JPH0534493B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0534493B2 JPH0534493B2 JP59020748A JP2074884A JPH0534493B2 JP H0534493 B2 JPH0534493 B2 JP H0534493B2 JP 59020748 A JP59020748 A JP 59020748A JP 2074884 A JP2074884 A JP 2074884A JP H0534493 B2 JPH0534493 B2 JP H0534493B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve timing
- camshaft
- ignition key
- motor
- turned
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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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
- F01L1/348—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 by means acting on timing belts or chains
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】
技術分野
本発明は、運転条件に適合したバルブタイミン
グを得ることができる可変バルブタイミング機構
を備えた内燃機関に関する。
グを得ることができる可変バルブタイミング機構
を備えた内燃機関に関する。
従来技術
可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関で
は機関運転条件に応じて、バルブタイミングが切
替えられる。そのため機関運転条件に適合したバ
ルブタイミングで常に運転が行われることにな
り、機関性能の向上を図ることができる。
は機関運転条件に応じて、バルブタイミングが切
替えられる。そのため機関運転条件に適合したバ
ルブタイミングで常に運転が行われることにな
り、機関性能の向上を図ることができる。
ところが可変バルブタイミング機構を備えた内
燃機関では、始動性不良が生じ易い問題がある。
即ち、良好な始動性を得るためには、バルブタイ
ミングをアイドリングに適したバルブタイミング
条件に設定する必要がある。ところが前回停止し
たとき即ちイグニツシヨンスイツチを切つたとき
のバルブタイミング条件は必ずしもアイドリング
に適したものとなつているとは限らない。この場
合、始動即ちイグニツシヨンスイツチの投入と同
時にバルブタイミングをアイドリングに適した条
件とするように可変バルブタイミング機構の駆動
が行われる。しかしながら、バルブタイミングの
切替をカム軸をクランク軸に対して相対的に回す
機構によつて行つているものを考えると、バルブ
タイミングの切替完了までに時間を要する。した
がつて、モータにてバルブタイミングを切替間は
不適なバルブタイミングとなる。バルブタイミン
グの不適は、クランキングの回転数の低下、バツ
テリの電気負荷の増大、電圧降下、点火電圧の降
下の原因となり、始動性不良の要因となる。
燃機関では、始動性不良が生じ易い問題がある。
即ち、良好な始動性を得るためには、バルブタイ
ミングをアイドリングに適したバルブタイミング
条件に設定する必要がある。ところが前回停止し
たとき即ちイグニツシヨンスイツチを切つたとき
のバルブタイミング条件は必ずしもアイドリング
に適したものとなつているとは限らない。この場
合、始動即ちイグニツシヨンスイツチの投入と同
時にバルブタイミングをアイドリングに適した条
件とするように可変バルブタイミング機構の駆動
が行われる。しかしながら、バルブタイミングの
切替をカム軸をクランク軸に対して相対的に回す
機構によつて行つているものを考えると、バルブ
タイミングの切替完了までに時間を要する。した
がつて、モータにてバルブタイミングを切替間は
不適なバルブタイミングとなる。バルブタイミン
グの不適は、クランキングの回転数の低下、バツ
テリの電気負荷の増大、電圧降下、点火電圧の降
下の原因となり、始動性不良の要因となる。
特開昭59−51115号はカム軸に異なつた輪郭の
低速用カムと高速用カムとを併設し、カム軸とバ
ルブリフタ間のアームを油圧シリンダによつて左
右に駆動し、アームが低速用カムの回転をバルブ
リフタに伝達する位置と、アームが高速用カムの
回転をバルブリフタに伝達する位置との間を切替
えるものにおいて、イグニツシヨンキースイツチ
のオフ時に制御回路への通電を暫時継続し、油圧
シリンダをしてアームが低速用カムと接触する位
置に初期化せしめる機構を提案している。
低速用カムと高速用カムとを併設し、カム軸とバ
ルブリフタ間のアームを油圧シリンダによつて左
右に駆動し、アームが低速用カムの回転をバルブ
リフタに伝達する位置と、アームが高速用カムの
回転をバルブリフタに伝達する位置との間を切替
えるものにおいて、イグニツシヨンキースイツチ
のオフ時に制御回路への通電を暫時継続し、油圧
シリンダをしてアームが低速用カムと接触する位
置に初期化せしめる機構を提案している。
発明が解決しようとする課題
特開昭59−51115号公報はイグニツシヨンキー
スイツチオフ時に次の始動に適したバルブタイミ
ングに予め設定しておこうとするものであるが、
ここに開示の機構では高速カムと低速カムとの間
でアームを移動させるために油圧制御機構用の復
帰スプリングやバルブスプリングの大きな抵抗に
打ち勝つ必要があること、油圧シリンダ内の油圧
がエンジンの回転の低下と共に低下することによ
つて制御の最初から最後まで充分な油圧を確保で
きないこととによつて、エンジンが完全に停止す
るまでのごく短時間の間にバルブタイミングを初
期化することができない恐れがあつた。
スイツチオフ時に次の始動に適したバルブタイミ
ングに予め設定しておこうとするものであるが、
