JP2019007408A - 動作判定装置および動作判定システム - Google Patents

Abstract

【課題】油圧を調整する電磁弁が開弁すべきでない時機に開弁したか否かを判定することができる動作判定装置および動作判定システムを提供すること。【解決手段】実施形態に係る動作判定装置は、電磁弁駆動部と、判定部とを備える。電磁弁駆動部は、ソレノイドへ給電することによって電磁弁を開弁または閉弁の一方の状態に変位させ、ソレノイドへの給電を停止することによって電磁弁を開弁または閉弁の他方の状態に変位させることにより、第１油圧室と与圧によって第１油圧室よりも高圧になる第２油圧室とを連通する油路を開閉させる。判定部は、ソレノイドへの給電中であってソレノイドへの給電を停止すべきでない時機に電磁弁が他方の状態に変位したか否かを、電磁弁を一方の状態に維持するためにソレノイドへ供給されている電流に基づいて判定する。【選択図】図３

Description

開示の実施形態は、動作判定装置および動作判定システムに関する。

従来、ソレノイドへ給電することによって電磁弁を閉弁させ、ソレノイドへの給電を停止することによって電磁弁を開弁させることにより、第１油圧室と与圧によって第１油圧室よりも高圧になる第２油圧室とを連通する油路を開閉して油圧を調整する技術がある。

例えば、特許文献１には、油路を通してカムの回転運動を内燃機関の吸排気弁に伝達する場合に、電磁弁を駆動するソレノイドへ供給する駆動電流を制御して油圧を調整することにより吸排気弁の開弁量を調整する技術が開示されている。

特開平５−１０６４１６号公報

しかしながら、電磁弁の開閉によって油圧を調整する従来の技術では、電磁弁の閉弁状態を維持する制御中に何らかの原因で電磁弁が異常開弁しても、電磁弁の異常開弁を検知することが困難であった。

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、油圧を調整する電磁弁が開弁すべきでない時機に開弁したか否かを判定することができる動作判定装置および動作判定システムを提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る動作判定装置は、電磁弁駆動部と、判定部とを備える。電磁弁駆動部は、ソレノイドへ給電することによって電磁弁を開弁または閉弁の一方の状態に変位させ、前記ソレノイドへの給電を停止することによって前記電磁弁を開弁または閉弁の他方の状態に変位させることにより、第１油圧室と与圧によって前記第１油圧室よりも高圧になる第２油圧室とを連通する油路を開閉させる。判定部は、前記ソレノイドへの給電中であって前記ソレノイドへの給電を停止すべきでない時機に前記電磁弁が前記他方の状態に変位したか否かを、前記電磁弁を前記一方の状態に維持するために前記ソレノイドへ供給されている電流に基づいて判定する。

実施形態の一態様に係る動作判定装置および動作判定システムは、油圧を調整する電磁弁が開弁すべきでない時機に開弁したか否かを判定することができる。

図１Ａは、実施形態に係る動作判定システムおよび動作判定装置の説明図である。 図１Ｂは、実施形態に係る動作判定システムおよび動作判定装置の説明図である。 図２は、実施形態に係る電磁弁の基本駆動制御の説明図である。 図３は、実施形態に係る電磁弁の異常開弁判定手順の説明図である。 図４は、実施形態に係る動作判定装置が実行する処理を示すフローチャートである。 図５は、実施形態に係る動作判定装置が実行する処理を示すフローチャートである。 図６は、実施形態に係るＰＷＭ制御中の電流波形および駆動スイッチの状態を示す説明図である。 図７は、実施形態に係る動作判定装置がＰＷＭ制御中に実行する処理を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する動作判定装置および動作判定システムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

以下では、カムの回転運動を内燃機関（以下、「エンジン」と記載する）の吸気弁に伝達する油圧の調整を行う電磁弁が開弁すべきでない時機に開弁したか否かを、実施形態に係る動作判定装置によって判定する場合を例に挙げて説明する。

図１Ａおよび図１Ｂは、実施形態に係る吸気弁の動作判定システム１００および動作判定装置１の説明図である。なお、図１Ａには、吸気弁が閉弁した状態を示しており、図１Ｂには、吸気弁が開弁した状態を示している。

図１Ａおよび図１Ｂに示すように、エンジンは、シリンダ１０１とシリンダ１０１の内部に挿入されたピストン１０２とを備える。ピストン１０２は、コンロッド１０３を介してクランクシャフト（図示略）と連結され、シリンダヘッド内を往復運動することによって、クランクシャフトを回転させる。

また、エンジンは、シリンダヘッド内の燃焼室１０４へ空気を吸気する吸気口を開閉する吸気弁１０５と、燃焼室１０４から空気を排気する排気口を開閉する排気弁１０６とを備える。シリンダヘッドの天面には、点火プラグ１０７が設けられる。

