JP2003041957A - Control system for internal combustion engine - Google Patents

Control system for internal combustion engine

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JP2003041957A
JP2003041957A JP2001233994A JP2001233994A JP2003041957A JP 2003041957 A JP2003041957 A JP 2003041957A JP 2001233994 A JP2001233994 A JP 2001233994A JP 2001233994 A JP2001233994 A JP 2001233994A JP 2003041957 A JP2003041957 A JP 2003041957A
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Japan
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valve
internal combustion
combustion engine
electromagnetic force
braking
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Withdrawn
Application number
JP2001233994A
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Japanese (ja)
Inventor
Isao Matsumoto
功 松本
Kazuhiko Shiratani
和彦 白谷
Masaji Katsumata
正司 勝間田
Tametoshi Mizuta
為俊 水田
Keiji Yotsueda
啓二 四重田
Masato Ogiso
誠人 小木曽
Hideyuki Nishida
秀之 西田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • F01L9/21Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by solenoids
    • F01L2009/2132Biasing means
    • F01L2009/2134Helical springs
    • F01L2009/2136Two opposed springs for intermediate resting position of the armature

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively reduce noise of an internal combustion engine especially in a low speed range, with small power consumption, in a control system for an internal combustion engine comprising a solenoid-driven valve. SOLUTION: The solenoid-driven valve functioning as an exhaust valve is provided. In a low load and low speed range where engine speed NE of the internal combustion engine is not greater than a given engine speed NE0 (Step 200) and an intake air quantity Ga is not greater than a given quantity Ga0 (Step 204), the solenoid-driven valve is driven in a braking drive mode (Step 206). In the braking drive mode, the solenoid-driven valve is controlled so that as the exhaust valve is moved in a valve opening direction, braking electromagnetic force acting in a direction to repress the movement is generated, with the result that the transition speed of the exhaust valve at the valve opening is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の制御装
置に係り、特に、吸気弁または排気弁を電磁力で駆動す
る電磁駆動機構を備える内燃機関の制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for an internal combustion engine having an electromagnetic drive mechanism that drives an intake valve or an exhaust valve with electromagnetic force.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば特開平5−44416号公
報に開示されるように、内燃機関の吸気弁または排気弁
として機能する弁体を電磁力で駆動する電磁駆動弁が知
られている。このような電磁駆動弁が用いられる場合、
吸気弁や排気弁を駆動するためのカム機構を内燃機関か
ら排除することができる。また、電磁駆動弁によれば、
吸気弁や排気弁がカム機構で駆動される場合に比して、
それらの開閉時期に関する自由度を大きく確保すること
ができる。このように、電磁駆動弁によれば、吸気弁や
排気弁をカム機構で駆動する場合に比して、種々のメリ
ットを享受することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-44416, there is known an electromagnetically driven valve that drives a valve body functioning as an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine with an electromagnetic force. When such an electromagnetically driven valve is used,
The cam mechanism for driving the intake valve and the exhaust valve can be excluded from the internal combustion engine. According to the electromagnetically driven valve,
Compared to the case where the intake valve and exhaust valve are driven by a cam mechanism,
It is possible to secure a large degree of freedom regarding those opening / closing times. As described above, according to the electromagnetically driven valve, various merits can be enjoyed as compared with the case where the intake valve and the exhaust valve are driven by the cam mechanism.

【0003】従来、例えば特開平5−44416号公報
に開示されるように、内燃機関の吸気弁または排気弁を
電磁力で駆動する電磁駆動機構が知られている。このよ
うな電磁駆動機構が用いられる場合、吸気弁や排気弁を
駆動するためのカム機構を内燃機関から排除することが
できる。また、電磁駆動機構によれば、カム機構が用い
られる場合に比して、吸気弁や排気弁の開閉時期に関す
る自由度を大きく確保することができる。このように、
電磁駆動機構は、カム機構に対して種々の利点を有して
いる。
Conventionally, an electromagnetic drive mechanism for driving an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine with an electromagnetic force is known, as disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-44416. When such an electromagnetic drive mechanism is used, the cam mechanism for driving the intake valve and the exhaust valve can be excluded from the internal combustion engine. Further, according to the electromagnetic drive mechanism, a greater degree of freedom regarding the opening / closing timing of the intake valve and the exhaust valve can be secured, as compared with the case where the cam mechanism is used. in this way,
The electromagnetic drive mechanism has various advantages over the cam mechanism.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、電磁駆動機
構によって駆動される吸気弁または排気弁が、全閉位置
から全開位置に、或いは全開位置から全閉位置に遷移す
るのに要する時間(以下、「遷移時間」と称す)は、通
常、内燃機関が最高回転数で動作する際に、所望の開弁
期間が確保されるように設定される。つまり、電磁駆動
機構は、内燃機関の全回転域において、上記の遷移時間
が最高回転数で確保すべき開弁期間に対応した短い時間
となるように、吸気弁や排気弁を駆動するのが通常であ
る。
By the way, the time required for the intake valve or the exhaust valve driven by the electromagnetic drive mechanism to transition from the fully closed position to the fully open position or from the fully open position to the fully closed position (hereinafter, referred to as The "transition time" is usually set so that a desired valve opening period is secured when the internal combustion engine operates at the maximum rotation speed. In other words, the electromagnetic drive mechanism drives the intake valve and the exhaust valve so that the transition time becomes a short time corresponding to the valve opening period that should be secured at the maximum rotation speed in the entire rotation range of the internal combustion engine. It is normal.

【0005】これに対して、吸気弁または排気弁がカム
機構により駆動される場合、それらの遷移時間は、カム
の回転速度に応じて、内燃機関の回転数が上がるほど短
時間となる。そして、カム機構は、内燃機関が最高回転
数で動作する場合に、上記の遷移時間が所望の開弁期間
に対応した時間となるように調整されている。
On the other hand, when the intake valve or the exhaust valve is driven by the cam mechanism, the transition time thereof becomes shorter as the rotation speed of the internal combustion engine increases, depending on the rotation speed of the cam. Then, the cam mechanism is adjusted so that the transition time becomes a time corresponding to a desired valve opening period when the internal combustion engine operates at the maximum rotation speed.

【0006】従って、カム機構が用いられる場合の遷移
時間は、内燃機関が最高回転数で運転する場合に限り、
ほぼ電磁駆動機構が用いられる場合の遷移時間と等しく
なり、それ以外の回転領域では、回転数が低いほど、後
者の遷移時間に比してより長い時間となる。換言する
と、従来の電磁駆動機構によれば、吸気弁や排気弁は、
内燃機関の低回転領域では、カム機構が用いられる場合
に比して十分に短い遷移時間で開閉されることになる。
Therefore, the transition time when the cam mechanism is used is limited only when the internal combustion engine operates at the maximum rotation speed.
It becomes almost equal to the transition time when the electromagnetic drive mechanism is used, and in other rotation regions, the lower the rotation speed, the longer the transition time of the latter. In other words, according to the conventional electromagnetic drive mechanism, the intake valve and the exhaust valve are
In the low rotation speed region of the internal combustion engine, the opening / closing is performed with a sufficiently short transition time as compared with the case where the cam mechanism is used.

【0007】吸気弁や排気弁は、吸気管圧力と筒内圧力
との間、或いは排気管圧力と筒内圧力との間に差圧が生
じている状況下で開弁されることがある。この場合、開
弁時の遷移時間が短いほど、つまり、吸気弁や排気弁が
急激に開弁されるほど、吸気管や排気管に圧力の脈動が
生じ易い。そして、それらの脈動は、吸気音や排気音を
高める原因となる。
The intake valve and the exhaust valve may be opened under a condition in which a pressure difference is generated between the intake pipe pressure and the in-cylinder pressure or between the exhaust pipe pressure and the in-cylinder pressure. In this case, the shorter the transition time when the valve is opened, that is, the more rapidly the intake valve and the exhaust valve are opened, the easier the pressure pulsation occurs in the intake pipe and the exhaust pipe. Then, those pulsations become a cause of increasing the intake sound and the exhaust sound.

【0008】上記の如く、電磁駆動機構は、内燃機関の
低回転領域では、カム機構が用いられる場合に比して短
い遷移時間で吸気弁や排気弁を開閉させる。このため、
電磁駆動機構が用いられる場合、特に内燃機関の低回転
領域において、カム機構が用いられる場合に比して大き
な吸気音或いは排気音が生じ易い。
As described above, the electromagnetic drive mechanism opens and closes the intake valve and the exhaust valve in the low rotation speed range of the internal combustion engine in a shorter transition time than when the cam mechanism is used. For this reason,
When the electromagnetic drive mechanism is used, particularly in a low rotation region of the internal combustion engine, a loud intake noise or exhaust noise is more likely to occur than when a cam mechanism is used.

【0009】上記公報に開示される従来の電磁駆動機構
は、弁体の着座時の衝撃を和らげる目的で、弁体の開閉
動作中に、その動作を妨げる方向に作用する電磁力(以
下、「制動電磁力」と称す)を発生する機能を有してい
る。このような制動電磁力によれば、弁体の遷移速度を
緩やかにして、その遷移時間を長くすることができる。
The conventional electromagnetic drive mechanism disclosed in the above publication has an electromagnetic force (hereinafter, referred to as "electromagnetic force" acting in a direction that hinders the operation of the valve body during opening / closing operation, for the purpose of softening the impact when the valve body is seated. (Referred to as "braking electromagnetic force"). With such a braking electromagnetic force, the transition speed of the valve body can be slowed down and the transition time can be lengthened.

