DE102005007360A1

DE102005007360A1 - Ventil-Steuereinrichtung

Info

Publication number: DE102005007360A1
Application number: DE200510007360
Authority: DE
Inventors: Hideji Kariya Tani
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-02-18
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2025-02-18
Also published as: US7148640B2; DE102005007360B4; JP2005233051A; US20050179414A1; JP4196345B2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventil-Steuereinrichtung (10) zur Verbesserung der Steuer- bzw. Regelgenauigkeit und Verringerung der Herstellungskosten, bei der ein Motor (12) Verwendung findet. Die Ventil-Steuereinrichtung (10) steuert die Ventilöffnungs- und Ventilschließvorgänge bei einer Brennkraftmaschine unter Verwendung des Drehmomentes des Motors (12) und umfasst eine Treiberschaltung (110), die mit einem von einer Steuerschaltung (180) erzeugten Steuersignal beaufschlagt wird, dem Motor (12) einen elektrischen Strom zuführt und den Motor (12) auf der Basis einer von diesem Steuersignal durch dessen Frequenz angegebenen Solldrehzahl des Motors (12) sowie einer ebenfalls von diesem Steuersignal durch dessen Tastverhältnis angegebenen Solldrehrichtung des Motors (12) antreibt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventil-Steuereinrichtung zur Steuerung der Ventilöffnungs- und Ventilschließvorgänge bei einer Brennkraftmaschine unter Verwendung des Drehmoments eines Motors.

Aus der JP-U-4-105 906 A ist eine Vorrichtung zur Einstellung der Ventilsteuerzeiten bei einer Brennkraftmaschine unter Verwendung des Drehmoments eines Motors bekannt, während aus der JP-11-324 625 A eine Vorrichtung zur Einstellung des Ventilhubs bei einer Brennkraftmaschine unter Verwendung des Drehmoments eines Motors bekannt ist.

Bei einer Ventilöffnungs-/Ventilschließ-Steuereinrichtung dieser Art, bei der ein Motor Verwendung findet, wird einer Treiberschaltung ein von einer Steuerschaltung erzeugtes Signal zugeführt und der Motor in Abhängigkeit von diesem Signal mit elektrischem Strom beaufschlagt. Üblicherweise wird hierbei z.B, ein Verfahren in Betracht gezogen, bei dem der Treiberschaltung von der Steuerschaltung ein eine Solldrehzahl des Motors angebendes Signal und ein eine Solldrehrichtung des Motors angebendes Signal getrennt zugeführt werden. Bei einem solchen Verfahren wird somit von jedem Signal nur eine einzige Information übertragen. Hierbei weist insbesondere die in dem ersteren Signal enthaltende Solldrehzahl einen hohen Auflösungswert auf, da durch Vergrößerung der Auflösung der Solldrehzahl eine höhere Steuergenauigkeit der Ventilöffnungs- und Ventilschließvorgänge erhalten wird.

Wenn jedoch das die Solldrehzahl angebende Signal und das die Solldrehrichtung angebende Signal getrennt zugeführt werden, ist für jedes dieser Signale eine jeweilige Signalleitung erforderlich, was eine Verringerung der Herstellungskosten erschwert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Ventil-Steuereinrichtung der mit einem Motor versehenen Art dahingehend auszugestalten, dass sowohl eine höhere Steuergenauigkeit als auch eine gleichzeitige Verringerung der Herstellungskosten erzielbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in den Patentansprüchen angegebenen Mitteln gelöst.

Erfindungsgemäß führt eine Treiberschaltung einem Motor einen elektrischen Strom zu und treibt den Motor in Abhängigkeit von einer Motor-Solldrehzahl (nachstehend vereinfacht als Solldrehzahl bezeichnet), die von einem von einer Steuerschaltung auf der Basis einer Frequenz erzeugten Steuersignal angegeben wird, sowie in Abhängigkeit von einer Motor-Solldrehrichtung (nachstehend vereinfacht als Solldrehrichtung bezeichnet) an, die ebenfalls von diesem Steuersignal auf der Basis eines Tastverhältnisses angegeben wird. Hierbei kann die Frequenz auf der Zeitachse mit einem hohen Freiheitsgrad festgelegt werden, sodass sich die Auflösung der von dem Steuersignal auf der Basis der Frequenz angegebenen Solldrehzahl vergrößern lässt. Da die Frequenz und das Tastverhältnis jeweils unabhängig voneinander eingestellt werden können, lassen sich die aus der Solldrehzahl und der Solldrehrichtung bestehenden beiden Informationen durch ein einziges Steuersignal genau wiedergeben. Hierdurch kann die Anzahl der Signalleitungen verringert werden, da es nicht länger erforderlich ist, die Signale in ein die Solldrehzahl angebendes Signal und ein die Solldrehrichtung angebendes Signal zu unterteilen.

Wie vorstehend beschrieben, lassen sich somit erfindungsgemäß die Herstellungskosten durch Verringerung der Anzahl von erforderlichen Signalleitungen senken, während gleichzeitig eine höhere Steuergenauigkeit durch Vergrößerung der Auflösung der Solldrehzahl erhalten werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine Querschnittsansicht einer Ventilsteuerzeit-Einstelleinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III gemäß 2,
4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV gemäß 2,
5 ein Schaltbild des Hauptteils eines elektrischen Stromzuführungsabschnitts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
6A und 6B charakteristische Signalverläufe zur Veranschaulichung eines bei dem ersten Ausführungsbeispiel erzeugten Steuersignals,
7 einen charakteristischen Signalverlauf zur Veranschaulichung des bei dem ersten Ausführungsbeispiel erzeugten Steuersignals,
8 einen charakteristischen Signalverlauf zur Veranschaulichung eines bei dem ersten Ausführungsbeispiel erzeugten ersten Ableitsignals,
9 charakteristische Signalverläufe zur Veranschaulichung eines bei dem ersten Ausführungsbeispiel erzeugten zweiten Ableitsignals,
10 ein Blockschaltbild des Aufbaus eines ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
11A bis 11D Signalverläufe zur Veranschaulichung von Betrieb und Wirkungsweise des ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
12A bis 12D Signalverläufe zur Veranschaulichung von Betrieb und Wirkungsweise des ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
13 ein Blockschaltbild des Aufbaus eines ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
14A bis 14F Signalverläufe zur Veranschaulichung von Betrieb und Wirkungsweise des ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
15A bis 15F Signalverläufe zur Veranschaulichung von Betrieb und Wirkungsweise des ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
16 ein Blockschaltbild des Aufbaus eines ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
17 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung von Betrieb und Wirkungsweise des ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel,
18 ein Blockschaltbild des Aufbaus eines ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
19 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung von Betrieb und Wirkungsweise des ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel,
20A bis 20C Signalverläufe zur Veranschaulichung von Betrieb und Wirkungsweise des ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel,
21A bis 21C Signalverläufe zur Veranschaulichung von Betrieb und Wirkungsweise des ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel,
22 ein Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel,
23A und 23B Signalverläufe zur Veranschaulichung eines ersten Ableitsignals und eines invertierten ersten Ableitsignals, die bei dem fünften Ausführungsbeispiel erzeugt werden,
24A und 24B Signalverläufe zur Veranschaulichung eines zweiten Ableitsignals und des Ausgangssignals eines Vergleichers, die bei dem fünften Ausführungsbeispiel erzeugt werden,
25 ein Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel,
26A bis 26C Signalverläufe zur Veranschaulichung des Ausgangssignals eines Vergleichers, eines invertierten ersten Ableitsignals und des Ausgangssignals eines UND-Verknüpfungsgliedes, die bei dem sechsten Ausführungsbeispiel erzeugt werden,
27 ein Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel,
28 ein Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel,
29A und 29B Signalverläufe zur Veranschaulichung eines Drehzahlsignals und des Ausgangssignals eines Vergleichers, die bei dem achten Ausführungsbeispiel erzeugt werden,
30 ein Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel,
31 ein Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel,
32 ein Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung gemäß einem elften Ausführungsbeispiel,
33A bis 33D Signalverläufe zur Veranschaulichung eines bei dem elften Ausführungsbeispiel erzeugten Steuersignals,
34 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung von Betrieb und Wirkungsweise eines ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß dem elften Ausführungsbeispiel,
35A bis 35C Signalverläufe zur Veranschaulichung von Betrieb und Wirkungsweise des ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß dem elften Ausführungsbeispiel,
36A bis 36C Signalverläufe zur Veranschaulichung von Betrieb und Wirkungsweise des ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß dem elften Ausführungsbeispiel,
37A bis 37C Signalverläufe zur Veranschaulichung von Betrieb und Wirkungsweise des ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß dem elften Ausführungsbeispiel,
38A bis 38C Signalverläufe zur Veranschaulichung von Betrieb und Wirkungsweise des ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß dem elften Ausführungsbeispiel,
39 ein Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel,
40A bis 40D Signalverläufe zur Veranschaulichung eines bei dem zwölften Ausführungsbeispiel erzeugten Steuersignals, und
41 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung von Betrieb und Wirkungsweise eines ersten Signal-Ableitabschnitts gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel.
Erstes Ausführungsbeispiel
In den 2 bis 4 ist eine Ventilöffnungs-/Ventilschließ-Steuereinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer Ventilsteuerzeit-Einstelleinrichtung veranschaulicht. Die Ventilsteuerzeit-Einstelleinrichtung 10 ist bei einem Kraftfahrzeug vorgesehen und in einem Übertragungssystem zur Übertragung des Antriebsdrehmoments der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine auf eine Nockenwelle 11 der Brennkraftmaschine angeordnet. Mit Hilfe der Ventilsteuerzeit-Einstelleinrichtung 10 werden die Ventilsteuerzeiten der Brennkraftmaschine durch Steuerung der Ventilöffnungs- und Ventilschließvorgänge der Brennkraftmaschine unter Verwendung des Drehmoments eines von einer Motor-Steuereinrichtung 100 gesteuerten Motors 12 (M) eingestellt.
Wie in den 2 und 3 veranschaulicht ist, wird der Motor 12 der Ventilsteuerzeit-Einstelleinrichtung 10 von einem Drehstrommotor gebildet, der eine Motorwelle 14, Lager 16, ein Hall-Element 18, einen Stator 20 usw. aufweist.
Die Motorwelle 14 wird von zwei Lagern 16 gehalten und kann um die Achse 0 in einer Normalrichtung und einer Gegenrichtung in Drehung versetzt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel stellt bei den Drehrichtungen der Motorwelle 14 die Uhrzeigerrichtung gemäß 3 die Normaldrehrichtung dar, während die Gegenuhrzeigerrichtung gemäß 3 die Gegendrehrichtung darstellt. An der Motorwelle 14 ist ein vom Wellenkörper diametral nach außen verlaufendes scheibenförmiges Rotorelement 15 ausgebildet, in das acht Magneten 15a eingebettet sind. Die Magneten 15a sind jeweils in gleichen Abständen um die Achse 0 herum angeordnet, wobei die in der Drehrichtung der Motorwelle 14 benachbarten Magnete 15a an der Außenrandseite des Rotorelements 15 jeweils entgegengesetzte Magnetpole aufweisen. In der Nähe des Rotorelements 15 sind drei Hall-Elemente 18 in jeweils gleichen Abständen um die Achse 0 herum angeordnet. Die Spannung des Messsignals steigt hierbei an, wenn sich ein Magnet 15a, der an der Außenrandseite des Rotorelements 15 einen Nordpol bildet, innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs befindet, und fällt ab, wenn sich ein solcher Magnet 15a nicht in dem vorgegebenen Winkelbereich befindet.
Der Stator 20 ist um die Motorwelle 14 herum in deren Außenbereich angeordnet, wobei zwölf Statorkerne 21 des Stators 20 in jeweils gleichen Abständen um die Achse 0 herum angeordnet sind und jeder Kern 21 mit einer Wicklung 22 versehen ist. Hierbei sind z.B. in der in 5 veranschaulichten Weise jeweils drei Wicklungen 22 in Sternschaltung zu einer Gruppe zusammengefasst, wobei ein mit der nicht zusammengeschalteten Seite der Wicklungen verbundener Anschluss 23 mit der Motor-Steuereinrichtung 100 verbunden ist. Von jeder Wicklung 22, die von der Motor-Steuereinrichtung 100 mit einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, wird im Umfangsbereich der Motorwelle 14 ein magnetisches Drehfeld in der Uhrzeigerrichtung oder der Gegenuhrzeigerrichtung gemäß 3 erzeugt. Wenn ein magnetisches Drehfeld in der Uhrzeigerrichtung gemäß 3 erzeugt wird, treten die jeweiligen Magneten 15a mit diesem Magnetfeld in Wechselwirkung, sodass der Motorwelle 14 ein Drehmoment in der Normaldrehrichtung verliehen wird. Wenn ein magnetisches Drehfeld in der Gegenuhrzeigerrichtung gemäß 3 erzeugt wird, wird der Motorwelle 14 in ähnlicher Weise ein Drehmoment in der Gegendrehrichtung verliehen.
Wie in den 2 und 4 veranschaulicht ist, wird ein von dem Motor 12 betätigter Phasenänderungsmechanismus 30 der Ventilsteuerzeit-Einstelleinrichtung 10 von einem Zahnkranz 32, einem Hohlrad 33, einer Excenterwelle 34, einem Planetenrad 35, einer Ausgangswelle 36 usw. gebildet.
Der Zahnkranz 32 ist koaxial im äußeren Umfangsbereich der Ausgangswelle 36 angeordnet und kann in Bezug auf die Ausgangsachse 36 um die gleiche Achse 0 herum wie die Motorwelle 14 eine Relativdrehung ausführen. Wenn das Antriebsdrehmoment der Kurbelwelle über einen Zahnriemen auf den Zahnkranz 32 übertragen wird, wird der Zahnkranz 32 um die Achse 0 als Mittelpunkt herum in der Uhrzeigerrichtung gemäß 4 in Drehung versetzt, wobei die Drehbewegungsphase in Bezug auf die Kurbelwelle aufrecht erhalten wird, d.h., der Zahnkranz 32 wirkt als Drehkörper, der sich synchron mit der Kurbelwelle dreht. Das Hohlrad 33 wird von einem Zahnrad mit Innenverzahnung gebildet und ist koaxial an der Innenseite des Zahnkranzes 32 befestigt, sodass es sich gemeinsam mit dem Zahnkranz 32 dreht.
