JP4082478B2 - Control device for electromagnetically driven valve - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの吸排気バルブを電磁駆動によって開閉動作させる電磁駆動バルブの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エンジンの吸排気バルブの開閉動作を、カムシャフト等によって機械的に行うのではなく、電磁駆動により行うことで、吸排気バルブの開閉タイミングを電子制御する動弁システムが開発されており、例えば特開平８−１７０５０９号公報、或いは特開平８−２００１０８号公報に開示されている。
【０００３】
これらの先行技術に開示されている電磁駆動バルブは、吸排気バルブのバルブステムの上端に平板状のアーマチュアを固設し、このアーマチュアを挟んで吸気バルブを閉弁方向へ付勢するスプリングと開弁方向へ付勢するスプリングとを対設すると共に、この各スプリングの外周に開弁用電磁コイルと閉弁用電磁コイルとを配設し、上記閉弁用電磁コイルを励磁すると、上記アーマチュアが開弁用スプリングの付勢力に抗して吸引されて吸排気バルブが閉弁し、又、開弁用電磁コイルを励磁すると、上記アーマチュアが閉弁用スプリングの付勢力に抗して吸引されて吸排気バルブが開弁する。この吸排気バルブの開閉タイミングをクランク軸の回転に同期して制御することで、エンジンを駆動させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記各電磁コイルが非通電状態である初期状態における吸排気バルブは、対向するスプリングの付勢力で中立位置に静止しているが、この両スプリング力には製造誤差があるため、このときの静止位置はバルブ毎に相違している。
【０００５】
従って、正確なタイミングで吸排気バルブを全閉或いは全開させるには、電磁駆動回路の容量に余裕を持たせ、比較的大きな電流により吸排気バルブを動作させる必要がある。
【０００６】
その結果、装置全体の大型化、構造の複雑化を招いてしまうばかりでなく、閉弁、或いは開弁状態を維持するバルブホールド電流のピーク値が高くなり、消費電力を浪費してしまうことになる。
【０００７】
これに対処するに、上記吸排気バルブの中立、或いは全閉、全開位置を検出するバルブリフトセンサを上記吸排気バルブに併設し、このバルブリフトセンサの出力値に基づいてバルブホール電流の通電タイミングを制御することも考えられるが、上記バルブリフトセンサにも個体差があり、更には経時劣化してしまうため、吸排気バルブの絶対位置を常に正確に検出することはできない。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、装置全体の大型化、構造の複雑化を招くことなく、吸排気バルブの位置を常に正確に検出することのできる電磁駆動バルブの制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による電磁駆動バルブの制御装置は、エンジンの吸排気ポートに介装した吸排気バルブを電磁コイルにより駆動制御する電磁駆動バルブにおいて、
上記吸気排気バルブにバルブリフトセンサを併設し、エンジン停止時或いは非燃焼状態での始動時に、複数の上記吸排気バルブを順次動作させて最初の全開及び全閉動作時に検出した上記バルブリフトセンサの出力値に基づき上記各吸排気バルブに対する上記バルブリフトセンサの基準値を個別に学習することを特徴とする。
【００１０】
この場合、好ましくは、前記基準値に基づき前記電磁コイルに対する通電制御タイミングを補正することを特徴とする。
【００１１】
又、前記基準値の学習において、前記吸排気バルブの全閉動作時に、前記バルブリフトセンサの出力値が、全閉動作時の出力値として初期設定されている所定の値から所定の範囲内にある場合に、前記吸排気バルブの全閉出力値であると判定し、前記バルブリフトセンサの出力値に基づき、前記バルブリフトセンサの全閉時の基準値を学習することを特徴とする。
【００１２】
更に、前記基準値の学習において、前記吸排気バルブの全開動作時に、前記バルブリフトセンサの出力値が、全開動作時の出力値として初期設定されている所定の値から所定の範囲内にある場合に、前記吸排気バルブの全開時の出力値であると判定し、前記バルブリフトセンサの出力値に基づき、前記バルブリフトセンサの全開時の基準値を学習することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、エンジン停止時或いは始動時に、吸排気バルブを最初に全開或いは全閉させたときのバルブリフトセンサの出力値を検出し、この出力値に基づき上記吸排気バルブに対する上記バルブリフトセンサの基準値を学習し、以後、この基準値に基づいて上記吸排気バルブを吸引する電磁コイルに対する通電制御タイミングを補正する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１〜図７に本発明の第１実施の形態を示す。
【００１５】
図１の符号１は、エンジンの各気筒の吸気ポート及び排気ポートに介装される電磁駆動バルブであり、本実施の形態では、シリンダヘッド２の植設されたバルブステムガイド３に摺動自在に支持されているバルブ４（吸気バルブ或いは排気バルブ）を開閉動作させるため、開弁用電磁コイル５と閉弁用電磁コイル６とを対向配置したツインコイル方式を採用している。
【００１６】
上記電磁駆動バルブ１では、上記開弁用電磁コイル５がヨーク７に収納されて上記シリンダヘッド２側に配設され、各部材の個体間の寸法ばらつきを吸収して上記バルブ４のリフト量を調整するためのリフトアジャスタ８を介して上記閉弁用電磁コイル６を収納するヨーク９と結合されている。さらに、上記閉弁用電磁コイル６を収納するヨーク９の上部には、後述するアーマチュア１７を軸方向に移動させるためのガイド部を形成するとともに上記バルブ４のリフト量を検出するためのリフト位置センサの一例である渦電流式バルブリフトセンサ１０を装着するケース１１が接合されている。
【００１７】
上記開弁用電磁コイル５の内部には、上記バルブ４のバルブヘッド４ａをバルブシート１２に押圧する方向に付勢する閉弁用スプリング１３が収納されている。この閉弁用スプリング１３は、上記バルブ４のバルブステム４ｂ端部にコッタピン１４を介して固着されるリテーナ１５と、上記シリンダヘッド２側の上記バルブステムガイド３周囲に形成された受け座部分との間に介装されている。尚、上記バルブステム４ｂ先端には、後述するクリアランス調整用のシム１６が装着されている。
【００１８】
また、上記電磁駆動バルブ１の上記リフトアジャスタ８によって形成される空間内には、上記開弁用電磁コイル５或いは上記閉弁用電磁コイル６が励磁されたとき、これらからの磁力を受けて上記バルブ４を開閉動作させるための平板状のアーマチュア１７が配設されている。
【００１９】
上記アーマチュア１７の上記開弁用電磁コイル５側の中心部には、アーマチュアステム１７ａが一体的或いは別体で立設されており、このアーマチュアステム１７ａが上記閉弁用電磁コイル６内部に突出する上記ケース１１の円筒部分に設けられたアーマチュアステムガイド１８に摺動自在に挿通されている。また、上記アーマチュア１７と上記ケース１１の円筒部分基部に形成された受け部との間には、上記バルブヘッド４ａを上記バルブシート１２から離間する方向に付勢する開弁用スプリング１９が介装されている。
【００２０】
尚、上記開弁用電磁コイル５及び閉弁用電磁コイル６が共にＯＦＦの状態では、上記アーマチュア１７は、上記バルブステム４ｂ先端のシム１６に当接して上記閉弁用スプリング１３の付勢力と上記開弁用スプリング１９の付勢力との釣り合う位置で静止している。
【００２１】
さらに、上記アーマチュアステム１７ａの先端側は、細径のニードル状に形成されて上記バルブリフトセンサ１０の被検出体であるリフトセンサ用ターゲット１７ｃとなっており、このリフトセンサ用ターゲット１７ｃの軸方向の動きが上記バルブ４のリフトとして上記バルブリフトセンサ１０によって検出される。尚、上記バルブリフトセンサ１０は、バルブリフト量に対してリニアな電圧を出力するものとする。
【００２２】
上記構成による電磁駆動バルブ１は、電磁バルブ駆動制御装置３０によって駆動制御される。この電磁バルブ駆動制御装置３０では、マイクロコンピュータ（マイコン）３１により、エンジン回転数、アクセル開度、クランク角パルス、エンジン冷却水温等の各種データに基づいて各気筒の吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングを演算し、閉弁用電磁コイル６、開弁用電磁コイル５を、それぞれ、閉弁用電磁コイル駆動回路３６、開弁用電磁コイル駆動回路３７を介して交互にＯＮすることで、バルブ４を開閉動作させる。
【００２３】
すなわち、バルブ４を閉弁状態から開弁させるには、閉弁用電磁コイル６をＯＦＦとして所定のタイミングで開弁用電磁コイル５をＯＮする。これにより開弁用電磁コイル５に吸引力が発生し、アーマチュア１７が閉弁用スプリング１３の付勢力と開弁用スプリング１９の付勢力との釣り合い位置から更に開弁用電磁コイル５側に移動し、アーマチュア１７が開弁用電磁コイル５側に吸着されて停止したとき、バルブ４が最大リフト位置（バルブ全開位置）に達して開弁動作が完了する。
【００２４】
一方、バルブ４を開弁状態から閉弁させるには、開弁用電磁コイル５をＯＦＦとした後、所定のタイミングで閉弁用電磁コイル６をＯＮする。この閉弁動作では、閉弁用スプリング１３の付勢力と開弁用スプリング１９の付勢力との釣り合い位置への復帰力、及び、閉弁用電磁コイル６の吸引力により、アーマチュア１７が閉弁用電磁コイル６側に移動し、最終的にアーマチュア１７が閉弁用電磁コイル６側に吸着されて停止したとき、アーマチュア１７がバルブステム４ｂ先端のシム１６から離間して所定のクリアランスが形成され、閉弁用スプリング１３によってバルブヘッド４ａがバルブシート１２に押圧されて着座する（バルブ全閉）。
【００２５】
上記電磁バルブ駆動制御装置３０は、マイクロコンピュータ３１、電磁コイル制御回路３３、ホールド電流制御回路３５を備えている。上記マイクロコンピュータ３１では、エンジン回転数、アクセル開度、クランク角パルス、エンジン冷却水温等の各種データに基づいて、各気筒の吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングを演算し、電磁コイル制御回路３３へ吸気バルブ及び排気バルブの閉弁或いは開弁の開始を表すトリガ信号を出力すると共に、上記ホールド電流制御回路３５へ、バルブ全開或いはバルブ全閉の保持期間を定めるバルブホールド時間データ及びＰＷＭ信号を出力する。尚、図においては、１個の電磁駆動バルブ１を駆動する回路系統を代表して示しており、実際には、マイクロコンピュータ３１の後段に、同様の構成の回路がエンジンの吸排気バルブの数に応じた系統数だけ備えられている。
【００２６】
電磁コイル制御回路３３では、上記マイクロコンピュータ３１からのトリガ信号に基づき、閉弁用電磁コイル駆動回路３６及び開弁用電磁コイル駆動回路３７へ閉弁時或いは開弁時の駆動パルス信号を出力する。
【００２７】
上記閉弁用電磁コイル駆動回路３６、及び開弁用電磁コイル駆動回路３７では、上記電磁コイル制御回路３３から出力される駆動パルス信号に基づき、高電圧での過励磁を行ってコイル電流の立ち上げを迅速化して必要な吸引力を確保し、全閉位置あるいは全開位置に達したとき、上記ホールド電流制御回路３５から出力されるＰＷＭ信号に基づいて定格電圧でのチョッパ制御を行い、規定のホールド電流を維持する。
【００２８】
閉弁用電磁コイル駆動回路３６及び開弁用電磁コイル駆動回路３７は同様の構成であり、図２に示すように、電源（バッテリ）７１にチャージャ制御部７２を介して高圧電源チャージャ７３が接続され、この高圧電源チャージャ７３に、ダイオード７５を介して、立ち上がり初期の吸排気バルブを加速させる過励磁（一次過励磁）用電源をチャージするコンデンサ７６が接続されているとともに、ダイオード７９を介して上記立ち上がり初期の過励磁電圧より若干低い高電圧での、全閉或いは全開に達する直前の速度を微調整する過励磁（二次過励磁）用電源をチャージするコンデンサ８０が接続されている。
【００２９】
上記チャージャ制御部７２は、マイクロコンピュータ３１からのチャージ信号（閉弁チャージ信号あるいは開弁チャージ信号）によって上記高圧電源チャージャ７３を動作させ、上記高圧電源チャージャ７３の出力側に接続された充電電圧検出部７４からの信号に基づいて、上記電源７１の電圧を設定電圧（例えば、１２０Ｖ）に昇圧させ、上記各コンデンサ７６，８０へ充電する。
【００３０】
一次過励磁用電源をチャージするコンデンサ７６には、ＮＰＮ型パワートランジスタ７７のコレクタが接続されており、このパワートランジスタ７７のエミッタがダイオード７８を介して開弁用電磁コイル５あるいは閉弁用電磁コイル６に接続されている。
【００３１】
又、二次過励磁用電源をチャージするコンデンサ８０には、ＮＰＮ型パワートランジスタ８１のコレクタが接続されており、このパワートランジスタ８１のエミッタがダイオード８２を介して開弁用電磁コイル５あるいは閉弁用電磁コイル６に接続されている。
【００３２】
更に、上記電源７１にホールド電流用のＮＰＮ型パワートランジスタ８３のコレクタが接続されており、このパワートランジスタ８３のエミッタがダイオード８４を介して開弁用電磁コイル５あるいは閉弁用電磁コイル６に接続されている。
【００３３】
又、上記各パワートランジスタ７７，８１のベースに電磁コイル制御回路３３が接続され、一方パワートランジスタ８３のベースにホールド電流制御回路３５が接続されている。
上記電磁コイル制御回路３３では、吸気バルブ或いは排気バルブの立ち上がり初期の区間では、上記パワートランジスタ７７のベースにトリガ信号を出力し、又、吸気バルブ或いは排気バルブの全開或いは全閉に達する直前の区間では、上記パワートランジスタ８１のベースにトリガ信号を出力する。又、上記ホールド電流制御回路３５では、バルブ全開、或いは全閉の区間において、上記パワートランジスタ８３のベースにＰＷＭ信号を出力し、上記開弁用電磁コイル５（或いは閉弁用電磁コイル６）に通電するホールド電流を生成する。
