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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Ventilsteuerzeit-Regeleinrichtung zur Regelung der Ventilsteuerzeiten
bei Einlass- und/oder Auslassventilen einer Brennkraftmaschine.
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Aus
der JP-U-4-105 906A ist eine Ventilsteuerzeit-Regeleinrichtung einer Brennkraftmaschine bekannt,
bei der die Einstellung der Ventilsteuerzeiten unter Verwendung
des Drehmoments eines Motors erfolgt. Bei einer Ventilsteuerzeit-Regeleinrichtung
dieser Art, bei der ein Motor Verwendung findet, wird üblicherweise
von einer Steuerschaltung ein Steuersignal auf der Basis eines die
Istdrehzahl der Brennkraftmaschine angebenden Maschinendrehzahlsignals
erzeugt und der Motor von einer Treiberschaltung in Abhängigkeit
von diesem erzeugten Steuersignal elektrisch eingeschaltet und angetrieben.
Hierbei wird das Messsignal eines zur Erfassung der Istdrehzahl
der Brennkraftmaschine vorgesehenen Drehzahlsensors als Maschinendrehzahlsignal
verwendet.
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Bei
dieser Regeleinrichtung besitzt der Drehzahlsensor der Brennkraftmaschine
jedoch zwangsläufig
einen unteren Messgrenzwert. Wenn somit die Istdrehzahl der Brennkraftmaschine
kleiner als dieser untere Messgrenzwert ist, wird von dem Drehzahlsensor
kein Messsignal und damit kein Maschinendrehzahlsignal abgegeben.
Wenn daher die Istdrehzahl der Brennkraftmaschine einen niedrigen Drehzahlwert
annimmt, der kleiner als der untere Messgrenzwert ist, lassen sich
die Erzeugung des Steuersignals unter Verwendung der Steuerschaltung
und die elektrische Stromzuführungssteuerung des
Motors unter Verwendung der Treiberschaltung nicht realisieren.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Ventilsteuerzeit-Regeleinrichtung
der mit einem Motor versehenen Art dahingehend auszugestalten, dass
eine geeignete Regelung der Ventilsteuerzeiten in Abhängigkeit
von der Istdrehzahl der Brennkraftmaschine erzielbar ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den
in den Patentansprüchen
angegebenen Mitteln gelöst.
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Erfindungsgemäß erzeugt
eine Steuerschaltung auf der Basis eines die Istdrehzahl oder die
Istdrehstellung des Motors angebenden Motor-Umdrehungssignals ein
Steuersignal, wenn die Istdrehzahl der Brennkraftmaschine unter
einem Bezugswert liegt. Auch wenn somit die Istdrehzahl der Brennkraftmaschine
einen unter dem Bezugswert liegenden niedrigen Drehzahlwert annimmt,
gibt die Steuerschaltung ein Steuersignal ab, sodass von einer Treiberschaltung
eine elektrische Stromzuführungssteuerung
des Motors in Abhängigkeit
von diesem Steuersignal durchgeführt
werden kann. Wenn die Istdrehzahl der Brennkraftmaschine den Bezugswert erreicht
oder übersteigt,
erzeugt die Steuerschaltung dann das Steuersignal auf der Basis
eines die Istdrehzahl der Brennkraftmaschine angebenden Maschinendrehzahlsignals.
Wenn daher die Istdrehzahl der Brennkraftmaschine einen höheren Drehzahlwert annimmt,
der gleich dem Bezugswert oder höher
ist, lassen sich die Erzeugung des Steuersignals auf der Basis des
Maschinendrehzahlsignals und die elektrische Stromzuführungssteuerung
des Motors in Abhängigkeit
von diesem Steuersignal ähnlich
wie im üblichen
Falle realisieren. Auf diese Weise können somit die Ventilsteuerzeiten
in Abhängigkeit
von der Istdrehzahl der Brennkraftmaschine in geeigneter Form eingestellt
werden.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die zugehörigen
Zeichnungen näher
beschrieben, in denen gleiche Teile und Bauelemente mit gleichen
Bezugszahlen bezeichnet sind. Es zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel,
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2 eine
Querschnittsansicht einer Ventilsteuerzeit-Regeleinrichtung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel,
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3 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie III-III gemäß 2,
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4 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV gemäß 2,
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5 eine
typische Ansicht zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Motor-Steuereinrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel,
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6 ein
Schaltbild des Hauptteils eines elektrischen Stromzuführungsabschnitts
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel,
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7 eine
typische Darstellung zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der
Motor-Steuereinrichtung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel,
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8 ein
Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel,
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9 ein
Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel,
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10 ein
Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung
gemäß einer
Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels,
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11 ein
Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel,
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12 eine
typische Darstellung zur Veranschaulichung der Wirkungsweise einer
Motor-Steuereinrichtung
gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel,
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13 eine
typische Darstellung zur Veranschaulichung der Wirkungsweise einer
Motor-Steuereinrichtung
gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel,
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14 ein
Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung
gemäß einem
siebten Ausführungsbeispiel,
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15 eine
typische Darstellung zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der
Motor-Steuereinrichtung
gemäß dem siebten
Ausführungsbeispiel,
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16 eine
typische Darstellung zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der
Motor-Steuereinrichtung
gemäß dem siebten
Ausführungsbeispiel,
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17 ein
Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung
gemäß einem
achten Ausführungsbeispiel,
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18 eine
typische Darstellung zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der
Motor-Steuereinrichtung
gemäß dem achten
Ausführungsbeispiel,
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19 ein
Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung
gemäß einem
neunten Ausführungsbeispiel,
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20 ein
Schaubild zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Motor-Steuereinrichtung
gemäß dem neunten
Ausführungsbeispiel,
und
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21 ein
Blockschaltbild einer Motor-Steuereinrichtung
gemäß einem
zehnten Ausführungsbeispiel.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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In
den 2 bis 4 ist eine Ventilsteuerzeit-Regeleinrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung veranschaulicht. Mit Hilfe der zusätzlich in der Brennkraftmaschine
eines Fahrzeugs angeordneten Ventilsteuerzeit-Regeleinrichtung 10 werden
die Ventilsteuerzeiten von Einlassventilen oder Auslassventilen
der Brennkraftmaschine unter Verwendung des Drehmoments eines Motors 12 eingestellt.
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Wie
in den 2 und 3 veranschaulicht ist, wird
der Motor 12 der Ventilsteuerzeit-Regeleinrichtung 10 von
einem bürstenlosen
Drehstrommotor gebildet, der eine Motorwelle 14, Lager 16,
Hall-Elemente 18u, 18v, 18w, die als
Drehstellungssensoren dienen, sowie einen Stator 20 aufweist.
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Die
Motorwelle 14 wird von zwei Lagern 16 gehalten
und kann um die Achse O herum 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 O herum angeordnet, wobei die in der Drehrichtung der
Motorwelle 14 benachbarten Magneten 15a an der
Außenrandseite des
Rotorelements 15 jeweils entgegengesetzte Magnetpole aufweisen.
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Die
drei Hall-Elemente 18u, 18v, 18w sind
in der Nähe
des Rotorelements 15 in jeweils gleichen Abständen um
die Achse O herum angeordnet. Jedes der Hall-Elemente 18u, 18v, 18w erfasst
die Istdrehstellung θ der
Motorwelle 14 in einem bestimmten Winkelbereich und erzeugt
ein Messsignal, das die erfasste Istdrehstellung θ angibt. 5 zeigt
das jeweilige Messsignal der Hall-Elemente 18u, 18v, 18w (das
hier jeweils mit Su, Sv, Sw bezeichnet ist). Wenn sich hierbei im
einzelnen in der in 3 veranschaulichten Weise der
Magnet 15a mit dem N-Magnetpol (Nordpol) innerhalb eines
Winkelbereichs Wθ von ± 22,5° auf beiden Seiten der an den
jeweiligen Hall-Elementen 18u, 18v, 18w vorbeiführenden
diametralen Achse L befindet, erzeugen die jeweiligen Hall-Elemente 18u, 18v, 18w in
der in 5 veranschaulichten Weise ein Messsignal mit einem
hohen Spannungspegel (H). Befindet sich dagegen der Magnet 15a mit
dem S-Magnetpol (Südpol)
innerhalb des Winkelbereiches Wθ von ± 22,5° auf beiden
Seiten der diametralen Achse L, erzeugen die jeweiligen Hall-Elemente 18u, 18v, 18w in
der in 5 dargestellten Weise ein Messsignal mit einem
niedrigen Spannungspegel (L). Das auf diese Weise erzeugte jeweilige
Messsignal der Hall-Elemente 18u, 18v, 18w stellt
somit ein Signal dar, bei dem eine Umschaltung des Spannungspegels
in zueinander unterschiedlichen Zeiten in Abhängigkeit von der Istdrehstellung θ der Motorwelle 14 erfolgt.
