JPS59105911A - 内燃機関用位相差検知装置 - Google Patents

内燃機関用位相差検知装置

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JPS59105911A
JPS59105911A JP21627182A JP21627182A JPS59105911A JP S59105911 A JPS59105911 A JP S59105911A JP 21627182 A JP21627182 A JP 21627182A JP 21627182 A JP21627182 A JP 21627182A JP S59105911 A JPS59105911 A JP S59105911A
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JP
Japan
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phase difference
camshaft
timing
combustion engine
pulse signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP21627182A
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English (en)
Inventor
Norihiko Nakamura
徳彦 中村
Toyoichi Umehana
豊一 梅花
Yoshiaki Shibata
芳昭 柴田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS59105911A publication Critical patent/JPS59105911A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/08Safety, indicating, or supervising devices
    • F02B77/082Safety, indicating, or supervising devices relating to valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2201/00Electronic control systems; Apparatus or methods therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/001Controlling intake air for engines with variable valve actuation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

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】 本発明はカム軸をクランク軸に対して相対的に位相をず
らせることによってパルプタイミングを副j卸するタイ
プの可変パルプタイミング装置に逸した位相差検知装置
に関する。
パルプタイミング制御装置として本出願人の提案に係る
カム軸側のインナスリーグとタイミングゾーリ側のアウ
タスリーブとに近接する一対のスリットを設けたものが
ある。その一対のスリットは相互に傾斜する方向に勉び
そのスリッ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
よシ担持される。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シ成る回転運動−直線
運動変換手段を介し前記移動体に連−結される。モータ
の回転方向に応じて交差スリット内勿ローラベアリング
はカム軸方向にf4動じこれが一対のスリーブの相対回
転を惹起させる。その結果パルプタイミングが、モータ
の一方向への回転極限位置と他方向への回転極眼位1h
”、との間で多段階に変化する。
この柚の可変パルプタイミング装置では、カム軸がフラ
ング・曲に対してどれだけ回されたか1仙りに知る必要
がある。本発明はかかる要請よシなされたものであシフ
ランク軸とカム軸との間の正価ガ位相差を検知する装置
の提供を特徴とする特許の目的達成のため本発明にあっ
てはカム軸とクランク1+l+との人々にパルス発生器
を設け、これらのパルス発生器〃・らの隣接する・ぐル
ス間の間隔とエンジン回転絃とから位相差を演11する
手段を設けている。
以下添伺図1川によって説明すると、1はシリンダブロ
ック、2はンリンダヘッ1♂、3tまシリンダへ、ドカ
パー、4は吸気管、6はスロットル弁、8は排気音であ
る。10はクランク軸でコネクティングロッド12全ブ
1しピストン14に連結される。カム軸18上にカム2
0が形成され、カム20はロッカアーム22.23を介
して吸気弁24 、 tlh気弁25にバルブスプリン
グ26に抗シて作用する。カム1lill18の一端に
タイミングプーリ28が相対回転1」」°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とは本発明に係るバルブタイミング制御装置3
4によって浬結される。
パルプ多イミング制御装置34は第2し1にその構成が
示される。カム軸18の一端にインナスリープ36がパ
?ルト37によって固設される。前記のタイミングか−
U 28はこのインナスリーブ36上に軸受39によっ
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。インナスリープ36とアウタ
スリーブ38とは近接するスリット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4
2は傾斜しておシ、その結果相互に交差する関係にある
。スリット40及び42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
軸の方向に沿っ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’lに軸支されている。
50はステップモータであシ、回転運動−直線運動変換
手段を介して移動体48に連結される。
この手段はいわゆるリサーキュレーテイングケールねじ
として構成される。即ち、モータ50の出力軸50’l
に外ねじが切られ、ナツト52には無端の内ねじが切ら
れ、ボール54かこれらのねじ条間に位11tシている
。モータ50のハウジングから9隻びるガイトド外51
はプツト52に形成されるカム軸方向ガイド:j¥52
′と嵌合している。かかる杓J貨よりして、モータ50
の出力計150′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60勿介して移動体48に連結され、ベアリング4
4及び46がカム軸方向に駆動される。
62はケースであり一端で7J?ルト64によってタイ
ミングプーリ28のハブ部に固定され、他端はベアリン
グ66によってモータハウジングに回転自在にRMされ
る。68はタイミングベルトカバーでアリ、本発明のパ
ルプタイーミング制御装置をもよめてタイミングベルト
30を収納している。
