DE102008013114A1

DE102008013114A1 - Vorrichtung zum Steuern eines Anlassvorgangs für das erneute Anlassen eines Motors und dazugehöriges Verfahren

Info

Publication number: DE102008013114A1
Application number: DE102008013114A
Authority: DE
Inventors: Satoru Isesaki-shi Watanabe; Hiromasa Hitachinaka-shi Kubo; Minoru Hitachinaka-shi Ohsuga; Toru Hitachinaka-shi Kitayama
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-03-08
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2008-09-11
Also published as: CN101260837A; JP4755128B2; US20080216779A1; JP2008223499A; KR20080082550A; KR100935708B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motor (101), der einen variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) umfasst, der einen Arbeitswinkel eines Einlassventils (105) und dessen Hubbetrag variiert, wenn ein Motorbetrieb nach dem Aufbau einer Leerlauf-Stopp-Bedingung automatisch gestoppt worden ist, wobei der Arbeitswinkel des Einlassventils (105) und dessen Hubbetrag so verändert werden, dass sie kleiner werden, so dass eine Last des variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) zu einem Zeitpunkt des erneuten Startens eines Motorbetriebs klein ist. Wenn dann der erneute Start des Motorbetriebs gefordert wird, wird ein erster Explosionsdruck erzielt, indem in einem Zylinder, der in einem Expansionstakt gestoppt worden ist, Kraftstoffeinspritzung und Zündung durchgeführt werden, so dass der Motorbetrieb gestartet wird. Ferner werden nach einem ersten Ansaugtakt der Arbeitswinkel des Einlassventils (105) und dessen Hubbetrag erhöht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Anwendungsgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für das Steuern eines Anlassvorgangs zum Wiederanlassen eines Motors, dessen Betrieb gestoppt worden ist, und ein dazugehöriges Verfahren. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Technologie für das Wiederanlassen eines Motors, der mit einem variablen Ventilmechanismus zum Variieren von Öffnungscharakteristiken eines Motorventils versehen ist, indem in einer Verbrennungskammer des Motors Kraftstoff in einem Zustand gezündet wird, in dem der Betrieb des Motors gestoppt ist.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Die veröffentlichte japanische (Kokai) Patentanmeldung Nr. 2005-030236 offenbart eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung zum automatischen Anhalten des Betriebs eines Motors, wenn eine Bedingung zum automatischen Anhalten des Motorbetriebs während des Leerlauf des Motors eingetreten ist, und zum Entzünden von Kraftstoff in einer Verbrennungskammer des Motors, um den Motorbetrieb wieder zu starten, wenn eine Wiederanlassbedingung des Motors nach dem automatischen Anhalten des Motors erfüllt ist.
In dem Fall, dass der Motorbetrieb in einer wie oben beschriebenen Weise ohne Verwendung eines Startermotors wieder gestartet wird, kann eine Erfolgsrate für das Wiederanlassen eines Motors erhöht werden, indem eine Drehmomentzugabe so stark wie möglich erhöht wird, die eine Differenz zwischen einem für das Starten einer Rotationsbewegung einer Kurbelwelle benötigten Drehmoment und einem durch den Motor erzeugten Drehmoment ist.
Somit hat man sich mit einer herkömmlichen Technologie bemüht, die Drehmomenterzeugung von einem Motor zu erhöhen, indem, zum Beispiel, der Verbrennungswirkungsgrad des Motors verbessert wird. Es hat sich jedoch gezeigt, dass es allein durch die Verbesserung des Verbrennungswirkungsgrades eines Motors nicht möglich ist, konstant eine hohe Erfolgsrate beim Starten eines Motors zu erreichen.
Andererseits ist als ein Verfahren zum Erhöhen der oben erwähnten Drehmomentzugabe ein Verfahren zur Verringerung der Motorreibung vorgeschlagen worden, um so das zum Starten der Rotationsbewegung einer Kurbelwelle erforderliche Drehmoment zu verringern. Es ist jedoch bisher keine Maßnahme vorgeschlagen worden, die eine derart effektive Verringerung der Motorreibung erreichen kann, die wesentlich zu einer Erhöhung der Erfolgsrate beim Wiederanlassen des Motors beitragen kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Erfolgsrate beim erneuten Starten eines Motorbetriebs durch eine Verringerung eines zum Antreiben einer Rotationsbewegung einer Kurbelwelle benötigten Drehmoments zu erhöhen, indem eine Motorreibung verringert wird, wobei ein Motor mit einem variablen Ventilmechanismus ausgestattet ist, der zum Variieren der Öffnungscharakteristiken eines Motorventils vorgesehen ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Um die obige Aufgabe zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung ein derart neues technisches Konzept vor, dass, wenn ein in der Verbrennungskammer eines Motors vorhandener Kraftstoff zum erneuten Starten eines Motorbetriebs während des Anhaltens des Motorbetriebs gezündet wird, eine zwangsweise Verringerung einer Last begünstigt wird, die durch einen variablen Ventilmechanismus aufgebracht wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen.
Es zeigt:
1 ein Blockschaltbild, das schematisch eine allgemeine Konstruktion eines Motors darstellt, der die vorliegende Erfindung verkörpert;
2 eine perspektivische Ansicht, die einen variablen Ventilhubmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, des variablen Ventilhubmechanismus gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 ein Schaubild, das einen variablen Ventilverstellmechanismus gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
5 ein Ablaufdiagramm, das einen Steuerungsprozess für ein automatisches Anhalten eines Motorbetriebs gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 eine grafische Darstellung, die eine Korrelation zwischen einem Arbeitswinkel eines Einlassventils und dessen Hubbetrag und einem Anlassdrehmoment für eine Kurbelwelle gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
7 ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerung eines Vorgangs zum Wiederanlassen eines Motors gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, nachdem der Motorbetrieb automatisch gestoppt worden ist;
8 ein Zeitschaubild, das ein Kraftstoffeinspritz-Timing, ein Zünd-Timing und einen Ansaugtakt zu einem Zeitpunkt des erneuten Starten des Betriebs des Motors gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; und
9 ein Zeitschaubild, das das Verhalten einer Motordrehzahl zum Zeitpunkt des erneuten Startens des Motorbetriebs gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1 ist ein Blockschaltbild, das eine systematische Konstruktion eines Fahrzeugmotors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Bezugnehmend auf 1, ist ein Motor 101 ein typischer Verbrennungskraftmotor, auf den die vorliegende Erfindung angewandt werden kann, und der einen Sechs-Zylinder-Motor vom V-Typ umfasst, der mit rechten und linken Bänken ausgestattet ist, und wobei dieser ein Motor ist, in dem Kraftstoff direkt in jeden Zylinder eingespritzt wird, um durch eine Zündkerze gezündet zu werden.
In einem Ansaugrohr 102 des Motors 101 ist eine elektronisch gesteuerte Drosselklappe 104 angeordnet.
Luft, die die elektronisch gesteuerte Drosselklappe 104 passiert hat, wird auf jede Bank verteilt, und wird danach weiter zu jedem der Zylinder in jeder der Bänke verteilt.
In jedem Zylinder wird die Luft über ein Einlassventil 105 in eine Verbrennungskammer 106 angesogen.
Das in der Verbrennungskammer 106 in jedem Zylinder verbrannte Gas wird über ein Auslassventil 107 aus der Verbrennungskammer 106 abgeführt und strömt danach zusammen durch jede Bank, um durch einen vorderen Katalysator 108a, 108b und einen hinteren Katalysator 109a, 109b, die in jeder Bank angeordnet sind, gereinigt zu werden.
Die Abgasströme von jeder Bank treten, nachdem sie durch den hinteren Katalysator 109a, 109b gereinigt worden sind, zusammen in einen gemeinsamen Abgasdurchgang ein, um dadurch in einen Abgasschalldämpfer 103 zu strömen, und werden danach von dem Abgasschalldämpfer 103 in die Atmosphäre abgeleitet.
Das Auslassventil 107 wird durch einen Nocken angetrieben, der axial auf einer Auslassnockenwelle 110 abgestützt ist, um sich mit einem festgelegten Hubbetrag, einem festgelegten Arbeitswinkel und einem festgelegten Ventil-Timing zu öffnen oder zu schließen.
Andererseits werden ein Hubbetrag des Einlassventils 105, dessen Arbeitswinkel und dessen Ventil-Timing auf den jeweiligen Bänken durch variable Ventilhubmechanismen 112a, 112b und variable Ventil-Timing-Mechanismen 113a, 113b variabel gesteu ert, die in den jeweiligen Bänken angeordnete variable Ventilmechanismen bilden.
