(57)【要約】【課題】本発明は、電磁駆動弁の起動時に、消費電力を増加させることなく確実に電磁駆動弁を起動することができる技術を提供することを課題とする。【解決手段】本発明は、吸気弁又は排気弁と連動するアーマチャ（５４）が一対の弾性手段（６２、６６）により開弁用電磁石（３４、４８）と閉弁用電磁石（３２、４６）との間の中立位置に弾性支持される電磁駆動弁（１０）において、中立位置が開弁用電磁石（３４、４８）と閉弁用電磁石（３２、４６）との何れか一方にオフセットされ、該電磁駆動弁１０の起動時にアーマチャ５４が前記一側の終端位置へ変位させられるようにした。この場合、電磁駆動弁（１０）が少ない消費電力で確実に起動されるようになる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁又は排気弁の弁体と連動するアーマチャが一対の弾性手段により開弁用電磁石と閉弁用電磁石との間の中立位置に弾性支持される内燃機関用電磁駆動弁であり、
中立位置にあるアーマチャが開弁側と閉弁側の一側に対して他側へ変位し易いよう構成され、該電磁駆動弁の起動時に前記アーマチャを前記他側の終端位置へ変位させることを特徴とする内燃機関用電磁駆動弁。
【請求項２】
前記アーマチャの中立位置は、前記開弁用電磁石と前記閉弁用電磁石の中間位置より前記他側へオフセットされることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用電磁駆動弁。
【請求項３】
前記他側は閉弁側であることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関用電磁駆動弁。
【請求項４】
前記アーマチャが吸気弁と連動する場合は前記他側が閉弁側であり、前記アーマチャが排気弁と連動する場合は前記他側が開弁側であることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関用電磁駆動弁。
【請求項５】
前記アーマチャの開弁側表面と閉弁側表面とのうち前記他側の表面に隆起部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用電磁駆動弁。
【請求項６】
前記アーマチャの開弁側表面と閉弁側表面とのうち前記他側の表面は前記一側の表面に対して透磁率が高いことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用電磁駆動弁。
【請求項７】
前記アーマチャを前記一側の終端位置に保持する機構を更に備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか一に記載の内燃機関用電磁駆動弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気弁およびまたは排気弁を電磁力により開閉駆動する電磁駆動弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌に搭載される内燃機関の吸気弁及び排気弁として、弁体を電磁力により開閉駆動する電磁駆動弁が知られている。
【０００３】
上記した電磁駆動弁としては、吸気弁又は排気弁の弁体と連動するアーマチャと、アーマチャを弁体の中立位置に付勢する一対のバネと、一方のバネのバネ力に抗する電磁力によりアーマチャを弁体の全開位置に対応する開弁終端位置へ変位させる開弁用電磁石と、他方のバネのバネ力に抗する電磁力によりアーマチャを弁体の全閉位置に対応する閉弁終端位置へ変位させる閉弁用電磁石とを備えている。
【０００４】
かかる電磁駆動弁の非作動時にはアーマチャは一対のバネのバネ力が釣り合う中立位置に位置するので、電磁駆動弁の起動時には開弁用電磁石又は閉弁用電磁石が励磁されることによりアーマチャが中立位置より開弁終端位置又は閉弁終端位置へ変位させられ、或いは開弁用電磁石及び閉弁用電磁石が交互に励磁されることによりアーマチャが中立位置より漸次往復ストロークを増大させながら開弁終端位置又は閉弁終端位置へ変位させられる。
【０００５】