動作判定システム１００は、第１油圧室２０１と、与圧によって第１油圧室２０１よりも内部が高圧になる第２油圧室２０２と、第１油圧室２０１および第２油圧室２０２の間を連通する油路２０３とを備える。

第１油圧室２０１は、エンジンから油１０が供給されるオイルサプライ２０４と、内部の油圧を蓄圧するアキュムレータ２０５とを備える。また、第２油圧室２０２は、油圧ピストン２１０が連結される。油圧ピストン２１０は、吸気弁１０５に連結される。

また、動作判定システム１００は、開弁することによって油路２０３を開放し、閉弁することによって油路２０３を閉塞する電磁弁２０６と、エンジンの回転に連動して回転するカム２０７と、ローラフォロワ２０８と、油圧ポンプ２０９とを備える。

ローラフォロワ２０８は、カム２０７の回転運動に伴って揺動し、油圧ポンプ２０９を押圧する。油圧ポンプ２０９は、ローラフォロワ２０８によって押圧される場合に、第２油圧室２０２へ与圧する。

このとき、図１Ａに示すように、電磁弁２０６が開弁している場合、カム２０７が回転して油圧ポンプ２０９が第２油圧室２０２へ与圧しても、油路２０３が連通されているため、白抜き矢印で示すように、圧力が第１油圧室２０１へ開放される。これにより、吸気弁１０５は、閉塞状態を維持する。

一方、図１Ｂに示すように、電磁弁２０６が閉弁している場合、カム２０７が回転して油圧ポンプ２０９が第２油圧室２０２へ与圧すると、油路２０３が閉塞されているため、白抜き矢印で示すように、圧力が油圧ピストン２１０へ掛かり、吸気弁１０５を押し下げる。これにより、吸気弁１０５が開弁（リフト）し、燃焼室１０４へ空気１１が吸気される。

このように、動作判定システム１００は、電磁弁２０６が閉弁され、且つカム２０７が回転して油圧ポンプ２０９が第２油圧室２０２へ与圧する場合に吸気弁１０５を開弁させ、それ以外の場合には、吸気弁１０５を閉弁させる。

動作判定装置１は、電磁弁駆動部２と、判定部３とを備える。電磁弁駆動部２は、電磁弁２０６が備えるソレノイドへ給電することによって電磁弁２０６を閉弁させ、ソレノイドへの給電を停止することによって電磁弁２０６を開弁させる。

判定部３は、ソレノイドへ給電される電磁弁２０６の駆動電流（以下、単に「電流」と記載することがある）の変化に基づいて、ソレノイドへの給電を停止すべきでない時機に電磁弁２０６が一方の状態（閉弁状態）から他方の状態（開弁状態）に変位したか否かを判定する。判定部３が実行する電磁弁２０６の開弁判定手順の一例については、図３を参照して後述する。

判定部３は、電磁弁２０６が開弁すべきでない時機に開弁したか否かの判定結果を電磁弁駆動部２へ出力する。電磁弁駆動部２は、判定部３から電磁弁２０６が開弁すべきでない時機に開弁したことを示す判定結果が入力される場合、例えば、即座にソレノイドへ供給する電流を増大させて電磁弁２０６を再閉弁させる。なお、電磁弁駆動部２は、ソレノイドへ供給する電流を増大させても、電磁弁２０６を再閉弁できない場合には、エンジンへの燃料の供給を遮断するフューエルカット等を行う。

電磁弁駆動部２および判定部３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。

そして、電磁弁駆動部２は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することによって、電磁弁２０６の駆動制御を行う。また、判定部３は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することによって、電磁弁２０６が開弁すべきでない時機に開弁したか否かを判定する。

なお、電磁弁駆動部２および判定部３は、それぞれ一部または全部がＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成されてもよい。

次に、図２を参照し、電磁弁駆動部２が行う電磁弁２０６の基本駆動制御について説明する。図２は、実施形態に係る電磁弁２０６の基本駆動制御の説明図である。なお、図２に示す実線の波形は、ソレノイドに供給される電流の時間変化を示している。また、図２に示す一点鎖線の波形は、カム２０７の回転に伴う吸気弁１０５の開弁量の時間変化を示している。

電磁弁駆動部２は、例えば、時刻ｔ３で電磁弁２０６を閉弁する場合には、まず、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、ソレノイドへプレ給電を行う。このとき、電磁弁駆動部２は、ソレノイドへ供給しても電磁弁２０６が開弁しない最大の電流をソレノイドへ供給する。