【0010】しかしながら、上記公報には、弁体の遷移
時間が騒音に与える影響については何ら言及されておら
ず、増してや、上記従来の電磁駆動機構においては、制
動電磁力を利用して内燃機関の吸気音や排気音の低減を
図る考慮は何らなされていなかった。更に、内燃機関の
全回転領域で制動電磁力を発生させることは、消費電力
の低減を図るうえで好ましくないが、上記従来の電磁駆
動機構においては、その点の考慮もなされていなかっ
た。
However, the above publication makes no mention of the influence of the transition time of the valve body on the noise. In addition, in the above-mentioned conventional electromagnetic drive mechanism, the internal combustion engine utilizes the braking electromagnetic force. No consideration was given to the reduction of engine intake noise and exhaust noise. Further, it is not preferable to generate the braking electromagnetic force in the entire rotation range of the internal combustion engine in order to reduce the power consumption, but the conventional electromagnetic drive mechanism described above has not taken this into consideration.

【0011】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、少ない消費電力で、電磁駆動機構
を備える内燃機関の騒音を、特に低回転領域において有
効に低減することのできる制御装置を提供することを目
的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and can effectively reduce the noise of an internal combustion engine provided with an electromagnetic drive mechanism, particularly in a low rotation range, with low power consumption. An object is to provide a control device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
上記の目的を達成するため、排気弁を電磁力で開閉させ
る電磁駆動機構を備える内燃機関の制御装置であって、
膨張行程から排気行程に移行する過程で排気管圧力と筒
内圧力とが等しくなるクランク角を検知するクランク角
検知手段と、前記クランク角において前記排気弁が開弁
し始めるように前記電磁駆動機構を制御する制御手段
と、を備えることを特徴とする。
The invention according to claim 1 is
In order to achieve the above object, a control device for an internal combustion engine including an electromagnetic drive mechanism for opening and closing an exhaust valve with an electromagnetic force,
Crank angle detecting means for detecting a crank angle at which the exhaust pipe pressure and the in-cylinder pressure become equal in the process of transitioning from the expansion stroke to the exhaust stroke, and the electromagnetic drive mechanism so that the exhaust valve starts to open at the crank angle. And a control means for controlling.

【0013】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の内燃機関の制御装置であって、前記クランク角検知
手段は、内燃機関の回転数および吸入空気量に基づいて
前記クランク角を検出することを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the crank angle detecting means determines the crank angle based on the rotational speed of the internal combustion engine and the intake air amount. It is characterized by detecting.

【0014】また、請求項3記載の発明は、吸気弁また
は排気弁を電磁力で開閉させる電磁駆動機構を備える内
燃機関の制御装置であって、前記吸気弁または排気弁が
開弁方向に移動する過程で、前記電磁駆動機構に、その
移動を妨げる方向に作用する制動電磁力を発生させるこ
とができ、かつ、内燃機関の回転数および吸入空気量の
少なくとも一方に基づいて前記制動電磁力の大きさを変
化させる制動電磁力発生手段を備えることを特徴とす
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a control device for an internal combustion engine, comprising an electromagnetic drive mechanism for opening and closing an intake valve or an exhaust valve with an electromagnetic force, wherein the intake valve or the exhaust valve moves in a valve opening direction. In the process of, in the electromagnetic drive mechanism, it is possible to generate a braking electromagnetic force that acts in a direction that hinders its movement, and based on at least one of the rotational speed and the intake air amount of the internal combustion engine, the braking electromagnetic force It is characterized in that it is provided with a braking electromagnetic force generating means for changing the magnitude.

【0015】また、請求項4記載の発明は、請求項3記
載の内燃機関の制御装置であって、前記制動電磁力発生
手段は、内燃機関の回転数が高いほど前記制動電磁力が
小さくなるように前記電磁駆動機構を制御する回転数反
映手段を備えることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the control device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the braking electromagnetic force generating means reduces the braking electromagnetic force as the rotational speed of the internal combustion engine increases. Thus, a rotation speed reflecting means for controlling the electromagnetic drive mechanism is provided.

【0016】また、請求項5記載の発明は、請求項3ま
たは4記載の内燃機関の制御装置であって、前記制動電
磁力発生手段は、内燃機関の吸入空気量が多量であるほ
ど前記制動電磁力が小さくなるように前記電磁駆動機構
を制御する空気量反映手段を備えることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the control device for the internal combustion engine according to the third or fourth aspect, wherein the braking electromagnetic force generating means includes the braking as the intake air amount of the internal combustion engine increases. An air amount reflecting means for controlling the electromagnetic drive mechanism so as to reduce the electromagnetic force is provided.

【0017】また、請求項6記載の発明は、請求項3乃
至5の何れか1項記載の内燃機関の制御装置であって、
前記制動電磁力発生手段は、内燃機関の回転数が所定回
転数以下である場合にのみ、前記制動電磁力を発生させ
ることを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the control device for an internal combustion engine according to any one of claims 3 to 5,
The braking electromagnetic force generation means is characterized in that the braking electromagnetic force is generated only when the rotation speed of the internal combustion engine is equal to or lower than a predetermined rotation speed.

【0018】また、請求項7記載の発明は、請求項3乃
至6の何れか1項記載の内燃機関の制御装置であって、
前記制動電磁力発生手段は、内燃機関の吸入空気量が所
定量以下である場合にのみ、前記制動電磁力を発生させ
ることを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the control device for an internal combustion engine according to any one of claims 3 to 6, wherein:
The braking electromagnetic force generating means is characterized in that the braking electromagnetic force is generated only when the intake air amount of the internal combustion engine is equal to or less than a predetermined amount.

【0019】また、請求項8記載の発明は、請求項1乃
至7の何れか1項記載の内燃機関の制御装置であって、
前記電磁駆動機構は、開閉させるべき弁を閉弁方向に付
勢する電磁力を発生する閉弁電磁力発生機構と、前記弁
を開弁方向に付勢する開弁電磁力発生機構と、前記弁を
中立位置に付勢する弾性力を発生する弾性力発生機構
と、を含むことを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7,
The electromagnetic drive mechanism includes a valve closing electromagnetic force generating mechanism that generates an electromagnetic force that urges a valve to be opened and closed in a valve closing direction; a valve opening electromagnetic force generating mechanism that urges the valve in a valve opening direction; And an elastic force generating mechanism for generating an elastic force for urging the valve to the neutral position.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。尚、各図において共通す
る要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that elements common to each drawing are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0021】実施の形態1.図1は、本発明の実施の形
態1において用いられる電磁駆動弁10の構成を説明す
るための断面図である。図1に示す電磁駆動弁10は、
内燃機関の排気弁として機能する弁体12を備えてい
る。弁体12は、内燃機関の排気ポート14に配置され
ている。排気ポート14には弁座16が設けられてお
り、弁体12が弁座16に着座することにより、或いは
弁座16から離座することにより排気ポート14が開閉
される。
Embodiment 1. FIG. 1 is a sectional view for explaining the configuration of an electromagnetically driven valve 10 used in the first embodiment of the present invention. The electromagnetically driven valve 10 shown in FIG.
A valve body 12 that functions as an exhaust valve of an internal combustion engine is provided. The valve body 12 is arranged in the exhaust port 14 of the internal combustion engine. The exhaust port 14 is provided with a valve seat 16, and the exhaust port 14 is opened and closed by seating the valve body 12 on the valve seat 16 or separating from the valve seat 16.

【0022】弁体12は、弁軸18の先端に固定されて
いる。弁軸18は、バルブガイド20によって摺動可能
に保持されている。バルブガイド20の上方において、
弁軸18にはロアリテーナ22が固定されている。ロア
リテーナ22の下方には、弁軸18を上方に付勢する弾
性力を発生するロアスプリング24が配置されている。
The valve body 12 is fixed to the tip of the valve shaft 18. The valve shaft 18 is slidably held by a valve guide 20. Above the valve guide 20,
A lower retainer 22 is fixed to the valve shaft 18. Below the lower retainer 22, a lower spring 24 that generates an elastic force that urges the valve shaft 18 upward is disposed.

【0023】弁軸18の上端部には、アッパリテーナ2
6が固定されている。アッパリテーナ26の情報には、
弁軸18を下方に付勢する弾性力を発生するアッパスプ
リング28が配置されている。アッパスプリング28の
上端位置は、アジャスタ30により規制されている。弁
軸18の上下方向位置は、アジャスタ30によって所望
の位置に調整されている。
At the upper end of the valve shaft 18, the upper retainer 2 is attached.
6 is fixed. Information on the Appalitena 26
An upper spring 28 that generates an elastic force that urges the valve shaft 18 downward is arranged. The upper end position of the upper spring 28 is regulated by the adjuster 30. The vertical position of the valve shaft 18 is adjusted to a desired position by the adjuster 30.

【0024】弁軸18には、更に、ロアリテーナ22と
アッパリテーナ26の中間位置において、磁性材料で構
成されたアーマチャ32が固定されている。アーマチャ
32の下方には、ロアコア34およびロアコイル36が
配置されている。また、アーマチャ32の上方には、ア
ッパコア38およびアッパコイル40が配置されてい
る。更に、ロアコア34およびアッパコア38の外周に
は、それらの相対位置を規制する保持リング42が配置
されている。
An armature 32 made of a magnetic material is further fixed to the valve shaft 18 at an intermediate position between the lower retainer 22 and the upper retainer 26. A lower core 34 and a lower coil 36 are arranged below the armature 32. An upper core 38 and an upper coil 40 are arranged above the armature 32. Further, on the outer circumferences of the lower core 34 and the upper core 38, a holding ring 42 that restricts their relative positions is arranged.

