JPH0480202B2 - - Google Patents
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- JPH0480202B2 JPH0480202B2 JP22112182A JP22112182A JPH0480202B2 JP H0480202 B2 JPH0480202 B2 JP H0480202B2 JP 22112182 A JP22112182 A JP 22112182A JP 22112182 A JP22112182 A JP 22112182A JP H0480202 B2 JPH0480202 B2 JP H0480202B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve timing
- camshaft
- electric drive
- control circuit
- control
- Prior art date
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Links
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 8
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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Classifications
-
- 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
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
- F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
- F01L1/34403—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
- F01L1/34406—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft the helically teethed sleeve being located in the camshaft driving pulley
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、エンジン運転条件に応じた多段階の
バルブタイミング制御を行うことができる装置に
関する。
バルブタイミング制御を行うことができる装置に
関する。
可変バルブタイミング機構としては種々のタイ
プのものがあるが例えば本出願人の提案に係るカ
ム軸側のインナスリーブとタイミングプーリ側の
アウタスリーブとに近接する一対のスリツトを設
けたものがある。その一対のスリツトは相互に傾
斜する方向に延びそのスリツト内にはローラベア
リングが設置される。ローラベアリングはカム軸
方向に移動可能な筒状移動体により担持される。
回転駆動モータは、その出力軸上のねじ部及びこ
れに係合するナツトより成る回転運動−直線運動
変換手段を介し前記移動体に連結される。制御回
路によつて制御されるモータの回転方向に応じて
交差スリツト内をローラベアリングはカム軸方向
に移動しこれが一対のスリーブの相対回転を惹起
させる。その結果バルブタイミングが、モータの
一方向への回転極限位置と他方向への回転極限位
置との間で２段階に変化する。
プのものがあるが例えば本出願人の提案に係るカ
ム軸側のインナスリーブとタイミングプーリ側の
アウタスリーブとに近接する一対のスリツトを設
けたものがある。その一対のスリツトは相互に傾
斜する方向に延びそのスリツト内にはローラベア
リングが設置される。ローラベアリングはカム軸
方向に移動可能な筒状移動体により担持される。
回転駆動モータは、その出力軸上のねじ部及びこ
れに係合するナツトより成る回転運動−直線運動
変換手段を介し前記移動体に連結される。制御回
路によつて制御されるモータの回転方向に応じて
交差スリツト内をローラベアリングはカム軸方向
に移動しこれが一対のスリーブの相対回転を惹起
させる。その結果バルブタイミングが、モータの
一方向への回転極限位置と他方向への回転極限位
置との間で２段階に変化する。
可変バルブタイミング機構を備えている場合、
バルブタイミングは一定ではなくエンジンの運転
状態によつて変化する。即ち、可変バルブタイミ
ング機構は制御回路からの制御信号を受ける電動
モータ等の駆動手段を備えており、制御回路から
のバルブタイミグ制御信号により駆動モータは所
期のバルブタイミングへの制御を行う。ところ
