JP2003027974A - 電磁駆動弁の電力供給装置 - Google Patents

電磁駆動弁の電力供給装置

Info

Publication number
JP2003027974A
JP2003027974A JP2001216213A JP2001216213A JP2003027974A JP 2003027974 A JP2003027974 A JP 2003027974A JP 2001216213 A JP2001216213 A JP 2001216213A JP 2001216213 A JP2001216213 A JP 2001216213A JP 2003027974 A JP2003027974 A JP 2003027974A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
electromagnetically driven
booster circuit
valves
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001216213A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Ariga
健司 有賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2001216213A priority Critical patent/JP2003027974A/ja
Publication of JP2003027974A publication Critical patent/JP2003027974A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各気筒の吸気弁5−1〜5−4及び排気弁6
−1〜6−4を電磁駆動弁により構成し、気筒毎の電磁
駆動弁の駆動回路30−1〜30−4に対し、電力供給
源より昇圧回路を介して高電圧電力を供給する場合に、
昇圧回路の共通化と容量抑制とにより、コスト低減と、
スペース効率の向上とを図る。 【解決手段】 発電機101又はバッテリ102からの
電圧を昇圧する昇圧回路103を、全ての気筒の電磁駆
動弁の駆動回路30−1〜30−4に対し、1つ設け
る。その昇圧回路103の容量は、1つの電磁駆動弁を
開閉駆動するための必要最大容量をA、1つの昇圧回路
が受け持つ気筒数をNcyl 、各気筒の電磁駆動弁の数を
Nvとしたとき、A×Ncyl ×Nv未満とする。また、
昇圧回路103の出力側にコンデンサ104を配置す
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、内燃機関の各気筒
の吸気弁又は排気弁の少なくとも一方に用いられる電磁
駆動弁の電力供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、特開平11−159355号公報
に記載の内燃機関の可変動弁装置では、内燃機関の各気
筒の吸気弁及び排気弁を電磁駆動弁により構成し、各気
筒毎の電磁駆動弁駆動回路に対し、各気筒毎の昇圧回路
によりバッテリ電圧を昇圧した高電圧を印加している。
【0003】また、参考例として、特開平9−8879
2号公報では、点火装置において、通常の点火コイルと
は別にイオン電流検出用の高電圧を発生する昇圧コイル
を設け、点火コイルが点火用高電圧を発生した直後の所
定時期に、昇圧コイルから高電圧を発生させ、この高電
圧を、ディストリビュータを介して、点火電圧印加後の
点火プラグに印加している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平11−159355号公報に示されるように、各気
筒の電磁駆動弁の駆動回路に対して、それぞれ(すなわ
ち各気筒毎に)、昇圧回路を設ける構成の場合、気筒数
分の昇圧回路が必要で、スペース効率(パッケージング
効率)の悪化や、コスト高を招くという問題点があっ
た。
【0005】また、前記特開平9−88792号公報に
記載の技術は、ディストリビュータを有した点火装置で
あり、エンジンとして1つの昇圧装置を用いて、それを
各気筒に分配するという構成のものであるが、点火装置
は点火する順序が決まっており、2つの点火プラグ(被
駆動物)を同時に点火(駆動)するという要求はなく、
各気筒の作動状態や吸排気弁のオーバーラップを考慮し
た場合に、2つ以上の弁を同時に開閉駆動しなければな
らない可変動弁装置に適用した場合、単なる共通化では
昇圧回路の容量を増大させる必要を生じてしまう。
【0006】本発明は、このような実状に鑑み、電磁駆
動弁の電力供給装置に用いる昇圧回路の気筒間での共通
化を図ると共に、共通化による昇圧回路の容量の増大を
抑制することで、コスト低減と、スペース効率の向上と
を図ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1の発
明では、内燃機関の各気筒の吸気弁又は排気弁の少なく
とも一方を電磁駆動弁により構成し、この電磁駆動弁の
駆動回路に対し、電力供給源より昇圧回路を介して高電
圧電力を供給する電磁駆動弁の電力供給装置において、
