JPH10299436A

JPH10299436A - 電磁駆動弁を搭載する内燃機関

Info

Publication number: JPH10299436A
Application number: JP9107785A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Iida; 達雄飯田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-04-24
Filing date: 1997-04-24
Publication date: 1998-11-10

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は吸気弁または排気弁として機能する
電磁駆動弁を複数搭載する内燃機関に関し、内燃機関の
始動が要求される場合に、複数の電磁駆動弁の全てを、
少ない消費電力で閉弁状態とすることを目的とする。【解決手段】吸気弁２４または排気弁２６として機能
するＡバルブ〜Ｐバルブを電磁力で駆動する電磁駆動弁
を内燃機関に複数搭載する。それぞれの電磁駆動弁は、
Ａバルブ〜Ｐバルブのそれぞれを、非駆動時に中立位置
に保持し、かつ、閉弁励磁電流Ｉ_A〜Ｉ_Pが供給される
場合に閉弁位置に保持する。内燃機関の始動時に、Ａバ
ルブ〜Ｐバルブを順次閉弁状態とする始動制御を実行す
る。閉弁状態とされた電磁駆動弁に供給する閉弁励磁電
流Ｉ_A〜Ｉ_Pを、他の電磁駆動弁が閉弁状態に変位する
際に生ずる振動の影響度を考慮して適宜変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁駆動弁を搭載
する内燃機関に係り、特に、吸気弁または排気弁として
機能する電磁駆動弁を複数搭載する内燃機関に関する。

【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、電磁駆動弁を搭載する内燃
機関が知られている。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。

【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。

【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。また、第１電磁石への励磁電
流の供給を停止し、その後、適当なタイミングで第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。従っ
て、第１電磁石および第２電磁石に、適当なタイミング
で繰り返し励磁電流を供給することにより、弁体を開閉
動作させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の電磁駆動弁を非
作動状態から作動状態に変化させるためには、中立位置
に保持されている弁体が閉弁位置に変位するように、ア
ーマチャを第１電磁石に引きつけることが必要である。
中立位置に保持されている弁体を閉弁位置まで変位させ
る際には、第１電磁石に対して大きな励磁電流を供給す
る必要がある。従って、電磁駆動弁の作動開始時には大
きな電力消費が伴う。

【０００６】内燃機関には、電磁駆動弁が複数搭載され
ることがある。このような内燃機関においては、一時期
に多大な電力が消費されるのを防止すべく、電磁駆動弁
の作動を、順次１つずつ、或いは特定のグループ毎に開
始することが考えられる。この場合、複数の電磁駆動弁
のうち、早期に閉弁状態とされた電磁駆動弁は、他の全
ての電磁駆動弁が閉弁状態となるまで、閉弁状態を維持
することが必要となる。以下、上記の如く、複数の電磁
駆動弁を順次閉弁状態とする制御を始動制御と称す。

【０００７】始動制御の実行中は、閉弁状態に移行させ
ようとする電磁駆動弁に対して、上記の如く多大な励磁
電流が供給される。電磁駆動弁に対してこのように多大
な励磁電流が供給されると、電磁駆動弁の弁体は、電磁
駆動弁が定常作動状態に移行した後に比して大きな変位
速度を伴って弁座に到達する。このため、始動制御の実
行中は、電磁駆動弁が閉弁状態となることにより、内燃
機関に大きな振動が生ずる。

【０００８】内燃機関に上記の如き大きな振動が生ずる
場合に、その時点で既に閉弁状態とされている電磁駆動
弁（以下、閉弁電磁弁と称す）を適正に閉弁状態のまま
維持するためには、その電磁駆動弁が、大きな電磁力で
弁体を閉弁位置に保持していることが必要である。この
ため、複数の電磁駆動弁を備える内燃機関においては、
始動制御の実行中に、閉弁電磁弁に対して、その閉弁状
態を維持するために、通常時に比して大きな励磁電流を
供給することが考えられる。

【０００９】しかし、閉弁電磁弁が、閉弁状態に変化し
た他の電磁駆動弁から受ける影響は、始動制御の実行中
常に一定ではない。具体的には、閉弁電磁弁は、隣接す
る他の電磁駆動弁が閉弁状態に変化する際には大きな影
響を受け易い。一方、閉弁電磁弁は、大きく離間した位
置に配設される電磁駆動弁が閉弁状態に変化する際に
は、さほど大きな影響を受けない。このため、上述した
始動制御が開始された後、閉弁電磁弁を適正に閉弁状態
に維持するためには、必ずしも、全ての電磁駆動弁が閉
弁状態となるまで、閉弁電磁弁に対して一律に大きな励
磁電流を供給する必要はない。