その後、電磁弁駆動部２は、時刻ｔ２からソレノイドへ電磁弁２０６を閉弁駆動する突入電流の供給を開始する。これにより、時刻ｔ２から電磁弁２０６が閉弁を開始する。このように、電磁弁駆動部２は、ソレノイドへプレ給電を行った後に突入電流を供給することにより、プレ給電を行わない場合に比べて、ソレノイドへ供給する電流が突入電流に達するタイミングに誤差が生じることを抑制することができる。

その後、電磁弁２０６の閉弁動作に伴うソレノイドの自己誘電によって逆起電力が生じるため、電磁弁２０６が閉弁動作中にソレノイドに供給される電流が低減する。そして、時刻ｔ３で電磁弁２０６が完全に閉弁し、閉弁動作が停止すると、ソレノイドに供給される電流が再度増大を開始する。

その後、電磁弁駆動部２は、時刻ｔ４で突入電流の供給を終了し、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの間、電磁弁２０６の閉弁状態を維持する維持電流をソレノイドへ供給する。このとき、電磁弁駆動部２は、電磁弁２０６が開弁しない最小の電流をソレノイドへ供給する。

そして、電磁弁２０６の閉弁中にカム２０７が回転し、第２油圧室２０２へ与圧されると、図２に一点鎖線で示すように吸気弁１０５が開弁し、さらにカム２０７が回転すると吸気弁１０５が閉弁する。

電磁弁駆動部２は、吸気弁１０５の閉弁に伴って時刻ｔ６でソレノイドへの給電を停止する。これにより、電磁弁２０６が開弁し、第２油圧室２０２の与圧が解放される。電磁弁駆動部２は、かかる電磁弁２０６の開閉制御をエンジンの回転数や負荷率に応じた周期で繰り返し行う。

そして、判定部３は、電磁弁２０６の閉弁状態を維持する時刻ｔ５から時刻ｔ６までの電磁弁２０６が開弁すべきでない期間に、異常開弁したか否かを判定する。次に、図３を参照し、判定部３による電磁弁２０６の異常開弁判定手順の一例について説明する。図３は、実施形態に係る電磁弁２０６の異常開弁判定手順の説明図である。

なお、図３の上段には、電磁弁２０６のソレノイドへ供給される電流の波形を示しており、図３の下段には、電磁弁駆動部２がソレノイドへ電流を供給する駆動スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を示すタイミングチャートを示している。

ここでは、電磁弁駆動部２がソレノイドへ電流を供給する駆動スイッチのＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことによって、ソレノイドへ一定の維持電流を供給する定電流制御を行う場合を例に挙げて説明する。

図３に示すように、電磁弁駆動部２は、定電流制御を行う場合、駆動スイッチをＯＮにし、ソレノイドへ供給される電流が目標電流上限値まで増大すると、駆動スイッチをＯＦＦにする。その後、電磁弁駆動部２は、電流が目標電流下限値まで減少すると、駆動スイッチをＯＮにする。

そして、電磁弁駆動部２は、電磁弁２０６の開状態を維持する期間に、かかる駆動スイッチのＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことによって、ソレノイドへ一定の維持電流を供給する。このとき、電磁弁駆動部２は、消費電力を低く抑えるため、電磁弁２０６が開弁しない最小限の維持電流をソレノイドへ供給することが望ましい。

しかしながら、電磁弁２０６は、開弁しない最小限の維持電流がソレノイドへ供給される場合、何等かの外乱の影響によって開弁すべきでない時機に開弁する恐れがある。例えば、電磁弁２０６は、外気温の低下に伴う油温の低下や油１０の劣化によって油１０の粘性が大きくなる場合、油１０による電磁弁２０６を押し開く押圧力が高くなり、開弁すべきでない時機に異常開弁することがある。

判定部３は、かかる電磁弁２０６が異常開弁したか否かを判定する。具体的には、図３に示すように、例えば、時刻ｔ７で電磁弁２０６が異常開弁を開始した場合、電磁弁２０６の開弁に伴うソレノイドの自己誘電によって、駆動スイッチがＯＦＦになった後の電流の低減率が閉弁中における電流の低減率よりも小さくなる。

つまり、図３に示すように、時刻ｔ７で電磁弁２０６が異常開弁を開始した場合、駆動スイッチがＯＦＦになった後の電流波形における下り勾配の傾斜が、閉弁中の電流波形における下り勾配の傾斜よりも緩やかになる。

そこで、判定部３は、ソレノイドを流れる電流を監視し、駆動スイッチをＯＦＦにした後の電流の低減率が所定の低減率よりも小さくなった場合に、電磁弁２０６が異常開弁したと判定する。これにより、判定部３は、電磁弁２０６が開弁すべきでない時機に開弁したか否かを判定することができる。

