(57)【要約】【課題】  エンジンのシリンダの弁を変位させる電磁駆動素子が故障しても、シャットダウンしない弁制御システムを提供する。【解決手段】  この弁制御システムは、管理ユニット（１５）と組み合わされており、かつ、この管理ユニット（１５）によって制御される電磁駆動素子（７、９、１０）と、電磁駆動素子の故障を検出する部材（１１、１２）と、故障した電磁駆動素子を電気的に分離するための部材（１２、１６、１９）とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁（５、６）を有する少なくとも１つのシリンダ（１、２、３、４）を備えるエンジンのための弁制御のシステムであって、管理ユニット（１５）と組み合わされており、かつこの管理ユニット（１５）によって制御される、前記弁のための電磁駆動素子（７、９、１０）を備えており、かつ前記電磁駆動素子の故障を検出する故障検出部材（１１、１２、１３）と、故障した電磁駆動素子を電気的に分離するための電気的分離部材（１２、１６、１９）とを備えていることを特徴とするシステム。
【請求項２】
多シリンダエンジンにおいて、１つのシリンダ当たり、少なくとも２つの電磁駆動素子（７、９、１０）と、少なくとも１つのシリンダの電磁駆動素子に共通の１つの電気的分離部材（１４）とを備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記電磁駆動素子（７、９、１０）は、制御ユニット（１１）を介して、前記管理ユニット（１５）に接続されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記制御ユニット（１１）は、故障検出部材を形成し、かつ前記電気的分離部材（１６、１９）を制御するように設計されている、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記制御ユニット（１１）は、操作モジュール（１７）と、前記電気的分離部材（１９）を介して前記操作モジュールに接続されている電力モジュール（１８）とを備えている、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
各電磁駆動素子は、２つの電磁石（９、１０）を有するアクチュエータ（７）を備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
各電磁駆動素子は、前記弁を変位させるようになっているアクチュエータ（７）の電磁石（９、１０）で形成されている、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の推進などに用いられる燃焼エンジンの弁制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼エンジンは、燃焼室を画定するシリンダを備えている。すなわち、燃焼室は、一端をシリンダヘッドによって閉じられており、他端を、上死点と下死点との間で摺動し、また、連接棒を介してクランクシャフトに連結されているピストンによって閉じられている。燃料ガスの吸気孔、および燃料ガスの燃焼によって生じる燃焼ガスの排気孔が、シリンダヘッド内に形成されており、それぞれ開弁位置と閉弁位置との間を移動することができる弁を備えている。
【０００３】
これらの弁は、通常、クランクシャフトを介して回転駆動されるカムシャフトによって変位させられる。
【０００４】
さらに、各弁を、その開弁位置と閉弁位置との間で移動させるために、各弁に電磁駆動素子が設けられている新しい弁制御システムは公知である。この弁制御システムは、燃焼エンジンの動作サイクルにしたがって、電磁駆動素子を制御するために、電磁駆動素子に接続された管理ユニットを備えている。現状では、カムシャフトの駆動に関するいかなる問題が発生しても、エンジンが停止してしまうのと同様に、弁制御システム中の電磁駆動素子の任意の１つの故障によって、制御システムはシャットダウンしてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前述のタイプの弁制御システムの信頼性を、さらに高くする手段を提供することを１つの目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明は、弁を有する少なくとも１つのシリンダを備えるエンジンのための弁制御のシステムであって、管理ユニットと組み合わされており、かつこの管理ユニットによって制御される、弁のための電磁駆動素子を備えており、さらに、電磁駆動素子の故障を検出する故障検出部材と、故障した電磁駆動素子を電気的に分離するための電気的分離部材とを備えているシステムを提供するものである。
