DE102006012188A1

DE102006012188A1 - Steuereinrichtung für ein Ventil mit einstellbarer Ventilsteuerzeit und entsprechendes Ventilsteuerverfahren für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE102006012188A1
Application number: DE102006012188A
Authority: DE
Inventors: Ryo Isesaki Miyakoshi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2006-09-21
Also published as: CN1834409A; JP2006257959A; US7246582B2; US20060207539A1

Abstract

Die Drehbeschleunigung einer Brennkraftmaschine wird auf Grundlage eines Erfassungswerts für eine Brennkraftmaschinendrehzahl berechnet, das Trägheitsdrehmoment, das an einen Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit übertragen werden soll, beispielsweise einen Steuermechanismus zur Einstellung der Ventilsteuerzeit und dergleichen, wird auf Grundlage der Drehbeschleunigung berechnet, es wird ein Korrekturbetrag einer Stellgröße für den Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit berechnet, der von dem Trägheitsdrehmoment abhängt, und die Stellgröße für den Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit wird durch den Korrekturbetrag entsprechend dem Trägheitsdrehmoment korrigiert, um hierdurch den Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit auf Grundlage der korrigierten Stellgröße zu steuern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Steuereinrichtung für ein Ventil mit einstellbarer Ventilsteuerzeit und ein entsprechendes Verfahren für Brennkraftmaschinen, wobei ein Mechanismus für ein einstellbares Ventil vorgesehen ist, der die Ventileigenschaften ändert, beispielsweise ein Mechanismus für eine einstellbare Ventilsteuerzeit, der den Öffnungs-/Schließzeitpunkt eines Brennkraftmaschinenventils (Einlassventils oder Auslassventils) ändert.

Die japanische Veröffentlichung eines ungeprüften Patents Nr. 10-153104 beschreibt einen einstellbaren Ventilsteuerzeitmechanismus, der so ausgebildet ist, dass eine Drehphase einer Nockenwelle in Bezug auf eine Kurbelwelle bei einer Brennkraftmaschine durch das Bremsen einer elektromagnetischen Bremse oder einer Magnetbremse geändert wird, so dass eine Öffnungs-/Schließsteuerzeit eines Brennkraftmaschinenventils geändert wird.

Bei dem voranstehend geschilderten Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit kann infolge der Tatsache, dass die Drehphase durch das Gleichgewicht zwischen dem Drehmoment in Vorstellwinkelrichtung durch die elektromagnetische Kraft der elektromagnetischen Bremse und dem Drehmoment in Verzögerungswinkelrichtung durch eine Rückstellfeder bestimmt wird, die Drehphase durch das Trägheitsdrehmoment geändert werden, das hervorgerufen wird, wenn sich die Drehzahl der Brennkraftmaschine ändert.

Obwohl die Drehphase, die sich wie voranstehend geändert hat, zu einem Sollwert durch eine Rückkopplungsregelung konvergiert, ist eine erhebliche Zeit dafür erforderlich, bis die Drehphase konvergiert. Daher besteht das Problem der Beeinträchtigung der Verbrennungseigenschaften infolge einer Phasenänderung während des Konvergierens.

Daher besteht ein Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, dass schnell eine Drehphase auf einen Sollwert der Ventileigenschaften konvergiert, selbst wenn sich die Drehzahl der Brennkraftmaschine ändert, um hierdurch die Beeinträchtigung der Verbrennungseigenschaften infolge einer Phasenänderung zu unterdrücken.

Um den voranstehend geschilderten Vorteil zu erzielen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Drehbeschleunigung einer Brennkraftmaschine auf Grundlage eines Messwerts für eine Brennkraftmaschinendrehzahl berechnet, wird ein Trägheitsdrehmoment, das an einen einstellbaren Ventilmechanismus übertragen werden soll, auf Grundlage der Drehbeschleunigung berechnet, wird ein Korrekturbetrag für eine Stellgröße für den einstellbaren Ventilmechanismus berechnet, wobei dieser Betrag mit dem Trägheitsdrehmoment verträglich ist, und wird die Stellgröße für den einstellbaren Ventilmechanismus durch den berechneten Korrekturbetrag korrigiert, wodurch der einstellbare Ventilmechanismus auf Grundlage der korrigierten Stellgröße gesteuert wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine bei einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ein Zeitablaufdiagramm von Ausgangssignalen eines Kurbelwinkelsensors und eines Nockensensors;
3 einen Querschnitt durch einen Steuermechanismus für eine einstellbare Ventilsteuerzeit;
4 eine Darstellung eines Zustands, bei welchem ein zu steuerndes Einlassventil sich in der am stärksten verzögerten Position infolge des Steuermechanismus für eine einstellbare Ventilsteuerzeit befindet;
5 eine schematische Darstellung eines Zustands, wenn das Einlassventil so gesteuert wird, dass es sich in der am weitesten vorgestellten Position befindet, durch den Steuermechanismus für eine einstellbare Ventilzeit;
6 eine schematische Darstellung eines Zustands, wenn das Einlassventil so gesteuert wird, dass es sich in einer mittleren, vorgestellten Position befindet, durch den Steuermechanismus für eine einstellbare Ventilsteuerzeit;
7 eine schematische Darstellung eines Anbringungszustands einer Spiralfeder bei dem Steuermechanismus für eine einstellbare Ventilsteuerzeit;
8 ein Diagramm der Änderungseigenschaften der Magnetflussdichte eines Hysteresematerials in dem Steuermechanismus für eine einstellbare Ventilsteuerzeit;
9 eine schematische Darstellung einer Hysteresebremse in dem Steuermechanismus für eine einstellbare Ventilsteuerzeit;
10 eine schematische Darstellung der Orientierung eines Magnetfelds in der Hysteresebremse;
11 ein Blockdiagramm, das die Zusammenfassung einer Steuerung bei dem Steuermechanismus für eine einstellbare Ventilsteuerzeit bei der Ausführungsform zeigt; und
12 ein Blockdiagramm, welches Einzelheiten eines Optimalwert-Stellgrößenberechnungsabschnitts bei der Steuerung in dem Steuermechanismus für eine einstellbare Ventilsteuerzeit zeigt.
1 ist eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine für Fahrzeuge bei einer Ausführungsform der Erfindung.
In 1 ist auf einem Einlassrohr 102 einer Brennkraftmaschine 101 eine elektronisch gesteuerte Drossel 104 angeordnet.
