JPH09287423A - Electromagnetically driving type internal combustion engine - Google Patents

Electromagnetically driving type internal combustion engine

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JPH09287423A
JPH09287423A JP8101661A JP10166196A JPH09287423A JP H09287423 A JPH09287423 A JP H09287423A JP 8101661 A JP8101661 A JP 8101661A JP 10166196 A JP10166196 A JP 10166196A JP H09287423 A JPH09287423 A JP H09287423A
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intake
knocking
exhaust
internal combustion
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Masaji Katsumata
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently avoid knocking by providing with a plurality of intake valves for opening by electromagnetic force, and controlling a device so as to apply electromagnetic force on only a part of the intake valve in the case where necessity for reducing a filling efficiency is generated by knocking and the like while operating an internal combustion engine. SOLUTION: In a solenoid valve used as an intake valve and an exhaust valve, current flows to an upper coil 85 and a lower coil 87 alternately so as to drive the valve element 80 in an opening/closing direction alternately. In an engine ECU, the opening/closing timing of the solenoid valve is decided on the basis of the signal from various kinds of sensors, current carrying of the upper coil 85 and the lower coil 87 is controlled by a driving control circuit 77d. In an electromagnetically driving type internal combustion engine, in the case where necessity for reducing a filling efficiency at the time of detection of knocking and the like is detected, only a part of intake valve in a plurality of intake valves is driven. It is thus possible to avoid knocking and also to curtail power consumption.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁力により駆動
される複数の吸気弁を少なくとも具備する電磁駆動式内
燃機関に関し、より詳細には、かかる電磁駆動式内燃機
関における吸気充填効率の制御等に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetically driven internal combustion engine including at least a plurality of intake valves driven by electromagnetic force, and more specifically, control of intake charging efficiency in such an electromagnetically driven internal combustion engine. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関においては、火炎伝播の途中で
未燃焼部分の圧力が急激に高まると、火炎の伝播を待た
ずに一気に未燃焼部分が燃焼してしまい、その急激な燃
焼によって生ずる異常な圧力上昇によって衝撃波が生
じ、カリカリという異音が発生するという現象(ノッキ
ング)が発生する。かかるノッキングは、点火時期と密
接な関係があり、点火時期を進めると、燃焼最大圧力が
高まり、ノッキングが発生しやすくなる。そのため、シ
リンダブロックにノッキングを振動として感知するノッ
クセンサを取り付け、その出力に基づいてノッキングの
有無を判別し、点火時期をエンジンのノッキング限界に
入らせず、しかもそれに極めて近い位置に制御するノッ
キング制御が点火時期制御の一部として実施されること
がある。このノッキング制御により、エンジン効率の向
上、出力性能の向上等が図られる。
2. Description of the Related Art In an internal combustion engine, when the pressure of an unburned portion rapidly increases during flame propagation, the unburned portion burns at once without waiting for the flame to propagate. A shock wave is generated by such a rise in pressure, and a phenomenon (knocking) occurs in which an abnormal noise is generated. Such knocking has a close relationship with the ignition timing, and when the ignition timing is advanced, the maximum combustion pressure increases and knocking easily occurs. Therefore, a knock sensor that detects knocking as vibration is attached to the cylinder block, the presence or absence of knocking is determined based on the output, and the knocking control that controls the ignition timing to a position very close to that of the engine does not reach the knocking limit of the engine. May be implemented as part of ignition timing control. By this knocking control, engine efficiency and output performance are improved.

【0003】ところが、このように点火時期を遅らせる
ことは、燃費を悪化させることにつながるため、好まし
いものではない。そこで、特開昭59-93939号公報は、点
火時期によらないでノック制御を行うことができる技術
を開示している。すなわち、同公報に開示された技術
は、吸気弁が閉じる吸気下死点後の位置を変化させると
有効圧縮比が変化することに着目したものであり、ノッ
クセンサによりノッキングを検出すると、カム軸のクラ
ンク軸に対する位相を変更して有効圧縮比を下げ、その
結果、充填効率を下げることにより、ノッキングを回避
している。
However, delaying the ignition timing in this manner leads to deterioration of fuel efficiency and is not preferable. Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 59-93939 discloses a technique capable of performing knock control without depending on the ignition timing. That is, the technique disclosed in the publication focuses on the fact that the effective compression ratio changes when the position after the intake bottom dead center when the intake valve is closed is changed, and when knocking is detected by the knock sensor, the camshaft is detected. The knocking is avoided by changing the phase with respect to the crankshaft to reduce the effective compression ratio and, as a result, reducing the charging efficiency.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記公報のノッキング
制御は、動弁系の可変機構が実用化されたことにより可
能になったものである。すなわち、従来より、内燃機関
の吸排気弁としては、クランク軸の回転に基づいて駆動
されるカム軸により開閉操作されるものが一般的である
が、内燃機関の高性能化を図るという観点から、運転状
態に応じて最適な弁開閉時期を達成するために動弁系の
可変機構が種々実用化されつつあり、2段切り替え式
(ON/OFF制御式)のものを始めとして連続可変式
のものも開発されている。これら可変機構には、カム軸
の回転位相をずらすものや、カム軸に複数のカムプロフ
ァイルを備えるもの等がある。このような可変バルブタ
イミング機構を利用することが、上記公報のノッキング
制御を実現する前提となっている。このように、クラン
ク軸に対してカム軸の位相を変更することは、機械的に
なされるものであるため、かかるノッキング制御では動
力を必要とするという問題点を有している。
The knocking control of the above publication is made possible by the practical use of the variable mechanism of the valve train. That is, conventionally, as an intake / exhaust valve of an internal combustion engine, a valve that is opened / closed by a cam shaft driven based on rotation of a crank shaft is generally used, but from the viewpoint of improving the performance of the internal combustion engine. In order to achieve the optimum valve opening / closing timing according to the operating condition, various valve operating system variable mechanisms are being put to practical use, and continuous variable system including two-stage switching system (ON / OFF control system) Things are also being developed. These variable mechanisms include those that shift the rotation phase of the camshaft and those that have a plurality of cam profiles on the camshaft. The use of such a variable valve timing mechanism is a prerequisite for realizing the knocking control of the above publication. As described above, changing the phase of the cam shaft with respect to the crank shaft is mechanically performed, and thus there is a problem in that power is required for such knocking control.

【0005】一方、近年においては、上述のようなカム
軸により駆動される吸排気弁では、弁リフト(弁揚
程)、開弁期間及び弁開閉時期の全てを独立かつ任意に
設定することは不可能であることから、内燃機関に対す
る更なる高性能化の要求に応えるべく、運転状態に応じ
てそれらのパラメータを理想的な値に設定可能な電磁駆
動式動弁系に関する研究が活発化してきている。そのた
め、このように制御の自由度が極めて大きな電磁駆動式
動弁系を利用することにより、動力を必要とするという
従来技術の問題点を克服したノッキング制御を実現する
ことが好ましい。
On the other hand, in recent years, in the intake / exhaust valve driven by the cam shaft as described above, it is not possible to independently and arbitrarily set the valve lift (valve lift), the valve opening period and the valve opening / closing timing. Therefore, in order to meet the demand for higher performance of internal combustion engines, research on electromagnetically driven valve trains that can set those parameters to ideal values according to operating conditions has become active. There is. Therefore, it is preferable to realize the knocking control that overcomes the problem of the conventional technique that requires power by using the electromagnetically driven valve operating system having such a great degree of freedom of control.