【0025】ロアコイル36およびアッパコイル40に
は、駆動制御回路44が接続されている。また、駆動制
御回路44には、電源46が接続されている。駆動制御
回路44は、電源46から供給される電力を用いて、ロ
アコイル36およびアッパコイル40に対して、それぞ
れ所望の波形で励磁電流を供給することができる。
A drive control circuit 44 is connected to the lower coil 36 and the upper coil 40. A power supply 46 is connected to the drive control circuit 44. The drive control circuit 44 can supply an exciting current with a desired waveform to each of the lower coil 36 and the upper coil 40 by using the electric power supplied from the power supply 46.

【0026】図1は、ロアコイル36およびアッパコイ
ル40の何れにも励磁電流が供給されていない状態を示
す。電磁駆動弁10の各部は、図1に示す通り、この状
態において、アーマチャ32がほぼロアコア34とアッ
パコア38の中央に位置し、かつ、弁体12が全開位置
と全閉位置のほぼ中央に位置するように調整されてい
る。
FIG. 1 shows a state in which the exciting current is not supplied to either the lower coil 36 or the upper coil 40. In each state of the electromagnetically driven valve 10, as shown in FIG. 1, in this state, the armature 32 is positioned substantially at the center of the lower core 34 and the upper core 38, and the valve body 12 is positioned at the center of the fully open position and the fully closed position. Has been adjusted to

【0027】電磁駆動弁10は、例えばロアコイル36
に適当な励磁電流が供給されると、アーマチャ32をロ
アコア34側に引き寄せて弁体12を全開状態とする。
この状態でロアコイル36への通電が停止されると、ア
ーマチャ32は、ロアスプリング24およびアッパスプ
リング28の弾性力により、アッパコア38の近傍まで
変位する。アーマチャ32がアッパコア38に近接する
タイミングでアッパコイル40に励磁電流を供給する
と、アーマチャ32をアッパコア38側に引き寄せて、
弁体12を全閉位置まで変位させることができる。以
後、励磁電流の遮断と供給をアッパコイル40側とロア
コイル36側とで交互に行うことにより、少ない消費電
力で、弁体12の開閉動作を継続させることができる。
The electromagnetically driven valve 10 is, for example, a lower coil 36.
When an appropriate exciting current is supplied to the armature 32, the armature 32 is pulled to the lower core 34 side to fully open the valve body 12.
When the energization of the lower coil 36 is stopped in this state, the armature 32 is displaced to the vicinity of the upper core 38 by the elastic force of the lower spring 24 and the upper spring 28. When an exciting current is supplied to the upper coil 40 at the timing when the armature 32 approaches the upper core 38, the armature 32 is pulled toward the upper core 38 side,
The valve body 12 can be displaced to the fully closed position. After that, by interrupting and supplying the exciting current alternately on the upper coil 40 side and the lower coil 36 side, it is possible to continue the opening / closing operation of the valve body 12 with low power consumption.

【0028】次に、図2および図3を参照して、電磁駆
動弁10により弁体12の遷移時間と、カム機構により
駆動される一般的な吸気弁または排気弁の遷移時間との
差について説明する。
Next, referring to FIGS. 2 and 3, the difference between the transition time of the valve body 12 by the electromagnetically driven valve 10 and the transition time of a general intake valve or exhaust valve driven by the cam mechanism. explain.

【0029】図2は、電磁駆動弁10の弁体12が全閉
位置から全開位置に変化する際のバルブリフトの変化を
時間との関係で表した図を示す。図2において、弁体1
2が全閉位置から全開位置に遷移するのに要する遷移時
間はTと表示されている。電磁駆動弁10において、
弁体12の遷移時間Tは、弁軸18やアーマチャ32
を含む可動部分の質量と、ロアスプリング24およびア
ッパスプリング28のバネ定数とによりほぼ決定され
る。従って、その値T0は、電磁駆動弁10が通常の方
法で駆動される限り、内燃機関の回転数NEや吸入空気量
Gaに関わらず、常にほぼ一定に維持される。
FIG. 2 is a diagram showing the change of the valve lift when the valve body 12 of the electromagnetically driven valve 10 changes from the fully closed position to the fully open position with respect to time. In FIG. 2, the valve body 1
The transition time required for 2 to transition from the fully closed position to the fully open position is labeled T 0 . In the electromagnetically driven valve 10,
The transition time T 0 of the valve body 12 depends on the valve shaft 18 and the armature 32.
Is substantially determined by the mass of the movable part including the above and the spring constants of the lower spring 24 and the upper spring 28. Therefore, as long as the electromagnetically driven valve 10 is driven by a normal method, the value T0 depends on the rotational speed NE of the internal combustion engine and the intake air amount.
Regardless of Ga, it is always kept almost constant.

【0030】図3は、内燃機関の回転数NEと遷移時間と
の関係を、電磁駆動される弁体12の場合(直線)
と、カム機構により駆動される弁体の場合(直線)と
につき、対比して表した図を示す。カム機構により駆動
される弁体の遷移時間は、カムの回転速度に応じて変化
し、直線に示す通り、内燃機関の回転数NEが速くなる
に連れて短くなる。一方、電磁駆動弁10における遷移
時間は、直線に示す通り回転数NEに関わらず一定値T
である。
FIG. 3 shows the relationship between the rotational speed NE of the internal combustion engine and the transition time in the case of the electromagnetically driven valve body 12 (straight line).
And the case of a valve element driven by a cam mechanism (straight line) are shown in comparison. The transition time of the valve element driven by the cam mechanism changes according to the rotational speed of the cam, and as shown by the straight line, the transition time becomes shorter as the rotational speed NE of the internal combustion engine becomes faster. On the other hand, the transition time in the electromagnetically driven valve 10 is a constant value T regardless of the rotation speed NE as shown by the straight line.
It is 0 .

【0031】また、電磁駆動弁10の遷移時間Tは、
内燃機関が最高回転数で運転する場合に所望の開弁期間
を確保できる時間でなければならない。このため、電磁
駆動弁10の質量系およびスプリング系は、最高回転数
での運転時に、カム駆動の場合と同等の遷移時間T
実現されるように設計乃至調整される。このため、電磁
駆動弁10における遷移時間Tと、カム駆動により実
現される遷移時間との間には、図3に示すように、内燃
機関の回転数NEが低くなるほど大きな差が発生する。
The transition time T 0 of the electromagnetically driven valve 10 is
The time must be such that the desired valve opening period can be secured when the internal combustion engine operates at the maximum speed. Therefore, the mass system and the spring system of the electromagnetically driven valve 10 are designed or adjusted so that the transition time T 0 equivalent to that in the case of the cam drive is realized when operating at the maximum rotation speed. Therefore, as shown in FIG. 3, a larger difference occurs between the transition time T 0 of the electromagnetically driven valve 10 and the transition time realized by the cam drive as the rotational speed NE of the internal combustion engine decreases.

【0032】内燃機関の吸気管および排気管には、それ
ぞれ吸気弁或いは排気弁の開弁に伴って脈動が生ずるこ
とがある。このような脈動は、吸気弁や排気弁の開弁速
度が速いほど(それらの遷移時間が短いほど)大きくな
り易く、また、吸気音や排気音を増大させる原因とな
る。従って、電磁駆動弁10が用いられる内燃機関で
は、吸気弁や排気弁がカム駆動される場合に比して、特
に低回転領域において、大きな騒音(吸気音や排気音)
が生じ易い。
Pulsation may occur in the intake pipe and the exhaust pipe of the internal combustion engine due to opening of the intake valve or the exhaust valve, respectively. Such pulsation tends to increase as the valve opening speed of the intake valve and the exhaust valve increases (the transition time thereof decreases), and also causes an increase in intake noise and exhaust noise. Therefore, in an internal combustion engine in which the electromagnetically driven valve 10 is used, noise (intake sound or exhaust sound) is larger than that in the case where the intake valve and the exhaust valve are cam-driven, especially in a low rotation region.
Is likely to occur.

【0033】そこで、本実施形態の制御装置は、弁体1
2(排気弁)の開弁時に大きな排気音が生じないよう
に、後述する方法で電磁駆動弁10を駆動することとし
ている。以下、図4および図5を参照して、本実施形態
において用いられる特徴的な制御方法について説明す
る。
Therefore, the control device of the present embodiment uses the valve body 1
The electromagnetically driven valve 10 is driven by a method described later so that a large exhaust noise is not generated when the 2 (exhaust valve) is opened. The characteristic control method used in this embodiment will be described below with reference to FIGS. 4 and 5.

