DE10119815A1 - Gerät zur Steuerung eines variablen Ventilzeitverlaufs für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Es wird bestimmt (503), ob der gegenwärtige Betriebszustand sich in einem Übergangszustand oder in einem stabilen Zustand befindet. Falls sich der Betriebszustand in einem Übergangszustand befindet, wird die Übergangsverstärkung erhalten (504, 505), indem die Übergangsrückkopplungsverstärkung, die mittels eines Kennfeldes entsprechend der Maschinendrehzahl berechnet wird, mit einem Übergangsgradkorrektureffizienten multipliziert wird. Falls sich der Betriebszustand in einem stabilen Zustand befindet, wird die Verstärkung für den stabilen Zustand auf die Verstärkung für den stabilen Zustand eingestellt, die entsprehend der Maschinendrehzahl berechnet wird (504, 505). Darauffolgend wird die Steuerungsgröße OCVC des Öldrucksteuerungsventils durch Multiplikation der Differenz zwischen dem Soll-Voreilwinkel und dem Ist-Voreilwinkel mit der Verstärkung erhalten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Steuerung eines va­ riablen Ventilzeitverlaufs einer Brennkraftmaschine und genauer ein Gerät zur Steuerung eines variablen Ventil­ zeitverlaufs zur Steuerung eines (nachstehend als Ventil­ zeitverlauf bezeichneten) Öffnungs-/Schließzeitverlaufs von Ansaugventilen und/oder Auslassventilen (Abgasventile) entsprechend der Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine.

Mit einem variablen Ventilzeitverlaufmechanismus ausges­ tattete Brennkraftmaschinen sind zur Verbesserung der Ma­ schinenausgangsleistung, zur Kraftstoffeinsparung und zur Verringerung von Abgasemissionen bei Fahrzeugbrennkraft­ maschinen populär geworden. Im Allgemeinen treibt in ei­ nem variablen Ventilzeitverlaufsmechanismus Maschinenöl­ druck die Ventile an. Der Öldruck wird durch ein Öl­ drucksteuerungsventil zur variablen Steuerung des Ventil­ zeitverlaufs gesteuert. Seit neuestem ist zur Verbesse­ rung des Ansprechens von derartigen variablen Ventilzeit­ verlaufsmechanismen ein variables Ventilzeitverlaufssteu­ erungsverfahren bekannt, das eine konsistente Steuerung ungeachtet des Öldrucks bereit stellt. Dabei wird der Öl­ druck zum Antrieb eines variablen Ventilzeitverlaufsme­ chanismus anhand der Öltemperatur und der Maschinendreh­ zahl geschätzt, wird die Sollsteuerungsgröße des Öl­ drucksteuerungsventils auf der Grundlage des Soll- Voreilwinkels berechnet, das entsprechend dem Betriebszu­ stand der Brennkraftmaschine eingestellt wird, wird die Korrekturverstärkung entsprechend der Sollsteuerungsgröße entsprechend dem Öldruck auf der Grundlage eines Kennfel­ des berechnet, wird die Sollsteuerungsgröße auf der Grundlage der Korrekturverstärkung korrigiert, und wird das Öldrucksteuerungsventil auf der Grundlage der korri­ gierten Sollsteuerungsgröße gesteuert, wie es in der ja­ panischen Offenlegungsschrift Nr. Hei 7-91280 gezeigt ist.

Jedoch erfordert der in der japanischen Offenlegungs­ schrift Nr. Hei 7-91280 beschriebene Aufbau einen Sensor zur Erfassung der Öltemperatur (oder des Öldrucks), was folglich aufgrund der zusätzlichen Kosten nachteilig ist. Weiterhin ist es, obwohl die Korrekturverstärkung ent­ sprechend dem Öldruck eingestellt wird, schwierig, sowohl das Ansprechen in einem Übergangszustand als auch die Stabilität in einem stabilen Zustand zu erfüllen. Das heißt, dass die Stabilität in einem stabilen Zustand un­ zureichend wird, falls die Korrekturverstärkung zur Ver­ besserung des Ansprechens in einem Übergangszustand grö­ ßer eingestellt wird. Demgegenüber wird das Ansprechen in einem Übergangszustand unzureichend, falls die Korrektur­ verstärkung zur Verbesserung der Stabilität in dem stabi­ len Zustand geringer eingestellt wird.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zur Steuerung eines variablen Ventilzeitverlaufs für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, das sowohl das An­ sprechen in einem Übergangszustand als auch die Stabili­ tät in einem stabilen Zustand bei einer variablen Ventil­ zeitverlaufssteuerung ohne zusätzliche Kosten verarbeiten kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Gerät gemäß Patentanspruch 1 oder alternativ gemäß Patentanspruch 3 sowie durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 8 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen An­ sprüchen angegeben.