なお、電磁弁２０６は、駆動スイッチをＯＦＦにした後の電流の低減率が所定の低減率よりも小さくなった場合であっても、異常開弁を開始した直後に外乱の解消によって、再度閉弁することがある。

このため、判定部３は、駆動スイッチをＯＦＦにした後の電流の低減率が所定の低減率よりも小さくなった場合に、その後、駆動スイッチがＯＮになるまでの駆動スイッチのＯＦＦ時間に基づき、電磁弁２０６が開弁すべきでない時機に開弁したか否かを判定する。

具体的には、図３に示すように、ソレノイドを流れる電流は、時刻ｔ８で電磁弁２０６が完全に開弁すると、ソレノイドの自己誘電が終了するため徐々に減少し、時刻ｔ９で目標電流下限値に達する。このため、電磁弁駆動部２は、時刻ｔ９で駆動スイッチをＯＮにする。

このとき、時刻ｔ７から時刻ｔ９までの電磁弁２０６が異常開弁した場合の駆動スイッチのＯＦＦ時間は、電磁弁２０６が閉弁中の駆動スイッチのＯＦＦ時間よりも明らかに長い。そこで、判定部３は、かかる駆動スイッチのＯＦＦ時間が所定時間未満でない場合に、電磁弁２０６が開弁すべきでない時機に異常開弁したと判定する。

ここでの所定時間は、電磁弁２０６が閉弁状態を維持している場合の駆動スイッチが周期的にＯＦＦとなっている時間である。これにより、判定部３は、開弁すべきでない時機に異常開弁したか否かをより確実に判定することができる。

なお、判定部３が電磁弁２０６の異常開弁を判定する手順は、上記した判定手順に限定されるものではない。図３に示すように、ソレノイドを流れる電流は、電磁弁２０６が異常開弁する場合、時刻ｔ７から時刻ｔ９までの駆動スイッチがＯＦＦの期間に、減少した後、一時的に増大する。

このため、判定部３は、例えば、駆動スイッチがＯＦＦされている期間に、ソレノイドに流れる電流が増大する場合に、電磁弁２０６が開弁すべきでない時機に開弁したと判定する構成であってもよい。かかる構成によっても、判定部３は、開弁すべきでない時機に異常開弁したか否かをより確実に判定することができる。

判定部３は、電磁弁２０６が異常開弁したと判定した場合、その旨を示す判定結果を電磁弁駆動部２へ出力する。電磁弁駆動部２は、電磁弁２０６が異常開弁したと判定された判定結果が判定部３から入力された場合に、電磁弁２０６の再閉弁やフューエルカット等を行う異常開弁後処理を実行する。かかる異常開弁後処理については、図５を参照して後述する。

次に、図４および図５を参照し、動作判定装置１が実行する処理について説明する。図４および図５は、実施形態に係る動作判定装置１が実行する処理を示すフローチャートである。ここでは、動作判定装置１が電磁弁２０６の開弁状態を維持する期間に実行する処理について説明する。

図４に示すように、動作判定装置１は、電磁弁２０６の開弁状態を維持する期間になると、まず、ソレノイドを流れる電流が目標電流上限値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。そして、動作判定装置１は、電流が目標電流上限値以上でないと判定した場合（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０８へ移す。

また、動作判定装置１は、電流が目標電流上限値以上であると判定した場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、駆動スイッチをＯＦＦにし（ステップＳ１０２）、電流の低減率を算出する（ステップＳ１０３）。

続いて、動作判定装置１は、電流の低減率が所定の低減率より小さいか否かを判定する（ステップＳ１０４）。そして、動作判定装置１は、電流の低減率が所定の低減率より小さいと判定した場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、つまり、電流波形の下り勾配の傾きが閉弁時の傾きよりも緩やかな場合、電磁弁２０６が異常開弁したと判定する（ステップＳ１０９）。

その後、動作判定装置１は、異常開弁後処理を実行する（ステップＳ１１０）。かかる異常開弁後処理については、図５を参照して後述する。また、動作判定装置１は、電流の低減率が所定の低減率より小さくないと判定した場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、つまり、電流波形の下り勾配の傾きが閉弁時の傾きと同様の場合、電流が目標電流下限値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

そして、動作判定装置１は、電流が目標電流下限値以下でないと判定した場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０３へ移す。また、動作判定装置１は、電流が目標電流下限値以下であると判定した場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、今回の駆動スイッチのＯＦＦ時間を計測する（ステップＳ１０６）。

なお、ここでの今回の駆動スイッチのＯＦＦ時間は、ステップＳ１０２で駆動スイッチがＯＦＦにされてから、ステップＳ１０５で電流が目標電流下限値以下になったと判定されるまでの時間である。

その後、動作判定装置１は、ＯＦＦ時間が所定時間未満か否かを判定する（ステップＳ１０７）。そして、動作判定装置１は、ＯＦＦ時間が所定時間未満でないと判定した場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０９へ移す。