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Der
Stator 20 ist um die Motorwelle 14 herum in deren
Außenbereich
angeordnet, wobei 12 Statorkerne 21 des Stators 20 in
jeweils gleichen Abständen
um die Achse θ herum
angeordnet sind und jeder Kern 21 mit einer Wicklung 22 versehen
ist. Hierbei sind in der in 6 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 einer
Treiberschaltung 110 einer Motor-Steuereinrichtung 100 verbunden
ist. Indem einer jeden Wicklung 22 von der Treiberschaltung 110 ein
elektrischer Strom zugeführt
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. In ähnlicher Weise wird der Motorwelle 14 ein
Drehmoment in der Gegendrehrichtung verliehen, wenn ein magnetisches Drehfeld
in der Gegenuhrzeigerrichtung gemäß 3 erzeugt
wird.
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Wie
in den 2 und 4 veranschaulicht ist, wird
ein Phasenänderungsmechanismus 30 der Ventilsteuerzeit-Regeleinrichtung 10 von
einem Zahnkranz 32, einem Hohlrad 33, einer Exzenterwelle 34,
einem Planetenrad 35 und einer Ausgangswelle 36 gebildet.
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Der
Zahnkranz 32 ist koaxial im äußeren Umfangsbereich der Ausgangswelle 36 angeordnet und
kann in Bezug auf die Ausgangsachse 36 um die gleiche Achse
O herum wie die Motorwelle 14 eine Relativdrehung ausführen. Wenn
das Antriebsdrehmoment einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine über einen
Zahnriemen auf den Zahnkranz 32 übertragen wird, wird der Zahnkranz 32 um
die Achse O als Mittelpunkt herum in der Uhrzeigerrichtung gemäß 4 in
Drehung versetzt, wobei die Drehbewegungsphase in Bezug auf die
Kurbelwelle aufrecht erhalten wird. Das Hohlrad 33 wird
von einem Zahnrad mit Innenverzahnung gebildet und ist koaxial an der
Innenseite des Zahnkranzes 32 angebracht, sodass es sich
gemeinsam mit dem Zahnkranz 32 dreht.
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Die
Excenterwelle 34 ist durch Befestigung an der Motorwelle 14 derart
angeordnet, dass die Außenseite
eines Endbereichs der Excenterwelle 34 in Bezug auf die
Achse O exzentrisch verläuft,
wobei die Excenterwelle 34 gemeinsam mit der Motorwelle 14 in
Drehung versetzt werden kann. 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 des Planetenrades 35 jeweils mit
einem aus mehreren Zähnen
bestehenden Abschnitt des Hohlrades 33 in Eingriff tritt.
Das koaxial an der Außenseite
des vorstehend beschriebenen einen Endbereiches der Excenterwelle 34 angeordnete
Planetenrad 35 kann in Bezug auf die Excenterwelle 34 eine
Relativdrehung um eine Excenterachse P herum ausführen. Die
Ausgangsachse 36 ist durch einen Bolzen koaxial an einer
Nockenwelle 11 der Brennkraftmaschine befestigt und dreht
sich gemeinsam mit der Nockenwelle 11 um die gleiche Achse
O 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 gegenüberliegenden
neun Bereichen Eingriffsklauen 39 hervorragen. Die Eingriffsklauen 39 sind
um die Excenterachse P herum in jeweils gleichen Abständen angeordnet
und greifen in die entsprechenden Eingriffslöcher 38 ein.
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Wenn
die Motorwelle 14 und die Excenterwelle 34 in
Bezug auf den Zahnkranz 32 keine Relativdrehung ausführen, 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. Hierbei drücken die
Eingriffsklauen 39 in der Drehrichtung gegen den Innenrand der
Eingriffslöcher 38,
sodass die Ausgangsachse 36 in der Uhrzeigerrichtung gemäß 4 gedreht
wird, ohne eine Relativdrehung in Bezug auf den Zahnkranz 32 auszuführen. Die
Drehbewegungsphase der Nockenwelle 11 in Bezug auf die
Kurbelwelle, d.h., die Ventilsteuerzeit bei einem von der Kurbelwelle 11 betätigten Einlassventil
oder Auslassventil, wird somit aufrecht erhalten.
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Wenn
die Motorwelle 14 und die Excenterwelle 34 dagegen
auf Grund eines Anstiegs des Drehmoments in der Gegendrehrichtung
und dergleichen eine Relativdrehung in der Gegenuhrzeigerrichtung
gemäß 4 in
Bezug auf den Zahnkranz 32 ausführen, verändert sich die Eingriffsstellung
des Planetenrades 35 mit dem Hohlrad 33, während das Planetenrad 35 durch
die Planetenbewegung eine Relativdrehung in der 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 sich die Ventilsteuerzeiten
in Richtung einer Winkelvoreilung verändern.
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Wenn
dagegen die Motorwelle 14 und die Excenterwelle 34 auf
Grund eines Anstiegs des Drehmoments in der Normaldrehrichtung und
dergleichen eine Relativdrehung in der Uhrzeigerrichtung gemäß 4 in
Bezug auf den Zahnkranz 32 ausführen, verändert sich die Eingriffsstellung
des Planetenrades 35 mit dem Hohlrad 33, während das Planetenrad 35 auf
Grund der Planetenbewegung 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 Ventilsteuerzeiten in Richtung einer Winkel-Rückverstellung
bzw. Verzögerung
verändern.
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Wie
in 2 dargestellt ist, umfasst die Motor-Steuereinrichtung 100 der
Ventilsteuerzeit-Regeleinrichtung 10 die Treiberschaltung 110 sowie
eine Steuerschaltung 150. Gemäß 2 sind die
Treiberschaltung 110 und die Steuerschaltung 150 üblicherweise
außerhalb
des Motors 12 angeordnet, jedoch kann die jeweilige Anordnungsposition
der Treiberschaltung 110 und der Steuerschaltung 150 in
geeigneter Weise gewählt
werden. So kann z.B. die Treiberschaltung 110 innerhalb
des Motors 12 angeordnet sein, während die Steuerschaltung 150 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 150 außerhalb
des Motors 12 angeordnet sind.
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Die
Steuerschaltung 150 steuert die elektrische Stromzuführung zu
dem Motor 12 unter Verwendung der Treiberschaltung 110 und
steuert außerdem
den Betrieb der Brennkraftmaschine durch Steuerung von Zündvorgängen, Kraftstoffeinspritzvorgängen usw.
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Hierbei
wird die Steuerschaltung 150 von einer Schaltungsanordnung
wie einem Mikrocomputer gebildet. Die Steuerschaltung 150 ist
mit einem ersten Drehzahlsensor 160 zur Erfassung der Istdrehzahl
Rca der Nockenwelle 11 verbunden
und erhält somit
ein Messsignal des ersten Drehzahlsensors 160, das die
Istdrehzahl Rca der Nockenwelle 11 in Form
einer Frequenz als ein erstes Maschinendrehzahlsignal angibt. Weiterhin
ist die Steuerschaltung 150 mit einem zweiten Drehzahlsensor 162 zur
Erfassung der Istdrehzahl Rcr der Kurbelwelle
verbunden und erhält
somit ein Messsignal des zweiten Drehzahlsensors 162, das
die Istdrehzahl Rcr der Kurbelwelle in Form
einer Frequenz als ein zweites Maschinendrehzahlsignal angibt. Bei
diesem Ausführungsbeispiel
besitzt die Istdrehzahl Rca der Nockenwelle 11 ungefähr den halben
Wert der Istdrehzahl Rcr der Kurbelwelle.
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Die
Steuerschaltung 150 ist außerdem mit einem Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 120 der Treiberschaltung 110 verbunden, über den
ihr ein Motor-Umdrehungssignal
zugeführt
wird, das die Istdrehzahl Rm der Motorwelle 14 angibt,
worauf nachstehend noch näher
eingegangen wird. Diese Istdrehzahl Rm stellt
hierbei einen Wert dar, der durch Hinzufügung eines die Drehrichtung
angebenden Vorzeichens zu einem den Betrag angebenden Absolutwert
erhalten wird. Dieses Vorzeichen wird in der Normaldrehrichtung
von einem positiven Vorzeichen und in der Gegendrehrichtung von
einem negativen Vorzeichen gebildet.
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Die
Steuerschaltung 150 erzeugt als der Treiberschaltung 110 zugeführte Steuersignale
ein erstes Steuersignal, das eine Solldrehzahl rm der
Motorwelle 14 angibt, sowie ein zweites Steuersignal, das
eine Solldrehrichtung dm der Motorwelle 14 angibt. Hierbei
stellt die Solldrehzahl rm einen Wert dar, der
kein die Drehrichtung angebendes Vorzeichen aufweist und von einem
Absolutwert gebildet wird, der lediglich den Betrag der Drehzahl
angibt. So wird z.B. das erste Steuersignal in Form eines Digitalsignals
erzeugt, dessen Spannung, Tastverhältnis, Frequenz oder dergleichen
der Solldrehzahl rm proportional ist. Als
das zweite Steuersignal wird z.B. ein Digitalsignal erzeugt, dessen
Spannung in Abhängigkeit
vom Vorliegen der Normaldrehrichtung und der Gegendrehrichtung angehoben
bzw. abgesenkt wird.
