特開 2024-13421 電磁弁の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024013421

(43)【公開日】2024-02-01

(54)【発明の名称】電磁弁の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02B 33/00 20060101AFI20240125BHJP

   F16K 31/06 20060101ALI20240125BHJP

   F02B 39/16 20060101ALI20240125BHJP

【ＦＩ】

F02B33/00 E

F16K31/06 385A

F02B39/16 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022115488

(22)【出願日】2022-07-20

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100154380

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 隆一

(74)【代理人】

【識別番号】100081972

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 豊

(72)【発明者】

【氏名】石神 佳治

【テーマコード（参考）】

3G005

3H106

【Ｆターム（参考）】

3G005FA04

3G005GA02

3G005GB18

3G005JA12

3H106DA13

3H106DA23

3H106DB02

3H106DB12

3H106DB23

3H106DB32

3H106DC02

3H106DC17

3H106DD03

3H106EE04

3H106KK17

(57)【要約】

【課題】電磁弁の作動応答性を向上する。
【解決手段】電磁石と電磁石に対し電磁力によって移動する弁体とを有する電磁弁１の開閉を制御する電磁弁の制御装置１００は、電磁弁１の温度を検出する水温センサ１９および温度判定部３１と、弁体を移動させるとき、水温センサ１９および温度判定部３１により検出された温度が所定温度以下の場合、ＰＷＭ制御により電磁弁１に断続的に電流を流す一方、水温センサ１９および温度判定部３１により検出された温度が所定温度より高い場合、電磁弁１に連続的に電流を流すように電磁弁１を制御する通電制御部３２とを備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電磁石と該電磁石に対し電磁力によって移動する弁体とを有する電磁弁の開閉を制御する電磁弁の制御装置であって、
前記電磁弁の温度を検出する温度検出部と、
前記弁体を移動させるとき、前記温度検出部により検出された温度が所定温度以下の場合、ＰＷＭ制御により前記電磁弁に断続的に電流を流す一方、前記温度検出部により検出された温度が前記所定温度より高い場合、前記電磁弁に連続的に電流を流すように前記電磁弁を制御する制御部と、を備えることを特徴とする電磁弁の制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電磁弁の制御装置において、
前記電磁弁は、過給機を有するエンジンの吸気通路における圧縮機の上流側と下流側とを接続するバイパス通路に設けられ、非通電時に前記バイパス通路を閉鎖し、通電時に前記バイパス通路を開放することを特徴とする電磁弁の制御装置。

【請求項3】

請求項１に記載の電磁弁の制御装置において、
前記電磁弁は、過給機を有するエンジンの吸気通路における圧縮機の上流側と下流側とを接続するバイパス通路に設けられ、非通電時に前記バイパス通路を閉鎖し、通電時に前記バイパス通路を開放し、
前記温度検出部は、前記エンジンを冷却する冷却水の水温に基づいて前記電磁弁の温度を検出し、
前記制御部は、前記弁体を移動させるとき、前記水温が所定水温に達した後、所定時間が経過したことを条件として、前記電磁弁に連続的に電流を流すように前記電磁弁を制御することを特徴とする電磁弁の制御装置。

【請求項4】

エンジンの吸気通路に設けられ、電磁石と該電磁石に対し電磁力によって移動する弁体とを有する電磁弁の開閉を制御する電磁弁の制御装置であって、
前記エンジンを冷却する冷却水の水温を検出する水温検出部と、
前記弁体を移動させるとき、前記水温検出部により検出された水温が所定水温以下の場合、ＰＷＭ制御により前記電磁弁に断続的に電流を流す一方、前記水温検出部により検出された水温が前記所定水温より高い場合、前記電磁弁に連続的に電流を流すように前記電磁弁を制御する制御部と、を備えることを特徴とする電磁弁の制御装置。

【請求項5】

請求項４に記載の電磁弁の制御装置において、
前記エンジンは、過給機を有し、
前記電磁弁は、前記吸気通路における圧縮機の上流側と下流側とを接続するバイパス通路に設けられ、非通電時に前記バイパス通路を閉鎖し、通電時に前記バイパス通路を開放することを特徴とする電磁弁の制御装置。

