DE10009320C2 - Steuersystem für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor, der elektromagnetisch betriebene Einlassventile und/oder Auslassventile auf­ weist.

Aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift 9-195736 A ist ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor mit Einlassventilen und Aus­ lassventilen bekannt, deren jeweiliger Ventilkörper elektromagnetisch durch eine Feder und Solenoide betrieben wird. Dort wird der Energiever­ brauch durch Betätigung der Solenoide beim Anlassen des Motors redu­ ziert, indem die Resonanzwirkung der Feder genutzt wird. Diese Reduk­ tion des Energieverbrauchs durch Betätigung der Solenoide ist erforder­ lich, weil beim Anlassen des Motors die Energie zur elektromagnetischen Betätigung des Ventils, die lediglich von der Batterie zugeführt wird, weil vom Generator keine Energie zugeführt wird, so gering wie möglich sein soll.

Aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift 9-303122 A ist ein weiteres Steuersystem bekannt, welches die Resonanzwirkung nutzt, wobei eine Antriebsstartzeit eines Ventils in Abhängigkeit von der Kurbel­ winkelstellung bestimmt wird, um zu verhindern, dass es zu einer Stö­ rung zwischen dem Ventil und einem Kolben beim Anlassen des Motors kommt.

Aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift 8-170509 A ist ein weiteres Steuersystem bekannt, bei dem vor dem Anlassen eines Motors anfänglich alle elektromagnetisch betriebenen Einlassventile und Auslass­ ventile zum Schließen angezogen werden, und dann das Starten des Mo­ tors ermöglicht wird, um eine gegenseitige Störung zwischen den Venti­ len und Kolben zu verhindern.

Das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift 9-195736 A oder der japanischen Patentoffenlegungsschrift 9-303122 A offenbarte Steuersystem hat den Vorteil, dass der Energieverbrauch durch Nutzung der Resonanzwirkung der Feder reduziert wird. Jedoch hat dieses Steuersystem den Nachteil, dass, weil der Betrieb der Ventile beginnt, während der Anlasser arbeitet, die Stromausgabe der Batterie erhöht ist, und wenn die Batterie schlechter geworden ist, die Ausgangsspannung reduziert ist, wodurch die Möglichkeit besteht, dass der Motor nicht sicher anspringt.

Das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift 8-170509 A offenbarte Steuersystem hat den Vorteil, dass die Anfangsanziehung nicht mit dem Betrieb des Anlassers überlappt, da der Schließbetrieb, d. h. die Anfangsanziehung der Ventile erfolgt, bevor das Anlassen des Motors beginnt. Jedoch hat dieses Steuersystem den Nachteil, dass der Ausgangsstrom der Batterie vorübergehend abrupt zunimmt, da alle Ventile gleichzeitig geschlossen werden, und demzufolge die Ausgangsspannung reduziert ist, wodurch die Möglichkeit besteht, dass die Anfangsanziehung nicht ausreichend erfolgen kann.

Aus der JP 10288013 A ist ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt, der elektromagnetische Antriebsmittel zum elektromagnetischen Öffnen/Schließen von Einlassventilen und/oder Auslassventilen des Motors aufweist, wobei das Steuersystem umfasst: ein Startsignal-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Startsignals zum Starten des Motors und ein Anfangsanziehungs-Ausführungsmittel zum aufeinanderfolgenden Ausführen der Anfangsanziehung einer Mehrzahl von durch die elektro­ magnetischen Antriebsmittel angetriebenen Ventilen derart, dass die Anziehungsvorgänge der Ventile einander nicht überlappen; wobei das Starten des Motors erfolgt, nachdem die Anfangsanziehung aller durch die elektromagnetischen Antriebsmittel betriebenen Ventile abgeschlossen ist. Dort wird im Startmodus den Ventilen ein stärkerer Erregungsstrom zugeführt als im normalen Betriebsmodus.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor anzugeben, das den Betrieb elektromagnetisch betriebener Einlassventile und/oder Auslassventile beim Starten des Motors geeignet steuern/regeln kann, um den Ausgangsstrom einer Batterie zu senken und einen Ausgangsspannungsabfall auf ein Minimum zu senken, um hierdurch die elektromagnetisch betriebenen Ventile genau betreiben zu können.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein gattungsgemäßes Steuersystem für einen Verbrennungsmotor vorgeschlagen, das ein Ventilstellungs-Erfassungsmittel zum Erfassen der Stellung jedes der durch die elektromagnetischen Antriebsmittel angetriebenen Ventile aufweist; wobei, wenn eine spezifische Zeit abgelaufen ist, nachdem das Ventilstellungs-Erfassungsmittel den vollständig geschlossenen Zustand oder vollständig offenen Zustand der Ventile erfasst hat, bestimmt wird, dass die Anfangsanziehung abgeschlossen ist.

