JP2000145514A - 内燃機関の電磁バルブ用駆動装置 - Google Patents
内燃機関の電磁バルブ用駆動装置Info
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- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は同一気筒内の複数の排気弁及び吸気
弁をそれぞれ同時に開閉駆動する内燃機関の電磁バルブ
用駆動装置に関し、各弁体を駆動する電磁コイルの励磁
電流を制御するスイッチング素子の数を削減することを
目的とする。 【解決手段】 #1〜#4FET80〜86を有するH
型ブリッジ回路である駆動回路74において、同一気筒
の排気弁又は吸気弁を同じ方向に駆動する2個の電磁コ
イル100が互いに並列又は直列に接続される。駆動回
路74は、各FETのオン・オフ状態の組み合わせによ
り、電磁コイル100に正逆両方向の励磁電流を供給す
る。別の実施態様では、一の気筒の排気弁又は吸気弁
と、この弁と開弁期間の重複しない他の気筒の吸気弁又
は排気弁からなる弁群ごとに9個のFETを有する駆動
回路が設けられ、同一気筒の吸気弁又は排気弁を同じ方
向に駆動する電磁コイルが並列又は直列に接続される。
弁をそれぞれ同時に開閉駆動する内燃機関の電磁バルブ
用駆動装置に関し、各弁体を駆動する電磁コイルの励磁
電流を制御するスイッチング素子の数を削減することを
目的とする。 【解決手段】 #1〜#4FET80〜86を有するH
型ブリッジ回路である駆動回路74において、同一気筒
の排気弁又は吸気弁を同じ方向に駆動する2個の電磁コ
イル100が互いに並列又は直列に接続される。駆動回
路74は、各FETのオン・オフ状態の組み合わせによ
り、電磁コイル100に正逆両方向の励磁電流を供給す
る。別の実施態様では、一の気筒の排気弁又は吸気弁
と、この弁と開弁期間の重複しない他の気筒の吸気弁又
は排気弁からなる弁群ごとに9個のFETを有する駆動
回路が設けられ、同一気筒の吸気弁又は排気弁を同じ方
向に駆動する電磁コイルが並列又は直列に接続される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の電磁バ
ルブ用駆動装置に係り、特に、電磁バルブを駆動するス
イッチング素子の個数を削減するうえで好適な内燃機関
の電磁バルブ用駆動装置に関する。
ルブ用駆動装置に係り、特に、電磁バルブを駆動するス
イッチング素子の個数を削減するうえで好適な内燃機関
の電磁バルブ用駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば特開平8−28462
6号に開示される如く、内燃機関の吸又は排気弁として
用いられる電磁バルブが公知である。この電磁バルブは
弁体と一体に変位するアーマチャ、アーマチャの上下に
配設される一対の電磁コイル、及び弁体を中立位置に向
けて付勢するスプリングを備えている。
6号に開示される如く、内燃機関の吸又は排気弁として
用いられる電磁バルブが公知である。この電磁バルブは
弁体と一体に変位するアーマチャ、アーマチャの上下に
配設される一対の電磁コイル、及び弁体を中立位置に向
けて付勢するスプリングを備えている。
【0003】何れの電磁コイルにも励磁電流が供給され
ていない場合は、弁体及びアーマチャは中立位置に保持
される。また、上側の電磁コイルに励磁電流が供給され
ている場合には、弁体及びアーマチャは上側の電磁コイ
ルに向けて吸引され、一方、下側の電磁コイルに励磁電
流が供給されている場合には、弁体及びアーマチャは下
側の電磁コイルに向けて吸引される。従って、上記従来
の電磁バルブによれば、各電磁コイルに交互に適当な励
磁電流を供給することで、弁体を開閉動作させることが
できる。
ていない場合は、弁体及びアーマチャは中立位置に保持
される。また、上側の電磁コイルに励磁電流が供給され
ている場合には、弁体及びアーマチャは上側の電磁コイ
ルに向けて吸引され、一方、下側の電磁コイルに励磁電
流が供給されている場合には、弁体及びアーマチャは下
側の電磁コイルに向けて吸引される。従って、上記従来
の電磁バルブによれば、各電磁コイルに交互に適当な励
磁電流を供給することで、弁体を開閉動作させることが
できる。
【0004】弁体の閉弁側及び開弁側の変位端は、アー
マチャが電磁コイルに吸着することにより規制される。
従って、アーマチャが電磁コイルに吸着した状態で、電
磁コイルが発する電磁力を速やかに消滅させることがで
きれば、弁体が一方の変位端から他方の変位端へ変位す
る際の応答性を向上させることができる。かかる目的の
ため、上記従来の電磁バルブは、各電磁コイルに供給す
る励磁電流をH型ブリッジ回路により制御することとし
ている。H型ブリッジ回路は、電磁コイルの各端子と、
電源の正極側及び負極側との間にそれぞれ設けられた4
つのスイッチング素子より構成されている。Hブリッジ
回路によれば、電磁コイルを隔てて対角方向に位置する
スイッチング素子の一方の対をオン状態とし、他方の対
をオフ状態とすることで、電磁コイルに所定方向の電圧
を印加することができる。また、上記オン・オフ状態を
反転させることで、電磁コイルに上記所定方向とは逆方
向の電圧を印加することができる。従って、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、H型ブリ
ッジ回路の各スイッチング素子のオン・オフ状態を切り
替えて、電磁コイルに励磁電流とは逆方向の電圧を印加
することで励磁電流を速やかにゼロに向けて収束させ、
これにより、電磁コイルが発する電磁力を速やかに消滅
させることができる。
マチャが電磁コイルに吸着することにより規制される。
従って、アーマチャが電磁コイルに吸着した状態で、電
磁コイルが発する電磁力を速やかに消滅させることがで
きれば、弁体が一方の変位端から他方の変位端へ変位す
る際の応答性を向上させることができる。かかる目的の
ため、上記従来の電磁バルブは、各電磁コイルに供給す
る励磁電流をH型ブリッジ回路により制御することとし
ている。H型ブリッジ回路は、電磁コイルの各端子と、
電源の正極側及び負極側との間にそれぞれ設けられた4
つのスイッチング素子より構成されている。Hブリッジ
回路によれば、電磁コイルを隔てて対角方向に位置する
スイッチング素子の一方の対をオン状態とし、他方の対
をオフ状態とすることで、電磁コイルに所定方向の電圧
を印加することができる。また、上記オン・オフ状態を
反転させることで、電磁コイルに上記所定方向とは逆方
向の電圧を印加することができる。従って、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、H型ブリ
ッジ回路の各スイッチング素子のオン・オフ状態を切り
替えて、電磁コイルに励磁電流とは逆方向の電圧を印加
することで励磁電流を速やかにゼロに向けて収束させ、
これにより、電磁コイルが発する電磁力を速やかに消滅
させることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如く、上記従来の電磁バルブは、各電磁コイルに対して
4つのスイッチング素子を必要とする。すなわち、1つ
の電磁バルブは2個の電磁コイルを備えているため、1
つの電磁バルブに対して8つのスイッチング素子が必要
となる。従って、上記従来の電磁バルブが、例えば4気
筒16バルブ型のエンジンに適用された場合、128個
のスイッチング素子が必要となって、電磁バルブを駆動
する駆動装置のコストが上昇してしまう。
如く、上記従来の電磁バルブは、各電磁コイルに対して
4つのスイッチング素子を必要とする。すなわち、1つ
の電磁バルブは2個の電磁コイルを備えているため、1
つの電磁バルブに対して8つのスイッチング素子が必要
となる。従って、上記従来の電磁バルブが、例えば4気
筒16バルブ型のエンジンに適用された場合、128個
のスイッチング素子が必要となって、電磁バルブを駆動
する駆動装置のコストが上昇してしまう。
【0006】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、弁体を駆動する電磁コイルへの励磁電流を制御
するスイッチング素子の個数を削減することを目的とす
る。
であり、弁体を駆動する電磁コイルへの励磁電流を制御
するスイッチング素子の個数を削減することを目的とす
る。
【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、内燃機関の各気筒にぞれぞれ複数設け
られた排気弁及び吸気弁を、各弁に対応して設けた電磁
コイルにより、それぞれ気筒ごとに同時に開閉駆動する
内燃機関の電磁バルブ用駆動装置であって、前記電磁コ
イルに供給する励磁電流を、同一気筒内の排気弁を同じ
方向に駆動する電磁コイル群ごと、及び、同一気筒内の
吸気弁を同じ方向に駆動する電磁コイル群ごとに共通の
スイッチング素子で制御する駆動回路を備える内燃機関
の電磁バルブ用駆動装置により達成される。
に記載する如く、内燃機関の各気筒にぞれぞれ複数設け
られた排気弁及び吸気弁を、各弁に対応して設けた電磁
コイルにより、それぞれ気筒ごとに同時に開閉駆動する
内燃機関の電磁バルブ用駆動装置であって、前記電磁コ
イルに供給する励磁電流を、同一気筒内の排気弁を同じ
方向に駆動する電磁コイル群ごと、及び、同一気筒内の
吸気弁を同じ方向に駆動する電磁コイル群ごとに共通の
スイッチング素子で制御する駆動回路を備える内燃機関
の電磁バルブ用駆動装置により達成される。
【0008】請求項1記載の発明において、内燃機関の
各気筒の複数の排気弁及び吸気弁は、電磁コイルによ
り、それぞれ気筒ごとに同時に開閉される。同時に開閉
される弁体を同じ方向に駆動する電磁コイルには、同じ
タイミングで励磁電流が供給される。このため、電磁コ
イルに供給する励磁電流を、同一気筒内の排気弁を同一
方向に駆動する電磁コイル群ごと、及び、同一気筒内の
吸気弁を同一方向に駆動する電磁コイル群ごとに共通の
スイッチング素子で制御することが可能となる。本発明
によれば、個々の電磁コイルに対応してスイッチング素
子を設ける必要がないので、スイッチング素子の個数が
削減される。
各気筒の複数の排気弁及び吸気弁は、電磁コイルによ
り、それぞれ気筒ごとに同時に開閉される。同時に開閉
される弁体を同じ方向に駆動する電磁コイルには、同じ
タイミングで励磁電流が供給される。このため、電磁コ
イルに供給する励磁電流を、同一気筒内の排気弁を同一
方向に駆動する電磁コイル群ごと、及び、同一気筒内の
吸気弁を同一方向に駆動する電磁コイル群ごとに共通の
スイッチング素子で制御することが可能となる。本発明
によれば、個々の電磁コイルに対応してスイッチング素
子を設ける必要がないので、スイッチング素子の個数が
削減される。
【0009】上記の目的は、また、請求項2に記載する
如く、請求項1記載の内燃機関の電磁バルブ用駆動装置
において、前記駆動回路が、高圧側の第1の電源端子と
低圧側の第2の電源端子との間に、前記第1の電源端子
側から順に直列接続された第1及び第2のスイッチング
素子と、前記第1の電源端子と前記第2の電源端子との
間に、前記第1の電源端子側から順に直列接続された第
3及び第4のスイッチング素子とを備え、前記電磁コイ
ル群を、前記第1及び第2のスイッチング素子の接続部
と、前記第3及び第4のスイッチング素子の接続部との
間に互いに並列又は直列に接続した内燃機関の電磁バル
ブ用駆動装置により達成される。
如く、請求項1記載の内燃機関の電磁バルブ用駆動装置
において、前記駆動回路が、高圧側の第1の電源端子と
低圧側の第2の電源端子との間に、前記第1の電源端子
側から順に直列接続された第1及び第2のスイッチング
素子と、前記第1の電源端子と前記第2の電源端子との
間に、前記第1の電源端子側から順に直列接続された第
3及び第4のスイッチング素子とを備え、前記電磁コイ
ル群を、前記第1及び第2のスイッチング素子の接続部
と、前記第3及び第4のスイッチング素子の接続部との
間に互いに並列又は直列に接続した内燃機関の電磁バル
ブ用駆動装置により達成される。
【0010】請求項2記載の発明において、第1及び第
4のスイッチング素子がオン状態とされ、第2及び第3
のスイッチング素子がオフ状態とされると、第1の電源
端子から第1のスイッチング素子、電磁コイル群、及
び、第4のスイッチング素子を経由して第2の電源端子
へ到る回路が形成される。この状態を正電流状態と称
す。正電流状態では、電磁コイル群には、第1のスイッ
チング素子側から第4のスイッチング素子側へ向かう向
き(この方向を正方向とする)の励磁電流が供給され
る。
4のスイッチング素子がオン状態とされ、第2及び第3
のスイッチング素子がオフ状態とされると、第1の電源
端子から第1のスイッチング素子、電磁コイル群、及
び、第4のスイッチング素子を経由して第2の電源端子
へ到る回路が形成される。この状態を正電流状態と称
す。正電流状態では、電磁コイル群には、第1のスイッ
チング素子側から第4のスイッチング素子側へ向かう向
き(この方向を正方向とする)の励磁電流が供給され
る。
【0011】また、第2及び第3のスイッチング素子が
オン状態とされ、第1及び第4のスイッチング素子がオ
フ状態とされると、第1の電源端子から第3のスイッチ
ング素子、電磁コイル群、及び、第2のスイッチング素
子を経由して第2の電源端子へ到る回路が形成される。
この状態を逆電流状態と称す。逆電流状態では、電磁コ
イル群に、第2のスイッチング素子側から第3のスイッ
チング素子側へ向かう向き、すなわち、上記正方向とは
逆方向の励磁電流が供給される。
オン状態とされ、第1及び第4のスイッチング素子がオ
フ状態とされると、第1の電源端子から第3のスイッチ
ング素子、電磁コイル群、及び、第2のスイッチング素
子を経由して第2の電源端子へ到る回路が形成される。
この状態を逆電流状態と称す。逆電流状態では、電磁コ
イル群に、第2のスイッチング素子側から第3のスイッ
チング素子側へ向かう向き、すなわち、上記正方向とは
逆方向の励磁電流が供給される。
【0012】このように、本発明によれば、電磁コイル
群ごとに4つのスイッチング素子を用いて、電磁コイル
に正逆両方向の励磁電流を供給することができる。上記
の目的は、また、請求項3に記載する如く、請求項2記
載の内燃機関の電磁バルブ用駆動装置において、前記第
3及び第4のスイッチング素子の少なくとも一方が、オ
フ状態において前記第2の電源端子側から前記第1の電
源端子側に向かう電流の流れを許容するダイオードを含
む内燃機関の電磁バルブ用駆動装置により達成される。
群ごとに4つのスイッチング素子を用いて、電磁コイル
に正逆両方向の励磁電流を供給することができる。上記
の目的は、また、請求項3に記載する如く、請求項2記
載の内燃機関の電磁バルブ用駆動装置において、前記第
3及び第4のスイッチング素子の少なくとも一方が、オ
フ状態において前記第2の電源端子側から前記第1の電
源端子側に向かう電流の流れを許容するダイオードを含
む内燃機関の電磁バルブ用駆動装置により達成される。
【0013】請求項3記載の発明において、第3及び第
4のスイッチング素子の少なくとも一方は、オフ状態に
おいて前記第2の電源端子側から前記第1の電源端子側
に向かう電流の流れを許容するダイオードを含む。従っ
て、ダイオードを含む第3又は第4のスイッチング素子
に対向する第1又は第2のスイッチング素子がオン状態
とされ、他のスイッチング素子がオフ状態とされると、
上記ダイオードを経由して電磁コイル群の正方向に循環
する閉回路が形成される状態(フライホイール状態)が
形成される。従って、本発明によれば、正電流状態の次
にフライホイール状態を実現することで、電磁コイル群
にフライホイール電流を流通させることができる。電磁
コイルに流通するフライホイール電流は比較的緩やかに
減少する。電磁コイルに流通する電流の変化が小さいほ
ど、渦電流による損失が小さくなることで、電磁バルブ
の消費電力は低減される。従って、本発明によれば、フ
ライホイール状態を実現できることにより、電磁バルブ
の省電力化を図ることができる。
4のスイッチング素子の少なくとも一方は、オフ状態に
おいて前記第2の電源端子側から前記第1の電源端子側
に向かう電流の流れを許容するダイオードを含む。従っ
て、ダイオードを含む第3又は第4のスイッチング素子
に対向する第1又は第2のスイッチング素子がオン状態
とされ、他のスイッチング素子がオフ状態とされると、
上記ダイオードを経由して電磁コイル群の正方向に循環
する閉回路が形成される状態(フライホイール状態)が
形成される。従って、本発明によれば、正電流状態の次
にフライホイール状態を実現することで、電磁コイル群
にフライホイール電流を流通させることができる。電磁
コイルに流通するフライホイール電流は比較的緩やかに
減少する。電磁コイルに流通する電流の変化が小さいほ
ど、渦電流による損失が小さくなることで、電磁バルブ
の消費電力は低減される。従って、本発明によれば、フ
ライホイール状態を実現できることにより、電磁バルブ
の省電力化を図ることができる。
【0014】上記の目的は、また、請求項4に記載する
如く、請求項1記載の内燃機関の電磁バルブ用駆動装置
において、前記駆動回路が、高圧側の第1の電源端子と
低圧側の第2の電源端子との間に、前記第1の電源端子
側から順に直列接続された第1及び第2のスイッチング
素子と、前記第1の電源端子と前記第2の電源端子との
間に、前記第1の電源端子側から順に直列接続された第
1及び第2のコンデンサとを備え、前記電磁コイル群
を、前記第1及び第2のスイッチング素子の接続部と、
前記第1及び第2のコンデンサの接続部との間に、互い
に並列又は直列に接続した内燃機関の電磁バルブ用駆動
装置により達成される。
如く、請求項1記載の内燃機関の電磁バルブ用駆動装置
において、前記駆動回路が、高圧側の第1の電源端子と
低圧側の第2の電源端子との間に、前記第1の電源端子
側から順に直列接続された第1及び第2のスイッチング
素子と、前記第1の電源端子と前記第2の電源端子との
間に、前記第1の電源端子側から順に直列接続された第
1及び第2のコンデンサとを備え、前記電磁コイル群
を、前記第1及び第2のスイッチング素子の接続部と、
前記第1及び第2のコンデンサの接続部との間に、互い
に並列又は直列に接続した内燃機関の電磁バルブ用駆動
装置により達成される。
【0015】請求項4記載の発明において、第1のスイ
ッチング素子がオン状態とされ、第2のスイッチング素
子がオフ状態とされると、第1の電源端子から第1のス
イッチング素子、電磁コイル群、及び、第2のコンデン
サを経由して第2の電源端子へ到る回路が形成される。
この状態を正電流状態と称す。正電流状態では、第2の
コンデンサへの充電電流が、電磁コイル群に、第1のス
イッチング素子側から第2のコンデンサ側へ向かう方向
(この方向を正方向とする)の励磁電流として供給され
る。
ッチング素子がオン状態とされ、第2のスイッチング素
子がオフ状態とされると、第1の電源端子から第1のス
イッチング素子、電磁コイル群、及び、第2のコンデン
サを経由して第2の電源端子へ到る回路が形成される。
この状態を正電流状態と称す。正電流状態では、第2の
コンデンサへの充電電流が、電磁コイル群に、第1のス
イッチング素子側から第2のコンデンサ側へ向かう方向
(この方向を正方向とする)の励磁電流として供給され
る。
【0016】また、第2のスイッチング素子がオン状態
とされ、第1のスイッチング素子がオフ状態とされる
と、第1の電源端子から第1のコンデンサ、電磁コイル
群、及び、第2のスイッチング素子を経由して第2の電
源端子へ到る回路が形成される。この状態を逆電流状態
と称す。逆電流状態では、第1のコンデンサへの充電電
流が、電磁コイル群に、第1のコンデンサ側から第2の
スイッチング素子側へ向かう向き、すなわち、上記正方
向とは逆方向の励磁電流として供給される。
とされ、第1のスイッチング素子がオフ状態とされる
と、第1の電源端子から第1のコンデンサ、電磁コイル
群、及び、第2のスイッチング素子を経由して第2の電
源端子へ到る回路が形成される。この状態を逆電流状態
と称す。逆電流状態では、第1のコンデンサへの充電電
流が、電磁コイル群に、第1のコンデンサ側から第2の
スイッチング素子側へ向かう向き、すなわち、上記正方
向とは逆方向の励磁電流として供給される。
【0017】このように、本発明によれば、電磁コイル
群ごとに、2個のスイッチング素子及び2個のコンデン
サを用いて電磁コイルに正逆両方向の励磁電流を供給す
ることができる。上記の目的は、また、請求項5に記載
する如く、請求項1記載の内燃機関の電磁バルブ用駆動
装置において、前記駆動回路が、高圧側の第1の電源端
子と低圧側の第2の電源端子との間に、前記第1の電源
端子側から順に直列接続された第1のスイッチング素
子、及び、前記第2の電源端子側から前記第1の電源端
子側への電流の流れを許容するよう設けられた第1のダ
イオードと、前記第1の電源端子と前記第2の電源端子
との間に、前記第1の電源端子側から順に直列接続され
た、前記第2の電源端子側から前記第1の電源端子側へ
の電流の流れを許容するよう設けられた第2のダイオー
ド、及び、第2のスイッチング素子とを備え、前記電磁
コイル群を、前記第1のスイッチング素子及び前記第1
のダイオードの接続部と、前記第2のダイオード及び前
記第2のスイッチング素子の接続部との間に互いに並列
又は直列に接続した内燃機関の電磁バルブ用駆動装置に
より達成される。
群ごとに、2個のスイッチング素子及び2個のコンデン
サを用いて電磁コイルに正逆両方向の励磁電流を供給す
ることができる。上記の目的は、また、請求項5に記載
する如く、請求項1記載の内燃機関の電磁バルブ用駆動
装置において、前記駆動回路が、高圧側の第1の電源端
子と低圧側の第2の電源端子との間に、前記第1の電源
端子側から順に直列接続された第1のスイッチング素
子、及び、前記第2の電源端子側から前記第1の電源端
子側への電流の流れを許容するよう設けられた第1のダ
イオードと、前記第1の電源端子と前記第2の電源端子
との間に、前記第1の電源端子側から順に直列接続され
た、前記第2の電源端子側から前記第1の電源端子側へ
の電流の流れを許容するよう設けられた第2のダイオー
ド、及び、第2のスイッチング素子とを備え、前記電磁
コイル群を、前記第1のスイッチング素子及び前記第1
のダイオードの接続部と、前記第2のダイオード及び前
記第2のスイッチング素子の接続部との間に互いに並列
又は直列に接続した内燃機関の電磁バルブ用駆動装置に
より達成される。
【0018】請求項5記載の発明において、第1及び第
2のスイッチング素子が共にオン状態とされると、第1
の電源端子から第1のスイッチング素子、電磁コイル
群、及び第2のスイッチング素子を経由して第2の電源
端子に到る回路が形成される。この状態を正電流状態と
称す。正電流状態では、電磁コイル群に第1のスイッチ
ング素子側から第2のスイッチング素子側へ向かう方向
(この方向を正方向とする)の励磁電流が供給される。
2のスイッチング素子が共にオン状態とされると、第1
の電源端子から第1のスイッチング素子、電磁コイル
群、及び第2のスイッチング素子を経由して第2の電源
端子に到る回路が形成される。この状態を正電流状態と
称す。正電流状態では、電磁コイル群に第1のスイッチ
ング素子側から第2のスイッチング素子側へ向かう方向
(この方向を正方向とする)の励磁電流が供給される。
【0019】また、第1のスイッチング素子がオン状態
とされ、第2のスイッチング素子がオフ状態とされる
と、第1のスイッチング素子から、電磁コイル群及び第
2のダイオードを経由して第1のスイッチング素子に戻
る閉回路が形成される。同様に、第2のスイッチング素
子がオン状態とされ、第1のスイッチング素子がオフ状
態とされると、第2のスイッチング素子から第1のダイ
オード及び電磁コイル群を経由して第2のスイッチング
素子に戻る閉回路が形成される。これらの状態を、フラ
イホイール状態と称す。フライホイール状態における上
記閉回路の向きは電磁コイル群の正方向に一致する。従
って、正電流状態からフライホイール状態に切り替えら
れると、電磁コイル群にフライホイール電流が流通す
る。
とされ、第2のスイッチング素子がオフ状態とされる
と、第1のスイッチング素子から、電磁コイル群及び第
2のダイオードを経由して第1のスイッチング素子に戻
る閉回路が形成される。同様に、第2のスイッチング素
子がオン状態とされ、第1のスイッチング素子がオフ状
態とされると、第2のスイッチング素子から第1のダイ
オード及び電磁コイル群を経由して第2のスイッチング
素子に戻る閉回路が形成される。これらの状態を、フラ
イホイール状態と称す。フライホイール状態における上
記閉回路の向きは電磁コイル群の正方向に一致する。従
って、正電流状態からフライホイール状態に切り替えら
れると、電磁コイル群にフライホイール電流が流通す
る。
【0020】更に、正電流状態において、第1のスイッ
チング素子及び第2のスイッチング素子が共にオフ状態
とされると、電磁コイルの逆起電力に伴う電流が第2の
電源端子から第1のダイオード、電磁コイル群、及び、
第2のダイオードを経由して第1の電源端子に流入する
状態が形成される。この状態を回生状態と称す。従っ
て、正電流状態から回生状態に切り替えられると、電磁
コイル群に流通していた励磁電流は速やかに消滅する。
チング素子及び第2のスイッチング素子が共にオフ状態
とされると、電磁コイルの逆起電力に伴う電流が第2の
電源端子から第1のダイオード、電磁コイル群、及び、
第2のダイオードを経由して第1の電源端子に流入する
状態が形成される。この状態を回生状態と称す。従っ
て、正電流状態から回生状態に切り替えられると、電磁
コイル群に流通していた励磁電流は速やかに消滅する。
【0021】このように、本発明によれば、各電磁コイ
ル群に対して2個のスイッチング素子及び2個のコンデ
ンサを設けることで、正電流状態及びフライホイール状
態において、それぞれ電磁コイルに正方向の励磁電流及
びフライホイール電流を流通させることができると共
に、回生状態において正方向の励磁電流を速やかに消滅
させることができる。
ル群に対して2個のスイッチング素子及び2個のコンデ
ンサを設けることで、正電流状態及びフライホイール状
態において、それぞれ電磁コイルに正方向の励磁電流及
びフライホイール電流を流通させることができると共
に、回生状態において正方向の励磁電流を速やかに消滅
させることができる。
【0022】上記の目的は、また、請求項6に記載する
如く、請求項1記載の内燃機関の電磁バルブ用駆動装置
において、前記駆動回路が、高圧側の第1の電源端子と
低圧側の第2の電源端子との間に直列接続されたスイッ
チング素子、及び、前記第2の電源端子側から前記第1
の電源端子側へ向かう電流の流れを許容するよう設けら
れたダイオードと、前記第1の電源端子と前記第2の電
源端子との間に直列接続された2個のコンデンサとを備
え、前記電磁コイル群を、前記スイッチング素子及び前
記ダイオードの接続部と、前記2個のコンデンサの接続
部との間に互いに並列又は直列に接続した内燃機関の電
磁バルブ用駆動装置により達成される。
如く、請求項1記載の内燃機関の電磁バルブ用駆動装置
において、前記駆動回路が、高圧側の第1の電源端子と
低圧側の第2の電源端子との間に直列接続されたスイッ
チング素子、及び、前記第2の電源端子側から前記第1
の電源端子側へ向かう電流の流れを許容するよう設けら
れたダイオードと、前記第1の電源端子と前記第2の電
源端子との間に直列接続された2個のコンデンサとを備
え、前記電磁コイル群を、前記スイッチング素子及び前
記ダイオードの接続部と、前記2個のコンデンサの接続
部との間に互いに並列又は直列に接続した内燃機関の電
磁バルブ用駆動装置により達成される。
【0023】請求項6記載の発明において、スイッチン
グ素子がオン状態とされると、第1の電源端子と第2の
電源端子との間に、スイッチング素子、電磁コイル群、
及び電磁コイル群を隔ててスイッチング素子に対して対
角方向に位置するコンデンサ(以下、第1のコンデンサ
と称す)が直列接続されてなる回路が形成される。この
状態を正電流状態と称す。正電流状態では、第1のコン
デンサへの充電電流が、電磁コイル群に正方向の励磁電
流として供給される。
グ素子がオン状態とされると、第1の電源端子と第2の
電源端子との間に、スイッチング素子、電磁コイル群、
及び電磁コイル群を隔ててスイッチング素子に対して対
角方向に位置するコンデンサ(以下、第1のコンデンサ
と称す)が直列接続されてなる回路が形成される。この
状態を正電流状態と称す。正電流状態では、第1のコン
デンサへの充電電流が、電磁コイル群に正方向の励磁電
流として供給される。
【0024】正電流状態でスイッチング素子がオフ状態
に切り替えられると、電磁コイル群に流通していた正方
向の励磁電流は、第1のコンデンサとは別のコンデンサ
及びダイオードを経由して第1の電源端子側へ流入する
ことで、速やかに消滅する。この状態を、回生状態と称
す。このように、本発明によれば、各電磁コイル群に対
して1個のスイッチング素子、1個のダイオード、及び
2個のコンデンサを設けることで、正電流状態において
電磁コイルに正方向の励磁電流を供給することができる
と共に、回生状態において、電磁コイルに流通していた
正方向の励磁電流を速やかに消滅させることができる。
に切り替えられると、電磁コイル群に流通していた正方
向の励磁電流は、第1のコンデンサとは別のコンデンサ
及びダイオードを経由して第1の電源端子側へ流入する
ことで、速やかに消滅する。この状態を、回生状態と称
す。このように、本発明によれば、各電磁コイル群に対
して1個のスイッチング素子、1個のダイオード、及び
2個のコンデンサを設けることで、正電流状態において
電磁コイルに正方向の励磁電流を供給することができる
と共に、回生状態において、電磁コイルに流通していた
正方向の励磁電流を速やかに消滅させることができる。
【0025】また、上記の目的は、請求項7に記載する
如く、内燃機関の各気筒にぞれぞれ複数設けられた排気
弁及び吸気弁を、各弁に対応して設けた電磁コイルによ
り、気筒ごとにそれぞれ同時に開閉駆動する内燃機関の
電磁バルブ用駆動装置であって、一の気筒の排気弁又は
吸気弁と、当該排気弁又は吸気弁に対して開弁期間の重
複しない他の気筒の排気弁又は吸気弁とからなる弁群ご
とに対応して設けられ、前記電磁コイルに供給する励磁
電流を、同一気筒の排気弁又は吸気弁を同じ方向に駆動
する電磁コイル群ごとに共通のスイッチング素子で制御
する駆動回路を備える内燃機関の電磁バルブ用駆動装置
により達成される。
如く、内燃機関の各気筒にぞれぞれ複数設けられた排気
弁及び吸気弁を、各弁に対応して設けた電磁コイルによ
り、気筒ごとにそれぞれ同時に開閉駆動する内燃機関の
電磁バルブ用駆動装置であって、一の気筒の排気弁又は
吸気弁と、当該排気弁又は吸気弁に対して開弁期間の重
複しない他の気筒の排気弁又は吸気弁とからなる弁群ご
とに対応して設けられ、前記電磁コイルに供給する励磁
電流を、同一気筒の排気弁又は吸気弁を同じ方向に駆動
する電磁コイル群ごとに共通のスイッチング素子で制御
する駆動回路を備える内燃機関の電磁バルブ用駆動装置
により達成される。
【0026】請求項7記載の発明において、一の気筒の
排気弁又は吸気弁(以下、第1の弁と称す)と、この第
1の弁に対して開弁期間の重複しない他の気筒の排気弁
又は吸気弁(以下、第2の弁と称す)とは、同時に開閉
駆動されることはない。このため、開弁期間が互いに重
複しない第1及び第2の弁からなる群ごとに対応して駆
動回路を設けることができる。また、内燃機関の各気筒
の複数の排気弁及び吸気弁は、電磁コイルにより、それ
ぞれ気筒ごとに同時に開閉される。同時に開閉される弁