Jeder der variablen Ventilhubmechanismen 112a, 112b ist ein Mechanismus, der kontinuierlich den Hubbetrag des Einlassventils 105 und dessen Arbeitswinkel variiert.
Ferner ist jeder der variablen Ventil-Timing-Mechanismen 113a, 113b ein Mechanismus, der kontinuierlich eine Phase des Zentrums des Arbeitswinkels des Einlassventils 105 variiert, indem er eine Rotationsphase einer Einlassnockenwelle 3 relativ zu einer Kurbelwelle verändert.
Eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 114, die darin einen Mikrocomputer aufweist, stellt eine Ziel-Ansaugluftmenge und einen Ziel-Ansaugunterdruck entsprechend den Motorbetriebsbedingungen ein, und steuert die elektronisch gesteuerte Drosselklappe 104, die variablen Ventilhubmechanismen 112a und 112b und die variablen Ventil-Timing-Mechanismen 113a und 113b auf der Basis der eingestellten Ziel-Ansaugluftmenge und des eingestellten Ziel-Ansaugunterdrucks.
Die Motorsteuerungseinheit 114 empfängt Signale von verschiedenen Sensoren, wie einem Luftstromsensor 115 zum Erfassen einer Ansaugluftstrommenge des Motors 101, einem Gaspedalsensor 116 zum Erfassen eines Herabdrückungsbetrages eines Gaspedals, einem Kurbelwinkelsensor 117 zum Erfassen eines Rotationswinkels der Kurbelwelle, einem Drosselklappensensor 118 zum Erfassen eines Drosselklappenöffnungsgrades der elektronisch gesteuerten Drosselklappe 104, einem Wassertemperatursensor 119 zum Erfassen einer Temperatur des Kühlwassers des Motors 101, einem in jeder Bank angeordneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 111a, 111b zum Erfassen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf der Basis der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas, einem Bremsschalter 120, der eingeschaltet ist, wenn eine Fußbremse eines Fahrzeuges bedient wird, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 121 zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit.
Außerdem ist ein Kraftstoffeinspritzventil 131 für das direkte Einspritzen von Kraftstoff in die Verbrennungskammer 106 in einer Zylinderbohrung jedes Zylinders auf jeder Bank angeordnet. Ferner ist eine Zündkerze 122 in einem oberen Bereich jeder Verbrennungskammer 106 angeordnet.
Als nächstes wird die Struktur jedes der variablen Ventilhubmechanismen 112a, 112b und die Struktur jedes der variablen Ventil-Timing-Mechanismen 113a, 113b mit Bezug auf 2 bis 4 beschrieben.
In dem Motor 101 ist ein Paar von Einlassventilen 105, 105 für jeden Zylinder auf jeder Bank angeordnet, und über den Einlassventilen 105, 105 ist eine Einlassnockenwelle 3, die durch die Kurbelwelle des Motors 101 zur Rotation angetrieben wird, rotierbar so abgestützt, dass sie sich in einer Richtung entlang einer Zylinderreihe erstreckt.
Schwenknocken 4, von denen jeder mit einem Ventilstössel 2a eines jeden Einlassventils 105 in Kontakt ist, um zu bewirken dass sich das Einlassventil 105 öffnet oder schließt, sind durch Passung auf einer äußeren Fläche der Einlassnockenwelle 3 so angebracht, dass sie bezüglich der Einlassnockenwelle 3 relativ rotierbar sind.
Zwischen Einlassnockenwelle 3 und Schwenknocken 4 ist der variable Ventilhubmechanismus 112a oder 112b angeordnet, der kontinuierlich den Arbeitswinkel des Einlassventils 105 wie auch dessen Hubbetrag variiert.
Außerdem ist an einem Endbereich der Einlassnockenwelle 3 auf jeder Bank ein variabler Ventil-Timing-Mechanismus 113a oder 113b angeordnet, der die Rotationsphase der Einlassnockenwelle 3 relativ zu der Kurbelwelle verändert, um kontinuierlich die Phase des Zentrums des Arbeitswinkels jedes Einlassventils 105 zu variieren.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, umfasst jeder der variablen Ventilhubmechanismen 112a, 112b: einen Antriebsnocken 11 von kreisförmige Gestalt, der fest und exzentrisch auf der Einlassnockenwelle 3 angebracht ist; ein ringförmiges Verbindungsteil 12, das auf einer äußeren Fläche des Antriebsnockens 11 so aufgebracht ist, dass es relativ zu dem Antriebsnocken 11 rotierbar ist; eine Steuerwelle 13, die sich in einer Richtung der Zylinderreihe so erstreckt, dass sie in etwa parallel zu der Einlassnockenwelle 3 ist; einen Steuernocken 14 von ringförmiger Gestalt, der fest und exzentrisch auf der Steuerwelle 13 befestigt ist; einen Kipphebel 15, der auf einer äußeren Fläche des Steuernockens 14 so aufgebracht ist, dass er relativ zu dem Steuernocken 14 rotierbar ist, und dessen eines Ende mit einem äußeren Ende des Verbindungsteils 12 von ringförmige Gestalt verbunden ist; und ein Verbindungsteil 16 von stangenförmiger Gestalt, das so angeordnet ist, dass es mit dem anderen Ende des Kipphebels 15 und mit dem Schwenknocken 4 verbunden ist.
Die Steuerwelle 13 wird durch einen Aktuator 17, wie einen Elektromotor, über ein Zahnradpaar 18 rotierend angetrieben, um innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs rotiert zu werden.
Gemäß der oben aufgeführten Konfigurationen führt, wenn die Einlassnockenwelle 3 in Zusammenhang mit der Kurbelwelle ro tiert, das ringförmige Verbindungsteil 12 über den Antriebsnocken 11 eine ungefähr translatorische Bewegung aus, und außerdem schwenkt der Kipphebel 15 um die Mittelachse des Steuernockens 14, während er bewirkt, dass die Schwenknocken 4 über das stangenförmige Verbindungsteil 16 geschwenkt wird, so dass die Einlassventile 105 angetrieben werden, sich zu öffnen oder zu schließen.
Ferner wird, wenn der Rotationswinkel der Steuerwelle 13 verändert wird, das Achsenzentrum des Steuernockens 14, das das Schwenkzentrum des Kipphebels 15 ist, in seiner Position verändert, und als Ergebnis wird die Ausrichtung jedes Schwenknockens 4 verändert.
Somit werden der Arbeitswinkel jedes Einlassventils 105 und dessen Hubbetrag kontinuierlich variiert, während die Phase des Zentrums des Arbeitswinkels jedes Einlassventils 105 ungefähr festgelegt ist.
Im übrigen ist es möglich, den variablen Ventilhubmechanismus 112a oder 112b mit einem anderen Typ von Charakteristiken zu verwenden, bei denen, wenn der Ventilarbeitswinkel und der Ventilhubbetrag des Einlassventils 105 variiert werden, eine Veränderung der Phase des Zentrums des Ventilarbeitswinkels gleichzeitig auftritt.
4 zeigt jeden der variablen Ventil-Timing-Mechanismen 113a, 113b.
Jeder der variablen Ventil-Timing-Mechanismen 113a, 113b ist an einem Kettenrad 25 befestigt, das synchron mit der Kurbelwelle rotiert wird, und umfasst: einen ersten Rotor 21, der zusammen mit dem Kettenrad 25 rotiert wird; einen zweiten Rotor 22, der an dem einen Ende der Einlassnockenwelle 3 mittels eines Bolzen 22a befestigt ist, um zusammen mit der Einlassnockenwelle 3 rotiert zu werden; und ein Zwischenzahnrad 23 von zylindrischer Gestalt, das über spiralförmige Zahnprofile 26 mit einer inneren Umfangsfläche des ersten Rotors 21 und mit einer äußeren Umfangsfläche des zweiten Rotors 22 im Eingriff ist.
Das Zwischenzahnrad 23 ist über eine Gewindeschraube 28 mit einer Trommel 27 verbunden, und eine Torsionsfeder 29 ist zwischen der Trommel 27 und dem Zwischenzahnrad 23 angeordnet.
Das Zwischenzahnrad 23 wird durch die Torsionsfeder 29 in eine Richtung gezwungen, um zu bewirken, dass eine Änderung des Ventil-Timing zur Verzögerungsseite geht (in die linke Richtung in 4), und wenn auf eine elektromagnetische Verzögerungseinrichtung 24 eine Spannung zur Erzeugung einer Magnetkraft aufgebracht wird, wird das Zwischenzahnrad 23 in eine Richtung bewegt, um zu bewirken, dass eine Änderung des Ventil-Timing über die Bewegung der Trommel 27 und die Gewindeschraube 28 zur Vorverlegungsseite geht (in die rechte Richtung in 4).