かくして電磁駆動弁を起動する制御装置として、例えば特開２０００−９７０５９号公報に記載されている如く、イグニッションスイッチのオン時に吸排気弁を中立位置から全開位置へ移動させて保持し、クランキング回転速度が基準値に到達すると吸入行程を迎える気筒から順次吸排気弁を全閉位置へ移動させる電磁駆動弁の制御装置が従来より知られている。
【０００６】
上記公開公報に記載された従来の電磁駆動弁の制御装置によれば、内燃機関の始動時に全ての吸排気弁が中立位置より全開位置へ移動され少なくともクランキング回転速度が基準値に到達するまで全開位置に保持されるので、クランキング中の圧縮仕事を低減し、内燃機関の始動時間を低減しスタータモータの消費電力を低減することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−９７０５９
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記公開公報に記載されたような電磁駆動弁の制御装置に於いては、内燃機関の始動時に全ての吸排気弁を中立位置から全開位置へ移動させるべく全ての電磁駆動弁のアーマチャが開弁終端位置へ変位させられるが、必ずしも全ての電磁駆動弁のアーマチャにとって開弁終端位置が変位し易い位置とは限らない。このため、全ての電磁駆動弁についてアーマチャを中立位置より開弁終端位置へ変位させようとすると、アーマチャの変位し易い位置が閉弁終端位置である電磁駆動弁については励磁電流量を増加させなければアーマチャを変位させることができず、或いはアーマチャを開弁終端位置へ変位させることができずに内燃機関の始動不良を誘発する虞がある。尚このような問題は内燃機関の始動時に全ての吸排気弁を中立位置から全閉位置へ移動させる場合にも同様に発生し得る。
【０００９】
本発明は、上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、電磁駆動弁を起動する場合に、励磁電流量を増加させることなく確実に電磁駆動弁を起動可能な技術を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、吸気弁又は排気弁と連動するアーマチャが一対の弾性手段により開弁用電磁石と閉弁用電磁石との間の中立位置に弾性支持される内燃機関用電磁駆動弁であって、アーマチャが開弁側と閉弁側の何れか一側に対して他側へ変位し易いよう構成され、該電磁駆動弁の起動時にはアーマチャを前記他側の終端位置へ変位させるよう開弁用電磁石及び閉弁用電磁石が制御されるようにした。
【００１１】
このように構成された内燃機関用電磁駆動弁の起動時には、アーマチャを変位しやすい終端位置へ変位させるべく開弁用電磁石及び閉弁用電磁石が制御されるため、開弁用電磁石及び閉弁用電磁石は少ない励磁電流量によってアーマチャを中立位置から終端位置まで変位させることが可能となる。
【００１２】
尚、電磁駆動弁の起動時に中立位置にあるアーマチャを予め定められた目標位置である開弁終端位置又は閉弁終端位置へ変位させるものにおいては、先ずアーマチャを変位し易い終端位置（暫定目標位置）へ変位させ、しかる後にアーマチャを暫定目標位置から目標位置へ変位させるようにすればよい。暫定目標位置から目標位置へアーマチャを変位させる際には、弾性手段の付勢力を利用することができるため、開弁用電磁石及び閉弁用電磁石の消費電力は極僅かである。また、暫定目標位置と目標位置が一致するように電磁駆動弁が構成されれば、起動時の消費電力を一層低減することが可能となる。
【００１３】
本発明において、アーマチャが開弁側と閉弁側の何れか一側に対して他側へ変位し易いように電磁駆動弁を構成する方法としては、（１）アーマチャの中立位置を開弁用電磁石と閉弁用電磁石の中間位置より前記他側へオフセットさせる方法、（２）アーマチャの開弁側表面と閉弁側表面のうち前記他側の表面に隆起部を設ける方法、（３）アーマチャの開弁側表面と閉弁側表面のうち前記他側の表面の透磁率を前記一側の表面より高くする方法、等を例示することができる。
【００１４】
上記した（１）においてアーマチャの中立位置がオフセットされた場合には、アーマチャから他側の電磁石（以下、オフセット側電磁石と記す）までの距離はアーマチャから一側の電磁石（以下、非オフセット側電磁石と記す）までの距離より短くなる。
【００１５】
