JP3702745B2 - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁的に駆動される内燃機関の動弁装置に係り、特に、失火時の排気弁制御を改良した内燃機関の動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内燃機関の吸排気バルブを現在主流であるカム駆動に代えて電気的に駆動する構成が提案されている。吸排気バルブを電気的に駆動する構成によれば、カムシャフト等の回転機構を省略することができると共に、バルブタイミングの変更が容易であることから、内燃機関の運転状態に応じた理想的な開閉弁タイミングを任意に設定可能となり、出力特性、及び燃費特性を改善することが可能となる。
【０００３】
吸排気バルブの電気駆動装置としては、電磁石を用いた電磁アクチュエータによる構成が提案されている。この電磁駆動吸排気弁装置の構成は、例えば特開平１１−１４１３１９号公報に開示されている。この構成のアクチュエータにおいては、可動子（アーマチュア）をバルブの開弁方向に付勢するスプリングと可動子を閉弁方向に付勢するスプリングの２つのスプリングを有し、さらに可動子をそれぞれバルブの開弁方向と閉弁方向とに吸引する２つの電磁石を有している。
【０００４】
この場合、可動子とバルブからなる可動部は、電磁石に電流が流れていない場合には２つのスプリングのバネ力により、２つの電磁石の吸引面からそれぞれ所定の位置だけ離間した中立位置に保持され、また開弁側または閉弁側のどちらか一方の電磁石に電流が通電すると、その際に生じる電磁吸引力により、吸引力がスプリングのばね力に打ち勝って一方の電磁石側に引き寄せられることになる。
【０００５】
この状態で電磁石の電流を遮断すると、今度はスプリングのばね力により可動部は中立位置を一旦通過して他方の電磁石に接近する。このとき他方の電磁石に電流を流しておくと可動部は他方の電磁石に吸引される。
【０００６】
このようにして２つの電磁石の電流の通電、遮断動作に従って可動子を所定の変位幅だけ変位させることを可能にしており、この変位を利用してバルブの開弁状態と閉弁状態とを切り替えている。
【０００７】
このような電磁駆動吸排気弁装置において、排気弁は、燃焼室内に高圧の燃焼ガスが残存する状況下で開弁方向に動作する。このため、排気弁が開弁方向に動作するためには、閉弁方向の動作に比して大きなエネルギ損失が生じる。
【０００８】
このため上記従来技術においては、可動子の中立位置は、開弁側の電磁石に偏った位置に設定されていた。この場合、閉弁状態におけるスプリングの反発力は、開弁状態におけるスプリングの反発力より大きくなり、両電磁石に等しい特性の電磁石を使用しても燃焼圧に対抗して開弁動作をおこなうことができる。
【０００９】
図９は、従来の動弁装置における排気弁の開弁動作について、正常燃焼時の可動子の挙動（実線）と、失火時の可動子の挙動（破線）をそれぞれ示すタイムチャートである。
【００１０】
失火時には、排気弁の開弁動作に抗する燃焼圧力が大きく低下するため、閉弁側電磁石の通電停止後、スプリング力による可動子の加速が正常燃焼時より大きく、全開位置に高い速度で到達し、開弁側電磁石等の変位端に衝突する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、上記従来の動弁装置においては、排気弁での可動子の中立位置が、可動子を開弁方向へ引き寄せる開弁側電磁石側へ偏位させるという構成になっていたため、内燃機関の失火等の急激な燃焼圧の減少時に、可動子の速度が過大となって開弁側電磁石に衝突し、異音が発生したりあるいは可動子が破損するという問題点があった。
【００１２】
以上の問題点に鑑み、本発明の目的は、内燃機関の失火時等の急激な燃焼圧の低下が生じた場合でも、排気弁を開く可動子の速度を低下させ、可動部が変位端に衝突することを防止し、これにより異音の発生や可動子の破損を防止することができる内燃機関の動弁装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の発明は、排気弁と連動する可動子と通電時に前記可動子を開弁方向に作動させる開弁側電磁石と通電時に前記可動子を閉弁側に作動させる閉弁側電磁石と前記可動子を開弁方向に付勢する第１の弾性部材と前記可動子を閉弁方向に付勢すると共に前記両電磁石が非通電時に第１の弾性部材と協働して前記可動子を両電磁石の中立位置に保持する第２の弾性部材とを備えた内燃機関の動弁装置において、内燃機関の失火を検出する失火検出手段と、該失火検出手段が失火を検出したとき、前記排気弁の開弁時に前記可動子の速度が減速するように速度制御する速度制御手段と、を備えたことを要旨とする。