【0034】図4は、内燃機関の筒内圧力Pの変化を筒
内容積Vとの関係で表した一般的なP-V線図である。
図4に示す通り、筒内圧力Pは、ピストンが下死点から
上死点に向かって移動する圧縮行程(1)において上昇傾
向を示し、その後、爆発・膨張行程(2)においてピスト
ンが上死点から下死点に向かって移動する際に減少傾向
を示す。ピストンが下死点近傍に到達し、排気弁が開弁
されると、その後、排気行程(3)において、筒内圧力P
はほぼ排気管圧力(大気圧)に維持される。ピストンが
上死点近傍に到達し、排気弁が閉じられ、かつ、吸気弁
が開弁されると、その後、吸気行程(4)において、筒内
圧力Pは吸気管圧力(負圧)と同等に維持される。内燃
機関の動作が継続される間、筒内圧力Pは、ほぼ上述し
た傾向に沿った変化を示す。
FIG. 4 is a general P-V diagram showing the change in the cylinder pressure P of the internal combustion engine in relation to the cylinder volume V.
As shown in FIG. 4, the in-cylinder pressure P shows a rising tendency in the compression stroke (1) in which the piston moves from the bottom dead center to the top dead center, and then in the explosion / expansion stroke (2), the piston moves upward. It shows a decreasing tendency when moving from the dead center to the bottom dead center. When the piston reaches the vicinity of bottom dead center and the exhaust valve is opened, then in the exhaust stroke (3), the cylinder pressure P
Is maintained at approximately the exhaust pipe pressure (atmospheric pressure). When the piston reaches the vicinity of top dead center, the exhaust valve is closed, and the intake valve is opened, the cylinder pressure P is equal to the intake pipe pressure (negative pressure) in the intake stroke (4) thereafter. Maintained at. While the operation of the internal combustion engine is continued, the in-cylinder pressure P changes substantially according to the above-mentioned tendency.

【0035】図4に示すGaが比較的少ない運転状態での
P-V線図中には、内燃機関が膨張行程(2)から排気行程
(3)に移行すべきクランク角領域の中に、筒内圧力Pが
ほぼ大気圧(排気管圧力)となるクランク角αが示され
ている。内燃機関の排気弁がこのクランク角αにおいて
開弁されると、筒内圧力Pが排気管圧力とほぼ釣り合っ
ているため、その開弁に伴って騒音の原因となる排気の
脈動は生じない。そこで、本実施形態の制御装置は、内
燃機関10の運転状態に応じて上記の特性を満たすクラ
ンク角αを検知し、そのクランク角αにおいて弁体12
が開弁するように電磁駆動弁10を制御することとして
いる。
In the P-V diagram in the operating state in which Ga is relatively small as shown in FIG. 4, the internal combustion engine is operated from the expansion stroke (2) to the exhaust stroke.
The crank angle α at which the in-cylinder pressure P becomes almost atmospheric pressure (exhaust pipe pressure) is shown in the crank angle region to be shifted to (3). When the exhaust valve of the internal combustion engine is opened at this crank angle α, the in-cylinder pressure P is substantially in balance with the exhaust pipe pressure, so that exhaust pulsation that causes noise is not generated due to the opening. Therefore, the control device of the present embodiment detects the crank angle α satisfying the above characteristics according to the operating state of the internal combustion engine 10, and at the crank angle α, the valve body 12 is detected.
The electromagnetically driven valve 10 is controlled so that the valve is opened.

【0036】尚、図4に示すP-V線図は、膨張行程(2)
の後、ピストンが下死点に到達した時点で排気弁を開弁
させた場合に対応している。この場合、筒内圧力Pは、
図4に示すように、下死点前αの点(BTDC α°CA)で
大気圧(排気管圧力)と釣り合った後、一旦は大気圧よ
り低圧となり、排気弁が開弁されることにより再び大気
圧にとなる。これに対して、ピストンが下死点に到達し
た後、更に排気弁が閉状態に維持されると、筒内圧力P
は、膨張行程(2)において辿った軌跡を逆行し、下死点
後αの点(ATDC α°CA)で再び大気圧と均衡する。従
って、本実施形態では、BTDC α°CAのクランク角と、A
TDC α°CAのクランク角の双方を、筒内圧力Pが排気管
圧力と釣り合うクランク角として用いることができる。
The PV line diagram shown in FIG. 4 shows the expansion stroke (2).
After that, it corresponds to the case where the exhaust valve is opened when the piston reaches the bottom dead center. In this case, the cylinder pressure P is
As shown in Fig. 4, after balancing with atmospheric pressure (exhaust pipe pressure) at the point before bottom dead center α (BTDC α ° CA), the pressure becomes lower than atmospheric pressure and the exhaust valve opens. It becomes atmospheric pressure again. On the other hand, when the exhaust valve is kept closed after the piston reaches the bottom dead center, the cylinder pressure P
Reverses the trajectory traced in the expansion stroke (2) and equilibrates with atmospheric pressure again at the point α (ATDC α ° CA) after bottom dead center. Therefore, in the present embodiment, the crank angle of BTDC α ° CA and A
Both of the crank angles of TDC α ° CA can be used as the crank angle at which the in-cylinder pressure P balances with the exhaust pipe pressure.

【0037】図5は、図1に示す駆動制御回路44が上
記の機能を実現するために実行する開弁制御ルーチンの
主要部のフローチャートを示す。図5に示すように、駆
動制御回路44が実行する開弁制御ルーチンでは、内燃
機関の回転数NEの検出処理(ステップ100)、および
吸入空気量Gaの検出処理(ステップ102)に次いで、
弁体12(排気弁)の開弁タイミングが決定される(ス
テップ104)。
FIG. 5 shows a flow chart of the main part of a valve opening control routine executed by the drive control circuit 44 shown in FIG. 1 to realize the above function. As shown in FIG. 5, in the valve opening control routine executed by the drive control circuit 44, following the detection processing of the rotational speed NE of the internal combustion engine (step 100) and the detection processing of the intake air amount Ga (step 102),
The valve opening timing of the valve body 12 (exhaust valve) is determined (step 104).

【0038】駆動制御回路44には、回転数NEおよび吸
入空気量Gaとの関係で、筒内圧力Pが排気管圧力と均衡
するクランク角αを定めたマップが記憶されている。上
記ステップ104では、そのマップを参照して、NEおよ
びGaに対応する開弁タイミング、すなわち、クランク角
αが決定される。開弁制御ルーチンでは、以後、内燃機
関のクランク角がそのクランク角αになった時点で弁体
12が開弁し始めるように電磁駆動弁12が駆動され
る。
The drive control circuit 44 stores a map defining a crank angle α at which the in-cylinder pressure P balances with the exhaust pipe pressure in relation to the rotational speed NE and the intake air amount Ga. In step 104, the valve opening timing corresponding to NE and Ga, that is, the crank angle α is determined with reference to the map. In the valve opening control routine, thereafter, the electromagnetically driven valve 12 is driven so that the valve body 12 starts to open when the crank angle of the internal combustion engine reaches the crank angle α.

【0039】上記の処理によれば、弁体12の遷移時間
の長短に関わらず、その弁体12の開弁に伴って大きな
排気音が生ずるのを防止することができる。従って、本
実施形態によれば、電磁駆動弁10の駆動に要する消費
電力を増大させることなく、内燃機関の全運転領域にお
いて、優れた静粛性を実現することができる。
According to the above process, it is possible to prevent a large exhaust noise from being generated when the valve body 12 is opened regardless of the length of the transition time of the valve body 12. Therefore, according to the present embodiment, excellent quietness can be realized in the entire operating range of the internal combustion engine without increasing the power consumption required to drive the electromagnetically driven valve 10.

【0040】ところで、上述した実施の形態1において
は、筒内圧力Pが排気管圧力と均衡するクランク角α
を、予めマップとして記憶しておき、そのマップに従っ
てクランク角αを決定することとしているが、筒内圧力
Pと排気管圧力とが均衡するクランク角αを決定する手
法はこれに限定されるものではない。例えば、筒内圧力
センサを設けて、そのセンサによる実測値に基づいて筒
内圧力Pが排気管圧力(大気圧)と一致するクランク角
を決定することとしてもよい。
By the way, in the above-described first embodiment, the crank angle α at which the in-cylinder pressure P is balanced with the exhaust pipe pressure.
Is stored in advance as a map and the crank angle α is determined according to the map. However, the method for determining the crank angle α at which the cylinder pressure P and the exhaust pipe pressure are balanced is not limited to this. is not. For example, an in-cylinder pressure sensor may be provided and the crank angle at which the in-cylinder pressure P matches the exhaust pipe pressure (atmospheric pressure) may be determined based on the actual measurement value by the sensor.

【0041】尚、上述した実施の形態1においては、駆
動制御回路44が、上記ステップ104の処理を実行す
ることにより前記請求項1記載の「クランク角検知手
段」が実現され、更に、ステップ104で決定されたク
ランク角で弁体12が開弁し始めるように電磁駆動弁1
0を駆動することにより前記請求項1記載の「制御手
段」が実現されている。
In the first embodiment described above, the drive control circuit 44 executes the process of step 104 to implement the "crank angle detecting means" according to claim 1, and further to step 104. The electromagnetically driven valve 1 so that the valve body 12 starts to open at the crank angle determined by
By driving 0, the "control means" according to claim 1 is realized.

【0042】実施の形態2.次に、図6乃至図9を参照
して、本発明の実施の形態2について説明する。尚、本
実施形態の制御装置は、実施の形態1の場合と同様に、
図1に示すシステム構成を用いて実現される。
Embodiment 2. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 9. The control device of the present embodiment is similar to the case of the first embodiment,
It is realized using the system configuration shown in FIG.

