JPH02181007A - 電磁力バルブ駆動装置 - Google Patents

電磁力バルブ駆動装置

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JPH02181007A
JPH02181007A JP63334959A JP33495988A JPH02181007A JP H02181007 A JPH02181007 A JP H02181007A JP 63334959 A JP63334959 A JP 63334959A JP 33495988 A JP33495988 A JP 33495988A JP H02181007 A JPH02181007 A JP H02181007A
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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、電磁石及び永久磁石とにより発生する電磁力
によってエンジンの吸排気バルブの開閉駆動を行なう電
磁力バルブ駆動装置に関する。
（従来の技術） 従来の吸排気バルブの開閉駆動装置としては、１木のシ
ャフトに吸気用及び排気用のカムを配したカムシャフト
を、エンジンの上部もしくは側面に配設する。ベルト等
の回転伝達手段によりエンジンの回転軸であるクランク
シャフトと該カムシャフトとを連結しエンジン回転位相
と同期してカムシャフトを回転駆動する。該カムシャフ
トのカム面からロッカーアームやブッシングロッド等の
リンク機構を介してバルブの軸端面を押す。吸排気バル
ブはスプリングにより常に閉状態に保持されており、バ
ルブ軸端面を押されることにより開口する。
あるいは吸気用のカムを配した吸気カムシャフトと排気
用のカムを配した排気カムシャフトをエンジン上部に配
設し、吸気カムシャフトのカム面で吸気バルブの軸端部
を、そして排気カムシャフトのカム面で排気バルブの軸
端部を直接押すことにより吸排気バルブを開口させる。
（発明が解決しようとする課題） このような従来の吸排気バルブの開閉駆動装置は、カム
シャフト及びリンク機構をエンジンに付設せねばならず
、そのためエンジンが大型化する。また該カムシャフト
及びリンク機構はエンジンの出力軸により駆動されるた
め、該カムシャフト及びリンク機構を駆動する際の摩擦
抵抗によりエンジン出力の一部が消費され、エンジンの
実効出力が低下する。またエンジン運転中に吸排気バル
ブの開閉タイミングを変更できず、所定のエンジン回転
数に合わせてバルブ開閉タイミングを調整するため、該
所定の回転数と異なる回転数での運転時にはエンジンの
出力及び効率が低下する。
上記問題を解決するために、カムシャフトによらず電磁
石による電磁力により吸排気バルブの開閉駆動を行なう
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。しかし
、上記２公報に記載されている装置において開示された
電磁石の構成では、吸排気バルブの駆動に必要な電磁力
を発生させるためには電磁石のコイルに大電力を供給せ
ねばならず、該コイルからの発熱量が増大する。そのた
め相当量の容量を有する冷却装置を付帯せねばならず、
エンジンが大型化するという問題は解決されない。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、エンジン
の吸排気バルブに永久磁石を配設し、２つの固定された
電磁石により発生する磁力線との電磁力によって開閉駆
勤行なうため、小電力で高駆動力が得られる電磁力バル
ブ駆動装置を提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、エンジンの吸排気バルブを電磁力によ
り開閉駆動する電磁力バルブ駆動装置において、磁極の
方向を一方向に並設せしめた第１の電磁石と、上記吸排
気バルブの貫通する穴を有し第１の電磁石と所定比離隔
てて対向配置された一方向に磁極を有する第２の電磁石
と、上記吸排気バルブと連結し前記第１と第２の電磁石
の間に配設された移動可能な永久磁石とを有することを
特徴とする電磁力バルブ駆動装置を提供できる。
（作用） 本発明の電磁力バルブ駆動装置では、吸排気バルブに設