Ein Gerät zur Steuerung eines variablen Ventilzeitver­ laufs einer Brennkraftmaschine stellt einen Soll- Voreilwinkel des Ventilzeitverlaufs entsprechend dem Be­ triebszustand der Brennkraftmaschine mit einer Soll- Voreilwinkeleinstelleinrichtung ein, bestimmt den Be­ triebszustand im Übergangszustand oder im stabilen Zu­ stand mit einer Einrichtung zur Bestimmung des Übergangs­ zustands oder des stabilen Zustands, wenn der Ventilzeit­ verlauf mit einer Rückkopplungssteuerungseinrichtung (Regelungseinrichtung) auf den Sollvoreilenswinkel gere­ gelt wird, und stellt die Rückkopplungsverstärkung der Regelung auf der Grundlage des durch eine rückkopplungs- verstärkungsvariablen Einrichtung erhaltenen Bestimmungs­ ergebnisses ein. Dadurch kann die Rückkopplungsverstär­ kung auf die korrekte Verstärkung zwischen dem Übergangs­ zustand und dem stabilen Zustand umgeschaltet werden, wo­ bei sowohl das Ansprechen in einem Übergangszustand als auch die Stabilität in einem stabilen Zustand der variab­ len Ventilzeitverlaufssteuerung gleichzeitig erfüllt wer­ den können. Die Drosselklappenöffnung und der Ansaugluft­ strom (oder Ansaugrohrdruck), die durch einen an einem Maschinensteuerungssystem angebrachten Sensor erfasst werden, werden zur Bestimmung verwendet, ob der Betriebs­ zustand ein Übergangszustand oder ein stabiler Zustand ist. Daher ist kein zusätzlicher Sensor erforderlich.

Weiterhin kann der Sollvoreilwinkel variabel auf der Grundlage des Ergebnisses der Bestimmung des Übergangszu­ stands oder stabilen Zustands mit einer Sollvoreilwinkel­ einstelleinrichtung variabel eingestellt werden.

Nachstehend ist die Erfindung anhand bevorzugter Ausfüh­ rungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung genauer beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teil-Querschnittsansicht gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Verarbei­ tungsablaufs eines VVT-Steuerungsprogramms gemäß dem ers­ ten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Verarbei­ tungsablaufs eines Programms zur Berechnung einer Steue­ rungsgröße für ein Öldrucksteuerungsventil,

Fig. 4A eine schematische Darstellung zur Beschreibung eines Berechnungskennfeldes des Übergangs auf der Grund­ lage einer Rückkopplungsverstärkung G1,

Fig. 4B eine schematische Darstellung zur Beschreibung eines Berechnungskennfeldes der Rückkopplungsverstärkung G2 für einen stabilen Zustand F/B,

Fig. 5 ein Flussdiagramm zur Beschreibung des Verarbei­ tungsablaufs eines Programms zur Berechnung eines Soll­ voreilwinkels gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und

Fig. 6 ein Flussdiagramm zur Beschreibung des Verarbei­ tungsablaufs eines Programms zur Berechnung der Steue­ rungsgröße für das Öldrucksteuerungsventil gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel treibt gemäß Fig. 1 bis Fig. 4 eine Brennkraftmaschine 11, eine DOHC- Maschine (DOHC engine), eine Kurbelwelle 12 an. Die Kur­ belwelle 12 treibt hingegen eine Ansaugnockenwelle 13 und eine Ausströmnockenwelle 14 über eine (nicht gezeigte) Zeitverlaufskette an. Die Nockenwellen 13 und 14 treiben ein Ansaugventil 15 und ein Ausströmventil 16 zum Öffnen bzw. Schließen an. Die Ansaugnockenwelle 13 ist mit einem durch Öldruck angetriebenen variablen Ventilzeitverlaufs­ mechanismus 17 zur Einstellung des Voreilwinkels der An­ saugnockenwelle in Bezug auf die Kurbelwelle 12 ausges­ tattet. Ein Nockenwellensensor 23 ist in der Nähe der An­ saugnockenwelle 13 vorgesehen, und ein Nockenwellensensor 24 ist in der Nähe der Nockenwelle 12 vorgesehen.

