JP2001124232A - 電磁弁制御方法，電磁弁制御装置および電磁弁制御プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁弁の反応速度または作動速度を向上させ
て，作動時間の誤差を小さくする。 【解決手段】 電磁弁２の作動前に，ＣＰＵ１１は，定
格電圧制御１５を一定周期でオン状態とオフ状態に切り
換えて，ディザ電圧を電磁弁２に印加し，電磁弁２の弁
体を復帰位置付近で微振動させる。作動時に，ＣＰＵ１
１は，駆動電圧制御回路１４をオン状態にして，定格電
圧の２倍の駆動電圧を電磁弁２に印加して，弁体を作動
位置まで移動させる。作動位置に移動後，ＣＰＵ１１
は，駆動電圧制御１４をオフ状態にするとともに，定格
電圧制御回路１５をオン状態にして，定格電圧を電磁弁
２に印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，電磁弁の動作を制
御する制御装置および制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】直接噴射エンジンには，特開平２−１９
１８６５号公報の図２に示されるように，排気ガス（Ｎ
Ｏｘ等）の低減や同量の燃料での爆発エネルギーの増加
を図るために，電磁弁を用いて，燃料の噴射タイミング
を変更するものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような電磁弁を用
いた燃料の噴射タイミングの制御において，電磁弁の作
動時間の誤差は燃料の噴射タイミングの誤差につなが
る。このため，電磁弁の作動時間の誤差はできるだけ小
さい方が好ましい。

【０００４】電磁弁の作動時間の誤差は，この作動時間
の長さに比例して大きくなるので，作動時間の誤差を小
さくするためには，電磁弁の作動時間を短くすることが
有効である。電磁弁の作動時間を短くするためには，電
磁弁の反応速度（励磁から電磁弁が稼動開始するまでの
時間）または電磁弁の作動速度（電磁弁の稼動開始から
稼動修了までの時間）を速くすることが考えられる。

【０００５】本発明は，このような状況に鑑みなされた
ものであり，その課題は，電磁弁の反応速度または作動
速度を向上させて，作動時間の誤差を小さくすることに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に，本願請求項１に記載の発明に係る電磁弁制御方法
は，複数の流路が形成された電磁弁の本体と，前記流路
を切り換える弁体と，前記弁体に連結されたアーマチャ
と，電圧を印加することによって前記アーマチャを吸引
し前記弁体を駆動して前記流路を切り換えるソレノイド
と，前記弁体または前記アーマチャを吸引方向とは反対
方向に付勢し，電圧の印加の解除により前記アーマチャ
および前記弁体を復帰させる付勢手段とを備えた電磁弁
を駆動制御する電磁弁制御方法であって，前記弁体を駆
動して前記流路を切り換える前に，前記流路が切り換わ
らない状態で前記弁体を微振動させるディザ電圧を前記
ソレノイドに印加し，前記流路を切り換える時に，前記
弁体を駆動する定格電圧よりも高い駆動電圧を前記ソレ
ノイドに印加し，前記流路を切り換えた後に，前記定格
電圧を前記ソレノイドに印加する，ことを特徴とする。

【０００７】本願請求項１に記載の発明によると，弁体
を駆動して流路を切り換える前に，ディザ電圧がソレノ
イドに印加され，弁体は微振動する。流路を切り換える
時，該弁体を駆動する定格電圧よりも高い駆動電圧がソ
レノイドに印加され，弁体は駆動する。そして，流路を
切り換えた後，定格電圧がソレノイドに印加され，弁体
は流路を切り換えた状態で維持される，このように，弁
体を駆動して流路を切り換える前に，流路が切り換わら
ない状態で弁体を微振動させるディザ電圧をソレノイド
に印加するので，駆動前に弁体が微振動して摺動抵抗を
減少させることができ，その結果，弁体が駆動を開始す
る反応速度を速くすることができる。

【０００８】また，流路を切り換える時に，弁体を駆動
する定格電圧よりも高い駆動電圧をソレノイドに印加す
るので，ソレノイドの吸引力が増加し，弁体の作動速度
を早めることができる。

【０００９】さらに，流路を切り換えた後に，定格電圧
をソレノイドに印加するので，駆動電圧を印加し続ける
ことによるソレノイドの焼き付きを防止することがで
き，ソレノイドの耐久性，ひいては電磁弁の耐久性を維
持することもできる。

【００１０】本願請求項２に記載の発明に係る電磁弁制
御方法は，請求項１において，前記弁体を駆動する際に
行われる前記ディザ電圧の印加から前記駆動電圧の印加
への切り換えを，毎回，前記ディザ電圧の１周期の中の
同じ位置で行う，ことを特徴とする。

