JP2000345817A - Valve action abnormality detection device of electromagnetic driving valve - Google Patents
Valve action abnormality detection device of electromagnetic driving valveInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁駆動弁の弁動
作異常検出装置に係り、特に、電磁コイルに流れる電流
に基づいて弁動作の異常検出を行う弁動作異常検出装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for detecting abnormal valve operation of an electromagnetically driven valve, and more particularly to a device for detecting abnormal valve operation based on a current flowing through an electromagnetic coil.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば特開平９−３１７４１
９号公報に開示される電磁駆動弁が知られている。この
電磁駆動弁は、内燃機関の吸気弁又は排気弁として機能
する弁体と、弁体と連動するアーマチャと、アーマチャ
の変位方向両側に配置された電磁石と、アーマチャを中
立位置に向けて付勢する一対のスプリングとを備えてい
る。そして、内燃機関のクランク角に同期したタイミン
グで、所定波形の励磁電流を各電磁石に交互に通電する
ことにより、弁体を開閉動作させる。2. Description of the Related Art Conventionally, Japanese Patent Application Laid-Open No.
An electromagnetically driven valve disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-99 is known. The electromagnetically driven valve includes a valve body functioning as an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine, an armature interlocking with the valve body, electromagnets arranged on both sides in the displacement direction of the armature, and urging the armature toward a neutral position. And a pair of springs. Then, at a timing synchronized with the crank angle of the internal combustion engine, an exciting current of a predetermined waveform is alternately supplied to each electromagnet to open and close the valve element.
【０００３】電磁駆動弁において、弁体の開閉駆動時に
アーマチャが電磁コイルまで吸引されない事態が生ずる
と、アーマチャはスプリングにより中立位置に保持され
るようになり、以後、弁体を適正に駆動することができ
なくなる。かかる現象を、以下、電磁駆動弁の脱調と称
す。アーマチャを一方の電磁コイルに吸引保持された状
態から他方の電磁コイルへ吸引する際には、先ず一方の
電磁コイルに開放電流を指令することによりアーマチャ
の変位を開始させ、アーマチャが他方の電磁コイルへ接
近した時点で、他方の電磁コイルへ吸引電流を指令す
る。このように、各電磁コイルへの指令電流の供給は、
アーマチャと電磁コイルとが互いに密着し又は接近した
状態で行われる。このため、指令電流が供給される際の
電磁コイルのインダクタンスが大きな値となることによ
り、電磁コイルに流れる電流（実電流）の指令電流に対
する応答性は低くなる。一方、電磁駆動弁が脱調する
と、アーマチャが中立位置に保持されるため、アーマチ
ャと各電磁コイルの距離は大きくなる。このため、電磁
コイルのインダクタンスが小さな値となることにより、
実電流の指令電流に対する応答性は高くなる。そこで、
上記従来の電磁駆動弁では、各電磁コイルの指令電流に
対する実電流の応答性 （具体的には、実電流の立ち上
がり時の増加勾配や、所定時点での実電流の値）に基づ
いて電磁駆動弁の脱調を検出している。In the electromagnetically driven valve, if the armature is not attracted to the electromagnetic coil when the valve is driven to open and close, the armature is held at a neutral position by a spring. Can not be done. Such a phenomenon is hereinafter referred to as step-out of the electromagnetically driven valve. When the armature is attracted to the other electromagnetic coil from the state in which the armature is attracted and held by the other electromagnetic coil, the armature is first displaced by instructing one of the electromagnetic coils to open current, and the armature is moved to the other electromagnetic coil. At the time of approaching, the suction current is commanded to the other electromagnetic coil. Thus, the supply of the command current to each electromagnetic coil is
The operation is performed in a state where the armature and the electromagnetic coil are in close contact with or close to each other. Therefore, when the inductance of the electromagnetic coil when the command current is supplied becomes a large value, the responsiveness of the current (actual current) flowing through the electromagnetic coil to the command current decreases. On the other hand, when the electromagnetically driven valve steps out, the armature is held at the neutral position, so that the distance between the armature and each of the electromagnetic coils increases. For this reason, the inductance of the electromagnetic coil becomes a small value,
The responsiveness of the actual current to the command current increases. Therefore,
In the above-described conventional electromagnetically driven valve, the electromagnetic drive is performed based on the responsiveness of the actual current to the command current of each electromagnetic coil (specifically, the increasing gradient at the time of rising of the actual current and the value of the actual current at a predetermined time). Valve out-of-step is detected.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の電
磁駆動弁において、実電流に雑音が重畳すると、その値
や増加勾配が一時的に増大し、電磁駆動弁の脱調を誤検
出する可能性がある。本発明は、上述の点に鑑みてなさ
れたものであり、電磁駆動弁の弁体の動作異常を、雑音
の影響を受けることなく正確に検出することが可能な電
磁駆動弁の弁動作異常検出装置を提供することを目的と
する。However, in the above-described conventional electromagnetically driven valve, when noise is superimposed on the actual current, the value and the increasing gradient are temporarily increased, so that the step out of the electromagnetically driven valve can be erroneously detected. There is. The present invention has been made in view of the above points, and has been made in consideration of the above-described problems, and detects a valve operation abnormality of an electromagnetically driven valve that can accurately detect an operation abnormality of a valve body of the electromagnetically driven valve without being affected by noise. It is intended to provide a device.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、弁体と、該弁体と連動するアーマチャ
と、該アーマチャの変位方向両側に配設された一対の電
磁コイルとを備え、該電磁コイルに通電することにより
発生した電磁力とばね力とを協働させることにより前記
弁体を駆動する電磁駆動弁の弁動作異常検出装置であっ
て、前記アーマチャを一方の電磁コイルから他方の電磁
コイルへ変位させるべく該他方の電磁コイルに吸引のた
めの指令電流を付与したときに該指令電流に応じて該他
方の電磁コイルに流れる電流を積分した電流積分値を求
める電流積分手段と、該電流積分値に基づいて前記弁体
の動作異常を判定する異常判定手段と、を備える電磁駆
動弁の弁動作異常検出装置により達成される。The above object is achieved by the present invention.
As described in, a valve element, an armature interlocked with the valve element, and a pair of electromagnetic coils disposed on both sides in the displacement direction of the armature, the electromagnetic force generated by energizing the electromagnetic coil A valve operation abnormality detecting device for an electromagnetically driven valve that drives the valve body by cooperating with a spring force, wherein the armature is displaced from one electromagnetic coil to another electromagnetic coil. Current integration means for obtaining a current integrated value obtained by integrating a current flowing through the other electromagnetic coil according to the command current when a command current for suction is given; and operation of the valve element based on the current integrated value. This is achieved by a valve operation abnormality detection device for an electromagnetically driven valve comprising: abnormality determination means for determining abnormality.
【０００６】また、上記の目的は、請求項２に記載する
如く、弁体と、該弁体と連動するアーマチャと、該アー
マチャの変位方向両側に配設された一対の電磁コイルと
を備え、該電磁コイルに通電することにより発生させた
電磁力とばね力とを協働させることにより前記弁体を駆
動する電磁駆動弁の弁動作異常検出装置であって、前記
アーマチャを一方の電磁コイルから他方の電磁コイルへ
変位させるべく該一方の電磁コイルに開放のための指令
電流を付与したときに該指令電流に対応して該一方の電
磁コイルに流れる電流を積分した電流積分値を求める電
流積分手段と、該電流積分値に基づいて前記弁体の動作
異常を判定する異常判定手段と、を備える弁動作異常検
出装置によっても達成される。According to another aspect of the present invention, there is provided a valve body, an armature interlocked with the valve body, and a pair of electromagnetic coils disposed on both sides of the armature in a displacement direction. A valve operation abnormality detection device for an electromagnetically driven valve that drives the valve body by cooperating an electromagnetic force and a spring force generated by energizing the electromagnetic coil, wherein the armature is moved from one of the electromagnetic coils. Current integration for obtaining a current integral value obtained by integrating a current flowing through the one electromagnetic coil corresponding to the command current when a command current for opening is applied to the one electromagnetic coil so as to be displaced to the other electromagnetic coil. The present invention is also achieved by a valve operation abnormality detection device including means and abnormality determination means for determining an abnormality in operation of the valve element based on the current integration value.
【０００７】請求項１及び２記載の発明において、弁体
の動作異常が生ずると、アーマチャは電磁コイルまで吸
引されなくなるので、アーマチャと電磁コイルとの距離
が正常時よりも増加する。このため、弁体の動作異常時
には、正常時に比べて電磁コイルのインダクタンスが大
きくなることで、指令電流に対する実電流の応答性は低
下する。かかる実電流の応答性の変化は実電流の積分値
に反映される。また、実電流に雑音が重畳しても、この
雑音は実電流の積分値にはほとんど影響しない。従っ
て、本発明によれば、電流積分値に基づいて、実電流に
重畳する雑音の影響を受けることなく弁体の動作異常を
正確に検出することができる。According to the first and second aspects of the present invention, if an abnormality occurs in the operation of the valve body, the armature is not attracted to the electromagnetic coil, so that the distance between the armature and the electromagnetic coil increases as compared with the normal state. Therefore, when the operation of the valve body is abnormal, the responsiveness of the actual current to the command current is reduced by increasing the inductance of the electromagnetic coil compared to the normal operation. Such a change in the response of the actual current is reflected in the integral value of the actual current. Further, even if noise is superimposed on the actual current, the noise hardly affects the integrated value of the actual current. Therefore, according to the present invention, abnormal operation of the valve element can be accurately detected based on the current integrated value without being affected by noise superimposed on the actual current.
