| 【発明の名称】 |
電磁弁制御方法，電磁弁制御装置および電磁弁制御プログラムを記録した記録媒体 |
| 【発明者】 |
【氏名】加藤 英雄
【氏名】前田 隆義
【氏名】土井 昭晴
【氏名】渥美 憲行
【氏名】山本 浩司
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| 【要約】 |
【課題】電磁弁の反応速度または作動速度を向上させて，作動時間の誤差を小さくする。
【解決手段】電磁弁２の作動前に，ＣＰＵ１１は，定格電圧制御１５を一定周期でオン状態とオフ状態に切り換えて，ディザ電圧を電磁弁２に印加し，電磁弁２の弁体を復帰位置付近で微振動させる。作動時に，ＣＰＵ１１は，駆動電圧制御回路１４をオン状態にして，定格電圧の２倍の駆動電圧を電磁弁２に印加して，弁体を作動位置まで移動させる。作動位置に移動後，ＣＰＵ１１は，駆動電圧制御１４をオフ状態にするとともに，定格電圧制御回路１５をオン状態にして，定格電圧を電磁弁２に印加する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数の流路が形成された電磁弁の本体と，前記流路を切り換える弁体と，前記弁体に連結されたアーマチャと，電圧を印加することによって前記アーマチャを吸引し前記弁体を駆動して前記流路を切り換えるソレノイドと，前記弁体または前記アーマチャを吸引方向とは反対方向に付勢し，電圧の印加の解除により前記アーマチャおよび前記弁体を復帰させる付勢手段とを備えた電磁弁を駆動制御する電磁弁制御方法であって，前記弁体を駆動して前記流路を切り換える前に，前記流路が切り換わらない状態で前記弁体を微振動させるディザ電圧を前記ソレノイドに印加し，前記流路を切り換える時に，前記弁体を駆動する定格電圧よりも高い駆動電圧を前記ソレノイドに印加し，前記流路を切り換えた後に，前記定格電圧を前記ソレノイドに印加する，ことを特徴とする電磁弁制御方法。
【請求項２】 請求項１において，前記弁体を駆動する際に行われる前記ディザ電圧の印加から前記駆動電圧の印加への切り換えを，毎回，前記ディザ電圧の１周期の中の同じ位置で行う，ことを特徴とする電磁弁制御方法。
【請求項３】 複数の流路が形成された電磁弁の本体と，前記流路を切り換える弁体と，前記弁体に連結されたアーマチャと，電圧を印加することによって前記アーマチャを吸引し前記弁体を駆動して前記流路を切り換えるソレノイドと，前記弁体または前記アーマチャを吸引方向とは反対方向に付勢し，電圧の印加の解除により前記アーマチャおよび前記弁体を復帰させる付勢手段とを備えた電磁弁を駆動制御する電磁弁制御方法であって，前記弁体を駆動して前記流路を切り換える前に，前記流路が切り換わらない状態で前記弁体を微振動させるディザ電圧を前記ソレノイドに印加し，前記流路を切り換える時に，毎回，前記ディザ電圧の１周期の中の同じ位置で，前記弁体を駆動する定格電圧よりも高い駆動電圧を前記ソレノイドに印加する，ことを特徴とする電磁弁制御方法。
【請求項４】 請求項１から３のいずれか１項において，前記ディザ電圧が最大となる時に，前記ディザ電圧から前記駆動電圧への切り換えを行う，ことを特徴とする電磁弁制御方法。
【請求項５】 請求項４において，前記ディザ電圧が矩形状に変化するものであり，前記ディザ電圧から前記駆動電圧への切り換えを，前記ディザ電圧がハイレベルからローレベルに切り換わる直前に行う，ことを特徴とする電磁弁制御方法。
【請求項６】 複数の流路が形成された電磁弁の本体と，前記流路を切り換える弁体と，前記弁体に連結されたアーマチャと，前記アーマチャを吸引するソレノイドと，前記弁体または前記アーマチャを吸引方向とは反対方向に付勢する付勢手段とを備えた電磁弁を駆動制御する電磁弁制御装置であって，前記流路を切り換える前に，前記流路が切り換わらない状態で前記弁体を微振動させるディザ電圧を前記ソレノイドに印加するディザ電圧印加手段と，前記流路を切り換える時に，前記弁体および前記アーマチャを前記付勢手段に抗して駆動する定格電圧よりも高い駆動電圧を前記ソレノイドに印加する駆動電圧印加手段と，前記流路を切り換わった後に，前記定格電圧を前記ソレノイドに印加する定格電圧印加手段と，を備えていることを特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項７】 