Die elektronisch gesteuerte Drossel 104 ist eine Vorrichtung zum Antrieb des Öffnens oder Schließens einer Drosselklappe 103b durch einen Drosselmotor 103a.
Auf diese Weise wird Luft in einem Brennraum 106 der Brennkraftmaschine 101 über die elektronisch gesteuerte Drossel 104 und ein Einlassventil 105 angesaugt.
Ein verbranntes Abgas der Brennkraftmaschine 101 wird von dem Brennraum 106 über ein Auslassventil 107 ausgestoßen, und wird dann durch einen vorderen Katalysator 108 und einen hinteren Katalysator 109 gereinigt, um dann an die Atmosphäre abgegeben zu werden.
Das Auslassventil 107 wird zum Öffnen oder Schließen durch einen Nocken 111 angetrieben, der in Axialrichtung durch eine auslassseitige Nockenwelle 110 gehaltert ist, während ein fester Anhebebetrag, ein fester Ventilbetätigungswinkel, und eine feste Ventilsteuerzeit bei diesem Ventil beibehalten werden.
Andererseits ist an der Seite des Einlassventils 105 ein Mechanismus 112 für eine einstellbare Ventileinwirkung und -anhebung 112 (VEL-Mechanismus) angeordnet, der ständig den Betrag der Anhebung des Einlassventils 105 zusammen mit dessen Betätigungswinkel ändert.
Weiterhin ist an der Seite des Einlassventils 105 ein Mechanismus 113 für eine einstellbare Ventilsteuerzeit-Steuerung (VTC) vorgesehen, der eine Drehphase einer einlassseitigen Nockenwelle in Bezug auf eine Kurbelwelle 120 ändert, um durchgehend eine Zentrumsphase des Betätigungswinkels des Einlassventils 105 zu ändern.
Eine Brennkraftmaschinen-Steuereinheit (ECI) 114, in welcher ein Mikrocomputer vorgesehen ist, steuert den VEL-Mechanismus 112 und den VTC-Mechanismus 113 so, dass eine erforderliche Luftansaugmenge, eine erforderliche Zylinderrestgasrate und dergleichen erhalten werden, in Abhängigkeit von dem angeforderten Drehmoment, und führt darüber hinaus eine Steuerung der elektronisch gesteuerten Drossel 104 durch, damit ein erforderlicher Ansaugunterdruck erzielt wird.
Die ECU 114 empfängt Messsignale von einem Luftflussmessgerät 115 zur Erfassung einer Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine 101, von einem Gaspedalsensor 116 zur Erfassung der Betätigung des Gaspedals, von einem Kurbelwinkelsensor 117 zum Abgeben eines Winkeleinheitssignals POS für jede Kurbelwinkeleinheit von der Kurbelwelle 120, einem Drosselsensor 118 zur Erfassung eines Öffnungs-TVO der Drosselklappe 103b, einem Wassertemperatursensor 119 zur Erfassung der Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine 101, und einem Nockensensor 132 zum Abgeben eines Nockensignals CAM von der Nockenwelle.
Hierbei erfasst der Kurbelwinkelsensor 117 einen Abschnitt, der erfasst werden soll, der in jedem Kurbelwinkel von 10° in Bezug auf einen Drehkörper vorhanden ist, der sich zusammen mit der Kurbelwelle 120 dreht, um hierdurch das Winkeleinheitssignal POS bei jedem Kurbelwinkel von 10° auszugeben, wie dies in 2 gezeigt ist. In 2 sind zwei aufeinander folgende Abschnitte, die erfasst werden sollen, an zwei unterschiedlichen Positionen entfernt, die durch einen Abstand des Kurbelwinkels von 180° getrennt sind, so dass zwei aufeinander folgende Winkeleinheitssignale POS nicht ausgegeben werden.
Der Kurbelwinkel von 180° entsprechen einer Hubphasendifferenz zwischen Zylindern bei einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Dann wird ein Abschnitt, an welchem das Ausgangssignal des Winkeleinheitssignals POS zeitweilig unterbrochen werden soll, auf Grundlage eines Ausgangszeitraums des Winkelein heitssignals POS oder dergleichen erfasst, und wird eine Drehbezugsposition der Kurbelwelle 120 auf Grundlage beispielsweise des Winkeleinheitssignals POS erfasst, welches zuerst ausgegeben wird, nachdem die Ausgabe des Winkeleinheitssignals POS gestoppt wurde.
Die ECU 114 berechnet eine Brennkraftmaschinen-Drehzahl durch Zählen des Erfassungszyklus der Drehbezugsposition oder der Erzeugungsfrequenz der Winkeleinheitssignale POS über einen vorbestimmten Zeitraum.
Hierbei kann der Kurbelwinkelsensor 117 so ausgebildet sein, dass er einen Bezugswinkelsignal REF bei jeder Drehbezugsposition (alle 180°) ausgibt, in Bezug auf die Kurbelwelle 120, sowie das Winkeleinheitssignal POS, dessen Ausgabe nicht gestoppt ist.
Weiterhin erfasst ein Nockensensor 132 Abschnitte, die erfasst werden sollen, die bei einem Drehkörper vorgesehen sind, der sich vereinigt mit der Nockenwelle dreht, um ein Nockensignal CAM auszugeben, welches auf Grundlage der Anzahl an Impulsen die Zylinderzahl (von einem ersten bis zu einem vierten Zylinder) angibt, bei jedem Nockenwinkel von 90° entsprechend dem Kurbelwellenwinkel von 180°, wie dies in 2 gezeigt ist.
Dann wird ein Winkel gegenüber der Drehbezugsposition der Kurbelwelle 120 bis zu einer Drehbezugsposition einer Nockenwelle 13, die von dem Nockensignal CAM erfasst wird, dadurch gemessen, dass die Winkeleinheitssignale POS gezählt werden, und wird die Drehphase (eine tatsächliche Drehphase) der Nockenwelle in Bezug auf die Kurbelwelle 120 auf Grundlage des gemessenen Winkels erfasst.
Im Einzelnen wird ein Zähler dazu veranlasst, eine Heraufzählung bei jeder Erzeugung des Winkeleinheitssignals POS durchzuführen, und wird der Zähler zum Zurücksetzen auf 0 bei der Drehbezugsposition der Kurbelwelle 120 veranlasst, so dass jedes Mal dann, wenn das Nockensignal CAM ausgegeben wird (ein vorauseilendes Signal bei jedem Kurbelwinkel von 180°), der Wert des Zählers zu diesem Zeitpunkt bestimmt wird, um hierdurch die tatsächliche Drehphase zu erfassen.