を同じ方向に駆動する電磁コイルには、同じタイミング
で励磁電流が供給される。このため、第1及び第2の弁
をそれぞれを同じ方向に駆動する電磁コイル群ごとに共
通のスイッチング素子で制御することが可能となる。本
発明によれば、個々の電磁コイルに対応してスイッチン
グ素子を設ける必要がないので、スイッチング素子の個
数が削減される。
排気弁又は吸気弁(以下、第1の弁と称す)と、この第
1の弁に対して開弁期間の重複しない他の気筒の排気弁
又は吸気弁(以下、第2の弁と称す)とは、同時に開閉
駆動されることはない。このため、開弁期間が互いに重
複しない第1及び第2の弁からなる群ごとに対応して駆
動回路を設けることができる。また、内燃機関の各気筒
の複数の排気弁及び吸気弁は、電磁コイルにより、それ
ぞれ気筒ごとに同時に開閉される。同時に開閉される弁
を同じ方向に駆動する電磁コイルには、同じタイミング
で励磁電流が供給される。このため、第1及び第2の弁
をそれぞれを同じ方向に駆動する電磁コイル群ごとに共
通のスイッチング素子で制御することが可能となる。本
発明によれば、個々の電磁コイルに対応してスイッチン
グ素子を設ける必要がないので、スイッチング素子の個
数が削減される。
【0027】また、上記の目的は、請求項8に記載する
如く、請求項7記載の内燃機関の電磁バルブ用駆動装置
において、各弁に対して、該弁を第1の所定方向に駆動
する第1の電磁コイルと第2の所定方向に駆動する第2
の電磁コイルとが設けられ、前記駆動回路は、高圧側の
第1の電源端子と低圧側の第2の電源端子との間に前記
第1の電源端子側から順に直列接続された第1乃至第3
のスイッチング素子をそれぞれ有する第1乃至第3の直
列回路を備え、前記一の気筒の排気弁又は吸気弁に対応
する第1の電磁コイルからなる電磁コイル群を、前記第
1の直列回路の第1及び第2のスイッチング素子の接続
部と前記第2の直列回路の第1及び第2のスイッチング
素子の接続部との間に互いに並列又は直列に接続すると
共に、前記一の気筒の排気弁又は吸気弁に対応する第2
の電磁コイルからなる電磁コイル群を前記第1の直列回
路の第2及び第3のスイッチング素子の接続部と前記第
2の直列回路の第2及び第3のスイッチング素子の接続
部との間に互いに並列又は直列に接続し、前記他の気筒
の排気弁又は吸気弁に対応する第1の電磁コイルからな
る電磁コイル群を、前記第2の直列回路の第2及び第3
のスイッチング素子の接続部と前記第3の直列回路の第
2及び第3のスイッチング素子の接続部との間に互いに
並列又は直列に接続すると共に、前記他の気筒の排気弁
又は吸気弁に対応する第2の電磁コイルからなる電磁コ
イル群を前記第2の直列回路の第1及び第2のスイッチ
ング素子の接続部と前記第3の直列回路の第1及び第2
のスイッチング素子の接続部との間に互いに並列又は直
列に接続した内燃機関の電磁バルブ用駆動装置により達
成される。
如く、請求項7記載の内燃機関の電磁バルブ用駆動装置
において、各弁に対して、該弁を第1の所定方向に駆動
する第1の電磁コイルと第2の所定方向に駆動する第2
の電磁コイルとが設けられ、前記駆動回路は、高圧側の
第1の電源端子と低圧側の第2の電源端子との間に前記
第1の電源端子側から順に直列接続された第1乃至第3
のスイッチング素子をそれぞれ有する第1乃至第3の直
列回路を備え、前記一の気筒の排気弁又は吸気弁に対応
する第1の電磁コイルからなる電磁コイル群を、前記第
1の直列回路の第1及び第2のスイッチング素子の接続
部と前記第2の直列回路の第1及び第2のスイッチング
素子の接続部との間に互いに並列又は直列に接続すると
共に、前記一の気筒の排気弁又は吸気弁に対応する第2
の電磁コイルからなる電磁コイル群を前記第1の直列回
路の第2及び第3のスイッチング素子の接続部と前記第
2の直列回路の第2及び第3のスイッチング素子の接続
部との間に互いに並列又は直列に接続し、前記他の気筒
の排気弁又は吸気弁に対応する第1の電磁コイルからな
る電磁コイル群を、前記第2の直列回路の第2及び第3
のスイッチング素子の接続部と前記第3の直列回路の第
2及び第3のスイッチング素子の接続部との間に互いに
並列又は直列に接続すると共に、前記他の気筒の排気弁
又は吸気弁に対応する第2の電磁コイルからなる電磁コ
イル群を前記第2の直列回路の第1及び第2のスイッチ
ング素子の接続部と前記第3の直列回路の第1及び第2
のスイッチング素子の接続部との間に互いに並列又は直
列に接続した内燃機関の電磁バルブ用駆動装置により達
成される。
【0028】請求項8記載の発明において、第1の直列
回路の第1及び第2のスイッチング素子、第2の直列回
路の第1及び第3のスイッチング素子、及び、第3の直
列回路の第2及び第3のスイッチング素子がオン状態と
されると、一の気筒の排気弁又は吸気弁、すなわち、第
1の弁に対応する第2の電磁コイルに第1の直列回路側
から第2の直列側に向かう方向の励磁電流が供給され、
他の気筒の排気弁又は吸気弁、すなわち、第2の弁に対
応する第2の電磁コイルに第2の直列回路側から第3の
直列回路側に向かう方向の励磁電流が供給される状態が
形成される。また、第1の直列回路の第2及び第3のス
イッチング素子、第2の直列回路の第1のスイッチング
素子、及び第3の直列回路の第2及び第3のスイッチン
グ素子がオン状態とされると、第1の弁に対応する第1
の電磁コイルに第2の直列回路側から第1の直列回路側
に向かう方向の励磁電流が供給され、第2の弁に対応す
る第2の電磁コイルに第2の直列回路側から第3の直列
回路側へ向かう方向の励磁電流が供給される状態が形成
される。以下、各電磁コイルに供給される励磁電流の上
記の方向を正方向と称し、これとは逆の方向を逆方向と
称す。また、電磁コイルに正方向の励磁電流が供給され
た状態を、電源供給状態と称す。
回路の第1及び第2のスイッチング素子、第2の直列回
路の第1及び第3のスイッチング素子、及び、第3の直
列回路の第2及び第3のスイッチング素子がオン状態と
されると、一の気筒の排気弁又は吸気弁、すなわち、第
1の弁に対応する第2の電磁コイルに第1の直列回路側
から第2の直列側に向かう方向の励磁電流が供給され、
他の気筒の排気弁又は吸気弁、すなわち、第2の弁に対
応する第2の電磁コイルに第2の直列回路側から第3の
直列回路側に向かう方向の励磁電流が供給される状態が
形成される。また、第1の直列回路の第2及び第3のス
イッチング素子、第2の直列回路の第1のスイッチング
素子、及び第3の直列回路の第2及び第3のスイッチン
グ素子がオン状態とされると、第1の弁に対応する第1
の電磁コイルに第2の直列回路側から第1の直列回路側
に向かう方向の励磁電流が供給され、第2の弁に対応す
る第2の電磁コイルに第2の直列回路側から第3の直列
回路側へ向かう方向の励磁電流が供給される状態が形成
される。以下、各電磁コイルに供給される励磁電流の上
記の方向を正方向と称し、これとは逆の方向を逆方向と
称す。また、電磁コイルに正方向の励磁電流が供給され
た状態を、電源供給状態と称す。
【0029】また、第1の直列回路の第3のスイッチン
グ素子、第2の直列回路の第1及び第2のスイッチング
素子がオン状態とされると、第1の弁に対応する第2の
電磁コイルを流通する正方向の励磁電流が第1の電源端
子側に流入し、又は、この電磁コイルに逆方向の励磁電
流が供給される状態が形成される。以下、電磁コイルに
流通する正方向の励磁電流が第1の電源端子側に流入
し、又は、この電磁コイルに逆方向の励磁電流が供給さ
れる状態を、その電磁コイルの回生・逆電流状態と称
す。一方、第1の直列回路の第1のスイッチング素子、
及び第2の直列回路の第2及び第3のスイッチング素子
がオン状態とされると、第1の弁に対応する第1の電磁
コイルが回生・逆電流状態とされた状態が形成される。
グ素子、第2の直列回路の第1及び第2のスイッチング
素子がオン状態とされると、第1の弁に対応する第2の
電磁コイルを流通する正方向の励磁電流が第1の電源端
子側に流入し、又は、この電磁コイルに逆方向の励磁電
流が供給される状態が形成される。以下、電磁コイルに
流通する正方向の励磁電流が第1の電源端子側に流入
し、又は、この電磁コイルに逆方向の励磁電流が供給さ
れる状態を、その電磁コイルの回生・逆電流状態と称
す。一方、第1の直列回路の第1のスイッチング素子、
及び第2の直列回路の第2及び第3のスイッチング素子
がオン状態とされると、第1の弁に対応する第1の電磁
コイルが回生・逆電流状態とされた状態が形成される。
【0030】また、第1の直列回路の第1及び第2のス
イッチング素子、及び第2の直列回路の第3のスイッチ
ング素子がオン状態とされると、第1の弁に対応する第
2の電磁コイルが電源供給状態とされた状態が形成され
る。一方、第1の直列回路の第2及び第3のスイッチン
グ素子、及び第2の直列回路の第1のスイッチング素子
がオン状態とされると、第1の弁に対応する第1の電磁
コイルが電源供給状態とされた状態が形成される。
イッチング素子、及び第2の直列回路の第3のスイッチ
ング素子がオン状態とされると、第1の弁に対応する第
2の電磁コイルが電源供給状態とされた状態が形成され
る。一方、第1の直列回路の第2及び第3のスイッチン
グ素子、及び第2の直列回路の第1のスイッチング素子
がオン状態とされると、第1の弁に対応する第1の電磁
コイルが電源供給状態とされた状態が形成される。
【0031】このように、本発明によれば9個のスイッ
チング素子により、それぞれのオン・オフ状態の組み合
わせに応じて、各電磁コイルを電源供給状態又は回生・
逆電流状態とすることができる。従って、本発明によれ
ば、上記した各状態を適宜切り換えることにより、第1
及び第2の弁の一方を閉弁状態に保持しつつ、他方の弁
に対応する各電磁コイルに所望の波形の電流を供給する
ことができる。この場合、回生・逆電流状態において
は、電磁コイルに流通する励磁電流が速やかに減少し、
更に、逆方向の励磁電流が供給されることで、電磁コイ
ルが発する電磁力は速やかに消滅する。このため、本発
明によれば各弁を高い応答性で駆動することが可能とな
る。また、第1及び第2の弁を同じ方向に駆動する電磁
コイル群が、互いに並列又は直列に接続されることによ
り共通のスイッチング素子で制御される。従って、本発
明によれば、各電磁コイルを別個のスイッチング素子で
制御する場合に比べて、必要なスイッチング素子の個数
が半減する。
チング素子により、それぞれのオン・オフ状態の組み合
わせに応じて、各電磁コイルを電源供給状態又は回生・
逆電流状態とすることができる。従って、本発明によれ
ば、上記した各状態を適宜切り換えることにより、第1
及び第2の弁の一方を閉弁状態に保持しつつ、他方の弁
に対応する各電磁コイルに所望の波形の電流を供給する
ことができる。この場合、回生・逆電流状態において
は、電磁コイルに流通する励磁電流が速やかに減少し、
更に、逆方向の励磁電流が供給されることで、電磁コイ
ルが発する電磁力は速やかに消滅する。このため、本発
明によれば各弁を高い応答性で駆動することが可能とな
る。また、第1及び第2の弁を同じ方向に駆動する電磁
コイル群が、互いに並列又は直列に接続されることによ
り共通のスイッチング素子で制御される。従って、本発
明によれば、各電磁コイルを別個のスイッチング素子で
制御する場合に比べて、必要なスイッチング素子の個数
が半減する。
【0032】また、上記の目的は、請求項9に記載する
如く、請求項7記載の内燃機関の電磁バルブ用駆動装置
において、各弁に対して、該弁を第1の所定方向に駆動
する第1の電磁コイルと第2の所定方向に駆動する第2
の電磁コイルとが設けられ、前記駆動回路は、前記第1
の電源端子と前記第2の電源端子との間に前記第1の電
源端子側から順に直列接続された第1乃至第3のスイッ
チング素子をそれぞれ有する第1及び第2の直列回路
と、前記第1の電源端子と前記第2の電源端子との間に
前記第1の電源端子側から順に直列接続された第1のス
イッチング素子、前記第2の電源端子側から前記第1の
電源端子側への電流の流通を許容するように設けられた
ダイオード、及び第2のスイッチング素子を有する第3
の直列回路とを備え、前記一の気筒の排気弁又は吸気弁
に対応する第1の電磁コイルからなる電磁コイル群を、
前記第1の直列回路の第1及び第2のスイッチング素子
の接続部と前記第3の直列回路の第1のスイッチング素
子及びダイオードの接続部との間に互いに並列又は直列
に接続し、前記一の気筒の排気弁又は吸気弁に対応する
第2の電磁コイルからなる電磁コイル群を前記第1の直
列回路の第2及び第3のスイッチング素子の接続部と前
記第3の直列回路の第2のスイッチング素子及びダイオ
ードの接続部の間に互いに並列又は直列に接続し、前記
他の気筒の排気弁又は吸気弁に対応する第1の電磁コイ
ルからなる電磁コイル群を、前記第2の直列回路の第2
及び第3のスイッチング素子の接続部と前記第3の直列
回路の第2のスイッチング素子及びダイオードの接続部
との間に互いに並列又は直列に接続し、前記他の気筒の
排気弁又は吸気弁に対応する第2の電磁コイルからなる
電磁コイル群を前記第2の直列回路の第1及び第2のス
イッチング素子の接続部と前記第3の直列回路の第1の
スイッチング素子及びダイオードの接続部との間に互い
に並列又は直列に接続した内燃機関の電磁バルブ用駆動
装置により達成される。
如く、請求項7記載の内燃機関の電磁バルブ用駆動装置
において、各弁に対して、該弁を第1の所定方向に駆動
する第1の電磁コイルと第2の所定方向に駆動する第2
の電磁コイルとが設けられ、前記駆動回路は、前記第1
の電源端子と前記第2の電源端子との間に前記第1の電
源端子側から順に直列接続された第1乃至第3のスイッ
チング素子をそれぞれ有する第1及び第2の直列回路
と、前記第1の電源端子と前記第2の電源端子との間に
前記第1の電源端子側から順に直列接続された第1のス
イッチング素子、前記第2の電源端子側から前記第1の
電源端子側への電流の流通を許容するように設けられた
ダイオード、及び第2のスイッチング素子を有する第3
の直列回路とを備え、前記一の気筒の排気弁又は吸気弁
に対応する第1の電磁コイルからなる電磁コイル群を、
前記第1の直列回路の第1及び第2のスイッチング素子
の接続部と前記第3の直列回路の第1のスイッチング素
子及びダイオードの接続部との間に互いに並列又は直列
に接続し、前記一の気筒の排気弁又は吸気弁に対応する
第2の電磁コイルからなる電磁コイル群を前記第1の直
列回路の第2及び第3のスイッチング素子の接続部と前
記第3の直列回路の第2のスイッチング素子及びダイオ
ードの接続部の間に互いに並列又は直列に接続し、前記
他の気筒の排気弁又は吸気弁に対応する第1の電磁コイ
ルからなる電磁コイル群を、前記第2の直列回路の第2
及び第3のスイッチング素子の接続部と前記第3の直列
回路の第2のスイッチング素子及びダイオードの接続部
との間に互いに並列又は直列に接続し、前記他の気筒の
排気弁又は吸気弁に対応する第2の電磁コイルからなる
電磁コイル群を前記第2の直列回路の第1及び第2のス
イッチング素子の接続部と前記第3の直列回路の第1の
スイッチング素子及びダイオードの接続部との間に互い
に並列又は直列に接続した内燃機関の電磁バルブ用駆動
装置により達成される。
【0033】請求項9記載の発明において、第1の直列
回路の第1及び第2のスイッチング素子、第3の直列回
路の第1及び第2のスイッチング素子、及び、第2の直
列回路の第2及び第3のスイッチング素子がオン状態と
されると、第1の弁に対応する第2の電磁コイルに第1
の直列回路から第3の直列回路に向かう方向(この方向
を当該コイルの正方向とする)の励磁電流が供給され、
第2の弁に対応する第2の電磁コイルに第3の直列回路
から第2の直列回路に向かう方向(この方向を当該コイ
ルの正方向とする)の励磁電流が供給される状態が形成
される。すなわち、第1及び第2の弁に対応する第2の
電磁コイルは共に電源供給状態とされる。また、第1の
直列回路の第2及び第3のスイッチング素子、第3の直
列回路の第1のスイッチング素子、及び第2の直列回路
の第2及び第3のスイッチング素子がオン状態とされる
と、第1の弁に対応する第1の電磁コイルに第3の直列
回路から第1の直列回路に向かう方向(この方向を当該
コイルの正方向とする)の励磁電流が供給され、第2の
弁に対応する第1の電磁コイルに正方向の励磁電流が供
給される状態が形成される。すなわち、第1の弁に対応
する第1の電磁コイル及び第2の弁に対応する第2の電
磁コイルは共に電源供給状態とされる。
回路の第1及び第2のスイッチング素子、第3の直列回
路の第1及び第2のスイッチング素子、及び、第2の直
列回路の第2及び第3のスイッチング素子がオン状態と
されると、第1の弁に対応する第2の電磁コイルに第1
の直列回路から第3の直列回路に向かう方向(この方向
を当該コイルの正方向とする)の励磁電流が供給され、
第2の弁に対応する第2の電磁コイルに第3の直列回路
から第2の直列回路に向かう方向(この方向を当該コイ
ルの正方向とする)の励磁電流が供給される状態が形成
される。すなわち、第1及び第2の弁に対応する第2の
電磁コイルは共に電源供給状態とされる。また、第1の
直列回路の第2及び第3のスイッチング素子、第3の直
列回路の第1のスイッチング素子、及び第2の直列回路
の第2及び第3のスイッチング素子がオン状態とされる
と、第1の弁に対応する第1の電磁コイルに第3の直列
回路から第1の直列回路に向かう方向(この方向を当該
コイルの正方向とする)の励磁電流が供給され、第2の
弁に対応する第1の電磁コイルに正方向の励磁電流が供
給される状態が形成される。すなわち、第1の弁に対応
する第1の電磁コイル及び第2の弁に対応する第2の電
磁コイルは共に電源供給状態とされる。
【0034】また、第1の直列回路の第3のスイッチン
グ素子、及び、第3の直列回路の第1のスイッチング素
子がオン状態とされると、第1の弁に対応する第2の電
磁コイルを流通する正方向の励磁電流が第1の電源端子
側に流入する状態が形成される。以下、電磁コイルに流
通する正方向の励磁電流が第1の電源端子側に流入する
状態を、その電磁コイルの回生状態と称す。一方、第1
の直列回路の第1のスイッチング素子、及び第3の直列
回路の第2のスイッチング素子がオン状態とされると、
第1の弁に対応する第1の電磁コイルが回生状態とされ
た状態が形成される。
グ素子、及び、第3の直列回路の第1のスイッチング素
子がオン状態とされると、第1の弁に対応する第2の電
磁コイルを流通する正方向の励磁電流が第1の電源端子
側に流入する状態が形成される。以下、電磁コイルに流
通する正方向の励磁電流が第1の電源端子側に流入する
状態を、その電磁コイルの回生状態と称す。一方、第1
の直列回路の第1のスイッチング素子、及び第3の直列
回路の第2のスイッチング素子がオン状態とされると、
第1の弁に対応する第1の電磁コイルが回生状態とされ
た状態が形成される。
【0035】また、第1の直列回路の第1及び第2のス
イッチング素子、及び第3の直列回路の第2のスイッチ
ング素子がオン状態とされると、第1の弁に対応する第
2の電磁コイルが電源供給状態とされた状態が形成され
る。一方、第1の直列回路の第2及び第3のスイッチン
グ素子、及び第3の直列回路の第1のスイッチング素子
がオン状態とされると、第1の弁に対応する第1の電磁
コイルが電源供給状態とされた状態が形成される。
イッチング素子、及び第3の直列回路の第2のスイッチ
ング素子がオン状態とされると、第1の弁に対応する第
2の電磁コイルが電源供給状態とされた状態が形成され
る。一方、第1の直列回路の第2及び第3のスイッチン
グ素子、及び第3の直列回路の第1のスイッチング素子
がオン状態とされると、第1の弁に対応する第1の電磁
コイルが電源供給状態とされた状態が形成される。
【0036】このように、本発明によれば8個のスイッ
チング素子と1個のダイオードとにより、各スイッチン
グ素子のオン・オフ状態の組み合わせに応じて、各電磁
コイルを電源供給状態又は回生状態とすることができ
る。従って、本発明によれば、上記した各状態を適宜切
り換えることにより、第1及び第2の弁の一方を閉弁状
態に保持しつつ、他方の弁に対応する各電磁コイルに所
望の波形の電流を供給することができる。この場合、回
生状態においては、電磁コイルに流通する励磁電流が速
やかに減少することで、電磁コイルの発する電磁力は速
やかに消滅する。このため、各弁を高い応答性で駆動す
ることが可能となる。また、第1及び第2を同じ方向に
駆動する電磁コイル群が互いに並列又は直列に接続され
ることにより共通のスイッチング素子で制御される。従
って、本発明によれば、各電磁コイルを別個のスイッチ
ング素子で制御する場合に比べて、必要なスイッチング
素子の個数が半減する。
チング素子と1個のダイオードとにより、各スイッチン
グ素子のオン・オフ状態の組み合わせに応じて、各電磁
コイルを電源供給状態又は回生状態とすることができ
る。従って、本発明によれば、上記した各状態を適宜切
り換えることにより、第1及び第2の弁の一方を閉弁状
態に保持しつつ、他方の弁に対応する各電磁コイルに所
望の波形の電流を供給することができる。この場合、回
生状態においては、電磁コイルに流通する励磁電流が速
やかに減少することで、電磁コイルの発する電磁力は速
やかに消滅する。このため、各弁を高い応答性で駆動す
ることが可能となる。また、第1及び第2を同じ方向に
駆動する電磁コイル群が互いに並列又は直列に接続され
ることにより共通のスイッチング素子で制御される。従
って、本発明によれば、各電磁コイルを別個のスイッチ
ング素子で制御する場合に比べて、必要なスイッチング
素子の個数が半減する。
【0037】また、上記の目的は、請求項10に記載す
る如く、請求項8又は9のうち何れか1項記載の内燃機
関の電磁バルブ用駆動装置において、前記スイッチング
素子は、それぞれ、オン・オフ動作するスイッチング要
素と、該スイッチング要素と並列に、前記第2の電源端
子側から前記第1の電源端子側に向かう電流の流通を許
容するように設けられたダイオードとを含む電磁バルブ
用駆動装置により達成される。
る如く、請求項8又は9のうち何れか1項記載の内燃機
関の電磁バルブ用駆動装置において、前記スイッチング
素子は、それぞれ、オン・オフ動作するスイッチング要
素と、該スイッチング要素と並列に、前記第2の電源端
子側から前記第1の電源端子側に向かう電流の流通を許
容するように設けられたダイオードとを含む電磁バルブ
用駆動装置により達成される。
【0038】請求項10記載の発明において、各スイッ
チング素子は、オン・オフ動作するスイッチング要素
と、スイッチング要素と並列に、第2の電源端子側から
第1の電源端子側に向かう電流の流通を許容するように
設けられたダイオードとを有する。従って、各スイッチ
ング素子は、オフ状態とされていても、第2の電源端子
側から第1の電源端子側への電流の流通を許容する。こ
のため、電磁コイルへの励磁電流の供給が遮断された場
合に、スイッチング素子が有するダイオード及び電磁コ
イルを含む閉回路が導通されるように、スイッチング素
子のオン・オフ状態を設定することで、この電磁コイル
にフライホイール電流を流通させることができる。従っ
て、本発明によれば、渦電流に伴う損失を抑制できるた
め、電磁バルブの省電力化を図ることができる。
チング素子は、オン・オフ動作するスイッチング要素
と、スイッチング要素と並列に、第2の電源端子側から
第1の電源端子側に向かう電流の流通を許容するように
設けられたダイオードとを有する。従って、各スイッチ
ング素子は、オフ状態とされていても、第2の電源端子
側から第1の電源端子側への電流の流通を許容する。こ
のため、電磁コイルへの励磁電流の供給が遮断された場
合に、スイッチング素子が有するダイオード及び電磁コ
イルを含む閉回路が導通されるように、スイッチング素
子のオン・オフ状態を設定することで、この電磁コイル
にフライホイール電流を流通させることができる。従っ
て、本発明によれば、渦電流に伴う損失を抑制できるた
め、電磁バルブの省電力化を図ることができる。
【0039】また、請求項11に記載する如く、請求項
2乃至6及び8乃至10のうち何れか1項記載の内燃機
関の電磁バルブ用駆動装置において、前記電磁コイル群
に属する一の電磁コイルに対して、導通・遮断を切換可
能なコイル遮断用スイッチング手段を直列に接続すると
共に、該直列接続された一の電磁コイル及びスイッチン
グ手段と他の電磁コイルとを互いに並列に接続すること
としてもよい。
2乃至6及び8乃至10のうち何れか1項記載の内燃機
関の電磁バルブ用駆動装置において、前記電磁コイル群
に属する一の電磁コイルに対して、導通・遮断を切換可
能なコイル遮断用スイッチング手段を直列に接続すると
共に、該直列接続された一の電磁コイル及びスイッチン
グ手段と他の電磁コイルとを互いに並列に接続すること
としてもよい。
【0040】請求項11記載の発明において、コイル遮
断用スイッチング手段が遮断状態とされると、このスイ
ッチング手段に直列接続された一部の電磁コイルへの通
電が禁止される。このため、本発明によれば、一部の排
気弁及び吸気弁の作動を休止させることができる。ま
た、請求項12に記載する如く、請求項11記載の内燃
機関の電磁バルブ用駆動装置において、前記吸気弁及び
前記排気弁をそれぞれ全閉位置に保持する永久磁石を設
けることとしてもよい。
断用スイッチング手段が遮断状態とされると、このスイ
ッチング手段に直列接続された一部の電磁コイルへの通
電が禁止される。このため、本発明によれば、一部の排
気弁及び吸気弁の作動を休止させることができる。ま
た、請求項12に記載する如く、請求項11記載の内燃
機関の電磁バルブ用駆動装置において、前記吸気弁及び
前記排気弁をそれぞれ全閉位置に保持する永久磁石を設
けることとしてもよい。
【0041】本発明によれば、吸気弁及び排気弁をそれ
ぞれ全閉位置に保持する永久磁石が設けられるので、休
止された吸気弁及び排気弁は確実に全閉状態とされる。
ぞれ全閉位置に保持する永久磁石が設けられるので、休
止された吸気弁及び排気弁は確実に全閉状態とされる。
【0042】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例である
電磁バルブ用駆動装置のシステム構成図を示す。本実施
例の電磁バルブ用駆動装置は、電子制御ユニット(以
下、ECUと称す)10、及び、電磁バルブ12を備え
ている。ECU10には、クランクポジションセンサ
(以下、CPセンサと称す)が接続されている。
電磁バルブ用駆動装置のシステム構成図を示す。本実施
例の電磁バルブ用駆動装置は、電子制御ユニット(以
下、ECUと称す)10、及び、電磁バルブ12を備え
ている。ECU10には、クランクポジションセンサ
(以下、CPセンサと称す)が接続されている。
【0043】CPセンサ14は、基準信号とクランク角
信号とを出力するセンサである。基準信号は、内燃機関
のクランク角が所定の基準角に一致する毎に出力され
る。ECU10は、CPセンサ14の出力信号に基づい
て内燃機関のクランク角を検出し、その検出結果を用い
て電磁バルブ12を制御する。電磁バルブ12は、弁体
16を備えている。本実施例において、電磁バルブ12
は、内燃機関の排気弁及び吸気弁を構成している。図2
は、内燃機関の各気筒の排気弁及び吸気弁の配置を示
す。図2に示す如く、内燃機関は#1〜#4の4つの気
筒を備えている。各気筒には、2個の吸気弁90及び2
個の排気弁92がそれぞれ設けられている。すなわち、
内燃機関は4気筒16バルブ型内燃機関として構成され
ている。各気筒には吸気弁90に対応する2個の電磁バ
ルブ12と、排気弁92に対応する2個の電磁バルブ1
2とが設けられている。本実施例において、同一気筒内
の2個の吸気弁90及び2個の排気弁92は、それぞ
れ、同じタイミングで開閉される。
信号とを出力するセンサである。基準信号は、内燃機関
のクランク角が所定の基準角に一致する毎に出力され
る。ECU10は、CPセンサ14の出力信号に基づい
て内燃機関のクランク角を検出し、その検出結果を用い
て電磁バルブ12を制御する。電磁バルブ12は、弁体
16を備えている。本実施例において、電磁バルブ12
は、内燃機関の排気弁及び吸気弁を構成している。図2
は、内燃機関の各気筒の排気弁及び吸気弁の配置を示
す。図2に示す如く、内燃機関は#1〜#4の4つの気
筒を備えている。各気筒には、2個の吸気弁90及び2
個の排気弁92がそれぞれ設けられている。すなわち、
内燃機関は4気筒16バルブ型内燃機関として構成され
ている。各気筒には吸気弁90に対応する2個の電磁バ
ルブ12と、排気弁92に対応する2個の電磁バルブ1
2とが設けられている。本実施例において、同一気筒内
の2個の吸気弁90及び2個の排気弁92は、それぞ
れ、同じタイミングで開閉される。
【0044】図1に示す如く、弁体16は、内燃機関の
燃焼室内に露出するようにシリンダヘッド18に配設さ
れている。内燃機関のシリンダヘッド18には、吸気ポ
ート(又は排気ポート)20が設けられている。吸気ポ
ート(又は排気ポート)20には、弁体16に対する弁
座22が形成されている。吸気ポート(又は排気ポー
ト)20と燃焼室とは、弁体16が弁座22に着座する
ことにより導通状態となり、また、弁体16が弁座22
に着座することにより遮断状態となる。
燃焼室内に露出するようにシリンダヘッド18に配設さ
れている。内燃機関のシリンダヘッド18には、吸気ポ
ート(又は排気ポート)20が設けられている。吸気ポ
ート(又は排気ポート)20には、弁体16に対する弁
座22が形成されている。吸気ポート(又は排気ポー
ト)20と燃焼室とは、弁体16が弁座22に着座する
ことにより導通状態となり、また、弁体16が弁座22
に着座することにより遮断状態となる。
【0045】弁体16には、弁軸24が固定されてい
る。弁軸24は、バルブガイド26により軸方向に摺動
可能に保持されている。バルブガイド26は、シリンダ
ヘッド18に支持されている。また、バルブガイド26
には、電磁バルブ12のロアキャップ28が固定されて
いる。弁軸24の上部には、非磁性部材で構成されたア
ーマチャ軸30が配設されている。また、弁軸24の上
端部には、ロアリテーナ32が固定されている。ロアリ
テーナ32とロアキャップ28との間には、ロアスプリ
ング34が配設されている。ロアスプリング34は、ロ
アリテーナ32を、すなわち、アーマチャ軸30及び弁
体16を、図1における上方へ付勢している。
る。弁軸24は、バルブガイド26により軸方向に摺動
可能に保持されている。バルブガイド26は、シリンダ
ヘッド18に支持されている。また、バルブガイド26
には、電磁バルブ12のロアキャップ28が固定されて
いる。弁軸24の上部には、非磁性部材で構成されたア
ーマチャ軸30が配設されている。また、弁軸24の上
端部には、ロアリテーナ32が固定されている。ロアリ
テーナ32とロアキャップ28との間には、ロアスプリ
ング34が配設されている。ロアスプリング34は、ロ
アリテーナ32を、すなわち、アーマチャ軸30及び弁
体16を、図1における上方へ付勢している。
【0046】アーマチャ軸30の上端部には、アッパリ
テーナ36が固定されている。アッパリテーナ36の上
部には、アッパスプリング38が配設されている。アッ
パスプリング38は、アッパリテーナ36を、すなわ
ち、アーマチャ軸30及び弁体16を、図1における下
方に付勢している。アッパスプリング38の周囲には、
円筒状のアッパキャップ40が配設されている。アッパ
キャップ40の上端部には、アジャストボルト42が配
設されている。アッパスプリング38の上端は、アジャ
ストボルト42に当接している。
テーナ36が固定されている。アッパリテーナ36の上
部には、アッパスプリング38が配設されている。アッ
パスプリング38は、アッパリテーナ36を、すなわ