In diesem Fall erzeugt der Kurbelwellensensor 24 N Kur­ belwellenphasenerfassungsimpulssignale pro Umdrehung der Kurbelwelle 12. Demgegenüber erzeugt der Nockenwellensen­ sor 23 2N Nockenwellenphasenerfassungsimpulssignale pro Umdrehung der Ansaugnockenwelle 13. Die Anzahl der Kur­ belwellenphasenerfassungsimpulssignale N ist als N < 260/.max eingestellt, wobei .max° CA (Kurbelwellenwinkel) den maximalen Voreilwinkel der An­ saugkurbelwelle 13 bezeichnet. Dadurch wird der Ist- Ventilzeitverlauf (tatsächlicher Voreilwinkel der Ansaug­ nockenwelle 13) des Ansaugventils 15 auf der Grundlage der Phasendifferenz zwischen der Phase eines von dem Kur­ belwellensensor 24 zugeführten Kurbelwellenphasenerfas­ sungsimpulssignals und der Phase des darauffolgenden von dem Ansaugnockenwellensensor 23 zugeführten Nockenwellen­ phasenerfassungsimpulssignals berechnet.

Ein Kühlwassertemperatursensor 25 ist an einem Zylinder­ block 11a an der Brennkraftmaschine 11 angebracht. Eine Zündkerze ist an jedem Zylinder eines Zylinderkopfes 11b angebracht. Ein Luftreiniger 28 ist in Strömungsrichtung aufwärts von dem Ansaugrohr 27 vorgesehen. Eine Luftströ­ mungsmesseinrichtung 29 zur Erfassung eines Ansaugluft­ stroms ist in Strömungsrichtung abwärts von der Luftrei­ nigungseinrichtung 28 vorgesehen. Eine Drosselklappe 30 ist in Strömungsrichtung hinter (downstream) der Luft­ strommesseinrichtung 29 vorgesehen, und die Öffnung (Drosselklappenöffnung) der Drosselklappe 30 wird mit dem Drossenklappensensor 31 erfasst. Ein Ansaugrohrdrucksen­ sor 32 zur Erfassung des Ansaugrohrdrucks ist in Strö­ mungsrichtung hinter der Drosselklappe 30 vorgesehen. Weiterhin ist an einem Ansauganschluss 33 jedes Zylinders ein Kraftstoffeinspritzventil 34 angebracht.

Die Ausgänge der verschiedenen Sensoren werden einer (nachstehend als ECU abgekürzten) Maschinensteuerungs­ schaltung 36 zugeführt. Die ECU 36 weist einen Mikrocom­ puter auf, und führt ein in Fig. 2 gezeigtes VVT- Steuerungsprogramm zur Steuerung des Ventilzeitverlaufs aus (was nachstehend als VVT-Steuerung bezeichnet ist). Während der VVT-Steuerung berechnet die ECU 36 den Ist- Voreilwinkel VVTA (Ist- bzw. tatsächlichen Ventilzeitver­ lauf) des Ansaugventils 15 auf der Grundlage des aus dem Kurbelwellensensor 24 und dem Nockenwellensensor 23 zuge­ führten Erfassungsimpulssignals, berechnet den Soll- Voreilwinkel VVTT (Soll-Ventilzeitverlauf) des Ansaugven­ tils 15 auf der Grundlage verschiedener Sensorausgangs­ signale zur Erfassung des Maschinenbetriebszustands, steuert das (nicht in der Zeichnung gezeigte) Öl­ drucksteuerungsventil derart, dass der Ist-Voreilwinkel VVTA dem Soll-Voreilwinkel VVTT angeglichen wird, um so eine Regelung des Öldrucks zum Antrieb des variablen Ven­ tilzeitverlaufsmechanismus 17 durchzuführen.

Weiterhin bestimmt die ECU 36 mithilfe des in Fig. 3 ge­ zeigten Programms zur Berechnung der Steuerungsgröße für ein Öldrucksteuerungsventil, ob sich der Maschinenbe­ triebszustand in einem Übergangszustand oder in einem stabilen Zustand befindet, wenn die Steuerungsgröße OCVC des Öldrucksteuerungsventils berechnet wird, und stellt die (nachstehend auch als F/B-Verstärkung abgekürzte) Rückkopplungsverstärkung der VVT-Steuerung entsprechend dem Bestimmungsergebnis ein, und berechnet die Steue­ rungsgröße OCVC des Ölsteuerungsventils unter Verwendung der Rückkopplungsverstärkung. Die Verarbeitungsinhalte dieser Programme sind nachstehend beschrieben.

Das in Fig. 2 gezeigte VVT-Steuerungsprogramm wird je­ weils zu einer vorbestimmten Zeitperiode oder vorbestimm­ ten Kurbelwellenwinkel aktiviert und agiert als Rückkopp­ lungssteuerungseinrichtung. Wenn das Programm aktiviert wird, werden zunächst die Maschinendrehzahl Ne und die Maschinenlast (beispielsweise Ansaugluftströmung, Ansaug­ luftrohrdruck, Drosselklappenöffnung oder dgl.) in Schritt 100 gelesen, und wird der Soll-Voreilwinkel VVTT entsprechend der gegenwärtigen Maschinendrehzahl Ne und der Maschinenlast anhand eines Kennfeldes oder dgl. in dem nächsten Schritt 200 berechnet. Die Verarbeitung in Schritt 200 agiert als Soll- Voreilwinkeleinstelleinrichtung.

