DE102006014570A1 - Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

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Abstract

Eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor kann eine Erhöhung von schädlichen Komponenten in einem Abgas selbst dann vermeiden, wenn ein Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe derart gesteuert wird, dass sie zur Zeit eines Ausführens der Korrektur einer Basiszeitgabe angetrieben wird. Die Vorrichtung enthält einen Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe zum Einstellen der Öffnungs- und Schließzeitgabe eines Einlassventils, einer Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe zum Antreiben und Steuern des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe, basierend auf einem Betriebszustand eines Verbrennungsmotors, einen Drehzahl-Erfassungsteil zum Erfassen einer Motor-Drehzahl und einen Erfassungsteil für einen negativen Einlassdruck zum Erfassen eines negativen Einlassdrucks in einem Einlassrohr. Die Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe enthält einen Basiszeitgabe-Korrekturzulassungsteil, einen Einstellteil für einen negativen Soll-Einlassdruck, einen Einlassluftmengen-Einstellteil, einen Korrekturzeit-Antriebssteuerteil und einen Basiszeitgabe-Korrekturteil.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, versehen mit einem Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe und einer Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe, die zum kontinuierlichen Einstellen der Öffnungs- und Schließzeitgabe eines Einlassventils gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors dienen.
  • Allgemein ist als Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die eine Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe zum Einstellen der Öffnungs- und Schließzeit eines Einlassventils eines Verbrennungsmotors enthält, eine derartige vorgeschlagen worden, die eine Basiszeitgabe basierend auf einer mechanisch in Eingriff stehenden Position eines Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe korrigiert (siehe beispielsweise ein erstes Patentdokument: japanisches Patent Nr. 3395240).
  • Zusätzlich ist als Vorrichtung zum Korrigieren einer Basiszeitgabe durch direktes Erfassen der Öffnungs- und Schließzeit eines Einlassventils eine derartige bekannt geworden, die folgendes enthält: einen Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe, der das Öffnen und Schließen eines Einlassventils basierend auf einer Basiszeitgabe einstellt, einen Betriebszustands-Erfassungsteil, der den Betriebszustand eines Verbrennungsmotors erfasst, einen Antriebssteuerteil zum Antreiben und Steuern des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe, einen Erfassungsteil für einen negativen Einlassdruck, der einen negativen Einlassdruck (einen Unterdruck bei einem Verteiler eines Motors) des Verbrennungsmotors erfasst, einen Differenzspeicherteil für einen negativen Druck, der eine negative Basis-Druckdifferenz vor und nach einer Zeitgabeeinstellung speichert, einen Korrekturzeit-Antriebssteuerteil zum Antreiben und Steuern zur Zeit einer Korrektur und einen Basiszeitgabe-Korrekturteil (siehe beispielsweise ein zweites Patentdokument: japanisches Patent Nr. 3161152).
  • Bei der im oben angegebenen zweiten Patentdokument beschriebenen Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe wird das Einlassventil synchron zur Drehung des Verbrennungsmotors zu einer Zeitgabe mit einer vorbestimmten Phasendifferenz angetrieben, um ein Einlassrohr, das zu einer Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors führt, zu öffnen und zu schließen.
  • Der Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe ist auf derartige Weise aufgebaut, dass er die Öffnungs- und Schließzeit des Einlassventils so einstellen kann, so dass die Öffnungs- und Schließzeitgabe des Einlassventils kontinuierlich auf eine Fortschrittswinkelseite und eine Verzögerungswinkelseite in Bezug auf eine vorbestimmte Basiszeitgabe eingestellt wird.
  • Der Antriebssteuerteil treibt und steuert den Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe auf der Basis des Erfassungsergebnisses des Betriebszustands-Erfassungsteils.
  • Der Erfassungsteil für einen negativen Einlassdruck erfasst den negativen Einlassdruck (d.h. einen negativen Druck im Einlassrohr), der gemäß der Einstellung der Öffnungs- und Schließzeit des Einlassventils variiert.
  • Der Differenzsteuerteil für einen negativen Druck speichert eine Differenz einen negativen Basisdruck zwischen einem ersten negativen Einlassdruck zu der Zeit, zu welcher der Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe ein vorbestimmter Basiszustand wird, in welchem das Einlassventil zu der Basiszeitgabe geöffnet und geschlossen wird, und einem zweiten negativen Einlassdruck zu der Zeit, zu welcher der Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe gesteuert wird, um derart angetrieben zu werden, dass das Einlassventil geöffnet wird, um seine Öffnungs- und Schließzeit von der Basiszeitgabe aus um ein vorbestimmtes Maß fortzuschalten.
  • Der Korrekturzeit-Antriebssteuerteil setzt die Antriebssteuerung des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe durch den Antriebssteuerteil einmal auf Null, wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors (basierend auf dem Erfassungsergebnis des Betriebszustands-Erfassungsteils) bei einem vorgeschriebenen und vorbestimmten Zustand ist, und stellt den Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe auf einen vorbestimmten Zustand ein, bei welchem der negative Einlassdruck in dem Einlassrohr der erste negative Einlassdruck wird, wonach der Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe gesteuert wird, um derart angetrieben zu werden, dass die Öffnungs- und Schließzeit des Einlassventils fortgeschaltet wird.
  • Wenn eine tatsächlich gemessene Negativdruckdifferenz zwischen einem negativen Einlassdruck, der basierend auf dem Erfassungsergebnis des Erfassungsteils für einen negativen Einlassdruck gemessen wird, wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors im vorbestimmten Zustand ist, und einem negativen Einlassdruck, der beim Beginn der Antriebssteuerung des Korrekturzeit-Antriebssteuerteils gemessen wird, die im Voraus im Speicherteil für eine Negativdruckdifferenz gespeicherte Basis-Negativdruckdifferenz übersteigt, korrigiert der Basiszeitgabe-Korrekturteil die Basiszeitgabe basierend auf dem Zustand des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe zu dieser Zeit.
  • Die im oben angegebenen zweiten Patentdokument beschriebene herkömmliche Vorrichtung ist diesbezüglich von Vorteil, dass sie die Basiszeitgabe durch direktes Erfassen der Öffnungs- und Schließzeit des Einlassventils korrigiert, so dass sie eine Korrektur mit einem höheren Maß an Genauigkeit durchführen kann, als es die im ersten Patentdokument beschriebene herkömmliche Vorrichtung tun kann, bei welcher die Basiszeitgabe bei der mechanisch in Eingriff stehenden Position des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe korrigiert wird.
  • Obwohl bei der im oben angegebenen zweiten Patentdokument beschriebenen Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe der Mechanismus für eine Ventilzeitgabe gesteuert wird, um derart angetrieben zu werden, dass der zweite negative Einlassdruck erfasst wird, nachdem der negative Einlassdruck im Einlassrohr auf einen vorbestimmten Zustand, d.h. auf den ersten negativen Einlassdruck, eingestellt ist, ändert sich der negative Einlassdruck dann, wenn sich der Betriebszustand (beispielsweise die Drehzahl) des Verbrennungsmotors ändert, selbst wenn die Ventilzeitgabe konstant ist.
  • Demgemäß kann dann, wenn sich der Motorbetriebszustand ab der Zeit, zu welcher der negative Einlassdruck im Einlassrohr auf den vorbestimmten Zustand (den ersten negativen Einlassdruck) eingestellt ist, bis zu der Erfassung des zweiten negativen Einlassdrucks ändert, die Beziehung zwischen der Ventilzeitgabe und dem negativen Einlassdruck nicht richtig erlangt werden.
  • Somit wird bei der im oben angegebenen zweiten Patentdokument beschriebenen Vorrichtung zum richtigen Erlangen der Beziehung zwischen der Öffnungs- und Schließzeit des Einlassventils und dem negativen Einlassdruck beispielsweise ein Leerlaufbetrieb als Betriebszustand eingestellt, bei welchem angenommen werden kann, dass der Motorbetriebszustand über eine feste Zeitperiode nicht veränderbar ist, und wird die Ventilzeitgabe im Leerlaufzustand des Motors korrigiert.
  • Wie es im zweiten Patentdokument beschrieben ist, korrigiert die Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe bei der herkömmlichen Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung die Ventilzeitgabe in einem Betriebszustand (Leerlaufzustand), in welchem sich der Motorbetriebszustand über eine feste Zeitperiode nicht ändert, um die Beziehung zwischen der Ventilzeitgabe und dem negativen Einlassdruck richtig zu erhalten, so dass es ein derartiges Problem gibt, dass es unmöglich ist, eine Korrektur zu Zeiten durchzuführen, die andere als während eines Leerlaufbetriebs sind.
  • Zusätzlich wird während eines Leerlaufs die Strömungsrate oder -geschwindigkeit von Luft, die in den Verbrennungsmotor gesaugt wird, langsam, so dass es ein weiteres Problem gibt, dass dann, wenn die Ventilzeitgabe im Leerlaufzustand des Motors zu einer Fortschrittswinkelseite geändert wird, die Leistungsfähigkeit für ein Reinigen von Zylindern von Gasen für das Abgas des Verbrennungsmotors derart reduziert wird, dass eine defekte Verbrennung erzeugt wird, was somit in einer Erhöhung von schädlichen Komponenten im Abgas führt.
  • Weiterhin ist bei der im oben angegebenen zweiten Patentdokument beschriebenen herkömmlichen Vorrichtung das Öffnungsmaß eines Leerlaufgeschwindigkeits-Steuerventils zu der Zeit einer Ausführung einer Korrekturoperation fest, so dass dann, wenn aufgrund der defekten Verbrennung, die aus dem Betrieb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe resultiert, ein grober Leerlaufzustand erzeugt wird, die Drehzahl des Verbrennungsmotors nicht bei einer vorbestimmten Soll-Leerlaufdrehzahl gehalten werden kann.
  • Demgemäß entstehen die folgenden Probleme. Der negative Einlassdruck variiert gemäß anormalen Drehschwankungen, so dass es eine folgliche Möglichkeit eines Veranlassens eines Abwürgens des Motors gibt, als Ergebnis wovon es unmöglich wird, die Beziehung zwischen der Öffnungs- und Schließzeit des Einlassventils und dem negativen Einlassdruck richtig zu erlangen, so dass die Basiszeitgabe des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe nicht mit einem hohen Maß an Genauigkeit korrigiert werden kann.
    •
  • Die vorliegende Erfindung soll die Probleme lösen, auf die oben Bezug genommen ist, und hat als ihre Aufgabe, eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor zu erhalten, die eine Erhöhung bezüglich schädlicher Komponenten in einem Abgas selbst dann vermeiden kann, wenn ein Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe zu der Zeit eines Ausführens der Korrektur einer Basiszeitgabe angetrieben und gesteuert wird.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Erhalten einer Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die das Auftreten eines groben Leerlaufzustands und eines Abwürgens eines Motors verhindern kann, um dadurch eine Beziehung zwischen der Öffnungs- und Schließzeit eines Einlassventils und einem negativen Einlassdruck auf genaue Weise zu erlangen, um es dadurch zu ermöglichen, eine Basiszeitgabe mit einem hohen Maß an Genauigkeit zu korrigieren.