複数の流路が形成された電磁弁の本体と，前記流路を切り換える弁体と，前記弁体に連結されたアーマチャと，電圧を印加することによって前記アーマチャを吸引するソレノイドと，前記弁体または前記アーマチャを吸引方向とは反対方向に付勢する付勢手段とを備えた電磁弁をコンピュータによって駆動制御するための電磁弁制御プログラムを記録した記録媒体であって，前記流路を切り換える前に，前記流路が切り換わらない状態で前記弁体を微振動させるディザ電圧を電源から前記ソレノイドに印加する手順と，前記流路を切り換える時に，前記弁体および前記アーマチャを前記付勢手段に抗して駆動する定格電圧よりも高い駆動電圧を電源から前記ソレノイドに印加する手順と，前記流路を切り換えた後に，前記定格電圧を電源から前記ソレノイドに印加する手順と，を備えていることを特徴とする電磁弁制御プログラムを記録した記録媒体。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，電磁弁の動作を制御する制御装置および制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】直接噴射エンジンには，特開平２−１９１８６５号公報の図２に示されるように，排気ガス（ＮＯｘ等）の低減や同量の燃料での爆発エネルギーの増加を図るために，電磁弁を用いて，燃料の噴射タイミングを変更するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような電磁弁を用いた燃料の噴射タイミングの制御において，電磁弁の作動時間の誤差は燃料の噴射タイミングの誤差につながる。このため，電磁弁の作動時間の誤差はできるだけ小さい方が好ましい。
【０００４】電磁弁の作動時間の誤差は，この作動時間の長さに比例して大きくなるので，作動時間の誤差を小さくするためには，電磁弁の作動時間を短くすることが有効である。電磁弁の作動時間を短くするためには，電磁弁の反応速度（励磁から電磁弁が稼動開始するまでの時間）または電磁弁の作動速度（電磁弁の稼動開始から稼動修了までの時間）を速くすることが考えられる。
【０００５】本発明は，このような状況に鑑みなされたものであり，その課題は，電磁弁の反応速度または作動速度を向上させて，作動時間の誤差を小さくすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成するために，本願請求項１に記載の発明に係る電磁弁制御方法は，複数の流路が形成された電磁弁の本体と，前記流路を切り換える弁体と，前記弁体に連結されたアーマチャと，電圧を印加することによって前記アーマチャを吸引し前記弁体を駆動して前記流路を切り換えるソレノイドと，前記弁体または前記アーマチャを吸引方向とは反対方向に付勢し，電圧の印加の解除により前記アーマチャおよび前記弁体を復帰させる付勢手段とを備えた電磁弁を駆動制御する電磁弁制御方法であって，前記弁体を駆動して前記流路を切り換える前に，前記流路が切り換わらない状態で前記弁体を微振動させるディザ電圧を前記ソレノイドに印加し，前記流路を切り換える時に，前記弁体を駆動する定格電圧よりも高い駆動電圧を前記ソレノイドに印加し，前記流路を切り換えた後に，前記定格電圧を前記ソレノイドに印加する，ことを特徴とする。
【０００７】本願請求項１に記載の発明によると，弁体を駆動して流路を切り換える前に，ディザ電圧がソレノイドに印加され，弁体は微振動する。流路を切り換える時，該弁体を駆動する定格電圧よりも高い駆動電圧がソレノイドに印加され，弁体は駆動する。そして，流路を切り換えた後，定格電圧がソレノイドに印加され，弁体は流路を切り換えた状態で維持される，このように，弁体を駆動して流路を切り換える前に，流路が切り換わらない状態で弁体を微振動させるディザ電圧をソレノイドに印加するので，駆動前に弁体が微振動して摺動抵抗を減少させることができ，その結果，弁体が駆動を開始する反応速度を速くすることができる。
