JPH11280942A - 電磁駆動バルブの駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 新たにストア用のコイルを設けたり、余計な
電流消費を生じること無しに、電流の応答性を向上させ
ることが可能な電磁駆動バルブの駆動回路を提供するこ
と。 【解決手段】 ２つの電磁石を交互に励磁するアクチュ
エータを有するシステムの駆動回路にあって、一方の電
磁石コイルの通電を終了する際に、これから通電を開始
するもう一方の電磁石コイルと直列に接続し、それまで
通電していた側の電磁石コイルの電流の一部をこれから
通電を行う側の電磁石コイルへ瞬時に移動させる機能
を、スイッチング素子とダイオードの組み合わせで実現
する構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ソレノイドを高速
に駆動させる駆動回路に関わり、特に自動車用電磁駆動
バルブの駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関の吸排気バルブを現
在主流であるカム駆動に変えて電動で駆動する構成が提
案されている。吸排気バルブを電動駆動する構成によれ
ば、カムシャフト等の回転機構を省略することができる
とともに、バルブタイミングの変更が容易であることか
ら、内燃機関の運転状態に応じた理想的な開閉弁タイミ
ングを任意に設定可能となり、出力特性及び燃費特性を
改善することが可能となる。

【０００３】吸排気バルブの電動駆動装置としては、例
えば特開昭６１−２４７８０７号公報に開示されている
ように、電磁コイルを用いた電磁アクチュエータによる
構成が提案されている。この従来技術のアクチュエータ
においては、可動部をバルブの開弁方向に付勢するスプ
リングと、可動部を閉弁方向に付勢するスプリングの、
少なくとも２つのスプリングを有し、さらに、可動部を
それぞれバルブの開弁方向と閉弁方向とに吸引する少な
くとも２つの電磁石を有している。

【０００４】この場合、可動部とバルブからなる可動系
は、電磁コイルに電流が流れていない場合には、２つの
スプリングのバネ力により２つの電磁石の吸着面からそ
れぞれ所定の位置だけ離間した中立位置に保持され、ま
た、開弁側または閉弁側のどちらか一方の電磁石の電磁
コイルに電流が通電すると、その際に生じる電磁吸引力
により、吸引力がスプリングのバネ力に打ち勝って電磁
石側に引き寄せられることになる。この状態で電磁コイ
ルの電流を遮断すると、今度はスプリングのバネ力によ
り可動系は中立位置を一旦通過し、もう一方の電磁石に
接近する。このとき、先ほどとは別のもう一方の電磁コ
イルに電流を流しておくと、可動系は先ほどとは逆側の
電磁石に吸引されることになる。

【０００５】このようにして、２つの電磁石の電磁コイ
ルの電流の通電、遮断動作に従って可動部を所定の変位
幅だけ変位させることを可能にしており、この変位を利
用してバルブの開弁および閉弁状態を切り替えているの
である。

【０００６】一方、本装置の駆動回路に着目すると、本
システムの駆動回路には、電磁石コイルの電流につい
て、通電開始時には急速に電流を立上げ、吸引力の発生
を速やかにし、また、通電終了時には電磁石コイルの電
流を急速に減衰させ、吸引力の消滅を速やかに行う機能
が求められている。

【０００７】このような電磁石の駆動回路の従来技術と
しては、例えば特開昭６１−１４０１１４号公報に開示
されているようなものがある。この従来技術では、ソレ
ノイド（電磁石）に通電を開始するよりも前に、別に設
けたストア用コイルに電流を予め定常状態となるように
通電しておき、ソレノイドの通電開始のタイミングでス
トア用コイルとソレノイドのコイルを瞬間的に直列に接
続することにより、ソレノイドのコイルに流れる電流を
急速に立上げることを可能にしている。また、通電終了
時にも、瞬間的にソレノイドのコイルと、通電されてい
ないストア用コイルを直列に接続することで、ソレノイ
ドのコイルの電流を急峻に消滅させることが可能になっ
ている。前記電磁駆動バルブ装置には、このようなソレ
ノイド駆動回路が適用可能である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電磁石の駆動回路にあっては、以下のような
問題点がある。前記回路構成を電磁駆動バルブに適用し
た場合、電磁石１個につきストア用コイルが１つ必要で
あり、バルブ１つを駆動するのに少なくとも２個の電磁
石を必要としていることから、エンジンとしては“バル
ブ数の２倍”のストア用コイルが必要になってしまうこ
とになる。これは、駆動回路の形状、寸法に対して影響
が大きく、駆動回路が大きくなり、車載性が著しく悪化
することになる。