【００３４】
その結果、吸排気バルブの閉弁或いは開弁初期の加速応答性が良くなり、又全閉或いは全開に達するときには速度が微調整されるため着座時の衝撃が緩和される。
【００３５】
又、上記マイクロコンピュータ３１の入力側には、バルブリフトセンサ１０以外に、イグニッションスイッチ４０、スタータスイッチ４１、及びクランク角センサ４２が接続されていると共に、充電電圧検出部７４が接続されて、コンデンサ電圧がモニタされる。
【００３６】
更に、上記マイクロコンピュータ３１の出力側には、エンジン制御ユニット（図示せず）が接続されており、このエンジン制御ユニット対し、スタータモータの通電を許可するスタータモータ通電信号、電磁駆動バルブ１の制御が始動時制御を終了して正規バルブタイミングでの制御に切換ったことを通知し、燃料噴射及び点火時期を正規のタイミングで動作させるための正規タイミングバルブ動作信号が出力される。
【００３７】
尚、イグニッションスイッチ４０がＯＦＦ状態にあるときの上記電磁駆動バルブ１に設けた各電磁コイル５，６は非通電状態にあるため、各バルブ４は、両スプリング１３，１９の釣り合いのとれた中立位置、即ち、図３に示すように、バルブ半開状態で静止している。そのため、各バルブ４が中立位置にあるとき互いに干渉しないように、バルブ形状或いは配置が設定されており、又、ピストン４６には中立位置にあるときのバルブ４との干渉を避けるためにハーフリセス４６ａが形成されている。
【００３８】
上記電磁バルブ駆動制御装置３０における電磁駆動バルブ１の始動時制御は、図４、図５に示すフローチャートに従って処理される。
【００３９】
以下、図４の始動時制御ルーチン、及び図５のバルブ吸引サブルーチンに従い、図６のタイミングチャートを参照しながら、本実施の形態で採用する始動時制御処理について説明する。
本実施の形態では、始動時に閉弁用のコンデンサを先に充電させた後にスタータモータを起動させる。そして、エンジン回転数が所定回転数に到達したときにすべてのバルブを順次クランク角度に非同期で閉弁動作させてバルブ全閉時の上記バルブリフトセンサ１０の出力値を全閉基準値として設定する。その後、それぞれのバルブ４を正規のバルブタイミングで開弁動作させ、このときの最初のバルブ全開時の上記バルブリフトセンサ１０の出力値を全開基準値として設定する。
【００４０】
図４の始動時制御ルーチンでは、先ず、ステップＳ１で、イグニッションスイッチ４０を参照し、イグニッションスイッチ４０がＯＦＦのときは、そのままルーチンを抜け、イグニッションスイッチ４０がＯＮするまで待機する。そして、イグニッションスイッチ４０がＯＮしたとき（時間ｔ１）、ステップＳ２へ進み、閉弁用電磁コイル駆動回路３６のコンデンサ７６，８０に対する充電を開始し、ステップＳ３で、コンデンサ電圧を検出する。
【００４１】
そして、上記コンデンサ電圧がバルブ４を吸引するに十分な電圧（設定電圧）まで達したか否かを調べ、達していないときはステップＳ１へ戻る。一方、上記コンデンサ電圧が設定電圧に達したとき（時間ｔ２）は、ステップＳ４へ進み、スタータスイッチ４１を参照する。ここで、スタータスイッチ４１がＯＮされていないときは、クランキング開始前の状態であるためステップＳ１へ戻り、又、スタータスイッチ４１がＯＮされているときは、ステップＳ５へ進み、スタータモータの通電を許可するスタータモータ通電信号を、図示しないエンジン制御装置へ出力し、スタータモータを起動させる。従って、イグニッションスイッチ４０をＯＮした直後にスタータスイッチ４１をＯＮしても、コンデンサ電圧が設定値まで達ていないときはスタータモータは起動しない。
【００４２】
上記ステップＳ５で、スタータモータに対する通電が許可されると、ステップＳ６では、開弁用電磁コイル駆動回路３７のコンデンサ７６，８０に対する充電を開始する。
【００４３】
上記スタータモータを起動させるとき、上記両電磁コイル駆動回路３６，３７では、コンデンサ７６，８０に電圧を充電しているだけであるため、各気筒に配設されているバルブ４は、スプリング１３，１９で釣り合いのとれた中立位置、即ち、半開状態にあるため、燃焼室内がピストン４６により圧縮、或いは膨張されず、スタータモータの起動負荷が軽減され、その分、クランク軸を回転するスタータモータの容量を小さくすることができる。
【００４４】
そして、スタータモータが起動されると、クランク角センサ４２で検出した、クランク軸に同期して出力されるクランクパルスに基づき算出したエンジン回転数と設定回転数とを比較し、エンジン回転数が設定回転数に達するまでは、ステップＳ１へ戻り、設定回転数に達したとき（時間ｔ３）、ステップＳ８へ進み、全バルブ４を閉弁させる処理を行う。
【００４５】
このバルブ閉弁処理は、図５に示すバルブ吸引サブルーチンで行われる。以下、このバルブ吸引サブルーチンにおいては、先ず、ステップＳ２１で、特定のバルブ４（例えば、ある気筒の吸気バルブ）の閉弁用電磁コイル６に、上記コンデンサ７６，８０に充電されている一次過励磁電流、二次過励磁電流、ホールド電流を所定のタイミングで通電する（時間ｔ３〜ｔ４）。
【００４６】
そして、ステップＳ２２で次回のバルブ吸引に備えて閉弁用電磁コイル駆動回路３６のコンデンサ７６，８０を再充電する。さらに、ステップＳ２３でバルブリフトセンサ１０の出力を読込みホールド状態を判別する。
【００４７】
本実施の形態では、上記バルブリフトセンサ１０の出力値が全閉時の出力値として初期設定されている値から１０％以内で、且つバルブリフトセンサ１０の出力変化が１％以内の状態が継続したとき、バルブホールド、即ち、吸気バルブ４が着座した状態の出力値であると判定し、このときのバルブリフトセンサ１０の出力値を検出し、マイコン３１のＲＡＭ（図示せず）に全閉基準値として記憶し、ルーチンを抜ける。
【００４８】
以後、イグニッションスイッチ４０がＯＦＦされるまで、上記全閉基準値と上記バルブリフトセンサ１０からの出力値とを比較し、この出力値が上記全閉基準値に達したとき、吸気バルブ４が着座した状態と判定し、全閉状態を維持するホールド電流を設定時間出力する。
【００４９】
そして、１つのバルブ４のバルブホールドの検出が終了した後は、他のバルブ４（例えば、ある気筒の排気バルブ）について、上述したバルブ吸引サブルーチンを実行し、閉弁用電磁コイル６に対して所定タイミングで、一次過励磁電流、二次過励磁電流、ホールド電流を通電し（時間ｔ４〜ｔ５）、当該バルブ４のバルブホールド状態をバルブリフトセンサ１０の出力値に基づいて判定し、バルブホールドと判定したときは、このときのバルブリフトセンサ１０の出力値を検出し、マイコン３１のＲＡＭ（図示せず）に全閉基準値として記憶する。
【００５０】
以後、このときのバルブリフトセンサ１０の出力値と上記全閉基準値とを比較し、出力値が全閉基準値に達したとき、排気バルブ４が着座したと判定し、全閉状態を維持するホールド電流を設定時間出力する。
【００５１】
そして、上記排気バルブ４のバルブホールドの検出が終了したときは、他の全てのバルブ４についても、上記バルブ吸引サブルーチンを実行し、バルブ４を閉弁動作させると共にバルブホールド時のバルブリフトセンサ１０の全閉基準値を学習する。
【００５２】
上記バルブ吸引サブルーチンにより全てのバルブ４が閉弁したときは、上記始動時制御ルーチンのステップＳ９へ進み、クランク角センサ４２で検出したクランクパルスを検出し、ステップＳ１０にて特定クランク角パルスを基準として正規のバルブタイミングで、各気筒の吸気バルブ及び排気バルブを順次、全開動作させる。
【００５３】
そして、このときの上記バルブリフトセンサ１０のバルブホールドを判定し、このときのバルブリフトセンサ１０の出力値を全開基準値として、マイコン３１のＲＡＭ（図示せず）に記憶する。尚、このときのバルブホールド条件は、前述したバルブ吸引サブルーチンと同様であっても良い。
【００５４】
又、図６に示すように、本実施の形態では、クランク角センサ４２はクランク軸１回転で、１−２−１−３のクランク角パルスを発生するように設定されており、パルス数をカウントすることで、何れのクランク角を示すクランク角パルスであるかを特定することができる。
【００５５】
その後、ステップＳ１１へ進み、エンジン制御装置へ正規タイミングでバルブ動作開始されたことを示す正規タイミングバルブ動作信号を出力し、燃料噴射と点火とを許可し、ルーチンを抜ける。
【００５６】
その結果、燃料噴射対象気筒、及び点火対象気筒に対する燃料噴射と点火とが正規のタイミングで順次開始され、エンジンが始動する。尚、燃料噴射と点火は、全てのバルブ４が閉弁したときに開始するようにしても良い。
【００５７】
このように、本実施の形態では、イグニッションスイッチ４０をＯＮした後、スタータスイッチ４１をＯＮさせても、各電磁コイル駆動回路３６，３７に設けたコンデンサ７６，８０に対する充電が完了するまでは、スタータモータに対する通電を禁止するようにしたので、コンデンサ７６，８０への充電を十分に行うことができ、バルブ４を確実に吸引することができる。
【００５８】
又、起動時には、全バルブ４がスプリング１３，１９のスプリング力の釣り合いにより半開状態を維持しているため燃焼室が圧縮、膨張されず、スタータモータの起動負荷が軽減され、その分、スタータモータの容量を小さくすることができるばかりでなく、エンジン回転数を早く上昇させることができる。
【００５９】
更に、イグニッションスイッチＯＮ後の最初のバルブ全閉、及びバルブ全開時のホールド状態をそれぞれ検出し、そのときのバルブリフトセンサ１０の出力値を全閉基準値、全開基準値として記憶することで、エンジン始動の際に学習するようにしたので、バルブリフトセンサ１０の個体差、及び経時劣化による出力値の変動が修正され、バルブ４の全閉位置、及び全開位置を正確に検出できるようになり、その後のバルブタイミングの制御精度が向上する。
【００６０】
又、閉弁用電磁コイル駆動回路３６のコンデンサ７６，８０に対する充電を、イグニッションスイッチ４０をＯＮしたときに開始するようにしたので、イグニッションスイッチ４０をＯＮしたときからスタータモータ通電信号をＯＮするまでの時間を有効に利用することができ、エンジン始動時間を短縮することができる。
【００６１】
更に、始動時においては、各バルブ４を順次、全閉、全開動作させるようにしたので、バルブ動作時の電力が十分確保できると共に、動作後のコンデンサ７６，８０に対する再充電が同時に行われることがなく、その分、ピーク電流を低く抑えることができ、又、他のバルブの電流変化によるノイズ等も防止でき、全閉、全開位置の検出精度が向上する。
【００６２】
始動時はクランク角非同期で、各バルブ４を閉弁させるようにしたので、早期に各バルブ４を正規のタイミングにより全開動作させることができ、従って、燃料噴射、及び点火を正規のタイミングで早期に出力することができるようになり、エンジン始動時間の短縮を図ることができる。
【００６３】
又、ピストン４６にハーフリセスを形成したので、始動時にバルブ４が中立位置にあってもピストン４６とバルブ４とが干渉することが無く、燃焼室形状の設計の自由度が大きくなる。
【００６４】
尚、本実施の形態では、始動時制御において、始動時エンジン回転数が設定回転数まで上昇したとき、先ず、各バルブ４を順次閉弁させ、次いで、順次開弁させるようにしているが、これとは逆に、始動時エンジン回転数が設定回転数まで上昇したとき、先ず、全バルブ４を順次開弁させ、次いで、順次閉弁させるようにしても良い。この場合、図７に示すように、リフト中のバルブ４とピストン４６との干渉を回避するために、このピストン４６にフルリセス４６を形成し、更に、個々のバルブ４同士は、リフト中に衝突しないような配列、或いは形状に設定する。
【００６５】
始動初期において全バルブ４を最初に全開させることで、クランク軸に非同期で、バルブ４を短時間に動かしても、吸気バルブと排気バルブとが同時に閉弁することがないので、始動時の圧縮、膨張仕事が急激に発生せず、クランキング時の回転数変動が少なくなる。
【００６６】
ところで、上記マイコン３１では、全バルブ４を一旦全開及び全閉動作させた後、スタータモータにてエンジンを回転させて、バルブ４をエンジンと同期させて動作させる際、図６に示すような、電磁コイル５，６に対する一次過励磁ＯＮ／ＯＦＦ、二次過励磁ＯＮ／ＯＦＦの各タイミングを示すトリガリフト値を、始動の際に学習した上記全閉基準値及び全開基準値に基づいて補正し、上記バルブリフトセンサ１０の個体差、経時劣化を修正した実際の各トリガリフト値を算出する。
【００６７】
例えば、図８では、同図（ａ）に示すように、設計上のバルブ動作範囲が０〜８（mm）、バルブ全開時の上記各タイミング毎のトリガリフト初期値が下表のように設定されており、

Figure 0004082478
上記バルブリフトセンサ１０で検出した全閉基準値が０．５（mm）の場合、バルブ全閉時の各トリガリフト値は、下式に基づいてそれぞれ算出される。
トリガリフト値＝初期値−（全閉基準値−全閉時設計値）
１）一次過励磁ＯＮタイミング用トリガリフト値
４．５＝５．０−（０．５−０．０）
２）一次過励磁ＯＦＦタイミング用トリガリフト値
６．５＝７．０−（０．５−０．０）
３）二次過励磁ＯＮタイミング用トリガリフト値
７．０＝７．５−（０．５−０．０）
４）二次過励磁ＯＦＦタイミング用トリガリフト値
７．３＝７．８−（０．５−０．０）
【００６８】
一方、バルブ全閉時の上記各タイミング毎のトリガリフト初期値が、下表のように設定されており、
Figure 0004082478
上記バルブリフトセンサ１０で検出した全開基準値が７．５（mm）の場合、バルブ全開時の各トリガリフト値は、下式に基づいてそれぞれ算出される。
トリガリフト値＝初期値−（全開基準値−全開時設計値）
具体的には、以下のようになる（図８(b)参照）。
１）一次過励磁ＯＮタイミング用トリガリフト値
５．５＝５．０−（７．５−８．０）
２）一次過励磁ＯＦＦタイミング用トリガリフト値
１．５＝１．０−（７．５−８．０）
３）二次過励磁ＯＮタイミング用トリガリフト値
１．０＝０．５−（７．５−８．０）
４）二次過励磁ＯＦＦタイミング用トリガリフト値
０．７＝０．２−（７．５−８．０）
【００６９】
