JPH0116964B2 - - Google Patents
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- JPH0116964B2 JPH0116964B2 JP57180412A JP18041282A JPH0116964B2 JP H0116964 B2 JPH0116964 B2 JP H0116964B2 JP 57180412 A JP57180412 A JP 57180412A JP 18041282 A JP18041282 A JP 18041282A JP H0116964 B2 JPH0116964 B2 JP H0116964B2
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- 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
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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】
この発明は、吸入弁および排気弁を有する4サ
イクルのエンジンの吸入弁および排気弁の開閉時
期を制御するエンジンの吸排気弁制御装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an engine intake/exhaust valve control device for controlling the opening/closing timing of an intake valve and an exhaust valve of a four-stroke engine having an intake valve and an exhaust valve.
従来、4サイクルエンジンは第1図に示すごと
くに構成されており、この第1図における1は吸
気弁である。この吸気弁1は燃料と空気の混合気
をシリンダ9内に吸入するためのものである。こ
の吸入弁1はカム3により作動するようになつて
おり、カム3はクランク軸6に連動して回転し、
それによつて吸気弁1を作動させるようになつて
いる。 Conventionally, a four-stroke engine has been constructed as shown in FIG. 1, and numeral 1 in FIG. 1 is an intake valve. This intake valve 1 is for sucking a mixture of fuel and air into the cylinder 9. This suction valve 1 is operated by a cam 3, which rotates in conjunction with a crankshaft 6.
This causes the intake valve 1 to operate.
また、排気弁2は燃焼後のガスをシリンダ9か
ら外部へ排出するためのものであり、この排気弁
2はカム4により作動するようになつている。カ
ム4はカム3と同様に、クランク軸6に連動して
回転することにより、この排気弁2を作動するも
のである。 Further, the exhaust valve 2 is for discharging gas after combustion from the cylinder 9 to the outside, and the exhaust valve 2 is operated by a cam 4. Like the cam 3, the cam 4 operates the exhaust valve 2 by rotating in conjunction with the crankshaft 6.
クランク軸6はピストン5に連結されており、
ピストン5はシリンダ9内を往復運動するもので
ある。このシリンダ9内に吸気管7を通して混合
気が導かれ、排気管8を通してシリンダ9内の排
出ガスを外部に導くようになつている。 The crankshaft 6 is connected to the piston 5,
The piston 5 reciprocates within the cylinder 9. An air-fuel mixture is introduced into the cylinder 9 through an intake pipe 7, and exhaust gas within the cylinder 9 is introduced to the outside through an exhaust pipe 8.
以上のように構成された従来の4サイクルエン
ジンにおいては、ピストン5の往復運動に連動し
て、吸気弁1、排気弁2が開閉し、吸入−圧縮−
爆発−排気の工程が繰り返されるが、クランク軸
6の1/2の回転数で回転し、吸気弁1、排気弁2
を作動させるカム3および4の形状(すなわち、
吸気弁1、排気弁2の開閉時期)はあらゆる運転
状態に対して、エンジンの燃焼に著しい支障が生
じないように決められている。 In the conventional four-stroke engine configured as described above, the intake valve 1 and the exhaust valve 2 open and close in conjunction with the reciprocating movement of the piston 5, and the intake, compression, and
The explosion-exhaust process is repeated, but the crankshaft 6 rotates at 1/2 the rotation speed, and the intake valve 1 and exhaust valve 2
The shape of cams 3 and 4 that actuate (i.e.
The opening/closing timings of the intake valve 1 and the exhaust valve 2) are determined so as not to significantly impede the combustion of the engine under all operating conditions.
すなわち、第2図に示すように、吸気弁1は吸
入工程の始まる上死点以前(θSB)で開き、吸入
工程の終る下死点を通り過ぎた位置(θSA)で閉
じる。 That is, as shown in FIG. 2, the intake valve 1 opens before the top dead center (θ SB ) where the intake stroke begins, and closes at a position past the bottom dead center (θ SA ) where the intake stroke ends.