【請求項6】

請求項４に記載の電磁弁の制御装置において、
前記制御部は、前記弁体を移動させるとき、前記水温が前記所定水温に達した後、所定時間が経過したことを条件として、前記電磁弁に連続的に電流を流すように前記電磁弁を制御することを特徴とする電磁弁の制御装置。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載の電磁弁の制御装置において、
前記電磁弁は、
前記電磁石の電磁力による移動の方向とは反対の方向に前記弁体を付勢する付勢部材と、
前記電磁石と前記付勢部材とを収容するとともに、前記弁体が挿抜される開口部が形成された筐体と、
前記筐体と前記弁体との間の隙間を封止する封止部材と、有し、
前記弁体には、前記筐体の内部空間と外部空間とを連通する連通孔が形成され、
前記封止部材には、前記内部空間に面する凹部が形成されることを特徴とする電磁弁の制御装置。

【請求項8】

請求項７に記載の電磁弁の制御装置において、
前記封止部材は、樹脂材料によりＵ字形状ないしＶ字形状に形成されることを特徴とする電磁弁の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁弁の開閉を制御する電磁弁の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電磁力により弁体を移動させることで流路を開閉するようにした電磁弁が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の電磁弁は、弁体を閉弁方向に付勢するスプリングや電磁石等を収容するケースと、電磁石の励磁に応じて開弁方向に移動する弁体と、ケースと弁体との間の隙間を封止する可撓性のシールリングとを有する。この弁体には連通孔が形成され、閉弁時において高圧側の流体が連通孔を介してケース内に流入し、シールリングを押し広げることで、シールリングがケースと弁体とに隙間なく接触し、封止性が高められる。

【0003】

電磁弁は、エアバイパスバルブ等の車両部品に適用することができる。車両部品としての電磁弁の作動応答性を確保することで、車両の安全性を向上し、持続可能な輸送システムの発展に寄与することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１７／０２６０６９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１記載の電磁弁では、低温環境下でシールリングの可撓性が低下すると作動応答性が低下するおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、電磁石と電磁石に対し電磁力によって移動する弁体とを有する電磁弁の開閉を制御する電磁弁の制御装置であって、電磁弁の温度を検出する温度検出部と、弁体を移動させるとき、温度検出部により検出された温度が所定温度以下の場合、ＰＷＭ制御により電磁弁に断続的に電流を流す一方、温度検出部により検出された温度が所定温度より高い場合、電磁弁に連続的に電流を流すように電磁弁を制御する制御部と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、電磁弁の作動応答性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1A】流路を閉鎖するときの、本発明の実施形態に係る電磁弁の制御装置が適用される電磁弁およびその周辺の構成の一例を概略的に示す断面図。

【図1B】流路を開放するときの、本発明の実施形態に係る電磁弁の制御装置が適用される電磁弁およびその周辺の構成の一例を概略的に示す断面図。

【図2】図１Ａおよび図１Ｂの電磁弁の適用例について説明するための図。

【図3】本発明の実施形態に係る電磁弁の制御装置の要部構成を概略的に示すブロック図。

【図4】図１Ａおよび図１Ｂの電磁弁への通電方法を切り替えたときのバルブ開度について説明するための図。

【図5】本発明の実施形態に係る電磁弁の制御装置により実行される処理の一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図１Ａ～図５を参照して本発明の実施形態について説明する。図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の実施形態に係る電磁弁の制御装置が適用される電磁弁１およびその周辺の構成の一例を概略的に示す断面図である。図１Ａは、電磁弁１が流路１０を閉鎖するときの状態を示し、図１Ｂは、電磁弁１が流路１０を開放するときの状態を示す。

【0010】

図１Ａおよび図１Ｂに示すように、電磁弁１は、固定コア２と、固定コア２の周囲に巻回されたコイル３とを有する。固定コア２とコイル３とは電磁石を構成し、コイル３への通電に応じて電磁力を生じる。電磁弁１は、さらに、コイル３への通電により生じた電磁力に応じて固定コア２側に吸引される可動コア４と、可動コア４と一体に取り付けられた弁体５と、電磁力による吸引の方向とは反対の方向に弁体５を付勢するスプリング６とを有する。

【0011】

図１Ａに示すように、電磁弁１（コイル３）の非通電時には、スプリング６の付勢力により弁体５が流路１０に形成された着座面１０ａに着座することで流路１０が閉鎖される。一方、図１Ｂに示すように、電磁弁１の通電時には、電磁石（固定コア２、コイル３）の電磁力により可動コア４と弁体５とが固定コア２側に吸引され、弁体５がスプリング６の付勢力に抗して着座面１０ａから離間する方向に移動することで流路１０が開放される。

