JPH02271012A

JPH02271012A - バルブ駆動制御装置

Info

Publication number: JPH02271012A
Application number: JP1091590A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kawamura; 英男河村
Original assignee: Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Current assignee: Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1990-11-06
Anticipated expiration: 2012-08-13
Also published as: JP2640777B2

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、エンジンの吸排気バルブの開閉駆動を電磁石
に、よる電磁力により行なうバルブ駆動制御装置であり
、特に実際の駆動状態をエンジンの回転状態から演算さ
れた駆動状態に一致させるために電磁石による開閉駆動
を制御するバルブ駆動制御装置に関する。

（従来の技術）エンジンの吸排気バルブの開閉制御を従来のカムシャフ
トによらず、バルブの軸端部に設けた磁性体を電磁石で
吸引することにより、該吸排気バルブの開閉制御を行な
う吸排気バルブの開閉駆動装置が、特開昭５８−１８３
８０５号公報、あるいは特開昭６１−７６７１３号公報
に記載されている。

（発明が解決しようとする課題）上記各公報により開示された吸排気バルブの開閉駆動装
置では、吸排気バルブへの駆動力の伝達は非接触で行な
われるため、吸排気バルブの開閉状態は外力に対して不
安定である゛が、開閉駆動中における吸排気バルブの実
際のリフト量を検知し、所望のリフト量と異なっている
場合に、電磁石への通電状態を補正し該所望のリフト量
になるような補正制御を行なっていないので、開閉制御
に対する信頼性が低いという泄題がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、外力等に
よりクランク角に対する吸排気バルブのリフト量が変化
しても、エンジンの運転状態から求められる所望のリフ
ト量に補正し、電磁力で駆動される吸排気バルブの開閉
制御に対する信頼性が高いバルブ駆動制御装置を提供し
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、エンジンの吸排気バルブを電６１１石
により開閉駆動するバルブ駆動手段と、アクセルペダル
の踏込量を検知する踏込量検知手段と、エンジンの回転
数及びクランク角を検知する回転検知手段と、吸排気バ
ルブのリフト量を検知するバルブリフ）・量検知手段と
、上記各検知手段からの信号により、上記電磁石への通
電状態を制御し、クランク角に対する吸排気バルブのリ
フト量を補正する通電量補正手段とを有することを特徴
とするバルブ駆動制御装置を提供できる。

（作用）本発明のバルブ駆動制御装置では、開閉駆動中における
吸排気バルブのリフト量を検知し、該リフト量とエンジ
ンの運転状態から求められる所望のリフト量とが異なる
場合には、吸排気バルブを駆動する電６ｎ石への通電状
態を補正し、実際のリフト量を所望のリフト量と一致さ
せるので、バルブ駆動制御装置による駆動制御の信頼性
が向上する。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面に従りて詳細に説明する
。

第１図は本発明によるバルブ駆動制御装置を示すブロッ
ク図である。

１はセラミックス等の軽量高強度材で形成された吸気バ
ルブであり、該吸気バルブ１の軸部は磁気通路２１に嵌
合しており、該磁気通路２１の軸端側外周部には円形の
永久磁石２が嵌合している。該永久磁石２は、吸気バル
ブ１の８勅方向に並設されたＮ極である磁極２２及びＳ
極である磁極２３からなる。

該永久磁石２の外周には電磁石３が配設されている。該
電磁石３は永久磁石２の磁極２２及び２３と対向し、永
久磁石２の心動方向にピッチＰの間隔で並設された４つ
の突起磁極３１・３２・３３・３４と、磁気通路２１の
外周面と対向する固定磁極３５とからなるヨーク部材、
及び突起磁極３１・３２・３３・３４の各々に巻設され
たコイル３６・３７・３８・３９とからなる。

尚、上記コイル３６・３７・３８・３９の内、コイル３
６とコイル３８及びコイル３７とコイル３９と＋４互い
に巻線方向が逆である。また、固定磁極３５には吸気バ
ルブ１のリフト量を検知し、リフト量信号を出力する位
置センサ４が設置されている。

上記回転センサ７及び位置センサ４の出力信号の他に、
エンジン６の出力軸近傍に配設され、該エンジン６０回
転数及びクランク角を検知する回転センサ７からの信号
と、アクセルペダルの踏込量を検知するアクセルセンサ
４２からの信号とは入出力インターフェイス５４を介し
てコントロールユニット５に入力される。そして、吸気
バルブ１の駆動信号が、同じく入出力インターフェイス
５４を介してコイル３６・３７・３８・３９へ出力され
る。但し、コイル３６とコイル３８へは信号Ｓ１が圧力
され、コイル３７とコイル３９へは信号Ｓ２が出力され
る。上記コントロールユニット５は人出力インターフエ
イス５４の他に、データ及び演算結果を一時記憶するＲ
ＡＭ５３、プログラム及び各種の°関係マツプを記憶す
るＲＯＭ５２、ＲＯＭ５２に記憶されたプログラムの下
に演算を行なうＣＰＵ５１．コントロールユニット５内
部の信号の流れを制御するコントロールメモリ５５など
により構成されている。

また、吸気バルブ１はバルブガイド８により軸承されて
おり、吸気口に配設されたバルブシート９と常接してい
る。そして、上記磁気通路２１とバルブガイド８との間
にはスプリング８１が設けられており、電磁石３の不稼
動時における吸気バルブ１の降下を防止している。