前記昇圧回路を、内燃機関の2つ以上の気筒の電磁駆動
弁の駆動回路に対し、1つ設けるようにし、その昇圧回
路の容量を、1つの電磁駆動弁を開閉駆動するための必
要最大容量をA、1つの昇圧回路が受け持つ気筒数をN
cyl 、各気筒の電磁駆動弁の数をNvとしたとき、A×
Ncyl ×Nv未満としたことを特徴とする。
【0008】請求項2の発明では、内燃機関の各気筒の
吸気弁又は排気弁の少なくとも一方を電磁駆動弁により
構成し、この電磁駆動弁の駆動回路に対し、電力供給源
より昇圧回路を介して高電圧電力を供給する電磁駆動弁
の電力供給装置において、前記昇圧回路を、内燃機関の
2つ以上の気筒の電磁駆動弁の駆動回路に対し、1つ設
けるようにし、その昇圧回路の容量を、1つの電磁駆動
弁を開閉駆動するための必要最大容量をA、1つの昇圧
回路が受け持つ電磁駆動弁の数をNとしたとき、A×N
未満としたことを特徴とする。
【0009】請求項3の発明では、前記昇圧回路の容量
を、1つの昇圧回路が受け持つ電磁駆動弁のうち同時に
開閉動作が行われる電磁駆動弁の数をNmとしたとき、
略A×Nmとしたことを特徴とする。請求項4の発明で
は、前記昇圧回路を、内燃機関の全ての気筒の電磁駆動
弁の駆動回路に対し、1つ設けるようにしたことを特徴
とする。
【0010】請求項5の発明では、前記昇圧回路の出力
側にコンデンサを配置したことを特徴とする。
【0011】
【発明の効果】請求項1並びに請求項2の発明によれ
ば、電磁駆動弁の電力供給装置に用いる昇圧回路の気筒
間での共通化を図ると共に、共通化による昇圧回路の容
量の増大を抑制することで、コスト低減と、スペース効
率の向上とを達成することができる。
【0012】また、請求項3の発明によれば、1つの昇
圧回路が受け持つ電磁駆動弁のうち同時に開閉動作が行
われる電磁駆動弁の数に基づいて昇圧回路の設定をして
いるので、更に最適な昇圧回路の容量とすることができ
る。すなわち、内燃機関の吸排気弁の場合、2つ以上の
弁を同時に開閉駆動しなければならないものの、全て弁
が同時に開閉動作することはないので、昇圧回路をまと
めることにより、トータルでの容量を下げることもで
き、その分、コスト低減と、スペース効率の向上とを達
成することができる。
【0013】因みに、4気筒エンジンで、仮に各気筒1
つの吸気弁と1つの排気弁とを電磁駆動弁により構成
し、4気筒共通に昇圧回路を設けた場合は、同時に開閉
動作するのは最大で4弁であるので(図4参照)、昇圧
回路の容量は、1つの電磁駆動弁を駆動するための必要
最大容量をAとすると、A×4、すなわち4弁分の容量
で済み、A×Ncyl ×Nv=A×4×2=A×8(すな
わち8弁分)未満とすることができる。
【0014】また、4気筒エンジンで、仮に各気筒1つ
の吸気弁と1つの排気弁とを電磁駆動弁により構成し、
2気筒ずつ(例えば#1,#4と#2,#3とのグルー
プ別に)昇圧回路を設けた場合は、同時に開閉動作する
のは2弁であるので(図4参照)、各昇圧回路の容量
は、1つの電磁駆動弁を駆動するための必要最大容量を
Aとすると、A×2、すなわち2弁分の容量で済み、A
×Ncyl ×Nv=A×2×2=A×4(すなわち4弁
分)未満とすることができる。
【0015】請求項4の発明によれば、前記昇圧回路
を、内燃機関の全ての気筒の電磁駆動弁の駆動回路に対
し、1つ設けるようにすることで、最も効率良く、コス
ト低減と、スペース効率の向上とを達成することができ
る。請求項5の発明によれば、前記昇圧回路の出力側に
コンデンサを配置することで、次のような効果を得るこ
とができる。
【0016】電磁駆動弁はエンジン始動時に初期化のた
め中間リフト位置から閉弁位置又は開弁位置まで動作さ
せる必要があるが、このときは低温時でオイルの粘度が
高く、フリクションが大きいこともあって、より大きな
電力を必要とするが、昇圧回路〜駆動回路間にコンデン
サを配置することにより、電磁駆動弁を開閉駆動するた
めの昇圧回路の必要最大容量を抑えることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態を示す
内燃機関(可変動弁エンジン)のシステム図である。エ
ンジン1の各気筒のピストン2により画成される燃焼室
3には、点火栓4を囲むように、電磁駆動式の吸気弁5
及び排気弁6を備えている。7は吸気通路、8は排気通
路である。
【0018】吸気通路7には、吸気マニホールドの上流
側に、電制スロットル弁9が設けられており、また、吸
気マニホールドの各ブランチ部には、各気筒毎に、電磁
式の燃料噴射弁10が設けられている。ここにおいて、
各気筒の吸気弁5及び排気弁6は、電磁駆動弁により構
成されて、気筒毎の電磁駆動弁駆動回路30により駆動
されるようになっており、かかる電磁駆動弁の基本構造
を図2に示している。
【0019】弁体20の弁軸21にプレート状の可動子
22が取付けられており、この可動子22はスプリング
23,24により中立位置に付勢されている。そして、
この可動子22の下側に開弁用電磁コイル25が配置さ
れ、上側に閉弁用電磁コイル26が配置されている。従
って、開弁させる際は、上側の閉弁用電磁コイル26へ
の通電を停止した後、下側の開弁用電磁コイル25に通
電して、可動子22を下側へ吸着することにより、弁体
