JPH11324742A

JPH11324742A - 電磁駆動バルブの制御装置

Info

Publication number: JPH11324742A
Application number: JP10137057A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kamimaru; 慎二神丸; Mitsunori Ishii; 光徳石井
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1998-05-19
Filing date: 1998-05-19
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】バルブの全閉或いは全開状態を維持するホール
ド電流を製品のばらつき、経時劣化等の影響を受けるこ
となく最適な値に設定する。【解決手段】イグニッションスイッチＯＮ後、電磁コイ
ル５，６の一方に通電して、バルブ４を最初に全閉或い
は全開動作させた後、バルブ４の全閉或いは全開状態を
維持するホールド電流を徐々に低下させ、このときのバ
ルブリフトセンサ１０の出力値を読込む。そして、バル
ブリフトセンサ１０の出力値が急変したときのホールド
電流を、バルブ４の全閉或いは全開状態を維持する際の
限界値として学習し、以後、イグニッションスイッチを
ＯＦＦするまで、この限界値の１０％増の電流をホール
ド電流として供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸排気バルブの全
閉或いは全開状態を維持するホールド電流の限界値を学
習する電磁駆動バルブの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エンジンの吸排気バルブの開閉動
作を、カムシャフト等によって機械的に行うのではな
く、電磁駆動により行うことで、吸排気バルブの開閉タ
イミングを電子制御する動弁システムが開発されてお
り、例えば特開平８−１７０５０９号公報、或いは特開
平８−２００１０８号公報に開示されている。

【０００３】これらの先行技術に開示されている電磁駆
動バルブは、吸排気バルブのバルブステムの上端に平板
状のアーマチュアを固設し、このアーマチュアを挟んで
吸気バルブを閉弁方向へ付勢するスプリングと開弁方向
へ付勢するスプリングとを対設すると共に、この各スプ
リングの外周に開弁用電磁コイルと閉弁用電磁コイルと
を配設し、上記閉弁用電磁コイルを励磁すると、上記ア
ーマチュアが開弁用スプリングの付勢力に抗して吸引さ
れて吸排気バルブが閉弁し、又、開弁用電磁コイルを励
磁すると、上記アーマチュアが閉弁用スプリングの付勢
力に抗して吸引されて吸排気バルブが開弁する。この吸
排気バルブの開閉タイミングをクランク軸の回転に同期
して制御することで、エンジンを駆動させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記吸排気
バルブの全閉或いは全開状態を維持するために上記電磁
コイルに通電するホールド電流は、必要最小限であるこ
とが消費電力の軽減を図る上で好ましい。

【０００５】しかし、吸排気バルブの全閉或いは全開動
作を維持するために必要な最小限のホールド電流は、動
弁システム全体の製造時のばらつき、経時変化等の影響
で製品毎に相違しているため、最適な値を予め設定して
おくことは困難である。

【０００６】従って、ホールド電流のピーク値はある程
度高く設定されており、その分、容量の大きな電磁駆動
回路を必要とし、電力消費量の増大を招いてしまう。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑み、電磁駆動回路
を大型化することなく、動弁システムの製造のばらつ
き、経時劣化等に対応して、製品毎に最適なホールド電
流を設定することができ、電力消費量の軽減を図ること
のできる電磁駆動バルブの制御装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明による電磁駆動バルブの制御装置は、エンジンの
吸排気ポートに介装した吸排気バルブを電磁コイルによ
り駆動制御する電磁駆動バルブにおいて、上記吸排気バ
ルブにバルブリフトセンサを併設し、上記吸排気バルブ
が全閉或いは全開状態にあるときのホールド電流を徐々
に低下させて上記バルブリフトセンサの出力値が急変し
たときのホールド電流を限界値として学習することを特
徴とする。

【０００９】この場合、好ましくは、前記ホールド電流
の学習はエンジン始動開始前に行うことを特徴とする。
或いは、エンジン始動後、学習された前記限界値に基づ
いてホールド電流を調整することを特徴とする。