【００１１】本願請求項２に記載の発明によると，弁体
を駆動する際に行われる前記ディザ電圧の印加から前記
駆動電圧の印加への切り換えを，毎回，ディザ電圧の１
周期の中の同じ位置で行うので，弁体は，毎回，ほぼ同
じ振動状態において，微振動の状態から駆動状態に切り
換えられることとなる。これにより，毎回の微振動から
駆動への反応速度もほぼ同じにすることができ，各回の
反応速度の誤差の変化を小さくすることができる。

【００１２】本願請求項３に記載の発明に係る電磁弁制
御方法は，複数の流路が形成された電磁弁の本体と，前
記流路を切り換える弁体と，前記弁体に連結されたアー
マチャと，電圧を印加することによって前記アーマチャ
を吸引し前記弁体を駆動して前記流路を切り換えるソレ
ノイドと，前記弁体または前記アーマチャを吸引方向と
は反対方向に付勢し，電圧の印加の解除により前記アー
マチャおよび前記弁体を復帰させる付勢手段とを備えた
電磁弁を駆動制御する電磁弁制御方法であって，前記弁
体を駆動して前記流路を切り換える前に，前記流路が切
り換わらない状態で前記弁体を微振動させるディザ電圧
を前記ソレノイドに印加し，前記流路を切り換える時
に，毎回，前記ディザ電圧の１周期の中の同じ位置で，
前記弁体を駆動する定格電圧よりも高い駆動電圧を前記
ソレノイドに印加する，ことを特徴とする。

【００１３】本願請求項３に記載の発明によると，前記
本願請求項１と同様に，弁体を駆動して流路を切り換え
る前に，流路が切り換わらない状態で弁体を微振動させ
るディザ電圧をソレノイドに印加するので，駆動前に弁
体が微振動して摺動抵抗を減少させることができ，その
結果，弁体が駆動を開始する反応速度を速くすることが
できる。

【００１４】また，弁体を駆動する際に行われる前記デ
ィザ電圧の印加から前記駆動電圧の印加への切り換え
を，毎回，ディザ電圧の１周期の中の同じ位置で行うの
で，弁体は，毎回，ほぼ同じ振動状態において，微振動
の状態から駆動状態に切り換えられることとなる。これ
により，毎回の微振動から駆動への反応速度もほぼ同じ
にすることができ，各回の反応速度の誤差の変化を小さ
くすることができる。

【００１５】本願請求項４に記載の発明に係る電磁弁制
御方法は，請求項１から３のいずれか１項において，前
記ディザ電圧が最大となる時に，前記ディザ電圧から前
記駆動電圧への切り換えを行う，ことを特徴とする。

【００１６】ディザ電圧が最大となる時は，弁体が微振
動状態において吸引方向に移動している。したがって，
本願請求項４に記載の発明によると，弁体が微振動状態
において吸引方向に移動している時にディザ電圧から駆
動電圧に切り換えるので，弁体の駆動への反応速度を速
くすることができる。

【００１７】本願請求項５に記載の発明に係る電磁弁制
御方法は，請求項４において，前記ディザ電圧が矩形状
に変化するものであり，前記ディザ電圧から前記駆動電
圧への切り換えを，前記ディザ電圧がハイレベルからロ
ーレベルに切り換わる直前に行う，ことを特徴とする。

【００１８】ディザ電圧が矩形状に変化する場合におい
て，ディザ電圧がローレベルからハイレベルに変化する
と，弁体は吸引方向に移動を開始する。そして，ハイレ
ベルからローレベルに切り換わる直前において，弁体
は，吸引方向に最も多く移動している。本願請求項５に
記載の発明によると，この時に，ディザ電圧から駆動電
圧への切り換えを行うので，弁体の反応速度をより速く
することができる。

【００１９】本願請求項６に記載の発明に係る電磁弁制
御装置は，複数の流路が形成された電磁弁の本体と，前
記流路を切り換える弁体と，前記弁体に連結されたアー
マチャと，前記アーマチャを吸引するソレノイドと，前
記弁体または前記アーマチャを吸引方向とは反対方向に
付勢する付勢手段とを備えた電磁弁を駆動制御する電磁
弁制御装置であって，前記流路を切り換える前に，前記
流路が切り換わらない状態で前記弁体を微振動させるデ
ィザ電圧を前記ソレノイドに印加するディザ電圧印加手
段と，前記流路を切り換える時に，前記弁体および前記
アーマチャを前記付勢手段に抗して駆動する定格電圧よ
りも高い駆動電圧を前記ソレノイドに印加する駆動電圧
印加手段と，前記流路を切り換わった後に，前記定格電
圧を前記ソレノイドに印加する定格電圧印加手段と，を
備えていることを特徴とする。