Die Excenterwelle 34 ist durch Befestigung an der Motorwelle 14 in Bezug auf die Achse 0 exzentrisch angeordnet und kann gemeinsam mit der Motorwelle 14 in Drehung versetzt werden. Das Planetenrad 35 wird von einem Zahnrad mit Außenverzahnung gebildet und ist zur Ausführung einer Planetenbewegung an der Innenseite des Hohlrades 33 angeordnet, wobei ein aus mehreren Zähnen bestehender Abschnitt jeweils mit einem aus mehreren Zähnen bestehenden Abschnitt des Hohlrades 33 in Eingriff tritt. Das koaxial an der Außenseite der Excenterwelle 34 angeordnete Planetenrad 35 kann in Bezug auf die Excenterwelle 34 eine Relativdrehung um eine Excenterachse N herum ausführen. Die Ausgangsachse 36 ist durch einen Bolzen koaxial an der Nockenwelle 11 befestigt und dreht sich gemeinsam mit der Nockenwelle 11 um die gleiche Achse 0 als Mittelpunkt wie die Motorwelle 14. An der Ausgangswelle 36 ist ein Eingriffsteil 37 in Form einer ringförmigen Platte ausgebildet, bei der die Achse 0 den Mittelpunkt bildet. In dem Eingriffsteil 37 sind um die Achse 0 herum neun Eingriffslöcher 38 in jeweils gleichen Abständen ausgebildet, während bei dem Planetenrad 35 in den jeweiligen Eingriffslöchern 38 gegenüber liegenden neun Bereichen Eingriffsklauen 39 hervorragen. Die jeweiligen Eingriffsklauen 39 sind um die Excenterachse N herum in jeweils gleichen Abständen angeordnet und greifen in die entsprechenden Eingriffslöcher 38 ein.
Wenn die Motorwelle 14 in Bezug auf den Zahnkranz 32 keine Relativdrehung ausführt, wird das Planetenrad 35 bei der Drehbewegung der Kurbelwelle gemeinsam mit dem Zahnkranz 32 in der Uhrzeigerrichtung gemäß 4 in Drehung versetzt, während es mit dem Hohlrad 33 in Eingriff steht. Da hierbei die Eingriffsklauen 39 gegen den Innenrand der Eingriffslöcher 38 in der Drehrichtung drücken, führt die Ausgangsachse 36 keine Relativdrehung in Bezug auf den Zahnkranz 32 aus, sondern wird in der Uhrzeigerrichtung gemäß 4 gedreht. Da somit die Drehbewegungsphase der Nockenwelle 11 in Bezug auf die Kurbelwelle (die nachstehend vereinfacht als Drehbewegungsphase bezeichnet ist) aufrecht erhalten wird, findet keine Veränderung der Ventilsteuerzeiten statt. Wenn demgegenüber jedoch die Motorwelle 14 eine Relativdrehung in der Gegenuhrzeigerrichtung gemäß 4 und damit in ihrer Gegendrehrichtung in Bezug auf den Zahnkranz 32 ausführt, verändert sich der Eingriff mit dem Hohlrad 33, während das Planetenrad 35 eine Relativdrehung in Uhrzeigerrichtung gemäß 4 in Bezug auf die Excenterwelle 34 ausführt. Da sich hierbei die von den Eingriffsklauen 39 auf die Eingriffslöcher 38 in der Drehrichtung ausgeübte Druckkraft vergrößert, findet eine Winkel-Vorverstellung der Ausgangswelle 36 in Bezug auf den Zahnkranz 32 statt, sodass die Drehbewegungsphase und damit die Ventilsteuerzeiten sich in Richtung einer Winkelvoreilung verändern. Wenn dagegen die Motorwelle 14 eine Relativdrehung in der Uhrzeigerrichtung gemäß 4 und damit in ihrer Normaldrehrichtung in Bezug auf den Zahnkranz 32 ausführt, verändert sich der Eingriff mit dem Hohlrad 33, wobei das Planetenrad 35 eine Relativdrehung in der Gegenuhrzeigerrichtung gemäß 4 in Bezug auf die Excenterwelle 34 ausführt. Da hierbei die Eingriffsklauen 39 in der Gegendrehrichtung gegen die Eingriffslöcher 38 drücken, findet eine Winkel-Rückverstellung der Ausgangsachse 36 in Bezug auf den Zahnkranz 32 statt, sodass sich die Drehbewegungsphase und damit die Ventilsteuerzeiten in Richtung einer Verzögerung bzw. Nacheilung verändern.
Nachstehend wird die Motor-Steuereinrichtung 100 näher beschrieben. Im Rahmen der nachstehenden Beschreibung werden in Bezug auf die Spannung von verschiedenen Signalarten jeweils die einem Einschaltzustand entsprechende hohe Spannung als H-Pegel und die einem Abschaltzustand entsprechende niedrige Spannung als L-Pegel bezeichnet.
Die Motor-Steuereinrichtung 100 wird von einer Treiberschaltung 110, einer Steuerschaltung 180 usw. gebildet. Gemäß 2 sind die Treiberschaltung 110 und die Steuerschaltung 180 üblicherweise außerhalb des Motors 12 angeordnet, jedoch kann die Anordnung der Treiberschaltung 110 und der Steuerschaltung 180 in geeigneter Weise gewählt werden. So kann z.B. die Treiberschaltung 110 innerhalb des Motors 12 angeordnet sein, während die Steuerschaltung 180 außerhalb des Motors 12 angeordnet ist, oder es kann z.B. auch nur ein Teil der Treiberschaltung 110 innerhalb des Motors 12 angeordnet sein, während der restliche Teil der Treiberschaltung 110 und die Steuerschaltung 180 außerhalb des Motors 12 angeordnet sind.
Die Steuerschaltung 180 steuert die elektrische Stromzufuhr zu dem Motor 12 unter Verwendung der Treiberschaltung 110 und steuert außerdem den Betrieb der Brennkraftmaschine durch Steuerung einer Zündanlage, einer Kraftstoffeinspritzanlage usw. Hierbei wird die Steuerschaltung 180 von einer elektronischen Schaltungsanordnung gebildet, die mit der Treiberschaltung 110 in der in 1 veranschaulichten Weise verbunden ist. Die Steuerschaltung 180 bestimmt eine Solldrehzahl S der Motorwelle 14 und eine Solldrehrichtung D der Motorwelle 14 als Steuerinformationen zur Steuerung der elektrischen Stromzufuhr für den Motor 12. Hierbei stellt die Solldrehzahl S einen Wert ohne ein die Solldrehrichtung D angebendes Vorzeichen dar, der einen Absolutwert der Drehzahl als Sollwert bezeichnet. Die Steuerschaltung 180 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist mit einem Sensor zur Erfassung der jeweiligen Drehzahl der Kurbelwelle und der Nockenwelle 11 verbunden und bestimmt die zur Aufrechterhaltung und Veränderung der Drehbewegungsphase erforderliche Solldrehzahl S und Solldrehrichtung D auf der Basis der Drehzahl der Kurbelwelle und der Drehzahl der Nockenwelle 11 usw.
Die Steuerschaltung 180 erzeugt ein Steuersignal, das die von einer Frequenz bestimmte Solldrehzahl S und die von einem Tastverhältnis bestimmte Solldrehrichtung D enthält. Die Frequenz des Steuersignals ist hierbei durch den Kehrwert der in 6 veranschaulichten Periode T gegeben und in der in 7 veranschaulichten Weise derart eingestellt, dass sie der Solldrehzahl S proportional ist. Wie weiterhin in 6 veranschaulicht ist, ist das Tastverhältnis des Steuersignals durch das Verhältnis der Zeit t_H, bei der die Spannung den H-Pegel aufweist, zu einer Periode T gegeben. Dieses Tastverhältnis weist in Abhängigkeit vom Vorliegen der Normalrichtung oder der Gegenrichtung der Solldrehrichtung D jeweils einen unterschiedlichen Betrag auf. Wenn die Normaldrehrichtung der Solldrehrichtung D vorliegt, wird bei diesem Ausführungsbeispiel das Tastverhältnis des Steuersignals auf einen ersten Bezugsbereich R₁ eingestellt, der unter 50% liegt, wie dies in 6A veranschaulicht ist. Wenn dagegen die Gegendrehrichtung der Solldrehrichtung D vorliegt, wird das Tastverhältnis des Steuersignals in der in 6B veranschaulichten Weise auf einen über 50% liegenden zweiten Bezugsbereich R₂ eingestellt. So wird z.B. der Bezugsbereich R₁ auf 30% eingestellt, während der Bezugsbereich R₂ auf 70% eingestellt wird. Bei dem Steuersignal kann das Tastverhältnis verändert werden, während die Frequenz konstant gehalten wird, oder es kann durch Änderung der den H-Pegel aufweisenden Zeit t_H konstant gehalten werden, auch wenn die Frequenz verändert wird, d.h., sowohl die Frequenz als auch das Tastverhältnis des Steuersignals können unabhängig voneinander eingestellt werden.
Die Treiberschaltung 110 führt dem Motor 12 einen elektrischen Strom zu und treibt auf diese Weise den Motor 12 an. Hierbei wird die Treiberschaltung 110 in der in 1 veranschaulichten Weise von einer elektronischen Schaltungsanordnung gebildet, die einen ersten Signal-Ableitabschnitt 120, einen zweiten Signal-Ableitabschnitt 122, einen Regelabschnitt 124 und einen elektrischen Stromzuführungsabschnitt 126 umfasst.
Der erste Signal-Ableitabschnitt 120 ist zur Übertragung des Steuersignals mit der Steuerschaltung 180 über eine Signalleitung 130 verbunden und leitet aus den in dem empfangenen Steuersignal enthaltenen Steuerinformationen die Solldrehrichtung D ab, wobei ein erstes Ableitsignal erzeugt wird, das nur die abgeleitete Solldrehrichtung D angibt. Bei diesem Ausführungsbeispiel trifft der erste Signal-Ableitabschnitt 120 die Beurteilung, dass die Solldrehrichtung D die Normaldrehrichtung darstellt, wenn das Tastverhältnis des Steuersignals unter 50% liegt, während bei einem über 50% liegenden Tastverhältnis des Steuersignals die Beurteilung getroffen wird, dass es sich bei der Solldrehrichtung D um die Gegendrehrichtung handelt. Wie in 8 veranschaulicht ist, erzeugt der erste Signal-Ableitabschnitt 120 das die Normaldrehrichtung der bestimmten Solldrehrichtung D angebende erste Ableitsignal in Form eines hohen Spannungswertes und das die Gegendrehrichtung der bestimmten Solldrehrichtung D angebende erste Ableitsignal in Form eines niedrigen Spannungswertes.
Wie in 1 veranschaulicht ist, ist der zweite Signal-Ableitabschnitt 122 mit einer von der Signalleitung 130 abgezweigten Signalleitung 131 verbunden. Der zweite Signal-Ableitabschnitt 122 leitet die Solldrehzahl S aus den in dem empfangenen Steuersignal enthaltenen Steuerinformationen ab und erzeugt ein zweites Ableitsignal, das nur die abgeleitete Solldrehzahl S angibt. Bei diesem Ausführungsbeispiel erzeugt der zweite Signal-Ableitabschnitt 122 das zweite Ableitsignal in der in 9 veranschaulichten Weise in Form einer der Solldrehzahl S proportionalen Spannung, in dem die der Solldrehzahl S proportionale Frequenz des Steuersignals einer Frequenz-Spannungsumsetzung unterzogen wird.
Gemäß 1 ist der Regelabschnitt 124 mit einer Signalleitung 132 verbunden, über die das zweite Ableitsignal von dem zweiten Signal-Ableitabschnitt 122 zugeführt wird. Der Regelabschnitt 124 bestimmt die dem Motor 12 zugeführte Spannung V_s auf der Basis der von dem zugeführten zweiten Ableitsignal angegebenen Solldrehzahl S. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Regelabschnitt 124 zur Zuführung der Messsignale der jeweiligen Hall-Elemente 18 mit drei Signalleitungen 133, 134, 135 verbunden und berechnet die Istdrehzahl S_r der Motorwelle 14 aus den Messsignalen der jeweiligen Hall-Elemente 18. Hierbei stellt die Istdrehzahl S_r einen Wert dar, der kein die Drehrichtung angebendes Vorzeichen aufweist und einen Absolutwert der Drehzahl bezeichnet. Weiterhin wird die Bestimmung der Spannung V_s von dem Regelabschnitt 124 vorgenommen, um die berechnet Istdrehzahl S_r mit der Solldrehzahl S im Rahmen einer Proportionalregelung in Übereinstimmung zu bringen (die nachstehend als P-Regelung bezeichnet ist). Hierbei erzeugt der Regelabschnitt 124 ein Steuersignal, durch das die festgelegte Spannung V_s dem elektrischen Stromzuführungsabschnitt 126 zugeführt wird.
Der elektrische Stromzuführungsabschnitt 126 ist mit einer zur Zuführung des ersten Ableitsignals von dem ersten Signal-Ableitabschnitt 120 dienenden Signalleitung 136, einer zur Zuführung des Steuersignals von dem Regelabschnitt 124 dienenden Signalleitung 137 sowie einem jeden Anschluss 23 des Motors 12 verbunden. Der elektrische Stromzuführungsabschnitt 126 führt die von dem Steuersignal angegebene (und nachstehend als Steuerspannung bezeichnete) Spannung V_s dem Motor 12 zur Realisierung der von dem erhaltenen ersten Ableitsignal angegebenen Solldrehrichtung D zu. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der elektrische Stromzuführungsabschnitt 126 mit von den Signalleitungen 133, 134, 135 jeweils abgezweigten Signalleitungen 138, 139, 140 verbunden. Wie in 5 veranschaulicht ist, umfasst der elektrische Stromzuführungsabschnitt 126 eine von einer Brückenschaltung gebildete Wechselrichterschaltung 128, bei der der Motor 12 einen Verbraucher darstellt. Bei dem derart aufgebauten elektrischen Stromzuführungsabschnitt 126 wird die Reihenfolge des Durchschaltens von Schaltelementen 129 der Wechselrichterschaltung 128 auf der Basis der aus dem erhaltenen Messsignal eines jeden Hall-Elements 18 berechneten Drehstellung der Motorwelle 14 und der von dem erhaltenen ersten Ableitsignal angegebenen Solldrehrichtung D bestimmt. In Abhängigkeit von dieser ermittelten Reihenfolge werden bei dem elektrischen Stromzuführungsabschnitt 126 die Schaltelemente 129 durchgeschaltet und gesperrt, wobei die Steuerspannung V_s jeweils einer Wicklung 22 von zwei durchgeschalteten Schaltelementen 129 zugeführt wird.
Nachstehend wird der erste Signal-Ableitabschnitt 120 näher beschrieben. Wie in 10 veranschaulicht ist, umfasst der erste Signal-Ableitabschnitt 120 einen Impulsgenerator 150, einen Inverter 151, einen Vorwärts-Rückwärtszähler 152 sowie einen Richtungsbestimmungsabschnitt 153.
Gemäß den 11 und 12 erzeugt der Impulsgenerator 150 ein Bezugstaktsignal mit einer Periode τ, die ausreichend kürzer als der Minimalwert der Periode T des Steuersignals ist.
Gemäß 10 ist der Eingang des Inverters 151 mit der Signalleitung 130 verbunden, wodurch eine Inversion der Spannung des Steuersignals erfolgt. Im Rahmen der nachstehenden Beschreibung wird daher das von dem Inverter 151 abgegebene Signal als invertiertes Steuersignal bezeichnet.
