JP2000045733A - 電磁駆動弁の電流制御装置 - Google Patents
電磁駆動弁の電流制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電磁駆動弁の各電磁コイルへ通電するタイミン
グを、弁体の動作時間の変化に応じて最適化することに
より、弁体の開閉動作を確実にし、消費電流を低減す
る。 【解決手段】各電磁コイルへの通電の切り換えは、いず
れか一方の電磁コイルへの通電を停止してから（ｔ１、
ｔ４）、ディレイ時間（Ｔdo、Ｔdc）経過後（ｔ２、ｔ
５）に、他方の電磁コイルに通電することによってなさ
れる。さらに、各電磁コイルに通電した際に、実際に流
れる実電流から一時的なくぼみを検出し、前記通電の停
止してから（ｔ１、ｔ４）他方の電磁コイルにおける前
記くぼみの検出（ｔ３、ｔ６）までの動作時間（Ｔmo、
Ｔmc）に、所定の係数を乗じることで次回のディレイ時
間（Ｔdo、Ｔdc）を補正設定する手段を設ける。尚、各
電磁コイルへ供給される電流は、弁体を開閉動作させる
動作電流と、動作後の弁体の状態を保持させる保持電流
とから構成される。
グを、弁体の動作時間の変化に応じて最適化することに
より、弁体の開閉動作を確実にし、消費電流を低減す
る。 【解決手段】各電磁コイルへの通電の切り換えは、いず
れか一方の電磁コイルへの通電を停止してから（ｔ１、
ｔ４）、ディレイ時間（Ｔdo、Ｔdc）経過後（ｔ２、ｔ
５）に、他方の電磁コイルに通電することによってなさ
れる。さらに、各電磁コイルに通電した際に、実際に流
れる実電流から一時的なくぼみを検出し、前記通電の停
止してから（ｔ１、ｔ４）他方の電磁コイルにおける前
記くぼみの検出（ｔ３、ｔ６）までの動作時間（Ｔmo、
Ｔmc）に、所定の係数を乗じることで次回のディレイ時
間（Ｔdo、Ｔdc）を補正設定する手段を設ける。尚、各
電磁コイルへ供給される電流は、弁体を開閉動作させる
動作電流と、動作後の弁体の状態を保持させる保持電流
とから構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸排気
弁の駆動などに用いられる電磁駆動弁の電流制御装置に
関し、特に、開弁用電磁コイルと閉弁用電磁コイルとを
有して、各電磁コイルに供給する電流を制御することに
より、弁体の開閉動作を制御する電磁駆動弁の電流制御
装置に関する。
弁の駆動などに用いられる電磁駆動弁の電流制御装置に
関し、特に、開弁用電磁コイルと閉弁用電磁コイルとを
有して、各電磁コイルに供給する電流を制御することに
より、弁体の開閉動作を制御する電磁駆動弁の電流制御
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、内燃機関の吸排気弁として電磁駆
動弁の採用が検討されている。かかる電磁駆動弁の電流
制御装置として、開弁用電磁コイルと閉弁用電磁コイル
とを有して、弁体の開閉動作の切り換えに際し、いずれ
か一方の電磁コイルへの通電を停止した後、所定のディ
レイ時間経過後に他方の電磁コイルに通電すると共に、
各電磁コイルへの通電に際し、弁体の開閉動作のための
動作電流を供給した後、動作後の弁体の状態を保持する
ために前記動作電流と比して小さい値の保持電流に切り
換えるものが開示されている（例えば、特開平９−１９
５７３６号公報参照）。
動弁の採用が検討されている。かかる電磁駆動弁の電流
制御装置として、開弁用電磁コイルと閉弁用電磁コイル
とを有して、弁体の開閉動作の切り換えに際し、いずれ
か一方の電磁コイルへの通電を停止した後、所定のディ
レイ時間経過後に他方の電磁コイルに通電すると共に、
各電磁コイルへの通電に際し、弁体の開閉動作のための
動作電流を供給した後、動作後の弁体の状態を保持する
ために前記動作電流と比して小さい値の保持電流に切り
換えるものが開示されている（例えば、特開平９−１９
５７３６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電磁駆動弁の電流制御装置では、前記ディレ
イ時間が運転の最中に補正されることはなかったため、
各電磁コイルへの通電タイミングは、考え得る状況に対
して、予め余裕を含めて設定されていた。このため、前
記通電タイミングが早めに設定された場合には、各電磁
コイルに必要以上の電流が供給され、消費電流に無駄が
生じていた。
うな従来の電磁駆動弁の電流制御装置では、前記ディレ
イ時間が運転の最中に補正されることはなかったため、
各電磁コイルへの通電タイミングは、考え得る状況に対
して、予め余裕を含めて設定されていた。このため、前
記通電タイミングが早めに設定された場合には、各電磁
コイルに必要以上の電流が供給され、消費電流に無駄が
生じていた。
【０００４】さらに、前記通電タイミングの設定が適当
でないと、弁体の開閉動作不良の生じる可能性があっ
た。即ち、通電タイミングが遅いと、可動子が電磁コイ
ルに到達する際の速度が低くなるため、吸着不良が発生
