JP2001015329A - 電磁駆動弁のバルブクリアランス推定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】弁体の位置を検出する位置センサを用いること
なく、弁体が着座したか否かの確認を可能とする技術を
提供する。 【解決手段】可動子と弁体との間のクリアランス（バル
ブクリアランス）を検出する。閉弁制御時には、バルブ
クリアランスに基づいて可動子と弁体との相対的な関係
を把握し、着座制御を行う。バルブクリアランスは、開
弁制御時に、開弁用電磁コイルに通電して可動子が動き
始めてから（弁体と衝突することにより）可動子の加速
度が一時的に負になるまでの可動子の変位量とする。変
位量は、可動子位置の変動値（変位量＝ｚ₁₂）、或いは
速度の積分値（変位量＝Ａ₁₂）に基づいて算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの吸排気
弁としての使用に適する電磁駆動弁のバルブクリアラン
ス推定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エンジンの更なる高性能化の要求
に対応するため、吸排気弁として電磁駆動弁の採用が検
討されている。従来より、かかる電磁駆動弁における可
動子は、弁体に固定された状態で、該弁体と一体に駆動
するものであった（特開平９−３２０８４１号公報参
照）。即ち、吸気ポート或いは排気ポートに介装された
弁体と、その一部に装着されたプレート状の可動子と
を、該可動子の上下に対向配置された電磁コイルを用い
て一体に駆動させることにより、吸気或いは排気を制御
していたのである。このため、弁体の熱膨張、弁座の摩
耗或いはディポジットの堆積等による動作環境の変化に
より、また弁体自体の固体差もあるため、可動子の位置
は一定とはならず、可動子の位置が変化した状態では、
弁体を確実に閉弁させることは困難であった。

【０００３】この問題に対し、可動子と弁体とを別体と
して（切り離して）形成し、これらの間に所定のクリア
ランスを設けることで、動作環境の変化の影響を受ける
弁体を、可動子の位置によらず確実に閉弁させる方法が
提唱されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このクリアランスは、
前述と同様に、弁体の熱膨張などにより運転中に変化す
る。従って、電磁駆動弁を高精度に制御する（特に、弁
体の閉弁動作を確実にする）ためには、弁体の位置を把
握して、弁体が弁座に着座したことを確認する必要があ
る。しかし、このために弁体に対して位置センサを設け
ることは、レイアウト的にも、燃焼室からの熱的な影響
を考慮しても困難である。一方、可動子に対して位置セ
ンサを設けることは可能であるが、可動子の位置を検出
してもクリアランスが変化してしまえば、弁体の正確な
位置を把握することはできない。

【０００５】かかる実情に鑑み、本発明の目的は、可動
子と弁体とを別体として形成した電磁駆動弁において弁
体の位置を検出する位置センサを用いることなく弁体の
位置を把握可能とすることにより弁体が閉弁したか否か
の確認を可能とするため、電磁駆動弁のバルブクリアラ
ンス推定装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の構成要
素を含んで構成される装置を用いて、電磁駆動弁におけ
る可動子と弁体との間の実際のクリアランス（バルブク
リアランス）を検出（推定）するものである。バルブク
リアランスを検出することにより、可動子と弁体との相
対的な関係から弁体が着座して各ポートが閉じているか
否かの判定を行い、閉弁動作を確実化することができ
る。

【０００７】そこで、請求項１に係る発明によって、図
１に示すように、開弁用電磁コイルと閉弁用電磁コイル
とを有し、各電磁コイルに供給する電流を制御すること
により可動子を駆動して弁体の開閉動作を制御するバル
ブクリアランス推定装置であって、前記可動子の加速度
を検出する可動子加速度検出手段と、開弁制御時に前記
可動子が動き始めてから前記可動子の加速度が一時的に
負になるまでの前記可動子の変位量を検出する変位量検
出手段とを有し、前記可動子の変位量に基づいてバルブ
クリアランスを推定することを特徴とする電磁駆動弁の
バルブクリアランス推定装置を提供する。

【０００８】ここで、前記変位量検出手段は、前記可動
子の位置を検出する可動子位置検出手段からの信号に基
づいて、前記可動子の変位量を検出する（請求項２）
か、或いは前記可動子の速度を検出する可動子速度検出
手段からの信号に基づいて、前記可動子の速度を積分す
ることにより、前記可動子の変位量を検出する（請求項
３）。