その結果、始動時にバルブ４を電磁コイル５，６で吸引する際、実際のバルブリフトセンサ１０の出力値に適合した吸引特性を得ることができ、着座時の衝撃力を始動初期の状態から減少させることが可能となる。
【００７０】
又、図９に示すように、始動前に動作させたときにバルブリフトセンサ１０で検出した全閉基準値、全開基準値に応じ、予め設定されている電磁コイル５，６に対する各タイミングを示すトリガリフト値を、それらの間のずれに応じた割合で補正するようにしても良い。
【００７１】
この場合、トリガリフト値の設計値、及びバルブリフトセンサ１０の出力特性が、図８と同一である場合には、実際のトリガリフト値は、下式に基づいて算出する。
Figure 0004082478
閉弁時
１）一次過励磁ＯＮタイミング用トリガリフト値
４．８７５０＝０．８７５・５．０＋０．５
２）一次過励磁ＯＦＦタイミング用トリガリフト値
６．６２５０＝０．８７５・７．０＋０．５
３）二次過励磁ＯＮタイミング用トリガリフト値
７．０６２５＝０．８７５・７．５＋０．５
４）二次過励磁ＯＦＦタイミング用トリガリフト値
７．３２５０＝０．８７５・７．８＋０．５
【００７２】
開弁時
１）一次過励磁ＯＮタイミング用トリガリフト値
４．８７５０＝０．８７５・５．０＋０．５
２）一次過励磁ＯＦＦタイミング用トリガリフト値
１．３７５０＝０．８７５・１．０＋０．５
３）二次過励磁ＯＮタイミング用トリガリフト値
０．９３７５＝０．８７５・０．５＋０．５
４）二次過励磁ＯＦＦタイミング用トリガリフト値
０．６７５０＝０．８７５・０．２＋０．５
【００７３】
このように、バルブリフトセンサ１０の検出値と設計上のリフト値とのずれの割合に応じてトリガリフト値を補正することで、バルブリフトセンサ１０の出力に大きなずれが生じた場合であっても、実際のアーマチュア１７の位置を設計上と同じ位置で、トリガリフト値のタイミングを設定することかできるので、始動初期の状態から高精度の着座制御を行うことができる。
【００７４】
又、図１０、図１１に本発明の第２実施の形態を示す。本実施の形態では、始動時に閉弁用と開弁用の両コンデンサを先に充電させた後にスタータモータを起動させるものであり、エンジン回転数が所定回転数に到達時に、それぞれのバルブについて、そのときのピストン動作方向に応じて閉弁させるか開弁させるかを選択し、順次クランク角度に非同期で選択された方向へ動作させ、さらにその後、それぞれのバルブ４を順次クランク角度に非同期で逆の方向へ動作させる。
【００７５】
即ち、図１０に示す始動時制御ルーチンでは、ステップＳ１でイグニッションスイッチ４０のＯＮが検出されると、ステップＳ３１へ進み、両電磁コイル駆動回路３６，３７のコンデンサ７６，８０に対する充電を開始し、ステップＳ３で、コンデンサ電圧を検出し、バルブ４を吸引するのに十分な電荷が上記各コンデンサ７６，８０に充電されたとき、即ち、コンデンサ７６，８０の電圧が設定電圧以上になったとき、ステップＳ４へ進み、スタータスイッチ４１がＯＮか否かを調べ、ＯＮのときはステップＳ５へ進み、スタータモータへの通電を許可するスタータモータ通電信号を、エンジン制御装置へ出力して、スタータモータを始動させる。
【００７６】
このとき、各バルブ４は、スプリング１３，１９の釣り合いにより半開状態で静止しているため、燃焼室内がピストン４６により圧縮、或いは膨張されず、スタータモータの起動負荷が軽減され、その分、クランク軸を回転するスタータモータの容量を小さくすることができることは、第１実施の形態と同様である。尚、エンジンが起動すると、クランク角センサ４２から、クランク軸に同期して出力されるクランク角パルスが検出され、このクランク角パルスに基づきエンジン回転数、及びクランク角度が算出される。
【００７７】
次いで、ステップＳ７で、エンジン回転数と設定回転数とを比較し、エンジン回転数が設定回転数まで上昇したときは、ステップＳ３２へ進み、クランク角パルスに基づきクランク角度を検出する。そして、ステップＳ３３へ進み、全バルブ４を、クランク角度に非同期で順次吸引して、全閉或いは全開動作する処理を行う。
【００７８】
このバルブ吸引処理は、図１１に示すバルブ吸引サブルーチンで行われる。このバルブ吸引サブルーチンにおいては、先ず、ステップＳ４１で、ある気筒のピストン位置を上記クランクパルスから算出したクランク角度に基づき検出し、下降中のときは、ステップＳ４２へ進み、上昇中のときはステップＳ４３へ進む。
【００７９】
ステップＳ４２では、当該気筒のバルブ開弁条件成立と判定し、ステップＳ２１で当該気筒のバルブ４（例えば、吸気バルブ）の開弁用電磁コイル５に対して、開弁用電磁コイル駆動回路３７のコンデンサ７６，８０に充電さている電荷を所定タイミングで通電し、上記バルブ４を開弁方向へ吸引する。
【００８０】
又、上記ステップＳ４１でピストン上昇と判定されてステップＳ４３へ進むと、バルブ閉弁条件成立と判定し、ステップＳ２１で当該気筒のバルブ４（例えば、吸気バルブ）の閉弁用電磁コイル６に対して、閉弁用電磁コイル駆動回路３６のコンデンサ７６，８０に充電さている電荷を所定タイミングで放電させ、上記バルブ４を閉弁方向へ吸引する。
【００８１】
そして、ステップＳ２２以下で、第１実施の形態と同様に、コンデンサ７６，７８を再充電すると共に、バルブ４の全開、或いは全閉におけるホールド状態を検出し、このときのバルブリフトセンサ１０の出力値を下降中の気筒であれば全開基準値、上昇中の気筒であれば全閉基準値としてマイコン３１のＲＡＭに記憶し、ルーチンを抜ける。
【００８２】
上記バルブ吸引サブルーチンは、全バルブ４に対して順次行い、全バルブ４の全閉或いは全開時のバルブリフトセンサ１０の出力値を全閉基準値、全開基準値としてマイコン３１のＲＡＭに記憶したら、上記始動時制御ルーチンのステップＳ９へ進む。
【００８３】
ステップＳ９では、クランク角パルスを再び検出し、ステップＳ３２で検出したクランク角パルスに対して、クランク角度が、例えば１８０°回転したときは、ステップＳ３４へ進み、上記バルブ吸引サブルーチンを再度実行する。
【００８４】
このとき、前回よりもクランク角度が１８０°進んでいるため、前回の下降中であった気筒は上昇過程にあり、又、前回上昇中であった気筒では、今回は下降過程にある。従って、前回、全閉方向へ吸引されたバルブ４は、今回は全開方向へ吸引され、又、前回、全開方向へ吸引されたバルブは、今回は全閉方向へ吸引されることになり、このときのバルブリフトセンサ１０の出力値を全開基準値、全閉基準値としてマイコン３１のＲＡＭに記憶する。
【００８５】
そして、全てのバルブ４に対するバルブリフトセンサ１０の全閉基準値、全開基準値を学習した後は、ステップＳ３５へ進み、エンジン制御装置（図示せず）へ正規タイミングバルブ動作信号を出力し、燃料噴射と点火とを許可し、ルーチンを抜ける。その結果、燃料噴射対象気筒、及び点火対象気筒に対する燃料噴射と点火とが正規のタイミングで順次開始され、エンジンが始動する。
【００８６】
このように、本実施の形態では、クランク角度に同期せずに各バルブ４を吸引するようにしたので、イグニッションスイッチＯＮ後、最初のバルブホールド時のバルブリフトセンサ１０の出力値である全閉基準値と全開基準値とを短時間で学習することができ、従って、その後の正規のバルブタイミングでの吸気量制御を早期に実行することができ、始動時間の短縮化が図れるばかりでなく、始動時の空燃比制御性が向上する。
【００８７】
又、クランキング開始前に、閉弁用電磁コイル駆動回路３６、開弁用電磁コイル駆動回路３７のコンデンサ７６，８０を充電するようにしたので、充電時間が短くて済み、スタータモータに多くの電流が奪われても、バルブを確実に吸引させることができる。
【００８８】
又、図１２、図１３に本発明の第３実施の形態を示す。本実施の形態は第２実施の形態の変形例であり、エンジン回転数が所定回転数に到達時にそれぞれのバルブ４をクランク角度に同期させて正規のバルブタイミングで閉弁もしくは開弁させるものである。
【００８９】
図１２に示す始動時制御ルーチンでは、ステップＳ３２まで、前述した第２実施の形態の図１０に示すフローチャートと同様の処理を行い、ステップＳ３２からステップＳ４６へ進むと、各バルブ４をクランク軸に同期させて順次、全開、および全閉動作させるバルブ吸引処理を実行する。
【００９０】
このバルブ吸引処理は、図１３に示すバルブ吸引サブルーチンで実行される。先ず、ステップＳ５１で、クランク角パルスに基づいて算出したクランク角度から、ある気筒のバルブ４が正規の開弁、或いは閉弁時期に達したか否かを調べ、所定の開弁或いは閉弁のタイミングになったとき、ステップＳ２１へ進み、それぞれの開弁用電磁コイル駆動回路３７、或いは閉弁用電磁コイル駆動回路３６のコンデンサ７６，８０に充電されている電荷を所定タイミングで放電し、上記バルブ４の開弁用電磁コイル５或いは閉弁用電磁コイル６を過励磁することで、上記バルブ４を全開、或いは全閉位置まで吸引する。
【００９１】
その後、ステップＳ２２以下では、前述した第１或いは第２実施の形態と同様、コンデンサ７６，８０を再充電すると共に、それぞれのバルブ４の全閉、全開時におけるバルブホールドを検出し、そのときのバルブリフトセンサ１０の出力値を全閉基準値、全開基準値としてマイコン３１のＲＡＭに記憶する処理を行う。
【００９２】
そして、全バルブ４の全開、及び全閉時のバルブリフトセンサ１０の出力値を学習した後は、上記始動時制御ルーチンのステップＳ３５へ進み、エンジン制御装置（図示せず）へ正規タイミングバルブ動作信号を出力し、燃料噴射と点火とを許可し、ルーチンを抜ける。その結果、燃料噴射対象気筒、及び点火対象気筒に対する燃料噴射と点火とが正規のタイミングで順次開始され、エンジンが始動する。
【００９３】
このように、本実施の形態では、クランク角度と同期し、正規のバルブタイミングで各バルブ４を吸引するようにしたので、第２実施の形態に比し、少なくともピストン４６にハーフリセス４６ａ（図３参照）を形成するだけで、バルブ４とピストン４６との干渉を回避することができ、しかも、正規のバルブタイミングで燃料噴射、及び点火が開始されるまでは、各気筒内のバルブ４が同時に全閉となることが無いので、始動時のクランク角が大きく変動することが無い。
【００９４】
更に、設定回転数までエンジン回転数が上昇した後は、クランク軸が２回転した後に、各バルブ４が、順次、正規のバルブタイミングで吸引されるので、燃料噴射開始までの時間が短くなり、始動時間の短縮化が図れる。
【００９５】
又、図１４に本発明の第４実施の形態を示す。本実施の形態は第３実施の形態の変形例で、始動時、最初にバルブを動作させる方向（閉弁または開弁）を予め設定しておき、エンジン回転数が所定回転数に到達時にそれぞれのバルブ４をクランク角度に同期させて正規のバルブタイミングで予め設定された一方向へ動作させ、その後にクランク角度に同期させて正規のバルブタイミングで他方向へ動作させるものである。
【００９６】
即ち、図１４の始動時制御ルーチンでは、イグニッションスイッチがＯＮされて、ステップＳ１からステップＳ５６へ進むと、閉弁用電磁コイル駆動回路３６と開弁用電磁コイル駆動回路３７のうち予め設定された一方のコンデンサ７６，８０に対して充電を開始し、このコンデンサ電圧が設定電圧以上になると、スタータモータに対する通電を許可し、ステップＳ４でスタータスイッチがＯＮと判定したときは、ステップＳ５へ進み、スタータモータに対する通電を開始する。
【００９７】
その後、ステップＳ５７で、他方のコンデンサ７６，８０に対して充電を開始する。
【００９８】
そして、エンジン回転数が設定回転数以上に上昇したら、ステップＳ７からステップＳ３２へ進み、クランク角パルスに基づきクランク角度を検出し、ステップＳ５８で、上記クランク角度に同期して、正規のバルブタイミングでバルブ４を順次吸引して、予め設定された一方向（全閉或いは全開）へ動作させ、そのときのバルブリフトセンサ１０の出力値を全閉基準値或いは全開基準値としてマイコン３１のＲＡＭに記憶させる処理を行う。
【００９９】
このバルブ吸引処理は、前述した第３実施の形態の図１３に示すバルブ吸引サブルーチンと同様であるため、説明を省略する。
【０１００】
そして、全バルブ４が一方向へ動作したときは、ステップＳ５９へ進み、クランク角度に同期して、バルブ４を逆方向へ順次吸引して他の方向（全開或いは全閉）へ動作させ、そのときのバルブリフトセンサ１０の出力値を全開基準値或いは全閉基準値としてマイコン３１のＲＡＭに記憶させる処理を、上記図１３に示すバルブ吸引サブルーチンに従い実行する。
【０１０１】
その後、ステップＳ３５へ進み、エンジン制御装置（図示せず）へ正規タイミングバルブ動作信号を出力し、燃料噴射と点火とを許可し、ルーチンを抜ける。
【０１０２】
このように、本実施の形態では、クランキング開始前には、閉弁用電磁コイル駆動回路３６と開弁用電磁コイル駆動回路３７との何れか一方に設けられているコンデンサ７６，８０にのみ充電するようにしたので、前述した第３実施の形態に比し、充電時間が短く、短時間でスタータモータを始動させることができる。
【０１０３】
又、図１５に本発明の第５実施の形態を示す。本実施の形態では、クランキング開始前に、先ず全バルブ４を順次全開動作させ、始動開始後に、全バルブ４を順次全閉動作させるようにしたものである。
【０１０４】
以下、図１５に示す始動時制御ルーチンに従い、始動時制御処理について説明する。
先ず、イグニッションスイッチがＯＮされると、ステップＳ１からステップＳ６１へ進み、開弁用電磁コイル駆動回路３７のコンデンサ７６，８０に対して充電を開始し、このコンデンサ電圧が所定電圧に達したとき、ステップＳ３からステップＳ６２へ進み、バルブ吸引サブルーチンを実行し、開弁用電磁コイル駆動回路３７のコンデンサ７６，８０に充電されている電荷を所定タイミングで放電し、上記バルブ４の開弁用電磁コイル５を過励磁することで、上記バルブ４を全開位置まで吸引する。
【０１０５】
尚、上記バルブ吸引サブルーチンは、第１実施の形態で示す図５のフローチャートと同様の処理が行われるため、ここでの説明を省略する。
【０１０６】
そして、全バルブ４が全開したときは、ステップＳ６３へ進み、閉弁用電磁コイル駆動回路３６のコンデンサ７６，８０に対して充電を開始し、ステップＳ４でスタータスイッチがＯＮかを調べ、ＯＮのときは、ステップＳ５でスタータモータを始動させる。
