JP2004324495A - Controller for electromagnetic drive valve - Google Patents
Controller for electromagnetic drive valve Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004324495A JP2004324495A JP2003118955A JP2003118955A JP2004324495A JP 2004324495 A JP2004324495 A JP 2004324495A JP 2003118955 A JP2003118955 A JP 2003118955A JP 2003118955 A JP2003118955 A JP 2003118955A JP 2004324495 A JP2004324495 A JP 2004324495A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- armature
- current
- valve
- electromagnetically driven
- electromagnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁駆動弁の制御装置に係り、特に、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の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、特開2001−317380号公報に開示されているように、電磁駆動弁を用いた吸気弁または排気弁の電磁駆動機構が知られている。従来の電磁駆動弁は、電磁コイルによる電磁力とスプリングによるバネ力とによって吸排気弁を駆動するものであり、アッパコイルとロアコイルのほぼ中間に、弁軸に固定されたアーマチャを備えている。アッパコイルおよびロアコイルには、駆動制御回路が接続されている。このような構成によれば、駆動制御回路がアッパコイルに電流を流通させることにより、弁体を全閉方向に引き寄せる電磁力を発生させ、また、駆動制御回路がロアコイルに電流を流通させることにより、弁体を全開方向に引き寄せる電磁力を発生させることができる。
【0003】
上記の電磁駆動弁において、アッパコイルの保持電流が遮断されると、弁体はバネ力により全開方向へ移動する。通常は摺動損失等のロスがあるため、バネ力のみでは弁体が全開位置には達しない。この場合は、上記のロス分が補われるようにロアコアに電磁力を発生させることにより、弁体を全開位置まで移動させることが可能となる。しかし、内燃機関の運転状態によっては弁体前後の圧力差等の影響で弁体の開弁時に、損失分を超える外力が弁体に加わることがある。この場合、ロアコイルが無通電状態に維持されても、アッパコアを離れたアーマチャがロアコアに衝突する事態が生ずる。
【0004】
上記従来の電磁駆動弁は、このような事態の発生を防ぐため、アーマチャとロアコアとの衝突が予測される状況下では、アーマチャがアッパコアからロアコアに向かって変位する際の動作を抑制するための抑制電流をアッパコイルに流通させることとしている。このような抑制電流により、アーマチャがロアコアへ向かう際の速度が適当に抑えられれば、開弁時の衝撃を和らげて内燃機関の振動や騒音を低減させることができる。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−317380号公報
【特許文献2】
特開2000−291821号公報
【特許文献3】
特開2002−188470号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電磁駆動弁において、アーマチャを全閉位置から全開位置に移動させる際には、まず、アッパコイルへの通電が停止される。アッパコイルを流れる電流は、その通電停止が指令された後も、逆起電力の影響で即座には消滅しない。アーマチャは、その後、アッパコイルを流れる電流が減少し、アーマチャとアッパコアとの間に作用する電磁力が、スプリングのバネ力より小さくなった時点で開弁方向へ変位し始める。この際、アッパコイルに抑制電流を流通させるタイミングが早過ぎれば電磁力がバネ力を下回らず、アーマチャがアッパコアから離れない事態が生ずる。これに対して、抑制電流の流通タイミングが遅過ぎれば、その流通開始時点においてアーマチャとアッパコアとの間に過大な距離が発生し、アーマチャの離脱速度を抑制するに足る電磁力を得ることができない。
【0007】
このため、アーマチャの離脱速度を抑制するために、アッパコイルに抑制電流を指示する場合は、その抑制電流をいかなるタイミングで流通させ始めるかが極めて重要である。このような要求に反して、上記従来の電磁駆動弁では、抑制電流を流通させ始めるタイミングについての考慮が十分にされていなかった。この点、上記従来の機構は、アーマチャの離脱速度を適正に制御する手法において、未だ検討の余地を残すものであった。
【0008】
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あり、アーマチャの離脱速度を抑制する抑制電流を適切なタイミングで流通させることにより、電磁駆動弁の動作に伴う振動や騒音を効果的に低減させることのできる電磁駆動弁の制御装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、上記の目的を達成するため、一対の電磁石の間を往復運動するアーマチャを有する電磁駆動弁の制御装置であって、
前記一方の電磁石から前記アーマチャが離脱する時点を検知する離脱開始検知手段と、
前記アーマチャの離脱が検知された時点で、前記一方の電磁石に対して前記アーマチャの離脱速度を抑制するための抑制電流を流通させる抑制電流指示手段と、
を備えることを特徴とする。
【0010】
また、第2の発明は、第1の発明記載の電磁駆動弁の制御装置であって、
前記電磁石を流れる電流を計測する電流計測手段を備え、
前記離脱開始検知手段は、前記電磁石に対する電力供給が停止された後、前記電流が第一の所定値を下回り、更に第二の所定値を上回った時点で、前記アーマチャの離脱開始を検知することを特徴とする。
【0011】
また、第3の発明は、第1の発明記載の電磁駆動弁の制御装置であって、
前記電磁石を流れる電流を所定時間毎に計測する電流計測手段を備え、
前記離脱開始検知手段は、前記電磁石に対する電力供給が停止された後、前記電流計測手段によって、前回の計測値より大きな電流が計測された時点で、前記アーマチャの離脱開始を検知することを特徴とする。
【0012】
また、第4の発明は、第1の発明記載の電磁駆動弁の制御装置であって、
前記電磁石を流れる電流を計測する電流計測手段と、
前記電磁石に対する電力供給が停止された後に、当該電磁石を流れた電流を積算する電流積算手段とを備え、
前記離脱開始検知手段は、前記電流の積算値が所定の基準値を上回った時点で、前記アーマチャの離脱開始を検知することを特徴とする。
【0013】
【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。
【0014】
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1で用いられる電磁駆動弁10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、あるいは弁座16から離座することにより排気ポート14が開閉される。
【0015】
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。
【0016】
弁軸18の上端部には、アッパリテーナ26が固定されている。アッパリテーナ26の上方には、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。アジャスタ30には、弁軸18の変位を検出するためのリフトセンサ32が取り付けられている。
