JP2003500600A - ピストン式内燃機関のガス交換弁を操作する電磁式アクチュエータを制御する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ピストン式内燃機関のガス交換弁を操作するための電磁アクチュエータを制御するための方法に関する。アクチュエータは互いに間隔をおいて配置された２個の電磁石を備え、この電磁石の間で、ガス交換弁に作用するアーマチュアが少なくとも１個の戻しばねの力に抗して両電磁石の磁極面の間を往復運動可能に案内され、制御装置を介して電磁石に受け止め電流が交互に供給され、一方の磁極面から他方の磁極面へのアーマチュアの運動の変位がセンサ装置を介して検出され、しかも第１の相（Ｉ）において、アーマチュアが保持電磁石の磁極面から離れ初めてから、アーマチュア運動の実際値がセンサ装置を介して検出され、第２の相（ＩＩ）において、アーマチュアが受け止め電磁石の磁極面からの設定可能な離隔範囲内において設定された速度でおよび零に近づく加速度で移動するように、受け止め電磁石への通電が制御装置を介して、アーマチュア運動の検出された実際値に依存して制御され、第３の相（ＩＩＩ）において、アーマチュアが設定可能な最低速度で磁極面に当たるように、受け止め電磁石の通電が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 ピストン式内燃機関のガス交換弁を操作するための電磁式アクチュエータは実
質的に、互いに間隔をおいて配置された２個の電磁石からなっている。この電磁
石の磁極面は互いに向き合っており、この磁極面の間で、操作すべきガス交換弁
に作用するアーマチュアが、少なくとも１個の戻しばねの力に抗してガス交換弁
の開放位置と閉鎖位置の間を往復運動可能に案内されている。この場合、一方の
電磁石は開放ばねの力に抗してガス交換弁を閉鎖位置に保持する閉鎖磁石として
の働きをし、他方の電磁石は、アーマチュアを介して所属の閉鎖ばねの力に抗し
てガス交換弁を開放位置に保持する開放磁石としての働きをする。

【０００２】 この場合、静止位置で、アーマチュアは両磁極面の間の中央位置にある。両電
磁石に交互に通電すると、アーマチュアはその都度、戻しばねの力に抗して、そ
の都度通電されて受け止め作用を発揮する電磁石の磁極面に接触する。その都度
保持する電磁石の保持電流が遮断されると、アーマチュアは戻しばねの力によっ
て他方の電磁石の方に加速される。この他方の電磁石にはアーマチュア運動中適
当な高さの受け止め電流が供給されるので、アーマチュアは中央位置を越えた後
で、そのときの受け止め電磁石に付設された戻しばねの力に抗して磁力によって
当接する。

【０００３】 電磁アクチュエータの制御は、エンジン制御装置に存在する内燃機関の運転デ
ータ、特に負荷要求や回転数に依存して行われる。ガス交換弁が例えば閉鎖位置
にあると、すなわちアーマチュアが閉鎖磁石に接触していると、制御は実質的に
時間に依存して、すなわちエンジン制装置を介してクランク軸位置と、ガス交換
弁のその都度の開閉時点を決定する負荷設定からのパラメータとを考慮して行わ
れる。比較的に小さな保持電流を遮断することにより、アーマチュア運動が開始
されるので、保持電流を遮断した後で設定可能な時間間隔をおいて、受け止め電
磁石に受け止め電流を供給することができる。この場合、時間間隔は前の経験的
なデータまたは理論的なデータを介して決定可能である。

【０００４】 保持電流の遮断の時点はその都度正確に検出すべきであるがしかし、アーマチ
ュア運動の開始時点と同一ではない。なぜなら、保持する磁場のゆっくりした低
下のような電磁的な過程と、開放すべきガス交換弁に反作用する背圧、摩擦抵抗
等のような外的影響に基づいて、アーマチュアのいわゆる“接着時間”が生じる
からである。従って、実際のアーマチュア運動は、保持電流の遮断後或る程度時
間的に遅れて行われる。