【０００９】また、前記可動子加速度検出手段は、加速
度センサを用いて構成することもできるが、本発明にお
いては、前記可動子の速度を検出する可動子速度検出手
段からの信号に基づいて、前記可動子の速度の微分又は
差分により、前記可動子の加速度を検出する（請求項
４）か、或いは前記可動子位置検出手段と、前記可動子
速度検出手段と、前記各電磁コイルに流れる電流値を検
出する電流検出手段とから検出された前記可動子の位
置、速度及び前記各電磁コイルに流れる電流値に基づい
て前記可動子の加速度を算出する（請求項５）ことが好
ましい。

【００１０】さらに、前記可動子速度検出手段は、速度
センサを用いて構成することもできるが、本発明におい
ては、前記可動子位置検出手段と前記電流検出手段とか
ら検出された前記可動子の位置及び前記各電磁コイルに
流れる電流値に基づいて前記可動子の速度を算出する
（請求項６）ことが好ましい。

【００１１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、開弁制御
時に可動子が弁体と衝突することにより可動子の加速度
が一時的に負になるので、加速度を監視して可動子が動
き始めてから加速度が一時的に負になるまでの可動子の
変位量を検出することで、これに基づいてバルブクリア
ランスを簡易に検出することができる。また、熱膨張等
による動作環境の変化にかかわらずバルブクリアランス
を検出することができるため、信頼性も高い。

【００１２】従って、本発明を使用すれば、検出された
バルブクリアランスに基づいて可動子と弁体との相対的
な関係が把握できるため、可動子の状態から弁体が着座
したか否かを判定して、閉弁動作を確実化することでき
る。

【００１３】請求項２或いは請求項３記載の発明によれ
ば、開弁制御時に可動子が動き始めてから弁体と衝突す
るまでの可動子の位置の変化或いは可動子の速度の積分
値から、前記変位量を容易に検出することができる。

【００１４】請求項４或いは請求項５記載の発明によれ
ば、検出された可動子の速度の微分或いは差分により、
又は検出された可動子の位置、速度及び各電磁コイルに
流れる電流値に基づいて、可動子の加速度を容易に検出
することができる。このため、装置の大型化を招くこと
なく、可動子と弁体との衝突タイミングを判定すること
ができる。

【００１５】請求項６記載の発明によれば、可動子の速
度は、検出された可動子の位置と各電磁コイルに流れる
電流値とに基づいて算出されるため、サンプル周期にか
かわらず、より正確に検出することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。図２は、エンジンの吸排
気弁として使用する電磁駆動弁Ａの構成を示している。
ここに電磁駆動弁Ａは、吸気弁或いは排気弁をなす弁体
１１に対し、可動子１２と開弁用電磁コイル１３と閉弁
用電磁コイル１４とを設けて構成される。電子制御ユニ
ット（ＥＣＵ）２１が各電磁コイル１３、１４に供給す
る電流を制御することにより、可動子１２を各電磁コイ
ル１３、１４間で往復駆動し、弁体１１の開閉動作を制
御する。

【００１７】弁体１１は、弁軸１１a と弁頭１１b とか
ら構成される。弁軸１１a は、シリンダヘッドＳに埋設
された図示しない弁ガイド内に摺動自在に保持されてお
り、上下に案内されている。弁軸１１a の上端部には、
コッタ１５を介してスプリングリテーナ１６が取り付け
られいる。弁体１１は、スプリングリテーナ１６に下方
より作用するリターンスプリング１７により、閉弁方
向、即ち、シリンダヘッドＳに形成された吸気ポート
（或いは排気ポート）３１の燃焼室への開口部における
弁座３２に弁頭１１b のフェース面が着座する方向へ付
勢されている。ここに弁体１１は、前記フェース面が弁
座３２に着座し、また離座することにより、吸気ポート
３１を開閉する。

【００１８】弁体１１の上方には、開弁用電磁コイル１
３及び閉弁用電磁コイル１４が配設され、これらは、磁
性体を含んで構成されるプレート状の可動子１２を挟ん
で、その上下に対向配置されている。