【0012】

図１Ａおよび図１Ｂに示すように、電磁弁１は、さらに、弁体５が挿抜される開口部７ａが形成された筐体７と、筐体７と弁体５との間の隙間を封止するシールリング８と、シールリング８を保持するホルダ９とを有する。筐体７は、固定コア２、コイル３、コイル３が巻回されるボビン３ａ、可動コア４、可動コア４を案内するガイド４ａ、スプリング６、シールリング８、およびホルダ９を収容する。

【0013】

シールリング８は、フッ素樹脂（例えば、ＰＴＦＥ（Poly Tetra Fluoro Ethylene））などの可撓性（柔軟性）を有する樹脂材料により構成され、断面がＵ字形状ないしＶ字形状に形成される。シールリング８は、断面の凹部８ａが筐体７の内部空間ＳＰ１に面するように筐体７に載置され、ホルダ９により保持される。

【0014】

弁体５には、筐体７の内部空間ＳＰ１と外部空間ＳＰ２とを連通する連通孔５ａが形成される。電磁弁１の閉弁時（図１Ａ）に内部空間ＳＰ１と連通する外部空間ＳＰ２の圧力が高い場合、連通孔５ａを介して流入する高圧の流体により凹部８ａが押し広げられるようにシールリング８が撓み、筐体７と弁体５とに隙間なく接触する。これにより、閉弁状態における電磁弁１の封止性が高められる半面、シールリング８を構成する樹脂材料の柔軟性が低下（硬度が増大）する低温環境下（例えば、－３０℃程度）では、閉弁状態から開弁するときの作動応答性が低下する。すなわち、シールリング８を構成する樹脂材料の柔軟性が低下する低温環境下では、弁体５とシールリング８との接触、摺動によるフリクションが増大することで、作動応答性が低下しやすくなる。

【0015】

図２は、電磁弁１の適用例について説明するための図であり、電磁弁１が、過給機を有するエンジン１１のエアバイパスバルブとして用いられる例を示す。図２に示すように、エンジン１１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関により構成され、一例として車両２０に搭載される車載エンジンとして構成される。エンジン１１には、エンジン１１の冷却水の温度（エンジン水温）ＴＷを検出する水温センサ１９が設けられる。エンジン１１には、エンジン１１に吸い込まれる吸入空気（吸気）が通過する吸気通路１２と、エンジン１１で燃焼した排気ガス（排気）が通過する排気通路１３とが接続される。

【0016】

排気通路１３には、排気により回転駆動するタービン１４ａが設けられる。吸気通路１２には、タービン１４ａと同軸に設けられて、不図示のエアクリーナを介して吸入された大気圧Ｐ１の吸気を過給圧Ｐ２まで圧縮するコンプレッサ１４ｂが設けられる。すなわち、タービン１４ａとコンプレッサ１４ｂとにより吸気を過給する過給機１４が構成される。

【0017】

タービン１４ａの上流および下流の排気通路１３には、タービン１４ａの上流側から下流側へ排気を迂回させるバイパス通路１５が設けられ、バイパス通路１５には、バイパス通路１５を開閉するウェイストゲートバルブ１６が設けられる。ウェイストゲートバルブ１６の開度を調整することで、タービン１４ａを通過する排気の流量を調整し、タービン１４ａおよびコンプレッサ１４ｂの回転数を調整し、過給機１４による過給圧Ｐ２を調整することができる。

【0018】

コンプレッサ１４ｂの下流側の吸気通路１２には、コンプレッサ１４ｂにより圧縮された吸気（過給気）を冷却するインタクーラ１７と、吸気量を調整するスロットルバルブ１８とが設けられる。スロットルバルブ１８の開度を調整することで、エンジン１１への吸入空気量を調整し、エンジン１１の負荷（出力）を調整することができる。

【0019】

コンプレッサ１４ｂの上流、およびインタクーラ１７の下流かつスロットルバルブ１８の上流の吸気通路１２には、コンプレッサ１４ｂにより圧縮された過給気をコンプレッサ１４ｂ上流に還流するエアバイパス通路としての流路１０が設けられる。流路１０には、流路１０を開閉するエアバイパスバルブとしての電磁弁１が設けられ、流路１０の内壁には、電磁弁１の弁体５が着座する着座面１０ａ（図１Ａ、図１Ｂ）が形成される。