【0017】
弁軸18には、さらに、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34が固定されている。アーマチャ34の下方には、ロアコア36およびロアコイル38が配置されている。また、アーマチャ34の上方には、アッパコア40およびアッパコイル42が配置されている。
【0018】
ロアコイル38およびアッパコイル42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38およびアッパコイル42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。
【0019】
図1は、ロアコイル38およびアッパコイル42のいず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34がほぼロアコア36とアッパコア40との中央に位置し、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。
【0020】
電磁駆動弁10は、ロアコイル38に適当な励磁電流が供給されると、アーマチャ34をロアコア36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38への通電が停止されると、アーマチャ34は、ロアスプリング24およびアッパスプリング28のバネ力により、アッパコア40の近傍まで変位する。アーマチャ34がアッパコア40に近接するタイミングでアッパコイル42に励磁電流を供給すると、アーマチャ34をアッパコア40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42側とロアコイル38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。
【0021】
図2は、電磁駆動弁10において、アーマチャ34がアッパスプリング28およびロアスプリング24のバネ力のみに従って動作する際の速度と変位との関係を示す。この図において、アーマチャ速度は、アーマチャ34が変位ゼロの位置(閉弁位置)から最大リフトの位置(開弁位置)に向かって移動する際に正となり、その逆の場合に負の値を示すように描かれている。
【0022】
図2において、実線で示す曲線は、電磁駆動弁10の可動系がバネ力以外に何ら外力を受けない場合に実現される関係を示す。この場合、アーマチャ速度は、アーマチャ34が閉弁位置から開弁位置に向かって移動する際に、その中間点において最大値となり、アーマチャ34が閉弁位置に到達すると共にゼロとなる。アーマチャ34が、このような関係を満たして開弁位置と閉弁位置との間を往復運動するとすれば、ロアコイル38およびアッパコイル42にアーマチャ34を保持するために必要な電流(保持電流)だけを供給すれば、電磁駆動弁10を作動させることができる。また、この場合は、アーマチャ34がロアコア36やアッパコア40に到達する際に大きな衝撃を生じないため、振動や騒音の発生も最小限に抑えることができる。このため、アーマチャ速度とアーマチャ変位との関係としては、図2中に実線で示す関係が理想的である。
【0023】
現実の使用環境下では、電磁駆動弁10の可動系には、弁軸18とバルブガイド20との間に生ずる摺動摩擦力や、弁体12の前後差圧に起因する付勢力が作用する。ここで、これらの外力が電磁駆動弁10の可動系に対してする仕事の合計をΔEとする。図2中にΔE<0なる不等号と共に破線で示した曲線は、電磁駆動弁10の可動系に対して作用する外力が負の仕事をする場合の関係を示している。この曲線が示す通り、可動系に対して作用する外力が負の仕事をする場合は、閉弁位置を離れたアーマチャ34の速度は、アーマチャ34が開弁位置に到達する前にゼロとなる。
【0024】
電磁駆動弁10においては、アーマチャ34が開弁位置に向かって動作している間にロアコイル38に対して適当な励磁電流を供給することにより、アーマチャ34の速度を高めることが可能である。つまり、電磁駆動弁10においては、ロアコイル38に適当な励磁電流を供給することにより、図2中にΔE<0を付して示した関係を、同図中に実線で示した理想的な関係に修正することが可能である。そして、このような修正を行うことにより、振動や騒音を十分に抑制した理想的な状態で、電磁駆動弁10の動作を継続させることができる。
【0025】
図2中にΔE>0なる不等号と共に破線で示した曲線は、電磁駆動弁10の可動系に対して作用する外力が正の仕事をする場合の関係を示している。この曲線が示す通り、可動系に対して作用する外力が正の仕事をする場合は、閉弁位置を離れたアーマチャ34は、その速度がゼロとなる前に開弁位置に到達する。このような事態は、例えば、無負荷あるいは軽負荷運転中など、弁体12(排気弁)の開弁時に筒内圧が負圧となるような環境下で発生する。
【0026】
アーマチャ34が、その速度がゼロとなる前に開弁位置、つまり、ロアコア36と接する位置に到達するとすれば、その到達の時点において大きな振動や騒音を発生する。このような振動や騒音は、内燃機関の静粛性確保等の観点より発生しないことが望ましい。したがって、電磁駆動弁10に対して作用する外力が正の仕事をする場合は、アーマチャ34が開弁位置に到達するまでにその速度を下げること、より好ましくは、図2中にΔE>0を付して示した関係が、同図中に実線で示した理想的な関係と一致するように、アーマチャ34の変位と速度の関係が修正されることが望ましい。
【0027】
電磁駆動弁10において、ロアコア36およびロアコイル38は、アーマチャ34を引き寄せる方向の電磁力、つまり、アーマチャ34の速度を高める方向の電磁力を発生することはできるが、その速度を下げる方向の力を発生することはできない。一方、電磁駆動弁10においては、アーマチャ34が開弁位置に向かって動作している間にアッパコイル42に対して励磁電流を供給することで、アーマチャ34の速度を下げる方向の電磁力を発生することができる。このため、弁体12の開弁時に可動系に対して作用する外力が正の仕事をする場合には、アッパコイル42に対して適当な励磁電流(抑制電流)を流通させて、アーマチャ34の速度を低下させることが有効である。
【0028】
以下、アーマチャ34の速度を低下させるために、アッパコイル42に対して抑制電流を流通させ始めるタイミングについて説明する。
図3は、電磁駆動弁10の開弁時における、アッパコア40とアーマチャ34との距離を時間との関係で表した図を示す。
図3において「開放指示」と記された時点は、駆動制御回路44が、アーマチャ34を開放させるべく、アッパコイル42への通電停止を指示した時点である。アッパコイル42を流通している保持電流は、逆起電力の影響で即座には消滅せず、開放指示があった後に徐々に減少し始める。そして、アーマチャ34は、アーマチャ34とアッパコア40との間に作用する電磁力がスプリング24、28のバネ力より小さくなった時点で、アッパコア40から離脱し始める。
【0029】
この際、電磁力がバネ力を下回らず、アーマチャ34がアッパコア40から離脱し始める前にアッパコイル42に抑制電流が供給されれば、アーマチャ34はアッパコア40から離脱することができない。したがって、抑制電流を流通させる上では、アーマチャ34がアッパコア40から離脱し始めた後に、その電流を発生させることが重要である。
【0030】
図4は、電磁駆動弁10において、アッパコイル42に一定電流値を流通させた場合に、アーマチャ34とアッパコア40との間に作用する電磁力と、それら両者の距離との関係を示す。