しやすく、また、通電タイミングが早いと、前記速度が
高くなるため、リバウンドによる吸着不良が発生しやす
くなるのである。
でないと、弁体の開閉動作不良の生じる可能性があっ
た。即ち、通電タイミングが遅いと、可動子が電磁コイ
ルに到達する際の速度が低くなるため、吸着不良が発生
しやすく、また、通電タイミングが早いと、前記速度が
高くなるため、リバウンドによる吸着不良が発生しやす
くなるのである。
【０００５】そこで本発明は、このような状況に鑑み、
ディレイ時間を補正設定して、通電タイミングを最適化
することによって、弁体の開閉動作を確実化し、併せて
消費電流を低減することを目的とする。
ディレイ時間を補正設定して、通電タイミングを最適化
することによって、弁体の開閉動作を確実化し、併せて
消費電流を低減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため請求項１に係る
発明では、図１に示すように、開弁用電磁コイルと閉弁
用電磁コイルとを有して、各電磁コイルに供給する電流
を制御することにより、弁体の開閉動作を制御する電磁
駆動弁の電流制御装置であって、前記弁体の開閉動作の
ために、いずれか一方の電磁コイルヘの通電を停止した
後、所定のディレイ時間経過後に、他方の電磁コイルに
通電する開閉用通電切換手段と、各電磁コイルへの通電
時に、各電磁コイルに動作電流を供給した後、動作後の
弁体の状態を保持するために前記動作電流と比して小さ
い値の保持電流に切り換える電流制御手段とを備えるも
のにおいて、各電磁コイルへ動作電流を供給したとき
に、各電磁コイルに実際に流れる電流を測定する実電流
測定手段と、測定された実電流の一時的なくぼみを検出
するくぼみ検出手段と、いずれか一方の電磁コイルへの
通電を停止してから、他方の電磁コイルの動作電流に前
記くぼみが検出されるまでの動作時間を測定する動作時
間測定手段と、測定された動作時間に基づいて、前記デ
ィレイ時間を補正設定するディレイ時間補正手段とを設
けて、電磁駆動弁の電流制御装置を構成する。
発明では、図１に示すように、開弁用電磁コイルと閉弁
用電磁コイルとを有して、各電磁コイルに供給する電流
を制御することにより、弁体の開閉動作を制御する電磁
駆動弁の電流制御装置であって、前記弁体の開閉動作の
ために、いずれか一方の電磁コイルヘの通電を停止した
後、所定のディレイ時間経過後に、他方の電磁コイルに
通電する開閉用通電切換手段と、各電磁コイルへの通電
時に、各電磁コイルに動作電流を供給した後、動作後の
弁体の状態を保持するために前記動作電流と比して小さ
い値の保持電流に切り換える電流制御手段とを備えるも
のにおいて、各電磁コイルへ動作電流を供給したとき
に、各電磁コイルに実際に流れる電流を測定する実電流
測定手段と、測定された実電流の一時的なくぼみを検出
するくぼみ検出手段と、いずれか一方の電磁コイルへの
通電を停止してから、他方の電磁コイルの動作電流に前
記くぼみが検出されるまでの動作時間を測定する動作時
間測定手段と、測定された動作時間に基づいて、前記デ
ィレイ時間を補正設定するディレイ時間補正手段とを設
けて、電磁駆動弁の電流制御装置を構成する。
【０００７】ここでの作用は、以下の通りである。いず
れか一方の電磁コイルに可動子が吸着している状態から
該電磁コイルへの通電を停止すると、電磁力が消滅し、
前記可動子は中立位置に向かって移動する。この後の好
適なタイミングにおいて他方の電磁コイルに通電すれ
ば、電磁力によって前記可動子は引き付けられて、吸着
する。
れか一方の電磁コイルに可動子が吸着している状態から
該電磁コイルへの通電を停止すると、電磁力が消滅し、
前記可動子は中立位置に向かって移動する。この後の好
適なタイミングにおいて他方の電磁コイルに通電すれ
ば、電磁力によって前記可動子は引き付けられて、吸着
する。
【０００８】可動子の電磁コイルへの接近に伴い、磁気
回路における電流と電圧は、下式（１）に従って変化す
る。以下において、電圧をＶ、抵抗をＲ、電流をｉ、磁
束鎖交数をΨ、時間をｔとする。
回路における電流と電圧は、下式（１）に従って変化す
る。以下において、電圧をＶ、抵抗をＲ、電流をｉ、磁
束鎖交数をΨ、時間をｔとする。
【０００９】
【数１】
【００１０】ここで、磁束鎖交数Ψは、時間ｔと、可動
子の変位ｘとの関数なので、次式（２）のように変形が
可能である。
子の変位ｘとの関数なので、次式（２）のように変形が
可能である。
【００１１】
【数２】
【００１２】上式（２）の第２項、即ち（∂Ψ／∂ｉ）
（ｄｉ／ｄｔ）は、電流変化に対する逆起電力を示す項
であり、また第３項、即ち（∂Ψ／∂ｘ）（ｄｘ／ｄ
ｔ）は、可動子の変位に対する逆起電力を示す項であ
る。さらに、インダクタンスＬは、Ｌ＝Ψ／Ｉなので、
式（２）は、下式（３）と表すこともできる。
（ｄｉ／ｄｔ）は、電流変化に対する逆起電力を示す項
であり、また第３項、即ち（∂Ψ／∂ｘ）（ｄｘ／ｄ
ｔ）は、可動子の変位に対する逆起電力を示す項であ