【0043】上述した実施の形態1の説明において記述
した通り、内燃機関において電磁駆動弁10が用いられ
る場合は、特に低回転領域において、弁体12が高速で
開弁することから、吸気管或いは排気管内に大きな脈動
が生じ、大きな騒音が生じ易い。このような騒音は、弁
体12の開弁速度を遅くして、その開弁に伴う脈動を抑
制することで小さくすることができる。
As described in the above description of the first embodiment, when the electromagnetically driven valve 10 is used in the internal combustion engine, the valve body 12 opens at high speed, especially in the low rotation region, so that the intake pipe or Large pulsation occurs in the exhaust pipe, and large noise is likely to occur. Such noise can be reduced by slowing the valve opening speed of the valve body 12 and suppressing the pulsation associated with the valve opening.

【0044】図6(A)乃至図6(C)は、電磁駆動弁
10の駆動方式と弁体12の開弁速度との関係を説明す
るためのタイミングチャートである。より具体的には、
図6(A)は、電磁駆動弁10が通常駆動モードで駆動
された場合に実現されるバルブリフトの変化(実線)
と、電磁駆動弁10が制動駆動モードで駆動された場合
に実現されるバルブリフトの変化(一点鎖線)とを、そ
れぞれ時間との関係で表した図である。また、図6
(B)および図6(C)は、通常駆動モードにおいてア
ッパコイル40またはロアコイル36に流通させるべき
電流(実線)と、制動駆動モードにおいてアッパコイル
40またはロアコイル36に流通させるべき電流(破
線)とを、それぞれ時間との関係で表した図である。
FIGS. 6A to 6C are timing charts for explaining the relationship between the drive system of the electromagnetically driven valve 10 and the valve opening speed of the valve body 12. More specifically,
FIG. 6A shows a change in valve lift (solid line) realized when the electromagnetically driven valve 10 is driven in the normal drive mode.
FIG. 3 is a diagram showing a change in valve lift (dashed line) realized when the electromagnetically driven valve 10 is driven in a braking drive mode, in relation to time. In addition, FIG.
(B) and FIG. 6 (C) show a current (solid line) to be passed through the upper coil 40 or the lower coil 36 in the normal drive mode and a current (broken line) to be passed through the upper coil 40 or the lower coil 36 in the braking drive mode. It is the figure which represented each with respect to time.

【0045】通常駆動モードでは、図6(B)に示す通
り、弁体12を全閉位置に維持すべき期間中(時刻t
以前)、アッパコイル40に保持電流Iが流される。
弁体12を開弁させるべきタイミングが到来すると、残
存磁気の消磁を目的として、アッパコイル40に所定期
間だけ逆電流Iが流される。その結果、図6(A)中
に実線で示すように、弁体12は、時刻tの後、全閉
位置から全開位置に向けて変位し始める。
In the normal drive mode, as shown in FIG. 6 (B), during the period in which the valve body 12 should be maintained in the fully closed position (time t 0
Previously), the holding current I H is passed through the upper coil 40.
When the timing to open the valve body 12 arrives, the reverse current I R is supplied to the upper coil 40 for a predetermined period for the purpose of demagnetizing the residual magnetism. As a result, as shown by the solid line in FIG. 6 (A), the valve body 12 starts to be displaced from the fully closed position toward the fully open position after time t 0 .

【0046】通常駆動モードでは、以後、弁体12が全
開位置の近傍に到達する時刻tまで、アッパコイル4
0にもロアコイル36にも励磁電流は供給されない。そ
して、弁体12が所定位置に到達する時刻tになる
と、図6(C)に示す通り、ロアコイル36に吸着電流
が流される。吸着電流Iは、弁体12が十分に全
閉位置に近づくまでの間維持され、その後、保持電流I
に向けて減少される。そして、弁体12が全閉位置に
到達する時刻t以降、ロアコイル36には、保持電流
が供給される。以後、上述した電流制御がロアコイ
ル36側とアッパコイル40側とで交互に行われること
により、弁体12を繰り返し開閉させることができる。
この際、開閉時における弁体12の遷移速度は、上記の
如く、内燃機関の最高回転数に対応し得る速度となる。
In the normal drive mode, thereafter, until the time t 3 when the valve body 12 reaches the vicinity of the fully open position, the upper coil 4 is moved.
No exciting current is supplied to either 0 or the lower coil 36. Then, at time t 3 when the valve body 12 reaches the predetermined position, as shown in FIG. 6C, the attraction current I A is passed through the lower coil 36. The attraction current I A is maintained until the valve body 12 is sufficiently close to the fully closed position, and then the holding current I A is maintained.
Reduced towards H. Then, after the time t 4 when the valve body 12 reaches the fully closed position, the holding current I H is supplied to the lower coil 36. After that, the above-described current control is alternately performed on the lower coil 36 side and the upper coil 40 side, so that the valve body 12 can be repeatedly opened and closed.
At this time, the transition speed of the valve body 12 at the time of opening and closing becomes a speed that can correspond to the maximum rotation speed of the internal combustion engine as described above.

【0047】制動駆動モードでは、図6(B)に示す通
り、逆電流Iの消滅後、時刻tから時刻tまで、
所定期間に渡ってアッパコイル40に制動電流Iが流
される。アッパコイル40に制動電流Iが流される
と、アッパコア38とアーマチャ32との間に、弁体1
2の開弁を妨げる制動電磁力が発生する。その結果、図
6(A)中に破線で示すように、弁体12は、時刻t
の後、通常駆動モードが用いられる場合に比して緩やか
な速度で全開位置に向けて変位する。
[0047] In the braking drive mode, as shown in FIG. 6 (B), after the lapse of the reverse current I R, from time t 1 to time t 2, the
The braking current I B is passed through the upper coil 40 for a predetermined period. When the braking current I B is applied to the upper coil 40, the valve body 1 is interposed between the upper core 38 and the armature 32.
A braking electromagnetic force that prevents the opening of valve 2 is generated. As a result, as shown by the broken line in FIG. 6 (A), the valve body 12, the time t 1
After that, it is displaced toward the fully open position at a slower speed than when the normal drive mode is used.

【0048】制動駆動モードが用いられる場合、弁体1
2を全開位置に向けて移動させようとするスプリング2
4,28のエネルギの一部が、制動電磁力との相殺によ
り消費される。このため、制動駆動モードでは、図6
(C)中に破線で示す通り、時刻tの後、通常駆動モ
ードで用いられる吸着電流Iに比して大きな吸着電流
+βがロアコイル36に供給される。吸着電流I
+βによれば、消費されたスプリング24,28のエネ
ルギを補って、弁体12を全開位置まで変位させること
ができる。従って、制動駆動モードによれば、通常駆動
モードが用いられる場合に比して弁体12の遷移速度を
低速としつつ、弁体12を適正に開閉させることができ
る。
When the braking drive mode is used, the valve body 1
Spring 2 that tries to move 2 toward the fully open position
A part of the energy of 4, 28 is consumed by cancellation with the braking electromagnetic force. Therefore, in the braking drive mode, as shown in FIG.
(C) as shown in the in broken lines, after the time t 3, a large attraction current I A + beta than the attraction current I A to be used in the normal driving mode is supplied to the lower coil 36. Adsorption current I A
According to + β, the energy of the consumed springs 24 and 28 can be supplemented and the valve body 12 can be displaced to the fully open position. Therefore, according to the braking drive mode, the valve body 12 can be appropriately opened and closed while reducing the transition speed of the valve body 12 as compared with the case where the normal drive mode is used.

【0049】以上説明した通り、本実施形態の電磁駆動
弁10によれば、制動駆動モードを用いることにより、
弁体12の遷移速度を下げることができる。従って、電
磁駆動弁10を制動駆動モードで駆動すれば、弁体12
(排気弁)の開弁に伴う排気管内の脈動を低減し、内燃
機関の静粛性を高めることができる。
As described above, according to the electromagnetically driven valve 10 of this embodiment, by using the braking drive mode,
The transition speed of the valve body 12 can be reduced. Therefore, if the electromagnetically driven valve 10 is driven in the braking drive mode, the valve body 12
Pulsation in the exhaust pipe due to opening of the (exhaust valve) can be reduced, and the quietness of the internal combustion engine can be improved.

【0050】ところで、電磁駆動弁10を制動駆動モー
ドで駆動するためには、通常駆動モードでは必要とされ
ない制動電流Iが必要であり、また、通常駆動モード
の場合に比して大きな吸着電流I+βが必要となる。
このため、制動駆動モードでは、通常駆動モードに比し
て多量の電力が消費される。従って、制動駆動モードを
内燃機関の全運転領域で使用することは必ずしも得策で
はなく、その使用は必要最小限に抑えることが望まし
い。
[0050] Incidentally, in order to drive the electromagnetically driven valve 10 in the brake drive mode is usually required braking current I B that are not required in the driving mode, also, a large attraction current as compared with the case of the normal drive mode I A + β is required.
Therefore, a large amount of electric power is consumed in the braking drive mode as compared with the normal drive mode. Therefore, it is not always good practice to use the braking drive mode in the entire operating range of the internal combustion engine, and it is desirable to use it to the minimum necessary.