【００１０】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、内燃機関の始動が要求される場合に、複数の電
磁駆動弁の全てを、少ない消費電力で閉弁状態とする始
動制御を実行する内燃機関を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【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、吸気弁または排気弁として機能する弁
体を電磁力で駆動する電磁駆動弁を複数搭載する内燃機
関において、前記電磁駆動弁が、非駆動時に前記弁体を
閉弁位置から離間した位置に保持し、かつ、閉弁励磁電
流の供給を受けることにより、前記弁体を閉弁位置に付
勢する電磁力を発生すると共に、内燃機関の始動時に、
複数の前記電磁駆動弁を順次閉弁状態とする始動制御を
実行する始動制御手段と、前記始動制御の実行中に、既
に閉弁状態とされている電磁駆動弁に対して所定の閉弁
励磁電流を供給する閉弁励磁電流供給手段と、始動制御
の実行に伴って閉弁状態に向けて駆動されている電磁駆
動弁が閉弁状態に変化する際に生ずる振動が、前記既に
閉弁状態とされている電磁駆動弁に与える影響の度合い
に応じて、前記所定の閉弁励磁電流を設定する閉弁励磁
電流設定手段と、を備える電磁駆動弁を搭載する内燃機
関により達成される。

【００１２】本発明において、内燃機関の始動が要求さ
れると、複数の電磁駆動弁を順次閉弁状態とする始動制
御が開始される。以下、始動制御の実行中に閉弁状態に
向けて駆動される電磁駆動弁を初期駆動対象電磁弁と称
す。始動制御が開始された後、初期駆動対象電磁弁に先
立って閉弁状態とされた電磁駆動弁、すなわち、閉弁電
磁弁には、初期駆動対象電磁弁が閉弁状態に変化する毎
に振動が伝達される。閉弁電磁弁には、上記の振動の影
響で、初期駆動対象電磁弁が閉弁状態に変化する毎に、
その閉弁状態を解除しようとする力が作用する。

【００１３】閉弁電磁弁は、始動制御の実行中、所定の
閉弁励磁電流の供給を受けて閉弁状態を維持する。所定
の閉弁励磁電流は、初期駆動対象電磁弁が順次入れ代わ
るのに対応して、初期駆動対象電磁弁が閉弁状態となる
ことで生ずる振動が、それぞれの閉弁電磁弁に与える影
響の度合いに応じた値に設定される。閉弁電磁弁に供給
される閉弁励磁電流を上記の如く設定すると、始動制御
の開始後に順次閉弁電磁弁とされる全ての電磁駆動弁
を、始動制御が終了するまで、少ない電力で確実に閉弁
状態に維持することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
内燃機関１０の要部の断面図を示す。内燃機関１０は、
シリンダヘッド１２を備えている。シリンダヘッド１２
には、吸気ポート１４および排気ポート１６が形成され
ている。吸気ポート１４および排気ポート１６は、燃焼
室１８に連通している。

【００１５】シリンダヘッド１２には、電磁駆動弁２０
および２２が収納されている。電磁駆動弁２０は、吸気
ポート１４と燃焼室１８とを導通または遮断する吸気弁
２４を備えている。一方、電磁駆動弁２２は、排気ポー
ト１６と燃焼室１８とを導通または遮断する排気弁２６
を備えている。吸気弁２４は、吸気ポート１４の形状に
合わせて、その軸方向が垂直方向に対して所定角θだけ
傾斜するように設けられている。同様に、排気弁２６
は、排気ポート１６の形状に合わせて、その軸方向が垂
直方向に対して所定角θだけ傾斜するように設けられて
いる。

【００１６】電磁駆動弁２０および２２は、吸気弁２４
および排気弁２６が異なる径を有していることを除き、
同様の構成を有している。以下、それらの代表例とし
て、電磁駆動弁２０の構造および動作について説明す
る。電磁駆動弁２０は弁軸２８を備えている。弁軸２８
は吸気弁２４に連結されている。弁軸２８は、吸気弁２
４の軸方向に、すなわち、垂直方向に対して所定角θだ
け傾斜した方向に延在している。シリンダヘッド１２の
内部には、弁軸２８を摺動可能に把持するバルブガイド
３０が固定されている。弁軸２８の上端部は、ロアリテ
ーナ３２に連結されている。ロアリテーナ３２の下部に
はロアスプリング３４が配設されている。ロアスプリン
グ３４は、ロアリテーナ３２を、図１に於ける上方に向
けて付勢している。

【００１７】弁軸２８の上端部は、プランジャホルダ３
６に当接している。プランジャホルダ３６は、非磁性材
料で構成された部材である。プランジャホルダ３６に
は、アーマチャ３８が固定されている。アーマチャ３８
は、磁性材料で構成された環状の部材である。プランジ
ャホルダ３６は、弁軸２８と同様に、垂直方向に対して
所定角θだけ傾斜した方向に延在している。

【００１８】アーマチャ３８の上方には、第１電磁石４
０が配設されている。第１電磁石４０は、アッパコイル
４２及びアッパコア４４を備えている。アッパコア４４
は、磁性材料で構成された環状の部材であり、その中央
部にプランジャホルダ３６を摺動可能に保持している。
また、アーマチャ３８の下方には、第２電磁石４６が配
設されている。第２電磁石４６は、ロアコイル４８及び
ロアコア５０を備えている。ロアコア５０は、磁性材料
で構成された環状の部材であり、その中央部にプランジ
ャホルダ４８を摺動可能に保持している。

【００１９】シリンダヘッド１２の上部には、第１電磁
石４０を保持するアッパキャップ５２が配設されてい
る。また、シリンダヘド１２の内部には、第２電磁石４
６を保持するロアキャップ５４が配設されている。アッ
パキャップ５２およびロアキャップ５４は、ボルト５
６，５８によりシリンダへっど１２に固定されている。
アッパキャップ５２の上端には、アジャスタボルト６０
が配設されている。アジャスタボルト６０の下部には、
プランジャホルダ３６に連結されたアッパリテーナ６２
が配設されている。また、アジャスタボルト６０とアッ
パリテーナ６２との間には、アッパスプリング６４が配
設されている。アッパスプリング６４は、アッパリテー
ナ６２およびプランジャホルダ３６を、図１における下
方へ向けて付勢している。