Nachdem das Startsignal erfasst worden ist, wird die Anfangsanziehung einer Mehrzahl von durch die elektromagnetischen Antriebsmittel betriebenen Ventilen sequenziell derart durchgeführt, dass die Anzieh-Vorgänge der Ventile einander nicht überlappen. Das Starten des Motors erfolgt, nachdem die Anfangsanziehung aller durch die elektromagnetischen Antriebsmittel betriebenen Ventile abgeschlossen ist. Dies reduziert den maximalen Stromverbrauch durch die Anfangsanziehung der Ventile und minimiert einen Ausgangsspannungsabfall der Batterie, wodurch die elektromagnetisch betriebenen Ventile genau betätigt werden. Auch wenn die Batterie ein wenig schlechter geworden ist, kann sowohl die Anfangsanziehung als auch das Starten der Maschine sicher durchgeführt werden.

Hier bedeutet der Begriff "spezifische Zeit" eine Zeit, die zum Stabilisieren des Zustands eines vom elektromagnetischen Antriebsmittel betriebenen Ventils erforderlich ist, nachdem der Ventilkörper des Ventils elektromagnetisch von der Neutralstellung zur vollständig geschlossenen Stel­ lung oder vollständig offenen Stellung bewegt worden ist; diese Zeit wird expe­ rimentell bestimmt.

Wenn die spezifische Zeit abgelaufen ist, nachdem der vollständig ge­ schlossene Zustand oder der vollständig offene Zustand des Ventils durch das Ventilstellungs-Erfassungsmittel erfasst worden ist, wird be­ stimmt, dass die Anfangsanziehung abgeschlossen ist. Demzufolge wird ein Anfangsanziehungsstrom für die spezifische Zeit gehalten, nachdem der Zustand des Ventils in den vollständig geschlossenen Zustand oder vollständig offenen Zustand übergegangen ist, wodurch es möglich ist, die Anfangsanziehung sicher durchzuführen.

Bevorzugt ist das Steuersystem derart konfiguriert, dass ein dem elektro­ magnetischen Antriebsmittel zugeführter Strom reduziert wird, wenn be­ stimmt wird, dass die Anfangsanziehung jedes der Ventile abgeschlossen ist.

Bevorzugt umfasst in dem Steuersysstem das elektromagnetische An­ triebsmittel eine Ventilöffnungswicklung zum Antrieb der Ventile in die Ventilöffnungsrichtung sowie eine Ventilschließwicklung zum Antrieb der Ventile in Ventilschließrichtung sowie jeweils zwei Federn zum Halten der Ventile. Das elektromagnetische Antriebsmittel führt die Anfangsanziehung durch Verschieben des Ventilzustands in den vollständig geschlossenen Zu­ stand oder den vollständig offenen Zustand aus, indem es die Eigen­ schwingung des Schwingungssystems nutzt, welches aus dem Ventil und den Federn gebildet ist.

Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht der Struktur eines elektromagnetisch betriebenen Einlassventils nach einer Ausführung;

Fig. 2 ein Diagramm eines Verbrennungsmotors mit elektromagnetisch betriebenen Einlassventilen und Auslassventilen sowie die Konfiguration eines Steuersystems dafür;

Fig. 3 ein Flussdiagramm eines Steuerprozesses beim Starten des Mo­ tors;

Fig. 4 ein Flussdiagramm eines Anfangsanziehungsprozesses für die Ein­ lassventile und Auslassventile;

Fig. 5A-5D Zeitdiagramme des in Fig. 3 gezeigten Steuerprozesses;

Fig. 6A-6C Zeitdiagramme des in Fig. 4 gezeigten Anfangsanziehungs­ prozesses; und

Fig. 7A-7C Zeitdiagramme eines Anfangsanziehungsprozesses, das sich von dem in den Fig. 6A-6C gezeigten unterscheidet.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht der Struktur eines elektromagnetisch betrie­ benen Einlassventils eines Verbrennungsmotors (nachfolgend als "Motor" bezeichnet), nach einer Ausführung, und Fig. 2 ist ein Diagramm eines Motors 10 mit elektromagnetisch betriebenen Einlassventilen und Aus­ lassventilen sowie die Konfiguration eines Steuersystems für den Motor 10. Der Motor 10 dieser Ausführung besitzt vier Zylinder, die jeweils zwei elektromagnetisch betriebene Einlassventile und zwei elektromagne­ tisch betriebene Auslassventile aufweisen. Insbesondere besitzt der Zylin­ der Nr. 1 zwei Einlassventile 1I1 und 1I2 sowie zwei Auslassventile 1E1 und 1E2; der Zylinder Nr. 2 besitzt zwei Einlassventile 2I1 und 2I2 und zwei Auslassventile 2E1 und 2E2; der Zylinder Nr. 3 besitzt zwei Einlass­ ventile 3I1 und 3I2 und zwei Auslassventile 3E1 und 3E2; und der Zylinder Nr. 4 besitzt zwei Einlassventile 4I1 und 4I2 und zwei Auslassventile 4E1 und 4E2.

Fig. 1 zeigt die Konfiguration des Einlassventils 1I1. Obwohl nicht ge­ zeigt, sind die Konfigurationen der anderen Einlassventile und Auslass­ ventile die gleichen wie in Fig. 1. Das Einlassventil 1I1, welches ein Ven­ tilelement 12 aufweist, an dem ein Anker 14 befestigt ist, sowie einen Aktuator 11 zum Antrieb des Ankers 14, ist an einem oberen Abschnitt einer Brennkammer zum Öffnen/Schließen einer Einlassöffnung 18 der Brennkammer des Motors 10 angebracht. Jedes der Auslassventile 1E1, 1E2 hat die gleiche Struktur und ist an einem oberen Abschnitt der Brennkammer angebracht, um eine Auslassöffnung der Brennkammer zu öffnen/schließen.

Der Aktuator 11 umfasst hauptsächlich zwei einander gegenüberliegende Solenoide (Elektromagnete), d. h. ein Ventilschließsolenoid 15 zum Span­ nen des Ventilelements 12 in Ventilschließrichtung, sowie ein Ventilöff­ nungssolenoid 16 zum Spannen des Ventilelements 12 in Ventilöffnungs­ richtung sowie zwei Federn 17, 20. Das Ventilschließsolenoid 15 umfasst eine Wicklung 15a und einen Magnetkörper 15b, und das Ventilöffnungssole­ noid 16 umfasst eine Wicklung 16a und einen Magnetkörper 16b. Die Federn 17, 20 bewegen das Ventilelement 12 nicht, wenn sich der Anker 14 in der in Fig. 1 gezeigten Neutralstellung befindet; die Feder 17 spannt das Ventilele­ ment 12 jetzt in Ventilöffnungsrichtung, wenn sich der Anker 14 an einer hö­ heren Stelle als der Neutralstellung befindet, und die Feder 20 spannt das Ventilele­ ment 12 in Ventilschließrichtung, wenn sich der Anker 14 an einer tiefe­ ren Stelle als der Neutralstellung befindet.