【０００８】この場合、弁体の動作異常時には、正常時
に比べて実電流の応答性が高くなるため、電流積分値の
絶対値は正常時よりも大きな値まで増加する。従って、
請求項３に記載する如く、請求項１又は２記載の電磁駆
動弁の弁動作異常検出装置において、前記異常判定手段
は、所定時点までに前記電流積分値の絶対値が所定値を
超えた場合に前記弁体の動作異常が生じていると判定す
ることとしてもよい。In this case, when the operation of the valve body is abnormal, the responsiveness of the actual current is higher than in the normal state, so that the absolute value of the current integrated value increases to a value larger than that in the normal state. Therefore,
According to a third aspect of the present invention, in the valve operation abnormality detecting device for an electromagnetically driven valve according to the first or second aspect, the abnormality determining means determines that the absolute value of the current integrated value exceeds a predetermined value by a predetermined time. It may be determined that an abnormal operation of the valve element has occurred.
【０００９】また、弁体の動作異常時には、正常時に比
べて実電流の応答性が高くなるため、電流積分値が所定
値に達するまでの時間は、正常時よりも短くなる。従っ
て、請求項４に記載する如く、請求項１又は２記載の電
磁駆動弁の弁動作異常検出装置において、前記異常判定
手段は、前記電流積分値が所定値に達する時点が所定時
点よりも早い場合に前記弁体の動作異常が生じていると
判定することとしてもよい。When the operation of the valve body is abnormal, the responsiveness of the actual current is higher than in the normal state, so that the time required for the current integrated value to reach the predetermined value is shorter than in the normal state. Therefore, as set forth in claim 4, in the valve operation abnormality detecting device for an electromagnetically driven valve according to claim 1 or 2, the abnormality determination means determines that the time point at which the current integrated value reaches a predetermined value is earlier than a predetermined time point. In such a case, it may be determined that an abnormal operation of the valve element has occurred.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
電磁駆動弁の弁動作異常検出装置が適用される電磁駆動
弁１０の構成図である。電磁駆動弁１０は、電子制御ユ
ニット（以下、ＥＣＵと称す）１２により制御される。
電磁駆動弁１０は、弁体１６を備えている。本実施例に
おいて、弁体１６は、例えば内燃機関の吸気弁又は排気
弁として機能する。図１に示す如く、弁体１６は、内燃
機関の燃焼室内に露出するようにシリンダヘッド１８に
配設されている。内燃機関のシリンダヘッド１８には、
ポート２０が設けられている。ポート２０には、弁体１
６に対する弁座２２が形成されている。ポート２０と燃
焼室とは、弁体１６が弁座２２に着座することにより導
通状態となり、また、弁体１６が弁座２２に着座するこ
とにより遮断状態となる。FIG. 1 is a structural view of an electromagnetically driven valve 10 to which a valve operation abnormality detecting device for an electromagnetically driven valve according to an embodiment of the present invention is applied. The electromagnetically driven valve 10 is controlled by an electronic control unit (hereinafter, referred to as ECU) 12.
The electromagnetically driven valve 10 has a valve element 16. In this embodiment, the valve body 16 functions as, for example, an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine. As shown in FIG. 1, the valve body 16 is disposed on the cylinder head 18 so as to be exposed in the combustion chamber of the internal combustion engine. In the cylinder head 18 of the internal combustion engine,
A port 20 is provided. The port 20 has a valve element 1
6, a valve seat 22 is formed. The port 20 and the combustion chamber are brought into conduction by the valve body 16 sitting on the valve seat 22, and are shut off by the valve body 16 sitting on the valve seat 22.
【００１１】弁体１６には、上方に延びる弁軸２４が一
体に設けられている。弁軸２４は、バルブガイド２６に
より軸方向に摺動可能に保持されている。バルブガイド
２６は、シリンダヘッド１８に固定されている。また、
バルブガイド２６にはロアキャップ２８が固定されてい
る。弁軸２４の上方には、非磁性部材で構成されたアー
マチャ軸３０が弁軸２４と同軸に配設されている。アー
マチャ３０の下端面は弁軸２４の上端面に当接してい
る。弁軸２４の上端部には、ロアリテーナ３２が固定さ
れている。ロアリテーナ３２とロアキャップ２８との間
には、ロアスプリング３４が配設されている。ロアスプ
リング３４は、ロアリテーナ３２を、すなわち、アーマ
チャ軸３０及び弁体１６を、図１における上方へ付勢し
ている。The valve body 16 is integrally provided with a valve shaft 24 extending upward. The valve shaft 24 is slidably held in the axial direction by a valve guide 26. The valve guide 26 is fixed to the cylinder head 18. Also,
A lower cap 28 is fixed to the valve guide 26. Above the valve shaft 24, an armature shaft 30 made of a non-magnetic member is disposed coaxially with the valve shaft 24. The lower end surface of the armature 30 is in contact with the upper end surface of the valve shaft 24. A lower retainer 32 is fixed to the upper end of the valve shaft 24. A lower spring 34 is provided between the lower retainer 32 and the lower cap 28. The lower spring 34 urges the lower retainer 32, that is, the armature shaft 30 and the valve body 16 upward in FIG.
【００１２】アーマチャ軸３０の上端部には、アッパリ
テーナ３６が固定されている。アッパリテーナ３６の上
方には、アッパスプリング３８が配設されている。アッ
パスプリング３８は、アッパリテーナ３６を、すなわ
ち、アーマチャ軸３０及び弁体１６を、図１における下
方に付勢している。アッパスプリング３８の周囲には、
円筒状のアッパキャップ４０が配設されている。アッパ
キャップ４０の上端部には、アジャストボルト４２が配
設されている。アッパスプリング３８の上端は、アジャ
ストボルト４２に当接している。An upper retainer 36 is fixed to the upper end of the armature shaft 30. An upper spring 38 is disposed above the upper retainer 36. The upper spring 38 urges the retainer 36, that is, the armature shaft 30 and the valve body 16 downward in FIG. Around the upper spring 38,
A cylindrical upper cap 40 is provided. An adjust bolt 42 is provided at the upper end of the upper cap 40. The upper end of the upper spring 38 is in contact with the adjustment bolt 42.
【００１３】アーマチャ軸３０の外周面には、アーマチ
ャ４４が接合されている。アーマチャ４４は、軟磁性材
料で構成された環状の部材である。アーマチャ４４の上
方には、アッパコイル４８及びアッパコア５０が配設さ
れている。また、アーマチャ４４の下方には、ロアコイ
ル５４及びロアコア５６が配設されている。アッパコイ
ル４８及びロアコイル５４は、それぞれ、アッパコア５
０及びロアコア５６に設けられた環状溝に収容されてい
る。An armature 44 is joined to the outer peripheral surface of the armature shaft 30. The armature 44 is an annular member made of a soft magnetic material. Above the armature 44, an upper coil 48 and an upper core 50 are provided. A lower coil 54 and a lower core 56 are provided below the armature 44. The upper coil 48 and the lower coil 54 are respectively
0 and the lower core 56 are housed in annular grooves.
【００１４】アッパコイル４８及びロアコイル５４は駆
動回路（以下、ＥＤＵと称す）６４に接続されており、
ＥＤＵ６４から電流が供給される。ＥＤＵ６４からアッ
パコイル４８及びロアコイル５４へ至る電流経路には、
それぞれ、電流センサ６０が配設されている。各電流セ
ンサ６０は、アッパコイル４８及びロアコイル５４をそ
れぞれ流れる電流に応じた信号を後述する脱調検出回路
（図１には示さず）に向けて出力する。The upper coil 48 and the lower coil 54 are connected to a drive circuit (hereinafter referred to as EDU) 64,
Current is supplied from the EDU 64. The current path from the EDU 64 to the upper coil 48 and the lower coil 54 includes:
Each is provided with a current sensor 60. Each current sensor 60 outputs a signal corresponding to a current flowing through each of the upper coil 48 and the lower coil 54 to a step-out detection circuit (not shown in FIG. 1) described later.