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Wie
in 7 veranschaulicht ist, schaltet die Steuerschaltung 150 bei
diesem Ausführungsbeispiel
ein Signalgeneratorsystem für
das Steuersignal in Abhängigkeit
vom Vorliegen einer Größer/Kleiner-Relation
der von dem erhaltenen ersten Maschinendrehzahlsignal angegebenen
Istdrehzahl Rca der Nockenwelle 11 zu
einem vorgegebenen Bezugswert Rcas um. Hierbei
ist der Bezugswert Rcas auf einen Wert eingestellt,
der gleich den unteren Messgrenzwerten sowohl des ersten Drehzahlsensors 160 als auch
des zweiten Drehzahlsensors 162 oder größer ist und in einem Speicher
der Steuerschaltung 150 vorgespeichert wird.
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Nachstehend
wird das unter Verwendung der Steuerschaltung 150 gebildete
Signalgeneratorsystem für
das Steuersignal näher
beschrieben.
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Wenn
die von dem ersten Maschinendrehzahlsignal angegebene Istdrehzahl
Rca der Nockenwelle 11 kleiner
als der Bezugswert Rcas ist, erzeugt die
Steuerschaltung 150 das erste und zweite Steuersignal auf
der Basis des erhaltenen Motor-Umdrehungssignals, wie dies in 7 veranschaulicht
ist. Im einzelnen berechnet hierbei die Steuerschaltung 150 die
Ist-Ventilsteuerzeit aus der von dem Motor-Umdrehungssignal angegebenen Istdrehzahl
Rm der Motorwelle 14 und stellt
eine Soll-Ventilsteuerzeit in Abhängigkeit von der Drosselklappenöffnung,
der Öltemperatur
und dergleichen ein. Sodann bestimmt die Steuerschaltung 150 eine
Solldrehzahl rm und eine Solldrehrichtung
dm der Motorwelle 14 aus der Phasendifferenz
zwischen der berechneten Ist-Ventilsteuerzeit und Soll-Ventilsteuerzeit
und erzeugt das erste und das zweite Steuersignal, die jeweils die Solldrehzahl
rm und die Solldrehrichtung dm enthalten.
Hierbei ist eine Korrelation der Solldrehzahl rm und
der Phasendifferenz zu der Ist-Ventilsteuerzeit und der Soll-Ventilsteuerzeit
in dem Speicher der Steuerschaltung 150 vorgespeichert,
sodass die Solldrehzahl rm in Abhängigkeit
von dieser Korrelation berechnet werden kann.
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Wenn
dagegen die von dem ersten Maschinendrehzahlsignal angegebene Istdrehzahl
Rca der Nockenwelle 11 den Bezugswert
Rcas erreicht oder überschreitet, erzeugt die Steuerschaltung 150 das erste
und das zweite Steuersignal auf der Basis des erhaltenen ersten
und zweiten Maschinendrehzahlsignals, wie dies in 7 veranschaulicht
ist. Im einzelnen berechnet hierbei die Steuerschaltung 150 die Ist-Ventilsteuerzeit
aus der von dem ersten Maschinendrehzahlsignal angegebenen Istdrehzahl
Rca der Nockenwelle 11 und der
von dem zweiten Maschinendrehzahlsignal angegebenen Istdrehzahl
Rcr der Kurbelwelle und stellt die Soll-Ventilsteuerzeit
in Abhängigkeit
von der Istdrehzahl Rca der Nockenwelle 11 bzw.
der Istdrehzahl Rcr der Kurbelwelle, der
Drosselklappenöffnung,
der Öltemperatur
und dergleichen ein. Ähnlich
wie bei dem Fall, bei dem die Istdrehzahl Rca unter
dem Bezugswert Rcas liegt, erzeugt die Steuerschaltung 150 sodann
das erste und das zweite Steuersignal, die jeweils die aus der Phasendifferenz
zwischen der Ist-Ventilsteuerzeit
und der Soll-Ventilsteuerzeit bestimmte Solldrehzahl rm bzw. Solldrehrichtung
dm enthalten.
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Die
Treiberschaltung 110 schaltet den Motor 12 ein
und treibt den Motor 12 in Abhängigkeit von den ersten und
zweiten Steuersignalen an.
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Die
Treiberschaltung 110 wird von einer elektrischen Schaltungsanordnung
gebildet und umfasst einen Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 120, einen
Regelabschnitt 124 und einen elektrischen Stromzuführungsabschnitt 126.
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Der
Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 120 ist mit den Hall-Elementen 18u, 18v, 18w verbunden
und wird somit von den jeweiligen Messsignalen der Hall-Elemente 18u, 18v, 18w beaufschlagt. Weiterhin
ist der Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 120 mit
der Steuerschaltung 150 verbunden, erzeugt das die Istdrehzahl
Rm der Motorwelle 14 angebende
Motor-Umdrehungssignal auf der Basis der jeweiligen Messsignale
der Hall-Elemente 18u, 18v, 18w und führt dieses
erzeugte Motor-Umdrehungssignal der Steuerschaltung 150 zu.
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Im
einzelnen umfasst der Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 120 ein
erstes Antivalenzglied 121 (Exklusiv-ODER-Glied), ein zweites
Antivalenzglied 122 (Exklusiv-ODER-Glied) sowie ein Inverterglied 123,
das nachstehend vereinfacht als Inverter bezeichnet ist. Die jeweiligen
Messsignale der Hall-Elemente 18v, 18w werden
dem ersten Antivalenzglied 121 zugeführt, während dem zweiten Antivalenzglied 122 das
Messsignal des Hall- Elements 18u sowie
das Ausgangssignal des ersten Antivalenzglieds 121 zugeführt werden.
Das Ausgangssignal des zweiten Antivalenzgliedes 122 wird
dem Inverter 123 zugeführt.
Wie in 5 veranschaulicht ist, erfolgt jeweils ein Übergang
der Spannung des Ausgangssignals des Inverters 123 zwischen
einem hohen Pegel (H) und einem niedrigen Pegel (L), wenn eine Signalflanke
bei einem der Messsignale der jeweiligen Hall-Elemente 18u, 18v, 18w auftritt. Solange
die Spannung des Ausgangssignals des Inverters 123 aufrecht
erhalten wird, entspricht der Drehwinkelbereich der Motorwelle 14 einem
Winkelbereich Xθ, der im wesentlichen
1/3 des vorstehend beschriebenen Winkelbereiches Wθ entspricht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
berechnet somit der Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 120 den
Absolutwert der Istdrehzahl Rm der Motorwelle 14 aus der
zeitlichen Differenz zwischen den im Ausgangssignal des Inverters 123 auftretenden
Signalflanken. Der Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 120 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
berechnet gleichzeitig die Drehrichtung der Motorwelle 14,
d.h., das Vorzeichen der Istdrehzahl Rm,
aus der Reihenfolge des Auftretens der Signalflanken in den Messsignalen
der jeweiligen Hall-Elemente 18u, 18v, 18w.
Das erzeugte Motor-Umdrehungssignal gibt somit die in Bezug auf
den Absolutwert und das Vorzeichen berechnete Istdrehzahl Rm der Motorwelle 14 an und wird
der Steuerschaltung 150 zugeführt.
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Wie
in 1 veranschaulicht ist, ist der Regelabschnitt 124 mit
dem Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 120 verbunden und
erhält
somit das von dem Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 120 erzeugte
Motor-Umdrehungssignal. Der Regelabschnitt 124 ist außerdem mit
der Steuerschaltung 150 verbunden und erhält auf diese
Weise das von der Steuerschaltung 150 erzeugte erste Steuersignal. Auf
der Basis des erhaltenen Motor-Umdrehungssignals und ersten Steuersignals
erzeugt der Regelabschnitt 124 ein Befehlssignal, durch
das dem elektrischen Stromzuführungsabschnitt 126 eine
Anweisung zum Anlegen einer Stellspannung Vm an
den Motor 12 zugeführt
wird, d.h., der Regelabschnitt 124 bestimmt die Stellspannung
Vm in Form eines Stell- oder Steuerwertes
zur Einregelung des von dem Motor-Umdrehungssignal angegebenen Absolutwertes der
Istdrehzahl Rm auf die von dem ersten Steuersignal
angegebene Solldrehzahl rm und erzeugt sodann das
Befehlssignal, das die ermittelte Stellspannung Vm enthält.
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Der
elektrische Stromzuführungsabschnitt 126 ist
mit dem Regelabschnitt 124 verbunden und erhält somit
das von dem Regelabschnitt 124 erzeugte Befehlssignal.
Außerdem
ist der elektrische Stromzuführungsabschnitt 126 mit
der Steuerschaltung 150 verbunden und erhält das von
der Steuerschaltung 150 erzeugte zweite Steuersignal. Darüber hinaus
ist der elektrische Stromzuführungsabschnitt 126 mit
einem Anschluss 23 des Motors 12 verbunden und
führt dem
Motor 12 die durch das Befehlssignal angegebene Spannung
Vm zur Realisierung der von dem zweiten
Steuersignal angegebenen Solldrehrichtung dm zu.