【0051】そこで、本実施形態では、排気音の低減に
有効な状況下に限って制動駆動モードを使用し、それ以
外の状況下では、通常駆動モードを使用することとして
いる。具体的には、図7に示す通り、カム駆動の場合に
比べて弁体12の遷移速度が特に高速となり、かつ、車
両の搭乗者が排気音に対して特に敏感になる低負荷低回
転領域に限って制動駆動モードを用いることとしてい
る。
Therefore, in the present embodiment, the braking drive mode is used only in the situation effective in reducing the exhaust noise, and the normal drive mode is used in the other situations. Specifically, as shown in FIG. 7, the transition speed of the valve body 12 is particularly high as compared with the case of the cam drive, and the occupant of the vehicle is particularly sensitive to the exhaust noise. The braking drive mode is used only in

【0052】また、制動駆動モードにおいて消費される
電力は、制動電流Iの発生に伴う電力、および吸着電
流I+βの発生に伴う電力が大きくなるほど多量とな
る。制動電流Iは、制動駆動モードを用いるべき状況
下で常に一定とする必要はなく、弁体12の遷移速度
を、内燃機関の運転状態に応じた所望の速度に減速する
に足る値であればよい。
Further, the power consumed in the braking drive mode increases as the power associated with the generation of the braking current I B and the power associated with the generation of the adsorption current I A + β increase. Braking current I B is not always required to be constant under the circumstances to be used the braking drive mode, there the transition speed of the valve body 12, with a value sufficient to decelerate to the desired speed according to the operating state of the internal combustion engine Good.

【0053】そこで、本実施形態では、制動駆動モード
において用いられる制動電流Iと、そのIの影響を
相殺するために吸着電流Iに加えられる補正電流β
を、それぞれ内燃機関の運転状態に応じて決定すること
としている。より具体的には、制動電流Iおよび吸着
電流Iを、内燃機関の回転数NEおよび吸入空気量Gaに
応じて必要最小限の値に決定することとしている。
[0053] Therefore, in this embodiment, the braking current I B for use in the braking operating mode, the I compensation current applied to the attraction current I A to offset the effect of the B beta
Are determined in accordance with the operating state of the internal combustion engine. More specifically, the braking current I B and the adsorption current I A are determined to be the minimum necessary values according to the rotational speed NE of the internal combustion engine and the intake air amount Ga.

【0054】図8は、制動駆動モードの実行を低負荷低
回転領域に限定するために本実施形態において駆動制御
回路44が実行する駆動モード決定ルーチンのフローチ
ャートである。図8に示すルーチンでは、先ず、内燃機
関の回転数NEが、排気音の低減を図るべき上限の回転数
NE以下であるかが判別される(ステップ200)。そ
の結果、NE≦NEが成立しないと判別された場合は、制
動駆動モードを用いる必要がないと判断され、通常駆動
モードの使用が選択される(ステップ202)。
FIG. 8 is a flow chart of a drive mode determination routine executed by the drive control circuit 44 in this embodiment to limit the execution of the braking drive mode to the low load and low rotation speed region. In the routine shown in FIG. 8, first, the rotational speed NE of the internal combustion engine is the upper limit rotational speed at which exhaust noise should be reduced.
It is determined whether NE is 0 or less (step 200). As a result, when it is determined that NE ≦ NE 0 is not established, it is determined that it is not necessary to use the braking drive mode, and use of the normal drive mode is selected (step 202).

【0055】一方、上記ステップ200において、NE≦
NEが成立すると判別された場合は、更に、内燃機関の
吸入空気量Gaが、排気音の低減を図るべき上限の空気量
Ga以下であるかが判別される(ステップ204)。そ
の結果、Ga≦Gaが成立しないと判別された場合は、制
動駆動モードを用いる必要がないと判断され、ステップ
202の処理が実行される。一方、上記条件が成立する
と判別されると、内燃機関が、制動駆動モードを用いる
べき状態で動作していると判断され、制動駆動モードの
使用が選択される(ステップ206)。
On the other hand, in step 200, NE ≦
When it is determined that NE 0 is satisfied, the intake air amount Ga of the internal combustion engine is the upper limit air amount for reducing exhaust noise.
It is determined whether Ga 0 or less (step 204). As a result, when it is determined that Ga ≦ Ga 0 is not established, it is determined that it is not necessary to use the braking drive mode, and the process of step 202 is executed. On the other hand, when it is determined that the above condition is satisfied, it is determined that the internal combustion engine is operating in the state where the braking drive mode should be used, and use of the braking drive mode is selected (step 206).

【0056】図9は、制動駆動モードの使用が選択され
た場合に、制動電流Iおよび補正電流βを必要最小限
の値とすべく本実施形態において駆動制御回路44が実
行するルーチンのフローチャートである。図9に示すル
ーチンでは、内燃機関の回転数NEが検出され(ステップ
210)、更に吸入空気量Gaが検出された後(ステップ
212)、それらの検出値に基づいて、制動電流I
よび補正電流βが決定される(ステップ214)。
[0056] Figure 9 is a flowchart of a routine when using the brake drive mode is selected, the drive control circuit 44 in the present embodiment in order to require a minimum value the braking current I B and the correction current β run Is. In the routine shown in FIG. 9, after the rotational speed NE of the internal combustion engine is detected (step 210) and the intake air amount Ga is further detected (step 212), the braking current I B and the correction current are corrected based on the detected values. The current β is determined (step 214).

【0057】制動制御回路44には、排気音を低減する
ために必要な制動電流Iと、その制動電流Iの影響
を相殺するために必要な補正電流βとを、それぞれ回転
数NEおよび吸入空気量Gaとの関係で定めたマップが記憶
されている。上記ステップ214では、そのマップを参
照することにより、内燃機関の運転状態に応じた必要最
小限の制動電流Iおよび補正電流βが決定される。
In the braking control circuit 44, a braking current I B necessary for reducing the exhaust noise and a correction current β necessary for canceling the influence of the braking current I B are respectively supplied to the rotational speed NE and the rotational speed NE. A map defined in relation to the intake air amount Ga is stored. In step 214, the minimum necessary braking current I B and the correction current β corresponding to the operating state of the internal combustion engine are determined by referring to the map.

【0058】以上説明した通り、本実施形態では、電磁
駆動弁10が用いられることによって特に大きな排気音
が発生し易く、かつ、車両の搭乗者がその排気音に対し
て敏感になる低負荷低回転領域においてのみ、必要最小
限の制動電流Iおよび補正電流βを用いた制動駆動モ
ードが実行される。このため、本実施形態によれば、内
燃機関の全運転領域において通常駆動モードが用いられ
る場合に比して、僅かな消費電力の増大を伴うのみで、
全運転領域において優れた静粛性を実現することができ
る。
As described above, in the present embodiment, the use of the electromagnetically driven valve 10 makes it easy to generate a particularly loud exhaust noise, and makes the occupants of the vehicle sensitive to the exhaust noise. The braking drive mode using the minimum necessary braking current I B and the correction current β is executed only in the rotation region. Therefore, according to the present embodiment, as compared with the case where the normal drive mode is used in the entire operating region of the internal combustion engine, there is only a slight increase in power consumption,
It is possible to achieve excellent quietness in all operating areas.

【0059】ところで、上述した実施の形態2において
は、低負荷低回転領域においてのみ制動駆動モードを実
行することとしているが、本発明はこれに限定されるも
のではない。例えば、回転数NEの上昇や負荷の上昇(吸
入空気量Gaの増加)に伴って制動電流Iおよび補正電
流βを減少させながら、内燃機関の全運転領域において
制動駆動モードを用いることとしてもよい。
By the way, in the above-described second embodiment, the braking drive mode is executed only in the low load and low rotation region, but the present invention is not limited to this. For example, while with increasing rise and the load of the rotational speed NE (the increase in the intake air amount Ga) decreases the braking current I B and the correction current beta, also possible to use a brake drive mode in all operating ranges of the internal combustion engine Good.

【0060】更に、上述実施の形態2においては、低負
荷低回転領域において、制動電流I および補正電流β
を、内燃機関の運転状態に応じて変化させることとして
いるが、本発明はこれに限定されるものではない。すな
わち、特定の運転領域に限って制動駆動モードを実行す
る場合には、その制動駆動モードは、常に一定の条件で
実行することとしてもよい。
Further, in the second embodiment described above, low negative
Braking current I in the low load region BAnd correction current β
Is to be changed according to the operating state of the internal combustion engine.
However, the present invention is not limited to this. sand
That is, the braking drive mode is executed only in a specific operation area.
If the braking drive mode is
It may be executed.

【0061】また、上述した実施の形態2においては、
制動駆動モードを実行するか否かを内燃機関の回転数NE
および吸入空気量Ga(負荷)の双方に基づいて判定し、
更に、制動駆動モードで用いられる制動電流IBおよび
補正電流βを、それら回転数NEおよび吸入空気量Gaの双
方に基づいて決定することとしているが、本発明はこれ
に限定されるものではない。すなわち、制動駆動モード
を実行するか否かは、回転数NEおよび吸入空気量Gaの一
方にのみ基づいて実行することとしてもよい。また、制
動電流IBおよび補正電流βは、回転数NEおよび吸入空
気量Gaの一方のみに基づいて決定することとしてもよ
い。
Further, in the second embodiment described above,
Whether the braking drive mode is executed or not is determined by the engine speed NE of the internal combustion engine.
And based on both the intake air amount Ga (load),
Furthermore, the braking current IB and the correction current β used in the braking drive mode are determined based on both the rotational speed NE and the intake air amount Ga, but the present invention is not limited to this. That is, whether or not to execute the braking drive mode may be executed based on only one of the rotational speed NE and the intake air amount Ga. Further, the braking current IB and the correction current β may be determined based on only one of the rotation speed NE and the intake air amount Ga.