【０００５】 受け止め電流が供給されると、一定の通電の場合、アーマチュアが受け止め電
磁石の磁極面に近接するにつれて、磁力が漸進的に増大する。一方、反対方向に
作用する戻しばねの力は線形に増大する。その結果、アーマチュアは終端相にお
いて、受け止め電磁石の磁極面に当接する直前に、加速度が増大して、アーマチ
ュアが磁極面に強く衝突することになる。これはさまざまな観点から不利であり
、例えば固体伝播音や空気伝送音の励起と、それによって生じる騒音発生によっ
て不利である。これを回避するために、適当な制御装置を介して、その都度の受
け止め電磁石の磁極面にアーマチュアが当たる直前に、受け止め電流を低減する
ことが試みられた。この場合、センサ装置を介してアーマチュアの近接が検出さ
れる。これは、アーマチュアが磁極面の近くの設定された位置に達するときに制
御信号が出力されるかまたはアーマチュア運動がこの近接範囲で検出されること
により行われる。近接のこの値は、エンジン制御装置またはアクチュエータ用の
特別な電流制御装置を介して、受け止め電流を低下させるために利用可能である
。この受け止め電流の低下は、アーマチュアが“零”よりも少しだけ上の速度に
よって、すなわちやさしく磁極面に当たり、それによって小さな保持電流が当該
の電磁石に供給されるように行われる。

【０００６】 しかし、上記のこの制御はフレキシブルではなく、アーマチュアとガス交換弁
からなるシステムに作用する多彩な外部の妨害力を考慮しておらず、騒音が充分
に低下しない。

【０００７】 本発明の根底をなす課題は、電磁アクチュエータをきわめて正確に制御するこ
とができる方法を提供することである。

【０００８】 この課題は本発明に従い、アクチュエータが互いに間隔をおいて配置された２
個の電磁石を備え、この電磁石の間で、ガス交換弁に作用するアーマチュアが少
なくとも１個の戻しばねの力に抗して両電磁石の磁極面の間を往復運動可能に案
内され、制御装置を介して電磁石に受け止め電流が交互に供給され、一方の磁極
面から他方の磁極面へのアーマチュアの運動の変位がセンサ装置を介して検出さ
れ、しかも第１の相において、アーマチュアが保持電磁石の磁極面から離れ初め
てから、アーマチュア運動の実際値がセンサ装置を介して検出され、第２の相に
おいて、アーマチュアが受け止め電磁石の磁極面からの設定可能な離隔範囲内に
おいて設定された速度でおよび“零”に近づく加速度で移動するように、受け止
め電磁石への通電が制御装置を介して、アーマチュア運動の検出された実際値に
依存して制御され、第３の相において、アーマチュアが設定可能な最低速度で磁
極面に当たるように、受け止め電磁石の通電が行われる、ピストン式内燃機関の
ガス交換弁を操作するための電磁アクチュエータを制御するための方法によって
解決される。“アーマチュアの離隔の開始”は、遮断の時点、特に保持電流の適
切な低下の時点によって決定される。“アーマチュア運動の実際値”は、第１の
相における保持電流の遮断の時点のほかに、少なくとも第１と第２の相における
、アーマチュアのその都度の位置、その速度および加速度を含んでいる。センサ
装置の種類に応じて、位置の検出のほかに、速度が直接的に検出されるかまたは
位置検出によって生じる、時間による変位の微分と加速度から導き出される。

【０００９】 アーマチュアの運動過程を３つの相に分割することにより、アーマチュアの物
理的な特性と、その個々の機械的特性およびピストン式内燃機関の運転によって
変化する特性が考慮される。第１の相では、アーマチュア運動の“監視”だけが
行われる。このアーマチュア運動を介して、アーマチュア運動のエネルギー的な
出発位置が検出される。この出発位置は実質的に、磁極面から実際に離れる時点
と、アーマチュアを加速する戻しばねの力と、反対に作用する摩擦力と、ガス圧
力によって設定される。電磁石の近接範囲において、アーマチュアが離れるとき
に、反対方向に作用する残留磁場が機械的な装置のエネルギー損失に強制的に加
えられる。この負の電磁的な力の作用は、渦電流の小さなアーマチュアを使用す
ることによっておよびまたはアーマチュアに作用する反発磁場を生じる他方の磁
極の電流の遮断によって、更に低下させることができる。

