JP4380425B2 - Control device for electromagnetically driven valve - Google Patents

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Description

この発明は、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。   The present invention relates to an electromagnetically driven valve control device, and more particularly to an electromagnetically driven valve control device that drives a valve body that functions as an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine with an electromagnetic force.

従来、例えば、特開平１１−２９４２０９号公報には、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が開示されている。従来の電磁駆動弁は、電磁石が発する電磁力とスプリングのバネ力とによって弁体を駆動するものであり、一対の電磁石のほぼ中間に、弁軸に固定されたアーマチャを備えている。このような構成によれば、一対の電磁石に交互に適当な励磁電流を流通させることにより、弁体を開閉動作させることができる。   Conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-294209 discloses 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. A conventional electromagnetically driven valve drives a valve body by an electromagnetic force generated by an electromagnet and a spring force of a spring, and includes an armature fixed to a valve shaft substantially in the middle of a pair of electromagnets. According to such a configuration, the valve body can be opened and closed by allowing an appropriate excitation current to flow alternately through the pair of electromagnets.

電磁駆動弁を備える内燃機関において、現実の運転状況下では、スプリングのバネ力等の経時変化に起因して、或いは何らかの外乱が作用することで、電磁駆動弁が正常な開閉動作を実行できないことがある。すなわち、一方の電磁石から開放されたアーマチャが他方の電磁石に正常に吸引されないという現象（以下「脱調」と称す）が生ずることがある。   In an internal combustion engine equipped with an electromagnetically driven valve, under actual operating conditions, the electromagnetically driven valve cannot perform a normal opening / closing operation due to a change over time such as the spring force of the spring or due to some disturbance. There is. That is, there may occur a phenomenon that the armature released from one electromagnet is not normally attracted to the other electromagnet (hereinafter referred to as “step-out”).

上記従来の電磁駆動弁では、開弁動作中の弁体（排気弁）の脱調が検知された場合には、直ちに当該弁体と連動するアーマチャを閉弁位置に復帰させることとし、かつ、その復帰処理が完了するまでの間、同一気筒内の他の全ての弁体を閉弁状態に保持することとしている。そして、上記復帰処理が完了した後に到来する排気弁の開弁タイミングから通常の開閉動作を再開させることとしている。このような処理によれば、脱調発生時に、排気ガスが排気管から吸気管に逆流するのを防止しつつ、通常の弁体の開閉動作を速やかに再開させることができる。   In the conventional electromagnetically driven valve, when a step-out of the valve body (exhaust valve) during the valve opening operation is detected, the armature that is interlocked with the valve body is immediately returned to the valve closing position, and Until the return process is completed, all other valve bodies in the same cylinder are held in the closed state. Then, the normal opening / closing operation is resumed from the opening timing of the exhaust valve that arrives after the return processing is completed. According to such processing, when the step-out occurs, the normal opening / closing operation of the valve body can be quickly restarted while preventing the exhaust gas from flowing backward from the exhaust pipe to the intake pipe.

特開平１１−２９４２０９号公報JP 11-294209 A 特開平１１−２００８２６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-2000826 特開平１１−１３２０１７号公報JP-A-11-1332017 特開２０００−２４８９８２号公報JP 2000-248982 A

上記従来の電磁駆動弁の制御装置によれば、脱調が検知されると、脱調が生じた弁体の復帰処理が一律のタイミングで速やかに実行される。つまり、上記従来の制御装置では、脱調が検知された場合に、脱調が検知された時点に基づいてアーマチャの復帰処理が開始されることとなり、復帰処理が完了するタイミングは、脱調が検知されたタイミングに依存したタイミングとなる。このように、上記従来の装置では、脱調が生じた後にアーマチャを正常位置に復帰させるタイミングについて考慮がなされていない。   According to the conventional electromagnetically driven valve control device, when a step-out is detected, the return processing of the valve body in which the step-out has occurred is promptly executed at a uniform timing. In other words, in the above-described conventional control device, when a step-out is detected, the armature return process is started based on the time when the step-out is detected, and the timing at which the return process is completed is the step-out. The timing depends on the detected timing. As described above, the conventional apparatus does not consider the timing for returning the armature to the normal position after the step-out occurs.

電磁駆動弁を備える内燃機関においては、脱調が生じた気筒で復帰処理が行われている期間中も、所定の動作が継続されている。具体的には、ピストンの往復運動は当然に行われている。また、脱調が生ずると、その脱調検知時点より以前に既に開始された動作（例えば、燃料噴射動作）が完了されないままとなることがある。従って、復帰処理が適切なタイミングで行われないと、内燃機関を運転するうえで様々な弊害が生じ得る。   In an internal combustion engine including an electromagnetically driven valve, a predetermined operation is continued even during a period in which a return process is performed in a cylinder in which step-out occurs. Specifically, the reciprocating motion of the piston is naturally performed. Further, when a step-out occurs, an operation (for example, a fuel injection operation) that has already been started before the step-out detection time may not be completed. Accordingly, if the return process is not performed at an appropriate timing, various adverse effects may occur in operating the internal combustion engine.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、脱調が内燃機関の運転に与える弊害を抑制しつつ、脱調時に適切かつ速やかに復調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。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is an electromagnetically driven valve that can appropriately and quickly demodulate at the time of step-out while suppressing the adverse effects of step-out on the operation of the internal combustion engine. An object is to provide a control device.

第１の発明は、上記の目的を達成するため、一対の電磁石を往復移動するアーマチャを有し、吸気弁または排気弁として機能する弁体を電磁力により開閉動作させる電磁駆動弁の制御装置であって、
前記弁体の脱調を検知する脱調検知手段と、
開弁動作中に前記脱調が検知された場合に、前記脱調の検知時点から脱調した前記弁体の正規の閉弁タイミングまでの残余時間を算出する残余時間算出手段と、
前記アーマチャを正常位置に復帰させる復帰処理に要する復帰時間を取得する復帰時間取得手段と、
前記残余時間と前記復帰時間との長短を比較する時間比較手段と、
前記残余時間が前記復帰時間より長い場合に、前記アーマチャが閉弁位置に復帰するタイミングが前記正規の閉弁タイミングとなるように前記復帰処理の開始タイミングを決定する復帰時期決定手段と、
前記復帰時期決定手段により決定された前記開始タイミングで前記復帰処理を実行する復帰処理実行手段と、
を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first invention is an electromagnetically driven valve control device having an armature that reciprocally moves a pair of electromagnets and opening and closing a valve body that functions as an intake valve or an exhaust valve by electromagnetic force. There,
Step-out detection means for detecting step-out of the valve body;
A residual time calculating means for calculating a residual time from the time of detection of the step out to a normal valve closing timing of the stepped out valve body when the step out is detected during the valve opening operation;
Return time acquisition means for acquiring a return time required for a return process for returning the armature to a normal position;
Time comparison means for comparing the length of the remaining time and the return time;
When the remaining time is longer than the return time, return timing determining means for determining the start timing of the return processing so that the timing at which the armature returns to the valve closing position becomes the normal valve closing timing;
Return process execution means for executing the return process at the start timing determined by the return time determination means;
It is characterized by providing.

また、第２の発明は、第１の発明において、前記弁体は、吸気弁として機能するものであり、
前記残余時間が前記復帰時間より長い場合に、前記弁体の設定作用角と機関回転数とに基づいて、前記脱調が生じた前記弁体を有する気筒に対して、前記脱調が生じたサイクルに供給する燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正手段を備えることを特徴とする。 Further, according to a second invention, in the first invention, the valve body functions as an intake valve,
When the remaining time is longer than the return time, the out-of-step occurred with respect to the cylinder having the valve body in which the out-of-step occurred based on the set operating angle of the valve body and the engine speed. The fuel injection amount correcting means for correcting the fuel injection amount supplied to the cycle is provided.

第３の発明は、上記の目的を達成するため、一対の電磁石を往復移動するアーマチャを有し、吸気弁として機能する弁体を電磁力により開閉動作させる電磁駆動弁の制御装置であって、
前記弁体の脱調を検知する脱調検知手段と、
前記脱調が生じたサイクルにおける圧縮上死点前から、脱調の生じた前記弁体の復帰動作を開始し、当該圧縮上死点の到来と同時に閉弁位置への前記弁体の復帰を完了させる復帰動作実行手段と、
を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a third invention is a control device for an electromagnetically driven valve having an armature that reciprocally moves a pair of electromagnets, and opening and closing a valve body that functions as an intake valve by electromagnetic force.
Step-out detection means for detecting step-out of the valve body;
Before compression top dead center in the cycle in which the step-out has occurred, starts the return operation of the valve body resulting in loss of synchronism, the return of the valve body in the arrival at the same time closing position of the compression top dead center Return operation execution means for completion ;
It is characterized by providing.

また、第４の発明は、第１の発明において、前記弁体は、吸気弁として機能する第１の弁体と排気弁として機能する第２の弁体とを含み、
前記脱調検知手段は、前記第１の弁体の脱調を検知する手段を含み、
前記第１の弁体の脱調が検知された場合であって前記残余時間が前記復帰時間より短い場合に、前記第１の弁体と連動するアーマチャを閉弁位置に復帰させる復帰処理を実行する第２復帰処理実行手段と、
前記第１の弁体の前記復帰処理が完了した時点で、前記第２の弁体を開弁動作させる開弁動作実行手段と、
を備えることを特徴とする。 Further, in a fourth aspect based on the first aspect , the valve element includes a first valve element that functions as an intake valve and a second valve element that functions as an exhaust valve ,
The step-out detection means includes means for detecting step-out of the first valve body ,
When a step-out of the first valve body is detected and the remaining time is shorter than the return time, a return process is performed to return the armature interlocked with the first valve body to the valve closing position. Second return processing execution means for
A valve opening operation executing means for opening the second valve body when the return processing of the first valve body is completed;
It is characterized by providing.

また、第５の発明は、第４の発明において、前記第２復帰処理実行手段は、上死点が到来する時点で、前記第１の弁体の前記復帰処理を完了させることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention based on the fourth aspect , the second return process execution means completes the return process of the first valve body when a top dead center arrives. .

また、第６の発明は、第１の発明において、前記弁体は、排気弁として機能する弁体を含み、
前記脱調検知手段は、排気弁として機能する前記弁体の脱調を検知する手段を含み、
排気弁として機能する前記弁体の前記脱調が検知された場合であって前記残余時間が前記復帰時間より短い場合に、次回以降に到来する排気弁の閉弁タイミングで、前記アーマチャを閉弁位置に復帰させる第２復帰動作実行手段を備えることを特徴とする。 Further, in a sixth aspect based on the first aspect , the valve element includes a valve element that functions as an exhaust valve ,
The step-out detection means includes means for detecting step-out of the valve element that functions as an exhaust valve ,
When the out-of-step of the valve element that functions as an exhaust valve is detected and the remaining time is shorter than the return time , the armature is closed at the exhaust valve closing timing that comes after the next time. characterized in that it comprises a second returning operation performed manually stage to return to the position.