Der Vorwärts-Rückwärtszähler 152 ist in Form einer Kombination von mehreren Flip-Flop-Stufen aufgebaut und besteht z.B. aus neun Stufen von Flip-Flops. Der Ausgang des Inverters 151 ist mit einem Vorwärts-Zähleingang UC des Vorwärts-Rückwärtszählers 152 verbunden, dem auf diese Weise das invertierte Steuersignal zugeführt wird. Eine von der Signalleitung 130 abzweigende Signalleitung 155 ist mit einem Rückwärts-Zähleingang DC des Vorwärts-Rückwärtszählers 152 verbunden, dem auf diese Weise das Steuersignal in seiner ursprünglichen Form zugeführt wird. Der Impulsgenerator 150 ist über eine Signalleitung 156 mit einem Takteingang CK des Vorwärts-Rückwärtszählers 152 verbunden, dem auf diese Weise das von dem Impulsgenerator 150 erzeugte Bezugstaktsignal zugeführt wird. Der Vorwärts-Rückwärtszähler 152 nimmt in Abhängigkeit vom jeweiligen Anstehen einer Anstiegsflanke des Bezugstaktsignals eine Aufwärtszählung oder eine Abwärtszählung vor und führt den jeweiligen Flip-Flops über (nachstehend auch als FF-Ausgänge bezeichnete) Ausgänge Q₁ bis Q₉ ein Ausgangssignal mit einer in Abhängigkeit von dem Zählwert veränderlichen Spannung zu.
Wie in den 11 und 12 veranschaulicht ist, stimmt das Zeitintervall zwischen zwei Anstiegsflanken des invertierten Steuersignals mit der Periode T des Steuersignals überein. Bei der Erfassung der Anstiegsflanken des invertierten Steuersignals durch den Zähler 152 erfolgt somit zunächst eine Rückstellung des Zählwertes auf den Wert 0, woraufhin die Aufwärtszählung beginnt. Bei der Erfassung der Anstiegsflanken des Steuersignals beginnt der Vorwärts-Rückwärtszähler 152 dagegen eine Abwärtszählung, ohne dass eine Rückstellung des Zählwertes erfolgt. Bei diesem Vorwärts-Rückwärtszähler 152 kann daher davon ausgegangen werden, dass der in den 11D und 12D durch das Symbol "•" gekennzeichnete Zählwert direkt vor einer Rückstellung einen (nachstehend als Endzählwert bezeichneten) Zählwert C_e am Ende einer Periode T des Steuersignals darstellt.
Bei dem Vorwärts-Rückwärtszähler 152 wird in der in 12D dargestellten Weise bei Erreichen des Zählwertes 0 im Rahmen der Abwärtszählung dieser Zählwert auf 0 festgehalten, bis die nächste Rückstellung des Zählwertes erfolgt, d.h., der Zählwert des Vorwärts-Rückwärtszählers 152 nimmt keinen negativen Wert an. Wenn bei dem Vorwärts-Rückwärtszähler 152 der Zählwert einen größeren Wert als 0 annimmt, geht das Ausgangssignal an zumindest einem der FF-Ausgänge Q₁ bis Q₉ in Abhängigkeit von diesem Zählwert auf den H-Pegel über. Bei dem Zählwert 0 gehen dagegen die Ausgangssignale an sämtlichen FF-Ausgängen Q₁ bis Q₉ auf den L-Pegel über.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei dem Vorwärts-Rückwärtszähler 152 bei Erreichen des Zählwertes 0 im Rahmen der Abwärtszählung dieser Zählwert auf 0 festgehalten, bis die nächste Rückstellung des Zählwertes erfolgt. Wenn somit das Steuersignal auf Grund eines unter 50% liegenden Tastverhältnisses die Normaldrehrichtung angibt, wird der Endzählwert C_e in der in 11 dargestellten Weise größer als 0. Wenn jedoch das Steuersignal auf Grund eines über 50% liegenden Tastverhältnisses die Gegendrehrichtung angibt, nimmt der Endzählwert C_e in der in 12 veranschaulichten Weise den Wert 0 an. Der Richtungsbestimmungsabschnitt 153 trifft somit die Beurteilung, dass die Solldrehrichtung D die Normaldrehrichtung darstellt, wenn der Endzählwert C_e des Vorwärts-Rückwärtszählers 152 größer als 0 ist, während die Feststellung getroffen wird, dass es sich bei der Solldrehrichtung D um die Gegendrehrichtung handelt, wenn der Endzählwert C_e den Wert 0 aufweist.
Im einzelnen sind in dem Richtungsbestimmungsabschnitt 153 in der z.B, in 10 dargestellten Weise mehrere ODER-Glieder, wie z.B. vier ODER-Glieder 157 bis 160 angeordnet. Hierbei sind die jeweiligen Eingänge des ODER-Gliedes 157 mit den FF-Ausgängen Q₁ bis Q₃ verbunden, während die jeweiligen Eingänge des ODER-Gliedes 158 mit den FF-Ausgängen Q₄ bis Q₆ und die jeweiligen Eingänge des ODER-Gliedes 159 mit den FF-Ausgängen Q₇ bis Q₉ verbunden sind. Die jeweiligen Eingänge des ODER-Gliedes 160 sind mit den Ausgängen der ODER-Glieder 157 bis 159 verbunden. Wenn der Endzählwert C_e den Wert 0 überschreitet, sodass zumindest eines der Ausgangssignale an den FF-Ausgängen Q₁ bis Q₉ auf den H-Pegel übergeht, nimmt zumindest eines der Ausgangssignale der ODER-Glieder 157, 158, 159 den H-Pegel an, sodass auch das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 160 auf den H-Pegel übergeht. Wenn das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 160 den H-Pegel annimmt, trifft somit der Richtungsbestimmungsabschnitt 153 die Beurteilung, dass es sich bei der Solldrehrichtung D um die Normaldrehrichtung handelt. Wenn dagegen der Endzählwert C_e den Wert 0 annimmt, sodass die Ausgangssignale an sämtlichen FF-Ausgängen Q₁ bis Q₉ auf den L-Pegel übergehen, nimmt jedes der Ausgangssignale der ODER-Glieder 157, 158, 159 den L-Pegel an, sodass auch das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 160 auf den L-Pegel übergeht. Wenn somit das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 160 den L-Pegel annimmt, trifft der Richtungsbestimmungsabschnitt 153 die Beurteilung, dass es sich bei der Solldrehrichtung D um die Gegendrehrichtung handelt.
Wenn das Tastverhältnis des Steuersignals zufällig durch eine Störung wie z.B. eine Rauschüberlagerung usw. verändert wird, besteht die Gefahr, dass die durch dieses Tastverhältnis angegebene Solldrehrichtung D zeitweilig unzutreffend ist. Wenn somit von dem Richtungsbestimmungsabschnitt 153 bei der Bestimmung der Solldrehrichtung D kontinuierlich das gleiche Bestimmungsergebnis mehrfach, z.B. dreifach, erhalten wird, wird davon ausgegangen, dass dieses Bestimmungsergebnis korrekt ist und das diese Solldrehrichtung D angebende erste Ableitsignal als korrektes Ergebnis in Form einer Spannung erzeugt. Wenn dagegen die Beurteilung getroffen wird, dass das Bestimmungsergebnis inkorrekt ist, hält der Richtungsbestimmungsabschnitt 153 die Spannung des ersten Ableitsignals in der ursprünglichen Form aufrecht.
Anstelle des Richtungsbestimmungsabschnitts 153, bei dem in dieser Weise beurteilt wird, ob das Bestimmungsergebnis der Solldrehrichtung D korrekt ist oder nicht, kann auch ein Richtungsbestimmungsabschnitt 153 in Betracht gezogen werden, bei dem bei jeder Beurteilung der Solldrehrichtung D ein erstes Ableitsignal erzeugt wird, das dieses Bestimmungsergebnis enthält.
Bei dem vorstehend beschriebenen Vorwärts-Rückwärtszähler 152 wird der Endzählwert C_e durch Erfassung der Anstiegsflanke des invertierten Steuersignals bestimmt. Wenn somit auf Grund einer Unterbrechung der Signalleitung 130 oder dergleichen dem Vorwärts-Rückwärtszähler 152 kein Steuersignal zugeführt wird und das Steuersignal auf diese Weise den L-Pegel annimmt, wird das invertierte Steuersignal auf dem H-Pegel gehalten, sodass kein Endzählwert C_e erhalten wird. Wenn daher der sich aus den Ausgangssignalen der jeweiligen FF-Ausgänge Q₁ bis Q₉ ergebende Zählwert des Vorwärts-Rückwärtszählers 152 einen oberen Grenzwert C_o überschreitet, erzeugt der Richtungsbestimmungsabschnitt 153 zwangsweise ein erstes Ableitsignal, bei dem die Normaldrehrichtung die Solldrehrichtung D darstellt. Hierbei ist der obere Grenzwert Co z.B. ein Wert, der sich mit Hilfe der Gleichung f₁ = (Maximalwert der Periode T des Steuersignals)/(Periode τ des Bezugstaktsignals) berechnen lässt.
Bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel lässt sich die Auflösung der Solldrehzahl S vergrößern, da die die Solldrehzahl S angebende Frequenz des Steuersignals auf der Zeitachse mit einem hohen Freiheitsgrad festgelegt werden kann. Da ferner sowohl die Frequenz als auch das Tastverhältnis des Steuersignals unabhängig voneinander einstellbar sind, können die die Solldrehzahl S und die Solldrehrichtung D betreffenden beiden Steuerinformationen durch ein einziges Steuersignal genau wiedergegeben werden. Da es somit nicht erforderlich ist, das Steuersignal in ein die Solldrehzahl S angebendes Signal und ein die Solldrehrichtung D angebendes Signal zu unterteilen, lässt sich die Anzahl der benötigten Signalleitungen verringern. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel lassen sich somit durch Verringerung der Anzahl von Signalleitungen die Herstellungskosten senken, während sich die Einstellungsgenauigkeit der Ventilsteuerzeiten durch Vergrößerung der Auflösung der Solldrehzahl S verbessern lässt.
Weiterhin bestimmt der erste Signal-Ableitabschnitt 120 bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Solldrehrichtung D auf der Basis einer Beurteilung dahingehend, ob das Tastverhältnis des Steuersignals in Bezug auf einen Referenzvergleichswert von 50% groß oder klein ist. Die zur Bestimmung der Solldrehrichtung D erforderliche Zeitdauer kann somit im Vergleich zu dem Fall verkürzt werden, bei dem bestimmt wird, ob das Tastverhältnis mit einem die Normaldrehrichtung angebenden ersten Bezugsbereich R₁ und einem die Gegendrehrichtung angebenden zweiten Bezugsbereich R₂ übereinstimmt.
Darüber hinaus führt bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Motorwelle 14 eine Relativdrehung in Bezug auf den Zahnkranz 32 aus, der in seiner Normaldrehrichtung in der gleichen Richtung eine Drehbewegung ausführt. Die Drehbewegungszeit der Motorwelle 14 in der Normaldrehrichtung wird hierdurch länger als in der Gegendrehrichtung. In Bezug auf das Tastverhältnis des Steuersignals ist jedoch bei dem ersten Ausführungsbeispiel der die Normaldrehrichtung angebende erste Bezugsbereich R₁ auf einen kleineren Wert als der die Gegendrehrichtung angebende zweite Bezugsbereich R₂ eingestellt, sodass sich die Ansprechgeschwindigkeit vergrößert, da die Zeitdauer zur Einstellung des Steuersignals auf den H-Pegel verkürzt werden kann.
Zweites Ausführungsbeispiel
In 13 ist ein erster Signal-Ableitabschnitt gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Das zweite Ausführungsbeispiel stellt eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels dar, sodass dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind und sich demzufolge ihre erneute Beschreibung erübrigt.
Bei dem ersten Signal-Ableitabschnitt 210 des zweiten Ausführungsbeispiels sind zusätzlich UND-Glieder 220, 221 vorgesehen.
Die jeweiligen Eingänge des ersten UND-Gliedes 220 sind mit dem Ausgang eines Inverters 151 und einer Signalleitung 156 verbunden. Wie in den 14 und 15 veranschaulicht ist, geht das Ausgangssignal des ersten UND-Gliedes 220 auf den H-Pegel über, wenn sowohl ein eingegebenes invertiertes Steuersignal als auch ein Bezugstaktsignal den H-Pegel annehmen. In allen anderen Fällen gibt das erste UND-Glied 220 ein Ausgangssignal mit dem L-Pegel ab.
Gemäß 13 sind die jeweiligen Eingänge des zweiten UND-Gliedes 221 mit einer Signalleitung 155 und einer von einer Signalleitung 156 abgezweigten Signalleitung 223 verbunden. Wie in den 14 und 15 veranschaulicht ist, geht das Ausgangssignal des zweiten UND-Gliedes 221 auf den H-Pegel über, wenn sowohl das eingegebene Steuersignal als auch das Bezugstaktsignal den H-Pegel annehmen. In allen anderen Fällen gibt das zweite UND-Glied 221 ein Ausgangssignal mit dem L-Pegel ab.
Der Ausgang des ersten UND-Gliedes 220 ist mit einem Vorwärts-Zähleingang UC eines Vorwärts-Rückwärtszählers 224 des ersten Signal-Ableitabschnitts 210 gemäß 13 verbunden, sodass das Ausgangssignal des ersten UND-Gliedes 220 in diesen Vorwärts-Zähleingang UC eingegeben wird. Der Ausgang des zweiten UND-Gliedes 221 ist mit einem Rückwärts-Zähleingang DC des Vorwärts-Rückwärtszählers 224 verbunden, sodass das Ausgangssignal des zweiten UND-Gliedes 221 in diesen Rückwärts-Zähleingang DC eingegeben wird. Ein mit der Signalleitung 130 verbundener und die abfallende Flanke des Steuersignals erfassender Signalflanken-Detektorabschnitt 225 ist mit einem Rückstelleingang RS des Vorwärts-Rückwärtszählers 224 verbunden. Das Ausgangssignal dieses Signalflanken-Detektorabschnitts 225 wird dem Rückstelleingang RS als Rückstellsignal zugeführt. Hierbei nimmt das dem Rückstelleingang RS zugeführte Rückstellsignal nur für eine kurze Zeitdauer den H-Pegel an, wenn die abfallende Flanke des Steuersignals von dem Signalflanken-Detektorabschnitt 225 erfasst wird.
Wie in den 14 und 15 veranschaulicht ist, entspricht das Zeitintervall zwischen zwei abfallenden Flanken des Steuersignals der Periode T des Steuersignals. Der Zählwert des Vorwärts-Rückwärtszählers 224 wird somit auf den Wert 0 zurückgestellt, wenn der bei der Erfassung der abfallenden Flanke des Steuersignals unter Verwendung des Signalflanken-Detektorabschnitts 225 auftretende H-Pegel des Rückstellsignals erfasst wird. Bei dem Vorwärts-Rückwärtszähler 224 kann davon ausgegangen werden, dass der in den 14F und 15F durch das Symbol "•" veranschaulichte Zählwert direkt vor der Rückstellung den Endzählwert C_e darstellt.