【００１５】アッパコア５０及びロアコア５６は磁性材
料で構成された部材であり、それらの中央部においてア
ーマチャ軸３０を軸方向に摺動可能に保持している。ア
ッパコア５０及びロアコア５６は、それらの間に所定の
間隔が保持されるように外筒５８によって保持されてい
る。アーマチャ４４の中立位置は、アジャストボルト４
２によりアッパコア５０とロアコア５６との間の中間点
に調整されている。The upper core 50 and the lower core 56 are members made of a magnetic material, and hold the armature shaft 30 at the center thereof so as to be slidable in the axial direction. The upper core 50 and the lower core 56 are held by the outer cylinder 58 so that a predetermined interval is held between them. The neutral position of the armature 44 is the adjustment bolt 4
2 adjusts to an intermediate point between the upper core 50 and the lower core 56.
【００１６】ＥＣＵ１２には、クランク角センサ６２が
接続されている。クランク角センサ６２は内燃機関のク
ランク角ＣＡに応じた信号をＥＣＵ１２に向けて出力す
る。ＥＣＵ１２はクランク角センサ６２の出力信号に基
づいてクランク角ＣＡを検出する。次に、電磁駆動弁１
０の動作について説明する。The ECU 12 is connected to a crank angle sensor 62. The crank angle sensor 62 outputs a signal corresponding to the crank angle CA of the internal combustion engine to the ECU 12. The ECU 12 detects the crank angle CA based on the output signal of the crank angle sensor 62. Next, the electromagnetically driven valve 1
The operation of 0 will be described.
【００１７】電磁駆動弁１０においては、アッパコイル
４８に電流を供給することで、アッパコイル４８により
磁束を発生させることができる。アッパコイル４８が発
生する磁束は、アッパコア５０及びアーマチャ４４を含
む経路を通って流通する。この際、アーマチャ４４とア
ッパコア５０との間には、アーマチャ４４をアッパコア
５０へ吸引する向きの電磁力が発生する。In the electromagnetically driven valve 10, by supplying a current to the upper coil 48, a magnetic flux can be generated by the upper coil 48. The magnetic flux generated by the upper coil 48 flows through a path including the upper core 50 and the armature 44. At this time, an electromagnetic force is generated between the armature 44 and the upper core 50 so as to attract the armature 44 to the upper core 50.
【００１８】このため、電磁駆動弁１０によれば、アッ
パコイル４８に電流を供給することで、アーマチャ４
４、アーマチャ軸３０、及び、弁体１６等をアッパコア
５０側へ変位させることができる。アーマチャ４４はア
ッパコア５０に当接するまで変位することができる。弁
体１６は、アーマチャ４４がアッパコア５０と当接する
状況下で弁座２２に着座する。以下、弁体１６が弁座２
２に着座した位置を弁体１６の全閉位置と称す。For this reason, according to the electromagnetically driven valve 10, by supplying a current to the upper coil 48, the armature 4
4. The armature shaft 30, the valve body 16 and the like can be displaced toward the upper core 50. The armature 44 can be displaced until it contacts the upper core 50. The valve element 16 is seated on the valve seat 22 in a state where the armature 44 contacts the upper core 50. Hereinafter, the valve body 16 is the valve seat 2
2 is referred to as a fully closed position of the valve body 16.
【００１９】弁体１６が全閉位置に維持されている場
合、アッパスプリング３８及びロアスプリング３４は、
アーマチャ４４を中立位置に向けて付勢する。このよう
な状況下でアッパコイル４８への電流の供給が停止さ
れ、更に残留磁気を打ち消すようにそれまでとは逆向き
の電流が供給されると、アーマチャ軸３０はアッパスプ
リング３８及びロアスプリング３４のばね力に従って単
振動の運動を開始する。When the valve body 16 is maintained at the fully closed position, the upper spring 38 and the lower spring 34
The armature 44 is biased toward the neutral position. In such a situation, when the supply of the current to the upper coil 48 is stopped and a current in the opposite direction is supplied so as to cancel the residual magnetism, the armature shaft 30 causes the upper spring 38 and the lower spring 34 to rotate. A simple vibration motion is started according to the spring force.
【００２０】電磁駆動弁１０によれば、ロアコイル５４
に励磁電流を供給することで、ロアコイル５４により磁
束を発生させることができる。ロアコイル５４が発生す
る磁束は、ロアコア５６及びアーマチャ４４を含む経路
を通って流通する。この際、アーマチャ４４とロアコア
５６との間に、アーマチャ４４をロアコア５６へ吸引す
る向きの電磁力が発生する。このため、ロアコイル５４
に電流を供給することで、アーマチャ軸３０及び弁軸２
４の摺動に伴うエネルギー損失を補って、アーマチャ４
４をロアコア５６に当接するまで変位させることができ
る。以下、アーマチャ４４がロアコア５６に当接した状
態での弁体１６の位置を、弁体１６の全開位置と称す。
従って、電磁駆動弁１０によれば、アッパコイル４８へ
の電流の供給を停止した後、所定のタイミングでロアコ
イル５４への電流の供給を開始することで、弁体１６を
全閉位置から全開位置に変位させることができる。According to the electromagnetically driven valve 10, the lower coil 54
By supplying an exciting current to the lower coil 54, a magnetic flux can be generated by the lower coil 54. The magnetic flux generated by the lower coil 54 flows through a path including the lower core 56 and the armature 44. At this time, an electromagnetic force is generated between the armature 44 and the lower core 56 so as to attract the armature 44 to the lower core 56. For this reason, the lower coil 54
By supplying current to the armature shaft 30 and the valve shaft 2
To compensate for the energy loss associated with sliding of armature 4
4 can be displaced until it comes into contact with the lower core 56. Hereinafter, the position of the valve body 16 when the armature 44 is in contact with the lower core 56 is referred to as a fully opened position of the valve body 16.
Therefore, according to the electromagnetically driven valve 10, the supply of the current to the upper coil 48 is stopped, and then the supply of the current to the lower coil 54 is started at a predetermined timing, whereby the valve body 16 is moved from the fully closed position to the fully open position. Can be displaced.
【００２１】弁体１６が全開状態に達した後、ロアコイ
ル５４への励磁電流の供給が停止され、更に、残留磁気
を打ち消すようにそれまでとは逆向きの電流が供給され
ると、弁体１６は単振動の動作に従って全閉位置に向け
て変位を開始する。以後、適当なタイミングでアッパコ
イル４８及びロアコイル５４に繰り返し電流を供給する
ことで弁体１６を開閉動作させることができる。After the valve body 16 reaches the fully open state, the supply of the exciting current to the lower coil 54 is stopped, and when a current in the opposite direction is supplied so as to cancel the residual magnetism, the valve body 16 Reference numeral 16 starts displacement toward the fully closed position in accordance with the operation of the simple vibration. Thereafter, the valve 16 can be opened and closed by repeatedly supplying current to the upper coil 48 and the lower coil 54 at appropriate timing.
【００２２】このように、本実施例の電磁駆動弁１０に
よれば、アッパコイル４８及びロアコイル５４が発する
電磁力とアッパスプリング３８及びロアスプリング３４
の弾性力とを協働させることで、弁体１６を要求に応じ
て適正に開閉駆動することができる。しかしながら、弁
体１６の開閉駆動時に、摩擦抵抗の一時的な増加等の原
因で弁体１６の変位振幅が減少し、弁体１６が全開位置
又は全閉位置に到達し得ない事態が生ずることがある。
この場合、弁体１６の変位振幅の減少に伴って弁体１６
に作用する電磁力が低下することで、電磁力とスプリン
グの付勢力とを適正に協働させることができなくなる。
このため、弁体１６の変位振幅は更に減少し、やがて、
弁体１６はロアスプリング３４及びアッパスプリング３
８により全閉位置と全開位置との間の中立位置に保持さ
れるようになる。かかる状態では、アーマチャ４４に対
して十分な電磁力が付与されないため、弁体１６を開閉
駆動することが困難となる。なお、本実施例において、
上記の如く弁体１６がその開閉駆動中に中立位置に保持
され、弁体１６を開閉駆動することができなくなる動作
異常を、電磁駆動弁１０の脱調と称す。本実施例のシス
テムは、かかる電磁駆動弁１０の脱調を検出するもので
ある。As described above, according to the electromagnetically driven valve 10 of this embodiment, the electromagnetic force generated by the upper coil 48 and the lower coil 54 and the upper spring 38 and the lower spring 34
By cooperating with the elastic force of the above, the valve element 16 can be properly opened and closed as required. However, at the time of opening / closing drive of the valve body 16, the displacement amplitude of the valve body 16 decreases due to a temporary increase in frictional resistance or the like, and a situation occurs where the valve body 16 cannot reach the fully open position or the fully closed position. There is.
In this case, as the displacement amplitude of the valve body 16 decreases, the valve body 16
When the electromagnetic force acting on the spring decreases, the electromagnetic force and the urging force of the spring cannot be properly cooperated.
For this reason, the displacement amplitude of the valve body 16 further decreases, and eventually,
The valve element 16 includes a lower spring 34 and an upper spring 3.
8 allows it to be held at a neutral position between the fully closed position and the fully open position. In such a state, since a sufficient electromagnetic force is not applied to the armature 44, it is difficult to drive the valve body 16 to open and close. In this embodiment,
The operation abnormality in which the valve element 16 is held at the neutral position during the opening / closing drive and the valve element 16 cannot be opened / closed as described above is referred to as step-out of the electromagnetically driven valve 10. The system according to the present embodiment detects such a step-out of the electromagnetically driven valve 10.