【００２０】電磁駆動弁２０において、プランジャホル
ダ３６の中立位置は、アジャスタボルト６０によって調
整することができる。本実施例において、アジャスタボ
ルト６０は、プランジャホルダ３６の中立位置が第１電
磁石４０と第２電磁石４６の中央部となるように調整さ
れている。以下、電磁駆動弁２０の動作について説明す
る。アッパコイル４２およびロアコイル４８に励磁電流
が供給されていない場合は、アーマチャ３８がその中立
位置、すなわち、第１電磁石４０と第２電磁石４６の中
央に維持される。アーマチャ３８が中立位置に維持され
た状態で、アッパコイル４２への励磁電流の供給が開始
されると、アーマチャ３８と第１電磁石４０との間に、
アーマチャ３８を第１電磁石４０側へ引き寄せる電磁力
が発生する。

【００２１】このため、電磁駆動弁２０によれば、アッ
パコイル４２に適当な励磁電流を供給することで、アー
マチャ３８、プランジャ３６、および、吸気弁２４等を
第１電磁石４０側へ変位させることができる。以下、電
磁駆動弁２０において、アーマチャ３０と共に変位する
部分を可動部６６と称す。可動部６６は、アーマチャ３
８がアッパコア４４と当接するまで第１電磁石４０側へ
変位することができる。電磁駆動弁２０は、アーマチャ
３８がアッパコア４４と当接する場合に、吸気弁２４が
吸気ポート１４を閉塞するように設計されている。従っ
て、電磁駆動弁２０によれば、アッパコイル４２に適当
な励磁電流を供給することで、吸気弁２４を閉弁状態と
することができる。

【００２２】吸気弁２４が閉弁状態に維持されている場
合、アッパスプリング６４およびロアスプリング３４
は、可動部６６を中立位置に向けて付勢するバネ力を発
生する。このような状況下で、アッパコイル４２への励
磁電流の供給が停止されると、可動部６６は、以後、ア
ッパスプリング６４およびロアスプリング３４のバネ力
により単振動を開始する。

【００２３】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６４およびロアスプリング３４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、アーマチャ３８は、アッパコ
イル４２への励磁電流の供給が停止された後、所定時間
“Ｔ₀／２”が経過した時点でロアコア５０の近傍に到
達する。

【００２４】アーマチャ３８がロアコア５０の近傍に到
達した時点で、ロアコイル４８に励磁電流を供給する
と、アーマチャ３８を第２電磁石４６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３８がロアコア５０に当接するまで可動部６６の変位
を継続させることができる。吸気弁２４は、アーマチャ
３８とロアコア５０とが当接するまで可動部６０が変位
することにより開弁状態となる。従って、電磁駆動弁２
０によれば、アッパコイル４２への励磁電流の供給を停
止した後、所定のタイミングでロアコイル４８への励磁
電流の供給を開始すれば、少ない消費電力で吸気弁２４
を閉弁状態から開弁状態に変化させることができる。

【００２５】吸気弁２４が開弁状態に変化した後、ロア
コア５０への励磁電流の供給が停止されると、吸気弁２
４は、固有振動周期Ｔ₀を振動周期として単振動する場
合と同様の挙動で、再び閉弁位置に向けて変位し始め
る。以後、適当なタイミングで、アッパコイル４２およ
びロアコイル４８に繰り返し励磁電流を供給すると、少
ない消費電力で吸気弁２４を開閉動作させることができ
る。

【００２６】電磁駆動弁２０を作動させるためには、上
述の如く、中立位置に維持されている吸気弁２４を、一
旦は閉弁位置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４２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、このような手法で上記の
変位を発生させるためには、アッパコイル４２に、著し
く大きな励磁電流を供給する必要が生ずる。

【００２７】電磁駆動弁２０の吸気弁２４は、中立位置
から変位した位置でその拘束が解かれると、上述した固
有振動周期Ｔ₀を振動周期とする単振動を開始する。ま
た、吸気弁２４の単振動に伴う振幅は、吸気弁２４が第
１電磁石４０に向かって変位している際に第１電磁石４
０に電磁力を発生させ、かつ、吸気弁２４が第２電磁石
４６に向かって変位している過程で第２電磁石４６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。

【００２８】図２は、アッパコイル４２とロアコイル４
８に、固有振動周期Ｔ₀をほぼ一周期として交互に励磁
電流を供給した際に、中立位置に維持されていた吸気弁
２４に発生する変位を示す。図２に示す如く、上記の処
理によれば、中立位置に維持されている吸気弁２４に、
徐々に大きな振幅を付与することができる。そして、そ
の振幅を充分に成長させることにより、吸気弁２４を閉
弁位置まで変位させることができる。

