圧（第
２の位置決定電圧）ＶＤ３は、下記の式で与えられる。

Ｖ０３＝　（１＋　（Ｒｔ５／Ｒ１４）　Ｖ０２）　　
　　・・・（５）この第２の位置決定電圧Ｖ０３は、回
転速度Ｎに対して第１０図りに示ずように変化する。こ
こで抵抗Ｒ１５の抵抗値を大きくすると第１０図りに矢
印で示したように第２の位置決定電圧Ｖ０３と回転速度
十Ｎとの関係を示す直線の傾きが小さくなり、第２の位
置決定電圧Ｖ０３が一定値に飽和する設定回転速度Ｎ２
が高くなっていく。

変化幅決定回路２３は、比較器ＣＰ１と抵抗Ｒ１６ない
しＲ１８と、コンデンサＣ４とにより構成された定電圧
制御回路からなっている。この変化幅決定回路２３の出
力端子は第２の演算回路２２の出力端子に結合されてい
るため、第２の演算回路２３の出力は、変化幅決定回路
２３の出力電圧Ｖ０３−により制限される。すなわち、
変化幅決定回路２３により第２の位置決定電圧Ｖ０３の
変化幅が決定され、この電圧Ｖ０３の変化幅がバルブの
変化幅Δθに相応している。第１０図Ｃに示したように
、抵抗Ｒ１７の両端の電圧Ｖａを大きくすればするほど
変化幅決定回路２３の出力電圧Ｖ０３−が大きくなる。

基準信号演算回路２４は、演算増幅器ＯＰ４と抵抗Ｒ２
０ないしＲ２６どからなり、抵抗Ｒ２１のｖ４端の電圧
をＶｐｌとすると、その出力電圧（Ｍ単信号）ＶＯ４は
、下記の式により与えられる。

ＶＯ４−（１＋　（Ｒ２６／Ｒ２５＞）（Ｃ／Ｄ）　・
　（６）但し、Ｃ−Ｒ２４（Ｒ２３Ｖｐ１＋Ｒ２２Ｖ０３）　　　　　
−（７）Ｄ　−Ｒ２３Ｒ２２＋　Ｒ２４（Ｒ２３＋Ｒ２
２）　　　　　・・・（８）ここで、２　Ｒ２５−Ｒ２
２＝Ｒ２３−Ｒ２４＝Ｒ２Ｂとすると、基準信＠ｖ０４
は、Ｖ　０４−　Ｖ　ｐＩ十Ｖ　０３　　　　　　　　　　
　　　　・・・（９）となり、基準信号ＶＯ４０回転速
度Ｎに対する特性は、第１０図Ｅに示したようになる。

この基準信＠Ｖ０４は、抵抗Ｒ２１の両端の電圧Ｖｐｌ
の増減に伴って増減する。この基準信号は各回転速度に
おけるバルブの停止位置に対応している。すなわら、抵
抗Ｒ２０または抵抗Ｒ２１を調整して電圧Ｖｌ）１を調
整することにより、バルブの基準停止位置θ１及びθ２
を変えることができる。

偏差検出回路４１は演算増幅器ＯＰ５と抵抗Ｒ２８ない
しＲ３２とからなっており、この偏差検出回路は、ポテ
ンショメータ３ａからなるバルブ位置検出回路３の出力
電圧■ｐと、基準信号ＶＯ４との偏差を算出する。電８
！電圧をＶＣとすると、この回路の出力電圧（偏差電圧
）Ｖｃ５は、下記の式で与えられる。

ＶＯ５＝（（Ｅ／Ｆ）Ｇ−ＶＯ４／Ｒ２９）　Ｒ３０・
・・（１０）但し、Ｅ　−（１／Ｒ２８）　＋　（１／Ｒ２９）　＋　（１
／Ｒ３０）・・・　（１１）Ｆ−（１／Ｒ３１）　→−（１／Ｒ３２）　＋　　（１
／Ｒ３３）・・・　（１２）Ｇ−ＶＤ　／Ｒ３１＋ＶＣ／　（２Ｒ３３）　　　　・
・・（１３）ここでＲ２８−Ｒ２９−Ｒ３０−Ｒ３１−
Ｒ３２−Ｒ３３とすると、ＶＯ５−（Ｖｃ　／２）　＋Ｖｐ　−ＶＯ４−（１４）
となる。この偏差電圧ＶＱ５は、電源電圧ＶＣの１／２
の電圧を偏差０とし、Ｖｌｌ＞ＶＯ４の時プラス偏差、
■ｐくＶＯ４の時マイナス偏差とするものである。

正逆駆動信号発生回路４２は、比較器ＣＰ２及びＣＦ２
と抵抗Ｒ３４ないしＲ４１とからなり、タイマ回路４４
は、比較器ＣＰ７及びＣＦ２と、ダイオードＤ３ないし
Ｄ５と、トランジスタ７ｒ３．Ｔｅ３と、抵抗Ｒ４２な
いしＲ５４と、コンデンサＣ６及びＣ７とからなってい
る。正逆駆動信号発生回路４２では、債記する一定の条
件が満たされた時に比較器ＣＰ２及びＣＦ２がそれぞれ
逆方向駆動用信号Ｖ０８及び正方向駆動用信号Ｖ１０を
出力し、りイマ回路４４の比較ＩＣＰ７及びＣＲ２はそ
れぞれ信号ＶＯ８及びＶＩＯの立上がりから一定の時間
ｔＳの間道方向駆動信号ＶＯ９及び正方向駆動信号■１
１を出力する。

パルス変調回路４３は比較器ＣＰ４ないしＣ１０と、抵
抗Ｒ６１ないしＲ７１と、コンデンサＣ５とトランジス
タＴｒ５及び−１”ｒ６とからなり、コンデンサＣ５の
両端に第１１図Ａ及びＢに示したような鋸歯状の電圧Ｖ
Ｏ６が得られる。第１１図Ａに示したように、抵抗Ｒ６
４及びＲ６５の抵抗値を小さくすると電圧ＶＯ６の振幅
を大ぎくすることができ、また第１１図Ｂに示すように
抵抗Ｒ６３の抵抗値を大きくすることによりその周期を
長くすることができる。ここで、偏差零のレベルＶｃ／
２を中心に電圧Ｖｏ６を変化させるためには、Ｒ６４−Ｒ６６／　（（Ｒ６６／Ｒ６５）　２−１　）
・・・（１５）の関係が成立するようにしておけばよい
。