Das invertierte Steuersignal weist den H-Pegel während einer Zeitdauer t_L auf, während der das Steuersignal entsprechend seinem Tastverhältnis nach dem Auftreten der abfallenden Flanke des Steuersignals den L-Pegel annimmt. Hierbei geht das Ausgangssignal des ersten UND-Gliedes 220 jeweils auf den H-Pegel über, wenn das Bezugstaktsignal den H-Pegel annimmt. Demgegenüber wird das Ausgangssignal des zweiten UND-Gliedes 221 auf dem L-Pegel gehalten. Weiterhin nimmt das invertierte Steuersignal den L-Pegel während einer Zeitdauer t_H an, während der das den L-Pegel aufweisende Steuersignal invertiert wird und entsprechend seinem Tastverhältnis den H-Pegel annimmt. Hierbei geht das Ausgangssignal des zweiten UND-Gliedes 221 jeweils auf den H-Pegel über, wenn das Bezugstaktsignal den H-Pegel annimmt. Demgegenüber wird das Ausgangssignal des ersten UND-Gliedes 220 auf dem L-Pegel gehalten. Der Zählwert des Vorwärts-Rückwärtszählers 224 wird somit durch die Erfassung des H-Pegels des Rückstellsignals zurückgestellt, d.h., durch die Erfassung der abfallenden Flanke des Steuersignals. Sodann erfolgt jeweils eine Aufwärtszählung wenn die Anstiegsflanke des Ausgangssignals des ersten UND-Gliedes 220 erfasst wird. Wenn sodann das Steuersignal von dem L-Pegel auf den H-Pegel übergeht, führt der Vorwärts-Rückwärtszähler 224 jeweils eine Abwärtszählung durch, wenn die Anstiegsflanke des Ausgangssignals des zweiten UND-Gliedes 221 vom Vorwärts-Rückwärtszähler 224 erfasst wird.
Bei dem Vorwärts-Rückwärtszähler 224 wird in der in 15F dargestellten Weise der Zählwert beim Erreichen des Wertes 0 im Rahmen der Abwärtszählung auf dem Wert 0 festgehalten, bis die nächste Rückstellung des Zählwertes erfolgt. Auf diese Weise kann der Richtungsbestimmungsabschnitt 153 die Solldrehrichtung D in ähnlicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel genau bestimmen und das erste Ableitsignal erzeugen, das die bestimmte Solldrehrichtung D angibt.
Bei dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel lässt sich somit eine ähnliche Wirkung wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels erzielen.
Drittes Ausführungsbeispiel
In 16 ist ein erster Signal-Ableitabschnitt gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Dieses dritte Ausführungsbeispiel stellt eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels dar, wobei dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
Der erste Signal-Ableitabschnitt 250 des dritten Ausführungsbeispiels umfasst anstelle der Bauelemente 151, 152, 153, 155 einen Computerabschnitt 260.
Der Computerabschnitt 260 besteht aus einem Mikrocomputer, der von einer Zentraleinheit CPU 261, einem Festspeicher ROM 262, einem Direktzugriffsspeicher RAM 263 usw. gebildet wird und mit Signalleitungen 130, 136, 156 verbunden ist. Der Computerabschnitt 260 hat eine ähnliche Funktion wie der Vorwärts-Rückwärtszähler 152 und der Richtungsbestimmungsabschnitt 153 des ersten Ausführungsbeispiels und führt mit Hilfe der Zentraleinheit CPU 261 ein in dem Festspeicher ROM 262 gespeichertes Ableitungs-Verarbeitungsprogramm aus. In dem Direktzugriffsspeicher RAM 263 sind ein erster Speicherbereich 264 zur Speicherung des Zählwertes und ein zweiter Speicherbereich 265 zur Speicherung des Bestimmungsergebnisses der Solldrehrichtung D vorgesehen.
Das Ablaufdiagramm gemäß 17 veranschaulicht die bei der Ausführung des Ableitungs-Verarbeitungsprogramms durch die Zentraleinheit CPU 261 aufeinanderfolgend ausgeführten jeweiligen Schritte. Zunächst wird in einem Schritt S1 das Auftreten einer abfallenden Flanke des über die Signalleitung 130 zugeführten Steuersignals abgewartet. Hierbei kann davon ausgegangen werden, dass die abfallende Flanke des Steuersignals zum gleichen Zeitpunkt wie die Anstiegsflanke des invertierten Steuersignals bei dem ersten Ausführungsbeispiel auftritt. Wenn die abfallende Flanke des Steuersignals auftritt, wird der Zählwert des ersten Speicherbereiches 264 in einem Schritt S2 auf 0 zurückgestellt, woraufhin auf einen Schritt S3 übergegangen wird.
Im Schritt S3 wird das Auftreten einer Anstiegsflanke des Bezugstaktsignals abgewartet. Beim Auftreten der Anstiegsflanke des Bezugstaktsignals wird der Zählwert des ersten Speicherbereiches 264 um den Wert 1 in einem Schritt S4 erhöht, woraufhin auf einen Schritt S5 übergegangen wird.
Im Schritt S5 wird ermittelt, ob der Zählwert des ersten Speicherbereichs 264 einen oberen Grenzwert C_u erreicht hat oder kleiner ist. Wenn der Zählwert dem oberen Grenzwert C_u entspricht oder kleiner ist, wird auf einen Schritt S6 übergegangen. Wenn dagegen der Zählwert den oberen Grenzwert Cu überschreitet, wird in einem Schritt S7 zwangsweise das erste Ableitsignal mit dem die Normaldrehrichtung als Solldrehrichtung D angebenden H-Pegel erzeugt, woraufhin zum Schritt S2 zurückgekehrt wird.
Im Schritt S6 wird ermittelt, ob die Anstiegsflanke des Steuersignals vorliegt. Beim Auftreten der Anstiegsflanke des Steuersignals wird auf einen Schritt S8 übergegangen. Wenn dagegen keine Anstiegsflanke des Steuersignals auftritt, wird zum Schritt S3 zurückgekehrt.
Im Schritt S8 wird das Auftreten der Anstiegsflanke des Bezugstaktsignals abgewartet. Beim Auftreten der Anstiegsflanke des Bezugstaktsignals erfolgt in einem Schritt S9 eine Abwärtszählung durch Subtraktion des Wertes 1 von dem Zählwert des ersten Speicherbereiches 264, woraufhin auf einen Schritt S10 übergegangen wird. Wenn der Zählwert bei der Abwärtszählung den Wert 0 erreicht, wird er auf dem Wert 0 bis zur nächsten Rückstellung des Zählwertes festgehalten, sodass er keinen negativen Wert annimmt.
Im Schritt S10 wird ermittelt, ob die abfallende Flanke des Steuersignals auftritt oder nicht. Bei Auftreten der abfallenden Flanke des Steuersignals wird auf einen Schritt S11 übergegangen. Wenn dagegen keine abfallende Flanke des Steuersignals auftritt, wird zum Schritt S8 zurückgekehrt.
Im Schritt S11 wird auf der Basis des Zählwertes des ersten Speicherbereiches 264 zum Zeitpunkt der Beendigung des Schrittes S10, d.h., auf der Basis des Endzählwertes C_e, ermittelt, ob es sich bei der Solldrehrichtung D um die Normaldrehrichtung oder die Gegendrehrichtung handelt. Wenn hierbei der Endzählwert C_e größer als 0 ist, wird die Feststellung getroffen, dass die Normaldrehrichtung die Solldrehrichtung D darstellt. Wenn jedoch der Endzählwert C_e den Wert 0 aufweist, wird die Feststellung getroffen, dass es sich bei der Solldrehrichtung D um die Gegendrehrichtung handelt. Im Schritt S11 wird sodann das Bestimmungsergebnis der Solldrehrichtung D in den zweiten Speicherbereich 265 eingespeichert.
In einem auf den Schritt S11 folgenden Schritt S12 wird das im derzeitigen Schritt S11 erhaltene Bestimmungsergebnis der Solldrehrichtung D mit dem im vorherigen Schritt S11 erhaltenen Bestimmungsergebnis verglichen und ermittelt, ob das derzeitige Bestimmungsergebnis korrekt ist oder nicht. Bei dieser Beurteilungsverarbeitung wird die Beurteilung getroffen, dass es sich bei dem derzeitigen Bestimmungsergebnis um ein korrektes Bestimmungsergebnis handelt, wenn das derzeitige Bestimmungsergebnis und mehrere vorherige Bestimmungsergebnisse (z.B. zwei vorherige Bestimmungsergebnisse) gleich sind. Bei der Beurteilung, dass das derzeitige Bestimmungsergebnis korrekt ist, wird in einem Schritt S13 das erste Ableitsignal mit einer dieses korrekte Bestimmungsergebnis wiedergebenden Spannung erzeugt, woraufhin zum Schritt S2 zurückgekehrt wird. Wenn jedoch die Beurteilung getroffen wird, dass das derzeitige Bestimmungsergebnis inkorrekt ist, wird zum Schritt S2 zurückgekehrt, ohne die Spannung des ersten Ableitsignals zu verändern.
Bei dem vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel lässt sich somit eine ähnliche Wirkung wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels erzielen.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel kann die Funktion des zweiten Ableitabschnitts 122 und/oder die Funktion des Regelabschnitts 124 und/oder die Funktion eines Teils des elektrischen Stromzuführungsabschnitts 126 ebenfalls mit Hilfe des Computerabschnitts 260 realisiert werden.
Außerdem kann bei dem dritten Ausführungsbeispiel auch ein das Bestimmungsergebnis des Schrittes S11 in dieser Form wiedergebendes erstes Ableitsignal im Schritt S13 ohne Durchführung des Schrittes S12 erzeugt werden.
Weiterhin kann bei dem dritten Ausführungsbeispiel anstelle der Rückkehr zum Schritt S2 nach der Ausführung des Schrittes S7 das erste Ableitsignal auf dem die Normaldrehrichtung angebenden H-Pegel gehalten und die Ausführung des Ableitungs-Verarbeitungsprogramms zwangsweise beendet werden.
Darüber hinaus können bei dem dritten Ausführungsbeispiel auch der Inverter 151 und die Signalleitung 155 des ersten Ausführungsbeispiels mit dem Computerabschnitt 260 verbunden werden. In diesem Fall wird in den Schritten S1 und S10 das Ableitungs-Verarbeitungsprogramm dahingehend geändert, dass anstelle der Überwachung der abfallenden Flanke des Steuersignals die Anstiegsflanke des invertierten Steuersignals überwacht wird.
Viertes Ausführungsbeispiel
In 18 ist ein erster Signal-Ableitabschnitt gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Dieses vierte Ausführungsbeispiel stellt eine Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels dar, wobei dem dritten Ausführungsbeispiel entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
Der erste Signal-Ableitabschnitt 300 des vierten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem dritten Ausführungsbeispiel durch ein in einem Festspeicher ROM 312 eines Computerabschnitts 310 gespeichertes Ableitungs-Verarbeitungsprogramm. Bei diesem unterschiedlichen Ableitungs-Verarbeitungsprogramm wird ein nachstehend näher beschriebener Zwischenzählwert C_m in einen dritten Speicherbereich 316 eines Direktzugriffsspeichers RAM 313 des Computerabschnitts 310 eingespeichert. Weiterhin wird bei diesem unterschiedlichen Ableitungs-Verarbeitungsprogramm in dem Computerabschnitt 310 die Beurteilung getroffen, dass die Normaldrehrichtung die Solldrehrichtung D darstellt, wenn das Tastverhältnis des Steuersignals im wesentlichen mit dem ersten Bezugsbereich R₁ übereinstimmt. Ferner wird die Beurteilung getroffen, dass die Gegendrehrichtung die Solldrehrichtung D darstellt, wenn das Tastverhältnis im wesentlichen mit dem zweiten Bezugsbereich R₂ übereinstimmt.
Das Ablaufdiagramm gemäß 19 zeigt die bei der Durchführung des Ableitungs-Verarbeitungsprogramms des vierten Ausführungsbeispiels von einer Zentraleinheit CPU 311 des Computerabschnitts 310 aufeinanderfolgend ausgeführten Schritte. Zunächst wird ein Schritt S21 in ähnlicher Weise wie der Schritt S1 des dritten Ausführungsbeispiels ausgeführt.
Wenn im Schritt S21 das Auftreten der abfallenden Flanke des Steuersignals ermittelt wird, wird sodann auf einen Schritt S22 übergegangen, bei dem der Zählwert des ersten Speicherbereichs 264 und der Zwischenzählwert C_m des dritten Speicherbereiches 216 jeweils auf 0 zurückgestellt werden, woraufhin auf einen Schritt S23 übergegangen wird.
Die Schritte S23 bis S27 werden in ähnlicher Weise wie die Schritte S3 bis S7 des dritten Ausführungsbeispiels ausgeführt.
Wenn im Schritt S26 das Auftreten der Anstiegsflanke des Steuersignals festgestellt wird, wird auf einen Schritt S28 übergegangen, bei dem der Zählwert zum Zeitpunkt der Beendigung des Schrittes S26 in den dritten Speicherbereich 316 als Zwischenzählwert C_m eingespeichert wird. Hierbei entspricht der Zwischenzählwert C_m dem in den 20C und 21C durch das Symbol "0" veranschaulichten Zählwert.
In einem auf den Schritt S28 folgenden Schritt S29 wird das Auftreten einer Anstiegsflanke des Bezugstaktsignals abgewartet. Beim Auftreten der Anstiegsflanke des Bezugstaktsignals erfolgt in einem Schritt S30 eine Abwärtszählung durch Subtraktion des Wertes 1 von dem Zählwert des ersten Speicherbereiches 264, woraufhin auf einen Schritt S31 übergegangen wird. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel der Zählwert bei der Abwärtszählung im Schritt S30 den Wert 0 erreicht und die Abwärtszählung bei dem nächsten oder einem späteren Schritt S30 fortgesetzt wird, wird der Zählwert nicht auf dem Wert 0 festgehalten, sondern nimmt einen negativen Wert an, wie dies in 21C veranschaulicht ist.
Der Schritt S31 wird in ähnlicher Weise wie der Schritt S10 des dritten Ausführungsbeispiels ausgeführt.
In einem Schritt S32, auf den beim Auftreten der abfallenden Flanke des Steuersignals im Schritt S31 übergegangen wird, wird sodann auf der Basis des Endzählwertes C_e des ersten Speicherbereiches 264 und des Zwischenzählwertes C_m des dritten Speicherbereiches 316 ermittelt, ob es sich bei der Solldrehrichtung D um die Normaldrehrichtung oder die Gegendrehrichtung handelt. Auf die im Schritt S32 erfolgende Beurteilungsverarbeitung wird nachstehend näher eingegangen.
Wie den 20 und 21 zu entnehmen ist, kann bei diesem Ausführungsbeispiel das Tastverhältnis des Steuersignals durch die Gleichung f₂ = (C_m – C_e) /{C_m + (C_m – C_e)} wiedergegeben werden, wobei der Zwischenzählwert C_m und der Endzählwert C_e variable Größen darstellen.
Wenn das Steuersignal in der in 20 veranschaulichten Weise auf Grund eines unter 50% liegenden ersten Bezugsbereiches R₁ die Normaldrehrichtung angibt, stellen der Zwischenzählwert C_m und der Endzählwert C_e entsprechend dem ersten Bezugsbereich R₁ jeweils positive Werte dar. Der Wert f₂ entspricht daher im wesentlichen dem ersten Bezugsbereich R₁. Hierbei beinhaltet "entspricht im wesentlichen", dass der Wert f₂ mit dem ersten Bezugsbereich R₁ innerhalb eines (nachstehend vereinfacht als Toleranz bezeichneten) Toleranzbereiches ± ε₁ übereinstimmt, der durch Schwankungen bzw. Abweichungen des Zwischenzählwertes C_m und des Endzählwertes C_e verursacht wird, da die Periode τ des Bezugstaktsignals begrenzt (endlich) ist.