【0006】かかる実情に鑑み、本発明の目的は、電磁
力により駆動される吸気弁を有する電磁駆動式内燃機関
において、ノッキングを検出した場合その他充填効率を
減じる必要が生じた場合に、吸気弁の開閉制御に基づき
本来の目的である充填効率の低減を達成すると同時に電
磁アクチュエータ駆動電力の低減をも達成可能とする制
御手法を確立することにある。
In view of the above situation, an object of the present invention is to provide an intake valve in an electromagnetically driven internal combustion engine having an intake valve driven by an electromagnetic force, when knocking is detected or when it is necessary to reduce the charging efficiency. Based on the opening / closing control of (1), it is to establish a control method that can achieve reduction of the charging efficiency, which is the original purpose, and at the same time reduction of electromagnetic actuator drive power.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく案
出された、本発明に係る電磁駆動式内燃機関は、コイル
によって発生せしめられる電磁力により開弁せしめられ
る複数の吸気弁と、内燃機関の運転中に充填効率を減じ
る必要が生じたことを検出する検出手段と、前記検出手
段により充填効率を減じる必要が生じたことが検出され
た場合、吸気弁開弁時に、前記複数の吸気弁のうちの一
部の吸気弁にのみ電磁力を印加する吸気弁制御手段と、
を具備することを特徴とする。
An electromagnetic drive type internal combustion engine according to the present invention devised to achieve the above object includes a plurality of intake valves which are opened by an electromagnetic force generated by a coil, and an internal combustion engine. When it is detected that the charging efficiency needs to be reduced during the operation of the engine and that the charging efficiency needs to be reduced by the detecting means, the plurality of intake valves are opened when the intake valve is opened. Intake valve control means for applying an electromagnetic force only to some of the intake valves,
It is characterized by including.

【0008】また、本発明によれば、そのような電磁駆
動式内燃機関において、コイルによって発生せしめられ
る電磁力により開弁せしめられる複数の排気弁と、前記
複数の吸気弁及び前記複数の排気弁の中央に配置された
点火プラグと、吸気弁開弁時に前記複数の吸気弁のうち
の一部の吸気弁のみに電磁力が印加される場合、排気弁
開弁時に、前記点火プラグを中心として、前記一部の吸
気弁と対象位置にある排気弁以外の少なくとも一つの排
気弁に電磁力を印加しない排気弁制御手段と、を更に具
備することが好ましい。
Further, according to the present invention, in such an electromagnetically driven internal combustion engine, a plurality of exhaust valves which are opened by an electromagnetic force generated by a coil, the plurality of intake valves and the plurality of exhaust valves. When the electromagnetic force is applied only to the ignition plug arranged in the center of the intake valve and some of the plurality of intake valves at the time of opening the intake valve, when the exhaust valve is opened, the ignition plug is centered around the ignition plug. It is preferable to further include exhaust valve control means that does not apply electromagnetic force to at least one exhaust valve other than the partial intake valves and the exhaust valve at the target position.

【0009】上述の如く構成された電磁駆動式内燃機関
においては、ノッキングの検出時、触媒床温過剰上昇の
検出時等、充填効率を減じる必要が生じたことが検出さ
れた場合に、複数の吸気弁のうちの一部の吸気弁のみ駆
動されることにより、充填効率が減じられるとともに、
消費電力の低減が図られる。また、点火プラグを中心と
して対象位置にある吸排気弁が駆動されるようにすれ
ば、常に点火プラグを中心とした混合気が形成され、偏
った燃焼が起こらなくなる。
In the electromagnetically driven internal combustion engine constructed as described above, when it is detected that it is necessary to reduce the charging efficiency, such as when knocking is detected or when the catalyst bed temperature excessive rise is detected, a plurality of By only driving some of the intake valves, the charging efficiency is reduced and
Power consumption can be reduced. Further, if the intake / exhaust valve at the target position is driven around the spark plug, the air-fuel mixture is always formed around the spark plug, and uneven combustion does not occur.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0011】図1は、本発明の一実施形態に係る電磁駆
動式内燃機関の全体概要図である。エンジンの燃焼に必
要な空気は、エアクリーナ2でろ過され、スロットルボ
デー4を通ってサージタンク(インテークマニホルド)
6で各気筒の吸気管7に分配される。なお、その吸入空
気流量は、スロットルボデー4に設けられたスロットル
弁5により調節されるとともに、エアフローメータ40
により計測される。また、吸入空気温度は、吸気温セン
サ43により検出される。
FIG. 1 is an overall schematic view of an electromagnetically driven internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. Air required for combustion of the engine is filtered by an air cleaner 2 and passes through a throttle body 4 to a surge tank (intake manifold).
At 6, it is distributed to the intake pipe 7 of each cylinder. The intake air flow rate is adjusted by a throttle valve 5 provided on the throttle body 4 and the air flow meter 40
Is measured by The intake air temperature is detected by an intake air temperature sensor 43.

【0012】また、スロットル弁5の開度は、スロット
ル開度センサ42により検出される。また、スロットル
弁5が全閉状態のときには、アイドルスイッチ52がオ
ンとなり、その出力であるスロットル全閉信号がアクテ
ィブとなる。
The opening of the throttle valve 5 is detected by the throttle opening sensor 42. When the throttle valve 5 is in the fully closed state, the idle switch 52 is turned on, and the throttle fully closed signal output from the idle switch 52 becomes active.

【0013】一方、燃料タンク10に貯蔵された燃料
は、燃料ポンプ11によりくみ上げられ、燃料配管12
を経て燃料噴射弁60により吸気管7に噴射される。
On the other hand, the fuel stored in the fuel tank 10 is pumped up by the fuel pump 11, and the fuel pipe 12
Then, the fuel is injected into the intake pipe 7 by the fuel injection valve 60.

【0014】吸気管7では、空気と燃料とが混合され、
その混合気は、吸気弁24を介してエンジン本体すなわ
ち気筒(シリンダ)20の燃焼室21に吸入される。燃
焼室21において、混合気は、ピストン23により圧縮
された後、点火されて爆発・燃焼し、動力を発生する。
そのような点火は、図示されない点火制御装置によりス
パークプラグ65に電圧が印加されることにより行われ
る。なお、点火タイミングは、図示されないクランク軸
に設けられたクランク角センサ(切り欠きを有する回転
ロータと切り欠きを検出するポジションセンサとにより
構成される)51を用いてクランク位置を検出すること
により、適切な点火タイミングとされている。
In the intake pipe 7, air and fuel are mixed,
The air-fuel mixture is sucked into a combustion chamber 21 of an engine body, that is, a cylinder 20 via an intake valve 24. In the combustion chamber 21, the air-fuel mixture is compressed by the piston 23 and then ignited to explode and burn to generate power.
Such ignition is performed by applying a voltage to the spark plug 65 by an ignition control device (not shown). It should be noted that the ignition timing is determined by detecting a crank position using a crank angle sensor (composed of a rotary rotor having a notch and a position sensor for detecting the notch) 51 provided on a crankshaft (not shown), The ignition timing is appropriate.