る。さらに、インダクタンスＬは、Ｌ＝Ψ／Ｉなので、
式（２）は、下式（３）と表すこともできる。
【００１３】
【数３】
【００１４】可動子が電磁コイルへ接近するに伴い、磁
気抵抗が急激に小さくなり、磁束が急激に大きくなるた
め、上式（２）の∂Ψ／∂ｘが増大する。即ち、可動子
の変位に対する逆起電力を示す項である第３項が増大す
る。このことにより、同式（２）のＲｉ、即ち電流ｉが
減少する。これが電磁コイルを実際に流れる実電流の一
時的なくぼみとなって検出され、該くぼみの検出タイミ
ングから、可動子の電磁コイルへの吸着タイミングを判
定できる。
気抵抗が急激に小さくなり、磁束が急激に大きくなるた
め、上式（２）の∂Ψ／∂ｘが増大する。即ち、可動子
の変位に対する逆起電力を示す項である第３項が増大す
る。このことにより、同式（２）のＲｉ、即ち電流ｉが
減少する。これが電磁コイルを実際に流れる実電流の一
時的なくぼみとなって検出され、該くぼみの検出タイミ
ングから、可動子の電磁コイルへの吸着タイミングを判
定できる。
【００１５】従って、いずれか一方の電磁コイルへの通
電を停止してから、他方の電磁コイルに通電して前記く
ぼみが検出されるまでの時間を、動作時間として測定で
きるのである。前記動作時間は、機関の運転状態や、バ
ネの特性や、電磁コイルへの通電タイミングや、電磁コ
イルに発生する電磁力によって決定される。
電を停止してから、他方の電磁コイルに通電して前記く
ぼみが検出されるまでの時間を、動作時間として測定で
きるのである。前記動作時間は、機関の運転状態や、バ
ネの特性や、電磁コイルへの通電タイミングや、電磁コ
イルに発生する電磁力によって決定される。
【００１６】従って、機関回転数や負荷等が変化した
り、電磁駆動弁の内部抵抗の変化、バネのヘタリ、カー
ボンディポジットの堆積等により弁体の動作環境が劣化
すると、前記動作時間は当然に変化するため、弁体の理
想的な開閉動作のために要求される通電タイミングも変
わってくる。そこで、このような場合に、前記通電タイ
ミングを最適化するため、前記動作時間の変化に応じ
て、ディレイ時間を補正設定するのである。
り、電磁駆動弁の内部抵抗の変化、バネのヘタリ、カー
ボンディポジットの堆積等により弁体の動作環境が劣化
すると、前記動作時間は当然に変化するため、弁体の理
想的な開閉動作のために要求される通電タイミングも変
わってくる。そこで、このような場合に、前記通電タイ
ミングを最適化するため、前記動作時間の変化に応じ
て、ディレイ時間を補正設定するのである。
【００１７】請求項２に係る発明は、請求項１記載の電
磁駆動弁の電流制御装置であって、前記ディレイ時間補
正手段が、前記動作時間測定手段により直前の複数のサ
イクルにおいて測定された動作時間の平均値に基づい
て、ディレイ時間を補正設定することを特徴とする。請
求項３に係る発明は、請求項２記載の電磁駆動弁の電流
制御装置であって、前記ディレイ時間補正手段が、前記
動作時間の平均値に所定の係数を乗じることによって、
ディレイ時間を補正設定することを特徴とする。
磁駆動弁の電流制御装置であって、前記ディレイ時間補
正手段が、前記動作時間測定手段により直前の複数のサ
イクルにおいて測定された動作時間の平均値に基づい
て、ディレイ時間を補正設定することを特徴とする。請
求項３に係る発明は、請求項２記載の電磁駆動弁の電流
制御装置であって、前記ディレイ時間補正手段が、前記
動作時間の平均値に所定の係数を乗じることによって、
ディレイ時間を補正設定することを特徴とする。
【００１８】請求項４に係る発明は、請求項３記載の電
磁駆動弁の電流制御装置であって、前記係数が、機関回
転数及び負荷によって可変設定されることを特徴とす
る。即ち、高回転側では、より迅速な吸排気作業が要求
されるため、より早い時期から可動子を加速させて、動
作時間を短縮する必要がある。一方、高負荷側では、燃
焼室内圧力が増大するため、開弁時には電磁力を早い時
期から発生させ、可動子の中立位置へ向かう移動を補助
する必要がある。
磁駆動弁の電流制御装置であって、前記係数が、機関回
転数及び負荷によって可変設定されることを特徴とす
る。即ち、高回転側では、より迅速な吸排気作業が要求
されるため、より早い時期から可動子を加速させて、動
作時間を短縮する必要がある。一方、高負荷側では、燃
焼室内圧力が増大するため、開弁時には電磁力を早い時
期から発生させ、可動子の中立位置へ向かう移動を補助
する必要がある。
【００１９】このような場合に、前記係数を小さく設定
して、ディレイ時間を短縮するのである。
して、ディレイ時間を短縮するのである。
【００２０】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、各電磁コ
イルへの通電に際し、動作時間測定手段によって測定さ
れた動作時間に基づいてディレイ時間を補正設定するこ
とで、機関回転数や負荷が変化したり、弁体の動作環境
が劣化した場合にも、最適なタイミングでの通電が可能
となる。