【０００８】また，流路を切り換える時に，弁体を駆動する定格電圧よりも高い駆動電圧をソレノイドに印加するので，ソレノイドの吸引力が増加し，弁体の作動速度を早めることができる。
【０００９】さらに，流路を切り換えた後に，定格電圧をソレノイドに印加するので，駆動電圧を印加し続けることによるソレノイドの焼き付きを防止することができ，ソレノイドの耐久性，ひいては電磁弁の耐久性を維持することもできる。
【００１０】本願請求項２に記載の発明に係る電磁弁制御方法は，請求項１において，前記弁体を駆動する際に行われる前記ディザ電圧の印加から前記駆動電圧の印加への切り換えを，毎回，前記ディザ電圧の１周期の中の同じ位置で行う，ことを特徴とする。
【００１１】本願請求項２に記載の発明によると，弁体を駆動する際に行われる前記ディザ電圧の印加から前記駆動電圧の印加への切り換えを，毎回，ディザ電圧の１周期の中の同じ位置で行うので，弁体は，毎回，ほぼ同じ振動状態において，微振動の状態から駆動状態に切り換えられることとなる。これにより，毎回の微振動から駆動への反応速度もほぼ同じにすることができ，各回の反応速度の誤差の変化を小さくすることができる。
【００１２】本願請求項３に記載の発明に係る電磁弁制御方法は，複数の流路が形成された電磁弁の本体と，前記流路を切り換える弁体と，前記弁体に連結されたアーマチャと，電圧を印加することによって前記アーマチャを吸引し前記弁体を駆動して前記流路を切り換えるソレノイドと，前記弁体または前記アーマチャを吸引方向とは反対方向に付勢し，電圧の印加の解除により前記アーマチャおよび前記弁体を復帰させる付勢手段とを備えた電磁弁を駆動制御する電磁弁制御方法であって，前記弁体を駆動して前記流路を切り換える前に，前記流路が切り換わらない状態で前記弁体を微振動させるディザ電圧を前記ソレノイドに印加し，前記流路を切り換える時に，毎回，前記ディザ電圧の１周期の中の同じ位置で，前記弁体を駆動する定格電圧よりも高い駆動電圧を前記ソレノイドに印加する，ことを特徴とする。
【００１３】本願請求項３に記載の発明によると，前記本願請求項１と同様に，弁体を駆動して流路を切り換える前に，流路が切り換わらない状態で弁体を微振動させるディザ電圧をソレノイドに印加するので，駆動前に弁体が微振動して摺動抵抗を減少させることができ，その結果，弁体が駆動を開始する反応速度を速くすることができる。
【００１４】また，弁体を駆動する際に行われる前記ディザ電圧の印加から前記駆動電圧の印加への切り換えを，毎回，ディザ電圧の１周期の中の同じ位置で行うので，弁体は，毎回，ほぼ同じ振動状態において，微振動の状態から駆動状態に切り換えられることとなる。これにより，毎回の微振動から駆動への反応速度もほぼ同じにすることができ，各回の反応速度の誤差の変化を小さくすることができる。
【００１５】本願請求項４に記載の発明に係る電磁弁制御方法は，請求項１から３のいずれか１項において，前記ディザ電圧が最大となる時に，前記ディザ電圧から前記駆動電圧への切り換えを行う，ことを特徴とする。
【００１６】ディザ電圧が最大となる時は，弁体が微振動状態において吸引方向に移動している。したがって，本願請求項４に記載の発明によると，弁体が微振動状態において吸引方向に移動している時にディザ電圧から駆動電圧に切り換えるので，弁体の駆動への反応速度を速くすることができる。
【００１７】本願請求項５に記載の発明に係る電磁弁制御方法は，請求項４において，前記ディザ電圧が矩形状に変化するものであり，前記ディザ電圧から前記駆動電圧への切り換えを，前記ディザ電圧がハイレベルからローレベルに切り換わる直前に行う，ことを特徴とする。
【００１８】ディザ電圧が矩形状に変化する場合において，ディザ電圧がローレベルからハイレベルに変化すると，弁体は吸引方向に移動を開始する。そして，ハイレベルからローレベルに切り換わる直前において，弁体は，吸引方向に最も多く移動している。本願請求項５に記載の発明によると，この時に，ディザ電圧から駆動電圧への切り換えを行うので，弁体の反応速度をより速くすることができる。
