KR100495574B1 - 전자 밸브 구동 제어 방법 및 전자 밸브 구동 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 전자 밸브 구동 제어 방법 및 장치는 전자 밸브의 폐밸브 상태를 안정하고, 또한, 확실히 실현할 수 있도록 하여, 신뢰성의 향상을 도모하는 것으로, 전자 밸브를 개(開)밸브 상태로부터 폐(閉)밸브 상태로 해야 하고, 솔레노이드로의 통전 전류가 차단으로 된 후, 전자 밸브가 폐밸브 상태로 되기 직전(도 3(b) 참조)에 솔레노이드로 재차 통전(도 3(a)의 부호 ㄷ)을 실행하도록 하여, 전자 밸브가 폐밸브 상태로 될 때의 소위 바운싱의 발생이 억제되어, 전자 밸브가 확실하게 폐밸브 상태로 되므로 신뢰성이 높은 동작을 얻을 수 있게 되어 있다.

Description

전자 밸브 구동 제어 방법 및 전자 밸브 구동 제어 장치{CONTROL METHOD FOR DRIVING AN ELECTROMAGNETIC VALVE AND CONTROL DEVICE FOR AN ELECTROMAGNETIC VALVE}

본 발명은 전자 밸브(electromagnetic valve)의 구동 제어에 관한 것으로, 특히, 동작 특성의 안정화 등을 도모한 것에 관한 것이다.

예컨대, 내연 기관의 연료 분사 장치에 있어서는, 연료 분사 펌프로부터의 연료 분사량을 제어하기 위해서 전자 밸브가 이용되고 있고, 안정하고, 확실한 전자 밸브의 동작을 확보하는 등의 관점에서 다양한 전자 밸브 구동 제어의 방법, 장치 등이 제안되어 있다(예컨대, 일본 특허 공개 평성 제9-126030호 공보 등 참조).

그런데, 이러한 연료 분사 제어에 이용되는 전자 밸브에 있어서는, 그 솔레노이드 전류의 통전 제어에 의해서, 전자 밸브가 소위, 폐밸브 상태로 되어 연료 분사의 정지를 하는 경우에는, 확실하게 폐밸브 상태로 되는 것이 요구된다.

그러나, 현실적으로는, 밸브가 밸브 시트부(valve seat portion)에 시트되었을 때에 생기는 반동에 의해서, 밸브가 시트와 밸브 시트부로부터의 이간을 반복하고, 시간의 경과와 함께 서서히 수렴(收束)하여 간다고 하는 소위 바운싱 현상이 생기는 경우가 있다.

이와 같이, 전자 밸브가 소망하는 시점에서 폐밸브 상태로 되지 않으면, 연료 분사 제어 장치에 있어서는, 목표로 하는 연료 분사량을 달성할 수 없고, 내연 기관을 소망하는 운전 상태로 할 수 없게 되는 등의 불합리를 초래한다.

본 발명의 목적은 상기한 현상에 감안하여 이루어진 것으로, 바운싱의 발생을 억제하여, 전자 밸브의 폐밸브 상태를 안정하고, 또한, 확실하게 실현할 수 있는 전자 밸브 구동 제어 방법 및 전자 밸브 구동 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전자 밸브의 바운싱이 억제되어, 동작의 신뢰성이 높은 연료 분사 제어 장치를 제공할 수 있는 전자 밸브 구동 제어 방법 및 전자 밸브 구동 제어 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 전자 밸브 구동 제어 방법은, 솔레노이드로의 통전의 유무에 의해 개밸브 상태와 폐밸브 상태를 선택적으로 설정할 수 있도록 구성되어 이루어지는 전자 밸브의 구동 제어 방법에 있어서, 상기 전자 밸브를 개밸브 상태로부터 폐밸브 상태로 하는 상기 솔레노이드로의 통전 전류가 차단으로 된 후, 소정 시간 경과 후에 상기 솔레노이드로 재차 통전을 실행하도록 구성되어 이루어지는 것이다.