第１の発明によれば、脱調の検知時点から弁体の正規の閉弁タイミングまでの残余時間に応じて、復帰処理を実行するタイミングが変更される。つまり、脱調が検知された場合に一律のタイミングで復帰処理を実行するのではなく、正規の閉弁タイミングまでに復帰処理を完了できる場合には、正常時と同様に、すなわち、弁体が正規の閉弁タイミングで閉弁するように、復帰処理の開始タイミングが遅延させられる。このため、本発明によれば、そのような場合に、脱調の発生による弁体の開口面積の時間積算値の減少を最小限に抑えることができる。また、そのような場合には、燃焼を省略する必要がない。このため、本発明によれば、脱調が生じた場合においても、残余時間が確保されている場合には、トルク変動を抑えつつ、ほぼ正常時と同様に内燃機関を継続して運転することができる。   According to the first aspect of the invention, the timing for executing the return process is changed according to the remaining time from the time when the step-out is detected until the normal valve closing timing of the valve body. In other words, when the step-out is detected, the return process is not executed at a uniform timing, but when the return process can be completed by the normal valve closing timing, that is, the valve body is The start timing of the return process is delayed so that the valve is closed at the normal valve closing timing. Therefore, according to the present invention, in such a case, it is possible to minimize the decrease in the time integrated value of the opening area of the valve body due to the occurrence of the step-out. In such a case, it is not necessary to omit the combustion. Therefore, according to the present invention, even when a step-out occurs, when the remaining time is ensured, the internal combustion engine is continuously operated as in a normal state while suppressing torque fluctuation. Can do.

第２の発明によれば、脱調が生じた弁体を有する気筒に対して、当該脱調が生じたサイクルに供給する燃料噴射量を、脱調による弁体の開口面積の時間積算値の減少分に応じた適切な量に修正することができる。このため、本発明によれば、正規の閉弁タイミングまでに復帰処理が完了した場合には、正常に運転が行われた場合と同様の空燃比で内燃機関の運転を継続させることができる。 According to the second invention, for the cylinder having the valve body in which the step out has occurred, the fuel injection amount supplied to the cycle in which the step out has occurred is set to the time integrated value of the opening area of the valve body by the step out. It can be corrected to an appropriate amount according to the decrease. For this reason, according to the present invention, when the return process is completed before the normal valve closing timing, the operation of the internal combustion engine can be continued at the same air-fuel ratio as when the operation is normally performed.

第３の発明によれば、最も燃焼室容積が小さくなる圧縮上死点において弁体（吸気弁）が閉弁するように復帰動作が実行される。このため、本発明によれば、吸気弁の開弁後に、排気管に排出される未燃ガスの量を最小とすることができ、触媒の浄化性能の低下等の弊害を防止することができる。 According to the third aspect of the invention, the return operation is executed so that the valve body (intake valve) is closed at the compression top dead center where the combustion chamber volume is the smallest. Therefore, according to the present invention, after the intake valve is opened, the amount of unburned gas discharged to the exhaust pipe can be minimized, and adverse effects such as a decrease in the purification performance of the catalyst can be prevented. .

第４の発明によれば、第１の弁体（吸気弁）の脱調が解消されて第２の弁体（排気弁）が開弁するまでの間に、吸気弁および排気弁の双方が閉弁状態となる期間をなくすことができる。また、本発明によれば、吸気弁の復帰処理が完了した時点で排気弁の開弁動作を行うことにより、吸気弁および排気弁の双方ではなく何れか一方のみが開弁状態とされる。このため、本発明によれば、正常な運転状態に復帰するまでの間に、排気ガスが排気管から吸気管に逆流するのを防止しつつ、無駄な圧縮および膨張仕事に起因するポンプ損失が生ずるのを防止することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, both the intake valve and the exhaust valve are in the period from when the step-out of the first valve body (intake valve) is canceled until the second valve body (exhaust valve) is opened. The period during which the valve is closed can be eliminated. Further, according to the present invention, when the return process of the intake valve is completed, the exhaust valve is opened, so that only one of the intake valve and the exhaust valve is opened. Therefore, according to the present invention, while the exhaust gas is prevented from flowing back from the exhaust pipe to the intake pipe before returning to a normal operation state, the pump loss due to useless compression and expansion work is reduced. It can be prevented from occurring.

第５の発明によれば、排気管への未燃ガスの流出を最小限に抑えつつ、かつ、無駄な圧縮および膨張仕事に起因するポンプ損失が生ずるのを好適に防止することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to suitably prevent pump loss due to useless compression and expansion work while minimizing the outflow of unburned gas to the exhaust pipe.

第６の発明によれば、弁体（排気弁）の脱調が生じた場合に、復帰動作が完了するまでの期間中の燃焼室と排気管とを連通状態に維持することができる。このため、本発明によれば、正常な運転状態に復帰するまでの間に、無駄な圧縮および膨張仕事に起因するポンプ損失が生ずるのを防止することができる。 According to the sixth aspect of the invention, when the valve body (exhaust valve) is out of step, the combustion chamber and the exhaust pipe can be maintained in communication with each other until the return operation is completed. For this reason, according to this invention, it can prevent that the pump loss resulting from useless compression and expansion work arises until it returns to a normal driving | running state.

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の断面図である。図１に示す電磁駆動弁１０は、内燃機関の吸気弁として機能する弁体１２を備えている。弁体１２は、内燃機関の吸気ポート１４に配置されている。吸気ポート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吸気ポート１４が開閉される。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electromagnetically driven valve 10 used in Embodiment 1 of the present invention. An electromagnetically driven valve 10 shown in FIG. 1 includes a valve body 12 that functions as an intake valve for an internal combustion engine. The valve body 12 is disposed in the intake port 14 of the internal combustion engine. The intake port 14 is provided with a valve seat 16, and the intake port 14 is opened and closed when the valve body 12 is seated on the valve seat 16 or separated from the valve seat 16.

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. A lower retainer 22 is fixed to the valve shaft 18 above the valve guide 20. Below the lower retainer 22, a lower spring 24 that generates an elastic force that biases the valve shaft 18 upward is disposed.

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。リフトセンサ３２には、ECU３４が接続されている。   An applicator 26 is fixed to the upper end portion of the valve shaft 18. An upper spring 28 that generates an elastic force that biases the valve shaft 18 downward is disposed above the upper retainer 26. 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. A lift sensor 32 for detecting the displacement of the valve shaft 18 is attached to the adjuster 30. An ECU 34 is connected to the lift sensor 32.

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３６が固定されている。アーマチャ３６の下方には、ロアコア３８およびロアコイル４０が配置されている。また、アーマチャ３６の上方には、アッパコア４２およびアッパコイル４４が配置されている。ロアコイル４０およびアッパコイル４４には、EDU４６が接続されている。EDU４６は、ECU３４から発せられる指令に応じてロアコイル４０およびアッパコイル４４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。   Further, an armature 36 made of a magnetic material is fixed to the valve shaft 18 at an intermediate position between the lower retainer 22 and the upper retainer 26. A lower core 38 and a lower coil 40 are arranged below the armature 36. Further, an upper core 42 and an upper coil 44 are disposed above the armature 36. An EDU 46 is connected to the lower coil 40 and the upper coil 44. The EDU 46 can supply exciting currents with desired waveforms to the lower coil 40 and the upper coil 44 in accordance with commands issued from the ECU 34.

図１は、ロアコイル４０およびアッパコイル４４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３６がほぼロアコア３８とアッパコア４２との中央に位置し（以下、「アーマチャ３６の中立位置」と称す）、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 no excitation current is supplied to either the lower coil 40 or the upper coil 44. As shown in FIG. 1, each part of the electromagnetically driven valve 10 is such that, in this state, the armature 36 is located approximately at the center between the lower core 38 and the upper core 42 (hereinafter referred to as “neutral position of the armature 36”), and The body 12 is adjusted so as to be positioned approximately at the center between the fully open position and the fully closed position.

図２は、図１に示す電磁駆動弁１０が実行する弁体１２の開閉動作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２（Ａ）は、弁体１２の開閉動作時におけるアーマチャ３６の変位を示し、図２（Ｂ）は、アッパコイル４４に供給される励磁電流の波形を示し、図２（Ｃ）は、ロアコイル４０に供給される励磁電流の波形を示している。尚、図２（Ａ）に符号「A」を付して示す期間は、弁体１２の開弁動作または閉弁動作に要する動作時間を示している。   FIG. 2 is a timing chart for explaining the opening / closing operation of the valve body 12 executed by the electromagnetically driven valve 10 shown in FIG. More specifically, FIG. 2 (A) shows the displacement of the armature 36 during the opening / closing operation of the valve body 12, and FIG. 2 (B) shows the waveform of the excitation current supplied to the upper coil 44. (C) shows the waveform of the excitation current supplied to the lower coil 40. 2A indicates the operation time required for the valve opening operation or the valve closing operation of the valve body 12.

図２に示すように、弁体１２が閉弁保持されている状態では、アッパコイル４４には、アーマチャ３６を閉弁位置に保持し得る適当な保持電流が供給されている。弁体１２の開弁動作時において、アッパコイル４４への励磁電流が遮断されると、アーマチャ３６は、アッパスプリング２８のバネ力により開弁位置に向けて変位し始める。この際、ロアコイル４０に適当な吸引電流が供給されると、アーマチャ３６はロアコア３８に引き寄せられ、その結果、弁体１２は全開状態とされる。ロアコイル４０に適当な保持電流が供給されている間は、弁体１２は全開状態に維持される。   As shown in FIG. 2, in the state where the valve body 12 is held closed, an appropriate holding current that can hold the armature 36 in the valve closing position is supplied to the upper coil 44. When the exciting current to the upper coil 44 is interrupted during the valve opening operation of the valve body 12, the armature 36 starts to be displaced toward the valve opening position by the spring force of the upper spring 28. At this time, when an appropriate suction current is supplied to the lower coil 40, the armature 36 is attracted to the lower core 38, and as a result, the valve body 12 is fully opened. While an appropriate holding current is supplied to the lower coil 40, the valve body 12 is maintained in a fully opened state.

