JPH10288014A - Electromagnetic driven valve for internal combustion engine - Google Patents

Electromagnetic driven valve for internal combustion engine

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JPH10288014A
JPH10288014A JP9102067A JP10206797A JPH10288014A JP H10288014 A JPH10288014 A JP H10288014A JP 9102067 A JP9102067 A JP 9102067A JP 10206797 A JP10206797 A JP 10206797A JP H10288014 A JPH10288014 A JP H10288014A
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electromagnet
armature
valve
current
cycle
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Tatsuo Iida
達雄 飯田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To exercise the excellent power saving characteristic at the time of initial drive of an armature, which is held at a neutral position, by generating the electromagnetic force in an electromagnet at a cycle, which accurately matches with the starting cycle of the armature, in a process for controlling the start. SOLUTION: When constraint of a movable part 50 of an electromagnetic driven valve 10 is released at a position displaced from a neutral position, the movable part 50 starts the simple harmonic motion at a natural oscillation cycle. Amplitude with the simple harmonic oscillation of the movable part 50 generates the electromagnetic force at the time of displacing to a first and a second electromagnets 32, 38. In the case where a start of the electromagnetic driven valve 10 is required, exciting current is alternately supplied to an upper coil 34 and a lower coil 40 at the predetermined oscillation cycle as one cycle so as to attract an armature 30, which is held at a neutral position, toward the upper core 36. In this process for controlling the start, the electromagnetic driven valve 10 changes the cycle for supplying the exciting current to the upper coil 34 and the lower coil 40 in response to the amplitude of the movable part 50.

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、内燃機関の電磁駆
動弁に係り、特に、内燃機関の吸気弁または排気弁とし
て機能する内燃機関の電磁駆動弁に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetically driven valve of an internal combustion engine, and more particularly to an electromagnetically driven valve of an internal combustion engine that functions as an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば、特開昭59−213
913号に開示される如く、内燃機関の電磁駆動弁が知
られている。上記従来の電磁駆動弁は、内燃機関の吸気
弁または排気弁として機能する弁体と、弁体に連結され
たアーマチャとを備えている。弁体およびアーマチャ
は、弁体の軸方向に変位することができる。以下、弁体
およびアーマチャを可動部と称す。
2. Description of the Related Art Conventionally, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
As disclosed in Japanese Patent No. 913, an electromagnetically driven valve of an internal combustion engine is known. The conventional electromagnetically driven valve includes a valve body functioning as an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine, and an armature connected to the valve body. The valve body and the armature can be displaced in the axial direction of the valve body. Hereinafter, the valve body and the armature will be referred to as movable parts.

【0003】アーマチャの上方には第1電磁石およびア
ッパスプリングが配設されている。また、アーマチャの
下方には第2電磁石およびロアスプリングが配設されて
いる。アーマチャは、アッパスプリングおよびロアスプ
リングにより中立位置に保持されている。第1電磁石お
よび第2電磁石は、それぞれ、励磁電流が供給されるこ
とによりアーマチャを引き寄せるための電磁力を発生す
る。
A first electromagnet and an upper spring are arranged above the armature. A second electromagnet and a lower spring are provided below the armature. The armature is held at a neutral position by an upper spring and a lower spring. Each of the first electromagnet and the second electromagnet generates an electromagnetic force for attracting the armature when an exciting current is supplied.

【0004】上記従来の電磁駆動弁によれば、第1電磁
石に励磁電流を供給することで、アッパスプリングおよ
びロアスプリングに保持された可動部を第1電磁石側に
変位させることができる。アーマチャが第1電磁石側に
変位した後に第1電磁石への励磁電流の供給が停止され
ると、可動部は、アッパスプリングおよびロアスプリン
グのバネ力により単振動を開始する。
According to the above-mentioned conventional electromagnetically driven valve, by supplying an exciting current to the first electromagnet, the movable portion held by the upper spring and the lower spring can be displaced toward the first electromagnet. When the supply of the exciting current to the first electromagnet is stopped after the armature is displaced to the first electromagnet side, the movable portion starts simple oscillation by the spring force of the upper spring and the lower spring.

【0005】単振動の周期Tは、可動部の質量Mと、ア
ッパスプリングおよびロアスプリングのバネ定数Kとで
定まる固有振動周期T0 =2π√(M/K)に一致す
る。従って、上記従来の装置においては、第1電磁石へ
の励磁電流の供給が停止された後、所定時間“T0
2”が経過した時点で、可動部が第2電磁石の近傍に到
達すると判断できる。
[0005] The period T of the simple vibration coincides with the natural vibration period T 0 = 2π√ (M / K) determined by the mass M of the movable part and the spring constants K of the upper spring and the lower spring. Therefore, in the above-described conventional device, after the supply of the exciting current to the first electromagnet is stopped, the predetermined time “T 0 /
At the time when 2 "has elapsed, it can be determined that the movable portion has reached the vicinity of the second electromagnet.

【0006】可動部が第2電磁石の近傍に到達した時点
で、第2電磁石に励磁電流を供給すると、アーマチャを
第2電磁石側に引き寄せる電磁力を発生させることがで
きる。上記の電磁力が発生すると、単振動時に生ずる摺
動損失分を補って、アーマチャを第2電磁石に到達する
まで変位させることができる。以後、繰り返し第1電磁
石および第2電磁石に、適当なタイミングで励磁電流を
供給することで、弁体を開閉させることができる。この
ように、上記従来の電磁駆動弁によれば、中立位置に保
持されているアーマチャを一旦第1電磁石側に引き寄せ
た後は、可動部の単振動を利用して、少ない消費電力で
弁体を開閉動作させることができる。
[0006] When an exciting current is supplied to the second electromagnet when the movable section reaches the vicinity of the second electromagnet, it is possible to generate an electromagnetic force for attracting the armature to the second electromagnet. When the above-described electromagnetic force is generated, the armature can be displaced until the armature reaches the second electromagnet, compensating for the sliding loss generated during the simple vibration. Thereafter, the valve body can be opened and closed by repeatedly supplying an exciting current to the first electromagnet and the second electromagnet at an appropriate timing. As described above, according to the above-described conventional electromagnetically driven valve, after the armature held at the neutral position is once drawn to the first electromagnet side, the valve body is operated with low power consumption by utilizing the simple vibration of the movable portion. Can be opened and closed.

【0007】上記従来の電磁駆動弁において、中立位置
に保持されているアーマチャは、第1電磁石に連続的に
大きな励磁電流を供給することによっても、第1電磁石
側に引き寄せることができる。しかし、かかる手法によ
れば、アーマチャを第1電磁石側へ引き寄せる際に大電
力が消費される。このため、上記従来の電磁駆動弁は、
中立位置に保持されているアーマチャを第1電磁石に引
き寄せる際に、第1電磁石と第2電磁石とに、上述した
固有振動周期T0 を一周期として、交互に励磁電流を供
給する始動制御を実行する。
In the above-described conventional electromagnetically driven valve, the armature held at the neutral position can be drawn to the first electromagnet side by continuously supplying a large exciting current to the first electromagnet. However, according to such a method, large power is consumed when the armature is drawn toward the first electromagnet. For this reason, the above-mentioned conventional electromagnetically driven valve is
When the armature held at the neutral position is attracted to the first electromagnet, start control for supplying an exciting current to the first electromagnet and the second electromagnet alternately with the above-described natural oscillation period T 0 as one cycle is executed. I do.

【0008】上述した始動制御によれば、第1電磁石お
よび第2電磁石に対して、著しく大きな励磁電流を供給
させることなく、可動部の振幅を徐々に増大させること
により、可動部を第1電磁石側に変位させることができ
る。このため、上記従来の電磁駆動弁によれば、中立位
置に保持されている可動部を、少ない消費電力で第1電
磁石側へ引き寄せることができる。
According to the starting control described above, the amplitude of the movable portion is gradually increased without supplying an extremely large exciting current to the first electromagnet and the second electromagnet. Can be displaced to the side. Therefore, according to the above-described conventional electromagnetically driven valve, the movable portion held at the neutral position can be drawn to the first electromagnet side with low power consumption.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した固有
振動周期T0 は、可動部が、アッパスプリングおよびロ
アスプリングのバネ力のみを外力として単振動する場合
に実現される周期である。これに対して、上記従来の電
磁駆動弁では、始動制御中および定常動作中の双方にお
いて、可動部の駆動に電磁力が用いられている。
However, the above-described natural vibration period T 0 is a period realized when the movable portion oscillates simply with only the spring force of the upper spring and the lower spring as an external force. On the other hand, in the above-described conventional electromagnetically driven valve, an electromagnetic force is used for driving the movable portion during both the start control and the steady operation.