【0020】

車両２０の走行時、アクセルがオンのときは、スロットルバルブ１８がエンジン負荷に応じた適宜な開度で開放され、コンプレッサ１４ｂおよびインタクーラ１７を通過した吸気がエンジン１１に供給される。より具体的には、エンジン負荷が低い自然吸気領域では、大気圧Ｐ１の吸気がエンジン１１に吸い込まれ、エンジン負荷が高い過給領域では、過給機１４により圧縮された過給圧Ｐ２の吸気（過給気）がエンジン１１に圧送される。このとき、電磁弁１には通電がされず、電磁弁１は、スプリング６の付勢力により弁体５が流路１０内壁の着座面１０ａに着座した閉弁状態（図１Ａ）を維持し、これにより流路１０が閉鎖状態に維持される。

【0021】

過給領域では、図１Ａおよび図２に示すように、コンプレッサ１４ｂ下流の吸気通路１２に連通する外部空間ＳＰ２からの過給気が、連通孔５ａを介して電磁弁１の内部空間ＳＰ１に流入し、凹部８ａを押し広げるようにシールリング８を撓ませる。これによりシールリング８が筐体７と弁体５とに隙間なく接触し、コンプレッサ１４ｂ下流の吸気通路１２からコンプレッサ１４ｂ上流の吸気通路１２への過給気の漏出が確実に阻止され、過給圧Ｐ２が適切に維持される。

【0022】

一方、車両２０の減速時、アクセルがオフされると、直ちにスロットルバルブ１８が閉鎖されるとともに電磁弁１に通電がされ、電磁弁１が開弁状態（図１Ｂ）に移行する。このとき、コイル３への通電により生じた電磁力が可動コア４および弁体５を固定コア２に向けて吸引し、弁体５がスプリング６の付勢力に抗して流路１０内壁の着座面１０ａから離間する方向に移動することで、流路１０が開放される。流路１０が開放されると、コンプレッサ１４ｂ下流の過給気が流路１０を介してコンプレッサ１４ｂ上流に還流され、これにより過給圧Ｐ２が解放される。

【0023】

しかしながら、シールリング８を構成する樹脂材料の柔軟性が低下する低温環境下では、弁体５とシールリング８との接触、摺動によるフリクションが増大し、コイル３への通電により生じる電磁力が相対的に不足し、弁体５が移動するときの作動応答性が低下する。この場合、スロットルバルブ１８が閉鎖されてから流路１０が開放されて過給圧Ｐ２が解放されるまでに遅延が生じ、コンプレッサ１４ｂ下流の吸気通路１２に過剰な過給気が滞留することで、過給機１４のサージングが発生するおそれがある。

【0024】

過給機１４のサージングが発生すると、サージングによる異音が生じ、エンジン１１の音響商品性を損なうおそれがある。また、タービン１４ａのブレードなどの構成部品が損傷する可能性があるため、エンジン１１の高い耐久性が必要とされ、コストが増大する。そこで、本実施形態では、低温環境下で電磁弁１への通電方法を切り替えることで、弁体５を移動させるときの作動応答性を確保することができるよう、以下のように電磁弁の制御装置を構成する。

【0025】

図３は、本発明の実施形態に係る電磁弁の制御装置（以下、装置）１００の要部構成を概略的に示すブロック図である。図３に示すように、装置１００は、コントローラ３０と、コントローラ３０にそれぞれ通信可能に接続された電磁弁１と水温センサ１９とを主に有する。コントローラ３０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、その他の周辺回路などを有するコンピュータを含んで構成される電子制御ユニットにより構成される。コントローラ３０は、温度判定部３１と通電制御部３２として機能する。

【0026】

温度判定部３１は、水温センサ１９により検出されたエンジン水温ＴＷに基づいて、電磁弁１が、シールリング８を構成する樹脂材料の柔軟性が低下する所定の低温環境下にあるか否かを判定する。すなわち、水温センサ１９と温度判定部３１とは、電磁弁１の温度を代表するエンジン水温ＴＷを検出し、検出されたエンジン水温ＴＷに基づいて電磁弁１の温度が低温か否かを推定することで電磁弁１の温度を検出する温度検出部を構成する。

【0027】

より具体的には、温度判定部３１は、水温センサ１９により検出されたエンジン水温ＴＷが所定水温ＴＷ０に達した後、所定時間が経過するまでは、電磁弁１が所定の低温環境下にあると判定する。また、エンジン水温ＴＷが所定水温ＴＷ０に達した後、所定時間が経過すると、電磁弁１が所定の低温環境下にないと判定する。