【００１９】本願請求項６に記載の発明に係る電磁弁制御装置は，複数の流路が形成された電磁弁の本体と，前記流路を切り換える弁体と，前記弁体に連結されたアーマチャと，前記アーマチャを吸引するソレノイドと，前記弁体または前記アーマチャを吸引方向とは反対方向に付勢する付勢手段とを備えた電磁弁を駆動制御する電磁弁制御装置であって，前記流路を切り換える前に，前記流路が切り換わらない状態で前記弁体を微振動させるディザ電圧を前記ソレノイドに印加するディザ電圧印加手段と，前記流路を切り換える時に，前記弁体および前記アーマチャを前記付勢手段に抗して駆動する定格電圧よりも高い駆動電圧を前記ソレノイドに印加する駆動電圧印加手段と，前記流路を切り換わった後に，前記定格電圧を前記ソレノイドに印加する定格電圧印加手段と，を備えていることを特徴とする。
【００２０】本願請求項６に記載の発明によると，本願請求項１に係る発明と同様の作用効果を得ることができる。
【００２１】本願請求項７に記載の発明に係る電磁弁制御プログラムを記録した記録媒体は，複数の流路が形成された電磁弁の本体と，前記流路を切り換える弁体と，前記弁体に連結されたアーマチャと，電圧を印加することによって前記アーマチャを吸引するソレノイドと，前記弁体または前記アーマチャを吸引方向とは反対方向に付勢する付勢手段とを備えた電磁弁をコンピュータによって駆動制御するための電磁弁制御プログラムを記録した記録媒体であって，前記流路を切り換える前に，前記流路が切り換わらない状態で前記弁体を微振動させるディザ電圧を電源から前記ソレノイドに印加する手順と，前記流路を切り換える時に，前記弁体および前記アーマチャを前記付勢手段に抗して駆動する定格電圧よりも高い駆動電圧を電源から前記ソレノイドに印加する手順と，前記流路を切り換えた後に，前記定格電圧を電源から前記ソレノイドに印加する手順と，を備えていることを特徴とする。
【００２２】本願請求項７に記載の発明によると，本願請求項１に係る発明と同様の作用効果を得ることができるとともに，この記録媒体に記録された電磁弁制御プログラムを読み取って実行することができる電磁弁制御装置であれば，任意のそのような電磁弁制御装置に，本願請求項１に係る発明と同様の作用効果をもたらすことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１は，エンジンに燃料油を噴射する燃料噴射装置の概略構成図である。この燃料噴射装置は，本発明に係る電磁弁制御装置１，電磁弁制御装置１によって駆動制御される電磁弁２，エンジン５に燃料油（たとえば重油）を噴射する燃料噴射ポンプ３，および電磁弁２により流路が切り換えられる流体（たとえば油や燃料油）を蓄えたタンク４を備えている。
【００２４】電磁弁制御装置１は，電磁弁２を駆動制御して，タンク４と燃料噴射ポンプ３のシリンダ・ユニット３１とを結ぶ流体の流路を切り換える。これにより，シリンダ・ユニット３１が駆動制御され，燃料油３３の噴射弁５１への送り込みと，新たな燃料油３３の燃料噴射ポンプ３への供給とが行われる。
【００２５】具体的には，流体が，電磁弁２のポート２６を介して油圧ポンプｑからシリンダ室３１２に供給されるとともに，シリンダ室３１１から電磁弁２のポート２７を介してタンク４に排出されると，ピストン３２が上昇し，燃料油がエンジン５の燃料弁５１に送り込まれる。燃料弁５１に送り込まれた燃料油は，エンジン５のシリンダ５３内に注入され，シリンダ５３内で爆発燃焼する。この爆発燃焼による動力がピストン５２を介してクランク軸（出力軸）５４へ伝達され，クランク軸５４が回転する。
【００２６】流体が，電磁弁２のポート２７を介して油圧ポンプｑからシリンダ室３１１に供給されるとともに，シリンダ室３１２から電磁弁２のポート２６を介してタンク４へ排出されると，ピストン３２が下降して，次の爆発燃焼のための燃料油３３が，燃料噴射ポンプ３内に注入される。