【0010】定常動作中における電磁力は、可動部の摺
動に伴って発生する摺動損失分を補うために補助的に用
いられるに過ぎない。この場合、可動部の振動周期T
は、ほぼ、固有振動周期T0 に一致する。従って、定常
動作中は、可動部の振動周期Tを実質的に固有振動周期
0 と見做しても、何ら不都合は生じない。一方、上述
した始動制御の過程では、電磁力が、単振動によって可
動部に生ずる振幅を強制的に増大させるために用いられ
る。この場合、可動部の振動周期Tは、固有振動周期T
0 に比して長期化する傾向を示す。
[0010] The electromagnetic force during the steady operation is merely used as a supplement to compensate for the sliding loss caused by the sliding of the movable part. In this case, the vibration period T of the movable part
Substantially coincides with the natural oscillation period T 0 . Therefore, during the steady operation, it is substantially regarded as the natural vibration period T 0 the vibration period T of the movable portion does not occur any inconvenience. On the other hand, in the process of the start control described above, the electromagnetic force is used to forcibly increase the amplitude generated in the movable portion by the simple vibration. In this case, the vibration period T of the movable part is equal to the natural vibration period T
It shows a tendency to lengthen compared to 0 .

【0011】可動部の振動周期Tに現れる長期化の傾向
は、第1電磁石または第2電磁石とアーマチャとの間に
作用する電磁力が強力であるほど小さくなる。第1電磁
石または第2電磁石とアーマチャとの間に作用する電磁
力は、両者間の距離が短くなるに連れて大きくなる。こ
のため、始動制御の過程で振動周期Tに生ずる長期化の
傾向は、第1電磁石とアーマチャとの距離、および、第
2電磁石とアーマチャとの距離が大きいほど、すなわ
ち、可動部の振幅が小さいほど顕著となる。
[0011] The tendency of prolongation appearing in the vibration period T of the movable part becomes smaller as the electromagnetic force acting between the first electromagnet or the second electromagnet and the armature is stronger. The electromagnetic force acting between the first electromagnet or the second electromagnet and the armature increases as the distance between them decreases. For this reason, the tendency of the vibration cycle T to be prolonged during the start control process is such that the longer the distance between the first electromagnet and the armature and the longer the distance between the second electromagnet and the armature, that is, the smaller the amplitude of the movable part. It becomes more noticeable.

【0012】このように、電磁駆動弁においては、始動
制御の実行中、特に可動部の振幅が小さい段階におい
て、可動部が、固有振動周期T0 に比して長い周期Tで
振動する現象が生ずる。中立位置に保持されているアー
マチャを、効率良く第1電磁石側に変位させるために
は、可動部の振動周期Tと、第1電磁石および第2電磁
石が電磁力を発生する周期とが一致していることが望ま
しい。この点、上記従来の装置は、電磁駆動弁の省電力
化を図るうえで、必ずしも最適なものではなかった。
As described above, in the electromagnetically driven valve, the phenomenon in which the movable portion vibrates at a period T longer than the natural oscillation period T 0 during the execution of the start-up control, particularly at a stage where the amplitude of the movable portion is small, occurs. Occurs. In order to efficiently displace the armature held at the neutral position toward the first electromagnet, the oscillation period T of the movable portion coincides with the period at which the first electromagnet and the second electromagnet generate electromagnetic force. Is desirable. In this regard, the above-described conventional device is not always optimal for saving power of the electromagnetically driven valve.

【0013】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、中立位置に保持されているアーマチャを初期駆
動する際に、優れた省電力特性を発揮する内燃機関の電
磁駆動弁を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and provides an electromagnetically driven valve of an internal combustion engine that exhibits excellent power saving characteristics when an armature held at a neutral position is initially driven. The purpose is to do.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項1
に記載する如く、内燃機関の吸気弁または排気弁を構成
する弁体と、前記弁体と共に作動するアーマチャと、前
記弁体および前記アーマチャを中立位置に向けて付勢す
るバネ部材と、前記アーマチャを引き寄せる電磁力を発
生する電磁石と、を備える内燃機関の電磁駆動弁におい
て、前記中立位置に保持されている前記アーマチャを前
記電磁石側へ引き寄せる際に、前記電磁石に所定の周期
で電磁力を発生させる始動制御を実行する始動制御手段
と、前記始動制御の過程で、前記所定の周期を、前記ア
ーマチャの固有振動周期に比して大きな周期から前記固
有振動周期に近づける周期変更手段と、を備える内燃機
関の電磁駆動弁により達成される。
The above object is achieved by the present invention.
As described in the above, a valve body constituting an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine, an armature that operates together with the valve body, a spring member for urging the valve body and the armature toward a neutral position, and the armature And an electromagnet that generates an electromagnetic force that generates an electromagnetic force that draws an electromagnetic force at a predetermined period when the armature held at the neutral position is drawn toward the electromagnet. Starting control means for executing starting control to be performed, and cycle changing means for bringing the predetermined cycle closer to the natural oscillation cycle from a cycle larger than the natural oscillation cycle of the armature in the process of the starting control. This is achieved by an electromagnetically driven valve of an internal combustion engine.

【0015】本発明において、中立位置に保持されてい
るアーマチャは、始動制御が実行されることにより電磁
石側に変位する。始動制御の過程で、電磁石は、所定の
周期で電磁力を発生する。所定の周期は、アーマチャの
振幅が小さい間は、すなわち、アーマチャがその固有振
動周期に比して長い振動周期で振動する間は、固有振動
周期に比して大きな周期に設定される。その後、所定の
周期は、アーマチャの振幅が増大して、アーマチャの振
動周期が固有振動周期に近づくにつれて、固有振動周期
に近づけられる。このように、本発明においては、電磁
石が電磁力を発生する周期と、アーマチャの振動周期と
が精度良く整合するように始動制御が実行される。
In the present invention, the armature held at the neutral position is displaced toward the electromagnet by performing the start control. During the start control process, the electromagnet generates an electromagnetic force at a predetermined cycle. The predetermined period is set to a period larger than the natural vibration period while the amplitude of the armature is small, that is, while the armature vibrates at a longer vibration period than the natural vibration period. Thereafter, the predetermined cycle is made closer to the natural oscillation cycle as the amplitude of the armature increases and the oscillation cycle of the armature approaches the natural oscillation cycle. As described above, in the present invention, the starting control is executed so that the cycle in which the electromagnet generates the electromagnetic force and the oscillation cycle of the armature are accurately matched.

【0016】上記の目的は、請求項2に記載する如く、
内燃機関の吸気弁または排気弁を構成する弁体と、前記
弁体と共に作動するアーマチャと、前記弁体および前記
アーマチャを中立位置に向けて付勢するバネ部材と、前
記アーマチャを引き寄せる電磁力を発生する電磁石と、
を備える内燃機関の電磁駆動弁において、前記中立位置
に保持されている前記アーマチャを前記電磁石側へ引き
寄せる際に、前記電磁石に所定の周期で電磁力を発生さ
せる始動制御を実行する始動制御手段と、前記始動制御
の過程で、前記電磁石に供給される励磁電流を、第1の
電流から、第1の電流に比して小さな第2の電流に変化
させる励磁電流変更手段と、を備える内燃機関の電磁駆
動弁により達成される。
[0016] The above object is as described in claim 2.
A valve body that constitutes an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine, an armature that operates together with the valve body, a spring member that urges the valve body and the armature toward a neutral position, and an electromagnetic force that draws the armature. The generated electromagnet,
In an electromagnetically driven valve of an internal combustion engine comprising: a start control means for executing start control for generating an electromagnetic force at a predetermined cycle on the electromagnet when the armature held at the neutral position is drawn toward the electromagnet; An exciting current changing means for changing an exciting current supplied to the electromagnet from a first current to a second current smaller than the first current in the process of the starting control. Is achieved by the electromagnetically driven valve.