【００１０】本発明による電磁駆動バルブの制御装置で
は、吸排気バルブが全閉或いは全開状態にあるときのホ
ールド電流を徐々に低下させ、バルブリフトセンサの出
力値が急変したとき、即ち上記吸排気バルブの全閉或い
は全開状態を維持することができなくなったときのホー
ルド電流を読込み、このホールド電流の限界値を学習し
てホールド電流制御の基準とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施の形態を説明する。図１〜図５に本発明の第１実施
の形態を示す。

【００１２】図１の符号１は、エンジンの各気筒の吸気
ポート及び排気ポートに介装される電磁駆動バルブであ
り、本実施の形態では、シリンダヘッド２の植設された
バルブステムガイド３に摺動自在に支持されているバル
ブ４（吸気バルブ或いは排気バルブ）を開閉動作させる
ため、開弁用電磁コイル５と閉弁用電磁コイル６とを対
向配置したツインコイル方式を採用している。

【００１３】上記電磁駆動バルブ１では、上記開弁用電
磁コイル５がヨーク７に収納されて上記シリンダヘッド
２側に配設され、各部材の個体間の寸法ばらつきを吸収
して上記バルブ４のリフト量を調整するためのリフトア
ジャスタ８を介して上記閉弁用電磁コイル６を収納する
ヨーク９と結合されている。更に、上記閉弁用電磁コイ
ル６を収納するヨーク９の上部には、後述するアーマチ
ュア１７を軸方向に移動させるためのガイド部を形成す
るとともに上記バルブ４のリフト量を検出するためのリ
フト位置センサの一例である渦電流式バルブリフトセン
サ１０を装着するケース１１が接合されている。

【００１４】上記開弁用電磁コイル５の内部には、上記
バルブ４のバルブヘッド４ａをバルブシート１２に押圧
する方向に付勢する閉弁用スプリング１３が収納されて
いる。この閉弁用スプリング１３は、上記バルブ４のバ
ルブステム４ｂ端部にコッタピン１４を介して固着され
るリテーナ１５と、上記シリンダヘッド２側の上記バル
ブステムガイド３周囲に形成された受け座部分との間に
介装されている。尚、上記バルブステム４ｂ先端には、
後述するクリアランス調整用のシム１６が装着されてい
る。

【００１５】又、上記電磁駆動バルブ１の上記リフトア
ジャスタ８によって形成される空間内には、上記開弁用
電磁コイル５或いは上記閉弁用電磁コイル６が励磁され
たとき、これらからの磁力を受けて上記バルブ４を開閉
動作させるための平板状のアーマチュア１７が配設され
ている。

【００１６】上記アーマチュア１７の上記開弁用電磁コ
イル５側の中心部には、アーマチュアステム１７ａが一
体的或いは別体で立設されており、このアーマチュアス
テム１７ａが上記閉弁用電磁コイル６内部に突出する上
記ケース１１の円筒部分に設けられたアーマチュアステ
ムガイド１８に摺動自在に挿通されている。又、上記ア
ーマチュア１７と上記ケース１１の円筒部分基部に形成
された受け部との間には、上記バルブヘッド４ａを上記
バルブシート１２から離間する方向に付勢する開弁用ス
プリング１９が介装されている。

【００１７】尚、上記開弁用電磁コイル５及び閉弁用電
磁コイル６が共にＯＦＦの状態では、上記アーマチュア
１７は、上記バルブステム４ｂ先端のシム１６に当接し
て上記閉弁用スプリング１３の付勢力と上記開弁用スプ
リング１９の付勢力との釣り合う位置で静止している。

【００１８】更に、上記アーマチュアステム１７ａの先
端側は、細径のニードル状に形成されて上記バルブリフ
トセンサ１０の被検出体であるリフトセンサ用ターゲッ
ト１７ｃとなっており、このリフトセンサ用ターゲット
１７ｃの軸方向の動きが上記バルブ４のリフトとして上
記バルブリフトセンサ１０によって検出される。尚、上
記バルブリフトセンサ１０は、バルブリフト量に対して
リニアな電圧を出力するものとする。