Durch Erregen des Ventilschließsolenoids 15 oder des Ventilöffnungs­ solenoids 16 wird das Ventilelement 12 zwischen der vollständig ge­ schlossenen Stellung, in der das Ventilelement 12 die Einlassöffnung 18 schließt, und der vollständig geöffneten Stellung, bei der der Hubbetrag des Ventilelements 12 maximiert ist, bewegt. Wenn die Solenoide 15 und 16 nicht erregt sind, befindet sich das Ventilelement 12 in der Neutral­ stellung zwischen der vollständig geschlossenen Stellung und der voll­ ständig offenen Stellung.

Die Aktuatoren 11 für die Einlassventile 1I1 bis 4I2 und die Auslassventi­ le 1E1 bis 4E2 sind mit einer elektronischen Steuereinheit (nachfolgend als "ECU" bezeichnet) 7 verbunden, und der Betrieb der Aktuatoren 11 wird durch die ECU 7 gesteuert/geregelt. Das Steuersystem umfasst fer­ ner eine Ventilstellungs-Erfassungseinheit 8, welche Positionssensoren aufweist, um die Stellungen der Ventilkörper 12 der Einlassventile 1I1 bis 4I2 und der Auslassventile 1E1 bis 4E2 zu erfassen. Die Ventilstellungs- Erfassungseinheit 8 ist mit der ECU 7 verbunden, und ein Erfassungs­ signal von der Ventilstellungs-Erfassungseinheit 8 wird der ECU 7 zuge­ führt. Der Positionssensor kann als Wirbelstromsensor ausgeführt sein oder als Sensor, der eine Induktanzänderung erfassen kann.

Die Antriebsenergie zum Betreiben jedes Aktuators 11 wird von einer Batterie 41 geliefert. Die Batterie 41 ist zur Energieversorgung mit einem Starter 42 verbunden, um den Motor 10 beim Starten des Motors 10 anzudrehen.

Ein Kraftstoffeinspritzventil 5 ist an einem Einlasskrümmer für jeden Zy­ linder des Motors 10 angebracht, und eine Zündkerze 6 ist an einer Brennkammer jedes Zylinders angebracht. Die Kraftstoffeinspritzventile 5 und die Zündkerzen 6 sind mit der ECU 7 verbunden, und der Betrieb der Kraftstoffeinspritzventile 5 und der Zündkerzen 7 wird durch die ECU 7 gesteuert.

Mit der ECU 7 sind verschiedene Sensoren verbunden, wie etwa ein Be­ schleuniger-Öffnungssensor 31 zum Erfassen eines Gaspedal-Be­ tätigungsbetrags (nachfolgend als "Beschleunigeröffnung" bezeichnet), als Parameter, der die Lastanforderung des Fahrers (Sollausgabe) an den Motor 10 angibt; ein Motordrehzahlsensor 32 zum Erfassen der Motor­ drehzahl NE; ein Motorwassertemperatursensor 33 zum Erfassen einer Motorkühlwassertemperatur TW; ein Einlasslufttemperatursensor 34 zum Erfassen einer Einlasslufttemperatur TA; ein Batteriespannungssensor 35 zum Erfassen einer Batteriespannung VB; und ein Kurbelwinkelstellungs­ sensor 36 zum Erfassen des Drehwinkels einer Kurbelwelle; sowie ver­ schiedene Schalter, wie etwa ein Zündschalter 37. Erfassungssignale der Sensoren und Schaltsignale der Schalter werden der ECU 7 zugeführt. Der Kurbelwinkelstellungssensor 36 umfasst einen Zylinderunterschei­ dungssensor zur Ausgabe eines Signalimpulses bei einer vorbestimmten Kurbelwinkelstellung eines bestimmten Zylinders des Motors 10 (nachfol­ gend als "CYL-Signalimpuls" bezeichnet); einen OT-Sensor zum Erfassen eines OT-Signalimpulses bei einer Kurbelwinkelstellung, die einem vor­ bestimmten Kurbelwinkel vor einem oberen Totpunkt (OT) beim Starten des Einlasshubs jedes Zylinders entspricht (für jeden Kurbelwinkel von 180° im Falle eines Vierzylindermotors) sowie einen CRK-Sensor zum Erzeugen eines Impulses bei einem bestimmten Kurbelwinkelzyklus, der kürzer ist als der des OT-Signalimpulses, zum Beispiel ein Zyklus von 30° (nachfolgend als "CRK-Signalimpuls" bezeichnet). Der CYL-Signalimpuls, der OT-Signalimpuls und der CRK-Signalimpuls werden der ECU 7 zuge­ führt. Diese Signalimpulses dienen zum Steuern verschiedener Zeitgebun­ gen, wie etwa der Kraftstoffeinspritzzeit oder der Zündzeit.

