JP2000073791A - Control device for electromagnetic driving valve - Google Patents

Control device for electromagnetic driving valve

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JP2000073791A
JP2000073791A JP10241936A JP24193698A JP2000073791A JP 2000073791 A JP2000073791 A JP 2000073791A JP 10241936 A JP10241936 A JP 10241936A JP 24193698 A JP24193698 A JP 24193698A JP 2000073791 A JP2000073791 A JP 2000073791A
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JP
Japan
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valve
current
armature
electromagnetically driven
pattern
Prior art date
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Application number
JP10241936A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Fuwa
稔夫 不破
Takashi Deo
隆志 出尾
Yoshinori Kadowaki
美徳 門脇
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reconcile the power saving and the seating sound reduction of an electromagnetic driving valve, as to the control device for the electromagnetic driving valve which drives to switch a valve element functioning as the intake valve or the exhaust valve of an internal combustion engine. SOLUTION: An electromagnetic driving valve 78 has an armature 92 connected to an intake valve 40, and an upper coil 98 and a lower coil 100 to operate the electromagnetic force to the armature 92, and the intake valve 40 is driven to open and close by producing a specific pattern of instruction current to the coils. In the low load rotating operation time of the internal combustion engine, an instruction current of a low seating speed pattern is used. By this pattern, the instruction current is risen to an attraction current in a rapid timing. In order to reduce the seating speed of the armature 92, the electromagnetic force is regulated by mainly the attraction current and the attraction period. In the high load operation time, an operation stabilizing pattern to increase the attraction current in the low seating speed pattern in used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁駆動弁の制御
装置に係り、特に、内燃機関の吸気弁又は排気弁を開閉
駆動する電磁駆動弁を制御する装置として好適な電磁駆
動弁の制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an electromagnetically driven valve, and more particularly to a control device for an electromagnetically driven valve suitable for controlling an electromagnetically driven valve for opening and closing an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば特開平9−19573
6号に開示される如く、電磁駆動弁が知られている。上
記従来の電磁駆動弁は、内燃機関の吸気弁又は排気弁と
して機能する弁体と、弁体に連結されたアーマチャとを
備えている。弁体及びアーマチャは弁体の軸方向に変位
することができる。アーマチャの上方には第1電磁石及
びアッパスプリングが配設されている。また、アーマチ
ャの下方には第2電磁石及びロアスプリングが配設され
ている。アーマチャはアッパスプリング及びロアスプリ
ングにより、第1電磁石と第2電磁石との中間の中立位
置に保持されている。第1電磁石及び第2電磁石は、そ
れぞれ、励磁電流が供給されることによりアーマチャを
吸引する電磁力を発生する。従って、上記従来の電磁駆
動弁によれば、第1電磁石及び第2電磁石が発する電磁
力と、アッパスプリング及びロアスプリングが発するば
ね力とを協働させることで、弁体を適当なタイミングで
開閉駆動することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-19573.
As disclosed in No. 6, an electromagnetically driven valve is known. The conventional electromagnetically driven valve includes a valve body functioning as an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine, and an armature connected to the valve body. The valve body and the armature can be displaced in the axial direction of the valve body. A first electromagnet and an upper spring are disposed above the armature. A second electromagnet and a lower spring are provided below the armature. The armature is held at a neutral position between the first electromagnet and the second electromagnet by an upper spring and a lower spring. Each of the first electromagnet and the second electromagnet generates an electromagnetic force for attracting the armature when an exciting current is supplied. Therefore, according to the above-mentioned conventional electromagnetically driven valve, the valve body is opened and closed at an appropriate timing by making the electromagnetic force generated by the first electromagnet and the second electromagnet cooperate with the spring force generated by the upper spring and the lower spring. Can be driven.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電磁駆動弁
において、弁体を一方の変位端から他方の変位端に変位
させるべく電磁石に供給される励磁電流の波形は、弁体
が変位端に達する直前で減少するような電流パターンに
設定されている。かかる電流パターンによれば、アーマ
チャが電磁石に着座する際にアーマチャに作用する電磁
力が小さくなることで、着座の際に発生する着座音が低
減される。
In the above-mentioned conventional electromagnetically driven valve, the waveform of the exciting current supplied to the electromagnet for displacing the valve body from one displacement end to the other displacement end is such that the valve body has a displacement end. The current pattern is set so as to decrease immediately before reaching. According to this current pattern, the electromagnetic force acting on the armature when the armature is seated on the electromagnet is reduced, so that the seating sound generated at the time of seating is reduced.

【0004】一方、電磁石に供給される一定の励磁電流
に対して、電磁石とアーマチャとの間に作用する電磁力
は、両者間の距離が小さくなるほど増大する。従って、
電磁駆動弁の省電力化を図る観点からは、可能な限り電
磁石とアーマチャとの距離が小さくなった時期、すなわ
ち、弁体が変位端に接近した時期に、電磁石への通電を
開始することが有効である。
On the other hand, for a constant exciting current supplied to the electromagnet, the electromagnetic force acting between the electromagnet and the armature increases as the distance between them decreases. Therefore,
From the viewpoint of saving power of the electromagnetically driven valve, it is necessary to start energizing the electromagnet when the distance between the electromagnet and the armature is as small as possible, that is, when the valve element approaches the displacement end. It is valid.

【0005】しかしながら、上記のタイミングで通電を
開始すると、励磁電流の変化に対する電磁力の変化の割
合が大きくなることで、励磁電流に基づいて調整可能な
電磁力の最小単位が増大する。このため、弁体を確実に
変位端まで変位させようとすると、要求される電磁力に
対して実際に得られる電磁力が過大となってしまう。そ
の結果、アーマチャが電磁石に着座する際の速度が増大
し、大きな着座音が発生する。このように、上記従来の
電磁駆動弁によれば、優れた静粛性と優れた省電力特性
とを両立させることが困難であった。
However, when energization is started at the above timing, the ratio of the change in the electromagnetic force to the change in the exciting current increases, so that the minimum unit of the electromagnetic force that can be adjusted based on the exciting current increases. For this reason, if the valve body is to be surely displaced to the displacement end, the electromagnetic force actually obtained becomes excessive with respect to the required electromagnetic force. As a result, the speed at which the armature is seated on the electromagnet increases, and a large seating sound is generated. As described above, according to the conventional electromagnetically driven valve, it is difficult to achieve both excellent quietness and excellent power saving characteristics.

【0006】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、電磁駆動弁の省電力化を図りつつ、静粛性が要
求される状況下では電磁駆動弁の着座音を低減すること
が可能な電磁駆動弁の制御装置を提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to reduce power consumption of an electromagnetically driven valve and reduce seating noise of the electromagnetically driven valve in a situation where quietness is required. It is an object of the present invention to provide a control device for an electromagnetically driven valve that is possible.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項1
に記載する如く、内燃機関の吸気弁又は排気弁として機
能する弁体と、該弁体に連結されたアーマチャと、該ア
ーマチャに電磁力を作用させる電磁石とを備え、電磁力
とばね力とを協働させることにより前記弁体を開閉駆動
する電磁駆動弁の制御装置であって、機関運転状態を検
出する運転状態検出手段と、前記弁体を一方の変位端か
ら他方の変位端へ変位させる際に前記電磁石への通電を
制御する通電制御手段とを備え、該通電制御手段は、前
記弁体の変位に対する前記電磁石への通電開始時期を前
記機関運転状態に応じて設定する電磁駆動弁の制御装置
により達成される。
The above object is achieved by the present invention.
As described in, comprises a valve body that functions as an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine, an armature connected to the valve body, and an electromagnet that applies an electromagnetic force to the armature, and includes an electromagnetic force and a spring force. An electromagnetically driven valve control device that opens and closes the valve body by causing the valve body to open and close, the operating state detecting means detecting an engine operating state, and displacing the valve body from one displacement end to the other displacement end. Energization control means for controlling the energization of the electromagnet, the energization control means of the electromagnetically driven valve for setting the start of energization to the electromagnet with respect to the displacement of the valve body according to the engine operating state Achieved by the controller.

【0008】請求項1記載の発明において、電磁石に供
給される一定の励磁電流に対してアーマチャに作用する
電磁力は、アーマチャと電磁石との間の距離に応じて変
化する。従って、弁体が一方の変位端から他方の変位端
へ変位する過程において、弁体の変位に対して電磁石へ
の通電時期が変わると、一定の励磁電流に対して発生す
る電磁力の大きさは変化する。この場合、励磁電流の変
化に対する電磁力の変化の割合、すなわち、励磁電流に
よって調整可能な電磁力の最小単位も変化する。通電制
御手段は、弁体の変位に対する電磁石への通電開始時期
を機関運転状態に応じて設定する。このため、機関運転
状態に応じて、一定の励磁電流に対して大きな電磁力を
発生させ得る状態と、励磁電流に基づいて調整可能な電
磁力の最小単位が小さい状態とが形成される。一定の励
磁電流に対して大きな電磁力が発生する状態では、電磁
駆動弁の省電力化が図られる。また、励磁電流に基づい
て調整可能な電磁力の最小単位が小さい状態では、アー
マチャが電磁石に着座する際の速度(着座速度)が小さ
くなるように、アーマチャに作用する電磁力を調整する
ことが容易となる。従って、本発明によれば、機関運転
状態に応じて、省電力化が図られた状態と、着座速度が
低減された状態とを実現することができる。
According to the first aspect of the present invention, the electromagnetic force acting on the armature for a constant exciting current supplied to the electromagnet changes according to the distance between the armature and the electromagnet. Therefore, in the process where the valve body is displaced from one displacement end to the other displacement end, if the energization time to the electromagnet changes with respect to the displacement of the valve body, the magnitude of the electromagnetic force generated for a certain excitation current Changes. In this case, the ratio of the change of the electromagnetic force to the change of the exciting current, that is, the minimum unit of the electromagnetic force that can be adjusted by the exciting current also changes. The energization control means sets the timing for starting energization of the electromagnet with respect to the displacement of the valve body according to the engine operating state. For this reason, a state in which a large electromagnetic force can be generated with respect to a constant excitation current and a state in which the minimum unit of the electromagnetic force that can be adjusted based on the excitation current is small, depending on the engine operating state. In a state where a large electromagnetic force is generated with respect to a constant exciting current, power saving of the electromagnetically driven valve is achieved. When the minimum unit of the electromagnetic force that can be adjusted based on the exciting current is small, the electromagnetic force acting on the armature may be adjusted so that the speed at which the armature sits on the electromagnet (seating speed) is reduced. It will be easier. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a state where power saving is achieved and a state where the seating speed is reduced according to the engine operating state.