【００１４】
上記目的を達成するため請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の動弁装置において、前記速度制御手段は、前記閉弁側電磁石の通電を停止後、一時的に前記閉弁側電磁石に通電することにより、減速制御することを要旨とする。
【００１５】
上記目的を達成するため請求項３記載の発明は、請求項２記載の内燃機関の動弁装置において、前記一時的な閉弁側電磁石の通電時に、前記閉弁側電磁石が可動子に及ぼす吸引力は、前記第１及び第２の弾性部材による開弁方向の合成力を超えないことを要旨とする。
【００１６】
上記目的を達成するため請求項４記載の発明は、請求項２または請求項３記載の内燃機関の動弁装置において、前記一時的な閉弁側電磁石の通電は、前記可動子が所定の位置に到達すると終了することを要旨とする。
【００１７】
上記目的を達成するため請求項５記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の内燃機関の動弁装置において、前記可動子の変位量を検出する変位量検出手段または前記可動子の速度を検出する速度検出手段を備え、前記一時的な閉弁側電磁石の通電時に、前記可動子の目標変位あるいは目標速度との偏差量に応じて閉弁側電磁石の通電開始位置または電流値または通電終了位置を制御することを要旨とする。
【００１８】
上記目的を達成するため請求項６記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の内燃機関の動弁装置において、前記可動子の変位量を検出する変位量検出手段と、通電開始位置または電流値または通電終了位置を機関運転状態に応じて予め記憶した記憶手段とを備え、前記減速制御手段は、前記一時的な閉弁側電磁石の通電時に、前記記憶手段から通電開始位置または電流値または通電終了位置を読み出して制御に利用することを要旨とする。
【００１９】
上記目的を達成するため請求項７記載の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の内燃機関の動弁装置において、前記失火検出手段は、気筒内圧力を測定して失火を判断することを要旨とする。
【００２０】
上記目的を達成するため請求項８記載の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の内燃機関の動弁装置において、前記失火検出手段は、点火プラグ放電後の筒内イオン電流を測定して失火を判断することを要旨とする。
【００２１】
上記目的を達成するため請求項９記載の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の内燃機関の動弁装置において、前記失火検出手段は、クランク軸の回転変動に基づいて失火を判断することを要旨とする。
【００２２】
上記目的を達成するため請求項１０記載の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の内燃機関の動弁装置において、前記失火検出手段は、前記排気弁の開弁時の弁体または可動子の速度または加速度に基づいて失火を判断することを要旨とする。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、排気弁と連動する可動子と通電時に前記可動子を開弁方向に作動させる開弁側電磁石と通電時に前記可動子を閉弁側に作動させる閉弁側電磁石と前記可動子を開弁方向に付勢する第１の弾性部材と前記可動子を閉弁方向に付勢すると共に前記両電磁石が非通電時に第１の弾性部材と協働して前記可動子を両電磁石の中立位置に保持する第２の弾性部材とを備えた内燃機関の動弁装置において、内燃機関の失火を検出する失火検出手段と、該失火検出手段が失火を検出したとき、前記排気弁の開弁時に前記可動子の速度が減速するように速度制御する速度制御手段と、を備えたことにより、内燃機関の失火時に排気弁を開弁する可動子が変位端に達する速度を低下させ、衝突による異音の発生や可動子の破損を防止できるという効果がある。