ここに開示の機構では高速カムと低速カムとの間
でアームを移動させるために油圧制御機構用の復
帰スプリングやバルブスプリングの大きな抵抗に
打ち勝つ必要があること、油圧シリンダ内の油圧
がエンジンの回転の低下と共に低下することによ
つて制御の最初から最後まで充分な油圧を確保で
きないこととによつて、エンジンが完全に停止す
るまでのごく短時間の間にバルブタイミングを初
期化することができない恐れがあつた。
本発明はイグニツシヨンキースイツチオフがエ
ンジンが完全に停止するまでのごく短い時間の内
にバルブタイミングを次の始動のため初期化する
ことを目的とする。
ンジンが完全に停止するまでのごく短い時間の内
にバルブタイミングを次の始動のため初期化する
ことを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明によれば、内燃機関において、
クランク軸に対するカム軸の位相を変えること
で少くとも2つのバルブタイミング条件間でバル
ブタイミングの切替を行うバルブタイミング切替
機構、 機関のイグニツシヨンキーのオン、オフを検知
するセンサ手段、 イグニツシヨンキーがオンのときは機関の運転
条件に応じたバルブタイミングが得られるように
バルブタイミング切替機構を制御する第1の制御
手段、 イグニツシヨンキーがオフのときはアイドリン
グに適したバルブタイミングとなるようにバルブ
タイミング切替機構を制御する第2の制御手段、
より成り、 前記バルブタイミング切替機構は、カム軸に回
転自在に取り付けられ、クランク軸とカム軸とを
駆動連結する無端伝動帯のためのアイドラを装着
したバルブタイミング制御板と、バルブタイミン
グ制御板をカム軸の軸線の回りで上記の少くとも
二つのバルブタイミング条件に対応した夫々の角
度位置の間で回転せしめる駆動機構とから成り、 イグニツシヨンキーがオンのときは前記第1の
制御手段は、バルブタイミング制御板が前記少く
とも二つの角度位置のうちの運転条件に適合した
所望の位置をとるべく前記駆動機構を制御し、イ
グニツシヨンキーがオフのときは、前記第2の制
御手段は、バルブタイミング制御板が前記少くと
も二つの角度位置のうちのアイドリング運転に適
した位置をとるべく前記駆動機構を制御すること
を特徴とする、 バルブタイミング制御装置が提供される。
で少くとも2つのバルブタイミング条件間でバル
ブタイミングの切替を行うバルブタイミング切替
機構、 機関のイグニツシヨンキーのオン、オフを検知
するセンサ手段、 イグニツシヨンキーがオンのときは機関の運転
条件に応じたバルブタイミングが得られるように
バルブタイミング切替機構を制御する第1の制御
手段、 イグニツシヨンキーがオフのときはアイドリン
グに適したバルブタイミングとなるようにバルブ
タイミング切替機構を制御する第2の制御手段、
より成り、 前記バルブタイミング切替機構は、カム軸に回
転自在に取り付けられ、クランク軸とカム軸とを
駆動連結する無端伝動帯のためのアイドラを装着
したバルブタイミング制御板と、バルブタイミン
グ制御板をカム軸の軸線の回りで上記の少くとも
二つのバルブタイミング条件に対応した夫々の角
度位置の間で回転せしめる駆動機構とから成り、 イグニツシヨンキーがオンのときは前記第1の
制御手段は、バルブタイミング制御板が前記少く
とも二つの角度位置のうちの運転条件に適合した
所望の位置をとるべく前記駆動機構を制御し、イ
グニツシヨンキーがオフのときは、前記第2の制
御手段は、バルブタイミング制御板が前記少くと
も二つの角度位置のうちのアイドリング運転に適
した位置をとるべく前記駆動機構を制御すること
を特徴とする、 バルブタイミング制御装置が提供される。
実施例
以下図面によつて説明すると、第1図において
10はエアクリーナ、12はスロツトル弁、14
はサージタンク、16はエンジン本体、17はデ
イストリビユータ、18はクランク軸、20は吸
気バルブ用カム軸、22は排気バルブ用カム軸で
ある。クランク軸18、吸気バルブ用カム軸20
及び排気バルブ用カム軸22上に夫々タイミング
プーリ24,26,28が設けられ、タイミング
ベルト30(本発明の無端伝動帝)が巻掛けられ
てある。32,34,36はテンシヨンローラ
(本発明のアイドラ)であるが、このうちの吸気
バルブ用カム軸20上のタイミングプーリ26に
近接したテンシヨンローラ32及び34はカム軸
20の回りを回転自在なバルブタイミング制御板
40上に取付けられている。42はバルブタイミ
ング切替モータであり、その出力軸上にはクラン
ク円板44が設けられ、コネクテイングロツド4
5を介してバルブタイミング制御板40にピン4
8にて連結される。モータ42は、クランク円板
44、コネクテイングロツド45及びピン48は
本発明の駆動機構を構成する。モータ42の駆動
によりクランク円板46の働きでバルブタイミン
グ制御板40はカム軸20を中心とし、クランク
が一方の死点から他方の死点に向け動くときは
(即ちモータ42の出力軸42′の最初の半回転
で)矢印X1のように回動し、クランクが反対方
向に動くときは(即ちモータ42の出力軸42′
の次の半回転で)矢印X2のように回動する。
10はエアクリーナ、12はスロツトル弁、14
はサージタンク、16はエンジン本体、17はデ
イストリビユータ、18はクランク軸、20は吸
気バルブ用カム軸、22は排気バルブ用カム軸で
ある。クランク軸18、吸気バルブ用カム軸20
及び排気バルブ用カム軸22上に夫々タイミング
プーリ24,26,28が設けられ、タイミング
ベルト30(本発明の無端伝動帝)が巻掛けられ
てある。32,34,36はテンシヨンローラ
(本発明のアイドラ)であるが、このうちの吸気
バルブ用カム軸20上のタイミングプーリ26に
近接したテンシヨンローラ32及び34はカム軸
20の回りを回転自在なバルブタイミング制御板
40上に取付けられている。42はバルブタイミ
ング切替モータであり、その出力軸上にはクラン
ク円板44が設けられ、コネクテイングロツド4
5を介してバルブタイミング制御板40にピン4
8にて連結される。モータ42は、クランク円板
44、コネクテイングロツド45及びピン48は
本発明の駆動機構を構成する。モータ42の駆動