【０００９】また、前記ストア用コイルは、電磁石の電
流を高速に立上げ、または立下げるためのみに必要とさ
れ、それ以外のときに通電をしている電流は、全てエネ
ルギーの損失となる。これは、システムの消費電力の悪
化、発熱の増大を招き、効率を悪化させることになる。

【００１０】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、１つのバルブを駆動する２個の電
磁石のコイルについて、一方の電磁石の通電を終了する
際には、これから通電を行おうとする側のコイルの通電
を開始すると同時に、両コイルを直列に接続することに
より、通電を開始する側のコイルの電流の立上がりを急
峻にせしめるとともに、通電を終了する側のコイルの電
流の減衰、消滅をも急峻にすることを可能とし、新たに
ストア用のコイルを設けたり、余計な電流消費を生じる
こと無しに、電流の応答性を向上させることが可能な電
磁駆動バルブの駆動回路を提供することを目的としてい
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、請求項１に記載の発明は、バルブを閉弁
方向に付勢する第一のスプリングと、前記バルブと同軸
上に設置され、該バルブに当接し該バルブを駆動する機
能を有する可動部と、前記可動部を前記バルブの開弁方
向に付勢する第二のスプリングと、電磁コイルに所定の
電流を流すことによって、前記可動部に対して吸引力を
発生する少なくとも２つの電磁石と、前記電磁石の電磁
コイルに電流を所定のタイミングで通電する機能を有す
る駆動回路とを有し、それらの作用によって前記バルブ
を全開位置と全閉位置との間で駆動する電磁駆動バルブ
の制御装置において、前記駆動回路は、１つのバルブを
駆動する開弁用電磁石のコイルと閉弁用電磁石のコイル
とを、それぞれ個別に電源からの通電を開始する機能
と、両コイルどうしを互いに直列に接続する機能と、を
有することを特徴とする電磁駆動バルブの駆動回路とす
る。

【００１２】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の電磁駆動バルブの駆動回路において、前記駆動
回路は、１つのバルブを駆動する開弁用電磁石のコイル
と閉弁用電磁石のコイルについて択一的に交互に通電を
行い、一方の電磁石コイルの通電を終了しようとする際
には、もう一方の電磁石コイルの通電を開始するととも
に、それまで通電していた側のコイルの電流の一部を、
新たに通電する側のコイルに瞬時に移動させることを特
徴とする電磁駆動バルブの駆動回路とする。

【００１３】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２に記載の電磁駆動バルブの駆動回路において、
前記駆動回路は、一方の電磁石の電気コイルの通電を遮
断する際、それまでの電流の一部をもう一方の電磁石の
電気コイルに移動させるか、あるいは、それまで通電を
行っていたコイルに電流を還流させるかを切換えること
が可能になっていることを特徴とする電磁駆動バルブの
駆動回路とする。

【００１４】また、請求項４に記載の発明は、請求項２
に記載の電磁駆動バルブの駆動回路において、前記駆動
回路は、１つのバルブを駆動する一組の電磁石装置につ
いて、少なくとも２つのスイッチング素子と少なくとも
４つのダイオードとを含む素子群で構成され、それぞれ
１つの電磁石装置について、電源からダイオード、電磁
石コイル、スイッチング素子を通り、グランドへと至る
回路が構成されているとともに、一方の電気コイルとス
イッチング素子との間から、ダイオードを介し、もう一
方の電磁石コイルの電源側端に配線がなされていること
を特徴とする電磁駆動バルブの駆動回路とする。

【００１５】また、請求項５に記載の発明は、請求項３
に記載の電磁駆動バルブの駆動回路において、前記駆動
回路は、１つのバルブを駆動する一組の電磁石装置につ
いて、少なくとも４つのスイッチング素子と少なくとも
３つのダイオード、および電流検出抵抗とを含む素子群
で構成され、それぞれ１つの電磁石装置について、電源
からダイオード、スイッチング素子（ハイサイド）、電
磁石コイル、電流検出抵抗、スイッチング素子（ローサ
イド）を通り、グランドへと至る回路が構成されている
とともに、それぞれの電流検出抵抗とスイッチング素子
（ローサイド）の間からダイオードを介し、スイッチン
グ素子（ハイサイド）の電源側端に配線がなされている
ことを特徴とする電磁駆動バルブの駆動回路とする。