【００２４】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、前記速度制御手段は、前記閉弁側電磁石の通電を停止後、一時的に前記閉弁側電磁石に通電することにより、減速制御するようにしたので、減速の為の新たなデバイス等を追加することなく可動子の速度を低下させることができるという効果がある。
【００２５】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加えて、前記一時的な閉弁側電磁石の通電時に、前記閉弁側電磁石が可動子に及ぼす吸引力は、前記第１及び第２の弾性部材による開弁方向の合成力を超えないようにしたので、一時的な閉弁側電磁石の通電時に、逆に閉弁側電磁石に吸引されるという可動子の誤作動を防止することができるという効果がある。
【００２６】
請求項４記載の発明によれば、請求項２または請求項３の発明の効果に加えて、前記一時的な閉弁側電磁石の通電は、前記可動子が所定の位置に到達すると終了するようにしたので、閉弁側電磁石の可動子に対する吸引力が大幅に低下し速度低減効果が小さい領域では通電を止めて、消費電力増となることを防止できるという効果がある。
【００２７】
請求項５記載の発明によれば、請求項２または請求項３の発明の効果に加えて、前記可動子の変位量を検出する変位量検出手段または前記可動子の速度を検出する速度検出手段を備え、前記一時的な閉弁側電磁石の通電時に、前記可動子の目標変位あるいは目標速度との偏差量に応じて閉弁側電磁石の通電開始位置または電流値または通電終了位置を制御するようにしたので、各排気弁のバラツキ等の作動状態に応じた電流量の調整が可能となり、減速を与える為の電流エネルギー量を最適化することが出来るという効果がある。
【００２８】
請求項６記載の発明によれば、請求項２または請求項３の発明の効果に加えて、前記可動子の変位量を検出する変位量検出手段と、通電開始位置または電流値または通電終了位置を機関運転状態に応じて予め記憶した記憶手段とを備え、前記減速制御手段は、前記一時的な閉弁側電磁石の通電時に、前記記憶手段から通電開始位置または電流値または通電終了位置を読み出して制御に利用するようにしたので、事前の適合実験等により予め電流値を設定しておき、電磁駆動弁の制御回路の演算負荷を大幅に低減することができ、回路の小型化、低コスト化が図れるという効果がある。
【００２９】
請求項７記載の発明によれば、請求項１ないし請求項６の発明の効果に加えて、前記失火検出手段は、気筒内圧力を測定して失火を判断するようにしたので、筒内圧力に基づく正確な失火検出により可動子の減速制御をおこなうことができるという効果がある。
【００３０】
請求項８記載の発明によれば、請求項１ないし請求項６の発明の効果に加えて、前記失火検出手段は、点火プラグ放電後の筒内イオン電流を測定して失火を判断するようにしたので、失火を検出するための高価な筒内圧力センサ等のデバイスを追加することなく、また従来のシリンダヘッドに変更を加えることなく、失火を検出し、可動子の減速制御を行うことができるという効果がある。
【００３１】
請求項９記載の発明によれば、請求項１ないし請求項６の発明の効果に加えて、前記失火検出手段は、クランク軸の回転変動に基づいて失火を判断するようにしたので、失火検出のためのデバイスを必要とすることなく、また従来のシリンダヘッドに変更を加えることなく、クランク角信号の変動を測定することにより失火を検出して可動子の減速制御に利用することができる。
【００３２】
請求項１０記載の発明によれば、請求項１ないし請求項６の発明の効果に加えて、前記失火検出手段は、前記排気弁の開弁時の弁体または可動子の速度または加速度に基づいて失火を判断するようにしたので、失火検出のためのデバイスを必要とすることなく、また従来のシリンダヘッドに変更を加えることなく、失火を検出して可動子の減速制御に利用することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る内燃機関の動弁装置を車両用内燃機関に適用した全体構成を示す図である。
【００３４】