【００１０】 しかし、アーマチュアがその前の保持電磁石の磁極面からはっきりと離れるや
否や、アーマチュアに対してほとんど影響を与えることができない。しかも、今
まで保持していた電磁石に通電することによっても影響を与えることができない
し、エネルギーコスト上妥当な電流強さで受け止め電磁石に過早に通電すること
によっても影響を与えることはできない。アーマチュアは中央位置を通過すると
きにその最高速度に達する。この範囲において、シリンダ内圧、摩擦作用または
アクチュエータパラメータのような外的な影響がアーマチュア運動に作用し得る
。しかし、磁力によって影響を与えることはほとんどできない。従って特に、ピ
ストン式内燃機関の低回転数の場合およびこれに応じてガス交換弁ひいてはアー
マチュアの低い運動速度の場合、受け止め電磁石にのみ適切に通電を行うと、特
に有利である。解放された電磁石の適切な通電は、簡単な遮断の代わりに、この
相においてもアーマチュアの運動に影響を与え、運動を開始するために設定され
た運動経過を強制的に行うことを可能にする。

【００１１】 本発明による方法のように、第１の相と第２の相においてアーマチュア運動の
実際値がセンサ装置を介して検出されると、第１の相において実質的に離れ過程
と外部の影響、例えば克服すべきシリンダ内圧によって生じる、アーマチュアに
作用する妨害作用と、第２の相において実質的に外部の影響によって生じる、ア
ーマチュアに作用する妨害作用を、操作信号として制御装置または個々のアクチ
ュエータ制御装置に供給することができる。この場合第２の相の間、受け止め電
磁石の通電は次のように制御される。すなわち、アーマチュアが設定可能な間隔
範囲をおいて、すなわちいわゆる“目標ウインドウ”内で、設定された速度でお
よび“零”に近づく加速度で移動するように制御される。それによって、運動の
第１の両相の間アーマチュアに作用する外部の妨害因子を考慮して、受け止め電
磁石の通電、しかもアーマチュアを解放する電磁石の通電を個別的に適合させる
ことができる。この場合、速度と加速度に関するこの設定が、設定可能な離隔範
囲内で解放電磁石と受け止め電磁石で達成可能であることで充分である。なぜな
ら、この電磁石の磁場の直接的な作用範囲内において、適当な通電の実施によっ
て、運動の開始と終了時のアーマチュア運動の適切な実施が可能であるからであ
る。

【００１２】 目標ウインドウを達成することによって開始される第３の相では、アーマチュ
アの速度が遅く、受け止め磁石の力の作用が大である。それによって、この相で
は、受け止め磁石の通電によって、戻しばねの力に抗してアーマチュアを磁極面
に接触するまで案内することができるので、最小の衝突速度が保証される。

【００１３】 第１と第２の相におけるアーマチュア運動の実際値の検出により、適当な制御
時に離隔範囲を次のように設定することができる。すなわち、例えばいわゆる自
由飛行制御の場合のように、時間的な理由から端位置に達することが所望されな
いときに、アーマチュアが磁極面に当たる代わりに、磁極面に対して設定可能な
間隔をおいて浮動保持可能であるように設定することができる。

【００１４】 第３の相において、アーマチュア運動に対してチェックしながら影響を与える
ことができるので、弁遊びが存在する場合、先ず最初に弁をやさしく接触させ、
そしてアーマチュアが弁から離れた後でアーマチュアを受け止め電磁石の磁極面
にやさしく接触させることができる。

【００１５】 本発明の有利な実施形では、離隔範囲が少なくとも第２の相で検出されたアー
マチュアの運動の実際値に依存して設定される。この場合、アクチュエータに付
設されたそれぞれのコントローラが、モデルをベースとしたコントローラとして
形成され、それによってアーマチュアとガス交換弁からなる系の挙動を先を見越
して検出することができると合目的である。