上記電圧ＶＯ６は第１１図Ｃに示すように、比較器ＣＰ
４により偏差電圧ＶＯ５と比較され、電Ｉｆ　ＶＯ６が
電圧■０５以上になっている期間第１１図りに示すよう
に比較器ＣＰ４の出力側にパルスＶＯ７が発生する。こ
のパルスＶＯ７が発生している期間トランジスタＴｒ５
が導通してトランジスタＴｒ６が遮断状態になり、また
］ヘランジスタＴｒ７が導通状態になる。トランジスタ
Ｔｒ７のオンオフによりタイマ回路４４の比較器ＣＲ２
側に得られる逆方向駆動信号ＶＯ９がオンオフ（パルス
変ｖＡ）され、トランジスタＴｒ６のオンオフによりタ
イマ回路４４の比較器ＣＰ８の出力側に得られる正方向
駆動信号Ｖ１１がオンオフ（パルス変調）される。

上記偏差検出回路４１、正逆駆動信号発生回路４２、パ
ルス変調回路４３及びタイマ回路４４により駆動信号発
生回路４が構成されている。この回路においては、偏差
がプラス偏差（ＶＯ５＞ＶＣｌ２）で、且つ第１の基準
値Ｖｒ１以上の時に（第１２図Ａに示すパルス変ｓｌ！
Ｊ領域を外れた領域で）、比較器ＣＰ２が逆方向駆動用
信号ＶＯ８を出力する。

タイマ回路４４の比較器ＣＰ７の出力側には逆方向駆動
信号の闇持続する矩形波状の逆方向駆動信号ＶＯ９が得られ
る。この駆動信号ＶＯ９が後記する駆動回路に供給され
るとバルブ操作手段６がバルブを逆方向（プラス偏差を
零偏差に近付ける方向）に駆動する。従ってプラス偏差
が減少していき、やがて偏差が第１の基準ＩＩＶ　ｒ１
より小さくなる（偏差がパルス変調領域に入る）。この
時パルス変調回路４３の比較器ＣＰ４がパルス電圧ＶＯ
７を出力し、トランジスタＴｒ７がオンオフするため、
第１２図りに示すように逆方向駆動信号ＶＯ９が断続さ
れる。

これによりバルブ操作手段に供給される駆動電流の平均
値が減少し、バルブの操作速度が減少す゛る。

プラス偏差が不感帯に入ると、駆動信号ＶＯ９の出力が
停止され、バルブ操作手段６が停止する。

一方、偏差がマイナス偏差で、且つ偏差電圧ＶＯ５が第
２の基準信号Ｖｒ２（＜Ｖｒｌ）以下になると、比較器
ＣＰ３が正方向駆動用信号ＶＯ８を出力する。

この信号■０８の立上がりから一定の時間タイマ回路４
４の比較器ＣＰ８の出力側に正方向駆動信号ｖ１１が得
られる。この正方向駆動信号は後記する駆動回路に供給
され、該駆動回路からバルブ操作手段６に駆動電流が供
給される。これによりバルブが正方向（マイナス偏差を
零偏差に近付ける方向）に操作される。従ってマイナス
偏差が減少して行き、やがてマイナス偏差が第２の基準
信号Ｖｒ２より大きくなってパルス変調領域に入る。す
るとパルス変調回路４３の比較器ＣＰ４が電圧ＶＯ７を
出力し、トランジスタＴｒ６をオンオフさせる。

これにより正方向駆動信号Ｖ１１が第１２図Ｅに示した
ように断続し、バルブ操作手段が減速される。

やがてマイナス偏差が不感帯に入ると駆動信号■１１の出力が停止される。

第６図は駆動信号発生回路４と駆動回路５との間に挿入
されるブレーキ回路７の構成を示したものである。この
ブレーキ回路７は、増幅鼎Ａ１及びＡ２と、ナンド回路
ＮＡ１ないしＮＡ４と、インバータＩＮ１ないしＩＮ６
と、トランジスタＴｒｌＯないしＴ　ｒｌ５と、コンデ
ンＩＪ″Ｃ１ｏないしＣ１３と、ダイオードＤ１１ない
しＤ１４と、抵抗Ｒ７２ないしＲ９５とからなっており
、逆方向駆動信号ＶＯ９及び正方向駆動信号Ｖ１１が入
力された時に、後記する駆動回路５に第１及び第２の逆
方向駆動信号■Ｒ１及ヒＶ１１２と、第１及び第２の正
方向駆動信号■し１及びＶｌ２とを出力する。このブレ
ーキ回路の入出力信号の関係を第１３図に示しである。

すなわち、このブレーキ回路７の逆方向駆動信号入力端
子Ｍｌに逆方向駆動信号ＶＯ９が入力されると、抵抗Ｒ
７２を通してコンデンサＣＩＯが充電され、またナンド
回路ＮＡ１の一方の入力端子に［１］の信号が与えられ
る。最初コンデン＋ＪＣ１０の端子電圧はインバータＩ
Ｎ１のスレショールドレベル以下であるため、インバー
タＩＮ２の出２ＪはｒＯＪになっている。従ってナンド
回路ＮＡ１の出力は「１」になっており、トランジスタ
Ｔｒ１１は導通状態にある。従って、最初逆方＠駆動信
号■旧及びＶｌ（２は「０」になっている。コンデンサ
Ｃ１０の充電が完了すると、インバータＩＮ１の入力が
「１」、インバータＩＮ２の出力が「１」になり、ナン
ド回路ＮＡ１の出力がｒＯＪになる。