この状態でロアコイル４０への通電が遮断されると、アーマチャ３６は、ロアスプリング２４のバネ力により閉弁位置に向けて変位し始める。この際、アッパコイル４４に適当な吸引電流が供給されると、アーマチャ３６はアッパコアに引き寄せられ、その結果、弁体１２は全閉状態とされる。以後、励磁電流の遮断と供給が、アッパコイル４４側とロアコイル４０側とに交互に行われることにより、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。   When the energization of the lower coil 40 is interrupted in this state, the armature 36 starts to be displaced toward the valve closing position by the spring force of the lower spring 24. At this time, when an appropriate suction current is supplied to the upper coil 44, the armature 36 is attracted to the upper core, and as a result, the valve body 12 is fully closed. Thereafter, the interruption and supply of the excitation current are alternately performed on the upper coil 44 side and the lower coil 40 side, so that the opening / closing operation of the valve body 12 can be continued with low power consumption.

電磁駆動弁を備える内燃機関において、現実の運転状況下では、スプリング２４、２８のバネ力等の経時変化に起因して、或いは何らかの外乱が作用することで、電磁駆動弁が正常な開閉動作を実行できないことがある。すなわち、一方の電磁石から開放されたアーマチャ３６が他方の電磁石に正常に吸引されないという現象（以下「脱調」と称す）が生ずることがある。脱調が生じた際に、アーマチャ３６を正常位置に復帰させるための処理（以下「復帰処理」と称す）として、以下に説明する手法が従来から知られている。   In an internal combustion engine having an electromagnetically driven valve, under actual operating conditions, the electromagnetically driven valve performs a normal opening / closing operation due to a change over time such as the spring force of the springs 24 and 28 or due to some disturbance. It may not be possible to execute. That is, there may occur a phenomenon that the armature 36 released from one electromagnet is not normally attracted to the other electromagnet (hereinafter referred to as “step out”). As a process for returning the armature 36 to a normal position when a step-out occurs (hereinafter referred to as “return process”), a method described below is conventionally known.

すなわち、電磁駆動弁において脱調が生ずると、アーマチャは、その中立位置を中心に減衰振動し、やがて中立位置に停止した状態となる。上記の復帰処理は、その停止状態からアッパコイル側とロアコイル側とに交互に所定の励磁電流を供給することにより実行されるものである。具体的には、電磁駆動弁における可動部の固有振動数とほぼ同じ振動数となるタイミングで、アッパコイルとロアコイルに交互に励磁電流が供給される。このような励磁電流が付与されると、アーマチャは、徐々に振幅が増大しながら閉弁位置および開弁位置側に交互に変位し、やがて閉弁位置に到達することとなる。このため、上記の復帰処理によれば、脱調状態にあるアーマチャを閉弁位置または開弁位置に復帰させることが可能となる。   That is, when a step-out occurs in the electromagnetically driven valve, the armature is damped and oscillated around the neutral position, and eventually stops at the neutral position. The return processing is executed by alternately supplying a predetermined excitation current from the stopped state to the upper coil side and the lower coil side. Specifically, the excitation current is alternately supplied to the upper coil and the lower coil at a timing at which the vibration frequency is substantially the same as the natural frequency of the movable part in the electromagnetically driven valve. When such an excitation current is applied, the armature is alternately displaced toward the valve closing position and the valve opening position while the amplitude gradually increases, and eventually reaches the valve closing position. For this reason, according to said return process, it becomes possible to return the armature in a step-out state to a valve closing position or a valve opening position.

ところで、電磁駆動弁を備える内燃機関では、脱調が生じた場合は、その脱調検知時点より以前に既に開始された動作（例えば、燃料噴射動作）が完了されないままとなることがある。このような場合に、復帰処理が適切なタイミングで行われないと、内燃機関を運転するうえで様々な弊害が生じ得る。従って、脱調がもたらす弊害を最小限に抑制しつつ、脱調からの復帰処理中およびその復帰処理完了後における内燃機関の運転を好適に実行するには、復帰処理の開始タイミングを適切に制御することが重要である。以下、図３乃至図５を参照して、本実施形態の電磁駆動弁１０において用いられる復帰処理の開始タイミングの制御について説明する。   Incidentally, in an internal combustion engine having an electromagnetically driven valve, when a step-out occurs, an operation (for example, a fuel injection operation) that has already been started before the step-out detection time may not be completed. In such a case, if the return process is not performed at an appropriate timing, various adverse effects may occur in operating the internal combustion engine. Therefore, in order to suitably execute the operation of the internal combustion engine during the recovery process from the step-out and after the completion of the return process while minimizing the adverse effects caused by the step-out, the start timing of the return process is appropriately controlled. It is important to. Hereinafter, the control of the start timing of the return process used in the electromagnetically driven valve 10 of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図３は、図１に示すECU３４が脱調発生時に適切なタイミングで復帰動作を行うために実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、内燃機関の気筒毎に実行されるものとする。図３に示すルーチンでは、先ず、吸気弁の開弁タイミングが到来したか否かが判定される（ステップ１００）。
その結果、開弁タイミングの到来が確認されると、開弁動作が実行される（ステップ１０２）。次いで、開弁動作中に脱調が生じたか否かが判定される（ステップ１０４）。ECU３４は、例えば、リフトセンサ３２が発する出力に基づいて、開弁動作中に閉弁方向へ向かう速度が検出された場合に、或いは、閉弁動作中に開弁方向へ向かう速度が検出された場合に、脱調の発生を検知する。 FIG. 3 is a flowchart of a routine executed by the ECU 34 shown in FIG. 1 in order to perform a return operation at an appropriate timing when a step-out occurs. Note that this routine is executed for each cylinder of the internal combustion engine. In the routine shown in FIG. 3, it is first determined whether or not the opening timing of the intake valve has arrived (step 100).
As a result, when the arrival of the valve opening timing is confirmed, the valve opening operation is executed (step 102). Next, it is determined whether or not a step-out has occurred during the valve opening operation (step 104). For example, the ECU 34 detects the speed toward the valve closing direction during the valve opening operation based on the output from the lift sensor 32 or the speed toward the valve opening direction during the valve closing operation. In this case, the occurrence of step-out is detected.

上記ステップ１０４において、脱調が生じていないと判定された場合は、開弁動作が完了したか否かが判定される（ステップ１０６）。
その結果、開弁動作が完了していない間は、上記ステップ１０４の処理による脱調判定が継続して実行される。上記ステップ１０６において、開弁動作の完了が確認されると、所定の開弁期間が経過した後（ステップ１０８）、通常の閉弁動作が実行される（ステップ１１０）。 If it is determined in step 104 that no step-out has occurred, it is determined whether or not the valve opening operation has been completed (step 106).
As a result, while the valve opening operation is not completed, the step-out determination by the process of step 104 is continuously executed. When the completion of the valve opening operation is confirmed in step 106, a normal valve closing operation is performed (step 110) after a predetermined valve opening period has elapsed (step 108).

一方、上記ステップ１０４において、脱調の発生が検知された場合は、通常の閉弁動作に要する動作時間Aの取得（ステップ１１２）、脱調からの復帰に要する復帰時間Bの取得（ステップ１１４）、脱調が検知された時点T1から正規の閉弁タイミングの到来時点T2までの残余時間（T2−T1）の算出（ステップ１１６）がそれぞれ実行される。
次に、残余時間（T2−T1）が、動作時間Aと復帰時間Bとの和（A＋B）より長いか否かが判定される（ステップ１１８）。 On the other hand, if occurrence of a step-out is detected in step 104, acquisition of the operation time A required for normal valve closing operation (step 112) and acquisition of the return time B required for return from step-out (step 114). ), The remaining time (T 2 −T 1 ) is calculated (step 116) from the time T 1 when the step-out is detected to the time T 2 when the normal valve closing timing arrives.
Next, it is determined whether or not the remaining time (T 2 −T 1 ) is longer than the sum (A + B) of the operation time A and the return time B (step 118).

上記ステップ１１８において、（T2−T1）＞（A＋B）の成立が判別された場合には、正規の閉弁タイミングまでの間に、動作時間Aと復帰時間Bとが確保されていると判断することができる。弁体１２の開弁時間は、弁体１２の設定作用角や機関回転数に応じて変化するものである。従って、復帰処理の開始タイミングに対して何らの配慮も行わずに、残余時間（T2−T1）が残されている場合にまで、直ちにアーマチャ３６を閉弁位置に復帰させることとすると、正規の閉弁タイミングより早い時点で弁体１２が閉弁してしまうこととなる。また、脱調が発生した気筒への燃料噴射および点火を脱調が生じた時点で休止すると、正規の開弁タイミングまでに弁体（吸気弁）１２の開弁動作が完了しているにも関わらず、当該気筒における燃焼が休止されることとなる。 If it is determined in step 118 that (T 2 −T 1 )> (A + B) is satisfied, the operating time A and the return time B are secured before the normal valve closing timing. Judgment can be made. The valve opening time of the valve body 12 changes according to the set operating angle of the valve body 12 and the engine speed. Accordingly, if the armature 36 is immediately returned to the closed position until the remaining time (T 2 −T 1 ) is left without any consideration for the start timing of the return process, The valve body 12 will be closed at a time earlier than the normal valve closing timing. In addition, if the fuel injection and ignition to the cylinder where the step-out has occurred are stopped when the step-out occurs, the valve-opening operation of the valve body (intake valve) 12 is completed by the normal valve-opening timing. Regardless, the combustion in the cylinder is stopped.

そこで、本実施形態のシステムでは、残余時間（T2−T1）と動作時間Aと復帰時間Bとに基づいて、復帰処理の実行タイミングを変化させることとした。より具体的には、（T2−T1）＞（A＋B）となる残余時間が残されている場合には、脱調が生じた後に適切なタイミングで弁体１２の復帰処理を行うべく、以下の図４に示す復帰処理を実行することとした。 Therefore, in the system of the present embodiment, the execution timing of the return process is changed based on the remaining time (T 2 −T 1 ), the operation time A, and the return time B. More specifically, in the case where the remaining time that satisfies (T 2 −T 1 )> (A + B) remains, in order to perform the return processing of the valve body 12 at an appropriate timing after the step-out occurs, The return process shown in FIG. 4 is executed.