【００１９】上記構成による電磁駆動バルブ１は、電磁
バルブ駆動制御装置３０によって駆動制御される。この
電磁バルブ駆動制御装置３０では、マイクロコンピュー
タ（マイコン）３１により、エンジン回転数、アクセル
開度、クランク角パルス、エンジン冷却水温等の各種デ
ータに基づいて各気筒の吸気バルブ及び排気バルブの開
閉タイミングを演算し、閉弁用電磁コイル６、開弁用電
磁コイル５を、それぞれ、閉弁用電磁コイル駆動回路３
６、開弁用電磁コイル駆動回路３７を介して交互にＯＮ
することで、バルブ４を開閉動作させる。

【００２０】すなわち、バルブ４を閉弁状態から開弁さ
せるには、閉弁用電磁コイル６をＯＦＦとして所定のタ
イミングで開弁用電磁コイル５をＯＮする。これにより
開弁用電磁コイル５に吸引力が発生し、アーマチュア１
７が閉弁用スプリング１３の付勢力と開弁用スプリング
１９の付勢力との釣り合い位置から更に開弁用電磁コイ
ル５側に移動し、アーマチュア１７が開弁用電磁コイル
５側に吸着されて停止したとき、バルブ４が最大リフト
位置（バルブ全開位置）に達して開弁動作が完了する。

【００２１】一方、バルブ４を開弁状態から閉弁させる
には、開弁用電磁コイル５をＯＦＦとした後、所定のタ
イミングで閉弁用電磁コイル６をＯＮする。この閉弁動
作では、閉弁用スプリング１３の付勢力と開弁用スプリ
ング１９の付勢力との釣り合い位置への復帰力、及び、
閉弁用電磁コイル６の吸引力により、アーマチュア１７
が閉弁用電磁コイル６側に移動し、最終的にアーマチュ
ア１７が閉弁用電磁コイル６側に吸着されて停止したと
き、アーマチュア１７がバルブステム４ｂ先端のシム１
６から離間して所定のクリアランスが形成され、閉弁用
スプリング１３によってバルブヘッド４ａがバルブシー
ト１２に押圧されて着座する（バルブ全閉）。

【００２２】上記電磁バルブ駆動制御装置３０は、マイ
クロコンピュータ３１、電磁コイル制御回路３３、ホー
ルド電流制御回路３５を備えている。上記マイクロコン
ピュータ３１では、エンジン回転数、アクセル開度、ク
ランク角パルス、エンジン冷却水温等の各種データに基
づいて、各気筒の吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイ
ミングを演算し、電磁コイル制御回路３３へ吸気バルブ
及び排気バルブの閉弁或いは開弁の開始を表すトリガ信
号を出力すると共に、上記ホールド電流制御回路３５
へ、バルブ全開或いはバルブ全閉の保持期間を定めるバ
ルブホールド時間データ及びＰＷＭ信号を出力する。
尚、図においては、１個の電磁駆動バルブ１を駆動する
回路系統を代表して示しており、実際には、マイクロコ
ンピュータ３１の後段に、同様の構成の回路がエンジン
の吸排気バルブの数に応じた系統数だけ備えられてい
る。

【００２３】電磁コイル制御回路３３では、上記マイク
ロコンピュータ３１からのトリガ信号に基づき、閉弁用
電磁コイル駆動回路３６及び開弁用電磁コイル駆動回路
３７へ閉弁時或いは開弁時の駆動パルス信号を出力す
る。

【００２４】上記閉弁用電磁コイル駆動回路３６、及び
開弁用電磁コイル駆動回路３７では、上記電磁コイル制
御回路３３から出力される駆動パルス信号に基づき、高
電圧での過励磁を行ってコイル電流の立ち上げを迅速化
して必要な吸引力を確保し、全閉位置或いは全開位置に
達したとき、上記ホールド電流制御回路３５から出力さ
れるＰＷＭ信号に基づいて定格電圧でのチョッパ制御を
行い、規定のホールド電流を維持する。

【００２５】閉弁用電磁コイル駆動回路３６及び開弁用
電磁コイル駆動回路３７は同様の構成であり、図２に示
すように、電源（バッテリ）７１にチャージャ制御部７
２を介して高圧電源チャージャ７３が接続され、この高
圧電源チャージャ７３に、ダイオード７５を介して、立
ち上がり初期の吸排気バルブを加速させる過励磁（一次
過励磁）用電源をチャージするコンデンサ７６が接続さ
れているとともに、ダイオード７９を介して上記立ち上
がり初期の過励磁電圧より若干低い高電圧での、全閉或
いは全開に達する直前の速度を微調整する過励磁（二次
過励磁）用電源をチャージするコンデンサ８０が接続さ
れている。