吸気バルブ１の駆動原理を第２図により説明する。

第２図は、吸気バルブの駆動原理を示す図である。

図の（ａ）〜（ｅ）は各々吸気バルブ１の右側を、コイ
ル３６・３７・３８・３９の記載は省略してステップ毎
に表わしている。

尚、コイル３６とコイル３８及びコイル３７とコイル３
９とは互いに巻線方向が逆であるので、常に、突起磁極
３１と突起Ｍ１ｆｉ３３及び突起磁極３２と突起磁極３
４とは互いに異る極となる。また、固定磁極３５と磁気
通路２１との間隔は微小であり、かつ吸気バルブ１の８
動により変化しないため、電磁石３と永久磁石２との間
の磁力線損失が少なく、該電磁石３と永久磁石２との間
に作用する吸引及び反発力が大となるので、吸気バルブ
１に対する駆動力が増大する。

（ａ）は、吸気バルブ１が最上部、すなわち吸気口が閉
塞されている状態を示す。

信号Ｓ１及びＳ２により、突起磁極３１と３２とにＳ極
を発生させる。すると、永久磁石２のＮ極２２と突起［
８ｉ３１との間に作用する吸引力と、永久磁石２のＳ極
２３と突起磁極３１及び３２との間に作用する反発力と
が釣合う位置で、吸気バルブ１は保持されている。

次に、信号Ｓ２の通電方向を反転させ突起磁極３２をＮ
極に変更する。すると、Ｓ極２３と突起磁極３２との間
に作用していた反発力が吸引力に逆転するため、吸気バ
ルブ１は（ｂ）に示す位置に８動する。

次に、信号Ｓ１の通電方向を反転させ突起磁極３１をＮ
極に変更すると、永久磁石２のＮ極２２と突起磁極３１
との間に作用する吸引力が反発力となり、吸気バルブ１
を（Ｃ）に示す位置に８動させる。

次に、信号Ｓ２を一旦停止した後、反転することにより
、吸気バルブ１は（ｄ）に示す位置を経て（ｅ）に示す
位置に８動じ、以下同様にして穆動を継続することがで
きる。

図に示すように、上記（ａ）〜（ｅ）の各ステップ毎に
吸気バルブ１はピッチＰに相当する距離を８動する。よ
って、該ステップ数により吸気バルブ１の８動距離を制
御することができる。

次に、本発明の作用について、第３図及び第４図により
説明する。

第３図は、本発明による装置の作用を示すフロー図であ
る。

第４図は、クランク角とバルブのリフト量との関係を示
す図であり、横軸はクランク角を示し、縦軸はバルブの
リフト量を示す。また、図において、実線で示すものが
演算により求められる関係であり、破線で示すものは位
置センサ４により測定される実際の動作を示している。

回転センサ７からの回転数信号及びクランク角信号と、
該回転数４８号及びアクセルセンサ４２からの踏込量信
号から演算されるエンジン負荷とを基にして、吸気バル
ブ１の開タイミング及び最大リフト量Ｌｖ＋を決定する
。

次に、測定される最大リフト量Ｌｖと演算による最大リ
フト量Ｌｖ、とを比較し、Ｌ　ｖ　＞　Ｌ　Ｖ　＋であ
れば、コントロールユニット５から出力される信号Ｓ１
及び信号Ｓ２を減少側へ補正し、Ｌｖ≦Ｌｖｌであれば
、該信号Ｓ１及び信号Ｓ２を増加側＼補正する。該両補
正の効果が現われない場合にはカウンタＭのカウンタ量
を増加させ、該カウンタ量が所定のカウンタ量Ｍｌを超
過するまで、補正を継続する。

最大リフト量Ｌｖへの補正効果が現われると、次に、基
準となる上死点（ＴＤＣ）でのリフト量を比較する。す
なわち、演算によるリフト量ｔ、ｐｌ　　と測定される
リフト量Ｌｐとを比較し、Ｌｐ＞Ｌｐ＋であれば、クラ
ンク角信号を基に吸気バルブ１の開閉タイミングを進角
補正する。また、Ｌｐ≦ＬＰ＋であれば、吸気バルブ１
の開閉タイミングを遅延補正する。そして、両補正の効
果が現われない場合にはＤへ進み、カウンタＮのカウン
タ量を増加させ、該カウンタ量が所定のカウンタ量Ｎ、
を超過するまで、補正を継続する。

また、上記カウンタＭ及びカウンタＮのカウンタ量が各
所定のカウンタ量Ｍ１及びＮｌを超過すると故障信号を
出力する。

以上、吸気バルブについての一実施例を説明したが排気
バルブについても同様に実施でき、あるいは本発明の精
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、開閉駆動中にお
ける吸排気バルブのリフト量を検知し、該リフト量とエ
ンジンの運転状態から求められる所望のリフト量とが異
なる場合には、吸排気バルブを駆動する電磁石への通電
状態を補正し、実際のリフト量を所望のリフト量と一致
させるので、吸排気バルブの駆動制御に対する信頼性が
高いバルブ駆動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、吸気バルブの駆動原理を示す図、第３図は゛、本願
装置の作用を示すフロー図、第４図は、クランク角とバ
ルブリフト量の関係を示す図である。１・・・吸気バルブ、２・・・永久磁石、３・・・電磁
石、４・・・位置センサ、５・・・コントロールユニッ
ト、６・・・エンジン、７・・・回転センサ、４２・・
・アクセルセンサ。

Claims

【特許請求の範囲】

エンジンの吸排気バルブを電磁石により開閉駆動するバ
ルブ駆動手段と、アクセルペダルの踏込量を検知する踏
込量検知手段と、エンジンの回転数及びクランク角を検
知する回転検知手段と、吸排気バルブのリフト量を検知
するバルブリフト量検知手段と、上記各検知手段からの
信号により、上記電磁石への通電状態を制御し、クラン
ク角に対する吸排気バルブのリフト量を補正する通電量
補正手段とを有することを特徴とするバルブ駆動制御装
置。