ち、アーマチャ軸30及び弁体16を、図1における下
方に付勢している。アッパスプリング38の周囲には、
円筒状のアッパキャップ40が配設されている。アッパ
キャップ40の上端部には、アジャストボルト42が配
設されている。アッパスプリング38の上端は、アジャ
ストボルト42に当接している。
【0047】アーマチャ軸30には、アーマチャ44が
接合されている。アーマチャ44は、軟磁性材料で構成
された環状の部材である。アーマチャ44の上方には、
第1電磁石46が配設されている。第1電磁石46は、
アッパコイル48及びアッパコア50を備えている。ま
た、アーマチャ44の下方には、第2電磁石52が配設
されている。第2電磁石52は、ロアコイル54及びロ
アコア56を備えている。
接合されている。アーマチャ44は、軟磁性材料で構成
された環状の部材である。アーマチャ44の上方には、
第1電磁石46が配設されている。第1電磁石46は、
アッパコイル48及びアッパコア50を備えている。ま
た、アーマチャ44の下方には、第2電磁石52が配設
されている。第2電磁石52は、ロアコイル54及びロ
アコア56を備えている。
【0048】アッパコイル48及びロアコイル54は、
ECU10に接続されている。アッパコイル48及びロ
アコイル54には、ECU10から励磁電流が供給され
る。アッパコア50及びロアコア56は磁性材料で構成
された部材であり、それらの中央部においてアーマチャ
軸30を軸方向に摺動可能に保持している。第1電磁石
46及び第2電磁石52は、それらの間に所定の間隔が
保持されるように外筒58によって保持されている。ア
ーマチャ44の中立位置は、アジャストボルト42によ
り、第1電磁石46と第2電磁石との間の中間点に調整
されている。
ECU10に接続されている。アッパコイル48及びロ
アコイル54には、ECU10から励磁電流が供給され
る。アッパコア50及びロアコア56は磁性材料で構成
された部材であり、それらの中央部においてアーマチャ
軸30を軸方向に摺動可能に保持している。第1電磁石
46及び第2電磁石52は、それらの間に所定の間隔が
保持されるように外筒58によって保持されている。ア
ーマチャ44の中立位置は、アジャストボルト42によ
り、第1電磁石46と第2電磁石との間の中間点に調整
されている。
【0049】次に、電磁バルブ12の動作について説明
する。電磁バルブ12においては、アッパコイル48に
励磁電流を供給することで、アッパコイル48により磁
束を発生させることができる。アッパコイル48が発生
する磁束は、アッパコア50及びアーマチャ44を含む
経路を通って流通する。この際、アーマチャ44と第1
電磁石46との間には、アーマチャ44を第1電磁石4
6へ吸引する向きの電磁力が発生する。
する。電磁バルブ12においては、アッパコイル48に
励磁電流を供給することで、アッパコイル48により磁
束を発生させることができる。アッパコイル48が発生
する磁束は、アッパコア50及びアーマチャ44を含む
経路を通って流通する。この際、アーマチャ44と第1
電磁石46との間には、アーマチャ44を第1電磁石4
6へ吸引する向きの電磁力が発生する。
【0050】このため、電磁バルブ12によれば、アッ
パコイル48に励磁電流を供給することで、アーマチャ
44、アーマチャ軸30、及び、弁体16等を第1電磁
石46側へ変位させることができる。アーマチャ軸30
は、アーマチャ44がアッパコア50と当接するまで第
1電磁石46側へ変位することができる。弁体16は、
アーマチャ44がアッパコア50と当接する状況下では
吸気ポート(又は排気ポート)20を閉塞する。従っ
て、電磁バルブ12によれば、アッパコイル48に励磁
電流を供給することで、弁体16を全閉状態とすること
ができる。
パコイル48に励磁電流を供給することで、アーマチャ
44、アーマチャ軸30、及び、弁体16等を第1電磁
石46側へ変位させることができる。アーマチャ軸30
は、アーマチャ44がアッパコア50と当接するまで第
1電磁石46側へ変位することができる。弁体16は、
アーマチャ44がアッパコア50と当接する状況下では
吸気ポート(又は排気ポート)20を閉塞する。従っ
て、電磁バルブ12によれば、アッパコイル48に励磁
電流を供給することで、弁体16を全閉状態とすること
ができる。
【0051】弁体16が全閉状態に維持されている場
合、アッパスプリング38及びロアスプリング34は、
アーマチャ軸30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48への励磁電流の供給が停
止されると、アーマチャ軸30は、アッパスプリング3
8及びロアスプリング34のばね力により単振動の運動
を開始する。
合、アッパスプリング38及びロアスプリング34は、
アーマチャ軸30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48への励磁電流の供給が停
止されると、アーマチャ軸30は、アッパスプリング3
8及びロアスプリング34のばね力により単振動の運動
を開始する。
【0052】電磁バルブ12によれば、ロアコイル54
に励磁電流を供給することで、ロアコイル54により磁
束を発生させることができる。ロアコイル54が発生す
る磁束は、ロアコア56及びアーマチャ44を含む経路
を通って流通する。この際、アーマチャ44と第2電磁
石52との間に、アーマチャ44を第2電磁石52へ吸
引する向きの電磁力が発生する。このため、電磁バルブ
12によれば、ロアコイル54に適当な励磁電流を供給
することで、アーマチャ軸30の摺動に伴うエネルギー
損失を補って、アーマチャ44がロアコア56に当接す
るまでアーマチャ軸30を変位させることができる。
に励磁電流を供給することで、ロアコイル54により磁
束を発生させることができる。ロアコイル54が発生す
る磁束は、ロアコア56及びアーマチャ44を含む経路
を通って流通する。この際、アーマチャ44と第2電磁
石52との間に、アーマチャ44を第2電磁石52へ吸
引する向きの電磁力が発生する。このため、電磁バルブ
12によれば、ロアコイル54に適当な励磁電流を供給
することで、アーマチャ軸30の摺動に伴うエネルギー
損失を補って、アーマチャ44がロアコア56に当接す
るまでアーマチャ軸30を変位させることができる。
【0053】弁体16は、アーマチャ44がロアコア5
6と当接する際に全開状態となる。従って、電磁バルブ
12によれば、アッパコイル48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54への励
磁電流の供給を開始することで、弁体16を全閉状態か
ら全開状態に変化させることができる。弁体16が全開
状態に達した後、ロアコイル54への励磁電流の供給が
停止されると、弁体16は、単振動の動作に従って全閉
位置に向けて変位を開始する。以後、適当なタイミング
でアッパコイル48及びロアコイル54に繰り返し励磁
電流を供給することで弁体16を開閉動作させることが
できる。
6と当接する際に全開状態となる。従って、電磁バルブ
12によれば、アッパコイル48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54への励
磁電流の供給を開始することで、弁体16を全閉状態か
ら全開状態に変化させることができる。弁体16が全開
状態に達した後、ロアコイル54への励磁電流の供給が
停止されると、弁体16は、単振動の動作に従って全閉
位置に向けて変位を開始する。以後、適当なタイミング
でアッパコイル48及びロアコイル54に繰り返し励磁
電流を供給することで弁体16を開閉動作させることが
できる。
【0054】ところで、アーマチャ44が第1電磁石4
6又は第2電磁石52に接近するほど、アーマチャ44
を第1電磁石46又は第2電磁石52へ向けて駆動する
のに要する電磁力は小さくなる。従って、電磁バルブ1
2の消費電力及び発熱量を抑制し、また、作動音の低減
を図るうえで、第1電磁石46及び第2電磁石52に供
給する励磁電流を、アーマチャ44を中立位置近傍から
全閉位置又は全開位置へ向けて駆動する場合には大き
く、また、全閉位置又は全開位置に近づくにつれて小さ
くなるように制御することが望ましい。
6又は第2電磁石52に接近するほど、アーマチャ44
を第1電磁石46又は第2電磁石52へ向けて駆動する
のに要する電磁力は小さくなる。従って、電磁バルブ1
2の消費電力及び発熱量を抑制し、また、作動音の低減
を図るうえで、第1電磁石46及び第2電磁石52に供
給する励磁電流を、アーマチャ44を中立位置近傍から
全閉位置又は全開位置へ向けて駆動する場合には大き
く、また、全閉位置又は全開位置に近づくにつれて小さ
くなるように制御することが望ましい。
【0055】また、電磁バルブ12の優れた応答性を実
現するには、弁体16が全閉位置又は全開位置に保持さ
れた状態で、アーマチャ44と第1電磁石46又は第2
電磁石52との間の電磁吸引力を所望のタイミングで速
やかに消滅させることが望ましい。しかしながら、例え
ばアッパコイル48への励磁電流の供給を停止した後
も、アッパコイル48に生ずる逆起電力により、ある程
度の期間は供給されていた励磁電流と同じ向きの電流が
流通し続ける。また、アッパコイル48に流通する電流
がゼロとなった後も、アーマチャ44及びアッパコア5
0に生ずる残留磁気によって、ある程度の期間はアーマ
チャ44と第1電磁石46との間に電磁吸引力が作用す
る。従って、アーマチャ44と第1電磁石46との間の
電磁吸引力を速やかに消滅させるには、アッパコイル4
8の逆起電力に伴う電流を速やかに消滅させ、更には、
アーマチャ44及びアッパコア50に生ずる残留磁気を
速やかに消滅させることが必要である。かかる要求を満
足するうえでは、アッパコイル48への励磁電流の供給
を停止した後、アッパコイル48に、所定期間だけ逆方
向の励磁電流を流通させることが有効である。同様に、
アーマチャ44と第2電磁コイル52との間の電磁吸引
力を速やかに消滅させるには、ロアコイル54への励磁
電流の供給を停止した後に、ロアコイル54に、所定期
間だけ逆方向の励磁電流を流通させることが有効であ
る。
現するには、弁体16が全閉位置又は全開位置に保持さ
れた状態で、アーマチャ44と第1電磁石46又は第2
電磁石52との間の電磁吸引力を所望のタイミングで速
やかに消滅させることが望ましい。しかしながら、例え
ばアッパコイル48への励磁電流の供給を停止した後
も、アッパコイル48に生ずる逆起電力により、ある程
度の期間は供給されていた励磁電流と同じ向きの電流が
流通し続ける。また、アッパコイル48に流通する電流
がゼロとなった後も、アーマチャ44及びアッパコア5
0に生ずる残留磁気によって、ある程度の期間はアーマ
チャ44と第1電磁石46との間に電磁吸引力が作用す
る。従って、アーマチャ44と第1電磁石46との間の
電磁吸引力を速やかに消滅させるには、アッパコイル4
8の逆起電力に伴う電流を速やかに消滅させ、更には、
アーマチャ44及びアッパコア50に生ずる残留磁気を
速やかに消滅させることが必要である。かかる要求を満
足するうえでは、アッパコイル48への励磁電流の供給
を停止した後、アッパコイル48に、所定期間だけ逆方
向の励磁電流を流通させることが有効である。同様に、
アーマチャ44と第2電磁コイル52との間の電磁吸引
力を速やかに消滅させるには、ロアコイル54への励磁
電流の供給を停止した後に、ロアコイル54に、所定期
間だけ逆方向の励磁電流を流通させることが有効であ
る。
【0056】図3は、上記の観点より電磁バルブ12に
おいて用いられるアッパコイル48に供給される励磁電
流の電流波形(図3(A))、ロアコイル54に供給さ
れる励磁電流の電流波形(図3(B))、及び、これら
の励磁電流により得られる弁体16の変位パターン(図
3(C))を示す。図3(A)に示す如く、アッパコイ
ル48に供給される励磁電流は、弁体16が全開位置か
ら全閉位置へ向けて変位する吸引期間(期間A及びB)
において、所定期間(期間A)だけ最大励磁電流IMAX
に維持された後、弁体16が全閉位置に到達する時期に
ほぼ同期して、遷移期間(期間B)を経由して、最大励
磁電流IMAX よりも小さな保持電流IH に維持されるよ
うに制御される(期間C)。そして、この励磁電流は、
弁体16の開弁要求が生じた時点で、最大励磁電流I
MAX とは逆方向の消磁電流IR に制御される(期間
D)。
おいて用いられるアッパコイル48に供給される励磁電
流の電流波形(図3(A))、ロアコイル54に供給さ
れる励磁電流の電流波形(図3(B))、及び、これら
の励磁電流により得られる弁体16の変位パターン(図
3(C))を示す。図3(A)に示す如く、アッパコイ
ル48に供給される励磁電流は、弁体16が全開位置か
ら全閉位置へ向けて変位する吸引期間(期間A及びB)
において、所定期間(期間A)だけ最大励磁電流IMAX
に維持された後、弁体16が全閉位置に到達する時期に
ほぼ同期して、遷移期間(期間B)を経由して、最大励
磁電流IMAX よりも小さな保持電流IH に維持されるよ
うに制御される(期間C)。そして、この励磁電流は、
弁体16の開弁要求が生じた時点で、最大励磁電流I
MAX とは逆方向の消磁電流IR に制御される(期間
D)。
【0057】これと同様に、図3(B)に示す如く、ロ
アコイル54に供給される励磁電流は、弁体16が全閉
位置から全開位置に向けて変位する吸引期間(期間A及
びB)において、所定期間(期間A)だけ最大励磁電流
IMAX に維持された後、遷移期間(期間B)を経由して
保持電流IH に維持されるように制御される(期間
C)。そして、この励磁電流は、弁体16の閉弁要求が
生じた時点で逆方向の消磁電流IR に制御される(期間
D)。
アコイル54に供給される励磁電流は、弁体16が全閉
位置から全開位置に向けて変位する吸引期間(期間A及
びB)において、所定期間(期間A)だけ最大励磁電流
IMAX に維持された後、遷移期間(期間B)を経由して
保持電流IH に維持されるように制御される(期間
C)。そして、この励磁電流は、弁体16の閉弁要求が
生じた時点で逆方向の消磁電流IR に制御される(期間
D)。
【0058】ECU10は、CPセンサ14の出力信号
に基づいて、クランク角に同期したタイミングで上記の
励磁電流をアッパコイル48及びロアコイル54に供給
する。従って、本実施例によれば、内燃機関の運転に同
期した適切なタイミングで各吸気弁90及び各排気弁9
2を開閉動作させることができる。なお、上述したアッ
パコイル48及びロアコイル54に供給される励磁電流
の電流波形は、後述する如く、ECU10が、アッパコ
イル48及びロアコイル54に対して、正方向の励磁電
流が供給される状態と、これとは逆方向の励磁電流が供
給される状態とを適宜切り替えることにより実現され
る。
に基づいて、クランク角に同期したタイミングで上記の
励磁電流をアッパコイル48及びロアコイル54に供給
する。従って、本実施例によれば、内燃機関の運転に同
期した適切なタイミングで各吸気弁90及び各排気弁9
2を開閉動作させることができる。なお、上述したアッ
パコイル48及びロアコイル54に供給される励磁電流
の電流波形は、後述する如く、ECU10が、アッパコ
イル48及びロアコイル54に対して、正方向の励磁電
流が供給される状態と、これとは逆方向の励磁電流が供
給される状態とを適宜切り替えることにより実現され
る。
【0059】本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、必要
とされるスイッチング素子の個数を抑制しつつ、上述の
如き所望の波形の励磁電流をアッパコイル48及びロア
コイル54に供給し得る点に特徴を有している。以下、
図4を参照してECU10の内部構造について説明す
る。図4は、ECU10の内部構造を表す回路図を示
す。図4に示す如く、ECU10は、CPU60を備え
ている。CPU60には、バスライン62を介して出力
ポート68、及び入力ポート70が接続されている。入
力ポート70にはCPセンサ14が接続されている。
とされるスイッチング素子の個数を抑制しつつ、上述の
如き所望の波形の励磁電流をアッパコイル48及びロア
コイル54に供給し得る点に特徴を有している。以下、
図4を参照してECU10の内部構造について説明す
る。図4は、ECU10の内部構造を表す回路図を示
す。図4に示す如く、ECU10は、CPU60を備え
ている。CPU60には、バスライン62を介して出力
ポート68、及び入力ポート70が接続されている。入
力ポート70にはCPセンサ14が接続されている。
【0060】ECU10は、また、バッファ回路72及
び駆動回路74を備えている。上述の如く、内燃機関の
各気筒には、吸気弁90に対応する2個の電磁バルブ1
2と、排気弁92に対応する2個の電磁バルブ12とが
設けられている。本実施例においては、同一気筒の吸気
弁90又は排気弁92に対応する2個の電磁バルブ12
(すなわち、同時に開閉駆動される2個の電磁バルブ1
2)が備える2個のアッパコイル48ごと、及び、2個
のロアコイル54ごとに、バッファ回路72及び駆動回
路74が設けられている。すなわち、ECU10は各気
筒に対して4組、内燃機関全体で16組のバッファ回路
72及び駆動回路74を備えている。
び駆動回路74を備えている。上述の如く、内燃機関の
各気筒には、吸気弁90に対応する2個の電磁バルブ1
2と、排気弁92に対応する2個の電磁バルブ12とが
設けられている。本実施例においては、同一気筒の吸気
弁90又は排気弁92に対応する2個の電磁バルブ12
(すなわち、同時に開閉駆動される2個の電磁バルブ1
2)が備える2個のアッパコイル48ごと、及び、2個
のロアコイル54ごとに、バッファ回路72及び駆動回
路74が設けられている。すなわち、ECU10は各気
筒に対して4組、内燃機関全体で16組のバッファ回路
72及び駆動回路74を備えている。
【0061】なお、各バッファ回路72及び駆動回路7
4の構成及び動作は同一であるため、図4には、そのう
ち1組のバッファ回路72及び駆動回路74のみを示し
ている。以下、同一のバッファ回路72及び駆動回路7
4によって駆動される2個のアッパコイル48又はロア
コイル54を総称する場合は、「電磁コイル100」と
称するものとする。
4の構成及び動作は同一であるため、図4には、そのう
ち1組のバッファ回路72及び駆動回路74のみを示し
ている。以下、同一のバッファ回路72及び駆動回路7
4によって駆動される2個のアッパコイル48又はロア
コイル54を総称する場合は、「電磁コイル100」と
称するものとする。
【0062】図4に示す如く、駆動回路74は、電源端
子76及び接地端子78を備えている。電源端子76及
び接地端子78には、それぞれ、ECU10の電源電圧
ライン及び接地電圧ラインが接続されている。従って、
電源端子76にはECU10の電源電圧Vが供給され
る。なお、ECU10以外の別の電源を新たに設けても
よい。駆動回路74は、また、スイッチング素子として
機能する4個の電界効果トランジスタ(FET)、すな
わち、#1FET80、#2FET82、#3FET8
4、及び、#4FET86を備えている。
子76及び接地端子78を備えている。電源端子76及
び接地端子78には、それぞれ、ECU10の電源電圧
ライン及び接地電圧ラインが接続されている。従って、
電源端子76にはECU10の電源電圧Vが供給され
る。なお、ECU10以外の別の電源を新たに設けても
よい。駆動回路74は、また、スイッチング素子として
機能する4個の電界効果トランジスタ(FET)、すな
わち、#1FET80、#2FET82、#3FET8
4、及び、#4FET86を備えている。
【0063】#1FET80及び#3FET84のドレ
イン端子は共に電源端子76に接続されている。また、
#1FET80及び#3FET84のソース端子は、そ
れぞれ、#2FET82及び#4FET86のドレイン
端子に接続されている。更に、#2FET82及び#4
FET86のソース端子は共に接地端子78に接続され
ている。#1FET80のソース端子と#2FET82
のドレイン端子との接続部と、#3FET84のソース
端子と#4FET86のドレイン端子との接続部との間
には、2個の電磁コイル100が互いに並列に接続され
ている。
イン端子は共に電源端子76に接続されている。また、
#1FET80及び#3FET84のソース端子は、そ
れぞれ、#2FET82及び#4FET86のドレイン
端子に接続されている。更に、#2FET82及び#4
FET86のソース端子は共に接地端子78に接続され
ている。#1FET80のソース端子と#2FET82
のドレイン端子との接続部と、#3FET84のソース
端子と#4FET86のドレイン端子との接続部との間
には、2個の電磁コイル100が互いに並列に接続され
ている。
【0064】#1FET80〜#4FET86のゲート
端子は、それぞれ上述したバッファ回路72に接続され
ている。バッファ回路72はCPU60からの指令信号
に応じて#1FET80〜#4FET86の各ゲート端
子にハイレベル又はローレベルの駆動信号を供給する。
#1FET80〜#4FET86は、バッファ回路72
からハイレベルの駆動信号が各ゲート端子に供給される
ことによりオン状態となる。また、#1FET80〜#
4FET86は、バッファ回路72からローレベルの信
号が各ゲート端子に供給されることによりオフ状態とな
る。
端子は、それぞれ上述したバッファ回路72に接続され
ている。バッファ回路72はCPU60からの指令信号
に応じて#1FET80〜#4FET86の各ゲート端
子にハイレベル又はローレベルの駆動信号を供給する。
#1FET80〜#4FET86は、バッファ回路72
からハイレベルの駆動信号が各ゲート端子に供給される
ことによりオン状態となる。また、#1FET80〜#
4FET86は、バッファ回路72からローレベルの信
号が各ゲート端子に供給されることによりオフ状態とな
る。
【0065】#1FET80〜#4FET86は、それ
ぞれ、その内部にソース端子からドレイン端子へ向かう
方向(図4における上向き)の電流の流れを許容する内
部ダイオードを含んでいる。従って、#1FET80〜
#4FET86は、オフ状態においても、ソース端子側
からドレイン端子側へ向かう向きの電流の流通を許容す
る。
ぞれ、その内部にソース端子からドレイン端子へ向かう
方向(図4における上向き)の電流の流れを許容する内
部ダイオードを含んでいる。従って、#1FET80〜
#4FET86は、オフ状態においても、ソース端子側
からドレイン端子側へ向かう向きの電流の流通を許容す
る。
【0066】上述の如く、本実施例の電磁バルブ用駆動
装置において、同一気筒内の2個の吸気弁は、互いに同
一のタイミングで開閉される。同様に、同一気筒内の2
個の排気弁も互いに同一のタイミングで開閉される。従
って、本実施例において、同一気筒内の吸気弁又は排気
弁を構成する電磁バルブ12のアッパコイル48又はロ
アコイル54には、図3(A)又は図3(B)に示す波
形の励磁電流が同じタイミングで供給される。本実施例
によれば、2個の電磁コイル100が互いに並列に接続
された状態で駆動回路74により駆動されることで、こ
れらの電磁コイル100には同じ励磁電流が供給される
ことになる。以下、図3(A)及び(B)に示す波形の
励磁電流を電磁コイル100に供給すべく実現されるE
CU10の動作について説明する。
装置において、同一気筒内の2個の吸気弁は、互いに同
一のタイミングで開閉される。同様に、同一気筒内の2
個の排気弁も互いに同一のタイミングで開閉される。従
って、本実施例において、同一気筒内の吸気弁又は排気
弁を構成する電磁バルブ12のアッパコイル48又はロ
アコイル54には、図3(A)又は図3(B)に示す波
形の励磁電流が同じタイミングで供給される。本実施例
によれば、2個の電磁コイル100が互いに並列に接続
された状態で駆動回路74により駆動されることで、こ
れらの電磁コイル100には同じ励磁電流が供給される
ことになる。以下、図3(A)及び(B)に示す波形の
励磁電流を電磁コイル100に供給すべく実現されるE
CU10の動作について説明する。
【0067】図4に示す駆動回路74において、#1F
ET80及び#4FET86がオン状態とされ、かつ、
#2FET82及び#3FET84がオフ状態とされる
と、電源端子76から#1FET80、電磁コイル10
0、及び、#4FET86を経由して接地端子78に至
る回路が形成される。この状態を、駆動回路74の正電
流状態と称す。正電流状態では、電磁コイル100に
は、#1FET80側から#4FET86側へ向かう方
向(図4に実線矢印で示す方向;この方向を電磁コイル
100の正方向とする)の励磁電流が供給される。
ET80及び#4FET86がオン状態とされ、かつ、
#2FET82及び#3FET84がオフ状態とされる
と、電源端子76から#1FET80、電磁コイル10
0、及び、#4FET86を経由して接地端子78に至
る回路が形成される。この状態を、駆動回路74の正電
流状態と称す。正電流状態では、電磁コイル100に
は、#1FET80側から#4FET86側へ向かう方
向(図4に実線矢印で示す方向;この方向を電磁コイル
100の正方向とする)の励磁電流が供給される。
【0068】また、駆動回路74において、#2FET
82及び#3FET84がオン状態とされ、かつ、#1
FET80及び#4FET86がオフ状態とされると、
電源端子76から#3FET84、電磁コイル100、
及び#2FET82を経由して接地端子78に到る回路
が形成される。この状態を、駆動回路74の逆電流状態
と称す。逆電流状態において、電磁コイル100に生じ
ている逆起電力が電源端子76に供給される電源電圧V
よりも大きい状態では、電磁コイル100に流通する正
方向の電流が電源端子76へ流入することで、この電流
はゼロに向けて速やかに収束する。また、上記逆起電力
が電源電圧Vよりも小さくなると、電磁コイル100に
は、#3FET84側から#2FET82側へ向かう方
向(図4に破線矢印で示す方向)の励磁電流が供給され
る。この励磁電流の向きは、正方向電流に対して逆向き
である。すなわち、逆電流状態では、電磁コイル100
に逆方向の励磁電流が供給される。
82及び#3FET84がオン状態とされ、かつ、#1
FET80及び#4FET86がオフ状態とされると、
電源端子76から#3FET84、電磁コイル100、
及び#2FET82を経由して接地端子78に到る回路
が形成される。この状態を、駆動回路74の逆電流状態
と称す。逆電流状態において、電磁コイル100に生じ
ている逆起電力が電源端子76に供給される電源電圧V
よりも大きい状態では、電磁コイル100に流通する正
方向の電流が電源端子76へ流入することで、この電流
はゼロに向けて速やかに収束する。また、上記逆起電力
が電源電圧Vよりも小さくなると、電磁コイル100に
は、#3FET84側から#2FET82側へ向かう方
向(図4に破線矢印で示す方向)の励磁電流が供給され
る。この励磁電流の向きは、正方向電流に対して逆向き
である。すなわち、逆電流状態では、電磁コイル100
に逆方向の励磁電流が供給される。
【0069】駆動回路74において、#1FET80の
みがオン状態とされ、他のFETが全てオフ状態とされ
た状態では、#1FET80から電磁コイル100、及
び#3FET84の内部ダイオードを経由して#1FE
T80に戻る閉回路が形成されている。また、駆動回路
74において、#4FET86のみがオン状態とされ、
他のFETが全てオフ状態とされた状態では、#4FE
T86から#2FET82の内部ダイオード、及び電磁
コイル100を経由して#4FET86に戻る閉回路が
形成されている。これらの状態を、駆動回路74のフラ
イホイール状態と称す。
みがオン状態とされ、他のFETが全てオフ状態とされ
た状態では、#1FET80から電磁コイル100、及
び#3FET84の内部ダイオードを経由して#1FE
T80に戻る閉回路が形成されている。また、駆動回路
74において、#4FET86のみがオン状態とされ、
他のFETが全てオフ状態とされた状態では、#4FE
T86から#2FET82の内部ダイオード、及び電磁
コイル100を経由して#4FET86に戻る閉回路が
形成されている。これらの状態を、駆動回路74のフラ
イホイール状態と称す。
【0070】フライホイール状態において形成される上
記閉回路の向きは、電磁コイル100の正方向に一致し
ている。従って、駆動回路74を正電流状態からフライ
ホイール状態に切り替えることで、電磁コイル100
に、その逆起電力に伴う正方向の電流、すなわち、フラ
イホイール電流を流通させることができる。フライホイ
ール状態において電磁コイル100に流通するフライホ
イール電流の大きさは、回路抵抗によって緩やかに減少
する。従って、駆動回路74を正電流状態からフライホ
イール状態に切り替えることで、電磁コイル100に流
通する正方向の励磁電流を緩やかに減少させることがで
きる。
記閉回路の向きは、電磁コイル100の正方向に一致し
ている。従って、駆動回路74を正電流状態からフライ
ホイール状態に切り替えることで、電磁コイル100
に、その逆起電力に伴う正方向の電流、すなわち、フラ
イホイール電流を流通させることができる。フライホイ
ール状態において電磁コイル100に流通するフライホ
イール電流の大きさは、回路抵抗によって緩やかに減少
する。従って、駆動回路74を正電流状態からフライホ
イール状態に切り替えることで、電磁コイル100に流
通する正方向の励磁電流を緩やかに減少させることがで
きる。
【0071】上述の如く、正電流状態では電磁コイル1
00に正方向の励磁電流が供給され、また、逆電流状態
では電磁コイル100に逆方向の励磁電流が供給され
る。更に、フライホイール状態では、電磁コイル100
にフライホイール電流が流通する。従って、図3に示す
期間Aにおいて、正電流状態を実現することにより電磁
コイル100に最大励磁電流IMAX を供給することがで
きる。また、図3に示す期間Bにおいて、正電流状態、
逆電流状態、及びフライホイール状態を、正電流状態の
割合が次第に小さくなるように適宜切り替えて実現する
ことにより、電磁コイル100に供給する励磁電流をI
MAX からIH に向けて減少させることができる。また、
図3に示す期間Cにおいて、正電流状態及びフライホイ
ール状態を両者の比率が一定となるように適宜切り替え
て実現することにより、電磁コイル100に供給する励
磁電流を保持電流IH に保持することができる。更に、
図3に示す期間Dにおいて、逆電流状態を実現すること
により、電磁コイル100に消磁電流IR を供給するこ
とができる。
00に正方向の励磁電流が供給され、また、逆電流状態
では電磁コイル100に逆方向の励磁電流が供給され
る。更に、フライホイール状態では、電磁コイル100
にフライホイール電流が流通する。従って、図3に示す
期間Aにおいて、正電流状態を実現することにより電磁
コイル100に最大励磁電流IMAX を供給することがで
きる。また、図3に示す期間Bにおいて、正電流状態、
逆電流状態、及びフライホイール状態を、正電流状態の
割合が次第に小さくなるように適宜切り替えて実現する
ことにより、電磁コイル100に供給する励磁電流をI
MAX からIH に向けて減少させることができる。また、
図3に示す期間Cにおいて、正電流状態及びフライホイ
ール状態を両者の比率が一定となるように適宜切り替え
て実現することにより、電磁コイル100に供給する励
磁電流を保持電流IH に保持することができる。更に、
図3に示す期間Dにおいて、逆電流状態を実現すること
により、電磁コイル100に消磁電流IR を供給するこ
とができる。