によりクランク円板46の働きでバルブタイミン
グ制御板40はカム軸20を中心とし、クランク
が一方の死点から他方の死点に向け動くときは
(即ちモータ42の出力軸42′の最初の半回転
で)矢印X1のように回動し、クランクが反対方
向に動くときは(即ちモータ42の出力軸42′
の次の半回転で)矢印X2のように回動する。
バルブタイミング制御板が矢印X1のように回
るときとX2のように回るときとでは、タイミン
グベルト30の張りの方向が変化するため、タイ
ミングプーリ26が相対的に回され、クランク軸
18に対する吸気カム軸の位相は変化し、カム軸
20上の図示しないカムが吸気弁をリフトすると
きのクランクアングル即ちバルブタイミングは変
化する。即ち、ベルト30の駆動方向を矢印fと
すればX1方向はバルブタイミングの進みに、一
方X2方向は遅れに対応する。そのため、運転条
件に応じてモータ42を駆動することで、バルブ
タイミング切替板40を矢印X1又はX2のように
回し、その運転条件に適合したバルブタイミング
を得ることができる。
るときとX2のように回るときとでは、タイミン
グベルト30の張りの方向が変化するため、タイ
ミングプーリ26が相対的に回され、クランク軸
18に対する吸気カム軸の位相は変化し、カム軸
20上の図示しないカムが吸気弁をリフトすると
きのクランクアングル即ちバルブタイミングは変
化する。即ち、ベルト30の駆動方向を矢印fと
すればX1方向はバルブタイミングの進みに、一
方X2方向は遅れに対応する。そのため、運転条
件に応じてモータ42を駆動することで、バルブ
タイミング切替板40を矢印X1又はX2のように
回し、その運転条件に適合したバルブタイミング
を得ることができる。
第1の実施例では、バルブタイミングを、バル
ブタイミング切替板40をX1の方向に最大(即
ちクランクの一方の死点まで)回した進み側位置
と、同切替板40をX2の方向に最大(即ちクラ
ンクの他方の死点まで)回した遅れ側位置との2
つの位置に対応する2つのバルブタイミング条件
間で切替えている。
ブタイミング切替板40をX1の方向に最大(即
ちクランクの一方の死点まで)回した進み側位置
と、同切替板40をX2の方向に最大(即ちクラ
ンクの他方の死点まで)回した遅れ側位置との2
つの位置に対応する2つのバルブタイミング条件
間で切替えている。
制御回路46はそのような2つのバルブタイミ
ング条件の選定を行う制御回路であり、後述の通
りのマイクロコンピユータシステムとして構成さ
れ、各種センサからの信号によつてモータ42へ
の作動信号の形成を行う。そのようなセンサのう
ち先ずスロツトルセンサ50はスロツトル弁12
の開度、即ち負荷に応じた信号を線l1を介して制
御回路に印加する。エンジン回転数センサ52は
デイストリビユータ17の回転軸17′に近接し
て設けられ、エンジン回転数に応じた信号が線l2
を介して制御回路46に印加される。また、トラ
ンスミツシヨンセンサ54は変速機のギヤポジシ
ヨンに応じた信号を線l3を介して制御回路に印加
する。
ング条件の選定を行う制御回路であり、後述の通
りのマイクロコンピユータシステムとして構成さ
れ、各種センサからの信号によつてモータ42へ
の作動信号の形成を行う。そのようなセンサのう
ち先ずスロツトルセンサ50はスロツトル弁12
の開度、即ち負荷に応じた信号を線l1を介して制
御回路に印加する。エンジン回転数センサ52は
デイストリビユータ17の回転軸17′に近接し
て設けられ、エンジン回転数に応じた信号が線l2
を介して制御回路46に印加される。また、トラ
ンスミツシヨンセンサ54は変速機のギヤポジシ
ヨンに応じた信号を線l3を介して制御回路に印加
する。
56はバルブタイミングが進み側位置(バルブ
タイミング切替板40をX1方向に死点まで回す)
に来たが、遅れ側位置(バルブタイミング切替板
40をX2方向に死点まで回す)に来たかを検知
するカム軸位置センサであり、その情報が線l4を
介して制御回路46に印加される。カム軸位置セ
ンサ56は原理的には第2図の様に構成される。
即ち、カム軸位置センサ56は、第2図では略示
して示されるモータ42の出力軸42′上に設け
た回転接触子561と、回転接触子561に常時
接触するように設けた一つの固定接触子563
と、進み側バルブタイミング位置及び遅れ側バル
ブタイミング位置の夫々にモータ42が回つて来
たことを検知する一対の検知接触子561−1及
び564−2とから成る。第3図に示すように、
回転接触子561はその中央に突出部561′を
持ち、フランジ部の一ケ所には凹所566が形成
される。固定接触子563は回転接触子563に
その中央突出部561′のところで常時接触する。
検知接触子564−1及び564−2はフランジ
部に接触するよう直径対立位置に設けられ、第1
検知接触子564−1はクランクが第1図のX1
方向に最大即ち一方の死点まで回つた位置に、第
2検知接触子564−2はクランクが第1図の
X2方向に最大即ち他方の死点まで回つた位置の
検知のためのものである。検知接触子564−1
のところまで凹所566が回つてくると、それま
での電気的導通が解消し、X1方向への回転完了
即ち進み側バルブタイミング条件の検知ができ
る。逆に、検知接触子564−2のところまで凹
所566が回つてくると、同様にそれまでの電気
的導通が解消し、X2方向への回転完了即ち遅れ
側バルブタイミング条件の検知ができる。
タイミング切替板40をX1方向に死点まで回す)
に来たが、遅れ側位置(バルブタイミング切替板
40をX2方向に死点まで回す)に来たかを検知
するカム軸位置センサであり、その情報が線l4を
介して制御回路46に印加される。カム軸位置セ
ンサ56は原理的には第2図の様に構成される。
即ち、カム軸位置センサ56は、第2図では略示
して示されるモータ42の出力軸42′上に設け
た回転接触子561と、回転接触子561に常時
接触するように設けた一つの固定接触子563
と、進み側バルブタイミング位置及び遅れ側バル
ブタイミング位置の夫々にモータ42が回つて来
たことを検知する一対の検知接触子561−1及
び564−2とから成る。第3図に示すように、
回転接触子561はその中央に突出部561′を