Wie wiederum aus 1 hervorgeht, ist ein Kraftstoffeinspritzventil 131 des Elektromagnettyps auf einer Einlassöffnung 130 an der stromaufwärtigen Seite des Einlassventils 105 für jeden Zylinder vorgesehen.
Das Kraftstoff-Einspritzventil 131 wird so betrieben, dass es auf Grundlage eines Einspritzimpulssignals von der ECU 114 öffnet, um Kraftstoff einzuspritzen, mit einer Menge proportional zur Einspritzimpulsbreite des Einspritzimpulssignals.
Als nächstes wird auf Grundlage der 3 bis 10 eine Ausbildung des VTC-Mechanismus 113 beschrieben, der als einstellbarer Ventilmechanismus dient, bei welchem die vorliegende Erfindung eingesetzt wird.
Der VTC-Mechanismus 113 weist auf: ein Synchronisierkettenrad 502, das so an einem vorderen Endabschnitt der Nockenwelle 13 angebracht ist, dass es sich relativ zur Nockenwelle 13 dreht, wie in 3 gezeigt ist, und das mit der Kurbelwelle 120 über eine Synchronisierkette (nicht in der Figur dargestellt) verbunden ist; eine Zusammenbauwinkel-Änderungsvorrichtung 504, die an der Innenumfangsseite des Synchronisierkettenrads 502 angeordnet ist, um einen Zusammenbauwinkel zwischen dem Synchronisierkettenrad 502 und der Nockenwelle 13 zu ändern; eine Betätigungskraft-Aufbringungsvorrichtung 505 zum Antrieb der Zusammenbauwinkel-Änderungsvorrichtung 504, eine Relativverschiebungs-Erfasungsvorrichtung 506 zur Erfassung eines relativen Drehverschiebungswinkels der Nockenwelle 120 in Bezug auf das Synchronisierkettenrad 502; und eine VTC-Abdeckung 532, welche die vorderen Oberflächen der Zusammenbauwinkel-Änderungsvorrichtung 504 und der Relativverschiebungs-Erfassungsvorrichtung 506 abdeckt.
Die Relativverschiebungs-Detektorvorrichtung 506 weist auf: einen Magnetfelderzeugungsmechanismus, der an der Seite eines angetriebenen Wellenteils 507 angeordnet ist; und einen Sensormechanismus, der an der Seite einer VTC-Abdeckung 532 angeordnet ist, also der Befestigungsabschnittsseite, zur Feststellung einer Änderung des Magnetfelds von dem Magnetfelderzeugungsmechanismus (533 bis 551), und der zu jedem Zeitpunkt den Relativdrehungs-Verstellwinkel feststellen kann, also die Drehphase (die tatsächliche Drehphase) der Nockenwelle 13 in Bezug auf die Kurbelwelle 120, auf Grundlage der Änderung des Magnetfelds.
Hier kann bei einem ersten Erfassungsverfahren zum Erfassen der tatsächlichen Drehphase auf Grundlage des Winkels zwischen der Bezugsdrehposition der Kurbelwelle 120 und der Bezugsdrehposition der Nockenwelle 13, obwohl die Genauigkeit der Erfassung hoch ist, die tatsächliche Drehphase nur bei jeder Ausgabe des Nockensignals CAM erfasst werden, also nur bei jeder Hubphasendifferenz zwischen den Zylindern. Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine stark schwankt, beispielsweise zu Beginn des Betriebs der Brennkraftmaschine, wird die Abweichung zwischen der tatsächlichen Drehphase und einem Drehphasenerfassungswert, der zu einem vorherigen Zeitpunkt erfasst wurde, groß während eines Zeitraums, bis der Erfassungswert aktualisiert wird, so dass eine Rückkopplungsregelung nicht in zufrieden stellender Weise durchgeführt werden kann.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Drehphasendetektorwert jedes Mal dann aktualisiert, wenn die Drehphase gemäß dem ersten Erfassungsverfahren erfasst wird, und weiterhin wird der Detektorwert, der von der Relativverstellungs-Detektorvorrichtung 506 erfasst wird, während jenes Zeitraums verwendet, bis der Detektorwert aktualisiert wird, so dass eine zufrieden stellende Rückkopplungsregelung selbst dann durchgeführt werden kann, wenn die Schwankung der Drehzahl groß ist.
An einem Endabschnitt der Nockenwelle 13 ist das angetriebene Wellenteil 507 mit Hilfe eines Nockenbolzens 510 befestigt.
Ein Flansch 507a ist einstückig mit dem angetriebenen Wellenteil 507 ausgebildet.
Ein Synchronisierkettenrad 502 ist mit einem zylindrischen Abschnitt 502a mit großem Durchmesser versehen, auf welchem ein verzahnter Abschnitt 503 für den Eingriff mit der Synchronisierkette vorgesehen ist, mit einem zylindrischen Abschnitt 502b mit kleinem Durchmesser, und mit einem kreisförmigen Plattenabschnitt 502c, der die Verbindung zwischen dem zylindrischen Abschnitt 502a und dem zylindrischen Abschnitt 502b herstellt.
Der zylindrische Abschnitt 502b ist drehbar auf dem Flansch 507a des angetriebenen Wellenteils 507 über ein Kugellager 530 gehaltert.
Auf einer Oberfläche an der Seite des zylindrischen Abschnitts 502b, und des zylindrischen Abschnitts 502c, sind wie in den 4 bis 6 gezeigt, drei Radialnuten 508 so vorgesehen, dass sie sich in Radialrichtung entlang der Radialrichtung des Synchronisierkettenrads 502 erstrecken.
Weiterhin ist eine Endoberfläche des Flanschabschnitts 507a des angetriebenen Wellenteils 507, die sich an der Seite der Nockenwelle 13 befindet, einstückig mit drei vorstehenden Abschnitten 509 versehen, die radial in Radialrichtung vorstehen.
Am jeweiligen vorstehenden Abschnitt 509 ist das jeweilige Basisende von drei Laschen 511 drehbar so verbunden, dass eine Drehung um Stifte 512 herum erfolgen kann.
Am Ende der Spitze jeder Lasche 511 ist ein zylindrischer Ausstoßabschnitt 513 einstückig vorgesehen, der im Gleiteingriff in jeder Radialnut 508 steht.