が、バツテり電圧が規定より下がると、電動モー
タにより充分な駆動力が得られず、制御回路によ
り設定されるバルブタイミングが得られず、バル
ブタイミングが変動するおそれがある。
バルブタイミングは一定ではなくエンジンの運転
状態によつて変化する。即ち、可変バルブタイミ
ング機構は制御回路からの制御信号を受ける電動
モータ等の駆動手段を備えており、制御回路から
のバルブタイミグ制御信号により駆動モータは所
期のバルブタイミングへの制御を行う。ところ
が、バツテり電圧が規定より下がると、電動モー
タにより充分な駆動力が得られず、制御回路によ
り設定されるバルブタイミングが得られず、バル
ブタイミングが変動するおそれがある。
本発明はバツテリ電圧の低下に係わらず、バル
ブタイミングの変動を防止することを目的とす
る。
ブタイミングの変動を防止することを目的とす
る。
この目的を達成するため、本発明の内燃機関の
バルブタイミング制御装置は、 可変バルブタイミング機構と、制御回路とより
成り、 可変バルブタイミング機構は、制御回路からの
制御信号を受ける電動式駆動手段と、該電動式駆
動手段の出力軸の運動をカム軸の軸線に平行な方
向に伝達する伝動手段と、該伝動手段に連結さ
れ、かつカム軸と同軸に回転可能に設けられてク
ランク軸に連結される回転被駆動部材の、カム軸
に対する相対角度位置としてのバルブタイミング
を制御する相対角度制御手段とより成り、前記制
御回路からの制御信号に応じて電動式駆動手段は
前記伝動手段を介して前記相対角度制御手段によ
るバルブタイミングを多段階に制御し、 前記制御回路は、 電源電圧が所定値以上あるか否かの判定を行う
手段と、 電源電圧が所定値以上と判定したときは、機関
の運転条件に応じたバルブタイミングが得られる
ように電動式駆動手段への制御信号を形成する手
段と、 電源電圧が所定値以下と判定したときは最も遅
れ側のバルブタイミングが得られるように電動式
駆動手段への制御信号を形成する手段とより成
る。
バルブタイミング制御装置は、 可変バルブタイミング機構と、制御回路とより
成り、 可変バルブタイミング機構は、制御回路からの
制御信号を受ける電動式駆動手段と、該電動式駆
動手段の出力軸の運動をカム軸の軸線に平行な方
向に伝達する伝動手段と、該伝動手段に連結さ
れ、かつカム軸と同軸に回転可能に設けられてク
ランク軸に連結される回転被駆動部材の、カム軸
に対する相対角度位置としてのバルブタイミング
を制御する相対角度制御手段とより成り、前記制
御回路からの制御信号に応じて電動式駆動手段は
前記伝動手段を介して前記相対角度制御手段によ
るバルブタイミングを多段階に制御し、 前記制御回路は、 電源電圧が所定値以上あるか否かの判定を行う
手段と、 電源電圧が所定値以上と判定したときは、機関
の運転条件に応じたバルブタイミングが得られる
ように電動式駆動手段への制御信号を形成する手
段と、 電源電圧が所定値以下と判定したときは最も遅
れ側のバルブタイミングが得られるように電動式
駆動手段への制御信号を形成する手段とより成
る。
本発明の作動においては、バツテリ電圧の低下
時は、バルブタイミングは最も遅れ側に制御され
る。即ち、バルブタイミングが最も遅れ側の場合
有効圧縮比は最も小さくなる方向なので、バツテ
リ電圧が低下していても、このバルブタイミング
に確実に制御することができ、最終的にはこのバ
ルブタイミングに保持することができ、バルブタ
イミングの変動を防止することができる。
時は、バルブタイミングは最も遅れ側に制御され
る。即ち、バルブタイミングが最も遅れ側の場合
有効圧縮比は最も小さくなる方向なので、バツテ
リ電圧が低下していても、このバルブタイミング
に確実に制御することができ、最終的にはこのバ
ルブタイミングに保持することができ、バルブタ
イミングの変動を防止することができる。
以下添付図面によつて説明すると、１はシリン
ダブロツク、２はシリンダヘツド、３はシリンダ
ヘツドカバー、４は吸気管、６はスロツトル弁、
８は排気管である。１０はクランク軸でコネクテ
イングロツド１２を介しピストン１４に連結され
る。カム軸１８上にカム２０が形成され、カム２
０はロツカアーム２２，２３を介して吸気弁２
４、排気弁２５にバルブスプリング２６に抗して
作用する。カム軸１８の一端に回転比駆動部材と
してのタイミングプーリ２８が相対回転可能に位
置し、タイミングベルト３０を介してクランク軸
１０上のプーリ３２に巻掛けられている。タイミ
ングプーリ２８とカム軸１８とは本発明に係る可
変バルブタイミング機構３４によつて連結され
る。
ダブロツク、２はシリンダヘツド、３はシリンダ
ヘツドカバー、４は吸気管、６はスロツトル弁、
８は排気管である。１０はクランク軸でコネクテ
イングロツド１２を介しピストン１４に連結され
る。カム軸１８上にカム２０が形成され、カム２