【０１０７】
その後、ステップＳ３２でクランク角パルスに基づきクランク角度を検出し、ステップＳ６４へ進み、クランク角度に同期した正規バルブタイミングで各バルブ４を順次全閉動作させてバルブホールド状態を検出し、このときのバルブリフトセンサ１０の出力値を全閉基準値としてマイコン３１のＲＡＭに記憶する。
【０１０８】
そして、ステップＳ１１へ進み、エンジン制御装置へ正規タイミングバルブ動作信号を出力し、燃料噴射と点火とを許可し、ルーチンを抜ける。
【０１０９】
このように、本実施の形態では、最も電力を必要とする中立位置からのバルブ吸引を、クランキング開始前に行うようにしたので、前述した第１実施の形態のように、充電中にスタータモータに電力を奪われることが無く、確実にバルブを吸引することができるばかりでなく、バルブリフトセンサ１０の出力信号にスタータモータのノイズが混入されないため、全開基準値を精度良く検出することができる。
【０１１０】
又、エンジン回転後に、全開されているバルブ４を全閉させるようにしたので、始動初期のピストン４６による圧縮や膨張が無く、スタータモータ起動時のエネルギー消費が少なく、クランキング回転変動も少なくなる。
【０１１１】
又、図１６に本発明の第６実施の形態を示す。本実施の形態は第５実施の形態の変形例であり、クランキング開始前に、全バルブ４を一旦全閉動作させ、次いで全開動作させた後、スタータモータを起動させるようにしたものである。
【０１１２】
即ち、同図に示す始動時制御ルーチンでは、ステップＳ１でイグニッションスイッチの信号を読込み、ＯＮのときはステップＳ６６へ進み、全バルブ４の閉弁動作が終了したか否かを調べる。イグニッションスイッチがＯＮされた直後の各バルブ４は、スプリング１３，１９により保持された中立位置にあり、閉弁動作は未終了であるため、ステップＳ２へ進み、閉弁用電磁コイル駆動回路３６のコンデンサ７６，８０に対して充電を開始する。そして、このコンデンサ７６，８０に対するコンデンサ電圧が設定値以上になったときは、ステップＳ３からステップＳ６７へ進み、各バルブ４を順次全閉動作させて、そのときのバルブリフトセンサ１０の出力値を全閉基準値としてマイコン３１のＲＡＭに記憶させる処理を行う。
【０１１３】
この処理はバルブ吸引サブルーチンで実行されるが、このルーチンは、第１実施の形態で示す図５のフローチャートと同様の処理が行われるため、ここでの説明は省略する。但し、本実施の形態では、ステップＳ２２のコンデンサ再充電の処理は行わず、ステップＳ２１からステップＳ２３へジャンプする。
【０１１４】
そして、全バルブ４が全閉したときはステップＳ６へ進み、開弁用電磁コイル駆動回路３７のコンデンサ７６，８０に対して通電を開始し、ステップＳ６８で、コンデンサ電圧を検出し、コンデンサ電圧が設定値よりも低いときは、ステップＳ１へ戻り、イグニッションスイッチの状態を調べ、ＯＮのままのときは、ステップＳ６６へ進み、全バルブ４の閉弁動作が終了したか否かを調べる。既に、全バルブ４の全閉動作が終了しているため、ステップＳ６へ進み、再び開弁用電磁コイル駆動回路３７のコンデンサ７６，８０に充電する。
【０１１５】
そして、上記コンデンサ７６，８０に充電したコンデンサ電圧が設定値以上になったとき、ステップＳ６９へ進み、各バルブ４を順次全開動作させて、そのときのバルブリフトセンサ１０の出力値を全開基準値としてマイコン３１のＲＡＭに記憶させる処理を行う。この処理はバルブ吸引サブルーチンで実行されるが、このルーチンは、上述したように、第１実施の形態で示す図５のフローチャートと、ほぼ同様の処理が行われるため、ここでの説明は省略する。但し、本実施の形態では、ステップＳ２２のコンデンサ再充電の処理は行わず、ステップＳ２１からステップＳ２３へジャンプする。
【０１１６】
そして、全バルブ４の全開動作が終了すると、ステップＳ７０で、両電磁コイル駆動回路３６，３７のコンデンサ７６，８０に対し、次回の放電に備えて再充電する。
【０１１７】
その後、ステップＳ４でスタータスイッチがＯＮか否かを調べ、ＯＮのときは、ステップＳ５でスタータモータを始動させ、エンジンを起動させる。次いで、ステップＳ３２でクランク角パルスに基づきクランク角度を検出し、ステップＳ７１で、クランク角度に同期した正規バルブタイミングで各バルブ４を順次全閉動作させ、ステップＳ１１へ進み、エンジン制御装置へ正規タイミングバルブ動作信号を出力し、燃料噴射と点火とを許可し、ルーチンを抜ける。
【０１１８】
このように、本実施の形態では、クランキング開始前に、全バルブ４を全閉、及び全開動作させているので、前述の第５実施の形態に比し、始動後、速やかに正規のタイミングで各バルブ４を動作させることができる。又、スタータモータの起動とは無関係にバルブ４を全閉、及び全開動作させているため、バルブリフトセンサ１０の出力をノイズ等の影響を受けずに検出することができ、全閉基準値、及び全開基準値を精度良く検出することができる。
【０１１９】
又、図１７に本発明の第７実施の形態を示す。本実施の形態は、第６実施の形態の変形例であり、クランキング開始前に、全バルブ４を一旦全開動作させ、次いで全閉動作させた後、スタータモータを起動させるようにしたものである。
【０１２０】
即ち、同図に示す始動時制御ルーチンでは、ステップＳ１でイグニッションスイッチの信号を読込み、ＯＮのときはステップＳ１からステップＳ７６へ進み、全バルブ４の開弁動作が終了したか否かを調べる。イグニッションスイッチがＯＮされた直後の各バルブ４は、スプリング１３，１９により保持された中立位置にあり、開弁動作は未終了であるため、ステップＳ７７へ進み、開弁用電磁コイル駆動回路３７のコンデンサ７６，８０に対して充電を開始する。そして、このコンデンサ７６，８０に対するコンデンサ電圧が設定値以上になったときは、ステップＳ３からステップＳ７８へ進み、各バルブ４を順次全開動作させて、そのときのバルブリフトセンサ１０の出力値を全開基準値としてマイコン３１のＲＡＭに記憶させる処理を行う。この処理はバルブ吸引サブルーチンで実行されるが、このルーチンは、第６実施の形態のステップＳ６９での処理と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０１２１】
そして、全バルブ４が全開したときはステップＳ７９へ進み、閉弁用電磁コイル駆動回路３６のコンデンサ７６，８０に対して通電を開始し、ステップＳ６８で、コンデンサ電圧を検出し、コンデンサ電圧が設定値よりも低いときは、ステップＳ１へ戻り、イグニッションスイッチの状態を調べ、ＯＮのままのときは、ステップＳ７６へ進み、全バルブ４の全開動作が終了したか否かを調べる。既に、全バルブ４の全閉動作が終了しているため、ステップＳ６へ進み、再び閉弁用電磁コイル駆動回路３６のコンデンサ７６，８０に充電する。
【０１２２】
そして、上記コンデンサ７６，８０に充電したコンデンサ電圧が設定値以上になったとき、ステップＳ８０へ進み、各バルブ４を順次全閉動作させて、そのときのバルブリフトセンサ１０の出力値を全閉基準値としてマイコン３１のＲＡＭに記憶させる処理を行う。この処理は第６実施の形態のステップＳ６７での処理と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０１２３】
そして、全バルブ４の全閉動作が終了すると、ステップＳ７０で、両電磁コイル駆動回路３６，３７のコンデンサ７６，８０に対し、次回の放電に備えて再充電する。
【０１２４】
その後、ステップＳ４〜Ｓ３２まで、第６実施の形態と同様の処理を行い、ステップＳ８１でクランク角度に同期した正規バルブタイミングで各バルブ４を順次全開動作させ、ステップＳ１１へ進み、エンジン制御装置へ正規タイミングバルブ動作信号を出力し、燃料噴射と点火とを許可し、ルーチンを抜ける。
【０１２５】
このように、本実施の形態では、第６実施の形態の効果に加え、クランキング開始前に全バルブ４を一旦全閉状態にしているため、クランキング時にバルブを全開させて即座に吸気行程を開始することができ、エンジンを早期に始動させることができる。
【０１２６】
図１８、図１９に本発明の第８実施の形態を示す。本実施の形態は第７実施の形態の変形例であり、バッテリ交換後、最初の始動時のみクランキング開始前（スタータ作動前）に、全バルブ４を全開及び全閉作動させて、全開基準値と全閉基準値との両方を学習するようにしたものである。
【０１２７】
従って、図１８に示すように、マイコン３１にはバッテリ電源が入力されており、始動時制御ルーチンを示す図１９のフローチャートでは、第７実施の形態で示す始動時制御ルーチンのステップＳ７９とステップＳ６８との間に、ステップＳ８６としてバックアップ電源を参照する処理を加え、イグニッションスイッチＯＮ後、最初のルーチン実行時において、バックアップ電源が直前に遮断されたか否かの履歴を調べる。
【０１２８】
そして、バックアップ電源が遮断されていないときは、ステップＳ４へジャンプし、一方、バックアップ電源が遮断されたと判断したときは、ステップＳ８０へ進む。従って、バルブリフトセンサ１０の全開基準値は毎始動時、ステップＳ７８にてクランキング前に学習されるが、全閉基準値は、バッテリ電源が交換された後、最初のルーチン実行時のみクランキング前に学習することになり、それ以降は、クランキング開始後のステップＳ８１にて学習される。尚、バルブリフトセンサ１０の全開基準値と全閉基準値との関係は逆でも良い。
【０１２９】
このように、本実施の形態では、バッテリ交換後、最初の始動時以外は、クランキング前のバルブの動作は一方向（全開或いは全閉方向）だけであるため、クランキングを早期に開始することができる。
【０１３０】
図２０、図２１に本発明の第９実施の形態を示す。本実施の形態は第８実施の形態の変形例であり、クランキング開始前にバルブリフトセンサ１０の全開基準値と全閉基準値との何れか一方の学習を必ず実行し、クランキング開始前の他方の基準値は、設定始動回数毎に行うようにしたものである。
【０１３１】
従って、図２０に示すように、マイコン３１には、０〜既定値（本実施の形態では１５）を繰り返す始動回数カウンタ４３を接続し、始動時制御ルーチンを示す図２１のフローチャートでは、第８実施の形態で示す始動時制御ルーチンのステップＳ８６に代えて、上記始動回数カウンタ４３の始動回数をカウントアップするステップＳ９１と、上記始動回数カウンタ４３が所定カウントに達したか否かを判別するステップＳ９２と、上記始動回数カウンタ４３をクリアするステップＳ９３とを加える。
【０１３２】
そして、イグニッションスイッチがＯＮする毎に、ステップＳ９１では始動回数カウントをアップさせ、ステップＳ９２で上記始動回数カウンタ４３のカウント値を参照し、カウント数が所定カウント数に達しないときは、ステップＳ４へジャンプし、又、所定カウント数に達したときはステップＳ９３でカウンタをクリアして、ステップＳ６８へ進む。
【０１３３】
上記所定カウント数は任意に設定できるもので、この値に応じて、バルブリフトセンサ１０の全閉基準値が定期的に学習される。
【０１３４】
尚、第８実施の形態と同様、本実施の形態においても、バルブリフトセンサ１０の全開基準値と全閉基準値との関係は逆でも良い。
【０１３５】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、エンジン停止時或いは始動時において、吸排気バルブを最初に全閉或いは全開動作させたときに検出したバルブリフトセンサの出力値に基づき吸排気バルブに対するバルブリフトセンサの基準値を学習するようにしたので、この基準値に基づき上記吸排気バルブを動作させる電磁コイルに対する通電制御タイミングを補正することで、バルブリフトセンサ及び吸排気バルブの個体差等を含む製品のばらつきや、バルブリフトセンサ自体の経時劣化等の影響を受けることなく、常に吸排気バルブの位置を正確に検出することができ、その結果、正確なタイミングで吸排気バルブを開閉動作させることができる。
【０１３６】
又、電磁コイルに対する通電制御タイミングが上記基準値に基づいて補正されるため、吸排気バルブとバルブリフトセンサとの相対位置に誤差が生じても、吸排気バルブの開閉タイミングを高精度に制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施の形態による電磁バルブ駆動制御装置の全体構成図
【図２】同、駆動回路の構成図
【図３】同、ピストン及びバルブの概略図
【図４】同、始動時制御ルーチンを示すフローチャート
【図５】同、バルブ吸引サブルーチンを示すフローチャート
【図６】同、各動作部の動作状態を示すタイミングチャート
【図７】同、他の態様によるピストン及びバルブの概略図
【図８】同、バルブの動作状態を示すタイミングチャート
【図９】同、他の態様によるバルブの動作状態を示すタイミングチャート
【図１０】第２実施の形態による始動時制御ルーチンを示すフローチャート
【図１１】同、バルブ吸引サブルーチンを示すフローチャート
【図１２】第３実施の形態による始動時制御ルーチンを示すフローチャート
【図１３】同、バルブ吸引サブルーチンを示すフローチャート
【図１４】第４実施の形態による始動時制御ルーチンを示すフローチャート
【図１５】第５実施の形態による始動時制御ルーチンを示すフローチャート
【図１６】第６実施の形態による始動時制御ルーチンを示すフローチャート
【図１７】第７実施の形態による始動時制御ルーチンを示すフローチャート
【図１８】第８実施の形態による電磁バルブ駆動制御装置の全体構成図
【図１９】同、始動時制御ルーチンを示すフローチャート
【図２０】第９実施の形態による電磁バルブ駆動制御装置の全体構成図
【図２１】同、始動時制御ルーチンを示すフローチャート
【符号の説明】
１…電磁駆動バルブ
４…吸排気バルブ
５，６…電磁コイル
１０…バルブリフトセンサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for an electromagnetically driven valve that opens and closes an intake / exhaust valve of an engine by electromagnetic drive.