従ってトランジスタ７　ｒｌｌが遮断状態になり、第１
及び第２の逆方向駆動信号ＶＲ１及びＶｌ２が出力され
、これらの駆動信号ＶＲ１及びＶｌ２は後記する駆動回
路５の入力端子Ｍ旧及びＶｌ２にそれぞれ入力される。

これらの駆動信号ｖ１（１及びＶｌ（２は、第１３図に
示したように、駆動信号ＶＯ９より一定の時間（コンデ
ンナＣ１０の充電に要する時間）ｔｄだけ遅れている。

コンデンサＣＩＯの端子電圧がインバータｌＮ１のスレ
ショールドレベル以上あって、インバータＩＮ１の出力
が「０」になっている時には、インバータＩＮ２の出力
が「１」になっていて、トランジスタＴ　ｒｌｏが導通
状態にあるため、コンデンサＣ１１の充電が阻止されて
いる。

この時インバータＩＮ３の出力は「１」になっている。

逆方向駆動信号ＶＯ９が立ち下がると、ナンド回路ＮＡ
Ｉの出力が「１」になるため、トランジスタ’ｌ”　ｒ
ｌｌが導通状態になり、第１及び第２の逆方向駆動信号
ＶＲＩ及びＶｌ１２が「０」になる。また逆方向駆動信
号ＶＯ９が０になると、コンデンサＣ１０が例えば抵抗
Ｒ７２とナンド回路ＮＡＩの入力回路とを通して放電す
る。コンデンサＣ１０の端子電圧が一定値以上ある間は
インバータＩＮＩの出力が「０」であるためナンド回路
ＮＡ２の出力が「１」になっており、トランジスタＴ　
ｒ１２が導通状態にある。コンデンサＣＩ（ｌの放電が
進み、その端子電圧が時間ｔｄｕれてインバータＩＮＩ
のスレショールドレベル未満になると、インバータＩＮ
１の出力が「１」になり、インバータＩＮ２の出力が「
０」になる。インバータＩＮ１の出力が「１」になるこ
とにより、ナンド回路ＮＡ２の出力が「０」になり、ト
ランジスタＴ　Ｒ１２が遮断状態になる。これによりダ
イオードＤ１３を通して制動信号ＶＬ１ｂ（第１３図参
照）が出力される。

またインバータＩＮ２の出力がｒＯＪになることにより
、トランジスタＴｒ１０が遮断状態になり、コンデンサ
Ｃ１１の充電が開始される。このコンデンサＣ１１の端
子電圧がスレシ］−ルドレベル未満の場合にはインバー
タＩＮＳの出力が「１」を保持しているため、制動信号
ＶＬ１ｂは出力され続けれている。

コンデンサＣ１１の端子電圧がスレショールドレベル以
上になると、インバータＩＮ３の出力が１０」になり、
ナンド回路ＮＡ−２の出力が「１」になるため、トラン
ジスタＴ「１２が導通状態になり、ｉｌｌ動信号ＶＬ１
ｂの出力が停止される。この制動信号の持続時間ｔｂは
コンデンサＣ１１の充電時定数により決まる。

またブレーキ回路７の正方向駆動信号入゛力喘子Ｍ［に
正方向駆動信号Ｖ１１が入力されると、第６図の回路の
下半部が上記と同様の動作を行い、駆動信号■１１の入
力から一定の時間（コンデンサＣ１２の充電時定数によ
り決まる。）遅れて第１及び第２の正方向駆動信号ＶＬ
１及びＶｌ２が出力される。

これらの駆動信号は後記する駆動回路の入力端子Ｍ１．
１及びＶｌ２に与えられる。また駆動信号■１１が立ち
下がってから一定の時間遅れて制動信号ＶＲ１ｂを出力
する。このｉｌｌ　ＷＪ＋信号は駆動回路の入力端子Ｖ
ｌセ１に入力される〇第７図には、電ｖＪ機Ｍを駆動源とするアクチュエータ
をバルブ操作手段６として用いる場合の駆動回路５の構
成例が示されている。この駆動回路５は、トランジスタ
Ｔ　ｒ２０ないし１−ｒ２５と、ダイオード［）１５な
いし［）１９と、抵抗Ｒ１００ないしＲ１１１とからな
り、ダイオードＤ１５のアノード側の端子と接地間に図
示しない直流電源の出力が印加されている。

この駆動回路５において、第１及び第２の逆方向駆動信
号入力端子Ｍｌｌｌ及びＶｌ１２にそれぞれ第１及び第
２の逆方向駆動信号ＶＲ１及びＶｌ２が入力されるとト
ランジスタＴ　ｒ２４及びＴ　ｒ２１が導通して電動機
Ｍが逆方向（プラス偏差を零にする方向）に回転する。

また第１及び第２の正方向駆動信号入力端子ＭＬ１及び
Ｖｌ２にそれぞれ第１及び第２の正方向駆動信号ＶＬ１
及びＶｌ２が′入力されると、トランジスタＴｒ２２及
びｌ”　ｒ２３が導通して電動機Ｍが正方向（マイナス
偏差を零にする方向）に回転する。

本実施例では、ブレーキ回路７が設けられていて、駆動
信号発生回路４が駆動信号ＶＯ９及びＶｌｌを出力した
後一定の遅れ時間ｔｄを経てから駆動回路５に駆動信号
Ｖｌｔｌ、■１＜２及びＶＬｌ、Ｖｌ２が供給されるよ
うになっている。このように遅れ時間ｔｄを設けておく
と、電動機Ｍの回転方向を切り換える際に、トランジス
タの残留キャリア蓄積現象により駆動回路５の、直列に
接続されているトランジスタＴｒ２１とＴ　ｒ２２及び
Ｔｒ２３とＴ　ｒ２４がそれぞれ同時に導通する状態に
なって電源が短絡されるのを防止することができる。