【００２９】上記の処理によれば、アッパコイル４２お
よびロアコイル４８に著しく大きな励磁電流を供給する
ことなく、吸気弁２４を閉弁状態とすること、すなわ
ち、電磁駆動弁２０を作動させるために必要な状態を形
成することができる。電磁駆動弁２０は、内燃機関１０
の始動が要求される場合に、上記の手法により吸気弁２
４を閉弁位置まで変位させる。このため、内燃機関１０
によれば、比較的少ない消費電力で電磁駆動弁２０の作
動を開始させることができる。以下、上記の如く、中立
位置に維持されている吸気弁２４（または排気弁２６）
を振動させながら閉弁位置まで変位させる制御を初期駆
動制御と称す。

【００３０】図３は、内燃機関１０を、図１に示すIII
矢視で表した図を示す。図３に示す如く、内燃機関１０
は♯１気筒〜♯４気筒まで４つの気筒を備えている。各
気筒には、吸気弁２４および排気弁２６がそれぞれ２つ
ずつ配設されている。すなわち、内燃機関１０の各気筒
には、電磁駆動弁２０および２２が、それぞれ２つずつ
配設されている。

【００３１】内燃機関１０においては、その始動が要求
される場合に、電磁駆動弁２０，２２の全てについて初
期駆動を行う必要がある。しかし、全ての電磁駆動弁２
０，２２についての初期駆動が同時に実行されると、一
時期に多大な電力消費が生ずる。このため、本実施例で
は、内燃機関１０の始動が要求された後、複数の電磁駆
動弁２０，２２の初期駆動を、順次１つずつ行うことと
している。上記の制御によれば、内燃機関１０の始動時
に極めて多大な電力が一時期に消費されるのを防止する
ことができる。以下、上記の如く、電磁駆動弁２０，２
２の初期駆動を順次１つずつ行う制御を、始動制御と称
す。

【００３２】電磁駆動弁２０，２２が定常作動状態に移
行した後（以下、定常作動時と称す）は、電磁駆動弁２
０，２２の作動に伴う摺動損失分を補うに足る励磁電流
を供給することで、それらの作動を維持することができ
る。一方、電磁駆動弁２０，２２を初期駆動するために
は、電磁駆動弁２０，２２に対して、吸気弁２４または
排気弁２６の振幅を増大させるに足る励磁電流を供給す
る必要がある。このため、電磁駆動弁２０，２２には、
それらの初期駆動中に、定常作動中に比して多量の励磁
電流が供給される。

【００３３】電磁駆動弁２０，２２のアーマチャ３８と
第１電磁石４０との間には、アッパコイル４２に多量の
励磁電流が供給されるほど、大きな電磁力が発生する。
また、吸気弁２４および排気弁２６が閉弁位置に到達す
る際の速度は、アーマチャ３８と第１電磁石４０との間
に発生する電磁力が大きいほど高速となる。従って、吸
気弁２４および排気弁２６は、電磁駆動弁２０，２２の
初期駆動時に、定常作動時に比して大きな速度を伴って
閉弁位置に到達する。

【００３４】シリンダヘッド１２には、吸気弁２４また
は排気弁２６がそれらの閉弁位置に到達する際に振動が
生ずる。その振動は、吸気弁２４または排気弁２６が閉
弁位置に到達する際の変位速度が高速であるほど大きな
ものとなる。従って、電磁駆動弁２０，２２の初期駆動
時には、吸気弁２４または排気弁２６が閉弁位置に到達
するに伴って、定常作動時に比して大きな振動がシリン
ダヘッド１２に発生する。

【００３５】上述した始動制御が開始された後、他の電
磁駆動弁２０，２２に先立って閉弁状態とされた電磁駆
動弁２０，２２（以下、閉弁電磁弁２０，２２と称す）
は、他の全ての電磁駆動弁２０，２２が閉弁状態となる
まで閉弁状態を維持しなければならない。シリンダヘッ
ド１２に上述した大きな振動が生ずる状況下で、閉弁電
磁弁２０，２２の閉弁状態を適正に維持するためには、
閉弁電磁弁２０，２２の第１電磁石４０に、定常作動時
に比して大きな励磁電流を供給する必要がある。

【００３６】しかし、閉弁電磁弁２０，２２の近傍に伝
達される振動のエネルギは、始動制御の実行中常に一定
ではない。具体的には、本実施例の内燃機関１０におい
て、閉弁電磁弁２０，２２の近傍に伝達される振動のエ
ネルギは、その閉弁電磁弁２０，２２に隣接して設けら
れた他の電磁駆動弁２０，２２が初期駆動の対象とされ
る場合に大きく、初期駆動の対象とされる電磁駆動弁２
０，２２が、その閉弁電磁弁２０，２２から離間するほ
ど小さくなる。

【００３７】従って、始動制御の実行に伴う消費電力の
削減を図るうえでは、隣接する電磁駆動弁２０，２２が
初期駆動の対象とされている閉弁電磁弁２０，２２には
大きな励磁電流を供給し、一方、初期駆動の対象とされ
ている電磁駆動弁２０，２２が隣接する位置に存在しな
い閉弁電磁弁２０，２２には、比較的小さな励磁電流を
供給することが適切である。