  • Unter Beachtung der obigen Aufgaben wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor zur Verfügung gestellt, die folgendes enthält: ein Einlassventil, das synchron zur Drehung eines Verbrennungsmotors zu einer Zeitgabe mit einer vorbestimmten Phasendifferenz angetrieben wird, um dadurch ein Einlassrohr zu öffnen und zu schließen, das zu einer Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors führt; einen Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe, der die Öffnungs- und Schließzeitgabe des Einlassventils kontinuierlich zu einer Fortschrittswinkelseite und einer Verzögerungswinkelseite in Bezug auf eine vorbestimmte Basiszeitgabe einstellt; eine Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe, die einen Betriebszustands-Erfassungsteil zum Erfassen eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors enthält und zum Antreiben und Steuern des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe basierend auf dem Motorbetriebszustand dient; einen Drehzahl-Erfassungsteil, der eine Drehzahl des Verbrennungsmotors erfasst; und einen Erfassungsteil für einen negativen Einlassdruck, der einen negativen Einlassdruck in dem Einlassrohr erfasst, der gemäß einer Einstellung der Öffnungs- und Schließzeit des Einlassventils variiert. Die Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe enthält folgendes: einen Basiszeitgabe-Korrekturzulassungsteil, der einen Korrekturbetrieb für die Basiszeitgabe zulässt, wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors ein Zustand eines abgetrennten Kraftstoffs ist; einen Einstellteil für einen negativen Soll-Einlassdruck, der basierend auf der Drehzahl des Verbrennungsmotors einen negativen Soll-Einlassdruck bestimmt, der als Anfangszustand der Korrekturoperation für die Basiszeitgabe eingestellt werden sollte, wenn die Korrekturoperation für die Basiszeitgabe zugelassen ist; einen Einlassluftmengen-Einstellteil, der eine Menge an Einlassluft einstellt, die in die Verbrennungskammer gesaugt wird, um zu veranlassen, dass der durch den Erfassungsteil für einen negativen Einlassdruck erfasste negative Einlassdruck mit dem negativen Soll-Einlassdruck übereinstimmt; einen Korrekturzeit-Antriebssteuerteil, der den Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe steuert, um derart angetrieben zu werden, das er fortschreitet, nachdem mittels des Einlassluftmengen-Einstellteils veranlasst ist, dass der negative Einlassdruck mit dem negativen Soll-Einlassdruck übereinstimmt; und einen Basiszeitgabe-Korrekturteil, der die Basiszeitgabe basierend auf dem Zustand des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe korrigiert, wenn ein Änderungsindex für einen negativen Einlassdruck, der unter Verwendung des negativen Einlassdrucks berechnet ist, während der Antriebs- und Steueroperation des Korrekturzeit-Antriebssteuerteils einen vorbestimmten Wert übersteigt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auf eine Erfassung des negativen Einlassdrucks hin der Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe gesteuert, um während eines Betriebs mit abgetrenntem Kraftstoff angetrieben zu werden, der nicht zu der Verbrennung des Verbrennungsmotors beiträgt, so dass keine defekte Verbrennung erzeugt wird, um es dadurch zu ermöglichen, eine Erhöhung von schädlichen Komponenten im Abgas zu unterdrücken.
  • Zusätzlich ist es deshalb, weil die Korrektur einer Basiszeitgabe nicht durch Verwenden einer mechanisch in Eingriff stehenden Position bewirkt wird, möglich, die Basiszeitgabe des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe mit einem hohen Maß an Genauigkeit unabhängig von mechanischen Fehlern von Komponententeilen, etc. zu korrigieren.
  • Darüber hinaus ist es deshalb, weil keine defekte Verbrennung erzeugt wird, möglich, die Variation des negativen Einlassdrucks und ein Abwürgen des Motors aufgrund eines groben Leerlaufzustands zu verhindern, und somit kann die Basiszeitgabe des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe auf hochgenaue Weise korrigiert werden.
  • Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten auf dem Gebiet schneller aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, genommen in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, klar werden.
  • Es folgt eine kurze Beschreibung der Zeichnungen:
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das die funktionelle Basiskonfiguration einer Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung konzeptmäßig zeigt.
  • 2 ist eine Konfigurationsansicht, die eine Umgebungsstruktur des Verbrennungsmotors schematisch zeigt, auf welchen das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet ist.
  • 3 ist eine erklärende Ansicht, die eine Beziehung zwischen den Hubmaßen eines Einlassventils und eines Auslassventils in Bezug auf einen Kurbelwinkel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 4 ist ein Zeitdiagramm, das die Änderungen über der Zeit von verschiedenen Arten von Parametern (negativer Einlassdruck Pb, etc.) zur Zeit einer Winkelfortschrittsoperation des Einlassventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 5 ist eine erklärende Ansicht, die eine Beziehung zwischen dem Ausmaß eines Basis-Fortschrittswinkels bzw. Basis-Voreilwinkels und dem negativen Einlassdruck gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Basiszeitgabe-Korrekturoperation gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 7 ist eine erklärende Ansicht in Bezug auf ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei eine Beziehung zwischen dem Ausmaß eines Basis-Fortschrittswinkels und dem negativen Einlassdruck gezeigt ist, wenn veranlasst ist, dass das Öffnungsausmaß eines ISC-Ventils konstant ist.
  • 8 ist eine erklärende Ansicht, die in Einstellbeispiel des Korrekturausmaßes des negativen Einlassdrucks zeigt, welches auf das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
  • 9 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb einer Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, wenn die Basiszeitgabe mit einem Entwicklungs-Mittelwert übereinstimmt.
  • 10 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, wenn die Basiszeitgabe von dem Entwicklungs-Mittelwert zu einer Nacheil- bzw. Verzögerungswinkelseite versetzt ist.
  • 11 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Basiszeitgabe-Korrekturoperation gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 12 ist ein Zeitdiagramm, das einen Einfluss aufgrund einer Verzögerungszeit eines negativen Einlassdrucks in Bezug auf ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 13 ist ein Zeitdiagramm, das eine Basiszeitgabe-Korrekturoperation gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 14 ist ein Blockdiagramm, das die funktionelle Konfiguration einer ECU gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 15 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Basiszeitgabe-Korrekturoperation (Hauptprogramm) gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 16 ist ein Ablaufdiagramm, das einen spezifischen Verarbeitungsinhalt eines Speicher-Unterprogramms in 15 darstellt.
  • 17 ist ein Ablaufdiagramm, das einen spezifischen Verarbeitungsinhalt eines Lese-Unterprogramms in 15 darstellt.
  • 18 ist eine erklärende Ansicht, die Speicherbereiche in der ECU in Tabellenform gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Nun werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben werden, während auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.
  • Ausführungsbeispiel 1
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das die funktionelle Basiskonfiguration einer Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung konzeptmäßig zeigt, wobei einzelne Teile 30 bis 39 in einer ECU (elektronischen Steuereinheit) dargestellt sind, die allgemein mit einem Bezugszeichen 17 bezeichnet ist, welche zusammen die Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor bilden. Ebenso bilden die einzelnen Teile 33 bis 39 in der ECU 17 miteinander eine Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe, die allgemein mit einem Bezugszeichen 40 bezeichnet ist.
  • 2 ist eine Konfigurationsansicht, die eine Umgebungsstruktur des Verbrennungsmotors schematisch zeigt, auf welchen das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet ist.
  • In den jeweiligen Figuren sind dieselben Bezugszeichen und Symbole gleichen Komponentenelementen beigefügt.
  • In 1 sind mit einer Verbrennungskammer 1a eines Verbrennungsmotors, der allgemein mit einem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, ein Einlassrohr 4 zum Zuführen einer Mischung aus Einlassluft und injiziertem bzw. eingespritztem Kraftstoff zur Verbrennungskammer 1a und ein Auslassrohr 7 zum Ausgeben eines nach einer Verbrennung der Mischung in der Verbrennungskammer 1a erzeugten Abgases verbunden.
  • Ein Einlassventil V1 und ein Auslassventil V2 zum Öffnen und Schließen von jeweils dem Einlassrohr 4 und dem Auslassrohr 7 sind an Anschlussteilen der Verbrennungskammer 1a mit dem Einlassrohr 4 bzw. dem Auslassrohr 7 angeordnet.
  • Ein Nockenphasenstellglied (ein Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe) 13 ist an dem Einlassventil V1 zum Ändern des relativen Winkels (einer Nockenphase) einer Nockenwelle (nicht gezeigt) in Bezug auf eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) angebracht.
  • Das Einlassventil V1 wird angetrieben, um sich synchron zur Drehung der Kurbelwelle zu einer Zeitgabe mit einer vorbestimmten Phasendifferenz zu öffnen und zu schließen, welche durch den Verbrennungsmotor 1 angetrieben wird, wodurch das Einlassrohr 4, das zur Verbrennungskammer 1a führt, geöffnet und geschlossen wird.
  • Die Öffnungs- und Schließzeit des Einlassventils V1 wird durch einen Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 basierend auf einer vorbestimmten Basiszeitgabe θb kontinuierlich auf eine Fortschritts- bzw. Voreilwinkelseite und eine Verzögerungs- bzw. Nacheilwinkelseite eingestellt.
  • Verschiedene Arten von Sensoren 25 (siehe insbesondere 2) zum Sammeln von Information in Bezug auf den Betriebszustand des Verbrennungsmotors sind an dem Verbrennungsmotor 1 und seinen umgebenden Elementen angeordnet oder angebracht, und erfasste Informationsteile der verschiedenen Arten von Sensoren 25 werden zur ECU 17 eingegeben.
  • Die ECU 17 enthält einen Einlassluftmengen-Einstellteil 30, einen Erfassungsteil für einen negativen Einlassdruck 31 zum Erfassen eines negativen Einlassdrucks Pb aus Ausgangsspannungen der verschiedenen Arten von Sensoren 25 und einen Drehzahl-Erfassungsteil 32 zum Erfassen der Drehzahl Ne des Motors 1 aus den Ausgangsspannungen der verschiedenen Arten von Sensoren 25.
  • Ebenso enthält die ECU 17 weiterhin als die Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe 40 einen Betriebszustands-Erfassungsteil 33 zum Erfassen von verschiedenen Betriebszustandsinformationsteilen (einschließlich eines negativen Einlassdrucks Pb, etc.) aus den Ausgangsspannungen der verschiedenen Arten von Sensoren 25, einen Antriebssteuerteil 34 zum Antreiben und Steuern des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13, einen Korrekturzeit-Antriebssteuerteil 35, einen Basiszeitgabe-Korrekturteil 36, einen Basiszeitgabe-Korrekturzulassungsteil 37, einen Einstellteil für einen negativen Soll-Einlassdruck 38 und einen Steuerungsumschaltteil 39.
  • Der Einlassluftmengen-Einstellteil 30 fungiert als Steuerabschnitt für den Verbrennungsmotor 1 und dient zum Steuern eines Leerlaufgeschwindigkeits-Steuerventils 24 (das später beschrieben wird), um dadurch die Menge an Einlassluft einzustellen, die in den Verbrennungsmotor 1 gesaugt wird.
  • Der Erfassungsteil für einen negativen Einlassdruck 31 erfasst den negativen Einlassdruck Pb, der gemäß der Einstellung der Öffnungs- und Schließzeit des Einlassventils V1 variiert.
  • Der Antriebssteuerteil 34, der den Hauptteil der Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe 40 bildet, treibt und steuert den Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 basierend auf dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors, der durch den Betriebszustands-Erfassungsteil 33 erfasst ist.