【0015】なお、実際の車速は、車速を表す出力パル
スを発生させる車速センサ53によって検出される。ま
た、エンジン20は、冷却水通路22に導かれた冷却水
により冷却され、その冷却水温度は、水温センサ44に
よって検出される。また、シリンダブロックには、ノッ
キングを振動として感知するノックセンサ59が取り付
けられている。
The actual vehicle speed is detected by a vehicle speed sensor 53 which produces an output pulse representing the vehicle speed. The engine 20 is cooled by cooling water guided to the cooling water passage 22, and the temperature of the cooling water is detected by a water temperature sensor 44. A knock sensor 59 that detects knocking as vibration is attached to the cylinder block.

【0016】燃焼した混合気は、排気ガスとして排気弁
26を介して排気マニホルド30に放出され、次いで排
気管34に導かれる。なお、排気管34には、排気ガス
中の酸素濃度を検出するO2 センサ45が設けられてい
る。さらにそれより下流の排気系には、触媒コンバータ
38が設けられており、その触媒コンバータ38には、
排気ガス中の未燃成分(HC,CO)の酸化と窒素酸化
物(NOx )の還元とを同時に促進する三元触媒が収容
されている。こうして触媒コンバータ38において浄化
された排気ガスが大気中に排出される。
The burned air-fuel mixture is discharged as exhaust gas to the exhaust manifold 30 via the exhaust valve 26, and is then guided to the exhaust pipe 34. The exhaust pipe 34 is provided with an O 2 sensor 45 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas. Further, a catalytic converter 38 is provided in the exhaust system downstream thereof, and the catalytic converter 38 has
A three-way catalyst that simultaneously promotes oxidation of unburned components (HC, CO) and reduction of nitrogen oxides (NO x ) in the exhaust gas is accommodated. The exhaust gas thus purified by the catalytic converter 38 is discharged into the atmosphere.

【0017】エンジン電子制御ユニット(エンジンEC
U)70は、燃料噴射制御、点火時期制御、バルブタイ
ミング制御などを実行するマイクロコンピュータシステ
ムであり、そのハードウェア構成は、図2のブロック図
に示される。リードオンリメモリ(ROM)73に格納
されたプログラム及び各種のマップに従って、中央処理
装置(CPU)71は、各種センサ及びスイッチからの
信号をA/D変換回路75又は入力インタフェース回路
76を介して入力し、その入力信号に基づいて演算処理
を実行し、その演算結果に基づき駆動制御回路77a,
77dを介して各種アクチュエータ用制御信号を出力す
る。ランダムアクセスメモリ(RAM)74は、その演
算・制御処理過程における一時的なデータ記憶場所とし
て使用される。また、バックアップRAM79は、バッ
テリ(図示せず)に直接接続されることにより電力の供
給を受け、イグニションスイッチがオフの状態において
も保持されるべきデータ(例えば、各種の学習値)を格
納するために使用される。また、これらのECU内各構
成要素は、アドレスバス、データバス、及びコントロー
ルバスからなるシステムバス72によって接続されてい
る。
Engine electronic control unit (engine EC
U) 70 is a microcomputer system for executing fuel injection control, ignition timing control, valve timing control, etc., and its hardware configuration is shown in the block diagram of FIG. According to a program and various maps stored in a read only memory (ROM) 73, a central processing unit (CPU) 71 inputs signals from various sensors and switches via an A / D conversion circuit 75 or an input interface circuit 76. Then, arithmetic processing is executed based on the input signal, and the drive control circuit 77a,
It outputs various actuator control signals via 77d. The random access memory (RAM) 74 is used as a temporary data storage place in the operation / control processing. The backup RAM 79 is supplied with power by being directly connected to a battery (not shown), and stores data (for example, various learning values) to be held even when the ignition switch is off. Used for These components in the ECU are connected by a system bus 72 including an address bus, a data bus, and a control bus.

【0018】図2におけるノック判別回路78は、ノッ
クセンサ59からの出力より7kHz付近の周波数帯域の
信号のみを通過させる帯域通過フィルタ、その帯域通過
フィルタの出力を半波整流する整流回路、その整流回路
の出力を積分して比較基準値信号を作成する積分回路、
及びその整流回路の出力と前記積分回路の出力とを比較
する比較器(以上いずれも図示せず)よりなり、一定の
振幅以上の振動を検知した場合にノッキング検知信号を
出力する。
The knock discrimination circuit 78 in FIG. 2 is a bandpass filter that passes only a signal in a frequency band near 7 kHz from the output from the knock sensor 59, a rectifying circuit that half-wave rectifies the output of the bandpass filter, and its rectification. An integration circuit that integrates the output of the circuit to create a comparison reference value signal,
And a comparator (not shown) that compares the output of the rectifier circuit with the output of the integration circuit, and outputs a knocking detection signal when a vibration with a certain amplitude or more is detected.

【0019】以上のようなハードウェア構成を有する内
燃機関(エンジン)において実行されるECU70のエ
ンジン制御処理について、以下、説明する。
The engine control process of the ECU 70 executed in the internal combustion engine (engine) having the above hardware configuration will be described below.

【0020】燃料噴射制御は、基本的には、エンジン1
回転当たりの吸入空気量に基づいて、所定の目標空燃比
を達成する燃料噴射量すなわち燃料噴射弁60による噴
射時間を演算し、所定のクランク角に達した時点で燃料
を噴射すべく、駆動制御回路77aを介して燃料噴射弁
60を制御するものである。なお、エンジン1回転当た
りの吸入空気量は、エアフローメータ40により計測さ
れる吸入空気流量とクランク角センサ51から得られる
エンジン回転速度とから算出される。そして、かかる燃
料噴射量演算の際には、スロットル開度センサ42、吸
気温センサ43、水温センサ44等の各センサからの信
号に基づく基本的な補正、O2 センサ45からの信号に
基づく空燃比フィードバック補正、そのフィードバック
補正値の中央値が理論空燃比となるようにする空燃比学
習補正、等が加えられる。
The fuel injection control is basically performed by the engine 1.
Based on the amount of intake air per revolution, a fuel injection amount that achieves a predetermined target air-fuel ratio, that is, an injection time by the fuel injection valve 60 is calculated, and drive control is performed to inject fuel when a predetermined crank angle is reached. The fuel injection valve 60 is controlled via the circuit 77a. The amount of intake air per one revolution of the engine is calculated from the intake air flow rate measured by the air flow meter 40 and the engine rotation speed obtained from the crank angle sensor 51. Then, air applied when the fuel injection amount calculation is based on the signal from the basic correction, O 2 sensor 45 based on signals from various sensors such as the throttle opening sensor 42, intake air temperature sensor 43, water temperature sensor 44 Fuel ratio feedback correction, air-fuel ratio learning correction for making the median of the feedback correction value the stoichiometric air-fuel ratio, and the like are added.