【００３８】本実施例の内燃機関１０は、閉弁電磁弁２
０，２２に供給する励磁電流を上記の如く制御すること
により、始動制御の実行に伴う消費電力の削減を可能と
した点に特徴を有している。以下、図４乃至図６を参照
して、内燃機関１０の特徴部について説明する。図４お
よび図５は、上記の機能を実現しつつ始動制御を実行す
るために内燃機関１０が実行する制御ルーチンの一例を
示す。図４および図５に示すルーチンによれば、内燃機
関１０が備える複数の電磁駆動弁２０，２２は、図３中
に示すＡ〜Ｐの順で初期駆動の対象とされる。以下、図
３中に符号Ａ〜Ｐを付して表す吸気弁２４または排気弁
２６を、Ａバルブ〜Ｐバルブと称す。

【００３９】図４および図５に示すルーチンは、内燃機
関１０の始動が要求される場合に、具体的には、内燃機
関１０のイグニッションスイッチがオン状態とされる毎
に起動される。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１００では、
Ａバルブの初期駆動が実行されると共に、Ａバルブを
閉弁状態に維持するための励磁電流Ｉ_A（以下、閉弁励
磁電流Ｉ_Aと称す）を所定値Ｉ₀とする処理が実行され
る。所定値Ｉ₀は、Ａバルブに隣接するバルブの初期駆
動が行われる場合に、Ａバルブを安定して閉弁状態に維
持するに足る励磁電流の値である。本ステップ１００の
処理が終了すると、次にステップ１０２の処理が実行さ
れる。

【００４０】ステップ１０２では、Ｂバルブの初期駆
動が実行されると共に、Ｂバルブの閉弁励磁電流Ｉ_B
を所定値Ｉ₀とする処理が実行される。本ステップ１０
２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。上述の如く、Ｂバルブの初期駆動が実行され
る際には、Ａバルブの閉弁励磁電流Ｉ_Aが所定値Ｉ₀に
設定されている。このため、Ｂバルブが閉弁状態に変化
する際にＡバルブの近傍に大きな振動が生ずるにも関わ
らず、Ａバルブは、適正に閉弁状態を維持することがで
きる。

【００４１】ステップ１０４では、Ａバルブの閉弁励磁
電流Ｉ_Aを所定値α・Ｉ₀とする処理が実行される。所
定値α・Ｉ₀は、上述した所定値Ｉ₀に比して小さな値
である。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。ステップ１０６で
は、Ｃバルブの初期駆動が実行されると共に、Ｃバ
ルブの閉弁励磁電流Ｉ_Cを所定値Ｉ₀とする処理が実行
される。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。

【００４２】図３に示す如く、Ｃバルブは、Ｂバルブと
同様にＡバルブに隣接する位置に配設されている。従っ
て、Ｃバルブが閉弁状態に変化する際には、Ｂバルブが
閉弁状態に変化する場合と同様に、Ａバルブの近傍に大
きなエネルギを伴う振動が伝搬される。ところで、Ａバ
ルブは、その近傍に導かれた振動の、Ａバルブの軸方向
に向かう成分（以下、Ａ軸成分と称す）が大きいほど開
弁方向に変位し易い。従って、Ａバルブの近傍に大きな
エネルギを有する振動が伝搬されても、その振動が大き
なＡ軸成分を有していない場合は、Ａバルブの閉弁励磁
電流Ｉ_Aをさほど大きな値としなくても、Ａバルブを適
正に閉弁状態に維持することが可能である。

【００４３】図３に示す如く、ＡバルブおよびＢバルブ
は、共に排気弁２６を構成している。一方、Ｃバルブは
吸気弁２４を構成している。内燃機関１０において、全
ての吸気弁２４は、垂直方向に対して同一の方向に所定
角θだけ傾斜している。これに対して、全ての排気弁２
６は、吸気弁２４と反対側に所定角θだけ傾斜してい
る。このため、Ａバルブの軸方向は、Ｂバルブの軸方向
と一致しており、かつ、Ｃバルブの軸方向に対して所定
角２θだけ傾斜している。

【００４４】上記の如くＡバルブの軸方向とＢバルブの
軸方向とが一致しているため、Ｂバルブが閉弁状態に変
化する際に生ずる振動には、多分にＡ軸成分が含まれて
いる。一方、Ｃバルブが閉弁状態に変化する際に生ずる
振動に含まれるＡ軸成分の大きさは、Ａバルブの軸方向
とＣバルブの軸方向とが一致していないことに起因し
て、Ｂバルブが閉弁状態となる際のＡ軸成分のほぼ cos
２θ倍となる。

【００４５】このため、内燃機関１０においては、Ｂバ
ルブが初期駆動の対象とされる場合には、Ａバルブの閉
弁励磁電流Ｉ_Aを充分に大きな値Ｉ₀としておくことが
必要であるが（ステップ１００参照）、Ｃバルブが初期
駆動の対象とされる場合には、閉弁励磁電流Ｉ_Aを所定
値α・Ｉ₀（＜Ｉ₀）とすることで（ステップ１０
４）、確実にＡバルブを閉弁状態に維持することが可能
である。尚、所定値α・Ｉ ₀は、閉弁電磁弁２０，２２
と異なる軸方向を有し、かつ、隣接する位置に配設され
ている電磁駆動弁２０，２２が初期駆動の対処とされる
場合、その閉弁電磁弁２０，２２を適正に閉弁状態に維
持するために必要な励磁電流の値である。上記の処理に
よれば、始動制御中における閉弁励磁電流Ｉ_Aを必要最
小限の値に制御することができる。