持ち、フランジ部の一ケ所には凹所566が形成
される。固定接触子563は回転接触子563に
その中央突出部561′のところで常時接触する。
検知接触子564−1及び564−2はフランジ
部に接触するよう直径対立位置に設けられ、第1
検知接触子564−1はクランクが第1図のX1
方向に最大即ち一方の死点まで回つた位置に、第
2検知接触子564−2はクランクが第1図の
X2方向に最大即ち他方の死点まで回つた位置の
検知のためのものである。検知接触子564−1
のところまで凹所566が回つてくると、それま
での電気的導通が解消し、X1方向への回転完了
即ち進み側バルブタイミング条件の検知ができ
る。逆に、検知接触子564−2のところまで凹
所566が回つてくると、同様にそれまでの電気
的導通が解消し、X2方向への回転完了即ち遅れ
側バルブタイミング条件の検知ができる。
第1図において制御回路46は、これらのセン
サ50,52,54,56からの信号に応じて、
運転条件に応じたバルブタイミングが得られるよ
うにモータ42への駆動信号を線l5を介して出力
する。制御回路46はマイクロコンピユータシス
テムとして構成されるものであり、そのブロツク
ダイヤグラムを第2図に示す。即ち、70はマイ
クロプロセシングユニツト(MPU)、72はリー
ドオンリメモリ(ROM)、74はランダムアク
セスメモリ(RAM)、76は入力ポート、78
は出力ポートであり、これらはバス80を介して
相互に接続される。82は電源回路である。入力
ポート76は、負荷センサ50、回転数センサ5
2、トランスミツシヨンセンサ54に結線され
る。これらのセンサからの負荷、回転数、及びギ
ヤシフト位置を示す信号は、所定のタイミングで
MPU70のレジスタ内に一旦入力され、RAM
74の所定番地に格納される。
サ50,52,54,56からの信号に応じて、
運転条件に応じたバルブタイミングが得られるよ
うにモータ42への駆動信号を線l5を介して出力
する。制御回路46はマイクロコンピユータシス
テムとして構成されるものであり、そのブロツク
ダイヤグラムを第2図に示す。即ち、70はマイ
クロプロセシングユニツト(MPU)、72はリー
ドオンリメモリ(ROM)、74はランダムアク
セスメモリ(RAM)、76は入力ポート、78
は出力ポートであり、これらはバス80を介して
相互に接続される。82は電源回路である。入力
ポート76は、負荷センサ50、回転数センサ5
2、トランスミツシヨンセンサ54に結線され
る。これらのセンサからの負荷、回転数、及びギ
ヤシフト位置を示す信号は、所定のタイミングで
MPU70のレジスタ内に一旦入力され、RAM
74の所定番地に格納される。
制御回路46はモータ42の駆動制御部83を
有し、これは3つのリレー84,86,88より
構成される。第1のリレー84はバルブタイミン
グ切替板40を第1図のX1方向に回転させるも
のであり、その励磁コイル841は出力ポート7
8に結線される。一方第2のリレー86はバルブ
タイミング切替板40を第1図のX2方向に回転
させるものあり、その励磁コイル861は出力ポ
ート78に結線される。第3のリレー88につい
ては後述する。
有し、これは3つのリレー84,86,88より
構成される。第1のリレー84はバルブタイミン
グ切替板40を第1図のX1方向に回転させるも
のであり、その励磁コイル841は出力ポート7
8に結線される。一方第2のリレー86はバルブ
タイミング切替板40を第1図のX2方向に回転
させるものあり、その励磁コイル861は出力ポ
ート78に結線される。第3のリレー88につい
ては後述する。
前出した、回転接触子561と固定接触子56
3と検知接触子564−1,564−2とより成
るセンサはリレー84,86の作動制御を行い、
バルブタイミング切替板40が第1図のX1又は
X2方向に死点位置まで回動した場合、即ちバル
ブタイミングが切替完了した場合の、モータ42
の停止を行う。第1のリレー84の接点842は
第1の検知接触子564−1とアームとの間に配
置され、一方第2のリレー86の接点862は第
2の検知接触子564−2とアースその間に配置
される。
3と検知接触子564−1,564−2とより成
るセンサはリレー84,86の作動制御を行い、
バルブタイミング切替板40が第1図のX1又は
X2方向に死点位置まで回動した場合、即ちバル
ブタイミングが切替完了した場合の、モータ42
の停止を行う。第1のリレー84の接点842は
第1の検知接触子564−1とアームとの間に配
置され、一方第2のリレー86の接点862は第
2の検知接触子564−2とアースその間に配置
される。
固定接触子563はモータ42の巻線を介して
バツテリに結線される。
バツテリに結線される。
制御回路46は、センサ50,52,54より
検知される運転条件に応じて、所期のバルブタイ
ミングが得られるようにモータ42、即ち第1の
リレー84及び第2のリレー86の制御するソフ
トウエアを持つている。そのようなソフトウエア
はプログラムとしてROM72に格納されてい
る。そのソフトウエア構成の概略をフローチヤー
トによつて説明すると次のようになる。即ち、第
3図で100はこのプログラムの開始点、101
は終点を示す。102では各センサ50,52,
54からの運転条件信号が入力される。104で
はこれらの入力された運転条件からのデータを基
にバルブタイミングを第1図の進み側(X1方向)
にすべきか否か判定する。YESであれば106
へ進みMPU70は出力ポート78より第1リレ
ー84の励磁コイル841を駆動すべき信号を送
る。そのため常開の接点842はオンとなる。も
しバルブタイミングが目標値まで来ていなければ
(即ち、凹所566が第1検知接点564−1の
ところまで来ていなければ)、双方の接点563,
564−1が導通なので、モータタ42の巻線に
通電されモータ42は回転する。その回転の結
果、凹所566が検知接点564−1のところま
で来ると、導通が切れモータ42は停止する。第
3図の104でNoの場合はバルブタイミングは
遅れ側とすべきであり、108に進み、今度は第
2リレー86が駆動され、その常開の接点862
がONとなる。従つて、回転接触子561の凹所
