JP2978962B2 - 内燃機関の電磁駆動弁制御装置 - Google Patents

内燃機関の電磁駆動弁制御装置

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JP2978962B2 JP6333927A JP33392794A JP2978962B2 JP 2978962 B2 JP2978962 B2 JP 2978962B2 JP 6333927 A JP6333927 A JP 6333927A JP 33392794 A JP33392794 A JP 33392794A JP 2978962 B2 JP2978962 B2 JP 2978962B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の電磁駆動弁
制御装置に関し、特に電磁駆動型の吸気弁及び/又は排
気弁の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】吸気弁及び/又は排気弁をスプリングと
ソレノイドで駆動するようにした内燃機関の基本的構成
は、米国特許公報第3,882,833号に示されてい
る。さらに、このような基本構成を採用した内燃機関の
制御装置として、機関回転数に応じて、弁駆動ソレノイ
ドへ供給する駆動信号の出力タイミングを変更するよう
にしたものが従来より知られている(特開平2−112
606号公報)。
【0003】また、上記基本構成において、必要とされ
るソレノイドの電磁力をできるだけ小さくすべく、電磁
駆動機構の構造を改良した電磁弁も提案されている(米
国特許公報第5,222,714号)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術はいずれもイグニッションスイッチのオフ時に
おける吸気弁又は排気弁のソレノイドへの電流供給の停
止時期と、燃焼室内のピストンの位置との関係を考慮し
ていないため、例えば機関が完全に停止する前に、ソレ
ノイドへの電流供給が停止され、吸気弁又は排気弁が燃
焼室内のピストンと接触するおそれがあった。
【0005】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、イグニッションスイッチのオフ時において電磁駆
動型の吸気弁及び/又は排気弁の作動を適切に制御し、
これらの弁とピストンとの接触を確実に防止することが
できる電磁駆動弁制御装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、内燃機関の吸気弁及び排気弁の少なくとも一
方を電磁力により駆動する電磁駆動手段と、該電磁駆動
手段に制御信号を出力する制御手段と、前記制御手段に
電流を供給する電源供給手段とを備えた内燃機関の電磁
駆動弁制御装置において、前記機関の停止信号を検出す
る停止信号検出手段と、前記機関が搭載された車両の速
度を検出する車速検出手段と、前記機関の回転数を検出
する機関回転数検出手段と、前記検出した車速が所定車
速以下であって且つ前記検出した機関回転数が所定回転
数以下の状態となった後の経過時間を計測する時間計測
手段と、前記停止信号検出時に前記吸気弁及び排気弁の
少なくとも一方を閉じ側に駆動させる閉弁制御手段と、
前記経過時間が所定時間を越えたとき、前記電源供給手
段による前記制御手段への電流供給を停止する電流供給
停止手段とを設けるようにしたものである。
【0007】
【作用】機関の停止信号検出時に前記吸気弁及び排気弁
の少なくとも一方を閉じ側に駆動させるとともに、検出
した車速が所定車速以下であって且つ検出した機関回転
数が所定回転数以下の状態となった後の経過時間が所定
時間を越えたとき、前記電源供給手段による前記制御手
段への電流供給が停止される。
【0008】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
【0009】図1は本発明の一実施例にかかる電磁駆動
型吸気弁10の構造を示す断面図である。この吸気弁1
0は、アーマチャ4が固定された弁体2とこれを駆動す
るバルブ駆動部1とからなり、内燃エンジンの燃焼室の
吸気口8を開閉すべく、バルブガイド3を介して燃焼室
上部に装着される。また図示しない排気弁も同一の構造
を有し、燃焼室の排気口を開閉すべく燃焼室上部に装着
される。
【0010】バルブ駆動部1は、対向する2つのソレノ
イド(電磁石)、即ち弁体2を閉弁方向に付勢する閉じ
側ソレノイド5及び弁体2を開弁方向に付勢する開き側
ソレノイド6と、スプリング7とを主たる構成要素とす
る。閉じ側ソレノイド5は、コイル5a及び磁性体5b
からなり、開き側ソレノイド6は、コイル6a及び磁性