図４は、残余時間（T2−T1）が動作時間Aと復帰時間Bとの和（A＋B）より長い場合に行われる一連の処理を示すタイミングチャートである。図４に示すように、本実施形態のシステムは、脱調の発生が検知された時点で直ちにアーマチャ３６を閉弁位置に復帰させる処理を行うのではなく、先ず、アーマチャ３６が開弁位置に復帰できるように速やかに復帰処理を実行し、その後に正規の閉弁タイミングが到来した時点で、通常の閉弁動作を実行することとしている。このような処理によれば、残余時間（T2−T1）に応じて、脱調の発生による弁体１２の開口面積の時間積算値の減少を最小限に抑えることができる。 FIG. 4 is a timing chart showing a series of processes performed when the remaining time (T 2 −T 1 ) is longer than the sum (A + B) of the operation time A and the return time B. As shown in FIG. 4, the system of this embodiment does not immediately perform the process of returning the armature 36 to the valve closing position when the occurrence of the step-out is detected, but first, the armature 36 is set to the valve opening position. The return process is executed promptly so that the return can be made, and then the normal valve closing operation is executed when the normal valve closing timing comes. According to such processing, it is possible to minimize a decrease in the time integrated value of the opening area of the valve body 12 due to occurrence of step-out according to the remaining time (T 2 −T 1 ).

上記の処理を実現すべく、図３に示すルーチンでは、上記ステップ１１８において、（T2−T1）＞（A＋B）の成立が判別されると、復帰処理を行ううえでのアーマチャ３６の目標位置が開弁位置側に設定された後に（ステップ１２０）、その目標位置に対して復帰処理が実行される（ステップ１２２）。次に、正規の閉弁タイミング（時刻（T2−A））が到来したと判定されると（ステップ１２４）、通常の閉弁動作が実行される（ステップ１２６）。 In the routine shown in FIG. 3 to realize the above processing, when it is determined in step 118 that (T 2 −T 1 )> (A + B) is established, the target of the armature 36 for performing the return processing is determined. After the position is set to the valve opening position side (step 120), the return process is executed for the target position (step 122). Next, when it is determined that the regular valve closing timing (time (T 2 -A)) has arrived (step 124), a normal valve closing operation is performed (step 126).

一方、上記ステップ１１８において、（T2−T1）＞（A＋B）が成立しないと判別された場合は、残余時間（T2−T1）が復帰時間Bより長いか否かが判定される（ステップ１２８）。
上記ステップ１２８において、（T2−T1）＞Bの成立が判別された場合は、正規の閉弁動作終了時点までの間に、復帰時間Bが未だ残されていると判断することができる。図５は、残余時間（T2−T1）が復帰時間Bより長い場合に行われる一連の処理を示すタイミングチャートである。この場合、図５に示すように、本実施形態のシステムでは、脱調の発生が検知された時点で直ちにアーマチャ３６を閉弁位置に復帰させる処理を行うのではなく、アーマチャ３６を閉弁位置に復帰させる処理が正規の閉弁タイミングで完了するように、その復帰処理の開始タイミングを遅らせることとしている。このような処理によれば、残余時間（T2−T1）に応じて、脱調の発生による弁体１２の開口面積の時間積算値の減少を最小限に抑えることができる。 On the other hand, if it is determined in step 118 that (T 2 −T 1 )> (A + B) does not hold, it is determined whether or not the remaining time (T 2 −T 1 ) is longer than the return time B. (Step 128).
If it is determined in step 128 that (T 2 −T 1 )> B is satisfied, it can be determined that the return time B is still left until the end of the normal valve closing operation. . FIG. 5 is a timing chart showing a series of processes performed when the remaining time (T 2 −T 1 ) is longer than the return time B. In this case, as shown in FIG. 5, in the system of the present embodiment, the armature 36 is not returned to the valve closing position immediately after the occurrence of the step-out is detected. The start timing of the return processing is delayed so that the processing to return to is completed at the regular valve closing timing. According to such processing, it is possible to minimize a decrease in the time integrated value of the opening area of the valve body 12 due to occurrence of step-out according to the remaining time (T 2 −T 1 ).

上記の処理を実現すべく、図３に示すルーチンでは、上記ステップ１２８において、（T2−T1）＞Bの成立が判別されると、アーマチャ３６の復帰目標位置が閉弁位置側に設定される（ステップ１３０）。次いで、復帰処理の開始タイミング（時刻（T2−B））が到来したと判定されると（ステップ１３２）、上記ステップ１３０において設定された目標位置に対して復帰処理が実行される（ステップ１３４）。 In the routine shown in FIG. 3 to realize the above processing, when it is determined in step 128 that (T 2 −T 1 )> B is established, the return target position of the armature 36 is set to the valve closing position side. (Step 130). Next, when it is determined that the start timing (time (T 2 -B)) of the return process has arrived (step 132), the return process is executed for the target position set in step 130 (step 134). ).

一方、上記ステップ１２８において、（T2−T1）＞Bが成立しないと判別された場合、つまり、正規の閉弁タイミングまでに復帰処理を完了できないと判断した場合は、直ちにアーマチャ３６を閉弁位置に復帰させるための一連の処理が実行される。すなわち、脱調した弁体１２を備える気筒への点火を停止する指示（ステップ１３６）および、当該気筒への燃料噴射を停止する指示（ステップ１３８）が発せられる。次いで、アーマチャ３６の復帰目標位置が閉弁位置側に設定された後に（ステップ１４０）、その目標位置に対して復帰処理が実行される（ステップ１４２）。 On the other hand, if it is determined in step 128 that (T 2 −T 1 )> B is not satisfied, that is, if it is determined that the return process cannot be completed by the normal valve closing timing, the armature 36 is immediately closed. A series of processes for returning to the valve position is executed. That is, an instruction to stop ignition to the cylinder including the stepped valve body 12 (step 136) and an instruction to stop fuel injection to the cylinder (step 138) are issued. Next, after the return target position of the armature 36 is set to the valve closing position side (step 140), the return process is executed for the target position (step 142).

以上の処理によれば、復帰処理所要時間B、或いは、閉弁動作所要時間Aおよび復帰処理所要時間Bに対する残余時間（T2−T1）に応じて、復帰処理の開始タイミングを適切なタイミングに変更することができる。このため、上記ルーチンの処理によれば、正規の閉弁タイミングまでに復帰動作を完了できる場合には、脱調の発生による弁体１２の開口面積の時間積算値の減少を最小限に抑えることができる。そして、この場合には、燃焼を省略する必要がないため、トルク変動を抑え、ほぼ正常時と同様に内燃機関を運転することが可能となる。 According to the above processing, the start timing of the return process is set to an appropriate timing according to the return process required time B or the remaining time (T 2 −T 1 ) with respect to the valve closing operation required time A and the return process required time B. Can be changed. For this reason, according to the processing of the above routine, when the return operation can be completed by the normal valve closing timing, the decrease in the time integrated value of the opening area of the valve body 12 due to the occurrence of the step-out is minimized. Can do. In this case, since it is not necessary to omit the combustion, the torque fluctuation can be suppressed and the internal combustion engine can be operated almost in the same manner as in the normal state.

ところで、上述した実施の形態１においては、本発明を、吸気弁を駆動する電磁駆動弁１０の制御に適用することとしているが、これに限定されるものではなく、本発明は、排気弁を駆動する電磁駆動弁１０の制御に適用してもよい。   In the first embodiment described above, the present invention is applied to control of the electromagnetically driven valve 10 that drives the intake valve. However, the present invention is not limited to this. You may apply to control of the electromagnetically driven valve 10 to drive.

尚、上述した実施の形態１においては、ECU３４が、上記ステップ１０４の処理を実行することにより前記第１の発明における「脱調検知手段」が、上記ステップ１１６の処理を実行することにより前記第１の発明における「残余時間算出手段」が、上記ステップ１１４の処理を実行することにより前記第１の発明における「復帰時間取得手段」が、上記ステップ１２８の処理を実行することにより前記第１の発明における「時間比較手段」が、上記ステップ１３０、１３２の処理を実行することにより前記第１の発明における「復帰時期決定手段」が、上記ステップ１３４の処理を実行することにより前記第１の発明における「復帰処理実行手段」が、それぞれ実現されている。 In the first embodiment described above, the ECU 34 executes the process of step 104, so that the “step-out detection means” in the first invention executes the process of step 116. The “remaining time calculation means” in the first aspect of the invention executes the process of step 114, so that the “return time acquisition means” of the first aspect of the invention executes the process of step 128, thereby executing the first step. The “time comparison means” in the invention executes the processing of steps 130 and 132, and the “return time determination means” in the first invention executes the processing of step 134. The “return processing execution means” in FIG .

実施の形態２．
次に、図６乃至図８を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施形態のシステムは、上述した実施の形態１における電磁駆動弁１０が筒内噴射式の内燃機関における吸気弁に適用されたものである。 Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the system according to the present embodiment, the electromagnetically driven valve 10 according to the first embodiment described above is applied to an intake valve in an in-cylinder injection type internal combustion engine.

図６は、本実施形態のシステムにおける吸排気弁の開閉タイミングと燃料噴射タイミングとの関係を説明するためのタイミングチャートである。本実施形態のシステムにおいて用いられる復帰処理の手法は、実施の形態１における手法と同様であるものとする。つまり、図６は、吸気弁が脱調した場合に、そのような手法を用いて、正規の閉弁タイミングに復帰処理を完了した場合の制御例を示している。   FIG. 6 is a timing chart for explaining the relationship between the opening / closing timing of the intake / exhaust valve and the fuel injection timing in the system of the present embodiment. The return processing method used in the system according to the present embodiment is the same as the method according to the first embodiment. That is, FIG. 6 shows an example of control when the return processing is completed at the normal valve closing timing using such a method when the intake valve has stepped out.

図６に示すように、筒内噴射式の内燃機関では、弁体（吸気弁）１２に脱調が生じた時点では未だ燃料噴射が開始されておらず、脱調した弁体１２が閉弁状態に復帰した後に燃料噴射量の調整を行うことが可能である。そこで、本実施形態のシステムは、復帰処理が正規の閉弁タイミングまでに完了した場合に、脱調による弁体１２の開口面積の時間積算値の減少分に応じて燃料噴射量を調整することを特徴としている。   As shown in FIG. 6, in an in-cylinder injection type internal combustion engine, fuel injection has not yet started when the valve body (intake valve) 12 has stepped out, and the stepped out valve body 12 is closed. It is possible to adjust the fuel injection amount after returning to the state. Therefore, the system of the present embodiment adjusts the fuel injection amount in accordance with the decrease in the integrated value of the opening area of the valve body 12 due to the step-out when the return process is completed by the normal valve closing timing. It is characterized by.