一方、排気弁2は排気工程の始まる下死点以前
(θEB)に開き、排気工程が終る上死点を過ぎた位
置(θEA)で閉じる。 On the other hand, the exhaust valve 2 opens before the bottom dead center (θ EB ) where the exhaust process begins, and closes at a position past the top dead center (θ EA ) where the exhaust process ends.
このように、吸気弁1を早目に開き、遅目に閉
じるのは、エンジンの高回転作動時に空気慣性の
作用によつて吸入効率が低下するのを補なうため
である。また、排気弁2の開閉時期はポンピング
損失やブローダウン損失を考慮して決められてい
る。 The reason why the intake valve 1 is opened earlier and closed later is to compensate for the decrease in intake efficiency due to the action of air inertia when the engine is operating at high speeds. Furthermore, the opening and closing timing of the exhaust valve 2 is determined in consideration of pumping loss and blowdown loss.
吸入効率を大きく支配するのは吸気弁1の閉弁
時期であり、高回転側ほど閉弁時期θSAを遅らせ
るのがよいが、低回転側では、閉弁時期θSAが遅
いと、圧縮工程にある混合気が吸気管7に逆流す
ると云う不具合が生ずる。 It is the closing timing of the intake valve 1 that greatly controls the suction efficiency, and it is better to delay the valve closing timing θ SA on the high rotation side, but if the valve closing timing θ SA is late on the low rotation side, the compression process will be delayed. A problem occurs in which the air-fuel mixture in the air flows back into the intake pipe 7.
したがつて、閉弁時期θSAは低回転から高回転
までエンジンを支障なく運転できるようにするた
めの妥協点に設定せざるを得ないので、第3図の
実線で示すように、高回転側では必然的に吸入効
率が低下し、エンジンの出力トルクが減少すると
云う欠点を有していた。 Therefore, the valve closing timing θ SA must be set as a compromise to allow the engine to operate without any trouble from low to high speeds, so as shown by the solid line in Figure 3, On the other hand, the intake efficiency inevitably decreases, and the output torque of the engine decreases.
また、排気弁2の開閉時期についても、ポンピ
ング損失とブローダウン損失の和がエンジンの運
転状態のうち使用頻度の多い領域において小さく
なるように、開閉角度が設定される。したがつ
て、第4図に示すように、エンジン回転数の増大
にともなつて、ポンピング損失を主体としたトル
ク損失が増加すると云う欠点を有していた。 Further, regarding the opening and closing timing of the exhaust valve 2, the opening and closing angle is set so that the sum of pumping loss and blowdown loss is small in a frequently used region of the engine operating state. Therefore, as shown in FIG. 4, there is a drawback in that as the engine speed increases, torque loss, mainly due to pumping loss, increases.
この発明は、上記従来の欠点を除去するために
なされたもので、吸気弁、排気弁を作動させるカ
ムをクランク軸と機械的に結合せずに、ステツピ
ングモータによつて駆動し、このステツピングモ
ータに与える歩進パルスをエンジンの回転数など
の各種パラメータによつて制御することにより、
クランク軸の回転角に対するカムの回転角を任意
に可変して、吸排気弁の開閉時期を常に最適値と
なるようにできるエンジンの吸排気弁制御装置を
提供することを目的とする。 This invention was made to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, and the cam that operates the intake valve and exhaust valve is driven by a stepping motor without being mechanically connected to the crankshaft. By controlling the stepping pulse given to the ping motor by various parameters such as engine speed,
It is an object of the present invention to provide an intake and exhaust valve control device for an engine that can arbitrarily vary the rotation angle of a cam relative to the rotation angle of a crankshaft so that the opening and closing timing of the intake and exhaust valves can always be set to an optimum value.
以下、この発明のエンジンの吸排気弁制御装置
の実施例について図面に基づき説明する。第5図
はその一実施例の構成を示すブロツク図である。
この第5図において、20は回転体であり、この
回転体20はクランク軸6に連結されている。こ
のクランク軸6は第1図で示したクランク軸と同
一のものである。 Embodiments of the engine intake and exhaust valve control device of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of one embodiment.