なお、ここでの所定時間は、電磁弁２０６が閉弁状態を維持している場合の駆動スイッチが周期的にＯＦＦとなっている時間である。また、動作判定装置１は、ＯＦＦ時間が所定時間未満であると判定した場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、駆動スイッチをＯＮにし（ステップＳ１０８）、処理をステップＳ１０１へ移す。

また、動作判定装置１は、ステップＳ１１０の異常開弁後処理を開始すると、図５に示す処理を実行する。具体的には、図５に示すように、動作判定装置１は、まず、ソレノイドへ突入電流を供給して、電磁弁２０６の再閉弁を試みて（ステップＳ２０１）、電磁弁２０６の再閉弁に成功したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。これにより、動作判定装置１は、電磁弁２０６の再閉弁に成功すれば、以後、電磁弁２０６の動作を正常に制御することができる。

動作判定装置１は、電磁弁２０６を再閉弁させる突入電流の時間変化に基づいて、電磁弁２０６が再閉弁したか否かを判定する。例えば、動作判定装置１は、図２に示したように、時刻ｔ２で突入電流をソレノイドへ供給し、その後、時刻ｔ２からｔ３までの期間に電流が減少した場合に、電磁弁２０６の再閉弁に成功したと判定する。

また、動作判定装置１は、時刻ｔ２からｔ３までの期間に電流が減少しない場合に、電磁弁２０６の再閉弁に失敗したと判定する。このように、動作判定装置１は、ソレノイドへ供給する突入電流の時間変化を監視するだけで電磁弁２０６の再閉弁に成功したか否かを容易に判定することができる。

そして、動作判定装置１は、再閉弁に失敗したと判定した場合（ステップＳ２０２，Ｎｏ）、燃料噴射量補正またはフューエルカットを行い（ステップＳ２０６）、処理をステップＳ２０３へ移す。これにより、動作判定装置１は、エンジンの失火および排気ガスを排気するマフラーの触媒焼損を防止することができる。

具体的には、電磁弁２０６が開弁すべきでない時機に異常開弁すると吸気弁１０５（図１Ａ参照）が閉弁し、エンジンへ吸気されなくなる。このような場合に、吸気弁１０５が開弁されている場合と同量の燃料をエンジンで噴射させると、エンジンが失火したり、不完全燃焼した燃料がマフラーの触媒の熱で発火して触媒を焼損させたりする恐れがある。

このため、動作判定装置１は、異常開弁した電磁弁２０６の再閉弁に失敗した場合には、電磁弁２０６の閉弁時における吸入吸気量に応じた燃料の噴射量となるように燃料の噴射量を補正する、若しくは、フューエルカットを行う。これにより、エンジンの失火および排気ガスを排気するマフラーの触媒焼損を防止することができる。

また、動作判定装置１は、電磁弁２０６の再閉弁に成功したと判定した場合（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、異常開弁の原因推定を行う（ステップＳ２０３）。このとき、動作判定装置１は、再閉弁に成功したか否かの判定結果に基づいて、異常開弁の原因を推定する。

具体的には、動作判定装置１は、ステップＳ２０２で再閉弁に成功したと判定される場合、前回の電磁弁２０６の閉弁では、突入電流に問題がなかったことになるため、電磁弁２０６が一旦閉弁した後に異常開弁したと推定することができる。このため、動作判定装置１は、電磁弁２０６の再閉弁に成功した場合には、前回の維持電流不足を異常開弁の原因と推定する。

一方、動作判定装置１は、ステップＳ２０２で再閉弁に失敗したと判定される場合、前回の電磁弁２０６の閉弁時機に電磁弁２０６が閉弁しなかったと推定することができる。このため、動作判定装置１は、電磁弁２０６の再閉弁に失敗した場合には、前回の突入電流不足を異常開弁の原因と推定する。

このように、動作判定装置１は、異常開弁した電磁弁２０６の再閉弁を試みた結果、電磁弁２０６が再閉弁したか否かに基づいて、異常開弁の原因が突入電流不足であったのか、維持電流不足であったのかを推定することができる。

その後、動作判定装置１は、異常開弁の原因に応じて、電磁弁２０６を次回閉弁する場合にソレノイドへ供給する電流を補正する（ステップＳ２０４）。具体的には、動作判定装置１は、異常開弁の原因を維持電流不足と推定した場合には、電磁弁２０６を次回閉弁した後、閉弁状態を維持するためにソレノイドへ供給する維持電流を増大させる補正を行う。