【0017】本発明において、中立位置に保持されてい
るアーマチャは、始動制御が実行されることにより電磁
石側に変位する。始動制御の過程で、アーマチャの振幅
が小さい間は電磁石に対して第1の電流が供給される。
この場合、アーマチャと電磁石との距離が長距離である
にも関わらず、両者間に大きな電磁力が作用する。この
場合、アーマチャの振動周期に現れる長期化の傾向が抑
制される。一方、アーマチャの振幅が増大した後は、電
磁石に対して第2の電流(<第1の電流)が供給され
る。アーマチャの振幅が増大した後は、電磁石に供給さ
れる励磁電流が第2の電流に低下されても、アーマチャ
の振動周期に顕著な長期化傾向が生ずることがない。こ
のため、始動制御中におけるアーマチャの振動周期は、
ほぼ一定の周期に維持される。始動制御の実行中は、電
磁石が、その一定の周期と一致する所定の周期で電磁力
を発生する。このため、本発明によれば、少ない消費電
力で、効率良くアーマチャを電磁石の近傍まで変位させ
ることができる。
In the present invention, the armature held at the neutral position is displaced toward the electromagnet by executing the start control. In the process of starting control, the first current is supplied to the electromagnet while the amplitude of the armature is small.
In this case, although the distance between the armature and the electromagnet is long, a large electromagnetic force acts between them. In this case, the tendency of the armature to be prolonged in the oscillation period is suppressed. On the other hand, after the armature amplitude increases, the second current (<first current) is supplied to the electromagnet. After the amplitude of the armature has increased, even if the exciting current supplied to the electromagnet is reduced to the second current, the oscillation period of the armature does not tend to be significantly prolonged. Therefore, the oscillation cycle of the armature during the start control is
It is maintained at a substantially constant cycle. During the execution of the start control, the electromagnet generates an electromagnetic force at a predetermined cycle corresponding to the predetermined cycle. Therefore, according to the present invention, the armature can be efficiently displaced to the vicinity of the electromagnet with low power consumption.

【0018】また、上記の目的は、請求項3に記載する
如く、上記請求項1記載の内燃機関の電磁駆動弁におい
て、前記始動制御の過程で、前記電磁石に供給される励
磁電流を、第1の電流から、第1の電流に比して小さな
第2の電流に変化させる励磁電流変更手段を備える内燃
機関の電磁駆動弁によっても達成される。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an electromagnetically driven valve for an internal combustion engine according to the first aspect, wherein the exciting current supplied to the electromagnet in the process of the starting control is reduced by a second value. The present invention is also achieved by an electromagnetically driven valve of an internal combustion engine provided with an exciting current changing means for changing from one current to a second current smaller than the first current.

【0019】本発明において、始動制御の実行中は、
電磁石に供給する励磁電流を変化させることによりアー
マチャの振動周期の変動を抑制する制御、および、電
磁石に励磁電流を供給する周期を変化させることによ
り、電磁石が電磁力を発生する周期とアーマチャの振幅
周期とを一致させる制御の双方が実行される。この場
合、電力消費を必要最小限に抑制しつつ、始動制御によ
ってアーマチャを効率良く電磁石の近傍まで変位させる
ことができる。
In the present invention, during execution of the start control,
The control that suppresses the fluctuation of the oscillation period of the armature by changing the excitation current supplied to the electromagnet, and the period at which the electromagnet generates the electromagnetic force and the amplitude of the armature by changing the period of supplying the excitation current to the electromagnet Both the control to match the cycle is executed. In this case, the armature can be efficiently displaced to the vicinity of the electromagnet by the start control while suppressing the power consumption to a necessary minimum.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例である
電磁駆動弁10の全体構成図を示す。電磁駆動弁10
は、弁体12を備えている。弁体12は、内燃機関の吸
気弁を構成する部材である。弁体12は、内燃機関の燃
焼室内に露出するようにシリンダヘッド13に配設され
ている。内燃機関のシリンダヘッド13には、吸気吸気
ポート14が表されている。吸気ポート14には、弁体
12に対する弁座11が形成されている。吸気ポート1
4は、弁体12が弁座11から離座することにより導通
状態となり、また、弁体12が弁座11に着座すること
により遮断状態となる。
FIG. 1 shows an overall configuration diagram of an electromagnetically driven valve 10 according to an embodiment of the present invention. Electromagnetic drive valve 10
Is provided with a valve body 12. The valve body 12 is a member that constitutes an intake valve of the internal combustion engine. The valve body 12 is disposed on the cylinder head 13 so as to be exposed in the combustion chamber of the internal combustion engine. An intake port 14 is shown in the cylinder head 13 of the internal combustion engine. A valve seat 11 for the valve body 12 is formed in the intake port 14. Intake port 1
Reference numeral 4 denotes a conductive state when the valve body 12 is separated from the valve seat 11, and a cutoff state when the valve body 12 is seated on the valve seat 11.

【0021】弁体12には、弁軸15が固定されてい
る。弁軸15は、バルブガイド16により軸方向に摺動
可能に保持されている。バルブガイド16は、シリンダ
ヘッド13に支持されている。また、バルブガイド16
には、電磁駆動弁10のロアキャップ18が固定されて
いる。弁軸15の上部には、非磁性材料で構成されたプ
ランジャ20が固定されている。
A valve shaft 15 is fixed to the valve body 12. The valve shaft 15 is held slidably in the axial direction by a valve guide 16. The valve guide 16 is supported by the cylinder head 13. Also, the valve guide 16
, A lower cap 18 of the electromagnetically driven valve 10 is fixed. A plunger 20 made of a non-magnetic material is fixed to an upper portion of the valve shaft 15.

【0022】弁軸15の上端部には、ロアリテーナ21
が固定されている。ロアリテーナ21とロアキャップ1
8との間には、両者を離間させる方向の付勢力を発生す
るロアスプリング22が配設されている。ロアスプリン
グ22は、ロアリテーナ21を、すなわちプランジャ2
0および弁体12を、図1における上方へ向けて付勢し
ている。
The lower retainer 21 is provided at the upper end of the valve shaft 15.
Has been fixed. Lower retainer 21 and lower cap 1
A lower spring 22 for generating a biasing force in a direction of separating the two is disposed between the lower spring 8 and the lower spring 8. The lower spring 22 holds the lower retainer 21, that is, the plunger 2.
0 and the valve element 12 are urged upward in FIG.

【0023】一方、プランジャ20の上端部には、アッ
パーリテーナ24が固定されている。アッパーリテーナ
24の上部には、アッパースプリング26の下端部が当
接している。アッパースプリング26は、アッパーリテ
ーナ24を、すなわち、プランジャ20および弁体12
を、図1における下方へ向けて付勢している。アッパー
スプリング26の周囲には、その外周を取り巻くように
円筒状のアッパーキャップ27が配設されている。更
に、アッパーキャップ27の上端部には、アジャストボ
ルト28が配設されている。アッパスプリング26の上
端は、アジャスタボルト28に当接している。
On the other hand, an upper retainer 24 is fixed to the upper end of the plunger 20. The lower end of the upper spring 26 is in contact with the upper part of the upper retainer 24. The upper spring 26 connects the upper retainer 24 with the plunger 20 and the valve body 12.
Is urged downward in FIG. A cylindrical upper cap 27 is provided around the upper spring 26 so as to surround the outer periphery thereof. Further, an adjusting bolt 28 is provided at an upper end of the upper cap 27. The upper end of the upper spring 26 is in contact with the adjuster bolt 28.

【0024】プランジャ20には、アーマチャ30が接
合されている。アーマチャ30は、磁性材料で構成され
た環状の部材である。アーマチャ30の上方には、第1
電磁石32が配設されている。第1電磁石32は、アッ
パコイル34およびアッパコア36を備えている。ま
た、アーマチャ30の下方には、第2電磁石38が配設
されている。第2電磁石38は、ロアコイル40および
ロアコア42を備えている。アッパコア36およびロア
コア42は磁性材料で構成された部材であり、その中央
部にプランジャ20を摺動可能に保持している。
An armature 30 is joined to the plunger 20. The armature 30 is an annular member made of a magnetic material. Above the armature 30, the first
An electromagnet 32 is provided. The first electromagnet 32 includes an upper coil 34 and an upper core 36. A second electromagnet 38 is provided below the armature 30. The second electromagnet 38 includes a lower coil 40 and a lower core 42. The upper core 36 and the lower core 42 are members made of a magnetic material, and slidably hold the plunger 20 at the center thereof.