【００２３】図２（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、全閉
位置から全開位置へ至る弁体１６の変位波形、及び、ロ
アコイル５４に対する指令電流Ｉc の波形を示す。な
お、弁体１６を全開位置から全閉位置を変位させる場合
には図２（Ｂ）と同様の波形の指令電流Ｉc がアッパコ
イル４８に付与される。以下、ロアコイル５４及びアッ
パコイル５４を区別しない場合は、電磁コイル１００と
称す。また、図３及び図４は、それぞれ、電磁駆動弁１
０が脱調していない場合、及び電磁駆動弁１０が脱調し
ている場合に、電磁コイル１００に実際に流れる電流
（以下、実電流ＩMと称す）時間変化を示す。[0023] FIG. 2 (A) and (B), respectively, the displacement waveform of the valve body 16 leading to the fully open position from the fully closed position, and shows the waveform of the command current I c to the lower coil 54. Incidentally, the command current I c of the same waveform as FIG. 2 (B) to displace the fully closed position the valve body 16 from the fully open position is imparted to the upper coil 48. Hereinafter, when the lower coil 54 and the upper coil 54 are not distinguished, they are referred to as an electromagnetic coil 100. 3 and 4 show the electromagnetically driven valve 1 respectively.
If 0 is not step-out, and when the electromagnetically driven valve 10 is out of step, current actually flowing through the electromagnetic coil 100 (hereinafter, referred to as the actual current I M) indicating the time change.
【００２４】弁体１６を全閉位置から全開位置へ向けて
変位させる場合、図２（Ｂ）に示す如く、ロアコイル５
４に対する指令電流Ｉc は、弁体１６が中立位置を過ぎ
た所定時点ｔ１から期間にわたって吸引電流ＩMAX に
設定される。そして、遷移期間を経過した時点ｔ２か
ら期間にわたって、指令電流Ｉc が吸引電流ＩMAXに
比して小さな保持電流ＩH に設定されることで、弁体１
６は全開位置に保持される。そして、弁体１６を全開位
置から全閉位置へ向けて変位させる場合には、アーマチ
ャ４４をロアコア５６から速やかに開放させるため、期
間において、ロアコイル５４に対する指令電流Ｉ
c は、保持電流ＩH とは逆向きの消磁電流Ｉ R に設定さ
れる。ＥＣＵ１２は、クランク角ＣＡに同期したタイミ
ングで、ロアコイル５４及びアッパコイル５０に図２に
示す如き波形の指令電流Ｉc を付与することにより、内
燃機関の運転に応じて弁体１６を開閉動作させる。Moving the valve body 16 from the fully closed position to the fully open position
When displacing, as shown in FIG.
4 command current IcMeans that the valve body 16 has passed the neutral position
From the predetermined time t1 for a periodMAXTo
Is set. Then, at the time t2 when the transition period has elapsed,
Command current IcIs the suction current IMAXTo
Holding current I smaller thanHBy setting to, valve element 1
6 is held in the fully open position. And the valve body 16 is fully opened.
When displacing from the
In order to release the locker 44 from the lower core 56 promptly,
Between the lower coil 54 and the command current I
cIs the holding current IHDemagnetizing current I opposite to RSet to
It is. The ECU 12 controls the timing synchronized with the crank angle CA.
In FIG. 2, the lower coil 54 and the upper coil 50 are
The command current I having the waveform as showncBy giving
The valve body 16 is opened and closed according to the operation of the fuel engine.
【００２５】ところで、電磁コイル１００の実電流ＩM
が変化すると、電磁コイル１００には、次式（１）で表
される逆起電力ｅが発生する。 ｅ＝−Ｌ（ｄＩM ／ｄｔ） （１） ただし、Ｌは、電磁コイル１００のインダクタンスであ
り、その値は電磁コイル１００とアーマチャ４４との間
の距離の２乗にほぼ反比例する。By the way, the actual current I M of the electromagnetic coil 100
Is changed, a back electromotive force e expressed by the following equation (1) is generated in the electromagnetic coil 100. e = however -L (dI M / dt) ( 1), L is the inductance of the electromagnetic coil 100, the value is approximately inversely proportional to the square of the distance between the electromagnetic coil 100 and the armature 44.
【００２６】上記の逆起電力ｅは、実電流ＩM が増加す
る場合には、実電流ＩM を減少させる向きに作用し、ま
た、実電流ＩM が減少する場合には、実電流ＩM を増加
させる向きに作用する。このため、インダクタンスＬが
大きいほど、実電流ＩM は指令電流Ｉc の変化に対して
大きな遅れを伴いながら変化する。電磁駆動弁１０が脱
調していない場合、電磁コイル１００に対する指令電流
Ｉ c が保持電流ＩH に維持されている状態では、アーマ
チャ４４はロアコア５６又はアッパコア５０に当接して
いる。かかる状態では、上記（１）式におけるインダク
タンスＬが大きな値となる。このため、時点ｔ３におい
て消磁電流ＩR の指令が開始された際、図３の期間に
示す如く、実電流ＩM は指令電流Ｉc に対して遅れを伴
いながら変化する。The back electromotive force e is equal to the actual current IMIncreases
The actual current IMActs to reduce
The actual current IMDecreases, the actual current IMIncrease
Acts in the direction that causes. Therefore, the inductance L becomes
The larger the actual current IMIs the command current IcAgainst changes in
It changes with a large delay. The solenoid-operated valve 10 comes off
If not adjusted, the command current to the electromagnetic coil 100
I cIs the holding current IHThe armor
The cha 44 contacts the lower core 56 or the upper core 50
I have. In such a state, the inductance in the above equation (1)
The distance L has a large value. Therefore, at time t3
Demagnetizing current IRWhen the command was started, during the period shown in FIG.
As shown, the actual current IMIs the command current IcWith delay
It changes while you are.
【００２７】また、電磁コイル１００に対する吸引電流
ＩMAX の指令は、アーマチャ４４が中立点を超えて電磁
コイル１００に接近した時点ｔ１で開始される。このた
め、上記時点ｔ1 においてもインダクタンスＬは大きな
値となり、図３の期間においても期間の場合と同様
に、実電流ＩM は指令電流Ｉc に対して遅れを伴いなが
ら変化する。Further, the command of the attracting current I MAX to the electromagnetic coil 100, the armature 44 is started at time t1 close to the electromagnetic coil 100 beyond the neutral point. Therefore, the inductance L also has a large value at the time point t1, and the actual current I M changes with a delay from the command current I c in the period of FIG. 3 as in the case of the period.
【００２８】一方、電磁駆動弁１０に脱調が生ずると、
アーマチャ４４はアッパコア５０とロアコア５６との間
の中立位置に保持され、電磁コイル１００から大きな距
離を隔てて離間する。このため、消磁電流ＩR 及び吸引
電流ＩMAX の指令が開始される時点（ｔ１及びｔ３）で
のインダクタンスＬの値は、脱調が生じていない場合に
比べて減少する。従って、消磁電流ＩR 又は吸引電流Ｉ
MAX の指令が開始される際、図４の期間及びに示す
如く、実電流ＩM の指令電流Ｉc の変化に対する遅れは
脱調が生じていない場合に比べて小さくなる。On the other hand, if step out occurs in the electromagnetically driven valve 10,
The armature 44 is held at a neutral position between the upper core 50 and the lower core 56, and is separated from the electromagnetic coil 100 by a large distance. For this reason, the value of the inductance L at the time when the commands for the demagnetizing current I R and the attracting current I MAX are started (t1 and t3) decreases as compared with the case where no step-out occurs. Accordingly, degaussing current I R or the attraction current I
When command MAX is started, as shown in a period and in FIG. 4, a delay to a change in the command current I c of the actual current I M is small in comparison with the case where the step-out has not occurred.
【００２９】このように、電磁駆動弁１０が脱調してい
る場合には、脱調していない場合に比べて、実電流ＩM
は指令電流Ｉc の変化に対して小さな遅れで応答する。
従って、例えば、上記従来技術の如く、実電流ＩM の立
ち上がりの勾配等に基づいて電磁駆動弁１０の脱調の有
無を検出することも考えられる。しかし、この場合、実
電流ＩM に雑音が重畳すると、脱調を誤検出する可能性
があることは上記した通りである。As described above, when the electromagnetically driven valve 10 is out of step, the actual current I M is smaller than when the step is not out.
Responds with a small delay with respect to the change in the command current I c.
Thus, for example, as described above prior art, it is conceivable to detect the presence or absence of step-out of the electromagnetic drive valve 10 based on the rising slope or the like of the actual current I M. However, in this case, as described above, if noise is superimposed on the actual current I M , step-out may be erroneously detected.