【００２７】電磁弁制御装置１は，エンジン５の回転数に応じた適切な燃料噴射タイミングでエンジン５に燃料油３３が噴射されるように，電磁弁２を適切なタイミングで駆動制御する。
【００２８】エンジン５のクランク軸５４には，図示しないターニング・ギアと，このターニング・ギアの回転角度を検出するための２つの回転角度検出器５５および５６とが取り付けられている。回転角度検出器５５は，ターニング・ギアの特定された１つの歯を検出し，クランク角が０度となるごとに１つのパルス信号を電磁弁制御装置１に出力する。回転角度検出器５６は，ターニング・ギアの各歯を検出するごとに１つのパルス信号を電磁弁制御装置１に出力する。電磁弁制御装置１は，これらのパルス信号によって，電磁弁２を駆動制御する適切なタイミングを決定する。
【００２９】図２は，電磁弁２の詳細な構成を示す側断面図である。電磁弁２は，本体２１，弁体２２，アーマチャ２３，ソレノイド２４，および付勢手段であるバネ２５を備えている。通路２８は油圧ポンプｑに、通路２９はタンク４に各々接続されている。
【００３０】ソレノイド２４は，電磁弁制御装置１（図１参照）に接続され，後述するディザ電圧，駆動電圧または定格電圧を印加される。図２は，ソレノイド２４にこれらの電圧が印加されていない状態を示し，この状態では，弁体２２およびアーマチャ２３は，バネ２５の付勢力によって復帰位置に戻っている。この復帰位置において，流体は，油圧ポンプｑ（図１参照）から電磁弁２のポート２７を介してシリンダ室３１１（図１参照）に供給されるとともに，シリンダ室３１２（図１参照）から電磁弁２のポート２６を介してタンク４に排出される。これにより，燃料油３３が燃料噴射ポンプ３内に注入される。
【００３１】ソレノイド２４に駆動電圧または定格電圧が印加されると，アーマチャ２３は，ソレノイド２４に吸引されて，バネ２５側に向かって（図２における右方向に）移動する。これにより，弁体２２も，バネ２５の付勢力に抗してバネ２５側に向かって移動し，作動位置で停止する。この作動位置において，流体は，油圧ポンプｑから電磁弁２のポート２６を介してシリンダ室３１２に供給されるとともに，シリンダ室３１１から電磁弁２のポート２７を介してタンク４に排出される。これにより，ピストン３２が上昇し，燃料油３３がエンジン５の燃料弁５１に送り込まれる。
【００３２】ソレノイド２４への電圧の印加が解除されると，弁体２２およびアーマチャ２３は，バネ２５の付勢力によって，再び復帰位置に戻る。
【００３３】図３は，電磁弁制御装置１の概略構成図である。電磁弁制御装置１は，ＣＰＵ１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，駆動電圧制御回路１４，定格電圧制御回路１５，２つの直列接続された２４［Ｖ］の電源１６および１７，ならびに発振器１８を備えている。
【００３４】ＲＯＭ１２には，電磁弁２を駆動制御するための電磁弁制御プログラム，エンジンの回転数と最適な燃料噴射タイミングとを対応させたテーブル・データ，ディザ電圧の印加を継続させる時間（以下「ディザ電圧継続時間」という。）ｔＺ，駆動電圧の印加を継続させる時間（以下「駆動電圧継続時間」という。）ｔＤ，定格電圧の印加を継続させる時間（以下「定格電圧継続時間」という。）ｔＮ等があらかじめ記憶されている。
【００３５】ＣＰＵ１１は，ＲＯＭ１２に記憶された電磁弁制御プログラムを実行して，駆動電圧制御回路１４および定格電圧制御回路１５を制御し，電磁弁２の駆動制御を行う。ＣＰＵ１１には，前述した回転角度検出器５５および５６からの各パルス信号が入力され，これらのパルス信号および発振器１８のクロック信号が，電磁弁２の駆動制御において利用される。
【００３６】回転角度検出器５５からのパルス信号は，主として，回転角度検出器５６が検出ミスをした場合であっても，クランク角が０度となった時を正確に検知して，電磁弁２を適切なタイミングで駆動制御できるようにするために利用される。回転角度検出器５６からのパルス信号は，後述するように，エンジン５の回転数および加速度または減速度を検出し，電磁弁２を駆動制御するタイミングを決定するために利用される。