Wenn das Steuersignal in der in 21 veranschaulichten Weise auf Grund eines 50% überschreitenden zweiten Bezugsbereiches R₂ die Gegendrehrichtung angibt, nimmt der Zwischenzählwert C_m entsprechend dem zweiten Bezugsbereich R₂ einen positiven Wert an, während der Endzählwert C_e entsprechend dem zweiten Bezugsbereich R₂ einen negativen Wert annimmt. Der Wert f₂ entspricht daher im wesentlichen dem zweiten Bezugsbereich R₂. Hierbei beinhaltet "entspricht im wesentlichen", dass der Wert f₂ mit dem zweiten Bezugsbereich R₂ innerhalb eines Toleranzbereiches ± ε₂ übereinstimmt.
Auf der Basis dieser Werte wird im Schritt S32 die Beurteilung getroffen, dass die Normaldrehrichtung die Solldrehrichtung D darstellt, wenn der Wert f₂ im wesentlichen mit dem ersten Bezugsbereich R₁ übereinstimmt, während die Beurteilung getroffen wird, dass die Gegendrehrichtung die Solldrehrichtung D darstellt, wenn der Wert f₂ im wesentlichen mit dem zweiten Bezugsbereich R₂ übereinstimmt. Bei diesem Ausführungsbeispiel entspricht somit der erste Bezugsbereich R₁ einem ersten Bezugswert, während der zweite Bezugsbereich R₂ einem zweiten Bezugswert entspricht.
Die auf den Schritt S32 folgenden Schritte S33, S34 werden in ähnlicher Weise wie die Schritte S12, S13 des dritten Ausführungsbeispiels ausgeführt. Bei dem vierten Ausführungsbeispiel kann das das im Schritt S32 erhaltene Bestimmungsergebnis in dieser Form angebende erste Ableitsignal im Schritt S34 auch ohne Ausführung des Schrittes S33 erzeugt werden.
Da bei dem vierten Ausführungsbeispiel in der vorstehend beschriebenen Weise die Solldrehrichtung D auf der Basis der Beurteilung bestimmt wird, ob der das Tastverhältnis des Steuersignals angebende Wert f₂ im wesentlichen mit einem der Verhältnisse R₁, R₂ übereinstimmt, wird ein genaues Beurteilungsergebnis erhalten.
Mit Hilfe des vierten Ausführungsbeispiels können somit in ähnlicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine Verbesserung der Einstellgenauigkeit der Ventilsteuerzeiten in Verbindung mit einer Verringerung der Herstellungskosten erzielt und die Ansprechgeschwindigkeit gesteigert werden.
Fünftes Ausführungsbeispiel
In 22 ist eine Motor-Steuereinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Dieses fünfte Ausführungsbeispiel stellt eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels dar, wobei dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
Bei der Motor-Steuereinrichtung 350 des fünften Ausführungsbeispiels weist eine Treiberschaltung 360 zusätzlich einen Störungsermittlungsabschnitt 362 auf.
Der Störungsermittlungsabschnitt 362 umfasst einen Inverter 370, einen Vergleicher 371 und einen Transistor 372.
Der Eingang des Inverters 370 ist mit einer Signalleitung 136 verbunden, sodass der Inverter 370 die Spannung des ersten Ableitsignals invertiert. Hierbei nimmt das Ausgangssignal des Inverters 370 in der in 23 veranschaulichten Weise den L-Pegel an, der bei diesem Ausführungsbeispiel ungefähr 0 V entspricht, wenn die Normaldrehrichtung die Solldrehrichtung D darstellt. Entsprechend nimmt das Ausgangssignal des Inverters 370 den H-Pegel an, wenn die Gegendrehrichtung die Solldrehrichtung D darstellt. Im Rahmen der nachstehenden Beschreibung wird das Ausgangssignal des Inverters 370 als invertiertes erstes Ableitsignal bezeichnet.
Gemäß 22 ist eine von einer Signalleitung 132 abgezweigte Signalleitung 373 mit einem nicht invertierenden Eingang des Vergleichers 371 verbunden, wobei über die Signalleitungen 132, 373 diesem nicht invertierenden Eingang ein zweites Ableitsignal zugeführt wird. Einem invertierenden Eingang des Vergleichers 371 wird über eine Signalleitung 374 eine Bezugsspannung V_r _e _f zugeführt. Die Spannung des Ausgangssignals des Vergleichers 371 wird bei dem Vergleich der Spannung des zweiten Ableitsignals mit der Bezugsspannung V_ref angehoben und abgesenkt, d.h., das Ausgangssignal des Vergleichers 371 geht in der in 24 veranschaulichten Weise auf den H-Pegel über, wenn die Spannung des zweiten Ableitsignals die Bezugsspannung V_ref erreicht oder übersteigt, während das Ausgangssignal des Vergleichers 371 auf den L-Pegel übergeht, wenn die Spannung des zweiten Ableitsignals unter der Bezugsspannung V_ref liegt. Die Bezugsspannung V_ref ist hierbei in der in 24A veranschaulichten Weise eine Spannung, die einem vorgegebenen Schwellenwert S_tn entspricht, der in einem zulässigen Bereich der Solldrehzahl S eingestellt ist. Somit nimmt das Ausgangssignal des Vergleichers 371 den H-Pegel an, wenn die von dem zweiten Ableitsignal angegebene Solldrehzahl S den Schwellenwert S_th erreicht oder übersteigt, während das Ausgangssignal des Vergleichers 371 den L-Pegel annimmt, wenn die Solldrehzahl S unter dem Schwellenwert S_th liegt.
Der Schwellenwert S_th ist auf einen Wert eingestellt, der größer als eine bei dem Motor 12 eingestellte Maximaldrehzahl in der Gegendrehrichtung der Motorwelle 14 und kleiner als eine bei dem Motor 12 eingestellte Maximaldrehzahl in der Normaldrehrichtung der Motorwelle 14 ist. Wenn z.B. die Maximaldrehzahl in der Gegendrehrichtung 2000 min^–1 und die Maximaldrehzahl in der Normaldrehrichtung 8000 min^–1 betragen, ist der Schwellenwert S_th auf ungefähr 4000 min^–1 eingestellt.
Gemäß 22 ist der Ausgang des Vergleichers 371 mit der Basis des Transistors 372 über eine Signalleitung 375 verbunden, sodass das Ausgangssignal des Vergleichers 371 der Basis zugeführt wird. Der Kollektor des Transistors 372 ist mit einem Abschnitt einer Signalleitung 376 verbunden, die wiederum mit dem Ausgang des Inverters 370 verbunden ist und das invertierte erste Ableitsignal einem elektrischen Stromzuführungsabschnitt 380 zuführt. Der Emitter des Transistors 372 liegt hierbei an Masse. Wenn somit das Ausgangssignal des Vergleichers 371 den H-Pegel annimmt, wird die Übertragung des invertierten ersten Ableitsignals über die Signalleitung 376 unterbrochen bzw. gesperrt. Wenn dagegen das Ausgangssignal des Vergleichers 371 auf den L-Pegel übergeht, kann die Übertragung des invertierten ersten Ableitsignals über die Signalleitung 376 erfolgen.
Bei Zuführung des invertierten ersten Ableitsignals wird von dem elektrischen Stromzuführungsabschnitt 380 der Treiberschaltung 360 dem Motor 12 eine Steuerspannung V_s zur Realisierung der von dem invertierten ersten Ableitsignal angegebenen Solldrehrichtung D zugeführt. Wenn dagegen das invertierte erste Ableitsignal nicht zugeführt wird, befindet sich der elektrische Stromzuführungsabschnitt 380 in einem Zustand, der einer Beaufschlagung des elektrischen Stromzuführungsabschnitts 380 mit einem Spannungssignal von ungefähr 0 V entspricht. In ähnlicher Weise wie bei der Zuführung des die Normaldrehrichtung durch eine Spannung von ungefähr 0 V bei dem L-Pegel angebenden invertierten ersten Ableitsignals beaufschlagt der elektrische Stromzuführungsabschnitt 380 daher den Motor 12 mit einer Spannung zur Realisierung der Normaldrehrichtung, d.h., wenn kein invertiertes erstes Ableitsignal erhalten wird, setzt der elektrische Stromzuführungsabschnitt 380 zwangsweise die Normaldrehrichtung als Solldrehrichtung D fest.
Wenn bei dem fünften Ausführungsbeispiel das durch Frequenz-Spannungsumsetzung des Steuersignals erhaltene zweite Ableitsignal eine dem Schwellenwert S_th entsprechende oder diesen übersteigende Solldrehzahl S angibt, geht das Ausgangssignal des Vergleichers 371 auf den H-Pegel über. Hierdurch wird die Zuführung des invertierten ersten Ableitsignals zu dem elektrischen Stromzuführungsabschnitt 380 durch die Wirkungsweise des Transistors 372 unterbrochen. Die Solldrehrichtung D wird somit zwangsweise auf die Normaldrehrichtung eingestellt. Auch wenn das Steuersignal auf Grund einer Störung wie einer Rauschüberlagerung und dergleichen die Gegendrehrichtung angibt, wird daher die Solldrehrichtung D zwangsweise auf die Normaldrehrichtung eingestellt. Es kann somit nicht der Fall eintreten, dass die Istdrehzahl S_r der Motorwelle 14 plötzlich auf eine Drehzahl ansteigt, die in der Gegendrehrichtung normalerweise nicht erreicht werden kann. Auf diese Weise wird verhindert, dass ein Bruch des Phasenänderungsmechanismus 30 und dergleichen durch einen plötzlichen Anstieg der Istdrehzahl S_r in der Gegendrehrichtung verursacht wird. Da die elektrische Verbindung in Bezug auf den Motor 12 durch zwangsgesteuerte Einstellung der Solldrehzahl D auf die Normaldrehrichtung aufrecht erhalten werden kann, ergibt sich außerdem eine höhere Störungs- bzw. Ausfallsicherheit.
Darüber hinaus kann bei dem fünften Ausführungsbeispiel die gleiche Wirkung wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels erzielt werden.
Sechstes Ausführungsbeispiel
In 25 ist eine Motor-Steuereinrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Dieses sechste Ausführungsbeispiel stellt eine Modifikation des fünften Ausführungsbeispiels dar, wobei dem fünften Ausführungsbeispiel entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
Bei der Motor-Steuereinrichtung 400 des sechsten Ausführungsbeispiels weist eine Treiberschaltung 410 einen Störungsermittlungsabschnitt 412 auf, der zusätzlich zu den Bauelementen 370, 371, 372 ein UND-Glied 420 und einen weiteren Inverter 424 aufweist.
Der Inverter 424 ist mit einer von einer Signalleitung 136 abzweigenden Signalleitung 425 verbunden und gibt ein invertiertes erstes Ableitsignal in ähnlicher Weise wie der Inverter 370 ab. Die jeweiligen Eingänge des UND-Gliedes 420 sind mit einer Signalleitung 426, die mit dem Ausgang des Inverters 424 verbunden ist und das invertierte erste Ableitsignal überträgt, sowie mit einem Abschnitt einer Signalleitung 375 verbunden. Wenn sowohl das zugeführte Ausgangssignal des Vergleichers 371 als auch das invertierte erste Ableitsignal den H-Pegel annehmen, geht das Ausgangssignal des UND-Gliedes 420 in der in 26 veranschaulichten Weise auf den H-Pegel über. In allen anderen Fällen nimmt das Ausgangssignal des UND-Gliedes 420 den L-Pegel an.
Gemäß 25 ist der Ausgang des UND-Gliedes 420 über eine Signalleitung 421 mit einer Steuerschaltung 430 des sechsten Ausführungsbeispiels verbunden, sodass das Ausgangssignal des UND-Gliedes 420 der Steuerschaltung 430 zugeführt wird.
Wenn bei dem sechsten Ausführungsbeispiel das zweite Ableitsignal eine unter dem Schwellenwert S_th liegende Solldrehzahl S angibt, nimmt das Ausgangssignal des Vergleichers 371 den L-Pegel an. Wie in 26 veranschaulicht ist, weist dann das Ausgangssignal des UND-Gliedes 420 den L-Pegel auf. Auch wenn das zweite Ableitsignal eine dem Schwellenwert S_th entsprechende oder übersteigende Solldrehzahl S angibt, sodass das Ausgangssignal des Vergleichers 371 auf den H-Pegel übergeht, weist das Ausgangssignal des UND-Gliedes 420 den L-Pegel auf, wenn das invertierte erste Ableitsignal den die Normaldrehrichtung angebenden L-Pegel aufweist. Wenn dagegen das zweite Ableitsignal eine dem Schwellenwert S_th entsprechende oder diesen überschreitende Solldrehzahl S angibt und das invertierte erste Ableitsignal den die Gegendrehrichtung angebenden H-Pegel annimmt, geht das Ausgangssignal des UND-Gliedes 420 auf den H-Pegel über. Wenn somit das von dem UND-Glied 420 zugeführte Signal den H-Pegel annimmt, stellt die Steuerschaltung 430 fest, dass ein Störzustand wie eine Störungs- bzw. Rauschüberlagerung oder dergleichen bei dem Steuersignal vorliegt und beendet die Erzeugung des Steuersignals. Bei diesem Ausführungsbeispiel entspricht somit das der Steuerschaltung 430 zugeführte Ausgangssignal des UND-Gliedes 420 einem Störungssignal, das das Vorliegen eines Störzustands anzeigt.
Bei dem vorstehend beschriebenen sechsten Ausführungsbeispiel können rasch Maßnahmen zur Behebung eines solchen Störzustands ergriffen werden, da die Steuerschaltung 430 die Erzeugung des Steuersignals bei Vorliegen eines Störzustands des Steuersignals sofort unterbrechen bzw. beenden kann.
Darüber hinaus kann bei dem sechsten Ausführungsbeispiel die gleiche Wirkung wie im Falle des fünften Ausführungsbeispiels erzielt werden.
Siebtes Ausführungsbeispiel
In 27 ist eine Motor-Steuereinrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Das siebte Ausführungsbeispiel stellt eine Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels dar, wobei dem sechsten Ausführungsbeispiel entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
Bei der Motor-Steuereinrichtung 450 des siebten Ausführungsbeispiels weist eine Treiberschaltung 460 einen Störungsermittlungsabschnitt 462 auf, der zusätzlich zu den Bauelementen 370, 371, 372, 420, 424 einen Transistor 470 umfasst.
Die Basis des Transistors 470 ist mit einem Abschnitt einer Signalleitung 421 verbunden, während der Kollektor des Transistors 470 mit einem Abschnitt einer Signalleitung 137 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 470 liegt an Masse. Wenn das Ausgangssignal des UND-Gliedes 420 auf den H-Pegel übergeht, wird somit die Zuführung eines Steuersignals über die Signalleitung 137 unterbrochen. Wenn dagegen das Ausgangssignal des UND-Gliedes 420 den L-Pegel aufweist, kann die Zuführung des Steuersignals über die Signalleitung 137 erfolgen.