Da jede Lasche 511 mit dem angetriebenen Wellenteil 507 mit Hilfe des Stifts 512 in einem Zustand verbunden ist, in welchem jeder Ausstoßabschnitt 513 im Eingriff mit der zugehörigen Radialnut 508 steht, werden dann, wenn die Seite am Ende der Spitze jeder Lasche 511 eine externe Kraft aufnimmt, so dass sie entlang der Radialnut 508 verschoben wird, das Synchronisierkettenrad 502 und das angetriebene Wellenteil 507 relativ gedreht, infolge der Einwirkung jeder Lasche 511.
Weiterhin ist auf dem Ausstoßabschnitt 513 jeder Lasche 511 ein Aufnahmeloch 514 vorgesehen, das zur Seite der Nockenwelle 13 hin offen ist.
Ein Eingriffsstift 518, der in Eingriff mit einer Spiralnut 515 (die nachstehend genauer erläutert wird) versetzt werden soll, und eine Schraubenfeder 517, die den Eingriffsstift 516 zur Seite der Spiralnut 515 zwingt, sind im Aufnahmeloch 514 aufgenommen.
Andererseits ist ein mittlerer Drehkörper 518 in Form einer kreisförmigen Platte so gehaltert, dass er über ein Lager 529 gedreht werden kann, durch das angetriebene Wellenteil 507, das an der Seite der Nockenwelle 13 des vorstehenden Abschnitts 509 vorgesehen ist.
Eine Endoberfläche des mittleren Drehkörpers 518, die sich an der Seite des vorstehenden Abschnitts 509 befindet, weist in sich eine Spiralnut 515 auf, und der Eingriffsstift 516 am Ende der Spitze jeder Lasche 511 steht im Eingriff mit der Spiralnut 515.
Die Spiralnut 515 ist so ausgebildet, dass sich ihr Durchmesser allmählich entlang der Drehrichtung des Synchronisierkettenrads verkleinert.
In einem Zustand, in welchem jeder Eingriffsstift 516 im Eingriff mit der zugehörigen Spiralnut 515 steht, wird dann, wenn der mittlere Drehkörper 518 in Bezug auf das Synchronisierkettenrad 502 in Verzögerungsrichtung verstellt wird, der Abschnitt am Ende der Spitze jeder Lasche 511 von der Spiralnut 515 zur Bewegung nach innen in Radialrichtung veranlasst, während er durch die Radialnut 508 geführt wird.
Im Gegensatz hierzu bewegt sich, wenn der mittlere Drehkörper 518 in Bezug auf das Synchronisierkettenrad 502 in Vorstell richtung verstellt wird, der Abschnitt am Ende der Spitze jeder Lasche 511 nach außen in Radialrichtung.
Die Zusammenbauwinkel-Änderungsvorrichtung 504 ist versehen mit: jeder Radialnut 508 des Synchronisierkettenrads 502; jeder Lasche 511, jedem Ausstoßabschnitt 513; jedem Eingriffsstift 516; dem mittleren Drehkörper 518; der Spiralnut 515 und dergleichen.
Wenn eine Drehbetätigungskraft dem mittleren Drehkörper 518 von der Betätigungskraft-Einwirkungsvorrichtung 505 zugeführt wird, wird das Ende der Spitze der Lasche 511 in Radialrichtung verstellt, und wird diese Verstellung über die Lasche 511 als Drehkraft zur Änderung des Relativverstellwinkels zwischen dem Synchronisierkettenrad 502 und dem angetriebenen Wellenteil 507 übertragen.
Die Betätigungskraft-Einwirkungsvorrichtung 505 ist mit einer Spiralfeder 519 versehen, welche den mittleren Drehkörper 518 in die Drehrichtung des Synchronisierkettenrads 502 zwingt, und mit einer Hysteresebremse 520 zur Erzeugung einer Bremskraft, die den mittleren Drehkörper 518 in Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung des Synchronisierkettenrads 502 dreht.
Hierbei steuert die ECU 114 die Bremskraft der Hysteresebremse 520 entsprechend dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 101, so dass der mittlere Drehkörper 518 in Bezug auf das Synchronisierkettenrad 502 in eine Position gedreht werden kann, in welcher die Beaufschlagungskraft der Spiralfeder 519 und die Bremskraft der Hysteresebremse 520 sich gegenseitig ausgleichen.
Wie in 7 gezeigt, ist die Spiralfeder 519 im zylindrischen Abschnitt 502a des Synchronisierkettenrads 502 angeordnet, und steht ihr Außenumfangsendabschnitt 519a im Eingriff mit dem Innenumfang des zylindrischen Abschnitts 502a, während ihr Innenumfangsendabschnitt 519b im Eingriff in einer Eingriffsnut 518b eines Basisabschnitts 518a des mittleren Drehkörpers 518 steht.
Die Hysteresebremse 520 ist mit einem Hysteresering 523 versehen, einer Elektromagnetwicklung 524, die als Magnetfeldsteuervorrichtung dient, und mit einem Spulenjoch 525, das den Magnetismus der Elektromagnetwicklung 524 induziert.
Der Hysteresering 523 ist an einem hinteren Endabschnitt des mittleren. Drehkörpers 518 über eine Halteplatte 522 und Vorsprünge 522a angebracht, die einstückig auf einer hinteren Endoberfläche der Halteplatte 522 vorgesehen sind.
Die Stromversorgung (die Erregerstromversorgung) der Elektromagnetwicklung 524 wird durch die ECU 114 entsprechend dem Brennkraftmaschinen-Betriebszustand gesteuert.
Der Hysteresering 523 ist mit einem Basisabschnitt 523a in Form einer kreisförmigen Platte versehen, und mit einem zylindrischen Abschnitt 523b, der mit der Außenumfangsseite des Basisabschnitts 523a über eine Schraube 523c verbunden ist.
Die jeweiligen Vorsprünge 522a werden in Buchsen 521 eingedrückt, die in gleichen Abständen in Umfangsrichtung angeordnet sind, so dass der Basisabschnitt 523a mit der Halteplatte 522 verbunden ist.
Weiterhin besteht der Hysteresering 523 aus einem Material, das solche Eigenschaften aufweist, dass sich sein magnetischer Fluss mit einer Phasenverzögerung zu einer Änderung des externen Magnetfelds ändert (vergleiche 8), und der zylindrische Abschnitt 523b nimmt eine Bremswirkung des Spulenjochs 525 auf.
Das Spulenjoch 525 ist so ausgebildet, dass es die Elektromagnetwicklung 524 umgibt, und seine Außenumfangsoberfläche ist an einem Zylinderkopf (in der Figur nicht dargestellt) befestigt.