【0025】第1電磁石32および第2電磁石38の外
周には、外筒44が配設されている。外筒44は、第1
電磁石32と第2電磁石38との間に所定の間隔が確保
されるように、それら両者を保持している。上述したア
ッパーキャップ27は、第1電磁石32の上端面に当接
するように、取り付けブラケット46および取り付けボ
ルト48によってシリンダヘッド13に固定されてい
る。一方、上述したロアキャップ18は、第2電磁石3
8の下端部近傍に当接するように、シリンダヘッド13
内部に固定されている。そして、上述したアジャスタボ
ルト28は、アーマチャ30の中立位置が、第1電磁石
32と第2電磁石38との中間点となるように調整され
ている。
An outer cylinder 44 is provided on the outer periphery of the first electromagnet 32 and the second electromagnet 38. The outer cylinder 44 is
The electromagnet 32 and the second electromagnet 38 are both held so that a predetermined interval is ensured. The above-described upper cap 27 is fixed to the cylinder head 13 by a mounting bracket 46 and a mounting bolt 48 so as to contact the upper end surface of the first electromagnet 32. On the other hand, the lower cap 18 described above is
8 so as to contact the vicinity of the lower end of the cylinder head 13.
It is fixed inside. The adjuster bolt 28 described above is adjusted so that the neutral position of the armature 30 is at an intermediate point between the first electromagnet 32 and the second electromagnet 38.

【0026】以下、電磁駆動弁10の動作について説明
する。アッパコイル34およびロアコイル40に励磁電
流が供給されていない場合は、アーマチャ30がその中
立位置、すなわち、第1電磁石32と第2電磁石38と
の中間に維持される。アーマチャ30が中立位置に維持
された状態で、アッパコイル34への励磁電流の供給が
開始されると、アーマチャ30と第1電磁石32との間
に、アーマチャ30を第1電磁石32側へ引き寄せる電
磁力が発生する。
Hereinafter, the operation of the electromagnetically driven valve 10 will be described. When the exciting current is not supplied to the upper coil 34 and the lower coil 40, the armature 30 is maintained at its neutral position, that is, between the first electromagnet 32 and the second electromagnet 38. When the supply of the exciting current to the upper coil 34 is started in a state where the armature 30 is maintained at the neutral position, an electromagnetic force that draws the armature 30 toward the first electromagnet 32 between the armature 30 and the first electromagnet 32. Occurs.

【0027】このため、電磁駆動弁10によれば、アッ
パコイル34に適当な励磁電流を供給することで、アー
マチャ30、プランジャ20、および、弁体12等を第
1電磁石32側へ変位させることができる。以下、アー
マチャ30と共に変位する部分を可動部50と称す。電
磁駆動弁10において、可動部50の変位は、アーマチ
ャ30がアッパコア36と当接するまで継続させること
ができる。電磁駆動弁10は、アーマチャ30がアッパ
コア36と当接するまで変位した際に、弁体12が弁座
11に着座するように設計されている。従って、電磁駆
動弁10によれば、アッパコイル34に適当な励磁電流
を供給することで、弁体12を閉弁位置まで変位させる
ことができる。
Therefore, according to the electromagnetically driven valve 10, by supplying an appropriate exciting current to the upper coil 34, the armature 30, the plunger 20, the valve body 12 and the like can be displaced toward the first electromagnet 32. it can. Hereinafter, a portion displaced together with the armature 30 is referred to as a movable portion 50. In the electromagnetically driven valve 10, the displacement of the movable part 50 can be continued until the armature 30 contacts the upper core 36. The electromagnetically driven valve 10 is designed such that the valve element 12 is seated on the valve seat 11 when the armature 30 is displaced until it contacts the upper core 36. Therefore, according to the electromagnetically driven valve 10, by supplying an appropriate excitation current to the upper coil 34, the valve body 12 can be displaced to the valve closing position.

【0028】弁体12が閉弁位置に維持されている場
合、アッパスプリング26およびロアスプリング22
は、可動部50を中立位置に向けて付勢する付勢力を発
生する。かかる状況下で、アッパコイル34への励磁電
流の供給が停止されると、可動部50は、以後、アッパ
スプリング26およびロアスプリング22のバネ力によ
り単振動を開始する。
When the valve element 12 is maintained at the closed position, the upper spring 26 and the lower spring 22
Generates an urging force for urging the movable portion 50 toward the neutral position. In such a situation, when the supply of the exciting current to the upper coil 34 is stopped, the movable portion 50 thereafter starts a simple oscillation by the spring force of the upper spring 26 and the lower spring 22.

【0029】単振動の周期Tは、可動部50の質量M
と、アッパスプリング26およびロアスプリング22の
バネ定数Kとで定まる固有振動周期T0 =2π√(M/
K)に一致する。従って、電磁駆動弁10においては、
アッパコイル34への励磁電流の供給が停止された後、
所定時間“T0 /2”が経過した時点で、アーマチャ3
0がロアコア42の近傍に到達すると判断できる。
The cycle T of the simple vibration is determined by the mass M of the movable section 50.
And the natural oscillation period T 0 = 2π√ (M / M) determined by the spring constant K of the upper spring 26 and the lower spring 22.
K). Therefore, in the electromagnetically driven valve 10,
After the supply of the exciting current to the upper coil 34 is stopped,
When the predetermined time "T 0/2" has elapsed, the armature 3
It can be determined that 0 reaches the vicinity of the lower core 42.

【0030】アーマチャ30がロアコア42の近傍に到
達した時点で、ロアコイル40に励磁電流を供給する
と、アーマチャ30を第2電磁石38側に引き寄せる電
磁力を発生させることができる。上記の電磁力が発生す
ると、単振動時に生ずる摺動損失分を補って、アーマチ
ャ30がロアコア42に当接するまで可動部50の変位
を継続させることができる。
When an exciting current is supplied to the lower coil 40 when the armature 30 reaches the vicinity of the lower core 42, an electromagnetic force that draws the armature 30 toward the second electromagnet 38 can be generated. When the above-described electromagnetic force is generated, the displacement of the movable portion 50 can be continued until the armature 30 contacts the lower core 42 by compensating for the sliding loss generated during the simple vibration.

【0031】電磁駆動弁10は、アーマチャ30がロア
コア42に当接する際に、弁体12が全開位置に到達す
るように設計されている。従って、アッパコイル34へ
の励磁電流の供給が停止された後、上記の如く所定のタ
イミングでロアコイル40へ励磁電流を供給すれば、少
ない消費電力で弁体12を閉弁位置から全開位置まで変
位させることができる。
The electromagnetically driven valve 10 is designed such that when the armature 30 contacts the lower core 42, the valve body 12 reaches the fully open position. Therefore, if the excitation current is supplied to the lower coil 40 at the predetermined timing as described above after the supply of the excitation current to the upper coil 34 is stopped, the valve body 12 is displaced from the valve-closed position to the fully-opened position with low power consumption. be able to.

【0032】アーマチャ30がロアコア42に当接した
後、ロアコア42への励磁電流の供給が停止されると、
可動部50は、以後、固有振動周期T0 の単振動期で単
振動を開始する。その結果、アーマチャ30は、図1に
おける上方へ向かって変位する。以後、適当なタイミン
グで、繰り返しアッパコイル34およびロアコイル40
に励磁電流を供給すると、少ない消費電力で適切に弁体
12を開閉動作させることができる。
When the supply of the exciting current to the lower core 42 is stopped after the armature 30 contacts the lower core 42,
Thereafter, the movable portion 50 starts a simple oscillation in a simple oscillation period of the natural oscillation period T 0 . As a result, the armature 30 is displaced upward in FIG. Thereafter, at an appropriate timing, the upper coil 34 and the lower coil 40 are repeated.
When the excitation current is supplied to the valve body 12, the valve body 12 can be appropriately opened and closed with small power consumption.

【0033】上述の如く、停止中の電磁駆動弁10を作
動させるためには、中立位置に保持されているアーマチ
ャ30を、一旦はアッパコア36(またはロアコア4
2)に当接するまで変位させる必要がある。上記の変位
は、例えば、アッパコイル34に対して、充分に大きな
励磁電流を連続的に供給することによっても発生させる
ことができる。しかしながら、上記の変位をかかる手法
で発生させようとすると、電磁駆動弁10の始動時に大
電流が消費される。
As described above, in order to operate the electromagnetically driven valve 10 which is stopped, the armature 30 held at the neutral position is temporarily moved to the upper core 36 (or the lower core 4).
It must be displaced until it touches 2). The above displacement can also be generated by, for example, continuously supplying a sufficiently large exciting current to the upper coil 34. However, if the above-described displacement is to be generated by such a method, a large current is consumed when the electromagnetically driven valve 10 is started.