【0009】また、上記の目的は、請求項2に記載する
如く、請求項1記載の電磁駆動弁の制御装置において、
前記通電制御手段が、前記機関運転状態が低負荷低回転
領域にある場合に、通常運転領域にある場合よりも、前
記電磁石への通電開始時期を早める電磁駆動弁の制御装
置により達成される。
Further, the above object is achieved by a control device for an electromagnetically driven valve according to claim 1.
The energization control means is achieved by a control device for an electromagnetically driven valve that makes the energization start timing of the electromagnet earlier when the engine operation state is in a low-load low-rotation region than in a normal operation region.

【0010】請求項2記載の発明において、通電制御手
段は、機関機関運転状態が低負荷低回転領域にある場合
に、通常運転領域にある場合よりも、電磁石への通電開
始時期を早める。すなわち、通電制御手段は、低負荷低
回転領域では、アーマチャと電磁石との距離が大きい状
態で通電を開始する。この場合、励磁電流の変化に対す
る電磁力の変化の割合が小さくなるので、電磁力を高い
分解能で調整することができ、その結果、着座速度の低
減を図ることが可能となる。低負荷低回転領域では、内
燃機関の運転音が小さいため、電磁駆動弁の静粛性が要
求される。従って、本発明によれば、電磁駆動弁の静粛
性が要求される状況下で、着座音を低減することができ
る。
According to the second aspect of the present invention, the energization control means advances the energization start timing to the electromagnet when the engine operating state is in the low-load low-rotation range as compared with the normal operation range. That is, the energization control unit starts energization in a low-load low-rotation region in a state where the distance between the armature and the electromagnet is large. In this case, since the ratio of the change of the electromagnetic force to the change of the exciting current becomes small, the electromagnetic force can be adjusted with high resolution, and as a result, the seating speed can be reduced. In the low-load and low-speed range, the operating noise of the internal combustion engine is low, so the quietness of the electromagnetically driven valve is required. Therefore, according to the present invention, the seating noise can be reduced in a situation where quietness of the electromagnetically driven valve is required.

【0011】また、請求項3に記載する如く、請求項1
又は2記載の電磁駆動弁の制御装置において、前記通電
制御手段が、前記機関運転状態が高負荷領域にある場合
に、通常運転領域にある場合よりも、前記電磁石への通
電開始時期を早め、かつ、通電量を大きくする電磁駆動
弁の制御装置によれば、高負荷運転時における電磁駆動
弁の動作安定性を確保することができる。
Further, as described in claim 3, claim 1
Or in the control device of the electromagnetically driven valve according to 2, the energization control means, when the engine operating state is in a high load region, than when in the normal operation region, earlier the start of energization to the electromagnet, Moreover, according to the control device for the electromagnetically driven valve that increases the amount of energization, the operation stability of the electromagnetically driven valve during high-load operation can be ensured.

【0012】請求項3記載の発明において、通電制御手
段は、前記機関運転状態が高負荷領域にある場合に、通
常運転領域にある場合よりも、前記電磁石への通電開始
時期を早め、かつ、通電量を大きくする。このため、高
負荷領域では、アーマチャに大きな運動エネルギーが付
与される。その結果、高負荷領域における高い筒内圧に
よる弁体の運動エネルギーの減衰を補って、弁体を変位
端まで確実に変位させることができる。
According to the third aspect of the present invention, the energization control means advances the energization start timing to the electromagnet earlier when the engine operation state is in a high load range than in a normal operation range, and Increase the amount of electricity. Therefore, in a high load region, a large kinetic energy is applied to the armature. As a result, the kinetic energy of the valve element due to the high in-cylinder pressure in the high load region is compensated for, and the valve element can be reliably displaced to the displacement end.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例である
電磁駆動弁の制御装置が搭載された内燃機関の全体構成
図を示す。内燃機関はエンジンECU10により制御さ
れる。内燃機関は、吸気口12を備えている。吸気口1
2の内部には、エアクリーナ14が設けられている。吸
気口12には、スロットルボデー18を介してサージタ
ンク20が接続されている。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an internal combustion engine equipped with an electromagnetically driven valve control device according to an embodiment of the present invention. The internal combustion engine is controlled by the engine ECU 10. The internal combustion engine has an intake port 12. Inlet 1
2, an air cleaner 14 is provided. A surge tank 20 is connected to the intake port 12 via a throttle body 18.

【0014】スロットルボデー18の内部には、スロッ
トル弁22が設けられている。スロットル弁22の近傍
には、スロットル開度センサ24が配設されている。ス
ロットル開度センサ24は、スロットル弁22の開度
(以下、スロットル開度TAと称す)に応じた電気信号
をエンジンECU10に向けて出力する。サージタンク
20には、吸気圧センサ26が配設されている。吸気圧
センサ26は、サージタンク20の内圧、すなわち、吸
気管負圧PMに応じた電気信号をエンジンECU10に
向けて出力する。サージタンク20には、各気筒の吸気
ポート28が連通している。サージタンク20に流入し
た空気は、各気筒の吸気ポート28を介して内燃機関に
供給される。各気筒の吸気ポート28には、燃料噴射弁
36が配設されている。燃料噴射弁36はエンジンEC
U10から供給される駆動信号に応じて吸気ポート28
に燃料を噴射する。
A throttle valve 22 is provided inside the throttle body 18. In the vicinity of the throttle valve 22, a throttle opening sensor 24 is provided. The throttle opening sensor 24 outputs an electric signal corresponding to the opening of the throttle valve 22 (hereinafter, referred to as a throttle opening TA) to the engine ECU 10. The surge tank 20 is provided with an intake pressure sensor 26. The intake pressure sensor 26 outputs an electric signal corresponding to the internal pressure of the surge tank 20, that is, the intake pipe negative pressure PM, to the engine ECU 10. An intake port 28 of each cylinder communicates with the surge tank 20. The air that has flowed into the surge tank 20 is supplied to the internal combustion engine via the intake port 28 of each cylinder. A fuel injection valve 36 is provided at the intake port 28 of each cylinder. The fuel injection valve 36 is an engine EC
Intake port 28 according to the drive signal supplied from U10
Inject fuel into

【0015】内燃機関は、シリンダブロック42を備え
ている。シリンダブロック42の内部には、燃焼室44
が形成されている。燃焼室44は、吸気弁40を介して
吸気ポート28に連通している。吸気弁40は、開閉駆
動されることにより吸気ポート28と燃焼室44とを導
通又は遮断状態とする。また、内燃機関は、ピストン4
6を備えている。ピストン46には、クランク軸48が
連結されている。クランク軸48は、ピストン46がシ
リンダ42内を上下に摺動することにより回転する。ク
ランク軸48には、クランク角センサ50が配設されて
いる。クランク角センサ50は、クランク軸48が所定
回転角回転する毎にパルス信号をエンジンECU10に
向けて出力する。エンジンECU10は、クランク角セ
ンサ50の出力信号に基づいてクランク角及び内燃機関
のエンジン回転数NEを検出する。
The internal combustion engine has a cylinder block 42. Inside the cylinder block 42, a combustion chamber 44
Are formed. The combustion chamber 44 communicates with the intake port 28 via the intake valve 40. The intake valve 40 is electrically connected or disconnected between the intake port 28 and the combustion chamber 44 by being opened and closed. The internal combustion engine has a piston 4
6 is provided. A crankshaft 48 is connected to the piston 46. The crankshaft 48 rotates when the piston 46 slides up and down in the cylinder 42. A crank angle sensor 50 is provided on the crank shaft 48. The crank angle sensor 50 outputs a pulse signal to the engine ECU 10 every time the crank shaft 48 rotates by a predetermined rotation angle. The engine ECU 10 detects the crank angle and the engine speed NE of the internal combustion engine based on the output signal of the crank angle sensor 50.

【0016】燃焼室44には、点火プラグ52が配設さ
れている。燃焼室44に吸入された混合気は、点火プラ
グ52により点火される。また、燃焼室44には、筒内
圧センサ54が配設されている。筒内圧センサ54は、
燃焼室44内の圧力、すなわち、筒内圧に応じた電気信
号をエンジンECU10に向けて出力する。また、シリ
ンダブロック42には、燃焼室44を取り囲むように冷
却水通路56が設けられている。
An ignition plug 52 is provided in the combustion chamber 44. The air-fuel mixture sucked into the combustion chamber 44 is ignited by an ignition plug 52. The combustion chamber 44 is provided with an in-cylinder pressure sensor 54. The in-cylinder pressure sensor 54
An electric signal corresponding to the pressure in the combustion chamber 44, that is, the in-cylinder pressure is output to the engine ECU 10. Further, a cooling water passage 56 is provided in the cylinder block 42 so as to surround the combustion chamber 44.

【0017】燃焼室44には、排気弁60を介して排気
マニホールド62が接続されている。排気マニホールド
62には、排気ポート66が形成されている。排気弁6
0は、開閉駆動されることにより燃焼室44と排気ポー
ト66とを導通または遮断状態とする。排気マニホール
ド62の下流には、触媒コンバータ70が設けられてい
る。内燃機関から排出された排気ガスは、触媒コンバー
タ70で浄化された後に、排気口72から大気中に排出
される。
An exhaust manifold 62 is connected to the combustion chamber 44 via an exhaust valve 60. An exhaust port 66 is formed in the exhaust manifold 62. Exhaust valve 6
A value of 0 sets the combustion chamber 44 and the exhaust port 66 to be in a conducting or blocking state by being driven to open and close. Downstream of the exhaust manifold 62, a catalytic converter 70 is provided. The exhaust gas discharged from the internal combustion engine is purified by the catalytic converter 70 and then discharged from the exhaust port 72 into the atmosphere.