Eine relative Phase zwischen den Rotoren 21 und 22 wird entsprechend einer axialen Position des Zwischenzahnrads 23 so verändert, dass die Rotationsphase der Einlassnockenwelle 3 relativ zu der Kurbelwelle verändert wird, und die Phase des Zentrums des Arbeitswinkels des Einlassventils 105 kontinuierlich variiert wird.
Der Aktuator 17, der, zum Beispiel, einen Elektromotor und eine elektromagnetische Verzögerungseinrichtung 24 umfasst, wird gesteuert, indem er von von der elektronischen Steuerungseinheit 114 übermittelten Steuerungssignalen angesteuert wird.
Die elektronische Steuerungseinheit 114, die einen Zielwinkel der Steuerwelle 13 einstellen kann, führt eine Regelung eines Betätigungsbetrages des Aktuators 17 so durch, dass ein durch einen Winkelsensor 32 erfasster tatsächlicher Winkel der Steuerwelle 13 sich dem eingestellten Zielwinkel annähert.
Außerdem erfasst die elektronische Steuerungseinheit 114 die Rotationsphase der Einlassnockenwelle 3 relativ zu der Kurbelwelle auf der Basis eines Signals von einem Nockensensor 31, der das Signal bei einer Referenzwinkelposition der Einlassnockenwelle 3 ausgibt, und eines Signals von dem Kurbelwinkelsensor 117, um dadurch derart eine Regelung eines Betätigungsbetrages einer elektromagnetischen Verzögerungseinrichtung 24 durchzuführen, dass das erfasste Ergebnis sich einer Ziel-Rotationsphase annähert.
Außerdem weist die elektronische Steuerungseinheit 114 eine Leerlauf-Stopp-Start-Steuerungsfunktion zum automatischen Anhalten eines Betriebs des Motors 101 auf, wenn eine automatische Betriebsstoppbedingung während eines Leerlaufzustandes des Motors 101 aufgebaut ist, und zum automatischen, erneuten Starten des Betriebs des Motors 101, wenn eine Betriebswiederanlassbedingung aufgebaut ist, nachdem der Betrieb des Motors 101 automatisch gestoppt worden ist.
Durch die oben beschriebene Leerlauf-Stopp-Start-Steuerungsfunktion der elektronischen Steuerungseinheit 114 wird der Betrieb des Motors 101 automatisch gestoppt, zum Beispiel in einem Zustand des Wartens auf den Signalwechsel an einer Verkehrskreuzung, um dadurch absichtlich auf eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs wie auch der Abgasemission abzuzielen.
Um den Betriebs des Motors 101 durch die Leerlauf-Stopp-Start- Steuerungsfunktion erneut zu starten, ist es erforderlich, dass das erneute Starten des Betriebs des Motors 101 als Antwort auf einen durch einen Fahrer ausgeführten Anlassvorgang sofort geschieht. Zu diesem Zweck wird, anstelle des Wiederanlassens durch Verwendung eines Startermotors, der Betrieb des Motors 101 gestartet, indem der Kraftstoff in der Verbrennungskammer in einem Zustand gezündet wird, in dem der Betrieb des Motors 101 angehalten ist, wie später beschrieben wird.
Ein Ablaufdiagramm von 5 stellt die Details der durch die elektronische Steuerungseinheit 114 ausgeführten Leerlauf-Stopp-Start-Steuerung dar.
In Schritt S201 wird entschieden, ob eine Bedingung für das automatische Stoppen des Betriebs des Motors 101 hergestellt ist, oder nicht.
Hier wird entschieden, dass, wenn die folgenden Bedingungen (1) bis (5) alle vorhanden sind, die die Bedingung für das automatische Stoppen des Betriebes des Motors 101 vorhanden ist.

(1) Eine Fahrzeuggeschwindigkeit ist bei 0 km/h.
(2) Die Motordrehzahl (UpM) ist gleich oder geringer als eine festgelegte Referenzdrehzahl.
(3) Die Drosselklappenöffnung ist vollständig geschlossen.
(4) Ein Bremsschalter 120 ist eingeschaltet.
(5) Die Kühlwassertemperatur ist gleich oder höher als eine festgelegte Referenztemperatur.

Bei der obigen automatischen Betriebsstoppbedingung wird angenommen, dass der Betrieb des Motors 101 automatisch gestoppt wird, wenn ein Fahrzeug anhält und auf den Signalwechsel an einer Verkehrskreuzung in einem Zustand wartet, bei dem der Motor 101 vollständig aufgewärmt ist. Es sei jedoch angemerkt, dass die automatische Betriebsstoppbedingung nicht auf die obige beschränkt ist.
Wenn die automatische Betriebsstoppbedingung nicht hergestellt ist, wird die vorliegende Steuerungsroutine beendet, ohne dass zu den nachfolgenden Schritten weitergegangen wird, und der Motor 101 läuft weiter.
Wenn andererseits die automatische Betriebsstoppbedingung hergestellt ist, werden die Ansaugluftmenge des Motors 101 und die Öffnungscharakteristiken des Einlassventils 105 gesteuert, bevor der Betrieb des Motors 101 gestoppt wird.
Zuerst wird in Schritt S202 die elektronisch gesteuerte Drosselklappe 104 bis auf eine Öffnung geschlossen, bei der die für den Leerlauf erforderliche Ansaugluftmenge erzielt wird.
Im nächsten Schritt S203 wird jeder der variablen Ventilhubmechanismen 112a und 112b so gesteuert, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils 105 und dessen Hubbetrag maximal sind, und auch wird jeder der variablen Ventil-Timing-Mechanismen 113a, 113b so gesteuert, dass die Phase des Zentrums des Arbeitswinkels des Einlassventils 105 so weit wie möglich verzögert ist.
In diesem Stadium ist es offenbar, dass zu einem normalen Betriebszeitpunkt die Ansaugluftmenge des Motors 101 durch Variieren der Öffnungscharakteristiken der jeweiligen Einlassventile 105 durch variable Ventilhubmechanismen 112a, 112b und variable Ventil-Timing-Mechanismen 113a, 113b gesteuert wird, und der Ansaugunterdruck durch Verändern der Drosselklappenöffnung durch die elektronisch gesteuerte Drosselklappe 104 gesteuert wird.
Im Gegensatz dazu wird der Prozess in den Schritten S202 und S203 ausgeführt, indem zu einem Zustand gewechselt wird, in dem die Ansaugluftmenge und der Ansaugunterdruck durch die elektronisch gesteuerte Drosselklappe 104 gesteuert werden. Insbesondere werden durch den Prozess in Schritt S202 die variablen Ventilhubmechanismen 112a, 112b und die variablen Ventil-Timing-Mechanismen 113a, 113b so gesteuert, dass die Ansaugluftmenge maximal ist, aber durch den Prozess in Schritt S203 wird die Öffnung der elektronisch gesteuerten Drosselklappe 104 so verkleinert, dass die Ansaugluftmenge derart gesteuert wird, dass sie wie bei einem Leerlaufzeitpunkt ist.
In Schritt S204 wird die Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 131 gestoppt, und auch die Zündung durch die Zündkerze 122 wird gestoppt, so dass der Betrieb des Motors 101 gestoppt ist.
In Schritt S205 wird die Öffnung der elektronisch gesteuerten Drosselklappe 104, die verkleinert worden ist, damit die Ansaugluftmenge des Motors 101 so gesteuert wird, dass sie wie zum Leerlaufzeitpunkt ist, vollständig geöffnet, während der Motor 101 mit seiner Trägheit rotiert.
Da die Kraftstoffeinspritzung und die Zündung gestoppt werden bevor die elektronisch gesteuerte Drosselklappe 104 vollständig geöffnet wird, erhöht sich das Drehmoment des Motors 101 nicht.
Wenn die Öffnung der elektronisch gesteuerten Drosselklappe 104 vollständig geöffnet ist, während der Motor 101 durch seine Trägheit rotiert wird, nachdem die Kraftstoffeinspritzung und die Zündung gestoppt sind, saugt der Motor 101, da die variablen Ventilhubmechanismen 112a, 112b und die variablen Ventil-Timing-Mechanismen 113a, 113b so gesteuert werden, dass die Ansaugluftmenge das Maximum erreicht, viel Luft an.