【００２０】本願請求項６に記載の発明によると，本願
請求項１に係る発明と同様の作用効果を得ることができ
る。

【００２１】本願請求項７に記載の発明に係る電磁弁制
御プログラムを記録した記録媒体は，複数の流路が形成
された電磁弁の本体と，前記流路を切り換える弁体と，
前記弁体に連結されたアーマチャと，電圧を印加するこ
とによって前記アーマチャを吸引するソレノイドと，前
記弁体または前記アーマチャを吸引方向とは反対方向に
付勢する付勢手段とを備えた電磁弁をコンピュータによ
って駆動制御するための電磁弁制御プログラムを記録し
た記録媒体であって，前記流路を切り換える前に，前記
流路が切り換わらない状態で前記弁体を微振動させるデ
ィザ電圧を電源から前記ソレノイドに印加する手順と，
前記流路を切り換える時に，前記弁体および前記アーマ
チャを前記付勢手段に抗して駆動する定格電圧よりも高
い駆動電圧を電源から前記ソレノイドに印加する手順
と，前記流路を切り換えた後に，前記定格電圧を電源か
ら前記ソレノイドに印加する手順と，を備えていること
を特徴とする。

【００２２】本願請求項７に記載の発明によると，本願
請求項１に係る発明と同様の作用効果を得ることができ
るとともに，この記録媒体に記録された電磁弁制御プロ
グラムを読み取って実行することができる電磁弁制御装
置であれば，任意のそのような電磁弁制御装置に，本願
請求項１に係る発明と同様の作用効果をもたらすことが
できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は，エンジンに燃料油を噴射
する燃料噴射装置の概略構成図である。この燃料噴射装
置は，本発明に係る電磁弁制御装置１，電磁弁制御装置
１によって駆動制御される電磁弁２，エンジン５に燃料
油（たとえば重油）を噴射する燃料噴射ポンプ３，およ
び電磁弁２により流路が切り換えられる流体（たとえば
油や燃料油）を蓄えたタンク４を備えている。

【００２４】電磁弁制御装置１は，電磁弁２を駆動制御
して，タンク４と燃料噴射ポンプ３のシリンダ・ユニッ
ト３１とを結ぶ流体の流路を切り換える。これにより，
シリンダ・ユニット３１が駆動制御され，燃料油３３の
噴射弁５１への送り込みと，新たな燃料油３３の燃料噴
射ポンプ３への供給とが行われる。

【００２５】具体的には，流体が，電磁弁２のポート２
６を介して油圧ポンプｑからシリンダ室３１２に供給さ
れるとともに，シリンダ室３１１から電磁弁２のポート
２７を介してタンク４に排出されると，ピストン３２が
上昇し，燃料油がエンジン５の燃料弁５１に送り込まれ
る。燃料弁５１に送り込まれた燃料油は，エンジン５の
シリンダ５３内に注入され，シリンダ５３内で爆発燃焼
する。この爆発燃焼による動力がピストン５２を介して
クランク軸（出力軸）５４へ伝達され，クランク軸５４
が回転する。

【００２６】流体が，電磁弁２のポート２７を介して油
圧ポンプｑからシリンダ室３１１に供給されるととも
に，シリンダ室３１２から電磁弁２のポート２６を介し
てタンク４へ排出されると，ピストン３２が下降して，
次の爆発燃焼のための燃料油３３が，燃料噴射ポンプ３
内に注入される。

【００２７】電磁弁制御装置１は，エンジン５の回転数
に応じた適切な燃料噴射タイミングでエンジン５に燃料
油３３が噴射されるように，電磁弁２を適切なタイミン
グで駆動制御する。

【００２８】エンジン５のクランク軸５４には，図示し
ないターニング・ギアと，このターニング・ギアの回転
角度を検出するための２つの回転角度検出器５５および
５６とが取り付けられている。回転角度検出器５５は，
ターニング・ギアの特定された１つの歯を検出し，クラ
ンク角が０度となるごとに１つのパルス信号を電磁弁制
御装置１に出力する。回転角度検出器５６は，ターニン
グ・ギアの各歯を検出するごとに１つのパルス信号を電
磁弁制御装置１に出力する。電磁弁制御装置１は，これ
らのパルス信号によって，電磁弁２を駆動制御する適切
なタイミングを決定する。