이러한 구성에 있어서는, 솔레노이드 전류가 차단으로 된 후, 소정 시간 경과 후, 보다 구체적으로는, 전자 밸브가 폐밸브 상태로 되기 직전에, 솔레노이드로 재차 소정의 전류 통전을 행함으로써 밸브의 진동을 흡수하고, 종래와 달리, 일단 폐밸브 상태로 된 후에, 미소한 개밸브 상태와 폐밸브 상태가 반복되는 소위 바운싱의 발생이 억제되어, 안정하고, 또한 확실한 전자 밸브의 동작이 얻어지게 되는 것이다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 전자 밸브 구동 제어 장치는, 솔레노이드로의 통전의 유무에 의해 개밸브 상태와 폐밸브 상태를 선택적으로 설정할 수 있도록 구성되어 이루어지는 전자 밸브의 구동 제어 장치에 있어서, 상기 전자 밸브를 개밸브 상태로부터 폐밸브 상태로 하는 상기 솔레노이드로의 통전 전류가 차단으로 된 후, 소정 시간 경과 후에 상기 솔레노이드로 재차 통전이 행해지도록 구성되어 이루어지는 것이다.

이러한 구성에 있어서는, 솔레노이드 전류가 차단으로 된 후, 소정 시간 경과 후, 보다 구체적으로는, 전자 밸브가 폐밸브 상태로 되기 직전에, 솔레노이드로 소정의 전류 통전이 재차 행해지는 것으로 되어 있고, 그 때문에, 전자 밸브가 폐밸브 상태로 되었을 때의 밸브의 진동이 흡수되어, 종래와 달리, 일단 폐밸브 상태로 된 후에, 미세한 개밸브 상태와 폐밸브 상태가 반복되는 소위 바운싱의 발생이 억제되어, 안정하고, 또한, 확실한 전자 밸브의 동작이 얻어지게 되는 것이다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적, 특징, 국면 및 이익 등은 첨부 도면을 참조로 하여 설명하는 이하의 상세한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여, 도 1 내지 도 4를 참조하면서 설명한다.

또, 이하에 설명하는 부재, 배치 등은 본 발명을 한정하는 것이 아니라, 본 발명의 취지의 범위 내에서 여러 가지 개변(改變)할 수 있는 것이다.

우선, 본 발명의 실시예에 있어서의 전자 밸브 구동 제어 장치의 구성예에 대하여, 도 1을 참조하면서 설명한다.

본 발명의 실시예에 있어서의 전자 밸브 구동 제어 장치는 내연 기관의 연료 분사 장치에서 실현되는 경우에 있어서의 예이며, 연료 분사 제어와 함께 후술하는 바와 같은 전자 밸브(3)의 구동 제어를 행하는 전자 제어부(도 1에 있어서는「ECU」라고 표기)(1)와, 이 전자 제어부(1)로부터의 제어 신호에 따라 전자 밸브(3)로의 통전을 실행하는 통전 구동 회로(도 1에 있어서는「DRV」라고 표기)(2)와, 전자 밸브(3)로 구성되어 이루어지는 것이다.

전자 제어부(1)는 소위 마이크로 컴퓨터(도시하지 않음)를 중심으로 구성되어 이루어지는 것으로, 각종 신호, 예컨대, 엔진 회전수에 대응한 신호, 액셀레이터 개도(開度)에 대응한 신호 등의 내연 기관의 연료 분사 제어에 필요한 각종 정보가 전자 제어부(1)에 적합한 형식의 신호로서 외부로부터 입력되게 되어 있다. 그리고, 전자 제어부(1)는, 이들의 신호에 근거해서, 소위 소프트웨어 처리에 의해서, 연료 분사 제어를 행하고, 그 연료 분사 제어의 일환으로서, 후술하는 바와 같은 순서에 따라 전자 밸브(3)의 구동 제어를 행하게 되어 있다.

통전 구동 회로(2)는 전자 밸브(3)의 솔레노이드(3a)로의 통전을 위한 공지·주지의 회로 구성을 갖는 것으로, 전자 제어부(1)로부터의 제어 신호에 따라서, 솔레노이드(3a)로의 통전량, 통전 기간이 제어되도록 되어 있다.

전자 밸브(3)는 도시되지 않는 연료 분사 펌프 내에 마련되어, 연료 분사를 제어하기 위해서 이용되는 것으로, 그 기본적인 구성은 공지·주지이다. 또, 본 발명의 실시예에 있어서의 전자 밸브(3)는 솔레노이드(3a)로 통전되면 밸브(도시하지 않음)가 밸브 시트부(도시하지 않음)로부터 이간되게 되어 있으므로, 솔레노이드(3a)로의 통전이 차단으로 된 상태에 있어서는, 밸브가 밸브 시트부에 시트되어 폐밸브 상태로 되게 되어 있다.

도 2에는, 전자 제어부(1)에 의한 전자 밸브(3)의 구동 제어의 처리 순서가 서브루틴 흐름도에 의해 나타내어져 있고, 이하, 동 도면을 참조하면서 이 처리 순서에 대해서 설명한다.