【0062】また、上述した実施の形態2においては、
電磁駆動弁10が、排気弁として用いられる場合に限定
されているが、本発明はこれに限定されるものではな
い。すなわち、図4に示すP-V図に示す通り、一般
に、排気行程(3)から吸気行程(4)に移行する際には、吸
気弁の開弁に伴って筒内圧力Pが大気圧から所定の負圧
に急変する。従って、吸気弁の開弁時には、排気弁の開
弁時と同様に、弁体の遷移速度が速いほど脈動に起因し
て大きな騒音が生じ易い。従って、本実施形態で用いた
電磁駆動弁10の制御は、電磁駆動弁10が吸気弁とし
て用いられる場合にも、消費電力の増大を抑制しつつ内
燃機関の静粛性を高める手法として有効である。
Further, in the above-described second embodiment,
The electromagnetically driven valve 10 is limited to the case of being used as an exhaust valve, but the present invention is not limited to this. That is, as shown in the P-V diagram in FIG. 4, generally, when the exhaust stroke (3) shifts to the intake stroke (4), the in-cylinder pressure P changes from the atmospheric pressure as the intake valve opens. Sudden change to a predetermined negative pressure. Therefore, when the intake valve is opened, as in the case where the exhaust valve is opened, the higher the transition speed of the valve body, the more easily noise is generated due to the pulsation. Therefore, the control of the electromagnetically driven valve 10 used in the present embodiment is effective as a method for increasing the quietness of the internal combustion engine while suppressing the increase in power consumption even when the electromagnetically driven valve 10 is used as an intake valve. .

【0063】また、上述した実施の形態1および2で
は、電磁駆動弁10が、永久磁石を用いないタイプに限
定されているが、そのタイプはこれに限定されるもので
はなく、電磁駆動弁10は永久磁石を用いるものであっ
てもよい。
In the first and second embodiments described above, the electromagnetically driven valve 10 is limited to the type that does not use a permanent magnet, but the type is not limited to this, and the electromagnetically driven valve 10 is not limited to this. May use a permanent magnet.

【0064】尚、上述した実施の形態2においては、駆
動制御回路44が、上記ステップ210〜214の処理
を実行し、かつ、それらの処理により決定された制動電
流I および補正電流βを用いて、制動駆動モードによ
り電磁駆動弁10を駆動することにより前記請求項3記
載の「制動電磁力発生手段」が実現されている。
In the second embodiment described above,
The dynamic control circuit 44 performs the processing of steps 210 to 214 described above.
And the braking voltage determined by those processes.
Flow I BAnd the correction current β,
4. The method according to claim 3, wherein the electromagnetically driven valve 10 is driven.
The "braking electromagnetic force generating means" described above has been realized.

【0065】また、上述した実施の形態2においては、
駆動制御回路44が、上記ステップ210および214
の処理を実行することにより前記請求項4記載の「回転
数反映手段」が実現されていると共に、上記ステップ2
12および214の処理を実行することにより前記請求
項5記載の「空気量反映手段」が実現されている。
Further, in the second embodiment described above,
The drive control circuit 44 uses the steps 210 and 214 described above.
The "rotation speed reflecting means" according to claim 4 is realized by executing the processing of step 2 and step 2 above.
By executing the processing of 12 and 214, the "air amount reflecting means" of claim 5 is realized.

【0066】また、上述した実施の形態2においては、
駆動制御回路44が、上記ステップ200の処理を実行
することにより前記請求項6記載の「制動電磁力発生手
段」が、また、上記ステップ204の処理を実行するこ
とにより前記請求項7記載の「制動電磁力発生手段」
が、それぞれ実現されている。
Further, in the second embodiment described above,
The drive control circuit 44 executes the processing of the step 200, whereby the "braking electromagnetic force generating means" described in claim 6 executes the processing of the step 204, and the "braking electromagnetic force generating means" described in claim 6 executes the processing of the step 204 described above. Braking electromagnetic force generation means "
Are realized respectively.

【0067】また、上述した実施の形態1および2にお
いては、電磁駆動弁10のアッパコア38およびアッパ
コイル40が前記請求項8記載の「閉弁電磁力発生機
構」に、ロアコア34およびロアコイル36が前記請求
項8記載の「開弁電磁力発生機構」に、ロアスプリング
24およびアッパスプリング28が前記請求項8記載の
「弾性力発生機構」に、それぞれ相当している。
In the first and second embodiments described above, the upper core 38 and the upper coil 40 of the electromagnetically driven valve 10 are included in the "valve closing electromagnetic force generating mechanism" described in claim 8, and the lower core 34 and the lower coil 36 are described above. The "valve opening electromagnetic force generation mechanism" of claim 8 corresponds to the lower spring 24 and the upper spring 28 correspond to the "elastic force generation mechanism" of claim 8, respectively.

【0068】[0068]

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。請求項1
記載の発明によれば、内燃機関が膨張行程から圧縮行程
に移行する過程において、排気管圧力と筒内圧力とが等
しくなる時点で、電磁駆動機構により排気弁を開弁させ
ることができる。この場合、排気弁の開弁速度が速くて
も、その開弁に伴って排気管内に大きな脈動は生じな
い。このため、本発明によれば、電磁駆動機構の消費電
力を増大させることなく、排気弁の開弁に伴う排気音を
小さくすることができる。
Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects. Claim 1
According to the described invention, the exhaust valve can be opened by the electromagnetic drive mechanism at the time when the exhaust pipe pressure and the in-cylinder pressure become equal in the process of the internal combustion engine shifting from the expansion stroke to the compression stroke. In this case, even if the valve opening speed of the exhaust valve is high, a large pulsation does not occur in the exhaust pipe due to the valve opening. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the exhaust noise accompanying the opening of the exhaust valve without increasing the power consumption of the electromagnetic drive mechanism.

【0069】請求項2記載の発明によれば、吸気管圧力
と筒内圧力とが等しくなるクランク角を、吸入空気量と
回転数とに基づいて精度良く決定することができる。こ
のため、本発明によれば、内燃機関の運転状態の変化に
影響されることなく、常に有効に排気音の低減を図るこ
とができる。
According to the second aspect of the present invention, the crank angle at which the intake pipe pressure and the in-cylinder pressure are equal can be accurately determined based on the intake air amount and the rotation speed. Therefore, according to the present invention, it is possible to always effectively reduce the exhaust noise without being affected by the change in the operating state of the internal combustion engine.

【0070】請求項3記載の発明によれば、内燃機関の
回転数、或いは吸入空気量に基づいて、制動電磁力を適
切に発生させることができる。このため、本発明によれ
ば、消費電力の増大を抑えつつ、内燃機関の運転状態に
応じて適当に吸気弁または排気弁の移動速度を下げて、
その騒音を有効に低減することができる。
According to the third aspect of the present invention, the braking electromagnetic force can be appropriately generated based on the rotational speed of the internal combustion engine or the intake air amount. Therefore, according to the present invention, while suppressing an increase in power consumption, the moving speed of the intake valve or the exhaust valve is appropriately reduced according to the operating state of the internal combustion engine,
The noise can be effectively reduced.

【0071】請求項4記載の発明によれば、内燃機関の
回転数が低い領域では、大きな制動電磁力を発生させる
ことにより、吸気弁または排気弁の開弁に伴う騒音を有
効に低減させることができる。また、内燃機関の回転数
が大きい領域では、制動電磁力を小さくすることで、消
費電力の低減を図ることができる。従って、本発明によ
れば、制動電磁力の発生に要する消費電力の増大を抑制
しつつ、内燃機関の全回転領域において優れた静粛性を
実現することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, in a region where the rotation speed of the internal combustion engine is low, a large braking electromagnetic force is generated to effectively reduce noise caused by opening the intake valve or the exhaust valve. You can Further, in a region where the rotation speed of the internal combustion engine is high, it is possible to reduce power consumption by reducing the braking electromagnetic force. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize excellent quietness in the entire rotation range of the internal combustion engine while suppressing an increase in power consumption required for generating the braking electromagnetic force.

【0072】請求項5記載の発明によれば、内燃機関の
負荷が低い領域では、大きな制動電磁力を発生させるこ
とにより、吸気弁または排気弁の開弁に伴う騒音を有効
に低減させることができる。また、内燃機関の負荷が大
きい領域では、制動電磁力を小さくすることで、消費電
力の低減を図ることができる。従って、本発明によれ
ば、制動電磁力の発生に要する消費電力の増大を抑制し
つつ、内燃機関の全運転領域において優れた静粛性を実
現することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, in a region where the load of the internal combustion engine is low, a large braking electromagnetic force is generated to effectively reduce the noise accompanying the opening of the intake valve or the exhaust valve. it can. Further, in a region where the load of the internal combustion engine is large, it is possible to reduce power consumption by reducing the braking electromagnetic force. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize excellent quietness in the entire operating range of the internal combustion engine while suppressing an increase in power consumption required for generating the braking electromagnetic force.

【0073】請求項6記載の発明によれば、所定の低回
転領域においてのみ制動電磁力を発生させることによ
り、消費電力の増大を抑制しつつ、内燃機関の全回転領
域において優れた静粛性を実現することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the braking electromagnetic force is generated only in a predetermined low rotation range, so that the increase in power consumption is suppressed and the excellent quietness is achieved in the entire rotation range of the internal combustion engine. Can be realized.

【0074】請求項7記載の発明によれば、所定の低負
荷領域においてのみ制動電磁力を発生させることによ
り、消費電力の増大を抑制しつつ、内燃機関の全運転領
域において優れた静粛性を実現することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, the braking electromagnetic force is generated only in a predetermined low load region, so that an increase in power consumption is suppressed and excellent quietness is achieved in the entire operating region of the internal combustion engine. Can be realized.