【００１６】 電磁石の通電が受け止め電磁石に印加される電圧の制御装置を介して行われる
と特に合目的である。電流制御の代わりに電圧制御することにより、必要な制御
介入をきわめて多く正確にかつ迅速に行うことができる。なぜなら、電圧の遮断
後でも、電流が比較的にゆっくりと低下し、これに応じて電圧の遮断の際に電流
が比較的にゆっくりと上昇するからである。このような普通の電磁アクチュエー
タには直流が供給されるので、更に、第２の相の終わりに電圧を逆向きにするこ
とによって、目標ウインドウに早すぎるように近づくアーマチュアを、反対の磁
場を短時間発生させることによって制動することができる。この制動は、目標ウ
インドウ内の要求された値が達成されるように行われる。電圧の切換えは好まし
くは、運転電圧、無電圧（自由回転、短絡）および負の運転電圧（逆方向の給電
）の間で切換えることによって行われる。

【００１７】 高められた正の電圧と負の電圧によって、迅速な電流変化を強制的に行うこと
ができる。この場合、切換えを非常に迅速に行うことができる。供給電圧と供給
電流は好ましくはピストン式内燃機関の搭載電源から取り出される。

【００１８】 アーマチュア運動の実際値が、デジタル式信号検出部と信号処理部を備えたセ
ンサ装置を介して検出されると特に合目的である。このようなセンサ装置は例え
ば、アーマチュアまたはアーマチュアに連結されデジタル式変位発信器として形
成された案内棒の位置、すなわち変位およびまたは速度を直接測定することがで
きる。従って、アーマチュアから直接得られた非常に微細に細分された信号が供
される。方法はアナログまたはアナログ／デジタル式に作動するセンサ装置によ
っても実施可能である。

【００１９】 概略図に基づいて本発明を詳しく説明する。

【００２０】 ガス交換弁２を操作するための電磁アクチュエータは実質的に、閉鎖磁石３と
開放磁石４とからなっている。これらの磁石は互いに間隔をおいて配置され、そ
の間で、アーマチュア５が、戻しばねすなわち開放ばね７と閉鎖ばね８の力に抗
して往復運動可能に案内されている。図には、開放ばねと閉鎖ばねが“クラシッ
クに”配置された装置の閉鎖位置が示してある。この装置の場合、閉鎖ばね８は
ガス交換弁２の軸２．１に連結されたばね受け２．２を介して直接作用している
。電磁アクチュエータの案内棒１１は軸２．１から分離され、この分離個所には
一般的に、閉鎖位置で、いわゆる弁遊びＶＳの形をした隙間が存在する。開放ば
ね７は案内棒１１に設けられたばね受け１１．１に支持されている。従って、案
内棒１１は開放ばね７と閉鎖ばね８の互いに反対向きの作用を受けて、中間位置
でガス交換弁２の軸２．１に支持される。

【００２１】 更に、開放ばね７の代わりに、１個だけの戻しばねを設けることができる。こ
の戻しばねは、アーマチュア５が中間位置を越えて振動する際にその都度戻し力
を生じるように設計されている。それによって、特別な閉鎖ばね８は不要である
。このような構造の場合勿論、適当な連結要素を介して案内棒１１をガス交換弁
の軸２．１に連結しなければならない。この連結要素はアーマチュアの往復運動
を同じようにガス交換弁に伝える。

【００２２】 閉鎖ばね８と開放ばね７は一般的に、静止位置、すなわち電磁石に通電してい
ないときに、アーマチュア５が中央位置に位置するように設計されている。電磁
アクチュエータ２はガス交換弁２と共に、この中央位置から、適当な方法で振動
し始める。

【００２３】 アクチュエータ１の電磁石３，４の通電はそれに付設された電流コントローラ
９．１を介して行われる。この電流コントローラは、電子式エンジン制御装置９
によって、設定された制御プログラムに相応しておよびエンジン制御装置に供給
される、回転数、温度等のような運転データに依存して制御される。基本的には
、ピストン式内燃機関のすべてのアクチュエータのために、１個の中央の電流コ
ントローラを設けることができるが、本発明による方法にとって、各々のアクチ
ュエータに固有の電流コントローラが付設され、この電流コントローラが中央の
給電部９．２に接続され、エンジン制御装置９によって制御されると合目的であ
る。