Wenn der Motor 101 eine große Ansaugluftmenge ansaugt, dann wird in jedem Zylinder ein hoher Betrag an Verdichtungsarbeit geleistet, und daher kann ein Zylinder unter sechs Zylindern seine Kolbenbewegung während eines Expansionstakts an einer ungefähr festgelegten Position stoppen. Es sei angemerkt, dass in dem einen Zylinder, in dem die Kolbenbewegung während des Expansionstakts gestoppt wird, die Ansaugluft in dem Zylinder eingeschlossen ist.
Wie später beschrieben, wird, wenn der Betrieb des Motors 101 wieder aufgenommen werden soll, der Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt, in dem die Kolbenbewegung während des Expansionstakts gestoppt worden ist, um die Zündung zu bewirken, und somit fängt die Kurbelwelle zu diesem Zeitpunkt durch einen Explosionsdruck an, zu rotieren. Um den Betrieb des Motors 101 erneut zu starten, ist es entsprechend notwendig, einen von sechs Zylindern während des Expansionstakts zu stoppen.
Hier wird, wenn eine Last ziemlich klein ist, die aufgebracht wird während der Motor 101 mit seiner Trägheit rotiert, eine Bremskraft aufgrund der Kompressionsarbeit abgeschwächt, was dazu führt, dass ein Kolben während des Expansionstakts bei einem relativ verspäteten Timing gestoppt wird. Dann muss, wenn die Bewegung des Kolbens in dem oben genannten einen Zylinder während dessen Expansionstakt bei dem verspäteten Timing gestoppt wird, eine Rotationskraft, die von der Verbrennung in dem einen Zylinder abgeleitet wird, verringert sein, und als Ergebnis ist das Wiederanlassverhalten verschlechtert.
Daher wird eine Zunahme der Ansaugluftmenge beabsichtigt während der Motor 101 mit seiner Trägheit rotiert, so dass ein Zylinder von sechs Zylindern in seiner Kolbenbewegung während des Expansionstakts an einer so weit wie möglich vorverlegten Position angehalten wird.
In Schritt S206 wird, basierend auf dem Signal von dem Kurbelwellensensor 117, entschieden, ob die Rotation des Motors 101 vollständig angehalten ist, oder nicht.
Wenn die Rotation des Motors 101 vollständig angehalten ist, geht die Routine weiter zu Schritt S207.
In Schritt S207 wird zum Zwecke des Wiederanlassens des Motors 101 die elektronisch gesteuerte Drosselklappe 104 so weit geschlossen, dass sie zu der Öffnung gelangt, bei der die Ansaugluftmenge zum Zeitpunkt des Leerlaufbetriebes des Motors erreicht wird, und auch der Arbeitswinkel des Einlassventils 105 und dessen Hubbetrag, die durch die variablen Ventilhubmechanismen 112a oder 112b gesteuert werden, werden so gesteuert dass sie zu Zielwerten werden, die zum automatischen Wiederanlassen eines Motors, d. h. Motor 101, geeignet sind.
Die Zielwerte für das automatische Anlassen des Motors werden so eingestellt, dass sie geringer sind als jene zum Zeitpunkt des Anlassens unter Verwendung des Startermotors, und auch geringer als jene, die für die Fortsetzung des Betriebs zum Wiederanlassen des Motors 101 erforderlich sind. Als Ergebnis kann eine durch die variablen Ventilhubmechanismen 112a, 112b aufgebrachte Last, mit anderen Worten, eine Last infolge des Antreibens der Einlassventile 105 zum Öffnen, zum Zeitpunkt des automatischen Anlassens des Motors stark verringert werden.
Wie in 8 gezeigt, wird ein Ansaugtakt, während dem jedes Einlassventil 105 auf die oben erwähnten Zielwerte für das automatische Anlassen des Motors geführt wird, nur für den ersten Zylinder von sechs Zylindern eingestellt, und die Verbren nung in diesem ersten Zylinder tritt bei der vierten Verbrennung von den Verbrennungen der sechs Zylinder auf. Durch Steuern des Arbeitswinkels des Einlassventils 105 und dessen Hubbetrag, um die Zielwerte für das automatische Anlassen des Motors zu erreichen, wird die Ansaugluftmenge eines jeden Zylinders stark verringert, und entsprechend ist es möglich, dass während der vierten Verbrennung kein ausreichendes Drehmoment erzeugt wird. Wenn jedoch in den folgenden Verbrennungen das ausreichende Drehmoment erzeugt werden kann, kann der Motor 101 erfolgreich wieder gestartet werden.
Andererseits muss zum Zeitpunkt des Anlassens des Motors Arbeit zum Öffnen der Einlassventile 105 durch einen ersten Explosionsdruck ausgeführt werden. Somit wird, wenn eine Last, um das Öffnen der Einlassventile 105 während eines ersten Ansaugtakts zu bewirken, hoch ist, eine Zunahme der Kurbelwellerotation durch den ersten Explosionsdruck verhindert, so dass das Anlassverhalten des Motors stark verschlechtert wird.
Entsprechend ist es bei dem ersten Ansaugtakt zum Zeitpunkt der Ausführung des automatischen Anlassens des Motors wünschenswert, eine derartige Situation zu verhindern, dass der Verbrauch eines großen Teils der Energie durch die erste Explosion dafür entsteht, das Öffnen der Einlassventile 105 zu bewirken, anstatt für das Ansaugen von Luft, deren Menge ausreicht, ein Drehmoment zu erzeugen. Somit kann, durch Verringern der Last, um das Öffnen der Einlassventile 105 in dem ersten Ansaugtakt zu bewirken, das automatische Anlassen des Motors mit einer hohen Erfolgsrate erreicht werden.
Somit werden die Werte, die sicher kleiner sind als die für das Fortsetzen des Anlassens des Motors erforderlichen Werte, als die Zielwerte für das automatische Anlassen des Motors eingestellt, und die Zielwerte für das automatische Anlassen des Motors können in den variablen Ventilhubmechanismen 112a, 112b auf den minimalen Ventilarbeitswinkel und den minimalen Ventilhubbetrag eingestellt werden, und außerdem können der oben erwähnte minimale Ventilarbeitswinkel und der minimale Ventilhubbetrag jeweils null sein.
Im Falle eines Motors mit einer geringeren Anzahl von Zylindern, wie einem Vier-Zylinder-Motor, dessen Verbrennungsintervall länger ist als das des Sechs-Zylinder-Motors, kann eine Variation dessen Rotationsgeschwindigkeit groß werden, außer wenn die Verbrennung zur Erzeugung von Drehmoment von dem Beginn des Anlassens des Motors an sequenziell ausgeführt wird, und als Ergebnis muss das Anlassverhalten des Motors schlechter werden. Daher werden in einem solchen Fall, unter Berücksichtigung eines Anstiegs der Rotation durch den ersten Explosionsdruck, die oben beschriebenen Zielwerte für das automatische Anlassen des Motors so eingestellt, dass während des ersten Ansaugtakts eine erhebliche Ansaugluftmenge sichergestellt werden kann.
Bei dem obigen automatischen Anlassen des Motors kann, da die Kurbelwelle aufgrund der Kraftstoffverbrennung in der Verbrennungskammer zu rotieren anfängt, wenn die Drehmomentzugabe vergrößert wird, indem die durch die erste Verbrennung erzielte Rotationsenergie erhöht wird, oder indem die Reibung verringert wird, die diese Rotationsenergie verbraucht, der Motor 101 mit hoher Wahrscheinlichkeit durch das automatische Anlassen des Motors wieder gestartet werden.
Daher werden, um das automatische Anlassen des Motors in einem Zustand durchzuführen, in dem der Arbeitswinkel des Einlassventils 105 und dessen Hubbetrag jeweils auf kleinere Werte eingestellt sind, und die Last der variablen Ventilhubmechanismen 112a, 112b verringert ist, der Ventilarbeitswinkel und der Ventilhubbetrag zum Zeitpunkt des Anhaltens des Motors zwangsweise früher eingestellt, um geringer zu werden als jene beim Anlassen des Motors unter Verwendung des Startermotors.
Jeder der variablen Ventilhubmechanismen 112a, 112b überträgt eine Antriebskraft von der Kurbelwelle an den Ventilstössel 2a jedes Einlassventils 105 mittels eines komplexen Mechanismus. Daher wird, wie in 6 gezeigt, im Falle eines Standard-Ventilarbeitswinkels und eines Standard-Ventilhubbetrages ein zum Antreiben der Kurbelwelle zum Zeitpunkt des automatischen Anlassens des Motors benötigtes Startdrehmoment signifikant größer als das, das für das direkte Antreiben des Betriebs der Einlassventile 105 durch die Nocken, die axial von der Nockenwelle abgestützt werden, benötigt wird.