20をリフトさせて開弁させる。逆に、閉弁させる際
は、下側の開弁用電磁コイル25への通電を停止した
後、上側の閉弁用電磁コイル26に通電して、可動子2
2を上側へ吸着することにより、弁体20をシート部に
着座させて閉弁させる。
【0020】このような電磁駆動弁では、開弁状態又は
閉弁状態を保持する場合に比べ、開弁動作又は閉弁動作
させる場合に、大きな電力を必要とする。また、エンジ
ン停止状態では上下の電磁コイルは非通電となり中間リ
フト位置にあるため、エンジン始動時に初期化処理とし
て、中間リフト位置から閉弁位置又は開弁位置まで動作
させる必要があるが、このときは低温時でオイルの粘度
が高く、フリクションが大きいこともあって、より大き
な電力を必要とする。
【0021】図3は本発明の一実施形態として各気筒の
吸気弁及び排気弁を電磁駆動弁により構成した場合の4
気筒エンジンにおける電磁駆動弁の電力供給装置の構成
を示している。各気筒の吸気側電磁駆動弁(例えば5−
1)及び排気側電磁駆動弁(例えば6−1)は、気筒毎
の電磁駆動弁駆動回路(例えば30−1)により駆動さ
れるようになっている。
【0022】一方、電力供給源である発電機101又は
バッテリ102からの電圧を例えば12Vから160V
まで昇圧する昇圧回路103を全気筒共通に設け、この
昇圧回路103からの高電圧を全ての気筒(#1CYL
〜#4CYL)の駆動回路30−1〜30−4に供給す
るようにしてある。このように1つの昇圧回路103か
ら、全ての気筒の駆動回路30−1〜30−4に高電圧
電力を供給可能なように並列に接続することにより、そ
の昇圧回路103の容量は、1つの電磁駆動弁を開閉動
作するための必要最大容量と、1つの昇圧回路が受け持
つ電磁駆動弁の数との積未満、つまり、1つの電磁駆動
弁を開閉駆動するための必要最大容量をA、1つの昇圧
回路が受け持つ気筒数をNcyl 、各気筒の電磁駆動弁の
数をNvとすると、A×Ncyl ×Nv未満とすることが
できる。尚、本実施形態では、昇圧回路の容量を、1つ
の昇圧回路が受け持つ電磁駆動弁のうち同時に開閉動作
が行われる電磁駆動弁の数をNmとして、A×Nmとし
ている。
【0023】すなわち、図4に示すように、例えば4気
筒エンジンでは、全ての気筒の吸排気弁が同時に開閉動
作することはなく、開閉動作が重なるのは、ある気筒
(例えば#1CYL)の吸排気弁のオーバーラップ中
(吸気弁が開弁動作し、排気弁が閉弁動作するとき)
に、他の気筒(#2CYL)の吸気弁が閉弁動作し、ま
た他の気筒(#3CYL)の排気弁が開弁動作するとき
であり、最大で4弁が同時に開閉動作することになるの
で、昇圧回路103の容量は、おおよそA×4、すなわ
ち4弁分の容量で済む。尚、このときの容量は、Ncyl
=4、Nv=2としたときのA×Ncyl ×Nv=A×8
未満となる。
【0024】これに対し、各気筒毎に昇圧回路を持つ場
合は、各気筒において吸排気弁のオーバーラップ中に2
弁が同時に開閉動作することになるので、各気筒の昇圧
回路の容量は、A×2、すなわち2弁分の容量である
が、これが4気筒分あるため、合計2×4、すなわちト
ータルで8弁分の容量を持つことになってしまう。ま
た、1気筒毎に吸気弁及び排気弁を2つずつ備えている
とすると、全気筒共通に昇圧回路103を設ける場合
は、最大で8弁が同時に開閉動作することになるので、
昇圧回路103の容量は、おおよそA×8、すなわち8
弁分の容量で済むのに対し、各気筒毎に昇圧回路を持つ
場合は、各気筒においてオーバーラップ中に4弁が同時
に開閉動作することになるので、各気筒の昇圧回路の容
量は、A×4、すなわち4弁分の容量であるが、これが
4気筒分あるため、合計4×4、すなわちトータルで1
6弁分の容量を持つことになってしまう。
【0025】従って、いずれにしても、昇圧回路の容量
を、1つの昇圧回路が受け持つ電磁駆動弁のうち同時に
開閉動作を行う電磁駆動弁がすべて動作される場合に必
要な容量を有するようにしているので、本発明のよう
に、昇圧回路の共通化を図ることによって、トータルで
の容量を下げ、コスト低減と、スペース効率の向上とを
図ることができる。
【0026】次に本発明の他の実施形態について図5に
より説明する。本実施形態では、全気筒共通の昇圧回路
103の出力側にコンデンサ104を配置し、昇圧回路
103からの高電圧をコンデンサ104を介して、全て
の気筒(#1CYL〜#4CYL)の駆動回路30−1
〜30−4に供給するようにしてある。
【0027】初期化時は、電磁駆動弁を構成する可動子
を一度、開弁側あるいは閉弁側に動かす必要があり、こ
のときは低温時でオイルの粘度が高くフリクション大と
なるため、より大きな電力を必要とするが、昇圧回路1
03の出力側、すなわち昇圧回路103と駆動回路30
−1〜30−4と間にコンデンサ104を配置すること
により、昇圧回路103の必要最大容量を抑えることが
できる。
【0028】尚、上記の実施形態では、全気筒共通に昇
圧回路を設けているが、昇圧回路を2つ以上の気筒の電
磁駆動弁の駆動回路に対し1つ設けるようにしてもよ
い。具体例としては、2気筒ずつ、例えば#1,#4と
#2,#3との点火順序の連続しないグループ別に、昇