[0002]
[Prior art]
In recent years, valve operating systems that electronically control the opening and closing timing of intake and exhaust valves have been developed by opening and closing the intake and exhaust valves of the engine not by mechanically using a camshaft or the like but by electromagnetic driving. For example, it is disclosed in JP-A-8-170509 or JP-A-8-200108.
[0003]
In these electromagnetically driven valves disclosed in these prior arts, a flat armature is fixed to the upper end of the valve stem of the intake / exhaust valve, and a spring and an opening that urges the intake valve in the valve closing direction with the armature interposed therebetween. A pair of springs urging in the valve direction is provided, and a valve opening electromagnetic coil and a valve closing electromagnetic coil are arranged on the outer periphery of each spring. When the valve closing electromagnetic coil is excited, the armature The intake / exhaust valve is closed against the biasing force of the valve-opening spring, and the armature is sucked against the biasing force of the valve-opening spring when the valve opening solenoid coil is excited. The intake / exhaust valve opens. The engine is driven by controlling the opening / closing timing of the intake / exhaust valves in synchronization with the rotation of the crankshaft.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the intake / exhaust valves in the initial state where the electromagnetic coils are not energized are stationary at the neutral position by the biasing force of the opposing springs. The rest position of the valve is different for each valve.
[0005]
Therefore, in order to fully close or fully open the intake / exhaust valve at an accurate timing, it is necessary to allow the capacity of the electromagnetic drive circuit and operate the intake / exhaust valve with a relatively large current.
[0006]
As a result, not only the overall size of the apparatus is increased and the structure is complicated, but also the peak value of the valve hold current for closing or maintaining the valve open state is increased, and power consumption is wasted. Become.
[0007]
In order to cope with this, a valve lift sensor for detecting the neutral, fully closed, or fully opened position of the intake / exhaust valve is provided in the intake / exhaust valve, and the energization timing of the valve hole current is based on the output value of the valve lift sensor However, since the valve lift sensor has individual differences and further deteriorates with time, the absolute position of the intake and exhaust valves cannot always be accurately detected.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a control device for an electromagnetically driven valve that can always detect the position of an intake / exhaust valve accurately without increasing the size of the entire device and complicating the structure. And
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, an electromagnetically driven valve control device according to the present invention comprises an electromagnetically driven valve that controls the intake and exhaust valves interposed in the intake and exhaust ports of an engine with an electromagnetic coil.
  A valve lift sensor is added to the intake / exhaust valve.When the engine is stopped or started in a non-combustion state,Above intake / exhaust valvesAre operated sequentially.Based on the output value of the valve lift sensor detected during the first fully open and fully closed operationeachThe reference value of the valve lift sensor for the intake and exhaust valvesLearn individuallyIt is characterized by that.
[0010]
  In this case, preferably, the reference valueCorrecting the energization control timing for the electromagnetic coil based onIt is characterized by doing.
[0011]
  In the learning of the reference value, when the intake / exhaust valve is fully closed, the output value of the valve lift sensor falls within a predetermined range from a predetermined value initially set as an output value during the fully closed operation. In some cases, it is determined that the output value is a fully closed output value of the intake / exhaust valve, and a reference value when the valve lift sensor is fully closed is learned based on the output value of the valve lift sensor.
[0012]
  Further, in the learning of the reference value, when the intake / exhaust valve is fully opened, the output value of the valve lift sensor is within a predetermined range from a predetermined value initially set as an output value during the fully open operation. Further, it is determined that the output value is when the intake / exhaust valve is fully opened, and a reference value when the valve lift sensor is fully opened is learned based on the output value of the valve lift sensor.
[0013]
According to the present invention, when the engine is stopped or started, the output value of the valve lift sensor when the intake / exhaust valve is first fully opened or fully closed is detected, and the valve lift for the intake / exhaust valve is detected based on this output value. The reference value of the sensor is learned, and thereafter the energization control timing for the electromagnetic coil that sucks the intake / exhaust valve is corrected based on the reference value.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 7 show a first embodiment of the present invention.
[0015]
Reference numeral 1 in FIG. 1 is an electromagnetically driven valve interposed in an intake port and an exhaust port of each cylinder of the engine. In this embodiment, the valve stem guide 3 in which the cylinder head 2 is implanted is slidable. In order to open and close the valve 4 (intake valve or exhaust valve) supported by the valve, a twin coil system is employed in which the valve opening electromagnetic coil 5 and the valve closing electromagnetic coil 6 are arranged to face each other.
[0016]
In the electromagnetically driven valve 1, the valve opening electromagnetic coil 5 is housed in the yoke 7 and disposed on the cylinder head 2 side, and the dimensional variation among the individual members is absorbed to reduce the lift amount of the valve 4. It is coupled to a yoke 9 for housing the valve closing electromagnetic coil 6 through a lift adjuster 8 for adjustment. Further, a guide portion for moving an armature 17 (to be described later) in the axial direction is formed on the upper portion of the yoke 9 that houses the valve closing electromagnetic coil 6 and a lift position for detecting the lift amount of the valve 4. A case 11 to which an eddy current type valve lift sensor 10 as an example of the sensor is attached is joined.
[0017]
The valve opening electromagnetic coil 5 accommodates a valve closing spring 13 that urges the valve head 4 a of the valve 4 in a direction in which the valve head 4 a is pressed against the valve seat 12. The valve closing spring 13 includes a retainer 15 fixed to the end of the valve stem 4b of the valve 4 via a cotter pin 14, and a seat portion formed around the valve stem guide 3 on the cylinder head 2 side. It is intervened between. A clearance adjusting shim 16 to be described later is attached to the tip of the valve stem 4b.
[0018]
Further, in the space formed by the lift adjuster 8 of the electromagnetically driven valve 1, when the valve opening electromagnetic coil 5 or the valve closing electromagnetic coil 6 is excited, the magnetic force from these is received and A flat armature 17 for opening and closing the valve 4 is disposed.
[0019]
At the center of the armature 17 on the valve opening electromagnetic coil 5 side, an armature stem 17a is erected integrally or separately, and this armature stem 17a projects into the valve closing electromagnetic coil 6. The armature stem guide 18 provided in the cylindrical portion of the case 11 is slidably inserted. Further, a valve-opening spring 19 that urges the valve head 4 a in a direction away from the valve seat 12 is interposed between the armature 17 and a receiving portion formed on the cylindrical base portion of the case 11. Has been.
[0020]
When the valve opening electromagnetic coil 5 and the valve closing electromagnetic coil 6 are both OFF, the armature 17 abuts against the shim 16 at the tip of the valve stem 4b and the urging force of the valve closing spring 13 is increased. It is stationary at a position that balances with the urging force of the valve opening spring 19.
[0021]
Further, the distal end side of the armature stem 17a is formed into a narrow needle shape and serves as a lift sensor target 17c which is a detected body of the valve lift sensor 10, and the axial direction of the lift sensor target 17c Is detected by the valve lift sensor 10 as the lift of the valve 4. The valve lift sensor 10 outputs a linear voltage with respect to the valve lift amount.
[0022]
The electromagnetically driven valve 1 configured as described above is driven and controlled by the electromagnetic valve drive control device 30. In this electromagnetic valve drive control device 30, the opening / closing timing of the intake valve and the exhaust valve of each cylinder is determined by a microcomputer 31 based on various data such as engine speed, accelerator opening, crank angle pulse, engine coolant temperature, and the like. And the valve closing electromagnetic coil 6 and the valve opening electromagnetic coil 5 are alternately turned on via the valve closing electromagnetic coil drive circuit 36 and the valve opening electromagnetic coil drive circuit 37, respectively. Open and close.
[0023]
That is, in order to open the valve 4 from the closed state, the valve closing electromagnetic coil 6 is turned OFF and the valve opening electromagnetic coil 5 is turned ON at a predetermined timing. As a result, a suction force is generated in the valve opening electromagnetic coil 5, and the armature 17 moves further from the balance position between the biasing force of the valve closing spring 13 and the biasing force of the valve opening spring 19 to the valve opening electromagnetic coil 5 side. When the armature 17 is attracted to the valve opening electromagnetic coil 5 and stops, the valve 4 reaches the maximum lift position (valve fully open position) and the valve opening operation is completed.
[0024]
On the other hand, in order to close the valve 4 from the open state, the valve opening electromagnetic coil 5 is turned OFF, and then the valve closing electromagnetic coil 6 is turned ON at a predetermined timing. In this valve closing operation, the armature 17 is closed by the return force to the balance position of the urging force of the valve closing spring 13 and the urging force of the valve opening spring 19 and the attractive force of the electromagnetic coil 6 for valve closing. When the armature 17 is finally attracted to the valve closing electromagnetic coil 6 and stopped, the armature 17 is separated from the shim 16 at the tip of the valve stem 4b to form a predetermined clearance. The valve head 4a is pressed against the valve seat 12 by the valve closing spring 13 and is seated (valve fully closed).
[0025]
The electromagnetic valve drive control device 30 includes a microcomputer 31, an electromagnetic coil control circuit 33, and a hold current control circuit 35. The microcomputer 31 calculates the opening / closing timings of the intake valve and the exhaust valve of each cylinder based on various data such as the engine speed, the accelerator opening, the crank angle pulse, the engine cooling water temperature, and the like, and sends it to the electromagnetic coil control circuit 33. A trigger signal indicating the start of closing or opening of the intake valve and the exhaust valve is output, and valve hold time data and a PWM signal for determining a holding period of the valve fully open or valve fully closed are output to the hold current control circuit 35. To do. In the figure, a circuit system for driving one electromagnetically driven valve 1 is shown as a representative. Actually, a circuit having the same configuration is provided at the rear stage of the microcomputer 31 as the number of intake and exhaust valves of the engine. There are as many lines as possible.
[0026]
In the electromagnetic coil control circuit 33, based on the trigger signal from the microcomputer 31, the valve closing electromagnetic coil driving circuit 36 and the valve opening electromagnetic coil driving circuit 37 output a driving pulse signal when the valve is closed or opened. .
[0027]
The valve closing electromagnetic coil drive circuit 36 and the valve opening electromagnetic coil drive circuit 37 perform overexcitation at a high voltage on the basis of the drive pulse signal output from the electromagnetic coil control circuit 33 to establish a coil current. The required suction force is ensured by speeding up, and when the fully closed position or fully opened position is reached, the chopper control at the rated voltage is performed based on the PWM signal output from the hold current control circuit 35, and the prescribed Maintain hold current.
[0028]
The valve closing electromagnetic coil drive circuit 36 and the valve opening electromagnetic coil drive circuit 37 have the same configuration, and a high voltage power charger 73 is connected to a power source (battery) 71 via a charger control unit 72 as shown in FIG. A capacitor 76 for charging an overexcitation (primary overexcitation) power source for accelerating the intake and exhaust valves in the initial stage of rise is connected to the high voltage power supply 73 via a diode 75, and via a diode 79. A capacitor 80 for charging a power source for overexcitation (secondary overexcitation) that finely adjusts the speed immediately before reaching full close or full open at a high voltage slightly lower than the overexcitation voltage at the beginning of the rise is connected.
[0029]
The charger control unit 72 operates the high-voltage power charger 73 in response to a charge signal (valve closing charge signal or valve-opening charge signal) from the microcomputer 31, and detects a charging voltage connected to the output side of the high-voltage power charger 73. Based on the signal from the unit 74, the voltage of the power source 71 is boosted to a set voltage (for example, 120 V), and the capacitors 76 and 80 are charged.
[0030]
The capacitor 76 for charging the primary overexcitation power source is connected to the collector of an NPN type power transistor 77, and the emitter of the power transistor 77 is connected via a diode 78 to the valve opening electromagnetic coil 5 or the valve closing electromagnetic coil. 6 is connected.
[0031]
The capacitor 80 for charging the secondary overexcitation power supply is connected to the collector of an NPN type power transistor 81, and the emitter of the power transistor 81 is connected via a diode 82 to the valve opening electromagnetic coil 5 or valve closing. It is connected to the electromagnetic coil 6 for use.
[0032]
Further, the collector of an NPN power transistor 83 for holding current is connected to the power source 71, and the emitter of the power transistor 83 is connected to the valve opening electromagnetic coil 5 or the valve closing electromagnetic coil 6 via a diode 84. Has been.
[0033]
An electromagnetic coil control circuit 33 is connected to the bases of the power transistors 77 and 81, while a hold current control circuit 35 is connected to the base of the power transistor 83.