【００２６】上記チャージャ制御部７２は、マイクロコ
ンピュータ３１からのチャージ信号（閉弁チャージ信号
或いは開弁チャージ信号）によって上記高圧電源チャー
ジャ７３を動作させ、上記高圧電源チャージャ７３の出
力側に接続された充電電圧検出部７４からの信号に基づ
いて、上記電源７１の電圧を設定電圧（例えば、１２０
Ｖ）に昇圧させ、上記各コンデンサ７６，８０へ充電す
る。

【００２７】一次過励磁用電源をチャージするコンデン
サ７６には、ＮＰＮ型パワートランジスタ７７のコレク
タが接続されており、このパワートランジスタ７７のエ
ミッタがダイオード７８を介して開弁用電磁コイル５或
いは閉弁用電磁コイル６に接続されている。

【００２８】又、二次過励磁用電源をチャージするコン
デンサ８０には、ＮＰＮ型パワートランジスタ８１のコ
レクタが接続されており、このパワートランジスタ８１
のエミッタがダイオード８２を介して開弁用電磁コイル
５或いは閉弁用電磁コイル６に接続されている。

【００２９】更に、上記電源７１に、ホールド電流用の
ＮＰＮ型パワートランジスタ８３のコレクタが接続され
ており、このパワートランジスタ８３のエミッタがダイ
オード８４を介して開弁用電磁コイル５或いは閉弁用電
磁コイル６に接続されている。

【００３０】又、上記各パワートランジスタ７７，８１
のベースに電磁コイル制御回路３３が接続され、一方パ
ワートランジスタ８３のベースにホールド電流制御回路
３５が接続されている。上記電磁コイル制御回路３３で
は、吸気バルブ或いは排気バルブの立ち上がり初期の区
間では、上記パワートランジスタ７７のベースにトリガ
信号を出力し、又、吸気バルブ或いは排気バルブの全開
或いは全閉に達する直前の区間では、上記パワートラン
ジスタ８１のベースにトリガ信号を出力する。又、上記
ホールド電流制御回路３５では、バルブ全開、或いは全
閉の区間において、上記パワートランジスタ８３のベー
スにＰＷＭ信号を出力し、上記開弁用電磁コイル５（或
いは閉弁用電磁コイル６）に通電するホールド電流を生
成する。

【００３１】その結果、吸排気バルブの閉弁或いは開弁
初期の加速応答性が良くなり、又全閉或いは全開に達す
るときには速度が微調整されるため着座時の衝撃が緩和
される。

【００３２】又、上記マイクロコンピュータ３１の入力
側には、バルブリフトセンサ１０以外に、イグニッショ
ンスイッチ４０、スタータスイッチ４１、クランク角セ
ンサ４２が接続されていると共に、充電電圧検出部７４
が接続されて、コンデンサ電圧がモニタされる。

【００３３】更に、上記マイクロコンピュータ３１の出
力側には、エンジン制御ユニット（図示せず）が接続さ
れており、このエンジン制御ユニット対し、スタータモ
ータの通電を許可するスタータモータ通電信号、電磁駆
動バルブ１の制御が始動時制御を終了して正規バルブタ
イミングでの制御に切換ったことを通知し、燃料噴射及
び点火時期を正規のタイミングで動作させるための正規
タイミングバルブ動作信号が出力される。

【００３４】尚、イグニッションスイッチ４０がＯＦＦ
状態にあるときの上記電磁駆動バルブ１に設けた各電磁
コイル５，６は非通電状態にあるため、各バルブ４は、
両スプリング１３，１９の釣り合いのとれた中立位置、
即ち、図１に示すように、バルブ半開状態で静止してい
る。