【0018】本実施例のシステムにおいて、吸気弁40
及び排気弁60はそれぞれ電磁駆動弁78及び80によ
り開閉駆動される。図2は、吸気弁40を開閉駆動する
電磁駆動弁78の断面図を示す。なお、電磁駆動弁80
は排気弁60を開閉駆動する点を除いて、電磁駆動弁7
8と同様の構成を有している。このため、以下の記載に
おいては、電磁駆動弁78の構造および動作をそれらの
代表例として説明する。
In the system of this embodiment, the intake valve 40
The exhaust valve 60 is opened and closed by electromagnetically driven valves 78 and 80, respectively. FIG. 2 is a sectional view of an electromagnetically driven valve 78 that drives the intake valve 40 to open and close. The electromagnetically driven valve 80
Are electromagnetically driven valves 7 except that the exhaust valve 60 is opened and closed.
8 has the same configuration as that of FIG. Therefore, in the following description, the structure and operation of the electromagnetically driven valve 78 will be described as a representative example thereof.

【0019】電磁駆動弁78は、上述した吸気弁40を
備えている。吸気弁40は、シリンダヘッド82内に配
設された部材であり、図中下端部を内燃機関の燃焼室4
4内に露出させている。シリンダヘッド82には、上述
した吸気ポート28が設けられている。吸気ポート28
には、吸気弁40に対する弁座86が設けられている。
吸気弁40は、弁座86から離座することにより吸気ポ
ート28と燃焼室44とを導通状態とし、弁座86に着
座することにより吸気ポート28と燃焼室44とを遮断
状態とする。
The electromagnetically driven valve 78 includes the intake valve 40 described above. The intake valve 40 is a member disposed in the cylinder head 82, and has a lower end in the figure at the combustion chamber 4 of the internal combustion engine.
4 is exposed. The above-described intake port 28 is provided in the cylinder head 82. Intake port 28
Is provided with a valve seat 86 for the intake valve 40.
When the intake valve 40 is separated from the valve seat 86, the intake port 28 and the combustion chamber 44 are brought into conduction, and when the intake valve 40 is seated on the valve seat 86, the intake port 28 and the combustion chamber 44 are shut off.

【0020】吸気弁40には、弁軸88が固定されてい
る。弁軸88は、バルブガイド90により軸方向に摺動
可能に保持されている。弁軸88の上部には、アーマチ
ャ92が固定されている。アーマチャ92は、例えば、
軟磁性材料で構成された環状の部材である。アーマチャ
92の上方には、アッパコア94が配設されている。ま
た、アーマチャの下方には、ロアコア96が配設されて
いる。アッパコア94およびロアコア96は、共に磁性
材料で構成された部材である。また、アッパコア94に
はアッパコイル98が把持されていると共に、ロアコア
96にはロアコイル100が把持されている。アッパコ
ア94およびロアコア96の外周には、外筒102が配
設されている。外筒102は、アッパコア94とロアコ
ア96とを、両者間に所定の間隔が確保されるように保
持している。
A valve shaft 88 is fixed to the intake valve 40. The valve shaft 88 is held by a valve guide 90 so as to be slidable in the axial direction. An armature 92 is fixed to an upper portion of the valve shaft 88. The armature 92 is, for example,
An annular member made of a soft magnetic material. Above the armature 92, an upper core 94 is provided. Further, a lower core 96 is provided below the armature. The upper core 94 and the lower core 96 are both members made of a magnetic material. The upper core 94 holds the upper coil 98, and the lower core 96 holds the lower coil 100. An outer cylinder 102 is provided on the outer periphery of the upper core 94 and the lower core 96. The outer cylinder 102 holds the upper core 94 and the lower core 96 such that a predetermined space is secured between them.

【0021】弁軸88は、アッパスプリング104およ
びロアスプリング106により軸方向に弾性的に支持さ
れている。アッパスプリング104およびロアスプリン
グ106は、アーマチャ92の中立位置がアッパコア9
4とロアコア96との中間位置となるように調整されて
いる。電磁駆動弁78のアッパコイル98およびロアコ
イル100には、エンジンECU10が接続されてい
る。エンジンECU10は、アッパコイル98およびロ
アコイル100に供給する励磁電流を制御することによ
り、吸気弁40を適正に開閉駆動させる。
The valve shaft 88 is elastically supported in the axial direction by an upper spring 104 and a lower spring 106. The upper spring 104 and the lower spring 106 are arranged such that a neutral position of the armature 92 is
It is adjusted to be at an intermediate position between the lower core 4 and the lower core 96. The engine ECU 10 is connected to the upper coil 98 and the lower coil 100 of the electromagnetically driven valve 78. The engine ECU 10 controls the excitation current supplied to the upper coil 98 and the lower coil 100 to drive the intake valve 40 to open and close appropriately.

【0022】次に、電磁駆動弁78の動作について説明
する。電磁駆動弁78においては、アッパコイル98に
励磁電流を供給することで、アッパコイル98により磁
束を発生させることができる。アッパコイル98が発生
する磁束は、アッパコア94及びアーマチャ92を含む
経路を通って流通する。この際、アーマチャ92とアッ
パコア94との間には、アーマチャ92をアッパコア9
4へ吸引する向きの電磁力が発生する。
Next, the operation of the electromagnetically driven valve 78 will be described. In the electromagnetically driven valve 78, a magnetic flux can be generated by the upper coil 98 by supplying an exciting current to the upper coil 98. The magnetic flux generated by the upper coil 98 flows through a path including the upper core 94 and the armature 92. At this time, the armature 92 is placed between the armature 92 and the upper core 94.
An electromagnetic force is generated in the direction of suction to 4.

【0023】このため、電磁駆動弁78によれば、アッ
パコイル98に励磁電流を供給することで、アーマチャ
92、弁軸88、及び、吸気弁40をアッパコア94側
へ変位させることができる。弁軸88は、アーマチャ9
2がアッパコア94に着座するまでアッパコア94側へ
変位することができる。吸気弁40は、アーマチャ92
がアッパコア94に着座する状況下では吸気ポート28
を閉塞する。従って、電磁駆動弁78によれば、アッパ
コイル98に励磁電流を供給することで、吸気弁40を
全閉状態とすることができる。以下、全閉状態における
吸気弁40の位置を吸気弁40の閉弁端と称す。
Therefore, according to the electromagnetically driven valve 78, the armature 92, the valve shaft 88, and the intake valve 40 can be displaced toward the upper core 94 by supplying an exciting current to the upper coil 98. The valve shaft 88 is provided with the armature 9
2 can be displaced toward the upper core 94 until the seat 2 is seated on the upper core 94. The intake valve 40 has an armature 92
When the airbag is seated on the upper core 94, the intake port 28
Close. Therefore, according to the electromagnetically driven valve 78, by supplying the exciting current to the upper coil 98, the intake valve 40 can be fully closed. Hereinafter, the position of the intake valve 40 in the fully closed state is referred to as a closed end of the intake valve 40.

【0024】吸気弁40が閉弁端に維持されている場
合、アッパスプリング104及びロアスプリング106
は、弁軸88を中立位置に向けて付勢する。このような
状況下でアッパコイル98への励磁電流の供給が停止さ
れると、弁軸88は、アッパスプリング104及びロア
スプリング106のばね力に従って単振動の運動を開始
する。弁軸88が開弁方向に変位する場合、弁軸88と
バルブガイド90との間の摺動抵抗、及び、燃焼室44
の筒内圧が、弁軸88の運動を妨げる方向に作用する。
このため、上記単振動運動による弁軸88の運動エネル
ギーは弁軸88の変位が進むにつれて次第に減衰する。
When the intake valve 40 is maintained at the closed end, the upper spring 104 and the lower spring 106
Biases the valve shaft 88 toward the neutral position. When the supply of the exciting current to the upper coil 98 is stopped in such a situation, the valve shaft 88 starts a single-oscillation motion according to the spring force of the upper spring 104 and the lower spring 106. When the valve shaft 88 is displaced in the valve opening direction, the sliding resistance between the valve shaft 88 and the valve guide 90 and the combustion chamber 44
In the cylinder acts in a direction that hinders the movement of the valve shaft 88.
For this reason, the kinetic energy of the valve shaft 88 due to the simple vibration motion gradually decreases as the displacement of the valve shaft 88 progresses.

【0025】電磁駆動弁78によれば、ロアコイル10
0に励磁電流を供給することで、ロアコイル100によ
り磁束を発生させることができる。ロアコイル100が
発生する磁束は、ロアコア96及びアーマチャ92を含
む経路を通って流通する。この際、アーマチャ92とロ
アコア96との間に、アーマチャ92をロアコア96へ
吸引する向きの電磁力が発生する。このため、電磁駆動
弁78によれば、ロアコイル100に励磁電流を供給す
ることで、上記の摺動抵抗及び筒内圧に伴う運動エネル
ギーの減衰を補って、アーマチャ92がロアコア96に
着座するまで弁軸88を変位させることができる。
According to the electromagnetically driven valve 78, the lower coil 10
By supplying an exciting current to 0, a magnetic flux can be generated by the lower coil 100. The magnetic flux generated by the lower coil 100 flows through a path including the lower core 96 and the armature 92. At this time, an electromagnetic force is generated between the armature 92 and the lower core 96 so as to attract the armature 92 to the lower core 96. Therefore, according to the electromagnetically driven valve 78, the excitation current is supplied to the lower coil 100 to compensate for the above-mentioned kinetic energy attenuation due to the sliding resistance and the in-cylinder pressure, and the valve is driven until the armature 92 is seated on the lower core 96. The shaft 88 can be displaced.

【0026】吸気弁40は、アーマチャ92がロアコア
96に着座する状況下で全開状態となる。全開状態にあ
る吸気弁40の位置を、以下、吸気弁40の開弁端と称
す。従って、電磁駆動弁78によれば、アッパコイル9
8への励磁電流の供給を停止した後、所定のタイミング
でロアコイル100への励磁電流の供給を開始すること
で、吸気弁40を閉弁端から開弁端まで変位させること
ができる。なお、以下、吸気弁40の閉弁端及び開弁端
を総称する場合は、変位端と称す。
The intake valve 40 is fully opened when the armature 92 is seated on the lower core 96. The position of the intake valve 40 in the fully open state is hereinafter referred to as the open end of the intake valve 40. Therefore, according to the electromagnetically driven valve 78, the upper coil 9
By stopping the supply of the excitation current to the lower coil 8 and starting the supply of the excitation current to the lower coil 100 at a predetermined timing, the intake valve 40 can be displaced from the valve-closed end to the valve-opened end. Hereinafter, when the valve-closing end and the valve-opening end of the intake valve 40 are collectively referred to as a displacement end.