図4に示されるように、アーマチャ34とアッパコア40との間に生ずる電磁力は、両者の距離がゼロ、つまり、アーマチャ34がアッパコア40に保持されている場合に最も大きな値となる。そして、アーマチャ34がアッパコア40から離れるにつれ、電磁力は急激に減少する傾向がある。このように、アーマチャ34とアッパコア40との間に作用する電磁力は、アーマチャ34がアッパコア40から離脱する際に、アーマチャ34の微小な変位によって大きく変動する。このため、抑制電流により実効のある電磁力を発生させるためには、アーマチャ34とアッパコア40との間に過大な距離が発生する以前に、その電流を発生させることが重要である。
【0031】
以上説明したように、アーマチャ34の離脱動作を抑制すべくアッパコイル42に対して抑制電流を流通させる際には、そのタイミングが極めて重要である。より具体的には、アーマチャ34がアッパコア40から現実に離脱し始めた時点を検知して、その時点において離脱速度の流通を指示することが重要である。
【0032】
抑制電流を流通させ始めるタイミング、すなわち、アーマチャ34がアッパコアから離脱するタイミングは、十分な適合試験を行って予め設定しておくことも考えられる。しかしながら、アーマチャ34の動作特性は、アーマチャ34とアッパコア40との接触面に形成される油膜の表面張力や、弁軸18とバルブガイド20との間に生ずる摺動摩擦力の影響を受ける。これらの表面張力や摺動摩擦力は、必ずしも一定ではないため、アーマチャ34がアッパコア40から離脱し始めるタイミングには、ばらつきが生ずる。このため、アーマチャ34の離脱タイミングは、作動サイクルごとに正確に検知することが望ましい。
【0033】
既述した通り、本実施の形態の電磁駆動弁10はリフトセンサ32を備えている。このため、アーマチャ34の離脱動作は、リフトセンサ32により検知することも考えられる。しかし、抑制電流により実効ある電磁力を発生させるためには、アーマチャ34がわずかに変位した時点でその離脱を検知する必要がある。このようなアーマチャ34の微小な変位をリフトセンサ32で計測することは困難であり、また、そのような計測を可能とするためには、リフトセンサ32に非常に高い分解能と精度を与えることが必要となる。そこで、本実施形態では、アッパコイル42を流れる電流の変化に着目して、アーマチャ34の離脱タイミング、すなわち、抑制電流の流通を指示すべきタイミングを検知することとした。
【0034】
以下、図5および図6を参照して、アッパコイル42を流れる電流の変化に基づいて、アーマチャ34の離脱を検知する方法について説明する。
図5は、駆動制御回路44がアッパコイル42を駆動するために備えているブリッジ回路の概念図を示す。より具体的には、図5(A)は、アッパコイル42に励磁電流が供給されている状態を示し、図5(B)は、励磁電流の供給が止められた後、アッパコイル42に環流電流が流れている状態を示す。駆動制御回路44は、アッパコイル42を駆動するために図5に示す回路を備えていると共に、ロアコイル38を駆動するために図5に示す回路と同様のブリッジ回路を備えている。
【0035】
図5に示すように、アッパコイル42の駆動回路は、電源ライン48を備えている。電源ライン48には、スイッチ50とダイオード52のカソード端子が接続されている。スイッチ50には、ダイオード56のカソード端子が接続されている。ダイオード56のアノード端子は、グランドライン54に接続されている。グランドライン54には、また、スイッチ58を介してダイオード52のアノード端子が接続されている。スイッチ50とダイオード56とを結ぶ部位と、ダイオード52とスイッチ58とを結ぶ部位との間には、それらを橋渡しするようにアッパコイル42と電流検知器60とが接続されている。駆動制御回路44は、電流検知器60の出力に基づいて、アッパコイル42を流れる電流を検知することができる。
【0036】
駆動制御回路44は、アッパコイル42に励磁電流を流通させる場合は、図5(A)に示されるように、スイッチ50および58を共にON状態とする。この場合、アッパコイル42の駆動回路には、電源ライン48からアッパコイル42を通ってグランドライン54へ抜ける電流が流れる。駆動制御回路44は、例えば、スイッチ50をON状態としたまま、スイッチ58をデューティ制御することによりアッパコイル42を流れる電流を適正な量に制御することができ、アーマチャ34をアッパコア40側に保持すべき期間は、適当な保持電流が維持されるように上記のデューティ制御を行う。
【0037】
駆動制御回路44は、アーマチャ34の開放指示が発生すると、アッパコイル42を流れる保持電流を消滅させるべく、図5(B)に示されるように、スイッチ50および58を共にOFF状態とする。スイッチ50および58がOFFとされた後、アッパコイル42に蓄えられているエネルギが消費されるまで、アッパコイル42には環流電流が流れる。
【0038】
図6は、上述した保持電流と環流電流の値を時間との関係で表した図である。より詳しくは、図6(A)は、アーマチャ34にバネ力による変位が生じないと仮定した場合の電流波形を示す。また、図6(B)は、アーマチャ34にバネ力による変位が生ずる場合の電流波形、つまり、アッパコイル42において現実に生ずる電流波形を示す。
【0039】
開放指示が発せられた後、アーマチャ34がアッパコア40に保持されたまま動かないとすれば、アッパコイル42を流れる環流電流は、図6(A)に示すように単純な減衰傾向を示す。アーマチャ34は、開放指示が発せられた後、現実には、環流電流により生じている電磁力がバネ力より小さくなった時点でロアコア36に向かって動き始める。アーマチャ34がロアコア36に向かって動き始めると、アーマチャ34とアッパコア40との間の磁気抵抗が増加するため、アッパコイル42を貫く磁束が減少する。その結果、アッパコイル42には、磁束の減少を妨げる方向の起電力が生じ、そこを流れる電流が再び増加に転じる。
【0040】
このため、アーマチャ34を流れる環流電流は、現実には、図6(B)に示されるように、開放指示が発せられた後一旦減少し、その後一時的に増加傾向を示す。そして、この場合、アッパコイル42を流れる電流の再上昇は、アーマチャ34が現実にアッパコア40から離脱し始めた時点で発生する。このため、駆動制御回路44は、アッパコイル42を流れる環流電流が、減少傾向から増加傾向に転じる時点を検知することで、アーマチャ34の離脱開始時点を検知することができる。
【0041】
図7は、実施の形態1において、図1に示す駆動制御回路44が上記の原理でアーマチャ34の離脱開始を検知し、適切なタイミングで抑制電流を発生させるために実行する制御ルーチンの主要部のフローチャートである。尚、図7に示す一連の処理は、アッパコイル42に対して保持電流が供給され始めた後に実行されるべき処理である。
図7に示すルーチンでは、まず、アーマチャ34の開放指示が発せられたか否かが判定される(ステップ100)。
その結果、未だ開放指示が発せられていないと判断された場合は、繰り返し上記ステップ100の処理が実行される。この間、アッパコイル42には、保持電流が供給され続ける。一方、アーマチャ34の開放指示が発せられたと判断された場合は、アッパコイル42に対する指示電流がゼロとされる(ステップ102)。上記の如く指示電流がゼロとされると、以後、スイッチ50および58がOFF状態とされ、アッパコイル42に環流電流が流れ始める。
【0042】
上記ステップ102の処理が終わると、次に、アーマチャ34の離脱速度を抑制する必要があるか否かが判定される(ステップ104)。
既に説明したように、アーマチャ34の離脱速度を抑制する必要が生ずるのは、弁体18の開弁時に可動系に対して作用する外力が正の仕事をする場合である。駆動制御回路44は、電磁駆動弁10の可動系に総和が正となる外力ΔEが作用する運転状態を機関回転数と負荷情報との関係で定めたマップを記憶している。本ステップ104では、具体的には、そのマップを参照して離脱速度を抑制する必要があるか否かが判断される。
【0043】
上記ステップ104において、アーマチャ34の離脱速度を抑制する必要がないと判定された場合は、以後、本ルーチンの処理がジャンプされ、通常の手法で電磁駆動弁10の開弁動作が実行される。