【００３５】上記電磁バルブ駆動制御装置３０における
電磁駆動バルブ１の始動時制御は、図３、図４に示すフ
ローチャートに従って処理される。

【００３６】以下、図３の始動時制御ルーチン、及び図
４のバルブ吸引サブルーチンに従い、図５のタイミング
チャートを参照しながら、本実施の形態で採用する始動
時制御処理について説明する。本実施の形態では、始動
前に、一旦、全バルブ４を順次全開動作させ、始動開始
後に、全バルブ４を順次全閉動作させて、そのときのホ
ールド電流の限界値を学習するようにしたものである。

【００３７】図３の始動時制御ルーチンでは、先ず、ス
テップＳ１で、イグニッションスイッチ４０を参照し、
イグニッションスイッチ４０がＯＦＦのときは、そのま
まルーチンを抜け、イグニッションスイッチ４０がＯＮ
するまで待機する。そして、イグニッションスイッチ４
０がＯＮしたとき（時間ｔ１）、ステップＳ２へ進み、
開弁用電磁コイル駆動回路３７のコンデンサ７６，８０
に対する充電を開始し、ステップＳ３で、コンデンサ電
圧を検出する。

【００３８】そして、上記コンデンサ電圧がバルブ４を
吸引するに十分な電圧（設定電圧）まで達したか否かを
調べ、達していないときはステップＳ１へ戻る。一方、
上記コンデンサ電圧が設定電圧に達したとき（時間ｔ
２）は、ステップＳ４へ進み、バルブ吸引サブルーチン
を実行する。

【００３９】このバルブ吸引サブルーチンは、図４に示
すフローチャートに従って処理される。以下、このバル
ブ吸引サブルーチンにおいては、先ず、ステップＳ１１
で、特定のバルブ４（例えば、ある気筒の吸気バルブ）
の開弁用電磁コイル５に、上記コンデンサ７６，８０に
充電されている一次過励磁電流、二次過励磁電流を所定
のタイミングで通電する（時間ｔ２〜ｔ３）。

【００４０】そして、ステップＳ１２で次回のバルブ吸
引に備えて開弁用電磁コイル駆動回路３７のコンデンサ
７６，８０を再充電する。更に、ステップＳ１３でバル
ブリフトセンサ１０の出力を読込み、ステップＳ１４，
Ｓ１５で、ホールド状態を判別する。

【００４１】本実施の形態では、上記バルブリフトセン
サ１０の出力値が全開時の出力値として初期設定されて
いる値から１０％以内で、且つバルブリフトセンサ１０
の出力変化が１％以内の状態が継続したとき、バルブホ
ールド、即ち、吸気バルブ４が全開状態での出力値であ
ると判定し、ステップＳ１６へ進み、このときのバルブ
リフトセンサ１０の出力値を検出し、マイコン３１のＲ
ＡＭ（図示せず）に全開基準値として記憶し、ステップ
Ｓ１７へ進む。

【００４２】ステップＳ１７では、上記バルブ４の全開
動作が初回か否かを調べ、初回動作のときはステップＳ
１８へ進み、２回目以降のときはルーチンを抜ける。

【００４３】ステップＳ１８へ進むと、開弁用電磁コイ
ル５に通電するホールド電流を徐々に低減し、ステップ
Ｓ１９で、バルブリフトセンサ１０の出力値を参照し
て、このバルブリフトセンサ１０の出力が急変したか否
かを調べる。

【００４４】そして、バルブリフトセンサ１０の出力値
が急変したとき（本実施の形態では、変化率が５％以上
のとき急変と判定する）、ステップＳ２０へ進み、この
ときのホールド電流を読込み、限界値として記憶し、ル
ーチンを抜ける。

【００４５】そして、１つのバルブ４について、初回の
バルブ吸引サブルーチンが終了した後は、他のバルブ４
（例えば、ある気筒の排気バルブ）について、上述した
バルブ吸引サブルーチンを実行し、開弁用電磁コイル５
に対して所定タイミングで、一次過励磁電流、二次過励
磁電流を通電し（時間ｔ３〜ｔ４）、当該バルブ４のバ
ルブホールド状態をバルブリフトセンサ１０の出力値に
基づいて判定し、バルブホールドと判定したときは、こ
のときのバルブリフトセンサ１０の出力値をマイコン３
１のＲＡＭ（図示せず）に全開基準値として記憶し、
又、ホールド電流の出力値を徐々に低下させて、そのと
きのバルブリフトセンサ１０の出力値を読込み、このバ
ルブリフトセンサ１０の出力値が急変したときの上記ホ
ールド電流を読込み、このホールド電流の限界値を学習
する。