Jedoch ist es, wie in 6 gezeigt, durch signifikantes Verringern des Ventilarbeitswinkels und des Ventilhubbetrages möglich, das Startdrehmoment für die Kurbelwelle so zu verringern, dass es geringer wird als das für das direkte Antreiben der Einlassventile 105 durch den durch die Nockenwelle axial abgestützten Nocken benötigte.
Dann, wenn das automatische Starten des Motors in dem Zustand ausgeführt wird, in dem das Startdrehmoment für den Antrieb der Kurbelwelle absichtlich verringert ist, ist es möglich, die Motorrotation mit gutem Ansprechverhalten zu starten, sobald die erste Verbrennung auftritt, und somit kann eine Verbesserung der Erfolgsrate beim automatischen Starten des Motors erreicht werden.
In Schritt S208 wird der Zylinder, in dem der Expansionstakt seines Kolbens gestoppt worden ist, als ein spezifischer Zylinder abgespeichert, an dem die Kraftstoffeinspritzung und die Zündung zum Zeitpunkt des Wiederanlassens des Motors zu erst durchgeführt werden.
Im übrigen wird während einer Zeitdauer, in der der Motor 101 durch den automatischen Stoppvorgang gestoppt ist, jeder der variablen Ventilhubmechanismen 112a, 112b einen Zustand beibehalten, bei dem der Ventilarbeitswinkel und der Ventilhubbetrag auf die Zielwerte für das automatische Anlassen des Motors eingestellt sind und für ein folgendes Starten des Motorbetriebs bereit sind.
Als nächstes wird mit Bezug auf das Ablaufdiagramm von 7 eine Steuerung beschrieben, die für ein automatisches Starten des Motors aus dem oben erwähnten Stoppzustand des Motors heraus ausgeführt wird.
In Schritt S301 wird entschieden, ob eine Bedingung für das Starten des Motors hergestellt ist, oder nicht.
Das heißt, es wird entschieden, dass die Bedingung für das Starten des Motors hergestellt ist, wenn eine der folgenden Bedingungen (1) bis (4) erfüllt ist.

(1) Der Bremsschalter 120 ist ausgeschaltet.
(2) Die Drosselklappenöffnung ist noch nicht vollständig geschlossen.
(3) Die Zeitdauer, während der der Stoppzustand des Motorbetriebs andauert, hat eine Referenzzeitperiode überschritten.
(4) Ein Batteriespannung ist gleich oder geringer als eine Referenzspannung.

Es sollte in diesem Stadium jedoch verstanden werden, dass die Bedingung für das Starten des Motors nicht auf die oben aufgeführten Punkte beschränkt ist.
Wenn die Bedingung für das Anlassen des Motors erfüllt ist, geht die Routine weiter zu Schritt S302, bei dem der Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt wird, der in dem Expansionstakt gestoppt worden ist, was in Schritt S208 gespeichert worden ist, und unmittelbar danach der Zündvorgang ausgeführt wird.
In dem Sechs-Zylinder-Motor 101 vom V-Typ, wie in 8 zum Beispiel gezeigt, wird, wenn angenommen wird, dass der in dem Expansionstakt gestoppte Zylinder der sechste Zylinder auf der linken Bank ist, als Antwort auf eine Anforderung für das Starten des Motors der Kraftstoff in einer zuvor bestimmten Menge von dem Kraftstoffeinspritzventil 131 in die Verbrennungskammer des sechsten Zylinders eingespritzt, und auch die Funkenzündung durch die Zündkerze 122 des sechsten Zylinders ausgeführt, so dass der zuvor eingespritzte Kraftstoff zur Verbrennung gezündet wird.
Dann wird in dem sechsten Zylinder der Kolben durch den Explosionsdruck in Folge der Kraftstoffverbrennung nach unten bewegt, und die Kurbelwelle fängt an zu rotieren, und somit ist das Anlassen des Motors 101 eingeleitet.
Wenn der sechste Zylinder in dem Expansionstakt ist, ist der dritte Zylinder auf der rechten Bank in dem Ansaugtakt, während dem die Einlassventile 105 geöffnet sind. Da jedoch der Arbeitswinkel der Einlassventile 105 und deren Hubbetrag, die durch variable Ventilhubmechanismen 112a, 112b auf beiden Bänken gesteuert werden, so gesteuert werden, dass sie auf die Zielwerte für das automatische Anlassen des Motors eingestellt sind, ist die Last verringert, die benötigt wird, um das Öffnen der Einlassventile 105 des dritten Zylinders zu bewirken.
Dadurch wird das für das Starten der Rotation der Kurbelwelle mittels des ersten Explosionsdrucks in dem sechsten Zylinder erforderliche Startdrehmoment kleiner, und ein Anstieg der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle kann als gute Reaktion auf die erste Explosion erfolgen. Als Ergebnis kann die Erfolgsrate beim automatischen Starten des Motors verbessert werden (es ist Bezug zu nehmen auf 9).
Im nächsten Schritt S303 werden die Kraftstoffeinspritzung und die Zündung an einem Zylinder durchgeführt, der in seinem Verdichtungstakt gestoppt worden ist.
In dem Motor 101 wird die Zündung nacheinander in der Reihenfolge erster Zylinder → zweiter Zylinder → dritter Zylinder → vierter Zylinder → fünfter Zylinder → sechster Zylinder ausgeführt, und daher kann auf der Basis dieser Zündreihenfolge und der gespeicherten Daten des in dem Expansionstakt gestoppten Zylinders einfach bestätigt werden, welcher der Zylinder in dem Verdichtungstakt gestoppt worden ist.
In dem in 8 gezeigten Beispiel ist der erste Zylinder auf der rechten Bank der Zylinder, der in dem Verdichtungstakt gestoppt worden ist, und entsprechend wird, nachdem der Kraftstoff zum Zünden in den sechsten Zylinder eingespritzt worden ist, der Kraftstoff in den ersten Zylinder für dessen Zündung eingespritzt, um dadurch die Explosionsverbrennung in dem ersten Zylinder nachfolgend auf die Explosionsverbrennung in dem sechsten Zylinder zu bewirken, so dass die Kurbelwelle, die durch den Explosionsdruck in dem sechsten Zylinder angefangen hat, zu rotieren, ihre Rotation fortsetzt, und die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle weiter erhöht wird.
Nach der Kraftstoffeinspritzung und der Zündung in dem Zylinder, der in dem Verdichtungstakt gestoppt worden ist, werden die Kraftstoffeinspritzung und die Zündung gemäß der vorgeschriebenen Zündreihenfolge ausgeführt.
Im Übrigen ist festgelegt, dass das Timing zur Durchführung der Kraftstoffeinspritzung beim automatischen Anlassen des Motors in dem Ansaugtakt geschieht.
In Schritt S304 wird entschieden, ob es ein Timing zum Starten einer Steuerung ist, die ausgeführt wird, um den Ventilarbeitswinkel und den Ventilhubbetrag, die durch den variablen Ventilhubmechanismus 112 (112a oder 112b) auf der Bank gesteuert werden, zu der der in dem Expansionstakt gestoppte Zylinder gehört, von den Zielwerten für das automatische Anlassen des Motors variabel zu erhöhen, oder nicht.
Der Arbeitswinkel der Einlassventile 105 und deren Hubbetrag werden zwangsweise verringert, um eine Last zu verringern, die dafür aufgewandt wird, das Öffnen von Einlassventilen 105 in dem ersten Ansaugtakt zu bewirken. In einem solchen Fall kann jedoch, da die Ansaugluftmenge verringert ist, das ausreichende Drehmoment nicht erreicht werden. Daher tritt, wenn die Ansaugluftmenge in dem nächsten Ansaugtakt auch gering ist, eine Verringerung der Motorrotationsgeschwindigkeit ein.
Daher ist es für den zweiten Ansaugtakt ab einem Beginn des automatischen Anlassens des Motors nötig, einen größeren Ventilarbeitswinkel und einen größeren Ventilhubbetrag als die jeweiligen Zielwerte für das automatische Anlassen des Motors einzustellen, damit die nötige und ausreichende Ansaugmenge der Ansaugluft erzielt werden kann.