電磁石からアーマチャへ作用する電磁力は電磁石とアーマチャとの距離が短くなるほど強くなるため、オフセット側電磁石は非オフセット側電磁石に比してアーマチャを変位させ易い。この結果、中立状態にあるアーマチャは、非オフセット側に比してオフセット側へ変位し易いこととなる。
【００１６】
従って、電磁駆動弁の起動時には、アーマチャを中立位置からオフセット側の終端位置へ変位させるように開弁用電磁石及び閉弁用電磁石が制御されれば、開弁用電磁石及び閉弁用電磁石に印加される励磁電流量を増加させることなく、アーマチャを中立位置からオフセット側の終端位置まで変位させることが可能となる。
【００１７】
アーマチャの中立位置を開弁用電磁石と閉弁用電磁石との何れか一側へオフセットさせる方法としては、弾性手段がアーマチャを開弁側へ付勢する開弁用バネとアーマチャを閉弁側へ付勢する閉弁用バネとを有する場合に開弁用バネと閉弁用バネとの自由長を互いに異ならせる方法、弾性手段がアーマチャを開弁側へ付勢する開弁用バネとアーマチャを閉弁側へ付勢する閉弁用バネとを有する場合に開弁用バネと閉弁用バネとの仕様を同一とし且つ何れか一方のバネにプリロードをかけておく方法などを例示することが出来る。
【００１８】
尚、アーマチャが吸気弁又は排気弁と連動するステムに固定される場合には、アーマチャのステムへの取り付け位置を開弁用電磁石と閉弁用電磁石との一側へオフセットさせるようにしてもよい。
【００１９】
上記した（２）においてアーマチャの他側の表面に隆起部が設けられた場合、特にアーマチャの他側の表面において他側の電磁石からの電磁力が作用し難い部位に隆起部が設けられた場合には、他側の電磁石の電磁力は一側の電磁石の電磁力に比してアーマチャへ作用し易くなる。
【００２０】
従って、電磁駆動弁の起動開始時に、アーマチャを他側の終端位置へ変位させるように開弁用電磁石及び閉弁用電磁石が制御されれば、開弁用電磁石及び閉弁用電磁石が少ない励磁電流量によって確実にアーマチャを変位させることが可能となる。
【００２１】
上記した（３）においてアーマチャの開弁側表面と閉弁側表面のうち他側の表面の透磁率が一側の表面より高くされた場合には、他側の電磁石は一側の電磁石に比してアーマチャを変位させ易くなる。
【００２２】
従って、電磁駆動弁の起動時に、アーマチャを他側の終端位置へ変位させるべく開弁用電磁石及び閉弁用電磁石が制御されれば、少ない消費電力で確実にアーマチャを他側の終端位置へ変位させることが可能となる。
【００２３】
尚、アーマチャの他側の表面の透磁率を一側の表面より高くする代わりに、他側の電磁石を構成するコアの透磁率を一側の電磁石より高くするようにしてもよい。
【００２４】
また、上記した（１）〜（３）の方法における他側は閉弁側としてもよい。これは、内燃機関の運転時に吸気弁および排気弁が閉弁している期間は開弁している期間より長いため（例えば、４ストロークサイクルの内燃機関では１サイクル（７２０°ＣＡ）中の１ストローク（約１８０℃）のみ吸排気弁が開弁する）、アーマチャが閉弁側へ変位し易くなると、吸排気弁を閉弁保持する際の消費電力を低減することが可能となるからである。この場合、内燃機関の運転時における電磁駆動弁の消費電力を低減することも可能となる。
【００２５】
但し、電磁駆動弁が排気弁を開閉駆動する場合には、前記した他側が開弁側となるようにしてもよい。これは、排気弁は筒内圧が高い時期に開弁するため排気弁を開弁させる際に必要となる励磁電流量が増加し易いが、アーマチャが開弁側へ変位し易くなると、排気弁を開弁させる際に必要となる励磁電流量を少なくすることができるからである。
【００２６】
また、上記した（１）乃至（３）の方法に則って電磁駆動弁が構成される場合に、該電磁駆動弁は、アーマチャを一側の終端位置に保持する機構を更に備えるようにしてもよい。これは、アーマチャが開弁側と閉弁側の一側に比して他側へ変位し易くなると、アーマチャを一側の終端位置に保持するために必要となる励磁電流量がアーマチャを他側の終端位置に保持するために必要となる励磁電流量より多くなるが、電磁石の電磁力を利用することなくアーマチャが一側の終端位置に保持されると、内燃機関の運転時における励磁電流量の増加を防止することができるからである。
【００２７】
上記した保持機構としては、例えば、一側の終端位置近傍に配置された永久磁石、或いはアーマチャを一側の終端位置に機械的に保持する機構などを例示することができる。