【００１６】さらに、請求項６に記載の発明は、請求項
３に記載の電磁駆動バルブの駆動回路において、前記駆
動回路は、１つのバルブを駆動する一組の電磁石装置に
ついて、少なくとも４つのスイッチング素子と少なくと
も５つのダイオード、および電流検出抵抗とを含む素子
群で構成され、それぞれ１つの電磁石装置について、電
源からダイオード、スイッチング素子（ハイサイド）、
電磁石コイル、電流検出抵抗、スイッチング素子（ロー
サイド）を通り、グランドへと至る回路が構成されてい
るとともに、それぞれのスイッチング素子（ハイサイ
ド）に対して並列にダイオードがグランド側から電源側
にバイパスするよう接続されており、なおかつ、電流検
出抵抗とスイッチング素子（ローサイド）の間からダイ
オードを介し、もう一方の電磁石コイルの電源側端に配
線がなされていることを特徴とする電磁駆動バルブの駆
動回路とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明による電磁駆動バル
ブの駆動回路の実施の形態を添付図面を参照して詳細に
説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明による電磁駆動バ
ルブの駆動回路の第１の実施の形態を示す図、図２およ
び図３は、第１の実施の形態の動作を示す図である。

【００１８】まず、図１を用いて構成を説明する。１は
エンジンのシリンダヘッド、２はバルブである。バルブ
２は、シリンダヘッド１に対して摺動可能になっている
ものとする。バルブ２の軸部には、バルブリテーナ３が
固定されている。バルブリテーナ３とシリンダヘッド１
の間には、バルブスプリング４が圧縮されて装着されて
おり、このため、バルブ２は、シリンダヘッド１のポー
ト１ａを閉じる方向（閉弁方向）に付勢されることにな
る。

【００１９】シリンダヘッド１には、装置の筺体である
５，６および７が固定されている。筺体内には、電磁石
８および９が設けられている。電磁石８および９は、直
接筺体６および７に固定されている。

【００２０】電磁石８，９には、それぞれ電気コイル８
ａ，９ａが設けられており、後述する駆動回路２０によ
り、電気コイル８ａ，９ａに電流が流された場合には、
電磁石の吸引面８ｂ，９ｂが吸引力を発生することにな
る。

【００２１】電磁石８および９の中心部には、シャフト
１０が摺動可能に設置されている。シャフト１０の中間
部分には、電磁石８の吸引面８ｂと電磁石９の吸引面９
ｂとの間に、磁性体からなる可動板１１が固定されてい
る。また、シャフト１０のシリンダヘッド１と反対側の
端部には、スプリングシート１４が固定されており、筺
体７に固定されたスプリングカバー１６との間に圧縮さ
れて設置された開弁スプリング１５の作用により、シャ
フト１０は開弁方向（図の下向き）に付勢されている。

【００２２】シャフト１０は、バルブ２の軸部と同軸上
に設けられており、シャフト１０のシリンダヘッド１側
の端部は、バルブ２の軸の頂面２ａと対向している。そ
のため、シャフト１０に開弁方向（図の下向き）の力が
作用した場合には、シャフト１０がバルブ２を押し、バ
ルブ２を開弁せしめることになる。

【００２３】２０は電磁駆動バルブの駆動回路であり、
前記電磁石の電気コイル８ａ，９ａに外部電源２１の電
圧を印加、遮断する機能を有している。駆動回路２０
が、ダイオードＤ１〜Ｄ４、およびトランジスタに代表
されるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２により、図に示すよ
うな配線で構成されている。スイッチング素子Ｑ１およ
びＱ２は、駆動回路２０内部に設けた制御回路２２によ
り、そのｏｎ，ｏｆｆを切換えられる。

【００２４】制御回路２２は、通常マイコンか、または
論理素子の組み合わせで構成される。制御回路２２は、
図示しない自動車のＥＣＵからのバルブ開閉弁指令信号
を受け、後述する適切なタイミングで駆動回路２０内部
のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をｏｎ，ｏｆｆする信号
を出力する。