図７は、上記の機能を実現するために、本実施の形態２においてECU３４が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図７において、実施の形態１における図４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。図７に示すルーチンは、ステップ１４４〜１５０が追加されている点を除き、図３に示すルーチンと同様である。すなわち、図７に示すルーチンでは、開弁動作中に脱調が発生せずに通常の閉弁動作が実行されると（ステップ１０４〜１１０）、次いで、所定の燃料噴射タイミングが到来したか否かが判定され（ステップ１４４）、当該燃料噴射タイミングが到来すると、燃料噴射が実行される（ステップ１４６）。   FIG. 7 is a flowchart of a routine executed by the ECU 34 in the second embodiment to realize the above function. In FIG. 7, the same steps as those shown in FIG. 4 in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified. The routine shown in FIG. 7 is the same as the routine shown in FIG. 3 except that steps 144 to 150 are added. That is, in the routine shown in FIG. 7, if a normal valve closing operation is executed without any step-out during the valve opening operation (steps 104 to 110), then whether or not a predetermined fuel injection timing has arrived. Is determined (step 144), and when the fuel injection timing comes, fuel injection is executed (step 146).

一方、上記ステップ１０４において、脱調の発生が検知された場合は、所定の復帰処理が実行される（ステップ１４８）。本ステップ１４８において実行される処理は、図３に示すルーチンと同様のステップ１１２〜１４２の処理である。本ルーチンでは、弁体１２の復帰処理が正規の閉弁タイミングまでに完了した場合に、すなわち、上記ステップ１１８または上記ステップ１２８における判定が成立した場合に、次いで、燃料噴射量τの補正が実行される（ステップ１５０）。ECU３４は、図８に示すように、弁体１２の設定作用角と機関回転数との関係で定めた燃料量補正係数kのマップを記憶している。   On the other hand, if occurrence of step-out is detected in step 104, a predetermined return process is executed (step 148). The processing executed in step 148 is the processing of steps 112 to 142 similar to the routine shown in FIG. In this routine, when the return processing of the valve body 12 is completed by the normal valve closing timing, that is, when the determination in step 118 or step 128 is established, the fuel injection amount τ is then corrected. (Step 150). As shown in FIG. 8, the ECU 34 stores a map of the fuel amount correction coefficient k determined by the relationship between the set operating angle of the valve body 12 and the engine speed.

脱調が生じた弁体１２において、作用角が大きく設定されているほど、脱調の発生による開口面積の時間積算値の減少分が大きくなる。このため、図８に示すマップでは、弁体１２の設定作用角が大きいほど、燃料補正係数kが小さくなるように設定されている。また、機関回転数が高くなるほど、開口面積の時間積算値の減少により所定の吸入空気量を確保し難くなる。このため、図８に示すマップでは、機関回転数が高いほど、燃料補正係数kが小さくなるように設定されている。このようなマップの設定によれば、脱調の発生による弁体１２の開口面積の時間積算値の減少分に応じて、燃料噴射量を適切な量に補正することができる。   In the valve body 12 in which the step-out has occurred, the smaller the operating angle is set, the larger the decrease in the integrated value of the opening area due to the occurrence of step-out. Therefore, in the map shown in FIG. 8, the fuel correction coefficient k is set to be smaller as the set operating angle of the valve body 12 is larger. Further, as the engine speed increases, it becomes more difficult to secure a predetermined intake air amount due to a decrease in the integrated value of the opening area. Therefore, in the map shown in FIG. 8, the fuel correction coefficient k is set to be smaller as the engine speed is higher. According to the setting of such a map, the fuel injection amount can be corrected to an appropriate amount according to a decrease in the time integrated value of the opening area of the valve body 12 due to the occurrence of the step-out.

次に、所定の燃料噴射タイミングが到来すると（ステップ１４４）、上記ステップ１５０において補正された燃料噴射量τに基づいて、燃料噴射が実行される（ステップ１４６）。
以上の処理によれば、脱調が生じた場合であっても、正規の閉弁タイミングまでに復帰処理を完了した場合には、正常に運転が行われた場合と同様の空燃比で内燃機関の運転を継続させることができる。また、以上の処理によれば、過大にリッチ状態にあるガスが流入することによる触媒の浄化性能の低下を防止することができる。 Next, when a predetermined fuel injection timing arrives (step 144), fuel injection is executed based on the fuel injection amount τ corrected in step 150 (step 146).
According to the above processing, even when a step-out occurs, when the return processing is completed by the normal valve closing timing, the internal combustion engine is operated at the same air-fuel ratio as when normal operation is performed. The operation can be continued. Further, according to the above processing, it is possible to prevent the catalyst purification performance from being lowered due to the excessively rich gas flowing in.

尚、上述した実施の形態２においては、ECU３４が上記ステップ１５０の処理を実行することにより、前記第２の発明における「燃料噴射量補正手段」が実現されている。 In the second embodiment described above, the “fuel injection amount correcting means” according to the second aspect of the present invention is realized by the ECU 34 executing the process of step 150.

実施の形態３．
次に、図９および図１０を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
本実施形態のシステムは、上述した実施の形態１の装置構成を用いて、ECU３４に図１０に示すルーチンを実行させることにより実現されるものである。 Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. 9 and FIG.
The system of the present embodiment is realized by causing the ECU 34 to execute the routine shown in FIG. 10 using the apparatus configuration of the first embodiment described above.

図９は、本実施の形態３において用いられる復帰動作を説明するためのタイミングチャートである。尚、本実施形態のシステムでは、内燃機関の各気筒に２つの吸気弁が配置されており、それぞれが電磁駆動弁１０により構成されているものとする。ここでは、その一方の吸気弁を「吸気弁A」とし、他方の吸気弁を「吸気弁B」と称する。   FIG. 9 is a timing chart for explaining the return operation used in the third embodiment. In the system of the present embodiment, it is assumed that two intake valves are arranged in each cylinder of the internal combustion engine and each is constituted by an electromagnetically driven valve 10. Here, one of the intake valves is referred to as “intake valve A”, and the other intake valve is referred to as “intake valve B”.

図９は、吸気弁Aの開閉動作が正常に行われ、かつ、吸気弁Bの開弁動作時に脱調が生じた場合における各アーマチャ３６の変位を示している。図９に示すように、本実施形態のシステムでは、吸気弁Bの開弁動作中に脱調が生じた場合に、圧縮上死点で弁体１２が閉弁するように復帰処理の開始タイミングを遅らせることを特徴としている。このような復帰処理が行われると、筒内に吸入された未燃ガス（脱調が生じたサイクルにおける燃料噴射の停止が間に合った場合は、吸入空気）が、圧縮行程の経過中に、脱調により半開状態にある吸気弁Bの開口部を通過して吸気管に戻される。そして、最も燃焼室容積が小さくなる圧縮上死点において、吸気弁Bが閉弁される。このため、燃焼室内に残留する未燃ガスの量を最小とすることができる。つまり、その後に排気管に排出される未燃ガスの量を最小とすることができる。これにより、触媒の浄化性能の低下や触媒の溶損等の弊害が生ずるのを防止することができる。   FIG. 9 shows the displacement of each armature 36 when the opening / closing operation of the intake valve A is normally performed and the step-out occurs during the opening operation of the intake valve B. As shown in FIG. 9, in the system of this embodiment, when a step-out occurs during the opening operation of the intake valve B, the start timing of the return process so that the valve body 12 is closed at the compression top dead center. It is characterized by delaying. When such a return process is performed, the unburned gas sucked into the cylinder (or the intake air if the fuel injection is stopped in the cycle where the step-out occurs) is released during the compression stroke. As a result, it passes through the opening of the intake valve B which is in a half-open state and is returned to the intake pipe. Then, the intake valve B is closed at the compression top dead center where the combustion chamber volume is the smallest. For this reason, the amount of unburned gas remaining in the combustion chamber can be minimized. That is, the amount of unburned gas discharged to the exhaust pipe after that can be minimized. As a result, it is possible to prevent the occurrence of adverse effects such as a decrease in the purification performance of the catalyst and a catalyst erosion.

図１０は、上記の機能を実現するために、本実施の形態３においてECU３４が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図１０において、実施の形態１における図３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。図１０に示すルーチンでは、脱調の発生が検知された場合は（ステップ１０４）、脱調した弁体１２を備える気筒への点火を停止する指示（ステップ１５２）、および、当該気筒への燃料噴射を停止する指示（ステップ１５４）が発せられる。次いで、脱調が検知された時点T1から圧縮上死点が到来する時点T3までの残余時間（T3−T1）が、動作時間Aと復帰時間Bとの和（A＋B）より長いか否かが判定される（ステップ１５０）。 FIG. 10 is a flowchart of a routine executed by the ECU 34 in the third embodiment to realize the above function. 10, the same steps as those shown in FIG. 3 in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified. In the routine shown in FIG. 10, when the occurrence of step-out is detected (step 104), an instruction to stop ignition to the cylinder including the stepped-off valve body 12 (step 152), and the fuel to the cylinder An instruction to stop the injection (step 154) is issued. Next, the remaining time (T 3 −T 1 ) from the time T 1 when the step-out is detected to the time T 3 when the compression top dead center arrives is longer than the sum of the operating time A and the return time B (A + B). Is determined (step 150).

その結果、（T3−T1）＞（A＋B）の成立が判別された場合には、圧縮上死点が到来するまでの間に、動作時間Aと復帰時間Bとが確保されていると判断することができる。そこで、本ルーチンの処理では、このような場合は、脱調の発生が検知された時点で、先ず、アーマチャ３６を開弁位置に速やかに復帰させることとし、その後に圧縮上死点が到来した時に通常の閉弁動作を実行することとしている。このような処理によれば、脱調した弁体１２の開口面積を大きくすることができるので、圧縮行程時に、未燃ガスを吸気管に戻し易くすることができる。 As a result, when it is determined that (T 3 −T 1 )> (A + B) is established, the operating time A and the return time B are secured until the compression top dead center arrives. Judgment can be made. Therefore, in the processing of this routine, in such a case, when the occurrence of the step-out is detected, the armature 36 is first quickly returned to the valve opening position, and then the compression top dead center has arrived. Sometimes a normal valve closing operation is performed. According to such a process, the opening area of the stepped valve body 12 can be increased, so that unburned gas can be easily returned to the intake pipe during the compression stroke.