566が第2検知接点564−2のところに来る
まではモータ42の差線への通電が行われ、バル
ブタイミング切替板40は第1図のX2方向に回
動される。バルブタイミングが遅れ側タイミング
に完全に切替えられると、凹所566が第2検知
接点564−2のところに来るため電気的導通が
解消し、モータ42の通電が絶たれ同モータは停
止する。
検知される運転条件に応じて、所期のバルブタイ
ミングが得られるようにモータ42、即ち第1の
リレー84及び第2のリレー86の制御するソフ
トウエアを持つている。そのようなソフトウエア
はプログラムとしてROM72に格納されてい
る。そのソフトウエア構成の概略をフローチヤー
トによつて説明すると次のようになる。即ち、第
3図で100はこのプログラムの開始点、101
は終点を示す。102では各センサ50,52,
54からの運転条件信号が入力される。104で
はこれらの入力された運転条件からのデータを基
にバルブタイミングを第1図の進み側(X1方向)
にすべきか否か判定する。YESであれば106
へ進みMPU70は出力ポート78より第1リレ
ー84の励磁コイル841を駆動すべき信号を送
る。そのため常開の接点842はオンとなる。も
しバルブタイミングが目標値まで来ていなければ
(即ち、凹所566が第1検知接点564−1の
ところまで来ていなければ)、双方の接点563,
564−1が導通なので、モータタ42の巻線に
通電されモータ42は回転する。その回転の結
果、凹所566が検知接点564−1のところま
で来ると、導通が切れモータ42は停止する。第
3図の104でNoの場合はバルブタイミングは
遅れ側とすべきであり、108に進み、今度は第
2リレー86が駆動され、その常開の接点862
がONとなる。従つて、回転接触子561の凹所
566が第2検知接点564−2のところに来る
まではモータ42の差線への通電が行われ、バル
ブタイミング切替板40は第1図のX2方向に回
動される。バルブタイミングが遅れ側タイミング
に完全に切替えられると、凹所566が第2検知
接点564−2のところに来るため電気的導通が
解消し、モータ42の通電が絶たれ同モータは停
止する。
以上の構成はバルブタイミングをエンジン運転
条件に応じて最適に切替えるのを可能とするもの
である。このながら、一旦イグニツシヨンキーを
切つてから再始動する場合を考えると、必ずしも
その始動時にバルブタイミングは始動に適したバ
ルブタイミングとはなつていない。即ち、バルブ
タイミング切替板40の位置は前回イグニツシヨ
ンキーを切つたときの位置に留まつており、始動
に適したバルブタイミングを生ずる第2図のX2
方向に最大限回動した遅れ側位置になつていると
は限らないのである。この場合、始動性に問題が
あることは始めに述べた通りである。
条件に応じて最適に切替えるのを可能とするもの
である。このながら、一旦イグニツシヨンキーを
切つてから再始動する場合を考えると、必ずしも
その始動時にバルブタイミングは始動に適したバ
ルブタイミングとはなつていない。即ち、バルブ
タイミング切替板40の位置は前回イグニツシヨ
ンキーを切つたときの位置に留まつており、始動
に適したバルブタイミングを生ずる第2図のX2
方向に最大限回動した遅れ側位置になつていると
は限らないのである。この場合、始動性に問題が
あることは始めに述べた通りである。
本発明によれば、第3のリレー88はイグニツ
シヨンキーが切られた後にバルブタイミングをア
イドリングに適した条件に確実設定するため設け
られたものである。第3のリレー88は励磁コイ
ル881と常閉の接点882とを持つ。励磁コイ
ル881はイグニツシヨンスイツチSWによつて
開閉されるようバツテリに結線される。一方、接
点882は第2のリレー86の接点861とパラ
レルに配置される。
シヨンキーが切られた後にバルブタイミングをア
イドリングに適した条件に確実設定するため設け
られたものである。第3のリレー88は励磁コイ
ル881と常閉の接点882とを持つ。励磁コイ
ル881はイグニツシヨンスイツチSWによつて
開閉されるようバツテリに結線される。一方、接
点882は第2のリレー86の接点861とパラ
レルに配置される。
イグニツシヨンキースイツチSWがオンとなる
運転時は第3のリレー88の励磁コイル881は
通電され、その常閉の接点882はオフとなる。
そのため、第3リレー88はバルブタイミングの
切替作動には関与せず、第1リレー84と第2リ
レー86とによる前述のような運転条件に応じた
バルブタイミングの切替が実現する。
運転時は第3のリレー88の励磁コイル881は
通電され、その常閉の接点882はオフとなる。
そのため、第3リレー88はバルブタイミングの
切替作動には関与せず、第1リレー84と第2リ
レー86とによる前述のような運転条件に応じた
バルブタイミングの切替が実現する。
イグニツシヨンキーをオフとすると、コイル8
81への通電が絶たれるため接点882はオンと
なり、そのためこの回路は生きてくる。もし、イ
グニツシヨンキースイツチSWをオフにしたとき
のバルブタイングが始動に適した第1図のX2方
向に回した位置にないとすれば、第2切替接点5
64−2は回転接触子561と導通し、リレー接
点882を介して電気的導通が達成される。その
ため、イグニツシヨンキースイツチSWのオフに
も係わらずモータ42の回転が継続する。そし
て、回転接触子561の回転の継続によつて始動
に適したバルブタイミングに至ると、凹所566
が第2接触子546−2のところに来て電気的導
通が解消し、モータ42への導通が絶たれ同モー
タ42は停止する。イグニツシヨンキースイツチ
SWのオフ後エンジンはその惰性によつて短時間
回るだけであるが、バルブタイミング制御板40
はカム軸20にフリーに回転可能に取り付けされ
ているだけであるため、バルブタイミング制御板
40を回すに要するトルクは軽微となり、応答性
が高いため、イグニツシヨンキースイツチSWの
オフ後のエンジンが惰性で回るごとく短時間のう
ちに、バルブタイミング制御板40の所期の回転
を完了させ、次の始動に備えることができる。こ
のようにこの実施例では、バルブタイミングが所
期に切替るまでイグニツシヨンキーオフ後もモー