Weiterhin haltert die Innenumfangsseite des Spulenjochs 525 die Nockenwelle 13 drehbar über ein Nadellager 528, und haltert die Seite des Basisabschnitts 523a des Hystereserings 523 drehbar mit Hilfe eines Kugellagers 531.
Weiterhin ist an der Seite des mittleren Drehkörpers 518 des Spulenjochs 525 ein Paar gegenüberliegender Oberflächen 526 und 527 vorgesehen, die einander über einen Ringspalt zugewandt sind.
Auf den gegenüberliegenden Oberflächen 526 und 527 sind mehrere konvexe Abschnitts 526a bzw. mehrere konvexe Abschnitte 527a in gleichen Abständen entlang der jeweiligen Umfangsrichtung vorgesehen, wie dies in 9 gezeigt ist.
Die konvexen Abschnitte 526a einer gegenüberliegenden Oberfläche 526 und die konvexen Abschnitte 527a der anderen Gegenüber liegenden Oberfläche 527 sind abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet, so dass konvexe Abschnitte 526a und konvexe Abschnitts 527a, die einander benachbart sind, der einander gegenüberliegenden Oberflächen 526 und 527 sämtlich zur Umfangsrichtung verschoben sind.
Daher wird zwischen dem konvexen Abschnitt 526a und dem konvexen Abschnitt 527a, die einander benachbart sind, beider gegenüberliegender Oberflächen 526 und 527, ein Magnetfeld, das schräg zur Umfangsrichtung verläuft, durch die magnetische Erregung der Elektromagnetwicklung 524 erzeugt (vergleiche 10).
In dem Zwischenraum zwischen beiden gegenüberliegenden Oberflächen 526 und 527 ist der zylindrische Abschnitt 523a des Hystereserings 523 so angeordnet, dass er sich in berührungslosem Zustand befindet.
Wenn der Hysteresering 523 in dem Magnetfeld zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen 526 und 527 verstellt wird, wird eine Bremskraft erzeugt, infolge der Abweichung zwischen der Ausrichtung des Magnetflusses innerhalb des Hystereserings 523 und der Ausrichtung des Magnetfelds.
Diese Bremskraft weist einen Wert auf, der annähernd proportional zur Stärke des Magnetfelds ist, also zur Stärke des Erregerstroms für die Elektromagnetwicklung 524, unabhängig von einer Relativgeschwindigkeit zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen 526 und 527 und dem Hysteresering 523.
Bei dem VTC-Mechanismus 113 mit der voranstehend geschilderten Konstruktion wird, wenn der Brennkraftmaschinenbetrieb unterbrochen wird, die Elektromagnetwicklung 524 der Hysteresebremse 520 abgeschaltet, so dass der mittlere Drehkörper 518 vollständig zum Synchronisierkettenrad 502 in Brennkraftmaschinen-Drehrichtung gedreht wird, durch die Kraft der Spi ralfeder 519 (vergleiche 4), und eine Zentrumsphase des Betätigungswinkels des Einlassventils 105 auf der Seite des am stärksten verzögerten Winkels gehalten wird.
Wenn dann aus dem voranstehend geschilderten Zustand die Brennkraftmaschine in Betrieb genommen wird, und die Elektromagnetwicklung 524 der Hysteresebremse 520 erregt wird, auf Grundlage des Erfordernisses, die Zentrumsphase zur Seite des Vorstellwinkels zu ändern, wirkt die Bremskraft gegen die Kraft der Spiralfeder 519 auf den mittleren Drehkörper 518 ein.
Dies führt dazu, dass der mittlere Drehkörper 518 in Richtung entgegengesetzt zum Synchronisierkettenrad 520 gedreht wird, und daher der Eingriffsstift 516 am Ende der Spitze der Lasche 511 durch die Spiralnut 515 geführt wird, so dass der Abschnitt am Ende der Spitze der Lasche 511 nach innen entlang der Radialnut 508 verstellt wird.
Dann wird, wie in den 5 und 6 gezeigt, ein Zusammenbauwinkel zwischen dem Synchronisierkettenrad 502 und dem angetriebenen Wellenteil 507 zur Vorstellwinkelseite hin geändert, infolge der Einwirkung der Lasche 511, und wird die Änderung des Zusammenbauwinkels zur Seite des Vorstellwinkels in Abhängigkeit von der Stärke des Erregerstroms für die Elektromagnetwicklung 524 gesteurt.
Hierbei zeigt 5 einen Zustand, in welchem die Zentrumsphase an der Seite des am stärksten vorgestellten Winkels gehalten wird, und zeigt 6 einen Zustand, in welchem die Zentrumsphase an der Seite eines mittleren Vorstellwinkels gehalten wird.
Weiterhin berechnet die ECU 114 einen Vorstellwinkel-Sollwert der Drehphase im VTC-Mechanismus 13, und führt eine Rückkopplungsregelung des Erregerstroms für die Elektromagnetwicklung 524 durch, so dass die tatsächliche Drehphase mit dem Vorstellwinkel-Sollwert übereinstimmt.
Bei der voranstehend geschilderten Steuerung des VTC-Mechanismus 113 werden die Korrektur des Trägheitsdrehmoments, das an den VTC-Mechanismus 113 übertragen wird, und die Korrektur des Nockendrehmoments von der Nockenwelle 13, auf Grundlage der Drehbeschleunigung der Brennkraftmaschine durchgeführt.
11 zeigt ein Steuerblockdiagramm für den VTC-Mechanismus 113.
Ein Rückkopplungsstellgrößen-Berechnungsabschnitt empfängt eine Solldrehphase, welche den Vorstellwinkel-Sollwert der Drehphase der Nockenwelle 13 relativ zur Kurbelwelle 120 darstellt, und die tatsächliche Drehphase, die wie voranstehend geschildert, erfasst wurde, um eine Rückkopplungsstellgröße (einen Wert für den Erregerstrom der Elektromagnetwicklung 524) für den VTC-Mechanismus 113 zu berechnen, auf Grundlage der Abweichung zwischen der Solldrehphase und der tatsächlichen Drehphase.
Andererseits werden, wie voranstehend geschildert, eine Änderung der Brennkraftmaschinendrehzahl Ne, also das Trägheitsdrehmoment entsprechend der Drehbeschleunigung, und das Nockendrehmoment von der Nockenwelle, an den VTC-Mechanismus 113 (ein Betätigungsteil von diesem) übertragen.