【0028】

このように、電磁弁１に温度センサを設けることなく、水温センサ１９により検出されたエンジン水温ＴＷに基づいて電磁弁１が所定の低温環境下にあるか否かを判定するため、電磁弁１の構成を簡易にすることができる。また、エンジン水温ＴＷが所定水温ＴＷ０に達した後も所定時間が経過するまでは電磁弁１が所定の低温環境下にあると判定することで、電磁弁１の低温状態を保守的に推定することができる。

【0029】

通電制御部３２は、車両２０のアクセル開度等に応じて発せられるエアバイパスバルブとしての電磁弁１の作動指令に応じて電磁弁１の開閉を制御する。より具体的には、通電制御部３２は、温度判定部３１により電磁弁１が所定の低温環境下にあると判定されると、電磁弁１の作動指令に応じてＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により電磁弁１に断続的に電流を流すように電磁弁１を制御する。一方、通電制御部３２は、温度判定部３１により電磁弁１が所定の低温環境下にないと判定されると、電磁弁１の作動指令に応じて電磁弁１に連続的に電流を流すように電磁弁１を制御する。

【0030】

図４は、電磁弁１への通電方法を切り替えたときのバルブ開度について説明するための図である。エンジン１１の暖機後など電磁弁１が所定の低温環境下にない場合は、図４に実線で示すように、時刻ｔ１に電磁弁１の作動指令が入力されると、直ちに電磁弁１に一定の電源電圧が印加され、連続的に電流を流すように電磁弁１が制御される（通常制御）。電磁弁１には、車両２０に搭載されたバッテリなどから電源が供給され、一定の電源電圧が連続的に印加されることで、電磁弁１のコイル３に連続的に電流が流れる。

【0031】

エンジン１１の暖機後など電磁弁１が所定の低温環境下にない場合は、コイル３への通電により生じる電磁力に応じて、弁体５が着座面１０ａに着座する全閉位置（図１Ａ）から速やかに離間し、時刻ｔ３には全開位置（図１Ｂ）まで到達する。これにより、図２の流路１０が開放され、過給気がコンプレッサ１４ｂ下流からコンプレッサ１４ｂ上流に還流されることで、過給圧Ｐ２が速やかに解放される。

【0032】

一方、電磁弁１が所定の低温環境下にある場合は、弁体５とシールリング８との接触、摺動によるフリクションが増大するため、コイル３への通電により生じる電磁力が相対的に不足する。このような場合に通常制御を行うと、電磁弁１が所定の低温環境下にない場合よりも弁体５とシールリング８との接触によるフリクションが増大しているため、図４に破線で示すように、時刻ｔ２までシールリング８に対する弁体５の移動が阻害される。

【0033】

また、電磁弁１が所定の低温環境下にない場合よりも弁体５とシールリング８との摺動によるフリクションが増大しているため、弁体５の移動速度が低下し、全閉位置（図１Ａ）から全開位置（図１Ｂ）に到達するまでの所要時間が長くなる（時刻ｔ２～ｔ６）。この場合、図２のスロットルバルブ１８が閉鎖されてから流路１０が開放されて過給圧Ｐ２が解放されるまでの所要時間が長くなるため、コンプレッサ１４ｂ下流の吸気通路１２に過剰な過給気が滞留し、過給機１４のサージングが発生するおそれがある。なお、弁体５が移動し始めると、弁体５とシールリング８との摺動により摩擦熱が発生することで摺動面のフリクションが低下し、弁体５の移動速度が上昇する（時刻ｔ５）。

【0034】

通電制御部３２は、温度判定部３１により電磁弁１が所定の低温環境下にあると判定されると、図４に点線で示すように、ＰＷＭ制御により電磁弁１に断続的に電流を流すように電磁弁１を制御する。ＰＷＭ制御では、電流の通電と非通電の時間比（デューティ比）を制御するＰＷＭ信号により、車両２０に搭載されたバッテリなどの電源と電磁弁１との間に設けられたトランジスタなどのスイッチング素子のオンとオフを一定周期（周波数）で切り替える。

【0035】

これにより、電磁弁１には、一定の電源電圧が断続的に印加され、電磁弁１のコイル３に断続的に電流が流れる（時刻ｔ１～時刻ｔ４）。より具体的には、スイッチング素子がオンされると電磁弁１のコイル３に流れる電流が増加し、スイッチング素子がオフされると電磁弁１のコイル３に流れる電流が減少する。なお、図４の例では、デューティ比を０％から１００％まで変化させることで、電磁弁１に入力される電圧の平均値を電源電圧の０％から１００％まで連続的に変化させている。