けた永久磁石と固定側に設けた電磁石により駆動力を発
生させるため、小電力で高駆動力が得られる。
（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図は本発明による駆動装置を示すブロック図である
。
１はエンジンであり、該エンジン１の出力軸の近傍には
該出力軸の回転数及び回転位相を検知し信号に変換する
回転センサ２が配設されている。
エンジン１内の吸排気口の開閉を制御するための吸排気
バルブの内、以下主に吸気バルブについて示す。
７はセラミックス等の非磁性体で形成された高強度を有
し、かつ軽量な吸気バルブであり、該吸気バルブ７の軸
部はバルブガイド、８により軸方向に自在に軸承されて
いる。吸気管路９の吸気口にはバルブシート１０が配設
され、吸気バルブ７の傘部とバルブシート１０とが密着
し該吸気口を閉鎮している。また吸気バルブ７の軸端部
には永久磁石４がクリップ６によって接続されている。
該永久磁石４は環状に成型されており、内周側がＳ極で
外周側がＮ極に帯磁している。
吸気バルブ７が閉状態の位置における永久磁石４より微
小距離上方に円形の上部電磁石３が配設され、該上部電
磁石３の中心部に設けられた一方の磁極である内磁極３
ｂは永久磁石４の内周側であるＳ極と対向しており、上
部電磁石３の外周部分に設けられた他方の磁極である外
磁極３ｃは永久磁石４の外周部であるＮ極と対向してい
る。また吸気バルブ７が開状態の位置における永久磁石
４より微小距離下方に環状の下部電磁石５が配設され、
該下部電磁石５の内周側に設けられた一方の磁極である
内磁極５ｂは永久磁石４の内周側であるＳ極と対向して
おり、下部電磁石５の外周部分に設けられた他方の磁極
である外磁極５ｃは永久磁石４の外周部であるＮ極と対
向している。上部電磁石３及び下部電磁石５共には各々
上部コイル３ａ及び下部コイル５ａが設けられている。
上記回転センサ２・上部コイル３ａ・下部コイル５ａは
コントロールユニット１１内の入出力インターフェイス
Ｉｌｄに接続されている。該コントロールユニット１１
内部には外部との信号の入出力を行なう該入出力インタ
ーフェイスｌｉｄの他に、プログラム及びデータを予め
記憶するＲＯＭ１１ｂと、該ＲＯＭ１１ｂに記憶された
プログラムの下に演算を行なうＣＰＵＩ　１　ａと、入
力信号及び演算結果を一時記憶するＲＡＭ１１ｃと、コ
ントロールユニット１１内の信号の流れを制御するコン
トロールメモリＩｌｅとが設けられている。
次に、本発明による装置の作用について説明する。
第２図は、上部電磁石３及び下部電磁石５の極相を示し
、（ａ）はパルプの閉状態、（ｂ）は閉状態からの開操
作開始時、（ｃ）は開方向速度減速後の閉方向移動開始
時を示す図である。
（ａ）において、上部電磁石３の内磁極３ｂにＮ　ｆｉ
、外磁極３ｃにＳ極が発生するように上部コイル３ａに
通電すると共に、下部電磁石５の内磁極５ｂにＳ極、外
磁極５ｃｋ：Ｎ極が発生するように下部コイル５ａに通
電する。すると永久磁石４には上部電磁石３による吸引
力と下部電磁石５による排斥力とが作用し、吸気バルブ
７の傘部とバルブシート１０が密着する位置にて保持さ
れる。
回転センサ２により検知されるエンジン１の回転位相が
吸気パルプ７開のタイミングになると、上部コイル３ａ
及び下部コイル５ａへの通電方向を逆転させる。すると
上部電磁石３及び下部電磁石５の極相は（ｂ）に示すご
とく、内磁極３ｂにＳ極、外磁極３ＣにＮ極が発生し、
内磁極５ｂにＮ極、外磁＄ｉ５ｃにＳ＄ｉが発生する。
すると永久磁石４には上部電磁石３からの排斥力と下部
電磁石５からの吸引力が作用し、吸気バルブ７は図に示
す下方向、すなわち開方向への移動を開始する。
上記間のタイミングと同時にエンジン１内部において計
時操作を開始し、該計時時間が予め設定された第１の設
定時間経過すると、上部コイル３ａ及び下部コイル５ａ
への通電方向を再び反転し、（ａ）に示す状態にする。
すると永久磁石４には上方向の力が作用し、吸１気バル
ブ７の下方向の移動速度を減速し、ついには吸気バルブ
７を停止せしめる。
（ｃ）は該停止位置における状態を示す。
該停止後においても上部電磁石３及び下部電磁石５の極
相を継続すると、永久磁石４には依然として上方向の力