【００２５】次に、第１の実施の形態の作用を説明す
る。図２は、第１の実施の形態の駆動回路２０の動作を
説明した図である。まず、バルブを閉弁するよう、制御
回路２２に指令が入ったとすると、駆動回路２０が、電
磁石９の電気コイル９ａに外部電源２１の電圧が印加さ
れるよう、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を駆動すること
になる。すなわち、スイッチング素子Ｑ１をｏｎし、ス
イッチング素子Ｑ２をｏｆｆするのである。

【００２６】この作用により、外部電源２１からダイオ
ードＤ１、電気コイル９ａ、スイッチング素子Ｑ１を通
ってグランドへと至るループが構成され、電気コイル９
ａに電流が流れることになる。そのため、可動板１１が
電磁石９の吸引面９ｂに吸着せしめられ、バルブ２が閉
弁状態となる。このときの回路の状態を、図２（ａ）に
示す。

【００２７】次に、バルブ開弁指令が制御回路２２に入
力されると、制御回路２２は直ちにスイッチング素子Ｑ
１をｏｆｆし、と同時にスイッチング素子Ｑ２をｏｎす
る。すると、電磁石８の電気コイル８ａには、外部電源
２１による電流とは別に、電磁石９の電気コイル９ａと
電磁石８の電気コイル８ａが直列に接続されるため、磁
束保存の法則により、これまで電気コイル９ａに流れて
いた電流Ｉp1（Ａ）のうち、次式（１）で表せられる値
の電流Ｉh1（Ａ）が瞬間的に転流することになる。（式
中、Ｌ１，Ｌ２は、それぞれ電気コイル９ａ，８ａのイ
ンダクタンス（Ｈ）である。） この状態を、図２（ｂ）に示す。

【００２８】

【数１】

【００２９】電気コイル９ａと８ａが直列に接続された
影響があるのは切換え直後のみであり、よって電気コイ
ル８ａの電流は、切換え直後にＩh1に上昇したのちに、
外部電源２１の電圧により、所定の電流値に到達保持さ
れる。この状態を、図２（ｃ）に示す。

【００３０】一方、電気コイル９ａの電流も、切換え直
後にＩh1まで減少し、その後徐々に減衰することにな
る。

【００３１】これらの切換え動作により、可動板１１は
電磁石９を離れ、バルブスプリング４と開弁スプリング
１５の作用により、今度は電磁石８に吸着せしめられる
ことになり、バルブ２は開弁状態となるのである。

【００３２】開弁状態から閉弁状態に移行するときも、
上記と同様の動作となる。すなわち、制御回路２２が閉
弁指令を入力されると、それまでｏｎしていたスイッチ
ング素子Ｑ２をｏｆｆに転じ、同時にスイッチング素子
Ｑ１をｏｎするのである。すると、電磁石８の電気コイ
ル８ａにそれまで流れていた電流Ｉp2の一部が、電磁石
９の電気コイル９ａに瞬時に転流され、電気コイル８ａ
の電流がある値まで瞬時に減少するのと同時に、電気コ
イル９ａの電流が同じ値まで急激に上昇、その後、外部
電源２１の作用により所定の電流値に達するのである。
その転流する電流値Ｉh2は、次式（２）で表せる。

【００３３】

【数２】

【００３４】この動作状態を図２（ｄ）に示す。そし
て、この作用により、可動板１１は電磁石８から離間
し、電磁石９に吸着せしめられ、したって、バルブ２は
閉弁状態となるのである。図３に、これらの動作におけ
る電流およびバルブ変位の応答波形を示す。

【００３５】通常、電磁駆動バルブ装置の電磁石８およ
び９は形状が同一のものを使用し、また、電気コイル８
ａ，９ａについても、巻き数やコイル線径が同一である
ことが多い。しかしながら、本発明でいうところの、電
気コイルへの通電の切換え時においては、可動板１１
は、これから通電を終了しようとしている側の電磁石に
吸着していることになる。すなわち、バルブ２を閉弁状
態から開弁状態にしようとするときには、可動板１１は
電磁石９に吸着しており、また、逆に開弁状態のものか
ら閉弁状態にしようとする場合には、可動板１１と電磁
石８が吸着している。