  • Die verschiedenen Betriebszustandsinformationsteile, die durch den Betriebszustands-Erfassungsteil 33 erfasst sind, werden zu dem Antriebssteuerteil 34, dem Korrekturzeit-Antriebssteuerteil 35, dem Basiszeitgabe-Korrekturteil 36 und dem Basiszeitgabe-Korrekturzulassungsteil 37 eingegeben.
  • Der Basiszeitgabe-Korrekturteil 36 korrigiert die Basiszeitgabe θb basierend auf dem Motorbetriebszustand, wie es später beschrieben werden wird. Der Antriebssteuerteil 34 steuert den Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 auf eine Rückkopplungsweise durch Verwenden des Motorbetriebszustands und der so korrigierten Basiszeitgabe θb.
  • Der Basiszeitgabe-Korrekturzulassungsteil 37 lässt eine Korrekturoperation für die Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 zu, wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1, der durch den Betriebszustands-Erfassungsteil 33 erfasst ist, in einem Zustand eines abgetrennten Kraftstoffs ist.
  • Der Einstellteil für einen negativen Soll-Einlassdruck 38 bestimmt basierend auf der Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1, die durch den Drehzahl-Erfassungsteil 32 erfasst ist, einen negativen Soll-Einlassdruck PbT, der als ein Anfangszustand der Korrekturoperation für die Basiszeitgabe θb eingestellt werden sollte, wenn die Korrekturoperation für die Basiszeitgabe θb durch den Basiszeitgabe-Korrekturzulassungsteil 37 zugelassen ist.
  • Der Steuerumschaltteil 39 wählt einen von dem Antriebssteuerteil 34 und dem Korrekturzeitgabe-Antriebssteuerteil 35 als Steuersystem für den Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 aus.
  • Insbesondere wählt der Steuerungsumschaltteil 39 als das Steuersystem den Antriebssteuerteil 34 zu der Zeit aus, zu welcher die Nockenphase auf eine Rückkopplungsweise gemäß dem Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 gesteuert wird, und den Korrekturzeit-Antriebssteuerteil 35 in Reaktion auf einen Umschaltbefehl von dem Basiszeitgabe-Korrekturzulassungsteil 37 zu der Zeit einer Korrektur der Basiszeitgabe θb.
  • Der Einlassluftmengen-Einstellteil 30 stellt die Menge an Einlassluft, die in den Verbrennungsmotor 1 gesaugt wird, auf derartige Weise ein, dass der durch den Erfassungsteil für einen negativen Einlassdruck 31 erfasste negative Soll-Einlassdruck PbT mit dem durch den Einstellsteil für einen negativen Soll-Einlassdruck bestimmten negativen Einlassdruck Pb übereinstimmt.
  • Der Korrekturzeit-Antriebssteuerteil 35 steuert den Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13, um zum Fortschreiten angetrieben zu werden, nachdem mittels des Einlassluftmengen-Einstellteils 30 veranlasst ist, dass der negative Einlassdruck Pb mit dem vorbestimmten negativen Soll-Einlassdruck PbT übereinstimmt.
  • Der Basiszeitgabe-Korrekturteil 36 berechnet einen Änderungsindex für einen negativen Einlassdruck durch Verwenden des durch den Erfassungsteil für einen negativen Einlassdruck 31 während der Antriebs- und Steueroperation des Korrekturzeit-Antriebssteuerteils 35 erfassten negativen Einlassdrucks Pb und korrigiert die Basiszeitgabe θb basierend auf dem Zustand des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13, wenn der Änderungsindex für einen negativen Einlassdruck einen vorbestimmten Wert (z.B. eine vorbestimmte Schwelle) übersteigt.
  • In 2 sind an dem Einlassrohr 4 ein Luftreiniger 2 zum Säubern von Einlassluft, die in den Verbrennungsmotor 1 gesaugt ist, ein Luftflusssensor 3 zum Messen der Menge an Einlassluft, die in den Verbrennungsmotor 1 gesaugt ist, ein Drosselventil 5 zum Einstellen der Menge an Einlassluft (der Ausgabe des Verbrennungsmotors 1), ein Injektor bzw. eine Einspritzeinheit 6 zum Zuführen einer Menge an Kraftstoff entsprechend der Menge an Einlassluft, ein Einlassrohr-Drucksensor 23 und ein Leerlaufgeschwindigkeits-Steuerventil 24 (das hierin nachfolgend "ISC-Ventil" genannt wird) angebracht.
  • Der Einlassrohr-Drucksensor 23 erfasst einen Druck (einen negativen Druck) im Einlassrohr 4 bei einer Stelle stromab von dem Drosselventil bzw. der Drosselklappe 5.
  • Das ISC-Ventil 24 ist parallel zu dem Einlassrohr 4 auf derartige Weise angeordnet, dass es das Drosselventil 5 umgeht, um zwischen einem stromaufwärtigen Teil und einem stromabwärtigen Teil des Einlassrohrs 4 eine Verbindung herzustellen, so dass es basierend auf einem Befehl von der ECU 17 zum Öffnen und zum Schließen gesteuert wird, um dadurch die Menge an Luft einzustellen, die durch das Einlassrohr 4 fließt.
  • Andererseits sind an dem Auslassrohr 7 ein Sauerstoffsensor 8 zum Erfassen der Menge an Restsauerstoff, der im Auslassgas bzw. Abgas enthalten ist, und ein Dreiwegekatalysator 9 zum Reinigen von schädlichen Gaskomponenten (THC, CO, NOx), die im Abgas enthalten sind, angebracht.
  • Eine Zündkerze 11 ist an einem Zylinderkopf angebracht, während ihre Elektroden in der Verbrennungskammer 1a zum Erzeugen eines Funkens präsent sind, um die Mischung darin zu verbrennen.
  • Die Zündkerze 11 wird durch eine Hochspannungsenergie angetrieben, die von einer Zündspule 10 erzeugt wird, wenn ein Strom, der zu der Zündspule 10 zugeführt wird, unter der Steuerung der ECU 17 unterbrochen wird.
  • Eine Nockenwinkel-Erfassungssensorplatte (nicht gezeigt) ist integriert an der nicht dargestellten Nockenwelle angebracht und ein Nockenwinkelsensor 12 zum Erfassen des Drehwinkels einer Nocke (der hierin nachfolgend Nockenwinkel genannt wird) ist in einer gegenüberliegenden Beziehung zu einem äußeren peripheren Teil der Nockenwinkelerfassungssensorplatte angeordnet. Der Nockenwinkelsensor 12 ist aus einer elektromagnetischen Aufnahmeeinheit, etc. aufgebaut und dient zum Erzeugen eines Pulssignals in Reaktion auf einen Vorsprung (Vorsprünge) (nicht gezeigt), der (die) bei einer vorbestimmten Position (bei vorbestimmten Positionen) der Nockenwinkel-Erfassungssensorplatte ausgebildet ist (sind).
  • Der Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 wird durch ein Ölsteuerventil 14 (das hierin nachfolgend "OCV" genannt wird) eingestellt, das zum Arbeiten unter der Steuerung der ECU 17 angetrieben wird.
  • Das OCV 14 stellt den Hydraulikdruck ein, der zu dem Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 zugeführt wird, um den relativen Winkel der Nockenwelle zu der Kurbelwelle (die Nockenphase) zu steuern.
  • Eine Kurbelwinkel-Erfassungssensorplatte 16 mit einem Vorsprung (nicht gezeigt), der darauf bei einer vorbestimmten Position ausgebildet ist, ist integriert an der Kurbelwelle angebracht, die zum Drehen durch den Verbrennungsmotor 1 angetrieben wird wie im Fall der Nockenwelle.
  • Ein Kurbelwinkelsensor 15 zum Erfassen der Drehposition der Kurbelwelle ist in einer gegenüberliegenden Beziehung zu dem äußeren peripheren Teil der Kurbelwinkel-Erfassungssensorplatte 16 angeordnet.
  • Der Kurbelwinkelsensor 15 erzeugt ein Pulssignal, wenn der Vorsprung der Kurbelwinkel-Erfassungssensorplatte 16 (entsprechend dem Kurbelwinkel) dahin gelangt, dem Kurbelwinkelsensor 15 gegenüberzuliegen und diesen zu kreuzen.
  • Die ECU 17 steuert die Nockenphase durch das OCV 14 und treibt das Drosselventil 5, den Injektor 6, das Einlassventil V1 und das Auslassventil V2 auf geeignete Weise, so dass der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 richtig gesteuert wird.
  • Ein mit einer Ölpumpe 18 verbundenes Rohr ist in Kommunikation mit dem OCV 14 platziert, um Betriebsöl mit einem erforderlichen Druck von der Ölpumpe 18 zu dem OCV 14 zuzuführen.
  • Die Ölpumpe 18 erzeugt einen Hydraulikdruck zum Antreiben des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 und führt Schmieröl zu jeweiligen Teilen von mechanischen Elementen des Verbrennungsmotors 1 unter Druck zu.
  • Ein Hydraulikdrucksensor 19 und ein Öltemperatursensor 20 sind an dem Rohr angebracht, das das OCV 14 und die Ölpumpe 18 verbindet.
  • Der Hydraulikdrucksensor 19 erfasst den Hydraulikdruck des Öls, das von der Ölpumpe 18 zum OCV 14 unter Druck zugeführt wird, und der Öltemperatursensor 20 erfasst die Temperatur des Öls, das unter Druck von der Ölpumpe 18 zum OCV 14 zugeführt wird.
  • Ein Wassertemperatursensor 22 ist an dem Verbrennungsmotor 1 zum Erfassen der Temperatur von Kühlwasser 21 angebracht, das zum Kühlen des Verbrennungsmotors 1 dient.
  • Wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, enthält die Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Einlassventil V1, das synchron zu der Drehung des Verbrennungsmotors 1 zu einer Zeitgabe mit der vorbestimmten Phasendifferenz angetrieben wird, um dadurch das Einlassrohr zu öffnen und zu schließen, das zu der Verbrennungsmotor 1a des Verbrennungsmotors 1 führt, den Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13, der die Öffnungs- und Schließzeit des Einlassventils V1 kontinuierlich zu der Voreilwinkelseite und der Nacheilwinkelseite basierend auf der vorbestimmten Basiszeitgabe θb einstellt, die verschiedenen Arten von Sensoren 25, die verschiedene Informationsstücke über den Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 erfassen, und die ECU 17, die den Verbrennungsmotor 1, den Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13, etc. basierend auf der durch die verschiedenen Arten von Sensoren 25 erfassten Information steuert.
  • Die ECU 17 ist mit der Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe 40 versehen, die den Betriebszustands-Erfassungsteil 33 zum Erfassen des Betriebszustands des Verbrennungsmotors 1 enthält und die Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe 40 treibt und steuert den Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 basierend auf dem so erfassten Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1.
  • Ebenso ist die ECU 17 mit dem Erfassungsteil für einen negativen Einlassdruck 31 zum Erfassen des negativen Einlassdrucks Pb im Einlassrohr 4 versehen, der gemäß der Einstellung der Öffnungs- und Schließzeitgabe des Einlassventils V1 variiert, und dem Drehzahl-Erfassungsteil 32 zum Erfassen der Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1.