０はロツカアーム２２，２３を介して吸気弁２
４、排気弁２５にバルブスプリング２６に抗して
作用する。カム軸１８の一端に回転比駆動部材と
してのタイミングプーリ２８が相対回転可能に位
置し、タイミングベルト３０を介してクランク軸
１０上のプーリ３２に巻掛けられている。タイミ
ングプーリ２８とカム軸１８とは本発明に係る可
変バルブタイミング機構３４によつて連結され
る。
可変バルブタイミング機構３４は第２図にその
構成が示される。可変バルブタイミング機構３４
は、本発明によれば、後述の制御回路６０からの
制御信号を受ける電動式駆動手段と、該電動式駆
動手段の出力軸の運動をカム軸の軸線に平行な方
向に伝達する伝動手段と、該伝動手段に連結さ
れ、かつカム軸と同軸に回転可能に設けられてク
ランク軸に連結される回転被駆動部材（実施例で
はタイミングプーリ２８）の、カム軸に対する相
対角度位置としてのバルブタイミングを制御する
相対角度制御手段とより成る。まず、相対角度制
御手段について説明すると、カム軸１８の一端に
インナスリーブ３６がボルト３７によつて固設さ
れる。前記のタイミングプーリ２８はこのインナ
スリーブ３６上に軸受３９によつて取付けられ
る。タイミングプーリ２８のボス部からはインナ
スリーブ３６と同軸となるようにアウタスリーブ
３８が一体に延びている。インナスリーブ３６と
アウタスリーブ３８とは近接するスリツト４０及
び４２を備える。第３図の如くその一方４０は真
直ぐであるが他方４２は傾斜しており、その結果
相互に交差する関係にある。スリツト４０及び４
２内には夫々ベアリング４４及び４６が位置して
いる。ベアリング４４及び４６は、カム軸の方向
に沿つて往復する筒状の移動体４８から半径方向
に一体に延びる軸部４８′上に軸支されている。
以上の、インナスリーブ３６、ボルト３７、軸
受３９、アウタスリーブ３８、スリツト４０，４
２、ベアリング４４，４６、及び移動体４８が本
発明の相対角度制御手段を構成する。
構成が示される。可変バルブタイミング機構３４
は、本発明によれば、後述の制御回路６０からの
制御信号を受ける電動式駆動手段と、該電動式駆
動手段の出力軸の運動をカム軸の軸線に平行な方
向に伝達する伝動手段と、該伝動手段に連結さ
れ、かつカム軸と同軸に回転可能に設けられてク
ランク軸に連結される回転被駆動部材（実施例で
はタイミングプーリ２８）の、カム軸に対する相
対角度位置としてのバルブタイミングを制御する
相対角度制御手段とより成る。まず、相対角度制
御手段について説明すると、カム軸１８の一端に
インナスリーブ３６がボルト３７によつて固設さ
れる。前記のタイミングプーリ２８はこのインナ
スリーブ３６上に軸受３９によつて取付けられ
る。タイミングプーリ２８のボス部からはインナ
スリーブ３６と同軸となるようにアウタスリーブ
３８が一体に延びている。インナスリーブ３６と
アウタスリーブ３８とは近接するスリツト４０及
び４２を備える。第３図の如くその一方４０は真
直ぐであるが他方４２は傾斜しており、その結果
相互に交差する関係にある。スリツト４０及び４
２内には夫々ベアリング４４及び４６が位置して
いる。ベアリング４４及び４６は、カム軸の方向
に沿つて往復する筒状の移動体４８から半径方向
に一体に延びる軸部４８′上に軸支されている。
以上の、インナスリーブ３６、ボルト３７、軸
受３９、アウタスリーブ３８、スリツト４０，４
２、ベアリング４４，４６、及び移動体４８が本
発明の相対角度制御手段を構成する。
５０は電動式駆動手段としてのステツプモータ
であり、伝動手段を介して移動体４８に連結され
る。
であり、伝動手段を介して移動体４８に連結され
る。
この伝動手段はいわゆるリサーキユレーテイン
グポールねじとして構成される。即ち、モータ５
０の出力軸５０′上に外ねじが切られ、ナツト５
２には無端の内ねじが切られ、ボール５４がこれ
らのねじ条間に位置している。モータ５０のハウ
ジングから延びるガイド棒５１はナツト５２に形
成されるカム軸方向ガイド溝５２′と嵌合してい
る。かかる構造よりして、モータ５０の出力軸５
０′の回転運動がナツト５２の直線運動に変換さ
れることは明らかであろう。ナツト５２はベアリ
ング５５を介して移動体４８に連結され、ベアリ
ング４４及び４６がカム軸方向に駆動される。
グポールねじとして構成される。即ち、モータ５
０の出力軸５０′上に外ねじが切られ、ナツト５
２には無端の内ねじが切られ、ボール５４がこれ
らのねじ条間に位置している。モータ５０のハウ
ジングから延びるガイド棒５１はナツト５２に形
成されるカム軸方向ガイド溝５２′と嵌合してい
る。かかる構造よりして、モータ５０の出力軸５
０′の回転運動がナツト５２の直線運動に変換さ
れることは明らかであろう。ナツト５２はベアリ
ング５５を介して移動体４８に連結され、ベアリ