우선, 이 서브루틴 흐름도에 의해서 행해지는 전자 밸브(3)의 구동 제어는, 특히, 전자 밸브(3)를 폐밸브 상태로 하기 위해서 솔레노이드(3a)로의 통전이 차단되고, 그에 따른 밸브(도시하지 않음)가 밸브 시트부(도시하지 않음)에 시트될 때에 바로 시트되지 않고서, 밸브 시트부로의 시트와 밸브 시트부로부터의 이간을 반복하는 소위 바운싱 현상을 방지하기 위한 것이다. 그리고, 이 서브루틴 흐름도는 전자 제어부(1)에 있어서의 연료 분사 제어의 일부로서 메인 루틴 처리 내에서 실행되는 것으로 되어 있다.

이하, 구체적으로 설명하면, 우선, 처리가 시작되면, 전자 제어부(1)에 의한 제어에 의해 솔레노이드(3a)로의 통전 전류가 차단으로 되었는지 여부가 판정되고(도 2의 단계 S102 참조), 솔레노이드(3a)로의 통전 전류가 차단으로 되어 있지 않은, 즉, 환언하면, 솔레노이드(3a)로의 통전이 계속되고 있어 전자 밸브(3)가 개밸브 상태로 되어 있다고 판정된 경우("아니오"의 경우)에는, 이 서브루틴 처리는 일단 종료되는 것으로 된다.

한편, 단계 S102에 있어서, 솔레노이드(3a)로의 통전 전류가 차단되었다고 판정된 경우("예"의 경우)에는, 통전 전류가 차단되고 나서 소정 시간이 경과했는지 여부가 판정되는 것으로 된다(도 2의 단계 S104 참조). 이 판정은 소정 시간이 경과했다고 판정될 때까지 반복하고, 소정 시간이 경과했다고 판정되면, 통전 구동 회로(2)를 거쳐서 솔레노이드(3a)로 소정의 전류값, 소정 시간으로 재차 통전이 행해져, 일련의 처리가 종료되게 된다(도 2의 단계 S106 참조).

여기서, 도 3 및 도 4를 참조하면서, 전자 밸브(3)의 폐밸브 후, 소정 시간 경과 후에 상술한 단계 S106과 같이 다시 솔레노이드(3a)로 통전을 행하는 의의(意義)에 대하여 설명하는 것으로 한다.

우선, 종래의 전자 밸브의 제어에 있어서, 전자 밸브로 통전을 개시하고, 소정 시간 후에 통전을 차단했을 때의 통전 전류의 파형이 도 4(a)에, 그리고, 그것에 대응하는 전자 밸브의 개폐 상태를 나타내는 상태도가 도 4(b)에, 각각 나타내어져 있다. 종래에 있어서는, 통전이 차단되어 전자 밸브가 일단 폐밸브 상태로 된(도 4(b)의 부호 ㄱ의 시점) 후에, 다시 개밸브 상태로 되고, 그 후, 또한 폐밸브 상태로 되는 것이 반복되어, 서서히 수렴해 가는 소위 바운싱이라 불리는 현상이 생기는 경우가 있었다(도 4(b)의 부호 ㄴ의 구간).

한편, 이에 반하여 본 발명의 실시예에 있어서는, 전자 밸브(3)를 폐밸브 상태로 하기 위해서 솔레노이드(3a)로의 통전이 차단으로 된 후, 소정 시간 경과 후, 구체적으로는, 전자 밸브(3)가 폐밸브 상태로 되기 직전에 솔레노이드(3a)로 소정의 전류값의 통전을, 소정 시간 행하는 것에 의해 (도 3(a)의 부호 ㄷ의 부분 및 도 3(b) 참조), 상술한 바와 같은 밸브(도시하지 않음)의 시트 시의 반동에 기인하여 생기는 말하자면 진동이 흡수되어, 종래와 달리, 통전 상태로부터 통전이 차단으로 된 후에, 밸브의 진동 현상인 소위 바운싱이 생기는 일없이 확실하게 폐밸브 상태로 되게 되어 있다(도 3(b) 참조).