圧回路を設ければ、同時に開閉動作するのはオーバーラ
ップ中の2弁(吸排気弁を2つずつ備える場合は4弁)
であるので、特に有効である。
【0029】また、上記の実施形態では、吸気弁及び排
気弁の両方を電磁駆動弁により構成しているが、吸気弁
及び排気弁のいずれか一方を電磁駆動弁により構成する
場合にも本発明を適用可能であることは言うまでもな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態を示す内燃機関のシステ
ム図
【図2】 電磁駆動弁の基本構造図
【図3】 電磁駆動弁の電力供給装置のブロック図
【図4】 4気筒エンジンのバルブタイミングを示す図
【図5】 他の実施形態を示す電磁駆動弁の電力供給装
置のブロック図
【符号の説明】
1 エンジン 5,5−1〜5−4 電磁駆動弁(吸気弁) 6,6−1〜6−4 電磁駆動弁(排気弁) 20 弁体 22 可動子 25 開弁用電磁コイル 26 閉弁用電磁コイル 30,30−1〜30−4 駆動回路 101 発電機 102 バッテリ 103 昇圧回路 104 コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G018 AB09 BA38 CA12 DA45 DA46 EA35 FA01 FA06 FA07 GA14 GA18 GA37 3G092 AA01 AA11 AB02 DA00 DA03 DA07 DF05 DG09 DG10 EA12 EA17 FA50 HA13X 3G301 HA01 HA19 JA19 LA07 LC01 NA07 NB06 PG02A

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の各気筒の吸気弁又は排気弁の少
    なくとも一方を電磁駆動弁により構成し、この電磁駆動
    弁の駆動回路に対し、電力供給源より昇圧回路を介して
    高電圧電力を供給する電磁駆動弁の電力供給装置におい
    て、 前記昇圧回路を、内燃機関の2つ以上の気筒の電磁駆動
    弁の駆動回路に対し、1つ設けるようにし、 その昇圧回路の容量を、1つの電磁駆動弁を開閉駆動す
    るための必要最大容量をA、1つの昇圧回路が受け持つ
    気筒数をNcyl 、各気筒の電磁駆動弁の数をNvとした
    とき、A×Ncyl ×Nv未満としたことを特徴とする電
    磁駆動弁の電力供給装置。
  2. 【請求項2】内燃機関の各気筒の吸気弁又は排気弁の少
    なくとも一方を電磁駆動弁により構成し、この電磁駆動
    弁の駆動回路に対し、電力供給源より昇圧回路を介して
    高電圧電力を供給する電磁駆動弁の電力供給装置におい
    て、 前記昇圧回路を、内燃機関の2つ以上の気筒の電磁駆動
    弁の駆動回路に対し、1つ設けるようにし、 その昇圧回路の容量を、1つの電磁駆動弁を開閉駆動す
    るための必要最大容量をA、1つの昇圧回路が受け持つ
    電磁駆動弁の数をNとしたとき、A×N未満としたこと
    を特徴とする電磁駆動弁の電力供給装置。
  3. 【請求項3】前記昇圧回路の容量を、1つの昇圧回路が
    受け持つ電磁駆動弁のうち同時に開閉動作が行われる電
    磁駆動弁の数をNmとしたとき、略A×Nmとしたこと
    を特徴とする請求項1又は請求項2記載の電磁駆動弁の
    電力供給装置。
  4. 【請求項4】前記昇圧回路を、内燃機関の全ての気筒の
    電磁駆動弁の駆動回路に対し、1つ設けるようにしたこ
    とを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記
    載の電磁駆動弁の電力供給装置。
  5. 【請求項5】前記昇圧回路の出力側にコンデンサを配置
    したことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1
    つに記載の電磁駆動弁の電力供給装置。
JP2001216213A 2001-07-17 2001-07-17 電磁駆動弁の電力供給装置 Pending JP2003027974A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001216213A JP2003027974A (ja) 2001-07-17 2001-07-17 電磁駆動弁の電力供給装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001216213A JP2003027974A (ja) 2001-07-17 2001-07-17 電磁駆動弁の電力供給装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003027974A true JP2003027974A (ja) 2003-01-29

Family