Die ECU 7 umfasst eine Eingangsschnittstelle 24, mit der die verschiede­ nen Sensoren und Schalter verbunden sind, und welche die Funktionen hat, die Wellenform eines Eingangssignals zu formen, einen Spannungs­ pegel auf einen bestimmten Pegel zu korrigieren und einen Analogsignal­ wert in einen Digitalsignalwert zu wandeln; eine zentrale Prozessoreinheit (nachfolgend als "CPU" bezeichnet) 21; ein ROM (nur-Lesespeicher) 22 sowie ein RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 23 zum Speichern ver­ schiedener Berechnungsprogramme, die von der CPU 21 durchzuführen sind, und der berechneten Ergebnisse; sowie eine Ausgabeschnittstelle 25 zum Liefern von Antriebssignalen für die Aktuatoren 11 zum Antrieb der Einlassventile und Auslassventile, der Kraftstoffeinspritzventile 5 sowie der Zündkerzen 6.

Fig. 3 ist ein Flussdiagramm eines Steuerprozesses beim Starten des Mo­ tors 10. Die Steuerung wird durch die CPU 21 der ECU 7 ausgeführt.

Zuerst wird die Ausgabe des Zündschalters 37 ausgelesen (Schritt S11), und es wird bestimmt, ob der Zündschalter 37 angeschaltet ist (Schritt S12). Wenn bestimmt wird, dass der Zündschalter 37 nicht angeschaltet ist, wird das Starten der Maschine 10 nicht ausgeführt.

Wenn bestimmt wird, dass der Zündschalter 37 angeschaltet ist, wird der Betrieb des Anlassers 42 zum Andrehen des Motors 10 gehemmt (Schritt S13). Dann wird die Anfangsanziehung für die jeweiligen Ventile, d. h. die Bewegung der jeweiligen Ventilkörper 12 in die vollständig geschlossene Stellung sequentiell ausgeführt, in der Reihenfolge von den Einlassventi­ len 1I1 und 1I2 und den Auslassventilen 1E1 und 1E2 des Zylinders Nr. 1 zu den Einlassventilen 4I1 und 4I2 und den Auslassventilen 4E1 und 4E2 des Zylinders Nr. 4 (Schritt S14 bis Schritt S29). Hierbei erfolgt die An­ fangsanziehung der Ventile derart, dass die Anziehungsvorgänge einan­ der nicht überlappen. Insbesondere wird die Anfangsanziehung der Venti­ le derart gesteuert, dass die Ausführperioden der Anfangsanziehung für die Ventile einander nicht überlappen. Beispielsweise beginnt die An­ fangsanziehung des Einlassventils 1I2, nachdem die Anfangsanziehung für die Einlassventile 1I1 abgeschlossen ist, und die Anfangsanziehung für die Auslassventile 1E1 beginnt, nachdem die Anfangsanziehung des Einlassventils 1I2 abgeschlossen ist.

Wenn die Anfangsanziehung für alle Ventile abgeschlossen ist, wird der Betrieb des Anlassers 42 freigegeben (Schritt S30), und der Motor 10 wird gestartet, d. h. das Andrehen des Motors 10 beginnt (Schritt S31).