【００２４】 アクチュエータ１にはアクチュエータ機能を検出することができるセンサ１０
が付設されている。このセンサ１０はここでは概略的に示してある。センサの設
計に応じて、例えばアーマチュア５の変位を検出することができるので、その都
度のアーマチュア位置をエンジン制御装置９およびまたは電流コントローラ９．
１に伝送することができる。エンジン制御装置９または電流コントローラ９．１
内で、場合によっては適当な計算操作によってアーマチュア速度を算出すること
もできるので、アーマチュア位置に依存しておよびまたはアーマチュア速度に依
存して、両電磁石３，４への通電を制御することができる。

【００２５】 センサ１０は必ずしも図示のようにアーマチュア５に連結された接触走査棒１
１．１に付設する必要はない。適当に形成されたセンサをアーマチュア５の側方
に付設してもよいし、それぞれの電磁石の磁極面の範囲内に適当なセンサを配置
してもよい。しかし、接触走査棒１１．１に対するセンサ１０の付設は、接触走
査棒１１．１がインクリメンタル変位センサとして形成されている場合に、デジ
タル式に信号を発生することができる。

【００２６】 電流コントローラ９．１は更に、それぞれの電磁石３，４のための電流と電圧
を検出するためおよび電流の変化と電圧の変化を変更するための適当な手段を備
えている。ガス交換弁２のアクチュエータ１は、エンジン制御装置９を介して、
設定可能な運転プログラムに依存して、場合によっては特性マップに支援されて
、例えば開放時間の開始および終了に関して、完全可変に制御可能である。開放
ストロークの高さまたは閉鎖時間中の開放ストロークの数の制御も行うことがで
きる。

【００２７】 図２には、図１の実施の形態において、保持電磁石３の磁極面から離れた後の
アーマチュアの速度変化が線１２によって概略的に示してある。

【００２８】 この速度変化は実質的に、５つの運動範囲Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分割されている。
この運動範囲は点で縁取りした領域によって示してある。範囲Ａは電磁石３の磁
極面の近接範囲を含み、範囲Ｆは受け止め電磁石の近接範囲を含んでいる。この
近接範囲の重要性について次に詳しく説明する。

【００２９】 範囲Ａ，Ｂの特徴は実質的に、保持電流を遮断した後で受け止め電磁石４に経
済的にエネルギーを供給する際に、電磁石４の力の作用がきわめて小さいことに
ある。受け止め電磁石４のコイル電流によるアーマチュア運動の検出は、非常に
小さな値のために、測定可能であるがしかし、変換するために高いコストがかか
る。しかし、この範囲では、アーマチュア運動から、シリンダ内圧、摩擦作用お
よびアクチュエータのシステムパラメータのような外部の因子を同定することが
できる。アーマチュアのシステムパラメータには更に、温度の影響または摩耗に
よるアーマチュアの運動状態の変化が属する。これらのパラメータの同定は、こ
の相でセンサ装置によって検出されたセンサ信号の処理によって行われる。その
ために好ましくはノイズを低減した方法、特にカルマンフィルタ、ニューロン網
、状態オブザーバが使用される。好ましくは電流コントローラ９．１で行われる
センサ信号の処理時に、エンジン制御装置に存在するようなシリンダ内圧に関す
る情報を、付加的にまたは単独で使用することができる。特に、必要な電流高さ
の程度として、アーマチュアの最高速度を評価することができる。

【００３０】 保持磁石３の近接範囲Ａでは更に、残留磁場が低下するまで保持電流が供給さ
れているかぎり、保持磁石は強い力作用を有する。この範囲において、アーマチ
ュアが磁極面から離れた直後の速度は遅い。それによって、保持磁石の適切な通
電、例えば反発する磁場を発生するための電圧パルスの発生により、アーマチュ
アの初期運動、ひいては初期速度に影響を与えることができる。しかも、緩やか
な運動変化を実現し、弁遊びがあるときにアーマチュアピンによって弁をやさし
く連行するために、ばねの強度が大きい場合に機械的な系のエネルギーを適切に
低減することができることを意味する。