In the electromagnetic coil control circuit 33, a trigger signal is output to the base of the power transistor 77 in the initial rise period of the intake valve or exhaust valve, and a period immediately before the intake valve or exhaust valve is fully opened or fully closed. Then, a trigger signal is output to the base of the power transistor 81. The hold current control circuit 35 outputs a PWM signal to the base of the power transistor 83 during the valve fully open or fully closed period, and supplies it to the valve opening electromagnetic coil 5 (or valve closing electromagnetic coil 6). A hold current to be energized is generated.
[0034]
As a result, acceleration response at the time of closing or opening of the intake / exhaust valve is improved, and the speed is finely adjusted when the valve is fully closed or fully opened, so that the impact at the time of sitting is mitigated.
[0035]
In addition to the valve lift sensor 10, an ignition switch 40, a starter switch 41, and a crank angle sensor 42 are connected to the input side of the microcomputer 31, and a charging voltage detector 74 is connected to the capacitor 31. The voltage is monitored.
[0036]
Further, an engine control unit (not shown) is connected to the output side of the microcomputer 31, and a starter motor energization signal for permitting energization of the starter motor to the engine control unit and control of the electromagnetically driven valve 1 are controlled. Notifies that the control at the normal valve timing has been switched to the control at the normal valve timing, and a normal timing valve operation signal for operating the fuel injection and ignition timing at the normal timing is output.
[0037]
Since the electromagnetic coils 5 and 6 provided in the electromagnetically driven valve 1 when the ignition switch 40 is in the OFF state are in a non-energized state, each valve 4 is in a neutral state where both springs 13 and 19 are balanced. In the position, that is, as shown in FIG. Therefore, the valve shape or arrangement is set so that the valves 4 do not interfere with each other when the valves 4 are in the neutral position, and the piston 46 has a half recess 46a to avoid interference with the valve 4 when it is in the neutral position. Is formed.
[0038]
The start-up control of the electromagnetically driven valve 1 in the electromagnetic valve drive control device 30 is processed according to the flowcharts shown in FIGS.
[0039]
Hereinafter, the start time control process employed in the present embodiment will be described according to the start time control routine of FIG. 4 and the valve suction subroutine of FIG. 5 with reference to the timing chart of FIG.
In the present embodiment, the starter motor is started after the valve closing capacitor is charged first at the start. When the engine speed reaches a predetermined speed, all the valves are sequentially closed asynchronously with the crank angle, and the output value of the valve lift sensor 10 when the valve is fully closed is set as the fully closed reference value. . Thereafter, each valve 4 is opened at a normal valve timing, and the output value of the valve lift sensor 10 when the valve is fully opened at this time is set as a fully open reference value.
[0040]
In the start-up control routine of FIG. 4, first, in step S1, the ignition switch 40 is referred to. When the ignition switch 40 is OFF, the routine exits as it is and waits until the ignition switch 40 is turned ON. When the ignition switch 40 is turned on (time t1), the process proceeds to step S2, charging of the capacitors 76 and 80 of the valve closing electromagnetic coil drive circuit 36 is started, and the capacitor voltage is detected in step S3.
[0041]
Then, it is checked whether or not the capacitor voltage has reached a voltage sufficient to suck the valve 4 (set voltage). If not, the process returns to step S1. On the other hand, when the capacitor voltage reaches the set voltage (time t2), the process proceeds to step S4, and the starter switch 41 is referred to. Here, when the starter switch 41 is not turned on, it is in a state before the start of cranking, so the process returns to step S1. When the starter switch 41 is turned on, the process proceeds to step S5 and the starter motor is energized. Is output to an engine control device (not shown) to start the starter motor. Therefore, even if the starter switch 41 is turned on immediately after the ignition switch 40 is turned on, the starter motor does not start if the capacitor voltage has not reached the set value.
[0042]
When energization of the starter motor is permitted in step S5, charging of the capacitors 76 and 80 of the valve opening electromagnetic coil drive circuit 37 is started in step S6.
[0043]
When starting the starter motor, the electromagnetic coil drive circuits 36 and 37 only charge the capacitors 76 and 80 with a voltage. 19 is in a neutral position balanced, that is, in a half-open state, the combustion chamber is not compressed or expanded by the piston 46, the starter motor starting load is reduced, and the starter motor rotating the crankshaft is correspondingly reduced. The capacity can be reduced.
[0044]
When the starter motor is started, the engine speed calculated based on the crank pulse detected in synchronization with the crankshaft detected by the crank angle sensor 42 is compared with the set speed, and the engine speed is set. Until the number of revolutions is reached, the process returns to step S1, and when the set number of revolutions is reached (time t3), the process proceeds to step S8, where all the valves 4 are closed.
[0045]
This valve closing process is performed in the valve suction subroutine shown in FIG. Hereinafter, in this valve suction subroutine, first, in step S21, the primary overexcitation in which the capacitors 76 and 80 are charged in the valve closing electromagnetic coil 6 of a specific valve 4 (for example, an intake valve of a cylinder). A current, a secondary overexcitation current, and a hold current are energized at a predetermined timing (time t3 to t4).
[0046]
In step S22, the capacitors 76 and 80 of the valve closing electromagnetic coil drive circuit 36 are recharged in preparation for the next valve suction. In step S23, the output of the valve lift sensor 10 is read to determine the hold state.
[0047]
In the present embodiment, the state in which the output value of the valve lift sensor 10 is within 10% from the value initially set as the output value when fully closed, and the output change of the valve lift sensor 10 is within 1%. When this is done, it is determined that the output value is the valve hold, that is, the output value when the intake valve 4 is seated, and the output value of the valve lift sensor 10 at this time is detected and fully closed in the RAM (not shown) of the microcomputer 31. Store as reference value and exit routine.
[0048]
Thereafter, the fully closed reference value is compared with the output value from the valve lift sensor 10 until the ignition switch 40 is turned off. When the output value reaches the fully closed reference value, the intake valve 4 is seated. The hold current that maintains the fully closed state is output for a set time.
[0049]
After the detection of the valve hold of one valve 4 is completed, the above-described valve suction subroutine is executed for the other valve 4 (for example, the exhaust valve of a certain cylinder) to At a predetermined timing, primary overexcitation current, secondary overexcitation current, and hold current are applied (time t4 to t5), the valve hold state of the valve 4 is determined based on the output value of the valve lift sensor 10, and valve hold Is determined, the output value of the valve lift sensor 10 at this time is detected and stored in the RAM (not shown) of the microcomputer 31 as a fully closed reference value.
[0050]
Thereafter, the output value of the valve lift sensor 10 at this time is compared with the fully closed reference value, and when the output value reaches the fully closed reference value, it is determined that the exhaust valve 4 is seated and the fully closed state is maintained. The hold current to be output is output for the set time.
[0051]
Then, when the detection of the valve hold of the exhaust valve 4 is completed, the valve suction subroutine is executed for all the other valves 4 to close the valve 4 and the valve lift sensor 10 at the time of valve hold. Learn the fully closed reference value of.
[0052]
When all the valves 4 are closed by the valve suction subroutine, the process proceeds to step S9 of the start-up control routine, the crank pulse detected by the crank angle sensor 42 is detected, and the specific crank angle pulse is used as a reference in step S10. As a normal valve timing, the intake valve and the exhaust valve of each cylinder are sequentially fully opened.
[0053]
Then, the valve hold of the valve lift sensor 10 at this time is determined, and the output value of the valve lift sensor 10 at this time is stored in a RAM (not shown) of the microcomputer 31 as a fully open reference value. The valve hold condition at this time may be the same as that in the valve suction subroutine described above.
[0054]
Further, as shown in FIG. 6, in the present embodiment, the crank angle sensor 42 is set to generate a crank angle pulse of 1-2-1-3 with one rotation of the crankshaft, and the number of pulses is set. By counting, it is possible to identify which crank angle indicates the crank angle pulse.
[0055]
Thereafter, the process proceeds to step S11, where a normal timing valve operation signal indicating that the valve operation is started at the normal timing is output to the engine control device, fuel injection and ignition are permitted, and the routine is exited.
[0056]
As a result, fuel injection and ignition for the fuel injection target cylinder and the ignition target cylinder are sequentially started at regular timing, and the engine is started. The fuel injection and ignition may be started when all the valves 4 are closed.
[0057]
As described above, in the present embodiment, even after the ignition switch 40 is turned on and the starter switch 41 is turned on, until charging of the capacitors 76 and 80 provided in the electromagnetic coil drive circuits 36 and 37 is completed, Since energization to the starter motor is prohibited, the capacitors 76 and 80 can be sufficiently charged, and the valve 4 can be reliably sucked.
[0058]
Further, at the time of starting, all the valves 4 are maintained in a half-open state by the balance of the spring forces of the springs 13 and 19, so that the combustion chamber is not compressed or expanded, and the starting load of the starter motor is reduced. As well as reducing the capacity of the engine, the engine speed can be increased quickly.
[0059]
Furthermore, the first valve fully closed after the ignition switch is turned on and the hold state when the valve is fully opened are detected, and the output value of the valve lift sensor 10 at that time is stored as a fully closed reference value and a fully opened reference value, Since learning is performed when the engine is started, individual differences of the valve lift sensor 10 and fluctuations in the output value due to deterioration over time are corrected, and the fully closed position and fully opened position of the valve 4 can be accurately detected. Then, the control accuracy of the subsequent valve timing is improved.
[0060]
In addition, since the charging of the capacitors 76 and 80 of the electromagnetic coil drive circuit 36 for valve closing is started when the ignition switch 40 is turned on, from when the ignition switch 40 is turned on until the starter motor energization signal is turned on. This time can be used effectively, and the engine start time can be shortened.
[0061]
In addition, at the time of starting, each valve 4 is sequentially fully closed and fully opened, so that sufficient power can be secured during valve operation and the capacitors 76 and 80 after operation can be recharged simultaneously. Accordingly, the peak current can be kept low, and noise due to changes in the current of other valves can be prevented, and the detection accuracy of the fully closed and fully opened positions is improved.
[0062]
Since each valve 4 is closed at the crank angle asynchronously at the time of starting, each valve 4 can be fully opened at a regular timing at an early stage. Therefore, fuel injection and ignition can be performed at a regular timing at an early stage. The engine start time can be shortened.
[0063]
Further, since the half recess is formed in the piston 46, the piston 46 and the valve 4 do not interfere with each other even when the valve 4 is in the neutral position at the time of starting, and the degree of freedom in designing the shape of the combustion chamber is increased.
[0064]
In the present embodiment, in the start-up control, when the engine speed at start-up rises to the set speed, first, the valves 4 are sequentially closed and then sequentially opened. On the contrary, when the engine speed at start-up rises to the set speed, all the valves 4 may be opened sequentially and then closed sequentially. In this case, as shown in FIG. 7, in order to avoid interference between the valve 4 and the piston 46 during the lift, a full recess 46 is formed in the piston 46, and the individual valves 4 collide with each other during the lift. Set to an arrangement or shape that does not.
[0065]
Since all the valves 4 are initially opened at the initial stage of the start-up, even if the valves 4 are moved in a short time asynchronously with the crankshaft, the intake valve and the exhaust valve do not close at the same time. The expansion work does not occur abruptly, and the rotational speed fluctuation during cranking is reduced.
[0066]
By the way, in the microcomputer 31, when all the valves 4 are once fully opened and fully closed, the engine is rotated by a starter motor and the valves 4 are operated in synchronization with the engine, as shown in FIG. The trigger lift value indicating the timing of primary overexcitation ON / OFF and secondary overexcitation ON / OFF for the electromagnetic coils 5 and 6 is corrected based on the fully closed reference value and fully open reference value learned at the time of starting. Then, actual trigger lift values corrected for individual differences and deterioration with time of the valve lift sensor 10 are calculated.
[0067]
For example, in FIG. 8, as shown in FIG. 8A, the designed valve operation range is 0 to 8 (mm), and the trigger lift initial value at each timing when the valve is fully opened is set as shown in the table below. Has been
Figure 0004082478
When the fully closed reference value detected by the valve lift sensor 10 is 0.5 (mm), each trigger lift value when the valve is fully closed is calculated based on the following equation.
Trigger lift value = initial value-(fully closed reference value-fully closed design value)
1) Trigger lift value for primary overexcitation ON timing
4.5 = 5.0− (0.5−0.0)
2) Trigger lift value for primary overexcitation OFF timing
6.5 = 7.0− (0.5−0.0)
3) Trigger lift value for secondary overexcitation ON timing
7.0 = 7.5− (0.5−0.0)
4) Trigger lift value for secondary overexcitation OFF timing
7.3 = 7.8− (0.5−0.0)
[0068]
On the other hand, the trigger lift initial value for each of the above timings when the valve is fully closed is set as shown in the table below.
Figure 0004082478
When the fully open reference value detected by the valve lift sensor 10 is 7.5 (mm), each trigger lift value when the valve is fully opened is calculated based on the following equation.
Trigger lift value = initial value-(fully open reference value-fully open design value)
Specifically, it is as follows (see FIG. 8B).
1) Trigger lift value for primary overexcitation ON timing
5.5 = 5.0− (7.5−8.0)
2) Trigger lift value for primary overexcitation OFF timing
1.5 = 1.0− (7.5−8.0)
3) Trigger lift value for secondary overexcitation ON timing
1.0 = 0.5− (7.5−8.0)
4) Trigger lift value for secondary overexcitation OFF timing
0.7 = 0.2− (7.5−8.0)
[0069]
As a result, when the valve 4 is sucked by the electromagnetic coils 5 and 6 at the time of starting, it is possible to obtain a suction characteristic adapted to the actual output value of the valve lift sensor 10 and to reduce the impact force at the time of sitting from the initial state of the starting. It becomes possible to make it.
[0070]
Further, as shown in FIG. 9, each timing for the electromagnetic coils 5 and 6 set in advance according to the fully closed reference value and the fully opened reference value detected by the valve lift sensor 10 when operated before starting is shown. You may make it correct | amend a trigger lift value in the ratio according to the shift | offset | difference between them.
[0071]
In this case, when the design value of the trigger lift value and the output characteristics of the valve lift sensor 10 are the same as those in FIG. 8, the actual trigger lift value is calculated based on the following equation.