Der Ablauf schreitet dann zu Schritt 300 voran und der Ist-Voreilwinkel VVTA des Ansaugventils 15 wird auf der Grundlage der Phasendifferenz zwischen der Phase des aus dem Kurbelwellensensor 24 zugeführten Kurbelwellenphasen­ erfassungsimpulssignals und der Phase des aus dem Ansaug­ nockenwellensensor 23 zugeführten Nockenwellenphasener­ fassungssensor erfasst. Darauffolgend schreitet der Ab­ lauf zu Schritt 400 voran, in dem die Differenz DVVT (= VVTT-VVTA) zwischen dem Soll-Voreilwinkel VVTT und dem Ist-Voreilwinkel VVTA berechnet wird. In dem nächsten Schritt 500 wird das in Fig. 3 gezeigte Programm zur Be­ rechnung der Steuerungsgröße des Öldrucksteuerungsventils ausgeführt, um dadurch die Steuerungsgröße OCVC des Öl­ drucksteuerungsventils zu berechnen. Darauffolgend schreitet der Ablauf zu Schritt 600 voran und wird der Öldruck zum Antrieb des variablen Ventilzeitverlaufmecha­ nismus 17 durch Steuerung des Öldrucksteuerungsventils auf der Grundlage der Steuerungsgröße OCVC derart gesteu­ ert, dass der Ist-Voreilwinkel VVTA dem Soll-Voreilwinkel VVTT angeglichen wird.

Demgegenüber wird, wenn das in Fig. 3 gezeigte Programm zur Berechnung der Steuerungsgröße für das Öldrucksteue­ rungsventil in Schritt 500 aktiviert worden ist, zunächst die Maschinendrehzahl Ne in Schritt 501 gelesen, und wird in dem nächsten Schritt 502 die in Schritt 400 des in Fig. 2 gezeigten VVT-Steuerungsprogramm berechnete Voreil­ winkeldifferenz DVVT ( = VVTT-VVTA) gelesen. Darauffolgend schreitet der Ablauf zu Schritt 503 voran, und es wird durch eine der nachstehend beschriebenen Verarbeitungen bestimmt, ob der gegenwärtige Betriebszustand ein Über­ gangszustand ist.

Übergangsbestimmungsverarbeitung 1

Falls die Änderung der Drosselklappenöffnung pro Zeitein­ heit gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird der Betriebszustand als Übergangszustand bestimmt. Dabei kann eine größere Drosselklappenöffnungsänderung pro Zeiteinheit als Übergangszustand bestimmt werden.

Übergangsbestimmungsverarbeitung 2

Falls die Ansaugluftströmungsänderung (oder Ansaugrohr­ druckänderung) pro Zeiteinheit gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird der Betriebszustand als Übergangszustand bestimmt. Dabei kann bei einer größeren Änderung der Ansaugluftströmung (oder des Ansaugrohr­ drucks) pro Zeiteinheit der Übergangszustand bestimmt werden.

Übergangsbestimmungsverarbeitung 3

In dem Fall, dass die Änderung des Soll-Voreilwinkels VVTT pro Zeiteinheit gleich oder größer als ein vorbe­ stimmter Wert ist, wird der Betriebszustand als Über­ gangszustand bestimmt. Dabei kann bei einer größeren Än­ derung des Soll-Voreilwinkels VVTT pro Zeiteinheit der Übergangszustand bestimmt werden.

Demgegenüber werden zwei oder drei Übergangsbestimmungs­ verarbeitungen der vorstehen beschriebenen drei Über­ gangsbestimmungsverarbeitungen zusammen verwendet. Der Betriebszustand wird als Übergangszustand bestimmt, falls eine der Bestimmungsbedingungen erfüllt ist. Alternativ kann der Betriebszustand als Übergangszustand bestimmt werden, falls zwei oder mehr Bestimmungsbedingungen gleichzeitig erfüllt sind. Die Verarbeitung in Schritt 503 entspricht einer Einrichtung zur Bestimmung des Über­ gangszustands oder des stabilen Zustands.

Falls der Betriebszustand als Übergangszustand in Schritt 503 bestimmt wird, schreitet der Ablauf zu Schritt 504 voran, und wird die Übergangsrückkopplungsverstärkung G entsprechend der folgenden Gleichung unter Verwendung der Übergangszustandsrückkopplungsverstärkung G1 und einem Übergangsgradkorrekturkoeffizienten α (ALPHA) berechnet.