同図に示すように、エンジンのシリンダ５１の上部に固定されたシリンダヘッド５２には、排気弁の一つである弁５４（図１では単一の弁のみを示す）が設けられている。弁５４から上方に伸延する弁軸５４ａの上部には、スプリングリテーナ５５が固定され、スプリングリテーナ５５とシリンダヘッド５２との間には弁５４を閉弁側に付勢するコイルスプリング５６が設けられている。
【００３５】
またシリンダヘッド５２の上部には電磁弁のケースとなるハウジング６０が立設されている。ハウジング６０の内部には、閉弁側電磁石１１と、開弁側電磁石１２とが所定の間隔をあけて上下に対向する位置に固定されている。これら閉弁側電磁石１１と開弁側電磁石１２との間には、軟磁性体の可動子（以下、アーマチュアと呼ぶ）５７が可動子軸部材５７ａにより上下に滑動可能に支持されている。
【００３６】
閉弁側電磁石１１より上部の位置には、可動子軸部材５７ａにスプリングリテーナ５８が固定され、ハウジング６０の天井内面とスプリングリテーナ５８との間には、アーマチュア５７を開弁側に付勢するコイルスプリング５９が設けられている。
【００３７】
またハウジング６０の天井部には、可動部（アーマチュア５７と弁５４を可動部と総称する）の速度を検出し速度信号を出力する可動部速度センサ２、可動部の位置を検出し位置信号を出力する可動部位置センサ３が設けられ、これらの速度信号及び位置信号は、動弁装置の制御部である制御装置１に伝えられるようになっている。
【００３８】
さらに制御装置１は、エンジン制御ＥＣＵ８から開弁指令／閉弁指令が伝達され、制御装置１は閉弁側電磁石電流制御部９及び開弁側電磁石電流制御部１０に対して電流目標値を出力するようになっている。
【００３９】
閉弁側電磁石電流制御部９及び開弁側電磁石電流制御部１０は、それぞれ入力された電流目標値に応じたＰＷＭ制御により電源部１３から各電磁石１１、１２へ電流を供給することにより電磁力を制御できるようになっている。
【００４０】
本発明に特徴的な構成としては、シリンダ５１に燃焼室５３の内部圧力を検出しエンジン制御ＥＣＵ８へ筒内圧力信号を出力する筒内圧力センサ１４が設けられ、エンジン制御ＥＣＵ８に筒内圧力信号に基づいて失火を判定するとともに失火判定時に制御装置１に対して失火判定信号を出力する失火判定部１５が設けられ、制御装置１に失火判定信号に基づいて排気弁の開弁時にアーマチュアの減速制御を行う減速制御指示部１６が設けられていることである。
【００４１】
次に、本実施形態の動弁装置の動作を説明する。
アーマチュア５７はコイルスプリング５６、５９に懸吊されており、閉弁側電磁石１１および開弁側電磁石１２が通電していないとき、閉弁側電磁石１１と開弁側電磁石１２の概略中央位置、或いは開弁側電磁石へ偏位した位置に位置するように、それそれのコイルスプリング５６、５９の寸法及びバネ定数が設定されている。
【００４２】
ここで、コイルスプリング５６、５９と、弁５４及びアーマチュア５７を含む可動部とで構成されるバネ・マス系の固有振動数ｆｏは、合成バネ定数をＫ、合計慣性質量をｍとし、摩擦を無視すると、ｆｏ＝√（Ｋ／ｍ）であることが知られている。
【００４３】
さてエンジン始動前の初期動作において、上記固有振動数ｆｏに対応する周期で閉弁側電磁石１１と開弁側電磁石１２に交互に通電する。そして、可動部を共振させることにより徐々に可動部の振幅を増大させ、初期動作の最終段階で、例えば閉弁側電磁石１１にアーマチュアが吸着され、この吸着状態が保持される。
【００４４】
次に、エンジンの始動時または通常の稼働時には、例えば弁を開く時はまず閉弁側電磁石１１の電流が切られ、可動部はコイルスプリングの合成スプリング力により下方に移動を開始する。摩擦力などによるエネルギー損失のため、合成スプリング力だけで弁全開位置までアーマチュア５７を移動させることはできない。そこで、アーマチュア５７が開弁側電磁石１２に十分近づき、電磁力が有効となる位置で開弁側電磁石１２が通電されると、アーマチュア５７が開弁側電磁石１２に吸引され、弁５４が全開状態となる。
【００４５】
このとき制御装置１は、可動部位置センサ３及び可動部速度センサ２から、アーマチュア５７の位置及び速度を入力し、可動部の位置または速度に応じた電磁力を発揮するように閉弁側電磁石電流制御部９、及び開弁側電磁石電流制御部１０に指令値を発してもよい。
【００４６】