【0072】このように、本実施例においては、ECU
10が、駆動回路74の正電流状態、逆電流状態、及び
フライホイール状態を適宜切り替えて実現することによ
り、電磁コイル100に供給する励磁電流を図3に示す
波形に従って制御することができる。上述の如く、フラ
イホイール状態では、電磁コイル100に流通する正方
向の励磁電流を緩やかに減少させることができる。この
ため、図3に示す期間Bにおいて、駆動回路74の正電
流状態、フライホイール状態、及び逆電流状態を切り替
えて実現する際に、正電流状態と逆電流状態との間にフ
ライホイール状態が実現されると、状態の切り替えに伴
う励磁電流の変化は小さく抑制される。同様に、図3に
示す期間Cにおいても、正電流状態とフライホイール状
態とが切り替えて実現されるので、状態の切り替えに伴
う保持電流IH の変化が小さく抑制される。電磁コイル
100に供給される励磁電流の変化が大きいほど、コア
には大きな渦電流が発生するため、渦電流に伴う損失に
よって電磁コイル100に供給すべき励磁電流は増大す
る。従って、本実施例によれば、電磁コイル100に供
給される励磁電流の変化が抑制されることで、渦電流に
起因する消費電流の増大を低減することが可能となって
いる。
10が、駆動回路74の正電流状態、逆電流状態、及び
フライホイール状態を適宜切り替えて実現することによ
り、電磁コイル100に供給する励磁電流を図3に示す
波形に従って制御することができる。上述の如く、フラ
イホイール状態では、電磁コイル100に流通する正方
向の励磁電流を緩やかに減少させることができる。この
ため、図3に示す期間Bにおいて、駆動回路74の正電
流状態、フライホイール状態、及び逆電流状態を切り替
えて実現する際に、正電流状態と逆電流状態との間にフ
ライホイール状態が実現されると、状態の切り替えに伴
う励磁電流の変化は小さく抑制される。同様に、図3に
示す期間Cにおいても、正電流状態とフライホイール状
態とが切り替えて実現されるので、状態の切り替えに伴
う保持電流IH の変化が小さく抑制される。電磁コイル
100に供給される励磁電流の変化が大きいほど、コア
には大きな渦電流が発生するため、渦電流に伴う損失に
よって電磁コイル100に供給すべき励磁電流は増大す
る。従って、本実施例によれば、電磁コイル100に供
給される励磁電流の変化が抑制されることで、渦電流に
起因する消費電流の増大を低減することが可能となって
いる。
【0073】上述の如く、本実施例においては、同一気
筒の吸気弁90及び排気弁92にそれぞれ対応して同時
に開閉駆動される2個の電磁バルブ12のアッパコイル
48及びロアコイル54が、それぞれ共通の駆動回路7
4で駆動されるので、内燃機関全体では16個の駆動回
路74が設けられることになる。各駆動回路74は4個
のスイッチング素子(FET)を備えている。従って、
本実施例では、64個のスイッチング素子を用いて、図
3に示す如き波形の励磁電流を各コイルに供給すること
が可能となっている。
筒の吸気弁90及び排気弁92にそれぞれ対応して同時
に開閉駆動される2個の電磁バルブ12のアッパコイル
48及びロアコイル54が、それぞれ共通の駆動回路7
4で駆動されるので、内燃機関全体では16個の駆動回
路74が設けられることになる。各駆動回路74は4個
のスイッチング素子(FET)を備えている。従って、
本実施例では、64個のスイッチング素子を用いて、図
3に示す如き波形の励磁電流を各コイルに供給すること
が可能となっている。
【0074】これに対して、従来の如く、1つの電磁コ
イルを1つのH型ブリッジ回路で制御する場合は、1つ
の電磁バルブに対して8個のスイッチング素子が必要と
なり、4気筒16バルブ型の内燃機関においては、全部
で128個のスイッチング素子が必要となる。すなわ
ち、本実施例によれば、同時に開閉駆動される電磁バル
ブ12のアッパコイル48及びロアコイル54をそれぞ
れ共通の駆動回路74で駆動することにより、必要とさ
れるスイッチング素子の個数を従来に比して半減しつ
つ、所望の波形の励磁電流を実現することが可能となっ
ている。
イルを1つのH型ブリッジ回路で制御する場合は、1つ
の電磁バルブに対して8個のスイッチング素子が必要と
なり、4気筒16バルブ型の内燃機関においては、全部
で128個のスイッチング素子が必要となる。すなわ
ち、本実施例によれば、同時に開閉駆動される電磁バル
ブ12のアッパコイル48及びロアコイル54をそれぞ
れ共通の駆動回路74で駆動することにより、必要とさ
れるスイッチング素子の個数を従来に比して半減しつ
つ、所望の波形の励磁電流を実現することが可能となっ
ている。
【0075】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。図5は、本実施例のECU10の内部構成を示す回
路図である。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、電磁
コイル100が直列に接続された点においてのみ第1実
施例の電磁バルブ用駆動装置と相違している。上記第1
実施例の如く、電磁コイル100を並列に接続した場合
には、各FETに流通する電流は1個のコイルを駆動す
る場合の2倍になるが、1個のコイルを駆動する場合と
同じ電源電圧Vを電源端子76に付与すれば足りる。一
方、本実施例の如く、電磁コイル100を直列に接続し
た場合は、1個のコイルを駆動する場合に対して電源端
子76に付与すべき電源電圧は2倍になるが、各FET
に流通する電流の大きさは1個のコイルを駆動する場合
と同一となる。従って、第1実施例の如く電磁コイル1
00を並列接続した構成とするか、本実施例の如く電磁
コイル100を直列接続した構成とするかは、電源電圧
Vの低減を優先するか、あるいは、各FETに流れる電
流の低減を優先するかに応じて定めればよい。
る。図5は、本実施例のECU10の内部構成を示す回
路図である。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、電磁
コイル100が直列に接続された点においてのみ第1実
施例の電磁バルブ用駆動装置と相違している。上記第1
実施例の如く、電磁コイル100を並列に接続した場合
には、各FETに流通する電流は1個のコイルを駆動す
る場合の2倍になるが、1個のコイルを駆動する場合と
同じ電源電圧Vを電源端子76に付与すれば足りる。一
方、本実施例の如く、電磁コイル100を直列に接続し
た場合は、1個のコイルを駆動する場合に対して電源端
子76に付与すべき電源電圧は2倍になるが、各FET
に流通する電流の大きさは1個のコイルを駆動する場合
と同一となる。従って、第1実施例の如く電磁コイル1
00を並列接続した構成とするか、本実施例の如く電磁
コイル100を直列接続した構成とするかは、電源電圧
Vの低減を優先するか、あるいは、各FETに流れる電
流の低減を優先するかに応じて定めればよい。
【0076】次に、本発明の第3実施例について説明す
る。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、上記第1実施
例の電磁バルブ用駆動装置において、ECU10に代え
てECU110を用いることにより実現される。図6
は、本実施例のECU110の内部構成を示す回路図で
ある。なお、図6において、図4と同様の構成部分につ
いては同一の符号を付してその説明を省略する。図6に
示す如く、ECU110は、駆動回路174を備えてい
る。駆動回路174は、上記第1実施例の駆動回路74
において、#3FET84及び#4FET86に代え
て、それぞれ、#1コンデンサ184及び#2コンデン
サ186を設けることにより実現されている。
る。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、上記第1実施
例の電磁バルブ用駆動装置において、ECU10に代え
てECU110を用いることにより実現される。図6
は、本実施例のECU110の内部構成を示す回路図で
ある。なお、図6において、図4と同様の構成部分につ
いては同一の符号を付してその説明を省略する。図6に
示す如く、ECU110は、駆動回路174を備えてい
る。駆動回路174は、上記第1実施例の駆動回路74
において、#3FET84及び#4FET86に代え
て、それぞれ、#1コンデンサ184及び#2コンデン
サ186を設けることにより実現されている。
【0077】図6に示す駆動回路174において、#1
FET80がオン状態、#2FET82がオフ状態とさ
れると、電源端子76から#1FET80、電磁コイル
100、及び#2コンデンサ186を経由して接地端子
78に到る回路が形成される。この状態を、駆動回路1
74の正電流状態と称す。正電流状態では、#2コンデ
ンサ186への充電電流が、電磁コイル100に、#1
FET80側から#2コンデンサ186側へ向かう向
き、すなわち、正方向(図6に実線矢印で示す方向)の
励磁電流として供給される。なお、#2コンデンサ18
6の容量は、電磁コイル100に最大励磁電流IMAX を
所定期間(すなわち図3に示す期間A)にわたり流通さ
せるのに十分な値に設定されている。
FET80がオン状態、#2FET82がオフ状態とさ
れると、電源端子76から#1FET80、電磁コイル
100、及び#2コンデンサ186を経由して接地端子
78に到る回路が形成される。この状態を、駆動回路1
74の正電流状態と称す。正電流状態では、#2コンデ
ンサ186への充電電流が、電磁コイル100に、#1
FET80側から#2コンデンサ186側へ向かう向
き、すなわち、正方向(図6に実線矢印で示す方向)の
励磁電流として供給される。なお、#2コンデンサ18
6の容量は、電磁コイル100に最大励磁電流IMAX を
所定期間(すなわち図3に示す期間A)にわたり流通さ
せるのに十分な値に設定されている。
【0078】駆動回路174において、#2FET82
がオン状態、#1FET80がオフ状態とされると、電
源端子76から#1コンデンサ184、電磁コイル10
0、及び#2FET82を経由して接地端子78に到る
回路が形成される。この状態を、駆動回路174の逆電
流状態と称す。逆電流状態では、#1コンデンサ184
への充電電流が、電磁コイル100に、#1コンデンサ
184側から#2FET82側へ向かう向き、すなわち
逆方向(図6に破線矢印で示す方向)の励磁電流として
供給される。なお、#1コンデンサ184の容量は、電
磁コイル100に消磁電流IR を所定期間(すなわち図
3に示す期間D)にわたり流通させるのに十分な値に設
定されている。
がオン状態、#1FET80がオフ状態とされると、電
源端子76から#1コンデンサ184、電磁コイル10
0、及び#2FET82を経由して接地端子78に到る
回路が形成される。この状態を、駆動回路174の逆電
流状態と称す。逆電流状態では、#1コンデンサ184
への充電電流が、電磁コイル100に、#1コンデンサ
184側から#2FET82側へ向かう向き、すなわち
逆方向(図6に破線矢印で示す方向)の励磁電流として
供給される。なお、#1コンデンサ184の容量は、電
磁コイル100に消磁電流IR を所定期間(すなわち図
3に示す期間D)にわたり流通させるのに十分な値に設
定されている。
【0079】上述の如く、電磁コイル100には、駆動
回路174の正電流状態において正方向の励磁電流が供
給され、逆電流状態において逆方向の励磁電流が供給さ
れる。従って、図3に示す期間Aにおいて、駆動回路7
4の正電流状態を実現することにより、電磁コイル10
0に最大励磁電流IMAX を供給することができる。ま
た、図3に示す期間Bにおいて、正電流状態と逆電流状
態とを、正電流状態の割合が次第に小さくなるように適
宜切り替えて実現することにより、電磁コイル100に
供給する励磁電流をIMAX からIH に向けて減少させる
ことができる。また、図3に示す期間Cにおいて、正電
流状態と逆電流状態とを両者の比率が一定となるように
適宜切り替えて実現することにより、電磁コイル100
に供給する電流を保持電流IH に保持することができ
る。更に、図3に示す期間Dにおいて、逆電流状態を実
現することにより、電磁コイル100に消磁電流IR を
供給することができる。
回路174の正電流状態において正方向の励磁電流が供
給され、逆電流状態において逆方向の励磁電流が供給さ
れる。従って、図3に示す期間Aにおいて、駆動回路7
4の正電流状態を実現することにより、電磁コイル10
0に最大励磁電流IMAX を供給することができる。ま
た、図3に示す期間Bにおいて、正電流状態と逆電流状
態とを、正電流状態の割合が次第に小さくなるように適
宜切り替えて実現することにより、電磁コイル100に
供給する励磁電流をIMAX からIH に向けて減少させる
ことができる。また、図3に示す期間Cにおいて、正電
流状態と逆電流状態とを両者の比率が一定となるように
適宜切り替えて実現することにより、電磁コイル100
に供給する電流を保持電流IH に保持することができ
る。更に、図3に示す期間Dにおいて、逆電流状態を実
現することにより、電磁コイル100に消磁電流IR を
供給することができる。
【0080】なお、駆動回路174の正電流状態におい
て#1FET80がオフ状態に切り替えられると(すな
わち、#1FET80及び#2FET82が共にオフ状
態にされると)、電磁コイル100の逆起電力に伴う電
流は、接地端子78から#2FET82の内部ダイオー
ド、電磁コイル100、及び#1コンデンサ184を経
由して電源端子76へ流入することで速やかに消滅す
る。同様に、駆動回路174の逆電流状態において#2
FET82がオフ状態に切り替えられると、電磁コイル
100の逆起電力に伴う電流は、接地端子78から#2
コンデンサ186、電磁コイル100、及び#1FET
80の内部ダイオードを経由して電源端子76へ流入す
ることで速やかに消滅する。従って、駆動回路174の
正電流状態と逆電流状態とを切り替える際に、僅かな期
間だけ#1FET80及び#2FET82が共にオフ状
態とされた状態を介在させることで、電磁コイル100
の逆起電力に伴う電流を速やかに消滅させることができ
る。
て#1FET80がオフ状態に切り替えられると(すな
わち、#1FET80及び#2FET82が共にオフ状
態にされると)、電磁コイル100の逆起電力に伴う電
流は、接地端子78から#2FET82の内部ダイオー
ド、電磁コイル100、及び#1コンデンサ184を経
由して電源端子76へ流入することで速やかに消滅す
る。同様に、駆動回路174の逆電流状態において#2
FET82がオフ状態に切り替えられると、電磁コイル
100の逆起電力に伴う電流は、接地端子78から#2
コンデンサ186、電磁コイル100、及び#1FET
80の内部ダイオードを経由して電源端子76へ流入す
ることで速やかに消滅する。従って、駆動回路174の
正電流状態と逆電流状態とを切り替える際に、僅かな期
間だけ#1FET80及び#2FET82が共にオフ状
態とされた状態を介在させることで、電磁コイル100
の逆起電力に伴う電流を速やかに消滅させることができ
る。
【0081】本実施例の駆動回路174では、上記第1
実施例の駆動回路74と異なり、フライホイール状態を
実現することはできない。しかしながら、2個の電磁コ
イル100を駆動するのに必要なスイッチング素子の個
数が2個(内燃機関全体では32個)に削減されてお
り、駆動回路174の更なる小型化及び低コスト化が図
られている。
実施例の駆動回路74と異なり、フライホイール状態を
実現することはできない。しかしながら、2個の電磁コ
イル100を駆動するのに必要なスイッチング素子の個
数が2個(内燃機関全体では32個)に削減されてお
り、駆動回路174の更なる小型化及び低コスト化が図
られている。
【0082】次に、本発明の第4実施例について説明す
る。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、上記第1実施
例の電磁バルブ用駆動装置において、ECU10に代え
てECU210を用いることにより実現される。図7
は、本実施例のECU210の内部構成を示す回路図で
ある。なお、図7において、図4と同様の構成部分につ
いては同一の符号を付してその説明を省略する。図7に
示す如く、ECU210は、駆動回路274を備えてい
る。駆動回路274は、上記第1実施例の駆動回路74
において、#2FET82及び#3FET84に代え
て、それぞれ、#1ダイオード282及び#2ダイオー
ド284を設けることにより実現されている。#1ダイ
オード282及び#2ダイオード284は、共に、接地
端子78側から電源端子76に向かう向きの電流の流れ
を許容するように配置されている。
る。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、上記第1実施
例の電磁バルブ用駆動装置において、ECU10に代え
てECU210を用いることにより実現される。図7
は、本実施例のECU210の内部構成を示す回路図で
ある。なお、図7において、図4と同様の構成部分につ
いては同一の符号を付してその説明を省略する。図7に
示す如く、ECU210は、駆動回路274を備えてい
る。駆動回路274は、上記第1実施例の駆動回路74
において、#2FET82及び#3FET84に代え
て、それぞれ、#1ダイオード282及び#2ダイオー
ド284を設けることにより実現されている。#1ダイ
オード282及び#2ダイオード284は、共に、接地
端子78側から電源端子76に向かう向きの電流の流れ
を許容するように配置されている。
【0083】本実施例の駆動回路274において、#1
FET80及び#4FET86が共にオン状態とされる
と、電源端子76から#1FET80、電磁コイル10
0、及び#4FET86を経由して接地端子78へ到る
回路が形成される。この状態を、駆動回路274の正電
流状態と称す。正電流状態では、電磁コイル100に
は、#1FET80側から#4FET86側へ向かう向
き、すなわち、正方向(図7に実線矢印で示す方向)の
励磁電流が供給される。
FET80及び#4FET86が共にオン状態とされる
と、電源端子76から#1FET80、電磁コイル10
0、及び#4FET86を経由して接地端子78へ到る
回路が形成される。この状態を、駆動回路274の正電
流状態と称す。正電流状態では、電磁コイル100に
は、#1FET80側から#4FET86側へ向かう向
き、すなわち、正方向(図7に実線矢印で示す方向)の
励磁電流が供給される。
【0084】また、駆動回路274において、#1FE
T80がオン状態とされ、#4FET86がオフ状態と
された状態では、#1FET80から電磁コイル10
0、及び#2ダイオード284を経由して#1FET8
0に戻る閉回路が形成される。また、駆動回路274に
おいて、#1FET80がオフ状態とされ、#4FET
86がオン状態とされた状態では、#4FET86から
#1ダイオード282及び電磁コイル100を経由して
#4FET86に戻る閉回路が形成される。これらの状
態を、駆動回路274のフライホイール状態と称す。フ
ライホイール状態において形成される上記閉回路の向き
は、電磁コイル100の正方向に一致している。従っ
て、上記第1実施例の駆動回路74の場合と同様に、駆
動回路274を正電流状態からフライホイール状態に切
り替えることで、電磁コイル100に、その逆起電力に
伴う正方向の電流、すなわち、フライホイール電流を流
通させることができる。
T80がオン状態とされ、#4FET86がオフ状態と
された状態では、#1FET80から電磁コイル10
0、及び#2ダイオード284を経由して#1FET8
0に戻る閉回路が形成される。また、駆動回路274に
おいて、#1FET80がオフ状態とされ、#4FET
86がオン状態とされた状態では、#4FET86から
#1ダイオード282及び電磁コイル100を経由して
#4FET86に戻る閉回路が形成される。これらの状
態を、駆動回路274のフライホイール状態と称す。フ
ライホイール状態において形成される上記閉回路の向き
は、電磁コイル100の正方向に一致している。従っ
て、上記第1実施例の駆動回路74の場合と同様に、駆
動回路274を正電流状態からフライホイール状態に切
り替えることで、電磁コイル100に、その逆起電力に
伴う正方向の電流、すなわち、フライホイール電流を流
通させることができる。
【0085】また、駆動回路274の正電流状態から、
#1FET80及び#4FET86が共にオフ状態とさ
れると、電磁コイル100の逆起電力に伴う電流が、接
地端子78から#1ダイオード282、電磁コイル10
0、及び#2ダイオード284を経由して電源端子76
へ流入する状態が形成される。この状態を、駆動回路2
74の回生状態と称す。すなわち、回生状態において、
電磁コイル100の逆起電力に伴う電流は電源端子76
へ流入することにより速やかに消滅する。ただし、#2
ダイオード284及び#1ダイオード282は、#2ダ
イオード284側から電磁コイル100を経由して#1
ダイオード282側へ向かう電流の流れを阻止するた
め、電磁コイル100に逆方向の電流を供給することは
できない。
#1FET80及び#4FET86が共にオフ状態とさ
れると、電磁コイル100の逆起電力に伴う電流が、接
地端子78から#1ダイオード282、電磁コイル10
0、及び#2ダイオード284を経由して電源端子76
へ流入する状態が形成される。この状態を、駆動回路2
74の回生状態と称す。すなわち、回生状態において、
電磁コイル100の逆起電力に伴う電流は電源端子76
へ流入することにより速やかに消滅する。ただし、#2
ダイオード284及び#1ダイオード282は、#2ダ
イオード284側から電磁コイル100を経由して#1
ダイオード282側へ向かう電流の流れを阻止するた
め、電磁コイル100に逆方向の電流を供給することは
できない。
【0086】上述の如く、電磁コイル100には、正電
流状態では正方向の励磁電流が供給され、また、フライ
ホイール状態ではフライホイール電流が流通する。従っ
て、図3に示す期間Aにおいて、駆動回路74の正電流
状態を実現することにより、電磁コイル100に最大励
磁電流IMAX を供給することができる。また、図3に示
す期間Bにおいて、正電流状態とフライホイール状態と
を、正電流状態の割合が次第に小さくなるように適宜切
り替えて実現することにより、電磁コイル100に供給
する励磁電流を、IMAX からIH に向けて減少させるこ
とができる。更に、図3に示す期間Cにおいて、正電流
状態とフライホイール状態とを両者の比率が一定となる
ように適宜切り替えて実現することにより、電磁コイル
100に供給する励磁電流を保持電流IH に保持するこ
とができる。
流状態では正方向の励磁電流が供給され、また、フライ
ホイール状態ではフライホイール電流が流通する。従っ
て、図3に示す期間Aにおいて、駆動回路74の正電流
状態を実現することにより、電磁コイル100に最大励
磁電流IMAX を供給することができる。また、図3に示
す期間Bにおいて、正電流状態とフライホイール状態と
を、正電流状態の割合が次第に小さくなるように適宜切
り替えて実現することにより、電磁コイル100に供給
する励磁電流を、IMAX からIH に向けて減少させるこ
とができる。更に、図3に示す期間Cにおいて、正電流
状態とフライホイール状態とを両者の比率が一定となる
ように適宜切り替えて実現することにより、電磁コイル
100に供給する励磁電流を保持電流IH に保持するこ
とができる。
【0087】なお、上述の如く、本実施例の駆動回路2
74では、電磁コイル100に逆方向の電流を供給する
ことはできないため、図3の期間Dにおける消磁電流I
R を実現することはできない。しかしながら、期間Dに
おいて、駆動回路274の回生状態を実現することによ
り、電磁コイル100に流通する正方向の励磁電流を速
やかに消滅させることができる。
74では、電磁コイル100に逆方向の電流を供給する
ことはできないため、図3の期間Dにおける消磁電流I
R を実現することはできない。しかしながら、期間Dに
おいて、駆動回路274の回生状態を実現することによ
り、電磁コイル100に流通する正方向の励磁電流を速
やかに消滅させることができる。
【0088】上述の如く、本実施例においては、図3に
示す期間B及びCの電流波形は、正電流状態とフライホ
イール状態とを切り替えることにより実現される。従っ
て、上記第1実施例の場合と同様に、状態の切り替えに
伴う電流変化が小さくなることで渦電流が抑制され、こ
れにより、電磁バルブ12の低消費電力化を図ることが
可能となっている。
示す期間B及びCの電流波形は、正電流状態とフライホ
イール状態とを切り替えることにより実現される。従っ
て、上記第1実施例の場合と同様に、状態の切り替えに
伴う電流変化が小さくなることで渦電流が抑制され、こ
れにより、電磁バルブ12の低消費電力化を図ることが
可能となっている。
【0089】また、本実施例では、上記の性能は、2個
の電磁コイル100に対して、2個のスイッチング素子
(すなわち#1FET80及び#4FET86)及び2
個のダイオード(すなわち、#1ダイオード282及び
#2ダイオード284)を設けることにより実現されて
いる。従って、内燃機関全体では、32個のスイッチン
グ素子と32個のダイオード(半導体素子としては計6
4個)で全ての電磁バルブ12を制御することが可能と
なっている。このように、本実施例によれば、全体で1
28個のスイッチング素子が必要となる従来の構成に対
して、スイッチング素子あるいは半導体素子の数が大幅
に削減されていることになる。
の電磁コイル100に対して、2個のスイッチング素子
(すなわち#1FET80及び#4FET86)及び2
個のダイオード(すなわち、#1ダイオード282及び
#2ダイオード284)を設けることにより実現されて
いる。従って、内燃機関全体では、32個のスイッチン
グ素子と32個のダイオード(半導体素子としては計6
4個)で全ての電磁バルブ12を制御することが可能と
なっている。このように、本実施例によれば、全体で1
28個のスイッチング素子が必要となる従来の構成に対
して、スイッチング素子あるいは半導体素子の数が大幅
に削減されていることになる。
【0090】次に、本発明の第5実施例について説明す
る。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、上記第3実施
例の電磁バルブ用駆動装置において、ECU110に代
えてECU310を用いることにより実現される。図8
は、本実施例のECU310の内部構成を示す回路図で
ある。なお、図8において、図6と同様の構成部分につ
いては同一の符号を付してその説明を省略する。図8に
示す如く、ECU310は、駆動回路374を備えてい
る。駆動回路374は上記第3実施例の駆動回路174
において、#2FET82に代えてダイオード382を
設けることにより実現されている。
る。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、上記第3実施
例の電磁バルブ用駆動装置において、ECU110に代
えてECU310を用いることにより実現される。図8
は、本実施例のECU310の内部構成を示す回路図で
ある。なお、図8において、図6と同様の構成部分につ
いては同一の符号を付してその説明を省略する。図8に
示す如く、ECU310は、駆動回路374を備えてい
る。駆動回路374は上記第3実施例の駆動回路174
において、#2FET82に代えてダイオード382を
設けることにより実現されている。
【0091】図8に示す駆動回路374において、#1
FET80がオン状態とされると、電源端子76から#
1FET80、電磁コイル100、及び#2コンデンサ
186を経由して接地端子78に到る回路が形成され
る。この状態を、駆動回路374の正電流状態と称す。
駆動回路374の正電流状態では、駆動回路174の正
電流状態と同様に、#2コンデンサ186への充電電流
が、電磁コイル100に、#1FET80側から#2コ
ンデンサ186側へ向かう向き、すなわち、正方向(図
8に実線矢印で示す方向)の励磁電流として供給され
る。
FET80がオン状態とされると、電源端子76から#
1FET80、電磁コイル100、及び#2コンデンサ
186を経由して接地端子78に到る回路が形成され
る。この状態を、駆動回路374の正電流状態と称す。
駆動回路374の正電流状態では、駆動回路174の正
電流状態と同様に、#2コンデンサ186への充電電流
が、電磁コイル100に、#1FET80側から#2コ
ンデンサ186側へ向かう向き、すなわち、正方向(図
8に実線矢印で示す方向)の励磁電流として供給され
る。
【0092】また、駆動回路374の正電流状態におい
て#1FET80がオフ状態とされると、電磁コイル1
00の逆起電力に伴う電流が接地端子78からダイオー
ド382、電磁コイル100、及び#1コンデンサ18
4を経由して電源端子76に流入する状態が形成され
る。この状態を、駆動回路374の回生状態と称す。す
なわち、駆動回路374を正電流状態から回生状態に切
り替えることで、電磁コイル100に流通する正方向の
励磁電流を速やかに消滅させることができる。
て#1FET80がオフ状態とされると、電磁コイル1
00の逆起電力に伴う電流が接地端子78からダイオー
ド382、電磁コイル100、及び#1コンデンサ18
4を経由して電源端子76に流入する状態が形成され
る。この状態を、駆動回路374の回生状態と称す。す
なわち、駆動回路374を正電流状態から回生状態に切
り替えることで、電磁コイル100に流通する正方向の
励磁電流を速やかに消滅させることができる。
【0093】上述の如く、電磁コイル100には、駆動
回路374の正電流状態において正方向の励磁電流が供
給され、回生状態においてこの励磁電流が速やかに消滅
する。従って、図3に示す期間Aにおいて、駆動回路3
74の正電流状態を実現することにより、電磁コイル1
00に最大励磁電流IMAX を供給することができる。ま
た、図3に示す期間Bにおいて、正電流状態と回生状態
とを、正電流状態の割合が次第に小さくなるように適宜
切り替えて実現することにより、電磁コイル100に供
給する励磁電流をIMAX からIH に向けて減少させるこ
とができる。更に、図3に示す期間Cにおいて、正電流
状態と回生状態とを両者の比率が一定となるように適宜
切り替えて実現することにより、電磁コイル100に供
給する電流を保持電流IH に保持することができる。
回路374の正電流状態において正方向の励磁電流が供
給され、回生状態においてこの励磁電流が速やかに消滅
する。従って、図3に示す期間Aにおいて、駆動回路3
74の正電流状態を実現することにより、電磁コイル1
00に最大励磁電流IMAX を供給することができる。ま
た、図3に示す期間Bにおいて、正電流状態と回生状態
とを、正電流状態の割合が次第に小さくなるように適宜
切り替えて実現することにより、電磁コイル100に供
給する励磁電流をIMAX からIH に向けて減少させるこ
とができる。更に、図3に示す期間Cにおいて、正電流
状態と回生状態とを両者の比率が一定となるように適宜
切り替えて実現することにより、電磁コイル100に供
給する電流を保持電流IH に保持することができる。
【0094】なお、本実施例の駆動回路374において
は、上記第4実施例の駆動回路274の場合と同様の理
由で、電磁コイル100に逆方向の電流を供給すること
ができず、従って、図3に示す期間Dにおいて消磁電流
IR を実現することができない。しかしながら、期間D
において回生状態を実現することにより、電磁コイル1
00に流通する励磁電流を速やかに消滅させることがで
きる。