Entsprechend wird, unter Berücksichtigung einer Antwortverzögerung der variablen Ventilhubmechanismen 112, ein Zeitpunkt, der um eine Antwortverzögerungszeit vor einer Startzeit des zweiten Ansaugtakts liegt, als das Start-Timing der Steuerung für das variable Erhöhen des Ventilarbeitswinkels und des Ventilhubbetrages von den Zielwerten für das automatische Anlassen des Motors eingestellt.
Jedoch kann in diesem Stadium das oben erwähnte Start-Timing der Steuerung auf einen Zeitpunkt eingestellt werden, wenn der in dem Verdichtungstakt gestoppte Zylinder den oberen Totpunkt erreicht, wenn der Betrieb des Motors automatisch gestoppt ist, wodurch der Arbeitswinkel der Einlassventile 105 und deren Hubbetrag erhöht werden, nachdem die erste Arbeit für die Ausführung des Verdichtungstakts abgeschlossen ist.
Wenn das variable Erhöhen des Ventilarbeitswinkels und des Ventilhubbetrages ab dem Zeitpunkt begonnen werden, wenn der in dem Verdichtungstakt gestoppte Zylinder den oberen Totpunkt erreicht, kann das Auftreten eines solchen unerfreulichen Zustands verhindert werden, dass die Last, die aufgebracht wird, um das Öffnen der Einlassventile 105 zu bewirken, sich während der ersten Kompressionsarbeit erhöht, und als Ergebnis der Anstieg der Motorrotationsgeschwindigkeit langsam wird.
Wenn festgestellt wird, dass der Zeitablauf seit dem automatischen Anlassen dem Start-Timing der Steuerung entspricht, geht die Routine weiter zu Schritt S305, um die Steuerung zum variablen Erhöhen des Ventilarbeitswinkels und des Ventilhubbetrages, die durch variable Ventilhubmechanismen 112 (112a oder 112b) gesteuert werden, auf der Bank, zu der der in dem Expansionstakt gestoppte Zylinder gehört, von den Zielwerten für das automatische Anlassen des Motors in die Richtung von Werten zu starten, die erforderlich sind, um den Betrieb für das Anlassen des Motors fortzusetzen.
In Schritt S306 wird entschieden, ob eine bestimmte Verzöge rungsperiode seit dem Beginn des Steuerungsprozesses von Schritt S305 abgelaufen ist, oder nicht.
Die oben erwähnte bestimmte Verzögerungsperiode kann auf eine festgelegte Zeitperiode eingestellt sein, ist aber vorzugsweise auf eine solche Zeitperiode eingestellt, in der die Rotation eines Motors nur für einen Hub ausgeführt wird.
Wenn dann entschieden worden ist, dass die oben beschriebene Verzögerungsperiode abgelaufen ist, geht die Routine weiter zu Schritt S307, um die Steuerung der variablen Erhöhung des Ventilarbeitswinkels und des Ventilhubbetrages, die durch die variablen Ventilhubmechanismen 112 auf der Bank gesteuert werden, zu der der in dem Expansionstakt gestoppte Zylinder nicht gehört, von den Zielwerten für das automatische Anlassen des Motors in Richtung der Werte zu beginnen, die erforderlich sind, um das Anlassen des Motors fortzusetzen.
Bei dem oben beschriebenen automatischen Anlassen des Motors werden der Arbeitswinkel der Einlassventile 105 und deren Hubbetrag in dem ersten Ansaugtakt nach dem Beginn des Startens des Motorbetriebs zwangsweise verkleinert, sodass das Startdrehmoment für die Kurbelwelle verringert wird, um so das Anlassverhalten zu verbessern. Jedoch ist es ab dem zweiten Ansaugtakt notwendig, den Ventilarbeitswinkel und den Ventilhubbetrag zu erhöhen, damit die Ansaugluftmenge erzielt werden kann, die das Anlassen des Motors fortsetzen kann.
In dem in 8 gezeigten Beispiel ist der Zylinder, der nach dem Beginn des Startens des Motorbetriebs mit dem Ansaugtakt zuerst kommt, der dritte Zylinder auf der rechten Bank, und unter dem Gesichtspunkt, dass der Antrieb zum Öffnen der Einlassventile 105 bei dem großen Ventilarbeitswinkel und dem großen Hubbetrag in dem ersten Expansionstakt vermieden wird, ist es notwendig, den Arbeitswinkel des Einlassventils 105 und dessen Hubbetrag in dem ersten Ansaugtakt des dritten Zylinders zu verringern.
Für den vierten Zylinder, der beim Ansaugtakt der zweite ist, muss jedoch die Ansaugluftmenge sichergestellt werden, mit der der Motorbetrieb fortgeführt werden kann, anstatt die Last zu verringern, die aufgewandt wird um, das Öffnen der Einlassventile 105 zu bewirken. Unter diesem Gesichtspunkt kann mit der linken Bank die Steuerung für das variable Erhöhen des Ventilarbeitswinkels und des Ventilhubbetrages sofort nach dem Beginn des Startens des Motorbetriebs begonnen werden.
Wenn jedoch der Aktuator 17 vor dem ersten oberen Totpunkt betätigt wird, um den Ventilarbeitswinkel und den Ventilhubbetrag auf der linken Bank zu erhöhen, fängt die Kurbelwelle aufgrund der ersten Explosionsverbrennung an zu rotieren, womit Widerstand gegen den Motor 101 aufgebaut wird, in dem die Ansaugluftmenge in dem ersten Zylinder verdichtet wird, so dass ein Anstieg der Motorrotationsgeschwindigkeit schleppend wird.
Dementsprechend ist es wünschenswert, dass das Timing zum Starten der Steuerung für das variable Erhöhen des Ventilarbeitswinkels und des Ventilhubbetrages auf der linken Bank frühestens nach dem oberen Totpunkt des ersten Zylinders einsetzt. Noch wünschenswerter ist es, dass das Timing zum Starten der Steuerung für das variable Erhöhen des Ventilarbeitswinkels und des Ventilhubbetrages auf der linken Bank zu einem weiter verzögerten Zeitpunkt nach dem oberen Totpunkt einsetzt, und somit auf den am weitesten verzögerten Zeitpunkt eingestellt wird, zu dem der Ventilarbeitswinkel und der Ventilhubbetrag in dem Ansaugtakt des vierten Zylinders erhöht werden können.
Insbesondere wird, zum Beispiel, ein Zeitpunkt, der um eine Antwortverzögerungszeit früher liegt als das Öffnungs-Timing der Einlassventile 105 bei dem Ventilarbeitswinkel nach dem Steuerungsbetrieb zum Erhöhen, als das Start-Timing der Steuerung für das variable Erhöhen des Ventilarbeitswinkels und des Ventilhubbetrages in dem Ansaugtakt des vierten Zylinders eingestellt.
Im übrigen kann das Start-Timing der Steuerung für das variable Erhöhen des Ventilarbeitswinkels und des Ventilhubbetrages in der linken Bank auf der Basis eines Winkels ab der Beendigung des Ansaugtakts des dritten Zylinders eingestellt werden.
Ferner werden, wenn die Steuerung zum Erhöhen des Ventilarbeitswinkels und des Ventilhubbetrages auf der rechten Bank gleichzeitig mit der Steuerung zum Erhöhen des Ventilarbeitswinkels und des Ventilhubbetrages auf der linken Bank begonnen wird, der Ventilarbeitswinkel und der Ventilhubbetrag in dem vorhergehenden Ansaugtakt des dritten Zylinders derart erhöht, dass sie sich mit dem erhöhten Ventilarbeitswinkel und dem erhöhten Ventilhubbetrag in dem zweiten Ansaugtakt des vierten Zylinders überlappen, so dass in einer anfänglichen Periode des automatischen Anlassens des Motors zusätzlich eine große Last für den Öffnungsantrieb der Einlassventile 105 aufgewandt wird.
Daher wird die Steuerung für das variable Erhöhen des Ventilarbeitswinkels und des Ventilhubbetrages auf der rechten Bank mit einem Zeitunterschied zu der Startzeit der Steuerung auf der linken Bank begonnen. Wenn dieser Zeitunterschied einer Zeit für einen Takt entspricht, kann die Erhöhung des Ventilarbeitswinkels und des Ventilhubbetrages zumindest in dem ersten Ansaugtakt des dritten Zylinders vermieden werden, so dass der erste Ansaugtakt des dritten Zylinders in einem Zustand ausgeführt wird, in dem der Ventilarbeitswinkel und der Ventilhubbetrag klein sind.