さて、排気弁の開弁時には、排気弁が燃焼ガスの圧力に抗して開かなければならないため、吸気弁に比べて、排気弁のスプリングが強化されている。また、排気弁を駆動するアーマチュアの中立位置は、開弁側電磁石１２と閉弁側電磁石１１との中央位置よりも開弁側電磁石に偏った位置に設定されている。
【００４７】
このため、従来の電磁動弁装置においては、内燃機関失火時に、燃焼ガスの圧力が排気弁に作用しないため、開弁時のアーマチュアの速度が上がりすぎ、開弁側変位端に高速度で衝突し、異音を発生したり、アーマチュアの破損を招く場合があった。
【００４８】
本実施形態においては、燃焼圧力センサ１４で燃焼室５３内の圧力を検出し、この燃焼圧力センサ１４が出力する筒内圧力信号をエンジン制御ＥＣＵ８に入力して、正常燃焼か失火かを判定している。そして、エンジン制御ＥＣＵ８から失火判定信号により電磁動弁装置の制御装置１へ通知している。
【００４９】
失火判定信号により、失火判定の通知を受けた制御装置１の減速制御指示部１６は、排気弁の開動作時にアーマチュアを減速制御するように、閉弁側電磁石１１に一時的な通電を行うように閉弁側電磁石電流制御部９に目標電流値を指示することができる。尚、エンジン制御ＥＣＵ８が失火を検出しない場合には、一時的な通電は行わないことは言うまでもない。
【００５０】
これにより、一旦排気弁の開弁のために、閉弁側電磁石の通電を停止した後、開弁側電磁石に通電する前に、一時的に閉弁側電磁石に通電して、アーマチュアに吸引力を及ぼして減速制御し、アーマチュアの開弁側電磁石等の変位端への衝突を防止することができる。
【００５１】
尚、内燃機関の失火検出方法として、上記の筒内圧力センサ以外に、特開平５−８７０３６号公報記載の点火プラグ放電後の筒内イオン電流を測定して失火を判断する方法、クランク軸の回転変動に基づいて失火を判断する方法、排気弁の開弁時の弁体または可動子の速度または加速度に基づいて失火を判断する方法、等を利用しても良い。
【００５２】
次に、図２、図３のフローチャート、及び図４のタイムチャートを参照して、本実施の形態の動作を説明する。
【００５３】
図２は、エンジン制御ＥＣＵ８の失火判定、及び制御装置１の排気弁開指令を受けたときの動作を示すフローチャートであり、図３は、制御装置１におけるアーマチュア速度減速ルーチンの動作を示すフローチャートである。図４は、実施形態の排気弁開弁動作のタイムチャートであり、図中上から、アーマチュア変位、アーマチュア速度、閉弁側電磁石電流、及び開弁側電磁石電流の時間変化をそれぞれ示している。
【００５４】
図２（ａ）において、エンジン制御ＥＣＵ８による失火判定ルーチンは、まずクランク角度が圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）所定角度になったとき（ステップ１０、以下ステップをＳと略す）、筒内圧力を検知し（Ｓ１２）、例えば燃料噴射量に応じて決められる所定圧力以上に筒内圧力があるか否かを判定する（Ｓ１４）。所定圧力未満であれば失火フラグをセットし（Ｓ１６）、所定圧力以上であれば、失火フラグをリセットして（Ｓ１８）、リターンする。
こうしてセット／リセットされる失火フラグは、エンジン制御ＥＣＵ８から制御装置１へ失火判定信号として伝送される。
【００５５】
図２（ｂ）において、エンジン制御ＥＣＵ８から排気弁の開弁指令が制御装置１へ出力されたとき、制御装置１は、閉弁側電磁石の電流をＯＦＦし、アーマチュアを開弁側へ動かし始め（Ｓ２０）、失火フラグ（失火判定信号）の値を調べる（Ｓ２２）。失火フラグが０であれば、失火はなく正常燃焼なので、所定時間後開弁側電磁石の電流をＯＮとし（Ｓ２４）、処理を終了する。
【００５６】
失火フラグが１であれば、アーマチュア速度減速ルーチン（Ｓ３０）をコールし、アーマチュア速度減速ルーチンから戻ってから開弁側電磁石電流をＯＮする（Ｓ２４）。
【００５７】
図３のアーマチュア速度減速ルーチンにおいて、まず可動部位置センサ３からアーマチュアの変位Ｘが検知され（Ｓ３２）、アーマチュア変位Ｘが所定の一時電流通電開始位置Ｘｓを越えたか否かが判定され（Ｓ３４）、越えていなければＳ３２へ戻る。Ｘｓを越えていれば、閉弁側電磁石に一時電流Ｉｂの通電をＯＮする（Ｓ３６）。これにより、アーマチュアを減速する吸引力が働き、アーマチュア速度の上昇割合が低下する。
【００５８】