【００３６】これは、これから通電を遮断しようとして
いる側の電気コイルのインダクタンスＬ１またはＬ２
が、これから通電を開始しようとしている側のコイルよ
りも大きくなる傾向にあることになるので、式（１）、
式（２）から明らかなように、瞬時に移動する電流値が
当初の電流値の１／２よりも大きくなり、電流の立上り
を早くする効果を向上させていることになる。

【００３７】（第２の実施の形態）図４は、本発明によ
る電磁駆動バルブの駆動回路の第２の実施の形態を示す
図、図５は、第２の実施の形態の動作を示す図である。
第２の実施の形態の構成は、第１の実施の形態の回路構
成について、ダイオードＤ１，Ｄ２を無くし、代わりに
同じ位置にスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を設けるととも
に、外部電源２１からの供給ラインにダイオードＤ５を
設け、ダイオードＤ３，Ｄ４の一端をダイオードＤ５の
下流に接続している。また、電流検出用の抵抗Ｒ３，Ｒ
４を電気コイル９ａ，８ａに直列に配置し、さらには、
前記電流検出抵抗に流れる電流値を監視し、スイッチン
グ素子Ｑ１，Ｑ２のｏｎ，ｏｆｆを行う電流制御回路２
３が付加されている点が異なっている。

【００３８】第１の実施の形態においては、電気コイル
９ａ，８ａに流れる電流の定常値は、外部電源２１の電
圧と各コイルの抵抗値Ｒ１，Ｒ２により一意的に決定し
てしまう。これをスイッチング素子Ｑ１またはＱ２のｏ
ｎ，ｏｆｆにより、上記電流値よりも小さい値に電流制
御を行おうとすると、電流の減衰が急激過ぎるために、
電流のリップル（変動）が大きくなりすぎる等の問題が
生じることになる。すなわち、電気コイル９ａの電流を
制御するために、スイッチング素子Ｑ１をｏｎ，ｏｆｆ
する場合には、スイッチング素子Ｑ１をｏｆｆした瞬間
にそれまでの電流の一部が電気コイル８ａに移動してし
まい、電気コイル９ａの電流は急激に減少してしまうの
である。これは、電気コイル８ａの電流を制御するため
に、スイッチング素子Ｑ２をｏｎ，ｏｆｆする場合にお
いても同様である。

【００３９】そこで、この第２の実施の形態の構成とす
ることにより、この問題点が解決可能になるのである。
以下、その動作を説明する。

【００４０】まず、電気コイル９ａに通電、かつ、その
電流を制御する際には、制御回路２２は電流制御回路２
３に通電信号を出力すると同時に、スイッチング素子Ｑ
３をｏｎする。すると、電流制御回路２３は、電流検出
抵抗Ｒ３の端子間電圧と予め設定されている基準電圧と
を比較し、必要に応じてスイッチング素子Ｑ１をｏｎま
たはｏｆｆするのである。

【００４１】そこで、第２の実施の形態においては、電
気コイル８ａへの接続がスイッチング素子Ｑ４により遮
断されており、かつ、電気コイル９ａへ還流する閉ルー
プがスイッチング素子Ｑ３により構成されるため、スイ
ッチング素子Ｑ１をｏｆｆに転じた際も、電気コイル９
ａの電流が電気コイル８ａに転流することなく、スイッ
チング素子Ｑ３、ダイオードＤ３を通って電気コイル９
ａを還流することになる。そのため、電流の減衰が滑ら
かになり、安定した電流制御を行うことが可能である。

【００４２】そして、電気コイル９ａの通電を終了する
際には、制御回路２２がスイッチング素子Ｑ３をｏｆｆ
すると同時に、電流制御回路２３がスイッチング素子Ｑ
１をもｏｆｆする。また、同じタイミングでスイッチン
グ素子Ｑ２，Ｑ４がｏｎする。この動作により、第１の
実施の形態と同様に、電気コイル９ａにそれまで流れて
いた電流の一部が電気コイル８ａに瞬時に移動可能とな
り、既に説明した電気コイルの切換え時における電流応
答制向上の効果は確保させることになるのである。ま
た、上記の一連の動作は、電気コイル８ａの電流制御
時、あるいは電気コイル８ａから電気コイル９ａへの通
電切換え時についても同様である。これらの動作タイミ
ングと応答波形を、図５に示す。