또, 전자 밸브(3)를 개밸브 상태로부터 폐밸브 상태로 하기 위해서 솔레노이드(3a)로의 통전이 차단으로 된 후에 있어서, 전자 밸브(3)가 폐밸브 상태로 되기 직전의 타이밍, 그 때에 솔레노이드(3a)로 통전하는 소정의 전류값 및 통전 시간은 전자 밸브(3)의 크기나 기계적인 특성 등에 의해서 바람직한 값이 여러 가지로 다르므로, 개개의 전자 밸브마다 시뮬레이션이나 실측값 등의 데이터에 근거해서 설정하는 것이 바람직하다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 개밸브 상태로부터 폐밸브 상태로 된 전자 밸브에 있어서, 밸브의 시트에 따른 반동에 기인하여 생기는 소위 바운싱을 억제할 수 있도록 전자 밸브의 통전을 제어했으므로, 종래와 달리, 전자 밸브가 일단 폐밸브 상태로 된 후의 소위 바운싱의 발생이 확실하게 억제되어, 전자 밸브의 폐밸브 상태를 안정하고, 또한, 확실하게 실현할 수 있고, 전자 밸브의 동작의 신뢰성 향상에 기여할 수 있다고 하는 효과를 얻는 것이다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 있어서의 전자 밸브 구동 제어 장치의 구성예를 나타내는 구성도,

도 2는 도 1에 나타낸 전자 밸브 구동 제어 장치의 전자 제어부에 의해 실행되는 전자 밸브 구동 제어의 처리 순서를 나타내는 서브루틴 흐름도,

도 3은 본 발명의 실시예에 있어서의 전자 밸브의 통전에 대한 동작 상태를 나타내는 도면으로, 도 3(a)는 솔레노이드로의 통전 전류의 파형을 모식적으로 나타내는 파형도, 도 3(b)는 전자 밸브의 동작 상태를 모식적으로 나타내는 모식도,

도 4는 종래의 전자 밸브의 통전에 대한 동작 상태를 나타내는 도면으로, 도 4(a)는 솔레노이드로의 통전 전류의 파형을 모식적으로 나타내는 파형도, 도 4(b)는 전자 밸브의 동작 상태를 모식적으로 나타내는 모식도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 전자 제어부 2 : 통전 구동 회로

3 : 전자 밸브 3a : 솔레노이드

Claims (6)

1. 솔레노이드로의 통전의 유무에 의해 개(開)밸브 상태와 폐(閉)밸브 상태를 선택적으로 설정할 수 있도록 구성되어 이루어지는 내연 기관의 전자 밸브(electromagnetic valve)의 구동 제어 방법에 있어서,

   상기 전자 밸브를 개밸브 상태로부터 폐밸브 상태로 하는 상기 솔레노이드로의 통전 전류가 차단으로 된 후, 소정 시간 경과 후에 상기 솔레노이드로 재차 통전을 행하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 전자 밸브의 구동 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   소정 시간은 전자 밸브를 개밸브 상태로부터 폐밸브 상태로 하는 상기 솔레노이드로의 통전 전류가 차단으로 된 시점으로부터 상기 전자 밸브가 폐밸브 상태로 되기 직전까지의 시간으로서 설정된 것을 특징으로 하는 내연 기관의 전자 밸브의 구동 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   솔레노이드로의 재차 통전에 있어서의 전류값, 통전 시간은, 전자 밸브의 폐밸브 후에, 밸브의 진동이 발생하지 않는 값으로 설정된 것을 특징으로 하는 내연 기관의 전자 밸브의 구동 제어 방법.
4. 솔레노이드로의 통전의 유무에 의해 개밸브 상태와 폐밸브 상태를 선택적으로 설정할 수 있도록 구성되어 이루어지는 내연 기관의 전자 밸브의 구동 제어 장치에 있어서,

   상기 전자 밸브를 개밸브 상태로부터 폐밸브 상태로 하는 상기 솔레노이드로의 통전 전류가 차단으로 된 후, 소정 시간 경과 후에 상기 솔레노이드로 재차 통전을 행하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 전자 밸브의 구동 제어 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   소정 시간은, 전자 밸브를 개밸브 상태로부터 폐밸브 상태로 하는 상기 솔레노이드로의 통전 전류가 차단으로 된 시점으로부터 상기 전자 밸브가 폐밸브 상태로 되기 직전까지의 시간으로서 설정된 것을 특징으로 하는 내연 기관의 전자 밸브의 구동 제어 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   솔레노이드로의 재차 통전에 있어서의 전류값, 통전 시간은, 전자 밸브의 폐밸브 후에, 밸브의 진동이 발생하지 않는 값으로 설정된 것을 특징으로 하는 내연 기관의 전자 밸브의 구동 제어 장치.