一方、上記ステップ１５６において、（T3−T1）＞（A＋B）が成立しないと判別された場合は、残余時間（T3−T1）が復帰処理の所要時間Bより長いか否かが判定される（ステップ１６６）。
上記ステップ１６６において、（T3−T1）＞Bの成立が判別された場合には、圧縮上死点が到来するまでの間に、復帰処理の所要時間Bが未だ残されていると判断することができる。このため、圧縮上死点が到来した時に閉弁状態が完了するタイミングで復帰処理が実行される。
また、上記ステップ１６６において、（T3−T1）＞Bが成立しないと判別された場合、つまり、圧縮上死点までに復帰処理を完了できないと判断した場合は、直ちにアーマチャ３６を閉弁位置に復帰させるための一連の処理が実行される。 On the other hand, if it is determined in step 156 that (T 3 −T 1 )> (A + B) does not hold, whether or not the remaining time (T 3 −T 1 ) is longer than the required time B for the return process is determined. A determination is made (step 166).
If it is determined in step 166 that (T 3 −T 1 )> B is established, it is determined that the required time B for the return process is still left before the compression top dead center arrives. can do. For this reason, the return process is executed at the timing when the valve closing state is completed when the compression top dead center arrives.
If it is determined in step 166 that (T 3 −T 1 )> B is not satisfied, that is, if it is determined that the return process cannot be completed by the compression top dead center, the armature 36 is immediately closed. A series of processing for returning to the position is executed.

上記の処理を実現するために図１０に示すルーチンにおいて実行される処理、すなわち、ステップ１５８〜１６４、ステップ１６８〜１７２、および、ステップ１７４、１７６の処理は、時刻T2が時刻T3に変更されている点を除き、既述したステップ１２０〜１２６、ステップ１３０〜１３４の処理、およびステップ１４０、１４２と同様であるため、ここでは、その詳細な説明を省略する。 Process executed in the routine shown in FIG. 10 in order to realize the above-described process, i.e., step 158 to 164, steps 168 to 172 and, the process of step 174, 176 change time T 2, the time T 3 Except for this point, the processing is the same as the processing of Steps 120 to 126 and Steps 130 to 134 and Steps 140 and 142 described above, and detailed description thereof is omitted here.

以上の処理によれば、残余時間（T3−T1）が閉弁動作所要時間Aおよび復帰処理所要時間B、或いは、復帰処理所要時間Bより長く残されている場合には、脱調が生じたサイクルにおける圧縮上死点で弁体１２が閉弁状態となるように、復帰処理および閉弁動作、或いは、復帰処理を行うことができる。上記ルーチンの処理は、正規の閉弁タイミングまでに弁体１２を閉弁状態に復帰させることができなかった場合に、特に有効な処理である。従って、上記ルーチンの処理は、実施の形態１または２におけるルーチンの処理と組み合わせると、更に有効である。 According to the above processing, when the remaining time (T 3 −T 1 ) remains longer than the valve closing operation required time A and the return processing required time B or the return processing required time B, the step-out is not performed. The return process and the valve closing operation or the return process can be performed so that the valve body 12 is closed at the compression top dead center in the generated cycle. The processing of the above routine is particularly effective when the valve body 12 cannot be returned to the closed state by the normal valve closing timing. Therefore, the processing of the above routine is more effective when combined with the processing of the routine in the first or second embodiment.

ところで、上述した実施の形態３においては、脱調が生じた気筒において、脱調が生じていない方の弁体１２（吸気弁A）については、正規の閉弁タイミングで閉弁動作を実行することとしているが、本発明は、このような処理に限られるものではない。すなわち、脱調が生じていない吸気弁Aの閉弁タイミングは、脱調した弁体１２と同様に圧縮上死点であってもよい。このような処理によれば、圧縮行程時に、未燃ガスを吸気管に更に戻し易くすることができる。   By the way, in the above-described third embodiment, the valve closing operation is executed at the normal valve closing timing for the valve body 12 (intake valve A) that has not stepped out in the cylinder that has stepped out. However, the present invention is not limited to such processing. That is, the closing timing of the intake valve A where no step-out has occurred may be the compression top dead center, as with the stepped-out valve body 12. According to such a process, it is possible to make it easier to return the unburned gas to the intake pipe during the compression stroke.

また、上述した実施の形態３においては、吸気弁の開弁動作中に脱調が生じた場合に図１０に示すルーチンの処理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。すなわち、本発明は、吸気弁の閉弁動作中に脱調が生じた場合に上記ルーチンと類似の処理を実行するものであってもよい。   Further, in the above-described third embodiment, the processing of the routine shown in FIG. 10 is executed when a step-out occurs during the opening operation of the intake valve, but the present invention is limited to this. is not. That is, the present invention may execute processing similar to the above routine when a step-out occurs during the closing operation of the intake valve.

尚、上述した実施の形態３においては、ECU３４が、上記ステップ１５８〜１６４の処理または上記ステップ１６８〜１７２の処理を実行することにより前記第３の発明における「復帰動作実行手段」が実現されている。 In the third embodiment described above, the “return operation executing means” according to the third aspect of the present invention is realized by the ECU 34 executing the processing of steps 158 to 164 or the processing of steps 168 to 172. Yes.

実施の形態４．
次に、図１１および図１２を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。
図１１は、本実施の形態４において用いられる復帰動作を説明するためのタイミングチャートである。尚、本実施形態のシステムでは、内燃機関の各気筒に配置された吸気弁および排気弁が、それぞれ電磁駆動弁１０により構成されているものとする。 Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11 and FIG.
FIG. 11 is a timing chart for explaining the return operation used in the fourth embodiment. In the system of the present embodiment, it is assumed that the intake valve and the exhaust valve arranged in each cylinder of the internal combustion engine are each constituted by an electromagnetically driven valve 10.

図１１は、吸気弁Aの開閉動作が正常に行われ、かつ、正規の閉弁タイミングまでに復帰処理が完了できない運転状況下で、吸気弁Bの開弁動作中に脱調が生じた場合における各アーマチャ３６の変位を示している。このような脱調が生じた場合に、脱調の検知時点で直ちに吸気弁Bの復帰処理が実行されると、吸気弁Bの復帰処理の完了時点は、脱調検知時点に応じて定まる不規則な時点となる。従って、この場合に、排気弁AおよびBの開閉動作が正規のタイミングで行われると、吸気弁Bの復帰処理が完了した時点から排気弁の正規の開弁タイミングまでの間は、吸気弁AおよびBと排気弁AおよびBが全て閉弁状態となる。その結果、その閉弁状態とされる期間中に行われるピストンの往復運動がポンプ仕事として消費され、燃費を悪化させてしまう。そこで、本実施形態のシステムでは、図１１に示すように、吸気弁Bを正規の閉弁タイミングまでに復帰させることができないと判断された場合は、吸気弁Bの閉弁動作が終了した時点で、脱調が生じた気筒における排気弁AおよびBを開弁させることを特徴としている。尚、排気弁AおよびBは、正規の閉弁タイミングが終了する時点まで開弁状態とされる。   FIG. 11 shows a case where a step-out occurs during the opening operation of the intake valve B under an operating condition in which the opening / closing operation of the intake valve A is normally performed and the return process cannot be completed by the normal closing timing. The displacement of each armature 36 is shown. When such a step-out occurs, if the return process of the intake valve B is executed immediately at the time of the detection of the step-out, the completion time of the return process of the intake valve B is determined depending on the time of the step-out detection. It will be a regular time. Therefore, in this case, if the opening / closing operation of the exhaust valves A and B is performed at a regular timing, the intake valve A is not performed until the regular opening timing of the exhaust valve from the time when the return processing of the intake valve B is completed. And B and exhaust valves A and B are all closed. As a result, the reciprocating motion of the piston performed during the period in which the valve is closed is consumed as pump work, and the fuel consumption is deteriorated. Therefore, in the system of the present embodiment, as shown in FIG. 11, when it is determined that the intake valve B cannot be returned by the normal closing timing, the time when the closing operation of the intake valve B is completed. Thus, the exhaust valves A and B in the cylinder where the step-out has occurred are opened. The exhaust valves A and B are kept open until the regular valve closing timing ends.

図１２は、上記の機能を実現するために、本実施の形態４においてECU３４が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図１２において、実施の形態１における図４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。図１２に示すルーチンでは、吸気弁の開弁動作中に脱調が発生せずに通常の閉弁動作が実行された場合は（ステップ１０４〜１１０）、正規の開弁タイミングが排気弁の開弁開始タイミングとして設定される（ステップ１７８）。この場合には、次いで、正規の排気弁の開弁タイミングが到来したか否かが判定され（ステップ１８０）、当該開弁タイミングが到来すると、排気弁の開弁動作が実行される（ステップ１８２）   FIG. 12 is a flowchart of a routine executed by the ECU 34 in the fourth embodiment to realize the above function. In FIG. 12, the same steps as those shown in FIG. 4 in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified. In the routine shown in FIG. 12, when the normal valve closing operation is executed without the occurrence of step-out during the intake valve opening operation (steps 104 to 110), the normal valve opening timing is the opening of the exhaust valve. The valve start timing is set (step 178). In this case, it is then determined whether or not the regular exhaust valve opening timing has arrived (step 180). When the valve opening timing has arrived, the exhaust valve opening operation is executed (step 182). )

一方、上記ステップ１０４において、吸気弁の脱調の発生が検知された場合は、正規の閉弁タイミングまでに復帰処理が可能か否かが判定される（ステップ１８４）。
その結果、復帰処理が可能と判定された場合は、復帰処理を行ううえでのアーマチャ３６の目標位置が閉弁位置側に設定された後に（ステップ１８６）、その目標位置に対して復帰処理が実行される（ステップ１８８）。そして、この場合も、正規の開弁タイミングが排気弁の開弁開始タイミングとして設定される（ステップ１７８）。 On the other hand, when the occurrence of the step-out of the intake valve is detected in step 104, it is determined whether or not the return process can be performed before the normal valve closing timing (step 184).
As a result, when it is determined that the return process is possible, after the target position of the armature 36 for performing the return process is set to the valve closing position side (step 186), the return process is performed on the target position. It is executed (step 188). Also in this case, the regular valve opening timing is set as the valve opening start timing of the exhaust valve (step 178).

一方、上記ステップ１８４において、正規の閉弁タイミングまでに復帰処理が可能でないと判定された場合は、脱調した吸気弁を備える気筒への点火を停止する指示（ステップ１９０）、および、当該気筒への燃料噴射を停止する指示（ステップ１９２）が発せられる。次いで、吸気弁の復帰処理が完了するまでの期間中の排気弁の開弁動作が禁止される（ステップ１９４）。   On the other hand, if it is determined in step 184 that the return process is not possible before the normal valve closing timing, an instruction to stop ignition to the cylinder including the stepped out intake valve (step 190), and the cylinder An instruction (step 192) to stop fuel injection is issued. Next, the opening operation of the exhaust valve during the period until the return processing of the intake valve is completed is prohibited (step 194).