またブレーキ回路７は、駆動信号の出力から一定時間遅
れて、制動信号ＶＬ１ｂ　、　ＶＲｌｂを発生するので
、電動機に発電制動をかけて電動機を所定の位置に正確
に停止させることができる。例えば第１及び第２の逆転
駆動信号ＶＲＩ及びＶｌ２が立ら下がった後制動信号Ｖ
Ｌ１ｂ（第１３図参照）が発生するため、第７図に示し
た駆動回路５のトランジスタＴｒ２２が導通してダイオ
ードＤ　１９−　ｆｆｉ動機Ｍの電機子、−トランジス
タＴ　ｒ２２のコレクタエミッタ間回路の経路で電動機
Ｍの電機子が短絡される。これににり電動機Ｍの電機子
に誘起した電圧が短絡され、電動機にブレーキがかかる
。

上記のように、本発明（第１の発明）の装置においては
、基準信号発生回路２Ａが各回転速度におけるバルブの
最適停止位置（各回転速度において機関の出力を向上さ
せるのに適したバルブの目標位置）を示す基準信号ＶＯ
４を発生さＶｌこの基準信号ＶＯ４とバルブＥＶまたは
ＥＶ−（第２図または第３図参照）め実際の位置を示す
バルブ位置検出信＠ｖｐとの偏差をとり、この偏差を零
にする方向にバルブ操作手段６を駆動覆るので、バルブ
の位置を機関の回転速度に応じて連続的に調節して排気
系の共振周波数または排気のタイミングを常に最適な状
態に保つことができ、機関の出力を向上させることがで
きる。

第８図は上記の回路を駆動するために用いる電源回路の
一例を示したもので、この電源回路は、内燃機関に取付
けられた発電機の出力で図示しない充電回路を介して充
電されるバッテリＢｔと、電源スィッチＳＷと、ダイオ
ード０２０と、コンデンサ０２０及びＣ２１と、コンデ
ンＩＪ−Ｃ２１の両端の電圧を定電圧に保つように制御
する電圧調整器Ｒｅｇとからなり、コンデンサＣ２１の
両端に直流電圧■Ｃが１ｑられるようになっている。

上記の実施例では、内燃機関用点火装置の点火コイルの
１次誘起電圧を回転速度検出信号として用いたが、内燃
機関用点火装置の点火時ＩＩを定める信号を発生する信
号源（第５図の例ではサイリスタＩＩＧに点弧信号を与
える信号源）の出力を回転速度検出信号として用いても
よい。またＦ／Ｖ変挽変格回路記の例で示した回路に限
られるものではなく、機関の回転速度にほぼ比例した電
圧を出力するものであればいかなるものでもよい。

また速度信号発生回路１Ａは、速度発電機（タコジェネ
レータ）により構成してもよい。

上記の実施例において、バルブ操作手段６を構成する電
動機の電力定格に余裕がある場合には、不感帯を設ける
必要はなく、この場合は、第５図においてＲ３６−Ｒ３
７−０とすればよい。

上記実施例のように正逆駆動信号発生回路４にタイマ回
路４４を設けると、バルブ操作手段がバルブを所定の停
止位置まで移動するのに要する時間が長くなり過ぎる状
態になった時にバルブ操作手段６のコイル（上記の例で
は電動機Ｍの電機子コイル）が焼損するのを防止するこ
とができる。

この様な状態が生じる心配がない場合にはタイマ回路は
省略することができる。

上記実施例のようにパルス変調回路４３やブレーキ回路
７を設けると、バルブが停止位置に近付いた時にバルブ
操作手段を減速することができるので、バルブの停止位
置の精度を高めることができる。しかし、バルブの停止
位置の粘度をそれほど高くする必要がない場合にはこれ
らパルス変調回路４３及びブレーキ回路７を省略するこ
とができる。

上記の実施例では、バルブ位置検出回路３をポテンショ
メータにより構成したが、他の位置検出手段を用いるこ
ともできる。例えばパルスエンコーダを用いて、その出
力パルスを直流電圧に変換しても良い。

次に第１４図乃至第２２図に示した他の実施例について
順次説明する。

第２の実施例〈第１４図）第１４図は本願筒１の発明の第２の実施例を示したもの
で、この実施例では、基準信号発生回路２Ａの第１の演
算回路１１が演算増幅器ＯＰ２と抵抗Ｒ８乃至Ｒ１３ど
からなり、第５図の実施例で用いられたバッファ用の演
算増幅器ＯＰＩは省略されている。第２の演算回路２２
及び基準信号演算回路２４は第５図の例と同様に構成さ
れている。

駆動信号発生回路４の偏差検出回路４１は比較器ＣＰ１
０と抵抗Ｒ２０１ないしＲ２０３とからなり、バルブ位
置検出信号Ｖｐが基準信号ＶＯ４以上の時（プラス偏差
の時）に比較器ＣＰ１０の出力端子が高レベルになる。

正逆駆動信号発生回路４２はトランジスタＴ　Ｒ３０と
抵抗Ｒ２０４ないしＲ２０Ｇとからな゛つていて、偏差
電圧ＶＯ５が高レベルの時（バルブ位置検出信号Ｖｐが
基準信号ＶＯ４以上の時、すなわちプラス偏差の時）に
トランジスタＴ　Ｒ３０が導通状態になって逆方向駆動
信号ＶＯ９を出力し、偏差電圧ＶＯ５が低レベルの時（
バルブ位置検出信号Ｖｐが基準信号ＶＯ４未満の時、ず
なわちマイナス偏差の時）にトランジスタＴ　Ｒ３０が
遮断して正方向駆動信号Ｖ１１を出力する。

第５図の実施例で用いられたパルス変調回路及びブレー
キ回路は省略され、駆動回路５はダイオードが省略され
てその簡略化が図られている。

この第１４図のように構成すれば、回路構成を簡単にす
ることができる。

第３の実施例（第１５図）第１５図は本願筒１の発明の第３の実施例を示したもの
で、この実施例では基準信号発生回路２ＡがＦ／Ｖ変換
回路２０からなり、偏差検出回路４１及び正逆駆動信号
発生回路４２は第１４図の例と同様に構成されている。