G = G1 × α

Dabei wird die Grund- Übergangszustandsrückkopplungsverstärkung G1 entsprechend der Maschinendrehzahl Ne unter Verwendung eines in Fig. 4A gezeigten Kennfeldes berechnet. Die Grund- Übergangszustandsrückkopplungsverstärkung G1 wird relativ größer als die in Fig. 4B gezeigte Rückkopplungsverstär­ kung G2 für den stabilen Zustand eingestellt. Der Über­ gangsgradkorrekturkoeffizient α (ALPHA) wird zur Korrek­ tur des Grund-Übergangszustandsrückkopplungsverstärkung G1 entsprechend dem Übergangsgrad verwendet. Der Wert des Übergangsgradkorrekturkoeffizienten α wird größer, wenn der Übergangsgrad größer wird. Dadurch wird die Über­ gangszustandrückkopplungsverstärkung G auf einen größeren Wert eingestellt, wenn der Übergangsgrad größer wird.

Demgegenüber schreitet, falls in Schritt 503 der Be­ triebszustand als stabiler Zustand bestimmt wird, der Ab­ lauf zu Schritt 505 voran, wobei die Rückkopplungsver­ stärkung G für den stabilen Zustand auf die entsprechend der Maschinendrehzahl Ne anhand des in Fig. 4B gezeigten Kennfeldes berechnete Rückkopplungsverstärkung G2 für den stabilen Zustand eingestellt wird. Die Verarbeitung in den Schritten 504 und 505 agiert als Rückkopplungsver­ stärkungsveränderungseinrichtung.

Nach Berechnung der Rückkopplungsverstärkung G entspre­ chend dem stabilen Zustand in Schritt 504 oder 505 schreitet die Abfolge zu Schritt 506 voran. Dabei wird die Steuerungsgröße OCVC des Öldrucksteuerungsventils durch Multiplikation der Voreilwinkeldifferenz DVVT mit der Rückkopplungsverstärkung G berechnet, woraufhin das Programm beendet wird.

OCVC = DVVT × G

Das Öldrucksteuerungsventil wird auf der Grundlage der Steuerungsgröße OCVC gesteuert und der Öldruck zum An­ trieb des variablen Ventilzeitverlaufmechanismus 17 wird dadurch derart gesteuert, dass der Ist-Voreilwinkel VVTA dem Soll-Voreilwinkel VVTT angeglichen wird.

Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß dem Ausführungs­ beispiel 1, da die Rückkopplungsverstärkung G der VVT- Steuerung entsprechend dem Betrieb im Übergangszustand oder stabilen Zustand variabel eingestellt wird, die Steuerungsgröße OCVC des Öldruckventils variabel entspre­ chend dem Betrieb im Übergangszustand oder im stabilen Zustand eingestellt, wobei sowohl das Ansprechen in einem Übergangszustand als auch die Stabilität in einem stabi­ len Zustand der VVT-Steuerung gewährleistet werden. Wei­ terhin sind ein zusätzlicher Sensor und dadurch auftre­ tende zusätzliche Kosten nicht erforderlich, da die Dros­ selklappenöffnung, die Ansaugdruckströmung (oder Ansaug­ rohrdruck), oder Soll-Voreilwinkel, die mittels eines an dem Maschinensteuerungssystem allgemein angebrachten Sen­ sor erfasst werden, als die Informationen verwendet wer­ den können, die zur Bestimmung des Übergangszustandes oder des stabilen Zustandes verwendet werden.

Weiterhin kann gemäß dem Ausführungsbeispiel 1, da die Rückkopplungsverstärkung entsprechend dem Übergangsgrad in einem Übergangszustand unter Verwendung des Übergangs­ gradkorrekturkoeffizienten α variabel eingestellt werden kann, das Ansprechen der VVT-Steuerung entsprechend dem Übergangsgrad auf den optimalen Zustand eingestellt wer­ den (das Ansprechen wird beschleunigt, wenn kein übermä­ ßiges Übersteuern auftritt). Somit wird sowohl das An­ sprechen der VVT-Steuerung als auch die Konvergenz auf den Soll-Voreilwinkel gewährleistet. Erfindungsgemäß kann ebenfalls die Rückkopplungsverstärkung auf einen festen Wert während eines Übergangszustands eingestellt werden.

Weiterhin kann die Rückkopplungsverstärkung G (= G2) für den stabilen Zustand als Referenz- Rückkopplungsverstärkung verwendet werden, wenn die Rück­ kopplungsverstärkung G entsprechend dem Übergangszustand oder dem stabilen Zustand variabel eingestellt wird. Die Referenz-Rückkopplungsverstärkung wird mit dem Korrektur­ wert multipliziert, oder der Korrekturwert wird zu der Referenz-Rückkopplungsverstärkung in einen Übergangszu­ stand addiert, um die Rückkopplungsverstärkung G in dem Übergangszustand zu erhalten. Dabei kann der Korrektur­ wert fest eingestellt sein, oder er kann größer werden, wenn der Übergangsgrad größer wird.