【0021】また、点火時期制御は、クランク角センサ
51から得られるエンジン回転速度、エアフローメータ
40から得られる吸入空気流量、及びその他のセンサか
らの信号により、エンジンの状態を総合的に判定し、最
適な点火時期を決定する。
In the ignition timing control, the state of the engine is comprehensively judged by the engine speed obtained from the crank angle sensor 51, the intake air flow rate obtained from the air flow meter 40, and signals from other sensors. Determine the optimal ignition timing.

【0022】以下、本発明に係るバルブタイミング制御
について詳細に説明する。図3は、吸気弁24及び排気
弁26として使用される電磁弁を示す縦断面図である。
同図に示される弁体80は、弁頭(バルブヘッド:valv
e head、又は「弁がさ」ともいう)81及び弁軸82か
らなり、弁頭81の弁フェース(valve face)81aが、
内燃機関の吸排気用ポート96に設けられた弁座(バル
ブシート:valve seat)97に着座し又は弁座97から
離座することにより、吸排気用ポート96を開閉する。
弁体80の弁軸82は、バルブガイド98により軸方向
に摺動可能な状態で保持される。また、弁軸82には、
プランジャ(plunger) 83が固定されている。
The valve timing control according to the present invention will be described in detail below. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing electromagnetic valves used as the intake valve 24 and the exhaust valve 26.
The valve body 80 shown in the figure has a valve head (valve head: valv
e head, also referred to as “valve sedge”) 81 and a valve shaft 82, and a valve face 81a of the valve head 81 is
The intake / exhaust port 96 is opened and closed by seating on or off a valve seat (valve seat) 97 provided in the intake / exhaust port 96 of the internal combustion engine.
The valve shaft 82 of the valve body 80 is held by the valve guide 98 so as to be slidable in the axial direction. Further, the valve shaft 82 has
Plunger 83 is fixed.

【0023】プランジャ83は、軟磁性材料で構成され
た円板状の部材である。プランジャ83の上方には、所
定距離だけ離隔してアッパコア(upper core)84が、一
方、プランジャ83の下方には、同様に所定距離だけ離
隔してロアコア(lower core)86がそれぞれ配設されて
いる。アッパコア84及びロアコア86は、軟磁性材料
で構成されており、非磁性材料で構成されるケース90
により所定の位置関係に保持されている。また、アッパ
コア84にはアッパコイル(upper coil)85が把持され
るとともに、ロアコア86にはロアコイル(lower coil)
87が把持されている。
The plunger 83 is a disk-shaped member made of a soft magnetic material. Above the plunger 83, an upper core (upper core) 84 is provided at a predetermined distance, while below the plunger 83, a lower core (86) is also provided at a predetermined distance. I have. The upper core 84 and the lower core 86 are made of a soft magnetic material, and a case 90 made of a non-magnetic material.
Are maintained in a predetermined positional relationship. The upper core 84 holds an upper coil 85, and the lower core 86 holds a lower coil.
87 is gripped.

【0024】また、弁軸82は、アッパスプリング(upp
er spring)88及びロアスプリング(lower spring)89
により、軸方向に弾性的に支持されている。そして、ア
ッパコイル85及びロアコイル87に通電がなされない
場合におけるプランジャ83の位置(中立位置)が、ア
ッパコア84とロアコア86との中間位置となるよう
に、アッパスプリング88とロアスプリング89との釣
り合いが図られている。なお、プランジャ83が中立位
置にあるときには、弁体80は、全開側変位端と全閉側
変位端との中間位置をとるようになっている。
The valve shaft 82 has an upper spring (upp).
er spring 88 and lower spring 89
Thereby, it is elastically supported in the axial direction. The upper spring 88 and the lower spring 89 are balanced so that the position (neutral position) of the plunger 83 when the power is not supplied to the upper coil 85 and the lower coil 87 is at an intermediate position between the upper core 84 and the lower core 86. Have been. When the plunger 83 is in the neutral position, the valve body 80 is set at an intermediate position between the fully open side displacement end and the fully closed side displacement end.

【0025】かかる構成によれば、アッパコイル85の
周囲には、アッパコア84とプランジャ83とそれらの
間に形成されるエアギャップとからなる磁気回路が形成
される。従って、アッパコイル85に電流が流される
と、上記磁気回路中を磁束が還流し、エアギャップを小
さくする方向すなわちプランジャ83を上方へ変位させ
る方向の電磁力が発生する。一方、ロアコイル87の周
囲には、ロアコア86とプランジャ83とそれらの間に
形成されるエアギャップとからなる磁気回路が形成され
る。従って、ロアコイル87に電流が流されると、同様
の原理から、プランジャ83を下方へ変位させる方向の
電磁力が発生する。
With this structure, a magnetic circuit including the upper core 84, the plunger 83, and the air gap formed between them is formed around the upper coil 85. Therefore, when a current flows through the upper coil 85, the magnetic flux recirculates in the magnetic circuit, and an electromagnetic force is generated in a direction to reduce the air gap, that is, a direction to displace the plunger 83 upward. On the other hand, a magnetic circuit composed of the lower core 86, the plunger 83, and the air gap formed therebetween is formed around the lower coil 87. Therefore, when a current flows through the lower coil 87, an electromagnetic force is generated in a direction for displacing the plunger 83 downward from the same principle.

【0026】かくして、アッパコイル85及びロアコイ
ル87に交互に電流を流すことにより、プランジャ83
を上下に往復運動せしめること、すなわち弁体80を開
閉方向に交互に駆動することが可能となる。エンジンE
CU70は、各種センサからの信号に基づいて電磁弁の
開閉タイミングを決定し、駆動制御回路77dにより、
電源95からアッパコイル85及びロアコイル87への
通電(電力供給)を制御することにより、電磁弁を駆動
する。
Thus, by alternately passing a current through the upper coil 85 and the lower coil 87, the plunger 83
Can be reciprocated up and down, that is, the valve body 80 can be alternately driven in the opening and closing directions. Engine E
The CU 70 determines the opening / closing timing of the solenoid valve based on signals from various sensors, and the drive control circuit 77d
The solenoid valve is driven by controlling the energization (power supply) from the power source 95 to the upper coil 85 and the lower coil 87.