In FIG. 5, 20 is a rotating body, and this rotating body 20 is connected to the crankshaft 6. As shown in FIG. This crankshaft 6 is the same as the crankshaft shown in FIG.
回転体20の外周面に対向してクランク角セン
サ21が配設されている。クランク角センサ21
は回転体20の所定の回転度(たとえば、1度単
位)にパルス信号を出力するものである。 A crank angle sensor 21 is disposed facing the outer peripheral surface of the rotating body 20. Crank angle sensor 21
outputs a pulse signal at a predetermined degree of rotation of the rotating body 20 (for example, in units of 1 degree).
クランク角センサ21の出力信号は第7図bに
示すように、クランク軸6の所定回転角ごとにパ
ルス信号を出力するとともに、上死点TDCおよ
び下死点BDCの位置を識別する信号をも出力す
る。 As shown in FIG. 7b, the output signal of the crank angle sensor 21 outputs a pulse signal at every predetermined rotation angle of the crankshaft 6, and also outputs a signal for identifying the positions of top dead center TDC and bottom dead center BDC. Output.
この識別信号はたとえば、回転体20に切り欠
きを設け、クランク角センサ21を磁気検出形ま
たは光式とした場合、第6図のごとく回転体20
の円周方向に設けられた微少角度単位の歯20a
の他に、180゜ごとに幅の広い歯20bを設けるこ
とによつて得ることができるし、上死点および下
死点検出専用のクランク角センサを用いることに
よつても可能である。 For example, when the rotating body 20 is provided with a notch and the crank angle sensor 21 is of a magnetic detection type or an optical type, this identification signal can be transmitted to the rotating body 20 as shown in FIG.
Teeth 20a in minute angular units provided in the circumferential direction of
In addition, this can be achieved by providing wide teeth 20b every 180 degrees, or by using a crank angle sensor dedicated to detecting top dead center and bottom dead center.
なお、ここでは、回転体20をクランク軸6に
直結した場合について説明したが、回転体20を
クランク軸6以外、たとえば、配電器駆動用のシ
ヤフトに結合してもよいことは云うまでもない。 Although the case where the rotating body 20 is directly connected to the crankshaft 6 has been described here, it goes without saying that the rotating body 20 may be connected to a shaft other than the crankshaft 6, for example, a shaft for driving a power distribution device. .
ここで、説明を再び第5図に戻す。クランク角
センサ21で発生されたパルス信号はパルス駆動
制御回路22、回転数検出回路23に送られるよ
うになつている。パルス駆動制御回路22はクラ
ンク角センサ21が発生するパルス信号に同期し
て、メモリ24に収納されたデータに基づき出力
信号を発生し、ステツピングモータ25,26を
駆動するものである。 Here, the explanation returns to FIG. 5 again. A pulse signal generated by the crank angle sensor 21 is sent to a pulse drive control circuit 22 and a rotation speed detection circuit 23. The pulse drive control circuit 22 generates an output signal based on data stored in the memory 24 in synchronization with the pulse signal generated by the crank angle sensor 21, and drives the stepping motors 25 and 26.
また、回転数検出回路23はクランク角センサ
21から出力されるパルス信号の周期の計測また
は所定時間内におけるパルス数を計数することに
より、エンジンの回転数を検出するものである。 Further, the rotation speed detection circuit 23 detects the rotation speed of the engine by measuring the cycle of the pulse signal output from the crank angle sensor 21 or by counting the number of pulses within a predetermined time.
このエンジンの回転数に対する吸気弁1、排気
弁2の開閉時期はメモリ24により予め記憶され
ており、このメモリ24の記憶内容は上述したご
とくパルス駆動制御回路22に送られ、このパル
ス駆動制御回路22はこのメモリ24の記憶内容
に基づいてステツピングモータ25,26を駆動
するようになつている。 The opening/closing timing of the intake valve 1 and exhaust valve 2 with respect to the engine rotation speed is stored in advance in the memory 24, and the stored contents of this memory 24 are sent to the pulse drive control circuit 22 as described above, and the pulse drive control circuit 22 drives stepping motors 25 and 26 based on the contents stored in the memory 24.