【0027】吸気弁40が開弁端に達した後、ロアコイ
ル100への励磁電流の供給が停止されると、吸気弁4
0は、単振動の動作に従って閉弁端に向けて変位を開始
する。吸気弁40が閉弁端に向けて変位する場合、弁軸
88とバルブガイド90との間の摺動抵抗により、吸気
弁40の運動エネルギーは減衰する。この場合も、開弁
端に向けて変位する場合と同様に、適当なタイミングで
アッパコイル98への励磁電流の供給を開始することに
より、摺動抵抗に伴う運動エネルギーの減衰を補って、
アーマチャ92がアッパコア94に着座するまで、弁軸
88を変位させることができる。以後、適当なタイミン
グでアッパコイル98及びロアコイル100に繰り返し
励磁電流を供給することで吸気弁40を閉弁端と開弁端
との間で開閉動作させることができる。
When the supply of the exciting current to the lower coil 100 is stopped after the intake valve 40 reaches the valve opening end, the intake valve 4
0 starts displacement toward the valve closing end according to the operation of the simple vibration. When the intake valve 40 is displaced toward the valve closing end, the kinetic energy of the intake valve 40 is attenuated due to the sliding resistance between the valve shaft 88 and the valve guide 90. Also in this case, as in the case of displacing toward the valve opening end, by starting the supply of the exciting current to the upper coil 98 at an appropriate timing, the kinetic energy due to the sliding resistance is compensated, and
The valve shaft 88 can be displaced until the armature 92 is seated on the upper core 94. Thereafter, by supplying an exciting current repeatedly to the upper coil 98 and the lower coil 100 at an appropriate timing, the intake valve 40 can be opened and closed between the valve closing end and the valve opening end.

【0028】同様に、電磁駆動弁80についても、その
アッパコイル98及びロアコイル100に繰り返し励磁
電流を供給することで、排気弁60を閉弁端と開弁端と
の間開閉動作させることができる。なお、以下の記載に
おいて、吸気弁40及び排気弁60を総称する場合は、
弁体40、60と称するものとする。アーマチャ92と
アッパコア94との間に作用する電磁力Fは、アッパコ
イル98に供給される励磁電流をI、アーマチャ92と
アッパコア94との間のギャップをxとして次式で表さ
れる。
Similarly, with respect to the electromagnetically driven valve 80, the exhaust valve 60 can be opened and closed between the valve closing end and the valve opening end by repeatedly supplying an exciting current to the upper coil 98 and the lower coil 100. In the following description, when the intake valve 40 and the exhaust valve 60 are collectively referred to,
It will be referred to as valve bodies 40 and 60. The electromagnetic force F acting between the armature 92 and the upper core 94 is expressed by the following equation, where I is an exciting current supplied to the upper coil 98, and x is a gap between the armature 92 and the upper core 94.

【0029】 F=α・I2 /(x+β)2 ・・・(1) ただし、α及びβは、アッパコア94の特性等により定
まる定数である。上記(1)式より、電磁力Fは、アッ
パコイル98に供給される励磁電流Iの二乗に比例し、
また、アーマチャ92とアッパコア94との間のギャッ
プxの二乗にほぼ反比例することがわかる。同様に、ア
ーマチャ92とロアコア96との間に作用する電磁力
は、ロアコイル100に供給される励磁電流の二乗に比
例し、また、アーマチャ92とロアコア96との間のギ
ャップの二乗にほぼ反比例する。従って、小さな励磁電
流で電磁駆動弁78、80を作動させるうえでは、すな
わち、電磁駆動弁78、80の省電力化を図るうえで
は、アーマチャ92がアッパコア94又はロアコア96
に十分に接近した時点で、アッパコイル98又はロアコ
イル100への通電を開始することが有利である。
F = α · I 2 / (x + β) 2 (1) where α and β are constants determined by the characteristics of the upper core 94 and the like. From the above equation (1), the electromagnetic force F is proportional to the square of the exciting current I supplied to the upper coil 98,
Further, it can be seen that it is substantially inversely proportional to the square of the gap x between the armature 92 and the upper core 94. Similarly, the electromagnetic force acting between the armature 92 and the lower core 96 is proportional to the square of the exciting current supplied to the lower coil 100, and is substantially inversely proportional to the square of the gap between the armature 92 and the lower core 96. . Therefore, in order to operate the electromagnetically driven valves 78 and 80 with a small exciting current, that is, to achieve power saving of the electromagnetically driven valves 78 and 80, the armature 92 is provided with the upper core 94 or the lower core 96.
It is advantageous to start energizing the upper coil 98 or the lower coil 100 at a point sufficiently close to.

【0030】図3は、上記の観点より、電磁駆動弁7
8、80の省電力化を図るうえで好適なロアコイル10
0に対する指令電流の波形を示す。図3において、
(A)は閉弁端から開弁端へ向かう弁体40、60の変
位を、(B)はロアコイル100に対する指令電流の波
形を示す。なお、図3(B)に示す励磁電流の波形を、
以下、「省電力パターン」と称す。
FIG. 3 shows the electromagnetically driven valve 7 from the above viewpoint.
Lower coil 10 suitable for power saving of 8, 80
7 shows a waveform of a command current with respect to 0. In FIG.
(A) shows the displacement of the valve bodies 40 and 60 from the valve closing end to the valve opening end, and (B) shows the waveform of the command current to the lower coil 100. The waveform of the exciting current shown in FIG.
Hereinafter, it is referred to as a “power saving pattern”.

【0031】図3に示す如く、省電力パターンにおい
て、ロアコイル100に対する指令電流は、弁体40、
60が中立位置を越えて開弁端に接近した所定の時期
に" 0"から吸引電流I1に立ち上げられる。以下、図
3(B)において指令電流が" 0" に維持される期間を
オフ期間t1と称す。オフ期間t1の後、指令電流は吸
引期間t2の間だけ吸引電流I1に維持される。吸引期
間t2は、その終了時期が、弁体40、60が開弁端に
達する直前となるように設定されている。吸引期間t2
の後、指令電流の値は、減少期間t3にわたって、吸引
電流I1から保持電流I2へ減少される。そして、減少
期間t3が終了した後、指令電流は弁体40、60の閉
弁要求が生ずるまで保持電流I2に維持される。
As shown in FIG. 3, in the power saving pattern, the command current for the lower coil 100 is
At a predetermined time when the valve 60 has moved beyond the neutral position and approached the valve opening end, it is raised from "0" to the suction current I1. Hereinafter, a period during which the command current is maintained at “0” in FIG. 3B is referred to as an off period t1. After the off period t1, the command current is maintained at the attraction current I1 only during the attraction period t2. The suction period t2 is set so that the end time is immediately before the valve bodies 40 and 60 reach the valve-open end. Suction period t2
Thereafter, the value of the command current is reduced from the attraction current I1 to the holding current I2 over the reduction period t3. Then, after the end of the decrease period t3, the command current is maintained at the holding current I2 until a request to close the valve bodies 40 and 60 occurs.

【0032】上記の省電力パターンによれば、弁体4
0、60が開弁端に接近した時期に吸引電流I1の供給
が開始されることで、比較的小さな吸引電流I1を用い
て、弁体40、60を開弁端まで駆動するのに十分な電
磁力をアーマチャ92に付与することができる。従っ
て、省電力パターンの指令電流によれば、電磁駆動弁7
8、80の省電力化を図ることができる。
According to the above power saving pattern, the valve element 4
The supply of the attraction current I1 is started at the time when 0 and 60 approach the valve-open end, so that the valve elements 40 and 60 are driven to the valve-open end using the relatively small attraction current I1. An electromagnetic force can be applied to the armature 92. Therefore, according to the command current of the power saving pattern, the electromagnetically driven valve 7
8, 80 power savings can be achieved.

【0033】なお、ロアコイル100のインダクタンス
は、アーマチャ92とロアコア96との間のギャップが
小さくなるにつれて増加する。このため、上記の如く、
弁体40、60が開弁端に接近した時期に指令電流が吸
引電流I1に立ち上げられた場合、インダクタンスの影
響により、ロアコイル100に供給される実際の励磁電
流(実電流)は遅れを伴って立ち上がる。従って、指令
電流を吸引電流I1に立ち上げる時期、すなわち、オフ
期間t1の終了時期は、実電流の立ち上がりの遅れを考
慮したうえで、弁体40、60を開弁端まで変位させ得
る範囲で遅いタイミングとなるように設定することが必
要である。
The inductance of the lower coil 100 increases as the gap between the armature 92 and the lower core 96 becomes smaller. Therefore, as described above,
When the command current rises to the attraction current I1 when the valve bodies 40 and 60 approach the valve-opening ends, the actual excitation current (actual current) supplied to the lower coil 100 is delayed due to the influence of inductance. Stand up. Therefore, the time when the command current rises to the attraction current I1, that is, the end time of the off-period t1 is within a range in which the valve bodies 40 and 60 can be displaced to the valve-opening end in consideration of the delay of the rise of the actual current. It is necessary to set so that the timing is late.

【0034】なお、以上の説明においては、弁体40、
60を閉弁端から開弁端に向けて変位させる場合につい
て説明したが、弁体40、60を開弁端から閉弁端に向
けて変位させる場合についても、アッパコイル98に対
して図3(B)に示す省電力パターンの指令電流を用い
ることで、電磁駆動弁78、80の省電力化を図ること
ができる。
In the above description, the valve body 40,
Although the case where the valve 60 is displaced from the valve-closed end toward the valve-opened end has been described, the case where the valve bodies 40 and 60 are displaced from the valve-opened end toward the valve-closed end is also described with reference to FIG. By using the command current of the power saving pattern shown in B), the power saving of the electromagnetically driven valves 78 and 80 can be achieved.