ング４４及び４６がカム軸方向に駆動される。
５６はケースであり一端でボルト５７によつて
タイミングプーリ２８のハブ部に固定され、他端
はベアリング５８によつてモータハウジングに回
転自在に連結される。５９はタイミングベルトカ
バーであり、本発明の可変バルブタイミング機構
３４をも含めてタイミングベルト３０を収納して
いる。
タイミングプーリ２８のハブ部に固定され、他端
はベアリング５８によつてモータハウジングに回
転自在に連結される。５９はタイミングベルトカ
バーであり、本発明の可変バルブタイミング機構
３４をも含めてタイミングベルト３０を収納して
いる。
クランク軸１０の回転はタイミングプーリ３
２、タイミングベルト３０を介してタイミングプ
ーリ２８に伝えられる。タイミングプーリ２８の
回転は、これに一体なアウタスリーブ３８のスリ
ツト４２内に位置するローラベアリング４６を介
して、軸部４８′に伝えられる。軸部４８′の回転
は、スリツト４０内に位置するローラベアリング
４４よりインナスリーブ３６に伝わり、カム軸１
８は回転駆動される。カム軸１８上のカム２０が
山のところに来るとロツカアーム２２，２３を介
してバルブ２４，２５のステムを押し、バルブス
プリング２６に抗してバルブ２４，２５の開弁を
行う。
２、タイミングベルト３０を介してタイミングプ
ーリ２８に伝えられる。タイミングプーリ２８の
回転は、これに一体なアウタスリーブ３８のスリ
ツト４２内に位置するローラベアリング４６を介
して、軸部４８′に伝えられる。軸部４８′の回転
は、スリツト４０内に位置するローラベアリング
４４よりインナスリーブ３６に伝わり、カム軸１
８は回転駆動される。カム軸１８上のカム２０が
山のところに来るとロツカアーム２２，２３を介
してバルブ２４，２５のステムを押し、バルブス
プリング２６に抗してバルブ２４，２５の開弁を
行う。
ステツプモータ５０が駆動されると、その出力
軸５０′が回りナツト５２は第２図のＡ又はＢ方
向に動く。そのため、ナツト５２と一緒に動く移
動体４８の軸部上に設けたローラベアリング４４
及び４６も同方向に夫々のスリツト４０及び４２
内を動く。スリツト４０及び４２は第３図の如く
相互に交差しているためベアリング４４及び４６
のカム軸方向における直線運動はインナスリーブ
３６とアウタスリーブ３８との、第３図のＣ又は
Ｄ方向における相対回転に変換される。従つて、
被駆動側であるインナスリーブ３６に連結された
カム軸１８の、駆動側であるアウタスリーブ３８
即ちタイミングプーリ２８更にはクランク軸１０
に対する位相は変化する。そのため、バルブ２
４，２５にカム２０が作用するときのクランク角
度位置であるバルブタイミングが可変となる。そ
のバルブタイミングはカム軸方向における移動体
４８の位置、換言すれば基準位置からのステツプ
モータ５０の回転角度に応じて定められる。
軸５０′が回りナツト５２は第２図のＡ又はＢ方
向に動く。そのため、ナツト５２と一緒に動く移
動体４８の軸部上に設けたローラベアリング４４
及び４６も同方向に夫々のスリツト４０及び４２
内を動く。スリツト４０及び４２は第３図の如く
相互に交差しているためベアリング４４及び４６
のカム軸方向における直線運動はインナスリーブ
３６とアウタスリーブ３８との、第３図のＣ又は
Ｄ方向における相対回転に変換される。従つて、
被駆動側であるインナスリーブ３６に連結された
カム軸１８の、駆動側であるアウタスリーブ３８
即ちタイミングプーリ２８更にはクランク軸１０
に対する位相は変化する。そのため、バルブ２
４，２５にカム２０が作用するときのクランク角
度位置であるバルブタイミングが可変となる。そ
のバルブタイミングはカム軸方向における移動体
４８の位置、換言すれば基準位置からのステツプ
モータ５０の回転角度に応じて定められる。
上述の構造によりモータ５０の回転に応じて連
続的に変化したバルブタイミングが取り得ること
が明らかであるが、本発明ではこのことに着目し
エンジン運転条件に応じてステツプモータの回転
角度を変え、多段階でバルブタイミングを制御し
ようとしており、その原理は次の通りである。即
ちバルブタイミングは、エンジンの運転条件、例
えばエンジン回転数Ne、負荷を代表する吸気管
圧力Pb、水温THW等で定まり、例えばNeとPb
とについていえば第４図の如く等高線v1，v2，…
に従つて変化する。第４図の様な等高線はテーブ
ルとしてコンピユータのメモリに記憶されてお
り、機関の運転中に実測される回転数Ne、吸気
管圧力Pb等よりテーブル中の一点が目標バルブ
タイミング位置として計算設定され、この目標値
と実際のバルブタイミング位置との偏差が計算さ
れ、その偏差に相当したステツプ分だけステツプ
モータ５０を回転させ、これによつて、バルブタ
イミングは常に目標値に維持することができる。