【００４６】そして、２回目以降のバルブ４の全開動作
時には、ステップＳ１７からそのままルーチンを抜ける
ため、上記ステップＳ２０で記憶したホールド電流が、
イグニッションスイッチ４０をＯＦＦするまで限界値と
して記憶される。

【００４７】又、このホールド電流は、バルブリフトセ
ンサ１０の出力値と上記全開基準値とを比較し、出力値
が全開基準値に達している間は継続的に出力する（時間
ｔ４〜ｔ５）。

【００４８】そして、全バルブ４が全開したときは、ス
テップＳ５へ進み、閉弁用電磁コイル駆動回路３６のコ
ンデンサ７６，８０に対して充電を開始し、ステップＳ
６でスタータスイッチがＯＮかを調べ、ＯＮのときは、
ステップＳ７でスタータモータを始動させる（時間ｔ
４）。

【００４９】その後、ステップＳ８でクランク角パルス
に基づきクランク角度を検出し、ステップＳ９へ進み、
クランク角度に同期した正規バルブタイミングで各バル
ブ４を、前述したバルブ吸引サブルーチンに従い、順次
全閉動作させる。

【００５０】そして、ステップＳ１６において、バルブ
ホールド状態を検出し、このときのバルブリフトセンサ
１０の出力値を全閉基準値としてマイコン３１のＲＡＭ
に記憶し、又、ステップＳ２０において、初回全閉動作
時のホールド電流を読込み、このホールド電流の限界値
を学習する。

【００５１】そして、始動時制御ルーチンのステップＳ
１０へ進み、エンジン制御装置へ正規タイミングバルブ
動作信号を出力し、燃料噴射と点火とを許可し、ルーチ
ンを抜ける。

【００５２】その結果、燃料噴射対象気筒、及び点火対
象気筒に対する燃料噴射と点火とが正規のタイミングで
順次開始され、エンジンが始動する（時間ｔ８，ｔ
９）。尚、燃料噴射と点火は、全てのバルブ４が一旦閉
弁した後に開始するようにしても良い。

【００５３】このように、本実施の形態では、イグニッ
ションスイッチ４０をＯＮした後、最初にバルブ４を、
一旦、全開或いは全閉させ、次いで、この全開或いは全
閉状態を維持しているホールド電流を徐々に低下させ、
その間、バルブリフトセンサ１０の出力値を監視し、こ
のバルブリフトセンサ１０の出力値が急変したときのホ
ールド電流を限界値として学習するようにしたので、動
弁システム全体の製造のばらつき、経時変化等によるホ
ールド電流の個体差が補正され、上記限界値を基準とし
てホールド電流を、例えば、上記限界値の１０％増とす
る等、最適な値に設定することができ、電力消費を軽減
することができる。

【００５４】又、イグニッションスイッチ４０をＯＮし
た後、スタータスイッチ４１をＯＮさせても、各電磁コ
イル駆動回路３６，３７に設けたコンデンサ７６，８０
に対する充電が完了するまでは、スタータモータに対す
る通電を禁止するようにしたので、コンデンサ７６，８
０への充電を十分に行うことができ、バルブ４を確実に
吸引することができる。

【００５５】更に、イグニッションスイッチＯＮ後の最
初のバルブ全開、及びバルブ全閉時のホールド状態をそ
れぞれ検出し、そのときのバルブリフトセンサ１０の出
力値を全開基準値、全閉基準値として学習するようにし
たので、バルブリフトセンサ１０の個体差、及び経年劣
化による出力値の変動が補正され、バルブ４の全開位
置、及び全閉位置を正確に検出でき、その後のバルブタ
イミングの制御精度が向上する。

【００５６】図６に本発明の第２実施の形態による始動
時制御ルーチンを示す。本実施の形態ではクランキング
開始前に、全バルブ４を一旦全閉動作させ、次いで全開
動作させた後、スタータモータを起動させるようにした
ものである。