  • Die Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe 40 in der ECU 17 enthält den Basiszeitgabe-Korrekturzulassungsteil 37, der die Korrekturoperation für die Basiszeitgabe θb zulässt, wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 im Zustand eines abgetrennten Kraftstoffs ist, den Einstellteil für einen negativen Soll-Einlassdruck 38, der basierend auf der Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 den negativen Soll-Einlassdruck PbT bestimmt, der als Anfangszustand der Korrekturoperation für die Basiszeitgabe θb eingestellt werden sollte, wenn die Korrekturoperation für die Basiszeitgabe θb durch den Basiszeitgabe-Korrekturzulassungsteil 37 zugelassen ist, den Einlassluftmengen-Einstellteil 30, der die Menge an Einlassluft einstellt, die in die Verbrennungskammer 1a gesaugt wird, um zu veranlassen, dass der durch den Erfassungsteil für einen negativen Einlassdruck erfasste negative Einlassdruck Pb mit dem negativen Soll-Einlassdruck PbT übereinstimmt, den Korrekturzeit-Antriebssteuerteil 35, der den Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 steuert, um zum Fortschreiten angetrieben zu werden, nachdem mittels des Einlassluftmengen-Einstellteils 30 veranlasst ist, dass der negative Einlassdruck Pb mit dem vorbestimmten negativen Soll-Einlassdruck PbT übereinstimmt, und den Basiszeitgabe-Korrekturteil 36, der die Basiszeitgabe θb basierend auf dem Zustand des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 korrigiert, wenn der Änderungsindex für einen negativen Einlassdruck, der durch Verwenden des negativen Einlassdrucks Pb berechnet ist, während der Antriebs- und Steueroperation des Korrekturzeit-Antriebssteuerteils 35 den vorbestimmten Wert übersteigt.
  • Als Nächstes wird auf den Ventilzeitgabe-Steuerbetrieb des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung Bezug genommen werden, während auf die 1 und 2 Bezug genommen wird.
  • Zuallererst berechnet die ECU 17 einen Sollbetrag eines Fortschrittswinkels θT der Nockenphase aus dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1.
  • Ebenso stellt die ECU 17 den Absolutbetrag oder -wert einer Phasendifferenz zwischen dem durch den Kurbelwinkelsensor 15 erfassten Kurbelwinkelsignal und dem durch den Nockenwinkelsensor 12 erfassten Nockenwinkelsignal als Basismaß bzw. -betrag eines Fortschritts- bzw. Voreilwinkels θ ein und berechnet als aktuellen Betrag eines Voreilwinkels θa einen Wert, der durch Subtrahieren der Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 von dem Basisbetrag des Voreilwinkels θ erhalten wird.
  • Das bedeutet, dass das aktuelle Ausmaß bzw. der aktuelle Betrag eines Fortschritts- bzw. Voreilwinkels θa einen Betrag bedeutet, um welchen die Ventilzeitgabe von der Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 zu einer Voreilwinkelseite versetzt ist.
  • Demgemäß wird der aktuelle Betrag eines Voreilwinkels θa durch Verwenden des Basisbetrags des Voreilwinkels θ und der Basiszeitgabe θb dargestellt, wie es im folgenden Ausdruck (1) gezeigt ist. θa = θ – θb (1)
  • Hierin nachfolgend wird eine Abweichung zwischen dem aktuellen Betrag eines Voreilwinkels θa und dem Sollbetrag eines Voreilwinkels θT, der aus dem obigen Ausdruck (1) berechnet wird, auf eine Rückkopplungsweise gesteuert, so dass der Wert eines Stroms (oder eines Tastverhältnisses), der zu dem OCV 14 zugeführt wird, dadurch gesteuert wird, um zu veranlassen, dass der aktuelle Betrag eines Voreilwinkels θa mit dem Sollbetrag eines Voreilwinkels θT übereinstimmt. Eine solche Steuerung wird im Folgenden "Phasenrückkopplung" genannt.
  • Hier soll beachtet werden, dass das OCV 14 zum Auswählen eines geeigneten Ölpfads zu dem Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 dient, um den darauf eingeprägten Hydraulikdruck einzustellen, wodurch die Öffnungs- und Schließzeit des Einlassventils V1, das durch den Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 zum Öffnen und Schließen angetrieben wird, auf eine geeignete Weise gesteuert werden kann.
  • Als Nächstes wird auf ein Erfassungsprinzip für die Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 Bezug genommen werden, während auf 3 Bezug genommen wird.
  • 3 ist eine erklärende Ansicht, die die Beziehung zwischen den Hubbeträgen bzw. -maßen des Einlassventils V1 und des Auslassventils V2 in Bezug auf den Kurbelwinkel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • In 3 ist die Abszissenachse der Kurbelwinkel und stellt die Ordinatenachse die Ausmaße bzw. Beträge eines Ventilhubs dar, wobei kein Zustand auftreten wird, in welchem das Einlassventil V1 zur gleichen Zeit geöffnet wird, zu welcher das Auslassventil V2 geöffnet ist (eine so genannte "Ventilüberlagerung"), selbst wenn eine Öffnungs- und Schließoperationskurve (Öffnungszeitgabeeigenschaft) des Einlassventils V1 um ein Versetzungsausmaß bzw. einen Versetzungsbetrag θα aus ihrer Position einer durchgezogenen Linie zu ihrer Position einer gestrichelten Linie fortgeschritten ist.
  • Demgemäß wird in einem Zustand, in welchem veranlasst wird, dass die Öffnungs- und Schließoperationskurve des Einlassventils V1 um einen Versetzungsbetrag θα fortschreitet, der negative Einlassdruck Pb des Verbrennungsmotor 1 während seines Betriebs mit abgetrenntem Kraftstoff konstant gehalten.
  • Wenn andererseits die Öffnungs- und Schließzeitgabe des Einlassventils V1 nach und nach veranlasst wird, bis zu der Zeitgabe fortzuschreiten, wie sie durch die Kurve mit abwechselnd langen und kurzen Strichen in 3 angezeigt ist, interferiert sie mit der Öffnungs- und Schließzeitgabe des Auslassventils V2, um dadurch einen "Ventilüberlagerungs"-Zustand zu erzeugen.
  • Weiterhin wird, wenn der Betrag eines Voreilwinkels der Öffnungs- und Schließzeitgabe des Einlassventils V1 größer wird, der Betrag einer Überlagerung auch größer.
  • Zu dieser Zeit wird, wenn das Ausmaß bzw. der Betrag einer Überlagerung (der Betrag eines Voreilwinkels) größer wird, der Betrag des Abgases, das in Rückwärtsrichtung zum Einlassrohr 4 fließt, auch größer, so dass der negative Einlassdruck Pb des Verbrennungsmotors 1 kleiner wird.
  • Als Nächstes wird auf die Verhaltensweisen von verschiedenen Arten von Parametern zu der Zeit einer Winkelfortschreitoperation des Einlassventils V1 Bezug genommen werden, während auf 4 Bezug genommen wird.
  • 4 ist ein Zeitdiagramm, das die Änderungen über der Zeit von verschiedenen Arten von Parametern (negativer Einlassdruck Pb, etc.) zur Zeit der Winkelfortschreitoperation des Einlassventils V1 zeigt, wobei ein Beispiel eines Erhöhens des Sollbetrags des Voreilwinkels θT der Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe 40 bei einer festen Rate in Bezug auf die Zeit t dargestellt ist.
  • Hier soll beachtet werden, dass das Sollausmaß der Sollbetrag des Fortschreitwinkels bzw. Voreilwinkels θT der Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe 40 (siehe gestrichelte Linie) in der ECU 17 derart gezeigt ist, dass es bzw. er mit der festen Rate in Bezug auf die Zeit t erhöht wird.
  • Zusätzlich entspricht die Abszissenachse der Zeit t und stellen die Ordinatenachsen die Änderungen über der Zeit von einzelnen Werten (dem Sollbetrag eines Voreilwinkels θT, dem aktuellen Betrag des Voreilwinkels θa, dem negativen Einlassdruck Pb, einer negativen Druckänderung ΔPb und dem Basisbetrag eines Voreilwinkels θ) dar.
  • In diesem Fall ist die negative Druckänderung ΔPb, die als der Änderungsindex für einen negativen Einlassdruck verwendet wird, der Änderungsbetrag des negativen Einlassdrucks Pb ab dem letzten Zeitpunkt "t – 1" bis zu dem aktuellen Zeitpunkt "t" und wird durch den folgenden Ausdruck (2) durch Verwenden eines negativen Einlassdrucks Pb (t – 1) bei dem letzten Zeitpunkt und eines negativen Einlassdrucks Pb(t) beim aktuellen Zeitpunkt dargestellt. ΔPb = Pb(t – 1) – Pb(t) (2)
  • In 4 führt die ECU 17 zuerst die Phasenrückkopplung des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 durch, während der Sollbetrag des Voreilwinkels θT erhöht wird (siehe die gestrichelte Linie). Als Ergebnis wird auch der aktuelle Betrag eines Voreilwinkels θa (siehe die durchgezogene Linie) dem Sollbetrag eines Voreilwinkels θT folgend größer.
  • Zu dieser Zeit beginnt ab dem Moment, zu welchem der aktuelle Betrag eines Voreilwinkels θa sich um den Versetzungsbetrag θα erhöht hat (siehe die gestrichelte Linie), der negative Einlassdruck Pb damit, sich zu erniedrigen. Das bedeutet, dass der aktuelle Betrag eines Voreilwinkels θa zu einem Zeitpunkt der durch die gestrichelte Linie angezeigt ist, den Versetzungsbetrag θα von einer Position einer durchgezogenen Linie zu einer Position einer gestrichelten Linie der Öffnungs- und Schließzeit des Einlassventils V1 entspricht, wie es in 3 gezeigt ist.
  • Gleichermaßen wird, wenn der aktuelle Betrag eines Voreilwinkels θa größer wird, der Basisbetrag eines Voreilwinkels θ auch größer.
  • Zu dieser Zeit beginnt der Basisbetrag eines Voreilwinkels θ von der Basiszeitgabe θb an größer zu werden (fortzuschreiten) und wird der negative Einlassdruck Pb ab dem Zeitpunkt kleiner, zu welchem der Basisbetrag eines Voreilwinkels θ eine Startzeitgabe θo einer Ventilüberlagerung erreicht hat (siehe die gestrichelte Linie).
  • Weiterhin wird, wenn der Basisbetrag eines Voreilwinkels θ größer geworden ist, der negative Einlassdruck Pb demgemäß auch kleiner.
  • Beim ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird als Verfahren zum Erfassen der Startzeitgabe θo der Ventilüberlagerung (siehe die gestrichelte Linie) ab einem Zeitpunkt, zu welchem der Sollbetrag eines Voreilwinkels θt (siehe die gestrichelte Linie) "0" anzeigt, die oben angegebene Änderung eines negativen Drucks ΔPba verwendet, d.h. die Differenz zwischen dem letzten negativen Einlassdruck Pb(t – 1), bei dem einen vorangehenden (letzten) Messzeitpunkt "t – 1" und dem aktuellen negativen Einlassdruck Pb(t) bei dem aktuellen Messzeitpunkt "t".
  • Wie es in 4 gezeigt ist, ist der Basisbetrag eines Voreilwinkels θ zu einem Zeitpunkt, zu welchem der Wert der Änderung des negativen Drucks ΔPb sich plötzlich ändert, die Startzeitgabe θo der Ventilüberlagerung.