この例では、バルブ位置検出回路３がポテンショメータ
３ａの外にバルブの限界停止位置θ１及びθ２でそれぞ
れ信号を発生する位置検出スイッチＨ１及び１」２を備
え、これらの位置検出スイッチにより限界停止位置決定
回路３＾が構成されている。位置検出スイッチは、バル
ブの限界停止位置θ１及びθ２でそれぞれ逆方向駆動信
号ＶＯ９及び正方向駆動信号Ｖ１１を短絡するリミット
スイッチとして働くもので、ホール素子やリードスイッ
チ等の公知のスイッチ素子でよい。位置検出スイッチ１
−１１及びト１２はそれぞれぞれ、正方向駆動信号出力
端子間及び逆方向駆動信号出力端子間に並列に接続され
、バルブがθ１及びθ２の位置に達した時に正方向駆動
信号Ｖ１１及び逆方向駆動信号ＶＯ９の出力を停止さＶ
てバルブ操作手段を停止さぼる。

このように構成ずれば、位置検出スイッチＨ１及びＲ２
の取付は位置によりバルブの調整範囲を任意に設定する
ことができる。

第４の実施例（第１６図）この実施例においては、バルブ位置検出回路３の限界停
止位置決定回路３Ａが比較器ＣＰ１１及びＣＰ１２と抵
抗Ｒ２１１乃至Ｒ２１４とからなっている。

ポテンショメータ３ａの摺動子がバルブ位置０１とθ１
との間の位置に対応する位置にある時には、ポテンショ
メータ３ａの出力電圧が抵抗Ｒ２１４の両端の基準信号
Ｖ１より高く、且つ抵抗Ｒ２１２の両端の基準信号ｖ２
より低くなって０る。このとき比較器ＣＰ１１及びＣＲ
１２の出力端子は共に非接地状態にあり、駆動回路５に
対する逆方向駆動信号ＶＯ９及び正方向駆動信号■１１
の供給は支障なく行われる。駆動回路５に逆方向駆動信
＠ｖ０９が供給されてバルブが０１の位置に達するとポ
テンショメータ３ａの出力電圧が抵抗Ｒ２１４の両端の
電圧Ｖ１以下になるため、比較器ＣＰ１２の出力端子が
接地状態になり、逆方向駆動信号ＶＯ９を短絡する。ま
たバルブがθ２の位置にｉｆるとポテンショメータ３ａ
の出力電圧が抵抗Ｒ２１２０両端の電圧■２以上になる
ため、比較器ＣＰ１１の出力端子が接地状態になり、正
方向駆動信号Ｖ１１を短絡する。

上記抵抗Ｒ２１４及びＲ２１２の両端の電圧Ｖ１及び■
２はそれぞれ、機関の回転速度がＮ１及びＮ２の時に基
準信号発生回路２が出力する電圧ｖ１及びＶ２　　（第
４図参照）に等しくしておく。この時ポテンショメータ
３ａに直列に接続された抵抗３ｂの抵抗値をｒｌ、ポテ
ンショメータ３８全体の抵抗値をｒｌ、ポテンショメー
タの全変化範囲をθ、バルブの変化範囲をΔθとＪ゛る
と・抵抗３ｂの抵抗値ｒ１とポテンショメータ３ａの抵
抗値ｒ２どの間に、ｒ　１−　（ｒ　２／θ）（ΔθＶ１／（Ｖ２−Ｖｌ）
−θ１）・・・（１６）の関係が成立するように各素子の定数を設定しておくと
、回転速度Ｎ１以下またはＮ２以上の領域ではバルブを
定位置とし、Ｎ１　＜Ｎ＜Ｎ２の領域ではバルブ位置を
連続的に変位させるようにバルブ操作手段をυ１１１１
することができる。

第５の実施例（第１７図）この実施例では、偏差検出回路４１が第１５８の例と同
様に構成され、バルブ位置検出回路３は第１６図の例と
同様に構成されている。また正逆駆動信号発生回路４２
ば、第１５図に示した正逆駆動信号発生回路４２の比較
器ＣＰ２及びＣＲ２の出力側から抵抗Ｒ２１５及びＲ２
１７を通してトランジスタＴ　ｒ３１及びＴ　ｒ３２に
ベース電流を供給するようにしたもので、トランジスタ
７　ｒ３１及びＴｒ３２のコレクタはそれぞれ抵抗Ｒ２
１６及びＲ２１８を介して電源回路に接続されている。

この実施例の駆動信号発生回路のＯ」作は、パルス変調
回路がない点を除いて第５図の例と同様である。

第６の実施例（第１８図）この実施例は、バルブ操作手段として電磁的に駆動され
るプランジャまたはピストンを用いた場合である。この
例では、偏差検出回路４１が比較器ＣＰ１３と抵抗Ｒ２
３２ないしＲ２３４とからなり、バルブ位置検出回路３
は、比較器ＣＰ１１の正相入力端子にボ・デンショメー
タ３ａの出力が印加されている点を除ぎ、第１６図乃至
第１７図の例と同様に構成されている。

正逆駆動信号発生回路４２はアンド回路ＡＮ１及びＡＮ
２からなり、比較器ＣＰ１３の出力及び比較器ＣＰ１１
の出力がアンド回路ＡＮ１を介して比較器ＣＰ１２の出
力とともにアンド回路ＡＮ２に入力されている。

駆動回路５はバルブ操作手段６を駆動する励磁コイルＬ
１と、コイルＬ１に並列に接続されたダイオードＤ２０
と、励磁コイルＬ１にコレクタエミッタ間回路が直列に
接続されたトランジスタＴｒ３３と、該トランジスタＴ
　ｒ３３のベースに一端が接続された抵抗Ｒ２３５とか
らなり、正逆ｌｊＡ動信号発生回路４２のアンド回路Ａ
Ｎ２の出力が抵抗Ｒ２３５を介してトランジスタＴ　ｒ
３３のベースに供給されている。

この実施例においては、プラス偏差の時に偏差電圧ＶＯ
５が高レベル（論理状態が「１」）になる。

また位置検出回路３の比較器ＣＰ１１はポテンショメー
タ３ａの摺動子が角度θ２よりもθ１Ｗりにある時に論
理状態が「０」の信号を出力し、比較器ＣＰ１２はポテ
ンショメータ３ａ（１）摺動子が角度θ１よりもθ２寄
りにある時に論理状態が「１」の信号を出力している。