【0044】
一方、上記ステップ104において、離脱速度の抑制が必要であると判定された場合は、まず、アッパコイル42を流れる実電流(環流電流)Iが、所定値I1を下回ったか否かが判定される(ステップ106)。
所定値I1は、アーマチャ34がアッパコア40から離脱する直前に環流電流が下回る値として適合等により予め設定された電流値である。このステップ106の処理は、実電流Iが所定値I1を下回ると判定されるまで、繰り返し実行される。
【0045】
上記ステップ106の処理が繰り返された結果、実電流Iが所定値I1を下回ったと判定されると、次に、実電流Iが、所定値I2を上回ったか否かが判定される(ステップ108)。
アーマチャ34の離脱に伴う実電流Iの増加を判定すべく適合等により予め設定された電流値であり、所定値I2は、I2≧I1の関係を満たしている。このステップ108の処理は、実電流Iが所定値I2を上回ると判定されるまで、繰り返し実行される。
【0046】
上記ステップ108の処理により、実電流Iが所定値I2を上回ったことが確認されると、その時点でアーマチャ34の離脱が始まったと判断することができる。図7に示すルーチンでは、この場合、即座に、アッパコイル42に速度抑制電流I3を流通させるべきことが指示される(ステップ110)。
駆動制御回路44には、内燃機関の運転状態と速度抑制電流I3との関係を定めたマップが記憶されている。本ステップ110では、より具体的には、このマップを参照して決定されたI3の流通が指示される。
【0047】
以上説明した通り、図7に示すルーチンによれば、アーマチャ34の離脱速度を抑制する必要のある運転状態では、アーマチャ34がアッパコア40から現実に離脱するタイミングを検知し、そのタイミングで速度抑制電流I3の流通を指示することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、電磁駆動弁10の開弁時の衝撃を和らげて内燃機関の振動や騒音を低減することができる。
【0048】
ところで、上述した実施の形態1においては、所定値I1およびI2をI2≧I1の関係が成立するように設定した上で、アッパコイル42を流れる実電流Iが、所定値I1より小さな値となった後に、所定値I2より大きな値となった場合に環流電流(実電流I)が増加、すなわち、アーマチャ34の離脱を検知することとしているが、その検知手法はこれに限定されるものではない。例えば、上記ステップ106において、実電流IがI1より大きい値からI1以下の値に変化したか否かを判断し、また、上記ステップ108において、実電流IがI2より小さい値からI2以上の値に変化したか否かを判断することとすれば、所定値I1およびI2は、I2≧I1が成立するように設定する他、I2<I1が成立するように設定しても良い。
【0049】
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106および108の処理を実行することにより前記第1の発明に記載の「離脱開始検知手段」が、上記ステップ110の処理を実行することにより前記第1の発明に記載の「抑制電流指示手段」が実現されている。また、上述した実施の形態1においては、所定値I1およびI2が前記第2の発明に記載の「第一の所定値」および「第二の所定値」に、それぞれ相当している。
【0050】
実施の形態2.
次に、図8を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施形態の電磁駆動弁の制御装置は、実施の形態1の構成を用いて、駆動制御回路44に図7に示すルーチンに代えて図8に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【0051】
図8は、本実施形態において、駆動制御回路44が実行する制御ルーチンの主要部のフローチャートである。尚、図8において、上記図7に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【0052】
図8に示す制御ルーチンは、図7に示すルーチンのステップ106〜108の処理が、ステップ112〜120の処理に置き換えられている点を除き、図7に示すルーチンと同一である。すなわち、図8に示すルーチンは、アッパコイル42を流れる環流電流の処理方法が異なる他は図7に示すルーチンと同様である。
【0053】
図8に示すルーチンでは、開放指示が発せられ(ステップ100)、指示電流がゼロとされた後(ステップ102)、ステップ104において、アーマチャ34の離脱速度の抑制が必要であると判定されると、まず、アッパコイル42を流れる実電流(環流電流)IR1が計測される(ステップ112)。
【0054】
次に、実電流IR1が計測されてから所定時間DTが経過したか否かが判定される(ステップ114)。
このステップ114の処理は、所定時間DTが経過したと判定されるまで、繰り返し実行される。
【0055】
上記ステップ114の処理が繰り返された結果、所定時間DTが経過したと判定されると、次に、ステップ112で計測された実電流IR1がオールド値IR2として駆動制御回路44に保存される(ステップ116)。
次に、アッパコイル42を流れる実電流IR1の最新値が計測される(ステップ118)。
【0056】
次いで、最新の実電流IR1(今回の計測値)が、オールド値IR2(前回の計測値)より大きいか否かが判定される(ステップ120)。
その結果、IR1>IR2が成立しないと判定された場合は、再び上記ステップ114以後の処理が繰り返される。そして、上記ステップ120の処理において、IR1>IR2の成立が確認されると、その時点で、実電流I(環流電流)が減少傾向から増加傾向に転じたこと、つまり、アーマチャ34の離脱が始まったことが判断できる。図8に示すルーチンでは、この判断に基づいてステップ110の処理、すなわちアッパコイル42に速度抑制電流I3を流通させるための処理が行われる。
【0057】
以上説明した通り、図8に示すルーチンによれば、所定時間DT毎に最新の実電流IR1と所定時間前の実電流IR2とを比較することにより、実電流Iの減少から増加への反転を直接的に検出することができる。上述した実施の形態1では、所定値I1およびI2を適合等により予め設定しておくことが必要である。図8に示す処理によれば、そのような適合や設定の必要がなく、実電流の変化を直接見ることでアーマチャ34の離脱開始のタイミングを容易かつ正確に検知することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態1のシステムに比して、更に確実に適切なタイミングで抑制電流を発生させることができる。
【0058】
また、上述した実施の形態2においては、アッパコイル42を流れる実電流Iを検出し、その実電流の増加(IR1>IR2の成立)が認められた時点でアーマチャ34の離脱を検知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、アッパコイル42を流れる電流を取り巻く検出コイルを配置し、その検出コイルの出力に基づいてアーマチャ34の離脱を検知することとしても良い。この場合、上記の検出コイルを流れる電流の向きは、アッパコイル42を流れる実電流が減少する場合と増加する場合とで反転する。このため、上記の検出コイルの出力によれば、実電流Iの減少から増加への転換を正確に検出することができる。
【0059】
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120の処理を実行することにより前記第1の発明に記載の「離脱開始検知手段」が、上記ステップ110の処理を実行することにより前記第1の発明に記載の「抑制電流指示手段」がそれぞれ実現されている。また、ここでは、電磁駆動弁44が上記ステップ112および118の処理を実行することにより、前記第3の発明における「電流計測手段」が実現されている。
【0060】
実施の形態3.