【００１９】可動子１２の中心部には、非磁性体から成
る可動子軸１２a 、１２b が一体に取り付けられてい
る。可動子１２より下側に延びる可動子軸１２a は、開
弁用電磁コイル１３の中心部を往復動自在に貫通し、そ
の下端部端面は、弁軸１１a の上端部端面に当接するよ
うになっている。一方、可動子１２より上側に延びる可
動子軸１２b は、閉弁用電磁コイル１４の中心部を往復
動自在に貫通し、その上端部には、コッタ１８を介して
スプリングリテーナ１９が取り付けられている。スプリ
ングリテーナ１９に上方より作用するリターンスプリン
グ２０により、可動子１２と可動子軸１２a 、１２b と
は、下向きに付勢されている。

【００２０】従って、可動子１２は、リターンスプリン
グ２０の作用と、弁体１１を介したリターンスプリング
１７の作用とにより、中間位置（具体的には、開弁用電
磁コイル１３と閉弁用電磁コイル１４との中間位置）方
向へ付勢されている。

【００２１】電子制御ユニット２１には、アクセル開度
信号とクランク角度信号とが入力されるとともに、各電
磁コイル１３、１４に流れる電流を検出する電流検出手
段としての電流センサ４１と、可動子１２の位置を検出
する可動子位置検出手段としての位置センサ（レーザ位
置変位計等）５１とからの検出信号が入力されて、後述
する制御が行われる。

【００２２】図３は、弁体１１の開閉動作を説明する図
であり、図３(a) は全閉（ノーリフト）状態を、図３
(b) は全開（フルリフト）状態を示している。各電磁コ
イル１３、１４のいずれにも通電しない場合に中間位置
にある可動子１２は、弁閉期間において、閉弁用電磁コ
イル１４に通電することにより発生する電磁力を利用し
て上方へ駆動され、閉弁用電磁コイル１４に吸着され
る。ここで、弁体１１はリターンスプリング１７の作用
により上方へ駆動され、弁頭１１b のフェース面が弁座
３２に着座して吸気ポート３１を閉じ、全閉状態に至る
（図３(a) ）。このとき、弁軸１１a の上端部端面と、
可動子軸１２a の下端部端面との間には、弁体１１の熱
膨張などの影響を考慮して設けられたバルブクリアラン
スＣが存在する。

【００２３】また、弁開期間において閉弁用電磁コイル
１４への通電を停止すると、電磁力が消滅して可動子１
２はリターンスプリング２０の作用により下方へ駆動さ
れる。可動子軸１２a の下端部端面が弁軸１１a の上端
部端面に当接（衝突）した後は、可動子１２と弁体１１
とが一体的に駆動して、弁頭１１b は弁座３２から離座
する。この後の所定のタイミングで開弁用電磁コイル１
３に通電すると、電磁力の同様な作用により可動子１２
が開弁用電磁コイル１３に吸着され、リターンスプリン
グ１７の作用に抗して弁体１１が更に下方へ駆動され、
全開状態に至る（図３(b) ）。

【００２４】再び弁閉期間には、開弁用電磁コイル１３
への通電を停止してから、所定のタイミングで閉弁用電
磁コイル１４に通電する。電磁駆動弁Ａは、これらの動
作の繰り返しにより、スムーズな吸排気作業を達成す
る。

【００２５】しかしながら、可動子１２の駆動力たる電
磁力は、各電磁コイル１３、１４に供給される電流を一
定とすれば、可動子が各電磁コイルに接近する程増大す
る特性を有している。従って、この場合、可動子１２は
各電磁コイルに対して激しく衝突するため、騒音の問題
が生ずる。そこで、可動子１２が各電磁コイルに接近し
た際に電流を制御して可動子の速度を減少させるとも
に、全閉状態及び全開状態において、可動子と各電磁コ
イルとの間に所定のギャップを保持し、これらの衝突に
よる騒音を抑制する制御（着座制御）を行う。