タの回転を継続するリレー88を設置すること
で、始動性を良好とすることができる。
81への通電が絶たれるため接点882はオンと
なり、そのためこの回路は生きてくる。もし、イ
グニツシヨンキースイツチSWをオフにしたとき
のバルブタイングが始動に適した第1図のX2方
向に回した位置にないとすれば、第2切替接点5
64−2は回転接触子561と導通し、リレー接
点882を介して電気的導通が達成される。その
ため、イグニツシヨンキースイツチSWのオフに
も係わらずモータ42の回転が継続する。そし
て、回転接触子561の回転の継続によつて始動
に適したバルブタイミングに至ると、凹所566
が第2接触子546−2のところに来て電気的導
通が解消し、モータ42への導通が絶たれ同モー
タ42は停止する。イグニツシヨンキースイツチ
SWのオフ後エンジンはその惰性によつて短時間
回るだけであるが、バルブタイミング制御板40
はカム軸20にフリーに回転可能に取り付けされ
ているだけであるため、バルブタイミング制御板
40を回すに要するトルクは軽微となり、応答性
が高いため、イグニツシヨンキースイツチSWの
オフ後のエンジンが惰性で回るごとく短時間のう
ちに、バルブタイミング制御板40の所期の回転
を完了させ、次の始動に備えることができる。こ
のようにこの実施例では、バルブタイミングが所
期に切替るまでイグニツシヨンキーオフ後もモー
タの回転を継続するリレー88を設置すること
で、始動性を良好とすることができる。
以下第2の実施例を説明する。この第2の実施
例ではバルブタイミングが第1実施例のような2
点制御でなく、連続制御を行う。即ち、モータ4
2はステツプモータのような多段階制御可能なモ
ータとして構成され、バルブタイミング切替板4
0の各角度位置に対応したバルブタイミングが取
り得るようになつている。第4図のカム軸位置セ
ンサ93は第2図の56のように2位置のみ検知
するだけではなく、バルブタイミング切替板40
の各角度位置を検知することができる。そのよう
なセンサとしては、例えば、モータ42の出力軸
42′上に設けたポテンシヨンメータとして構成
することができる。カム軸位置センサ93はモー
タ42の出力軸42′の現在位置、即ち、バルブ
タイミングが今どの条件にあるかを示す信号を入
力ポートに印加する。バルブタイミング信号は、
第2図と同様な、回転数センサ52、トランスミ
ツシヨンセンサ54、負荷センサ50からの信号
と共に、所定タイミングでMPU70内に入力さ
れ、RAM74の所定番地に転送、格納される。
例ではバルブタイミングが第1実施例のような2
点制御でなく、連続制御を行う。即ち、モータ4
2はステツプモータのような多段階制御可能なモ
ータとして構成され、バルブタイミング切替板4
0の各角度位置に対応したバルブタイミングが取
り得るようになつている。第4図のカム軸位置セ
ンサ93は第2図の56のように2位置のみ検知
するだけではなく、バルブタイミング切替板40
の各角度位置を検知することができる。そのよう
なセンサとしては、例えば、モータ42の出力軸
42′上に設けたポテンシヨンメータとして構成
することができる。カム軸位置センサ93はモー
タ42の出力軸42′の現在位置、即ち、バルブ
タイミングが今どの条件にあるかを示す信号を入
力ポートに印加する。バルブタイミング信号は、
第2図と同様な、回転数センサ52、トランスミ
ツシヨンセンサ54、負荷センサ50からの信号
と共に、所定タイミングでMPU70内に入力さ
れ、RAM74の所定番地に転送、格納される。
以上の基本的な構成に加え、イグニツシヨンス
イツチオフ後にバルブタイミングをアイドリング
に適した条件化するため、この実施例では電源回
路に特別な工夫を加えることでキースイツチオフ
後にもバルブタイミングが初期化されるまでは電
源を印加するような仕組みとしている。即ち、電
源部はORゲート94と、トランジスタ95を有
している。ORゲート94の一方の入力はイグニ
ツシヨンスイツチSWを介して電源電圧が印加さ
れ、一方他方の入力はリレー98の接点982を
介して電源電圧が印加される。ORゲート94の
出力は電源部82に接続され同ゲート94が
High出力のとき電源部82は働き、Low出力の
ときは電源部82は停止する。トランジスタ95
はそのベースにおいて、出力ポート78に結線さ
れMPU70からの指令によつてトランジスタ9
5の駆動が行われるようになつている。タレー9
8の励磁コイイル981はトランジスタ95のエ
ミツターコレクタを介して接地されている。
イツチオフ後にバルブタイミングをアイドリング
に適した条件化するため、この実施例では電源回
路に特別な工夫を加えることでキースイツチオフ
後にもバルブタイミングが初期化されるまでは電
源を印加するような仕組みとしている。即ち、電
源部はORゲート94と、トランジスタ95を有
している。ORゲート94の一方の入力はイグニ
ツシヨンスイツチSWを介して電源電圧が印加さ
れ、一方他方の入力はリレー98の接点982を
介して電源電圧が印加される。ORゲート94の
出力は電源部82に接続され同ゲート94が
High出力のとき電源部82は働き、Low出力の
ときは電源部82は停止する。トランジスタ95
はそのベースにおいて、出力ポート78に結線さ
れMPU70からの指令によつてトランジスタ9
5の駆動が行われるようになつている。タレー9
8の励磁コイイル981はトランジスタ95のエ
ミツターコレクタを介して接地されている。
以上述べた第2の実施例において制御回路は運
転条件に応じてバルブタイミングの制御を行うと
いう制御に加えてイグニツシヨンキーのオフ後に
バルブタイミングをアイドリング条件に適したバ
ルブタイミングに初期化するという制御を行うソ
フトウエアを有する。そのようなソフトウエアは
ROM72にプログラムの形で格納されている。
以下そのプログラムを第5図のフローチヤートに
よつて説明する。
転条件に応じてバルブタイミングの制御を行うと
いう制御に加えてイグニツシヨンキーのオフ後に
バルブタイミングをアイドリング条件に適したバ
ルブタイミングに初期化するという制御を行うソ
フトウエアを有する。そのようなソフトウエアは
ROM72にプログラムの形で格納されている。