【0027】図4において実線で示される複数の曲線
は、プランジャ83の位置(アッパコア84と接する位
置を零とする)とアッパコア84に係る電磁石がプラン
ジャ83に及ぼす電磁力(吸引力)との関係を、アッパ
コイル85に流れる電流値をパラメータとして表したも
のである。これらの曲線に示されるように、プランジャ
に作用する電磁力(吸引力)は、弁体80が全閉側変位
端に近接するにつれて急増する。一方、図4において破
線で示される直線は、同じくプランジャ83の位置とア
ッパスプリング88及びロアスプリング89が弁体80
に及ぼす付勢力(ロアコア86側)との関係を表したも
のである。この直線からわかるように、付勢力は、弁体
80が全閉側変位端に近接しても、直線的に増加するだ
けである。なお、ロアコア86に係る電磁石による電磁
力も同様に図4に示されるものとなり、単に全閉位置が
全開位置に変わるだけである。従って、全開位置又は全
閉位置に近づくほど、中立位置に比較して小さな電流で
付勢力を上回る電磁力を得ることができる。このような
電磁力及び付勢力の特性を考慮した電磁弁駆動方法につ
いて、以下、説明する。
A plurality of curves shown by solid lines in FIG. 4 indicate the relationship between the position of the plunger 83 (where the position in contact with the upper core 84 is zero) and the electromagnetic force (attracting force) exerted on the plunger 83 by the electromagnet associated with the upper core 84. Is a value of the current flowing through the upper coil 85 as a parameter. As shown by these curves, the electromagnetic force (attraction force) acting on the plunger sharply increases as the valve body 80 approaches the fully closed side displacement end. On the other hand, the straight line shown by the broken line in FIG. 4 is the same as the position of the plunger 83 and the upper spring 88 and the lower spring 89.
And the urging force (lower core 86 side) exerted on the lower core 86. As can be seen from this straight line, the urging force only increases linearly even when the valve body 80 approaches the fully closed displacement end. The electromagnetic force generated by the electromagnets related to the lower core 86 is also the same as that shown in FIG. 4, and merely changes the fully closed position to the fully opened position. Therefore, as the position approaches the fully open position or the fully closed position, an electromagnetic force exceeding the urging force can be obtained with a smaller current than in the neutral position. An electromagnetic valve driving method that takes into account such characteristics of electromagnetic force and biasing force will be described below.

【0028】図5は、弁リフト(A)、アッパコイル電
流(B)、及びロアコイル電流(C)を示すタイムチャ
ートである。全閉状態においては、同図(B)に示され
るように、アッパコア84にプランジャ83を吸着保持
するために最低限必要な電流(以下、保持電流という)
がアッパコイル85に流されている。そして、開弁しよ
うとするときには、まず、その保持電流の供給が停止さ
れる。すると、弁体80は、バネ質量系の単振動(自由
振動)により全開方向へと移動していくが、弁軸82と
バルブガイド98との間の摩擦損失やスプリング自体の
内部摩擦損失等により、弁体80の振幅は、理想状態に
対して減衰するため、あるタイミングでロアコイル87
に電流が供給される。その電流は、同図(C)に示され
るように、吸引電流、遷移電流及び保持電流の3つに分
けることができる。
FIG. 5 is a time chart showing the valve lift (A), the upper coil current (B), and the lower coil current (C). In the fully closed state, as shown in FIG. 4B, the minimum current required to attract and hold the plunger 83 to the upper core 84 (hereinafter referred to as a holding current).
Flows through the upper coil 85. When the valve is to be opened, first, the supply of the holding current is stopped. Then, the valve body 80 moves in the fully opening direction by the simple vibration (free vibration) of the spring-mass system, but due to the friction loss between the valve shaft 82 and the valve guide 98, the internal friction loss of the spring itself, and the like. Since the amplitude of the valve body 80 is attenuated with respect to the ideal state, the lower coil 87 has a certain timing.
Is supplied with current. The current can be divided into three currents, an attraction current, a transition current, and a holding current, as shown in FIG.

【0029】すなわち、まず、プランジャ83を移動さ
せるための吸引電流が流される。次いで、前述した図4
の特性を考慮し、電磁力(吸引力)が弱められた状態に
てプランジャ83の吸着が行われるように、ある時間的
変化割合をもって減少する遷移電流が流される。そし
て、プランジャ83の吸着後には、弁体80の吸着保持
に最低限必要な電流すなわち保持電流が供給される。全
開状態から閉弁しようとする場合にも、同様に、まず、
ロアコイル87への保持電流の供給が停止され、アッパ
コイル85への吸引電流、遷移電流及び保持電流の供給
が順次行われていく。
That is, first, an attracting current for moving the plunger 83 is supplied. Next, as shown in FIG.
In consideration of the characteristics of (1), a transition current that decreases at a certain temporal change rate is applied so that the plunger 83 is attracted while the electromagnetic force (attraction force) is weakened. Then, after the plunger 83 is sucked, the minimum necessary current for holding the valve body 80 by suction, that is, a holding current, is supplied. Similarly, when trying to close the valve from the fully open state,
The supply of the holding current to the lower coil 87 is stopped, and the supply of the attraction current, the transition current, and the holding current to the upper coil 85 is sequentially performed.

【0030】したがって、図5(A)に示されるよう
に、弁リフトに基づき、開弁遷移領域a、全開領域b、
閉弁遷移領域c及び全閉領域dの各領域に電磁弁の作動
状態を分割した場合、各領域における平均消費電力は、
図6に示されるとおりとなる。すなわち、開弁遷移領域
a又は閉弁遷移領域cでは平均消費電力は高く、全開領
域b又は全閉領域dでは平均消費電力は相対的に低くな
る。
Therefore, as shown in FIG. 5A, based on the valve lift, the valve opening transition region a, the fully opening region b,
When the operating state of the solenoid valve is divided into each region of the valve closing transition region c and the fully closed region d, the average power consumption in each region is
As shown in FIG. That is, the average power consumption is high in the valve opening transition region a or the valve closing transition region c, and the average power consumption is relatively low in the fully open region b or the fully closed region d.

【0031】さて、本発明は、電磁駆動式内燃機関にお
いて、吸気弁の開閉制御に基づくノッキング制御等を行
う場合に、その本来の目的である充填効率の低減とかか
る制御時における電磁アクチュエータ駆動電力の低減と
の両立を図ろうというものである。すなわち、電磁駆動
弁においても、従来の可変バルブタイミング機構と同様
に、吸気弁の閉時期を早めることで充填効率を低減する
ことは可能であるが、その場合は、単に電磁弁の駆動時
期がずらされるだけであるため、図6に関して先に説明
したことからわかるように、消費電力の低減を達成する
ことはできない。そこで、本発明では、電磁駆動弁の制
御の自由度に着目して以下に示される制御を実施する。
In the electromagnetically driven internal combustion engine, when the knocking control based on the opening / closing control of the intake valve is performed, the present invention is intended to reduce the charging efficiency and the electromagnetic actuator drive power during the control. It is intended to be compatible with the reduction of That is, also in the electromagnetically driven valve, it is possible to reduce the filling efficiency by advancing the closing timing of the intake valve, as in the conventional variable valve timing mechanism, but in that case, the driving timing of the electromagnetic valve is simply changed. Since it is only shifted, as can be seen from what has been described above with reference to FIG. 6, it is not possible to achieve a reduction in power consumption. Therefore, in the present invention, the control shown below is carried out focusing on the degree of freedom in controlling the electromagnetically driven valve.