体6bからなる。スプリング7は、アーマチャ4が中立
位置BPにあるとき、弁体2に対する付勢力がゼロとな
り、中立位置BPより上に位置するときは弁体2を開弁
方向に付勢し、中立位置BPより下に位置するときは弁
体2を閉弁方向に付勢するように構成されている。
【0011】上記構成によれば、閉じ側ソレノイド5又
は開き側ソレノイド6に通電することにより、弁体2
が、吸気口8を閉塞する全閉位置と弁体のリフト量が最
大となる全開位置との間を移動する。またソレノイド
5,6に通電していないときは、弁体2は、全閉位置と
全開位置の間の中立位置に位置する。
【0012】図2は、上記吸気弁10とその制御装置の
構成を示す図であり、バルブ駆動部1にはアーマチャ4
の位置を検出する位置センサ11及び開き側ソレノイド
6のコイルの温度TCOILを検出する温度センサ12
が設けられ、それらの検出信号は入出力インターフェー
ス13を介してCPU(中央処理装置)16及び通電時
間/タイミング制御回路部14に供給される。入出力イ
ンターフェース13には、さらに図示しないセンサ群が
接続されており、エンジン回転数NE、吸気管内絶対圧
PBA、エンジン水温TW、吸気温TA、当該エンジン
が搭載された車両の車速V等を示す信号、クランク軸の
回転角度を示す信号、イグニッションスイッチのオンオ
フを示す信号等が入力され、これらの信号はCPU16
及び通電時間/タイミング制御回路部14に供給され
る。
【0013】CPU16には、CPU16で実行される
プログラム等を記憶するROM17と、演算途中のデー
タやセンサの検出データ等を記憶するRAM18とが接
続されている。また、通電時間/タイミング制御回路部
14には、タイマとしての機能を有するタイマカウンタ
19が接続されており、このタイマカウンタ19は、C
PU16に接続されており、そのカウント値の設定がC
PU16により行われる。
【0014】通電時間/タイミング制御回路部14はド
ライバ回路15に接続され、ドライバ回路15の閉じ側
ソレノイド駆動回路15aは閉じ側ソレノイド5のコイ
ル5aに、また開き側ソレノイド駆動回路15bは開き
側ソレノイド6のコイル6aにそれぞれ接続されてい
る。ドライバ回路15にはバッテリ20が接続されてお
り、バッテリ20から電力が供給される。制御回路部1
4は、コイル5a,6aへの電流供給(通電)制御を行
う。
【0015】なお、ドライバ回路15以外のCPU1
6、ROM17、入出力インターフェース13、制御回
路部14等の他の回路には、バッテリ20から図示しな
い電源回路を介して電源電圧が供給される。但し、イグ
ニッションスイッチオフ時の制御回路部14へ供給する
電源電圧の遮断時期は、後述するようにCPU16によ
って制御される。
【0016】本実施例のエンジンは、各気筒に2個の吸
気弁及び2個の排気弁が設けられた4気筒エンジンであ
り、全部で16個の弁をすべて電磁駆動型のものを用い
ている。したがって図2の通電時間/タイミング制御回
路部4、ドライバ回路15及びタイマカウンタ19は、
16個の弁のそれぞれに対応して設けられている。
【0017】CPU16は、各種センサからの入力信号
に応じて吸気弁及び排気弁の開弁時期、閉弁時期等を決
定し、各吸排気弁に対応したタイマカウンタ19の設定
を行うとともに、以下に述べるイグニッションスイッチ
オフ時の制御を行う。
【0018】図3は、イグニッションスイッチのオフ時
の制御を行う処理のフローチャートであり、本処理はC
PU16で一定時間(例えば40msec)毎に実行さ
れる。なお、図3は、JIS X0128のプログラム
表記法、すなわちSPD(Structured Pr
ogramming Diagrams)表記法による
ものである。
【0019】先ずステップS1では、イグニッションス
イッチがオフされたことを「1」で示すIGオフフラグ
FLGIGOFFが「1」か否かを判別し、FLGIG
OFF=0であるときは、直ちに本処理を終了する。
【0020】イグニッションスイッチがオフされて、F
LGIGOFF=1となると、ステップS2に進み、す
べての吸排気弁の閉弁指令信号の出力を「1」で示す閉
弁フラグFLGEVACを「1」とし、さらに燃料供給
遮断を「1」で示すFCフラグFLGFC及び点火停止
を「1」で示す点火停止フラグFLGIGCをともに
「1」に設定する(ステップS2、S3)。
【0021】次にステップS5で、エンジン回転数NE
が所定回転数NESTOP(例えば0又は0に近い値に
設定される)以下で且つ車速Vが所定車速VSTOP
(例えば0又は0に近い値に設定される)以下か否かを
判別する。イグニッションスイッチをオフしても直ちに
エンジン回転数NEが「0」とはならないので、最初は
少なくともNE>NESTOPが成立し、ステップS1