【００２６】即ち、図４(a) に示すように、電磁コイル
に通電する所定のタイミングをｔ_swとして、ｔ_sw後の可
動子１２の速度を目標速度にフィードバック制御する。
目標速度は、可動子１２の位置に応じて生成される。図
４(b) を参照して、通電を停止した状態（リターンスプ
リングのみによる駆動) での可動子１２の軌道を曲線oa
c とすれば、通電開始点ａから線adで示す目標速度が生
成される。全閉状態及び全開状態では、可動子１２は所
定のギャップ（db）を保って制御される。着座制御によ
り、可動子１２と各電磁コイル１３、１４との衝突が回
避され、騒音を抑制することができる。

【００２７】ここで、全閉状態におけるギャップ（db）
をバルブクリアランスに相当する範囲内で設定すれば、
可動子軸１２a と弁軸１１a とは少なくとも接触してお
らず、弁体１１に下向きの作用力が働くことはないもの
として、弁頭１１b が着座して吸気ポート３１が閉じた
か否かの判定を確実に行うことができる。

【００２８】実際の運転では、バルブクリアランスは、
弁体１１やシリンダヘッドＳの熱膨張、弁座３２の摩耗
或いはディポジットの堆積等の動作環境の変化により、
変動する。従って、電磁駆動弁Ａの高精度な制御のため
には、経時的に変動するバルブクリアランスを各制御実
行毎に検出する必要がある。

【００２９】そこで、以下において、上記着座制御のた
めの制御装置において使用する本発明に係るバルブクリ
アランス推定装置について説明する。本バルブクリアラ
ンス推定装置は、図５に示すように、バルブクリアラン
スを、開弁制御時に閉弁用電磁コイル１４への通電を停
止した後、可動子１２が動き始めてから（可動子軸１２
a の下端部端面が弁軸１１a の上端部端面と衝突するこ
とにより）可動子加速度が一時的に負になるまで（ｔ₁
〜ｔ₂ ）の可動子１２の変位量に基づいて、検出する。

【００３０】可動子１２の変位量は、位置センサ５１か
らの検出信号に基づいて時刻ｔ₁ における可動子位置と
時刻ｔ₂ における可動子位置との変動分として検出する
（変位量＝ｚ₁₂）か、或いは時刻ｔ₁ からｔ₂ までの可
動子速度を積分することにより検出する（変位量＝
Ａ₁₂）。

【００３１】可動子１２の加速度は、電流センサ４１及
び位置センサ５１からの検出信号に基づいて、電子制御
ユニット２１により算出される。以下、その方法につい
て説明する。但し、ここでの説明において、可動子質量
をｍ、可動子に関わる弾性係数をｋ、可動子に関わる粘
性摩擦係数をｃとする。また、可動子に作用する電磁力
ｆは電磁コイルを流れる電流値ｉと可動子位置ｚとの関
数によって表されるものとし、ｚの原点を全閉状態にお
ける可動子位置に設定する。

【００３２】ここに可動子の運動を、式（１）の方程式
により表す。

【００３３】

【数１】 従って、対象の状態は、下記のモデルにより表すことが
できる。

【００３４】

【数２】 電磁力ｆ(z,i) は、磁気回路の形状や材質等により求ま
る関数であり、磁場解析等により予め知ることができ
る。実際の制御では、電流センサ４１により検出された
電流値ｉと、位置センサ５１により検出された可動子位
置ｚとを参照して、記憶装置に格納されるマップより検
索する。また、ｒは、リターンスプリングの弾性力のう
ち、オフセット加重成分を表す。これらの式をもとに、
可動子速度は、オブザーバを用いて、式（３）により算
出することができる。

【００３５】

【数３】 Ｈは、オブザーバゲインであり、極配置より求めること
ができる。速度推定値υは下式により抽出される。

【００３６】

【数４】 さらに、加速度推定値αは、速度推定値υの微分或いは
差分によるか、又はオブザーバを用いて、式（５）によ
り算出することができる。

【００３７】

【数５】 ここで、バルブクリアランス推定装置によるバルブクリ
アランス検出ルーチンの処理手順について、図６及び図
７のフローチャートを参照して説明する。尚、図６及び
図７に示すフローチャートは、それぞれバルブクリアラ
ンス検出ルーチンを構成する第１の形態及び第２の形態
を示している。また、各ルーチンは、所定時間周期（例
えば、５０μsec ）で実行されるように構成されてい
る。