【0036】

この場合、時刻ｔ１に電磁弁１の作動指令が入力されると直ちにＰＷＭ制御が開始され、コイル３を流れる電流の増減に応じて通電により生じる電磁力が増減し、これにより弁体５がシールリング８に対して一定周期で微小な移動を繰り返す。すなわち、電磁力が増加すると弁体５が着座面１０ａから離間する方向に微小に移動し、電磁力が減少すると弁体５が着座面１０ａに接近する方向に微小に移動し、このような微小な移動が一定周期で繰り返される。弁体５がシールリング８に対して一定周期で微小な移動を繰り返すと、弁体５とシールリング８との摺動による摩擦熱が発生し、シールリング８を構成する樹脂材料の柔軟性が向上（硬度が低下）することで摺動面のフリクションが低下する（時刻ｔ１～ｔ２）。

【0037】

時刻ｔ２に電磁力がスプリング６の付勢力を上回ると、弁体５がシールリング８に対して小刻みに移動し始める。すなわち、電磁力が増加してスプリング６の付勢力を上回ると弁体５が着座面１０ａから離間する方向に移動し、電磁力が減少してスプリング６の付勢力を下回ると弁体５が着座面１０ａに接近する方向に移動する。弁体５がシールリング８に対して一定周期で小刻みに移動すると、弁体５とシールリング８との摺動による摩擦熱が発生し、シールリング８を構成する樹脂材料の柔軟性が向上（硬度が低下）することで摺動面のフリクションが低下する（時刻ｔ２～ｔ４）。

【0038】

このように、ＰＷＭ制御では、弁体５がシールリング８に対して一定周期で微小な移動または小刻みな移動を繰り返すことで、弁体５とシールリング８との摺動面のフリクションが低下する。これにより、通常制御の場合よりも弁体５の移動速度が向上し、電磁弁１の作動応答性を向上することができる。この場合、所定の低温環境下であっても、通常制御の場合より、弁体５が全閉位置（図１Ａ）から全開位置（図１Ｂ）に到達するまでの所要時間が短くなり、過給圧Ｐ２が解放されるまでの所要時間が短くなるため、過給機１４のサージングを防止することができる。

【0039】

図５は、予めメモリに記憶されたプログラムに従いコントローラ３０により実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えばコントローラ３０に電源が供給されると開始され、所定時間毎に繰り返される。

【0040】

先ずステップＳ１で、電磁弁１の作動指令が入力されたか否かを判定する。ステップＳ１で否定されると、ステップＳ２に進み、電磁弁１に通電することなく処理を終了する。ステップＳ１で肯定されると、ステップＳ３に進み、水温センサ１９により検出されたエンジン水温ＴＷが所定水温ＴＷ０を超えているか否かを判定する。ステップＳ３で肯定されると、ステップＳ４に進み、エンジン水温ＴＷが所定水温ＴＷ０に達してから所定時間が経過しているか否かを判定する。

【0041】

ステップＳ４で肯定されると、電磁弁１が所定の低温環境下にないと判定してステップＳ５に進み、通常制御により電磁弁１に連続的に電流を流すように電磁弁１を制御し、処理を終了する。一方、ステップＳ３またはＳ４で否定されると、電磁弁１が所定の低温環境下にあると判定してステップＳ６に進み、ＰＷＭ制御により電磁弁１に断続的に電流を流すように電磁弁１を制御し、処理を終了する。

【0042】

エンジン１１の暖機後など電磁弁１が所定の低温環境下にない場合は、通常制御により電磁弁１に連続的に通電することで（ステップＳ１～Ｓ５）、早期に電磁弁１を開放し、過給圧Ｐ２を解放することができる（図４の時刻ｔ１～ｔ３）。エンジン１１の始動直後など電磁弁１が所定の低温環境下にある場合は、ＰＷＭ制御により電磁弁１に断続的に通電することで（ステップＳ１～Ｓ４，Ｓ６）、通常制御の場合よりも早期に電磁弁１を開放し、過給圧Ｐ２を解放することができる（図４の時刻ｔ１～ｔ４）。

【0043】

本発明の実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）装置１００は、電磁石（固定コア２およびコイル３）と、電磁石に対し電磁力によって移動する弁体５とを有する電磁弁１の開閉を制御する。装置１００は、電磁弁１の温度を検出する水温センサ１９および温度判定部３１と、通電制御部３２とを備える（図１Ａ、図１Ｂ、図３）。