この場合、バツテリＢの電圧が低いときは上述の
制御を行つても誤動作のおそれがある。そこで本
発明では、バツテリ電圧が所定値以上かどうかを
常に監視し、是であれば上述の制御を行うが、非
であればこの制御は行わずに、バルブタイミング
は固定の値、例えば最も遅れたタイミングに設定
している。以下このようなステツプモータの回転
制御を実現する構成について説明する。
続的に変化したバルブタイミングが取り得ること
が明らかであるが、本発明ではこのことに着目し
エンジン運転条件に応じてステツプモータの回転
角度を変え、多段階でバルブタイミングを制御し
ようとしており、その原理は次の通りである。即
ちバルブタイミングは、エンジンの運転条件、例
えばエンジン回転数Ne、負荷を代表する吸気管
圧力Pb、水温THW等で定まり、例えばNeとPb
とについていえば第４図の如く等高線v1，v2，…
に従つて変化する。第４図の様な等高線はテーブ
ルとしてコンピユータのメモリに記憶されてお
り、機関の運転中に実測される回転数Ne、吸気
管圧力Pb等よりテーブル中の一点が目標バルブ
タイミング位置として計算設定され、この目標値
と実際のバルブタイミング位置との偏差が計算さ
れ、その偏差に相当したステツプ分だけステツプ
モータ５０を回転させ、これによつて、バルブタ
イミングは常に目標値に維持することができる。
この場合、バツテリＢの電圧が低いときは上述の
制御を行つても誤動作のおそれがある。そこで本
発明では、バツテリ電圧が所定値以上かどうかを
常に監視し、是であれば上述の制御を行うが、非
であればこの制御は行わずに、バルブタイミング
は固定の値、例えば最も遅れたタイミングに設定
している。以下このようなステツプモータの回転
制御を実現する構成について説明する。
６０はそのようなバルブタイミング制御を行う
制御回路でありマイクロコンピユータとしての機
能を持つ。制御回路６０には種々の運転条件検知
センサ群からの信号が入力している。吸気管圧力
センサ６２は吸気管４に設けられ吸気管圧力Pb
を検知する。回転数センサ６４はクランク軸上に
設けた検知片６４′の位置に応じたパルス信号を
発生する。また水温センサ６６はシリンダブロツ
ク１のところに設けられ冷却水温を検知する。
制御回路でありマイクロコンピユータとしての機
能を持つ。制御回路６０には種々の運転条件検知
センサ群からの信号が入力している。吸気管圧力
センサ６２は吸気管４に設けられ吸気管圧力Pb
を検知する。回転数センサ６４はクランク軸上に
設けた検知片６４′の位置に応じたパルス信号を
発生する。また水温センサ６６はシリンダブロツ
ク１のところに設けられ冷却水温を検知する。
制御回路６０はこれらのセンサ群６２，６４，
６６からの信号を処理しステツプモータ５０の駆
動信号を形成する。
６６からの信号を処理しステツプモータ５０の駆
動信号を形成する。
第５図は制御回路６０の大略をブロツク図とし
て示すものである。入出力ポート６８は吸気管圧
力センサ６２、回転数センサ６４及び水温センサ
６６からの信号を受ける。出力ポート７０は、ラ
ツチ回路７２、ゲート７４を介してステツプモー
タ５０のステータコイルに結線される。図示しな
いがステツプモータ５０は、複数の励磁コイルを
持ち、磁化すべき励磁コイルを順次選択すること
により、所定方向に１ステツプ毎に回転する。ゲ
ート７４は、そのような複数の励磁コイルのうち
の磁化すべき一部の励磁コイルを選択する役目を
持つ。また、ラツチ回路７２は、ステツプモータ
５０の回転すべき方向および回転すべきステツプ
数をマイクロコンピユータより指令を受け、それ
を実行するようゲート７４の開閉命令を所定シー
ケンスに従つて出力する役目を負う。尚、ステツ
プモータ５０の詳細構造については、本発明特徴
と無関係であるから、ここでは詳しく述べない
が、もし必要であれば本出願人の出願に係る特願
昭56−8147号特開昭57−124047号公報参照、）の
願書に添附した明細書及び図面の記載を参照され
たい。
て示すものである。入出力ポート６８は吸気管圧
力センサ６２、回転数センサ６４及び水温センサ
６６からの信号を受ける。出力ポート７０は、ラ
ツチ回路７２、ゲート７４を介してステツプモー
タ５０のステータコイルに結線される。図示しな
いがステツプモータ５０は、複数の励磁コイルを
持ち、磁化すべき励磁コイルを順次選択すること
により、所定方向に１ステツプ毎に回転する。ゲ
ート７４は、そのような複数の励磁コイルのうち
の磁化すべき一部の励磁コイルを選択する役目を
持つ。また、ラツチ回路７２は、ステツプモータ
５０の回転すべき方向および回転すべきステツプ
数をマイクロコンピユータより指令を受け、それ
を実行するようゲート７４の開閉命令を所定シー
ケンスに従つて出力する役目を負う。尚、ステツ
プモータ５０の詳細構造については、本発明特徴