【００３８】図６に示す第１のルーチンにおいて、電子
制御ユニット２１は、Ｓ１１（ステップ１１、以下同
じ。）において、位置センサ５１の検出信号に基づく可
動子位置ｚと、電流センサ４１の検出信号に基づく電流
値ｉとを読み込み、Ｓ１２において、読み込まれた可動
子位置ｚと電流値ｉとから、上記オブザーバを用いて、
式（３）及び式（４）により可動子１２の速度推定値υ
を算出する。ここに、Ｓ１２が可動子速度検出手段を構
成する。

【００３９】Ｓ１３において電子制御ユニット２１は、
閉弁用電磁コイル１４への通電を停止したか否かを判定
する。停止していなければ（即ち、通電中であれば）、
Ｓ１４において後述するバルブクリアランス検出用フラ
グＦ1 及び初回判定用フラグＮ1 をそれぞれ０に設定し
て、本ルーチンをリターンする。

【００４０】一方、閉弁用電磁コイル１４への通電を停
止していれば、Ｓ１５において初回判定用フラグＮ1 を
１だけ加算した値に更新し、Ｓ１６において更新された
フラグＮ1 が１であるか否かを判定する。Ｎ1 ＝１であ
れば、Ｓ１７において可動子位置初期値ｚ1 をＳ１１に
おいて読み込まれた値ｚに設定した後、本ルーチンをリ
ターンする。

【００４１】Ｎ1 ＝１でなければ、Ｓ１８において可動
子加速度を検出する。可動子加速度は、上記オブザーバ
を用いて式（５）により、或いは速度推定値υの微分或
いは差分により、加速度推定値αとして算出する。ここ
に、Ｓ１８が可動子加速度検出手段を構成する。

【００４２】Ｓ１９では、Ｓ１８において検出された可
動子加速度（加速度推定値α）が負であるか否かを判定
する。α≧０であれば、本ルーチンをリターンし、α＜
０であれば、Ｓ２０ヘ進んでバルブクリアランス検出用
フラグＦ1 を１だけ加算した値に更新する。

【００４３】Ｓ２１では、Ｓ２０において更新されたバ
ルブクリアランス検出用フラグＦ1が１であるか否かを
判定する。Ｆ1 ＝１でなければ、本ルーチンをリターン
する。Ｆ1 ＝１であれば、Ｓ２２において、バルブクリ
アランスＣとして、新たに読み込まれた可動子位置ｚと
可動子位置初期値ｚ1 との差である変位量（＝ｚ₁₂）を
検出し、その後本ルーチンをリターンする。ここに、Ｓ
１７及びＳ２２が変位量検出手段を構成する。

【００４４】図７に示す第２のルーチンは、変位量検出
手段の構成が異なる。即ち、電子制御ユニット２１は、
Ｓ３６において１だけ加算した値に更新されたフラグＮ
1 が１であると判定した場合、Ｓ３７において、可動子
速度（速度推定値υ）の積分を開始し、積分値ＳをＳ３
２において算出された値υに設定する。

【００４５】また、Ｓ３９において検出された可動子加
速度（加速度推定値α）がα≧０と判定した場合、Ｓ４
３において、積分値Ｓを新たに算出された速度推定値υ
だけ加算した値に更新する。

【００４６】一方、Ｓ３９においてα＜０と判定され、
且つ、Ｓ４１において１だけ加算した値に更新されたフ
ラグＦ1 が１であると判定した場合、Ｓ４２において、
バルブクリアランスＣとして、新たに算出された速度推
定値υだけ加算した値に更新された積分値Ｓである変位
量（＝Ａ₁₂）を検出する。ここに、Ｓ３７、Ｓ４２及び
４３が変位量検出手段を構成する。

【００４７】次に、本発明に係るバルブクリアランス推
定装置を用いた着座制御のための制御装置について、図
８〜図１０のフローチャートを参照して、説明する。
尚、本ルーチンも前述と同様に所定時間周期（例えば、
５０μsec ）で実行されるように構成されており、Ｓ５
１、Ｓ５２、Ｓ５４及びＳ５６がバルブクリアランス推
定装置を構成している。

【００４８】電子制御ユニット２１は、Ｓ５１において
同様に可動子位置ｚと電流値ｉとを読み込み、Ｓ５２に
おいて可動子１２の速度推定値υを算出した後、Ｓ５３
においてバルブタイミングを判定する。