次いで、可動部位置センサ３からアーマチュアの変位Ｘが検知され（Ｓ３８）、アーマチュア変位Ｘが所定の一時電流通電終了位置Ｘｅを越えたか否かが判定され（Ｓ４０）、越えていなければＳ３８へ戻る。Ｘｅを越えていれば、閉弁側電磁石の一時電流Ｉｂの通電をＯＦＦして（Ｓ４２）、リターンする。
【００５９】
ここで、アーマチュアに作用する閉弁側電磁石の吸引力（電流Ｉｂ＝一定）と、合成スプリング力の距離に対する変化を図示すると、図５となる。図５において実線が閉弁側電磁石の吸引力であり、電磁石の直近を除いてほぼ距離の２乗に反比例するような吸引力となっている。破線は合成スプリング力であり、平衡点からの距離に比例した大きさの力となっている。
【００６０】
このため、実線の電磁石吸引力と破線の合成スプリング力とは２点で交わる。左側の交点（Ｘｓ１，Ｆｓ１）は不安定平衡点であり、右側の交点（Ｘｓ２，Ｆｓ２）は安定平衡点である。そして、Ｘｓ１＜Ｘ＜Ｘｓ２の範囲では、合成スプリング力が電磁石吸引力を上回ることになる。
【００６１】
そこで、上記の閉弁側電磁石への一時的な通電時に、開弁動作が行われずに再び閉弁側電磁石にアーマチュアが吸引されることがないように、通電開始可能範囲をＸｓ１＜Ｘｓ＜Ｘｓ２とすれば、この範囲内では常に、〔閉弁側電磁石の吸引力Ｆｓ（Ｉｂ，Ｘｓ）〕＜ｏｒ＝〔Ｘｓでのスプリング力Ｆｓｐｒ〕の関係が成り立ち、合成スプリング力が電磁石吸引力を上回るので、アーマチュアが再び閉弁側電磁石に吸引されるという誤動作を防止することが可能となる。
【００６２】
また上記減速の為の通電時において、閉弁側電磁石１１への通電は、開弁するアーマチュア５７が略全リフトの１／２の位置に到達したら終了する。図４においては、アーマチュアがリフトの１／２の位置Ｘｅに到達したら、閉弁側電磁石の通電を終了する例を示している。
【００６３】
図６は、本実施形態における制御装置１の詳細を示すブロック図である。同図において、制御装置１は、可動部位置センサ３が出力する位置信号に基づいて可動部の速度目標値を生成する速度目標値生成部５と、可動部速度センサ２が出力する速度信号と速度目標値とを比較する比較部４と、比較部４の比較結果に応じて閉弁側電磁石１１または開弁側電磁石１２に通電すべき電流目標値を生成する電流目標値生成部６と、閉弁側電磁石電流制御部９または開弁側電磁石電流制御部１０のいずれに電流目標値を供給するかを切り換える切替器７を備えている。エンジン制御ＥＣＵ８、閉弁側電磁石電流制御部９、開弁側電磁石電流制御部１０、閉弁側電磁石１１、開弁側電磁石１２は、図１で説明した構成要素と同じ構成要素である。
【００６４】
上記減速の為の通電時に制御装置１内において、目標値生成部４で決められたアーマチュアの目標変位あるいは目標速度（目標運動エネルギ）に対し、アーマチュア５７の位置あるいは速度を位置センサ３あるいは速度センサ２より検知し、比較部５において目標値との偏差量を算出し、電流目標値生成部６で閉弁側電磁石の通電量を定め、閉弁側電磁石１１に通電するようにしてもよい。
【００６５】
また、上記減速の為の通電時において、閉弁側電磁石の通電開始位置Ｘｓ、通電量Ｉｂ、通電終了位置Ｘｅがエンジン運転状態（エンジン回転数、エンジン負荷等）に応じて予め設定し、この設定内容を制御装置１の内部に記憶させてもよい。
【００６６】
図７は、通電量Ｉｂのエンジン回転数−負荷マップを示しており、エンジン回転数、負荷に応じて、通電量はＩｂ３，Ｉｂ４，Ｉｂ５（Ｉｂ３＜Ｉｂ４＜Ｉｂ５）のうちいずれかの値が選択される。
【００６７】
図８は、通電開始位置Ｘｓのエンジン回転数−負荷マップを示しており、エンジン回転数、負荷に応じて通電開始位置はＸｓ３，Ｘｓ４，Ｘｓ５（閉弁側電磁石を距離の基準としたとき、Ｘｓ３＞Ｘｓ４＞Ｘｓ５）のうちいずれかの値が選択される。通電終了位置Ｘｅも同様なマップとして、予め記憶したものを利用可能である。
【００６８】
図７、８に示したマップは、事前にエンジンの適合により実験的に最適値を求め、制御装置１の内部のＲＯＭに記憶して用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る内燃機関の動弁装置の実施形態の構成を示すシステム構成図である。
【図２】（ａ）エンジン制御ＥＣＵにおける失火判定ルーチン、及び（ｂ）制御装置における排気弁の開弁動作のフローチャートである。
【図３】アーマチュア速度減速ルーチンのフローチャートである。
【図４】実施形態における排気弁開弁時の動作を示すタイムチャートである。