【００３０】これに対して、本実施例のシステムは、実
電流ＩM の積分値（以下、電流積分値ＳM と称す）を用
いることで、雑音の影響を受けることなく、電磁駆動弁
１０の脱調の的確な検出を可能とするものである。すな
わち、図３及び図４に斜線を付して示す如く、電磁駆動
弁１０が脱調している場合には、脱調していない場合に
比べて実電流ＩM が速やかに立ち上がることにより、実
電流ＩM の正値側の面積、及び負値側の面積は共に大き
くなるため、かかる電流積分値ＳM の相違に基づいて脱
調の有無を検出できるのである。On the other hand, the system of this embodiment uses the integrated value of the actual current I M (hereinafter, referred to as the current integrated value S M ) so that the electromagnetically driven valve 10 is not affected by noise. This enables accurate detection of out-of-synchronization. That is, as shown by hatching in FIGS. 3 and 4, when the electromagnetically driven valve 10 is out of step, by step out actual current I M as compared with the case where no rises quickly, area of positive values side of the actual current I M, and is both larger since the area of the negative value side, it can detect the presence of out-based on the difference of such current integral S M.
【００３１】図５は、電流積分値ＳM の時間変化を、電
磁駆動弁１０が脱調していない場合、及び脱調している
場合について、それぞれ、実線及び破線で示す。なお、
図５において、電流積分値ＳM は、吸引電流ＩMAX の指
令が開始される時点ｔ１、及び消磁電流ＩR の指令が開
始される時点ｔ３でゼロにリセットされるものとしてい
る。FIG. 5 is a time variation of the current integral S M, if the electromagnetically driven valve 10 is not step-out, and if the you are out of step, respectively, shown in solid and dashed lines. In addition,
5, current integral S M, it is assumed that the command of the attraction current I point command MAX is started t1, and demagnetizing current I R is reset to zero at the time t3 is started.
【００３２】図５に示す如く、例えば、時点ｔ３で電流
積分値ＳM がリセットされる直前において、電磁駆動弁
１０が脱調している場合の電流積分値ＳM の値Ｓa1は、
脱調していない場合の値Ｓa2よりも大きくなる。同様
に、例えば、消磁電流ＩR の指令が終了される時点ｔ４
において、電磁駆動弁１０が脱調している場合の電流積
分値ＳM の値Ｓb1は、脱調していない場合の電流積分値
ＳM の値Ｓb2よりも小さくなる。[0032] As shown in FIG. 5, for example, immediately before the current integral value S M at time t3 is reset, the value S a1 of the current integral value S M when the electromagnetically driven valve 10 is out of step, the
Is larger than the value S a2 if it was not out-of-step. Similarly, for example, time t4 the command of demagnetizing current I R is terminated
In the value S b1 of current integral S M when the electromagnetically driven valve 10 is out of step is smaller than the value S b2 of the current integral value S M if not step out.
【００３３】そこで、本実施例では、Ｓa1＞Ａ＞Ｓa2及
びＳb1＜Ｂ＜Ｓb2を満たすような判定値Ａ及びＢ（Ａ＞
０、Ｂ＜０）を選定し、上記時点ｔ３までに電流積分値
ＳMが判定値Ａを上回る場合、又は、時点ｔ４までに電
流積分値ＳM が判定値Ｂを下回る場合に電磁駆動弁１０
が脱調していると判定する。図６は、上記の手法により
電磁駆動弁１０の脱調を検出するための脱調検出回路１
５０のブロック構成図である。また、図７は、図６に示
す脱調検出回路１５０に基づいて電磁駆動弁１０の脱調
を検出すべくＥＣＵ１２が実行するルーチンのフローチ
ャートである。先ず、図６を参照して脱調検出回路１５
０について説明する。なお、脱調検出回路は電磁駆動弁
１０のアッパコイル４８及びロアコイル５４にそれぞれ
対応して設けられる。Therefore, in this embodiment, the determination values A and B (A>) satisfying S a1 >A> S a2 and S b1 <B <S b2.
0, B <0) was selected, if the current integral value S M up to the time point t3 is greater than the determination value A, or electromagnetically driven valve when the current integrated value S M by the time t4 falls below the determination value B 10
Is determined to be out of sync. FIG. 6 shows a step-out detection circuit 1 for detecting step-out of the electromagnetically driven valve 10 by the above method.
FIG. 50 is a block diagram showing the configuration of a block 50. FIG. 7 is a flowchart of a routine executed by the ECU 12 to detect a step-out of the electromagnetically driven valve 10 based on the step-out detection circuit 150 shown in FIG. First, referring to FIG.
0 will be described. The step-out detection circuit is provided corresponding to each of the upper coil 48 and the lower coil 54 of the electromagnetically driven valve 10.
【００３４】図６に示す如く、脱調検出回路１５０は、
積分回路１５２及び比較回路１５４を備えている。積分
回路１５２は、電流センサ６０の出力信号を積分するこ
とにより、電流積分値ＳM を求め、電流積分値ＳM に応
じた信号を比較回路１５４に向けて出力する。また、積
分回路１５２は、ＥＣＵ１２からリセット信号を入力さ
れることにより、電流積分値ＳM をゼロにリセットす
る。ＥＣＵ１２は、クランク角ＣＡに基づいて吸引電流
ＩMAX の指令開始時点ｔ１、及び、消磁電流ＩRの指令
開始時点ｔ３を検知し、これらの時点ｔ１及びｔ３にお
いて積分回路１５２へリセット信号を供給する。比較回
路１５４は、積分回路１５２から入力された電流積分値
ＳM と判定値Ａ及びＢとを比較し、電流積分値ＳM が判
定値Ａよりも大きい場合、又は、電流積分値ＳM が判定
値Ｂより小さい場合に、電磁駆動弁１０が脱調している
ことを示す異常信号をＥＣＵ１２に向けて出力する。As shown in FIG. 6, the step-out detection circuit 150
An integration circuit 152 and a comparison circuit 154 are provided. Integrating circuit 152 by integrating the output signal of the current sensor 60, obtains the current integral S M, to output to a signal corresponding to the current integral value S M to the comparison circuit 154. Further, the integration circuit 152 resets the current integrated value SM to zero by receiving a reset signal from the ECU 12. ECU12 is command start time t1 of the attracting current I MAX on the basis of the crank angle CA and, detects the command start time t3 of the degaussing current I R, and supplies a reset signal at these time points t1 and t3 to the integrating circuit 152 . Comparator circuit 154 compares the current integral S M input from the integrating circuit 152 and a determination value A and B, when the current integrated value S M is greater than the determination value A, or the current integral value S M When it is smaller than the determination value B, an abnormal signal indicating that the electromagnetically driven valve 10 is out of synchronization is output to the ECU 12.
【００３５】次に、図７に示すルーチンについて説明す
る。図７に示すルーチンは、アッパコイル４８及びロア
コイル５４の各々について所定時間間隔で繰り返し起動
される。図７に示すルーチンが起動されると、先ずステ
ップ２００の処理が実行される。ステップ２００では、
比較回路１５４から異常信号が入力されているか否かが
判別される。その結果、異常信号が入力されていれば電
磁駆動弁１０が脱調していると判断され、次にステップ
２０２の処理が実行される。一方、ステップ２００にお
いて、異常信号が入力されていなければ、次にステップ
２０４の処理が実行される。Next, the routine shown in FIG. 7 will be described. The routine shown in FIG. 7 is repeatedly started at predetermined time intervals for each of the upper coil 48 and the lower coil 54. When the routine shown in FIG. 7 is started, first, the process of step 200 is executed. In step 200,
It is determined whether an abnormal signal has been input from comparison circuit 154. As a result, if an abnormal signal has been input, it is determined that the electromagnetically driven valve 10 has stepped out, and the process of step 202 is executed next. On the other hand, if no abnormal signal is input in step 200, the process of step 204 is executed next.
【００３６】ステップ２０２では、異常フラグＦfailが
オン状態にセットされる。フラグＦ failがオン状態にセ
ットされると、ＥＣＵ１２は、脱調回復処理（すなわ
ち、アッパコイル４８及びロアコイル５４に交互に通電
し、アーマチャ４４の固有振動を励起することによりア
ーマチャ４４をアッパコア５０又はロアコア５６まで変
位させる処理）等の異常回復処理を実行する。ステップ
２０２の処理が終了すると、今回のルーチンは終了され
る。In step 202, the abnormality flag FfailBut
Set to ON state. Flag F failIs turned on.
When the power is turned on, the ECU 12 executes the step-out recovery process (i.e.,
The upper coil 48 and the lower coil 54 are alternately energized.
By exciting the natural vibration of the armature 44,
Change the armature 44 to the upper core 50 or the lower core 56.
An abnormal recovery process such as a process for resetting the position is performed. Steps
When the processing of step 202 ends, the current routine ends.
You.