【００５７】即ち、図６に示す始動時制御ルーチンで
は、ステップＳ２１でイグニッションスイッチの信号を
読込み、ＯＮのときはステップＳ２２へ進み、全バルブ
４の閉弁動作が終了したか否かを調べる。イグニッショ
ンスイッチがＯＮされた直後の各バルブ４は、スプリン
グ１３，１９により保持された中立位置にあり、閉弁動
作は未終了であるため、ステップＳ２３へ進み、閉弁用
電磁コイル駆動回路３６のコンデンサ７６，８０に対し
て充電を開始する。

【００５８】ステップＳ２４で、上記コンデンサ７６，
８０に対するコンデンサ電圧が設定値に達したか否かを
調べ、達していないときはステップＳ２１へ戻り、又、
達したときはステップＳ２５へ進み、第１実施の形態で
説明した図４のバルブ吸引サブルーチンを実行して、各
バルブ４を順次全閉動作させ、そのときのバルブリフト
センサ１０の出力値を全閉基準値としてマイコン３１の
ＲＡＭに記憶させる処理を行い、更に、全閉動作初回の
ときはバルブの全閉状態を維持するに必要なホールド電
流の限界値を学習する。

【００５９】その後、ステップＳ２６へ進み、開弁用電
磁コイル駆動回路３７のコンデンサ７６，８０に対する
充電を開始する。そして、上記コンデンサ７６，８０に
充電したコンデンサ電圧が設定値以上になったとき、ス
テップＳ２７からステップＳ２８へ進み、上述したバル
ブ吸引サブルーチンを再び実行させて、各バルブ４を順
次全開動作させる。そして、そのときのバルブリフトセ
ンサ１０の出力値を全開基準値としてマイコン３１のＲ
ＡＭに記憶させる処理を行い、更に、バルブ全開動作が
初回のときは、バルブ４の全開状態を維持するに必要な
ホールド電流の限界値を学習する。

【００６０】そして、全バルブ４の全開動作が終了した
ら、ステップＳ２９へ進み、両電磁コイル駆動回路３
６，３７のコンデンサ７６，８０に対し、次回の放電に
備えて再充電を行う。その後、ステップＳ６でスタータ
スイッチがＯＮか否かを調べ、ＯＮのときは、ステップ
Ｓ７でスタータモータを始動させ、エンジンを起動させ
る。

【００６１】次いで、ステップＳ８でクランク角パルス
に基づきクランク角度を検出し、ステップＳ９で、クラ
ンク角度に同期した正規バルブタイミングで各バルブ４
を順次全閉動作させ、ステップＳ１０へ進み、エンジン
制御装置へ正規タイミングバルブ動作信号を出力し、燃
料噴射と点火とを許可し、ルーチンを抜ける。

【００６２】このように、本実施の形態では、クランキ
ング開始前に、全バルブ４を全閉、及び全開動作させて
おり、スタータモータの起動とは無関係にバルブ４を全
閉、及び全開動作させているため、バルブリフトセンサ
１０の出力をノイズ等の影響を受けずに検出することが
でき、このバルブリフトセンサ１０の出力値をパラメー
タとして設定する全閉基準値、全開基準値、及びホール
ド電流等を精度良く検出することができる。

【００６３】更に、スタータモータの始動開始時は、全
バルブ４が全開されているため、始動初期には、ピスト
ン４６による圧縮や膨張が無く、小さな力でエンジンを
起動させることが可能となる。

【００６４】又、図７に本発明の第３実施の形態による
始動時制御ルーチンを示す。本実施の形態は、前述した
第２実施の形態の逆で、クランキング開始前に、全バル
ブ４を一旦全開動作させ、次いで全閉動作させた後、ス
タータモータを起動させ、エンジン始動開始後は正規の
バルブタイミングで、バルブを順次全開させるようにし
たものである。

【００６５】即ち、図７に示す始動時制御ルーチンで
は、ステップＳ３１でイグニッションスイッチの信号を
読込み、ＯＮのときはステップＳ３２へ進み、全バルブ
４の開弁動作が終了したか否かを調べる。イグニッショ
ンスイッチがＯＮされた直後の各バルブ４は、スプリン
グ１３，１９により保持された中立位置にあり、開弁動
作は未終了であるため、ステップＳ３３へ進み、閉弁用
電磁コイル駆動回路３６のコンデンサ７６，８０に対し
て充電を開始する。