【００３１】 実際にはほぼ自由飛行を示す範囲Ｃでは、アーマチュアが非常に高速であると
きに、その前に保持する電磁石３と受け止める電磁石４によって小さな力作用が
生じる。この事実によって、運動に実際に適切に影響を与えることができない。
それによって、この範囲も、パラメータを同定するために有利に利用可能である
。このパラメータは背圧、摩擦状態およびその他の妨害因子と相関関係がある。
この範囲は、位置に基づく精密な予備制御のために、例えば受け止め電磁石４に
コイル電圧を印加するために使用可能である。ここで検出されたアーマチュア運
動の実際値は、評価のために電流コントローラ９．１内で考慮される。

【００３２】 範囲Ｃから範囲Ｄへのアーマチュア５の移行の際、アーマチュアは、電磁石４
にコイル電圧を印加するときに、受け止め電磁石４のまだ弱い作用範囲内にある
。走入は高速で行われる。範囲Ａ，Ｂ，Ｃで前もって検出されたアーマチュア運
動の実際値に基づいて、電流レベルを適当に補正することにより、アーマチュア
の運動が範囲Ｅへの移行時に、すなわち磁極面に対して設定可能な小さな間隔で
、小さな運動速度を有するように、アーマチュアの運動に影響を与えることがで
きる。この場合、アーマチュアの加速度は実質的に零に等しく、閉鎖ばね８の力
と受け止め電磁石４の磁力が釣り合う。それによって、範囲Ｅでは、アーマチュ
ア運動を完全に制御することができるので、閉鎖ループ制御で、電流または電圧
を適切に制御することにより、アーマチュアを強制的に運動させることができる
。この運動は最小衝突速度を保証する。ＤとＥの間のこの移行範囲は、いわゆる
“目標ウインドウ”、すなわち受け止め電磁石４の磁極面に対するアーマチュア
の設定された間隔範囲である。範囲Ａ，Ｂ，Ｃ．Ｄにおいてアーマチュア運動の
実際値がセンサ装置を介して絶えず検出されるので、この目標ウインドウを、磁
極面上のアーマチュアの端位置から充分に離れるように選択することができ、そ
れによってアーマチュアは、運動中アーマチュアに作用するすべての外的影響下
で、設定された最小の衝突速度で磁極面に載ることができ、従って勢いよく突き
当たることが実際に回避される。それによって、制御のために実質的に３つの相
が生じる。実質的に範囲Ａ，Ｂによって決定される第１の相Ｉでは、アーマチュ
ア運動の基本データが監視検出可能である。この第１の相には、第２の相ＩＩが
続く。この第２の相では、相Ｉの運動データを考慮して、範囲Ｃ，Ｄにおいて、
外部の妨害因子が付加的に検出され、電流コントローラのための予測信号として
変換される。それによって、“目標ウインドウ”が充分な精度で達成される。範
囲Ｅによって特徴づけられる相ＩＩＩでは、電圧コントロールまたは電流コント
ロールにより、アーマチュアは所定の運動経過で磁極面に接触することになる。
この場合、アーマチュアの速度は好ましくはアーマチュア位置に依存して設定さ
れる。

【００３３】 図３は、上述の開放運動時の受け止め電磁石４のコイル電流の変化が図２に対
応して示してある。この変化から判るように、相Ｉでは、電磁石４は先ず最初は
通電されないままである。相ＩＩに達すると、受け止め電磁石に通電され、この
場合、前の相Ｉと相ＩＩで検出されたアーマチュア運動の実際値に依存して通電
の経過に影響を与えることができ、それによって設定された目標ウインドウを相
ＩＩと相ＩＩの間の移行範囲において制御することができる。目標ウインドウ１
３が達成されるや否や、受け止め電磁石４の受け止め電流は、保持電流ＩＨのレ
ベルまで適切に戻すことができるので、弁２は開放位置にある。図２において、
目標ウインドウ１３は範囲ＤとＥの間の交叉範囲１３．１によって容易に見分け
ることができるように示してある。

【００３４】 しかし、一点鎖線の曲線部分１４によって示すように、受け止め電磁石４に相
Ｉで既に通電することもできる。好ましくは時間間隔をおいて供給される電流高
さは、磁極面に対するアーマチュアの間隔を設定することができる場合、測定パ
ラメータに相応して予想される高さにほぼ一致するように調節される。それによ
って、アーマチュアは“受け止め”磁場の影響範囲内に過早に達し、その運動に
影響を与えることができる。