  • Demgemäß zeigt der Basisbetrag eines Voreilwinkels θ direkt die Öffnungs- und Schließzeit des Einlassventils V1 des Verbrennungsmotors 1 an und kann angenommen werden, dass die Änderung des negativen Drucks ΔPb gemäß der Öffnungs- und Schließzeit der "Änderungsindex für einen negativen Einlassdruck" ist.
  • 5 ist eine erklärende Ansicht, die eine Beziehung zwischen dem Basisbetrag eines Voreilwinkels θ (der Abszissenachse) und dem negativen Einlassdruck Pb (der Ordinatenachse) zeigt, wo Kennlinien dargestellt sind, wenn der Kurbelwinkelsensor und der Nockenwinkelsensor 12 jeweils um die Sensorplatten 16, 13 angeordnet sind, wobei gewisse Toleranzen in der Umfangsrichtung der Sensorplatten zugelassen sind, und eine gestrichelte Linie stellt eine Kennlinie dar, die auf Entwicklungswerten basiert, und eine durchgezogene Linie stellt eine Kennlinie dar, die auf gemessenen Werten basiert.
  • Hier ist zu beachten, dass in 5 die aktuelle Basiszeitgabe θb des Basisbetrags eines Voreilwinkels θ eine Zeitgabe sein kann, die unterschiedlich von einem mittleren Entwicklungswert θbd der Basiszeitgabe ist, und zwar in Abhängigkeit von den zulässigen Toleranzen des Kurbelwinkelsensors 15 und des Nockenwinkelsensors 6 beim Montieren davon in Bezug auf die Umfangsrichtungen der einzelnen Sensorplatten an jeweils der Kurbelwelle und der Nockenwelle.
  • Der Entwicklungs-Mittelwert θbd der Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 ist gesondert von einem vorbestimmten Kurbelwinkel ab der Startzeitgabe θo der Ventilüberlagerung auf eine Zeitgabe θi eingestellt. Über den vorbestimmten Kurbelwinkel, der die Zeitgabe θi bestimmt, wird im Voraus zu der Zeit eines Entwickelns des Verbrennungsmotors 1 entschieden.
  • Jedoch werden die Komponententeile des Verbrennungsmotors 1 jeweils bei seinem Zusammenbau installiert oder montiert, während allgemein eine Toleranz in Bezug auf seinen Entwicklungs-Mittelwert zugelassen ist, so dass es eine Abweichung geben wird, die zwischen dem Entwicklungs-Mittelwert θbd und der aktuellen Basiszeitgabe θb erzeugt ist, wie es in 5 gezeigt ist.
  • Die aktuelle Basiszeitgabe θb wird durch den folgenden Ausdruck (3) unter Verwendung der Startzeitgabe θo und der vorgeschriebenen Zeitgabe θi der Ventilüberlagerung berechnet, nachdem die Startzeitgabe θo der Ventilüberlagerung gemäß der oben angegebenen Prozedur erfasst ist. θb = θo – θi (3)
  • Obwohl die Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe in der ECU 17 die Phasenrückkopplung des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 durchführt, wie es zuvor angegeben ist, ist die auf die Phasenrückkopplung zu dieser Zeit angewendete Basiszeitgabe nicht der Entwicklungs-Mittelwert θbd, sondern die aktuelle Basiszeitgabe θb, die aus dem "Änderungsindex für einen negativen Einlassdruck" erlangt ist, der direkt die Öffnungs- und Schließzeit des Einlassventils V1 des Verbrennungsmotors 1 anzeigt.
  • Demgemäß ist es durch Durchführen der Phasenrückkopplung unter Verwendung der aktuellen Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 möglich, die Ausgangsleistungsfähigkeit und die Abgas- oder Emissionsleistungsfähigkeit des Verbrennungsmotors 1 zu maximieren, während die Toleranzen der verschiedenen Komponententeile zugelassen sind.
  • Nun wird auf den Betrieb der ECU 17 zum Korrigieren der Basiszeitgabe θb gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Bezug genommen werden, während auf ein Ablaufdiagramm der 6 Bezug genommen wird.
  • Hier ist angenommen, dass ein Korrekturbeendigungs-Flag FL im Voraus auf eine derartige Weise eingestellt bzw. gesetzt wird, dass dann, wenn die Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 noch nicht korrigier worden ist, der Wert des Korrekturbeendigungs-Flags FL auf "0" gesetzt ist, und dann, wenn die Basiszeitgabe θb bereits korrigiert worden ist, es auf "1" gesetzt ist.
  • Zuallererst wird bestimmt, ob das Korrekturbeendigungs-Flag FL "0" ist (Schritt S101), und dann, wenn es als FL = 1 (d.h. NEIN) bestimmt wird, wird angenommen, dass die Basiszeitgabe θb bereits korrigiert worden ist, und nun ist eine neue Korrektur erforderlich und die Verarbeitungsroutine der 6 wird beendet.
  • Wenn andererseits bestimmt wird, dass das Korrekturbeendigungs-Flag FL = 0 gilt (d.h. JA), wird darauf folgend bestimmt, ob der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 in einem Zustand eines abgetrennten Kraftstoffs ist (der Erfassungszustand der Basiszeitgabe θb ist erfüllt) (Schritt S102).
  • Wenn im Schritt S102 bestimmt wird, dass der Motor-Betriebszustand nicht in einem Zustand eines abgetrennten Kraftstoffs ist (d.h. NEIN), wird angenommen, dass der Erfassungszustand der Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 nicht erfüllt ist, und somit wird die Verarbeitungsroutine der 6 beendet.
  • Wenn andererseits im Schritt S102 bestimmt wird, dass der Motor-Betriebszustand in einem Zustand eines abgetrennten Kraftstoffs ist (d.h. JA), wird die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 aus dem Betriebszustands-Erfassungsteil 33 gelesen und als Geschwindigkeits- oder Ratenparameter Ne1 für eine temporäre Speicherung gespeichert (Schritt S103).
  • Darauf folgend wird ein Sollwert des negativen Einlassdrucks Pb aus der Drehzahl Ne erhalten, so dass er als ein negativer Soll-Einlassdruck PbT eingestellt wird (Schritt S104).
  • Hier ist zu beachten, dass dann, wenn ein übermäßig großer Wert als der negative Soll-Einlassdruck PbT eingestellt wird, dem Fahrer ein Gefühl eines sehr schnellen Abbremsens gegeben werden könnte oder Öl in die Verbrennungskammer 1a gezogen werden könnte, so dass angesichts dieser Umstände ein geeigneter Wert in Bezug auf die Größe der Drehzahl Ne im Voraus experimentell eingestellt wird.
  • Dann wird das ISC-Ventil 24 auf derartige Weise eingestellt, dass der aktuelle negative Einlassdruck Pb, der durch den Erfassungsteil für einen negativen Einlassdruck 31 erfasst wird, auf eine Rückkoppelweise gesteuert wird, um mit dem negativen Soll-Einlassdruck PbT übereinzustimmen (Schritt S105).
  • Danach wird bestimmt, ob der erfasste aktuelle negative Einlassdruck Pb mit dem negativen Soll-Einlassdruck PbT übereinstimmt (Schritt S106), und wenn bestimmt wird, dass beide nicht miteinander übereinstimmen (d.h. NEIN), wird ein Rücksprung zum Schritt S105 ausgeführt.
  • Wenn andererseits im Schritt S106 bestimmt wird, dass Pb = PbT gilt (d.h. JA), wird angenommen, dass der Korrekturzustand der Basiszeitgabe θb gilt, und das Ausmaß einer Öffnung des ISC-Ventils 24 wird festgelegt (Schritt S107).
  • Darauf folgend wird der Zeitpunktparameter t entsprechend der Korrekturprozedur der Basiszeitgabe θb auf "0" eingestellt (Schritt S108), und wird der Sollbetrag eines Voreilwinkels θT(t) in der Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe 40 auf "0" eingestellt (Schritt S109).
  • Durch Ausführen dieser Schritte S108 und S109 führt die Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe 40 die Phasenrückkopplung aus, wodurch der Basiszeitgabe eines Voreilwinkels θ(t) die letzte Öffnungs- und Schließzeit wird.
  • Dann liest die Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe 40 die Drehzahl Ne(t) des Verbrennungsmotors 1 aus dem Betriebszustands-Erfassungsteil 33 aus und liest gleichzeitig den Basisbetrag eines Voreilwinkels θ(t) aus (Schritt S110), führt die Phasenrückkopplung durch (Schritt S111) und inkrementiert den Zeitpunktparameter t (erhöht ihn um "1") (Schritt S112).
  • Dann wird eine Differenz zwischen dem aktuellen negativen Einlassdruck Pb(t) zur aktuellen Zeit t und dem letzten negativen Einlassdruck Pb(t – 1) bei einem vorangehenden (letzten) Verarbeitungszeitpunkt (z.B. 10 msek zuvor) als Änderung eines negativen Drucks ΔPb berechnet, wie es im oben angegebenen Ausdruck (2) gezeigt ist, und es wird bestimmt, ob die Änderung des negativen Drucks ΔPb eine vorbestimmte Schwelle Pbth1 (eine Änderungsbestimmungsreferenz für den negativen Einlassdruck Pb) überschritten hat (Schritt S113).
  • Wenn im Schritt S113 ΔPb < Pbth1 bestimmt wird (d.h. NEIN), wird angenommen, dass keine Änderung bezüglich des negativen Einlassdrucks Pb in Bezug auf die Änderung bezüglich der Ventilzeitgabe erkannt wird, so dass der Sollbetrag eines Voreilwinkels θT(t) um einen vorbestimmten Betrag β auf "θT(1 – 1) + β" erhöht wird und ein Rücksprung zum Schritt S110 ausgeführt wird (Schritt S114).
  • Wenn die nächste Phasenrückkopplung (Schritt S111) nach einer Ausführung des Schritts S114 ausgeführt wird, kann die aktuelle Ventilzeitgabe zu einer weiteren Voreilwinkelseite geändert werden.
  • Wenn andererseits im Schritt S113 ΔPb > Pbth1 bestimmt wird (d.h. JA), wird angenommen, dass der negative Einlassdruck Pb durch die Änderung bezüglich der Ventilzeitgabe geändert wird. Darauf folgend wird der Absolutwert |Ne1 – Ne(t)| einer Abweichung zwischen dem Geschwindigkeits- oder Ratenparameter Ne1, der im Schritt S103 gespeichert ist, und der letzten Drehzahl Ne(t), die im Schritt S110 ausgelesen ist, als Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitsänderung ΔNe berechnet, und es wird bestimmt, ob die Geschwindigkeitsänderung ΔNe kleiner als eine Schwelle Neth ist (eine Änderungsbestimmungsreferenz für die Drehzahl Ne) (Schritt S115).
  • Wenn im Schritt S115 ΔNe > Neth bestimmt wird (d.h. NEIN), wird angenommen, dass der Motor-Betriebszustand instabil ist, so dass eine Reihe von Korrekturverarbeitungen für die Basiszeitgabe θb auf Null gesetzt wird und die Verarbeitungsroutine der 6 beendet wird.