【００２８】
上記したような保持機構が設けられると、電磁駆動弁の起動時に消費電力を増加させることなく電磁駆動弁を起動させることが可能となる上、内燃機関の運転時においても消費電力の増加を防止することができる。
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ本発明の具体的な実施の形態について説明する。
【００２９】
＜実施の形態１＞
先ず、本発明にかかる内燃機関用電磁駆動弁の第１の実施の形態について図１〜図２に基づいて説明する。
【００３０】
図１は、本発明にかかる電磁駆動弁の概略構成を示す図である。図１は内燃機関の吸気弁を開閉駆動する電磁駆動弁の構成を示しているが、排気弁を開閉駆動する電磁駆動弁も同様の構成となる。
【００３１】
図１において、１０はシリンダヘッド１２に取り付けられた電磁駆動弁を示している。シリンダヘッド１２は図示されていないシリンダブロックの上面に固定されたロアヘッド１４と、ロアヘッド１４の上面に固定されたアッパヘッド１６とを備えている。
【００３２】
ロアヘッド１４には内燃機関の各気筒毎に吸気ポート１８が形成されており、吸気ポート１８の燃焼室２０側の開口端には、吸気弁２２の弁体２２ａが着座する弁座２４が設けられている。
【００３３】
ロアヘッド１４には、吸気ポート１８の内壁面からロアヘッド１４上面に至る断面円形の貫通孔が形成されている。前記貫通孔には、円筒状のバルブガイド２６が圧入されている。バルブガイド２６には、前記弁体２２ａと連結されたバルブステム２２ｂが軸方向に（図中の軸線２８に沿って）進退自在に支持されている。
【００３４】
アッパヘッド１６には、軸線２８に沿って延在するコア取付孔３０が形成されている。コア取付孔３０の上部３０ａは下部３０ｂに比して径小に形成されている（以下、上部３０ａを小径部３０ａと記し、下部３０ｂを大径部３０ｂと記す）。
【００３５】
コア取付孔３０の小径部３０ａには、円柱状の軟磁性体からなるアッパコア３２とロアコア３４とが内部空間４４を介して軸方向に直列に嵌挿されている。アッパコア３２の上端にはフランジが形成され、該フランジはアッパヘッド１６の上面に当接している。ロアコア３４の下端にはフランジが形成されており、該フランジは小径部３０ａと大径部３０ｂとの段差面に当接している。
【００３６】
アッパコア３２の上方には筒状のアッパキャップ３６が配置されている。アッパキャップ３６の下端にはフランジ３６ａが設けられている。フランジ３６ａは、アッパヘッド１６との間にアッパコア３２のフランジを挟持した状態でアッパヘッド１６に固定される。フランジ３６ａをアッパヘッド１６に固定する手段としては、複数個のボルト３８を用いることができる。
【００３７】
ロアコア３４の下面には、コア取付孔３０の大径部３０ｂと略同径の外径を有する環状体からなるロアキャップ４０が当接している。このロアキャップ４０は、アッパヘッド１６との間にロアコア３４のフランジを挟持した状態でアッパヘッド１６に固定されている。ロアキャップ４０をアッパヘッド１６に固定する手段としては、複数個のボルト４２を用いることができる。
【００３８】
アッパコア３２の内部空間４４に臨む面（図１中では、アッパコア３２の下面）とロアコア３４の内部空間４４に臨む面（図１中では、ロアコア３４の上面）との互いに対向する部位には、環状溝が形成されている。
【００３９】
アッパコア３２の環状溝にはアッパ電磁コイル４６が嵌挿されている。アッパコア３２とアッパ電磁コイル４６は、本発明にかかる開弁用電磁石に相当する。ロアコア３４の環状溝にはロア電磁コイル４８が嵌挿されている。ロアコア３４とロア電磁コイル４８は、本発明にかかる閉弁用電磁石に相当する。
【００４０】
アッパコア３２及びロアコア３４には、軸線２８に沿って貫通孔が形成されている。この貫通孔には円柱状の非磁性体からなるアーマチャステム５２が軸方向へ進退自在に嵌挿されている。このアーマチャステム５２において内部空間４４内に位置する部位には、円盤状の軟磁性体からなるアーマチャ５４が固定されている。
【００４１】