また、動作判定装置１は、異常開弁の原因を突入電流不足と推定した場合には、電磁弁２０６を次回閉弁するためにソレノイドへ供給する突入電流を増大させる補正を行う。これにより、動作判定装置１は、電磁弁２０６を次回閉弁する場合に、補正後の電流をソレノイドへ供給することにより、電磁弁２０６を正常に閉弁することができ、その後、電磁弁２０６の閉弁状態を正常に維持させることができる。

その後、動作判定装置１は、異常開弁時の状況と補正後の電流とを対応付けて記憶し（ステップＳ２０５）、処理を図４に示すステップＳ１０１へ移す。なお、ここでの異常開弁時の状況は、例えば、油圧、油温、エンジンの回転数、およびエンジンの負荷率等である。

動作判定装置１は、電磁弁２０６を次回閉弁する場合の状況が記憶した状況と同様である場合に、記憶した状況に対応付けられた電流をソレノイドへ供給して、電磁弁２０６を閉弁させる。

これにより、動作判定装置１は、今回の電磁弁２０６の異常開弁が状況の変化に起因しており、電磁弁２０６の次回閉弁時に今回と同様の状況変化がある場合、電磁弁２０６を正常に閉弁させ、その後、正常に閉弁状態を維持させることができる。

また、動作判定装置１は、今回の電磁弁２０６の異常開弁が状況の変化に起因しており、電磁弁２０６の次回閉弁時に今回と同様の状況変化がない場合、ソレノイドへ供給する電流を無駄に増大することを防止することができる。

上述したように、実施形態に係る動作判定装置１は、電磁弁駆動部２と、判定部３とを備える。電磁弁駆動部２は、ソレノイドへ給電することによって電磁弁２０６を閉弁させ、ソレノイドへの給電を停止することによって電磁弁２０６を開弁させる。

そして、電磁弁駆動部２は、電磁弁２０６を開閉させることによって、第１油圧室２０１と与圧によって第１油圧室２０１よりも高圧になる第２油圧室２０２とを連通する油路２０３を開閉させる。

判定部３は、電磁弁２０６が開弁すべきでない時機に開弁したか否かを、電磁弁２０６の閉弁状態を維持するためにソレノイドへ供給されている電流に基づいて判定する。これにより、動作判定装置１は、油圧を調整する電磁弁２０６が開弁すべきでない時機に開弁したか否かを判定することができる。

なお、これまで、電磁弁駆動部２がソレノイドへ供給する電流を監視し、電流が目標電流上限値と目標電流下限値とを交互に繰り返すように駆動スイッチを制御して電磁弁２０６の開状態を維持する場合を説明したが、駆動スイッチの制御はこれに限定されない。

電磁弁駆動部２は、例えば、ソレノイドに供給する平均電流が所定の維持電流となるように、周波数とデューティ比が予め設定されたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によって駆動スイッチのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うこともできる。

ここで、図６を参照し、電磁弁駆動部２によるＰＷＭ制御中に電磁弁２０６の異常開弁が発生する場合について説明する。図６は、実施形態に係るＰＷＭ制御中の電流波形および駆動スイッチの状態を示す説明図である。なお、図６の上段には、ＰＷＭ制御中にソレノイドに流れる電流の波形を示しており、図６の下段には、ＰＷＭ制御中の駆動スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を示す。

図６に示すように、電磁弁駆動部２が一定の周期およびデューティ比で駆動スイッチをＰＷＭ制御している期間に、例えば、時刻ｔ１０から時刻ｔ１１までの期間で電磁弁２０６が異常開弁すると、この期間にソレノイドの自己誘電によって電流が増大する。

このため、判定部３は、電磁弁駆動部２が駆動スイッチをＰＷＭ制御する場合には、かかる電流の増大がある場合に、電磁弁２０６が異常開弁したと判定する。これにより、判定部３は、電磁弁駆動部２が駆動スイッチをＰＷＭ制御する場合であっても、電磁弁２０６が開弁すべきでない時機に異常開弁したか否かを判定することができる。

次に、図７を参照し、動作判定装置１がＰＷＭ制御中に実行する処理について説明する。図７は、実施形態に係る動作判定装置１がＰＷＭ制御中に実行する処理を示すフローチャートである。

なお、ここでは、動作判定装置１が駆動スイッチのＰＷＭ制御中に、電磁弁２０６の異常開弁を判定する場合に実行する処理について説明する。動作判定装置１は、駆動スイッチをＰＷＭ制御する期間に、ソレノイドに流れる平均電流を周期的に算出する。ここでの平均電流は、ソレノイドに流れる電流の所定周期毎の移動平均値である。

図７に示すように、動作判定装置１は、駆動スイッチをＰＷＭ制御する場合、まず、ソレノイドに流れる平均電流の算出時機か否かを判定する（ステップＳ３０１）。そして、動作判定装置１は、平均電流の算出時機でないと判定した場合（ステップＳ３０１，Ｎｏ）、算出時機になるまでステップＳ３０１の判定処理を繰り返す。