が作用しているため、上方向すなわち閉方向へと移動し
始める。
上記第１の設定時間経過後、別に設定された第２の設定
時間経過時に再び上部コイル３ａ及び下部コイル５ａへ
の通電方向を反転させ、上部電磁石３及び下部電磁石５
における極相を（ｂ）に示す状態とし永久磁石４に対し
下方向の力を作用させる。該操作により吸気バルブ７の
上方向の移動速度が減速され、吸気バルブ７の傘部とバ
ルブシート１０との衝突が防止できる。
該減速操作に要する第３の設定時間経過時に再度上部コ
イル３ａ及び下部コイル５ａへの通電方向を反転させ永
久磁石４に上方向の力を作用させ、吸気バルブ７の傘部
とバルブシート１０とを静寂に密着せしめ、次の吸気バ
ルブ７開のタイミングが到来するまで、該状態を保持す
る。
第３図は吸気バルブ７の移動量と時間の関係を示す図で
ある。
図において、横軸は吸気バルブ７の間タイミングからの
経過時間を示し、縦軸は吸気バルブ７の閉状態から開方
向への移動距離を示す。
バルブ開の時点から第１の設定時間が経過するまでは吸
気バルブ７は開方向へと加速しながら移動する。第１の
設定時間経過後は吸気バルブ７に対し閉方向への力を作
用させることにより、減速させ最大移動位置を経て閉方
向へと運動させる。
そして、第２の設定時間経過時において吸気バルブ７の
閉方向の移動速度を減速し、減速終了と共に吸気バルブ
７に対し閉方向の力を作用させ、閉状態を保持する。
上記第１、第２、第３の各設定時間は、ＲＯＭ１ｉｂ内
に、予め各設定時間とエンジン回転数との関係テーブル
を記憶しておき、回転センサ２により検知されるエンジ
ン１の回転数と該関係テーブルからエンジン回転数に対
応する設定時間を演算することにより求められる。尚、
ＲｏＭｚｂ内に上記各設定時間とエンジン回転数との関
係テーブル以外に、予めエンジン回転数とバルブ開タイ
ミングの関係マツプを記憶しておき、エンジン１の回転
数の変化に伴ないパルプ開タイミングを変更することに
よりエンジン回転数の全領域においてエンジンの出力及
び効率を向上させることができる。またエンジン１０回
転数の高低に伴ない各気筒ごとの吸排気バルブを駆動あ
るいは停止することにより、運転する気筒数を増減する
気筒制御も可能である。
以上、本発明の一実施例を主に吸気バルブについて説明
したが、排気バルブについても同様に本発明による駆動
装置が通用できることは明白である。また本発明の精神
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、エンジンの吸排
気バルブに永久磁石を配設し、２つの固定された電磁石
により発生する磁力線との電磁力によって開閉駆勤行な
うため、小電力で高駆動力が得られる電磁力バルブ駆動
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、上部電磁石及び下部電磁石における極相を示す図、
第３図は、バルブ移動量と時間との関係を示す図である
。 １・・・エンジン、２・・・回転センサ、３・・・上部
電磁石、３ａ・・・上部コイル、３ｂ・・・内磁極、３
ｃ・・・外磁極、４・・・永久磁石、５・・・下部電磁
石、５ａ・・・下部コイル、５ｂ・・・内磁極、５Ｃ・
・・外磁極、６・・・クリップ、７・・・吸気バルブ、
８・・・バルブガイド、９・・・吸気管路、１０・・・
バルブシート、１１・・・コントロールユニット。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エンジンの吸排気バルブを電磁力により開閉駆動する電
    磁力バルブ駆動装置において、磁極の方向を一方向に並
    設せしめた第１の電磁石と、上記吸排気バルブの貫通す
    る穴を有し第１の電磁石と所定距離隔てて対向配置され
    た一方向に磁極を有する第２の電磁石と、上記吸排気バ
    ルブと連結し前記第１と第２の電磁石の間に配設された
    移動可能な永久磁石とを有することを特徴とする電磁力
    バルブ駆動装置。
JP63334959A 1988-12-28 1988-12-28 電磁力バルブ駆動装置 Expired - Lifetime JP2652802B2 (ja)

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