次に、図9を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。本実施形態の電磁駆動弁の制御装置は、実施の形態1の構成を用いて、駆動制御回路44に図7に示すルーチンに代えて図9に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【0061】
図9は、本実施形態において、駆動制御回路44が実行する制御ルーチンの主要部のフローチャートである。尚、図9において、上記図7に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【0062】
図9に示すルーチンは、図7に示すルーチンのステップ106〜108が、ステップ122〜130の処理に置き換えられている点を除き、図7に示すルーチンと同一である。すなわち、図9に示すルーチンは、アッパコイル42を流れる環流電流の処理方法が異なる他は図7に示すルーチンと同様である。
【0063】
図9に示すルーチンでは、開放指示が発せられ(ステップ100)、指示電流がゼロとされた後(ステップ102)、ステップ104において、アーマチャ34の離脱速度の抑制が必要であると判定されると、まず、アッパコイル42を流れる実電流(環流電流)IR1が計測される(ステップ122)。
【0064】
次に、実電流IR1が計測されてから所定時間DTが経過したか否かが判定される(ステップ124)。
このステップ124の処理は、所定時間DTが経過したと判定されるまで、繰り返し実行される。
【0065】
上記ステップ124の処理が繰り返された結果、所定時間DTが経過したと判定されると、再び、この所定時間DT経過時点での実電流IR1が計測される(ステップ126)。
そして、上記ステップ124で判定された所定時間DTにおける実電流IR1の積算値ISUMが、駆動制御回路44により算出される(ステップ128)。
【0066】
次に、上記ステップ128において算出された積算値ISUMが、所定の基準値ISMAXより大きいか否かが判定される(ステップ130)。
既述したように、アーマチャ34の離脱開始は、その離脱に伴って実電流Iが増加に転じた時点で判定することができる。開放指示が発せられた後、実電流Iが増加に転ずるまでに流通する積算電流は、ある程度決まった値となる。上記の基準値はそのような積算電流として予め適合等により定められた値である。このため、本ステップ130でISUM>ISMAXが成立しないと判別された場合は、未だアーマチャ34の離脱が起きる時期が到来していないと判断できる。一方、ISUM>ISMAXが成立すると判別された場合は、その離脱が生ずる時期が到来したと判断することができる。
【0067】
上記ステップ130において、ISUM>ISMAXが成立しないと判定された場合は、再び上記ステップ124以後の処理が繰り返される。一方、ISUM>ISMAXの成立が確認されると、その時点で、アーマチャ34の離脱開始が判断できる。図9に示すルーチンでは、この判断に基づいてステップ110の処理が実行される。
【0068】
以上説明した通り、図9に示すルーチンによれば、実電流Iの積算値ISUMと所定の基準値ISMAXとを比較することにより、実電流Iの減少から増加への反転を推定することができる。上述した実施の形態2では、実電流の変化を直接見ることでアーマチャ34の離脱を判断している。このような実電流の変化を用いた計測方法では、ノイズの影響を受け易くなる傾向がある。これに対して、図9に示すルーチンによれば、実電流Iの積算値ISUMを用いているため、ノイズに対して強く、アーマチャ34の離脱タイミングの安定した検知が可能となる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態2のシステムに比して、特にノイズの多い環境での使用時において、更に確実に適切なタイミングで抑制電流を発生させることができる。
【0069】
ところで、上述した実施の形態3においては、実電流Iの時間積分により算出した積算値ISUMを用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、アッパコイル42を流れる実電流(環流電流)Iを積分する積分回路を配置し、その積分回路の出力電圧に基づいてアーマチャ34の離脱を検知することとしても良い。この場合、上記積分回路の出力電圧は、アッパコイル42を流れる実電流Iの時間積分に比例する。このため、上記積分回路の出力によれば、実電流Iの積算値を正確に検出することができる。
【0070】
また、上述した実施の形態1〜3では、電磁駆動弁10が排気弁を駆動する場合に限定されているが、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、本発明は、吸気弁を駆動する電磁駆動弁10の制御に適用しても良い。
また、上述した実施の形態1〜3では、弁体12の開弁時に抑制電流を流通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く、抑制電流は、必要に応じて弁体12の閉弁時に流通させても良い。
【0071】
尚、上述した実施の形態3においては、駆動制御回路44が、上記ステップ130の処理を実行することにより前記第1の発明に記載の「離脱開始検知手段」が、上記ステップ110の処理を実行することにより前記第1の発明に記載の「抑制電流指示手段」がそれぞれ実現されている。また、ここでは、電磁駆動弁44が上記ステップ128の処理を実行することにより前記第4の発明に記載の「電流積算手段」が、上記ステップ122および126の処理を実行することにより前記第4の発明に記載の「電流計測手段」がそれぞれ実現されている。
【0072】
【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。
第1の発明によれば、アーマチャが一方の電磁石から離脱するタイミングを検知し、そのタイミングでアーマチャの離脱速度を抑制するための抑制電流を指示することができる。このため、本発明によれば、電磁駆動弁の動作に伴う振動や騒音を有効に低減させることができる。
【0073】
第2の発明によれば、電磁石を流れる電流が、減少から増加に転じたことを判断することができる。このため、本発明によれば、アーマチャの離脱開始のタイミングを正確に検知することができる。
【0074】
第3の発明によれば、電磁石を流れる電流が、減少から増加に転じたことを直接的に検出することができる。このため、本発明によれば、アーマチャの離脱開始のタイミングを容易かつ正確に検知することができる。
【0075】
第4の発明によれば、電磁石を流れる電流の積算値を所定の基準値と比較することにより、実電流が減少から増加に転じたことを推定することができる。したがって、本発明によれば、ノイズに対して強く、アーマチャの離脱開始のタイミングの安定した検知を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1〜3で用いられる電磁駆動弁の断面図である。
【図2】図1に示す電磁駆動弁において、アーマチャがバネ力のみに従って動作する際の速度と変位との関係を示す。
【図3】図1に示す電磁駆動弁の開弁時における、アッパコアとアーマチャとの距離を時間との関係で表した図を示す。
【図4】図1に示す電磁駆動弁において、アーマチャとアッパコアとの間に作用する電磁力と、それら両者の距離との関係を示す。
【図5】図1に示す駆動制御回路がアッパコイルまたはロアコイルを駆動するために備えているブリッジ回路の概念図を示す。
【図6】図1に示す電磁駆動弁において、アッパコイルまたはロアコイルを流通する保持電流と環流電流の値を時間との関係で表した図である。
【図7】本発明の実施の形態1において実行される制御ルーチンの主要部のフローチャートである。
【図8】本発明の実施の形態2において実行される制御ルーチンの主要部のフローチャートである。
【図9】本発明の実施の形態3において実行される制御ルーチンの主要部のフローチャートである。
【符号の説明】
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
36 ロアコア
38 ロアコイル
40 アッパコア
42 アッパコイル
44 駆動制御回路
46 電源[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for an electromagnetically driven valve, and more particularly, to a control device for 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.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-317380, an electromagnetic drive mechanism of an intake valve or an exhaust valve using an electromagnetic drive valve is known. A conventional electromagnetically driven valve drives an intake / exhaust valve by an electromagnetic force of an electromagnetic coil and a spring force of a spring, and has an armature fixed to a valve shaft almost in the middle between the upper coil and the lower coil. A drive control circuit is connected to the upper coil and the lower coil. According to such a configuration, the drive control circuit causes an electric current to flow through the upper coil, thereby generating an electromagnetic force that draws the valve element in the fully closed direction, and the drive control circuit causes the current to flow through the lower coil, It is possible to generate an electromagnetic force that draws the valve element in the fully open direction.