【００４６】ステップ１０８では、Ｄバルブの初期駆
動が実行されると共に、Ｄバルブの閉弁励磁電流Ｉ_D
を所定値Ｉ₀とする処理が実行される。本ステップ１０
８の処理が終了すると、次にステップ１１０の処理が実
行される。上述の如く、Ｄバルブの初期駆動が実行され
る際には、Ａバルブの閉弁励磁電流Ｉ_Aが所定値α・Ｉ
₀に、Ｂバルブの閉弁励磁電流Ｉ_Bが所定値Ｉ₀に、ま
た、Ｃバルブの閉弁励磁電流Ｉ_CがＩ₀にそれぞれ設定
されている。このため、Ｄバルブが閉弁状態に変化する
際に、Ａバルブ〜Ｃバルブは、いずれも適正に閉弁状態
に維持される。

【００４７】ステップ１１０では、Ａバルブの閉弁励
磁電流Ｉ_Aを所定値β・Ｉ₀とする処理、および、Ｃ
バルブの閉弁励磁電流Ｉ_Cを所定値β・Ｉ₀とする処理
が実行される。上記１０８の処理によりＤバルブの初期
駆動が実行されると、Ａバルブに隣接する全てのバルブ
（ＢバルブおよびＣバルブ）の初期駆動、および、Ｃバ
ルブに隣接する全てのバルブ（ＢバルブおよびＣバル
ブ）の初期駆動が終了する。

【００４８】従って、以後、Ａバルブの近傍、および、
Ｃバルブの近傍には、さほど大きなエネルギを伴う振動
が伝搬されることがない。上述した所定値β・Ｉ₀は、
かかる状況下でＡバルブまたはＣバルブを閉弁状態に維
持するための必要最小限の励磁電流の値である。上記の
処理によれば、始動制御中における閉弁励磁電流Ｉ_Aお
よびＩ_Cを必要最小限に制御することができる。上記ス
テップ１１０の処理が終了すると、次にステップ１１２
の処理が実行される。

【００４９】ステップ１１２では、Ｅバルブの初期駆
動が実行されると共に、Ｅバルブの閉弁励磁電流Ｉ_B
を所定値Ｉ₀とする処理が実行される。本ステップ１１
２の処理が終了すると、Ｂバルブと同じ傾斜角を有し、
かつ、Ｂバルブに隣接する位置に配設される全てのバル
ブ（ＡバルブおよびＥバルブ）の初期駆動が終了する。
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。

【００５０】ステップ１１４では、Ｂバルブの閉弁励磁
電流Ｉ_Bを所定値α・Ｉ₀とする処理が実行される。本
ステップ１１４の処理が終了すると、次にステップ１１
６の処理が実行される。ステップ１１６では、Ｆバル
ブの初期駆動が実行されると共に、Ｆバルブの閉弁励
磁電流Ｉ_Fを所定値Ｉ₀とする処理が実行される。本ス
テップ１１６の処理が終了すると、Ｅバルブと同じ傾斜
角を有し、かつ、Ｅバルブに隣接する位置に配設される
全てのバルブ（ＢバルブおよびＦバルブ）の初期駆動が
終了する。本ステップ１１６の処理が終了すると、次に
ステップ１１８の処理が実行される。

【００５１】ステップ１１８では、Ｅバルブの閉弁励磁
電流Ｉ_Eを所定値α・Ｉ₀とする処理が実行される。本
ステップ１１８の処理が終了すると、次にステップ１２
０の処理が実行される。ステップ１２０では、Ｇバル
ブの初期駆動が実行されると共に、Ｇバルブの閉弁励
磁電流Ｉ_Gを所定値Ｉ₀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、Ｂバルブに隣接する
全てのバルブ（Ａバルブ、Ｃ〜Ｅバルブ、および、Ｇバ
ルブ）の初期駆動、および、Ｄバルブに隣接する全ての
バルブ（Ａ〜Ｃバルブ、Ｅバルブ、および、Ｇバルブ）
の初期駆動が終了する。従って、本ステップ１２０が終
了すると、以後、Ｂバルブの近傍、および、Ｄバルブの
近傍にさほど大きな振動が伝搬されることはない。本ス
テップ１２０の処理が終了すると、次にステップ１２２
の処理が実行される。

【００５２】ステップ１２２では、Ｂバルブの閉弁励
磁電流Ｉ_Bを所定値β・Ｉ₀とする処理、および、Ｄ
バルブの閉弁励磁電流Ｉ_Dを所定値β・Ｉ₀とする処理
が実行される。上記の処理によれば、始動制御中におけ
る閉弁励磁電流Ｉ_BおよびＩ _Dを必要最小限に制御する
ことができる。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。

【００５３】ステップ１２４では、Ｈバルブの初期駆
動が実行されると共に、Ｈバルブの閉弁励磁電流Ｉ_H
を所定値Ｉ₀とする処理が実行される。本ステップ１２
４の処理が終了すると、Ｅバルブに隣接する全てのバル
ブ（Ｂバルブ、Ｄバルブ、および、Ｆ〜Ｈバルブ）の初
期駆動、および、Ｇバルブに隣接する全てのバルブ（Ｂ
バルブ、Ｄ〜Ｆバルブ、および、Ｈバルブ）の初期駆動
が終了する。従って、本ステップ１２４が終了すると、
以後、Ｅバルブの近傍、および、Ｇバルブの近傍にさほ
ど大きな振動が伝搬されることはない。本ステップ１２
４の処理が終了すると、次にステップ１２６の処理が実
行される。