  • Wenn andererseits ΔNe < Neth bestimmt wird (d.h. JA), wird angenommen, dass die Änderung bezüglich der Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 bis zu einem zufrieden stellenden Ausmaß klein ist (der Betriebszustand ist stetig) und zwar über eine Zeitperiode, in welcher die Beziehung des negativen Einlassdrucks Pb zu dem Basisbetrag eines Voreilwinkels θ untersucht wird, und der Steuerablauf geht weiter zu einem Schritt S116.
  • Im Schritt S116 wird der Basisbetrag bzw. das Basisausmaß eines Fortschritts- bzw. Voreilwinkels θ(t) zu einem Zeitpunkt, zu welchem die Änderung eines negativen Drucks ΔPb (> Pbth1) erkannt wird, als Startzeitgabe θo einer Ventilüberlagerung eingestellt und der aus dem oben angegebenen Ausdruck (3) erhaltene Wert (= θo – θi) wird durch Verwenden der Startzeitgabe θo und einer vorbestimmten Zeitgabe θi als Basiszeitgabe θi eingestellt (Schritt S116).
  • Hier ist zu beachten, dass die vorbestimmte Zeitgabe θi einem Kurbelwinkel von der Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 bis zu der Startzeitgabe θo der Ventilüberlagerung entspricht und ein Wert ist, der im Voraus zu der Zeit eines Entwickelns des Verbrennungsmotors 1 bestimmt wird.
  • Schließlich wird das Korrekturbeendigungs-Flag FL auf "1" gesetzt (Schritt S117) und wird die Verarbeitungsroutine der 6 beendet.
  • Wie es oben beschrieben ist, wird gemäß der Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe 40 in der ECU 17 des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung auf eine Erfassung des negativen Einlassdrucks Pb hin der Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 derart gesteuert, dass er während eines Betriebs eines abgetrennten Kraftstoffs angetrieben wird, welcher nicht zu der Verbrennung des Verbrennungsmotors 1 beiträgt, so dass keine defekte Verbrennung erzeugt wird, um es dadurch zu ermöglichen, eine Erhöhung von schädlichen Komponenten im Abgas zu unterdrücken.
  • Zusätzlich ist es deshalb, weil keine defekte Verbrennung erzeugt wird, möglich, die Variation des negativen Einlassdrucks Pb und ein Absterben des Motors aufgrund eines groben Leerlaufzustands zu verhindern, und somit kann die Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 auf eine hochgenaue Weise korrigiert werden.
  • Weiterhin ist es deshalb, weil die Korrektur der Basiszeitgabe θb nicht durch Verwenden einer mechanisch eingekoppelten Position bewirkt wird, möglich, die Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 mit einem hohen Maß an Genauigkeit ohne Abhängigkeit von mechanischen Fehlern von Komponententeilen zu korrigieren.
  • Ausführungsbeispiel 2
  • Obwohl bei dem oben angegebenen ersten Ausführungsbeispiel nur der Zustand, in welchem die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 stabil ist, zu einem Zustand zum Ermöglichen einer Korrektur der Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 gemacht wird, kann es so aufgebaut werden, dass eine Korrektur selbst in einem Zustand durchgeführt werden kann, in welchem sich die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 ändert.
  • Im Allgemeinen ist der Zustand eines abgetrennten Kraftstoffs oft ein Abbremszustand, in welchem die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 erniedrigt wird, so dass die Chancen für eine Korrektur mit dem oben angegebenen Korrekturzustand des ersten Ausführungsbeispiels gering werden.
  • Demgemäß ist es erwünscht, zu veranlassen, dass der Zustand der sich ändernden Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 ein Zustand wird, in welchem eine Korrektur der Basiszeitgabe θb möglich ist.
  • Hierin nachfolgend wird auf eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei die Basiszeitgabe θb selbst in dem Änderungszustand der Drehzahl Ne korrigiert werden kann, während auf die 7 bis 11 zusammen mit den 1 und 2 Bezug genommen wird.
  • In diesem Fall enthält die Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe 40 in der ECU 17 einen Korrekturbetragsberechnungsteil für einen negativen Einlassdruck (nicht gezeigt), der zum Korrigieren des negativen Einlassdrucks Pb dient, der zum Berechnen des Änderungsindex für einen negativen Einlassdruck verwendet wird.
  • Der Korrekturbetragsberechnungsteil für einen negativen Einlassdruck in der ECU 17 berechnet einen Korrekturbetrag eines negativen Drucks KPb(Ne, θ) (hierin nachfolgend einfach "Korrekturbetrag" bzw. "Korrekturausmaß" genannt), um den negativen Einlassdruck Pb durch Verwenden der durch den Drehzahl-Erfassungsteil 32 erfassten Drehzahl Ne und des Versatzbetrags des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 zu korrigieren.
  • Zuallererst wird auf eine Beziehung zwischen dem Basisbetrag eines Voreilwinkels θ des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 während eines Betriebs eines abgetrennten Kraftstoffs und dem negativen Einlassdruck Pb Bezug genommen werden.
  • 7 ist eine erklärende Ansicht, die die Beziehung zwischen dem Basisbetrag eines Voreilwinkels θ und dem negativen Einlassdruck Pb zu der Zeit zeigt, zu welcher das Ausmaß einer Öffnung des ISC-Ventils 24 konstant gemacht ist, wobei eine durchgezogene Linie eine Kennlinie bei einer niedrigen Drehzahl (1.000 [U/min]) darstellt und eine gestrichelte Linie eine Kennlinie bei einer hohen Drehzahl (3.000 [U/min]) darstellt.
  • In 7 wird die Einlass- oder Saugleistungsfähigkeit des Verbrennungsmotors 1 hoch, wenn die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 ansteigt (siehe die gestrichelte Linie), so dass das Verhältnis des erniedrigten Betrags des negativen Einlassdrucks Pb zu dem erhöhten Betrag des Basisbetrags eines Voreilwinkels θ (die Neigung der Kennlinie) auf einer Voreilwinkelseite ab der Startzeitgabe θo der Ventilüberlagerung kleiner bei der hohen Drehzahl als bei der niedrigen Drehzahl Ne wird (siehe die durchgezogene Linie).
  • Zusätzlich wird der negative Einlassdruck Pb während des Betriebs eines abgetrennten Kraftstoffs bei einem Abbremsen groß (nahe einem Vakuum), wie es zuvor angegeben ist, so dass verhindert wird, dass der Fahrer einem Gefühl eines anormalen Abbremsens unterzogen wird, und es nötig wird, das ISC-Ventil 24 so zu steuern, dass es geöffnet wird, um den Eintritt von Öl in die Verbrennungsmotor 1a zu verhindern. Demgemäß variiert der negative Einlassdruck Pb in Bezug auf den aktuellen Betrag eines Voreilwinkels θa (= 0), der ein Anfangszustand wird, bei der Korrekturverarbeitung der Basiszeitgabe θb gemäß der Drehzahl Ne.
  • Anders ausgedrückt wird dann, wenn sich die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 ändert, während das ISC-Ventil 24 während des Betriebs eines abgetrennten Kraftstoffs bei einem Abbremsen festgelegt ist, veranlasst, dass sich der negative Einlassdruck Pb selbst dann ändert, wenn der Basisbetrag eines Voreilwinkels θ auf einen festen Wert eingestellt ist, so dass dann, wenn der Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 unter einer solchen Bedingung betätigt wird, über die Beziehung des negativen Einlassdrucks Pb zu dem Basisbetrag eines Voreilwinkels θ nicht eindeutig entschieden wird.
  • Demgemäß ist es nötig, einen korrigierten negativen Einlassdruck Pbc durch Korrigieren des gemessenen negativen Einlassdrucks Pb durch die Verwendung der Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 und des Basisbetrags eines Voreilwinkels θ zu berechnen, so dass veranlasst wird, dass der gemessene negative Einlassdruck Pb mit der Beziehung zwischen dem Basisbetrag eines Voreilwinkels θ und dem bei einer Referenz-Drehzahl Ne gemessenen negativen Einlassdruck Pb übereinstimmt.
  • Spezifisch wird der korrigierte negative Einlassdruck Pbc gemäß dem folgenden Ausdruck (4) durch Verwenden des negativen Einlassdrucks Pb und des Korrekturbetrags KPb(Ne, θ) berechnet. Pbc = Pb – KPb(Ne, θ) (4)
  • Der Korrekturbetrag KPb(Ne, θ) im obigen Ausdruck (4) wird beispielsweise gemäß der Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 und dem Basisbetrag eines Voreilwinkels θ eingestellt, wie es in 8 gezeigt ist.
  • 8 ist eine erklärende Ansicht, die ein Einstellbeispiel des Korrekturbetrags KPb(Ne, θ) zeigt, der auf das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
  • In 8 ist der Korrekturbetrag KPb(Ne, θ) aus zweidimensionalen Abbildungsdaten entsprechend der Drehzahl Ne und dem Basisbetrag eines Voreilwinkels θ zusammengesetzt und ist ein Wert, der experimentell im Voraus aus der Kennlinie des Verbrennungsmotors 1 eingestellt wird.
  • Bei dem Beispiel der 8 werden die Differenzen der Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 von dem erhaltenen negativen Einlassdruck Pb basierend auf dem Zustand einer Drehzahl von 1.000 [U/min], bei anderen Drehzahlen (1.500 [U/min], ..., 3.000 [U/min], ..., 7.000 [U/min]) jeweils für die einzelnen Werte der Drehzahl Ne und für die einzelnen Werte des Basisbetrags eines Voreilwinkels θ (0 [Grad], 5 [Grad], 10 [Grad], ...) eingestellt.
  • Demgemäß wird der korrigierte negative Einlassdruck Pbc, der durch Verwenden des Korrekturbetrags KPb(Ne, θ), der in 8 gezeigt ist, korrigiert ist, gleich einem Wert, der bei einer Drehzahl Ne von 1,000 [U/min] erhalten wird, selbst dann, wenn die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 während des Betriebs eines abgetrennten Kraftstoffs irgendeinen Wert annimmt (d.h. sich ändert bzw. variiert).
  • Als Nächstes wird auf ein Erfassungsprinzip für die Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Bezug genommen werden, während auf die 9 und 10 Bezug genommen wird.
  • Die 9 und 10 sind Zeitdiagramme, die den Betrieb der ECU 17 (der Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe 40) gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen, wobei das Verhalten des negativen Einlassdrucks Pb gezeigt ist, wenn der Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 betätigt wird, während die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 kleiner wird.
  • 9 zeigt einen Fall, in welchem die Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 mit dem Entwicklungs-Mittelwert θbd übereinstimmt.
  • Ebenso zeigt die 10 einen Fall, in welchem von der Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 um einen Fehlerbetrag θerr zu einer Nacheilwinkelseite von dem Entwicklungs-Mittelwert abgewichen wird.
  • In den 9 und 10 ist die Drehzahl Ne, die eine Referenz für eine Korrektur wird, 1.000 [U/min], was gleich demjenigen ist, wie es oben beschrieben ist.
  • Zusätzlich wird der Änderungsbetrag θod des negativen Einlassdrucks Pb (der Änderungsbetrag des negativen Einlassdrucks) in Bezug auf den Basisbetrag eines Voreilwinkels θ, wenn der Basisbetrag eines Voreilwinkels θ vor der Startzeitgabe θo der Ventilüberlagerung ist, gemäß dem folgenden Ausdruck (5) durch Verwenden der Änderung ΔPb des negativen Einlassdrucks Pb und der Änderung Δθ des Basisbetrags eines Voreilwinkels θ (was später beschrieben wird) berechnet. θod = ΔPb/Δθ (5)
  • Zu dieser Zeit ist der Basisbetrag eines Voreilwinkels θ, der beginnt, der Betrag einer Änderung eines negativen Einlassdrucks θod zu werden, die aktuelle Startzeitgabe θo der Ventilüberlagerung, wie es aus den 9 und 10 klar ist.