【0034】電磁駆動弁10の可動部50は、中立位置
から変位した位置でその拘束が解かれると、以後、上述
した固有振動周期T0 を伴う単振動を開始する。また、
可動部50の単振動に伴う振幅は、可動部50が第1電
磁石32に向かって変位している際に第1電磁石に電磁
力を発生させ、かつ、可動部50が第2電磁石38に向
かって変位している過程で第2電磁石38に電磁力を発
生させることにより成長させることができる。
When the restraint of the movable portion 50 of the electromagnetically driven valve 10 is released at a position displaced from the neutral position, the movable portion 50 starts a simple vibration with the above-described natural vibration period T 0 . Also,
The amplitude accompanying the simple vibration of the movable part 50 is such that when the movable part 50 is displaced toward the first electromagnet 32, an electromagnetic force is generated in the first electromagnet, and the movable part 50 moves toward the second electromagnet 38. The second electromagnet 38 can be grown by generating an electromagnetic force in the process of being displaced.

【0035】従って、電磁駆動弁10の始動を図る際
に、上記の条件が満たされるように、第1電磁石32お
よび第2電磁石38に電磁力を発生させれば、アッパコ
イル34およびロアコイル40に大きな励磁電流を供給
することなく、可動部50に対して大きな振幅を与える
ことができる。そして、アーマチャ30がアッパコア3
6(またはロアコア42)と当接するまで、可動部50
の振幅を成長させれば、少ない消費電力で、電磁駆動弁
10の始動を図ることができる。
Therefore, when the electromagnetic force is generated in the first electromagnet 32 and the second electromagnet 38 so that the above conditions are satisfied when the electromagnetically driven valve 10 is started, a large force is applied to the upper coil 34 and the lower coil 40. A large amplitude can be given to the movable section 50 without supplying an exciting current. And the armature 30 is the upper core 3
6 (or the lower core 42) until the movable portion 50
, The electromagnetically driven valve 10 can be started with less power consumption.

【0036】本実施例の電磁駆動弁10は、その始動が
要求される場合に、アッパコイル34とロアコイル40
とに、所定の振動周期Tを一周期として、交互に励磁電
流を供給することにより、中立位置に保持されているア
ーマチャ30をアッパコア36(またはロアコア42)
側へ引き寄せる。以下、この制御を始動制御と称す。電
磁駆動弁10は、始動制御の過程でアッパコイル34お
よびロアコイル40に励磁電流を供給する周期Tを、可
動部50の振幅に応じて変化させる点に特徴を有してい
る。以下、図2乃至図5を参照して、電磁駆動弁10の
特徴部について説明する。
The solenoid-operated valve 10 of this embodiment has an upper coil 34 and a lower coil 40
At this time, the armature 30 held at the neutral position is supplied to the upper core 36 (or the lower core 42) by alternately supplying the exciting current with a predetermined oscillation period T as one cycle.
To the side. Hereinafter, this control is referred to as start control. The electromagnetically driven valve 10 is characterized in that a cycle T for supplying an exciting current to the upper coil 34 and the lower coil 40 in the process of starting control is changed according to the amplitude of the movable part 50. Hereinafter, a characteristic portion of the electromagnetically driven valve 10 will be described with reference to FIGS.

【0037】図2(A)は、電磁駆動弁10において上
記の始動制御が実行された場合に弁体12に生ずる変位
を示す。図2(B)および図2(C)は、励磁電流の供
給周期Tを可動部50の固有振動周期T0 に一致させた
場合に、それぞれ、アッパコイル34またはロアコイル
40に供給される励磁電流の波形を示す。また、図2
(C)および図2(D)は、本実施例において、始動制
御が実行される際にアッパコイル34およびロアコイル
40に供給される励磁電流の波形を示す。
FIG. 2A shows a displacement generated in the valve body 12 when the above-described start control is executed in the electromagnetically driven valve 10. FIG. 2B and FIG. 2C show that the excitation current supplied to the upper coil 34 or the lower coil 40 when the supply period T of the excitation current is made to coincide with the natural oscillation period T 0 of the movable portion 50, respectively. The waveform is shown. FIG.
(C) and FIG. 2 (D) show the waveforms of the exciting current supplied to the upper coil 34 and the lower coil 40 when the starting control is executed in the present embodiment.

【0038】上述した始動制御を実行するにあたって
は、比較例の始動制御のように、励磁電流の供給周期T
を可動部50の固有振動周期T0 に一致させることが考
えられる。しかし、可動部50の固有振動周期T0 は、
可動部50が、アッパスプリング26およびロアスプリ
ング22のバネ力のみを外力として単振動する場合に実
現される振動周期である。これに対して、始動制御の実
行中は、可動部50が、アッパスプリング26およびロ
アスプリング22のバネ力に加えて、第1電磁石32お
よび第2電磁石38の電磁力を受けて動作する。このた
め、始動制御の実行中は、可動部50が固有振動周期T
0 と異なる周期で振動する。
In executing the above-described start control, the excitation current supply period T
May be matched with the natural vibration period T 0 of the movable part 50. However, the natural vibration period T 0 of the movable part 50 is
This is a vibration cycle realized when the movable portion 50 makes a simple vibration using only the spring force of the upper spring 26 and the lower spring 22 as an external force. On the other hand, during execution of the start control, the movable portion 50 operates by receiving the electromagnetic force of the first electromagnet 32 and the second electromagnet 38 in addition to the spring force of the upper spring 26 and the lower spring 22. For this reason, during the execution of the start control, the movable unit 50
Vibrates at a cycle different from 0 .

【0039】始動制御の実行に伴って可動部50の振幅
が増幅される過程で、第1電磁石32および第2電磁石
38が発する電磁力は、アッパスプリング26およびロ
アスプリング22のバネ力が可動部50の変位速度を下
げようとする際に、そのバネ力に抗って変位速度の低下
を妨げるように作用する。第1電磁石32および第2電
磁石38の発する電磁力がこのように作用すると、可動
部50が単振動している場合に比して、可動部50が上
死点または下死点に到達するタイミングが遅延する。こ
のため、始動制御が実行されている場合、可動部50の
振動周期Tは、具体的には、図2(A)に示す如く固有
振動周期T0 に比して長期化する。
In the process of amplifying the amplitude of the movable portion 50 along with the execution of the start control, the electromagnetic force generated by the first electromagnet 32 and the second electromagnet 38 is generated by the spring force of the upper spring 26 and the lower spring 22. When trying to lower the displacement speed of 50, it acts to prevent the lowering of the displacement speed against the spring force. When the electromagnetic force generated by the first electromagnet 32 and the second electromagnet 38 acts in this manner, the timing at which the movable unit 50 reaches the top dead center or the bottom dead center as compared with the case where the movable unit 50 oscillates simply. Is delayed. Therefore, if the start control is being executed, the oscillation period T of the movable portion 50, specifically, prolonged than the natural vibration period T 0 as shown in FIG. 2 (A).

【0040】また、可動部50の振動周期Tに現れる長
期化の傾向は、第1電磁石32または第2電磁石38と
アーマチャ30との間に作用する電磁力が強力であるほ
ど小さく、その電磁力が小さいほど顕著となる。第1電
磁石32または第2電磁石38とアーマチャ30との間
に作用する電磁力は、両者間の距離が短くなるに連れて
大きくなる。このため、始動制御の過程で振動周期Tに
生ずる長期化の傾向は、可動部50の振幅が小さい領域
で顕著であり、可動部50の振幅が増大するに連れて消
滅する。
The tendency of the vibration period T of the movable part 50 to be prolonged appears as the electromagnetic force acting between the first electromagnet 32 or the second electromagnet 38 and the armature 30 becomes stronger. Becomes smaller as the value becomes smaller. The electromagnetic force acting between the first electromagnet 32 or the second electromagnet 38 and the armature 30 increases as the distance between them decreases. Therefore, the tendency of the vibration cycle T to be prolonged in the process of the start control is prominent in a region where the amplitude of the movable portion 50 is small, and disappears as the amplitude of the movable portion 50 increases.

【0041】図3は、始動制御が開始された後、可動部
50に生じた振動の回数kと、可動部50の振動周期T
との関係を表す図を示す。可動部50の振幅は、始動制
御が開始された後、可動部50の振動回数kが増すに連
れて大きくなる。このため、可動部50の振動周期T
は、始動制御が開始された後、振動回数kが増すに連れ
て、固有振動周期T0 に比して大きな値から固有振動周
期T0 に近づく傾向を示す。
FIG. 3 shows the number k of vibrations generated in the movable section 50 after the start control is started, and the vibration cycle T of the movable section 50.
FIG. After the start control is started, the amplitude of the movable section 50 increases as the number of vibrations k of the movable section 50 increases. For this reason, the vibration period T of the movable portion 50
Shows a tendency of approaching the natural vibration period T 0 from a value larger than the natural vibration period T 0 as the number of vibrations k increases after the start control is started.