Insbesondere wird für den Ansaugtakt auf der rechten Bank der erste Ansaugtakt in dem Zustand ausgeführt, bei dem der Ventilarbeitswinkel und der Ventilhubbetrag klein sind, und der Ventilarbeitswinkel und der Ventilhubbetrag werden auf die Werte erhöht, mit denen das Starten des Motorbetriebs von dem nächsten Ansaugtakt an fortgesetzt werden kann.
Jedoch kann in dem Fall, in dem die Last durch das Betreiben des Aktuators 17 verglichen mit der Last für den Öffnungsantrieb der Einlassventile 105 vernachlässigbar kleiner ist, die Steuerung zum variablen Erhöhen des Ventilarbeitswinkels und des Ventilhubbetrages auf der Bank, zu der der in dem Expansionstakt gestoppte Zylinder gehört, mit dem Beginn des automatischen Anlassens des Motors gestartet werden, und der Ventilarbeitswinkel und der Ventilhubbetrag auf der anderen Bank können gestartet werden, nachdem der erste Ansaugtakt in der anderen Bank beendet ist.
Ferner kann das Steuerungs-Start-Timing für das variable Erhöhen des Ventilarbeitswinkels und des Ventilhubbetrages auf der Basis einer Entscheidung über die Vollendung des Anlassens des Motors 101 bestimmt werden. Zum Beispiel ist es möglich, dass zu einem Zeitpunkt, wenn entschieden wird, dass die Motorrotationsgeschwindigkeit oder eine Beschleunigung zur Erhöhung der Motorrotation einen Referenzwert überschreitet, entschieden wird, dass das Anlassen des Motors abgeschlossen ist, und die Steuerung zum variablen Erhöhen des Ventilarbeitswinkels und des Ventilhubbetrages wird für den variablen Ventilhubmechanismus 112 auf der Bank, zu der der im Ansaugtakt nächste Zylinder gehört, oder für zwei variable Ventilhubmechanismen 112a, 112b gleichzeitig gestartet.
In diesem Fall ist das Steuerungs-Start-Timing in Schritt S304 der Zeitpunkt, zu dem entschieden wird, dass die Motorrotationsgeschwindigkeit oder die Beschleunigung zum Hochfahren der Motorrotation den Referenzwert überschreitet.
Ferner können in dem Fall, dass ein variabler Ventilhubmechanismus, der einen Arbeitswinkel der Auslassventile 107 und deren Hubbetrag variiert, zusammen mit einem variablen Ventilhubmechanismus 112 angeordnet ist, der den Arbeitswinkel der Einlassventile 105 und deren Hubbetrag variiert, der Arbeitswinkel der Auslassventile 107 und deren Hubbetrag, wie auch die der Einlassventile 105 zwangsweise so eingestellt werden, dass sie beim automatischen Anlassens des Motors klein sind, und die Erhöhung des Arbeitswinkel der Einlassventile 105 und deren Hubbetrag wird mit einem Zeitunterschied zu denen der Auslassventile 107 begonnen.
Außerdem ist der variable Ventilmechanismus nicht auf den oben beschriebenen variablen Ventilhubmechanismus 112 beschränkt, und kann zum Beispiel ein variabler Ventilmechanismus sein, der Öffnungscharakteristiken des Motorventils variiert, indem ein dreidimensionaler Nocken oder eine Vielzahl von Nocken umgeschaltet werden. Daher ist die vorliegende Erfindung auf einen Motor breit anwendbar, der mit einem variablen Ventilmechanismus ausgerüstet ist, der einen Arbeitswinkel und/oder einen Hubbetrag eines Motorventils variiert.
Ferner kann in einem elektromagnetischen Ventilantrieb, der das Öffnen und Schließen eines Motorventils unter Verwendung eines Elektromagneten bewirkt, eine Last des elektromagnetischen Ventilantriebs verringert werden, um dadurch die Erfolgsrate beim automatischen Anlassen eines Motors zu verbes sern, indem der Ventilarbeitswinkel beim automatischen Anlassen des Motors zwangsweise verringert wird.
Außerdem ist es möglich, auf der Basis der Motorrotationsgeschwindigkeit, der Beschleunigung zum Erhöhen der Motorrotationsgeschwindigkeit oder ähnlichem nach dem automatischen Anlassen eines Motors zu entscheiden, ob das automatische Anlassen des Motors erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, und wenn das automatische Anlassen des Motors fehlgeschlagen ist, wird automatisch der Startermotor angetrieben, um dadurch den Motorbetrieb wieder zu starten.
Außerdem ist der Motor 101 nicht auf den Motor vom V-Typ beschränkt, und kann ein Boxermotor oder ein Reihenmotor sein.
Während nur ein ausgewähltes Ausführungsbeispiel ausgesucht worden ist, um die vorliegende Erfindung darzustellen und zu beschreiben, wird für den Fachmann aus dieser Offenbarung offensichtlich sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Außerdem ist die vorhergehende Beschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung nur zur Darstellung vorgesehen, und nicht zu dem Zwecke, die Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche und deren Entsprechungen definiert ist, zu beschränken.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass in einen Motor 101, der einen variablen Ventilmechanismus 112a, 112b umfasst, der einen Arbeitswinkel eines Einlassventils 105 und dessen Hubbetrag variiert, wenn ein Motorbetrieb nach dem Aufbau einer Leerlauf-Stopp-Bedingung automatisch gestoppt ist, der Ar beitswinkel des Einlassventils 105 und dessen Hubbetrag so verändert werden, dass sie kleiner werden, so dass eine Last des variablen Ventilmechanismus 112a, 112b zu einem Zeitpunkt des erneuten Startens eines Motorbetriebs klein ist. Wenn dann der erneute Start des Motorbetriebs gefordert wird, wird ein erster Explosionsdruck erzielt, indem in einem Zylinder, der in einem Expansionstakt gestoppt worden ist, Kraftstoffeinspritzung und Zündung durchgeführt werden, so dass der Motorbetrieb gestartet wird. Ferner werden nach einem ersten Ansaugtakt der Arbeitswinkel des Einlassventils 105 und dessen Hubbetrag erhöht.