  • Demgemäß kann eine erwünschte Basiszeitgabe θb (= θo – θi) basierend auf der aktuellen Startzeitgabe θo der Ventilüberlagerung durch Verwenden des oben angegebenen Ausdrucks (3) gleich der bei dem oben angegebenen ersten Ausführungsbeispiel gezeigten Verarbeitungsprozedur erhalten werden.
  • Nun wird auf den Betrieb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 zum Korrigieren der Basiszeitgabe θb gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Bezug genommen werden, während auf ein Ablaufdiagramm der 11 Bezug genommen wird.
  • 11 zeigt nur die Verarbeitung ab dem oben angegebenen Schritt S108 aufwärts (siehe 6), während die nicht dargestellten Schritte S101 bis S107 und S117 gleich den oben angegebenen sind. Zusätzlich sind dieselben oder ähnliche Verarbeitungsschritte wie diejenigen, die oben beschrieben sind, durch dieselben Symbole identifiziert, während eine detailliert Beschreibung davon weggelassen ist.
  • In 11 wird nach der Inkrementierungsverarbeitung des Zeitpunktparameters t (Schritt S112) der zu einem Zeitpunkt t gemessene negative Einlassdruck Pb(t) durch Verwenden der Drehzahl Ne und des Basisbetrags eines Voreilwinkels θ des Verbrennungsmotors 1 korrigiert, um einen korrigierten negativen Einlassdruck Pbc(t) zu berechnen (Schritt S201).
  • Spezifisch wird der korrigierte negative Einlassdruck Pbc(t) bei dem Zeitpunktparameter t gemäß dem folgenden Ausdruck (6) gleich dem oben angegebenen Ausdruck (4) berechnet. Pbc(t) = Pb(t) – KPb{Ne(t), θ(t)} (6)
  • Dann wird eine Differenz (= Pbc(t – 1) – Pbc(t)) zwischen dem aktuellen korrigierten negativen Einlassdruck Pbc(t) und dem korrigierten negativen Einlassdruck Pbc(t – 1) bei dem direkt vorangehenden (letzten) Verarbeitungszeitpunkt (t – 1) als eine korrigierte Änderung eines negativen Drucks ΔPbc berechnet.
  • Ebenso wird eine Differenz (= θ(t – 1) – θ(t)) zwischen dem aktuellen Basisbetrag eines Voreilwinkels θ(t) und dem letzten Basisbetrag eines Voreilwinkels θ(t – 1) bei dem direkt vorangehenden Verarbeitungszeitpunkt (t – 1) als eine Voreilwinkelbetragsänderung Δθ berechnet.
  • Darauf folgend wird bestimmt, ob ein Wert, der ein Änderungsindex für einen negativen Einlassdruck wird, d.h. ein Wert (= ΔPbc/Δθ), der durch Teilen der korrigierten Änderung eines negativen Drucks ΔPbc durch die Voreilwinkelbetragsänderung Δθ erhalten wird, eine Schwelle Pbth2 (einen vorbestimmten Wert) übersteigt, und zwar zur Bestimmung einer Änderung bezüglich des negativen Einlassdrucks Pb (Schritt S202).
  • Hier ist zu beachten, dass die Schwelle Pbth2 auf einen Wert eingestellt wird, der etwas kleiner als der Betrag der Änderung des negativen Einlassdrucks θod ist, um eine Änderung entsprechend dem Betrag einer Änderung des negativen Einlassdrucks θod zu bestimmen.
  • Wenn im Schritt S202 ΔPbc/Δθ > Pbth2 bestimmt wird (d.h. JA), geht der Steuerungsablauf zu dem oben angegebenen Schritt S116, wo die Verarbeitung zum Einstellen der Startzeitgabe θo der Ventilüberlagerung und die Verarbeitung zum Korrigieren der Basiszeitgabe θb ausgeführt werden.
  • Wenn andererseits im Schritt S202 ΔPbc/Δθ < Pbth2 (d.h. NEIN) bestimmt wird, geht der Steuerungsablauf weiter zu dem oben angegebenen Schritt S114, wo der Sollbetrag eines Voreilwinkels θT(t) erhöht wird und der Basisbetrag eines Voreilwinkels θ(t) weiter fortgeschaltet wird.
  • Wie es oben beschrieben ist, wird gemäß der Verarbeitung der ECU 17 (der Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe 40) des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung der korrigierte negative Einlassdruck Pbc durch Korrigieren des gemessenen negativen Einlassdrucks Pb durch die Verwendung der Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 und des Basisbetrags eines Voreilwinkels θ berechnet, so dass veranlasst wird, dass der gemessene negative Einlassdruck Pb mit der Beziehung zwischen dem Basisbetrag eines Voreilwinkels θ und dem bei einer Referenzdrehzahl Ne gemessenen negativen Einlassdruck Pb übereinstimmt. Somit ist es selbst bei einem Prozess, in welchem sich die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 ändert, möglich, die Startzeitgabe θo der Ventilüberlagerung auf eine genaue Weise zu erfassen.
  • Demgemäß kann selbst dann, wenn sich die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 ändert, die Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 korrigiert werden, um es dadurch zu ermöglichen, eine Menge an Gelegenheiten für eine Korrektur sicherzustellen.
  • Ausführungsbeispiel 3
  • Bei den oben angegebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen ist eine Verzögerungszeit bezüglich der Änderung des negativen Einlassdrucks Pb in einem Fall, in welchem das Volumen des Einlassrohrs 4 groß ist, keine besondere Aufmerksamkeit geschenkt worden, aber eine solche Verzögerungszeit des negativen Einlassdrucks Pb kann kompensiert werden.
  • Hierin nachfolgend wird auf eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Bezug genommen werden, wobei eine Verzögerungszeit des negativen Einlassdrucks Pb kompensiert wird, während auf die 2 und die 12 bis 18 Bezug genommen wird.
  • 12 ist ein Zeitdiagramm, das einen Einfluss aufgrund einer Verzögerungszeit Td des negativen Einlassdrucks Pb in Bezug auf das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei eine Beziehung zwischen dem Basisbetrag eines Voreilwinkels θ und dem negativen Einlassdruck Pb gezeigt ist, wenn das Volumen des Einlassrohrs 4 groß ist und wenn die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 in einem konstanten Zustand ist.
  • Ebenso ist die Änderung des negativen Einlassdrucks Pb zu der Zeit, zu der das Volumen des Einlassrohrs 4 klein ist (siehe eine Linie mit abwechselnd einer langen und zwei kurzen Strichen) der Annehmlichkeit halber beim Verstehen der Änderung des negativen Einlassdrucks Pb zu der Zeit gezeigt, zu welcher das Volumen des Einlassrohrs 4 groß ist (siehe eine durchgezogene Linie).
  • Im Allgemeinen wird in einem Fall, in welchem das Volumen des Einlassrohrs 4 groß ist, die Verzögerungszeit Td ab einem Zeitpunkt, zu welchem sich der Basisbetrag eines Voreilwinkels θ des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 geändert hat, bis zu einem Zeitpunkt, zu welchem sich der negative Einlassdruck Pb ändert, beachtlich.
  • Dies ist deshalb so, weil dann, wenn das Volumen des Einlassrohrs 4 groß ist, die Menge an Luft, die im Einlassrohr 4 akkumuliert ist, groß ist, so dass selbst dann, wenn das Abgas aufgrund einer Änderung bezüglich der Ventilzeitgabe zurück zu dem Einlassrohr 4 fließt, ein Einfluss auf eine Gesamtsumme der Beträge von Gasen, die in das Einlassrohr 4 gefüllt sind, momentan klein ist.
  • Demgemäß wird es dann, wenn die Beziehung zwischen dem Basisbetrag eines Voreilwinkels θ und dem negativen Einlassdruck Pb in dem Fall, dass das große Einlassrohrvolumen auf zeitserielle Weise gemäß der Verarbeitung der oben angegebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispiele untersucht wird, einen Fehler θε für die Erfassung der Startzeitgabe θo der Ventilüberlagerung resultierend aus der Verzögerungszeit Td des negativen Einlassdrucks Pb geben, wie es in 12 gezeigt ist.
  • Zusätzlich wird dann, wenn die Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 korrigiert wird, während sich die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 ändert, wie es bei dem oben angegebenen zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, die Einlass- oder Saugleistungsfähigkeit des Verbrennungsmotors 1 durch die Drehzahl Ne geändert, so dass auch veranlasst wird, dass sich die Verzögerungszeit Td gemäß der Drehzahl Ne ändert. Zu dieser Zeit ist es bekannt, dass die Einlass- oder Saugleistungsfähigkeit sich erhöht und sich die Verzögerungszeit Td erniedrigt, um so höher die Drehzahl Ne ist.
  • Hierin nachfolgend wird eine Beschreibung gemacht werden, indem als Beispiel ein Fall genommen wird, in welchem die Verarbeitung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei welcher die Startzeitgabe θo der Ventilüberlagerung genau erfasst werden kann, um es zu ermöglichen, die Basiszeitgabe selbst in dem Fall eines großen Einlassrohrvolumens zu korrigieren, auf das oben angegebene zweite Ausführungsbeispiel angewendet wird.
  • Wie es in 12 gezeigt ist, wird aufgrund der Verzögerungszeit θd ab der Zeit, zu welcher der Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 gestartet wurde, um zu arbeiten, bis zu der Zeit, zu welcher sich der negative Einlassdruck Pb tatsächlich geändert hat, ein Erfassungsfehler θε der Startzeit θo der Ventilüberlagerung veranlasst.
  • Demgemäß ist es wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erwünscht, die Verzögerungszeit Td durch aufeinander folgendes Speichern des Korrekturbetrags KPb(Ne, θ), der aus dem Basisbetrag des Voreilwinkels θ und der Drehzahl Ne (dem erfassten Wert) berechnet ist, auch durch aufeinander folgendes Speichern des Basisbetrags des Voreilwinkels θ und durch Lesen des Werts des Korrekturbetrags KPb(Ne, θ) und des Basisbetrags des Voreilwinkels θ zu kompensieren, um dadurch den negativen Einlassdruck Pb (den erfassten Wert) zu korrigieren, nachdem eine vorbestimmte Zeit TDLY (entsprechend der Verzögerungszeit Td) ab ihrer Speicherung verstrichen ist.
  • Als Nächstes wird auf ein Korrekturprinzip für die Verzögerungszeit Td gemäß diesem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Bezug genommen werden, während auf die 13 und 14 Bezug genommen wird.
  • 13 ist ein Zeitdiagramm, das die Korrekturoperation für die Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei die Korrekturverarbeitung ausgeführt wird, wenn das Einlassrohrvolumen groß ist und wenn die Drehzahl Ne kleiner wird.
  • 14 ist ein Blockdiagramm, das die funktionelle Konfiguration einer ECU 17A gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei dieselben Teile oder Komponenten wie diejenigen, die oben beschrieben sind (siehe 1) durch dieselben Symbole oder durch dieselben Symbole mit an ihren Enden angebrachtem "A" identifiziert sind, während eine detaillierte Erklärung davon weggelassen wird.