Wenn bei dem siebten Ausführungsbeispiel das zweite Ableitsignal eine dem Schwellenwert S_th entsprechende oder diesen übersteigende Solldrehzahl S und das invertierte erste Ableitsignal die Gegendrehrichtung angeben, nimmt das Ausgangssignal des UND-Gliedes 420 den H-Pegel an, sodass die Zuführung des Steuersignals zu einem elektrischen Stromzuführungsabschnitt 464 der Treiberschaltung 460 unterbrochen wird. Bei einer Unterbrechung der Zuführung des Steuersignals zu dem elektrischen Stromzuführungsabschnitt 464 wird die elektrische Stromzufuhr für den Motor 12 zwangsweise beendet. Die elektrische Stromzufuhr zu dem Motor 12 wird somit auch dann beendet, wenn das Steuersignal auf Grund einer Störung die Gegendrehrichtung angibt. Somit kann nicht der Fall eintreten, dass die Istdrehzahl S_r der Motorwelle 14 plötzlich auf eine Drehzahl ansteigt, die normalerweise in der Gegendrehrichtung nicht erreicht werden kann. Auf diese Weise wird verhindert, dass ein Bruch des Phasenänderungsmechanismus 30 und dergleichen durch einen plötzlichen Anstieg der Istdrehzahl S_r in der Gegendrehrichtung verursacht wird. Wenn das zweite Ableitsignal eine dem Schwellenwert S_th entsprechende oder diesen überschreitende Solldrehzahl S angibt, das invertierte erste Ableitsignal jedoch die normale Drehrichtung anzeigt, stellt der elektrische Stromzuführungsabschnitt 464 zwangsweise die Normaldrehrichtung als Solldrehrichtung D in ähnlicher Weise wie der elektrische Stromzuführungsabschnitt 380 des fünften Ausführungsbeispiels ein. Auf diese Weise kann die elektrische Verbindung bzw. Stromzufuhr zum Motor 12 in der üblichen Weise fortgeführt werden.
Im übrigen kann bei dem siebten Ausführungsbeispiel die gleiche Wirkung wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels erhalten werden.
Weiterhin können bei dem siebten Ausführungsbeispiel bei Vorliegen eines Störzustands des Steuersignals rasch Maßnahmen zur Behebung eines solchen Störzustands ergriffen werden, da die Steuerschaltung 430 in ähnlicher Weise wie im Falle des sechsten Ausführungsbeispiels die Erzeugung des Steuersignals sofort beenden kann.
Bei dem siebten Ausführungsbeispiel kann die Zuführung des Ausgangssignals des UND-Gliedes 420 zu der Steuerschaltung 430 auch unterbleiben.
Achtes Ausführungsbeispiel
In 28 ist eine Motor-Steuereinrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Das achte Ausführungsbeispiel stellt eine Modifikation des fünften Ausführungsbeispiels dar, wobei dem fünften Ausführungsbeispiel entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
Die Motor-Steuereinrichtung 500 des achten Ausführungsbeispiels umfasst eine Treiberschaltung 510, die zusätzlich mit einem Rechenabschnitt 512 versehen ist.
Der Rechenabschnitt 512 ist mit Signalleitungen 133, 134, 135 verbunden und berechnet die Istdrehzahl S_r der Motorwelle 14 aus den erhaltenen Messsignalen eines jeden Hall-Elementes 18. Hierbei erzeugt der Rechenabschnitt 512 ein Drehzahlsignal mit einer der berechneten Istdrehzahl S_r proportionalen Spannung, wie dies in 29A veranschaulicht ist.
Gemäß 28 ist ein Regelabschnitt 514 der Treiberschaltung 510 mit einer zur Zuführung des Drehzahlsignals von dem Rechenabschnitt 512 dienenden Signalleitung 515 verbunden. Der Regelabschnitt 514 bildet eine Steuerspannung V_s, um die von dem zugeführten Drehzahlsignal angegebene Istdrehzahl S_r im Rahmen einer P-Regelung in Übereinstimmung mit der Solldrehzahl S zu bringen, und erzeugt ein Steuersignal, das diese gebildete Steuerspannung V_s umfasst.
Bei einem Störungsermittlungsabschnitt 516 der Treiberschaltung 510 ist eine von der Signalleitung 515 abgezweigte Signalleitung 518 mit einem nicht invertierenden Eingang eines Vergleichers 517 verbunden, dem somit über die Signalleitungen 515, 518 das Drehzahlsignal zugeführt wird. Einem invertierenden Eingang des Vergleichers 517 wird über eine Signalleitung 519 eine Bezugsspannung V_ref zugeführt. Durch den Vergleich der Spannung des Drehzahlsignals mit der Bezugsspannung V_ref wird die Spannung des Ausgangssignals des Vergleichers 517 angehoben und verringert, d.h., das Ausgangssignal des Vergleichers 517 geht in der in 29 veranschaulichten Weise auf den H-Pegel über, wenn die Spannung des Drehzahlsignals die Bezugsspannung V_ref erreicht oder überschreitet, während das Ausgangssignal des Vergleichers 517 auf den L-Pegel übergeht, wenn die Spannung des Drehzahlsignals unter der Bezugsspannung V_ref liegt. Hierbei ist die Bezugsspannung V_ref eine Spannung, die in der in 29A veranschaulichten Weise dem ähnlich wie bei dem fünften Ausführungsbeispiel bestimmten Schwellenwert S_th entspricht. Das Ausgangssignal des Vergleichers 517 nimmt somit den H-Pegel an, wenn die von dem Drehzahlsignal angegebene Istdrehzahl S_r den Schwellenwert S_th erreicht oder überschreitet, während es auf den L-Pegel übergeht, wenn die Istdrehzahl S_r kleiner als der Schwellenwert S_th ist. Die sich auf diese Weise verändernde Spannung des Ausgangssignals des Vergleichers 517 wird über die Signalleitung 375 der Basis des Transistors 372 zugeführt.
Wenn bei dem achten Ausführungsbeispiel die von dem Drehzahlsignal angegebene Istdrehzahl S_r dem Schwellenwert S_th entspricht oder größer ist, kann davon ausgegangen werden, dass die von dem Steuersignal angegebene Solldrehzahl S ebenfalls ungefähr dem Schwellenwert S_th entspricht oder größer ist. Bei einer von dem Drehzahlsignal angegebenen Istdrehzahl S_r, die dem Schwellenwert S_th entspricht oder größer ist, geht das Ausgangssignal des Vergleichers 517 auf den H-Pegel über. Hierdurch wird die Zuführung des invertierten ersten Ableitsignals zu dem elektrischen Stromzuführungsabschnitt 380 durch die Wirkungsweise des Transistors 372 unterbrochen und die Solldrehrichtung D zwangsweise auf die Normaldrehrichtung eingestellt. Auch wenn das Steuersignal auf Grund einer Störung die Gegendrehrichtung angibt, wird somit die Solldrehrichtung D zwangsweise auf die Normaldrehrichtung eingestellt. Es kann daher nicht der Fall eintreten, dass die Istdrehzahl S_r plötzlich auf eine Drehzahl ansteigt, die in der Gegendrehrichtung normalerweise nicht erreicht werden kann. Auf diese Weise wird verhindert, dass ein Bruch des Phasenänderungsmechanismus 30 und dergleichen durch einen plötzlichen Anstieg der Istdrehzahl S_r in der Gegendrehrichtung verursacht wird. Außerdem wird hierdurch die Störungsfestigkeit verbessert, da die elektrische Verbindung bzw. Stromzuführung zu dem Motor 12 durch zwangsweise erfolgende Einstellung der Solldrehrichtung D auf die Normaldrehrichtung aufrecht erhalten bzw. fortgesetzt werden kann.
Im übrigen kann bei dem achten Ausführungsbeispiel eine ähnliche Wirkung wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels erzielt werden.
Neuntes Ausführungsbeispiel
In 30 ist eine Motor-Steuereinrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Das neunte Ausführungsbeispiel stellt eine Modifikation dar, bei der die charakteristischen Elemente des sechsten Ausführungsbeispiels dem achten Ausführungsbeispiel hinzugefügt worden sind. Da die dem achten Ausführungsbeispiel entsprechenden Bauteile mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, erübrigt sich ihre erneute Beschreibung.
Die Motor-Steuereinrichtung 550 gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel umfasst eine Treiberschaltung 560 mit einem Störungsermittlungsabschnitt 562, der zusätzlich zu den Bauelementen 370, 517, 372 ein UND-Glied 570 und einen weiteren Inverter 574 umfasst.
Der Inverter 574 ist in ähnlicher Weise wie der Inverter 424 des sechsten Ausführungsbeispiels mit einer von einer Signalleitung 136 abgezweigten Signalleitung 575 verbunden und gibt ein invertiertes erstes Ableitsignal ab. Ähnlich wie bei dem UND-Glied 420 des sechsten Ausführungsbeispiels sind die jeweiligen Eingänge des UND-Gliedes 570 mit einer mit dem Ausgang des Inverters 574 verbundenen Signalleitung 576 und einem Abschnitt einer Signalleitung 375 verbunden. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 570 geht somit auf den H-Pegel über, wenn sowohl das Ausgangssignal des Vergleichers 517 als auch das invertierte erste Ableitsignal den H-Pegel annehmen. In allen anderen Fällen geht das Ausgangssignal des UND-Gliedes 570 auf den L-Pegel über.
Ähnlich wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel ist der Ausgang des UND-Gliedes 570 mit einer Steuerschaltung 580 des neunten Ausführungsbeispiels über eine Signalleitung 571 verbunden, sodass das Ausgangssignal des UND-Gliedes 570 dieser Steuerschaltung 580 zugeführt wird.
Bei dem neunten Ausführungsbeispiel nimmt das Ausgangssignal des UND-Gliedes 570 den L-Pegel an, wenn das Drehzahlsignal eine unter dem Schwellenwert S_th liegende Istdrehzahl S_r angibt und das Ausgangssignal des Vergleichers 517 auf den L-Pegel übergeht. Außerdem nimmt das Ausgangssignal des UND-Gliedes 570 den L-Pegel an, wenn das invertierte erste Ableitsignal den die Normaldrehrichtung angebenden L-Pegel aufweist, und zwar auch dann, wenn ein Übergang des Ausgangssignals des Vergleichers 517 auf den H-Pegel erfolgt, da das Drehzahlsignal eine dem Schwellenwert S_th entsprechende oder diesen überschreitende Istdrehzahl S_r angibt. Wenn jedoch das Drehzahlsignal eine dem Schwellenwert S_th entsprechende oder diesen übersteigende Istdrehzahl S_r angibt und das invertierte erste Ableitsignal auf den die Gegendrehrichtung angebenden H-Pegel übergeht, nimmt das Ausgangssignal des UND-Gliedes 570 den H-Pegel an. Wenn somit das von dem UND-Glied 570 zugeführte Signal auf den H-Pegel übergeht, stellt die Steuerschaltung 580 das Vorliegen eines Störzustands in dem Steuersignal fest und beendet die Erzeugung des Steuersignals. Bei diesem Ausführungsbeispiel entspricht somit das der Steuerschaltung 580 zugeführte Ausgangssignal des UND-Gliedes 570 einem Störungssignal, das das Vorliegen eines Störzustands bezeichnet.
Bei dem vorstehend beschriebenen neunten Ausführungsbeispiel können rasch Maßnahmen zur Behebung eines solchen Störzustands ergriffen werden, da die Steuerschaltung 580 bei Vorliegen eines Störzustands im Steuersignal die Erzeugung des Steuersignals sofort beenden kann.
Im übrigen kann bei dem neunten Ausführungsbeispiel die gleiche Wirkung wie im Falle des achten Ausführungsbeispiels erzielt werden.
Zehntes Ausführungsbeispiel
In 31 ist eine Motor-Steuereinrichtung gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Das zehnte Ausführungsbeispiel stellt eine Modifikation dar, bei der die charakteristischen Elemente des siebten Ausführungsbeispiels dem neunten Ausführungsbeispiel hinzugefügt worden sind. Da dem neunten Ausführungsbeispiel entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, erübrigt sich ihre erneute Beschreibung.
Die Motor-Steuereinrichtung 600 des zehnten Ausführungsbeispiels umfasst eine Treiberschaltung 610 mit einem Störungsermittlungsabschnitt 612, der zusätzlich zu den Bauelementen 370, 517, 372, 570, 574 einen Transistor 620 aufweist.
In ähnlicher Weise wie bei dem Transistor 470 des siebten Ausführungsbeispiels ist die Basis des Transistors 620 mit einem Abschnitt einer Signalleitung 571 verbunden, während der Kollektor des Transistors 620 mit einem Abschnitt einer Signalleitung 137 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 620 liegt an Masse. Wenn somit das Ausgangssignal eines UND-Gliedes 570 auf den H-Pegel übergeht, wird die Zuführung eines Steuersignals über die Signalleitung 137 unterbrochen. Wenn dagegen das Ausgangssignal des UND-Gliedes 570 den L-Pegel aufweist, kann die Zuführung des Steuersignals über die Signalleitung 137 erfolgen.
Bei dem zehnten Ausführungsbeispiel weist somit das Ausgangssignal des UND-Gliedes 570 den H-Pegel auf, wenn das Drehzahlsignal eine dem Schwellenwert S_th entsprechende oder diesen überschreitende Istdrehzahl S_r und das invertierte erste Ableitsignal die Gegendrehrichtung angeben. Die Zuführung des Steuersignals zu einem elektrischen Stromzuführungsabschnitt 614 der Treiberschaltung 610 wird dann gesperrt bzw. unterbrochen. Bei unterbrochener Zuführung des Steuersignals wird somit die elektrische Stromzuführung zu dem Motor 12 in dem elektrischen Stromzuführungsabschnitt 614 zwangsweise beendet. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die Istdrehzahl S_r den Schwellenwert S_th erreicht oder überschreitet, kann davon ausgegangen werden, dass auch die Solldrehzahl S ungefähr dem Schwellenwert S_th entspricht oder größer ist. Die elektrische Stromzufuhr zu dem Motor 12 wird daher unterbrochen, wenn das Steuersignal auf Grund einer Störung die Gegendrehrichtung angibt. Somit kann nicht der Fall eintreten, dass die Istdrehzahl S_r plötzlich auf eine Solldrehzahl S ansteigt, die in der Gegendrehrichtung normalerweise nicht erreicht werden kann. Auf diese Weise wird verhindert, dass ein Bruch des Phasenänderungsmechanismus 30 und dergleichen durch einen plötzlichen Anstieg der Istdrehzahl S_r in der Gegendrehrichtung verursacht wird. Wenn das Drehzahlsignal eine dem Schwellenwert S_th entsprechende oder diesen überschreitende Istdrehzahl S angibt, das invertierte erste Ableitsignal jedoch die Normaldrehrichtung bezeichnet, stellt der elektrische Stromzuführungsabschnitt 614 in ähnlicher Weise wie der elektrische Stromzuführungsabschnitt 380 des achten Ausführungsbeispiels die Solldrehrichtung D zwangsweise auf die Normaldrehrichtung ein. Auf diese Weise kann die elektrische Stromzuführung zu dem Motor 12 in der üblichen Weise aufrecht erhalten bzw. fortgesetzt werden.
Im übrigen kann bei dem zehnten Ausführungsbeispiel eine ähnliche Wirkung wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels erzielt werden.