Nachstehend ist ein zweites Ausführungsbeispiel beschrie­ ben.

Gemäß Ausführungsbeispiel 1 wird die Rückkopplungsver­ stärkung der VVT-Steuerung variabel entsprechend einem Übergangszustand oder einem stabilen Zustand eingestellt. Demgegenüber wird gemäß dem Ausführungsbeispiel 2 gemäß Fig. 5 und Fig. 6 der Soll-Voreilwinkel VVT variabel entsprechend dem Übergangszustand oder dem stabilen Zu­ stand eingestellt (die Rückkopplungsverstärkung ist nicht variabel).

Gemäß Ausführungsbeispiel 2 wird das VVT- Steuerungsprogramm als das Hauptprogramm der VVT- Steuerung verwendet. Wird das in Fig. 5 gezeigte Soll- Voreilwinkel-Berechnungsprogramm in Schritt 200 zur vari­ ablen Einstellung des Soll-Voreilwinkels VVT entsprechend einem Übergangszustand oder einem stabilen Zustand ausge­ führt, und wird das in Fig. 6 gezeigte Programm zur Be­ rechnung der Steuerungsgröße für das Öldrucksteuerungs­ ventil in Schritt 500 zur Berechnung der Steuerungsgröße OCVC des Öldrucksteuerungsventils ausgeführt. Andere Ver­ arbeitungen und der Systemaufbau sind dieselben wie die gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen.

In dem in Fig. 5 gezeigten Soll-Voreilwinkel- Berechnungsprogramm werden zunächst in Schritt 201 die Maschinendrehzahl Ne und die Maschinenlast gelesen (beispielsweise Ansaugluftströmung, Ansaugrohrdruck, Drosselklappenöffnung), und in dem nächsten Schritt 202 wird der Referenz-Soll-Voreilwinkel VVTT0 auf der Grund­ lage der Maschinendrehzahl Ne und der Maschinenlast unter Verwendung eines Kennfeldes berechnet. Der Referenz-Soll- Voreilwinkel VVTT0 wird auf einen Wert eingestellt, der äquivalent zu dem Soll-Voreilungswert VVTT in einem sta­ bilen Zustand ist.

Daraufhin schreitet der Ablauf zu Schritt 203 voran, und es wird in derselben Weise wie gemäß Ausführungsbeispiel 1 bestimmt, ob der gegenwärtige Betriebszustand ein Über­ gangszustand oder ein stabiler Zustand ist. Falls der Be­ triebszustand in Schritt 203 als Übergangszustand be­ stimmt wird, schreitet der Ablauf zu Schritt 204 voran. Dann wird die Korrekturgröße CVVT entsprechend dem Refe­ renz-Soll-Voreilwinkel VVTT0 in einem Übergangszustand als Korrekturgröße β (BETA) eingestellt, die unter Ver­ wendung des Kennfeldes entsprechend einem Übergangsgrad berechnet wird. Andernfalls kann BETA ein fester Wert sein. Demgegenüber schreitet der Ablauf zu Schritt 205 voran, falls in Schritt 203 der Betriebszustand als sta­ biler Zustand bestimmt wurde. Die Korrekturgröße CVVT entsprechend dem Referenz-Soll-Voreilwinkel VVTT0 in ei­ nem stabilen Zustand wird auf 0 (keine Korrektur) einge­ stellt. Nach Berechnung der Soll- Voreilwinkelkorrekturgröße CVVT entsprechend dem Über­ gangszustand oder stabilen Zustand in Schritt 204 oder 205 schreitet der Ablauf zu Schritt 206 voran. Dabei wird der Soll-Voreilwinkel VVTT durch Addieren der Korrektur­ größe CVVT zu dem Referenz-Soll-Voreilwinkel VVTT0 be­ rechnet, und das Programm wird beendet.

VVTT = VVTT0 + CVVT

Die Verarbeitung in Schritten 204 bis 205 agiert als Soll-Voreilwinkelveränderungseinrichtung. In dem in Fig. 5 gezeigten Programm wird die Soll- Voreilwinkelkorrekturgröße CVVT zu der Referenz-Soll- Voreilwinkelgröße VVTT0 addiert. Jedoch kann die Refe­ renz-Soll-Voreilwinkelgröße VVTT0 mit der Soll- Voreilwinkelkorrekturgröße CVVT multipliziert werden (VVTT = VVTT0 × CVVT). In diesem Fall ist die Soll- Voreilwinkelkorrekturgröße CVVT in einem stabilen Zustand 1 (keine Korrektur).