【００５４】ステップ１２６では、Ｅバルブの閉弁励
磁電流Ｉ_Eを所定値β・Ｉ₀とする処理、および、Ｇ
バルブの閉弁励磁電流Ｉ_Gを所定値β・Ｉ₀とする処理
が実行される。上記の処理によれば、始動制御中におけ
る閉弁励磁電流Ｉ_EおよびＩ _Gを必要最小限に制御する
ことができる。本ステップ１２６の処理が終了すると、
次に図５に示すステップ１２８の処理が実行される。

【００５５】ステップ１２８〜１４２では、Ｆバルブお
よびＨ〜Ｌバルブ、および、それらの閉弁励磁電流Ｉ_F
およびＩ_H〜Ｉ_Lを制御対象として、上記ステップ１１
２〜１２６（ＢバルブおよびＤ〜Ｈバルブ、および、そ
れらの閉弁励磁電流Ｉ_BおよびＩ_D〜Ｉ_Hを対象とする
制御）と同様の制御が実行される。これらステップ１２
８〜１４２の処理によれば、始動制御中における閉弁励
磁電流Ｉ_FおよびＩ_H〜Ｉ_Kを必要最小限に制御するこ
とができる。上記ステップ１４２の処理が終了すると、
次にステップ１４４の処理が実行される。

【００５６】ステップ１４４では、Ｍバルブの初期駆
動が実行されると共に、Ｍバルブの閉弁励磁電流Ｉ_M
を所定値Ｉ₀とする処理が実行される。本ステップ１４
４の処理が終了すると、Ｊバルブと同じ傾斜角を有し、
かつ、Ｊバルブに隣接する位置に配設される全てのバル
ブ（ＩバルブおよびＭバルブ）の初期駆動が終了する。
本ステップ１４４の処理が終了すると、次にステップ１
４６の処理が実行される。

【００５７】ステップ１４６では、Ｊバルブの閉弁励磁
電流Ｉ_Jを所定値α・Ｉ₀とする処理が実行される。本
ステップ１４６の処理が終了すると、次にステップ１４
８の処理が実行される。ステップ１４８では、Ｎバル
ブの初期駆動が実行されると共に、Ｎバルブの閉弁励
磁電流Ｉ_Nを所定値α・Ｉ₀とする処理が実行される。
Ｎバルブについては、その初期駆動が終了した時点で、
既に、Ｎバルブと同じ傾斜角を有し、かつ、Ｎバルブに
隣接する位置に配設される全てのバルブ（Ｍバルブ）の
初期駆動が終了している。従って、Ｎバルブについて
は、初期駆動が終了した直後から、上記の如くその閉弁
励磁電流Ｉ_Nが所定値α・Ｉ₀に設定される。本ステッ
プ１４８の処理が終了すると、次にステップ１５０の処
理が実行される。

【００５８】ステップ１５０では、Ｍバルブの閉弁励磁
電流Ｉ_Mを所定値α・Ｉ₀とする処理が実行される。上
記ステップ１４８の処理が終了すると、Ｍバルブと同じ
傾斜角を有し、かつ、Ｍバルブに隣接する位置に配設さ
れる全てのバルブ（ＪバルブおよびＮバルブ）の初期駆
動が終了する。従って、以後、Ｍバルブは、本ステップ
で設定された閉弁励磁電流Ｉ_M＝α・Ｉ₀により、確実
に閉弁状態を維持することができる。本ステップ１５０
の処理が終了すると、次にステップ１５２の処理が実行
される。

【００５９】ステップ１５２では、Ｏバルブの初期駆
動が実行されると共に、Ｏバルブの閉弁励磁電流ＩＯ
を所定値Ｉ₀とする処理が実行される。本ステップ１５
２の処理が終了すると、Ｊバルブに隣接する全てのバル
ブ（Ｉバルブ、Ｋ〜Ｍバルブ、および、Ｏバルブ）の初
期駆動、および、Ｌバルブに隣接する全てのバルブ（Ｉ
〜Ｋバルブ、Ｍバルブ、および、Ｏバルブ）の初期駆動
が終了する。従って、本ステップ１５２が終了すると、
以後、Ｊバルブの近傍、および、Ｌバルブの近傍にさほ
ど大きな振動が伝搬されることはない。本ステップ１５
２の処理が終了すると、次にステップ１５４の処理が実
行される。

【００６０】ステップ１５４では、Ｊバルブの閉弁励
磁電流Ｉ_Jを所定値β・Ｉ₀とする処理、および、Ｌ
バルブの閉弁励磁電流Ｉ_Lを所定値β・Ｉ₀とする処理
が実行される。上記の処理によれば、始動制御中におけ
る閉弁励磁電流Ｉ_JおよびＩ _Lを必要最小限に制御する
ことができる。本ステップ１５４の処理が終了すると、
次にステップ１５６の処理が実行される。