【００３７】ステップ２０４では、クランク角ＣＡに基
づいて、電流積分値ＳM をリセットするタイミングであ
るか否か（すなわち、吸引電流ＩMAX 又は消磁電流ＩR
の指令を開始すべきタイミングであるか否か）が判別さ
れる。その結果、否定判別された場合には今回のルーチ
ンは終了される。一方、ステップ２０４において肯定判
別された場合は、次にステップ２０６において積分回路
１５２へ向けてリセット信号が出力された後、今回のル
ーチンは終了される。[0037] At step 204, based on the crank angle CA, whether it is time to reset the current integral value S M (i.e., attracting current I MAX or demagnetizing current I R
Or not) is determined. As a result, if a negative determination is made, the current routine ends. On the other hand, if an affirmative determination is made in step 204, a reset signal is output to the integration circuit 152 in step 206, and then the current routine ends.
【００３８】上述の如く、上記図６に示す脱調検出回路
１５０及び図７に示すルーチンによれば、電磁コイル１
００に対して吸引電流ＩMAX の指令が開始された後の電
流積分値ＳM が判定値Ａを超えた場合、又は、消磁電流
ＩR の指令が開始された後の電流積分値ＳM が判定値Ｂ
を下回った場合に、電磁駆動弁１０が脱調していると判
定される。電流積分値ＳM の値は、実電流ＩM に雑音が
重畳しても、ほとんど変化しない。従って、本実施例に
よれば、雑音の影響を受けることなく電磁駆動弁１０の
脱調を正確に検出することができる。As described above, according to the step-out detection circuit 150 shown in FIG. 6 and the routine shown in FIG.
If 00 current integral S M after the command has started drawing current I MAX respect exceeds the determination value A, or the current integral value S M after the command of demagnetizing current I R is started Judgment value B
Is determined to be out of step. Even if noise is superimposed on the actual current I M , the value of the current integral S M hardly changes. Therefore, according to this embodiment, the step-out of the electromagnetically driven valve 10 can be accurately detected without being affected by noise.
【００３９】なお、以上の説明においては、吸引電流Ｉ
MAX 及び保持電流ＩH に対応する電流積分値ＳM につい
て、消磁電流ＩR の指令が開始される時点ｔ３までに電
流積分値ＳM が判定値Ａを上回った場合に脱調を検出す
るものとした。しかしながら、電流積分値ＳM に基づい
て脱調検出を行う基準となるタイミング（つまり、電流
積分値ＳM をリセットするタイミング）は上記時点ｔ３
に限られるものではなく、ｔ３より早いタイミングとし
てもよい。ただし、電磁駆動弁１０の脱調の有無を確実
に判別するうえでは、脱調の有無による電流積分値ＳM
の相違量が最大となる時点での電流積分値ＳM を用いる
ことが有利である。一方、実電流ＩM が指令電流Ｉc に
一致するまで立ち上がると、以後、脱調の有無による電
流積分値ＳM の相違量は変化しない。従って、電流積分
値ＳM に基づいて脱調検出を行う基準となるタイミング
は、電磁駆動弁１０が脱調していない場合に実電流ＩM
が指令電流Ｉc に達するタイミング以降とするのが好ま
しい。In the above description, the attraction current I
For current integral S M corresponding to the MAX and the holding current I H, which current integral S M by the time t3 when the command is initiated demagnetizing current I R detects out-of-step when exceeded the determination value A And However, the timing, which serves as a reference in the step-out detection based on the current integrated value S M (i.e., the timing of resetting the current integral value S M) is the time point t3
The timing is not limited to this, and may be a timing earlier than t3. However, in order to reliably determine whether or not the step of the electromagnetically driven valve 10 has stepped out, the current integrated value S M based on whether or not the step out has been detected.
It is advantageous to use the current integrated value S M at the point in time when the difference between the two becomes maximum. On the other hand, when the actual current I M rises until it becomes equal to the command current I c , the difference in the current integrated value S M according to the presence or absence of step-out does not change thereafter. Therefore, current integral time, which serves as a reference in the step-out detection based on the S M, the actual current when the electromagnetically driven valve 10 is not step-out I M
There preferably later than the timing to reach the command current I c.
【００４０】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。図８は、本実施例における脱調検出の手法を説明す
るための図であり、電磁駆動弁１０が脱調していない場
合、及び、電磁駆動弁１０が脱調している場合の電流積
分値ＳM の時間変化を、それぞれ実線及び破線で示して
いる。上記第１実施例で説明したように、電磁駆動弁１
０が脱調すると、脱調していない場合に比べて、電流積
分値ＳM は速やかに立ち上がる。かかる立ち上がりの相
違により、電磁駆動弁１０が脱調している場合に、吸引
電流ＩMAX の指令が開始されてから電流積分値ＳM が所
定値ＳA （＞０）に達するまでの時間ＴA1は、電磁駆動
弁１０が脱調していない場合の時間ＴA2に比べて短くな
る。同様に、電磁駆動弁１０が脱調している場合に、消
磁電流ＩR の指令が開始されてから電流積分値ＳM が所
定値ＳB （＜０）に達するまでの時間ＴB1は、電磁駆動
弁１０が脱調していない場合の時間ＴB2に比べて短くな
る。そこで、本実施例では、電流積分値ＳM が所定値Ｓ
A 及びＳB にそれぞれ達するまでの時間に基づいて電磁
駆動弁１０の脱調を検出する。なお、所定値ＳA 及びＳ
B は、それぞれ、電磁駆動弁１０が脱調していない場合
に、吸引電流ＩMAX 及び保持電流ＩH に対応する電流積
分値ＳM 、及び、消磁電流ＩR に対応する電流積分値Ｓ
M が確実に到達するような値に設定される。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a diagram for explaining a method of detecting out-of-step in the present embodiment, in which current integration is performed when the electromagnetically driven valve 10 is out of step and when the electromagnetically driven valve 10 is out of step. the time change of the value S M, respectively indicated by solid and dashed lines. As described in the first embodiment, the electromagnetically driven valve 1
When 0 is out-as compared with a case where no step-out, current integral S M rises quickly. Such rise of the differences, if electromagnetically driven valve 10 is out of step, from the start of a command attracting current I MAX until current integral S M reaches a predetermined value S A (> 0) times T A1 is shorter than the time T A2 in the case where the electromagnetically driven valve 10 is not step-out. Similarly, when the electromagnetically driven valve 10 is out of step, the time T B1 since the command of the degaussing current I R is started until the current integrated value S M reaches a predetermined value S B (<0) is shorter than the time T B2 when the electromagnetically driven valve 10 is not step-out. Therefore, in the present embodiment, the current integral value SM is equal to the predetermined value S
Detecting the loss of synchronism of the electromagnetically driven valve 10 based on the time to reach each of the A and S B. The predetermined values S A and S
B, respectively, when the electromagnetically driven valve 10 is not step out, attracting current I MAX and the holding current I current integral corresponding to H S M, and the current integral value S corresponding to the demagnetizing current I R
It is set to a value that ensures that M is reached.
【００４１】本実施例では、上記第１実施例のシステム
において、図６に示す脱調検出回路１５０に代えて図９
に示す脱調検出回路３００が用いられると共に、ＥＣＵ
１２が図７に示すルーチンに代えて図１０に示すルーチ
ンを実行する。図９に示す如く、脱調検出回路３００
は、脱調検出回路１５０において比較回路１５４に代え
て比較回路３０２を設けた構成を有している。比較回路
３０２は、積分回路１５２から入力された電流積分値Ｓ
M が、所定値ＳA 以上である場合、及び、所定値ＳB 以
下である場合に、それぞれ、所定の第１判定信号Ｇ1 及
び第２判定信号Ｇ2 をＥＣＵ１２に向けて出力する。In this embodiment, in the system of the first embodiment, the step-out detection circuit 150 shown in FIG.
The step-out detection circuit 300 shown in FIG.
12 executes the routine shown in FIG. 10 instead of the routine shown in FIG. As shown in FIG.
Has a configuration in which a comparison circuit 302 is provided in place of the comparison circuit 154 in the step-out detection circuit 150. The comparison circuit 302 calculates the current integration value S input from the integration circuit 152.
M is, if more than a predetermined value S A, and, if it is less than the predetermined value S B, respectively, to be output toward a predetermined first determination signal G 1 and the second determination signal G 2 to ECU 12.
【００４２】次に、図１０に示すルーチンについて説明
する。なお、図１０に示すルーチンにおいて図７に示す
ルーチンと同様の処理を行うステップには同一の符号を
付してその説明を省略する。図１０に示すルーチンが起
動されると、先ずステップ３５０の処理が実行される。
ステップ３５０では前回の処理サイクルから今回の処理
サイクルの間に第１判定信号Ｇ１が入力され始めたか否
かが判別される。その結果、肯定判別された場合は、次
にステップ３５２の処理が実行される。一方、ステップ
３５０において否定判別された場合は次にステップ３５
４の処理が実行される。Next, the routine shown in FIG. 10 will be described. Steps in the routine shown in FIG. 10 that perform the same processing as in the routine shown in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. When the routine shown in FIG. 10 is started, first, the processing of step 350 is executed.
In step 350, it is determined whether or not the first determination signal G1 has started to be input between the previous processing cycle and the current processing cycle. As a result, if a positive determination is made, the process of step 352 is performed next. On the other hand, if a negative determination is made in step 350, then step 35
4 is executed.