【００２９】図２は，電磁弁２の詳細な構成を示す側断
面図である。電磁弁２は，本体２１，弁体２２，アーマ
チャ２３，ソレノイド２４，および付勢手段であるバネ
２５を備えている。通路２８は油圧ポンプｑに、通路２
９はタンク４に各々接続されている。

【００３０】ソレノイド２４は，電磁弁制御装置１（図
１参照）に接続され，後述するディザ電圧，駆動電圧ま
たは定格電圧を印加される。図２は，ソレノイド２４に
これらの電圧が印加されていない状態を示し，この状態
では，弁体２２およびアーマチャ２３は，バネ２５の付
勢力によって復帰位置に戻っている。この復帰位置にお
いて，流体は，油圧ポンプｑ（図１参照）から電磁弁２
のポート２７を介してシリンダ室３１１（図１参照）に
供給されるとともに，シリンダ室３１２（図１参照）か
ら電磁弁２のポート２６を介してタンク４に排出され
る。これにより，燃料油３３が燃料噴射ポンプ３内に注
入される。

【００３１】ソレノイド２４に駆動電圧または定格電圧
が印加されると，アーマチャ２３は，ソレノイド２４に
吸引されて，バネ２５側に向かって（図２における右方
向に）移動する。これにより，弁体２２も，バネ２５の
付勢力に抗してバネ２５側に向かって移動し，作動位置
で停止する。この作動位置において，流体は，油圧ポン
プｑから電磁弁２のポート２６を介してシリンダ室３１
２に供給されるとともに，シリンダ室３１１から電磁弁
２のポート２７を介してタンク４に排出される。これに
より，ピストン３２が上昇し，燃料油３３がエンジン５
の燃料弁５１に送り込まれる。

【００３２】ソレノイド２４への電圧の印加が解除され
ると，弁体２２およびアーマチャ２３は，バネ２５の付
勢力によって，再び復帰位置に戻る。

【００３３】図３は，電磁弁制御装置１の概略構成図で
ある。電磁弁制御装置１は，ＣＰＵ１１，ＲＯＭ１２，
ＲＡＭ１３，駆動電圧制御回路１４，定格電圧制御回路
１５，２つの直列接続された２４［Ｖ］の電源１６およ
び１７，ならびに発振器１８を備えている。

【００３４】ＲＯＭ１２には，電磁弁２を駆動制御する
ための電磁弁制御プログラム，エンジンの回転数と最適
な燃料噴射タイミングとを対応させたテーブル・デー
タ，ディザ電圧の印加を継続させる時間（以下「ディザ
電圧継続時間」という。）ｔ_Ｚ，駆動電圧の印加を継続
させる時間（以下「駆動電圧継続時間」という。）
ｔ_Ｄ，定格電圧の印加を継続させる時間（以下「定格電
圧継続時間」という。）ｔ_Ｎ等があらかじめ記憶されて
いる。

【００３５】ＣＰＵ１１は，ＲＯＭ１２に記憶された電
磁弁制御プログラムを実行して，駆動電圧制御回路１４
および定格電圧制御回路１５を制御し，電磁弁２の駆動
制御を行う。ＣＰＵ１１には，前述した回転角度検出器
５５および５６からの各パルス信号が入力され，これら
のパルス信号および発振器１８のクロック信号が，電磁
弁２の駆動制御において利用される。

【００３６】回転角度検出器５５からのパルス信号は，
主として，回転角度検出器５６が検出ミスをした場合で
あっても，クランク角が０度となった時を正確に検知し
て，電磁弁２を適切なタイミングで駆動制御できるよう
にするために利用される。回転角度検出器５６からのパ
ルス信号は，後述するように，エンジン５の回転数およ
び加速度または減速度を検出し，電磁弁２を駆動制御す
るタイミングを決定するために利用される。

【００３７】駆動電圧制御回路１４の一方の端子は，電
源１６のマイナス端子に接続され，他方の端子は，電磁
弁２（ソレノイド２４）を介して電源１７のプラス端子
に接続されている。定格電圧制御回路１５の一方の端子
は，電源１７のマイナス端子に接続され，他方の端子
は，電磁弁２（ソレノイド２４）を介して電源１７のプ
ラス端子に接続されている。