また、動作判定装置１は、平均電流の算出時機であると判定した場合（ステップＳ３０１，Ｙｅｓ）、ソレノイドに流れる平均電流を算出し（ステップＳ３０２）、平均電流が前回算出した平均電流から増大したか否かを判定する（ステップＳ３０３）。

そして、動作判定装置１は、平均電流が増大していないと判定した場合（ステップＳ３０３，Ｎｏ）、処理をステップＳ３０１へ移す。また、動作判定装置１は、平均電流が増大したと判定した場合（ステップＳ３０３，Ｙｅｓ）、電磁弁２０６が異常開弁したと判定し（ステップＳ３０４）、その後、異常開弁後処理を実行する（ステップＳ３０５）。

異常開弁後処理（ステップＳ３０５）は、図４に示すステップＳ１１０、つまり、図５に示す処理と同様の処理である。ただし、動作判定装置１は、異常開弁後処理（ステップＳ３０５）を行う場合、異常開弁時の状況と補正後の電流を記憶（図５のステップＳ２０５）した後、図７に示すステップＳ３０１へ処理を移す。

動作判定装置１は、かかるステップＳ３０１〜ステップＳ３０５の処理を実行することにより、電磁弁駆動部２が駆動スイッチをＰＷＭ制御する場合であっても、電磁弁２０６が開弁すべきでない時機に異常開弁したか否かを判定することができる。

また、上述した実施形態では、ソレノイドへ通電することで電磁弁２０６が閉弁して油路２０３を閉塞し、ソレノイドへの通電を停止することで電磁弁２０６が開弁して油路２０３を開放するシステムを例に挙げたが、これは一例である。

実施形態に係る動作判定装置１は、例えば、ソレノイドへ通電することで電磁弁２０６が開弁して油路２０３を閉塞し、ソレノイドへの通電を停止することで電磁弁２０６が閉弁して油路２０３を開放するシステムに適用することも可能である。

また、実施形態に係る動作判定装置１は、例えば、ソレノイドへ通電することで電磁弁２０６が開弁して油路２０３を開放し、ソレノイドへの通電を停止することで電磁弁２０６が閉弁して油路２０３を閉塞するシステムに適用することも可能である。

また、実施形態に係る動作判定装置１は、例えば、ソレノイドへ通電することで電磁弁２０６が閉弁して油路２０３を開放し、ソレノイドへの通電を停止することで電磁弁２０６が開弁して油路２０３を閉塞するシステムに適用することも可能である。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 動作判定装置
２ 電磁弁駆動部
３ 判定部
１０１ シリンダ
１０２ ピストン
１０３ コンロッド
１０４ 燃焼室
１０５ 吸気弁
１０６ 排気弁
１０７ 点火プラグ
２０１ 第１油圧室
２０２ 第２油圧室
２０３ 油路
２０４ オイルサプライ
２０５ アキュムレータ
２０６ 電磁弁
２０７ カム
２０８ ローラフォロワ
２０９ 油圧ポンプ
２１０ 油圧ピストン

Claims (12)