【００４３】（第３の実施の形態）図６は、本発明によ
る電磁駆動バルブの駆動回路の第３の実施の形態を示す
図図である。第３の実施の形態の目的は、第２の実施の
形態と同じであるが、その構成は、スイッチング素子Ｑ
３，Ｑ４と並列にダイオードＤ６，Ｄ７が設けられ、ダ
イオードＤ３，Ｄ４の一端の接続先が第１の実施の形態
と同一である点が異なっている。

【００４４】第２の実施の形態では、ダイオードの数が
３個と、簡素な構成で電流制御が行える回路を実現でき
ていたが、一方で、電気コイル９ａから電気コイル８
ａ、あるいは、電気コイル８ａから電気コイル９ａに電
流を移動させる際、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を電流
が流れることになるため、そこで損失が発生してしまう
といった問題があった。そこで、第３の実施の形態で
は、この問題を回避し、電気コイル９ａに流れていた電
流の一部が直接電気コイル８ａに移動することができる
ようになっている。

【００４５】電気コイル９ａを電流制御している間は、
スイッチング素子Ｑ３がｏｎしており、スイッチング素
子Ｑ１はｏｎ，ｏｆｆを繰り返す。ここで、スイッチン
グ素子Ｑ１がｏｆｆしたときは、電流はダイオードＤ
３，Ｄ７、スイッチング素子Ｑ３を経由して、電気コイ
ル９ａを還流する。そして、励磁するコイルを切換える
ときには、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３がｏｆｆし、同
時にスイッチング素子Ｑ２，Ｑ４をｏｎするのである。
この動作により、これまで説明してきたような電流の移
動が実現できている。これらの動作は、電気コイル８ａ
から電気コイル９ａに通電するコイルを切換える場合に
おいても同様である。また、動作のタイミングチャート
も、第２の実施の形態で説明した図５に示すものと同じ
である。

【００４６】ここで、さらに第３の実施の形態によれ
ば、電気コイル９ａ，８ａが８の字型に接続されている
ため、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の動作に時間的に多
少のバラツキが生じた場合においても、一方の電気コイ
ルの通電終了、すなわちスイッチング素子Ｑ１あるいは
Ｑ２のｏｎからｏｆｆへの動作によって、直ちに電流の
移動が行われるという利点も得られることになる。

【００４７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、その構成を、２つの電磁石を交互に励磁するア
クチュエータを有するシステムの駆動回路にあって、一
方の電磁石コイルの通電を終了する際に、これから通電
を開始するもう一方の電磁石コイルと直列に接続し、そ
れまで通電していた側の電磁石コイルの電流の一部をこ
れから通電を行う側の電磁石コイルへ瞬時に移動させる
機能を、スイッチング素子とダイオードの組み合わせで
実現する構造としたため、電流の応答性を高める目的
で、別個にエネルギー貯蔵用のコイル等を設ける必要が
なくなり、価格が易く、小型で、電力消費が比較的小さ
い駆動回路が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電磁駆動バルブの駆動回路の第１
の実施の形態の構成図である。

【図２】第１の実施の形態の動作を説明する図である。

【図３】第１の実施の形態の動作における電流およびバ
ルブ変位の応答波形を示す図である。

【図４】第２の実施の形態の構成図である。

【図５】第２および第３の実施の形態の動作における電
流およびバルブ変位の応答波形を示す図である。

【図６】第３の実施の形態の構成図である。

【符号の説明】

１ シリンダヘッド １ａ シリンダヘッドのポート ２ バルブ ２ａ バルブの頂面 ３ バルブリテーナ ４ バルブスプリング ５，６，７ 筺体 ８，９ 電磁石 ８ａ，９ａ 電気コイル ８ｂ，９ｂ 電磁石の吸着面 １０ シャフト １１ 可動板 １４ スプリングシート １５ 開弁スプリング １６ スプリングカバー ２０ 駆動回路 ２１ 外部電源 ２２ 制御回路 ２３ 電流制御回路 Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７ ダイオ
ード Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４ スイッチング素子 Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４ 抵抗