【００３８】駆動電圧制御回路１４および定格電圧制御
回路１５は，電磁弁２（ソレノイド２４）への電圧印加
をスイッチングするスイッチング回路として構成されて
いる。駆動電圧制御回路１４がＣＰＵ１１によってオン
状態にされると，直列接続された電源１６および１７に
よる４８［Ｖ］の駆動電圧が電磁弁２のソレノイド２４
に印加される。駆動電圧制御回路１４がＣＰＵ１１によ
ってオフ状態にされると，ソレノイド２４への４８
［Ｖ］の電圧の印加が解除される。定格電圧制御回路１
５がＣＰＵ１１によってオン状態にされると，電源１７
による２４［Ｖ］の定格電圧が電磁弁２のソレノイド２
４に印加される。定格電圧制御回路１５がＣＰＵ１１に
よってオフ状態にされると，ソレノイド２４への電圧の
印加が解除される。後述するように，定格電圧制御回路
１５のオン状態とオフ状態とを短い周期で繰り返すこと
により，２４［Ｖ］のディザ電圧がソレノイド２４に印
加される。

【００３９】ＲＡＭ１３は，ＣＰＵ１１が電磁弁駆動制
御プログラムを実行する時に生成される中間データ等を
記憶するためのワークエリアとして利用される。

【００４０】図４および図５は，電磁弁制御プログラム
の処理の流れを示すフローチャートである。このフロー
チャートにおけるステップＳ１からＳ１３までの一連の
処理は，エンジン５（図１参照）において１回の爆発燃
焼が行われるごとに実行される。図６は，電磁弁制御装
置１によるソレノイド２４への印加電圧Ｖ_Ｓ，この印加
電圧Ｖ_Ｓに伴う弁体２２の動作Ｍ_Ｖ，電磁弁２のポート
２６（シリンダ・ユニット３１（図１参照）のシリンダ
室３１２の圧力）Ｐ，およびシリンダ・ユニット３１の
シリンダの動作Ｍ_Ｓを示すグラフである。弁体２２の動
作Ｍ_Ｖのうち，実線は本発明による場合の動作を，破線
は駆動電圧を印加するがディザ電圧を印加しない場合の
動作を，一点鎖線は駆動電圧およびディザ電圧をともに
印加しない場合の動作を，それぞれ示す。

【００４１】まず図４を参照して，回転角度検出器５６
からのパルス信号に基づいて，エンジン５の回転数（ク
ランク軸５４の回転数）および加速度または減速度が検
出される（ステップＳ１）。

【００４２】次に，前述した，ＲＯＭ１２に記憶された
テーブル・データが参照され，ステップＳ１で検出され
たエンジンの回転数および加速度または減速度の値か
ら，エンジン５に燃料油を噴射するのに最適な燃料噴射
タイミングが決定される（ステップＳ２）。

【００４３】次に，ソレノイド２４に駆動電圧（４８
［Ｖ］）を印加するタイミング（以下「励磁タイミング
Ｔ_Ｅ」という。）が算出される（ステップＳ３）。この
励磁タイミングＴ_Ｅは，ソレノイド２４へ電圧を印加
（励磁）してから燃料油がエンジン５に噴射されるまで
の遅延時間を最適な燃料噴射タイミングに加えることに
より求められ，クランク軸５４の回転角度として算出さ
れる。なお，クランク軸５４の回転角度として算出する
のは，回転検出器５６からのパルス信号によって，励磁
タイミングＴ_Ｅを検知することができるからである。

【００４４】続いて，励磁タイミングＴ_Ｅ前に，ソレノ
イド２４にディザ電圧を印加するために，ディザ電圧の
印加を開始するディザ電圧印加タイミングＴ_Ｚが算出さ
れる（ステップＳ４）。この算出は，励磁タイミングＴ
_Ｅからディザ電圧継続時間ｔ _Ｚ［秒］（たとえば４０
［ミリ秒］）を引算することにより行われる。

【００４５】続いて，ディザ電圧印加タイミングＴ
_Ｚが，発振器１８からのクロック信号を利用するＣＰＵ
１１の内部タイマにより検出され（ステップＳ５），検
出時にディザ電圧がソレノイド２４に印加される（ステ
ップＳ６）。

【００４６】ディザ電圧は，ＣＰＵ１１が定格電圧制御
回路１５のオン状態とオフ状態とを一定周期で切り換え
ることに生成される。この周期としては，弁体２２およ
びアーマチャ２３は復帰位置付近で微振動し，作動位置
へは移動しない周期（たとえば，１［ミリ秒］のオン状
態と２［ミリ秒］のオフ状態の周期）が選ばれる。これ
により，ソレノイド２４には，一定周期で２４［Ｖ］の
電圧が印加され，弁体２２は，図６の実線による動作Ｍ
_Ｖに示すように，流路を切り換えることなく，復帰位置
付近で微振動する。