【０００７】
これにより、故障した電磁駆動素子を分離し、この電磁駆動素子の故障によって、弁制御システム全体がシャットダウンするのを防止することができる。
【０００８】
多シリンダエンジンに適用した第１の実施形態によれば、この弁制御システムは、１つのシリンダ当たり少なくとも２つの電磁駆動素子と、少なくとも１つのシリンダの電磁駆動素子に共通の１つの電気的分離部材とを備えている。
【０００９】
ここで、動作不良が生じたシリンダ、または動作不良が生じたシリンダ部分を形成している一群のシリンダは分離される。したがって、残りの１つ以上のシリンダで、エンジンを作動させ続けることができる。
【００１０】
第２の実施形態によれば、各電磁駆動素子は、２つの電磁石を有するアクチュエータを備えているか、または弁を変位させるように作られたアクチュエータの電磁石で形成されている。
【００１１】
したがって、分離は、アクチュエータの故障した電磁石か、故障した電磁石を有するアクチュエータかのどちらかを対象にしてなされる。
【００１２】
本発明のいくつかの特定の非限定的な実施形態についての以下の説明を読むことによって、本発明のさらなる特徴および利点が明白になると思う。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】右半分と左半分とで、本発明の異なる実施形態による制御システムを装備したエンジンを示す略図である。
【図２】本発明の第１の変形実施形態による制御システムを装備したエンジンの部分略図である。
【図３】本発明の第２の変形実施形態による制御システムを装備したエンジンの部分略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して説明する。
【００１５】
図１に示すように、エンジンは、各々が吸気弁５および排気弁６を備える複数のシリンダ１、２、３、４を有している。各吸気弁５および排気弁６は、それぞれそれが嵌合している吸気孔および排気孔を開く位置と閉じる位置との間を移動することができる。図１は、吸気弁および排気弁およびピストンの位置を任意に示しており、したがって、エンジンの動作サイクルに対応していない略図である。
【００１６】
吸気弁５および排気弁６は、それぞれ、図１において、７Ａおよび７Ｂで示すアクチュエータ７と組み合わされている（図１において、添え字Ａ、Ｂを付けてある符号は、それぞれ、吸気弁５、排気弁６に対応する要素であることを示している）。
【００１７】
各アクチュエータ７は、弁が完全に閉じている位置と、弁が十分に開いている位置との間を移動することができる作動部材８、および作動部材８を、弁が完全に閉じている位置と、弁が十分に開いている位置とに、それぞれ引き込む２つの電磁石９、１０を備えている。
【００１８】
各アクチュエータ７は、電磁石９、１０を駆動するために、燃焼エンジンの動作を制御する制御ユニット１１を備えている。公知のように、デジタル処理モジュールおよび電力モジュールを有する制御ユニット１１は、電源ネットワークＰに接続されており、電磁石９、１０に供給される電流を自動制御することによって、電磁石９、１０への供給電力を制御するようになっている。制御ユニット１１は、故障検査モジュール１２がマウントされている供給ラインを介して、各電磁石９、１０に接続されている。
【００１９】
各故障検査モジュール１２は、故障検出部材と、故障した電磁石を電源ネットワークＰから切り離すことによって、故障した電磁石を、他の電磁石から電気的に分離するための分離部材とを備えている。故障検出部材は、例えばピーク電流を検出するために、電磁石への電力供給源に直列に接続している電流測定部材であり、また分離部材は、例えば、電流強度が、ある閾値を超過したときに、その電磁石への電力供給を遮断するように、電流測定部材によって駆動されるトランジスタである。故障の多くは、電磁石の短絡によるものである。
【００２０】
シリンダ１および３を制御する制御ユニット１１は、各々、故障検査モジュール１３を介して電源ネットワークＰに接続されており、シリンダ２を制御する制御ユニット１１は、共通の故障検査モジュール１４を介して、電源ネットワークＰに接続されており、またシリンダ４を制御する制御ユニット１１も、共通の故障検査モジュール１４を介して、電源ネットワークＰに接続されている。故障検査モジュール１３および１４は、電源ネットワークＰの電流強度を測定し、また故障検査モジュール１３および１４に接続している素子を、電源ネットワークＰから分離するための切り替えデバイスを組み込んでいる。
【００２１】