は、上記第4実施例の駆動回路274の場合と同様の理
由で、電磁コイル100に逆方向の電流を供給すること
ができず、従って、図3に示す期間Dにおいて消磁電流
IR を実現することができない。しかしながら、期間D
において回生状態を実現することにより、電磁コイル1
00に流通する励磁電流を速やかに消滅させることがで
きる。
【0095】また、本実施例では、上記第3実施例の駆
動回路174と同様に、フライホイール状態を実現する
ことができず、従って、渦電流の低減による低消費電力
化を図ることはできない。しかしながら、本実施例にお
いては、2個の電磁コイル100に対応する駆動回路3
74が、1個のスイッチング素子(すなわち、#1FE
T80)、1個のダイオード382、及び2個のコンデ
ンサ184、186で実現されており、駆動回路374
の更なる小型化及び低コスト化を図ることが可能となっ
ている。
動回路174と同様に、フライホイール状態を実現する
ことができず、従って、渦電流の低減による低消費電力
化を図ることはできない。しかしながら、本実施例にお
いては、2個の電磁コイル100に対応する駆動回路3
74が、1個のスイッチング素子(すなわち、#1FE
T80)、1個のダイオード382、及び2個のコンデ
ンサ184、186で実現されており、駆動回路374
の更なる小型化及び低コスト化を図ることが可能となっ
ている。
【0096】なお、上記第5実施例において、#1FE
T80を電源端子76側に、ダイオード382を接地端
子78側に設けることとしたが、これらの位置関係を入
れ替えてもよい。この場合には、#1FET80がオン
された状態において電磁コイル100に供給される励磁
電流の方向が上記説明とは逆方向になる。また、上記第
3〜第5実施例では、電磁コイル100を互いに並列に
接続することとしたが、第2実施例の場合と同様に、電
磁コイル100を互いに直列に接続することとしてもよ
い。すなわち、上記第2実施例に関連して説明した如
く、電源電圧の抑制を優先するか、各FET又はダイオ
ードを流通する電流の抑制を優先するかに応じて、電磁
コイル100を並列接続するか、あるいは、直列接続す
るかを定めればよい。
T80を電源端子76側に、ダイオード382を接地端
子78側に設けることとしたが、これらの位置関係を入
れ替えてもよい。この場合には、#1FET80がオン
された状態において電磁コイル100に供給される励磁
電流の方向が上記説明とは逆方向になる。また、上記第
3〜第5実施例では、電磁コイル100を互いに並列に
接続することとしたが、第2実施例の場合と同様に、電
磁コイル100を互いに直列に接続することとしてもよ
い。すなわち、上記第2実施例に関連して説明した如
く、電源電圧の抑制を優先するか、各FET又はダイオ
ードを流通する電流の抑制を優先するかに応じて、電磁
コイル100を並列接続するか、あるいは、直列接続す
るかを定めればよい。
【0097】次に本発明の第6実施例について説明す
る。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、上記第1実施
例の電磁バルブ用駆動装置において、ECU10に代え
てECU400を用いることにより実現される。図9
は、本実施例のECU400の内部構成を示す回路図で
ある。なお、図9において、図4と同様の構成部分につ
いては同一の符号を付してその説明を省略する。図9に
示す如く、ECU400は駆動回路402を備えてい
る。上述の如く、電磁バルブ12は、4気筒型内燃機関
の各気筒に2個ずつ設けられた吸気弁90及び排気弁9
2の各々に対応して設けられている。本実施例におい
て、駆動回路402は、#1気筒の2個の吸気弁90
及び#4気筒の2個の吸気弁90、#2気筒の2個の
吸気弁90及び#3気筒の2個の吸気弁90、#1気
筒の2個の排気弁92及び#4気筒の2個の排気弁9
2、及び、#2気筒の2個の排気弁92及び#3気筒
の2個の排気弁92の〜の各バルブ群に対応して設
けられている。従って、内燃機関全体で4個の駆動回路
402が設けられる。
る。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、上記第1実施
例の電磁バルブ用駆動装置において、ECU10に代え
てECU400を用いることにより実現される。図9
は、本実施例のECU400の内部構成を示す回路図で
ある。なお、図9において、図4と同様の構成部分につ
いては同一の符号を付してその説明を省略する。図9に
示す如く、ECU400は駆動回路402を備えてい
る。上述の如く、電磁バルブ12は、4気筒型内燃機関
の各気筒に2個ずつ設けられた吸気弁90及び排気弁9
2の各々に対応して設けられている。本実施例におい
て、駆動回路402は、#1気筒の2個の吸気弁90
及び#4気筒の2個の吸気弁90、#2気筒の2個の
吸気弁90及び#3気筒の2個の吸気弁90、#1気
筒の2個の排気弁92及び#4気筒の2個の排気弁9
2、及び、#2気筒の2個の排気弁92及び#3気筒
の2個の排気弁92の〜の各バルブ群に対応して設
けられている。従って、内燃機関全体で4個の駆動回路
402が設けられる。
【0098】本実施例において、内燃機関の各気筒の燃
焼順序は、#1気筒→#3気筒→#4気筒→#2気筒の
順とされている。この場合、燃焼順序が連続しない#1
気筒と#4気筒との間、及び、#2気筒と#3気筒との
間では、吸気弁90どうし及び排気弁92どうしがそれ
ぞれ同時期に開弁されることはない。すなわち、上記し
た〜のバルブ群は、開弁時期が重ならない吸気弁ど
うし又は排気弁どうしが同じ群に属するように設定され
ている。なお、以下においては、駆動回路402が、例
えば上記の群(#1気筒の吸気弁90及び#4気筒の
吸気弁90)に対応するものとして説明するが、上記
〜に対応する駆動回路402の構成及び動作も同様で
ある。
焼順序は、#1気筒→#3気筒→#4気筒→#2気筒の
順とされている。この場合、燃焼順序が連続しない#1
気筒と#4気筒との間、及び、#2気筒と#3気筒との
間では、吸気弁90どうし及び排気弁92どうしがそれ
ぞれ同時期に開弁されることはない。すなわち、上記し
た〜のバルブ群は、開弁時期が重ならない吸気弁ど
うし又は排気弁どうしが同じ群に属するように設定され
ている。なお、以下においては、駆動回路402が、例
えば上記の群(#1気筒の吸気弁90及び#4気筒の
吸気弁90)に対応するものとして説明するが、上記
〜に対応する駆動回路402の構成及び動作も同様で
ある。
【0099】図9に示す如く、駆動回路402は、スイ
ッチング素子として機能する9個のFET、すなわち、
#1FET410、#2FET412、#3FET41
4、#4FET416,#5FET418、#6FET
420、#7FET422、#8FET424、及び、
#9FET426を備えている。#1FET410、#
4FET416、及び#7FET422のドレイン端子
は何れも電源端子76に接続されている。#1FET4
10のソース端子と#4FET416のソース端子との
間には、#1気筒の2個の吸気弁90に対応する2個の
電磁バルブ12(以下、それぞれ#1電磁バルブ12-1
及び#2電磁バルブ12-2と称す)のロアコイル54
(以下、それぞれロアコイル54-1及び54 -2と称す)
が互いに並列に接続されている。また、#4FET41
6のソース端子と#7FET422のソース端子との間
には、#4気筒の吸気弁90に対応する2個の電磁バル
ブ12(以下、それぞれ#3電磁バルブ12-3及び#4
電磁バルブ12-4と称す)のアッパコイル48(以下、
それぞれアッパコイル48-3及び48-4と称す)が互い
に並列に接続されている。
ッチング素子として機能する9個のFET、すなわち、
#1FET410、#2FET412、#3FET41
4、#4FET416,#5FET418、#6FET
420、#7FET422、#8FET424、及び、
#9FET426を備えている。#1FET410、#
4FET416、及び#7FET422のドレイン端子
は何れも電源端子76に接続されている。#1FET4
10のソース端子と#4FET416のソース端子との
間には、#1気筒の2個の吸気弁90に対応する2個の
電磁バルブ12(以下、それぞれ#1電磁バルブ12-1
及び#2電磁バルブ12-2と称す)のロアコイル54
(以下、それぞれロアコイル54-1及び54 -2と称す)
が互いに並列に接続されている。また、#4FET41
6のソース端子と#7FET422のソース端子との間
には、#4気筒の吸気弁90に対応する2個の電磁バル
ブ12(以下、それぞれ#3電磁バルブ12-3及び#4
電磁バルブ12-4と称す)のアッパコイル48(以下、
それぞれアッパコイル48-3及び48-4と称す)が互い
に並列に接続されている。
【0100】#1FET410、#4FET416、及
び#7FET422のソース端子は、それぞれ、#2F
ET412、#5FET418、及び#8FET424
のドレイン端子に接続されている。#2FET412の
ソース端子と#5FET418のソース端子との間に
は、#1電磁バルブ12-1及び#2電磁バルブ12-2の
アッパコイル48(以下、それぞれアッパコイル48-1
及び48-2と称す)が互いに並列に接続されている。ま
た、#5FET418のソース端子と#8FET424
のソース端子との間には#3電磁バルブ12-3及び#4
電磁バルブ12-4のロアコイル54(以下、それぞれロ
アコイル54-3及び54-4と称す)が互いに並列に接続
されている。
び#7FET422のソース端子は、それぞれ、#2F
ET412、#5FET418、及び#8FET424
のドレイン端子に接続されている。#2FET412の
ソース端子と#5FET418のソース端子との間に
は、#1電磁バルブ12-1及び#2電磁バルブ12-2の
アッパコイル48(以下、それぞれアッパコイル48-1
及び48-2と称す)が互いに並列に接続されている。ま
た、#5FET418のソース端子と#8FET424
のソース端子との間には#3電磁バルブ12-3及び#4
電磁バルブ12-4のロアコイル54(以下、それぞれロ
アコイル54-3及び54-4と称す)が互いに並列に接続
されている。
【0101】#2FET412、#5FET418、及
び#8FET424のソース端子は、それぞれ、#3F
ET414、#6FET420、及び#9FET426
のドレイン端子に接続されている。また、#3FET4
14、#6FET420、及び#9FET426のソー
ス端子は、何れも接地端子78に接続されている。#1
FET410〜#9FET426のゲート端子は、それ
ぞれバッファ回路72に接続されている。バッファ回路
72はCPU60からの指令信号に応じて#1FET4
10〜#9FET426の各ゲート端子にハイレベル又
はローレベルの駆動信号を供給する。#1FET410
〜#9FET426は、バッファ回路72からハイレベ
ルの信号を各ゲート端子に供給されることによりオン状
態となる。また、#1FET410〜#9FET426
は、バッファ回路72からローレベルの信号を各ゲート
端子に供給されることによりオフ状態となる。
び#8FET424のソース端子は、それぞれ、#3F
ET414、#6FET420、及び#9FET426
のドレイン端子に接続されている。また、#3FET4
14、#6FET420、及び#9FET426のソー
ス端子は、何れも接地端子78に接続されている。#1
FET410〜#9FET426のゲート端子は、それ
ぞれバッファ回路72に接続されている。バッファ回路
72はCPU60からの指令信号に応じて#1FET4
10〜#9FET426の各ゲート端子にハイレベル又
はローレベルの駆動信号を供給する。#1FET410
〜#9FET426は、バッファ回路72からハイレベ
ルの信号を各ゲート端子に供給されることによりオン状
態となる。また、#1FET410〜#9FET426
は、バッファ回路72からローレベルの信号を各ゲート
端子に供給されることによりオフ状態となる。
【0102】#1FET410〜#9FET426は、
それぞれ、その内部にソース端子からドレイン端子へ向
かう電流の流れを許容する内部ダイオードを含んでい
る。従って、#1FET410〜#9FET426は、
オフ状態においても、ソース端子側からゲート端子側へ
向かう向き(即ち、図9における上向き)の電流の流通
を許容する。
それぞれ、その内部にソース端子からドレイン端子へ向
かう電流の流れを許容する内部ダイオードを含んでい
る。従って、#1FET410〜#9FET426は、
オフ状態においても、ソース端子側からゲート端子側へ
向かう向き(即ち、図9における上向き)の電流の流通
を許容する。
【0103】上記の如く、#1気筒と#4気筒との間で
は、吸気弁90どうし及び排気弁92どうしの開弁期間
が重なることはない。従って、例えば、#1気筒の吸気
弁90の開閉駆動が行われる際には#4気筒の吸気弁9
0は閉弁状態に保持され、また、#4気筒の吸気弁90
の開閉駆動が行われる際には#1気筒の吸気弁90は閉
弁状態に保持される。
は、吸気弁90どうし及び排気弁92どうしの開弁期間
が重なることはない。従って、例えば、#1気筒の吸気
弁90の開閉駆動が行われる際には#4気筒の吸気弁9
0は閉弁状態に保持され、また、#4気筒の吸気弁90
の開閉駆動が行われる際には#1気筒の吸気弁90は閉
弁状態に保持される。
【0104】先ず、#4気筒の吸気弁90を閉弁状態に
保持しつつ、#1気筒の吸気弁90を閉弁方向に駆動す
る場合、つまり、#3電磁バルブ12-3及び#4電磁バ
ルブ12-4のアッパコイル48-3、48-4に対する励磁
電流を保持電流IH に維持しつつ、#1電磁バルブ12
-1及び#2電磁バルブ12-2のアッパコイル48-1、4
8-2に対して図3(A)に示す波形の励磁電流を供給す
る場合のECU400の動作について説明する。
保持しつつ、#1気筒の吸気弁90を閉弁方向に駆動す
る場合、つまり、#3電磁バルブ12-3及び#4電磁バ
ルブ12-4のアッパコイル48-3、48-4に対する励磁
電流を保持電流IH に維持しつつ、#1電磁バルブ12
-1及び#2電磁バルブ12-2のアッパコイル48-1、4
8-2に対して図3(A)に示す波形の励磁電流を供給す
る場合のECU400の動作について説明する。
【0105】本実施例において、ECU400は図10
〜図15に示す状態を適宜切り換えることにより、アッ
パコイル48-3、48-4に対する励磁電流を保持電流I
H に維持しつつ、アッパコイル48-1、48-2に対する
励磁電流を図3(A)に示す波形に制御する。なお、図
10〜図15、及び以下に示す同様の図面において、オ
ン状態とされたFETに○印を付している。
〜図15に示す状態を適宜切り換えることにより、アッ
パコイル48-3、48-4に対する励磁電流を保持電流I
H に維持しつつ、アッパコイル48-1、48-2に対する
励磁電流を図3(A)に示す波形に制御する。なお、図
10〜図15、及び以下に示す同様の図面において、オ
ン状態とされたFETに○印を付している。
【0106】図10に示す状態は、駆動回路402の#
1FET410、#2FET412、#4FET41
6、#6FET420、#8FET424、及び#9F
ET426をオン状態とし、他のFETをオフ状態とす
ることにより実現される。この状態では、電源端子76
から、#1FET410、#2FET412、並列接続
されたアッパコイル48-1、48-2、及び#6FET4
20を経由して接地端子78に至る回路が形成される。
このため、アッパコイル48-1、48-2には、#2FE
T412側から#6FET420側へ向かう向き(図1
0に実線矢印で示す向き;以下、この向きをアッパコイ
ル48-1、48-2の正方向とする)の励磁電流が供給さ
れる。以下、電磁コイルに正方向の励磁電流が供給され
る状態を、そのコイルの電源供給状態と称す。また、図
10に示す状態では、電源端子76から#4FET41
6、並列接続されたアッパコイル48-3、48-4、#8
FET424、及び#9FET426を経由して接地端
子78に至る回路が形成される。このため、アッパコイ
ル48-3、48-4には#4FET416側から#8FE
T424側へ向かう向き(図10に実線矢印で示す向
き;以下、この向きの励磁電流をアッパコイル48-3、
48-4の正方向とする)の励磁電流が供給される。すな
わち、図10においては、アッパコイル48-3、48-4
も電源供給状態とされる。なお、電源供給状態において
電磁コイルに流通する電流の大きさは上記した最大励磁
電流IMAX に一致する。
1FET410、#2FET412、#4FET41
6、#6FET420、#8FET424、及び#9F
ET426をオン状態とし、他のFETをオフ状態とす
ることにより実現される。この状態では、電源端子76
から、#1FET410、#2FET412、並列接続
されたアッパコイル48-1、48-2、及び#6FET4
20を経由して接地端子78に至る回路が形成される。
このため、アッパコイル48-1、48-2には、#2FE
T412側から#6FET420側へ向かう向き(図1
0に実線矢印で示す向き;以下、この向きをアッパコイ
ル48-1、48-2の正方向とする)の励磁電流が供給さ
れる。以下、電磁コイルに正方向の励磁電流が供給され
る状態を、そのコイルの電源供給状態と称す。また、図
10に示す状態では、電源端子76から#4FET41
6、並列接続されたアッパコイル48-3、48-4、#8
FET424、及び#9FET426を経由して接地端
子78に至る回路が形成される。このため、アッパコイ
ル48-3、48-4には#4FET416側から#8FE
T424側へ向かう向き(図10に実線矢印で示す向
き;以下、この向きの励磁電流をアッパコイル48-3、
48-4の正方向とする)の励磁電流が供給される。すな
わち、図10においては、アッパコイル48-3、48-4
も電源供給状態とされる。なお、電源供給状態において
電磁コイルに流通する電流の大きさは上記した最大励磁
電流IMAX に一致する。
【0107】ところで、図10に示す状態において、ロ
アコイル54-1、54-2は、それらの両端を、オン状態
とされた#1FET410及び#FET416により短
絡されることになるため、ロアコイル54-1、54-2に
流通する励磁電流は実質的にゼロである。また、ロアコ
イル54-3、54-4についても同様に、その両端を、オ
ン状態とされた#6FET420及び#9FET426
により短絡されることになるため、これらのコイルを流
通する励磁電流は実質的にゼロである。
アコイル54-1、54-2は、それらの両端を、オン状態
とされた#1FET410及び#FET416により短
絡されることになるため、ロアコイル54-1、54-2に
流通する励磁電流は実質的にゼロである。また、ロアコ
イル54-3、54-4についても同様に、その両端を、オ
ン状態とされた#6FET420及び#9FET426
により短絡されることになるため、これらのコイルを流
通する励磁電流は実質的にゼロである。
【0108】図11に示す状態は、駆動回路402の#
1FET410及び#2FET412をオン状態とし、
他のFETをオフ状態とすることにより実現される。こ
の状態では、#1FET410から、#2FET41
2、並列接続されたアッパコイル48-1、48-2、#5
FET418の内部ダイオード、並列接続されたアッパ
コイル48-3、48-4、及び、#7FET422の内部
ダイオードを経由して#1FET410に戻る閉回路が
形成される。この閉回路の向きは上記した各アッパコイ
ル48の正方向に一致している。従って、図10に示す
状態から図11に示す状態に切り替えることで、各アッ
パコイル48にフライホイール電流を流通させることが
できる。以下、電磁コイルにフライホイール電流が流通
する状態を、そのコイルのフライホイール状態と称す。
フライホイール状態においてコイルに流通する電流の大
きさは、回路抵抗によって緩やかに減少する。
1FET410及び#2FET412をオン状態とし、
他のFETをオフ状態とすることにより実現される。こ
の状態では、#1FET410から、#2FET41
2、並列接続されたアッパコイル48-1、48-2、#5
FET418の内部ダイオード、並列接続されたアッパ
コイル48-3、48-4、及び、#7FET422の内部
ダイオードを経由して#1FET410に戻る閉回路が
形成される。この閉回路の向きは上記した各アッパコイ
ル48の正方向に一致している。従って、図10に示す
状態から図11に示す状態に切り替えることで、各アッ
パコイル48にフライホイール電流を流通させることが
できる。以下、電磁コイルにフライホイール電流が流通
する状態を、そのコイルのフライホイール状態と称す。
フライホイール状態においてコイルに流通する電流の大
きさは、回路抵抗によって緩やかに減少する。
【0109】図12に示す状態は、#4FET416及
び#6FET420をオン状態とし、他のFETをオフ
状態とすることにより実現される。この状態では、#6
FET420から、#3FET414の内部ダイオード
84、及び並列接続されたアッパコイル48-1、48-2
を経由して#6FET420に戻る閉回路が形成され
る。また、図12に示す状態では、#4FET416か
ら、並列接続されたアッパコイル48-3、48-4、及び
#7FET422の内部ダイオードを経由して#4FE
T416に戻る閉回路が形成される。各アッパコイル4
8の正方向はこれら閉回路の向きに一致している。従っ
て、図12に示す状態においても、図11に示す状態と
同様に、各アッパコイル48はフライホイール状態とさ
れる。
び#6FET420をオン状態とし、他のFETをオフ
状態とすることにより実現される。この状態では、#6
FET420から、#3FET414の内部ダイオード
84、及び並列接続されたアッパコイル48-1、48-2
を経由して#6FET420に戻る閉回路が形成され
る。また、図12に示す状態では、#4FET416か
ら、並列接続されたアッパコイル48-3、48-4、及び
#7FET422の内部ダイオードを経由して#4FE
T416に戻る閉回路が形成される。各アッパコイル4
8の正方向はこれら閉回路の向きに一致している。従っ
て、図12に示す状態においても、図11に示す状態と
同様に、各アッパコイル48はフライホイール状態とさ
れる。
【0110】図13に示す状態は、#1FET410、
#2FET412、#4FET416、及び#6FET
420をオン状態とし、他のFETをオフ状態とするこ
とにより実現される。この状態では、電源端子76から
#1FET410、#2FET412、並列接続された
アッパコイル48-1、48-2、及び#6FET420を
経由して接地端子78に至る回路が形成される。このた
め、図13に示す状態では、アッパコイル48-1、48
-2は電源供給状態とされる。また、図13に示す状態で
は、#4FET416から、並列接続されたアッパコイ
ル48-3、48 -4、及び#7FET422の内部ダイオ
ードを経由して#4FET416に戻る閉回路が形成さ
れる。このため、図13に示す状態では、アッパコイル
48-3、48-4はフライホイール状態とされる。
#2FET412、#4FET416、及び#6FET
420をオン状態とし、他のFETをオフ状態とするこ
とにより実現される。この状態では、電源端子76から
#1FET410、#2FET412、並列接続された
アッパコイル48-1、48-2、及び#6FET420を
経由して接地端子78に至る回路が形成される。このた
め、図13に示す状態では、アッパコイル48-1、48
-2は電源供給状態とされる。また、図13に示す状態で
は、#4FET416から、並列接続されたアッパコイ
ル48-3、48 -4、及び#7FET422の内部ダイオ
ードを経由して#4FET416に戻る閉回路が形成さ
れる。このため、図13に示す状態では、アッパコイル
48-3、48-4はフライホイール状態とされる。
【0111】図14に示す状態は、#4FET416、
#6FET420、#8FET424、及び#9FET
426をオン状態とし、他のFETをオフ状態とするこ
とにより実現される。この状態では、#6FET420
から#3FET414の内部ダイオード、及び並列接続
された#1アッパコイル48-1及び#2アッパコイル4
8-2を経由して#6FET420に戻る閉回路が形成さ
れる。このため、アッパコイル48-1、48-2はフライ
ホイール状態とされる。また、図14に示す状態では、
電源端子76から、#4FET416、並列接続された
アッパコイル48-3、48-4、#8FET424、及び
#9FET426を経由して接地端子78に至る回路が
形成される。このため、アッパコイル48-3、48-4は
電源供給状態とされる。
#6FET420、#8FET424、及び#9FET
426をオン状態とし、他のFETをオフ状態とするこ
とにより実現される。この状態では、#6FET420
から#3FET414の内部ダイオード、及び並列接続
された#1アッパコイル48-1及び#2アッパコイル4
8-2を経由して#6FET420に戻る閉回路が形成さ
れる。このため、アッパコイル48-1、48-2はフライ
ホイール状態とされる。また、図14に示す状態では、
電源端子76から、#4FET416、並列接続された
アッパコイル48-3、48-4、#8FET424、及び
#9FET426を経由して接地端子78に至る回路が
形成される。このため、アッパコイル48-3、48-4は
電源供給状態とされる。
【0112】図15に示す状態は、#3FET414、
#4FET416、及び#5FET418をオン状態と
し、他のFETをオフ状態とすることにより実現され
る。この状態では、電源端子76から、#4FET41
6、#5FET418、並列接続されたアッパコイル4
8-1、48-2、及び#3FET414を経由して接地端
子78に至る回路が形成される。この場合、アッパコイ
ル48-1、48-2に生じている逆起電力が電源電圧Vよ
りも大きい状態では、これらのアッパコイル48を流れ
る正方向の電流が電源側に回生エネルギーとして回収さ
れることで、その電流はゼロに向けて速やかに減少す
る。一方、上記起電力が電源電圧Vよりも小さい状態で
は、アッパコイル48-1、48-2には、図15における
左向き、つまり、正方向とは逆方向の励磁電流が供給さ
れる。すなわち、図15に示す状態では、アッパコイル
48-1、48-2の正方向の励磁電流を速やかに消滅させ
ると共に逆方向の消磁電流IR を供給することができ
る。以下、電磁コイルの逆起電力に伴う電流が回生エネ
ルギーとして電源側に回収され、又は、逆方向の励磁電
流が供給される状態を、そのコイルの回生・逆電流状態
と称す。
#4FET416、及び#5FET418をオン状態と
し、他のFETをオフ状態とすることにより実現され
る。この状態では、電源端子76から、#4FET41
6、#5FET418、並列接続されたアッパコイル4
8-1、48-2、及び#3FET414を経由して接地端
子78に至る回路が形成される。この場合、アッパコイ
ル48-1、48-2に生じている逆起電力が電源電圧Vよ
りも大きい状態では、これらのアッパコイル48を流れ
る正方向の電流が電源側に回生エネルギーとして回収さ
れることで、その電流はゼロに向けて速やかに減少す
る。一方、上記起電力が電源電圧Vよりも小さい状態で
は、アッパコイル48-1、48-2には、図15における
左向き、つまり、正方向とは逆方向の励磁電流が供給さ
れる。すなわち、図15に示す状態では、アッパコイル
48-1、48-2の正方向の励磁電流を速やかに消滅させ
ると共に逆方向の消磁電流IR を供給することができ
る。以下、電磁コイルの逆起電力に伴う電流が回生エネ
ルギーとして電源側に回収され、又は、逆方向の励磁電
流が供給される状態を、そのコイルの回生・逆電流状態
と称す。
【0113】また、図15に示す状態では、#4FET
416から、並列接続されたアッパコイル48-3、48
-4、及び#7FET422の内部ダイオードを経由して
#4FET416に戻る閉回路が形成される。このた
め、アッパコイル48-3、48 -4はフライホイール状態
とされる。上述の如く、図10に示す状態では、アッパ
コイル48-1、48-2、及びアッパコイル48-3、48
-4が何れも電源供給状態とされる。一方、図13に示す
状態では、アッパコイル48-1、48-2が電源供給状態
とされるのに対して、アッパコイル48-3、48-4はフ
ライホイール状態とされる。従って、図10に示す状態
と、図13に示す状態とを、アッパコイル48-3、48
-4に供給される電流が保持電流IH に一致するように切
り替えることで、アッパコイル48-3、48 -4に対する
励磁電流を保持電流IH に維持しつつ、図3(A)の期
間Aに示す如く、アッパコイル48-1、48-2に最大励
磁電流IMAX を供給することができる。
416から、並列接続されたアッパコイル48-3、48
-4、及び#7FET422の内部ダイオードを経由して
#4FET416に戻る閉回路が形成される。このた
め、アッパコイル48-3、48 -4はフライホイール状態
とされる。上述の如く、図10に示す状態では、アッパ
コイル48-1、48-2、及びアッパコイル48-3、48
-4が何れも電源供給状態とされる。一方、図13に示す
状態では、アッパコイル48-1、48-2が電源供給状態
とされるのに対して、アッパコイル48-3、48-4はフ
ライホイール状態とされる。従って、図10に示す状態
と、図13に示す状態とを、アッパコイル48-3、48
-4に供給される電流が保持電流IH に一致するように切
り替えることで、アッパコイル48-3、48 -4に対する
励磁電流を保持電流IH に維持しつつ、図3(A)の期
間Aに示す如く、アッパコイル48-1、48-2に最大励
磁電流IMAX を供給することができる。
【0114】また、図10、図11(又は図12)、図
13、及び図14に示す状態では、アッパコイル4
8-1、48-2の電源供給状態及びフライホイール状態
と、アッパコイル48-3、48-4の電源供給状態及びフ
ライホイール状態との4通りの組み合わせが全て実現さ
れる。更に、図15に示す状態では、アッパコイル48
-3、48-4がフライホイール状態とされると共にアッパ
コイル48-1、アッパコイル48-2が回生・逆電流状態
とされる。従って、上記5つの状態を、アッパコイル4
8-1、48-2に供給される励磁電流が最大励磁電流I
MAX から所定の勾配で保持電流IH に向けて減少し、一
方、アッパコイル48-3、48-4に供給される励磁電流
は保持電流IH に保持されるように切り替えることで、
アッパコイル48 -3、48-4に保持電流IH を供給しつ
つ、図3(A)の期間Bに示す如く、アッパコイル48
-1、48-2への励磁電流を最大励磁電流IMAX から保持
電流IH に向けて減少させることができる。
13、及び図14に示す状態では、アッパコイル4
8-1、48-2の電源供給状態及びフライホイール状態
と、アッパコイル48-3、48-4の電源供給状態及びフ
ライホイール状態との4通りの組み合わせが全て実現さ
れる。更に、図15に示す状態では、アッパコイル48
-3、48-4がフライホイール状態とされると共にアッパ
コイル48-1、アッパコイル48-2が回生・逆電流状態
とされる。従って、上記5つの状態を、アッパコイル4
8-1、48-2に供給される励磁電流が最大励磁電流I
MAX から所定の勾配で保持電流IH に向けて減少し、一
方、アッパコイル48-3、48-4に供給される励磁電流
は保持電流IH に保持されるように切り替えることで、
アッパコイル48 -3、48-4に保持電流IH を供給しつ
つ、図3(A)の期間Bに示す如く、アッパコイル48