以下そのプログラムを第5図のフローチヤートに
よつて説明する。
第5図において、150はこのプログラムの開
始を151は終点を示す。152ではイグニツシ
ヨンキースイツチSWのオンか否かの判定が行わ
れる。YES即ちイグニツシヨンスイツチのオン
時は以下の通常のバルブタイミング制御が行われ
る。即ち153では、カム軸位置センサ93から
の信号によつて現在のバルブタイミングの検知が
行われる。次の154では、この現在のバルブタ
イミングと目標バルブタイミングとの偏差を計算
し、偏差有りか否か判定される。(尚、そのよう
な目標バルブタイミングはROM72内に予め記
憶されている。)No、即ち偏差がない場合は、モ
ータ42の駆動が行われない。
始を151は終点を示す。152ではイグニツシ
ヨンキースイツチSWのオンか否かの判定が行わ
れる。YES即ちイグニツシヨンスイツチのオン
時は以下の通常のバルブタイミング制御が行われ
る。即ち153では、カム軸位置センサ93から
の信号によつて現在のバルブタイミングの検知が
行われる。次の154では、この現在のバルブタ
イミングと目標バルブタイミングとの偏差を計算
し、偏差有りか否か判定される。(尚、そのよう
な目標バルブタイミングはROM72内に予め記
憶されている。)No、即ち偏差がない場合は、モ
ータ42の駆動が行われない。
154でYEE、即ち偏差有りと判定すれば、
156でPの偏差の符号判定が行われる。ここで
プラスとはバルブタイミングの実測値が目標値よ
り遅れていることを意味するとする。YES、即
ち、実測が目標より遅れているときは、157に
進み、MPU70は出力ポート78より、モータ
駆動回路83に、モータ42を第1図のX1方向
に回転させるような信号が出される。そのため、
バルブタイミングは目標値に向かつて進められ
る。156でNo、即ち実測が目標より進んでい
るときは158に進み、モータ42をX2方向に
駆動するような信号が出される。そのため、バル
ブタイミングは目標値に向かつて遅らされる。
156でPの偏差の符号判定が行われる。ここで
プラスとはバルブタイミングの実測値が目標値よ
り遅れていることを意味するとする。YES、即
ち、実測が目標より遅れているときは、157に
進み、MPU70は出力ポート78より、モータ
駆動回路83に、モータ42を第1図のX1方向
に回転させるような信号が出される。そのため、
バルブタイミングは目標値に向かつて進められ
る。156でNo、即ち実測が目標より進んでい
るときは158に進み、モータ42をX2方向に
駆動するような信号が出される。そのため、バル
ブタイミングは目標値に向かつて遅らされる。
このようなフイードバツク制御によつて、バル
ブタイミングを運転条件に応じて制御することが
できる。第5図で152の判定がNoのとき、即
ちイグニツシヨンスイツチがオフとなると、16
0の処理が実行さ、MPU70はカム軸位置セン
サ93からのカム軸位置の現在値を格納した
RAMエリヤのデータを入力し、そのバルブタイ
ミングがアイドリングに適合した条件か否か判定
する。ここにアイドリングに適合した条件とは第
1図実施例で説明したようにバルブタイミング切
替板を第1図のX2方向に最大限回動した遅れ側
位置である。バルブタイミングがもしその最適の
ところまで来ていなければ160の判定がNoに
なり、162へ分岐が生ずる。162ではMPU
70は出力ポート78にモータ42をX2方向に
駆動する命令が書き込まる。また、164では
MPU70は出力ポート78にパワートランジス
タ95をオンとする命令を書き込む。そのため、
リレー98の励磁コイル981は励磁され、接点
982はオンとなり、イグニツシヨンキーがオフ
であるにも係わらずORゲート94はHigh出力を
出し電源82は働き続け、モータ42はバルブタ
イミングを初期化するように回転し続ける。
ブタイミングを運転条件に応じて制御することが
できる。第5図で152の判定がNoのとき、即
ちイグニツシヨンスイツチがオフとなると、16
0の処理が実行さ、MPU70はカム軸位置セン
サ93からのカム軸位置の現在値を格納した
RAMエリヤのデータを入力し、そのバルブタイ
ミングがアイドリングに適合した条件か否か判定
する。ここにアイドリングに適合した条件とは第
1図実施例で説明したようにバルブタイミング切
替板を第1図のX2方向に最大限回動した遅れ側
位置である。バルブタイミングがもしその最適の
ところまで来ていなければ160の判定がNoに
なり、162へ分岐が生ずる。162ではMPU
70は出力ポート78にモータ42をX2方向に
駆動する命令が書き込まる。また、164では
MPU70は出力ポート78にパワートランジス
タ95をオンとする命令を書き込む。そのため、
リレー98の励磁コイル981は励磁され、接点
982はオンとなり、イグニツシヨンキーがオフ
であるにも係わらずORゲート94はHigh出力を
出し電源82は働き続け、モータ42はバルブタ
イミングを初期化するように回転し続ける。
このような制御の結果、バルブタイミング切替
板がX2方向に最大限回動した位置まで来ると、
カム軸位置センサ93はこれを示す信号を出力し
MPU70は160でYESと判定する。166で
は、出力ポート78にパワートランジスタ95を
オフとする命令が書き込まれ、その結果リレー9
8のコイル981は消磁され、接点982はオフ
となる。そのため、ORゲート94はLow出力を
出し電源部82は停止し、制御回路への電源供給
は絶たれ、このときモータ42も同時に停止する
ことになる。
板がX2方向に最大限回動した位置まで来ると、
カム軸位置センサ93はこれを示す信号を出力し
MPU70は160でYESと判定する。166で
は、出力ポート78にパワートランジスタ95を
オフとする命令が書き込まれ、その結果リレー9
8のコイル981は消磁され、接点982はオフ
となる。そのため、ORゲート94はLow出力を
出し電源部82は停止し、制御回路への電源供給
は絶たれ、このときモータ42も同時に停止する
ことになる。
発明の効果
本発明ではバルブタイミング切替機構がカム軸
上でフリーに回転するバルブタイミング制御板を
具備し、ベルトの張りを変えることによりバルブ