クランク中1100の回転はタイミングプーリ32゜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36のスリット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、スリット40内に位置するロー
ラベアリング44よりインナスリープ38に伝わシ、カ
ム軸18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ッカアーム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。
ステップモータ50か駆動されると、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、ト40及び42内を動く。スリット40及び42は
第3図の如く相互に交差しているプζ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
プ46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。従って、被駆動側で
あるインナスリープ38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2
8更にはクランク軸10に対するrXγ相I″、1変化
する。そのため、パルプ24゜25にカム20が作用す
るときのクランク角変位1i=であるパルプタイミング
がaf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、1嬰1すれば基準位置からの
ステツブモータ50の回転角度に応じて定められる。
上述の構造によシモータ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シ得ることが明らかである
が、この場合カム軸18がクランク1illb 10に
対してどれだけ回さnているか正11′鼠に知る必袂が
ある。そのため次のような検知装置を設渦゛シている。
先ず、クランク4U+ 10土の所矩位置には磁性体よ
り成る検知片62刀・設けられ、これと対面して磁気セ
ンサ64が設けられ、これはクランク軸の1回転毎のパ
ルスを発生するパルス発生器奮構成する。一方カム輔1
8上の所定位置にも、同様、磁性体よ構成る検知片66
が設けられ、これと対面して磁気センサ68が設けられ
、コレハカム軸1801回転毎のノ4ルスを’A 生T
るパルス発生器を構成する。これらの2つのパルス発生
2にの磁気センサ64及び68は線7o及び72を介し
て制御回路74に結線さ7’Lる。制御回路74はパル
ス発生器からの・ぐルス信号によって位相差と計算する
ようにプログラムされたコンピュータとしての機能を持
ち、ブロックダイヤグラムでは第4図のような構成を持
つ。即ち、磁気センサ64及68は入力ポート80に結
線され出力ポート82はモータ制御回路84を介しモー
タ50に結線される。入力=s−トso及び出力ポート
82はコンビーータシステムの構成要素である、マイク
ロゾロセシングユニット82 (MPU)、’J −ド
オンリメモリ84 (ROM)、ランダムアクセスメモ
リ86(廟M)にパス87を介し結線される。
88はクロック信号発生器(CLOCK)である。RO
M84には、本発明に係る位相差を検知するためのソフ
トウェアが格納されている。
カム軸18のセンサ68からは検知片66と正対する毎
に一回転に一回第5図(イ)のように信号が出る。同様
にクランク軸1oのセンt64からは検知片62と正対
する毎に一回転に一回第5図←)のように信号が出る。
本発明では隣接するノ9ルス間の時間間隔を計測しエン
ジン回転数よシ位相差をソフトウェアによって検知する
。このソフトウェアし、↓ROM84内にプログラムと
して記憶されている。以下このプログラムを第6図のフ
ローチャートによって説明する。
100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。割込み要求がMPU82の
割込ポートに印加されると、まず102ではフラグfの
が検定される。このフラグfは、位相差の計測中に立て
られ計測か終了すると下ろされるフラグである。非泪i
則巾とすtLばフラグは0であり、102の判定はNO
となる。従って、104104K。104で、カムIn
l118上の検知片66を検知するセンサ68からの信
号が立ち上シか否かが判定され、NOであれば例もしな
いが、Yesであれば(第5図の時刻tl)108では
タイマTIがセットされる。次いで110でフラグfが
セットされる。
次の割込ルーチンが実行に入ると、102の判定はYe
sとなる。次いで112ではクランク軸10上の検知片
62を検知するセンサ64からの信号が豆ち上シか否か
判定される。NOであれば何もしないが、Ye8(第4
図の時刻tz  )であれば114で、そのときのタイ
マT1の値をRAM86のNTのエリヤに格納する。こ
のタイマの値は隣接する・母ルス(イ)と(ロ)との間
の時間間隔である。次の116では、そのときのエンジ
ン回転数Neと上記のNTとから位相差CRを計算する
。このCRはRAM86の所定エリヤに格納され、パル
プタイミング切替制御に使用される。118でクラブf
かリセットされる。
以上述べた本発明によればカム軸とクランク軸との夫々
の一回転毎にパルスr発生する手段を設け、それぞれの
・9ルス発生手段からの隣接・ぐルスの間隔とエンジン
回転数とより正確な位相差を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の位相差検知装置を設けた内燃機関の概
略図 第2図はuj変バルブタイミング機構の一例を示す縦断
面図 り)、3図は第2図の■方向矢視同 第4図は制御回路のプロ、り図 第5図は2つのA?ルス発生器からのノ句レス列のタイ
ミングチャート図 第6図は位相差計算ソフトウェアを示すフローチャート
図 10・・・クランク軸、18・・・カム軸、62・・・
検知片、64・・・磁気センサ、66・・・検知片、6
8・・・磁気センサ、74・・・制御回路。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木    朗 弁理士西 舘 和 之 弁理土中 山 恭 介 弁理土山 口 昭 之 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 内燃機関のクランク軸とカム軸との位相差の検知装置で
    あって、 クランク軸の一回転毎にパルス信号全発生ずる第1のパ
    ルス信号発生手段、 カム軸の一回転毎に・ぐルス侶号を発生する第2のパル
    ス信号発生手段、 第1のパルス信号発生手段と第2のA’ルス情号発生手
    段との間の隣接するパルス信号の間隔を計測する手段 より成る位相差検知装置。
JP21627182A 1982-12-11 1982-12-11 内燃機関用位相差検知装置 Pending JPS59105911A (ja)

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JPS59105911A true JPS59105911A (ja) 1984-06-19

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ID=16685926

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