【００４７】このディザ電圧は，後述するステップＳ８
において駆動電圧が印加されるまでのディザ電圧継続時
間ｔ_Ｚの間継続して印加される。これにより，弁体２２
の摺動抵抗が減少するので，ステップＳ８において駆動
電圧が印加され，弁体２２が作動位置に移動を開始する
際に，その反応速度を速くすることができる。

【００４８】続いて，回転角度検出器５６からのパルス
信号に基づいて励磁タイミングＴ_Ｅになったかどうかが
判定される（ステップＳ７）。励磁タイミングＴ_Ｅにな
ると（ステップＳ７でＹｅｓ），４８［Ｖ］の駆動電圧
が印加される（ステップＳ８）。これにより，図６に示
すように，励磁タイミングＴ_Ｅより僅かに遅延して，弁
体２２は作動位置に移動を開始するとともに，２次側圧
力は上昇し，シリンダ・ユニット３１のシリンダが原点
からストローク・エンドに向かって移動を開始する。な
お，２次側圧力Ｐの符号ａで示す圧力の上昇は，シリン
ダがストローク・エンドに到達した際に生じるサージ圧
によるものである。

【００４９】駆動電圧は，定格電圧よりも高いので（本
実施の形態では定格電圧の２倍），弁体２２およびアー
マチャ２３を定格電圧で移動させる場合よりも高速に移
動させることができる。

【００５０】また，駆動電圧の印加は，ディザ電圧がハ
イ・レベル（２４［Ｖ］）の時またはロー・レベル（０
［Ｖ］）の時のいずれの時にでも行うことができるが，
駆動電圧の印加時は，毎回，ディザ電圧の１周期の中の
同じ位置で行われることが好ましい。このようにするこ
とにより，弁体２２が，毎回，ほぼ同じ振動状態におい
て，微振動の状態から駆動状態に切り換えられることと
なり，これにより，毎回の微振動から駆動への反応速度
もほぼ同じにすることができ，各回の反応速度の誤差の
変化を小さくすることができるからである。

【００５１】さらに，駆動電圧の印加は，ディザ電圧が
ハイ・レベルからロー・レベルに切り換わる直前に行わ
れることがより一層好ましい。ディザ電圧がハイ・レベ
ルからロー・レベルに切り換わる直前では，弁体２２お
よびアーマチャ２３が，微振動において復帰位置から作
動位置側に向かって最も移動している時であり，さらに
その移動の慣性力も利用できるので，弁体２２の反応速
度をより速くすることができるからである。

【００５２】なお，このように，ディザ電圧がハイ・レ
ベルからロー・レベルに切り換わる直前に，駆動電圧を
印加するために，ディザ電圧の印加開始タイミングＴ_Ｚ
を，回転検出器５６からのパルス信号に同期させて調整
することができる。

【００５３】続いて，図５に移って，駆動電圧印加後，
ＣＰＵ１１の内部タイマにより，駆動電圧継続時間ｔ_Ｄ
［秒］が計時される（ステップＳ９）。この時間が経過
すると（ステップＳ９でＹｅｓ），経過時に，ソレノイ
ド２４に印加される電圧は，駆動電圧から２４［Ｖ］の
定格電圧に切り換えられる（ステップＳ１０）。この切
り換えは，駆動電圧制御回路１４をオフ状態にするとと
もに，定格電圧制御回路１５をオン状態にすることによ
り行われる。駆動電圧継続時間ｔ_Ｄとしては，弁体２２
が作動位置に移動するのに十分な時間が選ばれる。

【００５４】このように，作動位置への移動後は，ソレ
ノイド２４に印加される電圧が定格電圧に切り換わるの
で，ソレノイド２４の焼き付きを防止することができ，
ソレノイド２４の耐久性，ひいては電磁弁２の耐久性を
維持することができる。

【００５５】続いて，定格電圧を定格電圧継続時間ｔ_Ｎ
［秒］の間印加し続けた後（ステップＳ１１），電圧の
印加が解除される（ステップＳ１２）。これにより，図
６に示すように，印加電圧解除後遅延して，弁体２２は
復帰位置に戻り，これに伴い，２次側圧力は減少し，シ
リンダも原点に戻る。定格電圧継続時間ｔ_Ｎとしては，
燃料噴射ポンプ３がエンジン５に燃料を供給し終えるの
に十分な時間が選ばれる。

【００５６】その後，エンジン５の回転を停止するかど
うかが判定され（ステップＳ１３），停止しない場合に
は（ステップＳ１３でＮｏ），図４のステップＳ１から
の処理が繰り返される。エンジ５ンの回転を停止する場
合には（ステップＳ１３でＹｅｓ），処理は終了する。