【0035】ところで、電磁駆動弁78、80が開閉動
作する場合、アーマチャ92がアッパコア94又はロア
コア96に着座する際の着座音、及び、弁体40、60
が弁座86に着座する際の着座音(以下、これらの作動
音を電磁駆動弁78、80の着座音と称す)が発生す
る。このため、内燃機関が低負荷・低回転領域で作動し
ている場合(たとえば、アイドリング状態)のように、
内燃機関の運転音が小さい状況下では、電磁駆動弁7
8、80の静粛性を高めるべく、その着座音を低減する
ことが望ましい。電磁駆動弁78、80の着座音を低減
するには、弁体40、60が変位端に達する際の変位速
度(着座速度)が小さくなるように、アーマチャ92に
作用する電磁力を調整することが必要である。
When the electromagnetically driven valves 78, 80 open and close, the seating sound when the armature 92 is seated on the upper core 94 or the lower core 96, and the valve bodies 40, 60
A seating sound when the user sits on the valve seat 86 (hereinafter, these operating sounds are referred to as seating sounds of the electromagnetically driven valves 78 and 80) is generated. For this reason, as in the case where the internal combustion engine is operating in a low load / low rotation range (for example, in an idling state),
When the operating noise of the internal combustion engine is low, the electromagnetically driven valve 7
In order to increase the quietness of the 8, 80, it is desirable to reduce the sitting sound. In order to reduce the seating noise of the electromagnetically driven valves 78 and 80, the electromagnetic force acting on the armature 92 is adjusted so that the displacement speed (seating speed) when the valve bodies 40 and 60 reach the displacement ends is reduced. is necessary.

【0036】しかし、上記した省電力パターンの指令電
流によれば、アーマチャ92がアッパコア94又はロア
コア96に接近した時点で吸引電流I1の指令が開始さ
れるために、小さな吸引電流I1に対して大きな電磁力
が発生する。このため、吸引電流I1の値が僅かに変化
しただけで、アーマチャ92に作用する電磁力は大きく
変化する。従って、省電力パターンの指令電流を用いる
場合には、指令電流の波形に基づいて電磁力を高精度に
調整することは困難である。
However, according to the command current of the above-described power saving pattern, the command of the attracting current I1 is started when the armature 92 approaches the upper core 94 or the lower core 96, so that a large value for the small attracting current I1. Electromagnetic force is generated. Therefore, even if the value of the attraction current I1 is slightly changed, the electromagnetic force acting on the armature 92 is greatly changed. Therefore, when using the command current of the power saving pattern, it is difficult to adjust the electromagnetic force with high accuracy based on the waveform of the command current.

【0037】上述の如く、アーマチャ92とアッパコア
94又はロアコア96との間のギャップが大きくなるほ
ど、アーマチャ92に作用する電磁力は小さくなる。従
って、早いタイミングで指令電流を吸引電流I1に立ち
上げることとすれば、一定の吸引電流I1によって発生
する電磁力は減少する。この場合、エネルギー効率は低
下するものの、吸引電流I1及び吸引期間t2の変化に
対する、アーマチャ92に作用する電磁力の変化の割合
が小さくなることで、励磁電流に基づいて電磁力の大き
さを高い分解能で調整することが可能となる。
As described above, as the gap between the armature 92 and the upper core 94 or the lower core 96 increases, the electromagnetic force acting on the armature 92 decreases. Therefore, if the command current is raised to the attraction current I1 at an early timing, the electromagnetic force generated by the constant attraction current I1 decreases. In this case, although the energy efficiency is reduced, the ratio of the change in the electromagnetic force acting on the armature 92 to the change in the attraction current I1 and the attraction period t2 is reduced, so that the magnitude of the electromagnetic force is increased based on the excitation current. It is possible to adjust with the resolution.

【0038】図4は、上記の観点より、電磁駆動弁7
8、80の着座音低減を図るうえで好適なロアコイル1
00に対する指令電流の波形を示す。図4において、
(A)は閉弁端から開弁端へ向かう弁体40、60の変
位を、(B)はロアコイル100に対する指令電流の波
形パターンを示す。なお、図4(B)に示す励磁電流の
波形を、以下、「低着座速度パターン」と称す。
FIG. 4 shows the electromagnetically driven valve 7 from the above viewpoint.
Lower coil 1 suitable for reducing sitting sound of 8, 80
5 shows a waveform of a command current for 00. In FIG.
(A) shows the displacement of the valve bodies 40 and 60 from the valve closing end to the valve opening end, and (B) shows the waveform pattern of the command current to the lower coil 100. The waveform of the exciting current shown in FIG. 4B is hereinafter referred to as a “low seating speed pattern”.

【0039】図4(B)に示す如く、低着座速度パター
ンでは、指令電流は、省電力パターンの場合よりも早い
時期(図示する場合では弁体40、60が中立位置に達
する前の所定時期)に" 0" から吸引電流I1に立ち上
げられる。指令電流は吸引期間t2の間、吸引電流I1
に維持された後、第2吸引電流I2に変化され、その
後、第2吸引期間t4にわたって第2吸引電流I3に維
持される。第2吸引期間t4はその終期が、ほぼ弁体4
0、60が開弁端に達する時期に一致するように設定さ
れている。第2吸引期間t4の後、指令電流の値は、減
少期間t3にわたって、第2吸引電流I3から保持電流
I2へ減少される。そして、減少期間t3が終了した
後、指令電流は弁体40、60の閉弁要求が生ずるまで
保持電流I2に維持される。
As shown in FIG. 4B, in the low seating speed pattern, the command current is earlier than in the power saving pattern (in the illustrated case, the predetermined current before the valve bodies 40 and 60 reach the neutral position). ), The voltage rises from "0" to the attraction current I1. The command current is the suction current I1 during the suction period t2.
After that, the current is changed to the second attraction current I2, and thereafter, is maintained at the second attraction current I3 for the second attraction period t4. The end of the second suction period t4 is almost equal to the valve body 4
0 and 60 are set so as to coincide with the timing of reaching the valve opening end. After the second attraction period t4, the value of the command current is reduced from the second attraction current I3 to the holding current I2 over the reduction period t3. Then, after the end of the decrease period t3, the command current is maintained at the holding current I2 until a request to close the valve bodies 40 and 60 occurs.

【0040】上述の如く、低着座速度パターンでは、指
令電流は、省電力パターンの場合よりも早い時期で吸引
電流I1に立ち上げられる。このため、一定の吸引電流
I1に対して、アーマチャ92に作用する電磁力は小さ
くなっている。従って、低着座速度パターンの指令電流
によれば、吸引電流I1及び吸引期間t2の値を変化さ
せることで、アーマチャ92に作用する電磁力を高い分
解能で調整することができ、これにより、アーマチャ9
2の着座速度を小さく抑制することが可能となる。
As described above, in the low seating speed pattern, the command current rises to the attraction current I1 earlier than in the power saving pattern. Therefore, the electromagnetic force acting on the armature 92 is small with respect to the constant attracting current I1. Therefore, according to the command current of the low seating speed pattern, the electromagnetic force acting on the armature 92 can be adjusted with high resolution by changing the values of the attraction current I1 and the attraction period t2.
2 can reduce the seating speed.

【0041】また、アーマチャ92とロアコア96との
距離が大きいほど、ロアコイル100のインダクタンス
は小さくなる。従って、低着座速度パターンにおいて
は、ロアコイル100のインダクタンスが小さい状態
で、ロアコイル100に対する指令電流が" 0" から吸
引電流I1に立ち上げられることになる。ロアコイル1
00のインダクタンスが小さい状態では、実電流は指令
電流の変化に対して高い応答性で追従する。従って、低
着座速度パターンの指令電流によれば、ロアコイル10
0の実電流を高精度に制御することができる。アーマチ
ャ92とロアコア96との間に作用する電磁力は、ロア
コイル100の実電流に応じた大きさとなる。従って、
低着座速度パターンの指令電流においては、ロアコイル
100の実電流が高い精度で制御されることによって
も、アーマチャ92に作用する電磁力を高い分解能で調
整することが可能となっている。
Further, the greater the distance between the armature 92 and the lower core 96, the smaller the inductance of the lower coil 100. Therefore, in the low seating speed pattern, the command current for the lower coil 100 rises from "0" to the attraction current I1 in a state where the inductance of the lower coil 100 is small. Lower coil 1
In the state where the inductance of 00 is small, the actual current follows the change in the command current with high responsiveness. Therefore, according to the command current of the low seating speed pattern, the lower coil 10
The actual current of 0 can be controlled with high accuracy. The electromagnetic force acting between the armature 92 and the lower core 96 has a magnitude corresponding to the actual current of the lower coil 100. Therefore,
With the command current of the low seating speed pattern, the electromagnetic force acting on the armature 92 can be adjusted with high resolution by controlling the actual current of the lower coil 100 with high accuracy.

【0042】なお、以上の説明においては、弁体40、
60を閉弁端から開弁端に向けて変位させる場合につい
て説明したが、弁体40、60を開弁端から閉弁端に向
けて変位させる場合についても、アッパコイル98に対
して図4(B)に示す低着座速度重視パターンの指令電
流を用いることで、電磁駆動弁78、80の着座音低減
を図ることができる。
In the above description, the valve element 40,
Although the case where the valve 60 is displaced from the valve-closed end toward the valve-opened end has been described, the case where the valve bodies 40 and 60 are displaced from the valve-opened end toward the valve-closed end is also described with reference to FIG. By using the command current of the low seating speed emphasizing pattern shown in B), the seating noise of the electromagnetically driven valves 78 and 80 can be reduced.

【0043】ところで、内燃機関が高負荷状態で作動し
ている場合には高い筒内圧が発生する。上述の如く、筒
内圧は、弁体40、60が閉弁端から開弁端へ向けて変
位する際に、その変位を妨げる向きに作用する。従っ
て、筒内圧が高圧である状況下では、弁体40、60の
運動エネルギーの減衰量は大きくなる。かかる場合にも
弁体40、60を開弁端まで確実に変位させるために
は、アーマチャ92に十分に大きな電磁力を作用させる
ことが必要となる。一方、筒内圧が高圧となっている場
合、すなわち、内燃機関が高負荷状態で作動している場
合には、内燃機関が大きな運転音を発生するため、電磁
駆動弁78、80の着座音を低減する必要性は小さい。
When the internal combustion engine is operating under a high load, a high cylinder pressure is generated. As described above, when the valve bodies 40 and 60 are displaced from the valve-closing end to the valve-opening end, the in-cylinder pressure acts in a direction that impedes the displacement. Therefore, when the in-cylinder pressure is high, the amount of kinetic energy attenuation of the valve bodies 40 and 60 increases. Even in such a case, it is necessary to apply a sufficiently large electromagnetic force to the armature 92 in order to surely displace the valve bodies 40 and 60 to the valve opening ends. On the other hand, when the in-cylinder pressure is high, that is, when the internal combustion engine is operating under a high load state, the internal combustion engine generates a loud operating noise. The need to reduce is small.