【0042】図2(D)および図2(E)に示す如く、
本実施例の電磁駆動弁10においては、始動制御の過程
で可動部50の振動周期Tが上記の如く変化することを
考慮して、固有振動周期T0 に補正値δk を加算した周
期“T0 +δk ”を一周期として、アッパコイル34お
よびロアコイル40に対して励磁電流を供給することと
している。
As shown in FIGS. 2D and 2E,
In the electromagnetically driven valve 10 of the present embodiment, in consideration of the fact that the vibration period T of the movable portion 50 changes as described above in the process of starting control, a period obtained by adding the correction value δ k to the natural vibration period T 0 “ The excitation current is supplied to the upper coil 34 and the lower coil 40 with T 0 + δ k ″ as one cycle.

【0043】図4は、励磁電流の供給周期の補正に用い
られる補正項δk を求める際に参照されるマップの一例
を示す。図4に示す如く、補正項δk は、始動制御が開
始された後、可動部50に生じた振動の回数kが増すに
連れて小さな値に変化する。図4に示すマップによれ
ば、励磁電流の供給周期T0 +δk を、始動制御が開始
された後、可動部50の振動回数kが増すに連れて、可
動部50の振動周期Tと同様に固有振動周期T0 に近づ
けることができる。
FIG. 4 shows an example of a map referred to when a correction term δ k used for correcting the supply cycle of the exciting current is obtained . As shown in FIG. 4, after the start control is started, the correction term δ k changes to a smaller value as the number k of vibrations generated in the movable unit 50 increases. According to the map shown in FIG. 4, the excitation current supply cycle T 0 + δ k is set to be the same as the vibration cycle T of the movable section 50 as the number of vibrations k of the movable section 50 increases after the start control is started. Can be made closer to the natural oscillation period T 0 .

【0044】また、始動制御の実行中に可動部50の振
動周期Tに現れる長期化の傾向は、上述の如く、第1電
磁石32および第2電磁石38が発生する電磁力が大き
いほど抑制される。従って、始動制御の実行中に、可動
部50の振動周期Tに生ずる変化幅を抑制するために
は、可動部50の振幅が小さい段階ではアッパコイル3
4およびロアコイル40に大きな励磁電流を供給し、か
つ、可動部50の振幅が増大した後はアッパコイル34
およびロアコイル40に小さな励磁電流を供給すること
が適切である。更に、励磁電流を上記の如く変化させる
ことは、始動制御の実行に伴う消費電力を削減するうえ
でも有効である。
As described above, the tendency of the prolongation of the vibration period T of the movable portion 50 during the execution of the start control is suppressed as the electromagnetic force generated by the first electromagnet 32 and the second electromagnet 38 increases. . Therefore, in order to suppress the width of change that occurs in the vibration period T of the movable unit 50 during the execution of the start control, the upper coil 3 must be used when the amplitude of the movable unit 50 is small.
After supplying a large exciting current to the lower coil 4 and the lower coil 40 and increasing the amplitude of the movable section 50, the upper coil 34
It is appropriate to supply a small exciting current to the lower coil 40. Further, changing the exciting current as described above is also effective in reducing the power consumption accompanying the execution of the start control.

【0045】図2(D)に示す如く、電磁駆動弁10に
おいて、アッパコイル34およびロアコイル40に供給
される励磁電流は、振動回数kが少なく、可動部50の
振幅が小さい段階では第1の電流IL に設定される。ま
た、可動部50の振幅が充分に大きな値に到達する段階
では、その励磁電流が第1の電流IL に比して小さな第
2の電流I2 に設定される。このため、電磁駆動弁10
によれば、始動制御の実行中に可動部50の振動周期T
が大幅に変化するのを防止することができると共に、少
ない消費電力で始動制御を完了させることができる。
As shown in FIG. 2 (D), in the electromagnetically driven valve 10, the exciting current supplied to the upper coil 34 and the lower coil 40 has a small number of vibrations k and a first current when the amplitude of the movable section 50 is small. It is set to I L. Further, at the stage where the amplitude of the movable portion 50 reaches a sufficiently large value, the exciting current is set to the current I 2 smaller second than the first current I L. Therefore, the electromagnetically driven valve 10
According to the above, during the execution of the start control, the vibration period T
Can be prevented from changing significantly, and the starting control can be completed with less power consumption.

【0046】図5は、上記の機能を実現すべく、電磁駆
動弁10において実行される制御ルーチンの一例のフロ
ーチャートを示す。図5に示すルーチンは、車両のイグ
ニッションスイッチがオン状態とされた後、繰り返し起
動されるルーチンである。本ルーチンが起動されると、
先ずステップ100の処理が実行される。ステップ10
0では、フラグXCLOSEがオン状態であるか否かが
判別される。フラグXCLOSEは、イグニッションス
イッチがオン状態とされた後、始動制御が実行されるこ
とにより弁体12が閉弁位置まで変位したか否かを表す
フラグである。本ステップ100で、既にXCLOSE
=ONが成立すると判別される場合は、以後、何ら処理
が進められることなく今回のルーチンが終了される。一
方、未だXCLOSE=ONが成立しないと判別される
場合は、次にステップ102の処理が実行される。
FIG. 5 shows a flowchart of an example of a control routine executed in the electromagnetically driven valve 10 in order to realize the above functions. The routine shown in FIG. 5 is a routine that is repeatedly started after the ignition switch of the vehicle is turned on. When this routine is started,
First, the process of step 100 is executed. Step 10
At 0, it is determined whether or not the flag XCLOSE is in the ON state. The flag XCLOSE is a flag indicating whether or not the valve body 12 has been displaced to the valve closing position by performing the start control after the ignition switch is turned on. In this step 100, XCLOSE
If it is determined that = ON is established, the current routine is terminated without any further processing. On the other hand, if it is determined that XCLOSE = ON is not established, the process of step 102 is executed next.

【0047】ステップ102では、カウンタkがインク
リメントされる。カウンタkは、アッパコイル34およ
びロアコイル40に励磁電流を供給した繰り返し回数を
係数するためのカウンタである。カウンタkは、イグニ
ッションスイッチがオンとされる毎に初期化処理により
“0”とされる。本実施例において、カウンタkの計数
値は、始動制御が開始された後、可動部50に生じた振
動の回数と一致する。本ステップ102の処理が終了す
ると、次にステップ104の処理が実行される。
In step 102, the counter k is incremented. The counter k is a counter for counting the number of repetitions of supplying the exciting current to the upper coil 34 and the lower coil 40. The counter k is set to "0" by the initialization process every time the ignition switch is turned on. In the present embodiment, the count value of the counter k matches the number of vibrations generated in the movable unit 50 after the start control is started. When the process of step 102 is completed, the process of step 104 is executed next.

【0048】ステップ104では、カウンタkの計数値
に基づいて、励磁電流の供給周期Tを設定する処理が実
行される。本ステップ104では、具体的には、上記図
4に示すマップを参照してカウンタkの計数値に対応す
る補正項δk を求めると共に、固有振動周期t0 にその
補正項δk を加算した値を供給周期Tとして記憶する処
理が実行される。本ステップ104の処理が終了する
と、次にステップ106の処理が実行される。
In step 104, a process for setting the supply period T of the exciting current based on the count value of the counter k is executed. In the present step 104, specifically, a correction term δ k corresponding to the count value of the counter k is obtained with reference to the map shown in FIG. 4 and the correction term δ k is added to the natural vibration period t 0 . Processing for storing the value as the supply cycle T is executed. When the process of step 104 is completed, the process of step 106 is performed next.

【0049】ステップ106では、アッパコイル34に
対して励磁電流Iを供給する処理が実行される。励磁電
流Iは、イニシャル処理により、第1の電流IL に設定
されている。本ステップ106の処理が終了すると、次
にステップ108の処理が実行される。ステップ108
では、アッパコイル34に励磁電流が供給され始めた
後、供給周期Tの半分の時間“T/2”が経過したか否
かが判別される。本ステップ108の処理は、T/2が
経過したと判別されるまで繰り返し実行される。その結
果、所定時間T/2が経過したと判別されると、次にス
テップ110の処理が実行される。
In step 106, a process for supplying the exciting current I to the upper coil 34 is executed. Exciting current I, the initial process is set to a first current I L. When the process of step 106 is completed, the process of step 108 is performed next. Step 108
Then, it is determined whether or not half the time "T / 2" of the supply cycle T has elapsed after the excitation current is started to be supplied to the upper coil 34. The process of step 108 is repeatedly executed until it is determined that T / 2 has elapsed. As a result, if it is determined that the predetermined time T / 2 has elapsed, the process of step 110 is performed next.