Im einzelnen bestimmt der mit den Hall-Elementen 18u, 18v, 18w verbundene
und eine in 6 veranschaulichte Wechselrichterschaltung 127 aufweisende
elektrische Stromzuführungsabschnitt 126 für jedes
Schaltelement 128 der Wechselrichterschaltung 127 ein
Schaltmuster auf der Basis der jeweiligen Messsignale der Hall-Elemente 18u, 18v, 18w,
des zweiten Steuersignals und des Befehlssignals. In Abhängigkeit
von dem festgelegten Schaltmuster erfolgt bei dem elektrischen Stromzuführungsabschnitt 126 eine
Umschaltung des Durchschaltens und Sperrens eines jeden Schaltelements 128,
wobei dann die Spannung jeweils einer Wicklung 22 von zwei
durchgeschalteten Schaltelementen 128 zugeführt wird.
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Wenn
bei der vorstehend beschriebenen Motor-Steuereinrichtung 100 die Istdrehzahl
Rca der Nockenwelle 11 einen unter
dem Bezugswert Rcas liegenden niedrigen
Drehzahlwert annimmt, erzeugt die Steuerschaltung 150 das
erste und zweite Steuersignal auf der Basis des die Istdrehzahl
Rm der Motorwelle 14 angebenden
Motor-Umdrehungssignals.
Da hierbei der Bezugswert Rcas dem unteren
Messgrenzwert des ersten Drehzahlsensors 160 entspricht
oder größer ist,
erfolgen die Erzeugung des ersten und zweiten Steuersignals auf
der Basis des Motor-Umdrehungssignals
und die elektrische Stromzuführung zu
dem Motor 12 in Abhängigkeit
von dem ersten und zweiten Steuersignal auch dann, wenn die Istdrehzahl
Rca der Nockenwelle 11 kleiner
als der untere Messgrenzwert des ersten Drehzahlsensors 160 ist. Da
der Bezugswert Rcas außerdem auch dem unteren Messgrenzwert
des zweiten Drehzahlsensors 162 entspricht oder größer ist,
erfolgen die Erzeugung des ersten und zweiten Steuersignals auf
der Basis des Motor-Umdrehungssignals und die elektrische Stromzuführung zu
dem Motor 12 in Abhängigkeit von
dem ersten und zweiten Steuersignal auch dann, wenn die Istdrehzahl
Rcr der Kurbelwelle kleiner als der untere
Messgrenzwert des zweiten Drehzahlsensors 162 ist.
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Wenn
dagegen bei der Motor-Steuereinrichtung 100 die Istdrehzahl
Rca der Nockenwelle 11 einen dem
Bezugswert Rcas entsprechenden oder übersteigenden
hohen Drehzahlwert annimmt, erzeugt die Steuerschaltung 150 das
erste und zweite Steuersignal auf der Basis des die Istdrehzahl
Rca der Nockenwelle 11 angebenden
ersten Maschinendrehzahlsignals und des die Istdrehzahl Rcr der Kurbelwelle angebenden zweiten Maschinendrehzahlsignals.
Hierbei stellt der Bezugswert Rcas die unteren Messgrenzwerte
des ersten Drehzahlsensors 160 und des zweiten Drehzahlsensors 162 dar
oder ist größer, wobei
die Istdrehzahl Rca der Nockenwelle 11 ungefähr dem halben
Wert der Istdrehzahl Rcr der Kurbelwelle
entspricht. Wenn somit die Istdrehzahl Rca der
Nockenwelle 11 den Bezugswert Ras erreicht oder überschreitet,
werden sowohl das erste als auch das zweite Maschinendrehzahlsignal
abgegeben. Auf diese Weise lassen sich die Erzeugung des ersten
und zweiten Steuersignals auf der Basis des ersten und zweiten Maschinendrehzahlsignals
und die elektrische Stromzuführung
zu dem Motor 12 in Abhängigkeit
von dem ersten und zweiten Steuersignal zuverlässig realisieren.
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Die
Ventilsteuerzeiten können
somit in Abhängigkeit
von dem Betrag der Maschinendrehzahl von der Ventilsteuerzeit-Regeleinrichtung 10 in
geeigneter Weise eingestellt werden, indem der Motor 12 von
der Motor-Steuereinrichtung 100 entsprechend angetrieben
und gesteuert wird.
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Die
Steuerschaltung 150 der Motor-Steuereinrichtung 100 verwendet
das erste und das zweite Maschinendrehzahlsignal auch bei der Steuerung der
Brennkraftmaschine. Wenn somit das Steuersignal auf der Basis des
Motor-Umdrehungssignals erzeugt wird, wird die Steuerschaltung 150 im
Vergleich zu dem Fall der Erzeugung des Steuersignals nur auf der
Basis des ersten und zweiten Maschinendrehzahlsignals erheblich
stärker
belastet. Die Erzeugung des ersten und zweiten Steuersignals auf
der Basis des Motor-Umdrehungssignals ist jedoch auf die Situation
beschränkt,
bei der die Istdrehzahl Rca der Nockenwelle 11 unter
dem Bezugswert Rcas liegt. Somit kann eine
geeignete Einstellung der Ventilsteuerzeiten erfolgen, während gleichzeitig
eine höhere
Belastung der Steuerschaltung 150 weitgehend eingeschränkt wird.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Ein
in 8 veranschaulichtes zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung stellt eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels
dar, wobei dem ersten Ausführungsbeispiel
im wesentlichen entsprechende Bauelemente mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet
sind, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
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Eine
Motor-Steuereinrichtung 200 des zweiten Ausführungsbeispiels
umfasst eine dem Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 120 des
ersten Ausführungsbeispiels
entsprechende Umdrehungssignal-Generatorschaltung 210 in
Verbindung mit einer einen unterschiedlichen Schaltungsaufbau aufweisenden
Treiberschaltung 220. Mit Hilfe der Motor-Steuereinrichtung 200 des
zweiten Ausführungsbeispiels
lässt sich
eine ähnliche
Wirkung wie im Falle der Verwendung der Motor-Steuereinrichtung 100 des
ersten Ausführungsbeispiels
erzielen.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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Ein
in 9 dargestelltes drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung
stellt ebenfalls eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels
dar, wobei dem ersten Ausführungsbeispiel
weitgehend entsprechende Bauelemente mit den gleichen Bezugszahlen
bezeichnet sind, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
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Bei
einer Motor-Steuereinrichtung 250 des dritten Ausführungsbeispiels
ist eine Steuerschaltung 260 mit den Hall-Elementen 18u, 18v, 18w über eine Treiberschaltung 270 verbunden.
Der Steuerschaltung 260 wird ein jeweiliges Messsignal
von jedem der Hall-Elemente 18u, 18v, 18w als
Motor-Umdrehungssignal zugeführt,
das die Istdrehstellung θ der Motorwelle 14 angibt.
Die Steuerschaltung 260 berechnet hierbei den Absolutwert
der Istdrehzahl Rm der Motorwelle 14 durch
Realisierung einer ähnlichen Funktion
wie im Falle der Verwendung der Verknüpfungsglieder 121, 122, 123 des
Umdrehungssignal-Generatorabschnitts 120 des ersten Ausführungsbeispiels
und berechnet außerdem
das Vorzeichen der Istdrehzahl Rm in ähnlicher
Weise wie der Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 120 des
ersten Ausführungsbeispiels.
Auf diese Weise werden der Absolutwert und das Vorzeichen berechnet,
sodass die Steuerschaltung 260 das erste und zweite Steuersignal ähnlich wie
im Falle des ersten Ausführungsbeispiels
unter Verwendung der Istdrehzahl Rm der
Motorwelle 14 erzeugen kann.
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Bei
der Treiberschaltung 270 der Motor-Steuereinrichtung 250 ist
der Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 120 des ersten
Ausführungsbeispiels
nicht vorgesehen, sondern die Hall-Elemente 18u, 18v, 18w sind
mit einem Regelabschnitt 280 verbunden, der den Absolutwert
der Istdrehzahl Rm der Motorwelle 14 aus
der zeitlichen Differenz zwischen den in zumindest einem der von
den jeweiligen Hall-Elementen 18u, 18v, 18w erhaltenen
Motor-Umdrehungssignale auftretenden Signalflanken berechnet. Der
Regelabschnitt 280 bestimmt dann die Stellspannung Vm als Stell- oder Steuerwert zur Einregelung
des berechneten Absolutwertes der Istdrehzahl Rm auf
die von dem ersten Steuersignal angegebene Solldrehzahl rm und erzeugt ein Befehlssignal, das diese
Stellspannung Vm enthält.
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Bei
Verwendung der Motor-Steuereinrichtung 250 gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel kann
somit eine ähnliche
Wirkung wie im Falle der Motor-Steuereinrichtung 100 des
ersten Ausführungsbeispiels
erhalten werden.
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Gemäß einer
in 10 veranschaulichten Modifikation des dritten
Ausführungsbeispiels
kann das von jedem der Hall-Elemente 18u, 18v, 18w erhaltene
Messsignal auch der Steuerschaltung 260 ohne Zwischenschaltung
der Treiberschaltung 270 zugeführt werden.