アーマチャステム５２の上端は、アッパコア３２上方のアッパキャップ３６内に延出してアッパリテーナ６０と接合されている。アッパリテーナ６０の上面には圧縮コイルバネ６２の一端（図１中では、圧縮コイルバネ６２の下端）が当接している。圧縮コイルバネ６２の他端（図１中では、圧縮コイルバネ６２の上端）はスプリングシート５８と当接している。スプリングシート５８の上面は、アッパキャップ３６上部の開口部に螺合したアジャストボルト５６と当接している。
【００４２】
アーマチャステム５２の下端は、ロアコア３４下方の大径部３０ｂ内に延出してバルブステム２２ｂの上端と当接している。
【００４３】
バルブステム２２ｂの上端部近傍の外周には、円盤状のロアリテーナ６４が接合されている。ロアリテーナ６４の下面とロアヘッド１４の上面との間には、圧縮コイルバネ６６が介設されている。この圧縮コイルバネ６６と前述した圧縮コイルバネ６２とは、本発明にかかる弾性手段に相当する。
【００４４】
アッパ電磁コイル４６には、該アッパ電磁コイル４６へ励磁電流を印加するための駆動回路７２が電気的に接続されている。ロア電磁コイル４８には、該ロア電磁コイル４８へ励磁電流を印加するための駆動回路７４が電気的に接続されている。前記した２つの駆動回路７２及び７４は、電子制御装置７０と電気的に接続されている。
【００４５】
電子制御装置７０は、内燃機関の運転状態などに基づいて、駆動回路７２及び７４からアッパ電磁コイル４６及びロア電磁コイル４８へ印加される励磁電流量を制御する。
【００４６】
例えば、電子制御装置７０は、吸気弁２２を閉弁状態に保持する場合に、駆動回路７２からアッパ電磁コイル４６へ励磁電流を印加させる。この場合、アッパコア３２及びアッパ電磁コイル４６（以下、閉弁用電磁石（３２、４６）と総称する）が圧縮コイルバネ６２の付勢力に抗してアーマチャ５４を吸気弁２２の閉弁方向（図１中の上方向）へ吸引する電磁力を発生するため、アーマチャ５４がアッパコア３２と当接する位置（閉弁終端位置）に保持される。この結果、吸気弁２２は、圧縮コイルバネ６６の付勢力によって全閉位置、すなわち吸気弁２２の弁体２２ａが弁座２４に着座する位置に保持される。
【００４７】
吸気弁２２を開弁状態に保持する場合には、電子制御装置７０は、駆動回路７４からロア電磁コイル４８へ励磁電流を印加させる。この場合、ロアコア３４及びロア電磁コイル４８（以下、開弁用電磁石（３４、４８）と総称する）が圧縮コイルバネ６６の付勢力に抗してアーマチャ５４を吸気弁２２の開弁方向（図１中の下方向）へ吸引する電磁力を発生するため、アーマチャ５４がロアコア３４と当接する位置（開弁終端位置）に保持される。この結果、吸気弁２２は、アーマチャステム５２によって押圧されて全開位置に保持される。
【００４８】
全閉状態にある吸気弁２２を開弁させる場合には、電子制御装置７０は、先ず駆動回路７２からアッパ電磁コイル４６に対する励磁電流の印加を停止させる。このとき、閉弁用電磁石（３２、４６）からアーマチャ５４に作用する電磁力が消滅するため、アーマチャ５４及び吸気弁２２が圧縮コイルバネ６２及び６６の付勢力を受けて開弁方向へ変位する。
【００４９】
続いて、電子制御装置７０は、アーマチャ５４が中立位置の近傍まで変位した時に、駆動回路７４からロア電磁コイル４８へ励磁電流を印加させる。このとき、開弁用電磁石（３４、４８）がアーマチャ５４を吸引する電磁力を発生するため、アーマチャ５４が開弁終端位置まで変位するとともに吸気弁２２が全開位置まで変位する。
【００５０】
一方、全開状態にある吸気弁２２を閉弁させる場合には、電子制御装置７０は、先ず駆動回路７４からロア電磁コイル４８に対する励磁電流の印加を停止させる。このとき、開弁用電磁石（３４、４８）からアーマチャ５４に作用する電磁力が消滅するため、アーマチャ５４及び吸気弁２２が圧縮コイルバネ６２及び６６の付勢力を受けて閉弁方向へ変位する。
【００５１】
続いて、電子制御装置７０は、アーマチャ５４が中立位置の近傍まで変位した時に、駆動回路７２からアッパ電磁コイル４６に対する励磁電流の印加を開始させる。このとき、閉弁用電磁石（３２、４６）がアーマチャ５４を吸引する電磁力を発生するため、アーマチャ５４が閉弁終端位置まで変位するとともに吸気弁２２が全閉位置まで変位する。
【００５２】