イルへの通電に際し、動作時間測定手段によって測定さ
れた動作時間に基づいてディレイ時間を補正設定するこ
とで、機関回転数や負荷が変化したり、弁体の動作環境
が劣化した場合にも、最適なタイミングでの通電が可能
となる。
【００２１】これによって、弁体の開閉動作を確実化で
き、また、余計な動作電流の供給を省くことができるた
め、消費電流を低減することができる。請求項２に係る
発明によれば、前記ディレイ時間の補正設定を、直前の
複数のサイクルにて測定された動作時間の平均値に基づ
いて行うことで、前記ディレイ時間の信頼性を向上させ
ることができる。
き、また、余計な動作電流の供給を省くことができるた
め、消費電流を低減することができる。請求項２に係る
発明によれば、前記ディレイ時間の補正設定を、直前の
複数のサイクルにて測定された動作時間の平均値に基づ
いて行うことで、前記ディレイ時間の信頼性を向上させ
ることができる。
【００２２】請求項３に係る発明によれば、前記ディレ
イ時間の補正設定を、前記動作時間の平均値に所定の係
数を乗じることによって行うことで、より簡易にディレ
イ時間を補正できる。請求項４に係る発明によれば、前
記係数を、機関回転数及び負荷に応じて可変設定するこ
とで、より最適にディレイ時間を補正設定できる。
イ時間の補正設定を、前記動作時間の平均値に所定の係
数を乗じることによって行うことで、より簡易にディレ
イ時間を補正できる。請求項４に係る発明によれば、前
記係数を、機関回転数及び負荷に応じて可変設定するこ
とで、より最適にディレイ時間を補正設定できる。
【００２３】従って、通電タイミングがさらに最適なも
のとなるため、弁体の開閉動作をさらに確実にし、消費
電流をさらに低減することができる。
のとなるため、弁体の開閉動作をさらに確実にし、消費
電流をさらに低減することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図２は、本発明の一実施形態に係
る電磁駆動弁の電流制御装置のシステム慨略図であり、
本電磁駆動弁は、内燃機関の吸排気弁として用いられ
る。まず、電磁駆動弁の構造について説明する。
に基づいて説明する。図２は、本発明の一実施形態に係
る電磁駆動弁の電流制御装置のシステム慨略図であり、
本電磁駆動弁は、内燃機関の吸排気弁として用いられ
る。まず、電磁駆動弁の構造について説明する。
【００２５】同図中に示す１は弁体であり、吸排気ポー
ト２に設けられたバルブシート３に対して着座または離
座することにより、前記吸排気ポート２を開閉する。前
記弁体１の弁軸４には、可動子５が固定されている。該
可動子５は、磁性材料を含んで構成されており、上側ス
プリング６と下側スプリング７とにより前記弁軸４を軸
方向に弾性的に支持する。前記可動子５の上下には、開
弁用電磁コイル８と閉弁用電磁コイル９とが設けられ、
これらの中間位置は前記可動子５の中間リフト位置と等
しくなっている。
ト２に設けられたバルブシート３に対して着座または離
座することにより、前記吸排気ポート２を開閉する。前
記弁体１の弁軸４には、可動子５が固定されている。該
可動子５は、磁性材料を含んで構成されており、上側ス
プリング６と下側スプリング７とにより前記弁軸４を軸
方向に弾性的に支持する。前記可動子５の上下には、開
弁用電磁コイル８と閉弁用電磁コイル９とが設けられ、
これらの中間位置は前記可動子５の中間リフト位置と等
しくなっている。
【００２６】次に、本電磁駆動弁の開閉動作の概略につ
いて図３を参照して説明する。各電磁コイル８及び９へ
の電流供給を遮断した状態から、開弁用電磁コイル８に
通電すると、かかる電磁力の発生によって同図（Ａ）に
示すように可動子５が開弁用電磁コイル８に引き寄せら
れて吸着して、吸排気ポート２を開放して、フルリフト
状態となる。
いて図３を参照して説明する。各電磁コイル８及び９へ
の電流供給を遮断した状態から、開弁用電磁コイル８に
通電すると、かかる電磁力の発生によって同図（Ａ）に
示すように可動子５が開弁用電磁コイル８に引き寄せら
れて吸着して、吸排気ポート２を開放して、フルリフト
状態となる。
【００２７】続いて、前記開弁用電磁コイル８への通電
を遮断すると、電磁力は消滅し、上側スプリング６及び
下側スプリング７の弾性力によって可動子５は上昇す
る。この後の所望なタイミングにおいて閉弁用電磁コイ
ル９に通電すると、前述と同様にして、図３の（Ｂ）に
示すように可動子５が閉弁用電磁コイル９に引き寄せら
れて吸着し、弁体１がバルブシート３に着座すると共
に、吸排気ポート２を閉鎖して、ノーリフト状態とな
る。
を遮断すると、電磁力は消滅し、上側スプリング６及び
下側スプリング７の弾性力によって可動子５は上昇す
る。この後の所望なタイミングにおいて閉弁用電磁コイ
ル９に通電すると、前述と同様にして、図３の（Ｂ）に
示すように可動子５が閉弁用電磁コイル９に引き寄せら
れて吸着し、弁体１がバルブシート３に着座すると共
に、吸排気ポート２を閉鎖して、ノーリフト状態とな
る。