Figure 0004082478
When valve is closed
1) Trigger lift value for primary overexcitation ON timing
4.8750 = 0.875.5.0 + 0.5
2) Trigger lift value for primary overexcitation OFF timing
6.6250 = 0.875 · 7.0 + 0.5
3) Trigger lift value for secondary overexcitation ON timing
7.0625 = 0.875 · 7.5 + 0.5
4) Trigger lift value for secondary overexcitation OFF timing
7.3250 = 0.875 * 7.8 + 0.5
[0072]
When the valve opens
1) Trigger lift value for primary overexcitation ON timing
4.8750 = 0.875.5.0 + 0.5
2) Trigger lift value for primary overexcitation OFF timing
1.3750 = 0.875 · 1.0 + 0.5
3) Trigger lift value for secondary overexcitation ON timing
0.9375 = 0.875 ・ 0.5 + 0.5
4) Trigger lift value for secondary overexcitation OFF timing
0.6750 = 0.875.0.2 + 0.5
[0073]
As described above, when the trigger lift value is corrected in accordance with the rate of deviation between the detected value of the valve lift sensor 10 and the designed lift value, a large deviation occurs in the output of the valve lift sensor 10. However, since the timing of the trigger lift value can be set with the actual position of the armature 17 being the same as that in the design, the highly accurate seating control can be performed from the initial start state.
[0074]
10 and 11 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the starter motor is started after first charging both the capacitor for closing and opening at the time of start-up, and when the engine speed reaches a predetermined speed, for each valve, Depending on the piston operating direction at that time, the valve is selected to be closed or opened, and sequentially operated in the direction selected asynchronously with the crank angle, and then the respective valves 4 are sequentially reversely synchronized with the crank angle. Operate in the direction of.
[0075]
That is, in the start-up control routine shown in FIG. 10, when the ignition switch 40 is detected ON in step S1, the process proceeds to step S31, and charging of the capacitors 76, 80 of both electromagnetic coil drive circuits 36, 37 is started. In step S3, when the capacitor voltage is detected and the capacitors 76 and 80 are charged enough to suck the valve 4, that is, when the voltage of the capacitors 76 and 80 becomes equal to or higher than the set voltage, In step S4, it is checked whether the starter switch 41 is ON. If ON, the process proceeds to step S5, where a starter motor energization signal for permitting energization of the starter motor is output to the engine control device. Start.
[0076]
At this time, since each valve 4 is stationary in a half-open state due to the balance of the springs 13 and 19, the combustion chamber is not compressed or expanded by the piston 46, and the starting load of the starter motor is reduced. As in the first embodiment, the capacity of the starter motor that rotates the shaft can be reduced. When the engine is started, a crank angle pulse output in synchronization with the crankshaft is detected from the crank angle sensor 42, and the engine speed and crank angle are calculated based on the crank angle pulse.
[0077]
Next, in step S7, the engine speed is compared with the set speed. If the engine speed has increased to the set speed, the process proceeds to step S32, and the crank angle is detected based on the crank angle pulse. Then, the process proceeds to step S33, where the all valves 4 are sequentially sucked asynchronously with the crank angle to perform a process of fully closing or fully opening.
[0078]
This valve suction processing is performed in a valve suction subroutine shown in FIG. In this valve suction subroutine, first, in step S41, the piston position of a certain cylinder is detected based on the crank angle calculated from the crank pulse, and when it is descending, it proceeds to step S42, and when it is ascending, step S43. Proceed to
[0079]
In step S42, it is determined that the valve opening condition of the cylinder is satisfied, and in step S21, the valve opening electromagnetic coil drive circuit 37 performs the valve opening electromagnetic coil 5 of the valve 4 (for example, intake valve) of the cylinder. The electric charges charged in the capacitors 76 and 80 are energized at a predetermined timing, and the valve 4 is sucked in the valve opening direction.
[0080]
If it is determined in step S41 that the piston is raised and the process proceeds to step S43, it is determined that the valve closing condition is satisfied. In step S21, the valve closing electromagnetic coil 6 of the valve 4 (for example, the intake valve) of the cylinder is determined. Then, the electric charges charged in the capacitors 76 and 80 of the valve closing electromagnetic coil drive circuit 36 are discharged at a predetermined timing, and the valve 4 is sucked in the valve closing direction.
[0081]
In step S22 and subsequent steps, as in the first embodiment, the capacitors 76 and 78 are recharged, and the hold state when the valve 4 is fully opened or fully closed is detected, and the output of the valve lift sensor 10 at this time is detected. If the cylinder is decreasing, it is stored in the RAM of the microcomputer 31 as a fully open reference value, and if it is increasing, it is stored in the RAM of the microcomputer 31 and the routine is exited.
[0082]
The valve suction subroutine is sequentially performed for all the valves 4, and when the output value of the valve lift sensor 10 when all the valves 4 are fully closed or fully opened is stored in the RAM of the microcomputer 31 as a fully closed reference value and a fully open reference value, The process proceeds to step S9 of the start-up control routine.
[0083]
In step S9, the crank angle pulse is detected again. When the crank angle is rotated by, for example, 180 ° with respect to the crank angle pulse detected in step S32, the process proceeds to step S34, and the valve suction subroutine is executed again.
[0084]
At this time, since the crank angle has advanced 180 ° from the previous time, the cylinder that was descending the previous time is in the ascending process, and the cylinder that was ascending the previous time is in the descending process this time. Therefore, the valve 4 sucked in the fully closed direction last time is sucked in the fully opened direction this time, and the valve sucked in the fully opened direction last time is sucked in the fully closed direction this time. The output value of the valve lift sensor 10 at that time is stored in the RAM of the microcomputer 31 as a fully open reference value and a fully closed reference value.
[0085]
Then, after learning the fully closed reference value and fully open reference value of the valve lift sensor 10 for all the valves 4, the process proceeds to step S35, and a normal timing valve operation signal is output to the engine control device (not shown), Allow injection and ignition and exit routine. As a result, fuel injection and ignition for the fuel injection target cylinder and the ignition target cylinder are sequentially started at regular timing, and the engine is started.
[0086]
As described above, in the present embodiment, each valve 4 is sucked without being synchronized with the crank angle. Therefore, after the ignition switch is turned on, the valve lift sensor 10 output value at the first valve hold is fully closed. The reference value and the fully open reference value can be learned in a short time, so that the intake air amount control at the subsequent normal valve timing can be executed early and not only the start time can be shortened, Air-fuel ratio controllability at start-up is improved.
[0087]
Further, since the capacitors 76 and 80 of the valve closing electromagnetic coil drive circuit 36 and the valve opening electromagnetic coil drive circuit 37 are charged before the cranking starts, the charging time is short, and many starter motors are provided. Even if the current is deprived, the valve can be reliably sucked.
[0088]
12 and 13 show a third embodiment of the present invention. This embodiment is a modification of the second embodiment, and when the engine speed reaches a predetermined speed, each valve 4 is synchronized with the crank angle and closed or opened at a normal valve timing. is there.
[0089]
In the start-up control routine shown in FIG. 12, the same processing as in the flowchart shown in FIG. 10 of the second embodiment described above is performed until step S32, and when the process proceeds from step S32 to step S46, each valve 4 is set to the crankshaft. A valve suction process for performing full opening and full closing operations sequentially in synchronization is executed.
[0090]
This valve suction process is executed in the valve suction subroutine shown in FIG. First, in step S51, it is checked from the crank angle calculated based on the crank angle pulse whether or not the valve 4 of a certain cylinder has reached a normal valve opening or valve closing timing, and a predetermined valve opening or valve closing is determined. When the timing is reached, the process proceeds to step S21, and the electric charges charged in the capacitors 76 and 80 of the valve opening electromagnetic coil drive circuit 37 or the valve closing electromagnetic coil drive circuit 36 are discharged at a predetermined timing. By over-exciting the valve opening electromagnetic coil 5 or the valve closing electromagnetic coil 6 of the valve 4, the valve 4 is fully opened or attracted to the fully closed position.
[0091]
Thereafter, in step S22 and subsequent steps, as in the first or second embodiment described above, the capacitors 76 and 80 are recharged, and the valve hold when each valve 4 is fully closed and fully opened is detected. A process of storing the output value of the valve lift sensor 10 in the RAM of the microcomputer 31 as a fully closed reference value and a fully opened reference value is performed.
[0092]
Then, after learning the output value of the valve lift sensor 10 when all the valves 4 are fully opened and fully closed, the process proceeds to step S35 of the start-up control routine, and the normal timing valve operation is performed to the engine control device (not shown). A signal is output, fuel injection and ignition are permitted, and the routine is exited. As a result, fuel injection and ignition for the fuel injection target cylinder and the ignition target cylinder are sequentially started at regular timing, and the engine is started.
[0093]
As described above, in the present embodiment, each valve 4 is sucked at a regular valve timing in synchronization with the crank angle. Therefore, compared to the second embodiment, at least the piston 46 has a half recess 46a (FIG. 3). (See FIG. 4), the interference between the valve 4 and the piston 46 can be avoided, and the valves 4 in each cylinder are simultaneously operated until fuel injection and ignition are started at the normal valve timing. Since it is not fully closed, the crank angle at the start does not fluctuate greatly.
[0094]
Furthermore, after the engine speed has increased to the set speed, after the crankshaft has rotated twice, each valve 4 is sucked in sequence at the regular valve timing, so the time until fuel injection starts is shortened. The starting time can be shortened.
[0095]
FIG. 14 shows a fourth embodiment of the present invention. This embodiment is a modification of the third embodiment, and at the time of start-up, the direction (valve closing or valve opening) for initially operating the valve is set in advance, and when the engine speed reaches a predetermined speed, respectively. The valve 4 is operated in one direction preset at a normal valve timing in synchronism with the crank angle, and then operated in the other direction at the normal valve timing in synchronization with the crank angle.
[0096]
That is, in the start-up control routine of FIG. 14, when the ignition switch is turned on and the process proceeds from step S1 to step S56, the valve closing electromagnetic coil drive circuit 36 and the valve opening electromagnetic coil drive circuit 37 are preset. Charging is started for one of the capacitors 76 and 80. When the capacitor voltage becomes equal to or higher than the set voltage, energization of the starter motor is permitted. When it is determined in step S4 that the starter switch is ON, the process proceeds to step S5. Start energization of the starter motor.
[0097]
Thereafter, charging of the other capacitors 76 and 80 is started in step S57.
[0098]
When the engine speed increases to the set speed or higher, the process proceeds from step S7 to step S32, where the crank angle is detected on the basis of the crank angle pulse, and in step S58, synchronized with the crank angle at a regular valve timing. The valve 4 is sequentially sucked and operated in a preset direction (fully closed or fully opened), and the output value of the valve lift sensor 10 at that time is stored in the RAM of the microcomputer 31 as a fully closed reference value or a fully opened reference value. To perform the process.
[0099]
Since this valve suction process is the same as the valve suction subroutine shown in FIG. 13 of the third embodiment described above, description thereof is omitted.
[0100]
When all the valves 4 are operated in one direction, the process proceeds to step S59, and in synchronization with the crank angle, the valves 4 are sequentially suctioned in the opposite direction to operate in the other direction (fully opened or fully closed). The process of storing the output value of the valve lift sensor 10 at that time in the RAM of the microcomputer 31 as the fully open reference value or the fully closed reference value is executed according to the valve suction subroutine shown in FIG.
[0101]
Thereafter, the process proceeds to step S35, where a normal timing valve operation signal is output to an engine control device (not shown), fuel injection and ignition are permitted, and the routine is exited.
[0102]
As described above, in this embodiment, before the cranking is started, only the capacitors 76 and 80 provided in either the valve closing electromagnetic coil drive circuit 36 or the valve opening electromagnetic coil drive circuit 37 are used. Since charging is performed, the starter motor can be started in a short time with a shorter charging time than in the third embodiment described above.
[0103]
FIG. 15 shows a fifth embodiment of the present invention. In the present embodiment, all the valves 4 are sequentially fully opened before starting cranking, and all the valves 4 are sequentially fully closed after starting.
[0104]
Hereinafter, the startup control process will be described in accordance with the startup control routine shown in FIG.
First, when the ignition switch is turned on, the process proceeds from step S1 to step S61, and charging is started for the capacitors 76 and 80 of the valve opening electromagnetic coil drive circuit 37. When the capacitor voltage reaches a predetermined voltage, Proceeding from step S3 to step S62, the valve suction subroutine is executed, the electric charges charged in the capacitors 76 and 80 of the valve opening electromagnetic coil drive circuit 37 are discharged at a predetermined timing, and the valve opening electromagnetic coil of the valve 4 is discharged. By overexciting 5, the valve 4 is sucked to the fully open position.
[0105]
Since the valve suction subroutine is processed in the same manner as the flowchart of FIG. 5 shown in the first embodiment, the description thereof is omitted here.
[0106]
When all the valves 4 are fully opened, the process proceeds to step S63 to start charging the capacitors 76 and 80 of the valve closing electromagnetic coil drive circuit 36. In step S4, it is checked whether the starter switch is ON. In step S5, the starter motor is started.
[0107]
Thereafter, in step S32, the crank angle is detected based on the crank angle pulse, the process proceeds to step S64, and each valve 4 is sequentially fully closed at the normal valve timing synchronized with the crank angle to detect the valve hold state. The output value of the valve lift sensor 10 is stored in the RAM of the microcomputer 31 as a fully closed reference value.
[0108]
Then, the process proceeds to step S11, where a normal timing valve operation signal is output to the engine control device, fuel injection and ignition are permitted, and the routine is exited.
[0109]
Thus, in this embodiment, since the valve suction from the neutral position that requires the most power is performed before the start of cranking, the starter is charged during charging as in the first embodiment described above. Since the motor is not deprived of electric power, the valve can be reliably sucked, and since the noise of the starter motor is not mixed in the output signal of the valve lift sensor 10, the fully open reference value can be accurately detected. it can.
[0110]
Further, since the fully opened valve 4 is fully closed after the engine is rotated, there is no compression or expansion by the piston 46 at the initial stage of the start, energy consumption at the start of the starter motor is reduced, and cranking rotation fluctuation is also reduced. .
[0111]
FIG. 16 shows a sixth embodiment of the present invention. This embodiment is a modification of the fifth embodiment, in which all the valves 4 are once fully closed before cranking is started and then fully opened, and then the starter motor is started. .