従ってプラス偏差になって論理状態が［１］の偏差電圧
ＶＯ５が出力されると、オア回路ＯＲ１の出力が「１」
になり、アンド回路へＮ１の出力が「１」になる。これ
によりトランジスタＴ「３３にベースｍ流が流れて該ト
ランジスタが導通し、励磁コイルＬ１に電流を流す。こ
の時バルブ操作手段６のプランジャまたはピストン６ａ
はプラス偏差を零に近付ける方向に変位し、偏差を減少
させていく。

Ｉｉ差がマイナス偏差になると、比較１ｃＰ１３の出力
の論理状態が「０」になり、比較２３ＣＰ１１の出力も
「０」である（ポテンショメータの摺動子が角度θ２よ
りもθ１寄りにある）ため、オア回路ＯＲ１の出力がｒ
ＯＪになり、アンド回路ＡＮ１の出力も「０」になる。

従ってトランジスタＴｒ３３が遮断し、励磁コイルＬ１
が消勢される。この時プランジャまたはピストン６ａは
スプリング６ｂの付勢力により、マイナス偏差を減少さ
せる方向に復帰して行く。バルブが限界位置θ１に達し
た時にはアンド回路ＡＮＩの出力が１゛０」になるため
トランジスタＴ　ｒ３３が遮断する。またバルブが限界
位置θ２に達した時には比較器ＣＰ１１の出力が「１」
になるため、オア回路ＯＲ１の出力が「１」になる。こ
れによりトランジスタＴ　ｒ３３が導通し、励磁コイル
し１への通電を持続してバルブを限界位置に維持する。

第７の実施例（第１９図）この実施例では、基準信号発生回路２Ａが第１４図に示
した例と同様に構成されているが、変化幅決定回路２３
は省略されている。

駆動信号発生回路４は第１４図に示したのと同様な偏差
検出回路４１のみからなり、比較器ＣＰ１０の出力が、
第１８図の例と同様に構成された駆動回路５のトランジ
スタＴｒ３３のベースに供給されている。

第８の実施例（第２０図）この実ｍ例は、第１４図の実施例に始動検出回路８を付
加したものである。始動検出回路８は、比較器ＣＰ１５
及び抵抗Ｒ２４０乃至Ｒ２４２からなり、抵抗Ｒ２４２
の両端には抵抗Ｒ２４１を介して電源回路の出力電圧Ｖ
Ｃが印加されている。また比較器ＣＰ１５のせいそうあ
入力端子にはＦ／Ｖ変換回路１２の出力が入力されてい
る。比較器ＣＰ１５の出力端子は偏差検出回路４１の比
較器ＣＰＩＯの出力端子に接続されている。

この実施例において、機関が始動していない時には、Ｆ
／Ｖ変換回路１２の出力が発生していないため、比較１
ａＣＰ　１５の出力が「０」になっている。従って機関
が始動していない時には偏差信号■０５（プラス偏差の
時に「１」になる）が強制的にｒＯＪにされる。この時
バルブ操作手段６は高速時の状態を保つように設定され
ている。

機関が始動すると、Ｆ／Ｖ変換回路１２の出力（直流電
圧）が発生するため、比較器ＣＰ１５の出方が「１」の
状態になり、第１４図の回路と同様の動作が行なわれる
。

第９の実施例（第２１図）この実施例は、第１６図の実施例に始動検出回路８を付
加したもので、この例でも、始動検出回路８の比較器ｃ
ｐｉｓの出力端子が偏差検出回路４１の比較２！：ＣＰ
ｌｏの出力端子に接続されている。

始動検出回路の動作は第２０図の実施例と同様である。

第１０の実施例（第２２図）この実施例は第１８図の実施例に始動検出回路を付加し
たもので、始動検出回路８の構成及び動作は第２０図及
び第２１図の実施例で用いたものと同様である。

以上、本願筒１の発明の詳細な説明したが、第２の発明
は、スロワ１−ル開痘に応じてバルブを制御する点を除
き、第１の発明と同様である。従って、上記の各実施例
において、速度信号発生回路１Ａをスロットル間度検出
回路で置換えることにより、同様の回路構成で実施する
ことができる。

上記の各実施例の説明では、バルブ位置検出信号と基準
電圧とを一致させるようにバルブ操作手段を制御すると
したが、本発明においては、必ずしもバルブ位置検出信
号を基準信号に厳密に一致さぜるＪ：うに制御する必要
はなく、バルブ位置検出信号と基準信号との差を許容範
囲以下にするように制御すればよい。