次に、アーマチャ３６（吸気側）の復帰目標位置が閉弁位置側に設定される（ステップ１９６）。次いで、吸気弁の復帰処理完了タイミングが、排気弁の開弁開始タイミングとして設定される（ステップ１９８）。次に、上記ステップ１９６において設定された目標位置に対して吸気弁の復帰処理が実行される（ステップ２００）。上記復帰処理が完了すると（ステップ２０２）、排気弁の開弁動作が実行される（ステップ１８２）。   Next, the return target position of the armature 36 (intake side) is set to the valve closing position side (step 196). Next, the completion timing of the return processing of the intake valve is set as the opening start timing of the exhaust valve (step 198). Next, the return processing of the intake valve is executed for the target position set in step 196 (step 200). When the return process is completed (step 202), an exhaust valve opening operation is executed (step 182).

以上の処理によれば、復帰処理が完了するまでの間は、吸気弁が開弁状態とされ、また、復帰処理が完了した後は、排気弁が開弁状態とされることとなり、吸気弁の脱調が生じた後から次回に排気弁が開弁するまでの間に、吸気弁および排気弁の双方が閉弁状態とされる期間をなくすことができる。このため、上記ルーチンの処理によれば、排気弁が開弁するまでの間に、無駄な圧縮および膨張仕事に起因するポンプ損失が生ずるのを防止することができ、その結果として、燃費の悪化、振動の悪化等をもたらすことなく、内燃機関を正常な運転状態に円滑に復帰させることができる。また、上記ルーチンの処理によれば、吸気弁および排気弁の何れか一方のみが開弁状態とされるため、排気ガスが排気管から吸気管に逆流することもない。   According to the above process, the intake valve is opened until the return process is completed, and the exhaust valve is opened after the return process is completed. The period during which both the intake valve and the exhaust valve are closed between the occurrence of the step-out and the next opening of the exhaust valve can be eliminated. For this reason, according to the processing of the above routine, it is possible to prevent the occurrence of pump loss due to useless compression and expansion work until the exhaust valve is opened. As a result, the fuel consumption is deteriorated. The internal combustion engine can be smoothly returned to the normal operating state without causing deterioration of vibrations. Further, according to the routine processing, since only one of the intake valve and the exhaust valve is opened, the exhaust gas does not flow backward from the exhaust pipe to the intake pipe.

ところで、上述した実施の形態４においては、吸気弁Bの復帰処理が完了するタイミングに関しては特別な設定を有していないが、この復帰処理の完了タイミングを以下のように設定することとしてもよい。すなわち、上記復帰処理の完了タイミングが、脱調が生じたサイクルにおける圧縮上死点となるように復帰処理を実行してもよい。また、そのような圧縮上死点までに復帰処理を行うことができない場合は、上記復帰処理の完了タイミングは、当該復帰処理の完了が可能となる時点が経過した後に最初に到来する上死点であってもよい。このような処理によれば、排気管への未燃ガスの流出を最小限に抑えつつ、かつ、無駄な圧縮および膨張仕事に起因するポンプ損失が生ずるのを好適に防止することができる。   By the way, in Embodiment 4 mentioned above, although there is no special setting regarding the timing which the reset process of the intake valve B is completed, it is good also as setting the completion timing of this reset process as follows. . That is, the return process may be executed so that the completion timing of the return process becomes the compression top dead center in the cycle where the step-out has occurred. In addition, when the return process cannot be performed by such compression top dead center, the completion timing of the return process is the top dead center that comes first after the time when the return process can be completed has passed. It may be. According to such a process, it is possible to suitably prevent pump loss due to wasteful compression and expansion work while minimizing the outflow of unburned gas to the exhaust pipe.

また、上述した実施の形態４においては、吸気弁の開弁動作中に脱調が生じた場合に図１２に示すルーチンの処理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。すなわち、本発明は、吸気弁の閉弁動作中に脱調が生じた場合に上記ルーチンと類似の処理を実行するものであってもよい。   Further, in the above-described fourth embodiment, the routine processing shown in FIG. 12 is executed when a step-out occurs during the opening operation of the intake valve, but the present invention is limited to this. is not. That is, the present invention may execute processing similar to the above routine when a step-out occurs during the closing operation of the intake valve.

尚、上述した実施の形態４においては、ECU３４が、上記ステップ１９６、２００の処理を実行することにより前記第４の発明における「第２復帰処理実行手段」が、上記ステップ１９８、２０２、１８２の処理を実行することにより前記第４の発明における「開弁動作実行手段」が、それぞれ実現されている。 In the above-described fourth embodiment, the ECU 34 executes the processing of steps 196 and 200, whereby the “ second return processing execution means” in the fourth aspect of the invention is the processing of steps 198, 202 and 182. By executing the processing, the “valve opening operation executing means” according to the fourth aspect of the present invention is realized.

実施の形態５．
次に、図１３および図１４を参照して、本発明の実施の形態５について説明する。
図１３は、本実施の形態５において用いられる復帰動作を説明するためのタイミングチャートである。尚、本実施形態のシステムでは、内燃機関の各気筒に配置された吸気弁および排気弁が、それぞれ電磁駆動弁１０により構成されているものとする。また、図１３中に一点鎖線で示す曲線は、吸気弁の開弁禁止期間を表している。 Embodiment 5 FIG.
Next, Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG. 13 and FIG.
FIG. 13 is a timing chart for explaining the return operation used in the fifth embodiment. In the system of the present embodiment, it is assumed that the intake valve and the exhaust valve arranged in each cylinder of the internal combustion engine are each constituted by an electromagnetically driven valve 10. Moreover, the curve shown with a dashed-dotted line in FIG. 13 represents the valve opening prohibition period of the intake valve.

図１３は、排気弁Aの開閉動作が正常に行われ、かつ、正規の閉弁タイミングまでに復帰処理が完了できない運転状況下で、排気弁Bの開弁動作中に脱調が生じた場合における各アーマチャ３６の変位を示している。また、吸気弁AおよびBについては、吸気管への排気ガスの逆流を防止すべく、排気弁Bの復帰処理が完了するまでの間は、閉弁状態に維持されている。   FIG. 13 shows a case where a step-out occurs during the opening operation of the exhaust valve B under an operating condition in which the opening / closing operation of the exhaust valve A is normally performed and the return processing cannot be completed by the normal valve closing timing. The displacement of each armature 36 is shown. In addition, the intake valves A and B are kept closed until the return processing of the exhaust valve B is completed in order to prevent the exhaust gas from flowing back to the intake pipe.

上記のような脱調が生じた場合に、排気弁Bを閉弁状態に復帰させるタイミングに対して、何らの考慮もされずに復帰処理が完了されると、次回に排気弁が開弁されるまでの期間中は、吸気弁および排気弁が共に閉弁状態に維持されることとなる。その結果、復帰処理が完了するまでの間に、無駄な圧縮および膨張仕事に起因するポンプ損失が生ずることとなり、燃費を悪化させてしまう。そこで、本実施形態のシステムでは、図１３に示すように、排気弁Bを正規の閉弁タイミングまでに復帰させることができないと判断した場合は、次回以降に到来する排気弁の閉弁タイミングで排気弁Bの復帰動作を完了させることを特徴としている。より具体的には、脱調が検知された時点でアーマチャ３６を開弁位置に向けて復帰処理を行った後に開弁状態を維持し、その後に到来する排気弁の閉弁タイミングで排気弁が閉弁するように閉弁動作を行うこととしている。   When the above-mentioned step-out occurs, if the return processing is completed without any consideration for the timing of returning the exhaust valve B to the closed state, the exhaust valve is opened next time. During this period, both the intake valve and the exhaust valve are maintained in the closed state. As a result, pump loss due to useless compression and expansion work occurs until the return process is completed, and fuel consumption is deteriorated. Therefore, in the system of the present embodiment, as shown in FIG. 13, when it is determined that the exhaust valve B cannot be returned by the normal valve closing timing, the exhaust valve closing timing that will come after the next time is used. It is characterized in that the return operation of the exhaust valve B is completed. More specifically, when the step-out is detected, the armature 36 is returned to the valve-opening position, and then the valve-opening state is maintained. The valve closing operation is performed so as to close the valve.

図１４は、上記の機能を実現するために、本実施の形態５においてECU３４が実行するルーチンのフローチャートである。図１４に示すルーチンでは、先ず、排気弁の開弁タイミングが到来すると（ステップ２０４）、開弁動作が実行される（ステップ２０６）。次いで、開弁動作が完了するまでの間に、脱調が生じたか否かが判定される（ステップ２０８、２１０）。   FIG. 14 is a flowchart of a routine executed by the ECU 34 in the fifth embodiment in order to realize the above function. In the routine shown in FIG. 14, first, when the opening timing of the exhaust valve arrives (step 204), the valve opening operation is executed (step 206). Next, it is determined whether or not a step-out has occurred before the valve opening operation is completed (steps 208 and 210).

上記ステップ２０８において、排気弁の脱調の発生が検知された場合は、正規の閉弁タイミングまでに復帰処理が可能か否かが判定される（ステップ２１２）。
その結果、正規の閉弁タイミングまでに復帰処理が可能でないと判定された場合は、点火カット（ステップ２１４）、燃料噴射カット（ステップ２１６）、吸気弁の開弁動作の禁止（ステップ２１８）が順に実行される。次に、アーマチャ３６の復帰目標位置が開弁位置側に設定された後に（ステップ２２０）、その目標位置に対して復帰処理が実行される（ステップ２２２）。 If it is detected in step 208 that the exhaust valve has stepped out, it is determined whether the return process can be performed before the normal valve closing timing (step 212).
As a result, if it is determined that the return processing cannot be performed before the normal valve closing timing, the ignition cut (step 214), the fuel injection cut (step 216), and the intake valve opening prohibition operation (step 218) are prohibited. It is executed in order. Next, after the return target position of the armature 36 is set to the valve opening position side (step 220), the return process is executed for the target position (step 222).

次に、復帰処理の完了が確認されると（ステップ２２４）、点火許可（ステップ２２６）、燃料噴射許可（ステップ２２８）、吸気弁の開弁動作の許可（ステップ２３０）が順に実行される。次いで、次回の排気弁の閉弁タイミングが到来すると（ステップ２３２）、排気弁の閉弁動作が実行され（ステップ２３４）、当該閉弁動作が完了するまでの間に、脱調が生じたか否かが判定される（ステップ２３６、２３８）。
その結果、当該閉弁動作中に脱調の発生が認められると、上記ステップ２１２〜２３４の各処理が実行され、一方、脱調が生ずることなく閉弁動作が完了すると、今回の処理サイクルが速やかに終了される。 Next, when the completion of the return process is confirmed (step 224), ignition permission (step 226), fuel injection permission (step 228), and intake valve opening operation permission (step 230) are executed in order. Next, when the next exhaust valve closing timing arrives (step 232), the exhaust valve closing operation is executed (step 234), and whether or not a step-out has occurred until the closing operation is completed. Is determined (steps 236, 238).
As a result, when occurrence of step-out is recognized during the valve closing operation, the processes of steps 212 to 234 are executed. On the other hand, when the valve closing operation is completed without step-out, the current processing cycle is completed. Ends promptly.