図１では、電源ネットワークＰに対する制御ユニット１１の相異なる接続方法（故障検査モジュール１２、１３、１４を介する）を、本発明の相異なる実施形態を説明するために用いていることに注意されたい。実際には、全てのシリンダが、同じやり方で、故障検査モジュール１３および／または１４および／または１２と組み合わされる。
【００２２】
制御ユニット１１、故障検査モジュール１３および１４は、エンジンの管理ユニット１５に接続されている。
【００２３】
管理ユニット１５（ＥＣＵ：エンジンコントロールユニット）は、制御ユニット１１に、電磁石９、１０を駆動させる情報を送る。この情報には、開弁角度および閉弁角度、上死点の高さなどが含まれる。制御ユニット１１は、実際の開弁角度および閉弁角度、温度などの情報を、管理ユニット１５に伝達するようにプログラムされている。さらに本発明においては、制御ユニット１１は、故障検出部材も形成するように設計されている。具体的には、作動部材８の位置を検知するセンサが故障した場合には、アクチュエータ７を駆動することは、もはや不可能になる。その場合には、制御ユニット１１は、そのことを管理ユニット１５に伝える。そうすると、管理ユニット１５は、故障したアクチュエータ７を分離するように、対応する故障検査モジュール１３、１４を制御する。
【００２４】
故障検査モジュール１３、１４は、アクチュエータ７に分配される電力量の異常を検出し、このことを管理ユニット１５に伝える。管理ユニット１５は、この異常作用を受けているアクチュエータを電気的に分離するために、そのアクチュエータを電源ネットワークＰから切り離すように、故障検査モジュール１３、１４に命令するか否かを決定する。
【００２５】
故障検査モジュール１３、１４は、故障検査モジュール１２と同じ構造を有していてもよい。
【００２６】
以下の２つの代替実施形態の説明において、前述の要素と同一または同様の要素は、同一の符号を付してある。
【００２７】
第１の代替実施形態においては、図２に示すように、制御ユニット１１は、分離部材１６がマウントされている供給ラインを介して、各電磁石９、１０に接続されている。
【００２８】
制御ユニット１１は、電磁石の故障を検出するように設計されており、電磁石の故障が検出されたときに、その電磁石への電力供給を停止するべく分離部材１６を駆動するように、分離部材１６に接続されている。各制御ユニット１１および対応する分離部材１６は、故障検査モジュールを形成している。
【００２９】
図３は、第２の代替実施形態を示している。
【００３０】
各制御ユニット１１は、操作モジュール１７と、操作モジュール１７に接続されている分離部材１９を介して、操作モジュール１７に接続されている電力モジュール１８とを備えている。操作モジュール１７は、電力モジュール１８および分離部材１９を駆動し、かつ電力モジュール１８の故障を検出するように設計されている。
【００３１】
故障が検出されると、操作モジュール１７は、電力モジュール１８と電源ネットワークＰとの間の接続を切断するように、分離部材１９を制御する。
【００３２】
さらに操作モジュール１７によって、個々に駆動することができる複数の分離部材を用いて、電磁石９に電力を供給する、電力モジュール１８の１つのステージ、および電磁石１０に電力を供給する、電力モジュール１８の他の１つのステージに、操作モジュール１７を接続することも可能である。
【００３３】
１つまたは複数の分離部材を、電力モジュール内に組み込んでもよい。
【００３４】
当然のことながら、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施形態を、請求項に定められている本発明の範囲から逸脱することなく、本発明に適用することができる。
【００３５】
一変形実施形態として、１つのアクチュエータ当たり１つの分離部材、同一のシリンダ中のいくつかのアクチュエータに共通の１つの分離部材、同一のシリンダ中の全てのアクチュエータに共通の１つの分離部材、いくつかのシリンダのアクチュエータに共通の１つの分離部材などを、必要に応じて選択することができる。
【００３６】
分離部材は、回路遮断器機能を実行することができる、いかなる構造を有していてもよい。分離部材は、例えばトランジスタ、リレーなどである。
【符号の説明】
【００３７】
１、２、３、４  シリンダ
５  吸気弁
６  排気弁
７  アクチュエータ
８  作動部材
９、１０  電磁石
１１  制御ユニット
１２、１３、１４  故障検査モジュール
１５  管理ユニット
１６、１９  分離部材
１７  操作モジュール
１８  電力モジュール
Ｐ  電源ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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