Außerdem können bei dem zehnten Ausführungsbeispiel bei Vorliegen eines Störzustands des Steuersignals rasch Maßnahmen zur Behebung des Störzustands ergriffen werden, da die Steuerschaltung 580 die Erzeugung des Steuersignals in ähnlicher Weise wie bei dem neunten Ausführungsbeispiel sofort beenden kann.
Bei dem zehnten Ausführungsbeispiel kann die Zuführung des Ausgangssignals des UND-Gliedes 570 zu der Steuerschaltung 580 auch entfallen.
Elftes Ausführungsbeispiel
In 32 ist eine Motor-Steuereinrichtung gemäß einem elften Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Das elfte Ausführungsbeispiel stellt eine Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels dar, wobei dem vierten Ausführungsbeispiel entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
Bei der Motor-Steuereinrichtung 650 des elften Ausführungsbeispiels wird ein die Solldrehrichtung D und andere Steuerinformationen durch das Tastverhältnis angebendes Steuersignal von einer Steuerschaltung 660 einer Treiberschaltung 670 zugeführt.
Die Steuerschaltung 660 bestimmt auf der Basis der Drehzahl der Kurbelwelle und der Nockenwelle 11 und dergleichen, ob die Ventilsteuerzeiten verändert oder beibehalten werden. Wenn eine Änderung der Ventilsteuerzeiten erfolgen soll, wählt die Steuerschaltung 660 eine P-Regelung als von der Treiberschaltung 670 ausgeführtes Regelsystem (nachstehend vereinfacht als Regelsystem bezeichnet) aus, um die Istdrehzahl S_r der Motorwelle 14 mit der Solldrehzahl S in Übereinstimmung zu bringen. Wenn dagegen die Ventilsteuerzeiten beibehalten werden sollen, wählt die Steuerschaltung 660 als Regelsystem eine Proportional- und Integralregelung aus (die nachstehend vereinfacht als PI-Regelung bezeichnet ist).
Die Steuerschaltung 660 erzeugt ein Steuersignal, das eine Kombination des auf diese Weise ausgewählten Regelsystems mit der Solldrehrichtung D enthält und das Regelsystem durch das Tastverhältnis angibt. Wie in 33 im einzelnen veranschaulicht ist, wird das Tastverhältnis des Steuersignals auf einen ersten Bezugsbereich r₁ eingestellt, wenn es sich bei der Solldrehrichtung D um die Normaldrehrichtung und bei dem Regelsystem um die P-Regelung handelt. Das Tastverhältnis des Steuersignals wird auf einen zweiten Bezugsbereich r₂ eingestellt, wenn es sich bei der Solldrehrichtung D um die Normaldrehrichtung und bei dem Regelsystem um die PI-Regelung handelt. Weiterhin wird das Tastverhältnis des Steuersignals auf einen dritten Bezugsbereich r₃ eingestellt, wenn es sich bei der Solldrehrichtung D um die Gegendrehrichtung und bei dem Regelsystem um die P-Regelung handelt. Darüber hinaus wird das Tastverhältnis des Steuersignals auf einen vierten Bezugsbereich r₄ eingestellt, wenn es sich bei der Solldrehrichtung D um die Gegendrehrichtung und bei dem Regelsystem um die PI-Regelung handelt. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Bezugsbereiche r₁, r₂, r₃, r₄ auf jeweils unterschiedliche Werte eingestellt werden, solange die Bezugsbereiche r₁, r₂ unter 50% und die Bezugsbereiche r₃, r₄ über 50% liegen. So werden z.B. die Bezugsbereiche r₁ und r₂ auf 20% bzw. 40% eingestellt, während die Bezugsbereiche r₃ und r₄ auf 60% bzw. 80% eingestellt werden. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel gibt die Frequenz des Steuersignals die Solldrehzahl S an.
Gemäß 32 ist ein Computerabschnitt 680 eines ersten Signal-Ableitabschnitts 672 der Treiberschaltung 670 über eine Signalleitung 673 mit einem Regelabschnitt 674 verbunden. Die Signalleitung 673 stellt hierbei eine Signalleitung zur Zuführung eines nachstehend noch näher beschriebenen dritten Ableitsignals von dem Computerabschnitt 680 zu dem Regelabschnitt 674 dar. Weiterhin unterscheidet sich der Computerabschnitt 680 von dem Computerabschnitt des vierten Ausführungsbeispiels dadurch, dass ein Ableitungs-Verarbeitungsprogramm in einem Festspeicher ROM 682 gespeichert ist. Auf Grund dieses unterschiedlichen Ableitungs-Verarbeitungsprogramms ist das Regelsystem in einem vierten Speicherbereich 687 eines Direktzugriffsspeichers RAM 683 des Computerabschnitts 680 gespeichert.
Das Ablaufdiagramm gemäß 34 veranschaulicht die bei der Durchführung des Ableitungs-Verarbeitungsprogramms des elften Ausführungsbeispiels von einer Zentraleinheit CPU 681 des Computerabschnitts 680 aufeinanderfolgend ausgeführten jeweiligen Schritte. Zunächst werden Schritte S41 bis S51 in ähnlicher Weise wie die Schritte S21 bis S31 des vierten Ausführungsbeispiels ausgeführt.
In einem Schritt S52, auf den übergegangen wird, wenn im Schritt S51 eine abfallende Flanke des Steuersignals auftritt, wird auf der Basis des Endzählwertes C_e des ersten Speicherbereichs 264 und des Zwischenzählwertes C_m des dritten Speicherbereiches 316 beurteilt, ob es sich bei der Solldrehrichtung D um die Normaldrehrichtung oder die Gegendrehrichtung handelt. Im Schritt S52 wird außerdem auf der Basis des Endzählwertes C_e des ersten Speicherbereiches 264 und des Zwischenzählwertes C_m des dritten Speicherbereiches 316 beurteilt, ob es sich bei dem Regelsystem um die P-Regelung oder die PI-Regelung handelt. Nachstehend wird auf die im Schritt S52 erfolgende Beurteilungsverarbeitung näher eingegangen.
Ähnlich wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel kann bei dem elften Ausführungsbeispiel das Tastverhältnis des Steuersignals durch eine den Begriff f₂ ausdrückende Gleichung wiedergegeben werden, bei der der Zwischenzählwert C_m und der Endzählwert C_e, die in den 35C bis 38C jeweils durch die Symbole "o" und "•" veranschaulicht sind, variable Größen darstellen.
Wenn das Steuersignal in der in 35 veranschaulichten Weise auf Grund des ersten Bezugsbereiches r₁ die Normaldrehrichtung und die P-Regelung angibt, stellen der Zwischenzählwert C_m und der Endzählwert C_e jeweils entsprechend dem ersten Bezugsbereich r₁ positive Werte dar. Der Wert f₂ entspricht daher im wesentlichen dem ersten Bezugsbereich r₁. Hierbei beinhaltet "entspricht im wesentlichen", dass der Wert f₂ mit dem ersten Bezugsbereich r₁ innerhalb eines Toleranzbereiches ± δ₁ übereinstimmt. Wenn das Steuersignal in der in 36 veranschaulichten Weise auf Grund des zweiten Bezugsbereiches r₂ die Normaldrehrichtung und die PI-Regelung angibt, nehmen der Zwischenzählwert C_m und der Endzählwert C_e entsprechend dem zweiten Bezugsbereich r₂ jeweils positive Werte an. Der Wert f₂ entspricht daher im wesentlichen dem zweiten Bezugsbereich r₂. Hierbei beinhaltet "entspricht im wesentlichen", dass der Wert f₂ mit dem zweiten Bezugsbereich r₂ innerhalb eines Toleranzbereiches ± δ₂ übereinstimmt.
Wenn das Steuersignal in der in 37 veranschaulichten Weise auf Grund des dritten Bezugsbereiches r₃ die Gegendrehrichtung und die P-Regelung angibt, ergeben sich auf Grund des dritten Bezugsbereiches r₃ ein positiver Wert für den Zwischenzählwert C_m und ein negativer Wert für den Endzählwert C_e. Der Wert f₂ entspricht daher im wesentlichen dem dritten Bezugsbereich r₃. Hierbei beinhaltet "entspricht im wesentlichen", dass der Wert f₂ mit dem dritten Bezugsbereich r₃ innerhalb eines Toleranzbereiches ± δ₃ übereinstimmt. Wenn das Steuersignal in der in 38 veranschaulichten Weise auf Grund des vierten Bezugsbereiches r₄ die Gegendrehrichtung und die PI-Regelung angibt, ergeben sich entsprechend dem vierten Bezugsbereich r₄ ein positiver Wert für den Zwischenzählwert C_m und ein negativer Wert für den Endzählwert C_e. Der Wert f₂ entspricht daher im wesentlichen dem vierten Bezugsbereich r₄. Hierbei beinhaltet "entspricht im wesentlichen", dass der Wert f₂ mit dem vierten Bezugsbereich r₄ innerhalb eines Toleranzbereiches ± δ₃ übereinstimmt.
Auf der Basis dieser Werte wird im Schritt S52 die Beurteilung getroffen, dass es sich bei der Solldrehrichtung D um die Normaldrehrichtung und bei dem Regelsystem um die P-Regelung handelt, wenn der Wert f₂ im wesentlichen mit dem ersten Bezugsbereich r₁ übereinstimmt, während die Beurteilung getroffen wird, dass es sich bei der Solldrehrichtung D um die Normaldrehrichtung und bei dem Regelsystem um die PI-Regelung handelt, wenn der Wert f₂ im wesentlichen mit dem zweiten Bezugsbereich r₂ übereinstimmt. Ferner wird im Schritt S52 die Beurteilung getroffen, dass es sich bei der Solldrehrichtung D um die Gegendrehrichtung und bei dem Regelsystem um die P-Regelung handelt, wenn der Wert f₂ im wesentlichen mit dem dritten Bezugsbereich r₃ übereinstimmt, während im Schritt S52 die Beurteilung getroffen wird, dass es sich bei der Solldrehrichtung D um die Gegendrehrichtung und bei dem Regelsystem um die PI-Regelung handelt, wenn der Wert f₂ im wesentlichen mit dem vierten Bezugsbereich r₄ übereinstimmt. Bei diesem Ausführungsbeispiel entsprechen somit der erste Bezugsbereich r₁ und der zweite Bezugsbereich r₂ einem ersten Bezugswert, während der dritte Bezugsbereich r₃ und der vierte Bezugsbereich r₄ einem zweiten Bezugswert entsprechen.
Im Schritt S52 werden die Beurteilungsergebnisse bezüglich der Solldrehrichtung D und des Regelsystems jeweils in dem zweiten Speicherbereich 265 bzw. dem vierten Speicherbereich 687 gespeichert.
In einem auf den Schritt S52 folgenden Schritt S53 werden die im derzeitigen Schritt S52 erhaltenen Beurteilungsergebnisse bezüglich der Solldrehrichtung D und des Regelsystems mit im Schritt S52 erhaltenen vorherigen Beurteilungsergebnissen verglichen, wobei sodann ermittelt wird, ob die derzeitigen Beurteilungsergebnisse korrekt sind oder nicht. Bei dieser Beurteilungsverarbeitung wird die Feststellung getroffen, dass die derzeitigen Beurteilungsergebnisse korrekt sind, wenn die derzeitigen und mehrere vorherige Beurteilungsergebnisse sowohl in Bezug auf die Solldrehrichtung D als auch das Regelsystem sämtlich übereinstimmen. Wenn hierbei festgestellt wird, dass die derzeitigen Beurteilungsergebnisse korrekt sind, werden in einem Schritt S54 das erste Ableitsignal, das nur die Solldrehrichtung D bei den als korrekt beurteilten Ermittlungsergebnissen enthält, und das dritte Ableitsignal erzeugt, das nur das Regelsystem bei diesen Beurteilungsergebnissen enthält. Sodann wird zum Schritt S42 zurückgekehrt. Wenn dagegen die Feststellung getroffen wird, dass die derzeitigen Beurteilungsergebnisse nicht korrekt sind, wird zum Schritt S42 zurückgekehrt, ohne das erste Ableitsignal und das dritte Ableitsignal zu ändern.
Bei dem elften Ausführungsbeispiel können das erste Ableitsignal und das dritte Ableitsignal mit den im Schritt S52 in dieser Form erhaltenen Beurteilungsergebnissen auch im Schritt S54 ohne Ausführung des Schrittes S53 erzeugt werden.
Das in der vorstehend beschriebenen Weise erzeugte dritte Ableitsignal wird dem Regelabschnitt 674 zugeführt, wobei von dem durch dieses dritte Ableitsignal angegebenen Regelsystem eine Steuerspannung V_s bestimmt wird, um die Istdrehzahl S_r der Motorwelle 14 mit der Solldrehzahl S in Übereinstimmung zu bringen. Von der Treiberschaltung 670, die diese Steuerspannung V_s dem Motor 12 über den elektrischen Stromzuführungsabschnitt 126 zuführt, wird somit bei der Aufrechterhaltung der Ventilsteuerzeiten eine PI-Regelung durchgeführt, sodass bei dem elften Ausführungsbeispiel die Aufrechterhaltung der Ventilsteuerzeiten mit einer höheren Genauigkeit erzielt wird.
Ferner werden bei dem elften Ausführungsbeispiel die Solldrehrichtung D und das Regelsystem auf der Basis der Beurteilung bestimmt, ob der das Tastverhältnis des Steuersignals angebende Wert f₂ im wesentlichen mit einem der Bezugsbereiche r₁, r₂, r₃, r₄ übereinstimmt, wodurch eine genaue Beurteilung erzielt wird.
Darüber hinaus können bei dem elften Ausführungsbeispiel in ähnlicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Verbesserung der Einstellgenauigkeit der Ventilsteuerzeiten mit einer Verringerung der Herstellungskosten in Einklang gebracht und eine höhere Ansprechgeschwindigkeit erzielt werden.
Zwölftes Ausführungsbeispiel
In 39 ist eine Motor-Steuereinrichtung gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Das zwölfte Ausführungsbeispiel stellt eine Modifikation des elften Ausführungsbeispiels dar, wobei dem elften Ausführungsbeispiel entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
Bei der Motor-Steuereinrichtung 700 gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel wird von einer Steuerschaltung 710 einer Treiberschaltung 720 ein Steuersignal zugeführt, das die Solldrehrichtung D und eine unterschiedliche Regelsysteme betreffende weitere Steuerinformation durch das Tastverhältnis angibt.
Die Steuerschaltung 710 bestimmt hierbei auf der Basis des jeweiligen Betriebszustands der Brennkraftmaschine und dergleichen, ob die Einstellungsstabilität der Ventilsteuerzeiten von Bedeutung ist oder dem Ansprechverhalten eine höhere Bedeutung eingeräumt wird. Wenn die Feststellung getroffen wird, dass die Einstellungsstabilität von Bedeutung ist, stellt die Steuerschaltung 710 die Verstärkung der von der Treiberschaltung 720 ausgeführten P-Regelung (die nachstehend als Regelverstärkung bezeichnet wird) auf eine erste Verstärkung K₁ ein, um die Istdrehzahl S_r der Motorwelle 14 mit der Solldrehzahl S in Übereinstimmung zu bringen. Wenn dagegen die Feststellung getroffen wird, dass dem Ansprechverhalten eine höhere Bedeutung einzuräumen ist, stellt die Steuerschaltung 710 die Regelverstärkung auf eine zweite Verstärkung K₂ ein, die größer als die erste Verstärkung K₁ ist.