Weiterhin werden zwei Kennfelder, nämlich ein Übergangs­ kennfeld und ein Kennfeld für den stabilen Zustand als Kennfeld für den Soll-Voreilwinkel VVTT verwendet. Das Übergangskennfeld wird zur Berechnung des Übergang-Soll- Voreilwinkels VVTT in einem Übergangszustand verwendet, und das Kennfeld für den Übergangszustand wird zur Be­ rechnung des Soll-Voreilwinkels VVTT in einem stabilen Zustand verwendet.

Demgegenüber wird in dem in Fig. 6 gezeigten Programm zur Berechnung der Steuerungsgröße für das Öldrucksteue­ rungsventil in Schritt 511 zunächst die Maschinendrehzahl Ne gelesen. In dem nächsten Schritt 512 wird die Voreil­ winkeldifferenz DVVT (= VVTT-VVTA) gelesen, die in Schritt 400 des in Fig. 2 gezeigten VVT-Steuerungsprogramms be­ rechnet worden ist. Darauffolgend schreitet der Ablauf zu Schritt 513 voran und wird die Rückkopplungsverstärkung G entsprechend der Maschinendrehzahl Ne unter Verwendung des Kennfeldes berechnet. Die Rückkopplungsverstärkung G wird auf einen Wert eingestellt, der äquivalent zu der in Fig. 4B gezeigten Rückkopplungsverstärkung G2 für den stabilen Zustand ist. Darauffolgend schreitet der Ablauf zu Schritt 514 voran, wird die Steuerungsgröße OCVC des Öldrucksteuerungsventils durch Multiplikation der Voreil­ winkeldifferenz DVVT mit der Rückkopplungsverstärkung G erhalten, und wird das Programm beendet.

OCVC = DVVT × G

In diesem Fall ändert sich die Voreilwinkeldifferenz DVVT entsprechend dem Übergangszustand oder dem stabilen Zu­ stand, da der Sollvoreilwinkel VVTT entsprechend dem Ü­ bergangszustand oder dem stabilen Zustand durch das in Fig. 5 gezeigte Soll-Voreilwinkelberechnungsprogramm va­ riabel eingestellt wird. Dadurch wird wie in dem Fall ge­ mäß Ausführungsbeispiel 1 die Steuerungsgröße OCVC des Öldrucksteuerungsventils korrekt variabel eingestellt, wobei sowohl das Ansprechen in einem Übergangszustand als auch die Stabilität in einem stabilen Zustand gleichzei­ tig erfüllt werden.

Sowohl in Ausführungsbeispiel 1 als auch in Ausführungs­ beispiel 2 ist der Fall beschrieben, in dem die Erfindung bei einem System mit einem variablen Ventilzeitverlaufs­ mechanismus für ein Ansaugventil angewendet wird, jedoch kann die Erfindung in ähnlicher Weise ebenfalls auf ein System angewendet werden, das einen variablen Ventilzeit­ verlaufsmechanismus für ein Absaugventil (Abgasventil) aufweist.

Auch wenn die Erfindung vorstehend unter Bezug auf die Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, sei darauf hinge­ wiesen, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern andere Anwendungen, Abänderungen und Modifizie­ rungen der Ausführungsbeispiele möglich sind.

Wie vorstehend ausführlich beschrieben, wird bestimmt (503), ob der gegenwärtige Betriebszustand sich in einem Übergangszustand oder in einem stabilen Zustand befindet. Falls sich der Betriebszustand in einem Übergangszustand befindet, wird die Übergangsverstärkung erhalten (504, 505), indem die Übergangsrückkopplungsverstärkung, die mittels eines Kennfeldes entsprechend der Maschinendreh­ zahl berechnet wird, mit einem Übergangsgradkorrekturef­ fizienten multipliziert wird. Falls sich der Betriebszu­ stand in einem stabilen Zustand befindet, wird die Ver­ stärkung für den stabilen Zustand auf die Verstärkung für den stabilen Zustand eingestellt, die entsprechend der Maschinendrehzahl berechnet wird (504, 505). Darauffol­ gend wird die Steuerungsgröße OCVC des Öldrucksteuerungs­ ventils durch Multiplikation der Differenz zwischen dem Soll-Voreilwinkel und dem Ist-Voreilwinkel mit der Ver­ stärkung erhalten.