【0050】ステップ110では、アッパコイル34へ
の励磁電流の供給を停止する処理が実行される。本ステ
ップ110の処理が実行されると、次にステップ112
の処理が実行される。ステップ112では、ロアコイル
40に対して励磁電流Iを供給する処理が実行される。
本ステップ112の処理が終了すると、次にステップ1
14の処理が実行される。
In step 110, a process for stopping the supply of the exciting current to the upper coil 34 is executed. When the process of step 110 is performed, the process proceeds to step 112.
Is performed. In step 112, a process of supplying the exciting current I to the lower coil 40 is executed.
When the process of step 112 is completed, the process proceeds to step 1
Fourteenth processing is executed.

【0051】ステップ114では、ロアコイル40に励
磁電流が供給され始めた後、供給周期Tの半分の時間
“T/2”が経過したか否かが判別される。本ステップ
114の処理は、T/2が経過したと判別されるまで繰
り返し実行される。その結果、所定時間T/2が経過し
たと判別されると、次にステップ116の処理が実行さ
れる。
In step 114, it is determined whether or not a time "T / 2", which is a half of the supply cycle T, has elapsed after the supply of the exciting current to the lower coil 40 has started. The process of step 114 is repeatedly executed until it is determined that T / 2 has elapsed. As a result, when it is determined that the predetermined time T / 2 has elapsed, the process of step 116 is executed next.

【0052】ステップ116では、ロアコイル40への
励磁電流の供給を停止する処理が実行される。本ステッ
プ116の処理が実行されると、次にステップ118の
処理が実行される。ステップ118では、カウンタkの
計数値k0 が所定値k0 以上であるか否かが判別され
る。上記の判別の結果、k≧k0 が成立しない場合は、
始動制御が開始された後、可動部50の振動回数が、未
だ励磁電流Iを第1の電流IL から第2の電流IS に変
更すべき回数に達していないと判断される。この場合、
次にステップ120の処理が実行される。一方、既にk
≧k0 が成立すると判別される場合は、励磁電流Iを第
2の電流IS とすべき時期が到来していると判断され
る。この場合、次にステップ122の処理が実行され
る。
In step 116, a process for stopping the supply of the exciting current to the lower coil 40 is executed. After the processing of step 116 is performed, the processing of step 118 is performed next. In step 118, it is determined whether or not the count value k 0 of the counter k is equal to or greater than a predetermined value k 0 . If k ≧ k 0 does not hold as a result of the above determination,
After the start-up control is started, the number of vibrations of the movable portion 50 is determined to not reached yet the exciting current I from the first current I L to the number to be changed to the second current I S. in this case,
Next, the process of step 120 is performed. On the other hand, already k
If it is determined that ≧ k 0 holds, it is determined that the time has come to make the exciting current I the second current I S. In this case, the process of step 122 is performed next.

【0053】ステップ120では、励磁電流Iを第1の
電流IL とする処理が実行される。本ステップ120の
処理が終了すると、次にステップ124の処理が実行さ
れる。ステップ122では、励磁電流Iを第2の電流I
S とする処理が実行される。本ステップ122の処理が
終了すると、次にステップ124の処理が実行される。
In Step 120, the process of the excitation current I to the first current I L is performed. When the process of step 120 is completed, the process of step 124 is executed. In step 122, the exciting current I is changed to the second current I
The process of S is performed. When the process of step 122 ends, the process of step 124 is executed next.

【0054】ステップ124では、カウンタkの計数値
が所定回数N以上であるか否かが判別される。所定回数
Nは、始動制御によって可動部50を振動させるべき回
数である。上記の判別の結果、k≧Nが成立しない場合
は、可動部50の振動回数が未だ不十分であると判断す
ることができる。この場合、以後、再び上記ステップ1
02以降の処理が実行される。一方、K≧Nが成立する
場合は、既に可動部50の振幅が充分に成長していると
判断することができる。この場合、次にステップ126
の処理が実行される。
In step 124, it is determined whether or not the count value of the counter k is equal to or greater than a predetermined number N. The predetermined number N is the number of times the movable section 50 should be vibrated by the start control. As a result of the above determination, if k ≧ N is not satisfied, it can be determined that the number of vibrations of the movable unit 50 is still insufficient. In this case, the above step 1 is repeated again.
02 and subsequent processes are executed. On the other hand, when K ≧ N holds, it can be determined that the amplitude of the movable section 50 has already sufficiently grown. In this case, the next step 126
Is performed.

【0055】ステップ126では、フラグXCLOSE
がオン状態とされる。本ステップ126の処理が終了す
ると、今回のルーチンが終了される。上記の処理によれ
ば、始動制御が開始された後、可動部50に所定回数k
0 の振動が生ずるまでは励磁電流Iを第1の電流IL
し、可動部50の振動回数が所定回数k0 以上となる
と、励磁電流Iを第2の電流IS (<IL )とすること
ができる。このため、本実施例の電磁駆動弁10によれ
ば、始動制御の実行中に可動部50の振動周期に生ずる
変動の幅を小さく抑制することができる。
In step 126, the flag XCLOSE
Is turned on. When the process of step 126 ends, the current routine ends. According to the above processing, after the start control is started, the predetermined number k
Until the zero vibration occurs, the exciting current I is set to the first current IL, and when the number of vibrations of the movable portion 50 becomes equal to or greater than the predetermined number k 0 , the exciting current I is changed to the second current I S (<I L ). can do. For this reason, according to the electromagnetically driven valve 10 of the present embodiment, it is possible to reduce the width of the fluctuation that occurs in the vibration cycle of the movable section 50 during the execution of the start control.

【0056】また、上記の処理によれば、始動制御の実
行中、常に、励磁電流Iの供給周期Tを、可動部50の
振動周期と精度良く一致させることができる。このた
め、本実施例の電磁駆動弁10によれば、その始動が要
求された後、少ない消費電力で、極めて効率的に電磁駆
動弁10を定常作動状態に移行させることができる。と
ころで、上記の実施例においては、励磁電流の供給周期
Tを、固有振動周期T0 に比して大きな周期から固有振
動周期T0 に向けて低下させる制御と、励磁電流Iを第
1の電流IL から第2の電流IS に低下させる制御と
を、共に実行することとしているが、本発明はこれに限
定されるものではなく、これらの制御を、互いに独立に
実行することとしてもよい。
According to the above-described processing, the supply cycle T of the exciting current I can always be accurately matched with the oscillation cycle of the movable section 50 during the execution of the start control. Therefore, according to the electromagnetically driven valve 10 of the present embodiment, the electromagnetically driven valve 10 can be shifted to the steady operation state very efficiently with low power consumption after the start thereof is requested. Incidentally, in the above-mentioned embodiment, the feed period T of the exciting current, a control for reducing toward the natural vibration period T 0 from a large period than the natural period T 0, the exciting current I first current a control from the I L is reduced to a second current I S, although the performing together, the present invention is not limited thereto, these control may be executed independently of each other .

【0057】また、上記の実施例においては、始動制御
の実行中に、励磁電流を2段階に変化させることとして
いるが、本発明はこれに限定されるものではなく、励磁
電流を、第1の電流IL から第2の電流IS まで、段階
的または連続的に変化させることとしてもよい。尚、上
記の実施例においては、アッパスプリング26およびロ
アスプリング22が前記請求項1および前記請求項2記
載の「バネ部材」に、第1電磁石32および第2電磁石
38が前記請求項1および前記請求項2記載の「電磁
石」に、それぞれ相当していると共に、電磁駆動弁10
が、上記ステップ106〜116の処理を実行すること
により前記請求項1および前記請求項2記載の「始動制
御手段」が、上記ステップ102,104の処理を実行
することにより前記請求項1記載の「周期変更手段」
が、それぞれ実現されている。また、上記の実施例にお
いては、電磁駆動弁10が、上記ステップ118〜12
2の処理を実行することにより、前記請求項2および前
記請求項3記載の「励磁電流変更手段」が、それぞれ実
現されている。
In the above embodiment, the exciting current is changed in two stages during the execution of the start control. However, the present invention is not limited to this. from the current I L to the second current I S, it may be changed stepwise or continuously. In the above embodiment, the upper spring 26 and the lower spring 22 correspond to the "spring member" of the first and second aspects, and the first electromagnet 32 and the second electromagnet 38 correspond to the first and the second aspects. The electromagnetically driven valve 10 corresponds to the “electromagnet” according to claim 2.
However, the “start control means” according to claim 1 and claim 2 by executing the processing of steps 106 to 116 executes the processing of steps 102 and 104 to execute the processing of steps 102 and 104. "Cycle change means"
Have been realized respectively. Further, in the above embodiment, the electromagnetically driven valve 10 is connected to the above-described steps 118 to 12.
By executing the second process, the “exciting current changing unit” according to the second and third aspects is realized.