【００３７】駆動電圧制御回路１４の一方の端子は，電源１６のマイナス端子に接続され，他方の端子は，電磁弁２（ソレノイド２４）を介して電源１７のプラス端子に接続されている。定格電圧制御回路１５の一方の端子は，電源１７のマイナス端子に接続され，他方の端子は，電磁弁２（ソレノイド２４）を介して電源１７のプラス端子に接続されている。
【００３８】駆動電圧制御回路１４および定格電圧制御回路１５は，電磁弁２（ソレノイド２４）への電圧印加をスイッチングするスイッチング回路として構成されている。駆動電圧制御回路１４がＣＰＵ１１によってオン状態にされると，直列接続された電源１６および１７による４８［Ｖ］の駆動電圧が電磁弁２のソレノイド２４に印加される。駆動電圧制御回路１４がＣＰＵ１１によってオフ状態にされると，ソレノイド２４への４８［Ｖ］の電圧の印加が解除される。定格電圧制御回路１５がＣＰＵ１１によってオン状態にされると，電源１７による２４［Ｖ］の定格電圧が電磁弁２のソレノイド２４に印加される。定格電圧制御回路１５がＣＰＵ１１によってオフ状態にされると，ソレノイド２４への電圧の印加が解除される。後述するように，定格電圧制御回路１５のオン状態とオフ状態とを短い周期で繰り返すことにより，２４［Ｖ］のディザ電圧がソレノイド２４に印加される。
【００３９】ＲＡＭ１３は，ＣＰＵ１１が電磁弁駆動制御プログラムを実行する時に生成される中間データ等を記憶するためのワークエリアとして利用される。
【００４０】図４および図５は，電磁弁制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートにおけるステップＳ１からＳ１３までの一連の処理は，エンジン５（図１参照）において１回の爆発燃焼が行われるごとに実行される。図６は，電磁弁制御装置１によるソレノイド２４への印加電圧ＶＳ，この印加電圧ＶＳに伴う弁体２２の動作ＭＶ，電磁弁２のポート２６（シリンダ・ユニット３１（図１参照）のシリンダ室３１２の圧力）Ｐ，およびシリンダ・ユニット３１のシリンダの動作ＭＳを示すグラフである。弁体２２の動作ＭＶのうち，実線は本発明による場合の動作を，破線は駆動電圧を印加するがディザ電圧を印加しない場合の動作を，一点鎖線は駆動電圧およびディザ電圧をともに印加しない場合の動作を，それぞれ示す。
【００４１】まず図４を参照して，回転角度検出器５６からのパルス信号に基づいて，エンジン５の回転数（クランク軸５４の回転数）および加速度または減速度が検出される（ステップＳ１）。
【００４２】次に，前述した，ＲＯＭ１２に記憶されたテーブル・データが参照され，ステップＳ１で検出されたエンジンの回転数および加速度または減速度の値から，エンジン５に燃料油を噴射するのに最適な燃料噴射タイミングが決定される（ステップＳ２）。
【００４３】次に，ソレノイド２４に駆動電圧（４８［Ｖ］）を印加するタイミング（以下「励磁タイミングＴＥ」という。）が算出される（ステップＳ３）。この励磁タイミングＴＥは，ソレノイド２４へ電圧を印加（励磁）してから燃料油がエンジン５に噴射されるまでの遅延時間を最適な燃料噴射タイミングに加えることにより求められ，クランク軸５４の回転角度として算出される。なお，クランク軸５４の回転角度として算出するのは，回転検出器５６からのパルス信号によって，励磁タイミングＴＥを検知することができるからである。
【００４４】続いて，励磁タイミングＴＥ前に，ソレノイド２４にディザ電圧を印加するために，ディザ電圧の印加を開始するディザ電圧印加タイミングＴＺが算出される（ステップＳ４）。この算出は，励磁タイミングＴＥからディザ電圧継続時間ｔＺ［秒］（たとえば４０［ミリ秒］）を引算することにより行われる。
【００４５】続いて，ディザ電圧印加タイミングＴＺが，発振器１８からのクロック信号を利用するＣＰＵ１１の内部タイマにより検出され（ステップＳ５），検出時にディザ電圧がソレノイド２４に印加される（ステップＳ６）。