【００６６】次いで、ステップＳ３４で、上記コンデン
サ７６，８０に対するコンデンサ電圧が設定値に達した
か否かを調べ、達していないときはステップＳ３１へ戻
り、又、達したときはステップＳ３５へ進み、第１実施
の形態で説明した図４のバルブ吸引サブルーチンを実行
して、各バルブ４を順次全開動作させ、そのときのバル
ブリフトセンサ１０の出力値を全開基準値としてマイコ
ン３１のＲＡＭに記憶させる処理を行い、更に、全開動
作初回のときはバルブ４の全開状態を維持するに必要な
ホールド電流の限界値を学習する。

【００６７】その後、ステップＳ３６へ進み、閉弁用電
磁コイル駆動回路３６のコンデンサ７６，８０に対する
充電を開始する。そして、上記コンデンサ７６，８０に
充電したコンデンサ電圧が設定値以上になったとき、ス
テップＳ３７からステップＳ３８へ進み、上述したバル
ブ吸引サブルーチンを再び実行させて、各バルブ４を順
次全閉動作させる。そして、そのときのバルブリフトセ
ンサ１０の出力値を全閉基準値としてマイコン３１のＲ
ＡＭに記憶させる処理を行い、更に、バルブ全閉動作が
初回のときは、バルブ４の全閉状態を維持するに必要な
ホールド電流の限界値を学習する。

【００６８】そして、全バルブ４の全閉動作が終了した
ら、ステップＳ３９へ進み、両電磁コイル駆動回路３
６，３７のコンデンサ７６，８０に対し、次回の放電に
備えて再充電を行う。以後のステップは、第２実施の形
態の図６に示すフローチャートと同一であるため、説明
を省略する。

【００６９】このように、本実施の形態では、クランキ
ング開始前に全バルブ４を一旦全閉状態にしているた
め、クランキング時にバルブを全開させて即座に吸気行
程を開始することができ、エンジンの早期始動が可能と
なる。

【００７０】尚、本発明は上記各実施の形態に限るもの
ではなく、例えば、ホールド電流は、電流センサにより
直接検出するようにしても良い。

【００７１】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
エンジン始動の際に、吸排気バルブの全閉或いは全開状
態を維持するホールド電流を徐々に低下させて、上記吸
排気バルブの全閉或いは全開状態を維持することのでき
ないホールド電流の限界値を学習し、この限界値に基づ
き実際のホールド電流を設定するようにしたので、電力
消費が軽減され、動弁システムの製造のばらつき、経時
劣化等に対応して、常に最適なホールド電流を設定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施の形態による電磁バルブ駆動制御装置
の全体構成図

【図２】同、駆動回路の構成図

【図３】同、始動時制御ルーチンを示すフローチャート

【図４】同、バルブ吸引サブルーチンを示すフローチャ
ート

【図５】同、各動作部の動作状態を示すタイミングチャ
ート

【図６】第２実施の形態による始動時制御ルーチンを示
すフローチャート

【図７】第３実施の形態による始動時制御ルーチンを示
すフローチャート

【符号の説明】

４…吸排気バルブ１０…バルブリフトセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０５Ｂ 11/36 Ｇ０５Ｂ 11/36 Ｐ 13/02 13/02 Ｌ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの吸排気ポートに介装した吸排気
バルブを電磁コイルにより駆動制御する電磁駆動バルブ
において、上記吸排気バルブにバルブリフトセンサを併設し、上記吸排気バルブが全閉或いは全開状態にあるときのホ
ールド電流を徐々に低下させて上記バルブリフトセンサ
の出力値が急変したときの上記ホールド電流を限界値と
して学習することを特徴とする電磁駆動バルブの制御装
置。
【請求項２】前記ホールド電流の学習はエンジン始動開
始前に行うことを特徴とする電磁駆動バルブの制御装
置。
【請求項３】エンジン始動後、学習された前記限界値に
基づいてホールド電流を調整することを特徴とする請求
項１或いは２記載の電磁駆動バルブの制御装置。