【００５７】図６の弁体２２の動作Ｍ_Ｖのグラフが示す
ように，本発明によると，ディザ電圧および駆動電圧を
印加するので，励磁タイミングＴ_Ｅから弁体２２の動作
開始を，ディザ電圧と駆動電圧との双方を印加しない場
合（一点鎖線）および駆動電圧のみを印加する場合（破
線）よりも速くすることができるとともに，弁体２２の
復帰位置から作動位置までの移動時間も短くすることが
できる。

【００５８】なお，本実施の形態では，ディザ電圧を，
ハイ・レベルとロー・レベルとを繰り返すデジタル矩形
波の電圧として構成したが，アナログ交流波の電圧とし
て構成することもできる。また，アナログ交流波の電圧
とした場合において，駆動電圧の印加が，ディザ電圧が
最大値となる時に行われるように，ディザ電圧の印加タ
イミングを調整することができる。これにより，弁体が
微振動状態において吸引方向に移動している時に，ディ
ザ電圧から駆動電圧への切り換えが行われるので，弁体
の駆動への反応速度を速くすることができる。

【００５９】また，本実施の形態では，電磁弁制御プロ
グラムをＲＯＭに記憶しているが，このプログラムを，
他の記録媒体（フロッピィ・ディスク，メモリ・カー
ド，磁気テープ，光磁気ディスク，ハードディスク等）
に記録しておき，この記録媒体から記録媒体読み取り装
置によって読み取って実行することもできる。

【００６０】さらに、本実施の形態では、ディザ電圧と
定格電圧とを定格制御回路により電磁弁に印加している
が、各々別の制御回路を形成してもよい。このとき、定
格電圧は、弁体を保持可能な２４［Ｖ］よりも低い電圧
になるようにしてもよい。

【００６１】

【発明の効果】本発明によると，電磁弁の弁体を駆動し
て流路を切り換える前に，流路が切り換わらない状態で
弁体を微振動させるディザ電圧をソレノイドに印加する
ので，駆動前に弁体が微振動して摺動抵抗を減少させる
ことができ，その結果，弁体が駆動を開始する反応速度
を速くすることができる。

【００６２】また，流路を切り換える時に，弁体を駆動
する定格電圧よりも高い駆動電圧をソレノイドに印加す
るので，ソレノイドの吸引力が増加し，弁体の作動速度
を早めることができる。

【００６３】これらの電磁弁の反応速度または作動速度
の向上により，作動時間の誤差を小さくすることができ
る。

【００６４】さらに，流路を切り換えた後に，定格電圧
をソレノイドに印加するので，駆動電圧を印加し続ける
ことによるソレノイドの焼き付きを防止することがで
き，ソレノイドの耐久性，ひいては電磁弁の耐久性を向
上させることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンに燃料油を噴射する燃料噴射装置の概
略構成図である。

【図２】電磁弁の詳細な構成を示す側断面図である。

【図３】電磁弁制御装置の概略構成図である。

【図４】電磁弁制御プログラムの処理の流れを示すフロ
ーチャートである。

【図５】電磁弁制御プログラムの処理の流れを示すフロ
ーチャートである。

【図６】電磁弁制御装置によるソレノイドへの印加電
圧，この印加電圧に伴う弁体の動作，電磁弁の２次側圧
力，およびシリンダ・ユニットのシリンダの動作を示す
グラフである。

【符号の説明】

１ 電磁弁制御装置 ２ 電磁弁 １１ ＣＰＵ １２ ＲＯＭ １４ 駆動電圧制御回路 １５ 定格電圧制御回路 １６，１７ 電源 ２１ 本体 ２２ 弁体 ２３ アーマチャ ２４ ソレノイド ２５ 付勢手段（バネ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土井 昭晴 兵庫県神戸市西区福吉台１丁目1617番１株 式会社ナブコ西神工場内 (72)発明者 渥美 憲行 東京都港区海岸１丁目９番18号株式会社ナ ブコ東京支社内 (72)発明者 山本 浩司 東京都港区海岸１丁目９番18号株式会社ナ ブコ東京支社内 Ｆターム(参考） 3G066 AB02 AD12 BA19 BA33 BA46 CA01T CA04T CA08 CA32U CC06T CD26 CD28 CE12 CE24 CE25 CE34 DA04 DC05 DC09 3H106 DA07 DA23 DB02 DB12 DB23 DB32 DC09 DD05 EE04 FB25 FB33 KK18