Wenn ein Betätigungsteil (die Elektromagnetwicklung 524 der Hysteresebremse 520) des VTC-Mechanismus 113 nur mit der Rückkopplungsstellgröße betrieben wird, wird die Konvergenz der Drehphase zur Solldrehphase verzögert durch die Größe des Drehmoments des Trägheitsdrehmoments und des Nockendrehmoments.
Daher berechnet bei der vorliegenden Ausführungsform, um einen Drehmomentbetrag abzudecken, der einen Offset des Trägheitsdrehmoments und des Nockendrehmoments durch ein VTC-Betätigungsglied hervorruft, ein Optimalwert-Stellgrößenberechnungsabschnitt den Offset-Drehmomentbetrag als Optimalwert-Stellgröße.
Der Optimalwert-Stellgrößenberechnungsabschnitt ist mit einem Trägheitsdrehmoment-Korrekturbetragberechnungsteil versehen, das einen Korrekturbetrag entsprechend dem Trägheitsdrehmoment berechnet, und mit einem Nockendrehmoment-Korrekturbetragberechnungsteil, das einen Korrekturbetrag entsprechend dem Nockendrehmoment berechnet.
Wie in 12 gezeigt, multipliziert das Trägheitsdrehmoment-Korrekturbetragberechnungsteil die Brennkraftmaschinendrehzahl (rpm: Anzahl an Umdrehungen pro Minute) mit 1/60, um sie in die Brennkraftmaschinendrehzahl (rps: Anzahl an Umdrehungen pro Sekunde) umzuwandeln, und multipliziert dann die umgewandelte Brennkraftmaschinendrehzahl mit 1/2, um sie in die Drehzahl Ncam der Nockenwelle 13 umzuwandeln, und multipliziert dann die Drehzahl Ncam mit 2Π, um sie in die Winkelgeschwindigkeit ω umzuwandeln.
Weiterhin differenziert das Trägheitsdrehmoment-Korrekturbetragberechnungsteil die Winkelgeschwindigkeit ω (rad/s) der Nockenwelle 13, um sie in die Winkelbeschleunigung α (rad/S²) umzuwandeln, und multipliziert die Winkelbeschleunigung α mit dem Trägheitsmoment J des Betätigungsteils des VTC-Mechanismus 113, um das Trägheitsdrehmoment Tne zu berechnen, das auf das Betätigungsteil (Hysteresering 523 und dergleichen) des VTC-Mechanismus 113 einwirkt.
Dieses Trägheitsdrehmoment Tne wird auf den Hysteresering 523 übertragen, und wirkt sich so aus, dass die Drehphase vorgestellt wird, wenn es einen positiven Wert aufweist (wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne sich so ändert, dass sie ansteigt), wogegen es die Drehphase verzögert, wenn es einen negativen Wert aufweist (wenn sich die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne so ändert, dass sie abnimmt).
Die Stellgröße für den VTC-Mechanismus 113 wird unter der Voraussetzung berechnet, dass ihr Wert in Vorstellrichtung ein positiver Wert ist. Um die Einwirkung des Trägheitsdrehmoments Tne auszugleichen, wird daher das Trägheitsdrehmoment Tne in einen negativen Wert umgewandelt, um einem Drehmomentstromwandlerabschnitt des VTC-Betätigungsglieds als der Korrekturbetrag entsprechend dem Trägheitsdrehmoment zugeführt zu werden. Hierbei bedeutet die Umwandlung des Trägheitsdrehmoments Tne in einen negativen Wert, dass der umgewandelt Wert negativ ist, wenn das Trägheitsdrehmoment Tne als positiver Wert berechnet wird, wogegen dann, wenn das Trägheitsdrehmoment Tne als negativer Wert berechnet wird, infolge der Tatsache, dass der negative Wert in einen negativen Wert umgewandelt wird, der umgewandelte Wert ein positiver Wert ist.
Andererseits berechnet das Nockendrehmoment-Korrekturbetragberechnungsteil das Nockendrehmoment Tcam durch Bezugnahme auf ein Kennfeld, auf Grundlage der Brennkraftmaschinendrehzahl Ne und der Kühlwassertemperatur Tw.
Das Nockendrehmoment Tcam wird auf den Hysteresering 523 übertragen, und wirkt sich so aus, dass die Drehphase verzögert wird. Daher wird das Nockendrehmoment Tcam unverändert dem Drehmomentstromwandlerabschnitt des VTC-Betätigungsglieds zugeführt, so dass ein Drehmoment in Vorstellrichtung, welches einen Offset der Verzögerungswirkung durch das Nockendrehmoment Tcam hervorruft, erzeugt wird, um als Korrekturbetrag entsprechend dem Nockendrehmoment zu dienen.
Dann wird ein Drehmomentkorrekturbetrag (= – Tne + Tcam), der durch Summieren des Korrekturbetrags entsprechend dem Trägheitsdrehmoment (negativer Wert des Trägheitsdrehmoments Tne) und des Korrekturbetrags entsprechend dem Nockendrehmoment (Nockendrehmoment Tcam) erhalten wird, in einen Stromwert durch den Drehmomentstromwandlerabschnitt umgewandelt, und wird der umgewandelte Stromwert durch einen Widerstand R des Betätigungsteils des VTC-Mechanismus 113 multipliziert, damit bei ihm eine Strom-/Spannungswandlung stattfindet, so dass die Optimalwert-Stellgröße [V] als eine VTC-Treiberspannung berechnet wird.
Daher wird die gesamte Stellgröße (Treiberspannung), die durch Addieren der Rückkopplungs-Stellgröße, die von dem Rückkopplungs-Stellgrößenberechnungsabschnitt berechnet wird, und der Optimalwert-Stellgröße erhalten wird, die von dem Optimalwert-Stellgrößenberechnungsabschnitt berechnet wird, an den VTC-Mechanismus 113 ausgegeben (Elektromagnetwicklung 524).
Dies führt dazu, dass der VTC-Mechanismus 113 mit dem Drehmoment betrieben wird, das durch Addieren des Korrekturdrehmomentbetrags für das Trägheitsdrehmoment infolge der Brennkraftmaschinen-Drehzahlschwankungen, die von der Brennkraft maschine übertragen werden, und des Nockendrehmoments, zum Ausgangsdrehmoment vom VTC-Mechanismus 113 erhalten wird.