【0032】一般に、エンジンの各気筒に設けられる吸
気弁の数は、複数個となっている。そして、例えば、吸
気弁が2個のエンジンの場合、1弁だけ稼働させること
で運転可能な領域(1弁領域)と、2弁とも稼働させる
必要がある運転領域(2弁領域)とは、図7に示される
ように分割される。すなわち、高負荷かつ高回転速度の
運転領域では、2弁とも稼働させる必要がある。
Generally, the number of intake valves provided in each cylinder of the engine is plural. Then, for example, in the case of an engine with two intake valves, the operating range (1 valve range) by operating only 1 valve and the operating range (2 valve range) in which both valves need to be operated are: It is divided as shown in FIG. That is, it is necessary to operate both valves in a high load and high rotation speed operation region.

【0033】ところで、ノッキングの発生が予想される
領域は、高負荷かつ低中回転速度の運転領域であり、図
7に示されるように、2弁領域内に存在する。そして、
一方の吸気弁を通常の開閉時期で作動せしめるとともに
他方の吸気弁を閉じたままとしても、ノッキングの発生
を抑止すべく充填効率を下げるという目的の下では、2
個の吸気弁の閉時期を早めることと同一の効果を得るこ
とができる。そして、そのような吸気弁の片弁停止も、
電磁弁であれば容易に可能であるとともに、一方の電磁
弁を全閉状態に保つことで、図6に関して先に説明した
ように、消費電力の低減が図られることとなる。
By the way, the region where knocking is expected to occur is the operating region where the load is high and the medium rotation speed is low, and as shown in FIG. 7, it exists in the two-valve region. And
Even if one intake valve is operated at the normal opening / closing timing and the other intake valve is kept closed, the purpose is to reduce the charging efficiency in order to prevent knocking from occurring.
It is possible to obtain the same effect as advancing the closing timing of each intake valve. And, such a one-way stop of the intake valve,
This is easily possible with a solenoid valve, and by keeping one solenoid valve in a fully closed state, power consumption can be reduced as described above with reference to FIG.

【0034】本発明は、ノッキング検出時に充填効率を
下げてノッキングを回避しようとする場合に、上述の知
見に基づき、吸気弁を早期に閉じるのではなく、2個の
吸気弁中の一方を全閉状態に保持することで充填効率を
下げ、消費電力の大幅な低減を達成する。そのような制
御例を、4気筒16バルブのエンジンの場合について説
明する。
According to the present invention, when it is attempted to avoid knocking by lowering the charging efficiency when knocking is detected, based on the above-mentioned findings, the intake valve is not closed early, but one of the two intake valves is fully closed. By keeping it in the closed state, the filling efficiency is reduced and the power consumption is significantly reduced. An example of such control will be described in the case of a 4-cylinder 16-valve engine.

【0035】図8は、弁開閉時期算出ルーチンの処理手
順を示すフローチャートである。また、図9は、そのよ
うな弁開閉時期制御による吸排気弁のリフト状態を各気
筒の各吸排気弁ごとに例示する図である。なお、各気筒
は、点火順序に従って、#1気筒、#3気筒、#4気筒
及び#2気筒の順に示されている。まず、ステップ10
2では、クランク角センサ51の出力に基づいて現在の
エンジン回転速度NEを算出するとともに、そのNEと
エアフローメータ40から得られる吸入空気流量とに基
づいてエンジン負荷(エンジン1回転当たりの吸入空気
量)GNを算出する。次いで、ステップ104では、算
出されたNE及びGNに基づいて所定のマップを参照す
ることにより、吸気弁及び排気弁の開時期及び閉時期を
算出する。
FIG. 8 is a flow chart showing the processing procedure of the valve opening / closing timing calculation routine. FIG. 9 is a diagram exemplifying lift states of intake and exhaust valves by such valve opening / closing timing control for each intake and exhaust valve of each cylinder. The cylinders are shown in the order of # 1 cylinder, # 3 cylinder, # 4 cylinder, and # 2 cylinder in the order of ignition. First, step 10
2, the current engine rotation speed NE is calculated based on the output of the crank angle sensor 51, and the engine load (the intake air amount per one rotation of the engine is calculated based on the NE and the intake air flow rate obtained from the air flow meter 40. ) Calculate GN. Next, at step 104, the opening timing and closing timing of the intake valve and the exhaust valve are calculated by referring to a predetermined map based on the calculated NE and GN.

【0036】次いで、ステップ106では、ノック判別
回路78の出力に基づいてノッキングの有無を判定す
る。ノッキング無しの場合には本ルーチンを終了し、一
方、ノッキング有りの場合には、ステップ108に進
む。ステップ108では、この時点以降の、制御が間に
合う最初の2気筒分について一方の吸気弁を停止する。
すなわち、図9に示されるようなタイミングでノッキン
グ有りと判定された場合、同図に示されるように、#1
気筒の#1吸気弁及び#3気筒の#1吸気弁の開弁が抑
止される。
Next, at step 106, the presence or absence of knocking is determined based on the output of the knock determination circuit 78. When there is no knocking, this routine is ended, while when there is knocking, the routine proceeds to step 108. In step 108, one intake valve is stopped for the first two cylinders for which the control is in time after this point.
That is, when it is determined that knocking occurs at the timing shown in FIG. 9, as shown in FIG.
Opening of the # 1 intake valve of the cylinder and the # 1 intake valve of the # 3 cylinder is suppressed.

【0037】ステップ108の次のステップ110で
は、さらにその後の2気筒分について、同様に一方の吸
気弁を停止するとともに、他方の吸気弁の閉時期を遅ら
せるよう設定する。すなわち、図9の例では、#4気筒
及び#2気筒について、#1吸気弁の開弁が抑止される
とともに、#2吸気弁の閉時期が遅延せしめられる。こ
のように吸気弁の片弁を遅閉じとするのは、充填効率の
過剰な低減を防止するためである。なお、遅延後の閉弁
時期としては、吸気が逆戻りしないような時期、例えば
圧縮上死点前90°CA程度が適当であろう。
In step 110 following step 108, for the subsequent two cylinders, one intake valve is similarly stopped and the closing timing of the other intake valve is delayed. That is, in the example of FIG. 9, for the # 4 cylinder and the # 2 cylinder, the opening of the # 1 intake valve is suppressed and the closing timing of the # 2 intake valve is delayed. The reason why the single valve of the intake valve is late-closed in this way is to prevent excessive reduction of the charging efficiency. As the valve closing timing after the delay, a timing at which the intake air does not revert, for example, about 90 ° CA before the compression top dead center may be appropriate.

【0038】ステップ110の次のステップ112で
は、ステップ106と同様に、ノッキングの有無を再度
判定する。ノッキング無しと判定された場合には、以上
の片弁停止動作の効果が充分であったとみなし、吸気弁
を2弁とも作動させる状態へと復帰させて、本ルーチン
を終了する。ノッキング有りと判定された場合には、ス
テップ116に進む。ステップ116では、以上の片弁
停止動作ではまだ不充分であるとみなし、そのあとの4
サイクルが終了するまで吸気弁の片弁停止を継続する。
なお、吸気弁閉時期は、ステップ104で算出された値
に固定する。ステップ116の終了後には、ステップ1
06へループバックして以上の処理を繰り返す。
In step 112 following step 110, the presence or absence of knocking is determined again, as in step 106. When it is determined that there is no knocking, it is considered that the effect of the one-valve stop operation described above was sufficient, and the intake valve is returned to a state in which both valves are operated, and this routine is ended. If it is determined that knocking has occurred, the routine proceeds to step 116. In step 116, it is considered that the above one-valve stop operation is still insufficient, and the subsequent 4
The single valve stop of the intake valve is continued until the cycle ends.
The intake valve closing timing is fixed to the value calculated in step 104. After step 116, step 1
Loop back to 06 and repeat the above processing.