[0003]
In the above-mentioned electromagnetically driven valve, when the holding current of the upper coil is interrupted, the valve body moves in the fully open direction by the spring force. Normally, since there is a loss such as a sliding loss, the valve body does not reach the fully open position only by the spring force. In this case, it is possible to move the valve element to the fully open position by generating an electromagnetic force in the lower core so as to compensate for the loss. However, depending on the operation state of the internal combustion engine, an external force exceeding the loss may be applied to the valve body when the valve body is opened due to the pressure difference between the front and rear of the valve body. In this case, even if the lower coil is kept in a non-energized state, the armature that has left the upper core may collide with the lower core.
[0004]
In order to prevent such a situation from occurring, the above-described conventional electromagnetically driven valve is designed to suppress an operation when the armature is displaced from the upper core toward the lower core under a situation where a collision between the armature and the lower core is predicted. The suppression current is passed through the upper coil. If the speed at which the armature moves toward the lower core is appropriately suppressed by such a suppression current, the shock at the time of opening the valve can be reduced, and the vibration and noise of the internal combustion engine can be reduced.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-317380 A
[Patent Document 2]
JP-A-2000-291821
[Patent Document 3]
JP-A-2002-188470
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the electromagnetically driven valve, when the armature is moved from the fully closed position to the fully opened position, first, the energization to the upper coil is stopped. The current flowing through the upper coil does not disappear immediately due to the back electromotive force even after the stoppage of the current is commanded. Thereafter, the armature starts to be displaced in the valve opening direction when the current flowing through the upper coil decreases and the electromagnetic force acting between the armature and the upper core becomes smaller than the spring force of the spring. At this time, if the timing at which the suppression current flows through the upper coil is too early, the electromagnetic force will not fall below the spring force, and the armature will not leave the upper core. On the other hand, if the flow timing of the suppression current is too late, an excessive distance occurs between the armature and the upper core at the time of the start of the flow, and it is not possible to obtain an electromagnetic force sufficient to suppress the detachment speed of the armature. .
[0007]
For this reason, when a suppression current is instructed to the upper coil in order to suppress the detachment speed of the armature, it is extremely important at what timing the suppression current starts to flow. Contrary to such a demand, in the above-described conventional electromagnetically driven valve, the timing of starting the flow of the suppression current has not been sufficiently considered. In this regard, the above-described conventional mechanism still leaves room for study in a method of appropriately controlling the detachment speed of the armature.
[0008]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and suppresses the vibration and noise accompanying the operation of the electromagnetically driven valve by flowing a suppression current that suppresses the detachment speed of the armature at an appropriate timing. An object of the present invention is to provide a control device for an electromagnetically driven valve that can be effectively reduced.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A first invention is a control device for an electromagnetically driven valve having an armature that reciprocates between a pair of electromagnets in order to achieve the above object,
Detachment start detecting means for detecting the time when the armature is detached from the one electromagnet,
At the time when the detachment of the armature is detected, a suppression current instructing means for flowing a suppression current for suppressing the detachment speed of the armature to the one electromagnet,
It is characterized by having.
[0010]
Further, a second invention is a control device for an electromagnetically driven valve according to the first invention,
A current measuring means for measuring a current flowing through the electromagnet,
The detachment start detecting means, after the power supply to the electromagnet is stopped, detects the detachment start of the armature when the current falls below a first predetermined value and further exceeds a second predetermined value. It is characterized by.
[0011]
A third invention is a control device for an electromagnetically driven valve according to the first invention,
A current measuring unit that measures a current flowing through the electromagnet at predetermined time intervals,
The detachment start detecting means, after the power supply to the electromagnet is stopped, detects the detachment start of the armature at the time when a current larger than a previous measurement value is measured by the current measuring means. I do.
[0012]
A fourth invention is a control device for an electromagnetically driven valve according to the first invention,
Current measuring means for measuring a current flowing through the electromagnet,
After the power supply to the electromagnet is stopped, a current integrating means for integrating the current flowing through the electromagnet,
The detachment start detecting means detects a start of detachment of the armature when the integrated value of the current exceeds a predetermined reference value.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Elements common to the drawings are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0014]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a sectional view of an electromagnetically driven
The electromagnetically driven
[0015]
The
[0016]
An
[0017]
An armature 34 made of a magnetic material is fixed to the
[0018]
A
[0019]
FIG. 1 shows a state in which the exciting current is not supplied to either the lower coil 38 or the
[0020]
When an appropriate exciting current is supplied to the lower coil 38, the electromagnetically driven
[0021]
FIG. 2 shows the relationship between the speed and displacement when the armature 34 operates only according to the spring force of the
[0022]
In FIG. 2, a curve shown by a solid line shows a relationship realized when the movable system of the electromagnetically driven
[0023]
In an actual use environment, a sliding frictional force generated between the
[0024]
In the electromagnetically driven
[0025]
In FIG. 2, a curve shown by a broken line together with an inequality of ΔE> 0 indicates a relationship when the external force acting on the movable system of the electromagnetically driven
[0026]
If the armature 34 reaches the valve opening position before the speed becomes zero, that is, the position in contact with the lower core 36, large vibration and noise are generated at the time of the arrival. It is desirable that such vibrations and noises are not generated from the viewpoint of ensuring quietness of the internal combustion engine. Therefore, when the external force acting on the electromagnetically driven
[0027]
In the electromagnetically driven
[0028]
Hereinafter, the timing at which the suppression current starts to flow to the
FIG. 3 is a diagram showing the distance between the
In FIG. 3, the time point indicated as “open instruction” is the time point at which the
[0029]
At this time, if the electromagnetic force does not fall below the spring force and the suppression current is supplied to the
[0030]
FIG. 4 shows the relationship between the electromagnetic force acting between the armature 34 and the
As shown in FIG. 4, the electromagnetic force generated between the armature 34 and the
[0031]
As described above, when a suppression current is passed to the
[0032]
The timing at which the suppression current starts to flow, that is, the timing at which the armature 34 separates from the upper core may be set in advance by performing a sufficient conformity test. However, the operating characteristics of the armature 34 are affected by the surface tension of the oil film formed on the contact surface between the armature 34 and the
[0033]
As described above, the electromagnetically driven
[0034]
Hereinafter, a method of detecting detachment of the armature 34 based on a change in the current flowing through the
FIG. 5 is a conceptual diagram of a bridge circuit provided for the
[0035]
As shown in FIG. 5, the drive circuit of the
[0036]
When the excitation current flows through the
[0037]
When an instruction to open the armature 34 is issued, the
[0038]
FIG. 6 is a diagram showing the values of the holding current and the circulating current described above in relation to time. More specifically, FIG. 6A shows a current waveform when it is assumed that the armature 34 is not displaced by a spring force. FIG. 6B shows a current waveform when the armature 34 is displaced by a spring force, that is, a current waveform actually generated in the
[0039]
Assuming that the armature 34 is not moved while being held by the
[0040]
For this reason, the circulating current flowing through the armature 34 actually decreases temporarily after the release instruction is issued, and then temporarily increases, as shown in FIG. 6B. In this case, the current flowing through the
[0041]
FIG. 7 shows a main part of a control routine executed by the
In the routine shown in FIG. 7, first, it is determined whether or not an instruction to open the armature 34 has been issued (step 100).