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バルブを閉弁方向に付勢する第一のスプ
   リングと、 前記バルブと同軸上に設置され、該バルブに当接し該バ
   ルブを駆動する機能を有する可動部と、 前記可動部を前記バルブの開弁方向に付勢する第二のス
   プリングと、 電磁コイルに所定の電流を流すことによって、前記可動
   部に対して吸引力を発生する少なくとも２つの電磁石
   と、 前記電磁石の電磁コイルに電流を所定のタイミングで通
   電する機能を有する駆動回路とを有し、 それらの作用によって前記バルブを全開位置と全閉位置
   との間で駆動する電磁駆動バルブの制御装置において、 前記駆動回路は、１つのバルブを駆動する開弁用電磁石
   のコイルと閉弁用電磁石のコイルとを、それぞれ個別に
   電源からの通電を開始する機能と、両コイルどうしを互
   いに直列に接続する機能と、を有することを特徴とする
   電磁駆動バルブの駆動回路。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電磁駆動バルブの駆動
   回路において、 前記駆動回路は、１つのバルブを駆動する開弁用電磁石
   のコイルと閉弁用電磁石のコイルについて択一的に交互
   に通電を行い、一方の電磁石コイルの通電を終了しよう
   とする際には、もう一方の電磁石コイルの通電を開始す
   るとともに、それまで通電していた側のコイルの電流の
   一部を、新たに通電する側のコイルに瞬時に移動させる
   ことを特徴とする電磁駆動バルブの駆動回路。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の電磁駆動バル
   ブの駆動回路において、 前記駆動回路は、一方の電磁石の電気コイルの通電を遮
   断する際、それまでの電流の一部をもう一方の電磁石の
   電気コイルに移動させるか、あるいは、それまで通電を
   行っていたコイルに電流を還流させるかを切換えること
   が可能になっていることを特徴とする電磁駆動バルブの
   駆動回路。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の電磁駆動バルブの駆動
   回路において、 前記駆動回路は、１つのバルブを駆動する一組の電磁石
   装置について、少なくとも２つのスイッチング素子と少
   なくとも４つのダイオードとを含む素子群で構成され、 それぞれ１つの電磁石装置について、電源からダイオー
   ド、電磁石コイル、スイッチング素子を通り、グランド
   へと至る回路が構成されているとともに、一方の電気コ
   イルとスイッチング素子との間から、ダイオードを介
   し、もう一方の電磁石コイルの電源側端に配線がなされ
   ていることを特徴とする電磁駆動バルブの駆動回路。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の電磁駆動バルブの駆動
   回路において、 前記駆動回路は、１つのバルブを駆動する一組の電磁石
   装置について、少なくとも４つのスイッチング素子と少
   なくとも３つのダイオード、および電流検出抵抗とを含
   む素子群で構成され、 それぞれ１つの電磁石装置について、電源からダイオー
   ド、スイッチング素子（ハイサイド）、電磁石コイル、
   電流検出抵抗、スイッチング素子（ローサイド）を通
   り、グランドへと至る回路が構成されているとともに、
   それぞれの電流検出抵抗とスイッチング素子（ローサイ
   ド）の間からダイオードを介し、スイッチング素子（ハ
   イサイド）の電源側端に配線がなされていることを特徴
   とする電磁駆動バルブの駆動回路。
6. 【請求項６】 請求項３に記載の電磁駆動バルブの駆動
   回路において、 前記駆動回路は、１つのバルブを駆動する一組の電磁石
   装置について、少なくとも４つのスイッチング素子と少
   なくとも５つのダイオード、および電流検出抵抗とを含
   む素子群で構成され、 それぞれ１つの電磁石装置について、電源からダイオー
   ド、スイッチング素子（ハイサイド）、電磁石コイル、
   電流検出抵抗、スイッチング素子（ローサイド）を通
   り、グランドへと至る回路が構成されているとともに、
   それぞれのスイッチング素子（ハイサイド）に対して並
   列にダイオードがグランド側から電源側にバイパスする
   よう接続されており、なおかつ、電流検出抵抗とスイッ
   チング素子（ローサイド）の間からダイオードを介し、
   もう一方の電磁石コイルの電源側端に配線がなされてい
   ることを特徴とする電磁駆動バルブの駆動回路。