[0112]
That is, in the start-up control routine shown in the figure, the ignition switch signal is read in step S1, and if it is ON, the process proceeds to step S66 to check whether or not the valve closing operations of all the valves 4 have been completed. Since each valve 4 immediately after the ignition switch is turned on is in the neutral position held by the springs 13 and 19 and the valve closing operation has not been completed, the process proceeds to step S2, and the valve closing electromagnetic coil drive circuit 36 Charging of the capacitors 76 and 80 is started. When the capacitor voltage with respect to the capacitors 76 and 80 becomes equal to or higher than the set value, the process proceeds from step S3 to step S67, and each valve 4 is sequentially fully closed, and the output value of the valve lift sensor 10 at that time is set. A process of storing the fully closed reference value in the RAM of the microcomputer 31 is performed.
[0113]
This process is executed by a valve suction subroutine. Since this routine is the same as the process in the flowchart of FIG. 5 shown in the first embodiment, a description thereof is omitted here. However, in the present embodiment, the capacitor recharging process in step S22 is not performed, and the process jumps from step S21 to step S23.
[0114]
When all the valves 4 are fully closed, the process proceeds to step S6, energization is started to the capacitors 76 and 80 of the valve opening electromagnetic coil drive circuit 37, and the capacitor voltage is detected in step S68. If it is lower than the set value, the process returns to step S1 to check the state of the ignition switch. If it remains ON, the process proceeds to step S66 to check whether the valve closing operation of all the valves 4 has been completed. Since the fully closing operation of all the valves 4 has already been completed, the process proceeds to step S6, and the capacitors 76 and 80 of the valve opening electromagnetic coil drive circuit 37 are charged again.
[0115]
When the capacitor voltage charged in the capacitors 76 and 80 becomes equal to or higher than the set value, the process proceeds to step S69, where each valve 4 is sequentially fully opened, and the output value of the valve lift sensor 10 at that time is set to the fully open reference value. Is stored in the RAM of the microcomputer 31. This process is executed by a valve suction subroutine. As described above, this routine is almost the same as the flowchart of FIG. 5 shown in the first embodiment, and the description is omitted here. . However, in the present embodiment, the capacitor recharging process in step S22 is not performed, and the process jumps from step S21 to step S23.
[0116]
When the full opening operation of all the valves 4 is completed, the capacitors 76 and 80 of both electromagnetic coil drive circuits 36 and 37 are recharged in preparation for the next discharge in step S70.
[0117]
Thereafter, in step S4, it is checked whether or not the starter switch is ON. If ON, the starter motor is started and the engine is started in step S5. Next, in step S32, the crank angle is detected based on the crank angle pulse, and in step S71, each valve 4 is sequentially fully closed at the normal valve timing synchronized with the crank angle, and the process proceeds to step S11, where the engine controller is supplied with the normal timing. A valve operation signal is output, fuel injection and ignition are permitted, and the routine is exited.
[0118]
As described above, in the present embodiment, all the valves 4 are fully closed and fully opened before cranking is started. Therefore, compared with the fifth embodiment described above, the regular timing is promptly obtained after starting. Thus, each valve 4 can be operated. Further, since the valve 4 is fully closed and fully opened regardless of starter motor activation, the output of the valve lift sensor 10 can be detected without being affected by noise or the like. In addition, the fully open reference value can be detected with high accuracy.
[0119]
FIG. 17 shows a seventh embodiment of the present invention. This embodiment is a modification of the sixth embodiment, in which all the valves 4 are once fully opened before cranking is started, and then fully closed, and then the starter motor is started. is there.
[0120]
That is, in the start-up control routine shown in the figure, the ignition switch signal is read in step S1, and if it is ON, the process proceeds from step S1 to step S76 to check whether or not the valve opening operation of all the valves 4 has been completed. Since each valve 4 immediately after the ignition switch is turned on is in the neutral position held by the springs 13 and 19 and the valve opening operation is not completed, the process proceeds to step S77, and the valve opening electromagnetic coil drive circuit 37 Charging of the capacitors 76 and 80 is started. When the capacitor voltage with respect to the capacitors 76 and 80 exceeds the set value, the process proceeds from step S3 to step S78, and each valve 4 is sequentially fully opened, and the output value of the valve lift sensor 10 at that time is fully opened. Processing to be stored in the RAM of the microcomputer 31 as a reference value is performed. This process is executed in a valve suction subroutine, but this routine is the same as the process in step S69 of the sixth embodiment, and thus description thereof is omitted here.
[0121]
When all the valves 4 are fully opened, the process proceeds to step S79, where energization is started for the capacitors 76, 80 of the valve closing electromagnetic coil drive circuit 36. In step S68, the capacitor voltage is detected and the capacitor voltage is set. When the value is lower than the value, the process returns to step S1 to check the state of the ignition switch. When the switch remains ON, the process proceeds to step S76 to check whether or not the full opening operation of all the valves 4 has been completed. Since the fully closing operation of all the valves 4 has already been completed, the process proceeds to step S6, and the capacitors 76 and 80 of the closing coil electromagnetic coil drive circuit 36 are charged again.
[0122]
When the capacitor voltage charged in the capacitors 76 and 80 becomes equal to or higher than the set value, the process proceeds to step S80, where each valve 4 is sequentially fully closed, and the output value of the valve lift sensor 10 at that time is fully closed. Processing to be stored in the RAM of the microcomputer 31 as a reference value is performed. Since this process is the same as the process in step S67 of the sixth embodiment, a description thereof is omitted here.
[0123]
When all the valves 4 are fully closed, the capacitors 76 and 80 of both electromagnetic coil drive circuits 36 and 37 are recharged in preparation for the next discharge in step S70.
[0124]
Thereafter, the same processing as in the sixth embodiment is performed from step S4 to S32, and each valve 4 is sequentially fully opened at the regular valve timing synchronized with the crank angle in step S81, and the process proceeds to step S11 to the engine control device. A normal timing valve operation signal is output, fuel injection and ignition are permitted, and the routine is exited.
[0125]
Thus, in this embodiment, in addition to the effects of the sixth embodiment, since all the valves 4 are once fully closed before cranking is started, the valves are fully opened during cranking and the intake stroke is immediately performed. Can be started, and the engine can be started early.
[0126]
18 and 19 show an eighth embodiment of the present invention. This embodiment is a modification of the seventh embodiment. After the battery is replaced, all the valves 4 are fully opened and fully closed before the cranking starts (before the starter operation) only at the first start. Both the value and the fully closed reference value are learned.
[0127]
Accordingly, as shown in FIG. 18, the battery power is input to the microcomputer 31, and in the flowchart of FIG. 19 showing the start time control routine, steps S79 and S68 of the start time control routine shown in the seventh embodiment are shown. In step S86, a process of referring to the backup power supply is added, and after the ignition switch is turned on, the history of whether the backup power supply was shut off immediately before the execution of the first routine is checked.
[0128]
If the backup power supply is not shut off, the process jumps to step S4. If it is determined that the backup power supply is shut off, the process proceeds to step S80. Accordingly, the fully open reference value of the valve lift sensor 10 is learned before cranking in step S78 at every start-up, but the fully closed reference value is only cranked when the first routine is executed after the battery power supply is replaced. Learning is performed before, and thereafter, learning is performed in step S81 after the start of cranking. The relationship between the fully open reference value and the fully closed reference value of the valve lift sensor 10 may be reversed.
[0129]
As described above, in this embodiment, after the battery replacement, the valve operation before cranking is only in one direction (fully opened or fully closed direction) except at the first start, and therefore cranking is started early. be able to.
[0130]
20 and 21 show a ninth embodiment of the present invention. This embodiment is a modification of the eighth embodiment, and learning of either the fully open reference value or the fully closed reference value of the valve lift sensor 10 is always executed before cranking starts, and before cranking starts. The other reference value is performed every set number of start times.
[0131]
Therefore, as shown in FIG. 20, the microcomputer 31 is connected with a starting number counter 43 that repeats 0 to a predetermined value (15 in the present embodiment), and in the flowchart of FIG. Instead of step S86 of the start-up control routine shown in the embodiment, step S91 for counting up the number of start times of the start number counter 43, and step for determining whether or not the start number counter 43 has reached a predetermined count. S92 and step S93 for clearing the start number counter 43 are added.
[0132]
Each time the ignition switch is turned on, the start count is incremented in step S91, and the count value of the start count counter 43 is referred to in step S92. If the count does not reach the predetermined count, the process proceeds to step S4. If the predetermined number of counts is reached, the counter is cleared in step S93, and the process proceeds to step S68.
[0133]
The predetermined count number can be arbitrarily set, and the fully closed reference value of the valve lift sensor 10 is periodically learned according to this value.
[0134]
As in the eighth embodiment, the relationship between the fully open reference value and the fully closed reference value of the valve lift sensor 10 may also be reversed in this embodiment.
[0135]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the engine is stopped or started, the valve for the intake and exhaust valves is based on the output value of the valve lift sensor detected when the intake and exhaust valves are first fully closed or fully opened. Since the reference value of the lift sensor is learned, the individual difference between the valve lift sensor and the intake / exhaust valve is included by correcting the energization control timing for the electromagnetic coil that operates the intake / exhaust valve based on the reference value. The position of the intake / exhaust valve can always be accurately detected without being affected by product variations or deterioration of the valve lift sensor itself over time, and as a result, the intake / exhaust valve can be opened and closed with accurate timing. Can do.
[0136]
In addition, since the energization control timing for the electromagnetic coil is corrected based on the reference value, the opening / closing timing of the intake / exhaust valve is controlled with high accuracy even if an error occurs in the relative position between the intake / exhaust valve and the valve lift sensor. It becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electromagnetic valve drive control device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram of the drive circuit
FIG. 3 is a schematic view of a piston and a valve.
FIG. 4 is a flowchart showing a start-up control routine;
FIG. 5 is a flowchart showing a valve suction subroutine;
FIG. 6 is a timing chart showing the operating state of each operating unit.
FIG. 7 is a schematic view of a piston and a valve according to another embodiment.
FIG. 8 is a timing chart showing the operation state of the valve.
FIG. 9 is a timing chart showing an operation state of a valve according to another embodiment of the same.
FIG. 10 is a flowchart showing a startup control routine according to the second embodiment;
FIG. 11 is a flowchart showing a valve suction subroutine;
FIG. 12 is a flowchart showing a startup control routine according to the third embodiment;
FIG. 13 is a flowchart showing a valve suction subroutine;
FIG. 14 is a flowchart showing a start time control routine according to the fourth embodiment;
FIG. 15 is a flowchart showing a startup control routine according to a fifth embodiment;
FIG. 16 is a flowchart showing a startup control routine according to the sixth embodiment;
FIG. 17 is a flowchart showing a startup control routine according to the seventh embodiment;
FIG. 18 is an overall configuration diagram of an electromagnetic valve drive control device according to an eighth embodiment.
FIG. 19 is a flowchart showing a start-up control routine;
FIG. 20 is an overall configuration diagram of an electromagnetic valve drive control device according to a ninth embodiment.
FIG. 21 is a flowchart showing a start-up control routine;
[Explanation of symbols]
1 ... Electromagnetically driven valve
4 ... Intake and exhaust valves
5, 6 ... Electromagnetic coil
10 ... Valve lift sensor

Claims (4)

エンジンの吸排気ポートに介装した吸排気バルブを電磁コイルにより駆動制御する電磁駆動バルブにおいて、
上記吸気排気バルブにバルブリフトセンサを併設し、
エンジン停止時或いは非燃焼動作での始動時に、複数の上記吸排気バルブを順次動作させて最初の全開及び全閉動作時に検出した上記バルブリフトセンサの出力値に基づき上記各吸排気バルブに対する上記バルブリフトセンサの基準値を個別に学習する
ことを特徴とする電磁駆動バルブの制御装置。In an electromagnetically driven valve that controls the drive of an intake / exhaust valve interposed in the intake / exhaust port of an engine with an electromagnetic coil,
A valve lift sensor is added to the intake / exhaust valve.
The valve for each intake / exhaust valve based on the output value of the valve lift sensor detected at the time of the first fully opened and fully closed operation by sequentially operating the plurality of intake / exhaust valves at the time of engine stop or non-combustion operation A control device for an electromagnetically driven valve, wherein the reference value of the lift sensor is individually learned . 前記基準値に基づき前記電磁コイルに対する通電制御タイミングを補正することを特徴とする請求項１に記載の電磁駆動バルブの制御装置。The electromagnetically driven valve control device according to claim 1 , wherein the energization control timing for the electromagnetic coil is corrected based on the reference value. 前記基準値の学習において、前記吸排気バルブの全閉動作時に、前記バルブリフトセンサの出力値が、全閉動作時の出力値として初期設定されている所定の値から所定の範囲内にある場合に、前記吸排気バルブの全閉出力値であると判定し、前記バルブリフトセンサの出力値に基づき、前記バルブリフトセンサの全閉時の基準値を学習するIn the learning of the reference value, when the intake / exhaust valve is fully closed, the output value of the valve lift sensor is within a predetermined range from a predetermined value initially set as an output value during the fully closed operation. Then, it is determined that the output value of the intake / exhaust valve is fully closed, and a reference value when the valve lift sensor is fully closed is learned based on the output value of the valve lift sensor.
ことを特徴とする請求項１に記載の電磁駆動バルブの制御装置。The electromagnetically driven valve control device according to claim 1. 前記基準値の学習において、前記吸排気バルブの全開動作時に、前記バルブリフトセンサの出力値が、全開動作時の出力値として初期設定されている所定の値から所定の範囲内にある場合に、前記吸排気バルブの全開時の出力値であると判定し、前記バルブリフトセンサの出力値に基づき、前記バルブリフトセンサの全開時の基準値を学習するIn learning the reference value, when the intake / exhaust valve is fully opened, the output value of the valve lift sensor is within a predetermined range from a predetermined value initially set as an output value during the fully open operation. It is determined that the output value is when the intake / exhaust valve is fully opened, and the reference value when the valve lift sensor is fully opened is learned based on the output value of the valve lift sensor.
ことを特徴とする請求項１或いは２に記載の電磁駆動バルブの制御装置。The control device for an electromagnetically driven valve according to claim 1 or 2.
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