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Viertes Ausführungsbeispiel
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Ein
in 11 veranschaulichtes viertes Ausführungsbeispiel
der Erfindung stellt eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels
dar, wobei dem ersten Ausführungsbeispiel
weitgehend entsprechende Bauteile und Bauelemente mit den gleichen Bezugszahlen
bezeichnet sind, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
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Bei
einer Motor-Steuereinrichtung 300 dieses vierten Ausführungsbeispiels
ist ein Signalformungsabschnitt 314 auf der Eingangsseite
eines Inverters 123 in einem Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 312 einer
Treiberschaltung 310 angeordnet. Dieser Signalformungsabschnitt 314 ist
nur mit dem Hall-Element 18w der Hall-Elemente 18u, 18v, 18w zur
Verbesserung der Flankensteilheit des Messsignals dieses Hall-Elements 18w verbunden und
führt das
auf diese Weise verarbeitete Messsignal dem Inverter 123 zu.
Die Steuerschaltung 150 erhält somit ein im wesentlichen
durch Inversion des Messsignals des Hall-Elements 18w gebildetes
Motor-Umdrehungssignal
und kann den Absolutwert der Istdrehzahl Rm der
Motorwelle 14 aus der zeitlichen Differenz zwischen den
Flanken dieses Motor-Umdrehungssignals berechnen. Auch bei der Motor-Steuereinrichtung 300 gemäß diesem
vierten Ausführungsbeispiel
lässt sich
somit eine ähnliche Wirkung
wie im Falle der Motor-Steuereinrichtung 100 des ersten
Ausführungsbeispiels
erzielen.
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Bei
dem vierten Ausführungsbeispiel
kann das von dem Signalformungsabschnitt 314 geformte Messsignal
des Hall-Elements 18w der
Steuerschaltung 150 auch ohne eine Inversion dieses Messsignals
zugeführt
werden.
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Fünftes Ausführungsbeispiel
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Ein
in 12 veranschaulichtes fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung
stellt ebenfalls eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels
dar, wobei dem ersten Ausführungsbeispiel
weitgehend entsprechende Bauelemente mit den gleichen Bezugszahlen
bezeichnet sind, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
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Bei
einer Motor-Steuereinrichtung 350 des fünften Ausführungsbeispiels schaltet eine
Steuerschaltung 360 das Signalerzeugungssystem eines Steuersignals
in Abhängigkeit
von einer Größer/Kleiner-Relation
eines vorgegebenen Bezugswertes Rcrs zu
der von dem über
den zweiten Drehzahlsensor 162 erhaltenen zweiten Maschinendrehzahlsignal angegebenen
Istdrehzahl Rcr der Kurbelwelle um. Hierbei
wird der Bezugswert Rcrs auf einen den unteren
Messgrenzwerten des ersten Drehzahlsensors 160 und des
zweiten Drehzahlsensors 162 entsprechenden oder größeren Wert
eingestellt und in einem Speicher der Steuerschaltung 360 vorgespeichert.
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Wenn
hierbei im einzelnen die von dem zweiten Maschinendrehzahlsignal
angegebene Istdrehzahl Rcr der Kurbelwelle
kleiner als der Bezugswert Rcrs ist, erzeugt
die Steuerschaltung 360 ein erstes und ein zweites Steuersignal
auf der Basis eines von der Treiberschaltung 110 erhaltenen
Motor-Umdrehungssignals, wie dies in 12 veranschaulicht
ist. Die Erzeugung eines jeden Steuersignals erfolgt hierbei in ähnlicher
Weise wie im Falle einer unter dem Bezugswert Rcas liegenden
Istdrehzahl Rca bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Auch wenn somit die jeweiligen Istdrehzahlen Rcr und
Rcr der Kurbelwelle und der Nockenwelle 11 kleiner
als die entsprechenden unteren Messgrenzwerte der Drehzahlsensoren 160, 162 sind,
lässt sich
eine zuverlässige
Erzeugung des ersten und zweiten Steuersignals unter Verwendung
der Steuerschaltung 360 und damit wiederum eine zuverlässige elektrische
Stromzuführung zu
dem Motor 12 unter Verwendung der Treiberschaltung 110 gewährleisten.
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Wenn
dagegen die von dem zweiten Maschinendrehzahlsignal angegebene Istdrehzahl
Rcr der Kurbelwelle den Bezugswert Rcrs erreicht oder überschreitet, erzeugt die Steuerschaltung 360 das
erste und zweite Steuersignal auf der Basis des von dem ersten Drehzahlsensor 160 und
dem zweiten Drehzahlsensor 162 erhaltenen ersten und zweiten
Maschinendrehzahlsignals, wie dies in 12 veranschaulicht
ist. Die Erzeugung eines jeden Steuersignals erfolgt hierbei in ähnlicher
Weise wie im Falle einer den Bezugswert Rcas erreichenden
oder überschreitenden
Istdrehzahl Rca bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Da somit die Steuerschaltung 360 die Erzeugung der Steuersignale
unter Verwendung der von den Drehzahlsensoren 160, 162 jeweils
zuverlässig
abgegebenen Maschinendrehzahlsignalen durchführen kann, lässt sich
eine zuverlässige
elektrische Stromzuführung
zu dem Motor 12 unter Verwendung der Treiberschaltung 110 gewährleisten.
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Sechstes Ausführungsbeispiel
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Ein
in 13 veranschaulichtes sechstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung stellt eine Modifikation des fünften Ausführungsbeispiels dar, wobei dem
fünften
Ausführungsbeispiel
weitgehend entsprechende Bauelemente mit den gleichen Bezugszahlen
bezeichnet sind, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
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Wie
in 13 veranschaulicht ist, erzeugt eine Steuerschaltung 410 einer
Motor-Steuereinrichtung 400 des sechsten Ausführungsbeispiels
bei einer dem Bezugswert Rcrs entsprechenden
oder diesen überschreitenden
Istdrehzahl Rcr der Kurbelwelle jedes Steuersignal
auf der Basis der von den beiden Drehzahlsensoren 160, 162 erhaltenen
Maschinendrehzahlsignale und eines von der Treiberschaltung 110 erhaltenen
Motor-Umdrehungssignals. Im einzelnen ermittelt die Steuerschaltung 410 hierbei
eine Bezugs-Ventilsteuerzeit
bei jeder Umdrehung der Brennkraftmaschine aus der von dem ersten
Maschinendrehzahlsignal angegebenen Istdrehzahl Rca der Nockenwelle 11 und
der von dem zweiten Maschinendrehzahlsignal angegebenen Istdrehzahl
Rcr der Kurbelwelle. Außerdem ermittelt die Steuerschaltung 410 eine
Phasendifferenz in Bezug auf diese Bezugs-Ventilsteuerzeit aus der von dem Motor-Umdrehungssignal
angegebenen Istdrehzahl Rm der Motorwelle 14 und
berechnet eine Ist-Ventilsteuerzeit aus dieser Phasendifferenz und
der Bezugs-Ventilsteuerzeit. Die Steuerschaltung 410 bestimmt
sodann die Solldrehzahl rm und die Solldrehrichtung
dm aus der Phasendifferenz zwischen dieser Ist-Ventilsteuerzeit und
einer separat eingestellten bzw. vorgegebenen Soll-Ventilsteuerzeit
und erzeugt das erste und zweite Steuersignal, durch die jeweils
die Solldrehzahl rm und die Solldrehrichtung
dm angegeben werden. Wenn die Solldrehzahl
Rcr der Kurbelwelle unter dem Bezugswert
Rcrs liegt, erzeugt die Steuerschaltung 410 das
erste und zweite Steuersignal in ähnlicher Weise wie bei dem
fünften
Ausführungsbeispiel
(ersten Ausführungsbeispiel).
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Mit
Hilfe der Steuerschaltung 410 kann somit die Solldrehzahl
rm sehr genau erhalten werden, indem sowohl das
Motor-Umdrehungssignal als auch das Maschinendrehzahlsignal Verwendung
finden, wenn die Istdrehzahl Rcr der Kurbelwelle
einen höheren
Drehzahlwert annimmt, der gleich dem Bezugswert Rcrs ist
oder diesen überschreitet.
Da somit der Motor 12 mit Hilfe der Treiberschaltung 110 in
Abhängigkeit
von dem eine sehr genaue Solldrehzahl rm angebenden
ersten Steuersignal eingeschaltet und angetrieben werden kann, lässt sich
eine höhere
Einstellgenauigkeit der Ventilsteuerzeiten erzielen.
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Siebtes Ausführungsbeispiel
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Ein
in 14 veranschaulichtes siebtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung stellt eine Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels
dar, wobei dem sechsten Ausführungsbeispiel
weitgehend entsprechende Bauelemente mit den gleichen Bezugszahlen
bezeichnet sind, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
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Bei
einer Motor-Steuereinrichtung 450 des siebten Ausführungsbeispiels
ist ein D-Flip-Flop 464 einer Stufe auf der Ausgangsseite
eines Inverters 123 in einem Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 462 einer
Treiberschaltung 460 angeordnet. Durch dieses D-Flip-Flop 464 werden
die Pegel von über
einen Datenausgang und einen invertierten Datenausgang abgegebenen
Ausgangssignalen in Abhängigkeit
von der Anstiegsflanke eines einem Takteingang zugeführten Eingangssignals
angehoben und abgesenkt.
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Im
einzelnen wird hierbei das Ausgangssignal des Inverters 123 dem
Takteingang des D-Flip-Flops 464 als Motor-Umdrehungssignal
zugeführt,
während
das Ausgangssignal des invertierten Signalausgangs des D-Flip-Flops 464 einem
Signaleingang des D-Flip-Flops 464 zugeführt wird.