【0058】[0058]

【発明の効果】上述の如く、請求項1記載の発明によれ
ば、始動制御の過程で、アーマチャの始動周期と精度良
く整合する周期で電磁石に電磁力を発生させることがで
きる。このため、本発明に係る内燃機関の電磁駆動弁
は、優れた省電力特性を実現する。
As described above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to generate an electromagnetic force in the electromagnet at a period that accurately matches the armature starting period during the starting control process. Therefore, the electromagnetically driven valve of the internal combustion engine according to the present invention achieves excellent power saving characteristics.

【0059】請求項2記載の発明によれば、始動制御中
に電磁石に供給される励磁電流を必要最小限に抑制しつ
つ、始動制御中に生ずるアーマチャの振動周期を、ほぼ
一定に維持することができる。このため、本発明に係る
内燃機関の電磁駆動弁によれば、優れた省電力特性を実
現することができる。また、請求項3記載の発明によれ
ば、始動制御の過程でアーマチャの振動周期を一定に維
持する制御と、電磁石が電磁力を発生する周期とアーマ
チャの振幅周期とを一致させる制御との双方を実行する
ことができる。このため、本発明に係る内燃機関の電磁
駆動弁によれば、優れた省電力特性を実現することがで
きる。
According to the second aspect of the present invention, the oscillation period of the armature generated during the start control is maintained substantially constant while the exciting current supplied to the electromagnet during the start control is suppressed to a necessary minimum. Can be. Therefore, according to the electromagnetically driven valve of the internal combustion engine according to the present invention, excellent power saving characteristics can be realized. According to the third aspect of the present invention, both the control for keeping the oscillation period of the armature constant in the process of the start control and the control for making the period in which the electromagnet generates the electromagnetic force coincide with the amplitude period of the armature. Can be performed. Therefore, according to the electromagnetically driven valve of the internal combustion engine according to the present invention, excellent power saving characteristics can be realized.

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

【図1】本発明の一実施例である電磁駆動弁の全体構成
図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electromagnetically driven valve according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2(A)は、本実施例の電磁駆動弁において
始動制御が実行される場合に弁体に生ずる変位を表す図
である。図2(B)は、励磁電流の供給周期を可動部の
固有振動周期T0 に一致させた場合にアッパコイルに供
給される励磁電流の波形を表す図である。図2(C)
は、励磁電流の供給周期を可動部の固有振動周期T0
一致させた場合にロアコイルに供給される励磁電流の波
形を表す図である。図2(D)は、本実施例の電磁駆動
弁において始動制御が実行される際にアッパコイルに供
給される励磁電流の波形を表す図である。図2(E)
は、本実施例の電磁駆動弁において始動制御が実行され
る際にロアコイルに供給される励磁電流の波形を表す図
である。
FIG. 2A is a diagram illustrating displacement generated in a valve body when start control is performed in the electromagnetically driven valve of the present embodiment. FIG. 2B is a diagram showing a waveform of the excitation current supplied to the upper coil when the supply period of the excitation current matches the natural oscillation period T 0 of the movable part. FIG. 2 (C)
FIG. 5 is a diagram illustrating a waveform of an exciting current supplied to the lower coil when a supply cycle of the exciting current is made to coincide with a natural oscillation cycle T 0 of the movable portion. FIG. 2D is a diagram illustrating a waveform of the exciting current supplied to the upper coil when the start control is performed in the electromagnetically driven valve of the present embodiment. FIG. 2 (E)
FIG. 5 is a diagram illustrating a waveform of an exciting current supplied to a lower coil when starting control is performed in the electromagnetically driven valve of the present embodiment.

【図3】本実施例の電磁駆動弁において始動制御が開始
された後に可動部に発生する振動回数kと、可動部の振
動周期Tとの関係を表す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between the number of vibrations k generated in a movable portion after starting control is started in the electromagnetically driven valve of the present embodiment and a vibration period T of the movable portion.

【図4】本実施例の電磁駆動弁において始動制御が実行
される際に補正項δk を求めるために参照されるマップ
の一例である。
4 is an example of a map which starting control in electromagnetically driven valve of this embodiment is referenced to determine the correction term [delta] k when executed.

【図5】本実施例の電磁駆動弁において実行される制御
ルーチンの一例のフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart of an example of a control routine executed in the electromagnetically driven valve of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電磁駆動弁 12 弁体 20 プランジャ 30 アーマチャ 32 第1電磁石 34 アッパコイル 36 アッパコア 38 第2電磁石 40 ロアコイル 42 ロアコア DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electromagnetic drive valve 12 Valve body 20 Plunger 30 Armature 32 First electromagnet 34 Upper coil 36 Upper core 38 Second electromagnet 40 Lower coil 42 Lower core

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の吸気弁または排気弁を構成す
る弁体と、前記弁体と共に作動するアーマチャと、前記
弁体および前記アーマチャを中立位置に向けて付勢する
バネ部材と、前記アーマチャを引き寄せる電磁力を発生
する電磁石と、を備える内燃機関の電磁駆動弁におい
て、 前記中立位置に保持されている前記アーマチャを前記電
磁石側へ引き寄せる際に、前記電磁石に所定の周期で電
磁力を発生させる始動制御を実行する始動制御手段と、 前記始動制御の過程で、前記所定の周期を、前記アーマ
チャの固有振動周期に比して大きな周期から前記固有振
動周期に近づける周期変更手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の電磁駆動弁。
1. A valve constituting an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine, an armature that operates together with the valve, a spring member for urging the valve and the armature toward a neutral position, and the armature. And an electromagnet that generates an electromagnetic force that attracts the electromagnetic force.When the armature held at the neutral position is attracted to the electromagnet side, an electromagnetic force is generated in the electromagnet at a predetermined cycle. Starting control means for executing starting control to be performed, and cycle changing means for bringing the predetermined cycle closer to the natural oscillation cycle from a cycle larger than the natural oscillation cycle of the armature in the process of the starting control. An electromagnetically driven valve for an internal combustion engine.
【請求項2】 内燃機関の吸気弁または排気弁を構成す
る弁体と、前記弁体と共に作動するアーマチャと、前記
弁体および前記アーマチャを中立位置に向けて付勢する
バネ部材と、前記アーマチャを引き寄せる電磁力を発生
する電磁石と、を備える内燃機関の電磁駆動弁におい
て、 前記中立位置に保持されている前記アーマチャを前記電
磁石側へ引き寄せる際に、前記電磁石に所定の周期で電
磁力を発生させる始動制御を実行する始動制御手段と、 前記始動制御の過程で、前記電磁石に供給される励磁電
流を、第1の電流から、第1の電流に比して小さな第2
の電流に変化させる励磁電流変更手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の電磁駆動弁。
2. A valve body constituting an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine, an armature that operates together with the valve body, a spring member for urging the valve body and the armature toward a neutral position, and the armature. And an electromagnet that generates an electromagnetic force that attracts the electromagnetic force.When the armature held at the neutral position is attracted to the electromagnet side, an electromagnetic force is generated in the electromagnet at a predetermined cycle. A start control means for executing start control for causing the electromagnet to be supplied to the electromagnet from the first current, the second current being smaller than the first current in the process of the start control.
An electromagnetically driven valve for an internal combustion engine, comprising: an exciting current changing unit that changes the current to the current.
【請求項3】 請求項1記載の内燃機関の電磁駆動弁に
おいて、 前記始動制御の過程で、前記電磁石に供給される励磁電
流を、第1の電流から、第1の電流に比して小さな第2
の電流に変化させる励磁電流変更手段を備えることを特
徴とする内燃機関の電磁駆動弁。
3. The electromagnetically driven valve for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the exciting current supplied to the electromagnet in the process of the starting control is smaller than the first current from the first current. Second
1. An electromagnetically driven valve for an internal combustion engine, comprising: an exciting current changing means for changing the current into a current.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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