また、内燃機関の運転停止時のように駆動回路７２及び７４からアッパ電磁コイル４６及び４８に対して励磁電流が印加されていないときは、圧縮コイルバネ６２からアーマチャステム５２に対して開弁方向への付勢力が作用するとともに圧縮コイルバネ６６から吸気弁２２に対して閉弁方向への付勢力が作用するため、圧縮コイルバネ６２と圧縮コイルバネ６６の付勢力が釣り合う位置（中立位置）にアーマチャ５４が弾性支持される。
【００５３】
このため、内燃機関の始動時や脱調からの復帰時等には、電子制御装置７０は、駆動回路７２及び７４からアッパ電磁コイル４６及びロア電磁コイル４８へ交互に励磁電流を印加させることにより、アーマチャ５４を軸方向へ振動させるとともにその振幅を漸次増大させ、最終的にアーマチャ５４を閉弁終端位置または開弁終端位置に保持する、いわゆる起動制御を実行する必要がある。
【００５４】
ところで、閉弁用電磁石（３２、４６）及び開弁用電磁石（３４、４８）からアーマチャ５４へ作用する電磁力は、これら電磁石とアーマチャ５４との距離が短くなるほど強くなるため、起動制御の最初にアーマチャ５４を変位させる方向は該アーマチャ５４と電磁石との距離が短い方向へ変位させることが好ましい。
【００５５】
これは、アーマチャ５４と電磁石との距離が長い方向へアーマチャ５４を変位させようとする場合には、電磁石からアーマチャ５４に作用する電磁力が圧縮コイルバネ６２又は６６の付勢力に抗してアーマチャ５４を変位させることができなくなる虞があるからである。更に、このような場合には電磁石の励磁電流量を増加させてアーマチャ５４を変位させる必要が生じるため、消費電流の増加を招くことになる。
【００５６】
これに対し、本実施の形態にかかる電磁駆動弁１０は、前記した中立位置がアッパコア３２とロアコア３４との中間位置よりアッパコア３２側にオフセットされるよう構成される。
【００５７】
中立位置をオフセットさせる方法としては、（１）圧縮コイルバネ６２の自由長を圧縮コイルバネ６６の自由長より長くする方法、（２）圧縮コイルバネ６２のバネ定数を圧縮コイルバネ６６のバネ定数より低くする方法、（３）アーマチャステム５２に対するアーマチャ５４の取付位置をアッパコア３２側にオフセットさせる方法、（４）圧縮コイルバネ６２にプリロードをかけることにより圧縮コイルバネ６２の長さを短縮する方法、等を例示することができる。尚、本実施の形態における内燃機関用電磁駆動弁１０のようにアジャストボルト５６を備えている場合には、アジャストボルト５６によって中立位置をオフセットさせるようにしてもよい。
【００５８】
このように中立位置がアッパコア３２側にオフセットされると、図１に示すように、アーマチャ５４とアッパコア３２との距離：Ｌ１がアーマチャ５４とロアコア３４との距離：Ｌ２より短くなる。この結果、中立位置にあるアーマチャ５４は、開弁終端位置に対して閉弁終端位置へ変位し易くなる。
【００５９】
これに対応して、電子制御装置７０は、起動制御において、アーマチャ５４を閉弁終端位置へ変位させるべく駆動回路７２及び７４を制御するようにした。更に、電子制御装置７０は、起動時の最初の励磁電流をアッパ電磁コイル４６に通電するようにした。
【００６０】
以下、本実施の形態における電磁駆動弁１０の起動制御について図２に沿って説明する。図２は、起動制御ルーチンを示すフローチャート図である。この起動制御ルーチンは図示されていないイグニッションスイッチがオフからオンへ切換えられたことをトリガにして電子制御装置７０が実行するルーチンである。
【００６１】
電子制御装置７０は、ステップ１０において内燃機関の始動要求が発生したか否か、すなわちイグニッションスイッチがオフからオンへ切り換えられたか否かを判別する。ステップ１０において始動要求が発生していないと判定された場合には電子制御装置７０はステップ１０の処理を再度実行する。
【００６２】
ステップ１０において始動要求が発生したと判定された場合は、電子制御装置７０は、ステップ２０へ進み、アッパ電磁コイル４６に励磁電流を印加させるべく駆動回路７２を制御する。
【００６３】
ステップ３０では、電子制御装置７０は、アーマチャ５４が閉弁終端位置に到達したか否かを判別する。
【００６４】
前記ステップ３０においてアーマチャ５４が閉弁終端位置に到達しなかったと判定された場合には、電子制御装置７０は、ステップ４０へ進み、ロア電磁コイル４８に励磁電流を印加させるべく駆動回路７４を制御した後、前記ステップ２０以降の処理を再度実行する。