ステツピングモータ25によつて、シヤフト2
7が駆動されるようになつており、このシヤフト
27にカム3が機械的に連結されている。カム3
は第1図で示したカム3と同様であり、このカム
3により吸気弁1を作動させるようになつてい
る。 By the stepping motor 25, the shaft 2
7 is adapted to be driven, and the cam 3 is mechanically connected to this shaft 27. cam 3
The cam 3 is similar to the cam 3 shown in FIG. 1, and the cam 3 operates the intake valve 1.
同様にして、ステツピングモータ26によつて
シヤフト28が駆動されるようになつており、こ
のシヤフト28にカム4が機械的に連結されてい
る。カム4も第1図で示したカム4と同一のもの
である。このカム4によつて排気弁2が作動され
るようになつている。 Similarly, a shaft 28 is driven by the stepping motor 26, and the cam 4 is mechanically connected to the shaft 28. The cam 4 is also the same as the cam 4 shown in FIG. The exhaust valve 2 is operated by this cam 4.
次に、以上のように構成されたこの発明のエン
ジンの吸排気弁制御装置の動作について、第7図
および第8図を併用して説明する。まず、第7図
aはエンジンの爆発、排気、吸入、圧縮の工程を
示すものであり、この第7図aに示すように、エ
ンジンが吸入−圧縮−爆発−排気の工程を繰り返
して回転すると、第7図bに示すように、クラン
ク角センサ21がクランク位置信号(パルス信
号)を発生する。 Next, the operation of the engine intake/exhaust valve control device of the present invention constructed as described above will be described with reference to FIGS. 7 and 8. First, Figure 7a shows the engine's explosion, exhaust, intake, and compression processes.As shown in Figure 7a, when the engine rotates by repeating the intake-compression-explosion-exhaust process, , as shown in FIG. 7b, the crank angle sensor 21 generates a crank position signal (pulse signal).
このクランク位置信号はパルス駆動制御回路2
2および回転数検出回路23に送られる。エンジ
ンのある回転数において、パルス駆動制御回路2
2の出力の一つである吸気弁用のステツピングモ
ータ25の駆動パルス(第7図e)はメモリ24
のデータに基づいてクランク位置信号の2パルス
に対して1パルスの割合で発生しているので、ス
テツピングモータ25の回転角、すなわち、吸気
弁用のシヤフト27の回転角は第7図fのように
歩進し、予め定められたカム3の形状で決まる吸
気弁1の開弁角度α1に達すると、吸気弁1が第
7図cのように開弁する。 This crank position signal is transmitted to the pulse drive control circuit 2.
2 and the rotation speed detection circuit 23. At a certain rotation speed of the engine, the pulse drive control circuit 2
The drive pulse of the stepping motor 25 for the intake valve (Fig. 7e), which is one of the outputs of the memory 24
Since the rotation angle of the stepping motor 25, that is, the rotation angle of the intake valve shaft 27, is generated at a ratio of 1 pulse to 2 pulses of the crank position signal based on the data of FIG. When the opening angle α1 of the intake valve 1 determined by the predetermined shape of the cam 3 is reached, the intake valve 1 opens as shown in FIG. 7c.
ステツピングモータ25がさらに歩進し、シヤ
フト27の回転角が第7図fに示すように回転角
α2に達すると、第7図cのように吸気弁1は閉
弁する。 When the stepping motor 25 further advances and the rotation angle of the shaft 27 reaches the rotation angle α2 as shown in FIG. 7f, the intake valve 1 closes as shown in FIG. 7c.