【００４３】ステップ３５２では、吸引電流ＩMAX の指
令が開始されてからの経過時間が時間ＴA として記憶さ
れ、続くステップ３５６では、時間ＴA が所定の判定値
ＰAより小さいか否かが判別される。その結果、ＴA ＜
ＰA が成立する場合は、電磁駆動弁１０が脱調している
と判断され、次にステップ３５８において異常フラグＦ
failがオン状態にセットされた後、今回のルーチンは終
了される。一方、ステップ３５６においてＴA ＜ＰA が
不成立であれば、次にステップ２０４、２０６において
所定タイミングでリセット信号が出力する処理が実行さ
れた後、今回のルーチンは終了される。[0043] At step 352, the attraction current I MAX elapsed time from the command is started in is stored as a time TA, the following step 356, time T A is determined whether a predetermined decision value P A is smaller than Is done. As a result, T A <
If P A is satisfied, it is determined that the electromagnetically driven valve 10 is out of synchronization.
After fail is set to the ON state, the current routine ends. On the other hand, if T A <P A is not satisfied in step 356, then, in steps 204 and 206, a process of outputting a reset signal at a predetermined timing is executed, and then the current routine ends.
【００４４】ステップ３５４では、前回の処理サイクル
から今回の処理サイクルの間に第２判定信号Ｇ２が入力
され始めたか否かが判別される。その結果、肯定判別さ
れた場合は、次にステップ３６０の処理が実行される。
一方、ステップ３５４において否定判別された場合は、
次にステップ２０４、２０６の処理が実行された後、今
回のルーチンは終了される。In step 354, it is determined whether or not the second determination signal G2 has started to be input between the previous processing cycle and the current processing cycle. As a result, if a positive determination is made, the process of step 360 is performed next.
On the other hand, if a negative determination is made in step 354,
Next, after the processing of steps 204 and 206 is performed, the current routine is terminated.
【００４５】ステップ３６０では、消磁電流ＩR の指令
が開始されてからの経過時間が時間ＴB として記憶さ
れ、続くステップ３６２では、時間ＴB が所定の判定値
ＰB より小さいか否かが判別される。その結果、ＴB ＜
ＰB が成立する場合は、電磁駆動弁１０が脱調している
と判断され、次に上記ステップ３５８において異常フラ
グＦfailがオン状態にセットされた後、今回のルーチン
は終了される。一方、ステップ３６２においてＴB ＜Ｐ
B が不成立であれば、次にステップ２０４、２０６の処
理が実行された後、今回のルーチンは終了される。[0045] At step 360, the elapsed time from the command is the start of demagnetizing current I R is stored as time T B, the following step 362, whether or not time T B is either predetermined determination value P B smaller than Is determined. As a result, T B <
If P B is satisfied, it is determined that the electromagnetically driven valve 10 is out of synchronization. Next, after the abnormality flag F fail is set to the ON state in step 358, the current routine is terminated. On the other hand, at step 362, T B <P
If B is not satisfied, the processing of steps 204 and 206 is performed next, and then the current routine ends.
【００４６】本実施例においては、電流積分値ＳM が所
定値に達するまでの時間を用いることで、上記第１実施
例と同様に、実電流ＩM に重畳する雑音の影響を受ける
ことなく、電磁駆動弁１０の脱調を正確に検出すること
ができる。なお、上記第１実施例においては、吸引電流
ＩMAX 及び保持電流ＩH に対応する電流積分値ＳM 、及
び消磁電流ＩR に対応する電流積分値ＳM の双方を用
い、電流積分値ＳM が判定値Ａを上回った場合、及び、
電流積分値ＳM が判定値Ｂを下回った場合の何れにおい
ても電磁駆動弁１０の脱調を検出するものとした。しか
しながら、吸引電流ＩMAX 及び保持電流ＩH に対応する
電流積分値ＳM 、及び消磁電流ＩR に対応する電流積分
値ＳM の何れか一方のみを用いて電磁駆動弁１０の脱調
を検出することとしてもよい。In the present embodiment, by using the time until the current integrated value S M reaches the predetermined value, the influence of noise superimposed on the actual current I M can be obtained as in the first embodiment. In addition, the step-out of the electromagnetically driven valve 10 can be accurately detected. In the first embodiment, the current integration value S M corresponding to the attraction current I MAX and the holding current I H and the current integration value S M corresponding to the degaussing current I R are used to obtain the current integration value S M When M exceeds the judgment value A, and
In any case where the current integral value SM is smaller than the determination value B, step-out of the electromagnetically driven valve 10 is detected. However, the out-of-step of the electromagnetically driven valve 10 is detected using only one of the current integrated value S M corresponding to the attraction current I MAX and the holding current I H and the current integrated value S M corresponding to the degaussing current I R. You may do it.
【００４７】同様に、上記第２実施例においては、吸引
電流ＩMAX 及び保持電流ＩH に対応する電流積分値ＳM
が所定値ＳA に達するまでの時間、又は、消磁電流ＩR
に対応する電流積分値ＳM が所定値ＳB に達するまでの
時間の何れか一方のみに基づいて電磁駆動弁１０の脱調
を検出することとしてもよい。ところで、消磁電流ＩR
が供給される期間の長さは一般には短いため、電磁駆動
弁１０が脱調していない場合は、上記図３の期間に示
されるように実電流Ｉ M が消磁電流ＩR まで達しないこ
とがある。一方、電磁駆動弁１０が脱調している場合
は、上記図４の期間に示されるように、実電流ＩM は
確実に消磁電流Ｉ R まで（又は、少なくとも、脱調して
いない場合よりも大きな値まで）到達する。従って、消
磁電流ＩR に対応する実電流ＩM のピーク値の大きさに
基づいて脱調の有無を判定することも考えられる。しか
し、電磁駆動弁として、消費電力の低減を図るべくアッ
パコア５０及びロアコア５６の一方又は双方に永久磁石
を設けた構成が用いられる場合がある。かかる構成の電
磁駆動弁では、アーマチャ４４を永久磁石の磁力に抗し
てアッパコア５０又はロアコア５６から開放させるため
に消磁電流ＩR を比較的長時間供給することが必要とな
る。この場合、脱調が生じていなくても、実電流ＩM は
消磁電流ＩR まで到達することとなり、上記のように実
電流ＩM のピーク値に基づいて脱調を検出することは困
難となる。これに対して、本発明によれば、実電流ＩM
の積分値を用いることで、上記の如く永久磁石を設けた
構成の電磁駆動弁においても確実に脱調を検出すること
が可能である。Similarly, in the second embodiment, the suction
Current IMAXAnd holding current IHCurrent integrated value S corresponding toM
Is a predetermined value SAOr the degaussing current IR
Current integrated value S corresponding toMIs a predetermined value SBUntil you reach
Step out of the electromagnetically driven valve 10 based on only one of the times
May be detected. By the way, the degaussing current IR
Since the length of the period during which the
If the valve 10 is not out of step, it is shown in the period of FIG.
Current I MIs the demagnetizing current IRDo not reach
There is. On the other hand, when the electromagnetically driven valve 10 is out of synchronization
Is, as shown in the period of FIG.MIs
Demagnetizing current I RUntil (or at least, out of sync)
To a higher value than if not). Therefore,
Magnetic current IRCurrent I corresponding toMThe magnitude of the peak value of
It is also conceivable to determine the presence or absence of step-out based on this. Only
In addition, as an electromagnetically driven valve,
Permanent magnet on one or both of Pacoa 50 and Lower core 56
May be used. With this configuration,
In a magnetically driven valve, the armature 44 resists the magnetic force of the permanent magnet.
To release from upper core 50 or lower core 56
Demagnetizing current IRNeed to be supplied for a relatively long time.
You. In this case, the actual current IMIs
Demagnetizing current IRUntil the actual
Current IMIt is difficult to detect step-out based on the peak value of
It will be difficult. On the other hand, according to the present invention, the actual current IM
By using the integral value of the above, the permanent magnet was provided as described above.
To detect out-of-step reliably even with an electromagnetically driven valve
Is possible.
【００４８】なお、上記実施例においては、積分回路１
５２が特許請求の範囲に記載した「電流積分手段」に、
比較回路１５４及び図７に示すステップ２００、２０２
の処理、又は、比較回路３０２及び図１０に示すステッ
プ３５０〜３６２の処理が特許請求の範囲に記載した
「異常判定手段」に、吸引電流ＩMAX 及び保持電流Ｉ H
が特許請求の範囲に記載した「吸引のための指令電流」
に、消磁電流ＩR が特許請求の範囲に記載した「開放の
ための指令電流」に、それぞれ相当している。In the above embodiment, the integration circuit 1
52 is a "current integrating means" described in the claims,
The comparison circuit 154 and steps 200 and 202 shown in FIG.
Or the comparison circuit 302 and the steps shown in FIG.
Steps 350 to 362 are described in claims.