【００４９】バルブタイミングが弁開期間であれば、Ｓ
５５〜Ｓ５７に示す一連の開弁制御が実行される。即
ち、Ｓ５５で閉弁用電磁コイル１４への通電を停止し、
Ｓ５６でバルブクリアランス推定装置によりバルブクリ
アランスを検出した後、Ｓ５７で図９に示すフローチャ
ートに従って開弁用電磁コイル１３に供給する電流を制
御する。

【００５０】Ｓ５６におけるバルブクリアランスの検出
は、図６に示すフローチャートを構成するＳ１３及びＳ
１５からＳ２２までのプロセスにより、又は図７に示す
フローチャートを構成するＳ３３及びＳ３５からＳ４３
までのプロセスにより、実行する。

【００５１】また、Ｓ５７における開弁用電流制御は、
以下のプロセスで行われる。即ち、電子制御ユニット２
１は、Ｓ７１において可動子１２が所定の位置に達した
か（所定のタイミングｔ_swに達したか）否かを判定す
る。達していなければ、本サブルーチンは終了し、可動
子１２はリターンスプリング２０の弾性力のみにより駆
動される。これに対し、所定の位置に達していれば、Ｓ
７２において駆動期間（可動子１２が行程の途中にある
状態）であるか否かを判定する。駆動期間であれば、Ｓ
７３において、開弁用電磁コイル１３に供給する電流
（駆動電流）を制御することにより可動子１２の速度を
その位置に応じて目標速度へフィードバック制御して、
着座制御を行う。駆動期間でなければ（即ち、全開状態
においては）、Ｓ７４において、可動子１２を開弁用電
磁コイル１３から所定のギャップ内に保持するように電
流（保持電流）を制御する。

【００５２】一方、Ｓ５３においてバルブタイミングが
弁開期間でなければ、Ｓ５４においてバルブクリアラン
ス検出用フラグＦ1 及び初回判定用フラグＮ1 をそれぞ
れ０に設定し、Ｓ５８へ進む。

【００５３】Ｓ５８においてバルブタイミングが弁閉期
間であれば、Ｓ５９、Ｓ６０に示す一連の閉弁制御が実
行される。即ち、Ｓ５９で開弁用電磁コイル１３への通
電を停止し、Ｓ６０で図１０に示すフローチャートに従
って閉弁用電磁コイル１３に供給する電流を制御する。
一方、弁閉期間でなければ、本ルーチンはリターンされ
る。

【００５４】Ｓ６０における閉弁用電流制御は、以下の
プロセスで行われる。即ち、電子制御ユニット２１は、
Ｓ８１で、可動子１２が所定の位置に達したか（所定の
タイミングｔ_swに達したか）否かを判定する。達してい
なければ、本サブルーチンを終了し、可動子１２はリタ
ーンスプリング１７の弾性力のみにより駆動される。こ
れに対し、所定の位置に達していれば、Ｓ８２におい
て、駆動期間（可動子１２が行程の途中にある状態）で
あるか否かを判定する。駆動期間であれば、Ｓ８３にお
いて、閉弁用電磁コイル１４に供給する電流（駆動電
流）を制御することにより可動子１２の速度をその位置
に応じて目標速度へフィードバック制御して、着座制御
を行う。駆動期間でなければ（即ち、全閉状態において
は）、Ｓ８４において、可動子１２を閉弁用電磁コイル
１４からＳ５６（Ｓ２２或いはＳ４２）で検出されたバ
ルブクリアランスに相当する範囲内に保持するように電
流（保持電流）を制御する。

【００５５】その後本ルーチンはリターンされ、同様の
処理を繰り返す。このように、本発明によれば、運転中
に経時的に変動するバルブクリアランスを各制御実行毎
に検出することにより、弁体１１の位置を直接検出する
ことなく可動子１２と弁体１１との相対的な関係から、
即ち、閉弁制御時に可動子１２が閉弁用電磁コイル１４
から検出されたバルブクリアランスに相当する範囲内に
あれば、可動子軸１２a と弁軸１１a とは少なくとも接
触しておらず、弁体１１に下向きの作用力が働くことは
ないことから、弁頭１１b が弁座３２に着座して吸気ポ
ート（或いは排気ポート）３１が閉じているものと判定
して、閉弁動作を確実化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図