第8図は第7図よりもエンジン回転数が高い場
合の動作を表わしたものであり、メモリ24に予
め記憶されたエンジン回転数に対する吸気弁1の
開閉時期データにしたがつてクランク位置に同期
したステツピングモータ25の駆動パルスは吸気
弁1が第8図bに示す上死点TDC1前のθSB2(第
8図b)なる位置で開弁するように(つまり、シ
ヤフト27の回転角が第8図fに示すようにα1
に達するように)間引き出力される。 FIG. 8 shows the operation when the engine speed is higher than that in FIG. 7, and is synchronized with the crank position according to the opening/closing timing data of the intake valve 1 for the engine speed stored in advance in the memory 24. The driving pulse of the stepping motor 25 is such that the intake valve 1 opens at the position θSB2 (Fig. 8b) before the top dead center TDC1 shown in Fig. 8b (that is, the rotation angle of the shaft 27 is α1 as shown in Figure 8f
) is thinned out and output.
すなわち、第7図においてはクランク位置信号
のパルス数の1/2のパルス数でステツピングモー
タ25を駆動しているのに対して、第8図ではク
ランク軸の下死点BDC1通過後、クランク位置
信号のパルス数に対して1/2以上のパルス数をス
テツピングモータ25に印加し、クランク軸6に
対するシヤフト27の回転角を早めている。した
がつて、吸気弁1の開弁時期(位置)θSB2は第7
図に示す開閉時期θSB1よりも大きくなる。 That is, in FIG. 7, the stepping motor 25 is driven with a pulse number that is half the number of pulses of the crank position signal, whereas in FIG. 8, after the crankshaft passes the bottom dead center BDC1, The number of pulses equal to or more than half of the number of pulses of the position signal is applied to the stepping motor 25 to accelerate the rotation angle of the shaft 27 with respect to the crankshaft 6. Therefore, the opening timing (position) θ SB2 of intake valve 1 is the seventh
The opening/closing timing θSB1 shown in the figure is greater than that.
一方、吸気弁1の閉弁についてもメモリ24に
予め記憶されたデータにしたがつてクランク位置
信号に同期したパルス信号の間引の割合を大きく
し、シヤフト27の回転角α2に達する時期を遅
らせて閉弁時期θSA2を第7図の閉弁時期θSA1より
も遅く制御する。 On the other hand, regarding the closing of the intake valve 1, the rate of thinning of the pulse signal synchronized with the crank position signal is increased according to the data stored in advance in the memory 24, and the timing when the shaft 27 reaches the rotation angle α2 is delayed. The valve closing timing θ SA2 is controlled to be later than the valve closing timing θ SA1 in FIG.
第7,8図には図示していない排気弁用のステ
ツピングモータ26の駆動パルスも吸気弁用のそ
れと同様にして制御される。このような構成によ
れば、シヤフト27,28のクランク軸6に対す
る回転角をステツピングモータ25,26へ印加
する駆動パルス列の時期制御によつて任意に可変
することが可能となるので、吸気弁1、排気弁2
の開閉時期をエンジンの運転状態に合せて自在に
制御することができる。 The driving pulses of the stepping motor 26 for the exhaust valve (not shown in FIGS. 7 and 8) are also controlled in the same manner as those for the intake valve. With this configuration, the rotation angle of the shafts 27, 28 with respect to the crankshaft 6 can be arbitrarily varied by controlling the timing of the drive pulse train applied to the stepping motors 25, 26. 1. Exhaust valve 2
The timing of opening and closing can be freely controlled according to the operating condition of the engine.
一般に、エンジンの吸入効率は第9図に示すご
とく高回転時には吸気弁1の閉時期(下死点後)
が遅くなる程、吸入効率が向上するという特性を
有しているので、第10図に示すごとくエンジン
回転数に対する吸気弁1の閉弁時期の最適値をメ
モリ24に記憶させておき、この記憶内容にした
がつてステツピングモータ25を駆動制御するこ
とにより、第3図の破線で示すように高回転側に
も高い吸入効率が得られ、エンジンの出力トルク
が高回転側で低下するのを抑止できる。 In general, the intake efficiency of an engine is determined by the closing timing of intake valve 1 (after bottom dead center) at high engine speeds, as shown in Figure 9.
As shown in FIG. 10, the optimal value of the closing timing of the intake valve 1 relative to the engine speed is stored in the memory 24, and this memory By controlling the stepping motor 25 according to the content, high suction efficiency can be obtained even at high rotation speeds, as shown by the broken line in FIG. 3, and the decrease in engine output torque at high rotation speeds can be prevented. It can be suppressed.