【００４６】ディザ電圧は，ＣＰＵ１１が定格電圧制御回路１５のオン状態とオフ状態とを一定周期で切り換えることに生成される。この周期としては，弁体２２およびアーマチャ２３は復帰位置付近で微振動し，作動位置へは移動しない周期（たとえば，１［ミリ秒］のオン状態と２［ミリ秒］のオフ状態の周期）が選ばれる。これにより，ソレノイド２４には，一定周期で２４［Ｖ］の電圧が印加され，弁体２２は，図６の実線による動作ＭＶに示すように，流路を切り換えることなく，復帰位置付近で微振動する。
【００４７】このディザ電圧は，後述するステップＳ８において駆動電圧が印加されるまでのディザ電圧継続時間ｔＺの間継続して印加される。これにより，弁体２２の摺動抵抗が減少するので，ステップＳ８において駆動電圧が印加され，弁体２２が作動位置に移動を開始する際に，その反応速度を速くすることができる。
【００４８】続いて，回転角度検出器５６からのパルス信号に基づいて励磁タイミングＴＥになったかどうかが判定される（ステップＳ７）。励磁タイミングＴＥになると（ステップＳ７でＹｅｓ），４８［Ｖ］の駆動電圧が印加される（ステップＳ８）。これにより，図６に示すように，励磁タイミングＴＥより僅かに遅延して，弁体２２は作動位置に移動を開始するとともに，２次側圧力は上昇し，シリンダ・ユニット３１のシリンダが原点からストローク・エンドに向かって移動を開始する。なお，２次側圧力Ｐの符号ａで示す圧力の上昇は，シリンダがストローク・エンドに到達した際に生じるサージ圧によるものである。
【００４９】駆動電圧は，定格電圧よりも高いので（本実施の形態では定格電圧の２倍），弁体２２およびアーマチャ２３を定格電圧で移動させる場合よりも高速に移動させることができる。
【００５０】また，駆動電圧の印加は，ディザ電圧がハイ・レベル（２４［Ｖ］）の時またはロー・レベル（０［Ｖ］）の時のいずれの時にでも行うことができるが，駆動電圧の印加時は，毎回，ディザ電圧の１周期の中の同じ位置で行われることが好ましい。このようにすることにより，弁体２２が，毎回，ほぼ同じ振動状態において，微振動の状態から駆動状態に切り換えられることとなり，これにより，毎回の微振動から駆動への反応速度もほぼ同じにすることができ，各回の反応速度の誤差の変化を小さくすることができるからである。
【００５１】さらに，駆動電圧の印加は，ディザ電圧がハイ・レベルからロー・レベルに切り換わる直前に行われることがより一層好ましい。ディザ電圧がハイ・レベルからロー・レベルに切り換わる直前では，弁体２２およびアーマチャ２３が，微振動において復帰位置から作動位置側に向かって最も移動している時であり，さらにその移動の慣性力も利用できるので，弁体２２の反応速度をより速くすることができるからである。
【００５２】なお，このように，ディザ電圧がハイ・レベルからロー・レベルに切り換わる直前に，駆動電圧を印加するために，ディザ電圧の印加開始タイミングＴＺを，回転検出器５６からのパルス信号に同期させて調整することができる。
【００５３】続いて，図５に移って，駆動電圧印加後，ＣＰＵ１１の内部タイマにより，駆動電圧継続時間ｔＤ［秒］が計時される（ステップＳ９）。この時間が経過すると（ステップＳ９でＹｅｓ），経過時に，ソレノイド２４に印加される電圧は，駆動電圧から２４［Ｖ］の定格電圧に切り換えられる（ステップＳ１０）。この切り換えは，駆動電圧制御回路１４をオフ状態にするとともに，定格電圧制御回路１５をオン状態にすることにより行われる。駆動電圧継続時間ｔＤとしては，弁体２２が作動位置に移動するのに十分な時間が選ばれる。
【００５４】このように，作動位置への移動後は，ソレノイド２４に印加される電圧が定格電圧に切り換わるので，ソレノイド２４の焼き付きを防止することができ，ソレノイド２４の耐久性，ひいては電磁弁２の耐久性を維持することができる。
【００５５】続いて，定格電圧を定格電圧継続時間ｔＮ［秒］の間印加し続けた後（ステップＳ１１），電圧の印加が解除される（ステップＳ１２）。これにより，図６に示すように，印加電圧解除後遅延して，弁体２２は復帰位置に戻り，これに伴い，２次側圧力は減少し，シリンダも原点に戻る。定格電圧継続時間ｔＮとしては，燃料噴射ポンプ３がエンジン５に燃料を供給し終えるのに十分な時間が選ばれる。