0に進む。ステップS10では、ダウンカウンタnEN
GSTOPに所定値NENGSTOPを設定し、さらに
制御回路部14への電源電圧の供給を遮断するとき
「1」に設定する電源遮断フラグFLGECUOFFを
「0」として、すなわち電源電圧供給を継続して(ステ
ップS11)、本処理を終了する。
【0022】ここで、カウンタnENGSTOPの設定
値NENGSTOPは、固定値としたが、エンジンの単
体ばらつき、あるいは経年変化の吸収のためフラグFL
GIGOFF=1のとき、エンジン回転数NEが所定回
転数NESTOPとなるまでのNE値の時間変化率に基
づいて決定してもよい。
【0023】その後NE≦NESTOPとなり、且つV
≦VSTOPが成立すると、ステップS6に進み、カウ
ンタnENGSTOPをデクリメントし、さらにそのカ
ウント値が「0」か否かを判別する(ステップS7)。
最初は、nENGSTOP>0であるので、ステップS
9に進み、電源遮断フラグFLGECUOFFを「0」
として、すなわち電源電圧供給を継続して、本処理を終
了する。
【0024】その後、カウンタnENGSTOPの設定
値NENGSTOPに対応した所定時間が経過して、n
ENGSTOP=0となると、ステップS7からステッ
プS8に進み、電源遮断フラグFLGECUOFFを
「1」として、制御回路部14への電源電圧の供給を停
止して、本処理を終了する。
【0025】以上のように本実施例によれば、イグニッ
ションスイッチがオフされたときは、先ず吸排気弁の閉
弁指令信号が出力され、吸排気弁の駆動制御を行う通電
時間/タイミング制御回路部14への電源電圧の供給
は、エンジン回転数NEが所定回転数NESTOP以下
であって且つ車速Vが所定車速VSTOP以下となった
時点から所定時間経過するまで継続されるので、イグニ
ッションスイッチオフ後エンジンが完全に停止するまで
吸排気弁の閉弁状態が維持され、吸排気弁とピストンと
の接触を確実に防止することができる。
【0026】なお、上述した実施例では、吸気弁及び排
気弁をともに電磁駆動型としたが、これに限るものでは
なく、いずれか一方は従来の機械的な駆動機構を用いた
ものでもよい。
【0027】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、機
関の停止信号検出時に電磁駆動される吸気弁及び/又は
排気弁を閉じ側に駆動させるとともに、検出した車速が
所定車速以下であって且つ検出した機関回転数が所定回
転数以下の状態となった後の経過時間が所定時間を越え
たとき、吸気弁及び/又は排気弁の駆動制御を行う制御
手段への電流供給が停止されるので、機関の停止信号検
出後も機関が完全に停止するまで吸排気弁の閉弁状態が
維持され、吸排気弁とピストンとの接触を確実に防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例にかかる電磁駆動型の吸気弁
の構造をを示す図である。
【図2】図1の吸気弁及びその制御装置の構成を示す図
である。
【図3】イグニッションスイッチオフ時の制御を行う処
理のフローチャートである。
【符号の説明】 1 バルブ駆動部 5 閉じ側ソレノイド 6 開き側ソレノイド 7 スプリング 10 吸気弁 16 CPU 20 バッテリ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01L 9/04 F02D 11/10 F02D 41/22 320 F02D 13/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の吸気弁及び排気弁の少なくと
    も一方を電磁力により駆動する電磁駆動手段と、該電磁
    駆動手段に制御信号を出力する制御手段と、前記制御手
    段に電流を供給する電源供給手段とを備えた内燃機関の
    電磁駆動弁制御装置において、 前記機関の停止信号を検出する停止信号検出手段と、 前記機関が搭載された車両の速度を検出する車速検出手
    段と、 前記機関の回転数を検出する機関回転数検出手段と、 前記検出した車速が所定車速以下であって且つ前記検出
    した機関回転数が所定回転数以下の状態となった後の経
    過時間を計測する時間計測手段と、 前記停止信号検出時に前記吸気弁及び排気弁の少なくと
    も一方を閉じ側に駆動させる閉弁制御手段と、 前記経過時間が所定時間を越えたとき、前記電源供給手
    段による前記制御手段への電流供給を停止する電流供給
    停止手段とを有することを特徴とする内燃機関の電磁駆
    動弁制御装置。
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