2a: Ventilstössel
3: Einlassnockenwelle
4: Schwenknocken
11: Antriebsnocken
12: Verbindungsteil
13: Steuerwelle
14: Steuernocken
15: Kipphebel
16: Verbindungsteil
17: Aktuator
18: Zahnradpaar
21: erster Rotor
22: zweiter Rotor
22a: Bolzen
23: Zwischenzahnrad
24: elektromagnetische Verzögerungseinrichtung
25: Kettenrad
26: Zahnprofil
27: Trommel
28: Gewindeschraube
29: Torsionsfeder
31: Nockensensor
32: Winkelsensor
101: Motor
102: Ansaugrohr
103: Abgasschalldämpfer
104: Drosselklappe
105: Einlassventil
106: Verbrennungskammer
107: Auslassventil
108a: vorderer Katalysator
108b: vorderer Katalysator
109a: hinterer Katalysator
109b: hinterer Katalysator
110: Auslassnockenwelle
112a: Ventilhubmechanismus
112b: Ventilhubmechanismus
113a: Ventil-Timing-Mechanismus
113b: Ventil-Timing-Mechanismus
114: Motorsteuerungseinheit
115: Luftstromsensor
116: Gaspedalhubsensor
117: Kurbelwinkelsensor
118: Drosselklappensensor
119: Wassertemperatursensor
120: Bremsschalter
121: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
122: Zündkerze
131: Brennstoffeinspritzventil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2005-030236 [0002]

Claims

Vorrichtung zum Steuern eines Anlassvorgangs eines Motors (101), der mit einem variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) ausgestattet ist, welcher Öffnungscharakteristiken eines Motorventils (105) variieren kann, umfassend: Anlassmittel (114, 122, 131) zum Zünden von Kraftstoff, der in einer Verbrennungskammer des Motors in einem Zustand vorhanden ist, in dem ein Motorbetrieb gestoppt ist, um dadurch den Betrieb des Motors (101) zu starten, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner umfasst: ein Laststeuerungsmittel (114) zum zwangsweisen Verringern einer Last, die durch den variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) aufgewandt wird, zu einem Zeitpunkt des Startens des Betriebes des Motors (101) durch das Anlassmittel.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Laststeuerungsmittel (114) fortdauernd einen Zustand aufrechterhält, in dem die Last durch den variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) für einen Takt des Motors (101) zwangsweise verringert ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Laststeuerungsmittel (114) fortdauernd einen Zustand aufrechterhält, in dem die Last durch den variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) bis zu einem oberen Totpunkt des Verdichtungstaktes beim ersten Mal zwangsweise verringert ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Laststeuerungsmittel (114) fortdauernd einen Zustand aufrechterhält, in dem die Last durch den variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) zwangsweise verringert ist, bis entschieden ist, dass ein Anlassen des Motor(101)-Betriebs abgeschlossen ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Laststeuerungsmittel (114) die Öffnungscharakteristiken zwangsweise so steuert, dass eine Last, die aufgewandt wird, um ein Öffnen des Motorventils (105) zu bewirken, klein ist, um die Last durch den variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) zwangsweise zu verringern.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Laststeuerungsmittel (114) die Öffnungscharakteristiken zwangsweise so steuert, dass die Last, die aufgewandt wird, um das Öffnen des Motorventils (105) zu bewirken, klein ist, wenn der Motorbetrieb gestoppt ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der variable Ventilmechanismus (112a, 112b) einen Mechanismus umfasst, der einen Hubbetrag des Motorventils (105) variieren kann, und das Laststeuerungsmittel (114) zwangsweise den Ventilhubbetrag verringert, um zwangsweise eine Last zu verringern, die aufgewandt wird, um das Öffnen des Motorventils (105) zu bewirken.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der variable Ventilmechanismus (112a, 112b) einen Mechanismus umfasst, der einen Arbeitswinkel des Motorventils (105) variieren kann, und das Laststeuerungsmittel (114) den Ventilarbeitswinkel zwangsweise verringert, um zwangsweise eine Last zu verringern, die aufgewandt wird, um das Öffnen des Motorventils (105) zu bewirken.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der variable Ventilmechanismus (112a, 112b) eine Vielzahl von identischen, variablen Ventilmechanismen (112a, 112b) umfasst, die voneinander unabhängig angeordnet sind, und das Laststeuerungsmittel (114) die Vielzahl von unabhängigen, variablen Ventilmechanismen (112a, 112b) jeweils steuert, um die Öffnungscharakteristiken der Motorventile (105) mit einem Zeitunterschied zwischen der Vielzahl von unabhängigen variablen Ventilmechanismen (112a, 112b) zu variieren, um zwangsweise die Lasten durch die variablen Ventilmechanismen (112a, 112b) zu verringern.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Motor (101) zwei Bänke umfasst, wobei jede den variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) aufweist, und das Laststeuerungsmittel (114) ausgelegt ist, den variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) auf jeder der zwei Bänke zu steuern, um die Öffnungscharakteristiken mit einem Zeitunterschied zwischen den variablen Ventilmechanismen (112a, 112b) auf den zwei Bänken zu variieren.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Laststeuerungsmittel (114) die Vielzahl von unabhängigen, variablen Ventilmechanismen (112a, 112b) steuert, um die Öffnungscharakteristiken, in denen die Lasten, die aufgewandt werden, um die Öffnungen der jeweiligen Motorventile (105) zu bewirken, jeweils klein sind, mit einem Zeitunterschied zwischen der Vielzahl von unabhängigen variablen Ventilmechanismen (112a, 112b) auf jene zu verändern, in denen die Lasten, die aufgewandt werden, um die Öffnungen der jeweiligen Motorventile zu bewirken, jeweils groß sind.
Verfahren zum Steuern eines Anlassvorgangs eines Motors (101), der mit einem variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) ausgestattet ist, welcher die Öffnungscharakteristiken eines Motorventils (105) variieren kann, die Schritte umfassend: Entscheiden, ob eine Anforderung zum Anlassen des Motors (101) ausgegeben worden ist, oder nicht; und Zünden von Kraftstoff, der sich in einer Verbrennungskammer des Motors befindet, wenn die Anforderung zum Anlassen des Motors (101) ausgegeben worden ist, in einem Zustand, in dem ein Betrieb des Motors (101) angehalten ist, um dadurch den Betrieb des Motors (101) wieder zu starten, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es ferner den Schritt umfasst: zwangsweises Verringern einer Last, die durch den variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) aufgewandt wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem das Starten des Betriebs des Motors (101) begonnen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei der Schritt des zwangsweisen Verringerns der Last durch den variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) die Schritte umfasst: Entscheiden, ob eine Zeitperiode für einen Takt des Motors (101) ab Beginn des Startens des Betriebs des Motors (101) abgelaufen ist, oder nicht; und zwangsweises Verringern der Last durch den variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) während einer Zeitdauer bis die Zeitperiode abgelaufen ist.
Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei der Schritt des zwangsweisen Verringerns der Last, die durch den variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) aufgewandt wird, die Schritte umfasst: Entscheiden, ob eine Zeitperiode von dem Start des Betriebes des Motors (101) bis zum Erreichen des oberen Totpunktes der Verdichtung bei einem ersten Mal abgelaufen ist, oder nicht; und zwangsweises Verringern der Last durch den variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) während einer Zeitdauer bis die Zeitperiode abgelaufen ist.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei der Schritt des zwangsweisen Verringerns der Last durch den variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) die Schritte umfasst: Entscheiden, ob das Starten des Betriebs des Motors (101) abgeschlossen ist, oder nicht; und zwangsweises Verringern der Last durch den variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) während einer Zeitdauer bis entschieden ist, dass das Starten des Betriebs des Motors (101) abgeschlossen ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei der Schritt des zwangsweisen Verringerns der Last durch den variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) die Schritte umfasst: Entscheiden, ob der Motorbetrieb gestoppt ist, oder nicht; und Steuern des variablen Ventilmechanismus (112a, 112b), wenn der Motorbetrieb gestoppt ist, in Richtung des Zieles, so dass das Motorventil die Öffnungscharakteristiken aufweist, bei denen die aufgebrachte Last, die ein Öffnen des Motorventils (105) bewirkt, klein ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei der variable Ventilmechanismus (112a, 112b) eine Vielzahl von identischen, variablen Ventilmechanismen (112a, 112b) aufweist, wobei jeder von dem anderen unabhängig ist, und der Schritt des zwangsweisen Verringerns der Last durch den variablen Ventilmechanismus (112a, 112b) die Schritte umfasst: Ermöglichen für einige der Vielzahl von variablen Ventilmechanismen (112a, 112b), Veränderungen der Öffnungscharakteristiken des Motorventils (105) durchzuführen; Entscheiden, ob eine vorgegebene Verzögerungszeit seit der Veränderung der Öffnungscharakteristiken des Motors (101) abgelaufen ist, oder nicht; Bewirken, dass die anderen variablen Ventilmechanismen (112a, 112b), mit Ausnahme derjenigen der Vielzahl von variablen Ventilmechanismen (112a, 112b), die noch nicht die Veränderung der Öffnungscharakteristiken durchgeführt haben, die Öffnungscharakteristiken des Motorventils (105) variieren, nachdem entschieden ist, dass die Verzögerungszeit abgelaufen ist.
Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei der Motor (101) mit ersten und zweiten Bänken ausgestattet ist, von denen jede die variablen Ventilmechanismen (112a, 112b) umfasst, und wobei der Schritt, der es den einigen der Vielzahl von variablen Ventilmechanismen (112a, 112b) ermöglicht, die Öffnungscharakteristiken des Motorventils zu variieren, den variablen Ventilmechanismus (112b) auf der ersten Bank steuert, um die Öffnungscharakteristiken des Motorventils (105) zu variieren, und der Schritt, der es den anderen variablen Ventilmechanismen nach dem Ablauf der vorgegebene Verzögerungszeit ermöglicht, die Öffnungscharakteristiken zu variieren, dem variablen Ventilmechanismus (112a) auf der zweiten Bank ermöglicht, die Öffnungscharakteristiken des Motorventils (105) zu variieren.
Verfahren gemäß Anspruch 17 oder 18, wobei der Schritt, der es den einigen der variablen Ventilmechanismen (112a, 112b) ermöglicht, die Öffnungscharakteristiken des Motorventils (105) zu variieren, und der Schritt, der es nach dem Ablauf der vorgegebenen Verzögerungszeit den anderen variablen Ventilmechanismen ermöglicht, die Öffnungscharakteristiken des Motorventils 105 zu variieren, es der Vielzahl von variablen Ventilmechanismen (112a, 112b) ermöglicht, die Öffnungscharakteristiken in einer solchen Weise zu variieren, dass Lasten, die das Öffnen der Motor ventile (105) bewirken, jeweils von einem geringen Lastzustand zu einem hohen Lastzustand verändert werden.