と無関係であるから、ここでは詳しく述べない
が、もし必要であれば本出願人の出願に係る特願
昭56−8147号特開昭57−124047号公報参照、）の
願書に添附した明細書及び図面の記載を参照され
たい。
入出力ポート６８及び７０はバス８０によつて
マイクロコンピユータシステムの構成要素であ
る、マイクロプロセシングユニツト８２
（MPU）、リードオンリメモリ８４（ROM）、ラ
ンダムアクセスメモリ８６（RAM）に結線され
る。８８はクロツク信号発生器（CLOCK）であ
る。ROM８４には、前に概観したような本発明
のバルブタイミング切替制御を実現するルーチン
がプログラムの形で格納されている。MPU８２
は、ROM８４のかかる記憶内容に従つて、バル
ブタイミング制御を行う。
マイクロコンピユータシステムの構成要素であ
る、マイクロプロセシングユニツト８２
（MPU）、リードオンリメモリ８４（ROM）、ラ
ンダムアクセスメモリ８６（RAM）に結線され
る。８８はクロツク信号発生器（CLOCK）であ
る。ROM８４には、前に概観したような本発明
のバルブタイミング切替制御を実現するルーチン
がプログラムの形で格納されている。MPU８２
は、ROM８４のかかる記憶内容に従つて、バル
ブタイミング制御を行う。
このプログラムは第６図にフローチヤートとし
て示されており、以下このフローチヤートについ
て順を追つて説明する。
て示されており、以下このフローチヤートについ
て順を追つて説明する。
第６図において９４はこのルーチンの開始を示
し、所定時間毎に実行される割込ルーチンであ
る。
し、所定時間毎に実行される割込ルーチンであ
る。
この割込間隔は、ステツプモータ５０が１ステ
ツプ回転すべきという指令を受けてから、その指
令を完全に実示するに十分な時間に設定される。
ツプ回転すべきという指令を受けてから、その指
令を完全に実示するに十分な時間に設定される。
MPU８２にこの時間割込要求が入ると、この
割込ルーチンが実行に移り、先ずステツプONフ
ラグの判定を行い、Noであれば98に進む。98で
はMPU８２はRAM８６の所定エリアに格納さ
れたバツテリＢの電圧データを取り込み、電圧が
所定値例えば10Vより大きいか否か判定する。
Yesであれば正常と考え、102に進む。102ではバ
ルブタイミング目標値Vstepの演算を行う。即
ち、MPU８２は、RAM８６の所定エリアに格
納されている圧力センサ６２からの吸気管圧力
Pbのデータ及び回転数センサ６４からの回転数
Neのデータ、更には水温センサ６６からの水温
THWのデータを取込む。ROM８４には、第４
図の如き等高線データがテーブルとして記録され
ており、MPU８２は実測した圧力Pb及び回転数
Neのデータよりそのときの目標バルブタイミン
グを例えばステツプモータの、基準位置よりの回
転角Vstepとして計算する。そしてそのときの水
温THWに応じ必要な補正を行う。
割込ルーチンが実行に移り、先ずステツプONフ
ラグの判定を行い、Noであれば98に進む。98で
はMPU８２はRAM８６の所定エリアに格納さ
れたバツテリＢの電圧データを取り込み、電圧が
所定値例えば10Vより大きいか否か判定する。
Yesであれば正常と考え、102に進む。102ではバ
ルブタイミング目標値Vstepの演算を行う。即
ち、MPU８２は、RAM８６の所定エリアに格
納されている圧力センサ６２からの吸気管圧力
Pbのデータ及び回転数センサ６４からの回転数
Neのデータ、更には水温センサ６６からの水温
THWのデータを取込む。ROM８４には、第４
図の如き等高線データがテーブルとして記録され
ており、MPU８２は実測した圧力Pb及び回転数
Neのデータよりそのときの目標バルブタイミン
グを例えばステツプモータの、基準位置よりの回
転角Vstepとして計算する。そしてそのときの水
温THWに応じ必要な補正を行う。
次の104では、MPU８２はRAM８６の所定エ
リアに格納されている現在のステツプモータの回
転角位置Vpositを取り込み、上述の如く計算さ
れた目標値Vstepから減算する。この減算結果
STEPは目標値に対するバルブタイミングの偏差
をステツプモータの回転すべきステツプ数として
表わしたものである。
リアに格納されている現在のステツプモータの回
転角位置Vpositを取り込み、上述の如く計算さ
れた目標値Vstepから減算する。この減算結果
STEPは目標値に対するバルブタイミングの偏差
をステツプモータの回転すべきステツプ数として
表わしたものである。
106では、STEP＝０か否かの判定を行う。
Yesであればバルブタイミングが目標値からず
れていないと認識し、108に分岐しメインルーチ
ンに戻る。Noであればバルブタイミングが目標
値からずれていると考えられ、ステツプONフラ