【００６５】
このようにステップ２０〜４０の処理が繰り返し実行されると、アーマチャ５４の振幅が漸次増幅して閉弁終端位置に到達するようになる。アーマチャ５４が閉弁終端位置に到達するようになると、電子制御装置７０は、ステップ３０においてアーマチャ５４が閉弁終端位置に到達したと判定してステップ５０へ進むことになる。
【００６６】
ステップ５０では、電子制御装置７０は、駆動回路７２からアッパ電磁コイル４６に対する励磁電流の印加を継続させて吸気弁２２を全閉状態に保持する。
【００６７】
このように電子制御装置７０が起動制御ルーチンを実行することにより、電磁駆動弁の起動制御において、消費電力を増加させることなくアーマチャ５４を中立位置から閉弁終端位置へ到達させることが可能となる。この結果、内燃機関の始動時には、消費電力を増加させることなく好適に内燃機関を始動させることが可能となる。
【００６８】
更に、上記したステップ２０〜ステップ４０の処理において起動開始時の最初の励磁電流がアッパ電磁コイル４６に印加されるため、閉弁用電磁石（３２、４６）が少ない励磁電流によってアーマチャ５４を中立位置から閉弁側へ変位させることができる。この結果、起動制御時の消費電力を一層低減することができる。
【００６９】
尚、本実施の形態では、アーマチャ５４が閉弁側にオフセットされる例について述べたが、開弁側へオフセットされるようにしてもよい。
【００７０】
但し、内燃機関の運転時における消費電力を低減するためには、アーマチャ５４の中立位置を閉弁側にオフセットすることが好ましい。これは以下の理由による。
【００７１】
アーマチャ５４の中立位置が開弁側と閉弁側の一側へオフセットされると、アーマチャ５４をオフセット側の終端位置に保持する時に必要となる励磁電流量がオフセットされない場合より少なくなる代わりに、アーマチャ５４を非オフセット側の終端位置に保持する時に必要となる励磁電流がオフセットされない場合より多くなる。また、内燃機関の運転中に吸気弁２２が開弁している期間は閉弁している期間に比して非常に少ない。従って、アーマチャ５４の中立位置が閉弁側にオフセットされるようにすれば、電磁駆動弁１０の起動開始時に励磁電流量を増加させることなく確実にアーマチャ５４を変位させることが可能となる上、内燃機関の運転中における励磁電流量の増加を低減することも可能となる。
【００７２】
また、電磁駆動弁１０が内燃機関の排気弁を開閉駆動する場合には、アーマチャ５４の中立位置は開弁側へオフセットされるようにしてもよい。これは、排気弁の開弁時期は燃焼室２０内の圧力が高い時期と重なるため、排気弁の開弁動作に必要となる励磁電流量が増加し易いが、アーマチャ５４の中立位置が開弁側へオフセットされれば排気弁が開弁し易くなるため、排気弁の開弁動作に必要となる励磁電流量を低減することができるからである。
【００７３】
また、アーマチャ５４の中立位置が開弁側へオフセットされる場合には、アーマチャ５４を閉弁終端位置に保持するロック機構を備えるようにしてもよい。上記したロック機構としては、例えば、閉弁終端位置の近傍に設けられた永久磁石、或いは、アーマチャ５４が閉弁終端位置へ変位したときに、油圧などによって内部空間４４へ突出してアーマチャ５４の開弁側への変位を規制する機構などを例示することができる。
【００７４】
この場合、アーマチャ５４の中立位置が開弁側へオフセットされてもアーマチャ５４を閉弁終端位置に保持する際に必要となる励磁電流量を低減することができる。
【００７５】
＜実施の形態２＞
次に、本発明にかかる内燃機関用電磁駆動弁の第２の実施の形態について図３に基づいて説明する。
【００７６】
前述した第１の実施の形態と本実施の形態との差異は、前述した第１の実施の形態ではアーマチャ５４の中立位置を閉弁側へオフセットさせることによりアーマチャ５４を閉弁側へ変位させ易くしているのに対し、本実施の形態ではアーマチャ５４の中立位置を開弁用電磁石（３４、４８）と閉弁用電磁石（３２、４６）との中間位置としつつアーマチャ５４を閉弁側へ変位させ易くする点にある。
【００７７】
中立位置にあるアーマチャ５４を開弁側に比して閉弁側へ変位させ易くする具体的な方法としては、図３に示すように、アーマチャ５４の閉弁用電磁石（３２、４６）と対向する面に隆起部８０を設ける方法を例示することができる。