さらに第11図に示すように吸気弁1の開弁時
期の最適値はポンピング損失とブローダウン損失
の和が最小になる点から求められ、エンジン回転
数の増大に伴つて開弁時期を早めることが望まし
い。この排気弁2の開弁時期も、排気弁2の場合
と同様の方法によつて容易に制御することができ
る。 Furthermore, as shown in Fig. 11, the optimum value for the opening timing of the intake valve 1 is determined from the point where the sum of pumping loss and blowdown loss is minimized, and the opening timing can be advanced as the engine speed increases. is desirable. The opening timing of the exhaust valve 2 can also be easily controlled by the same method as in the case of the exhaust valve 2.
また、吸気弁1の開弁時期と排気弁2の閉弁時
期の重なりすなわち、オーバラツプは高回転側で
は吸入効率向上の観点から大きい方がよいが、低
回転側では混合気の排気弁2からの吹き抜けや、
排気ガスのシリンダ内への逆流による不安定燃焼
を抑制するため小さい方がよく、エンジン回転数
に対する最適値が存在する。 In addition, the overlap between the opening timing of intake valve 1 and the closing timing of exhaust valve 2, that is, the overlap, should be larger on the high rotation side from the viewpoint of improving intake efficiency, but on the low rotation side, the overlap between the air-fuel mixture and the exhaust valve 2 is better. The atrium,
In order to suppress unstable combustion due to backflow of exhaust gas into the cylinder, the smaller the value, the better, and there is an optimal value for the engine speed.
これらの最適値も予めメモリ24に記憶してお
くことによつて、吸入効率と燃焼の安定性が両立
するように吸気弁1、排気弁2を制御できる。 By storing these optimal values in the memory 24 in advance, the intake valve 1 and the exhaust valve 2 can be controlled so as to achieve both intake efficiency and combustion stability.
ステツピングモータ25,26を歩進させる駆
動パルス列の基準位置は吸気弁1の場合には排気
工程の始まる下死点(第8図bのBDC1)また
は爆発工程の始まる上死点(第8図bのTDC2)
が適当であり、排気弁の場合には爆発工程の始ま
る上死点(第8図bTDC2)または圧縮工程の始
まる下死点(第8図bのBDC2)が適当である。 In the case of the intake valve 1, the reference position of the drive pulse train for stepping the stepping motors 25 and 26 is the bottom dead center where the exhaust stroke begins (BDC1 in Figure 8b) or the top dead center where the explosion stroke begins (Figure 8). b TDC2)
In the case of an exhaust valve, the appropriate position is top dead center (TDC2 in FIG. 8) where the explosion process begins or bottom dead center (BDC2 in FIG. 8b) where the compression process begins.
なお、上記説明において、エンジン回転数はク
ランク角センサ21の出力信号から算出するもの
としたが、点火信号などの回転数に対応した他の
信号を用いてもよいことは云うまでもない。 In the above description, the engine speed is calculated from the output signal of the crank angle sensor 21, but it goes without saying that other signals corresponding to the engine speed, such as an ignition signal, may be used.
以上述べたように、この発明のエンジンの吸排
気弁制御装置によれば、エンジンの吸気弁および
排気弁の開閉時期の最適値を予めメモリに記憶さ
せ、この記憶内容にしたがつてシヤフトを駆動す
るステツピングモータのクランク軸に対する回転
角を制御して吸気弁、排気弁の開閉時期を制御す
るようにしたので、エンジンの回転数に対する吸
気弁および排気弁の開閉時期を線形のみならず非
線形にも任意に制御することができる。 As described above, according to the engine intake/exhaust valve control device of the present invention, the optimum values of the opening/closing timing of the intake valve and exhaust valve of the engine are stored in advance in the memory, and the shaft is driven according to the stored contents. Since the opening and closing timing of the intake and exhaust valves is controlled by controlling the rotation angle of the stepping motor relative to the crankshaft, the opening and closing timing of the intake and exhaust valves can be adjusted not only linearly but also non-linearly relative to the engine speed. can also be controlled arbitrarily.