Die Anfangsanziehung der Ventile, wie in Fig. 3 gezeigt, wird durch die CPU 21 so gesteuert, wie in Fig. 4 gezeigt. Zuerst beginnt die Zufuhr eines Anfangsanziehungsstroms IINI zu der Wicklung 15a des Ventil­ schließsolenoids 15 (Schritt S41). Die Ausgabe des entsprechenden Posi­ tionssensors der Ventilstellungs-Erfassungseinheit 8 wird ausgelesen (Schritt S42), und es wird bestimmt, ob das Ventilelement 12 die voll­ ständig geschlossene Stellung erreicht oder nicht (Schritt S43). Wenn bestimmt wird, dass das Ventilelement 12 die vollständig geschlossene Stellung erreicht, geht die Zufuhr des Anfangs-Anziehstroms weiter, bis eine spezifische Zeit TDLY abgelaufen ist, nachdem das Ventilelement 12 die vollständig geschlossene Stellung erreicht hat (Schritt S44). Wenn die spezifische Zeit TDLY abgelaufen ist, wird bestimmt, dass die Anfangs­ anziehung abgeschlossen ist, und der Anfangsanziehungsstrom IINI wird in einen Haltestrom IHLD geändert, der geringer ist als der Anfangsan­ ziehstrom IINI (Schritt S45).

Die Fig. 5A bis 5D sind Zeitdiagramme des in Fig. 3 gezeigten Steuer­ prozesses. Wenn der Zündschalter 37 zum Zeitpunkt t0 eingeschaltet wird, wird das Einlassventil 1I1 zum Zeitpunkt t1 vollständig geschlos­ sen; das Einlassventil 1I2 wird zum Zeitpunkt t2 vollständig geschlossen, der ein wenig später ist als ein Zeitpunkt, zu dem seit dem Zeitpunkt t1 die spezifische Zeit TDLY abgelaufen ist; das Auslassventil 1E1 wird zum Zeitpunkt t3 vollständig geschlossen, der ein wenig später ist als ein Zeit­ punkt, zu dem seit dem Zeitpunkt t2 die spezifische Zeit TDLY abgelau­ fen ist; und das Auslassventil 1E2 wird zum Zeitpunkt t4 vollständig ge­ schlossen, der ein wenig später ist als ein Zeitpunkt, zu dem seit dem Zeitpunkt t3 die spezifische Zeit TDLY abgelaufen ist. Durch Wiederho­ lung des obigen Ventilschließbetriebs werden die verbleibenden Einlass­ ventile und Auslassventile zu den Zeitpunkten t5 bis t16 nacheinander vollständig geschlossen. Zum Zeitpunkt t16, zu dem das Auslassventil 4E2 vollständig geschlossen ist, wird der Betrieb des Anlassers 42 freige­ geben, und das Andrehen des Motors 10 beginnt.

Im Beispiel der Fig. 5A bis 5D werden die Kraftstoffeinspritzung und die aufeinander folgenden Einlass-, Kompressions-, Arbeits- und Auslass­ hübe in der Reihenfolge des Zylinders Nr. 1, des Zylinders Nr. 3, des Zylin­ ders Nr. 4 und des Zylinders Nr. 2 wiederholt. In diesen Figuren bezeichnet ein mit einem nach oben weisenden Pfeil markierter Zeitpunkt den Zündzeit­ punkt.

Die Fig. 6A bis 6C sind Zeitdiagramme des in Fig. 4 gezeigten Steuer­ prozesses. Fig. 6A zeigt den Übergang eines Stroms ICOIL1, der in der Wicklung 15a fließt, und Fig. 6b zeigt den Übergang eines Ventilhubbe­ trags LFT. Wenn die Stromzufuhr zum Zeitpunkt t21 beginnt, erreicht der Wicklungsstrom ICOIL1 den Anfangsanziehungsstrom IINI zu einer Zeit, die ein wenig später ist als der Zeitpunkt t21; und zum Zeitpunkt t22 wird durch die Ausgabe des Positionssensors erfasst, dass das Ventil­ element 12 die vollständig geschlossene Stellung erreicht. Der Anfangs­ strom IINI wird über die spezifische Zeit TDLY vom Zeitpunkt t22 an ge­ halten. Zum Zeitpunkt t23, der um die spezifische Zeit TDLY später liegt als der Zeitpunkt t22, wird bestimmt, dass die Anfangsanziehung abge­ schlossen ist, und der Anfangsanziehungsstrom IINI wird in den Halte­ strom IHLD geändert. Im Ergebnis wird zu einem Zeitpunkt, der ein wenig später als der Zeitpunkt t23 liegt, der Wicklungsstrom ICOIL1 auf den Haltestrom IHLD gesenkt.