［発明の効果］以上のように、本発明によれば、機１１１の回転速度ま
たはスロワ１−ル開度に応じて排気系まは吸気系に設け
たバルブの目標位置を定める基準信号を発生させて、バ
ルブ位置の検出信号とこの基準信号との差を許容範囲以
下にするようにバルブ操作手段を制御するので、排気系
または吸気系の特性を調整するバルブを機関の回転速度
またはスロットル開度に応じて連続的に制御＋す゛るこ
とができ、この種のバルブを全開状態から全開状Ｅ原に
または全開状態から全開状態に急に操作した場合に生じ
ていた弊害を無くずことかできる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図及び第１Ｂ図はそれぞれ本願箱１及び第２の発
明の基本構成を示すブロック図、第１Ｃ図は第１の発明
の第１の実施例の概略構成を示したブロック図、第２図
は内燃機関の排気系及び吸気系に設けるバルブとその位
置検出回路との一例を示した説明図、第３図は内燃ｍ　
ｒｌｌの排気系に設けるバルブとその位置検出回路との
他の例を示した説明図、第４図は機関の回転速度に対す
る基準電圧の特性を示した線図、第５図は第１Ｃ図の構
成を具体的にした実施例の要部を示す回路図、第６図は
第１Ｃ図の実施例で用いるブレーキ回路の回路図、第７
図は、第１Ｃ図の実施例で用いる駆動回路の一例を示す
回路図、第８図は電源回路を示ず回路図、第９図は第５
図で用いられている速度信号発生回路の動作を説明する
縮図、第１０図ＡないしＥはそれぞれ第５図の実施例に
おける速度信号ＶＯＩ、第１の位置決定電圧Ｖ０２、変
化幅決定回路の出力電圧Ｖ０３”、第２の位置決定電圧
Ｖ０３及び基準電圧ＶＯ４の回転速度Ｎに対する特性を
示した線図、第１１図ＡないしＤは第５図の実施例で用
いるパルス変調回路の動作波形を示す線図、第１２図は
駆動信号発生回路の動作波形を承り線図、第１３図はブ
レーキ回路の動作波形を示す線図、第１４図ないし第２
２図はそれぞれ本発明の第２ないし第１０の実施例の構
成を示す回路図である。１＾・・・速度信号発生回路、２Ａ・・・Ｍ準電圧発生
回路、３・・・バルブ位置検出回路、４・・・駆動信号
発生回路、５・・・駆動回路、６・・・バルブ操作手段
、ＥＶｌ　、ＥＶ２・・・排気系に設けるバルブ、ＥＶ
３・・・吸気系に設けるバルブ。代理人　弁理士　松　本　英　俊（外１名） υ　　＃Ｉ　　　　　　　　Ｎｚ　　　−＋Ｎ　ＣｒＰ
７ｙＬ、１図面の浄書（内容に変更なし）ｌΣＬメ≦ム２ベニジノ（Ｅ）ｔ　−Ｃ謁〕Ｄ→〔珈石〕ｔ→〔血ｌ〕ｔ＋〔腐Ｚ〕手続ネｍ正書　（方式）昭和６０年１０月２３日特許庁長官　宇　賀　道　部　殿　　へ・〆、１λ、′
−・４１、事件の表示　特願昭６０−１４１４０７号２、発明
の名称内燃機関制御装置３、補正をする者事件との関係　特許出願人（１３４）国産電機株式会社４、代理人東京都港区新［４−３１−６支出ビル６１ｉ１！ｉ５、
補正命令の日付昭和６０年９月２４日６、補正の対象図面第５図乃至第７図及び第１４図乃至第２２７、補正
の内容図面第５図乃至第７図及び第１４図乃至第２２図を別紙
の通り訂正する。以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内燃機関の排気系または吸気系の特性を調整する
バルブと、電気的に駆動されて前記バルブを操作するバ
ルブ操作手段と、前記バルブ操作手段を制御して前記バ
ルブの位置を変化させる制御回路とを備えた内燃機関制
御装置において、前記制御回路は、内燃機関の回転速度を検出して速度信号を発生する速度
信号発生回路と、前記速度信号を入力として内燃機関の各回転速度におけ
る前記バルブの目標位置に相応する基準信号を出力する
基準信号発生回路と、前記バルブの位置を検出してバルブ位置に相応した大き
さのバルブ位置検出信号を出力するバルブ位置検出回路
と、前記バルブ位置検出信号と前記基準信号との差を許容範
囲以下にするように前記バルブ操作手段を駆動する駆動
信号を発生する駆動信号発生回路と、前記駆動信号に応じて前記バルブ操作手段を駆動する駆
動回路とを具備したことを特徴とする内燃機関制御装置
。
（２）前記バルブは前記内燃機関の排気系に結合された
予備室を開閉するように設けられている特許請求の範囲
第１項に記載の内燃機関制御装置。
（３）前記バルブは前記内燃機関の排気のタイミングを
変えるように設けられている特許請求の範囲第１項に記
載の内燃機関制御装置。
（４）前記バルブは内燃機関に供給する燃料の濃度を変
えるように設けられている特許請求の範囲第１項に記載
の内燃機関制御装置。
（５）前記基準信号発生回路は、前記速度信号を入力として前記バルブ位置の制御を開始
する制御開始回転速度Ｎ１から回転速度の上昇に伴って
直線的に上昇する第１の位置決定電圧Ｖ０２を出力する
第１の演算回路と、前記第１の位置決定電圧Ｖ０２を入力として制御終了回
転速度Ｎ２以下の回転速度では回転速度の上昇に伴って
直線的に上昇し制御終了回転速度Ｎ２を超える回転速度
に対しては一定値を示す第２の位置決定電圧Ｖ０３を出
力する第２の演算回路と、前記バルブの位置の変化幅を
決定すべく前記第２の位置決定電圧の変化幅を決定する
変化幅決定回路と、前記第２の位置決定電圧Ｖ０３を入力として前記基準信
号を出力する基準信号演算回路とを備えていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか
１つに記載の内燃機関制御装置。
（６）前記駆動信号発生回路は、前記基準信号とバルブ位置検出信号との偏差を検出して
偏差信号を出力する偏差検出回路と、前記偏差信号を入
力として偏差がプラス偏差で第１の基準値Ｖｒ１以上の
時に前記バルブ操作手段を逆方向に駆動する逆方向駆動
信号を出力し、前記偏差がマイナス偏差で前記第１の基
準値Ｖｒ１より小さい第２の基準値Ｖｒ２以下の時に前
記バルブ操作手段を正方向に操作する正方向駆動信号を
出力する正逆駆動信号発生回路とを備えていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか
１つに記載の内燃機関制御装置。
（７）前記駆動信号発生回路は、前記基準信号とバルブ位置検出信号との偏差を検出して
偏差信号を出力する偏差検出回路と、前記偏差信号を入
力として偏差がプラス偏差で第１の基準値Ｖｒ１以上の