タイミングを可変としているため、バルブタイミ
ングを切り換えるに要する力はタイミングベルの
張りの方向を変えるための弱い力で充分であり、
応答性が速まり、イグニツシヨンキースイツチを
オフしてエンジンが完全に停止するまでのごく短
時間の間にバルブタイミングをアイドリング用の
バルブタイミングを得る位置に切り換える動作を
確実に完了することができ、次の運転の際の始動
性の改善を図ることができる効果がある。
上でフリーに回転するバルブタイミング制御板を
具備し、ベルトの張りを変えることによりバルブ
タイミングを可変としているため、バルブタイミ
ングを切り換えるに要する力はタイミングベルの
張りの方向を変えるための弱い力で充分であり、
応答性が速まり、イグニツシヨンキースイツチを
オフしてエンジンが完全に停止するまでのごく短
時間の間にバルブタイミングをアイドリング用の
バルブタイミングを得る位置に切り換える動作を
確実に完了することができ、次の運転の際の始動
性の改善を図ることができる効果がある。
第1図は本発明の装置の全体構成図、第2図は
第1実施例における制御回路の構成図、第3図は
第2図の制御回路のソフトウエアを説明するフロ
ーチヤート図、第4図は第2実施例の制御回路の
構成図、第5図は第4図の制御回路のソフトウエ
アを説明するフローチヤート図 12…スロツトル弁、18…クランク軸、20
…吸気カム軸、40…バルブタイミング制御板、
42…モータ、46…制御回路、50…負荷セン
サ、52…回転数センサ、56…カム軸位置セン
サ。
第1実施例における制御回路の構成図、第3図は
第2図の制御回路のソフトウエアを説明するフロ
ーチヤート図、第4図は第2実施例の制御回路の
構成図、第5図は第4図の制御回路のソフトウエ
アを説明するフローチヤート図 12…スロツトル弁、18…クランク軸、20
…吸気カム軸、40…バルブタイミング制御板、
42…モータ、46…制御回路、50…負荷セン
サ、52…回転数センサ、56…カム軸位置セン
サ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 内燃機関において、 クランク軸に対するカム軸の位相を変えること
で少くとも2つのバルブタイミング条件間でバル
ブタイミングの切替を行うバルブタイミング切替
機構、 機関のイグニツシヨンキーのオン、オフを検知
するセンサ手段、 イグニツシヨンキーがオンのときは機関の運転
条件に応じたバルブタイミングが得られるように
バルブタイミング切替機構を制御する第1の制御
手段、 イグニツシヨンキーがオフのときはアイドリン
グに適したバルブタイミングとなるようにバルブ
タイミング切替機構を制御する第2の制御手段、
より成り、 前記バルブタイミング切替機構は、カム軸に回
転自在に取り付けられ、クランク軸とカム軸とを
駆動連結する無端伝動帯のためのアイドラを装着
したバルブタイミング制御板と、バルブタイミン
グ制御板をカム軸の軸線の回りで上記の少くとも
二つのバルブタイミング条件に対応した夫々の角
度位置の間で回転せしめる駆動機構とから成り、 イグニツシヨンキーがオンのときは前記第1の
制御手段は、バルブタイミング制御板が前記少く
とも二つの角度位置のうちの運転条件に適合した
所望の位置をとるべく前記駆動機構を制御し、イ
グニツシヨンキーがオフのときは、前記第2の制
御手段は、バルブタイミング制御板が前記少くと
も二つの角度位置のうちのアイドリング運転に適
した位置をとるべく前記駆動機構を制御すること
を特徴とする、 バルブタイミング制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59020748A JPS60166705A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP59020748A JPS60166705A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60166705A JPS60166705A (ja) | 1985-08-30 |
| JPH0534493B2 true JPH0534493B2 (ja) | 1993-05-24 |
Family
ID=12035808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59020748A Granted JPS60166705A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60166705A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4698696B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2011-06-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置及びそのコントローラ |
| KR101558392B1 (ko) * | 2014-06-09 | 2015-10-07 | 현대자동차 주식회사 | 가변 밸브 타이밍 장치의 제어시스템 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5587811A (en) * | 1978-12-26 | 1980-07-03 | Nissan Motor Co Ltd | Starter for internal combustion engine |
| JPS5951115A (ja) * | 1982-09-17 | 1984-03-24 | Nippon Soken Inc | 内燃機関の可変弁制御装置 |
-
1984
- 1984-02-09 JP JP59020748A patent/JPS60166705A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60166705A (ja) | 1985-08-30 |
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