グを１とセツト後110のステツプに入る。110で
は、STEP＞０か否かを判定する。Yesであれ
ば、ステツプモータ５０を正転させる方向に修正
すべきと認識し、112で回転方向標示フラグDIR
“０”とする。またNoであれば、ステツプモータ
５０を逆転する方向に修正すべきと認識し、114
で回転方向表示フラグDIRを“１”とする。
れていないと認識し、108に分岐しメインルーチ
ンに戻る。Noであればバルブタイミングが目標
値からずれていると考えられ、ステツプONフラ
グを１とセツト後110のステツプに入る。110で
は、STEP＞０か否かを判定する。Yesであれ
ば、ステツプモータ５０を正転させる方向に修正
すべきと認識し、112で回転方向標示フラグDIR
“０”とする。またNoであれば、ステツプモータ
５０を逆転する方向に修正すべきと認識し、114
で回転方向表示フラグDIRを“１”とする。
この場合、104で計算される、ステツプモータ
の回転すべきステツプ数STEPは負となるから、
116で絶対値をとり正符号に変換する。
の回転すべきステツプ数STEPは負となるから、
116で絶対値をとり正符号に変換する。
次の118のステツプではDIRが１か否かの判定
を行う。Yesであればステツプモータ５０は逆転
すべきであり120で逆転処理を行う。MPU８２は
出力ポート７０にステツプモータを現在位置より
１ステツプだけ逆転させるためのデジタル信号を
書き込む。この書き込み内容はラツチ回路７２で
保持され、ゲート７４はラツチ回路７２の内容に
従つて開閉されステツプモータ５０の各励磁コイ
ルは現在位置から１ステツプ逆転するように励磁
される。
を行う。Yesであればステツプモータ５０は逆転
すべきであり120で逆転処理を行う。MPU８２は
出力ポート７０にステツプモータを現在位置より
１ステツプだけ逆転させるためのデジタル信号を
書き込む。この書き込み内容はラツチ回路７２で
保持され、ゲート７４はラツチ回路７２の内容に
従つて開閉されステツプモータ５０の各励磁コイ
ルは現在位置から１ステツプ逆転するように励磁
される。
もし、118でNoの判定であればステツプモータ
５０は正転すべきであり１２２で正転処理が行わ
れる。即ち、出力ポート７０にはステツプモータ
５０を現在位置から１ステツプ正転させるような
デジタル信号が現われラツチ回路は７２その内容
を保持し、ゲート７４はステツプモータを１ステ
ツプ正転するよう開閉される。
５０は正転すべきであり１２２で正転処理が行わ
れる。即ち、出力ポート７０にはステツプモータ
５０を現在位置から１ステツプ正転させるような
デジタル信号が現われラツチ回路は７２その内容
を保持し、ゲート７４はステツプモータを１ステ
ツプ正転するよう開閉される。
次に割込みが開始されると、96ではステツプ
ONフラグが１であるから、Yesと判定され、130
に進み、ここではSTEPから１引いたものを
STEPとする。132ではSTEP＝０か否かが判定
され、０でなければNoに分岐し、118以下の処理
が行われる。
ONフラグが１であるから、Yesと判定され、130
に進み、ここではSTEPから１引いたものを
STEPとする。132ではSTEP＝０か否かが判定
され、０でなければNoに分岐し、118以下の処理
が行われる。
104で計算された偏差分に一致したステツプ数
だけステツプモータが回転すると、132での判定
結果がYesとなり、134に進む。134ではMPU８
２は出力ポート７０にステツプモータ５０をその
位置に停止させる指令を送り、ラツチ７２はその
内容を保持し、ゲート７４はステツプモータ５０
をその位置に保持するよう駆動される。
だけステツプモータが回転すると、132での判定
結果がYesとなり、134に進む。134ではMPU８
２は出力ポート７０にステツプモータ５０をその
位置に停止させる指令を送り、ラツチ７２はその
内容を保持し、ゲート７４はステツプモータ５０
をその位置に保持するよう駆動される。
136はステツプONフラグのリセツトを示す。
98のステツプでバツテリ電圧が所定値以下と判
定すればNoに分岐する。次いで140では、バルブ
タイミングの目標値Vstepを０、即ち、第２図で
移動体４８が最も左側に移動した遅れ側のバルブ
タイミングに設定される。そのため、104以下の
ルーチンの実行によつてステツプモータ５０はそ
の位置までのステツプ数だけ逆転される。
定すればNoに分岐する。次いで140では、バルブ
タイミングの目標値Vstepを０、即ち、第２図で
移動体４８が最も左側に移動した遅れ側のバルブ
タイミングに設定される。そのため、104以下の
ルーチンの実行によつてステツプモータ５０はそ
の位置までのステツプ数だけ逆転される。
以上述べたように本発明ではエンジン運転条件
に応じてステツプモータを駆動することによりバ