【0044】図5は、上記の観点より、内燃機関が高負
荷状態で作動している場合に好適なロアコイル100に
対する指令電流の波形を示す。図5において、(A)は
閉弁端から開弁端へ向かう弁体40、60の変位を、
(B)は電磁駆動弁48、80のロアコイル100に対
する指令電流の波形パターンを示す。なお、図5(B)
に示す励磁電流の波形を、以下、「動作安定パターン」
と称す。
FIG. 5 shows a waveform of a command current to the lower coil 100 which is preferable when the internal combustion engine is operating under a high load state from the above viewpoint. In FIG. 5, (A) shows the displacement of the valve bodies 40 and 60 from the valve closing end to the valve opening end.
(B) shows the waveform pattern of the command current to the lower coil 100 of the electromagnetically driven valves 48 and 80. FIG. 5B
The excitation current waveform shown in
Called.

【0045】図5(B)に示す如く、動作安定パターン
においては、低着座速度パターンと同様に、指令電流
は、弁体40、60が中立位置に達する前の所定時期
に" 0"から吸引電流I1に立ち上げられる。ただし、
吸引電流I1は、省電力パターン及び低着座速度パター
ンにおける吸引電流I1に比して大きな値(すなわち、
弁体40、60を高い筒内圧に抗して開弁端まで変位さ
せるうえで十分に大きな値)に設定される。指令電流は
吸引期間t2の間、吸引電流I1に維持された後、第2
吸引電流I3に変化され、その後、第2吸引期間t4に
わたって第2吸引電流I3に維持される。第2吸引期間
t4はその終期が、ほぼ弁体40、60が開弁端に達す
る時期に一致するように設定されている。第2吸引期間
t4の後、指令電流の値は、減少期間t3にわたって、
第2吸引電流I3から保持電流I2へ減少される。そし
て、減少期間t3が終了した後、指令電流は弁体40、
60の閉弁要求が生ずるまで保持電流I2に維持され
る。
As shown in FIG. 5B, in the operation stabilization pattern, similarly to the low seating speed pattern, the command current is drawn from "0" at a predetermined time before the valve bodies 40, 60 reach the neutral position. The current is raised to I1. However,
The attraction current I1 is larger than the attraction current I1 in the power saving pattern and the low seating speed pattern (ie,
The value is set to a value large enough to displace the valve bodies 40 and 60 to the valve opening end against the high in-cylinder pressure). After the command current is maintained at the suction current I1 during the suction period t2, the second
The current is changed to the attraction current I3, and thereafter, is maintained at the second attraction current I3 for the second attraction period t4. The second suction period t4 is set so that the end thereof substantially coincides with the timing when the valve bodies 40 and 60 reach the valve opening ends. After the second suction period t4, the value of the command current becomes
The current is reduced from the second attraction current I3 to the holding current I2. After the end of the decrease period t3, the command current is changed to the valve body 40,
The holding current I2 is maintained until a valve closing request of 60 occurs.

【0046】なお、筒内圧が高い場合は、弁体40、6
0の変位速度が低下することで、弁体40、60が閉弁
端から開弁端まで変位するのに要する時間は増加する。
このため、省電力パターン及び低着座速度パターンと比
較して、上記吸引期間t2及び第2吸引期間t4は長く
なっている。従って、動作安定パターンでは、吸引電流
I1が増加されていることと相俟って、ロアコイル10
0への全体としての通電量が増大され、これにより、ア
ーマチャ92に大きな運動エネルギーが付与される。
When the in-cylinder pressure is high, the valve bodies 40, 6
As the displacement speed of 0 decreases, the time required for the valve bodies 40 and 60 to displace from the valve-closed end to the valve-opened end increases.
Therefore, the suction period t2 and the second suction period t4 are longer than those of the power saving pattern and the low sitting speed pattern. Therefore, in the operation stable pattern, the lower coil 10
The overall amount of power to zero is increased, thereby imparting a large kinetic energy to the armature 92.

【0047】上述の如く、動作安定パターンでは、指令
電流が早い時期に大きな吸引電流I1に立ち上がること
で、アーマチャ92に大きな運動エネルギーを付与する
ことができる。従って、動作安定パターンの指令電流に
よれば、高い筒内圧によって弁体40、60の運動エネ
ルギーの減衰が大きい場合にも、その減衰を補償して弁
体40、60を確実に開弁端まで変位させることができ
る。なお、低着座速度パターンに関して説明したよう
に、早い時期に指令電流を立ち上げた場合は、コイルの
インダクタンスが小さいことで、実電流は速やかに立ち
上がる。従って、動作安定パターンにおいては、指令電
流に対して高い応答性で追従した実電流が実現されるこ
とによっても、アーマチャ92に付与される運動エネル
ギーが増大されていることになる。
As described above, in the operation stable pattern, a large kinetic energy can be applied to the armature 92 by the command current rising to the large attraction current I1 at an early stage. Therefore, according to the command current of the operation stabilization pattern, even when the kinetic energy of the valve elements 40, 60 is greatly attenuated by the high in-cylinder pressure, the attenuation is compensated for and the valve elements 40, 60 are securely moved to the valve-opening end. Can be displaced. As described with respect to the low seating speed pattern, when the command current is started early, the actual current starts quickly because the inductance of the coil is small. Therefore, in the operation stable pattern, the kinetic energy applied to the armature 92 is also increased by realizing the real current that follows the command current with high responsiveness.

【0048】以上、説明したように、電磁駆動弁78、
80の省電力化を図るうえでは、図3(B)に示す省電
力パターンの指令電流を用いることが有効である。しか
し、省電力パターンの指令電流によれば、電磁駆動弁7
8、80の着座音を低減することが困難である。このた
め、内燃機関の低負荷・低回転運転時のように、電磁駆
動弁78、80の静粛性が要求される状況下では、図4
(B)に示す低着座速度パターンの指令電流を用いるこ
とが望ましい。更に、内燃機関の高負荷運転時には、弁
体40、60の開弁時に確実に開弁端まで変位させるべ
く、図5(B)に示す動作安定パターンの指令電流を用
いることが望ましい。
As described above, the electromagnetically driven valve 78,
In order to achieve the power saving of 80, it is effective to use the command current of the power saving pattern shown in FIG. However, according to the command current of the power saving pattern, the electromagnetically driven valve 7
It is difficult to reduce the sitting sounds of 8, 80. For this reason, in a situation where quietness of the electromagnetically driven valves 78 and 80 is required, such as when the internal combustion engine is operated at a low load and a low speed, FIG.
It is desirable to use the command current of the low seating speed pattern shown in FIG. Further, during high load operation of the internal combustion engine, it is desirable to use the command current of the operation stabilization pattern shown in FIG. 5B in order to surely displace the valve bodies 40 and 60 to the valve-opening ends when the valves are opened.

【0049】本実施例のシステムは、内燃機関の運転状
態に応じて、上記3つのパターンの指令電流を適宜選択
して用いることにより、電磁駆動弁78、80の省電力
化、着座音の低減、及び、高負荷運転時における電磁駆
動弁78、80の確実な動作を実現し得る点に特徴を有
している。本実施例が有する上記の機能は、エンジンE
CU10が所定のルーチンを実行することにより実現さ
れる。エンジンECU10は、その内部メモリに、上記
3つのパターンを規定する7つのパラメータ、すなわ
ち、オフ期間t1、吸引期間t2、減少期間t3、第2
吸引期間t4、吸引電流I1、保持電流I2、及び、第
2吸引電流I3の値を、内燃機関の各運転状態に対応し
てマップとして記憶している。以下、このマップを指令
電流マップと称す。
The system according to the present embodiment uses the above three types of command currents appropriately in accordance with the operating state of the internal combustion engine and uses them to reduce the power consumption of the electromagnetically driven valves 78 and 80 and reduce the sitting noise. And the fact that the electromagnetically driven valves 78 and 80 can reliably operate during a high-load operation. The above-described function of this embodiment is provided by the engine E
This is realized by the CU 10 executing a predetermined routine. The engine ECU 10 stores, in its internal memory, seven parameters that define the three patterns, namely, the off period t1, the suction period t2, the decreasing period t3, and the second parameter.
The values of the attraction period t4, the attraction current I1, the holding current I2, and the second attraction current I3 are stored as a map corresponding to each operating state of the internal combustion engine. Hereinafter, this map is referred to as a command current map.

【0050】各パターンに対応する上記パラメータの具
体的な値は、各パターンに対応した最適な性能が得られ
るように予め実験的に適合されている。例えば、省電力
パターンでは、弁体40、60を変位端まで変位させ得
る範囲で、消費電力が低減されるようオフ期間t1が長
く、吸引電流I1が小さくなるように適合される。な
お、省電力パターンでは、第2吸引期間I4はゼロとさ
れる。また、低着座速度パターンでは、電磁駆動弁7
8、80の発生する着座音ができるだけ小さくなるよう
に、特に、吸引期間t2及び吸引電流I1の値が重点的
に適合される。更に、動作安定パターンでは、内燃機関
の最大負荷時にも弁体40、60が確実に変位端まで変
位できるように各パラメータが適合される。従って、例
えば、上記図4(B)及び図5(B)に示す低着座速度
パターン及び動作安定パターンでは、第2吸引電流I3
が吸引電流I1よりも小さいものとしたが、I1とI3
との大小関係はこれに限定されるものではない。同様
に、第2吸引期間t4の始期及び終期等も図示するタイ
ミングに限定されるものではない。
The specific values of the parameters corresponding to each pattern are experimentally adapted in advance so as to obtain optimum performance corresponding to each pattern. For example, in the power saving pattern, the off period t1 is long so that the power consumption is reduced and the suction current I1 is small so that the power consumption can be reduced within a range in which the valve bodies 40 and 60 can be displaced to the displacement ends. In the power saving pattern, the second suction period I4 is set to zero. In the low seating speed pattern, the electromagnetically driven valve 7
In particular, the values of the attraction period t2 and the attraction current I1 are mainly adjusted so that the sitting sound generated at 8, 80 is as small as possible. Further, in the operation stabilization pattern, each parameter is adapted so that the valve bodies 40 and 60 can be reliably displaced to the displacement ends even when the internal combustion engine is at the maximum load. Therefore, for example, in the low seating speed pattern and the operation stable pattern shown in FIGS. 4B and 5B, the second attraction current I3
Is smaller than the attraction current I1, but I1 and I3
The magnitude relationship is not limited to this. Similarly, the start and end of the second suction period t4 are not limited to the illustrated timing.