-1、48-2への励磁電流を最大励磁電流IMAX から保持
電流IH に向けて減少させることができる。
【0115】また、図10に示す状態と図11に示す状
態とを適宜切り替えて実現することにより、アッパコイ
ル48-3、48-4に保持電流IH を供給しつつ、図3
(A)の期間Cに示す如く、アッパコイル48-1〜48
-2にも保持電流IH を供給することができる。更に、図
15に示す状態を実現することにより、図3(A)の期
間Dに示す如く、アッパコイル48-1及び48-2に消磁
電流IR を供給することができる。ただし、図15に示
す状態では、アッパコイル48-3、48-4はフライホイ
ール状態とされるため、その励磁電流の大きさは時間の
経過と共に減少する。そこで、本実施例においては、か
かる励磁電流の減少を見込んで、図3(A)に示す期間
Dの直前にアッパコイル48-3、48-4に供給する励磁
電流の大きさを所定量増加させることとしている。な
お、アッパコイル48-3、48-4に対する励磁電流の増
加は、上記した5つの状態の切替えにおいて、例えば図
14に示す状態(アッパコイル48-3、48-4が電源供
給状態とされる状態)の時間比率を、図11又は図12
に示す状態(アッパコイル48-3、48-4がフライホイ
ール状態とされる状態)の時間比率に対して増大させる
ことにより実現することができる。
態とを適宜切り替えて実現することにより、アッパコイ
ル48-3、48-4に保持電流IH を供給しつつ、図3
(A)の期間Cに示す如く、アッパコイル48-1〜48
-2にも保持電流IH を供給することができる。更に、図
15に示す状態を実現することにより、図3(A)の期
間Dに示す如く、アッパコイル48-1及び48-2に消磁
電流IR を供給することができる。ただし、図15に示
す状態では、アッパコイル48-3、48-4はフライホイ
ール状態とされるため、その励磁電流の大きさは時間の
経過と共に減少する。そこで、本実施例においては、か
かる励磁電流の減少を見込んで、図3(A)に示す期間
Dの直前にアッパコイル48-3、48-4に供給する励磁
電流の大きさを所定量増加させることとしている。な
お、アッパコイル48-3、48-4に対する励磁電流の増
加は、上記した5つの状態の切替えにおいて、例えば図
14に示す状態(アッパコイル48-3、48-4が電源供
給状態とされる状態)の時間比率を、図11又は図12
に示す状態(アッパコイル48-3、48-4がフライホイ
ール状態とされる状態)の時間比率に対して増大させる
ことにより実現することができる。
【0116】次に、#4気筒の吸気弁90を閉弁状態に
保持しつつ、#1気筒の吸気弁90を開弁方向に駆動す
る場合、つまり、#3電磁バルブ12-3及び#4電磁バ
ルブ12-4のアッパコイル48-3、48-4に対する励磁
電流を保持電流IH に維持しつつ、#1電磁バルブ12
-1及び#2電磁バルブ12-2のロアコイル54-1、54
-2に対して図3(B)に示す波形の励磁電流を供給する
場合のECU400の動作について説明する。本実施例
において、ECU400は図16〜図20に示す状態を
適宜切り換えることにより、アッパコイル48-3、48
-4に対する励磁電流を保持電流IH に維持しつつ、ロア
コイル54-1、54-2に対する励磁電流を図3(B)に
示す波形に制御する。
保持しつつ、#1気筒の吸気弁90を開弁方向に駆動す
る場合、つまり、#3電磁バルブ12-3及び#4電磁バ
ルブ12-4のアッパコイル48-3、48-4に対する励磁
電流を保持電流IH に維持しつつ、#1電磁バルブ12
-1及び#2電磁バルブ12-2のロアコイル54-1、54
-2に対して図3(B)に示す波形の励磁電流を供給する
場合のECU400の動作について説明する。本実施例
において、ECU400は図16〜図20に示す状態を
適宜切り換えることにより、アッパコイル48-3、48
-4に対する励磁電流を保持電流IH に維持しつつ、ロア
コイル54-1、54-2に対する励磁電流を図3(B)に
示す波形に制御する。
【0117】図16に示す状態は、#2FET412、
#3FET414、#4FET416、#8FET42
4、及び#9FET426をオン状態とし、他のFET
をオフ状態とすることにより実現される。この状態で
は、電源端子76から、#4FET416、並列接続さ
れたロアコイル54-1、54-2、#2FET412、及
び#3FET414を経由して接地端子78に至る回路
が形成されると共に、電源端子76から、#4FET4
16、並列接続されたアッパコイル48-3、48 -4、#
8FET424、及び#9FET426を経由して接地
端子78に至る回路が形成される。なお、ロアコイル5
4-1〜54-4については、図中左向きが正方向となる。
従って、図16に示す状態では、ロアコイル54-1、5
4-2及びアッパコイル48-3、48-4が電源供給状態と
される。
#3FET414、#4FET416、#8FET42
4、及び#9FET426をオン状態とし、他のFET
をオフ状態とすることにより実現される。この状態で
は、電源端子76から、#4FET416、並列接続さ
れたロアコイル54-1、54-2、#2FET412、及
び#3FET414を経由して接地端子78に至る回路
が形成されると共に、電源端子76から、#4FET4
16、並列接続されたアッパコイル48-3、48 -4、#
8FET424、及び#9FET426を経由して接地
端子78に至る回路が形成される。なお、ロアコイル5
4-1〜54-4については、図中左向きが正方向となる。
従って、図16に示す状態では、ロアコイル54-1、5
4-2及びアッパコイル48-3、48-4が電源供給状態と
される。
【0118】図17に示す状態は、#2FET412、
#3FET414、及び#4FET416をオン状態と
し、他のFETをオフ状態とすることにより実現され
る。この状態では、電源端子76から、#4FET41
6、並列接続されたロアコイル54-1、54-2、#2F
ET412、及び#3FET414を経由して接地端子
78に至る回路が形成される。このため、ロアコイル5
4-1、54-2は電源供給状態とされる。また、図17に
示す状態では、#4FET416から、並列接続された
アッパコイル48-3、48-4、及び#7FET422の
内部ダイオードを経由して#4FET416に戻る閉回
路が形成される。このため、アッパコイル48-3、48
-4はフライホイール状態とされる。
#3FET414、及び#4FET416をオン状態と
し、他のFETをオフ状態とすることにより実現され
る。この状態では、電源端子76から、#4FET41
6、並列接続されたロアコイル54-1、54-2、#2F
ET412、及び#3FET414を経由して接地端子
78に至る回路が形成される。このため、ロアコイル5
4-1、54-2は電源供給状態とされる。また、図17に
示す状態では、#4FET416から、並列接続された
アッパコイル48-3、48-4、及び#7FET422の
内部ダイオードを経由して#4FET416に戻る閉回
路が形成される。このため、アッパコイル48-3、48
-4はフライホイール状態とされる。
【0119】図18に示す状態は、#4FET416、
#8FET424、及び#9FET426をオン状態と
し、他のFETをオフ状態とすることにより実現され
る。この状態では、#4FET416から、並列接続さ
れたロアコイル54-1、54-2、及び#1FET410
の内部ダイオードを経由して#4FET416に戻る閉
回路が形成される。このため、ロアコイル54-1、54
-2はフライホイール状態とされる。また、図18に示す
状態では、電源端子76から、#4FET416,並列
接続されたアッパコイル48-3、48-4、#8FET4
24、及び#9FET426を経由して接地端子78に
至る回路が形成される。このためアッパコイル48-3、
48-4は電源供給状態とされる。
#8FET424、及び#9FET426をオン状態と
し、他のFETをオフ状態とすることにより実現され
る。この状態では、#4FET416から、並列接続さ
れたロアコイル54-1、54-2、及び#1FET410
の内部ダイオードを経由して#4FET416に戻る閉
回路が形成される。このため、ロアコイル54-1、54
-2はフライホイール状態とされる。また、図18に示す
状態では、電源端子76から、#4FET416,並列
接続されたアッパコイル48-3、48-4、#8FET4
24、及び#9FET426を経由して接地端子78に
至る回路が形成される。このためアッパコイル48-3、
48-4は電源供給状態とされる。
【0120】図19に示す状態は、#4FET416の
みをオン状態とし、他のFETをオフ状態とすることに
より実現される。この状態では、#4FET416か
ら、並列接続されたロアコイル54-1、54-2、及び#
1FET410の内部ダイオードを経由して#4FET
416に戻る閉回路が形成されると共に、#4FET4
16から、並列接続されたアッパコイル48-3、4
8-4、及び#7FET422の内部ダイオードを経由し
て#4FET416に戻る閉回路が形成される。このた
め、ロアコイル54-1、54-2及びアッパコイル4
8-3、48-4はフライホイール状態とされる。
みをオン状態とし、他のFETをオフ状態とすることに
より実現される。この状態では、#4FET416か
ら、並列接続されたロアコイル54-1、54-2、及び#
1FET410の内部ダイオードを経由して#4FET
416に戻る閉回路が形成されると共に、#4FET4
16から、並列接続されたアッパコイル48-3、4
8-4、及び#7FET422の内部ダイオードを経由し
て#4FET416に戻る閉回路が形成される。このた
め、ロアコイル54-1、54-2及びアッパコイル4
8-3、48-4はフライホイール状態とされる。
【0121】図20に示す状態は、#1FET410、
#5FET418、#6FET420、#8FET42
4、及び#9FET426をオン状態とし、他のFET
をオフ状態とすることにより実現される。この状態で
は、電源端子76から、#1FET410、並列接続さ
れたロアコイル54-1、54-2、#5FET418、及
び#6FET420を経由して接地端子78に至る回路
が形成される。このため、ロアコイル54-1、54-2は
回生・逆電流状態とされる。また、図20に示す状態で
は、#6FET420から、#5FET418、並列接
続されたアッパコイル48-3、48-4、#8FET42
4、及び#9FET426を経由して#6FET420
に戻る閉回路が形成される。このため、アッパコイル4
8-3、48 -4はフライホイール状態とされる。
#5FET418、#6FET420、#8FET42
4、及び#9FET426をオン状態とし、他のFET
をオフ状態とすることにより実現される。この状態で
は、電源端子76から、#1FET410、並列接続さ
れたロアコイル54-1、54-2、#5FET418、及
び#6FET420を経由して接地端子78に至る回路
が形成される。このため、ロアコイル54-1、54-2は
回生・逆電流状態とされる。また、図20に示す状態で
は、#6FET420から、#5FET418、並列接
続されたアッパコイル48-3、48-4、#8FET42
4、及び#9FET426を経由して#6FET420
に戻る閉回路が形成される。このため、アッパコイル4
8-3、48 -4はフライホイール状態とされる。
【0122】上述の如く、図16に示す状態では、ロア
コイル54-1、54-2、及びアッパコイル48-3、48
-4は何れも電源供給状態とされ、一方、図17に示す状
態では、ロアコイル54-1、54-2が電源供給状態とさ
れるのに対して、アッパコイル48-3、48-4はフライ
ホイール状態とされる。従って、図16に示す状態と図
17に示す状態とを、アッパコイル48-3、48-4に対
する励磁電流が保持電流IH に維持されるように切り替
えることで、アッパコイル48-3、48-4に保持電流I
H を供給しつつ、図3(B)の期間Aに示す如く、ロア
コイル54-1、54-2に最大励磁電流IMAX を供給する
ことができる。
コイル54-1、54-2、及びアッパコイル48-3、48
-4は何れも電源供給状態とされ、一方、図17に示す状
態では、ロアコイル54-1、54-2が電源供給状態とさ
れるのに対して、アッパコイル48-3、48-4はフライ
ホイール状態とされる。従って、図16に示す状態と図
17に示す状態とを、アッパコイル48-3、48-4に対
する励磁電流が保持電流IH に維持されるように切り替
えることで、アッパコイル48-3、48-4に保持電流I
H を供給しつつ、図3(B)の期間Aに示す如く、ロア
コイル54-1、54-2に最大励磁電流IMAX を供給する
ことができる。
【0123】また、図16、図17、図18、及び図1
9に示す状態によれば、ロアコイル54-1、54-2の電
源供給状態及びフライホイール状態と、アッパコイル4
8-3、48-4の電源供給状態及びフライホイール状態と
の4通りの組み合わせが全て実現さる。更に、図20に
示す状態では、アッパコイル48-3、48-4がフライホ
イール状態とされると共に、ロアコイル54-1、54-2
が回生・逆電流状態とされる。従って、上記図16〜図
20に示す状態を、ロアコイル54-1、54-2に供給さ
れる励磁電流が最大励磁電流IMAX から所望の勾配で保
持電流IH に向けて減少し、かつ、アッパコイル4
8-3、48-4に対する励磁電流が保持電流I H に維持さ
れるように切り替えることで、アッパコイル48-3、4
8-4に保持電流IH を供給しつつ、図3(B)の期間B
に示す如く、ロアコイル54-1、54 -2に供給する励磁
電流を最大励磁電流IMAX から保持電流IH に向けて減
少させることができる。
9に示す状態によれば、ロアコイル54-1、54-2の電
源供給状態及びフライホイール状態と、アッパコイル4
8-3、48-4の電源供給状態及びフライホイール状態と
の4通りの組み合わせが全て実現さる。更に、図20に
示す状態では、アッパコイル48-3、48-4がフライホ
イール状態とされると共に、ロアコイル54-1、54-2
が回生・逆電流状態とされる。従って、上記図16〜図
20に示す状態を、ロアコイル54-1、54-2に供給さ
れる励磁電流が最大励磁電流IMAX から所望の勾配で保
持電流IH に向けて減少し、かつ、アッパコイル4
8-3、48-4に対する励磁電流が保持電流I H に維持さ
れるように切り替えることで、アッパコイル48-3、4
8-4に保持電流IH を供給しつつ、図3(B)の期間B
に示す如く、ロアコイル54-1、54 -2に供給する励磁
電流を最大励磁電流IMAX から保持電流IH に向けて減
少させることができる。
【0124】また、図16に示す状態と図19に示す状
態とを適宜切り替えて実現することにより、ロアコイル
54-1、54-2に保持電流IH を供給しつつ、図3
(B)の期間Cに示す如く、アッパコイル48-3、48
-4にも保持電流IH を供給することができる。更に、図
20に示す状態を実現することにより、ロアコイル54
-1、54-2に消磁電流IR を供給することができる。た
だし、図20に示す状態では、アッパコイル48-3、4
8-4がフライホイール状態とされるため、アッパコイル
48-3、48-4を流通する励磁電流の大きさは時間の経
過と共に減少する。そこで、上記したアッパコイル48
-1、48-2に消磁電流IR を供給する場合と同様に、図
3(B)に示す期間Dの直前にアッパコイル48-3、4
8-4に供給する励磁電流の大きさを所定量増加させるこ
ととしている。
態とを適宜切り替えて実現することにより、ロアコイル
54-1、54-2に保持電流IH を供給しつつ、図3
(B)の期間Cに示す如く、アッパコイル48-3、48
-4にも保持電流IH を供給することができる。更に、図
20に示す状態を実現することにより、ロアコイル54
-1、54-2に消磁電流IR を供給することができる。た
だし、図20に示す状態では、アッパコイル48-3、4
8-4がフライホイール状態とされるため、アッパコイル
48-3、48-4を流通する励磁電流の大きさは時間の経
過と共に減少する。そこで、上記したアッパコイル48
-1、48-2に消磁電流IR を供給する場合と同様に、図
3(B)に示す期間Dの直前にアッパコイル48-3、4
8-4に供給する励磁電流の大きさを所定量増加させるこ
ととしている。
【0125】以上、#3電磁バルブ12-3及び#4電磁
バルブ12-4を閉弁状態に保持しつつ、#1電磁バルブ
12-1及び#2電磁バルブ12-2を開閉駆動する場合に
ついて説明したが、図10〜図14に示す状態に加え
て、図15〜図20に示す各状態においてオン状態とし
たFETの位置に対して点対称位置にあるFETをオン
状態とした各状態を切り換えて実現することにより、#
1電磁バルブ12-1及び#2電磁バルブ12-2を閉弁状
態に保持しつつ、#3電磁バルブ12-3及び#4電磁バ
ルブ12-4を開閉駆動する(つまり、アッパコイル48
-1、48-2に対する励磁電流を保持電流IH に維持しつ
つ、アッパコイル48-3、48-4及びロアコイル5
4-3、54-4に図3(A)、(B)に示す波形の励磁電
流を供給する)ことができる。
バルブ12-4を閉弁状態に保持しつつ、#1電磁バルブ
12-1及び#2電磁バルブ12-2を開閉駆動する場合に
ついて説明したが、図10〜図14に示す状態に加え
て、図15〜図20に示す各状態においてオン状態とし
たFETの位置に対して点対称位置にあるFETをオン
状態とした各状態を切り換えて実現することにより、#
1電磁バルブ12-1及び#2電磁バルブ12-2を閉弁状
態に保持しつつ、#3電磁バルブ12-3及び#4電磁バ
ルブ12-4を開閉駆動する(つまり、アッパコイル48
-1、48-2に対する励磁電流を保持電流IH に維持しつ
つ、アッパコイル48-3、48-4及びロアコイル5
4-3、54-4に図3(A)、(B)に示す波形の励磁電
流を供給する)ことができる。
【0126】すなわち、例えば、図15に示す状態でオ
ン状態とした#3FET414、#4FET416、及
び#5FET418に対して、それぞれ、点対称位置に
ある#7FET422、#6FET420、及び#5F
ET418をオン状態とすることにより、アッパコイル
48-1、48-2をフライホイール状態とすると共に、ア
ッパコイル48-3、48-4を回生・逆電流状態とし;図
16に示す状態に対応して、#8FET424、#7F
ET422、#6FET420、#2FET412、及
び#1FET410をオン状態とすることにより、アッ
パコイル48-1、48-2及びロアコイル54-3、54-4
を電源供給状態とし;図17に示す状態に対応して、#
8FET424、#7FET422、及び#6FET4
20をオン状態とすることにより、アッパコイル4
8-1、48-2をフライホイール状態とすると共に、ロア
コイル54-3、54-4を電源供給状態とし;図18に示
す状態に対応して、#6FET420、#2FET41
2、及び#1FET410をオン状態とすることによ
り、アッパコイル48-1、48-2を電源供給状態とする
と共に、ロアコイル54-3、54-4をフライホイール状
態とし;図19に示す状態に対応して、#6FET42
0のみをオン状態とすることにより、アッパコイル48
-1、48-2及びロアコイル54-3、54-4を共にフライ
ホイール状態とし;図20に示す状態に対応して、#9
FET426、#5FET418、#4FET416、
#2FET412、及び#1FET410をオン状態と
することにより、アッパコイル48-1、48-2をフライ
ホイール状態とすると共に、ロアコイル54-3、54-4
を回生・逆電流状態とすることができる。
ン状態とした#3FET414、#4FET416、及
び#5FET418に対して、それぞれ、点対称位置に
ある#7FET422、#6FET420、及び#5F
ET418をオン状態とすることにより、アッパコイル
48-1、48-2をフライホイール状態とすると共に、ア
ッパコイル48-3、48-4を回生・逆電流状態とし;図
16に示す状態に対応して、#8FET424、#7F
ET422、#6FET420、#2FET412、及
び#1FET410をオン状態とすることにより、アッ
パコイル48-1、48-2及びロアコイル54-3、54-4
を電源供給状態とし;図17に示す状態に対応して、#
8FET424、#7FET422、及び#6FET4
20をオン状態とすることにより、アッパコイル4
8-1、48-2をフライホイール状態とすると共に、ロア
コイル54-3、54-4を電源供給状態とし;図18に示
す状態に対応して、#6FET420、#2FET41
2、及び#1FET410をオン状態とすることによ
り、アッパコイル48-1、48-2を電源供給状態とする
と共に、ロアコイル54-3、54-4をフライホイール状
態とし;図19に示す状態に対応して、#6FET42
0のみをオン状態とすることにより、アッパコイル48
-1、48-2及びロアコイル54-3、54-4を共にフライ
ホイール状態とし;図20に示す状態に対応して、#9
FET426、#5FET418、#4FET416、
#2FET412、及び#1FET410をオン状態と
することにより、アッパコイル48-1、48-2をフライ
ホイール状態とすると共に、ロアコイル54-3、54-4
を回生・逆電流状態とすることができる。
【0127】そして、上記した、#3電磁バルブ12-3
及び#4電磁バルブ12-4を閉弁状態に保持しつつ、#
1電磁バルブ12-1及び#2電磁バルブ12-2を開閉駆
動する場合と同様に、図10〜図14に示す各状態、及
び、図15〜図20の状態に対応する上記各状態を適宜
切り替えることにより、アッパコイル48-1、48-2に
供給する励磁電流を保持電流IH に保持することで#1
電磁バルブ12-1及び#2電磁バルブ12-2を閉弁状態
に保持しつつ、アッパコイル48-3、48-4及びロアコ
イル54-3、54-4に図3(A)、(B)に示す波形の
励磁電流を供給することで#3電磁バルブ12-3及び#
4電磁バルブ12-4を開閉駆動することができる。
及び#4電磁バルブ12-4を閉弁状態に保持しつつ、#
1電磁バルブ12-1及び#2電磁バルブ12-2を開閉駆
動する場合と同様に、図10〜図14に示す各状態、及
び、図15〜図20の状態に対応する上記各状態を適宜
切り替えることにより、アッパコイル48-1、48-2に
供給する励磁電流を保持電流IH に保持することで#1
電磁バルブ12-1及び#2電磁バルブ12-2を閉弁状態
に保持しつつ、アッパコイル48-3、48-4及びロアコ
イル54-3、54-4に図3(A)、(B)に示す波形の
励磁電流を供給することで#3電磁バルブ12-3及び#
4電磁バルブ12-4を開閉駆動することができる。
【0128】上述の如く、本実施例では、同じ波形の励
磁電流が供給される2個のコイル(すなわち、アッパコ
イル48-1と48-2、ロアコイル54-1と54-2、アッ
パコイル48-3と48-4、及びロアコイル54-3と54
-4)を互いに並列に接続して共通のFETにより電流を
制御することにより、上記〜の各バルブ群に対応す
る8つの電磁コイルを1つの駆動回路402、つまり、
9個のスイッチング素子(FET)で駆動することがで
きる。従って、内燃機関全体では36個のスイッチング
素子が設けられることとなる。
磁電流が供給される2個のコイル(すなわち、アッパコ
イル48-1と48-2、ロアコイル54-1と54-2、アッ
パコイル48-3と48-4、及びロアコイル54-3と54
-4)を互いに並列に接続して共通のFETにより電流を
制御することにより、上記〜の各バルブ群に対応す
る8つの電磁コイルを1つの駆動回路402、つまり、
9個のスイッチング素子(FET)で駆動することがで
きる。従って、内燃機関全体では36個のスイッチング
素子が設けられることとなる。
【0129】これに対して、上記図9に示す回路構成に
おいて、各電磁コイルを並列に設けることなく4つの電
磁コイルを1つの駆動回路402で駆動する場合には、
内燃機関全体で72個のスイッチング素子が必要とな
る。すなわち、本実施例では、上記の如く2個の電磁コ
イルを並列に設けることで、必要なスイッチング素子の
個数を半分に削減することが可能となっている。
おいて、各電磁コイルを並列に設けることなく4つの電
磁コイルを1つの駆動回路402で駆動する場合には、
内燃機関全体で72個のスイッチング素子が必要とな
る。すなわち、本実施例では、上記の如く2個の電磁コ
イルを並列に設けることで、必要なスイッチング素子の
個数を半分に削減することが可能となっている。
【0130】次に、本発明の第7実施例について説明す
る。図21は、本実施例のECU400の内部構成を示
す回路図である。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、
上記第6実施例において互いに並列接続した2個のコイ
ルを、互いに直列に接続した点においてのみ、第6実施
例の電磁バルブ用駆動装置と相違している。上記第1実
施例及び第2実施例の場合と同様に、第6実施例の如く
電磁コイルを並列に接続した場合には、各FETに流通
する電流が単一の電磁コイルを接続する場合に比べて2
倍となり、一方、本実施例の如く電磁コイルを直列に接
続した場合には、必要な電源電圧Vが単一の電磁コイル
を接続する場合に比べて2倍となる。従って、第6実施
例の如く電磁コイルを並列接続した構成とするか、本実
施例の如く電磁コイルを直列接続した構成とするかは、
電源電圧Vの低減を優先するか、各FETに流れる電流
の低減を優先するかに応じて定めればよい。
る。図21は、本実施例のECU400の内部構成を示
す回路図である。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、
上記第6実施例において互いに並列接続した2個のコイ
ルを、互いに直列に接続した点においてのみ、第6実施
例の電磁バルブ用駆動装置と相違している。上記第1実
施例及び第2実施例の場合と同様に、第6実施例の如く
電磁コイルを並列に接続した場合には、各FETに流通
する電流が単一の電磁コイルを接続する場合に比べて2
倍となり、一方、本実施例の如く電磁コイルを直列に接
続した場合には、必要な電源電圧Vが単一の電磁コイル
を接続する場合に比べて2倍となる。従って、第6実施
例の如く電磁コイルを並列接続した構成とするか、本実
施例の如く電磁コイルを直列接続した構成とするかは、
電源電圧Vの低減を優先するか、各FETに流れる電流
の低減を優先するかに応じて定めればよい。
【0131】次に、本発明の第8実施例について説明す
る。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、上記第1実施
例の電磁バルブ用駆動装置において、ECU10に代え
てECU500を用いることにより実現される。図22
は、本実施例のECU500の内部構成を示す回路図で
ある。なお、図22において、図9と同様の構成部分に
ついては同一の符号を付してその説明を省略又は簡略化
する。図22に示す如く、ECU500は、駆動回路5
02を備えている。駆動回路502は、上記第6実施例
の駆動回路402において、#5FET418に代えて
ダイオード510を用いることにより実現されている。
ダイオード510は、接地端子78側から電源端子76
側に向かう向きの電流の流通を許容するように配置され
ている。
る。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、上記第1実施
例の電磁バルブ用駆動装置において、ECU10に代え
てECU500を用いることにより実現される。図22
は、本実施例のECU500の内部構成を示す回路図で
ある。なお、図22において、図9と同様の構成部分に
ついては同一の符号を付してその説明を省略又は簡略化
する。図22に示す如く、ECU500は、駆動回路5
02を備えている。駆動回路502は、上記第6実施例
の駆動回路402において、#5FET418に代えて
ダイオード510を用いることにより実現されている。
ダイオード510は、接地端子78側から電源端子76
側に向かう向きの電流の流通を許容するように配置され
ている。
【0132】本実施例においても、基本的には、上記第
1実施例の図10〜図20に示す各状態でオン状態とさ
れたFETと同一のFETをオン状態とすることによ
り、これら各状態と同様の状態を実現することができ
る。このうち、図10,図11、図12、図13、図1
4、図16、図17、図18、及び図19に示す状態で
は#5FET418はオフ状態とされており、その内部
ダイオードと同様の機能をダイオード510が果たすこ
とで、これら各状態と同等の状態が実現される。一方、
図15及び図20に示す状態では、#5FET418は
オン状態とされているのに対して、本実施例では、#5
FET418に代えてダイオード510が設けられてい
るため、図15及び図20に示す状態と同等の状態を実
現することはできない。以下、図23及び図24を参照
して、上記第1実施例の図15,及び図20に対応する
状態について説明する。
1実施例の図10〜図20に示す各状態でオン状態とさ
れたFETと同一のFETをオン状態とすることによ
り、これら各状態と同様の状態を実現することができ
る。このうち、図10,図11、図12、図13、図1
4、図16、図17、図18、及び図19に示す状態で
は#5FET418はオフ状態とされており、その内部
ダイオードと同様の機能をダイオード510が果たすこ
とで、これら各状態と同等の状態が実現される。一方、
図15及び図20に示す状態では、#5FET418は
オン状態とされているのに対して、本実施例では、#5
FET418に代えてダイオード510が設けられてい
るため、図15及び図20に示す状態と同等の状態を実
現することはできない。以下、図23及び図24を参照
して、上記第1実施例の図15,及び図20に対応する
状態について説明する。
【0133】図23は、本実施例において上記図15に
対応する状態を示す。図23に示す状態は、#4FET
416のみをオン状態とし、他のFETをオフ状態とす
ることにより実現される。この状態では、図15に示す
状態と同様に、#4FET416から、並列接続された
アッパコイル48-3、48-4、及び#7FET422の
内部ダイオードを経由して#4FET416に戻る閉回
路が形成される。このため、アッパコイル48-3、48
-4はフライホイール状態とされる。また、図23に示す
状態では、接地端子78から、#3FET414の内部
ダイオード、並列接続されたアッパコイル48-1、48
-2、ダイオード510、及び#4FET416を経由し
て電源端子76に至る回路が形成される。このため、ア
ッパコイル48-1、48-2の逆起電力が電源電圧Vより
も大きい場合は、これらコイルに流通する電流が回生エ
ネルギーとして電源側に回収される。しかしながら、図
23に示す状態では、ダイオード510により#4FE
T416側からアッパコイル48-1、48-2側へ向かう
電流回路が遮断されているので、#3FET414をオ
ン状態としたとしても、アッパコイル48-1、48-2に
逆方向電流を供給することはできない。なお、以下、電
磁コイルに流通する電流を回生エネルギーとして回収で
きるが、逆方向の電流を供給することができない状態
を、そのコイルの回生状態と称す。
対応する状態を示す。図23に示す状態は、#4FET
416のみをオン状態とし、他のFETをオフ状態とす
ることにより実現される。この状態では、図15に示す