【００３５】 アーマチュア速度の変化が関数によって近似されられ、この関数のパラメータ
がセンサ信号によって静的方法を介して決定されると合目的である。このパラメ
ータはガス交換弁に作用する背圧と相関関係があり、相ＩＩで電流高さを決定す
るために使用可能である。

【００３６】 アーマチュアガイド１１が弁軸２．１に当たるときに、すなわち弁遊びＶＳが
無くなった後で、反作用するシリンダ内圧の強さ、ひいては必要な電流高さがア
ーマチュア速度の変化から導き出されると有利である。

【００３７】 アーマチュア運動の検出、ひいてはアーマチュア位置の連続的な検出がセンサ
装置を介して行われるので、開放過程の弁遊びＶＳを検出し、後続の閉鎖過程の
目標ウインドウを設定し、アーマチュアの運動を適切に案内することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 電磁アクチュエータを示す図である。

【図２】 運動グラフに基づいて方法過程を示す図である。

【図３】 図２の運動グラフに所属する電流変化を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ (72)発明者 ボイエ・クリスティアン ドイツ連邦共和国、アーヘン、ゲーテスト ラーセ、25 (72)発明者 ケンパー・ハンス ドイツ連邦共和国、アーヘン、グロースハ イトストラーセ、106 (72)発明者 カーター・ルッツ ドイツ連邦共和国、ヴュルゼレン、ハイデ ストラーセ、89 (72)発明者 コルデ・ギレス ドイツ連邦共和国、アーヘン、レーテルス トラーセ、２ Ｆターム(参考） 3G018 AB08 AB09 BA38 CA12 DA24 EA22 FA01 FA06 FA07 FA08 GA03 GA22 GA31 GA32 3G301 HA19 JA00 JA07 JA11 JA14 JA37 LA07 LC02 ND01 PE00A PE00Z 3H106 DA08 DA13 DB32 DC02 EE19 EE20 FB08 GA23 KK18

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクチュエータが互いに間隔をおいて配置された２個の電磁
   石を備え、この電磁石の間で、ガス交換弁に作用するアーマチュアが少なくとも
   １個の戻しばねの力に抗して両電磁石の磁極面の間を往復運動可能に案内され、
   制御装置を介して電磁石に受け止め電流が交互に供給され、一方の磁極面から他
   方の磁極面へのアーマチュアの運動の変位がセンサ装置を介して検出され、しか
   も第１の相（Ｉ）において、アーマチュアが保持電磁石の磁極面から離れ初めて
   から、アーマチュア運動の実際値がセンサ装置を介して検出され、第２の相（Ｉ
   Ｉ）において、アーマチュアが受け止め電磁石の磁極面からの設定可能な離隔範
   囲内において設定された速度でおよび零に近づく加速度で移動するように、受け
   止め電磁石への通電が制御装置を介して、アーマチュア運動の検出された実際値
   に依存して制御され、第３の相（ＩＩＩ）において、アーマチュアが設定可能な
   最低速度で磁極面に当たるように、受け止め電磁石の通電が行われることを特徴
   とする、ピストン式内燃機関のガス交換弁を操作するための電磁アクチュエータ
   を制御するための方法。
2. 【請求項２】 アーマチュアが保持電磁石の磁極面から離れるときに、アー
   マチュア運動の現在値に従って通電が低減されることを特徴とする請求項１記載
   の方法。
3. 【請求項３】 離隔範囲が少なくとも第２の相（ＩＩ）で検出されたアーマ
   チュアの運動の実際値に依存して設定されることを特徴とする請求項１または２
   記載の方法。
4. 【請求項４】 通電が受け止め電磁石に印加される電圧の制御装置によって
   行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
5. 【請求項５】 電磁石に印加される電圧が、搭載電源から電圧変換および電
   圧安定化によって得られることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載
   の方法。
6. 【請求項６】 アーマチュア運動の実際値が、デジタル式信号検出部と信号
   処理部を備えたセンサ装置によって検出されることを特徴とする請求項１〜５の
   いずれか一つに記載の方法。