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の流路が形成された電磁弁の本体
   と，前記流路を切り換える弁体と，前記弁体に連結され
   たアーマチャと，電圧を印加することによって前記アー
   マチャを吸引し前記弁体を駆動して前記流路を切り換え
   るソレノイドと，前記弁体または前記アーマチャを吸引
   方向とは反対方向に付勢し，電圧の印加の解除により前
   記アーマチャおよび前記弁体を復帰させる付勢手段とを
   備えた電磁弁を駆動制御する電磁弁制御方法であって，
   前記弁体を駆動して前記流路を切り換える前に，前記流
   路が切り換わらない状態で前記弁体を微振動させるディ
   ザ電圧を前記ソレノイドに印加し，前記流路を切り換え
   る時に，前記弁体を駆動する定格電圧よりも高い駆動電
   圧を前記ソレノイドに印加し，前記流路を切り換えた後
   に，前記定格電圧を前記ソレノイドに印加する，ことを
   特徴とする電磁弁制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１において，前記弁体を駆動する
   際に行われる前記ディザ電圧の印加から前記駆動電圧の
   印加への切り換えを，毎回，前記ディザ電圧の１周期の
   中の同じ位置で行う，ことを特徴とする電磁弁制御方
   法。
3. 【請求項３】 複数の流路が形成された電磁弁の本体
   と，前記流路を切り換える弁体と，前記弁体に連結され
   たアーマチャと，電圧を印加することによって前記アー
   マチャを吸引し前記弁体を駆動して前記流路を切り換え
   るソレノイドと，前記弁体または前記アーマチャを吸引
   方向とは反対方向に付勢し，電圧の印加の解除により前
   記アーマチャおよび前記弁体を復帰させる付勢手段とを
   備えた電磁弁を駆動制御する電磁弁制御方法であって，
   前記弁体を駆動して前記流路を切り換える前に，前記流
   路が切り換わらない状態で前記弁体を微振動させるディ
   ザ電圧を前記ソレノイドに印加し，前記流路を切り換え
   る時に，毎回，前記ディザ電圧の１周期の中の同じ位置
   で，前記弁体を駆動する定格電圧よりも高い駆動電圧を
   前記ソレノイドに印加する，ことを特徴とする電磁弁制
   御方法。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれか１項におい
   て，前記ディザ電圧が最大となる時に，前記ディザ電圧
   から前記駆動電圧への切り換えを行う，ことを特徴とす
   る電磁弁制御方法。
5. 【請求項５】 請求項４において，前記ディザ電圧が矩
   形状に変化するものであり，前記ディザ電圧から前記駆
   動電圧への切り換えを，前記ディザ電圧がハイレベルか
   らローレベルに切り換わる直前に行う，ことを特徴とす
   る電磁弁制御方法。
6. 【請求項６】 複数の流路が形成された電磁弁の本体
   と，前記流路を切り換える弁体と，前記弁体に連結され
   たアーマチャと，前記アーマチャを吸引するソレノイド
   と，前記弁体または前記アーマチャを吸引方向とは反対
   方向に付勢する付勢手段とを備えた電磁弁を駆動制御す
   る電磁弁制御装置であって，前記流路を切り換える前
   に，前記流路が切り換わらない状態で前記弁体を微振動
   させるディザ電圧を前記ソレノイドに印加するディザ電
   圧印加手段と，前記流路を切り換える時に，前記弁体お
   よび前記アーマチャを前記付勢手段に抗して駆動する定
   格電圧よりも高い駆動電圧を前記ソレノイドに印加する
   駆動電圧印加手段と，前記流路を切り換わった後に，前
   記定格電圧を前記ソレノイドに印加する定格電圧印加手
   段と，を備えていることを特徴とする電磁弁制御装置。
7. 【請求項７】 複数の流路が形成された電磁弁の本体
   と，前記流路を切り換える弁体と，前記弁体に連結され
   たアーマチャと，電圧を印加することによって前記アー
   マチャを吸引するソレノイドと，前記弁体または前記ア
   ーマチャを吸引方向とは反対方向に付勢する付勢手段と
   を備えた電磁弁をコンピュータによって駆動制御するた
   めの電磁弁制御プログラムを記録した記録媒体であっ
   て，前記流路を切り換える前に，前記流路が切り換わら
   ない状態で前記弁体を微振動させるディザ電圧を電源か
   ら前記ソレノイドに印加する手順と，前記流路を切り換
   える時に，前記弁体および前記アーマチャを前記付勢手
   段に抗して駆動する定格電圧よりも高い駆動電圧を電源
   から前記ソレノイドに印加する手順と，前記流路を切り
   換えた後に，前記定格電圧を電源から前記ソレノイドに
   印加する手順と，を備えていることを特徴とする電磁弁
   制御プログラムを記録した記録媒体。