以上の処理によれば、復帰処理が完了するまでの期間を、燃焼室と排気管とが連通する状態に維持することができる。このため、上記ルーチンの処理によれば、排気弁の脱調が生じた場合に、排気管から吸気管への排気ガスの逆流を抑制しつつ、復帰処理中に無駄な圧縮および膨張仕事に起因するポンプ損失が生ずるのを回避することができる。また、上記ルーチンの処理では、脱調の検知後に開弁位置に向けてアーマチャ３６の復帰処理を行うことで、その後の閉弁動作開始までの期間を開弁状態に維持している。これにより、排気弁の開口面積が大きく確保できるため、燃焼室と排気管との間でのガスの出入りに起因するポンプ損失を低減させることができる。尚、脱調した排気弁と同一の気筒内に配置された他の排気弁についても、排気弁の閉弁動作開始までの期間を開弁状態に維持することとすれば、更に効果的である。   According to the above process, the period until the return process is completed can be maintained in a state where the combustion chamber and the exhaust pipe communicate with each other. For this reason, according to the routine processing described above, when exhaust valve step-out occurs, the backflow of the exhaust gas from the exhaust pipe to the intake pipe is suppressed, and due to unnecessary compression and expansion work during the return processing. It is possible to avoid the occurrence of pump loss. In the routine processing, the armature 36 is returned to the valve opening position after the step-out is detected, so that the period until the start of the subsequent valve closing operation is kept open. Thereby, since the opening area of an exhaust valve can be ensured large, the pump loss resulting from the entrance / exit of the gas between a combustion chamber and an exhaust pipe can be reduced. It should be noted that it is even more effective to maintain the period until the exhaust valve closing operation is started for other exhaust valves arranged in the same cylinder as the out-of-step exhaust valve. .

ところで、上述した実施の形態５においては、脱調検知後に、先ず、開弁位置に向けてアーマチャ３６の復帰処理を実行し、その後に到来する排気弁の閉弁タイミングで排気弁が閉弁するように閉弁動作を行う処理を示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、アーマチャを閉弁位置に向けて復帰処理を行うこととし、その復帰処理の完了時点が次回以降に到来する排気弁の閉弁タイミングとなるように、その復帰処理の開始タイミングを遅らせてもよい。   By the way, in the fifth embodiment described above, after detecting the step-out, first, the return processing of the armature 36 is executed toward the valve opening position, and the exhaust valve is closed at the closing timing of the exhaust valve that comes thereafter. Thus, the processing for performing the valve closing operation is shown, but the present invention is not limited to this. In other words, the return process is performed with the armature toward the valve closing position, and the start timing of the return process may be delayed so that the completion time of the return process is the closing timing of the exhaust valve that arrives after the next time. Good.

尚、上述した実施の形態５においては、ECU３４が上記ステップ２２０〜２２４、２３２〜２３８の処理を実行することにより、前記第６の発明における「第２復帰動作実行手段」が実現されている。 In the fifth embodiment described above, the “ second return operation executing means” according to the sixth aspect of the present invention is realized by the ECU 34 executing the processing of steps 220 to 224 and 232 to 238 described above.

本発明の実施の形態１において用いられる電磁駆動弁の断面図である。It is sectional drawing of the electromagnetically driven valve used in Embodiment 1 of this invention. 図１に示す電磁駆動弁が実行する弁体の開閉動作を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the opening / closing operation | movement of the valve body which the electromagnetically driven valve shown in FIG. 1 performs. 本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態１において用いられる復帰動作を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the return operation | movement used in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１において用いられる復帰動作を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the return operation | movement used in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２における吸排気弁の開閉タイミングと燃料噴射タイミングとの関係を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the relationship between the opening / closing timing of the intake / exhaust valve and fuel injection timing in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 2 of this invention. 図７に示すルーチン中で、補正係数kを算出するために参照されるマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the map referred in order to calculate the correction coefficient k in the routine shown in FIG. 本発明の実施の形態３において用いられる復帰動作を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the return operation | movement used in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 3 of the present invention. 本発明の実施の形態４において用いられる復帰動作を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the return operation | movement used in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態４において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 4 of this invention. 本実施の形態５において用いられる復帰動作を説明するためのタイミングチャートである。16 is a timing chart for explaining a return operation used in the fifth embodiment. 本発明の実施の形態５において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 5 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 電磁駆動弁
１２ 弁体
２４ ロアスプリング
２８ アッパスプリング
３４ ECU（Electronic Control Unit）
３６ アーマチャ
３８ ロアコア
４０ ロアコイル
４２ アッパコア
４４ アッパコイル
４６ EDU（Electrical Driver Unit） 10 Electromagnetic Drive Valve 12 Valve Body 24 Lower Spring 28 Upper Spring 34 ECU (Electronic Control Unit)
36 Armature 38 Lower core 40 Lower coil 42 Upper core 44 Upper coil 46 EDU (Electrical Driver Unit)

Claims (6)

一対の電磁石を往復移動するアーマチャを有し、吸気弁または排気弁として機能する弁体を電磁力により開閉動作させる電磁駆動弁の制御装置であって、
前記弁体の脱調を検知する脱調検知手段と、
開弁動作中に前記脱調が検知された場合に、前記脱調の検知時点から脱調した前記弁体の正規の閉弁タイミングまでの残余時間を算出する残余時間算出手段と、
前記アーマチャを正常位置に復帰させる復帰処理に要する復帰時間を取得する復帰時間取得手段と、
前記残余時間と前記復帰時間との長短を比較する時間比較手段と、
前記残余時間が前記復帰時間より長い場合に、前記アーマチャが閉弁位置に復帰するタイミングが前記正規の閉弁タイミングとなるように前記復帰処理の開始タイミングを決定する復帰時期決定手段と、
前記復帰時期決定手段により決定された前記開始タイミングで前記復帰処理を実行する復帰処理実行手段と、
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 reciprocally moves a pair of electromagnets, and opening and closing a valve body that functions as an intake valve or an exhaust valve by electromagnetic force,
Step-out detection means for detecting step-out of the valve body;
A residual time calculating means for calculating a residual time from the time of detection of the step out to a normal valve closing timing of the stepped out valve body when the step out is detected during the valve opening operation;
Return time acquisition means for acquiring a return time required for a return process for returning the armature to a normal position;
Time comparison means for comparing the length of the remaining time and the return time;
When the remaining time is longer than the return time, return timing determining means for determining the start timing of the return processing so that the timing at which the armature returns to the valve closing position becomes the normal valve closing timing;
Return process execution means for executing the return process at the start timing determined by the return time determination means;
A control device for an electromagnetically driven valve, comprising: 前記弁体は、吸気弁として機能するものであり、
前記残余時間が前記復帰時間より長い場合に、前記弁体の設定作用角と機関回転数とに基づいて、前記脱調が生じた前記弁体を有する気筒に対して、前記脱調が生じたサイクルに供給する燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正手段を備え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。 The valve body functions as an intake valve,
When the remaining time is longer than the return time, the out-of-step occurred with respect to the cylinder having the valve body in which the out-of-step occurred based on the set operating angle of the valve body and the engine speed. control apparatus for an electromagnetically driven valve according to claim 1, further comprising a fuel injection amount correction means for correcting the supply amount of fuel injection cycle. 一対の電磁石を往復移動するアーマチャを有し、吸気弁として機能する弁体を電磁力により開閉動作させる電磁駆動弁の制御装置であって、
前記弁体の脱調を検知する脱調検知手段と、
前記脱調が生じたサイクルにおける圧縮上死点前から、脱調の生じた前記弁体の復帰動作を開始し、当該圧縮上死点の到来と同時に閉弁位置への前記弁体の復帰を完了させる復帰動作実行手段と、
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 reciprocally moves a pair of electromagnets, and opening and closing a valve body that functions as an intake valve by electromagnetic force,
Step-out detection means for detecting step-out of the valve body;
Before compression top dead center in the cycle in which the step-out has occurred, starts the return operation of the valve body resulting in loss of synchronism, the return of the valve body in the arrival at the same time closing position of the CTDC Return operation execution means for completion ;
A control device for an electromagnetically driven valve, comprising: 前記弁体は、吸気弁として機能する第１の弁体と排気弁として機能する第２の弁体とを含み、
前記脱調検知手段は、前記第１の弁体の脱調を検知する手段を含み、
前記第１の弁体の脱調が検知された場合であって前記残余時間が前記復帰時間より短い場合に、前記第１の弁体と連動するアーマチャを閉弁位置に復帰させる復帰処理を実行する第２復帰処理実行手段と、
前記第１の弁体の前記復帰処理が完了した時点で、前記第２の弁体を開弁動作させる開弁動作実行手段と、
を備え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。 The valve body includes a first valve body that functions as an intake valve and a second valve body that functions as an exhaust valve ,
The step-out detection means includes means for detecting step-out of the first valve body ,
When a step-out of the first valve body is detected and the remaining time is shorter than the return time, a return process is performed to return the armature interlocked with the first valve body to the valve closing position. Second return processing execution means for
A valve opening operation executing means for opening the second valve body when the return processing of the first valve body is completed;
The electromagnetically driven valve control device according to claim 1, further comprising: 前記第２復帰処理実行手段は、上死点が到来する時点で、前記第１の弁体の前記復帰処理を完了させることを特徴とする請求項４記載の電磁駆動弁の制御装置。 5. The electromagnetically driven valve control device according to claim 4, wherein the second return process execution means completes the return process of the first valve body when a top dead center arrives. 前記弁体は、排気弁として機能する弁体を含み、
前記脱調検知手段は、排気弁として機能する前記弁体の脱調を検知する手段を含み、
排気弁として機能する前記弁体の前記脱調が検知された場合であって前記残余時間が前記復帰時間より短い場合に、次回以降に到来する排気弁の閉弁タイミングで、前記アーマチャを閉弁位置に復帰させる第２復帰動作実行手段を備え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。 The valve body includes a valve body that functions as an exhaust valve ,
The step-out detection means includes means for detecting step-out of the valve element that functions as an exhaust valve ,
When the out-of-step of the valve element that functions as an exhaust valve is detected and the remaining time is shorter than the return time , the armature is closed at the exhaust valve closing timing that comes after the next time. control apparatus for an electromagnetically driven valve according to claim 1, further comprising a second returning operation performed manually stage to return to the position.
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