Wie in 15 veranschaulicht ist, wird
auf diese Weise das über den
Signalausgang des D-Flip-Flops 464 abgegebene Motor-Umdrehungssignal
zu einem Signal, das im Vergleich zum Abgabezeitpunkt am Inverter 123 nur
die halbe Anzahl von Signalflanken aufweist. Hierbei wird die Zeitdifferenz
zwischen aufeinanderfolgenden Signalflanken des von dem D-Flip-Flop 464 abgegebenen
Motor-Umdrehungssignals gleich der Zeitdifferenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Anstiegsflanken des Ausgangssignals des Inverters 123,
zwischen denen sich eine abfallende Flanke befindet, d.h., das von
dem D-Flip-Flop 464 abgegebene Motor-Umdrehungssignal stellt ein Signal dar, das
den Absolutwert der Istdrehzahl Rm der Motorwelle 14 genau
wiedergibt. Dieses Motor-Umdrehungssignal wird somit der Steuerschaltung 410 als ein
den Absolutwert der Istdrehzahl Rm angebendes Signal
zugeführt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird
das aus den jeweiligen Messsignalen der Hall-Elemente 18u, 18v, 18w berechnete
Vorzeichen der Istdrehzahl Rm der Motorwelle 14 von
dem Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 462 der Steuerschaltung 410 durch
ein in Bezug auf das Motor-Umdrehungssignal unterschiedliches Motor-Drehrichtungssignal
zugeführt.
Die Steuerschaltung 410 kann somit die Istdrehzahl Rm mit dem zugehörigen Vorzeichen auf der Basis
des Motor-Umdrehungssignals und
des Motor-Drehrichtungssignals erfassen.
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Mit
Hilfe des von dem D-Flip-Flop 464 der Steuerschaltung 410 zugeführten Motor-Umdrehungssignals
kann somit der Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 462 die
Anzahl der Signalflanken auf die Hälfte reduzieren, ohne hierdurch
eine Abweichung bei der als weiterführende Information abgegebenen
Istdrehzahl Rm hervorzurufen. Auch wenn bei
einer hohen Drehzahl des Motors 12 zum Abgabezeitpunkt
am Inverter 123 keine ausreichende zeitliche Differenz
zwischen den Signalflanken des Motor-Umdrehungssignals vorliegt,
kann auf diese Weise die zeitliche Differenz zwischen den Signalflanken des
Motor-Umdrehungssignals zum Zeitpunkt der Signalübertragung zu der Steuerschaltung 410 auf
den doppelten Wert erhöht
werden. Da außerdem
die Verarbeitungsbelastung auf Grund des Motor-Umdrehungssignals bei der Steuerschaltung 410 auf
ein geringes Ausmaß begrenzt
werden kann, lässt
sich die Belastung der Steuerschaltung 410 verringern.
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Wenn
ferner eine Störung
bei der Signalübertragung
von zumindest einem der Hall-Elemente 18u, 18v, 18w zu
dem Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 462 z.B. in der
in 16 veranschaulichten Weise auftritt, erfolgt keine
Spannungsumschaltung bei einer Flanke dieses (durch eine doppelt strichpunktierte
Linie dargestellten) Störungssignals in
dem Ausgangssignal des Inverters 123. Hierbei tritt dann
eine Signalflanke zu einem anderen Zeitpunkt als im Normalzustand
(siehe 15) in dem von dem D-Flip-Flop 464 abgegebenen
Motor-Umdrehungssignal auf. Wenn somit der Steuerschaltung 410 das Motor-Umdrehungssignal über das
D-Flip-Flop 464 zugeführt
wird, kann das Vorliegen eines Störzustands bei den Hall-Elementen 18u, 18v, 18w in
Abhängigkeit
von dem zeitlichen Auftreten der Signalflanke dieses Empfangssignals
festgestellt werden. Bei der Beurteilung des Vorliegens eines Störzustands
kann z.B. ein Verfahren Anwendung finden, bei dem die zeitliche
Differenz zwischen einer Signalflanke und einer vorherigen Signalflanke
bei jedem Auftreten einer Signalflanke in dem Motor-Umdrehungssignal
berechnet und das Verhältnis
dieser berechneten Zeitdifferenz und der auf der Basis des Zeitpunkts
des Auftretens der vorherigen Signalflanke berechneten Zeitdifferenz
mit einem normalen Verhältniswert
verglichen werden.
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Achtes Ausführungsbeispiel
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Ein
in 17 veranschaulichtes achtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung stellt eine Modifikation des siebten Ausführungsbeispiels
dar, wobei dem siebten Ausführungsbeispiel
weitgehend entsprechende Bauelemente mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet
sind, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
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Bei
einer Motor-Steuereinrichtung 500 des achten Ausführungsbeispiels
sind D-Flip-Flops 514, 516 in zwei Stufen ausgangsseitig
eines Inverters 123 in einem Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 512 einer
Treiberschaltung 510 angeordnet. Mit Hilfe dieser beiden
D-Flip-Flops 514 und 516 werden
die Pegel von über
einen Datenausgang und einen invertierten Datenausgang abgegebenen
Ausgangssignalen in Abhängigkeit
von der Anstiegsflanke eines einem Takteingang zugeführten Eingangssignals
angehoben und abgesenkt.
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Im
einzelnen ist hierbei das D-Flip-Flop 514 der Eingangsstufe
auf eine Signal-Eingabebetriebsart eingestellt, die derjenigen des
D-Flip-Flops 464 des siebten Ausführungsbeispiels ähnelt. Bei
dem D-Flip-Flop 516 der zweiten Stufe wird das über den Signalausgang
des D-Flip-Flops 514 der ersten Stufe abgegebene Ausgangssignal
dem Takteingang zugeführt,
während
das Ausgangssignal des invertierten Signalausgangs dieses D-Flip-Flops 516 einem Signaleingang
zugeführt
wird. Demzufolge wird in der in 18 veranschaulichten
Weise das über
den Signalausgang des D-Flip-Flops 516 der zweiten Stufe
abgegebene Motor-Umdrehungssignal
zu einem Signal, das im Vergleich zu dem Abgabezeitpunkt am Inverter 123 nur
1/4 der Anzahl von Signalflanken aufweist. Hierbei wird die Zeitdifferenz
zwischen aufeinanderfolgenden Flanken in dem von dem D- Flip-Flop 516 der
zweiten Stufe abgegebenen Motor-Umdrehungssignal
gleich der Zeitdifferenz zwischen Anstiegsflanken in dem Ausgangssignal des
Inverters 123, die durch zwei Perioden voneinander getrennt
sind, d.h., das von dem D-Flip-Flop 516 der zweiten Stufe
abgegebene Motor-Umdrehungssignal gibt den Absolutwert der Istdrehzahl
Rm der Motorwelle 14 genau wieder.
Demzufolge wird dieses Motor-Umdrehungssignal der Steuerschaltung 410 als
ein den Absolutwert der Istdrehzahl Rm angebendes
Signal zugeführt.
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Mit
Hilfe des von dem D-Flip-Flop 516 der zweiten Stufe der
Steuerschaltung 410 zugeführten Motor-Umdrehungssignals
kann somit der Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 512 die
Anzahl von Signalflanken auf 1/4 verringern, ohne einen Fehler oder
eine Abweichung bei der als weiterführende Information abgegebenen
Istdrehzahl Rm zu verursachen. Auf diese
Weise lässt
sich die Belastung der Steuerschaltung 410 durch ein ähnliches
Funktionsprinzip wie im Falle des siebten Ausführungsbeispiels verringern.
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Neuntes Ausführungsbeispiel
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Ein
in 19 veranschaulichtes neuntes Ausführungsbeispiel
der Erfindung stellt eine Modifikation des achten Ausführungsbeispiels
dar, wobei dem achten Ausführungsbeispiel
weitgehend entsprechende Bauelemente mit den gleichen Bezugszahlen
bezeichnet sind, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
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Bei
einer Motor-Steuereinrichtung 550 des neunten Ausführungsbeispiels
ist ein Frequenz-Spannungs-Umsetzerabschnitt 564,
der nachstehend vereinfacht als FV-Umsetzerabschnitt 564 bezeichnet
ist, ausgangsseitig eines Inverters 123 in einem Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 562 einer
Treiberschaltung 560 angeordnet. Dieser FV- Umsetzerabschnitt 564 berechnet
eine Signalfrequenz Fm aus der Zeitdifferenz
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Anstiegsflanken bei einem Ausgangssignal
des Inverters 123, zwischen denen sich eine abfallende
Flanke befindet (d.h., es wird ein Kehrwert dieser Zeitdifferenz
berechnet). Außerdem setzt
der FV-Umsetzerabschnitt 564 die berechnete Signalfrequenz
Fm in der in 20 veranschaulichten
Weise linear in eine Schaltspannung VS um. Wenn
hierbei die Signalfrequenz Fm kleiner als
ein Schwellenwert Fmth ist, liegt die Schaltspannung
VS unter einem Schwellenwert VStn· Wenn
dagegen die Signalfrequenz Fm den Schwellenwert
Fmth erreicht oder übersteigt, erreicht auch die
Schaltspannung VS den Schwellenwert Vsth oder übersteigt
ihn. Bei diesem Ausführungsbeispiel
nimmt die Signalfrequenz Fm einen Wert an,
der dem Absolutwert der Istdrehzahl Rm der
Motorwelle 14 proportional ist. Wenn somit bei diesem Ausführungsbeispiel
in der in 20 veranschaulichten Weise der
Absolutwert der Istdrehzahl Rm unter einem
dem Schwellenwert Fmth entsprechenden Wert
Rmth liegt, kann davon ausgegangen werden,
dass die Schaltspannung VS unter dem Schwellenwert
Vsth liegt. Wenn dagegen der Absolutwert
der Istdrehzahl Rm den dem Schwellenwert
Fmth entsprechenden Wert Rmth erreicht
oder übersteigt, kann
davon ausgegangen werden, dass die Schaltspannung VS den
Schwellenwert Vsth erreicht oder überschreitet.