【0039】ところで、上述のように2個の吸気弁のう
ちの一方を停止した場合、2個の排気弁のうちの一方も
対応して停止することができる。図10は、図9に示さ
れる吸排気弁制御を改良したものを示しており、各気筒
の#1吸気弁を停止した場合に、当該吸気行程に係る排
気行程において、#1排気弁をさらに停止する様子を示
している。このように吸気弁の片弁停止に対応して排気
弁の片弁停止を実行すれば、さらに消費電力の低減が図
られることとなる。
By the way, when one of the two intake valves is stopped as described above, one of the two exhaust valves can be correspondingly stopped. FIG. 10 shows a modification of the intake / exhaust valve control shown in FIG. 9. When the # 1 intake valve of each cylinder is stopped, the # 1 exhaust valve is further added in the exhaust stroke related to the intake stroke. It shows how to stop. By executing the one-sided stop of the exhaust valve in response to the one-sided stop of the intake valve, the power consumption can be further reduced.

【0040】図10に係る吸排気弁停止を実施する場
合、その停止方法としては、すなわち吸排気弁のグルー
プ構成方法としては、図11に示される4通りの方法が
考えられる。同図(A)に示されるように平行に並んだ
状態で、停止する吸排気弁のグループ(斜線が施された
もの)及び作動する吸排気弁のグループ(斜線が施され
ていないもの)を設定した場合に比較して、同図(B)
に示されるように対角線上に位置するように停止グルー
プ及び作動グループを設定した場合の方が、好ましい。
なぜならば、作動する吸排気弁が点火プラグを挟んで位
置することとなり、火炎の伝播が一様で、燃焼が安定化
するためである。
When the intake / exhaust valve stop according to FIG. 10 is carried out, four stop methods shown in FIG. 11 are conceivable as the stopping method, that is, as the method of grouping the intake / exhaust valves. A group of intake and exhaust valves that stop (those with diagonal lines) and a group of intake and exhaust valves that operate (those without diagonal lines) are arranged in parallel as shown in FIG. Compared with the case of setting, the figure (B)
It is preferable to set the stop group and the operation group so as to be located on the diagonal line as shown in FIG.
This is because the intake and exhaust valves that operate are positioned with the ignition plug interposed therebetween, the flame is uniformly propagated, and the combustion is stabilized.

【0041】一方、ノッキングがおさまらない場合にお
いて、どちらか一方の吸排気弁グループを継続して停止
させる必要があるときには、同図(C)又は(D)にお
いて点線で囲まれるようにグループ分けし、作動グルー
プと停止グループとを交互に転換することが好ましい。
なぜならば、図12に示されるように、消費電力に比例
してコイルの温度が上昇してしまうため、このような交
互運転によれば、各コイルの温度が一定となり、同一の
電磁力特性が得られるからである。結局、同図(D)に
示されるように、対角線上にグループ分けし、停止する
グループを停止ごとに交替させることが最も好ましい停
止方法であるということができる。このように、駆動電
力の低減に伴いコイルの発熱量が低減せしめられ、ま
た、各コイルの発熱量の偏りも防止される。さらに、ノ
ッキングによるピストン損傷、プラグの損傷等、エンジ
ンの損傷が防止される。
On the other hand, when knocking does not subside, if either one of the intake / exhaust valve groups needs to be continuously stopped, the groups are grouped so as to be surrounded by a dotted line in FIG. , It is preferable to alternate between working groups and stop groups.
This is because, as shown in FIG. 12, the temperature of the coil rises in proportion to the power consumption, so that the temperature of each coil becomes constant and the same electromagnetic force characteristic is obtained by such alternate operation. This is because it can be obtained. After all, as shown in FIG. 6D, it can be said that the most preferable stopping method is to divide the groups into groups on a diagonal line and replace the groups to be stopped with each stop. In this way, the amount of heat generated by the coils is reduced as the driving power is reduced, and the deviation of the amount of heat generated by each coil is prevented. Furthermore, engine damage such as piston damage and plug damage due to knocking is prevented.

【0042】以上、本発明の実施形態について述べてき
たが、もちろん本発明はこれに限定されるものではな
く、様々な実施形態を案出することは当業者にとって容
易なことである。例えば、本実施形態においては、ノッ
キングの検出に基づいて充填効率を減じる必要がある場
合について説明したが、触媒床温の上昇時にも同様の対
策を施すことが可能である。その場合にも、触媒床温過
剰上昇による触媒劣化等、エンジンの損傷が防止され
る。
Although the embodiments of the present invention have been described above, of course, the present invention is not limited thereto, and it is easy for those skilled in the art to devise various embodiments. For example, in the present embodiment, the case where the charging efficiency needs to be reduced based on the detection of knocking has been described, but the same measure can be taken even when the catalyst bed temperature rises. Even in this case, engine damage such as catalyst deterioration due to excessive rise in catalyst bed temperature is prevented.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ノッキングを検出した場合その他充填効率を減じる必要
が生じた場合に、吸気弁の片弁停止制御に基づき、充填
効率を低減させると同時に電磁弁駆動電力をも低減させ
ることが可能な電磁駆動式内燃機関が提供される。
As described above, according to the present invention,
When knocking is detected, or when it is necessary to reduce the charging efficiency, the electromagnetically driven internal combustion engine that can reduce the charging efficiency and the solenoid valve drive power at the same time based on the one-valve stop control of the intake valve Institution will be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る電磁駆動式内燃機関
の全体概要図である。
FIG. 1 is an overall schematic diagram of an electromagnetically driven internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態に係るエンジンECUのハ
ードウェア構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration of an engine ECU according to one embodiment of the present invention.

【図3】吸気弁及び排気弁として使用される電磁弁の構
成を示す縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an electromagnetic valve used as an intake valve and an exhaust valve.

【図4】プランジャ位置とアッパ側電磁石がプランジャ
に及ぼす電磁力(吸引力)との関係を、アッパコイル電
流をパラメータとして表す特性図(実線)、及びプラン
ジャ位置とスプリングがプランジャに及ぼす付勢力との
関係を表す特性図(破線)である。
FIG. 4 is a characteristic diagram (solid line) showing the relationship between the plunger position and the electromagnetic force (attracting force) exerted on the plunger by the upper electromagnet as a parameter (solid line), and the relationship between the plunger position and the urging force exerted by the spring on the plunger. It is a characteristic view (broken line) showing a relation.