【0044】

通電制御部３２は、弁体５を移動させるとき、水温センサ１９および温度判定部３１により検出された温度が所定温度以下の場合、すなわち所定の低温環境下にある場合、ＰＷＭ制御により電磁弁１に断続的に電流を流す。一方、通電制御部３２は、水温センサ１９および温度判定部３１により検出された温度が所定温度より高い場合、すなわち所定の低温環境下にない場合、電磁弁１に連続的に電流を流すように電磁弁１を制御する。

【0045】

このように、ＰＷＭ制御による通電を行い、弁体５をシールリング８に対して小刻みに動かすことで、低温環境下で弁体５とシールリング８との接触、摺動によるフリクションが増大するときも、電磁弁１の作動応答性を向上することができる。

【0046】

（２）電磁弁１は、過給機１４を有するエンジン１１の吸気通路１２におけるコンプレッサ１４ｂの上流側と下流側とを接続する流路１０に設けられ、非通電時に流路１０を閉鎖し、通電時に流路１０を開放する（図１Ａ、図１Ｂ、図２）。過給圧Ｐ２の解放を担う電磁弁１の作動応答性を向上することで、過給圧Ｐ２の適時な解放を確実にし、過給機１４のサージングを防ぎ、エンジン１１の耐久信頼性や音響商品性を向上することができる。

【0047】

（３）電磁弁１は、過給機１４を有するエンジン１１の吸気通路１２におけるコンプレッサ１４ｂの上流側と下流側とを接続する流路１０に設けられ、非通電時に流路１０を閉鎖し、通電時に流路１０を開放する（図１Ａ、図１Ｂ、図２）。水温センサ１９および温度判定部３１は、エンジン水温ＴＷに基づいて電磁弁１の温度を検出する。通電制御部３２は、弁体５を移動させるとき、エンジン水温ＴＷが所定水温ＴＷ０に達した後、所定時間が経過したことを条件として、電磁弁１に連続的に電流を流すように電磁弁１を制御する（図５のステップＳ１～Ｓ５）。

【0048】

電磁弁１に温度センサを設けることなく、電磁弁１の温度を代表するエンジン水温ＴＷを検出し、検出されたエンジン水温ＴＷに基づいて電磁弁１の温度が低温か否かを推定することで電磁弁１の温度を検出するため、電磁弁１の構成を簡易にすることができる。また、電磁弁１の温度を代表する物理値としてエンジン水温ＴＷを用いる場合でも、エンジン水温ＴＷが所定水温ＴＷ０に達した後、所定時間が経過するまではＰＷＭ制御による通電を継続することで、電磁弁１の作動応答性を確実に向上することができる。

【0049】

（４）装置１００は、エンジン１１の吸気通路１２に設けられ、電磁石（固定コア２およびコイル３）と、電磁石に対し電磁力によって移動する弁体５とを有する電磁弁１の開閉を制御する。装置１００は、エンジン１１を冷却する冷却水の水温（エンジン水温）ＴＷを検出する水温センサ１９と、通電制御部３２とを備える（図１Ａ～図３）。通電制御部３２は、弁体５を移動させるとき、水温センサ１９により検出されたエンジン水温ＴＷが所定水温ＴＷ０以下の場合、すなわち所定の低温環境下にある場合、ＰＷＭ制御により電磁弁１に断続的に電流を流す。一方、通電制御部３２は、水温センサ１９により検出されたエンジン水温ＴＷが所定水温ＴＷ０より高い場合、すなわち所定の低温環境下にない場合、電磁弁１に連続的に電流を流すように電磁弁１を制御する。このように、ＰＷＭ制御による通電を行い、弁体５をシールリング８に対して小刻みに動かすことで、低温環境下で弁体５とシールリング８との接触、摺動によるフリクションが増大するときも、電磁弁１の作動応答性を向上することができる。

【0050】

（５）電磁弁１は、電磁石（固定コア２およびコイル３）の電磁力による移動の方向とは反対の方向に弁体５を付勢するスプリング６と、電磁石とスプリング６とを収容するとともに、弁体５が挿抜される開口部７ａが形成された筐体７と、筐体７と弁体５との間の隙間を封止するシールリング８とを有する（図１Ａ、図１Ｂ）。弁体５には、筐体７の内部空間ＳＰ１と外部空間ＳＰ２とを連通する連通孔５ａが形成される。シールリング８には、内部空間ＳＰ１に面する凹部８ａが形成される。