1. ソレノイドへ給電することによって電磁弁を開弁または閉弁の一方の状態に変位させ、前記ソレノイドへの給電を停止することによって前記電磁弁を開弁または閉弁の他方の状態に変位させることにより、第１油圧室と与圧によって前記第１油圧室よりも高圧になる第２油圧室とを連通する油路を開閉させる電磁弁駆動部と、
   前記ソレノイドへの給電中であって前記ソレノイドへの給電を停止すべきでない時機に前記電磁弁が前記他方の状態に変位したか否かを、前記電磁弁を前記一方の状態に維持するために前記ソレノイドへ供給されている電流に基づいて判定する判定部と
   を備えることを特徴とする動作判定装置。
2. 前記電磁弁駆動部は、
   前記ソレノイドへ前記電流を供給するスイッチをＯＮにし、前記電流が目標の上限値に達した場合に、前記スイッチをＯＦＦにし、前記電流が目標の下限値に達した場合に、前記スイッチをＯＮにする制御を繰り返すことによって前記電磁弁の状態を前記一方の状態に維持させ、
   前記判定部は、
   前記スイッチがＯＦＦにされることによって減少する前記電流の減少率が所定の減少率未満である場合に、前記ソレノイドへの給電を停止すべきでない時機に前記電磁弁が前記他方の状態に変位したと判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の動作判定装置。
3. 前記電磁弁駆動部は、
   前記ソレノイドへ前記電流を供給するスイッチをＯＮにし、前記電流が目標の上限値に達した場合に、前記スイッチをＯＦＦにし、前記電流が目標の下限値に達した場合、前記スイッチをＯＮにする制御を繰り返すことによって前記電磁弁の状態を前記一方の状態に維持させ、
   前記判定部は、
   前記スイッチがＯＦＦされている期間に前記電流が増大する場合、前記ソレノイドへの給電を停止すべきでない時機に前記電磁弁が前記他方の状態に変位したと判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の動作判定装置。
4. 前記電磁弁駆動部は、
   前記ソレノイドへ前記電流を供給するスイッチをＯＮにし、前記電流が所定の上限値に達した場合に、前記スイッチをＯＦＦにし、前記電流が所定の下限値に達した場合に、前記スイッチをＯＮにする制御を繰り返すことによって前記電磁弁の状態を前記一方の状態に維持させ、
   前記判定部は、
   前記スイッチがＯＦＦされている期間が所定時間より長い場合、前記ソレノイドへの給電を停止すべきでない時機に前記電磁弁が前記他方の状態に変位したと判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の動作判定装置。
5. 前記電磁弁駆動部は、
   前記ソレノイドへ前記電流を供給するスイッチを一定のデューティ比によりＰＷＭ制御することによって前記電磁弁の状態を前記一方の状態に維持させ、
   前記判定部は、
   前記スイッチがＰＷＭ制御される期間における前記電流の移動平均値を導出し、前記移動平均値が増大した場合、前記ソレノイドへの給電を停止すべきでない時機に前記電磁弁が前記他方の状態に変位したと判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の動作判定装置。
6. 前記電磁弁駆動部は、
   前記判定部によって前記ソレノイドへの給電を停止すべきでない時機に前記電磁弁が前記他方の状態に変位したと判定された場合に、前記電磁弁を再度前記一方の状態に変位させるための電流を前記ソレノイドへ供給する
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の動作判定装置。
7. 前記判定部は、
   前記電磁弁を再度前記一方の状態に変位させるための電流に基づいて前記電磁弁を再度前記一方の状態に変位させることに成功したか否かを判定する
   ことを特徴とする請求項６に記載の動作判定装置。
8. 前記判定部は、
   前記電磁弁を再度前記一方の状態に変位開始させるために前記ソレノイドへ供給される電流と、前記電磁弁の状態を前記一方の状態に維持させるために前記ソレノイドへ供給される電流とに基づいて、前記ソレノイドへの給電を停止すべきでない時機に前記電磁弁が前記他方の状態に変位した原因を推定する
   ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の動作判定装置。
9. 前記電磁弁駆動部は、
   前記判定部によって推定される前記原因に応じて、前記電磁弁の状態を次回前記一方の状態へ変位させる場合に前記ソレノイドへ供給する電流の補正を行う
   ことを特徴とする請求項８に記載の動作判定装置。
10. 前記電磁弁駆動部は、
    前記ソレノイドへの給電を停止すべきでない時機に前記電磁弁が前記他方の状態に変位したと前記判定部によって判定された場合における状況と補正後の電流を対応付けて記憶し、前記状況と同様の状況になった場合に、補正後の電流を前記ソレノイドへ供給する
    ことを特徴とする請求項９に記載の動作判定装置。
11. 前記第２油圧室は、
    内燃機関の吸気弁を駆動する油圧ピストンに連結され、
    前記油圧ピストンは、
    前記電磁弁の状態が前記一方の状態のときに前記第２油圧室が与圧されることによって前記吸気弁を開弁させ、前記第２油圧室への与圧が解放されることによって前記吸気弁を閉弁させ、
    前記電磁弁駆動部は、
    前記判定部によって前記電磁弁の状態を再度前記一方の状態に変位させることに失敗したと判定された場合、前記内燃機関への燃料の供給量を前記吸気弁の閉弁時における吸入空気量に応じた供給量にする補正、または、前記内燃機関への燃料供給の遮断を行う
    ことを特徴とする請求項７〜請求項１０のいずれか一つに記載の動作判定装置。
12. 第１油圧室と、
    与圧によって前記第１油圧室よりも高圧になる第２油圧室と、
    前記第１油圧室および前記第２油圧室の間を連通する油路と、
    ソレノイドへ給電することによって電磁弁を開弁または閉弁の一方の状態に変位させ、前記ソレノイドへの給電を停止することによって前記電磁弁を開弁または閉弁の他方の状態に変位させることによって前記油路を開閉させる電磁弁駆動部と、
    前記ソレノイドへの給電中であって前記ソレノイドへの給電を停止すべきでない時機に前記電磁弁が前記他方の状態に変位したか否かを、前記電磁弁を前記一方の状態に維持するために前記ソレノイドへ供給されている電流に基づいて判定する判定部と
    を備えることを特徴とする動作判定システム。

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