したがつて、エンジン回転数の使用範囲全域に
わたつて吸入効率を向上させることができるとと
もに排気時の損失も減少し、エンジン出力の大幅
な向上と効率向上が図れ、著しい効果を発揮する
ものである。 Therefore, it is possible to improve the intake efficiency over the entire operating range of the engine speed, and reduce loss during exhaust, resulting in a significant increase in engine output and efficiency, which is a remarkable effect. be.
第1図は従来およびこの発明のエンジンの吸排
気弁制御装置の構造を説明するためのエンジンの
断面図、第2図は従来のエンジンの吸排気弁制御
装置の動作説明図、第3図は従来およびこの発明
のエンジンの吸排気弁制御装置によるエンジン回
転数対吸入効率を示す特性図、第4図は従来のエ
ンジンの吸排気弁制御装置におけるエンジン回転
数対トルク損失を示す特性図、第5図はこの発明
のエンジンの吸排気弁制御装置の一実施例の全体
の構成を示すブロツク図、第6図はこの発明のエ
ンジンの吸排気弁制御装置に用いるクランク角セ
ンサの構成図、第7図aないし第7図fおよび第
8図aないし第8図fはそれぞれこの発明のエン
ジンの吸排気弁制御装置の動作を説明するための
波形図、第9図はこの発明のエンジンの吸排気弁
制御装置における吸気弁の閉時期対吸入効率比を
示す特性図、第10図は同上エンジンの吸排気弁
制御装置におけるエンジン回転数対吸気弁閉時期
の最適値を示す特性図、第11図は同上エンジン
の吸排気弁制御装置におけるエンジン回転数対排
気弁開時期の最適値を示す特性図である。
1……吸気弁、2……排気弁、3,4……カ
ム、6……クランク軸、20……回転体、21…
…クランク角センサ、22……パルス駆動制御回
路、23……回転数検出回路、24……メモリ、
25,26……ステツピングモータ、27,28
……シヤフト。なお、図中同一符号は同一または
相当部分を示す。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an engine for explaining the structure of a conventional engine intake and exhaust valve control device of the present invention, FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the conventional engine intake and exhaust valve control device, and FIG. FIG. 4 is a characteristic diagram showing the engine rotation speed versus intake efficiency of the conventional engine intake and exhaust valve control device of the present invention and FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the overall configuration of one embodiment of the engine intake and exhaust valve control device of the present invention, FIG. 6 is a configuration diagram of a crank angle sensor used in the engine intake and exhaust valve control device of the present invention, and FIG. 7a to 7f and 8a to 8f are waveform diagrams for explaining the operation of the intake and exhaust valve control device for the engine of this invention, respectively, and FIG. FIG. 10 is a characteristic diagram showing the intake valve closing timing versus intake efficiency ratio in the exhaust valve control device; FIG. The figure is a characteristic diagram showing the optimum value of the engine rotation speed versus the exhaust valve opening timing in the intake and exhaust valve control device of the same engine. 1... Intake valve, 2... Exhaust valve, 3, 4... Cam, 6... Crankshaft, 20... Rotating body, 21...