As a result, when it is determined that the opening instruction has not been issued yet, the processing of
[0042]
When the processing in
As described above, it is necessary to suppress the detachment speed of the armature 34 when the external force acting on the movable system at the time of opening the
[0043]
If it is determined in
[0044]
On the other hand, if it is determined in
Predetermined value I 1 Is a current value set in advance by adaptation or the like as a value at which the circulating current is lower immediately before the armature 34 separates from the
[0045]
As a result of repeating the processing of
It is a current value set in advance by adaptation or the like to determine an increase in the actual current I due to the detachment of the armature 34, and the predetermined value I 2 Is I 2 ≧ I 1 Meet the relationship. In the process of
[0046]
As a result of the processing in
The
[0047]
As described above, according to the routine shown in FIG. 7, in the operation state in which the release speed of the armature 34 needs to be suppressed, the timing at which the armature 34 actually leaves the
[0048]
By the way, in Embodiment 1 described above, the predetermined value I 1 And I 2 To I 2 ≧ I 1 Is established so that the actual current I flowing through the
[0049]
In the first embodiment described above, the
[0050]
Embodiment 2 FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The control device for the electromagnetically driven valve according to the present embodiment can be realized by using the configuration of the first embodiment and causing the
[0051]
FIG. 8 is a flowchart of a main part of a control routine executed by the
[0052]
The control routine shown in FIG. 8 is the same as the routine shown in FIG. 7 except that the processing of
[0053]
In the routine shown in FIG. 8, after the release instruction is issued (step 100) and the instruction current is reduced to zero (step 102), if it is determined in
[0054]
Next, the actual current IR 1 It is determined whether or not a predetermined time DT has elapsed from the measurement of (Step 114).
The process of
[0055]
If it is determined that the predetermined time DT has elapsed as a result of repeating the processing of
Next, the actual current IR flowing through the
[0056]
Next, the latest real current IR 1 (This measurement value) is the old value IR 2 It is determined whether the value is larger than (previous measurement value) (step 120).
As a result, IR 1 > IR 2 Is determined not to be established, the processing after
[0057]
As described above, according to the routine shown in FIG. 8, the latest actual current IR 1 And the actual current IR before a predetermined time 2 Can be directly detected as an inversion of the actual current I from a decrease to an increase. In the first embodiment described above, the predetermined value I 1 And I 2 Must be set in advance by adaptation or the like. According to the processing shown in FIG. 8, there is no need for such adaptation or setting, and it is possible to easily and accurately detect the timing at which the armature 34 starts to separate by directly observing the change in the actual current. For this reason, according to the system of the present embodiment, the suppression current can be more reliably generated at an appropriate timing as compared with the system of the first embodiment.
[0058]
In the second embodiment, the actual current I flowing through the
[0059]
In the second embodiment described above, the
[0060]
Embodiment 3 FIG.
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The control device for an electromagnetically driven valve according to the present embodiment can be realized by using the configuration of the first embodiment and causing the
[0061]
FIG. 9 is a flowchart of a main part of a control routine executed by the
[0062]
The routine shown in FIG. 9 is the same as the routine shown in FIG. 7 except that steps 106 to 108 of the routine shown in FIG. That is, the routine shown in FIG. 9 is the same as the routine shown in FIG. 7 except that the method of processing the circulating current flowing through the
[0063]
In the routine shown in FIG. 9, an opening instruction is issued (step 100), and after the instruction current is set to zero (step 102), if it is determined in
[0064]
Next, the actual current IR 1 It is determined whether or not a predetermined time DT has elapsed since the measurement of (Step 124).
The process of
[0065]
If it is determined that the predetermined time DT has elapsed as a result of repeating the processing of
Then, the actual current IR during the predetermined time DT determined in
[0066]
Next, the integrated value I calculated in the
As described above, the start of the separation of the armature 34 can be determined at the time when the actual current I starts to increase with the separation. After the opening instruction is issued, the integrated current flowing until the actual current I starts to increase has a certain value. The above-described reference value is a value that is determined in advance by adaptation or the like as such an integrated current. Therefore, in this
[0067]
In
[0068]
As described above, according to the routine shown in FIG. SUM And predetermined reference value IS MAX By comparing with the above, it is possible to estimate the inversion of the actual current I from a decrease to an increase. In the above-described second embodiment, the detachment of the armature 34 is determined by directly looking at the change in the actual current. Such a measurement method using a change in the actual current tends to be easily affected by noise. On the other hand, according to the routine shown in FIG. SUM Is used, it is strong against noise, and stable detection of the detachment timing of the armature 34 is possible. Therefore, according to the system of the present embodiment, compared to the system of the second embodiment, it is possible to more reliably generate the suppression current at an appropriate timing when used in a noisy environment.
[0069]
In the third embodiment, the integrated value I calculated by the time integration of the actual current I is used. SUM However, the present invention is not limited to this. For example, an integration circuit for integrating the actual current (recirculation current) I flowing through the
[0070]
Further, in the above-described first to third embodiments, the case where the electromagnetically driven
Further, in the above-described first to third embodiments, the suppression current is caused to flow when the
[0071]
In the third embodiment described above, the
[0072]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
According to the first aspect, it is possible to detect a timing at which the armature separates from one of the electromagnets, and to instruct a suppression current for suppressing the separation speed of the armature at that timing. Therefore, according to the present invention, it is possible to effectively reduce the vibration and noise caused by the operation of the electromagnetically driven valve.