【００２８】さらに、前記閉弁用電磁コイル９への通電
を遮断してから、所望のタイミングで開弁用電磁コイル
８に通電すると、再び上述のフルリフト状態に戻る。こ
れらの動作の繰り返しにより、本電磁駆動弁はスムーズ
な吸排気作業を達成するのである。このような電磁駆動
弁の各電磁コイル８及び９への電流制御は、コントロー
ルユニット１０によりなされる。
を遮断してから、所望のタイミングで開弁用電磁コイル
８に通電すると、再び上述のフルリフト状態に戻る。こ
れらの動作の繰り返しにより、本電磁駆動弁はスムーズ
な吸排気作業を達成するのである。このような電磁駆動
弁の各電磁コイル８及び９への電流制御は、コントロー
ルユニット１０によりなされる。
【００２９】この電流制御のため、前記コントロールユ
ニット１０には、アクセル開度を検出するアクセルペダ
ルセンサ１１と、機関回転数の検出が可能なクランク角
センサ１２とからの信号が入力される。また、前記各電
磁コイル８及び９に実際に流れている電流を検出すべ
く、それぞれに対して実電流検出手段としての電流セン
サ１３が設けられ、これらの電流センサ１３からの信号
も前記コントロールユニット１０に入力される。
ニット１０には、アクセル開度を検出するアクセルペダ
ルセンサ１１と、機関回転数の検出が可能なクランク角
センサ１２とからの信号が入力される。また、前記各電
磁コイル８及び９に実際に流れている電流を検出すべ
く、それぞれに対して実電流検出手段としての電流セン
サ１３が設けられ、これらの電流センサ１３からの信号
も前記コントロールユニット１０に入力される。
【００３０】ここにおいて、前記コントロールユニット
１０は、アクセル開度と機関回転数とに基づいて吸排気
弁のバルブタイミングを定め、そのタイミングに同期さ
せて、図４のフローチャートに従って電流制御を行う。
図４は、本発明の一実施形態に係る電磁駆動弁を開閉制
御する電流供給ルーチンの一例を示すフローチャートで
ある。また、図５は、前記電流供給ルーチンにおけるデ
ィレイ時間補正を示すフローチャートである。また、図
６は、各電磁コイル８及び９に流れる実電流と、対応す
る弁リフト状態を示すタイムチャートである。
１０は、アクセル開度と機関回転数とに基づいて吸排気
弁のバルブタイミングを定め、そのタイミングに同期さ
せて、図４のフローチャートに従って電流制御を行う。
図４は、本発明の一実施形態に係る電磁駆動弁を開閉制
御する電流供給ルーチンの一例を示すフローチャートで
ある。また、図５は、前記電流供給ルーチンにおけるデ
ィレイ時間補正を示すフローチャートである。また、図
６は、各電磁コイル８及び９に流れる実電流と、対応す
る弁リフト状態を示すタイムチャートである。
【００３１】上述の図４から図６を参照して、本発明の
一実施形態に係る電磁駆動弁の電流制御装置の電流供給
ルーチンについて詳細に説明する。図４の電流供給ルー
チンが起動すると、まずステップＳ１において吸排気弁
の開タイミングであるか否かを判定する。開タイミング
でない場合は、ステップＳ６に進み、開タイミングの場
合はステップＳ２へ進む。
一実施形態に係る電磁駆動弁の電流制御装置の電流供給
ルーチンについて詳細に説明する。図４の電流供給ルー
チンが起動すると、まずステップＳ１において吸排気弁
の開タイミングであるか否かを判定する。開タイミング
でない場合は、ステップＳ６に進み、開タイミングの場
合はステップＳ２へ進む。
【００３２】ステップＳ２では、閉弁用電磁コイル９に
供給されていた電流が遮断される（図６のｔ１）。可動
子５は、残留電磁力の影響で遮断の瞬間より遅れて下降
し始め、中立位置に向かって移動する。ステップ３で
は、前記電流遮断後の経過時間が、ディレイ時間Ｔdoに
達したか否かを判定する。これに達していないうちは、
同判定を繰り返す。一方、達した場合（図６のｔ２）
は、ステップＳ４に進んで、開弁用電磁コイル８へ電流
を通電開始して、可動子５をこれに吸着させ、弁体１を
フルリフト状態にする。
供給されていた電流が遮断される（図６のｔ１）。可動
子５は、残留電磁力の影響で遮断の瞬間より遅れて下降
し始め、中立位置に向かって移動する。ステップ３で
は、前記電流遮断後の経過時間が、ディレイ時間Ｔdoに
達したか否かを判定する。これに達していないうちは、
同判定を繰り返す。一方、達した場合（図６のｔ２）
は、ステップＳ４に進んで、開弁用電磁コイル８へ電流
を通電開始して、可動子５をこれに吸着させ、弁体１を
フルリフト状態にする。
【００３３】ステップＳ２からステップＳ４までの工程
が、開閉用通電切換手段に相当する。また、前記電流
は、図７に示すように制御される。即ち、弁体１を開閉
動作させるための動作電流Ｉｃが供給され、これより所
定の時間Ｔｅ後に、弁体１の動作後の状態を保持するた
めの前記動作電流Ｉｃと比して小さい値の保持電流Ｉｈ
に切り換えられる。これが電流制御手段に相当する。
が、開閉用通電切換手段に相当する。また、前記電流
は、図７に示すように制御される。即ち、弁体１を開閉