【００７８】
ここで、隆起部８０を設ける位置は、閉弁用電磁石（３２、４６）の電磁力が作用し難い位置に配置することが好ましい。例えば、閉弁用電磁石（３２、４６）が発生する電磁力は、該閉弁用電磁石（３２、４６）からの距離が長くなり且つアッパ電磁コイル４６の軸線からの距離が長くなるほど弱くなるため、アーマチャ５４の閉弁用電磁石（３２、４６）と対向する面において周縁部の近傍に隆起部８０を設けることが好ましい。
【００７９】
上記したようにアーマチャ５４に隆起部８０が設けられると、閉弁用電磁石（３２、４６）の電磁力がアーマチャ５４の周縁部にも作用し易くなる。このため、中立位置のアーマチャ５４に対し、閉弁用電磁石（３２、４６）の電磁力が開弁用電磁石（３４、４８）の電磁力より作用し易くなる。
【００８０】
従って、起動制御においてアーマチャ５４を閉弁終端位置へ変位させるように駆動回路７２及び７４が制御されれば、起動制御に要する消費電力を増加させることなく確実に電磁駆動弁１０を起動させることが可能となる。更に、起動制御における最初の励磁電流がアッパ電磁コイル４６に通電されるようにすれば、起動制御に要する消費電力を一層低減することができる。
【００８１】
尚、図３の説明では、アーマチャ５４の閉弁用電磁石（３２、４６）と対向する部位に隆起部８０を設ける例について述べたが、アーマチャ５４の開弁用電磁石（３４、４８）と対向する部位に隆起部が設けられるようにしてもよいことは勿論である。但し、アーマチャ５４の開弁用電磁石（３４、４８）と対向する部位に隆起部が設けられる場合には、起動制御においてアーマチャ５４が開弁終端位置へ変位させられるようにする。
【００８２】
また、本実施の形態では、中立位置にあるアーマチャ５４を開弁側に比して閉弁側へ変位させ易くするためにアーマチャ５４の閉弁用電磁石（３２、４６）と対向する面に隆起部８０を設ける例について述べたが、アーマチャ５４の閉弁用電磁石（３２、４６）と対向する面の透磁率を開弁用電磁石（３４、４８）と対向する面より高くするようにしてもよく、或いは、アッパコア３２の透磁率をロアコア３４より高くするようにしてもよい。
【００８３】
この場合、閉弁用電磁石（３２、４６）からアーマチャ５４へ作用する電磁力は開弁用電磁石（３４、４８）からアーマチャ５４へ作用する電磁力より強くなるため、アーマチャ５４が開弁側に比して閉弁側へ変位し易くなる。
【００８４】
従って、起動制御においてアーマチャ５４を閉弁終端位置へ変位させるように駆動回路７２及び７４が制御されれば、起動制御に要する消費電力を増加させることなく電磁駆動弁１０を確実に起動させることができる。更に、アーマチャ５４の中立位置を閉弁側へオフセットさせる必要がないため、アーマチャ５４を開弁側へ変位させる際に開弁用電磁石（３４、４８）へ印加すべき励磁電流量は、アーマチャ５４の中立位置を閉弁側へオフセットさせる場合に比して少なくなる。
【００８５】
【発明の効果】
本発明にかかる内燃機関用電磁駆動弁の起動制御装置によれば、電磁駆動弁の起動時にアーマチャが開弁終端位置と閉弁終端位置のうち変位しやすい位置へ変位させられるため、励磁電流量を増加させることなく確実に電磁駆動弁を起動させることが可能となる。
【００８６】
この結果、内燃機関の始動時には、電磁駆動弁の消費電力を増加させることなく内燃機関を確実に始動させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における内燃機関用電磁駆動弁の概略構成を示す図である。
【図２】本実施の形態における起動制御ルーチンを示すフローチャート図である。
【図３】他の実施の形態における内燃機関用電磁駆動弁の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１０…電磁駆動弁
２２…吸気弁
３２…アッパコア
３４…ロアコア
４６…アッパ電磁コイル
４８…ロア電磁コイル
５４…アーマチャ
５６…アジャストボルト
６２、６６…圧縮コイルバネ
８０…隆起部
【図１】
2004293326.tif 000003
【図２】
2004293326.tif 000004
【図３】
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