【0075】請求項8記載の発明によれば、弾性力によ
り、吸気弁または排気弁を中立位置に付勢することがで
きる。制動電磁力によれば、その弾性力に抗って弁体の
遷移速度を下げることができる。更に、本発明によれ
ば、弾性力の作用で弁体を動かすことができる。このた
め、本発明によれば、弁体の駆動に伴う消費電力を十分
に小さく抑制することができる。
According to the invention described in claim 8, the intake valve or the exhaust valve can be biased to the neutral position by the elastic force. The braking electromagnetic force can reduce the transition speed of the valve body against the elastic force. Further, according to the present invention, the valve element can be moved by the action of the elastic force. Therefore, according to the present invention, it is possible to sufficiently reduce the power consumption associated with the driving of the valve body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1および2で用いられる
電磁駆動弁の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an electromagnetically driven valve used in first and second embodiments of the present invention.

【図2】 図1に示す電磁駆動弁の開弁時におけるバル
ブリフトの変化を時間との関係で表した図である。
2 is a diagram showing a change in valve lift with respect to time when the electromagnetically driven valve shown in FIG. 1 is opened.

【図3】 図1に示す電磁駆動弁により実現される弁体
の遷移時間とカム駆動の場合に実現される弁体の遷移時
間とを対比して表した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a transition time of the valve body realized by the electromagnetically driven valve shown in FIG. 1 and a transition time of the valve body realized in the case of cam driving in comparison.

【図4】 内燃機関の筒内圧力Pの変化を筒内容積Vと
の関係で表した一般的なP-V線図である。
FIG. 4 is a general P-V diagram showing a change in a cylinder pressure P of an internal combustion engine in a relationship with a cylinder volume V.

【図5】 本発明の実施の形態1において実行される開
弁制御ルーチンの主要部のフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart of a main part of a valve opening control routine executed in the first embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施の形態2で用いられる制動駆動
モードと通常駆動モードを説明するためのタイミングチ
ャートである。
FIG. 6 is a timing chart for explaining a braking drive mode and a normal drive mode used in the second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施の形態2において制動駆動モー
ドが用いられる運転領域を表す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an operating region in which a braking drive mode is used in the second embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施の形態2において実行される駆
動モード決定ルーチンのフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart of a drive mode determination routine executed in the second embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施の形態2において実行される制
動駆動モードルーチンのフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart of a braking drive mode routine executed in the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電磁駆動弁 12 弁体 14 排気ポート 24 ロアスプリング 28 アッパスプリング 34 ロアコア 36 ロアコイル 38 アッパコア 40 アッパコイル 44 駆動制御回路 46 電源 10 Electromagnetically driven valve 12 valve bodies 14 Exhaust port 24 Lower Spring 28 Upper Spring 34 Lower Core 36 Lower coil 38 Upper core 40 upper coil 44 Drive control circuit 46 power

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16K 31/06 310 F16K 31/06 310A (72)発明者 勝間田 正司 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 水田 為俊 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 四重田 啓二 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 小木曽 誠人 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 西田 秀之 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G018 AB09 AB16 BA38 CA12 DA36 DA41 DA45 EA02 EA35 FA01 FA07 GA32 GA37 3G084 BA23 CA09 DA39 FA07 FA33 FA38 3G092 AA11 DA01 DA02 DA07 DF05 DG09 EA01 EA02 FA14 GA17 GA18 HA01Z HE01Z HE03Z 3G301 HA19 JA37 KA08 KA09 KA24 KA25 LA07 LC01 NC02 NE23 PA01Z PE03Z 3H106 DA08 DB02 DC02 EE22 FB04 FB07 KK17 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F16K 31/06 310 F16K 31/06 310A (72) Inventor Shoji Katsuta 1 Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Toyota Auto Car Co., Ltd. (72) Inventor Tamatoshi Mizuta 1 Toyota-cho, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor Keiji Sieda 1 Toyota-cho, Aichi Prefecture Toyota City, Co. Ltd. (72 ) Inventor Makoto Ogiso 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Co., Ltd. (72) Hideyuki Nishida Inventor, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota City, A Toyota Prefecture, F Term (reference) 3G018 AB09 AB16 BA38 CA12 DA36 DA41 DA45 EA02 EA35 FA01 FA07 GA32 GA37 3G084 BA23 CA09 DA39 FA07 FA33 FA38 3G092 AA11 DA01 DA02 DA07 DF05 DG0 9 EA01 EA02 FA14 GA17 GA18 HA01Z HE01Z HE03Z 3G301 HA19 JA37 KA08 KA09 KA24 KA25 LA07 LC01 NC02 NE23 PA01Z PE03Z 3H106 DA08 DB02 DC02 EE22 FB04 FB07 KK17

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気弁を電磁力で開閉させる電磁駆動機
構を備える内燃機関の制御装置であって、 膨張行程から排気行程に移行する過程で排気管圧力と筒
内圧力とが等しくなるクランク角を検知するクランク角
検知手段と、 前記クランク角において前記排気弁が開弁し始めるよう
に前記電磁駆動機構を制御する制御手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
1. A control device for an internal combustion engine comprising an electromagnetic drive mechanism for opening and closing an exhaust valve with an electromagnetic force, wherein a crank angle at which the exhaust pipe pressure and the in-cylinder pressure become equal in the process of transition from an expansion stroke to an exhaust stroke. And a control means for controlling the electromagnetic drive mechanism so that the exhaust valve starts to open at the crank angle.
【請求項2】 前記クランク角検知手段は、内燃機関の
回転数および吸入空気量に基づいて前記クランク角を検
出することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御
装置。
2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the crank angle detection means detects the crank angle based on a rotational speed of the internal combustion engine and an intake air amount.
【請求項3】 吸気弁または排気弁を電磁力で開閉させ
る電磁駆動機構を備える内燃機関の制御装置であって、 前記吸気弁または排気弁が開弁方向に移動する過程で、
前記電磁駆動機構に、その移動を妨げる方向に作用する
制動電磁力を発生させることができ、かつ、内燃機関の
回転数および吸入空気量の少なくとも一方に基づいて前
記制動電磁力の大きさを変化させる制動電磁力発生手段
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. A control device for an internal combustion engine comprising an electromagnetic drive mechanism for opening and closing an intake valve or an exhaust valve with an electromagnetic force, wherein the intake valve or the exhaust valve moves in a valve opening direction,
The electromagnetic drive mechanism can generate a braking electromagnetic force that acts in a direction that hinders its movement, and the magnitude of the braking electromagnetic force is changed based on at least one of the rotational speed of the internal combustion engine and the intake air amount. A control device for an internal combustion engine, comprising: a braking electromagnetic force generating means for controlling the internal combustion engine.
【請求項4】 前記制動電磁力発生手段は、内燃機関の
回転数が高いほど前記制動電磁力が小さくなるように前
記電磁駆動機構を制御する回転数反映手段を備えること
を特徴とする請求項3記載の内燃機関の制御装置。
4. The braking electromagnetic force generating means is provided with a rotation speed reflecting means for controlling the electromagnetic drive mechanism so that the braking electromagnetic force becomes smaller as the rotation speed of the internal combustion engine becomes higher. 3. The control device for an internal combustion engine according to item 3.
【請求項5】 前記制動電磁力発生手段は、内燃機関の
吸入空気量が多量であるほど前記制動電磁力が小さくな
るように前記電磁駆動機構を制御する空気量反映手段を
備えることを特徴とする請求項3または4記載の内燃機
関の制御装置。
5. The braking electromagnetic force generating means is provided with an air amount reflecting means for controlling the electromagnetic drive mechanism such that the braking electromagnetic force becomes smaller as the intake air amount of the internal combustion engine increases. The control device for an internal combustion engine according to claim 3 or 4.
【請求項6】 前記制動電磁力発生手段は、内燃機関の
回転数が所定回転数以下である場合にのみ、前記制動電
磁力を発生させることを特徴とする請求項3乃至5の何
れか1項記載の内燃機関の制御装置。
6. The braking electromagnetic force generating means generates the braking electromagnetic force only when the number of revolutions of the internal combustion engine is equal to or lower than a predetermined number of revolutions. A control device for an internal combustion engine according to the item.
【請求項7】 前記制動電磁力発生手段は、内燃機関の
吸入空気量が所定量以下である場合にのみ、前記制動電
磁力を発生させることを特徴とする請求項3乃至6の何
れか1項記載の内燃機関の制御装置。
7. The braking electromagnetic force generating means generates the braking electromagnetic force only when the intake air amount of the internal combustion engine is equal to or less than a predetermined amount. A control device for an internal combustion engine according to the item.
【請求項8】 前記電磁駆動機構は、開閉させるべき弁
を閉弁方向に付勢する電磁力を発生する閉弁電磁力発生
機構と、前記弁を開弁方向に付勢する開弁電磁力発生機
構と、前記弁を中立位置に付勢する弾性力を発生する弾
性力発生機構と、を含むことを特徴とする請求項1乃至
7の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
8. The electromagnetic drive mechanism includes a valve closing electromagnetic force generating mechanism that generates an electromagnetic force that biases a valve to be opened and closed in a valve closing direction, and a valve opening electromagnetic force that biases the valve in a valve opening direction. 8. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising: a generation mechanism and an elastic force generation mechanism that generates an elastic force that urges the valve to a neutral position.
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