Durch Halten des Anfangsanziehungsstroms IINI für die spezifische Zeit TDLY, nachdem das Ventilelement 12 die vollständig geschlossene Stel­ lung erreicht, kann die Anfangsanziehung sicher stattfinden. Hier wird die spezifische Zeit TDLY als Zeit definiert, die erforderlich ist, um den Zu­ stand des vom Aktuator 11 betriebenen Ventilelements 12 zu stabilisie­ ren, nachdem sich das Ventilelement 12 von der Neutralstellung zur vollständig geschlossenen Stellung bewegt hat; sie wird beispielsweise auf 20 msec gesetzt.

Wie oben beschrieben, ist die Ausführung derart konfiguriert, dass un­ mittelbar nach dem Anschalten des Zündschalters 37 der Betrieb des Anlassers 42 gehemmt wird und die Anfangsanziehung für die Ventile derart gesteuert wird, dass die Anfangsanziehungs-Ausführungsperioden der Ventile einander nicht überlappen. Daher wird es möglich, den Spit­ zenwert des Ausgangsstroms der Batterie 41 zu senken und daher einen Abfall der Batteriespannung VB auf ein Minimum zu senken. Auch wenn die Batterie 41 ein wenig schlechter geworden ist, lässt sich sowohl die Anfangsanziehung als auch das Starten der Maschine sicher ausführen.

In dieser Ausführung entspricht der Aktuator 11 dem elektro­ magnetischen Antriebsmittel, und die Ventilstellungs-Erfassungseinheit 8 entspricht dem Ventilstellungs-Erfassungsmittel. Die von der CPU 21 der ECU 7 ausgeführten Steuerprozesse gemäß den Fig. 3 und 4 entspre­ chen den vom Steuersystem ausgeführten Steuerprozessen, einschließ­ lich dem Startsignal-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Startsignals zum Starten des Motors, sowie dem Anfangsanziehungs-Ausführungs­ mittel zum aufeinanderfolgenden Ausführen der Anfangsanziehung einer Mehrzahl von Ventilen, die von dem elektromagnetischen Antriebsmittel derart an­ getrieben werden, dass die Anziehungsvorgänge der Ventile einander nicht überlappen, wobei das Starten der Maschine erfolgt, nachdem die Anfangsanziehung aller durch die elektromagnetischen Antriebsmittel angetriebenen Ventile abgeschlossen ist.

In der obigen Ausführung wird ein relativ starker Anfangsanziehungs­ strom IINI der Wicklung 15a zugeführt, wie in Fig. 6 gezeigt, um die An­ fangsanziehung auszuführen; jedoch kann das Ventilelement 12 auch in die vollständig geschlossene Stellung bewegt werden, indem ein Wick­ lungsstrom ICOIL2 gemäß Fig. 7A der Ventilöffnungswicklung 16a zugeführt wird, während ein Wicklungsstrom ICOIL1 gemäß Fig. 7B der Ventilschließwicklung 15a zugeführt wird, um hierdurch die Eigenschwin­ gung eines Schwingungssystems zu nutzen, das aus den Federn 17, 20 und dem Ventilelement 12 gebildet ist. In diesem Fall wird zum Zeitpunkt t22a die vollständig geschlossene Stellung erfasst, und zu einem Zeit­ punkt t23a, der um die spezifische Zeit TDLY später als die Zeit t22a ist, wird der Anfangsanziehungsstrom IINIa (< IINI) in den Haltestrom IHLD geändert. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, den Wicklungsstrom zu reduzieren und daher den Ausgangsstrom der Batterie 41 weiter zu sen­ ken.