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Außerdem ist
ein Schalterabschnitt 566 zwischen dem Inverter 123 und
der Steuerschaltung 410 in dem Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 562 angeordnet. Über diesen
Schalterabschnitt 566 erfolgt eine Umschaltung der Zuführung des
Motor-Umdrehungssignals von dem Inverter 123 zu der Steuerschaltung 410 in
Abhängigkeit
von der von dem FV-Umsetzerabschnitt 564 abgegebenen Schaltspannung
VS, d.h., wenn die Schaltspannung VS unter dem Schwellenwert Vsth liegt,
erfolgt durch Überführung des
Schalterabschnitts 566 in den Einschaltzustand in der in 20 veranschaulichten Weise
eine direkte Zuführung
des Motor-Umdrehungssignals
von dem Inverter 123 zu der Steuerschaltung 410.
Hierbei erhält
die Steuerschaltung 410 somit das von den Verknüpfungsgliedern 121 bis 123 erzeugte
Motor-Umdrehungssignal in dieser Form. Wenn dagegen die Schaltspannung
VS die Schwellenspannung Vsth erreicht
oder übersteigt, wird
durch Überführung des
Schalterabschnitts 566 in den Abschaltzustand in der in 20 veranschaulichten
Weise das Motor-Umdrehungssignal der Steuerschaltung 410 von
dem Inverter 123 über
die D-Flip-Flops 514, 516 zugeführt, sodass
in diesem Falle die Steuerschaltung 410 ein Motor-Umdrehungssignal
erhält,
bei dem die Anzahl der Signalflanken im Vergleich zum Abgabezeitpunkt
am Inverter 123 auf 1/4 verringert ist.
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Bei
diesem Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 562 wird somit
bei einem unter dem Wert Rmth liegenden
Absolutwert der Istdrehzahl Rm der Motorwelle 14 das
von den Verknüpfungsgliedern 121 bis 123 erzeugte
Motor-Umdrehungssignal
der Steuerschaltung 410 in dieser Form zugeführt, sodass
die Istdrehzahl Rm durch die Steuerschaltung 410 ohne
Begrenzung der Anzahl von Signalflanken genau dem Motor-Umdrehungssignal
entnommen werden kann, wenn die Istdrehzahl Rm der
Motorwelle 14 eine niedrige Drehzahl annimmt.
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Wenn
dagegen bei dem Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 562 der
Absolutwert der Istdrehzahl Rm der Motorwelle 14 den
Wert Rmth erreicht oder überschreitet, kann die Anzahl
der Signalflanken des von den Verknüpfungsgliedern 121 bis 123 erzeugten
Motor-Umdrehungssignals auf 1/4 verringert werden, sodass ein Motor-Umdrehungssignal mit
einer eingeschränkten
Anzahl von Signalflanken in der Steuerschaltung 410 verarbeitet
wird, wenn die Drehzahl des Motors 12 entsprechend der
Drehzahl der Brennkraftmaschine usw. einen hohen Drehzahlwert annimmt.
Hierdurch wird bei der Steuerschaltung 410 ein Anstieg
der Belastung bei der Verarbeitung des Motor-Umdrehungssignals eingeschränkt und
auf diese Weise die Belastung verringert.
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Zehntes Ausführungsbeispiel
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Ein
in 21 veranschaulichtes zehntes Ausführungsbeispiel
der Erfindung stellt eine Modifikation des neunten Ausführungsbeispiels
dar, wobei dem neunten Ausführungsbeispiel
weitgehend entsprechende Bauelemente mit den gleichen Bezugszahlen
bezeichnet sind, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
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Bei
einer Motor-Steuereinrichtung 600 des zehnten Ausführungsbeispiels
ist in einem Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 612 einer
Treiberschaltung 610 ein Schalterabschnitt 614 zwischen dem
D-Flip-Flop 514 der ersten Stufe und der Steuerschaltung 410 angeordnet. Über diesen
Schalterabschnitt 614 wird die Zuführung des Motor-Umdrehungssignals
von dem Inverter 123 zu der Steuerschaltung 410 in
Abhängigkeit
von einer Schaltspannung VS umgeschaltet,
die von einem FV-Umsetzerabschnitt 514 zugeführt wird.
Bis die Schaltspannung VS einen Schwellenwert
Vsth erreicht, wird der Schalterabschnitt 614 in
den Einschaltzustand versetzt und führt das Motor-Umdrehungssignal
von dem D-Flip-Flop 514 der ersten Stufe unter Umgehung des
D-Flip-Flops 516 der zweiten Stufe der Steuerschaltung 410 zu.
Auf diese Weise erhält
die Steuerschaltung 410 ein Motor-Umdrehungssignal, bei dem die Anzahl
der Signalflanken im Vergleich zum Abgabezeitpunkt am Inverter 123 auf
die Hälfte
reduziert ist. Wenn dagegen die Schaltspannung VS die Schwellenspannung
Vsth erreicht oder überschreitet, erfolgt die Zuführung des
Motor-Umdrehungssignals durch Überführung des
Schalterabschnitts 614 in den Abschaltzustand von dem Inverter 123 über die D-Flip-Flops 514, 516 zu
der Steuerschaltung 410, sodass in diesem Falle die Steuerschaltung 410 ein Motor-Umdrehungssignal
erhält,
bei dem die Anzahl der Signalflanken im Vergleich zum Abgabezeitpunkt am
Inverter 123 auf 1/4 reduziert ist.
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Bei
dem Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 612 kann somit
die Anzahl der Signalflanken des von den Verknüpfungsgliedern 121 bis 123 erzeugten
Motor-Umdrehungssignals
verringert werden, wenn der Absolutwert der Istdrehzahl Rm der Motorwelle 14 einerseits unter
dem Wert Rmth und andererseits über dem
Wert Rmth liegt oder diesem entspricht.
Auf diese Weise wird die Belastung der Steuerschaltung 410 durch
ein ähnliches
Prinzip wie im Falle des siebten Ausführungsbeispiels reduziert. Darüber hinaus
kann bei dem Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 612 bei
einem dem Wert Rmth entsprechenden oder
diesen übersteigenden
Absolutwert der Istdrehzahl Rm die Anzahl
der Signalflanken im Vergleich zu dem Fall verringert werden, bei dem
der Absolutwert der Istdrehzahl Rm unter
dem Wert Rmth liegt. Wenn somit die Drehzahl
des Motors 12 entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine
usw. einen hohen Drehzahlwert annimmt, kann ein Anstieg des Verarbeitungsausmaßes des
Motor-Umdrehungssignals in der Steuerschaltung 410 ausreichend
eingeschränkt
und damit die Belastung in erheblichem Maße verringert werden.
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Vorstehend
sind zwar mehrere Ausführungsbeispiele
der Erfindung im einzelnen beschrieben worden, jedoch ist die Erfindung
nicht auf diese Ausführungsbeispiele
beschränkt.
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So
werden z.B. bei den Steuerschaltungen 150, 260, 360, 410 des
ersten bis zehnten Ausführungsbeispiels
die Solldrehzahl rm und die Solldrehrichtung
dm der Motorwelle 14 ohne Vorzeichen
als Regelsollwerte aus der Phasendifferenz zwischen der Ist-Ventilsteuerzeit
und der Soll-Ventilsteuerzeit bestimmt. Zusätzlich zu der Solldrehzahl
rm und der Solldrehrichtung dm können dann
eine mit einem Vorzeichen versehene Solldrehzahl der Motorwelle 14, ein
Soll-Änderungsbetrag
der Drehzahl der Motorwelle 14, ein Sollwert des elektrischen
Laststroms in dem Motor 12 usw. als Regelwerte aus der
Phasendifferenz zwischen der Ist-Ventilsteuerzeit und der Soll-Ventilsteuerzeit
bestimmt werden. Die Steuerschaltungen 150, 260, 360, 410 können somit
auch derart aufgebaut sein, dass zumindest eine Art dieser Werte
vorab ausgewählt
und als Regelsollwert festgelegt wird, wobei dann eine geeignete
Anzahl von diesen Regelsollwert angebenden Steuersignalen erzeugt
wird. Hierbei kann ein Steuersignal eine Art des Regelsollwerts
oder auch Regelsollwerte verschiedener Art angeben.