ルブタイミングを最適に設定できると共に、バツ
テリ電圧の低いときはそのような制御を行わず、
遅れ側の固定の値に設定することにより、誤差動
を防止し、エンジン性能の悪化を防止することが
できる。
に応じてステツプモータを駆動することによりバ
ルブタイミングを最適に設定できると共に、バツ
テリ電圧の低いときはそのような制御を行わず、
遅れ側の固定の値に設定することにより、誤差動
を防止し、エンジン性能の悪化を防止することが
できる。
第１図は本発明に係る内燃機関の全体概略図第
２図は可変バルブタイミング機構のカム軸方向断
面詳細図、第３図は第２図の方向矢視図、第４
図はエンジン回転数及び吸気管圧力の組み合せに
対するバルブタイミングの要求特性を示す線図、
第５図は制御回路のブロツク図、第６図は本発明
のソフトウエア構成を示すフローチヤート図。 １０……クランク軸、１８……カム軸、２４…
…吸気弁、２５……排気弁、３４……可変バルブ
タイミング機構、３６……インナスリーブ、３８
……アウタスリーブ、４０，４２……スリツト、
４４，４６……ローラベアリング、５０……ステ
ツプモータ、６０……制御回路、６２……圧力セ
ンサ、６４……回転数センサ、６６……水温セン
サ。
２図は可変バルブタイミング機構のカム軸方向断
面詳細図、第３図は第２図の方向矢視図、第４
図はエンジン回転数及び吸気管圧力の組み合せに
対するバルブタイミングの要求特性を示す線図、
第５図は制御回路のブロツク図、第６図は本発明
のソフトウエア構成を示すフローチヤート図。 １０……クランク軸、１８……カム軸、２４…
…吸気弁、２５……排気弁、３４……可変バルブ
タイミング機構、３６……インナスリーブ、３８
……アウタスリーブ、４０，４２……スリツト、
４４，４６……ローラベアリング、５０……ステ
ツプモータ、６０……制御回路、６２……圧力セ
ンサ、６４……回転数センサ、６６……水温セン
サ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 可変バルブタイミング機構と、制御回路とよ
り成り、 可変バルブタイミング機構は、制御回路からの
制御信号を受ける電動式駆動手段と、該電動式駆
動手段の出力軸の運動をカム軸の軸線に平行な方
向に伝達する伝動手段と、該伝動手段に連結さ
れ、かつカム軸と同軸に回転可能に設けられてク
ランク軸に連結される回転被駆動部材の、カム軸
に対する相対角度位置としてのバルブタイミング
を制御する相対角度制御手段とより成り、前記制
御回路からの制御信号に応じて電動式駆動手段は
前記伝動手段を介して前記相対角度制御手段によ
るバルブタイミングを多段階に制御し、 前記制御回路は、 電源電圧が措定値以上あるか否かの判定を行う
手段と、 電源電圧が所定値以上と判定したときは、機関
の運転条件に応じたバルブタイミングが得られる
ように電動式駆動手段への制御信号を形成する手
段と、 電源電圧が所定値以下と判定したときは最も遅
れ側のバルブタイミングが得られるように電動式
駆動手段への制御信号を形成する手段とより成る
内燃機関のバルブタイミング制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57221121A JPS59113222A (ja) | 1982-12-18 | 1982-12-18 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57221121A JPS59113222A (ja) | 1982-12-18 | 1982-12-18 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59113222A JPS59113222A (ja) | 1984-06-29 |
| JPH0480202B2 true JPH0480202B2 (ja) | 1992-12-18 |
Family
ID=16761796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57221121A Granted JPS59113222A (ja) | 1982-12-18 | 1982-12-18 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59113222A (ja) |
-
1982
- 1982-12-18 JP JP57221121A patent/JPS59113222A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59113222A (ja) | 1984-06-29 |
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