[0073]
According to the second aspect, it is possible to determine that the current flowing through the electromagnet has changed from decreasing to increasing. For this reason, according to the present invention, it is possible to accurately detect the timing at which the armature is released.
[0074]
According to the third aspect, it is possible to directly detect that the current flowing through the electromagnet has changed from decreasing to increasing. For this reason, according to the present invention, it is possible to easily and accurately detect the timing at which the armature is released.
[0075]
According to the fourth aspect, by comparing the integrated value of the current flowing through the electromagnet with the predetermined reference value, it can be estimated that the actual current has changed from decreasing to increasing. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize stable detection of the armature separation start timing, which is resistant to noise.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of an electromagnetically driven valve used in Embodiments 1 to 3 of the present invention.
FIG. 2 shows a relationship between speed and displacement when the armature operates only according to a spring force in the electromagnetically driven valve shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a distance between the upper core and the armature in relation to time when the electromagnetically driven valve shown in FIG. 1 is opened.
FIG. 4 shows a relationship between an electromagnetic force acting between the armature and the upper core and a distance between the two in the electromagnetically driven valve shown in FIG.
FIG. 5 is a conceptual diagram of a bridge circuit provided for the drive control circuit shown in FIG. 1 to drive the upper coil or the lower coil.
FIG. 6 is a diagram showing values of a holding current flowing through an upper coil or a lower coil and a circulating current in the electromagnetically driven valve shown in FIG. 1 in relation to time.
FIG. 7 is a flowchart of a main part of a control routine executed in the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart of a main part of a control routine executed in a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart of a main part of a control routine executed in a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Electromagnetic drive valve
12 valve body
14 Exhaust port
24 Lower spring
28 Upper spring
36 Lower core
38 Lower coil
40 upper core
42 upper coil
44 Drive control circuit
46 power supply
Claims (4)
前記一方の電磁石から前記アーマチャが離脱する時点を検知する離脱開始検知手段と、
前記アーマチャの離脱が検知された時点で、前記一方の電磁石に対して前記アーマチャの離脱速度を抑制するための抑制電流を流通させる抑制電流指示手段と、
を備えることを特徴とする電磁駆動弁の制御装置。A control device for an electromagnetically driven valve having an armature that reciprocates between a pair of electromagnets,
Detachment start detecting means for detecting the time when the armature is detached from the one electromagnet,
At the time when the detachment of the armature is detected, a suppression current instructing means for flowing a suppression current for suppressing the detachment speed of the armature to the one electromagnet,
A control device for an electromagnetically driven valve, comprising:
前記離脱開始検知手段は、前記電磁石に対する電力供給が停止された後、前記電流が第一の所定値を下回り、更に第二の所定値を上回った時点で、前記アーマチャの離脱開始を検知することを特徴とする請求項1記載の電磁駆動弁の制御装置。A current measuring means for measuring a current flowing through the electromagnet,
The detachment start detecting means, after the power supply to the electromagnet is stopped, detects the detachment start of the armature when the current falls below a first predetermined value and further exceeds a second predetermined value. The control device for an electromagnetically driven valve according to claim 1, wherein:
前記離脱開始検知手段は、前記電磁石に対する電力供給が停止された後、前記電流計測手段によって、前回の計測値より大きな電流が計測された時点で、前記アーマチャの離脱開始を検知することを特徴とする請求項1記載の電磁駆動弁の制御装置。A current measuring unit that measures a current flowing through the electromagnet at predetermined time intervals,
The detachment start detecting means, after the power supply to the electromagnet is stopped, detects the detachment start of the armature at the time when a current larger than a previous measurement value is measured by the current measuring means. The control device for an electromagnetically driven valve according to claim 1.
前記電磁石に対する電力供給が停止された後に、当該電磁石を流れた電流を積算する電流積算手段とを備え、
前記離脱開始検知手段は、前記電流の積算値が所定の基準値を上回った時点で、前記アーマチャの離脱開始を検知することを特徴とする請求項1記載の電磁駆動弁の制御装置。Current measuring means for measuring a current flowing through the electromagnet,
After the power supply to the electromagnet is stopped, a current integrating means for integrating the current flowing through the electromagnet,
2. The control device for an electromagnetically driven valve according to claim 1, wherein the separation start detecting means detects the separation start of the armature when the integrated value of the current exceeds a predetermined reference value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003118955A JP2004324495A (en) | 2003-04-23 | 2003-04-23 | Controller for electromagnetic drive valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003118955A JP2004324495A (en) | 2003-04-23 | 2003-04-23 | Controller for electromagnetic drive valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004324495A true JP2004324495A (en) | 2004-11-18 |
Family
ID=33498349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003118955A Pending JP2004324495A (en) | 2003-04-23 | 2003-04-23 | Controller for electromagnetic drive valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004324495A (en) |
Cited By (1)
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 |
-
2003
- 2003-04-23 JP JP2003118955A patent/JP2004324495A/en active Pending
Cited By (1)
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3465568B2 (en) | Electromagnetic drive valve control device for internal combustion engine | |
EP0810350B1 (en) | Method of detecting fault in electromagnetically-actuated intake or exhaust valve | |
JP4281246B2 (en) | Engine valve drive control device | |
JP2001059430A (en) | Control device for electromagnetic driving intake/ exhaust valve | |
JP4803882B2 (en) | Electromagnetic actuator controller | |
JP4642244B2 (en) | Electromagnetic actuator controller | |
US6549390B1 (en) | Actuator controller | |
US6634327B2 (en) | Apparatus and method for detecting change of neutral position of valve of electromagnetic valve actuation system, and apparatus and method for controlling the valve | |
JPH1181940A (en) | Solenoid valve driving device | |
JPH09320841A (en) | Controller for electromagnetic actuator | |
JP2004324495A (en) | Controller for electromagnetic drive valve | |
JP4688922B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
US20100133456A1 (en) | Actuation device, valve means and operating method | |
JP2000008894A (en) | Controller for electromagnetic driving valve | |
JP2002238288A (en) | Fault control apparatus of displacement sensor | |
JP3767015B2 (en) | Abnormality detection method for electromagnetically driven valve for intake and exhaust | |
JP4306013B2 (en) | Electromagnetic drive device for internal combustion engine | |
JP2002309991A (en) | Fuel injection device and control method for fuel injection valve | |
JP3424426B2 (en) | Electromagnetic valve drive for internal combustion engine | |
JP4380425B2 (en) | Control device for electromagnetically driven valve | |
JP2002267038A (en) | Control device of solenoid valve | |
JP3629963B2 (en) | Current controller for electromagnetically driven valve | |
JP2002231528A (en) | Electromagnetic actuator control device | |
JP2005012898A (en) | Control of valve system of electromagnetic drive type | |
JP4066213B2 (en) | Control device for electromagnetically driven valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060315 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080303 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080304 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080701 |