Der Korrekturbetrag für den Offset des Trägheitsdrehmoments, das von der Brennkraftmaschine übertragen wird, und des Nockendrehmoments wird daher als die Stellgröße für den VTC-Mechanismus 113 eingestellt, so dass eine Verzögerung der Konvergenz der Drehphase zur Solldrehphase infolge des Trägheitsdrehmoments und des Nockendrehmoments verhindert werden kann, und die Konvergenz der Drehphase zur Solldrehphase mit gutem Reaktionsvermögen durchgeführt werden kann, und darüber hinaus werden das Betriebsverhalten, der Kraftstoffverbrauch und der gleichen verbessert.
Hierbei ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Ausbildung so, dass die Korrektur für den Offset des Trägheitsdrehmoments und des Nockendrehmoments durchgeführt wird. Allerdings kann die Ausbildung auch so sein, dass nur die Korrektur für den Offset des Trägheitsdrehmoments durchgeführt wird.
Weiterhin kann der Korrekturbetrag entsprechend dem Trägheitsdrehmoment oder dem Nockendrehmoment als die Optimalwert-Stellgröße eingestellt werden, unabhängig von der Rückkopplungsstellgröße, so dass eine prompte Korrektur nach einer Drehmomentänderung durchgeführt werden kann, und die Ventileigenschaften zu den Soll-Ventileigenschaften so schnell wie möglich konvergieren.
Weiterhin kann als eine zweite Ausführungsform die Ausbildung so sein, dass bei der Einstellung des Korrekturbetrags für das Trägheitsdrehmoment eine Integrationsverstärkung I (eine Integralverstärkung I) bei der Rückkopplungsstellgröße verän dert wird. So kann beispielsweise die Integralverstärkung I in Vorstellrichtung (oder in Verzögerungsrichtung) erhöht werden, und/oder kann die Integralverstärkung I in Verzögerungsrichtung (oder in Vorstellrichtung) verringert werden, wenn sich die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne so ändert, dass sie zunimmt (bzw. abnimmt).
Bei einer derartigen Ausbildung kann bei der Rückkopplungsregelung die Korrektur des Trägheitsdrehmoments durchgeführt werden.
Weiterhin ist als eine dritte Ausführungsform eine Totzone in der Trägheitsdrehmomentberechnung vorgesehen, so dass das Trägheitsdrehmoment nur bei einer vorbestimmten Drehzahlschwankung oder einer Drehzahlschwankung oberhalb der vorbestimmten Drehzahlschwankung berechnet wird.
Bei einer derartigen Ausbildung kann ein Nachlauf durch die Korrektur des Trägheitsmoments unterdrückt werden, wenn sich die Brennkraftmaschinendrehzahl minimal ändert.
Weiterhin kann, wie bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen, ein Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit, der die Drehphase der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle durch das Bremsen mit der elektromagnetischen Bremse ändert, bei welcher die vorliegende Erfindung eingesetzt wird, einen Drehmomenteinfluss von außen empfangen, im Vergleich zu einem Mechanismus, bei welchem die Drehphase in Vorstellrichtung und in Verzögerungsrichtung so ausgeglichen wird, dass sie durch ein Hydraulikantriebsverfahren geändert wird. Daher können durch Einsatz der vorliegenden Erfindung signifikante Auswirkungen erzielt werden.
Allerdings ist der Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit nicht auf den VTC-Mechanismus 113 beschränkt. Ein bekannter Mechanismus kann geeignet angepasst werden, und darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung bei einem elektromagnetischen VTC des Reibungsbremsentyps eingesetzt werden, bei welchem das Bremsen durch eine Reibungskraft erfolgt.
Weiterhin ist das Brennkraftmaschinenventil, bei welchem der VTC-Mechanismus 113 vorgesehen ist, nicht auf das Einlassventil 105 beschränkt, und ist es möglich, den VTC-Mechanismus 113 an der Seite des Auslassventils 107 vorzusehen, für eine entsprechende Steuerung wie bei den voranstehenden Ausführungsformen.
Der Gesamtinhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-076246, eingereicht am 17. März 2005, deren Priorität beansprucht wird, wird durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen.
Zwar wurden nur ausgewählte Ausführungsformen dazu ausgewählt, die vorliegende Erfindung zu erläutern, jedoch werden Fachleute aus dieser Offenbarung erkennen, dass hier verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergibt, und von den beigefügten Patentansprüchen umfasst sein soll.
Weiterhin dient die voranstehende Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nur zur Erläuterung, und soll nicht die Erfindung einschränken.

Claims

Einrichtung zur variablen Ventilsteuerung für eine Brennkraftmaschine, wobei vorgesehen sind: Sein Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit, der Betriebseigenschaften eines Brennkraftmaschinenventils der Brennkraftmaschine einstellt; und ein Drehzahldetektor, welcher die Brennkraftmaschinendrehzahl erfasst, wobei die Einrichtung weiterhin aufweist: einen Drehbeschleunigungs-Berechnungsabschnitt, welcher die Drehbeschleunigung der Brennkraftmaschine auf Grundlage der Brennkraftmaschinendrehzahl berechnet, die von dem Drehzahldetektor erfasst wird; einen Trägheitsdrehmoment-Berechnungsabschnitt, der das Trägheitsdrehmoment berechnet, das an den Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit übertragen wird, auf Grundlage der berechneten Drehbeschleunigung; seinen Trägheitsdrehmoment-Korrekturbetragberechnungsabschnitt, der einen Korrekturbetrag einer Stellgröße für den Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit berechnet, wobei der Korrekturbetrag von dem berechneten Trägheitsdrehmoment abhängt; einen Stellgrößen-Korrekturabschnitt, der die Stellgröße für den Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit durch den berechneten Korrekturbetrag korrigiert; und einen Steuerabschnitt, der den Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit auf Grundlage der korrigierten Stellgröße steuert.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin vorgesehen sind: ein Nockendrehmoment-Berechnungsabschnitt, der das Nockendrehmoment eines Nockens berechnet, der das Brennkraftmaschinenventil antreibt; und ein Nockendrehmoment-Korrekturbetragberechnungsabschnitt, der einen Korrekturbetrag der Stellgröße für den Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit berechnet, wobei der Korrekturbetrag von dem berechneten Nockendrehmoment abhängt; wobei der Stellgrößenkorrekturabschnitt die Stellgröße für den Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit durch den Korrekturbetrag entsprechend dem Trägheitsdrehmoment und dem Korrekturbetrag entsprechend dem Nockendrehmoment korrigiert.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägheitsdrehmoment-Korrekturbetragberechnungsabschnitt den Korrekturbetrag entsprechend dem Trägheitsdrehmoment als Optimalwert-Stellgröße einstellt.
Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockendrehmoment-Korrekturbetragberechnungsabschnitt den Korrekturbetrag entsprechend dem Nockendrehmoment als Optimalwert-Stellgröße einstellt.
Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockendrehmoment-Berechnungsabschnitt das Nockendrehmoment auf Grundlage des Erfassungswerts für die Brennkraftmaschinendrehzahl und eines Erfassungswerts für die Brennkraftmaschinentemperatur berechnet.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit ein Steuermechanismus für die einstellbare Ventilsteuerzeit ist, der eine Drehphase einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle durch das Bremsen einer elektromagnetischen Bremse ändert, um die Öffnungs-/Schließsteuerzeit des Brennkraftmaschinenventils zu ändern.
Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuermechanismus für die einstellbare Ventilsteuerzeit aufweist: ein Antriebsteil, an welches eine Drehkraft von der Kurbelwelle übertragen wird; ein angetriebenes Teil, das vereinigt mit der Nockenwelle angeordnet ist; einen mittleren Drehkörper, der zwischen dem Antriebsteil und dem angetriebenen Teil angeordnet ist, und relativ zum Antriebsteil gedreht wird, um die an das angetriebene Teil übertragene Drehung zu erhöhen bzw. zu verringern; und ein elektromagnetisches Betätigungsglied, welches eine Relativdrehung des mittleren Drehteils in Bezug auf das Antriebsteil durchführt.
Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße für den Steuermechanismus für die einstellbare Ventilsteuerzeit als ein Vorstellwinkelbetrag für die Drehphase der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle eingestellt wird, und auch zum Vorstellen der Drehphase dient, wenn das Trägheitsdrehmoment einen positiven Wert aufweist, und der Trägheitsdrehmoment-Korrekturbetragberechnungsabschnitt den Korrekturbetrag entsprechend dem Trägheitsdrehmoment als Stellgrößenbetrag berechnet, welcher ein Drehmoment erzeugt, dessen Vorzeichen gegenüber dem positiven oder negativen Vorzeichen des berechneten Trägheitsdrehmoments invertiert ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägheitsdrehmoment-Korrekturbetragberechnungsabschnitt den Korrekturbetrag entsprechend dem Trägheitsdrehmoment als Korrekturbetrag zur Änderung einer Integralverstärkung in einer Rückkopplungsregelung berechnet.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägheitsdrehmoment-Korrekturbetragberechnungsabschnitt den Korrekturbetrag entsprechend dem Trägheitsdrehmoment nur dann berechnet, wenn eine Änderung der Brennkraftmaschinendrehzahl größer oder gleich einer vorbestimmten Änderung ist.
Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine, die mit einem Mechanismus zur Einstellung der Ventilsteuerzeit versehen ist, welcher die Betriebseigenschaften eines Brennkraftmaschinenventils ändert, mit folgenden Schritten: Erfassung einer Brennkraftmaschinendrehzahl; und Berechnung der Drehbeschleunigung der Brennkraftmaschine auf Grundlage der erfassten Brennkraftmaschinendrehzahl, wobei das Verfahren weitere folgende Schritte aufweist: Berechnung des Trägheitsdrehmoments, das an den Mechanismus zur Einstellung der Ventilsteuerzeit übertragen wird, auf Grundlage der berechneten Drehbeschleunigung; Berechnung eines Korrekturbetrags einer Stellgröße für den Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit, wobei der Korrekturbetrag von dem berechneten Trägheitsdrehmoment abhängt; Korrektur der Stellgröße für den Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit durch den berechneten Korrekturbetrag entsprechend dem Trägheitsdrehmoment; und Steuern des Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit auf Grundlage der korrigierten Stellgröße.
Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Berechnung des Nockendrehmoments eines Nockens, welcher das Brennkraftmaschinenventil antreibt; und Berechnung eines Korrekturbetrags entsprechend dem berechneten Nockendrehmoment für die Stellgröße für den Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit, wobei der Schritt der Korrektur der Stellgröße für den Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit die Stellgröße für den Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit durch den Korrekturbetrag entsprechend dem Trägheitsdrehmoment und dem Korrekturbetrag entsprechend dem Nockendrehmoment korrigiert.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Berechnung des Korrekturbetrags entsprechend dem Trägheitsdrehmoment den Korrekturbetrag entsprechend dem Trägheitsdrehmoment als eine Optimalwert-Stellgröße einstellt.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Berechnung des Korrekturbetrags entsprechend dem Nockendrehmoment den Korrekturbetrag entsprechend dem Nockendrehmoment als Optimalwert-Stellgröße einstellt.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Berechnung des Korrekturbetrags entsprechend dem Nockendrehmoment das Nockendrehmoment auf Grundlage des Erfassungswerts für die Brennkraftmaschinendrehzahl und eines Erfassungswerts für die Brennkraftmaschinentemperatur berechnet.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit ein Steuermechanismus mit einstellbarer Ventilsteuerzeit ist, welcher eine Drehphase einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle durch das Bremsen einer elektromagnetischen Bremse ändert, um die Öffnungs-/Schließsteuerzeit des Brennkraftmaschinenventils zu ändern, und dessen Stellgröße als ein Vorstellwinkelbetrag für die Drehphase der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle eingestellt wird, und auch dazu dient, die Drehphase vorzustellen, wenn das Trägheitsdrehmoment einen positiven Wert aufweist; und der Schritt der Berechnung des Korrekturbetrags entsprechend dem Trägheitsdrehmoment den Korrekturbetrag entsprechend dem Trägheitsdrehmoment als einen Stellgrößenbetrag berechnet, der ein Drehmoment erzeugt, dessen Vorzeichen gegenüber dem positiven oder negativen Vorzeichen des berechneten Trägheitsdrehmoments invertiert ist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Berechnung des Korrekturbetrags entsprechend dem Trägheitsdrehmoment den Korrekturbetrag entsprechend dem Trägheitsdrehmoment als Korrekturbetrag zur Änderung einer Integralverstärkung in eine Rückkopplungsregelung berechnet.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Berechnung des Korrekturbetrags entsprechend dem berechneten Trägheitsdrehmoment den Korrekturbetrag entsprechend nur einer Änderung nur dann berechnet, wenn eine Änderung der Brennkraftmaschinendrehzahl größer oder gleich einer vorbestimmten Änderung ist.