... Crank angle sensor, 22 ... Pulse drive control circuit, 23 ... Rotation speed detection circuit, 24 ... Memory,
25, 26...Stepping motor, 27, 28
...shaft. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
を作動させる第1のシヤフト、燃焼後エンジンか
ら排気ガスを排出する排気弁およびこの排気弁を
作動させる第2のシヤフト、上記エンジンのクラ
ンク軸の所定回転角度ごとにパルス状のクランク
位置信号を発生するクランク角センサ、上記第1
のシヤフトまたは/および上記第2のシヤフトを
駆動する少なくとも一つのステツピングモータ、
上記エンジンの運転状態に対して予め定められた
上記ステツピングモータのクランク軸に対する回
転角度データを記憶するメモリ、上記クランク角
センサからのクランク位置信号に同期して上記メ
モリに記憶されている上記回転角度データにした
がつて歩進パルスを出力して上記ステツピングモ
ータを駆動するパルス駆動制御回路を備えてなる
エンジンの吸排気弁制御装置。 2 エンジンの1サイクル工程におけるステツピ
ングモータの駆動パルス数をエンジンの回転数と
は無関係に一定とし、かつこの駆動パルスはクラ
ンク角センサの発生するパルスをメモリの内容に
したがつて所定数間引きした数であることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のエンジンの吸
排気弁制御装置。 3 第1のシヤフトを駆動するステツピングモー
タの駆動パルス列の基準位置をエンジンの排気工
程の開始点となる下死点または爆発工程の開始点
となる上死点としたことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のエンジンの吸排気弁制御装置。 4 第2のシヤフトを駆動するステツピングモー
タの駆動パルス列の基準位置をエンジンの爆発工
程の開始点となる上死点、または圧縮工程の開始
点となる下死点としたことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のエンジンの吸排気弁制御装
置。[Claims] 1. An intake valve that takes air into the engine, a first shaft that operates the intake valve, an exhaust valve that discharges exhaust gas from the engine after combustion, and a second shaft that operates the exhaust valve, the engine. a crank angle sensor that generates a pulsed crank position signal every predetermined rotation angle of the crankshaft;
at least one stepping motor driving the shaft and/or the second shaft;
A memory that stores rotation angle data of the stepping motor relative to the crankshaft that is predetermined for the operating state of the engine, and the rotation that is stored in the memory in synchronization with a crank position signal from the crank angle sensor. An engine intake/exhaust valve control device comprising a pulse drive control circuit that outputs step pulses in accordance with angle data to drive the stepping motor. 2 The number of driving pulses of the stepping motor in one cycle of the engine is constant regardless of the engine speed, and this driving pulse is thinned out by a predetermined number of pulses generated by the crank angle sensor according to the contents of the memory. 2. The engine intake and exhaust valve control device according to claim 1, wherein the engine intake and exhaust valve control device is a number. 3. A patent claim characterized in that the reference position of the drive pulse train of the stepping motor that drives the first shaft is the bottom dead center, which is the starting point of the engine's exhaust stroke, or the top dead center, which is the starting point of the explosion stroke. The intake and exhaust valve control device for an engine according to item 1. 4. A patent characterized in that the reference position of the drive pulse train of the stepping motor that drives the second shaft is the top dead center, which is the starting point of the engine's explosion process, or the bottom dead center, which is the starting point of the compression process. An intake and exhaust valve control device for an engine according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57180412A JPS5968509A (en) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | Intake and exhaust valve control device of engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57180412A JPS5968509A (en) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | Intake and exhaust valve control device of engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5968509A JPS5968509A (en) | 1984-04-18 |
| JPH0116964B2 true JPH0116964B2 (en) | 1989-03-28 |
Family
ID=16082795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57180412A Granted JPS5968509A (en) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | Intake and exhaust valve control device of engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5968509A (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4265336B2 (en) | 2003-08-06 | 2009-05-20 | トヨタ自動車株式会社 | VALVE DRIVE SYSTEM AND METHOD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND POWER OUTPUT DEVICE |
| JP4052236B2 (en) | 2003-12-01 | 2008-02-27 | トヨタ自動車株式会社 | Valve mechanism |
| JP4046077B2 (en) | 2003-12-08 | 2008-02-13 | トヨタ自動車株式会社 | Valve operating device for internal combustion engine |
| JP4049092B2 (en) | 2003-12-12 | 2008-02-20 | トヨタ自動車株式会社 | Valve gear |
| JP4007320B2 (en) * | 2003-12-17 | 2007-11-14 | トヨタ自動車株式会社 | Valve operating device for internal combustion engine |
| DE102006023652B4 (en) * | 2006-05-18 | 2008-10-30 | Esa Patentverwertungsagentur Sachsen-Anhalt Gmbh | Electromotive device for actuating gas exchange valves |
-
1982
- 1982-10-12 JP JP57180412A patent/JPS5968509A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5968509A (en) | 1984-04-18 |
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