Claims (13)

1. Gerät zur Steuerung eines variablen Ventilzeitver­ laufs einer Brennkraftmaschine zur Steuerung eines Ven­ tilzeitverlaufs eines Ansaugventils (15) oder eines Ab­ gasventils (16) entsprechend einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine, mit
einer Soll-Voreilwinkeleinstelleinrichtung (200) zur Einstellung eines Ventilzeitverlaufs-Soll-Voreilwinkels entsprechend dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine,
einer Rückkopplungssteuerungseinrichtung zur Rege­ lung des Ventilzeitverlaufs auf den Soll-Voreilwinkel,
einer Einrichtung zur Bestimmung eines Übergangszu­ stands oder stabilen Zustands (503) zur Bestimmung, ob sich der Betriebszustand der Brennkraftmaschine in einem Übergangszustand oder einem stabilen Zustand befindet, und
einer Zustandsbestimmungseinrichtung (504, 505) zur variablen Einstellung der Rückkopplungsverstärkung der Rückkopplungssteuerung auf der Grundlage eines Bestim­ mungsergebnisses der Einrichtung zur Bestimmung des Über­ gangszustands oder des stabilen Zustands (503).

2. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Zustandsbestim­ mungseinrichtung (504, 505) die Rückkopplungsverstärkung zwischen einer Betriebsart für den stabilen Zustand und einer Betriebsart für den Übergangszustand umschaltet, wobei die Zustandsbestimmungseinrichtung (504, 505) die Rückkopplungsverstärkung entsprechend einem Übergangsgrad variabel einstellt, wenn sich der Betriebszustand in ei­ nem Übergangszustand befindet.

3. Gerät zur Steuerung eines variablen Ventilzeitver­ laufs einer Brennkraftmaschine zur Steuerung eines Ven­ tilzeitverlaufs eines Ansaugventils (15) oder eines Ab­ gasventils (16) entsprechend einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine, mit
einer Soll-Voreilwinkeleinstelleinrichtung (200) zur Einstellung eines Ventilzeitverlaufs-Soll-Voreilwinkels entsprechend dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine,
einer Rückkopplungssteuerungseinrichtung zur Rege­ lung des Ventilzeitverlaufs auf den Soll-Voreilwinkel,
einer Einrichtung zur Bestimmung eines Übergangszu­ stands oder stabilen Zustands (503) zur Bestimmung, ob sich der Betriebszustand der Brennkraftmaschine in einem Übergangszustand oder einem stabilen Zustand befindet, und
einer Soll-Voreilwinkelveränderungseinrichtung zur variablen Einstellung des Soll-Voreilwinkels auf der Grundlage eines aus der Einrichtung zur Bestimmung des Übergangszustands oder des stabilen Zustands (503) erhal­ tenen Bestimmungsergebnisses.

4. Gerät nach Anspruch 3, wobei die Soll- Voreilwinkelveränderungseinrichtung den Soll-Voreilwinkel entsprechend einem Übergangsgrad variabel einstellt, wenn sich der Betriebszustand in einem Übergangszustand befin­ det.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Einrichtung zur Bestimmung des Übergangszustands oder des stabilen Zustands (503) den Übergangszustand oder den stabilen Zustand auf der Grundlage der Änderung der Dros­ selklappenöffnung pro Zeiteinheit bestimmt.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Einrichtung zur Bestimmung des Übergangszustands oder des stabilen Zustands (503) den Übergangszustand oder den stabilen Zustand auf der Grundlage der Änderung der An­ saugluftströmung oder des Ansaugrohrdrucks pro Zeitein­ heit bestimmt.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Einrichtung zur Bestimmung des Übergangszustands oder des stabilen Zustands (503) den Übergangszustand oder den stabilen Zustand auf der Grundlage der Änderung des Soll- Voreilwinkels pro Zeiteinheit bestimrnt.

8. Verfahren zur Steuerung eines Ventilzeitverlaufs in einer Brennkraftmaschine mit den Schritten
Bestimmen eines Ventilzeitverlauf-Soll-Voreilwinkels auf der Grundlage eines Betriebszustands der Brennkraft­ maschine,
Bestimmen, ob sich der Betriebszustand in einem Übergangszustand oder einem stabilen Zustand befindet,
Steuern des Ventilzeitverlaufs auf den Soll- Voreilwinkel durch einen ersten Verstärkungsfaktor, falls sich der Betriebszustand in einem stabilen Zustand befin­ det, und
Steuern des Ventilzeitverlaufs durch einen zweiten Verstärkungsfaktor, falls sich der Betriebszustand in dem Übergangszustand befindet.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der zweite Verstär­ kungsfaktor größer als der erste Verstärkungsfaktor ist, wobei der zweite Verstärkungsfaktor ein Ventilzeitver­ laufsansprechen stärker als der erste Verstärkungsfaktor erhöht.

10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Betriebszustand der Brennkraftmaschine als entweder der Übergangszustand oder der stabile Zustand durch zumindest entweder die Ma­ schinendrehzahl oder die Luftansaugströmung bestimmt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Ventilzeitver­ lauf durch Erhöhen eines Öldrucks gesteuert wird, das den Ventilen der Brennkraftmaschine zugeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Ventile An­ saugventile (15) sind.

13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Ventile Aus­ lassventile sind.