【0051】エンジンECU10は、内燃機関の運転状
態に応じて上記指令電流マップを参照して、内燃機関の
運転状態に適応したパターンの指令電流を生成する。図
6は、本実施例において、指令電流を生成すべくエンジ
ンECU10が実行するルーチンを示すフローチャート
である。図6に示すルーチンは、各弁体40、60の開
弁要求又は閉弁要求が生ずるごとに起動される。図6に
示すルーチンが起動されると、先ずステップ200の処
理が実行される。
The engine ECU 10 generates a command current in a pattern adapted to the operation state of the internal combustion engine by referring to the command current map according to the operation state of the internal combustion engine. FIG. 6 is a flowchart illustrating a routine that the engine ECU 10 executes to generate a command current in the present embodiment. The routine shown in FIG. 6 is started each time a valve opening request or a valve closing request for each of the valve bodies 40 and 60 occurs. When the routine shown in FIG. 6 is started, first, the process of step 200 is executed.

【0052】ステップ200では、クランク角センサ5
0の出力信号に基づいてエンジン回転数NEが検出され
る。続くステップ202では、内燃機関の負荷(以下、
エンジン負荷Lと称す)が検出される。上述の如く、内
燃機関の筒内圧は、内燃機関の負荷が大きくなるほど増
加する。そこで、ステップ202において、エンジンE
CU10は筒内圧センサ54が検出する筒内圧をエンジ
ン負荷Lとして採用する。
In step 200, the crank angle sensor 5
The engine speed NE is detected based on the 0 output signal. In the following step 202, the load of the internal combustion engine (hereinafter referred to as load)
Engine load L) is detected. As described above, the in-cylinder pressure of the internal combustion engine increases as the load on the internal combustion engine increases. Therefore, in step 202, the engine E
The CU 10 employs the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor 54 as the engine load L.

【0053】ステップ204では、エンジン回転数NE
が所定のしきい値NE0より小さく、かつ、負荷Lが所
定のしきい値L0よりも小さいか否かが判別される。し
きい値NE0及びL0は、例えば、電磁駆動弁78、8
0の静粛性が要求される程度に内燃機関の運転音が小さ
くなるような、エンジン回転数NE及びエンジン負荷L
の上限値に設定されている。例えば、エンジン回転数N
Eのしきい値NE0として、内燃機関のアイドリング回
転数が用いられる。従って、ステップ204において肯
定判別された場合は、電磁駆動弁78、80の着座音を
低減すべきであると判断される。この場合、次にステッ
プ206において、指令電流マップを参照して、低着座
速度パターンに対応するパラメータが読み出され、以
後、これらのパラメータに従って、ロアコイル100
(開弁時)又はアッパコイル98(閉弁時)に対する低
着座速度パターンの指令電流が生成された後、今回のル
ーチンは終了される。
In step 204, the engine speed NE
Is smaller than the predetermined threshold value NE0, and whether the load L is smaller than the predetermined threshold value L0. The threshold values NE0 and L0 are, for example, the electromagnetically driven valves 78, 8
Engine speed NE and engine load L such that the operating noise of the internal combustion engine is reduced to such an extent that quietness of zero is required.
Is set to the upper limit. For example, the engine speed N
The idling rotational speed of the internal combustion engine is used as the threshold value NE0 of E. Therefore, if the determination in step 204 is affirmative, it is determined that the sitting sounds of the electromagnetically driven valves 78 and 80 should be reduced. In this case, in step 206, the parameters corresponding to the low seating speed pattern are read out with reference to the command current map, and thereafter, the lower coil 100 is read in accordance with these parameters.
After the command current having the low seating speed pattern for the upper coil 98 (when the valve is opened) or the upper coil 98 (when the valve is closed) is generated, the current routine ends.

【0054】一方、ステップ204において否定判別さ
れた場合は、次にステップ208の処理が実行される。
ステップ208では、エンジン負荷Lがしきい値L0以
上であるか否かが判別される。その結果、L≧L0が成
立するならば、内燃機関の運転状態は高負荷状態にある
と判断される。この場合は、次にステップ210におい
て、現在生じている要求が開弁要求であるか否かが判別
される。その結果、開弁要求が生じているならば、弁体
40、60を高い筒内圧に抗して開弁端まで変位させる
ことが必要であると判断される。この場合、次にステッ
プ212において、指令電流マップを参照して、動作安
定パターンに対応するパラメータが読み出され、以後、
これらのパラメータに従って、ロアコイル100に対す
る動作安定パターンの指令電流が生成された後、今回の
ルーチンは終了される。
On the other hand, if a negative determination is made in step 204, the process of step 208 is executed next.
In step 208, it is determined whether or not the engine load L is equal to or greater than a threshold value L0. As a result, if L ≧ L0 holds, it is determined that the operation state of the internal combustion engine is in a high load state. In this case, it is next determined in step 210 whether or not the currently occurring request is a valve opening request. As a result, if a valve opening request is generated, it is determined that it is necessary to displace the valve bodies 40 and 60 to the valve opening end against a high in-cylinder pressure. In this case, in step 212, the parameter corresponding to the operation stable pattern is read out with reference to the command current map.
After the command current of the operation stable pattern for the lower coil 100 is generated according to these parameters, the current routine ends.

【0055】一方、ステップ210において、生じてい
る要求が開弁要求でなければ、すなわち、閉弁要求であ
れば、弁体40、60を筒内圧に抗して変位させる必要
はないと判断される。また、上記ステップ208におい
てL≧L0が成立しない場合は、内燃機関は低負荷高回
転で作動していることになる。これらの場合には、電磁
駆動弁78、80の省電力化を図ることを重視すべきと
判断され、次にステップ214の処理が実行される。ス
テップ214では、指令電流マップを参照して、省電力
パターンに対応するパラメータが読み出され、以後、こ
れらのパラメータに従って、ロアコイル100(開弁
時)又はアッパコイル98(閉弁時)に対する省電力パ
ターンの指令電流が生成された後、今回のルーチンは終
了される。
On the other hand, in step 210, it is determined that it is not necessary to displace the valve bodies 40 and 60 against the in-cylinder pressure if the request that has occurred is not a valve opening request, that is, a valve closing request. You. If L ≧ L0 does not hold in step 208, the internal combustion engine is operating at low load and high speed. In these cases, it is determined that emphasis should be placed on power saving of the electromagnetically driven valves 78 and 80, and then the process of step 214 is executed. In step 214, the parameters corresponding to the power saving pattern are read out with reference to the command current map. Thereafter, the power saving pattern for the lower coil 100 (when the valve is opened) or the upper coil 98 (when the valve is closed) is read in accordance with these parameters. After this command current is generated, the current routine ends.

【0056】なお、上記ルーチンでは、高負荷運転領域
の場合に、開弁時にのみ動作安定パターンの指令電流を
用いることとしたが、弁の開閉にかかわらず動作安定パ
ターンの指令電流を用いることとしてもよい。上述の如
く、本実施例によれば、内燃機関の低負荷高回転領域、
すなわち、車両の一般的な走行状態で実現される通常運
転領域では、省電力パターンの指令電流を用いることに
より、電磁駆動弁78、80の省電力化を図ることがで
きる。また、内燃機関の運転音が小さい低負荷低回転領
域では、低着座速度パターンの指令電流を用いることに
より電磁駆動弁78、80の着座音を低減することがで
きる。更に、内燃機関の筒内圧が高い高負荷領域では、
動作安定パターンの指令電流を用いることにより弁体4
0、60を確実に開弁端まで変位させることができる。
このように、本実施例のシステムによれば、電磁駆動弁
78、80の優れた低消費電力特性を実現しつつ、電磁
駆動弁78、80の静粛性が要求される場合にその着座
音を低減できると共に、高負荷運転時における電磁駆動
弁78、80の安定な動作を確保することができる。
In the above routine, in the high load operation region, the command current of the operation stable pattern is used only when the valve is opened. However, the command current of the operation stable pattern is used regardless of whether the valve is opened or closed. Is also good. As described above, according to the present embodiment, the low-load high-speed region of the internal combustion engine,
That is, in the normal operation region realized in the general running state of the vehicle, the power saving of the electromagnetically driven valves 78 and 80 can be achieved by using the command current of the power saving pattern. In a low-load low-rotation region where the operating noise of the internal combustion engine is small, the seating noise of the electromagnetically driven valves 78 and 80 can be reduced by using the command current of the low seating speed pattern. Furthermore, in the high load region where the in-cylinder pressure of the internal combustion engine is high,
By using the command current of the operation stable pattern, the valve body 4
0 and 60 can be reliably displaced to the valve opening end.
As described above, according to the system of the present embodiment, when the quietness of the electromagnetically driven valves 78 and 80 is required, the seating sound of the electromagnetically driven valves 78 and 80 is reduced while achieving the excellent low power consumption characteristics of the electromagnetically driven valves 78 and 80. In addition to the reduction, stable operation of the electromagnetically driven valves 78 and 80 during high-load operation can be ensured.