ID=19050718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001216213A Pending JP2003027974A (ja) 2001-07-17 2001-07-17 電磁駆動弁の電力供給装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003027974A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006105125A (ja) * 2004-10-08 2006-04-20 Crf Scpa 内燃機関内の電子インジェクタ及び電子バルブを制御する装置及びその動作方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006105125A (ja) * 2004-10-08 2006-04-20 Crf Scpa 内燃機関内の電子インジェクタ及び電子バルブを制御する装置及びその動作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7260467B2 (en) Cylinder deactivation method to minimize drivetrain torsional disturbances
US7540264B2 (en) Initialization of electromechanical valve actuator in an internal combustion engine
US7673608B2 (en) Engine starting for engine having adjustable valve operation
US6752121B2 (en) Cylinder deactivation system timing control synchronization
JP2954350B2 (ja) 内燃機関の作動モードを制御する装置
CN1329634C (zh) 适用于内燃机的液压驱动阀组件
US5975052A (en) Fuel efficient valve control
US5490486A (en) Eight cylinder internal combustion engine with variable displacement
US8027778B2 (en) Torque delivery
US7490001B2 (en) Method for controlling the operation of a cylinder group for an internal combustion engine
JP2000257481A (ja) 内燃機関の制御装置
US20060162680A1 (en) Bi-directional power electronics circuit for electromechanical valve actuator of an internal combustion engine
US6009841A (en) Internal combustion engine having hybrid cylinder valve actuation system
KR20010022655A (ko) 내연 기관 시동법
JP2003027974A (ja) 電磁駆動弁の電力供給装置
US7054737B2 (en) Power electronics circuit with voltage regulator for electromechanical valve actuator of an internal combustion engine
US20060254537A1 (en) Engine starting for engine having adjustable valve operation
JP3836565B2 (ja) 筒内噴射式インジェクタの制御装置
US20050207086A1 (en) Power electronics circuit for electromechanical valve actuator of an internal combustion engine
GB2312245A (en) Engine braking decompression valve actuation system for a multi-cylinder fuel-injected i.c. engine
US9523292B2 (en) Valve control system for internal combustion engines and method of operation thereof
US6619246B2 (en) Electromagnetic valve actuators
JP2000045804A (ja) 内燃機関のトルク制御装置
Turner et al. Production AVT Development: Lotus and Eaton's Electrohydraulic Closed-Loop Fully Variable Valve Train System Entwicklung eines Serien-AVT-Systems: Lotus’ und Eatons elektrohydraulischer voll variabler Ventiltrieb (AVT)
JPH11294124A (ja) 電磁弁の制御装置