動作させるための動作電流Ｉｃが供給され、これより所
定の時間Ｔｅ後に、弁体１の動作後の状態を保持するた
めの前記動作電流Ｉｃと比して小さい値の保持電流Ｉｈ
に切り換えられる。これが電流制御手段に相当する。
【００３４】さらに、ステップＳ５で、後述する図５の
フローチャートに従い、ディレイ時間Ｔdoを補正設定す
る。ステップＳ６では、吸排気弁の閉タイミングである
か否かを判定する。閉タイミングでない場合はリターン
され、一方、閉タイミングの場合はステップＳ７へ進
む。
フローチャートに従い、ディレイ時間Ｔdoを補正設定す
る。ステップＳ６では、吸排気弁の閉タイミングである
か否かを判定する。閉タイミングでない場合はリターン
され、一方、閉タイミングの場合はステップＳ７へ進
む。
【００３５】ステップＳ７では、開弁用電磁コイル８に
供給されていた保持電流が遮断される（図６のｔ４）。
可動子５は、残留電磁力の影響で遮断の瞬間より遅れて
上昇し始め、中立位置に向かって移動する。ステップ８
では、前記電流遮断後の経過時間が、ディレイ時間Ｔdc
に達したか否かを判定する。これに達していないうち
は、同判定を繰り返す。一方、達した場合（図６のｔ
５）は、ステップＳ９に進んで、閉弁用電磁コイル９
へ、前述と同様に、図７のように制御される電流を通電
開始して、可動子５を吸着させ、ノーリフト状態にす
る。
供給されていた保持電流が遮断される（図６のｔ４）。
可動子５は、残留電磁力の影響で遮断の瞬間より遅れて
上昇し始め、中立位置に向かって移動する。ステップ８
では、前記電流遮断後の経過時間が、ディレイ時間Ｔdc
に達したか否かを判定する。これに達していないうち
は、同判定を繰り返す。一方、達した場合（図６のｔ
５）は、ステップＳ９に進んで、閉弁用電磁コイル９
へ、前述と同様に、図７のように制御される電流を通電
開始して、可動子５を吸着させ、ノーリフト状態にす
る。
【００３６】さらに、ステップＳ１０で、後述する図５
のフローチャートに従い、ディレイ時間Ｔdcを補正設定
する。以上の工程によって、１回のサイクルが完了す
る。次に、図６のフローチャートによるディレイ時間補
正を、まず開弁時について説明する。
のフローチャートに従い、ディレイ時間Ｔdcを補正設定
する。以上の工程によって、１回のサイクルが完了す
る。次に、図６のフローチャートによるディレイ時間補
正を、まず開弁時について説明する。
【００３７】ステップＳ４の通電開始（図６のｔ２）と
同時に、ステップＳ１１で、図２に示す電流センサ１３
により開弁用電磁コイル８の実電流を測定開始する。こ
の部分が実電流測定手段に相当する。ステップＳ１２
で、前記実電流に一時的なくぼみが検出されたか否かを
判定する。この部分がくぼみ検出手段に相当する。くぼ
みが検出されない間は、同検出を繰り返す。一方、可動
子５が、開弁用電磁コイル８に吸着すると、そのタイミ
ングでくぼみが検出され（図６のｔ３）、ステップＳ１
３で動作時間Ｔmoを測定する。この部分が、動作時間測
定手段に相当する。
同時に、ステップＳ１１で、図２に示す電流センサ１３
により開弁用電磁コイル８の実電流を測定開始する。こ
の部分が実電流測定手段に相当する。ステップＳ１２
で、前記実電流に一時的なくぼみが検出されたか否かを
判定する。この部分がくぼみ検出手段に相当する。くぼ
みが検出されない間は、同検出を繰り返す。一方、可動
子５が、開弁用電磁コイル８に吸着すると、そのタイミ
ングでくぼみが検出され（図６のｔ３）、ステップＳ１
３で動作時間Ｔmoを測定する。この部分が、動作時間測
定手段に相当する。
【００３８】ステップＳ１４で、前記実電流の測定を終
了する。続いて、ステップＳ１５で、前記動作時間測定
手段により直前の複数のサイクルにおいて測定された動
作時間Ｔmoの平均値であるＴmoAve を算出する。ステッ
プＳ１６で、ディレイ時間補正に係る係数Ｋｏを設定す
る。該係数Ｋｏは、機関回転数及び負荷によって可変設
定され、図８（Ａ）に示すようなマップを参照して高回
転高負荷側で小さくする。
了する。続いて、ステップＳ１５で、前記動作時間測定
手段により直前の複数のサイクルにおいて測定された動
作時間Ｔmoの平均値であるＴmoAve を算出する。ステッ
プＳ１６で、ディレイ時間補正に係る係数Ｋｏを設定す
る。該係数Ｋｏは、機関回転数及び負荷によって可変設
定され、図８（Ａ）に示すようなマップを参照して高回
転高負荷側で小さくする。
【００３９】また、係数Ｋｏの設定に際し、吸気弁用の
係数及び排気弁用の係数を、図８の（Ａ）及び（Ｂ）の
ごとく異なるマップを参照して設定してもよい。即ち、
吸気時に比べて、排気時の方が、機関回転数及び負荷の
変化に対する燃焼室内圧力の変化の割合が大きいため、
理想的な排気作業を達成するために、ディレイ時間Ｔdo
をより細かく補正設定するのである。
係数及び排気弁用の係数を、図８の（Ａ）及び（Ｂ）の
ごとく異なるマップを参照して設定してもよい。即ち、
吸気時に比べて、排気時の方が、機関回転数及び負荷の