【0057】なお、上記実施例においては、エンジンE
CU10が図6に示すルーチンのステップ200及びス
テップ202の処理を実行することにより請求項に記載
した運転状態検出手段が、ステップ204〜214の処
理を実行することにより請求項に記載した通電制御手段
が、それぞれ実現されている。ところで、上記ルーチン
においては、しきい値L0及びNE0を用いることによ
り、エンジン負荷L及びエンジン回転数NEを、それぞ
れ、高低2つの領域に区分することとした。しかしなが
ら、本発明はこれに限定されるものではなく、エンジン
負荷L及びエンジン回転数NEについて、それぞれ2つ
以上のしきい値を用いて3以上の領域に区分し、各領域
に対応して各指令電流パターンのパラメータを変化させ
ることとしてもよい。例えば、アーマチャ92に付与す
べき運動エネルギーは筒内圧が上昇するにつれて増加す
る。従って、動作安定パターンにおいて、筒内圧の上昇
に応じて吸引電流I1及び吸引期間t2を増加させるこ
とにより、消費電力を過度に増大させることなく、弁体
40、60を確実に変位端まで変位させることが可能と
なる。同様に、省電力パターンにおいて、弁体40、6
0を変位端まで変位させるのに必要なオフ期間t1及び
吸引電流I1の値はエンジン負荷L及びエンジン回転数
NEによって変化すると考えられる。従って、省電力パ
ターンにおいても、エンジン負荷L及びエンジン回転数
NEに応じて各パラメータの値を変化させることで、よ
り優れた省電力特性を実現することができる。
In the above embodiment, the engine E
The CU 10 executes the processing of steps 200 and 202 of the routine shown in FIG. 6, and the operating state detecting means described in the claims executes the processing of steps 204 to 214. Have been realized respectively. By the way, in the above routine, the engine load L and the engine speed NE are respectively divided into two high and low areas by using the threshold values L0 and NE0. However, the present invention is not limited to this, and the engine load L and the engine speed NE are divided into three or more regions using two or more threshold values, respectively, and each is divided into three regions. The parameter of the command current pattern may be changed. For example, the kinetic energy to be applied to the armature 92 increases as the in-cylinder pressure increases. Therefore, in the operation stable pattern, by increasing the attraction current I1 and the attraction period t2 in accordance with the rise of the in-cylinder pressure, the valve bodies 40, 60 are securely displaced to the displacement ends without excessively increasing power consumption. It becomes possible. Similarly, in the power saving pattern, the valve bodies 40, 6
It is considered that the value of the off-period t1 and the value of the attraction current I1 necessary for displacing 0 to the displacement end vary depending on the engine load L and the engine speed NE. Therefore, even in the power saving pattern, more excellent power saving characteristics can be realized by changing the value of each parameter according to the engine load L and the engine speed NE.

【0058】また、上記実施例では、内燃機関が備える
筒内圧センサ54によって筒内圧を直接検出し、この筒
内圧をエンジン負荷Lとして用いることとした。しかし
ながら、筒内圧センサを持たないシステムにおいては、
吸気管負圧PM、スロットル開度TA、及びエンジン回
転数NEに基づいて筒内圧を推定することができる。す
なわち、吸気管負圧PMが(絶対値として)高圧である
ほど、また、スロットル開度が大きいほど多量の空気が
燃焼室44に流入することで、筒内圧は大きくなる。た
だし、エンジン回転に伴う吸気管負圧PMの脈動を除去
すべく吸気圧センサ26の応答性は低く設定されている
ため、筒内圧が過渡的に変化した場合は、吸気管負圧P
Mのみで筒内圧を正確に推定することはできない。従っ
て、吸気管負圧PMにより定常運転状態における筒内圧
を推定し、スロットル開度TA及びエンジン回転数NE
により筒内圧の過渡的な変化を補正することにより、筒
内圧を正確に推定することができる。
In the above embodiment, the in-cylinder pressure is directly detected by the in-cylinder pressure sensor 54 provided in the internal combustion engine, and this in-cylinder pressure is used as the engine load L. However, in a system without an in-cylinder pressure sensor,
The in-cylinder pressure can be estimated based on the intake pipe negative pressure PM, the throttle opening TA, and the engine speed NE. That is, as the intake pipe negative pressure PM becomes higher (as an absolute value) and as the throttle opening increases, a larger amount of air flows into the combustion chamber 44, so that the in-cylinder pressure increases. However, since the responsiveness of the intake pressure sensor 26 is set low in order to eliminate the pulsation of the intake pipe negative pressure PM accompanying the engine rotation, if the in-cylinder pressure changes transiently, the intake pipe negative pressure P
It is not possible to accurately estimate the in-cylinder pressure using only M. Therefore, the cylinder pressure in the steady operation state is estimated from the intake pipe negative pressure PM, and the throttle opening degree TA and the engine speed NE are estimated.
By correcting the transient change in the in-cylinder pressure, the in-cylinder pressure can be accurately estimated.

【0059】[0059]

【発明の効果】上述の如く、請求項1記載の発明によれ
ば、機関運転状態に応じて、電磁駆動弁の省電力化が図
られた状態と着座音が低減された状態とを実現すること
ができる。また、請求項2記載の発明によれば、電磁駆
動弁の静粛性が要求される内燃機関の低負荷低回転運転
時に、電磁駆動弁の着座音を低減することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a state in which the power of the electromagnetically driven valve is reduced and a state in which the seating noise is reduced are realized according to the engine operating state. be able to. According to the second aspect of the present invention, it is possible to reduce the sitting noise of the electromagnetically driven valve during low-load low-speed operation of the internal combustion engine where quietness of the electromagnetically driven valve is required.

【0060】更に、請求項3記載の発明によれば、内燃
機関の高負荷運転時にも、電磁駆動弁を安定して作動さ
せることができる。
Further, according to the third aspect of the present invention, the electromagnetically driven valve can be operated stably even during high load operation of the internal combustion engine.

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

【図1】本発明の一実施例である電磁駆動弁の制御装置
が適用された内燃機関の全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an internal combustion engine to which a control device for an electromagnetically driven valve according to an embodiment of the present invention is applied.

【図2】本実施例において吸気弁及び排気弁を開閉駆動
する電磁駆動弁の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of an electromagnetically driven valve that opens and closes an intake valve and an exhaust valve in the present embodiment.

【図3】図3(A)は、閉弁端から開弁端へ向かう弁体
の変位を示す図である。図3(B)は、弁体を閉弁端か
ら開弁端へ変位させるべく生成されるロアコイルに対す
る省電力パターンの指令電流を示す図である。
FIG. 3A is a diagram showing displacement of a valve body from a valve closing end to a valve opening end; FIG. 3B is a diagram showing a command current of a power saving pattern for the lower coil generated to displace the valve element from the valve-closing end to the valve-opening end.

【図4】図4(A)は、閉弁端から開弁端へ向かう弁体
の変位を示す図である。図4(B)は、弁体を閉弁端か
ら開弁端へ変位させるべく生成されるロアコイルに対す
る低着座速度パターンの指令電流を示す図である。
FIG. 4A is a diagram showing displacement of a valve body from a valve closing end to a valve opening end; FIG. 4B is a diagram showing a command current of a low seating speed pattern for the lower coil generated to displace the valve element from the valve-closing end to the valve-opening end.

【図5】図5(A)は、閉弁端から開弁端へ向かう弁体
の変位を示す図である。図5(B)は、弁体を閉弁端か
ら開弁端へ変位させるべく生成されるロアコイルに対す
る動作安定パターンの指令電流を示す図である。
FIG. 5A is a diagram showing displacement of a valve body from a valve closing end to a valve opening end. FIG. 5B is a diagram illustrating a command current of an operation stabilization pattern for the lower coil generated to displace the valve element from the valve-closing end to the valve-opening end.

【図6】本実施例においてエンジンECUが実行するル
ーチンのフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of a routine executed by an engine ECU in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 エンジンECU 40 吸気弁(弁体) 60 排気弁(弁体) 78、80 電磁駆動弁 10 Engine ECU 40 Intake valve (valve element) 60 Exhaust valve (valve element) 78, 80 Electromagnetically driven valve

フロントページの続き (72)発明者 門脇 美徳 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G084 BA23 CA03 CA04 DA00 EC03 FA07 FA10 FA11 FA18 FA21 FA33 FA38 3G092 AA01 AA11 DA01 DA02 DA07 DG02 DG09 EA02 EA08 EA13 FA11 FA14 GA05 GA06 HA05Z HA06Z HA11Z HC01Z HE01Z HE03Z Continued on the front page (72) Inventor Mitsunori Kadowaki 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture F-term in Toyota Motor Corporation 3G084 BA23 CA03 CA04 DA00 EC03 FA07 FA10 FA11 FA18 FA21 FA33 FA38 3G092 AA01 AA11 DA01 DA02 DA07 DG02 DG09 EA02 EA08 EA13 FA11 FA14 GA05 GA06 HA05Z HA06Z HA11Z HC01Z HE01Z HE03Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の吸気弁又は排気弁として機能
する弁体と、該弁体に連結されたアーマチャと、該アー
マチャに電磁力を作用させる電磁石とを備え、電磁力と
ばね力とを協働させることにより前記弁体を開閉駆動す
る電磁駆動弁の制御装置であって、 機関運転状態を検出する運転状態検出手段と、 前記弁体を一方の変位端から他方の変位端へ変位させる
際に前記電磁石への通電を制御する通電制御手段とを備
え、 該通電制御手段は、前記弁体の変位に対する前記電磁石
への通電開始時期を前記機関運転状態に応じて設定する
ことを特徴とする電磁駆動弁の制御装置。
A valve body that functions as an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine; an armature connected to the valve body; and an electromagnet that applies an electromagnetic force to the armature. A control device for an electromagnetically driven valve that opens and closes the valve element by causing the valve element to open and close, comprising: operating state detecting means for detecting an engine operating state; and displacing the valve element from one displacement end to another displacement end. Energization control means for controlling energization of the electromagnet, wherein the energization control means sets the energization start timing of the electromagnet with respect to the displacement of the valve element according to the engine operating state. Control device for electromagnetically driven valve.
【請求項2】 前記通電制御手段は、前記機関運転状態
が低負荷低回転領域にある場合に、通常運転領域にある
場合よりも、前記電磁石への通電開始時期を早めること
を特徴とする請求項1記載の電磁駆動弁の制御装置。
2. The power supply control unit according to claim 1, wherein when the engine operation state is in a low-load low-rotation range, the power supply start timing of the electromagnet is earlier than in a normal operation range. Item 2. The control device for an electromagnetically driven valve according to Item 1.
【請求項3】 前記通電制御手段は、前記機関運転状態
が高負荷領域にある場合に、通常運転領域にある場合よ
りも、前記電磁石への通電開始時期を早め、かつ、通電
量を大きくすることを特徴とする請求項1又は2記載の
電磁駆動弁の制御装置。
3. The energization control means, when the engine operation state is in a high load area, makes the energization start time to the electromagnet earlier and increases the energization amount as compared with the case where the engine is in a normal operation area. The control device for an electromagnetically driven valve according to claim 1 or 2, wherein:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002029227A1 (en) * 2000-10-02 2002-04-11 Mikuni Corporation Engine suction valve open/close control device by electromagnetic actuator
JP2012181058A (en) * 2011-02-28 2012-09-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Valve operation test device for internal combustion engine

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