【0051】

電磁弁１の閉弁時に内部空間ＳＰ１と連通する外部空間ＳＰ２の圧力が高い場合、連通孔５ａを介して流入する高圧の流体によりシールリング８の凹部８ａが押し広げられ、筐体７と弁体５とに隙間なく接触する。これにより、閉弁状態における電磁弁１の封止性が高められる半面、閉弁状態から開弁するときの作動応答性が低下する。ＰＷＭ制御による通電を行い、弁体５をシールリング８に対して小刻みに動かすことで、弁体５とシールリング８との接触、摺動によるフリクションが増大するときも、電磁弁１の作動応答性を向上することができる。

【0052】

（６）シールリング８は、樹脂材料によりＵ字形状ないしＶ字形状に形成される（図１Ａ、図１Ｂ）。ＰＷＭ制御による通電を行い、弁体５をシールリング８に対して小刻みに動かすことで、樹脂材料の柔軟性が低下する低温環境下で弁体５とシールリング８との接触、摺動によるフリクションが増大するときも、電磁弁１の作動応答性を向上することができる。

【0053】

上記実施形態は種々の形態に変形することができる。以下、変形例について説明する。上記実施形態では、図１Ａおよび図１Ｂなどで、ノーマルクローズタイプの電磁弁１を例示して説明したが、電磁弁の制御装置が適用される電磁弁は、このようなものに限定されない。電磁弁の制御装置は、ノーマルオープンタイプの電磁弁に適用されてもよい。シールリング８を保持するホルダ９を有する電磁弁１を例示して説明したが、電磁弁の制御装置は、ホルダ９を有さず、例えば筐体７の内壁に凹部を設けてシールリング８を保持するように構成された電磁弁に適用されてもよい。筐体７と弁体５との間の隙間を封止するシールリング８を有する電磁弁１を例示して説明したが、電磁弁の制御装置は、シールリングなどの封止部材を有しない電磁弁に適用されてもよい。他にも電磁弁１の具体的な構成を例示したが、電磁弁の構成は、このようなものに限定されない。電磁弁の制御装置は、所定の低温環境下において弁体が移動するときのフリクションが高まる電磁弁全般に対し、好適に適用することができる。

【0054】

上記実施形態では、図２および図３などで、エンジン１１に設けられた水温センサ１９がエンジン水温ＴＷを検出し、コントローラ３０の温度判定部３１がエンジン水温ＴＷに基づいて電磁弁１の温度を推定することで検出する例を説明したが、電磁弁の温度を検出する温度検出部は、このようなものに限らない。温度検出部は、エンジン始動後の時間や吸気温などエンジン水温以外の物理値を取得し、それに基づいて電磁弁の温度を推定することで検出するものでもよく、電磁弁に設けられて電磁弁の温度を検出する、あるいは電磁弁の温度を遠隔で検出するセンサでもよい。

【0055】

上記実施形態では、図２などで、エアバイパスバルブとしての電磁弁１が過給機１４を有するエンジン１１の吸気通路１２におけるコンプレッサ１４ｂの上流側と下流側とを接続するエアバイパス通路としての流路１０を開閉する例を説明したが、電磁弁が開閉する流路は、このようなものに限定されない。

【0056】

上記実施形態では、図２などで、電磁弁１が適用されるエンジン１１の過給機１４がタービン１４ａを有する排気タービン式過給機（ターボチャージャ）として構成される例を説明したが、過給機は、機械式過給機（スーパーチャージャ）として構成されてもよい。

【0057】

上記実施形態では、図２などで、内燃機関により構成されるエンジン１１を含むエンジンシステムに電磁弁１および装置１００を適用する例を説明したが、電磁弁および電磁弁の制御装置は、このようなものに限らず、例えば燃料電池システム等に適用してもよい。

【0058】

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の一つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

【符号の説明】

【0059】

１ 電磁弁、２ 固定コア、３ コイル、４ 可動コア、５ 弁体、５ａ 連通孔、６ スプリング、７ 筐体、７ａ 開口部、８ シールリング、８ａ 凹部、１０ 流路、１０ａ 着座面、１１ エンジン、１２ 吸気通路、１３ 排気通路、１４ 過給機、１４ａ タービン、１４ｂ コンプレッサ、１８ スロットルバルブ、１９ 水温センサ、２０ 車両、３０ コントローラ、３１ 温度判定部、３２ 通電制御部、１００ 電磁弁の制御装置（装置）、ＳＰ１ 内部空間、ＳＰ２ 外部空間

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】