状態と同様に、#4FET416から、並列接続された
アッパコイル48-3、48-4、及び#7FET422の
内部ダイオードを経由して#4FET416に戻る閉回
路が形成される。このため、アッパコイル48-3、48
-4はフライホイール状態とされる。また、図23に示す
状態では、接地端子78から、#3FET414の内部
ダイオード、並列接続されたアッパコイル48-1、48
-2、ダイオード510、及び#4FET416を経由し
て電源端子76に至る回路が形成される。このため、ア
ッパコイル48-1、48-2の逆起電力が電源電圧Vより
も大きい場合は、これらコイルに流通する電流が回生エ
ネルギーとして電源側に回収される。しかしながら、図
23に示す状態では、ダイオード510により#4FE
T416側からアッパコイル48-1、48-2側へ向かう
電流回路が遮断されているので、#3FET414をオ
ン状態としたとしても、アッパコイル48-1、48-2に
逆方向電流を供給することはできない。なお、以下、電
磁コイルに流通する電流を回生エネルギーとして回収で
きるが、逆方向の電流を供給することができない状態
を、そのコイルの回生状態と称す。
【0134】図24は、本実施例において上記図20に
対応する状態を示す。図24に示す状態は、#8FET
424及び#9FET426をオン状態とし、他のFE
Tをオフ状態とすることにより実現される。この状態で
は、#8FET424から、#9FET426、#6F
ET420の内部ダイオード、ダイオード510、及び
並列接続されたアッパコイル48-3、48-4を経由して
#8FET424に戻る閉回路が形成される。このた
め、図20に示す状態と同様に、アッパコイル48-3、
48-4はフライホイール状態とされる。また、図24に
示す状態では、接地端子78から、#6FET420の
内部ダイオード、ダイオード510、並列接続されたロ
アコイル54-1、54-2、及び#1FET410の内部
ダイオードを経由して電源端子76に至る回路が形成さ
れる。このため、ロアコイル54-1、54-2の逆起電力
が電源電圧Vよりも大きい場合は、ロアコイル54-1、
54 -2に流通する電流を電源側に回生エネルギーとして
回収することができる。しかしながら、図24に示す状
態では、ダイオード510によりロアコイル54-1、5
4-2側から#6FET420側へ向かう回路が遮断され
ているので、#1FET410及び#6FET420を
オン状態にしたとしても、ロアコイル54-1、54-2に
逆方向電流を供給することはできない。すなわち、図2
4に示す状態では、ロアコイル54-1、54-2は回生状
態とされる。
対応する状態を示す。図24に示す状態は、#8FET
424及び#9FET426をオン状態とし、他のFE
Tをオフ状態とすることにより実現される。この状態で
は、#8FET424から、#9FET426、#6F
ET420の内部ダイオード、ダイオード510、及び
並列接続されたアッパコイル48-3、48-4を経由して
#8FET424に戻る閉回路が形成される。このた
め、図20に示す状態と同様に、アッパコイル48-3、
48-4はフライホイール状態とされる。また、図24に
示す状態では、接地端子78から、#6FET420の
内部ダイオード、ダイオード510、並列接続されたロ
アコイル54-1、54-2、及び#1FET410の内部
ダイオードを経由して電源端子76に至る回路が形成さ
れる。このため、ロアコイル54-1、54-2の逆起電力
が電源電圧Vよりも大きい場合は、ロアコイル54-1、
54 -2に流通する電流を電源側に回生エネルギーとして
回収することができる。しかしながら、図24に示す状
態では、ダイオード510によりロアコイル54-1、5
4-2側から#6FET420側へ向かう回路が遮断され
ているので、#1FET410及び#6FET420を
オン状態にしたとしても、ロアコイル54-1、54-2に
逆方向電流を供給することはできない。すなわち、図2
4に示す状態では、ロアコイル54-1、54-2は回生状
態とされる。
【0135】上述の如く、本実施例においては、アッパ
コイル48-1〜48-4及びロアコイル54-1〜54-4の
何れの電磁コイルにも逆方向の消磁電流IR を供給する
ことができない。しかしながら、上記図23及び図24
に示す状態において、これらの電磁コイルに逆方向の電
圧を印加し、電磁コイルに流通する電流を回生エネルギ
ーとして電源側に回収することができる。従って、図2
3及び図24に示す状態を実現することにより、各電磁
コイルに流通する電流を速やかに減少させることができ
る。
コイル48-1〜48-4及びロアコイル54-1〜54-4の
何れの電磁コイルにも逆方向の消磁電流IR を供給する
ことができない。しかしながら、上記図23及び図24
に示す状態において、これらの電磁コイルに逆方向の電
圧を印加し、電磁コイルに流通する電流を回生エネルギ
ーとして電源側に回収することができる。従って、図2
3及び図24に示す状態を実現することにより、各電磁
コイルに流通する電流を速やかに減少させることができ
る。
【0136】本実施例においても、上記第6実施例と同
様に、上記図10〜図14及び図16〜図19にそれぞ
れ対応する状態、及び、図15及び図20にそれぞれ対
応する図23及び図24に示す各状態を適宜切り替える
ことにより、#3電磁バルブ12-3及び#4電磁バルブ
12-4を閉弁状態に保持しつつ、#1電磁バルブ12 -1
及び#2電磁バルブ12-2を開閉駆動することができ
る。また、上記各状態においてオン状態とされたFET
と点対称位置にあるFETをオン状態とした状態を切り
替えることにより、#1電磁バルブ12-1及び#2電磁
バルブ12-2を閉弁状態に保持しつつ、#3電磁バルブ
12-3及び#4電磁バルブ12-4を開閉駆動することが
できる。
様に、上記図10〜図14及び図16〜図19にそれぞ
れ対応する状態、及び、図15及び図20にそれぞれ対
応する図23及び図24に示す各状態を適宜切り替える
ことにより、#3電磁バルブ12-3及び#4電磁バルブ
12-4を閉弁状態に保持しつつ、#1電磁バルブ12 -1
及び#2電磁バルブ12-2を開閉駆動することができ
る。また、上記各状態においてオン状態とされたFET
と点対称位置にあるFETをオン状態とした状態を切り
替えることにより、#1電磁バルブ12-1及び#2電磁
バルブ12-2を閉弁状態に保持しつつ、#3電磁バルブ
12-3及び#4電磁バルブ12-4を開閉駆動することが
できる。
【0137】本実施例によれば、図23及び図24に示
す状態により、それぞれ、アッパコイル48-1、48-2
及びロアコイル54-1、54-2を回生状態とすること
で、これらの電磁コイルに流通する電流を速やかにゼロ
に収束させることができる。従って、電磁コイルに逆方
向電流を供給することはできないものの、プランジャ4
4が第1電磁石46又は第2電磁石52に当接した後、
両者間に作用する電磁吸引力を速やかに消滅させること
で、各電磁バルブ12の高い応答性を実現できる。
す状態により、それぞれ、アッパコイル48-1、48-2
及びロアコイル54-1、54-2を回生状態とすること
で、これらの電磁コイルに流通する電流を速やかにゼロ
に収束させることができる。従って、電磁コイルに逆方
向電流を供給することはできないものの、プランジャ4
4が第1電磁石46又は第2電磁石52に当接した後、
両者間に作用する電磁吸引力を速やかに消滅させること
で、各電磁バルブ12の高い応答性を実現できる。
【0138】上述の如く、本実施例の駆動回路502
は、上記第1実施例の#5FET418に代えて、比較
的廉価なダイオード510を用いることにより実現され
ている。従って、本実施例においては、装置の更なる低
コスト化を図りつつ、上記性能を有する電磁バルブ用駆
動装置を実現することが可能となっている。なお、上記
第6実施例に対する上記第7実施例の如く、上記第8実
施例においても、アッパコイル48-1と48-2、ロアコ
イル54-1と54-2、アッパコイル48-3と48-4、及
びロアコイル54-3と54-4を、それぞれ互いに直列に
接続することとしてもよい。
は、上記第1実施例の#5FET418に代えて、比較
的廉価なダイオード510を用いることにより実現され
ている。従って、本実施例においては、装置の更なる低
コスト化を図りつつ、上記性能を有する電磁バルブ用駆
動装置を実現することが可能となっている。なお、上記
第6実施例に対する上記第7実施例の如く、上記第8実
施例においても、アッパコイル48-1と48-2、ロアコ
イル54-1と54-2、アッパコイル48-3と48-4、及
びロアコイル54-3と54-4を、それぞれ互いに直列に
接続することとしてもよい。
【0139】次に、本発明の第9実施例について説明す
る。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、上記第1実施
例の電磁バルブ用駆動装置において、ECU10に代え
てECU600を用いることにより実現される。図25
は、本実施例の電磁バルブ用駆動装置が適用される電磁
バルブ602の構成図である。本実施例においても、上
記第1実施例と同様に、電磁バルブ602は、内燃機関
の各気筒の2個の吸気弁90及び2個の排気弁92にそ
れぞれ対応して設けられている。なお、図25におい
て、上記図1と同様の構成部分には同一の符号を付して
その説明を省略する。
る。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、上記第1実施
例の電磁バルブ用駆動装置において、ECU10に代え
てECU600を用いることにより実現される。図25
は、本実施例の電磁バルブ用駆動装置が適用される電磁
バルブ602の構成図である。本実施例においても、上
記第1実施例と同様に、電磁バルブ602は、内燃機関
の各気筒の2個の吸気弁90及び2個の排気弁92にそ
れぞれ対応して設けられている。なお、図25におい
て、上記図1と同様の構成部分には同一の符号を付して
その説明を省略する。
【0140】図25に示す如く、電磁バルブ602にお
いて、アッパコア50は、アッパコイル48の背部に、
環状の永久磁石604を収容している。同様に、ロアコ
ア56は、ロアコイル54の背部に、環状の永久磁石6
06を収容している。永久磁石604、606は、径方
向に(例えば内径側がS極、外径側がN極となるよう
に)着磁されている。
いて、アッパコア50は、アッパコイル48の背部に、
環状の永久磁石604を収容している。同様に、ロアコ
ア56は、ロアコイル54の背部に、環状の永久磁石6
06を収容している。永久磁石604、606は、径方
向に(例えば内径側がS極、外径側がN極となるよう
に)着磁されている。
【0141】かかる電磁バルブ602の構成によれば、
アーマチャ44がアッパコア50に当接した状態では、
永久磁石604が発する磁束がアッパコア50とアーマ
チャ44との間を循環することで、アッパコア50とア
ーマチャ44との間に磁気吸引力が作用する。このた
め、アッパコイル48に通電することなく弁体16を全
閉状態に保持することができる。同様に、永久磁石60
6が発する磁束により、ロアコイル54に通電すること
なく弁体16を全開状態に保持することができる。
アーマチャ44がアッパコア50に当接した状態では、
永久磁石604が発する磁束がアッパコア50とアーマ
チャ44との間を循環することで、アッパコア50とア
ーマチャ44との間に磁気吸引力が作用する。このた
め、アッパコイル48に通電することなく弁体16を全
閉状態に保持することができる。同様に、永久磁石60
6が発する磁束により、ロアコイル54に通電すること
なく弁体16を全開状態に保持することができる。
【0142】ところで、一般に、内燃機関の低負荷・低
回転運転時には、省電力化や作動音低減等の観点から、
各気筒の2個の吸気弁及び排気弁のうち、それぞれ、一
方の吸気弁及び排気弁を全閉状態に保持し、他方の吸気
弁及び排気弁のみを開閉する制御(以下、片弁駆動と称
す)が行われる。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、
上記の如くアッパコイル48に通電することなく弁体1
6を全閉状態に保持し得る電磁バルブ602において、
片弁駆動を可能とするものである。
回転運転時には、省電力化や作動音低減等の観点から、
各気筒の2個の吸気弁及び排気弁のうち、それぞれ、一
方の吸気弁及び排気弁を全閉状態に保持し、他方の吸気
弁及び排気弁のみを開閉する制御(以下、片弁駆動と称
す)が行われる。本実施例の電磁バルブ用駆動装置は、
上記の如くアッパコイル48に通電することなく弁体1
6を全閉状態に保持し得る電磁バルブ602において、
片弁駆動を可能とするものである。
【0143】図26は、本実施例のECU600の内部
構成を示す回路図である。なお、図26において、上記
第1実施例の図4と同様の構成部分には同一の符号を付
してその説明を省略する。図26に示す如く、ECU6
00は、駆動回路610を備えている。駆動回路610
は、上記第1実施例の駆動回路74において、2個の電
磁コイル100のうち一方の電磁コイル100と直列に
リレー612を設けた構成を有している。リレー612
は、CPU60から供給される信号に応じて導通/遮断
状態が切り換わる開閉リレーである。以下、リレー61
2が直列に設けられた方の電磁コイル100を#1電磁
コイル100-1と称し、他方の電磁コイル100を#2
電磁コイル100-2と称する。
構成を示す回路図である。なお、図26において、上記
第1実施例の図4と同様の構成部分には同一の符号を付
してその説明を省略する。図26に示す如く、ECU6
00は、駆動回路610を備えている。駆動回路610
は、上記第1実施例の駆動回路74において、2個の電
磁コイル100のうち一方の電磁コイル100と直列に
リレー612を設けた構成を有している。リレー612
は、CPU60から供給される信号に応じて導通/遮断
状態が切り換わる開閉リレーである。以下、リレー61
2が直列に設けられた方の電磁コイル100を#1電磁
コイル100-1と称し、他方の電磁コイル100を#2
電磁コイル100-2と称する。
【0144】上記したECU600の構成によれば、リ
レー612が遮断状態とされると#1電磁コイル100
-1への通電が禁止される。従って、例えば、#1電磁コ
イル100-1がアッパコイル48に相当する場合には、
#1電磁コイル100-1に対応する電磁バルブ602が
全閉状態となった時点でリレー612を遮断状態とする
ことにより、その電磁バルブ602を全閉状態に保持す
ることができる。また、#1電磁コイル100-1がロア
コイル54に相当する場合には、#1電磁コイル100
-1に対応する電磁バルブ602が全閉状態となった時点
でリレー612を遮断状態とすることにより、この電磁
バルブ602のロアコイル54に対して電流が不必要に
供給されるのを防止することができる。そして、#2電
磁コイル100-2については、上記第1実施例で述べた
手法により図3(A)又は(B)に示す波形の励磁電流
を供給することで、#2電磁コイル100-2に対応する
電磁バルブ602を開閉駆動することができる。
レー612が遮断状態とされると#1電磁コイル100
-1への通電が禁止される。従って、例えば、#1電磁コ
イル100-1がアッパコイル48に相当する場合には、
#1電磁コイル100-1に対応する電磁バルブ602が
全閉状態となった時点でリレー612を遮断状態とする
ことにより、その電磁バルブ602を全閉状態に保持す
ることができる。また、#1電磁コイル100-1がロア
コイル54に相当する場合には、#1電磁コイル100
-1に対応する電磁バルブ602が全閉状態となった時点
でリレー612を遮断状態とすることにより、この電磁
バルブ602のロアコイル54に対して電流が不必要に
供給されるのを防止することができる。そして、#2電
磁コイル100-2については、上記第1実施例で述べた
手法により図3(A)又は(B)に示す波形の励磁電流
を供給することで、#2電磁コイル100-2に対応する
電磁バルブ602を開閉駆動することができる。
【0145】このように、本実施例では、リレー612
を遮断状態とすることにより、2個の電磁バルブ602
のうち一方を全閉状態に保持しつつ、他方の電磁バルブ
602を開閉駆動すること、すなわち、上記の片弁駆動
を実現することができる。本実施例において、上記第1
実施例の場合と同様に、内燃機関全体で16個の駆動回
路610が設けられる。従って、本実施例では、内燃機
関全体に必要なスイッチング素子(FET)の個数を上
記第1実施例と同様に64個に削減しつつ、16個のリ
レー612を設けることにより上記の片弁駆動を実現す
ることが可能とされている。
を遮断状態とすることにより、2個の電磁バルブ602
のうち一方を全閉状態に保持しつつ、他方の電磁バルブ
602を開閉駆動すること、すなわち、上記の片弁駆動
を実現することができる。本実施例において、上記第1
実施例の場合と同様に、内燃機関全体で16個の駆動回
路610が設けられる。従って、本実施例では、内燃機
関全体に必要なスイッチング素子(FET)の個数を上
記第1実施例と同様に64個に削減しつつ、16個のリ
レー612を設けることにより上記の片弁駆動を実現す
ることが可能とされている。
【0146】次に、本発明の第10実施例について説明
する。本実施例及び以下に述べる各実施例の電磁バルブ
用駆動装置も、上記第9実施例と同様に、電磁バルブ6
02に適用されて片弁駆動を可能とするものである。図
27は、本実施例の電磁バルブ用駆動装置が備えるEC
U700の内部構成を示す回路図である。なお、図27
において、上記第3実施例の図6と同様の構成部分には
同一の符号を付してその説明を省略する。図27に示す
如く、ECU700は、駆動回路710を備えている。
駆動回路710は、図6に示す駆動回路174におい
て、上記第9実施例の図26に示す駆動回路610の如
く、#1電磁コイル100-1と直列にリレー612を設
けた構成を有している。
する。本実施例及び以下に述べる各実施例の電磁バルブ
用駆動装置も、上記第9実施例と同様に、電磁バルブ6
02に適用されて片弁駆動を可能とするものである。図
27は、本実施例の電磁バルブ用駆動装置が備えるEC
U700の内部構成を示す回路図である。なお、図27
において、上記第3実施例の図6と同様の構成部分には
同一の符号を付してその説明を省略する。図27に示す
如く、ECU700は、駆動回路710を備えている。
駆動回路710は、図6に示す駆動回路174におい
て、上記第9実施例の図26に示す駆動回路610の如
く、#1電磁コイル100-1と直列にリレー612を設
けた構成を有している。
【0147】上記したECU700の構成によれば、上
記第9実施例のECU600と同様に、リレー612が
遮断状態とされると#1電磁コイル100-1への通電が
禁止される。従って、本実施例によれば、#1電磁コイ
ル100-1に対応する電磁バルブ602を全閉状態に保
持しつつ、上記第3実施例で述べた手法により #2電
磁コイル100-2に対応する電磁バルブ602を開閉駆
動することができる。
記第9実施例のECU600と同様に、リレー612が
遮断状態とされると#1電磁コイル100-1への通電が
禁止される。従って、本実施例によれば、#1電磁コイ
ル100-1に対応する電磁バルブ602を全閉状態に保
持しつつ、上記第3実施例で述べた手法により #2電
磁コイル100-2に対応する電磁バルブ602を開閉駆
動することができる。
【0148】このように、本実施例においても、リレー
612を遮断状態とすることにより、2個の電磁バルブ
602のうち一方を全閉状態に保持しつつ、他方の電磁
バルブ602を開閉駆動することができる。従って、本
実施例によれば、内燃機関全体に必要とされるスイッチ
ング素子(FET)の個数を上記第3実施例と同様に3
2個に削減しつつ、16個のリレー612を設けること
により上記の片弁駆動を実現することが可能となってい
る。
612を遮断状態とすることにより、2個の電磁バルブ
602のうち一方を全閉状態に保持しつつ、他方の電磁
バルブ602を開閉駆動することができる。従って、本
実施例によれば、内燃機関全体に必要とされるスイッチ
ング素子(FET)の個数を上記第3実施例と同様に3
2個に削減しつつ、16個のリレー612を設けること
により上記の片弁駆動を実現することが可能となってい
る。
【0149】次に、本発明の第11実施例について説明
する。図28は、本実施例の電磁バルブ用駆動装置が備
えるECU800の内部構成を示す回路図である。な
お、図28において、上記第4実施例の図7と同様の構
成部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図
28に示す如く、ECU800は、駆動回路810を備
えている。駆動回路810は、図7に示す駆動回路27
4において、上記第9実施例の駆動回路610の如く、
#1電磁コイル100-1と直列にリレー612を設けた
構成を有している。
する。図28は、本実施例の電磁バルブ用駆動装置が備
えるECU800の内部構成を示す回路図である。な
お、図28において、上記第4実施例の図7と同様の構
成部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図
28に示す如く、ECU800は、駆動回路810を備
えている。駆動回路810は、図7に示す駆動回路27
4において、上記第9実施例の駆動回路610の如く、
#1電磁コイル100-1と直列にリレー612を設けた
構成を有している。
【0150】上記したECU800の構成によれば、上
記第9実施例のECU600と同様に、リレー612が
遮断状態とされると#1電磁コイル100-1への通電が
禁止される。従って、本実施例によれば、#1電磁コイ
ル100-1に対応する電磁バルブ602を全閉状態に保
持しつつ、上記第4実施例で述べた手法により、#2電
磁コイル100-2に対応する電磁バルブ602を開閉駆
動することができる。
記第9実施例のECU600と同様に、リレー612が
遮断状態とされると#1電磁コイル100-1への通電が
禁止される。従って、本実施例によれば、#1電磁コイ
ル100-1に対応する電磁バルブ602を全閉状態に保
持しつつ、上記第4実施例で述べた手法により、#2電
磁コイル100-2に対応する電磁バルブ602を開閉駆
動することができる。
【0151】このように、本実施例においても、リレー
612を遮断状態とすることにより、2個の電磁バルブ
602のうち一方を全閉状態に保持しつつ、他方の電磁
バルブ602を開閉駆動することができる。従って、本
実施例によれば、内燃機関全体に必要とされるスイッチ
ング素子及びダイオードの個数を上記第4実施例の場合
と同様にそれぞれ32個に削減しつつ、16個のリレー
612を設けることにより上記の片弁駆動を実現するこ
とが可能となっている。
612を遮断状態とすることにより、2個の電磁バルブ
602のうち一方を全閉状態に保持しつつ、他方の電磁
バルブ602を開閉駆動することができる。従って、本
実施例によれば、内燃機関全体に必要とされるスイッチ
ング素子及びダイオードの個数を上記第4実施例の場合
と同様にそれぞれ32個に削減しつつ、16個のリレー
612を設けることにより上記の片弁駆動を実現するこ
とが可能となっている。
【0152】次に、本発明の第12実施例について説明
する。図29は、本実施例の電磁バルブ用駆動装置が備
えるECU900の内部構成を示す回路図である。な
お、図29において、上記第5実施例の図8と同様の構
成部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図
29に示す如く、ECU900は、駆動回路910を備
えている。駆動回路910は、図8に示す駆動回路37
4において、上記第9実施例の駆動回路610の如く、
#1電磁コイル100-1と直列にリレー612を設けた
構成を有している。
する。図29は、本実施例の電磁バルブ用駆動装置が備
えるECU900の内部構成を示す回路図である。な
お、図29において、上記第5実施例の図8と同様の構
成部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図
29に示す如く、ECU900は、駆動回路910を備
えている。駆動回路910は、図8に示す駆動回路37
4において、上記第9実施例の駆動回路610の如く、
#1電磁コイル100-1と直列にリレー612を設けた
構成を有している。
【0153】上記したECU900の構成によれば、上
記第9実施例のECU600と同様に、リレー612が
遮断状態とされると#1電磁コイル100-1への通電が
禁止される。従って、本実施例によれば、#1電磁コイ
ル100-1に対応する電磁バルブ602を全閉状態に保
持しつつ、上記第5実施例で述べた手法により #2電
磁コイル100-2に対応する電磁バルブ602を開閉駆
動することができる。
記第9実施例のECU600と同様に、リレー612が
遮断状態とされると#1電磁コイル100-1への通電が
禁止される。従って、本実施例によれば、#1電磁コイ
ル100-1に対応する電磁バルブ602を全閉状態に保
持しつつ、上記第5実施例で述べた手法により #2電
磁コイル100-2に対応する電磁バルブ602を開閉駆
動することができる。
【0154】このように、本実施例においても、リレー
612を遮断状態とすることにより、2個の電磁バルブ
602のうち一方を全閉状態に保持しつつ、他方の電磁
バルブ602を開閉駆動することができる。従って、本
実施例によれば、内燃機関全体に必要とされるスイッチ
ング素子及びダイオードの個数を上記第5実施例の場合
と同様にそれぞれ16個に削減しつつ、16個のリレー
612を設けることにより上記の片弁駆動を実現するこ
とが可能となっている。
612を遮断状態とすることにより、2個の電磁バルブ
602のうち一方を全閉状態に保持しつつ、他方の電磁
バルブ602を開閉駆動することができる。従って、本
実施例によれば、内燃機関全体に必要とされるスイッチ
ング素子及びダイオードの個数を上記第5実施例の場合
と同様にそれぞれ16個に削減しつつ、16個のリレー
612を設けることにより上記の片弁駆動を実現するこ
とが可能となっている。
【0155】なお、上記第12実施例において、上記第
5実施例の場合と同様に、#1FET80とダイオード
382の位置を入れ替えることとしてもよい次に、本発
明の第13実施例について説明する。図30は、本実施
例のECU1000の内部構成を示す回路図である。な
お、図30において、上記第6実施例の図9と同様の構
成部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図
30に示す如く、ECU1000は、駆動回路1010
を備えている。上記第6実施例の場合と同様に、駆動回
路1010は、#1気筒の2個の吸気弁90及び#4
気筒の2個の吸気弁90、#2気筒の2個の吸気弁9
0及び#3気筒の2個の吸気弁90、#1気筒の2個
の排気弁92及び#4気筒の2個の排気弁92、及び、
#2気筒の2個の排気弁92及び#3気筒の2個の排
気弁92、のバルブ群〜にそれぞれ対応して設けら
れている。
5実施例の場合と同様に、#1FET80とダイオード
382の位置を入れ替えることとしてもよい次に、本発
明の第13実施例について説明する。図30は、本実施
例のECU1000の内部構成を示す回路図である。な
お、図30において、上記第6実施例の図9と同様の構
成部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図
30に示す如く、ECU1000は、駆動回路1010
を備えている。上記第6実施例の場合と同様に、駆動回
路1010は、#1気筒の2個の吸気弁90及び#4
気筒の2個の吸気弁90、#2気筒の2個の吸気弁9
0及び#3気筒の2個の吸気弁90、#1気筒の2個
の排気弁92及び#4気筒の2個の排気弁92、及び、
#2気筒の2個の排気弁92及び#3気筒の2個の排
気弁92、のバルブ群〜にそれぞれ対応して設けら
れている。
【0156】駆動回路1010は、上記第6実施例の図
9に示す駆動回路402において、アッパコイル4
8-2、アッパコイル48-4、ロアコイル54-2、及びロ
アコイル54-4)と直列にそれぞれリレー1020、1
022、1024、及び1026を設けた構成を有して
いる。すなわち、内燃機関の同一気筒内の吸気弁90又
は排気弁92を構成する2個の電磁バルブ602のうち
一方の電磁バルブ602が備えるアッパコイル48及び
ロアコイル54に対して、リレー1020〜1026が
直列に設けられる。リレー1020〜1026は上記し
たリレー612と同様に、CPU60から供給される信
号に応じて導通/遮断状態が切り換わる開閉リレーであ
る。
9に示す駆動回路402において、アッパコイル4
8-2、アッパコイル48-4、ロアコイル54-2、及びロ
アコイル54-4)と直列にそれぞれリレー1020、1
022、1024、及び1026を設けた構成を有して
いる。すなわち、内燃機関の同一気筒内の吸気弁90又
は排気弁92を構成する2個の電磁バルブ602のうち
一方の電磁バルブ602が備えるアッパコイル48及び
ロアコイル54に対して、リレー1020〜1026が
直列に設けられる。リレー1020〜1026は上記し
たリレー612と同様に、CPU60から供給される信
号に応じて導通/遮断状態が切り換わる開閉リレーであ
る。
【0157】上記したECU1000の構成によれば、
リレー1020〜1026が遮断状態とされると、それ
ぞれ、アッパコイル48-2、アッパコイル48-4、ロア
コイル54-2、及びロアコイル54-4への通電が禁止さ
れる。従って、アッパコイル48-2及びロアコイル54
-2に対応する電磁バルブ602、及び、アッパコイル4
8-4及びロアコイル54-4に対応する電磁バルブ602
が全閉状態となった時点で、それぞれ、リレー102
0,1024、及びリレー1022、1026を遮断状
態とすることにより、それらの電磁バルブ602を全閉
状態に保持することができる。また、上記第6実施例で
述べた手法により、アッパコイル48-1、アッパコイル
48-3、ロアコイル54-1、及びロアコイル54-3に対
して図3(A)又は(B)に示す波形の励磁電流を供給
することで、他方の電磁バルブ602を開閉駆動するこ
とができる。
リレー1020〜1026が遮断状態とされると、それ
ぞれ、アッパコイル48-2、アッパコイル48-4、ロア
コイル54-2、及びロアコイル54-4への通電が禁止さ
れる。従って、アッパコイル48-2及びロアコイル54
-2に対応する電磁バルブ602、及び、アッパコイル4
8-4及びロアコイル54-4に対応する電磁バルブ602
が全閉状態となった時点で、それぞれ、リレー102
0,1024、及びリレー1022、1026を遮断状
態とすることにより、それらの電磁バルブ602を全閉
状態に保持することができる。また、上記第6実施例で
述べた手法により、アッパコイル48-1、アッパコイル
48-3、ロアコイル54-1、及びロアコイル54-3に対
して図3(A)又は(B)に示す波形の励磁電流を供給
することで、他方の電磁バルブ602を開閉駆動するこ
とができる。
【0158】このように、本実施例では、リレー102
0〜1026を遮断状態とすることにより、同一気筒内
の2個の吸気弁90又は排気弁92を駆動する2個の電
磁バルブ602のうち一方を全閉状態に保持しつつ、他
方の電磁バルブ602を開閉駆動することができる。本
実施例では、上記第6実施例の場合と同様に、内燃機関