The "abnormality determination means" includes the attraction current IMAXAnd holding current I H
Is the "command current for suction" described in the claims
The demagnetizing current IRIs described in the claims "open
Command current for each ".
【００４９】ところで、上記第１及び第２実施例におい
ては、脱調検出回路１５０、３００をハードウェア的に
実現するものとしたが、積分回路１５２及び比較回路１
５４、３０２の機能をＥＣＵ１２によりソフトウェア的
に実現してもよい。In the first and second embodiments, the step-out detection circuits 150 and 300 are realized by hardware. However, the integration circuit 152 and the comparison circuit 1
The functions of 54 and 302 may be realized as software by the ECU 12.
【００５０】[0050]
【発明の効果】請求項１乃至４記載の発明によれば、各
電磁コイルを流れる電流の積分値を用いることで、電流
に重畳する雑音の影響を受けることなく弁体の動作異常
を正確に検出することができる。According to the first to fourth aspects of the present invention, the abnormal operation of the valve element can be accurately detected without being affected by noise superimposed on the current, by using the integrated value of the current flowing through each electromagnetic coil. Can be detected.
【図１】本発明の一実施例である電磁駆動弁の構成図で
ある。FIG. 1 is a configuration diagram of an electromagnetically driven valve according to an embodiment of the present invention.
【図２】図２（Ａ）は、弁体の変位波形を示す図であ
る。図２（Ｂ）は、電磁駆動弁のロアコイルに供給され
る指令電流Ｉc の波形を示す図である。FIG. 2A is a diagram showing a displacement waveform of a valve body. Figure 2 (B) is a diagram showing a waveform of a command current I c to be supplied to the lower coil of the electromagnetically driven valve.
【図３】電磁駆動弁が脱調していない場合の実電流ＩM
の時間変化を示す図である。FIG. 3 shows the actual current I M when the solenoid-operated valve is not out of step.
FIG. 6 is a diagram showing a time change of the data.
【図４】電磁駆動弁が脱調している場合の実電流ＩM の
時間変化を示す図である。4 is a diagram showing a temporal change of the actual current I M in the case where the electromagnetically driven valve is out of step.
【図５】電磁駆動弁が脱調していない場合、及び脱調し
ている場合の電流積分値ＳM の時間変化をそれぞれ実線
及び破線で示す図である。5 is a diagram showing the case where the electromagnetically driven valve is not out-of-step, and step out to time change the solid lines and broken lines of the current integral value S M if have.
【図６】本実施例のシステムが備える脱調検出回路のブ
ロック構成図である。FIG. 6 is a block diagram of a step-out detection circuit provided in the system of the present embodiment.
【図７】本実施例において、電磁駆動弁の脱調を検出す
べくＥＣＵが実行するルーチンのフローチャートであ
る。FIG. 7 is a flowchart of a routine executed by an ECU to detect a step-out of an electromagnetically driven valve in the embodiment.
【図８】本発明の第２実施例において電流積分値ＳM に
基づいて電磁駆動弁の脱調を検出する手法を説明するた
めの図である。8 is a diagram for explaining a method of detecting the loss of synchronism of the electromagnetically driven valve based on the current integrated value S M in the second embodiment of the present invention.
【図９】本実施例のシステムが備える脱調検出回路のブ
ロック構成図である。FIG. 9 is a block diagram of a step-out detection circuit provided in the system of the present embodiment.
【図１０】本実施例において、電磁駆動弁の脱調を検出
すべくＥＣＵが実行するルーチンのフローチャートであ
る。FIG. 10 is a flowchart of a routine executed by an ECU to detect a step-out of an electromagnetically driven valve in the embodiment.
１２ ＥＣＵ ４４ アーマチャ ４８ アッパコイル ５４ ロアコイル １００ 電磁コイル １５０、３００ 脱調検出回路 １５２ 積分回路 １５４、３０２ 比較回路 12 ECU 44 Armature 48 Upper coil 54 Lower coil 100 Electromagnetic coil 150, 300 Step-out detection circuit 152 Integration circuit 154, 302 Comparison circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G016 AA04 AA18 CA13 CA16 CA19 CA48 DA23 DA25 EA21 GA00 3G092 AA11 DA01 DA02 DA07 DG02 DG09 EB03 FA44 FB03 HE00Z 3H106 DA07 DA25 DB02 DB12 DB26 DB32 DC02 DC17 DD05 EE28 FB17 FB43 KK17 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference)
Claims (4)
と、該アーマチャの変位方向両側に配設された一対の電
磁コイルとを備え、該電磁コイルに通電することにより
発生した電磁力とばね力とを協働させることにより前記
弁体を駆動する電磁駆動弁の弁動作異常検出装置であっ
て、 前記アーマチャを一方の電磁コイルから他方の電磁コイ
ルへ変位させるべく該他方の電磁コイルに吸引のための
指令電流を付与したときに該指令電流に対応して該他方
の電磁コイルに流れる電流を積分した電流積分値を求め
る電流積分手段と、 該電流積分値に基づいて前記弁体の動作異常を判定する
異常判定手段と、を備えることを特徴とする電磁駆動弁
の弁動作異常検出装置。A valve body, an armature interlocked with the valve body, and a pair of electromagnetic coils disposed on both sides of the armature in a displacement direction, wherein an electromagnetic force generated by energizing the electromagnetic coil is provided. A valve operation abnormality detection device for an electromagnetically driven valve that drives the valve body by cooperating with a spring force, wherein the armature is displaced from one electromagnetic coil to another electromagnetic coil. Current integration means for obtaining a current integrated value obtained by integrating a current flowing through the other electromagnetic coil in accordance with the command current when a command current for suction is given; and An abnormality detection device for an electromagnetically driven valve, comprising: abnormality determination means for determining an operation abnormality.
と、該アーマチャの変位方向両側に配設された一対の電
磁コイルとを備え、該電磁コイルに通電することにより
発生した電磁力とばね力とを協働させることにより前記
弁体を駆動する電磁駆動弁の弁動作異常検出装置であっ
て、 前記アーマチャを一方の電磁コイルから他方の電磁コイ
ルへ変位させるべく該一方の電磁コイルに開放のための
指令電流を付与したときに該指令電流に対応して該一方
の電磁コイルに流れる電流を積分した電流積分値を求め
る電流積分手段と、 該電流積分値に基づいて前記弁体の動作異常を判定する
異常判定手段と、を備えることを特徴とする電磁駆動弁
の弁動作異常検出装置。A valve body, an armature interlocked with the valve body, and a pair of electromagnetic coils disposed on both sides in a displacement direction of the armature, wherein an electromagnetic force generated by energizing the electromagnetic coil is provided. A valve operation abnormality detecting device for an electromagnetically driven valve that drives the valve body by cooperating with a spring force, wherein the armature is displaced from one electromagnetic coil to another electromagnetic coil. Current integration means for obtaining a current integral value obtained by integrating a current flowing through the one electromagnetic coil in accordance with the command current when a command current for opening is given; and An abnormality detection device for an electromagnetically driven valve, comprising: abnormality determination means for determining an operation abnormality.
記電流積分値の絶対値が所定値を超えた場合に、前記弁
体の動作異常が生じていると判定することを特徴とする
請求項１又は２記載の電磁駆動弁の弁動作異常検出装
置。3. The valve control apparatus according to claim 2, wherein the abnormality determining means determines that an abnormality in the operation of the valve element has occurred when an absolute value of the current integral value exceeds a predetermined value by a predetermined time. Item 3. An abnormality detecting device for an electromagnetically driven valve according to item 1 or 2.
所定値に達する時点が所定時点よりも早い場合に前記弁
体の動作異常が生じていると判定することを特徴とする
請求項１又は２記載の電磁駆動弁の弁動作異常検出装
置。4. The abnormality determining means determines that an abnormal operation of the valve element has occurred when the time at which the current integral value reaches a predetermined value is earlier than a predetermined time. Or the abnormality detection device for valve operation of the electromagnetically driven valve according to 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11152968A JP2000345817A (en) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | Valve action abnormality detection device of electromagnetic driving valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11152968A JP2000345817A (en) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | Valve action abnormality detection device of electromagnetic driving valve |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000345817A true JP2000345817A (en) | 2000-12-12 |
Family
ID=15552099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11152968A Pending JP2000345817A (en) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | Valve action abnormality detection device of electromagnetic driving valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000345817A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006253400A (en) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Honda Motor Co Ltd | Electromagnetic actuator controller and controller of vehicle |
| JP2010506084A (en) * | 2006-10-03 | 2010-02-25 | ヴァレオ システム ドゥ コントロール モトゥール | Electromagnetically driven valve with energy consumption monitor and control method thereof |
-
1999
- 1999-05-31 JP JP11152968A patent/JP2000345817A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006253400A (en) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Honda Motor Co Ltd | Electromagnetic actuator controller and controller of vehicle |
| JP2010506084A (en) * | 2006-10-03 | 2010-02-25 | ヴァレオ システム ドゥ コントロール モトゥール | Electromagnetically driven valve with energy consumption monitor and control method thereof |
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