In der obigen Ausführung erfolgt die Anfangsanziehung durch Bewegen des Ventilelements 12 von der Neutralstellung zu der vollständig ge­ schlossenen Stellung; wenn jedoch das Ventil eine Struktur hat, bei der keine Störung zwischen dem Kolben und dem Ventil­ körper vorliegen kann, kann die Anfangsanziehung auch durchgeführt werden, indem der Ventilkörper von der Neutralstellung in die vollständig offene Stellung bewegt wird, um hierdurch den Zustand des Ventils in den vollständig offenen Zustand zu bringen.

Die Reihenfolge der Anfangsanziehung ist nicht auf die in der Ausfüh­ rung beschriebene beschränkt, sofern die Anziehungsvorgänge für zwei oder mehrere der Ventile einander nicht überlappen.

In der Ausführung wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem die Einlass­ ventile und Auslassventile des Vierzylindermotors elektromagnetisch an­ getrieben sind. Jedoch ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt, son­ dern sie ist auch bei einem Motor anwendbar, dessen Zylinderzahl von vier abweicht, und auch bei einem Motor, bei dem entweder die Einlassventile oder die Auslassventile elektromagnetisch betrieben sind, sofern zwei oder mehr elektromagnetisch betriebene Ventile vorgesehen sind.

Claims (3)

1. Steuersystem für einen Verbrennungsmotor (10), der elektro­ magnetische Antriebsmittel (11) zum elektromagnetischen Öff­ nen/Schließen von Einlassventilen (12) und/oder Auslassventilen des Motors (10) aufweist, wobei das Steuersystem umfasst:
ein Startsignal-Erfassungsmittel (S12) zum Erfassen eines Startsignals für den Motor (10); und
ein Anfangsanziehungs-Ausführungsmittel (S14-S29) zum aufeinanderfolgenden Ausführen der Anfangsanziehung für eine Mehrzahl von durch die elektromagnetischen Antriebsmittel (11) angetriebenen Ventilen (12) derart, dass die Anziehungsvorgänge für die Ventile (12) einander nicht überlappen;
wobei das Starten des Motors (10) erfolgt, nachdem die Anfangsanziehung für alle durch die elektromagnetischen Antriebsmittel (11) betriebenen Ventile abgeschlossen ist,
gekennzeichnet durch:
ein Ventilstellungs-Erfassungsmittel (8) zum Erfassen der Stellung jedes der durch die elektromagnetischen Antriebsmittel (11) angetriebenen Ventile (12);
wobei, wenn eine spezifische Zeit (TDLY) abgelaufen ist, nachdem das Ventilstellungs-Erfassungsmittel (8) den vollständig geschlossenen Zustand oder vollständig offenen Zustand der Ventile (12) erfasst hat, bestimmt wird, dass die Anfangsanziehung abgeschlossen ist.

2. Steuersystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein jedem elektromagnetischen Antriebsmittel (11) zugeführter Strom reduziert wird, wenn bestimmt wird, dass die Anfangsanziehung für jedes der Ventile (12) abgeschlossen ist.

3. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes elektromagnetische Antriebsmittel (11) eine Ventilöffnungswicklung (16a) zum Antrieb der Ventile (12) in die Ventilöffnungsrichtung sowie eine Ventilschließwicklung (15a) zum Antrieb der Ventile (12) in die Ventilschließrichtung sowie jeweils zwei Federn (17, 20) zum Halten der Ventile (12) in einer Gleichgewichtslage aufweist; und wobei jedes elektromagnetische Antriebsmittel (11) so konfiguriert ist, dass es die Anfangsanziehung durch Verschieben des Ventilzustands in den vollständig geschlossenen Zustand oder den vollständig offenen Zustand ausführt, indem es die Eigenschwingung des Schwingungssystems nutzt, welches aus dem Ventil (11) und den Federn (17, 20) gebildet ist.