全体で4個の駆動回路1010が設けられる。従って、
本実施例によれば、内燃機関全体に必要なスイッチング
素子(FET)の個数を上記第6実施例と同様に36個
に削減しつつ、16個のリレーを設けることにより上記
の片弁駆動を実現することができる。
0〜1026を遮断状態とすることにより、同一気筒内
の2個の吸気弁90又は排気弁92を駆動する2個の電
磁バルブ602のうち一方を全閉状態に保持しつつ、他
方の電磁バルブ602を開閉駆動することができる。本
実施例では、上記第6実施例の場合と同様に、内燃機関
全体で4個の駆動回路1010が設けられる。従って、
本実施例によれば、内燃機関全体に必要なスイッチング
素子(FET)の個数を上記第6実施例と同様に36個
に削減しつつ、16個のリレーを設けることにより上記
の片弁駆動を実現することができる。
【0159】次に、本発明の第14実施例について説明
する。図31は、本実施例の電磁バルブ用駆動装置が備
えるECU1100の内部構成を示す回路図である。な
お、図31において、上記第8実施例の図22と同様の
構成部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
図31に示す如く、ECU1100は、駆動回路111
0を備えている。駆動回路1110は、上記第8実施例
の駆動回路502において、上記第13実施例の駆動回
路1010の如く、アッパコイル48-2、アッパコイル
48-4、ロアコイル54-2、及びロアコイル54-4に対
してそれぞれ直列にリレー1020、1022、102
4、及び1026を設けた構成を有している。
する。図31は、本実施例の電磁バルブ用駆動装置が備
えるECU1100の内部構成を示す回路図である。な
お、図31において、上記第8実施例の図22と同様の
構成部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
図31に示す如く、ECU1100は、駆動回路111
0を備えている。駆動回路1110は、上記第8実施例
の駆動回路502において、上記第13実施例の駆動回
路1010の如く、アッパコイル48-2、アッパコイル
48-4、ロアコイル54-2、及びロアコイル54-4に対
してそれぞれ直列にリレー1020、1022、102
4、及び1026を設けた構成を有している。
【0160】上記したECU1100の構成によれば、
第13実施例のECU1100と同様に、リレー102
0〜1026が遮断状態とされると、それぞれ、アッパ
コイル48-2、アッパコイル48-4、ロアコイル5
4-2、及びロアコイル54-4への通電が禁止される。従
って、本実施例によれば、アッパコイル48-2及びロア
コイル54-2に対応する電磁バルブ602、及び、アッ
パコイル48-4及びロアコイル54-4に対応する電磁バ
ルブ602を全閉状態に保持しつつ、他の電磁バルブ6
02については上記第8実施例で述べた手法により開閉
駆動を行うことができる。
第13実施例のECU1100と同様に、リレー102
0〜1026が遮断状態とされると、それぞれ、アッパ
コイル48-2、アッパコイル48-4、ロアコイル5
4-2、及びロアコイル54-4への通電が禁止される。従
って、本実施例によれば、アッパコイル48-2及びロア
コイル54-2に対応する電磁バルブ602、及び、アッ
パコイル48-4及びロアコイル54-4に対応する電磁バ
ルブ602を全閉状態に保持しつつ、他の電磁バルブ6
02については上記第8実施例で述べた手法により開閉
駆動を行うことができる。
【0161】このように、本実施例においても、リレー
1020〜1026を遮断状態とすることにより、同一
気筒内の吸気弁90又は排気弁92に対応する2個の電
磁バルブ602のうち一方を全閉状態に保持しつつ、他
方の電磁バルブ602を開閉駆動することができる。従
って、本実施例によれば、内燃機関全体に必要とされる
スイッチング素子及びダイオードの個数を、上記第8実
施例の場合と同様に、それぞれ32個及び4個に削減し
つつ、16個のリレーを設けることにより上記の片弁駆
動を実現することが可能となっている。
1020〜1026を遮断状態とすることにより、同一
気筒内の吸気弁90又は排気弁92に対応する2個の電
磁バルブ602のうち一方を全閉状態に保持しつつ、他
方の電磁バルブ602を開閉駆動することができる。従
って、本実施例によれば、内燃機関全体に必要とされる
スイッチング素子及びダイオードの個数を、上記第8実
施例の場合と同様に、それぞれ32個及び4個に削減し
つつ、16個のリレーを設けることにより上記の片弁駆
動を実現することが可能となっている。
【0162】なお、上記各実施例においては、内燃機関
が各気筒に2個の吸気弁及び2個の排気弁を備える場合
について説明したが、これに限らず、内燃機関が各気筒
に3個以上の吸気弁又は排気弁を備える場合にも、同一
気筒内の吸気弁又は排気弁を構成する電磁バルブのアッ
パコイル及びロアコイルをそれぞれ並列又は直列に接続
して同一の駆動回路で駆動することにより、上記各実施
例と同様に、スイッチング素子の個数を削減して電磁バ
ルブ用駆動装置の低コスト化及び小型化を実現すること
ができる。この場合、第9〜第14実施例の如くリレー
を設ける構成では、休止させたい1又は2以上の弁に対
応するアッパコイル及びロアコイルと直列にそれぞれリ
レーを接続することとすればよい。
が各気筒に2個の吸気弁及び2個の排気弁を備える場合
について説明したが、これに限らず、内燃機関が各気筒
に3個以上の吸気弁又は排気弁を備える場合にも、同一
気筒内の吸気弁又は排気弁を構成する電磁バルブのアッ
パコイル及びロアコイルをそれぞれ並列又は直列に接続
して同一の駆動回路で駆動することにより、上記各実施
例と同様に、スイッチング素子の個数を削減して電磁バ
ルブ用駆動装置の低コスト化及び小型化を実現すること
ができる。この場合、第9〜第14実施例の如くリレー
を設ける構成では、休止させたい1又は2以上の弁に対
応するアッパコイル及びロアコイルと直列にそれぞれリ
レーを接続することとすればよい。
【0163】また、上記第6、第7、第8、第13、及
び第14実施例では、開弁期間の重複しない排気弁どう
し及び吸気弁どうしからなる上記〜のバルブ群ごと
に駆動回路を設けることとしたが、これに限らず、開弁
期間の重複しない一の気筒の吸気弁と他の気筒の排気弁
とからなるバルブ群ごとに駆動回路を設けることとして
もよい。
び第14実施例では、開弁期間の重複しない排気弁どう
し及び吸気弁どうしからなる上記〜のバルブ群ごと
に駆動回路を設けることとしたが、これに限らず、開弁
期間の重複しない一の気筒の吸気弁と他の気筒の排気弁
とからなるバルブ群ごとに駆動回路を設けることとして
もよい。
【0164】なお、上記各実施例においては、#1FE
T80〜#4FET86、及び#1FET410〜#9
FET426が請求項に記載したスイッチング素子に、
電源端子76が請求項に記載した第1の電源端子に、接
地端子78が請求項に記載した第2の電源端子に、リレ
ー612、1020〜1026がコイル遮断用スイッチ
ング手段に、それぞれ相当している。
T80〜#4FET86、及び#1FET410〜#9
FET426が請求項に記載したスイッチング素子に、
電源端子76が請求項に記載した第1の電源端子に、接
地端子78が請求項に記載した第2の電源端子に、リレ
ー612、1020〜1026がコイル遮断用スイッチ
ング手段に、それぞれ相当している。
【0165】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、電磁コイ
ルを電磁コイル群ごとに共通のスイッチング素子で駆動
することができるので、スイッチング素子の個数を削減
することができる。また、請求項2記載の発明によれ
ば、電磁コイル群ごとに4つのスイッチング素子を用い
て、電磁コイルに正逆両方向の励磁電流を供給すること
ができる。
ルを電磁コイル群ごとに共通のスイッチング素子で駆動
することができるので、スイッチング素子の個数を削減
することができる。また、請求項2記載の発明によれ
ば、電磁コイル群ごとに4つのスイッチング素子を用い
て、電磁コイルに正逆両方向の励磁電流を供給すること
ができる。
【0166】また、請求項3記載の発明によれば、電磁
コイルにフライホイール電流が流通する状態を実現する
ことができるので、電磁バルブの消費電力を低減するこ
とができる。また、請求項4記載の発明によれば、電磁
コイル群ごとに2個のスイッチング素子及び2個のコン
デンサを用いて、電磁コイルに正逆両方向の励磁電流を
供給することができる。
コイルにフライホイール電流が流通する状態を実現する
ことができるので、電磁バルブの消費電力を低減するこ
とができる。また、請求項4記載の発明によれば、電磁
コイル群ごとに2個のスイッチング素子及び2個のコン
デンサを用いて、電磁コイルに正逆両方向の励磁電流を
供給することができる。
【0167】また、請求項5記載の発明によれば、電磁
コイル群ごとに2個のスイッチング素子及び2個のダイ
オードを用いて、電磁コイルに正方向の励磁電流を供給
することができると共にフライホイール電流を流通させ
ることができ、更に、回生状態において、電磁コイルに
流通する励磁電流を速やかに消滅させることができる。
コイル群ごとに2個のスイッチング素子及び2個のダイ
オードを用いて、電磁コイルに正方向の励磁電流を供給
することができると共にフライホイール電流を流通させ
ることができ、更に、回生状態において、電磁コイルに
流通する励磁電流を速やかに消滅させることができる。
【0168】また、請求項6記載の発明によれば、電磁
コイル群に1個のスイッチング素子、1個のダイオー
ド、及び2個のコンデンサを用いて、電磁コイルに正方
向の励磁電流を供給することができると共に、回生状態
において、電磁コイルに流通する励磁電流を速やかに消
滅させることができる。また、請求項7記載の発明によ
れば、開弁期間が重複しない弁からなる弁群ごとに駆動
回路を設け、各駆動回路により同一気筒の排気弁又は吸
気弁を同じ方向に駆動する電磁コイル群ごとに共通のス
イッチングで制御するので、スイッチング素子の個数を
削減することができる。
コイル群に1個のスイッチング素子、1個のダイオー
ド、及び2個のコンデンサを用いて、電磁コイルに正方
向の励磁電流を供給することができると共に、回生状態
において、電磁コイルに流通する励磁電流を速やかに消
滅させることができる。また、請求項7記載の発明によ
れば、開弁期間が重複しない弁からなる弁群ごとに駆動
回路を設け、各駆動回路により同一気筒の排気弁又は吸
気弁を同じ方向に駆動する電磁コイル群ごとに共通のス
イッチングで制御するので、スイッチング素子の個数を
削減することができる。
【0169】また、請求項8記載の発明によれば、9個
のスイッチング素子を用いて、各弁群に属する弁を駆動
する第1及び第2の電磁コイルに正逆両方向の励磁電流
を供給することができる。また、請求項9記載の発明に
よれば、8個のスイッチング素子と1個のダイオードを
用いて、各弁群に属する弁を駆動する第1及び第2の電
磁コイルに、正方向の励磁電流を供給できると共に、各
電磁コイルの逆起電力に伴う電流を回生することができ
る。
のスイッチング素子を用いて、各弁群に属する弁を駆動
する第1及び第2の電磁コイルに正逆両方向の励磁電流
を供給することができる。また、請求項9記載の発明に
よれば、8個のスイッチング素子と1個のダイオードを
用いて、各弁群に属する弁を駆動する第1及び第2の電
磁コイルに、正方向の励磁電流を供給できると共に、各
電磁コイルの逆起電力に伴う電流を回生することができ
る。
【0170】また、請求項10記載の発明によれば、電
磁コイルにフライホイール電流が流通する状態を実現す
ることができるので、電磁バルブの消費電力を低減する
ことができる。また、請求項11記載の発明によれば、
各気筒の一部の吸気弁及び排気弁を休止させることがで
きる。
磁コイルにフライホイール電流が流通する状態を実現す
ることができるので、電磁バルブの消費電力を低減する
ことができる。また、請求項11記載の発明によれば、
各気筒の一部の吸気弁及び排気弁を休止させることがで
きる。
【0171】更に、請求項12記載の発明によれば、休
止させた吸気弁及び排気弁を確実に全閉状態に保持する
ことができる。
止させた吸気弁及び排気弁を確実に全閉状態に保持する
ことができる。
【図1】本発明の一実施例である電磁バルブ用駆動装置
により駆動される電磁バルブの構成図である。
により駆動される電磁バルブの構成図である。
【図2】本実施例の電磁バルブ用駆動装置により駆動さ
れる内燃機関の吸気弁及び排気弁の配置を示す図であ
る。
れる内燃機関の吸気弁及び排気弁の配置を示す図であ
る。
【図3】(A)は、電磁バルブのアッパコイルに供給さ
れる励磁電流の波形を示す図である。(B)は、電磁バ
ルブのロアコイルに供給される励磁電流の波形を示す図
である。(C)は、排気弁又は吸気弁の開閉状態の変化
を示す図である。
れる励磁電流の波形を示す図である。(B)は、電磁バ
ルブのロアコイルに供給される励磁電流の波形を示す図
である。(C)は、排気弁又は吸気弁の開閉状態の変化
を示す図である。
【図4】本実施例の電磁バルブ用駆動装置が備えるEC
Uの内部構成を示す回路図である。
Uの内部構成を示す回路図である。
【図5】本発明の第2実施例である電磁バルブ用駆動装
置が備えるECUの内部構成を示す回路図である。
置が備えるECUの内部構成を示す回路図である。
【図6】本発明の第3実施例である電磁バルブ用駆動装
置が備えるECUの内部構成を示す回路図である。
置が備えるECUの内部構成を示す回路図である。
【図7】本発明の第4実施例である電磁バルブ用駆動装
置が備えるECUの内部構成を示す回路図である。
置が備えるECUの内部構成を示す回路図である。
【図8】本発明の第5実施例である電磁バルブ用駆動装
置が備えるECUの内部構成を示す回路図である。
置が備えるECUの内部構成を示す回路図である。
【図9】本発明の第6実施例である電磁バルブ用駆動装
置が備えるECUの内部構成図である。
置が備えるECUの内部構成図である。
【図10】アッパコイル48-1、48-2及びアッパコイ
ル48-3、48-4が電源供給状態とされた駆動回路の動
作状態を示す図である。
ル48-3、48-4が電源供給状態とされた駆動回路の動
作状態を示す図である。
【図11】アッパコイル48-1、48-2及びアッパコイ
ル48-3、48-4がフライホイール状態とされた駆動回
路の動作状態を示す図である。
ル48-3、48-4がフライホイール状態とされた駆動回
路の動作状態を示す図である。
【図12】アッパコイル48-1、48-2及びアッパコイ
ル48-3,48-4が共にフライホイール状態とされた駆
動回路の動作状態を示す図である。
ル48-3,48-4が共にフライホイール状態とされた駆
動回路の動作状態を示す図である。
【図13】アッパコイル48-1、48-2が電源供給状態
とされ、アッパコイル48-3、48-4がフライホイール
状態とされた駆動回路の動作状態を示す図である。
とされ、アッパコイル48-3、48-4がフライホイール
状態とされた駆動回路の動作状態を示す図である。
【図14】アッパコイル48-1、48-2がフライホイー
ル状態とされ、アッパコイル48 -3、48-4が電源供給
状態とされた駆動回路の動作状態を示す図である。
ル状態とされ、アッパコイル48 -3、48-4が電源供給
状態とされた駆動回路の動作状態を示す図である。
【図15】アッパコイル48-1、48-2が回生・逆電流
状態とされ、アッパコイル48-3、48-4がフライホイ
ール状態とされた駆動回路の動作状態を示す図である。
状態とされ、アッパコイル48-3、48-4がフライホイ
ール状態とされた駆動回路の動作状態を示す図である。
【図16】ロアコイル54-1、54-2及びアッパコイル
48-3、48-4が電源供給状態とされた駆動回路の動作
状態を示す図である。
48-3、48-4が電源供給状態とされた駆動回路の動作
状態を示す図である。
【図17】ロアコイル54-1、54-2が電源供給状態と
され、アッパコイル48-3、48 -4がフライホイール状
態とされた駆動回路の動作状態を示す図である。
され、アッパコイル48-3、48 -4がフライホイール状
態とされた駆動回路の動作状態を示す図である。
【図18】ロアコイル54-1、54-2がフライホイール
状態とされ、アッパコイル48-3、48-4が電源供給状
態とされた駆動回路の動作状態を示す図である。
状態とされ、アッパコイル48-3、48-4が電源供給状
態とされた駆動回路の動作状態を示す図である。
【図19】ロアコイル54-1、54-2及びアッパコイル
48-3、48-4がフライホイール状態とされた駆動回路
の動作状態を示す図である。
48-3、48-4がフライホイール状態とされた駆動回路
の動作状態を示す図である。
【図20】ロアコイル54-1、54-2が回生・逆電流状
態とされ、アッパコイル48-3、48-4がフライホイー
ル状態とされた駆動回路の動作状態を示す図である。
態とされ、アッパコイル48-3、48-4がフライホイー
ル状態とされた駆動回路の動作状態を示す図である。
【図21】本発明の第7実施例の電磁バルブ用駆動装置
が備えるECUの内部構成図である。
が備えるECUの内部構成図である。
【図22】本発明の第8実施例の電磁バルブ用駆動装置
が備えるECUの内部構成図である。
が備えるECUの内部構成図である。
【図23】アッパコイル48-1、48-2が回生状態とさ
れ、アッパコイル48-3、48-4がフライホイール状態
とされた駆動回路の動作状態を示す図である。
れ、アッパコイル48-3、48-4がフライホイール状態
とされた駆動回路の動作状態を示す図である。
【図24】ロアコイル54-1、54-2が回生状態とさ
れ、アッパコイル48-3、48-4がフライホイール状態
とされた駆動回路の動作状態を示す図である。
れ、アッパコイル48-3、48-4がフライホイール状態
とされた駆動回路の動作状態を示す図である。
【図25】本発明の第9〜第14実施例の電磁バルブ用
駆動装置が適用される電磁バルブの構成図である。
駆動装置が適用される電磁バルブの構成図である。
【図26】本発明の第9実施例の電磁バルブ用駆動装置
が備えるECUの内部構成図である。
が備えるECUの内部構成図である。
【図27】本発明の第10実施例の電磁バルブ用駆動装
置が備えるECUの内部構成図である。
置が備えるECUの内部構成図である。
【図28】本発明の第11実施例の電磁バルブ用駆動装
置が備えるECUの内部構成図である。
置が備えるECUの内部構成図である。
【図29】本発明の第12実施例の電磁バルブ用駆動装
置が備えるECUの内部構成図である。
置が備えるECUの内部構成図である。
【図30】本発明の第13実施例の電磁バルブ用駆動装
置が備えるECUの内部構成図である。
置が備えるECUの内部構成図である。
【図31】本発明の第14実施例の電磁バルブ用駆動装
置が備えるECUの内部構成図である。
置が備えるECUの内部構成図である。
10、110、210、310、400、500、60
0、700、800、900、1000、1100 電
子制御ユニット(ECU) 12、602 電磁バルブ 16 弁体 48 アッパコイル 54 ロアコイル 74、174、274、374、402、502、61
0、710、810、910、1010、1110 駆
動回路 76 電源端子 78 接地端子 80、410 #1FET 82、412 #2FET 84、414 #3FET 86、416 #4FET 184 #1コンデンサ 186 #2コンデンサ 282 #1ダイオード 284 #2ダイオード 382、510 ダイオード 418 #5FET 420 #6FET 422 #7FET 424 #8FET 426 #9FET 602 永久磁石
0、700、800、900、1000、1100 電
子制御ユニット(ECU) 12、602 電磁バルブ 16 弁体 48 アッパコイル 54 ロアコイル 74、174、274、374、402、502、61
0、710、810、910、1010、1110 駆
動回路 76 電源端子 78 接地端子 80、410 #1FET 82、412 #2FET 84、414 #3FET 86、416 #4FET 184 #1コンデンサ 186 #2コンデンサ 282 #1ダイオード 284 #2ダイオード 382、510 ダイオード 418 #5FET 420 #6FET 422 #7FET 424 #8FET 426 #9FET 602 永久磁石
Claims (12)
- 【請求項1】 内燃機関の各気筒にぞれぞれ複数設けら
れた排気弁及び吸気弁を、各弁に対応して設けた電磁コ
イルにより、気筒ごとにそれぞれ同時に開閉駆動する内
燃機関の電磁バルブ用駆動装置であって、 前記電磁コイルに供給する励磁電流を、同一気筒内の排
気弁を同じ方向に駆動する電磁コイル群ごと、及び、同
一気筒内の吸気弁を同じ方向に駆動する電磁コイル群ご
とに共通のスイッチング素子で制御する駆動回路を備え
ることを特徴とする内燃機関の電磁バルブ用駆動装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の内燃機関の電磁バルブ用
駆動装置において、 前記駆動回路は、 高圧側の第1の電源端子と低圧側の第2の電源端子との
間に、前記第1の電源端子側から順に直列接続された第
1及び第2のスイッチング素子と、 前記第1の電源端子と前記第2の電源端子との間に、前
記第1の電源端子側から順に直列接続された第3及び第
4のスイッチング素子とを備え、 前記電磁コイル群を、前記第1及び第2のスイッチング
素子の接続部と、前記第3及び第4のスイッチング素子
の接続部との間に互いに並列又は直列に接続したことを
特徴とする内燃機関の電磁バルブ用駆動装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の内燃機関の電磁バルブ用
駆動装置において、 前記第3及び第4のスイッチング素子の少なくとも一方
は、オフ状態において前記第2の電源端子側から前記第
1の電源端子側に向かう電流の流れを許容するダイオー
ドを含むことを特徴とする内燃機関の電磁バルブ用駆動
装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の内燃機関の電磁バルブ用
駆動装置において、 前記駆動回路は、 高圧側の第1の電源端子と低圧側の第2の電源端子との
間に、前記第1の電源端子側から順に直列接続された第
1及び第2のスイッチング素子と、 前記第1の電源端子と前記第2の電源端子との間に、前
記第1の電源端子側から順に直列接続された第1及び第
2のコンデンサとを備え、 前記電磁コイル群を、前記第1及び第2のスイッチング
素子の接続部と、前記第1及び第2のコンデンサの接続
部との間に、互いに並列又は直列に接続したことを特徴
とする内燃機関の電磁バルブ用駆動装置。 - 【請求項5】 請求項1記載の内燃機関の電磁バルブ用
駆動装置において、 前記駆動回路は、 高圧側の第1の電源端子と低圧側の第2の電源端子との
間に、前記第1の電源端子側から順に直列接続された第
1のスイッチング素子、及び、前記第2の電源端子側か
ら前記第1の電源端子側への電流の流れを許容するよう
設けられた第1のダイオードと、 前記第1の電源端子と前記第2の電源端子との間に、前
記第1の電源端子側から順に直列接続された、前記第2
の電源端子側から前記第1の電源端子側への電流の流れ
を許容するよう設けられた第2のダイオード、及び、第
2のスイッチング素子とを備え、 前記電磁コイル群を、前記第1のスイッチング素子及び
前記第1のダイオードの接続部と、前記第2のダイオー
ド及び前記第2のスイッチング素子の接続部との間に互
いに並列又は直列に接続したことを特徴とする内燃機関
の電磁バルブ用駆動装置。 - 【請求項6】 請求項1記載の内燃機関の電磁バルブ用
駆動装置において、前記駆動回路は、 高圧側の第1の電源端子と低圧側の第2の電源端子との
間に直列接続されたスイッチング素子、及び、前記第2
の電源端子側から前記第1の電源端子側へ向かう電流の
流れを許容するよう設けられたダイオードと、 前記第1の電源端子と前記第2の電源端子との間に直列
接続された2個のコンデンサとを備え、 前記電磁コイル群を、前記スイッチング素子及び前記ダ
イオードの接続部と、前記2個のコンデンサの接続部と
の間に互いに並列又は直列に接続したことを特徴とする
内燃機関の電磁バルブ用駆動装置。 - 【請求項7】 内燃機関の各気筒にぞれぞれ複数設けら
れた排気弁及び吸気弁を、各弁に対応して設けた電磁コ
イルにより、気筒ごとにそれぞれ同時に開閉駆動する内
燃機関の電磁バルブ用駆動装置であって、 一の気筒の排気弁又は吸気弁と、当該排気弁又は吸気弁
に対して開弁期間の重複しない他の気筒の排気弁又は吸
気弁とからなる弁群ごとに対応して設けられ、前記電磁
コイルに供給する励磁電流を、同一気筒の排気弁又は吸
気弁を同じ方向に駆動する電磁コイル群ごとに共通のス
イッチング素子で制御する駆動回路を備えることを特徴
とする内燃機関の電磁バルブ用駆動装置。 - 【請求項8】 請求項7記載の内燃機関の電磁バルブ用
駆動装置において、 各弁に対して、該弁を第1の所定方向に駆動する第1の
電磁コイルと第2の所定方向に駆動する第2の電磁コイ
ルとが設けられ、 前記駆動回路は、高圧側の第1の電源端子と低圧側の第
2の電源端子との間に前記第1の電源端子側から順に直
列接続された第1乃至第3のスイッチング素子をそれぞ
れ有する第1乃至第3の直列回路を備え、 前記一の気筒の排気弁又は吸気弁に対応する第1の電磁
コイルからなる電磁コイル群を、前記第1の直列回路の
第1及び第2のスイッチング素子の接続部と前記第2の
直列回路の第1及び第2のスイッチング素子の接続部と
の間に互いに並列又は直列に接続すると共に、前記一の
気筒の排気弁又は吸気弁に対応する第2の電磁コイルか
らなる電磁コイル群を前記第1の直列回路の第2及び第
3のスイッチング素子の接続部と前記第2の直列回路の
第2及び第3のスイッチング素子の接続部との間に互い
に並列又は直列に接続し、 前記他の気筒の排気弁又は吸気弁に対応する第1の電磁
コイルからなる電磁コイル群を、前記第2の直列回路の
第2及び第3のスイッチング素子の接続部と前記第3の
直列回路の第2及び第3のスイッチング素子の接続部と
の間に互いに並列又は直列に接続すると共に、前記他の
気筒の排気弁又は吸気弁に対応する第2の電磁コイルか
らなる電磁コイル群を前記第2の直列回路の第1及び第
2のスイッチング素子の接続部と前記第3の直列回路の
第1及び第2のスイッチング素子の接続部との間に互い
に並列又は直列に接続したことを特徴とする電磁バルブ
用駆動装置。 - 【請求項9】 請求項7記載の内燃機関の電磁バルブ用
駆動装置において、 各弁に対して、該弁を第1の所定方向に駆動する第1の
電磁コイルと第2の所定方向に駆動する第2の電磁コイ
ルとが設けられ、 前記駆動回路は、前記第1の電源端子と前記第2の電源
端子との間に前記第1の電源端子側から順に直列接続さ
れた第1乃至第3のスイッチング素子をそれぞれ有する
第1及び第2の直列回路と、前記第1の電源端子と前記
第2の電源端子との間に前記第1の電源端子側から順に
直列接続された第1のスイッチング素子、前記第2の電
源端子側から前記第1の電源端子側への電流の流通を許
容するように設けられたダイオード、及び第2のスイッ
チング素子を有する第3の直列回路とを備え、 前記一の気筒の排気弁又は吸気弁に対応する第1の電磁
コイルからなる電磁コイル群を、前記第1の直列回路の
第1及び第2のスイッチング素子の接続部と前記第3の
直列回路の第1のスイッチング素子及びダイオードの接
続部との間に互いに並列又は直列に接続し、前記一の気
筒の排気弁又は吸気弁に対応する第2の電磁コイルから
なる電磁コイル群を前記第1の直列回路の第2及び第3
のスイッチング素子の接続部と前記第3の直列回路の第
2のスイッチング素子及びダイオードの接続部の間に互
いに並列又は直列に接続し、 前記他の気筒の排気弁又は吸気弁に対応する第1の電磁
コイルからなる電磁コイル群を、前記第2の直列回路の
第2及び第3のスイッチング素子の接続部と前記第3の
直列回路の第2のスイッチング素子及びダイオードの接
続部との間に互いに並列又は直列に接続し、前記他の気
筒の排気弁又は吸気弁に対応する第2の電磁コイルから
なる電磁コイル群を前記第2の直列回路の第1及び第2
のスイッチング素子の接続部と前記第3の直列回路の第
1のスイッチング素子及びダイオードの接続部との間に
互いに並列又は直列に接続したことを特徴とする電磁バ
ルブ用駆動装置。 - 【請求項10】 請求項8又は9記載の内燃機関の磁バ
ルブ用駆動装置において、 前記スイッチング素子は、それぞれ、オン・オフ動作す
るスイッチング要素と、該スイッチング要素と並列に、
前記第2の電源端子側から前記第1の電源端子側に向か
う電流の流通を許容するように設けられたダイオードと
を含むことを特徴とする内燃機関の電磁バルブ用駆動装
置。 - 【請求項11】 請求項2乃至6及び8乃至10のうち
何れか1項記載の内燃機関の電磁バルブ用駆動装置にお
いて、 前記電磁コイル群に属する一部の電磁コイルに対して、
導通・遮断を切換可能なコイル遮断用スイッチング手段
を直列に接続すると共に、該直列接続された一部の電磁
コイル及びスイッチング手段と他の電磁コイルとを互い
に並列に接続したことを特徴とする内燃機関の電磁バル
ブ用駆動装置。 - 【請求項12】 請求項11記載の内燃機関の電磁バル
ブ用駆動装置において、 前記吸気弁及び前記排気弁をそれぞれ全閉位置に保持す
る永久磁石を設けたことを特徴とする内燃機関の電磁バ
ルブ用駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11177122A JP2000145514A (ja) | 1998-09-10 | 1999-06-23 | 内燃機関の電磁バルブ用駆動装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10-256742 | 1998-09-10 | ||
JP25674298 | 1998-09-10 | ||
JP11177122A JP2000145514A (ja) | 1998-09-10 | 1999-06-23 | 内燃機関の電磁バルブ用駆動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000145514A true JP2000145514A (ja) | 2000-05-26 |
Family
ID=26497776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11177122A Pending JP2000145514A (ja) | 1998-09-10 | 1999-06-23 | 内燃機関の電磁バルブ用駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000145514A (ja) |
-
1999
- 1999-06-23 JP JP11177122A patent/JP2000145514A/ja active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050609 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080415 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080812 |