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Ferner
kann bei den Steuerschaltungen 150, 260 des zweiten
bis vierten Ausführungsbeispiels das
Erzeugungssystem des Steuersignals auch in Abhängigkeit von der Größer/Kleiner-Relation der Istdrehzahl
Rcr der Kurbelwelle zu dem Bezugswert Rcrs in ähnlicher
Weise wie bei dem fünften
Ausführungsbeispiel
umgeschaltet werden. Darüber
hinaus kann bei den Steuerschaltungen 410 des sechsten bis
zehnten Ausführungsbeispiels
das Erzeugungssystem des Steuersignals auch in Abhängigkeit
von der Größer/Kleiner-Relation
der Istdrehzahl Rca der Kurbelwelle 11 zu
dem Bezugswert Rcas in ähnlicher Weise wie bei dem
ersten Ausführungsbeispiel
umgeschaltet werden.
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Weiterhin
können
bei den Steuerschaltungen 410 des zweiten und sechsten
bis zehnten Ausführungsbeispiels
das erste und zweite Steuersignal auch auf der Basis des ersten
und zweiten Maschinendrehzahlsignals und des Motor-Umdrehungssignals
ohne Einbeziehung der Istdrehzahlen Rcr,
Rca der Kurbelwelle und der Nockenwelle 11 erzeugt
werden. Hierbei erfolgt bei der Abgabe sowohl des ersten als auch
des zweiten Maschinendrehzahlsignals die Erzeugung des Steuersignals
in ähnlicher
Weise wie in dem Fall, in dem bei dem sechsten Ausführungsbeispiel
die Istdrehzahl Rcr den Bezugswert Rcrs erreicht oder überschreitet. Wenn das erste
und/oder das zweite Maschinendrehzahlsignal nicht abgegeben werden,
erfolgt die Erzeugung des Steuersignals in ähnlicher Weise wie in dem Fall,
in dem bei dem ersten Ausführungsbeispiel
die Istdrehzahl Rca unter dem Bezugswert
Rcas liegt. Wenn somit das erste und/oder
das zweite Maschinendrehzahlsignal nicht abgegeben werden, erfolgt
die Erzeugung des Steuersignals auf der Basis des verbleibenden
Motor-Umdrehungssignals, sodass sich eine geeignete Einstellung
der Ventilsteuerzeiten realisieren lässt.
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Außerdem können bei
den Umdrehungssignal-Generatorabschnitten 120 des
ersten, fünften und
sechsten Ausführungsbeispiels
und der Umdrehungssignal-Generatorschaltung 210 des
zweiten Ausführungsbeispiels
das den Absolutwert der Istdrehzahl Rm der
Motorwelle 14 angebende Motor-Umdrehungssignal und das
das Vorzeichen der Istdrehzahl Rm, d.h.,
die Drehrichtung der Motorwelle 14 angebende Drehrichtungssignal
auch getrennt erzeugt und den Steuerschaltungen 150, 360, 410 zugeführt werden.
Darüber
hinaus kann bei den Umdrehungssignal-Generatorabschnitten 462, 512, 562, 612 des
siebten bis zehnten Ausführungsbeispiels das
Motor-Umdrehungssignal der Steuerschaltung 410 auch in
einer Form zugeführt
werden, bei der zusätzlich
zu dem Absolutwert der Istdrehzahl Rm der Motorwelle 14 das
Vorzeichen der berechneten Istdrehzahl Rm angegeben
wird.
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Außerdem können bei
dem dritten Ausführungsbeispiel
die Messsignale von zwei oder nur einem der Hall-Elemente 18u, 18v, 18w der
Steuerschaltung 260 über
die Treiberschaltung 270 oder ohne Zwischenschaltung der
Treiberschaltung 270 zugeführt werden. Darüber hinaus
kann bei dem fünften
und sechsten Ausführungsbeispiel
der Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 120 nicht
in ähnlicher
Weise wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel angeordnet
sein, sondern das Messsignal von zumindest einem der Hall-Elemente 18u, 18v, 18w kann
den Steuerschaltungen 260, 410 auch über die Treiberschaltung 110 oder
ohne Zwischenschaltung der Treiberschaltung 110 zugeführt werden.
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Ferner
kann bei dem fünften
und sechsten Ausführungsbeispiel
das Messsignal von nur einem der Hall-Elemente 18u, 18v, 18w den
Steuerschaltungen 360, 410 auch durch Inversion
dieses Messsignals oder ohne Inversion dieses Messsignals in ähnlicher
Weise wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel
zugeführt
werden. Weiterhin können
bei dem vierten bis zehnten Ausführungsbeispiel
die Umdrehungssignal-Generatorabschnitte 312, 120, 462, 512, 562, 612 in ähnlicher
Weise wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
auch als separate, unterschiedliche Schaltungsanordnungen in Bezug
auf die Treiberschaltungen 310, 110, 460, 510, 560, 610 ausgestaltet
sein.
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Obwohl
bei dem ersten bis zehnten Ausführungsbeispiel
ein bürstenloser
Drehstrommotor Verwendung findet, kann auch ein anderer bekannter Motor
als ein solcher bürstenloser
Drehstrommotor verwendet werden. Ferner wird bei dem ersten bis zehnten
Ausführungsbeispiel
ein Hall-Element als Drehstellungssensor verwendet, jedoch kann
auch z.B. ein magnetisches Widerstandselement als Drehstellungssensor
Verwendung finden.
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Ferner
ist es zweckmäßig, eine
geeignete Anzahl von Drehstellungssensoren in Abhängigkeit von
der Art dieser Sensoren und der Art des Motors in der Drehrichtung
des Motors anzuordnen und das Motor-Umdrehungssignal mit einer vorgegebenen, erwünschten
Anzahl von Signalflanken zu erzeugen.
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Darüber hinaus
kann der Umdrehungssignal-Generatorabschnitt 462 des siebten
Ausführungsbeispiels
zusätzlich
auch einen FV-Umsetzerabschnitt 564 und einen Schalterabschnitt 566 aufweisen,
durch die Verbindungen wie im Falle des neunten Ausführungsbeispiels
herstellbar sind. Wenn hierbei der Absolutwert der Istdrehzahl Rm der Motorwelle 14 unter dem Wert
Rmth liegt, wird das von den Verknüpfungsgliedern 121 bis 123 erzeugte
Motor-Umdrehungssignal in dieser Form der Steuerschaltung 410 zugeführt. Wenn
dagegen der Absolutwert der Istdrehzahl Rm den
Wert Rmth erreicht oder überschreitet, wird das von
den Verknüpfungsgliedern 121 bis 123 erzeugte
Motor-Umdrehungssignal mit einer auf die Hälfte verringerten Anzahl von
Signalflanken der Steuerschaltung 410 zugeführt. Hierbei
kann eine geeignete Anzahl von D-Flip-Flops zur Verringerung der
Anzahl der Signalflanken bei dem von den Verknüpfungsgliedern 121 bis 123 erzeugten
Motor-Umdrehungssignal entsprechend dem Verringerungsverhältnis der
berechneten Anzahl von Signalflanken verwendet werden. Außerdem kann eine
geeignete Anzahl von den D-Flip-Flops zugeordneten Schalterabschnitten
zur Durchführung
von Additions- und Subtraktionsvorgängen bei der Anzahl der Signalflanken
des von den Verknüpfungsgliedern 121 bis 123 erzeugten
Motor-Umdrehungssignals
in Abhängigkeit
von dem Verringerungsverhältnis
der berechneten Anzahl von Signalflanken und der Anzahl der verwendeten
D-Flip-Flops an geeigneten Stellen vorgesehen werden. Obwohl die Durchführung der
Verringerungsverarbeitung oder der Additions- und Subtraktionsvorgänge bei
der Anzahl der Signalflanken des von den Verknüpfungsgliedern 121 bis 123 erzeugten
Motor-Umdrehungssignals in Form bekannter Maßnahmen erfolgen kann, kann
auch ein anderer Aufbau (z.B. unter Verwendung eines Mikrocomputers)
anstelle der von den D-Flip-Flops und einem Schalter bei dem siebten bis
zehnten Ausführungsbeispiel
gebildeten Anordnung in Betracht gezogen werden.
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Die
vorstehend beschriebene Ventilsteuerzeit-Regeleinrichtung der mit einem Motor
(12) versehenen Art umfasst somit eine Steuerschaltung
(150) zur Erzeugung eines Steuersignals sowie eine Treiberschaltung
(110) zur Einschaltung und Betätigung des Motors (12)
in Abhängigkeit
von dem von der Steuerschaltung (150) erzeugten Steuersignal.
Die Steuerschaltung (150), der ein die Istdrehzahl des Motors
(12) angebendes Motor-Umdrehungssignal und
ein die Istdrehzahl einer Brennkraftmaschine angebendes Maschinendrehzahlsignal
zugeführt
werden, erzeugt das Steuersignal auf der Basis des Motor-Umdrehungssignals,
wenn die Istdrehzahl der Brennkraftmaschine unter einem Bezugswert
liegt. Wenn die Istdrehzahl der Brennkraftmaschine den Bezugswert
erreicht oder überschreitet,
erzeugt die Steuerschaltung (150) das Steuersignal auf
der Basis des Maschinendrehzahlsignals.