時に前記バルブ操作手段を逆方向に駆動する逆方向駆動
信号を出力し、前記偏差がマイナス偏差で前記第１の基
準値Ｖｒ１より小さい第２の基準値Ｖｒ２以下の時に前
記バルブ操作手段を正方向に操作する正方向駆動信号を
出力する正逆駆動信号発生回路と、前記偏差がプラス偏差で前記第１の基準値Ｖｒ１より小
さい時に前記逆方向駆動信号を断続させ、前記偏差がマ
イナス偏差で前記第２の基準値より大きい時に前記正方
向駆動信号を断続させるパルス変調回路とを備えている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項の
いずれか１つに記載の内燃機関制御装置。
（８）前記基準信号発生回路は前記速度信号を直流電圧
に変換する回路からなり、前記駆動信号発生回路は前記基準信号発生回路から得ら
れる基準信号と前記バルブ位置検出回路の出力電圧との
偏差を検出してプラス偏差の時とマイナス偏差の時とで
異なる論理状態の出力を発生する偏差検出回路と、前記
偏差検出回路の出力の論理状態に応じて前記駆動信号を
出力する正逆駆動信号発生回路とからなっていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれ
か１つに記載の内燃機関制御装置。
（９）前記バルブ操作手段は電動機を駆動源とするアク
チュエータからなる特許請求の範囲第１項ないし第５項
のいずれか１つに記載の内燃機関制御装置。
（１０）前記バルブ操作手段は電磁的に駆動されバネに
より復帰するように構成されたるプランジャまたはピス
トンからなっている特許請求の範囲第１項ないし第５項
のいずれか１つに記載の内燃機関制御装置。
（１１）内燃機関の排気系または吸気系の特性を調整す
るバルブと、電気的に駆動されて前記バルブを操作する
バルブ操作手段と、前記バルブ操作手段を制御して前記
バルブの位置を変化させる制御回路とを備えた内燃機関
制御装置において、前記制御回路は、内燃機関のスロットル開度を検出するスロットル開度検
出回路と、前記スロットル開度検出回路の出力信号を入力として各
スロットル開度における前記バルブの目標位置に相応す
る基準信号を出力する基準信号発生回路と、前記バルブの位置を検出してバルブ位置に相応した大き
さのバルブ位置検出信号を出力するバルブ位置検出回路
と、前記バルブ位置検出信号と前記基準信号との差を許容範
囲以下にするように前記バルブ操作手段を駆動する駆動
信号を発生する駆動信号発生回路と、前記駆動信号に応じて前記バルブ操作手段を駆動する駆
動回路とを具備したことを特徴とする内燃機関制御装置
。
（１２）前記バルブは前記内燃機関の排気系に結合され
た予備室を開閉するように設けられている特許請求の範
囲第１１項に記載の内燃機関制御装置。
（１３）前記バルブは前記内燃機関の排気のタイミング
を変えるように設けられている特許請求の範囲第１１項
に記載の内燃機関制御装置。
（１４）前記バルブは内燃機関に供給する燃料の濃度を
変えるように設けられている特許請求の範囲第１１項に
記載の内燃機関制御装置。
（１５）前記基準信号発生回路は、前記バルブ位置の制御を開始する制御開始スロットル開
度からスロットル開度の増大に伴って直線的に上昇する
第１の位置決定電圧を出力する第１の演算回路と、前記第１の位置決定電圧を入力として制御終了スロット
ル開度以下のスロットル開度ではスロットル開度の増大
に伴って直線的に上昇し制御終了スロットル開度を超え
るスロットル開度に対しては一定値を示す第２の位置決
定電圧を出力する第２の演算回路と、前記バルブの位置の変化幅を決定する変化幅決定信号を
出力する変化幅決定回路と、前記第２の位置決定電圧と変化幅決定信号とを入力とし
て前記基準信号を出力する基準信号演算回路とを備えて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１１項ないし第
１４項のいずれか１つに記載の内燃機関制御装置。
（１６）前記駆動信号発生回路は、前記基準信号とバルブ位置検出信号との偏差を検出して
偏差信号を出力する偏差検出回路と、前記偏差信号を入
力として偏差がプラス偏差で第１の基準値Ｖｒ１以上の
時に前記バルブ操作手段を逆方向に駆動する逆方向駆動
信号を出力し、前記偏差がマイナス偏差で前記第１の基
準値Ｖｒ１より小さい第２の基準値Ｖｒ２以下の時に前
記バルブ操作手段を正方向に操作する正方向駆動信号を
出力する正逆駆動信号発生回路とを備えていることを特
徴とする特許請求の範囲第１１項ないし第１４項のいず
れか１つに記載の内燃機関制御装置。
（１７）前記駆動信号発生回路は、前記基準信号とバルブ位置検出信号との偏差を検出して
偏差信号を出力する偏差検出回路と、前記偏差信号を入
力として偏差がプラス偏差で第１の基準値以上の時に前
記バルブ操作手段を逆方向に駆動する逆方向駆動信号を
出力し、前記偏差がマイナス偏差で第１の基準値より小
さい第２の基準値以下の時に前記バルブ操作手段を正方
向に操作する正方向駆動信号を出力する正逆駆動信号発
生回路と、前記偏差がプラス偏差で前記第１の基準値より小さい時
に前記逆方向駆動信号を断続させ、前記偏差がマイナス
偏差で前記第２の基準値より大きい時に前記正方向駆動
信号を断続させるパルス変調回路とを備えていることを
特徴とする特許請求の範囲第１１項ないし第１４項のい
ずれか１つに記載の内燃機関制御装置。
（１８）前記基準信号発生回路は前記スロットル開度検
出回路の出力信号を直流電圧に変換する回路からなり、前記駆動信号発生回路は前記基準信号発生回路から得ら
れる基準信号と前記バルブ位置検出回路の出力電圧との
偏差を検出してプラス偏差の時とマイナス偏差の時とで
異なる論理状態の出力を発生する偏差検出回路と、前記
偏差検出回路の出力の論理状態に応じて前記駆動信号を
出力する正逆駆動信号発生回路とからなっていることを
特徴とする特許請求の範囲第１１項ないし第１４項のい
ずれか１つに記載の内燃機関制御装置。
（１９）前記バルブ操作手段は電動機を駆動源とするア
クチュエータからなる特許請求の範囲第１１項ないし第
１８項のいずれか１つに記載の内燃機関制御装置。
（２０）前記バルブ操作手段は電磁的に駆動されバネに
より復帰するように構成されたるプランジャまたはピス
トンからなっている特許請求の範囲第１１項ないし第１
８項のいずれか１つに記載の内燃機関制御装置。