変化に対する燃焼室内圧力の変化の割合が大きいため、
理想的な排気作業を達成するために、ディレイ時間Ｔdo
をより細かく補正設定するのである。
【００４０】ステップＳ１７で、前ステップで設定され
た係数Ｋｏを用いて、次回よりステップＳ３で用いるデ
ィレイ時間Ｔdoを補正設定する。即ち、次式（４）に示
すように、前記動作時間の平均値ＴmoAve に、前記係数
Ｋｏを乗じることにより、ディレイ時間Ｔdoを更新する
のである。 Ｔdo＝Ｋｏ×ＴmoAve （４） 上述のステップＳ１５からステップＳ１７までの工程
が、ディレイ時間補正手段に相当する。
た係数Ｋｏを用いて、次回よりステップＳ３で用いるデ
ィレイ時間Ｔdoを補正設定する。即ち、次式（４）に示
すように、前記動作時間の平均値ＴmoAve に、前記係数
Ｋｏを乗じることにより、ディレイ時間Ｔdoを更新する
のである。 Ｔdo＝Ｋｏ×ＴmoAve （４） 上述のステップＳ１５からステップＳ１７までの工程
が、ディレイ時間補正手段に相当する。
【００４１】以上は、開弁時についての説明であるが、
閉弁時についても同様の手順により、動作時間Ｔmcを測
定して平均動作時間ＴmcAve を算出し、ディレイ時間Ｔ
dcを次式（５）のごとく補正設定できる。 Ｔdc＝Ｋｃ×ＴmcAve （５） 但し、閉弁時には、燃焼室内圧力と、吸排気ポート２と
の圧力レベルの差が小さいため、ディレイ時間補正に係
る係数Ｋｃを、機関回転数及び負荷の変化によらず、一
定とすることができる。
閉弁時についても同様の手順により、動作時間Ｔmcを測
定して平均動作時間ＴmcAve を算出し、ディレイ時間Ｔ
dcを次式（５）のごとく補正設定できる。 Ｔdc＝Ｋｃ×ＴmcAve （５） 但し、閉弁時には、燃焼室内圧力と、吸排気ポート２と
の圧力レベルの差が小さいため、ディレイ時間補正に係
る係数Ｋｃを、機関回転数及び負荷の変化によらず、一
定とすることができる。
【００４２】以上のような制御によって、機関の運転状
態や、弁体の動作環境が変化した場合にも、ディレイ時
間を動作時間に基づいて補正することで、常に最適なタ
イミングで電磁コイルに通電できるため、弁体の開閉動
作を確実にし、また、余計な電流供給を削減することが
できる。尚、以上の説明では、内燃機関の吸排気弁に適
用した例を示したが、燃料噴射弁等に用いられる電磁駆
動弁にも適用が可能である。
態や、弁体の動作環境が変化した場合にも、ディレイ時
間を動作時間に基づいて補正することで、常に最適なタ
イミングで電磁コイルに通電できるため、弁体の開閉動
作を確実にし、また、余計な電流供給を削減することが
できる。尚、以上の説明では、内燃機関の吸排気弁に適
用した例を示したが、燃料噴射弁等に用いられる電磁駆
動弁にも適用が可能である。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の一実施形態に係る電磁駆動弁の電流
制御装置のシステム慨略図
制御装置のシステム慨略図
【図３】 電磁駆動弁の開閉動作を示す慨略図
【図４】 電流供給ルーチンの一例を示すフローチャー
ト
ト
【図５】 ディレイ時間補正のフローチャート
【図６】 実電流、及び弁リフト状態を示すタイムチャ
ート
ート
【図７】 供給電流パターン図
【図８】 補正係数マップを示す図
１ 弁体 ２ 吸排気ポート ３ バルブシート ４ 弁軸 ５ 可動子 ６ 上側スプリング ７ 下側スプリング ８ 開弁用電磁コイル ９ 閉弁用電磁コイル １０ コントロールユニット １１ アクセルペダルセンサ １２ クランク角センサ １３ 電流センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G092 AA11 DA01 DA02 DA07 DF05 DG02 DG09 EA02 EA13 EA16 EA17 EB01 EB04 EC02 FA09 FA11 HA11Z HE01Z HE03Z HF08Z 3G301 HA19 JA13 LA07 LC01 NA02 NB14 NE22 NE23 PA17Z PE01Z PE03Z PF03Z PG02A PG02Z 3H106 DA07 DA13 DA25 DB02 DB12 DB32 DD02 EE22 FA08 FB21 FB23 KK17
Claims (4)
- 【請求項１】開弁用電磁コイルと閉弁用電磁コイルとを
有して、各電磁コイルに供給する電流を制御することに
より、弁体の開閉動作を制御する電磁駆動弁の電流制御
装置であって、 前記弁体の開閉動作のために、いずれか一方の電磁コイ
ルヘの通電を停止した後、所定のディレイ時間経過後
に、他方の電磁コイルに通電する開閉用通電切換手段
と、 各電磁コイルへの通電時に、各電磁コイルに動作電流を
供給した後、動作後の弁体の状態を保持するために前記
動作電流と比して小さい値の保持電流に切り換える電流
制御手段とを備えるものにおいて、 各電磁コイルへ電流を供給したときに、各電磁コイルに
実際に流れる電流を測定する実電流測定手段と、 測定された実電流の一時的なくぼみを検出するくぼみ検