【図５】アーマチュア変位に対する閉弁側電磁石の吸引力とスプリング力の比較図である。
【図６】実施形態の動弁装置の制御部の詳細ブロック図である。
【図７】機関運転状態による閉弁側電磁石の一時通電量の制御マップである。
【図８】機関運転状態による閉弁側電磁石の一時通電開始位置の制御マップである。
【図９】従来の電磁動弁装置における正常燃焼時及び失火時の排気弁アーマチュアの挙動を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ 制御装置
２ 可動部速度センサ
３ 可動部位置センサ
８ エンジン制御ＥＣＵ
９ 閉弁側電磁石電流制御部
１０ 開弁側電磁石電流制御部
１１ 閉弁側電磁石
１２ 開弁側電磁石
１４ 筒内圧力センサ
１５ 失火判定部
１６ 減速制御指示部

Claims (10)

1. 排気弁と連動する可動子と通電時に前記可動子を開弁方向に作動させる開弁側電磁石と通電時に前記可動子を閉弁側に作動させる閉弁側電磁石と前記可動子を開弁方向に付勢する第１の弾性部材と前記可動子を閉弁方向に付勢すると共に前記両電磁石が非通電時に第１の弾性部材と協働して前記可動子を両電磁石の中立位置に保持する第２の弾性部材とを備えた内燃機関の動弁装置において、
   内燃機関の失火を検出する失火検出手段と、
   該失火検出手段が失火を検出したとき、前記排気弁の開弁時に前記可動子の速度が減速するように速度制御する速度制御手段と、
   を備えたことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
2. 前記速度制御手段は、前記閉弁側電磁石の通電を停止後、一時的に前記閉弁側電磁石に通電することにより、減速制御することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の動弁装置。
3. 前記一時的な閉弁側電磁石の通電時に、前記閉弁側電磁石が可動子に及ぼす吸引力は、前記第１及び第２の弾性部材による開弁方向の合成力を超えないことを特徴とする請求項２記載の内燃機関の動弁装置。
4. 前記一時的な閉弁側電磁石の通電は、前記可動子が所定の位置に到達すると終了することを特徴とする請求項２または請求項３記載の内燃機関の動弁装置。
5. 前記可動子の変位量を検出する変位量検出手段または前記可動子の速度を検出する速度検出手段を備え、
   前記一時的な閉弁側電磁石の通電時に、前記可動子の目標変位あるいは目標速度との偏差量に応じて閉弁側電磁石の通電開始位置または電流値または通電終了位置を制御することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の内燃機関の動弁装置。
6. 前記可動子の変位量を検出する変位量検出手段と、通電開始位置または電流値または通電終了位置を機関運転状態に応じて予め記憶した記憶手段とを備え、
   前記減速制御手段は、前記一時的な閉弁側電磁石の通電時に、前記記憶手段から通電開始位置または電流値または通電終了位置を読み出して制御に利用することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の内燃機関の動弁装置。
7. 前記失火検出手段は、気筒内圧力を測定して失火を判断することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の内燃機関の動弁装置。
8. 前記失火検出手段は、点火プラグ放電後の筒内イオン電流を測定して失火を判断することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の内燃機関の動弁装置。
9. 前記失火検出手段は、クランク軸の回転変動に基づいて失火を判断することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の内燃機関の動弁装置。
10. 前記失火検出手段は、前記排気弁の開弁時の弁体または可動子の速度または加速度に基づいて失火を判断することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の内燃機関の動弁装置。

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