【００６１】ステップ１５６では、Ｐバルブの初期駆
動が実行されると共に、Ｐバルブの閉弁励磁電流Ｉ_P
を所定値β・Ｉ₀とする処理が実行される。Ｐバルブに
ついては、その初期駆動が終了した時点で、既に他の全
てのバルブの初期駆動が終了している。従って、Ｎバル
ブについては、初期駆動が終了した直後から、上記の如
くその閉弁励磁電流Ｉ_Nが所定値β・Ｉ₀に設定され
る。本ステップ１５６の処理が終了すると、次にステッ
プ１５８の処理が実行される。

【００６２】ステップ１５８では、Ｍバルブの閉弁励
磁電流Ｉ_Mを所定値β・Ｉ₀とする処理、Ｎバルブの
閉弁励磁電流Ｉ_Nを所定値β・Ｉ₀とする処理、およ
び、Ｏバルブの閉弁励磁電流ＩＯを所定値β・Ｉ₀と
する処理が実行される。本ステップ１５８の処理が終了
すると、内燃機関１０の初期制御が終了される。図６
（Ａ）〜図６（Ｐ）は、上記図４および図５に示す制御
ルーチンの実行に伴って、それぞれ閉弁励磁電流Ｉ_A〜
Ｉ_Pに現れる変化を示す。図６に示す如く、上記の処理
によれば、始動制御の進行に対応して、閉弁励磁電流Ｉ
_A〜Ｉ_Pを常にＡバルブ〜Ｐバルブを閉弁状態に維持す
るために必要最小限の値に変化させることができる。こ
のため、内燃機関１０によれば、その始動が要求された
後、少ない消費電力により、全ての閉弁電磁弁を適正に
閉弁状態に維持しつつ、始動制御を実行することができ
る。

【００６３】ところで、上記の実施例においては、図３
に示すＡ〜Ｐの順序で初期駆動を実行することとしてい
るが、初期駆動の順序はこれに限定されるものではな
い。また、上記の実施例においては、閉弁電磁弁に隣接
する電磁駆動弁２０，２２が初期駆動の対象とされる場
合に、その閉弁電磁弁に対して大きな閉弁励磁電流を供
給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、閉弁電磁弁が、離間した位置に配設される
電磁駆動弁２０，２２に大きな影響を受ける場合には、
その電磁駆動弁２０，２２が初期駆動の対象とされる際
に、閉弁励磁電流を大きな値に設定することとしてもよ
い。更に、上記の実施例では、各電磁駆動弁２０，２２
を順次１つずつ初期駆動することとしているが、特定の
グループ毎に初期駆動を実行させてもよい。

【００６４】尚、上記の実施例においては、吸気弁２４
および排気弁２６が前記請求項１記載の「弁体」に相当
していると共に、内燃機関１０が、上記図４および図５
に示すルーチン中でＡバルブ〜Ｐバルブについての初期
駆動を行うことにより、前記請求項１記載の「始動制御
手段」が、上記図４および図５に示すルーチン中でＡバ
ルブ〜Ｐバルブに対して閉弁励磁電流Ｉ_A〜Ｉ_Pを供給
することにより前記請求項１記載の「閉弁励磁電流供給
手段」が、上記図４および図５に示すルーチン中で閉弁
励磁電流Ｉ_A〜Ｉ_Pの値を更新することにより前記請求
項１記載の「閉弁励磁電流設定手段」が、それぞれ実現
されている。

【００６５】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、内燃機関の始動が要求された後に、内燃機関に搭載
されている全ての電磁駆動弁を、少ない消費電力で、適
正に閉弁状態に変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である内燃機関の要部の断面
図である。

【図２】本実施例の内燃機関において始動制御が実行さ
れる過程で電磁駆動弁の弁体に生ずる変位を表す図であ
る。

【図３】本実施例の内燃機関を図１に示すIII 矢視で表
した図である。

【図４】本実施例の内燃機関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（その１）である。

【図５】本実施例の内燃機関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（その２）である。

【図６】図４および図５に示す制御ルーチンの実行に伴
って閉弁励磁電流に生ずる変化を表す図である。

【符号の説明】

１０内燃機関１２シリンダヘッド１４吸気ポート１６排気ポート２０，２２電磁駆動弁２４吸気弁２６排気弁Ａ〜ＰバルブＩ_A〜Ｉ_P 閉弁励磁電流

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気弁または排気弁として機能する弁体
を電磁力で駆動する電磁駆動弁を複数搭載する内燃機関
において、前記電磁駆動弁が、非駆動時に前記弁体を閉弁位置から
離間した位置に保持し、かつ、閉弁励磁電流の供給を受
けることにより、前記弁体を閉弁位置に付勢する電磁力
を発生すると共に、内燃機関の始動時に、複数の前記電磁駆動弁を順次閉弁
状態とする始動制御を実行する始動制御手段と、前記始動制御の実行中に、既に閉弁状態とされている電
磁駆動弁に対して所定の閉弁励磁電流を供給する閉弁励
磁電流供給手段と、始動制御の実行に伴って閉弁状態に向けて駆動されてい
る電磁駆動弁が閉弁状態に変化する際に生ずる振動が、
前記既に閉弁状態とされている電磁駆動弁に与える影響
の度合いに応じて、前記所定の閉弁励磁電流を設定する
閉弁励磁電流設定手段と、を備えることを特徴とする電磁駆動弁を搭載する内燃機
関。