出手段と、 いずれか一方の電磁コイルへの通電を停止してから、他
方の電磁コイルの動作電流に前記くぼみが検出されるま
での動作時間を測定する動作時間測定手段と、 測定された動作時間に基づいて、前記ディレイ時間を補
正設定するディレイ時間補正手段と、 を設けたことを特徴とする電磁駆動弁の電流制御装置。 - 【請求項２】前記ディレイ時間補正手段は、前記動作時
間測定手段により、直前の複数のサイクルにおいて測定
された動作時間の平均値に基づいて、前記ディレイ時間
を補正設定することを特徴とする請求項１記載の電磁駆
動弁の電流制御装置。 - 【請求項３】前記ディレイ時間補正手段は、前記動作時
間の平均値に所定の係数を乗じることによって、前記デ
ィレイ時間を補正設定することを特徴とする請求項２記
載の電磁駆動弁の電流制御装置。 - 【請求項４】前記係数は、機関回転数及び負荷によって
可変設定されることを特徴とする請求項３記載の電磁駆
動弁の電流制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22067598A JP3541685B2 (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 電磁駆動弁の電流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22067598A JP3541685B2 (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 電磁駆動弁の電流制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000045733A true JP2000045733A (ja) | 2000-02-15 |
| JP3541685B2 JP3541685B2 (ja) | 2004-07-14 |
Family
ID=16754712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22067598A Expired - Fee Related JP3541685B2 (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 電磁駆動弁の電流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3541685B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7111594B2 (en) | 2001-09-04 | 2006-09-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of operating internal combustion engine including electromagnetically driven intake valves |
| JP2013507265A (ja) * | 2009-10-08 | 2013-03-04 | ヴィントメーラー ウント ヘルシャー コマンディトゲゼルシャフト | 袋半製品を加工する、特に糊を塗布する装置及び方法 |
| CN110107726A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-09 | 合肥工业大学 | 一种减少开关电磁阀关闭时延的控制方法 |
-
1998
- 1998-08-04 JP JP22067598A patent/JP3541685B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7111594B2 (en) | 2001-09-04 | 2006-09-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of operating internal combustion engine including electromagnetically driven intake valves |
| JP2013507265A (ja) * | 2009-10-08 | 2013-03-04 | ヴィントメーラー ウント ヘルシャー コマンディトゲゼルシャフト | 袋半製品を加工する、特に糊を塗布する装置及び方法 |
| CN110107726A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-09 | 合肥工业大学 | 一种减少开关电磁阀关闭时延的控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3541685B2 (ja) | 2004-07-14 |
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