【図２】 本発明の一実施形態に係る電磁駆動弁の構成
図

【図３】 同上電磁駆動弁の動作を説明する図

【図４】 目標速度の生成例を説明する図

【図５】 バルブクリアランスの検出方法を説明する図

【図６】 本発明に係るバルブクリアランス推定装置に
よるバルブクリアランス検出処理を示す第１のフローチ
ャート

【図７】 本発明に係るバルブクリアランス推定装置に
よるバルブクリアランス検出処理を示す第２のフローチ
ャート

【図８】 同上バルブクリアランス推定装置を用いた着
座制御のための制御装置による電流制御を示すフローチ
ャート

【図９】 開弁用電流制御を示すフローチャート

【図１０】閉弁用電流制御を示すフローチャート

【符号の説明】

Ａ 電磁駆動弁 １１ 弁体 １２ 可動子 １３ 開弁用電磁コイル １４ 閉弁用電磁コイル １６、１９ スプリングリテーナ １７、２０ リターンスプリング ２１ 電子制御ユニット ３１ 吸気ポート（排気ポート） ４１ 電流センサ ５１ 位置センサ（レーザ位置変位計）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H106 DA07 DA25 DB02 DB12 DB26 DB32 DC02 DD03 EE48 FB27 GC29 KK17 5E048 AB01 AD07

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開弁用電磁コイルと閉弁用電磁コイルとを
   有し、各電磁コイルに供給する電流を制御することによ
   り可動子を駆動して弁体の開閉動作を制御する電磁駆動
   弁における前記可動子と前記弁体との間の実際のバルブ
   クリアランスを推定するバルブクリアランス推定装置で
   あって、 前記可動子の加速度を検出する可動子加速度検出手段
   と、 開弁制御時に前記可動子が動き始めてから前記可動子の
   加速度が一時的に負になるまでの前記可動子の変位量を
   検出する変位量検出手段と、を有し、 前記可動子の変位量に基づいて前記バルブクリアランス
   を推定することを特徴とする電磁駆動弁のバルブクリア
   ランス推定装置。
2. 【請求項２】前記変位量検出手段は、前記可動子の位置
   を検出する可動子位置検出手段からの信号に基づいて、
   前記可動子の変位量を検出するものであることを特徴と
   する請求項１記載の電磁駆動弁のバルブクリアランス推
   定装置。
3. 【請求項３】前記変位量検出手段は、前記可動子の速度
   を検出する可動子速度検出手段からの信号に基づいて、
   前記可動子の速度を積分することにより、前記可動子の
   変位量を検出するものであることを特徴とする請求項１
   記載の電磁駆動弁のバルブクリアランス推定装置。
4. 【請求項４】前記可動子加速度検出手段は、前記可動子
   の速度を検出する可動子速度検出手段からの信号に基づ
   いて、前記可動子の速度の微分又は差分により、前記可
   動子の加速度を検出するものであることを特徴とする請
   求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の電磁駆動弁の
   バルブクリアランス推定装置。
5. 【請求項５】前記可動子加速度検出手段は、前記可動子
   の位置を検出する可動子位置検出手段と、前記各電磁コ
   イルに流れる電流値を検出する電流検出手段と、前記可
   動子の速度を検出する可動子速度検出手段と、検出され
   た前記可動子の位置と前記各電磁コイルに流れる電流値
   と前記可動子の速度とに基づいて前記可動子の加速度を
   算出する手段とから構成されることを特徴とする請求項
   １〜請求項３のいずれか１つに記載の電磁駆動弁のバル
   ブクリアランス推定装置。
6. 【請求項６】前記可動子速度検出手段は、前記可動子の
   位置を検出する可動子位置検出手段と、前記各電磁コイ
   ルに流れる電流値を検出する電流検出手段と、検出され
   た前記可動子の位置と前記各電磁コイルに流れる電流値
   とに基づいて前記可動子の速度を算出する手段とから構
   成されることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれ
   か１つに記載の電磁駆動弁のバルブクリアランス推定装
   置。