【００５６】その後，エンジン５の回転を停止するかどうかが判定され（ステップＳ１３），停止しない場合には（ステップＳ１３でＮｏ），図４のステップＳ１からの処理が繰り返される。エンジ５ンの回転を停止する場合には（ステップＳ１３でＹｅｓ），処理は終了する。
【００５７】図６の弁体２２の動作ＭＶのグラフが示すように，本発明によると，ディザ電圧および駆動電圧を印加するので，励磁タイミングＴＥから弁体２２の動作開始を，ディザ電圧と駆動電圧との双方を印加しない場合（一点鎖線）および駆動電圧のみを印加する場合（破線）よりも速くすることができるとともに，弁体２２の復帰位置から作動位置までの移動時間も短くすることができる。
【００５８】なお，本実施の形態では，ディザ電圧を，ハイ・レベルとロー・レベルとを繰り返すデジタル矩形波の電圧として構成したが，アナログ交流波の電圧として構成することもできる。また，アナログ交流波の電圧とした場合において，駆動電圧の印加が，ディザ電圧が最大値となる時に行われるように，ディザ電圧の印加タイミングを調整することができる。これにより，弁体が微振動状態において吸引方向に移動している時に，ディザ電圧から駆動電圧への切り換えが行われるので，弁体の駆動への反応速度を速くすることができる。
【００５９】また，本実施の形態では，電磁弁制御プログラムをＲＯＭに記憶しているが，このプログラムを，他の記録媒体（フロッピィ・ディスク，メモリ・カード，磁気テープ，光磁気ディスク，ハードディスク等）に記録しておき，この記録媒体から記録媒体読み取り装置によって読み取って実行することもできる。
【００６０】さらに、本実施の形態では、ディザ電圧と定格電圧とを定格制御回路により電磁弁に印加しているが、各々別の制御回路を形成してもよい。このとき、定格電圧は、弁体を保持可能な２４［Ｖ］よりも低い電圧になるようにしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】本発明によると，電磁弁の弁体を駆動して流路を切り換える前に，流路が切り換わらない状態で弁体を微振動させるディザ電圧をソレノイドに印加するので，駆動前に弁体が微振動して摺動抵抗を減少させることができ，その結果，弁体が駆動を開始する反応速度を速くすることができる。
【００６２】また，流路を切り換える時に，弁体を駆動する定格電圧よりも高い駆動電圧をソレノイドに印加するので，ソレノイドの吸引力が増加し，弁体の作動速度を早めることができる。
【００６３】これらの電磁弁の反応速度または作動速度の向上により，作動時間の誤差を小さくすることができる。
【００６４】さらに，流路を切り換えた後に，定格電圧をソレノイドに印加するので，駆動電圧を印加し続けることによるソレノイドの焼き付きを防止することができ，ソレノイドの耐久性，ひいては電磁弁の耐久性を向上させることもできる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４０１９
【氏名又は名称】株式会社ナブコ
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月２８日（１９９９．１０．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９５４５２
【弁理士】
【氏名又は名称】石井 博樹
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１２４２３２（Ｐ２００１−１２４２３２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月１１日（２００１．５．１１） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３０７２０６ |
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