【図5】弁リフト(A)、アッパコイル電流(B)及び
ロアコイル電流(C)のタイムチャートである。
FIG. 5 is a time chart of a valve lift (A), an upper coil current (B), and a lower coil current (C).

【図6】開弁遷移領域a、全開領域b、閉弁遷移領域c
及び全閉領域dの各領域における平均消費電力を示す棒
グラフである。
FIG. 6 is a valve opening transition region a, a fully opening region b, a valve closing transition region c.
3 is a bar graph showing average power consumption in each of the fully closed region d.

【図7】1弁領域、2弁領域及びノッキング発生予想領
域を、エンジン回転速度及びエンジン負荷との関係で示
す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a 1-valve region, a 2-valve region, and a knocking occurrence expected region in relation to an engine speed and an engine load.

【図8】弁開閉時期算出ルーチンの処理手順を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of a valve opening / closing timing calculation routine.

【図9】第1の実施形態における、吸排気弁のリフトの
時間的変化を各気筒の各吸排気弁ごとに例示する図であ
る。
FIG. 9 is a diagram exemplifying temporal changes in lift of intake / exhaust valves for each intake / exhaust valve of each cylinder in the first embodiment.

【図10】第2の実施形態における、吸排気弁のリフト
の時間的変化を各気筒の各吸排気弁ごとに例示する図で
ある。
FIG. 10 is a diagram exemplifying temporal changes in lift of intake and exhaust valves for each intake and exhaust valve of each cylinder in the second embodiment.

【図11】吸排気弁の停止方法を説明するための図であ
る。
FIG. 11 is a diagram for explaining a method of stopping the intake / exhaust valve.

【図12】消費電力とコイル温度との関係を示す特性図
である。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a relationship between power consumption and coil temperature.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…エアクリーナ 4…スロットルボデー 5…スロットル弁 6…サージタンク(インテークマニホルド) 7…吸気管 10…燃料タンク 11…燃料ポンプ 12…燃料配管 20…気筒(エンジン本体) 21…燃焼室 22…冷却水通路 23…ピストン 24…吸気弁 26…排気弁 30…排気マニホルド 34…排気管 38…触媒コンバータ 40…エアフローメータ 42…スロットル開度センサ 43…吸気温センサ 44…水温センサ 45…O2 センサ 51…クランク角センサ 52…アイドルスイッチ 53…車速センサ 60…燃料噴射弁 65…スパークプラグ 70…エンジンECU 71…CPU 72…システムバス 73…ROM 74…RAM 75…A/D変換回路 76…入力インタフェース回路 77a,77d…駆動制御回路 78…ノック判別回路 79…バックアップRAM 80…弁体 81…弁頭 81a…弁フェース 82…弁軸 83…プランジャ 84…アッパコア 85…アッパコイル 86…ロアコア 87…ロアコイル 88…アッパスプリング 89…ロアスプリング 90…ケース 95…電源 96…内燃機関の吸排気用ポート 97…弁座 98…バルブガイド2 ... Air cleaner 4 ... Throttle body 5 ... Throttle valve 6 ... Surge tank (intake manifold) 7 ... Intake pipe 10 ... Fuel tank 11 ... Fuel pump 12 ... Fuel pipe 20 ... Cylinder (engine body) 21 ... Combustion chamber 22 ... Cooling water Passage 23 ... Piston 24 ... Intake valve 26 ... Exhaust valve 30 ... Exhaust manifold 34 ... Exhaust pipe 38 ... Catalytic converter 40 ... Air flow meter 42 ... Throttle opening sensor 43 ... Intake temperature sensor 44 ... Water temperature sensor 45 ... O 2 sensor 51 ... Crank angle sensor 52 ... Idle switch 53 ... Vehicle speed sensor 60 ... Fuel injection valve 65 ... Spark plug 70 ... Engine ECU 71 ... CPU 72 ... System bus 73 ... ROM 74 ... RAM 75 ... A / D conversion circuit 76 ... Input interface circuit 77a , 77d ... Drive control circuit 78 ... Check discrimination circuit 79 ... Backup RAM 80 ... Valve body 81 ... Valve head 81a ... Valve face 82 ... Valve shaft 83 ... Plunger 84 ... Upper core 85 ... Upper coil 86 ... Lower core 87 ... Lower coil 88 ... Upper spring 89 ... Lower spring 90 ... Case 95 ... Power source 96 ... Intake / exhaust port of internal combustion engine 97 ... Valve seat 98 ... Valve guide

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 13/08 F02D 13/08 Z 17/02 17/02 M 45/00 345 45/00 345B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display area F02D 13/08 F02D 13/08 Z 17/02 17/02 M 45/00 345 45/00 345B

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コイルによって発生せしめられる電磁力
により開弁せしめられる複数の吸気弁と、 内燃機関の運転中に充填効率を減じる必要が生じたこと
を検出する検出手段と、 前記検出手段により充填効率を減じる必要が生じたこと
が検出された場合、吸気弁開弁時に、前記複数の吸気弁
のうちの一部の吸気弁にのみ電磁力を印加する吸気弁制
御手段と、 を具備することを特徴とする電磁駆動式内燃機関。
1. A plurality of intake valves that are opened by electromagnetic force generated by a coil, a detection unit that detects that it is necessary to reduce the charging efficiency during operation of an internal combustion engine, and a charging unit that detects the charging efficiency. When it is detected that it is necessary to reduce the efficiency, the intake valve control means applies an electromagnetic force only to a part of the intake valves of the plurality of intake valves when the intake valve is opened. An electromagnetically driven internal combustion engine characterized by:
【請求項2】 コイルによって発生せしめられる電磁力
により開弁せしめられる複数の排気弁と、 前記複数の吸気弁及び前記複数の排気弁の中央に配置さ
れた点火プラグと、 吸気弁開弁時に前記複数の吸気弁のうちの一部の吸気弁
のみに電磁力が印加される場合、排気弁開弁時に、前記
点火プラグを中心として、前記一部の吸気弁と対象位置
にある排気弁以外の少なくとも一つの排気弁に電磁力を
印加しない排気弁制御手段と、 を更に具備することを特徴とする、請求項1に記載の電
磁駆動式内燃機関。
2. A plurality of exhaust valves which are opened by an electromagnetic force generated by a coil, an ignition plug which is arranged in the center of the plurality of intake valves and the plurality of exhaust valves, and the opening valve when the intake valves are opened. When the electromagnetic force is applied only to some of the plurality of intake valves, when the exhaust valves are opened, some of the intake valves and the exhaust valves other than the exhaust valves at the target position are centered around the ignition plug. The electromagnetically driven internal combustion engine according to claim 1, further comprising: an exhaust valve control unit that does not apply an electromagnetic force to at least one exhaust valve.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013217297A (en) * 2012-04-09 2013-10-24 Toyota Motor Corp Drive control device for vehicle
JP2014163250A (en) * 2013-02-22 2014-09-08 Mazda Motor Corp Spark ignition type engine with turbosupercharger
JP2016217203A (en) * 2015-05-18 2016-12-22 いすゞ自動車株式会社 Internal combustion engine

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