Die Steuerschaltung 710 erzeugt ein Steuersignal, das eine Kombination der auf diese Weise eingestellten Regelverstärkung mit der Solldrehrichtung D enthält, wobei auch die Regelverstärkung durch das Tastverhältnis angegeben wird. Wie in 40 im einzelnen veranschaulicht ist, wird hierbei das Tastverhältnis des Steuersignals auf einen ersten Bezugsbereich r₁ eingestellt, wenn es sich bei der Solldrehrichtung D um die Normaldrehrichtung und bei der Regelverstärkung um die erste Verstärkung K₁ handelt, während das Tastverhältnis des Steuersignals auf einen zweiten Bezugsbereich r₂ eingestellt wird, wenn es sich bei der Solldrehzahl D um die Normaldrehrichtung und bei der Regelverstärkung um die zweite Verstärkung K₂ handelt. Ferner wird das Tastverhältnis des Steuersignals auf einen dritten Bezugsbereich r₃ eingestellt, wenn es sich bei der Solldrehrichtung D um die Gegendrehrichtung und bei der Regelverstärkung um die erste Verstärkung K₁ handelt, während das Tastverhältnis des Steuersignals auf einen vierten Bezugsbereich r₄ eingestellt wird, wenn es sich bei der Solldrehrichtung D um die Gegendrehrichtung und bei der Regelverstärkung um die zweite Verstärker K₂ handelt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die jeweiligen Bezugsbereiche r₁, r₂, r₃, r₄ in ähnlicher Weise wie bei dem elften Ausführungsbeispiel auf eine große bzw. eine kleine Relation eingestellt, wobei die Frequenz des Steuersignals die Solldrehzahl S angibt.
Mit Ausnahme eines Computerabschnitts 730 eines ersten Signal-Ableitabschnitts 722 und eines Regelabschnitts 724 ist die in 39 veranschaulichte Treiberschaltung 720 in der gleichen Weise wie die Treiberschaltung 670 des elften Ausführungsbeispiels aufgebaut.
Bei dem Computerabschnitt 730 des zwölften Ausführungsbeispiels wird die Regelverstärkung in einen vierten Speicherbereich 737 eines Direktzugriffsspeichers RAM 733 eingespeichert, indem von einer Zentraleinheit CPU 731 ein in einem Festspeicher ROM 732 gespeichertes Ableitungs-Verarbeitungsprogramm ausgeführt wird.
Das Ablaufdiagramm gemäß 41 zeigt die bei der Durchführung des Ableitungs-Verarbeitungsprogramms von der Zentraleinheit CPU 731 aufeinanderfolgend ausgeführten jeweiligen Schritte. Hierbei werden zunächst die Schritte S61 bis S71 in ähnlicher Weise wie die Schritte S41 bis S51 des elften Ausführungsbeispiels ausgeführt.
Die Verarbeitung zum jeweiligen Auslesen von "Regelverstärkung", "erster Verstärkung K₁", "zweiter Verstärkung K₂" und "vierter Speicherbereich 737" sowie die in den Schritten S52, S53, S54 des elften Ausführungsbeispiels erfolgende Verarbeitung zum Auslesen von "Regelsystem", "P-Regelung", "PI-Regelung" und "vierter Speicherbereich 687" werden in einem Schritt S72, auf den beim Auftreten einer abfallenden Flanke des Steuersignals im Schritt S71 übergegangen wird, sowie in auf diesen Schritt S72 folgenden Schritten S73, S74 ausgeführt.
Der Regelabschnitt 724 des zwölften Ausführungsbeispiels bestimmt unter Verwendung der durch das dritte Ableitsignal angegebenen Regelverstärkung eine Steuerspannung V_s, um die Istdrehzahl S_r der Motorwelle 14 durch eine P-Regelung mit der Solldrehzahl S in Übereinstimmung zu bringen. Diese Steuerspannung V_s wird dem Motor 12 durch einen elektrischen Stromzuführungsabschnitt 126 zugeführt. Wenn somit die Regelverstärkung auf die kleinere erste Verstärkung K₁ eingestellt wird, wird die Änderungsgeschwindigkeit einer Drehbewegungsphase verringert. Auf diese Weise erhöht sich die Einstellungsstabilität der Ventilsteuerzeiten bzw. es wird eine Verbesserung der Einregelung auf die Solldrehzahl S erzielt, wenn eine geringere Belastung vorliegt, wie dies bei einer Verzögerungs-Betriebszeit der Fall ist. Wenn demgegenüber die Regelverstärkung jedoch auf die größere zweite Verstärkung K₂ eingestellt wird, vergrößert sich die Änderungsgeschwindigkeit der Drehbewegungsphase, sodass insbesondere während einer Winkelvoreilungs-Betriebszeit bei der Einstellung der Ventilsteuerzeiten eine höhere Ansprechgeschwindigkeit erhalten wird.
Außerdem werden bei dem zwölften Ausführungsbeispiel die Solldrehrichtung D und die Regelverstärkung auf der Basis der Beurteilung bestimmt, ob der das Tastverhältnis des Steuersignals angebende Wert f₂ im wesentlichen mit einem der Bezugsbereiche r₁, r₂, r₃, r₄ übereinstimmt, wodurch eine genaue Beurteilung erzielt wird.
Darüber hinaus können bei dem zwölften Ausführungsbeispiel in ähnlicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine Verbesserung der Einstellungsgenauigkeit der Ventilsteuerzeiten mit einer Verringerung der Herstellungskosten in Einklang gebracht und die Ansprechgeschwindigkeit erhöht werden.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine Interpretation im Rahmen der vorstehend beschriebenen mehreren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschränkt.
So wird z.B. bei dem elften und zwölften Ausführungsbeispiel das Regelsystem oder die Regelverstärkung als Steuer- bzw. Regelinformation zusammen mit der Solldrehrichtung D durch das Tastverhältnis des Steuersignals angegeben, jedoch können außer dem Regelsystem und der Regelverstärkung auch weitere Informationen in Betracht gezogen werden. Weiterhin kann auch ein Steuersignal Verwendung finden, bei dem sowohl das Regelsystem als auch die Regelverstärkung in Kombination mit der Solldrehrichtung D durch das Tastverhältnis angegeben wird. Darüber hinaus kann auch eine Drehmomentrichtung durch das Tastverhältnis bestimmt werden.
Weiterhin können die charakteristischen Elemente des zweiten bis vierten Ausführungsbeispiels und des elften und zwölften Ausführungsbeispiels auch bei dem fünften bis zehnten Ausführungsbeispiel Verwendung finden. Wenn die charakteristischen Elemente des dritten, vierten, elften und zwölften Ausführungsbeispiels bei dem fünften bis zehnten Ausführungsbeispiel Verwendung finden, können die Funktionen der Störungsermittlungsabschnitte 362, 412, 462, 516, 562, 612 ebenfalls mit Hilfe der Computerabschnitte 260, 310, 680, 730 realisiert werden. Weiterhin kann bei Einbeziehung der charakteristischen Elemente des dritten, vierten, elften und zwölften Ausführungsbeispiels in das achte bis zehnte Ausführungsbeispiel auch die Funktion des Rechenabschnitts 512 von den Computerabschnitten 260, 310, 680, 730 realisiert werden.
Darüber hinaus bezieht sich die Beschreibung des ersten bis zwölften Ausführungsbeispiels auf eine Ventilsteuerzeit-Einstelleinrichtung, bei der die Erfindung als Ventilöffnungs-/Ventilschließ-Steuereinrichtung zur Einstellung der Ventilsteuerzeiten Verwendung findet, jedoch kann die Erfindung gleichermaßen auch als Ventilöffnungs-/Ventilschließ-Steuereinrichtung zur Einstellung des Ventilhubes eingesetzt werden.
Ferner werden bei den Ventilsteuerzeit-Einstelleinrichtungen gemäß dem ersten bis zwölften Ausführungsbeispiel der Erfindung die Ventilsteuerzeiten in Richtung einer Verzögerung verändert, wenn der Motor 12 in der gleichen Drehrichtung in Bezug auf den als Drehkörper wirkenden Zahnkranz 32 eine Relativdrehung in der Normaldrehrichtung ausführt, während die Ventilsteuerzeiten in Richtung einer Winkelvoreilung verändert werden, wenn der Motor in Bezug auf den Zahnkranz 32 eine Relativdrehung in der Gegendrehrichtung ausführt. Die erfindungsgemäße Ventilöffnungs-/Ventilschließ-Steuereinrichtung kann jedoch auch als Ventilsteuerzeit-Einstelleinrichtung ausgestaltet sein, bei der die Ventilsteuerzeiten in Richtung einer Winkelvoreilung verändert werden, wenn der Motor 12 in der gleichen Drehrichtung in Bezug auf den Zahnkranz 32 eine Relativdrehung in der Normaldrehrichtung ausführt, während die Ventilsteuerzeiten in Richtung einer Verzögerung verändert werden, wenn der Motor 12 in Bezug auf den Zahnkranz 32 eine Relativdrehung in der Gegendrehrichtung ausführt.
Wie vorstehend beschrieben, wird erfindungsgemäß eine Ventil-Steuereinrichtung (10) zur Verbesserung der Steuer- bzw. Regelgenauigkeit und Verringerung der Herstellungskosten angegeben, bei der ein Motor (12) Verwendung findet. Die Ventil-Steuereinrichtung (10) steuert die Ventilöffnungs- und Ventilschließvorgänge bei einer Brennkraftmaschine unter Verwendung des Drehmomentes des Motors (12) und umfasst eine Treiberschaltung (110), die mit einem von einer Steuerschaltung (180) erzeugten Steuersignal beaufschlagt wird, dem Motor (12) einen elektrischen Strom zuführt und den Motor (12) auf der Basis einer von diesem Steuersignal durch dessen Frequenz angegebenen Solldrehzahl des Motors (12) sowie einer ebenfalls von diesem Steuersignal durch dessen Tastverhältnis angegebenen Solldrehrichtung des Motors (12) antreibt.

Claims

Ventil-Steuereinrichtung zur Steuerung der Ventilöffnungs-/Ventilschließvorgänge bei einer Brennkraftmaschine unter Verwendung des Drehmomentes eines Motors (12), gekennzeichnet durch eine Steuerschaltung (180) zur Erzeugung eines Steuersignals, und eine mit dem Steuersignal beaufschlagte Treiberschaltung (110), die dem Motor (12) einen elektrischen Strom zum Antrieb des Motors (12) auf der Basis einer von einer Frequenz des Steuersignals angegebenen Solldrehzahl des Motors (12) und auf der Basis einer von einem Tastverhältnis des Steuersignals angegebenen Solldrehrichtung des Motors (12) zuführt.
Ventil-Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberschaltung (110) eine Normal-/Gegendrehrichtung der Solldrehrichtung des Motors (12) auf der Basis einer Differenz zwischen dem Tastverhältnis des Steuersignals und einem Bezugswert bestimmt.
Ventil-Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberschaltung (110) die Solldrehrichtung des Motors (12) als Normaldrehrichtung festlegt, wenn das Tastverhältnis des Steuersignals im wesentlichen mit einem ersten Bezugswertbereich übereinstimmt, und die Solldrehrichtung des Motors (12) als Gegendrehrichtung festlegt, wenn das Tastverhältnis des Steuersignals im wesentlichen mit einem in Bezug auf den ersten Bezugswertbereich unterschiedlichen zweiten Bezugswertbereich übereinstimmt.
Ventil-Steuereinrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal zumindest die Solldrehrichtung des Motors (12) durch das Tastverhältnis angibt.
Ventil-Steuereinrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe der Ventil-Steuereinrichtung die Ventilsteuerzeiten der Brennkraftmaschine eingestellt werden.
Ventil-Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehkörper (32) vorgesehen ist, der eine mit der Brennkraftmaschine synchronisierte Drehbewegung ausführt, und dass die Ventilsteuerzeiten der Brennkraftmaschine verändert werden, wenn der Motor (12) eine Relativdrehung in der gleichen Normaldrehrichtung wie der Drehkörper (32) ausführt, oder wenn der Motor (12) in Bezug auf den Drehkörper (32) eine Relativdrehung in der dieser Normaldrehrichtung entgegengesetzten Gegendrehrichtung ausführt.
Ventil-Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das die Normaldrehrichtung als Solldrehrichtung des Motors (12) angebende Tastverhältnis des Steuersignals kleiner als das die Gegendrehrichtung als Solldrehrichtung des Motors (12) angebende Tastverhältnis des Steuersignals ist.
Ventil-Steuereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberschaltung (110) zwangsweise die Solldrehrichtung des Motors (12) auf die Normaldrehrichtung einstellt, wenn die von dem Steuersignal angegebene Solldrehzahl des Motors (12) einem Schwellenwert entspricht oder größer ist.
Ventil-Steuereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberschaltung (110) zwangsweise die elektrische Stromzufuhr zu dem Motor (12) beendet, wenn die von dem Steuersignal angegebene Solldrehzahl des Motors (12) einem Schwellenwert entspricht oder größer ist und die von dem Steuersignal angegebene Solldrehrichtung des Motors (12) die Gegendrehrichtung darstellt.
Ventil-Steuereinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberschaltung (110) der Steuerschaltung (180) ein eine Funktionsstörung angebendes Störzustandssignal zuführt, wenn die von dem Steuersignal angegebene Solldrehzahl des Motors (12) dem Schwellenwert entspricht oder größer ist und die von dem Steuersignal angegebene Solldrehrichtung des Motors (12) die Gegendrehrichtung darstellt.
Ventil-Steuereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberschaltung (110) zwangsweise die Solldrehrichtung des Motors (12) auf die Normaldrehrichtung einstellt, wenn die Istdrehzahl des Motors (12) einem Schwellenwert entspricht oder größer ist.
Ventil-Steuereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberschaltung (110) zwangsweise die elektrische Stromzufuhr zu dem Motor (12) beendet, wenn die Istdrehzahl des Motors (12) einem Schwellenwert entspricht oder größer ist und die von dem Steuersignal angegebene Solldrehrichtung des Motors (12) die Gegendrehrichtung darstellt.
Ventil-Steuereinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberschaltung (110) der Steuerschaltung (180) ein eine Funktionsstörung angebendes Störzustandssignal zuführt, wenn die Istdrehzahl des Motors (12) dem Schwellenwert entspricht oder größer ist und die von dem Steuersignal angegebene Solldrehrichtung des Motors (12) die Gegendrehrichtung darstellt.
Ventil-Steuereinrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert auf einen größeren Wert als eine bei dem Motor (12) eingestellte maximale Drehzahl in der Gegendrehrichtung und auf einen kleineren Wert als eine bei dem Motor (12) eingestellte maximale Drehzahl in der Normaldrehrichtung eingestellt ist.
Ventil-Steuereinrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe der Ventil-Steuereinrichtung der Ventilhub der Brennkraftmaschine eingestellt wird.
Ventil-Steuereinrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (180) den Betrieb der Brennkraftmaschine steuert.