  • In diesem Fall ist ein Korrekturbetrags-Berechnungsteil für einen negativen Einlassdruck 41, wie er bei den oben angegebenen Ausführungsbeispielen beschrieben ist (z.B. siehe das zweite Ausführungsbeispiel) in der ECU 17A gezeigt.
  • Zusätzlich enthält eine Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe 40A in der ECU 17A zusätzlich zu der oben angegebenen Konfiguration einen Basis-Voreilwinkelbetrags-Speicherteil 42, einen Korrekturbetrags-Speicherteil für einen negativen Einlassdruck 43, einen Speicherinhalts-Leseteil 44 und einen Lesezeit-Einstellteil 45.
  • Der Korrekturbetrags-Berechnungsteil für einen negativen Einlassdruck 41 berechnet den Korrekturbetrag KPb(Ne, θ) des negativen Einlassdrucks Pb basierend auf der Betriebszustandsinformation (der Drehzahl Ne) und dem Basisbetrag des Voreilwinkels θ, wie es zuvor angegeben ist.
  • Der Basis-Voreilwinkelbetrags-Speicherteil 42 speichert den Basisbetrag des Voreilwinkels θ, der den Absolutbetrag der Phasendifferenz des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 darstellt, und der Korrekturbetrags-Speicherteil für einen negativen Einlassdruck 43 speichert das Korrekturausmaß bzw. den Korrekturbetrag KPb(Ne, θ), das bzw. der durch den Korrekturbetrags-Berechnungsteil für einen negativen Einlassdruck 41 berechnet ist.
  • Der Speicherinhalts-Leseteil 44 liest die Speicherinhalte des Korrekturbetrags-Speicherteils für einen negativen Einlassdruck 43 und des Basis-Voreilwinkelbetrags-Speicherteils 42 aus.
  • Weiterhin liest der Speicherinhalts-Leseteil 44 das Basisausmaß bzw. den Basisbetrag des Voreilwinkels θ, das bzw. der in dem Basis-Voreilwinkelbetrags-Speicherteil 42 gespeichert ist, und den Korrekturbetrag KPb(Ne, θ), der in dem Korrekturbetrags-Speicherteil für einen negativen Einlassdruck 43 gespeichert ist, aus, nachdem die vorbestimmte Zeit TDLY ab Zeitpunkten verstrichen ist, zu welchen jeweils der Basisbetrag des Voreilwinkels θ und der Korrekturbetrag KPb(Ne, θ) gespeichert wurden.
  • Der Lesezeit-Einstellteil 45 bestimmt die vorbestimmte Zeit TDLY zum Verzögern der Lesezeitgabe des Speicherinhalts-Leseteils 44 basierend auf der durch den Drehzahl-Erfassungsteil 32 erfassten Drehzahl Ne.
  • Das bedeutet, dass der Basisbetrag des Voreilwinkels θ in dem Basis-Voreilwinkelbetrags-Speicherteil 42 gespeichert wird und der aus dem Basisbetrag des Voreilwinkels θ und der Drehzahl Ne berechnete korrigierte negative Einlassdruck Pbc in dem Korrekturbetrags-Speicherteil für einen negativen Einlassdruck 43 gespeichert wird, so dass diese Datenstücke bzw. Datenteile θ, Pbc jeweils nach der vorbestimmten Zeit TDLY durch den Speicherinhalts-Leseteil 44 ausgelesen werden und zum Basiszeitgabe-Korrekturteil 36A eingegeben werden.
  • Hier ist angenommen, dass der wahre Wert der Startzeitgabe der Ventilüberlagerung als "θo" erfasst ist.
  • Zusätzlich ist die vorbestimmte Zeit TDLY ein Funktionswert (d.h. ein Wert, der im Voraus experimentell zur Verfügung gestellt ist), der gemäß der Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 eingestellt ist.
  • In 13 beginnt eine Ausführung der Korrekturverarbeitung für die Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 ab dem Zeitpunkt t0 und beginnt ein Größerwerden des Werts des Basisbetrags des Voreilwinkels θ ab dem Zeitpunkt t0.
  • Der Basisbetrag des Voreilwinkels θ wird in dem Basis-Voreilwinkelbetrags-Speicherteil 42 zur selben Zeit gespeichert, zu welcher er erfasst wird.
  • Gleichermaßen wird der Korrekturbetrag KPb(Ne, θ) des negativen Einlassdrucks Pb in dem Korrekturbetrags-Speicherteil für einen negativen Einlassdruck 43 gespeichert, nachdem er basierend auf der Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 und dem Basisbetrag des Voreilwinkels θ berechnet worden ist.
  • Beispielsweise wird zum Zeitpunkt t1 die Startzeitgabe θo der Ventilüberlagerung, die als Basisbetrag des Voreilwinkels erhalten ist, als Basisbetrag des Voreilwinkels zum Zeitpunkt Transferarm in dem Basis-Voreilwinkelbetrags-Speicherteil 42 gespeichert.
  • Ebenso wird beim Zeitpunkt Transferarm der Korrekturbetrag KPb(Ne1, θo) des negativen Einlassdrucks Pb zum Zeitpunkt Transferarm basierend auf der Drehzahl Ne1 des Verbrennungsmotors 1 und der Startzeitgabe θo der Ventilüberlagerung (dem Basisbetrag des Voreilwinkels) berechnet und wird im Korrekturbetrags-Speicherteil in einen negativen Einlassdruck 43 gespeichert.
  • Die in den jeweiligen Speicherteilen 42, 43 gespeicherten Werte werden aus den jeweiligen Speicherteilen 42, 43 ausgelesen und auf den erfassten negativen Einlassdruck Pb angewendet, nachdem eine vorbestimmte Zeit TDLY(Ne1), die gemäß der Drehzahl Ne1, die zum Zeitpunkt Transferarm erfasst ist, eingestellt ist, verstrichen ist.
  • Das bedeutet, dass beim Zeitpunkt t2 nach einem Verstreichen der vorbestimmten Zeit TDLY(Ne1) ab dem Zeitpunkt t1 der Korrekturbetrag KPb(Ne1, θo), der zum Zeitpunkt t1 gespeichert ist, aus dem Korrekturbetrags-Speicherteil für einen negativen Einlassdruck 43 als Korrekturbetrag KPbDLY(t2) ausgelesen wird.
  • Dann wird der zum Zeitpunkt t2 erfasste negative Einlassdruck Pb korrigiert, um einen korrigierten negativen Einlassdruck Pbc(t2) zur Verfügung zu stellen, in dem der Korrekturbetrag KPbDLY(t2) verwendet wird, wie es im folgenden Ausdruck (7) gezeigt ist. Pbc(t2) = Pb(t2) – KPbDLY(t2) (7)
  • Zum Zeitpunkt t2 wird der zum Zeitpunkt t1 gespeicherte Basisbetrag des Voreilwinkels (die Startzeitgabe θo der Ventilüberlagerung) aus dem Basis-Voreilwinkelbetrags-Speicherteil 42 als der Basisbetrag des Voreilwinkels θDLY(t2) ausgelesen.
  • Hierin nachfolgend wird ein Änderungsbetrag des negativen Einlassdrucks in Bezug auf den Basisbetrag des Voreilwinkels θ(= ΔPbc/ΔθDLY) unter Verwendung des Basisbetrags des Voreilwinkels θDLY, der aus dem Basis-Voreilwinkelbetrags-Speicherteil 42 ausgelesen ist, und des korrigierten negativen Einlassdrucks Pbc, der aus dem Ausdruck (7) erhalten ist, berechnet, wie in dem Fall des oben angegebenen Ausdrucks (5).
  • Zu dieser Zeit wird, wie es aus 13 klar wird, der Basisbetrag des Voreilwinkels θDLY zu dem Zeitpunkt t2, zu welchem der Wert des Änderungsbetrags der Änderung des negativen Einlassdrucks (= ΔPbc/ΔθDLY) damit beginnt, mit dem oben angegebenen Wert θod übereinzustimmen (siehe das zweite Ausführungsbeispiel), die Startzeitgabe θo der Ventilüberlagerung.
  • Demgemäß kann die Startzeitgabe der Ventilüberlagerung genau als der wahre Wert θo erfasst werden, so dass eine erwünschte Basiszeitgabe θb (= θo – θi) aus dem oben angegebenen Ausdruck (3) basierend auf dem genauen erfassten Wert θo und der vorbestimmten Zeitgabe θi erhalten werden kann.
  • Wenn der Betrag einer Änderung des negativen Einlassdrucks ΔPb/Δθ in Bezug auf den Basisbetrag des Voreilwinkels θ aus dem oben angegebenen Ausdruck (5) unter Verwendung des negativen Einlassdrucks Pb und des Basisbetrags des Voreilwinkels θ berechnet wird, ohne die Verzögerungszeit Td zu berücksichtigen (d.h. ohne die jeweiligen Speicherteile 42, 43 zu verwenden), wird das Ausmaß bzw. der Betrag einer Änderung des negativen Einlassdrucks ΔPb/Δθ mit dem Wert "θod" zu einem Zeitpunkt t3 übereinstimmen, wie es durch einen Bereich mit abwechselnd einem langen und zwei kurzen Strichen in 13 gezeigt ist.
  • In diesem Fall wird es einen Erfassungsfehler θε in Bezug auf den Basisbetrag des Voreilwinkels θ beim Zeitpunkt t3 in Bezug auf den wahren Wert θo geben, wodurch ein Fehler bei dem Berechnungsergebnis der Basiszeitgabe θb erzeugt wird.
  • Demgemäß ist es zum Erfassen der genauen Basiszeitgabe θb effektiv, die Verzögerungszeit Td unter Verwendung der jeweiligen Speicherteile 42, 43 zu kompensieren, wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Nun wird auf eine Operation zum Korrigieren der Basiszeitgabe θb gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Bezug genommen werden, während auf die Ablaufdiagramme der 15 bis 17 und eine erklärende Ansicht der 18 Bezug genommen wird.
  • 15 zeigt nur die Verarbeitung ab dem oben angegebenen Schritt S108 aufwärts (siehe 6), während nicht dargestellte Schritte S101 bis S107 gleich den oben angegebenen sind. Zusätzlich sind dieselben oder ähnliche Verarbeitungsschritte wie diejenigen, die oben beschrieben sind, durch die gleichen Symbole identifiziert, während eine detaillierte Beschreibung davon weggelassen ist.
  • Hier ist zu beachten, dass die Schritte S304 und S306 in 15 (Hauptprogramm) jeweils als Unterprogramm der 16 und als Unterprogramm der 17 aufgerufen werden, um ausgeführt zu werden.
  • 18 zeigt Speicherbereiche in der ECU 17A in einer Tabellenform, die auf die jeweiligen Speicherteile 42, 43 und den Speicherinhalts-Leseteil 44 angewendet werden.
  • In 18 sind die einzelnen Werte des Auslesezeitpunkts tRV(t), des Korrekturbetrags KPb(t) des negativen Einlassdrucks und des Basisbetrags des Voreilwinkels θ(t) jeweils in Speicherbereichen tRVmem(N), KPbmem(N) und θmem(N) für jede Anordnungszahl N (= 0, 1, 2, ..., Nmax) in einer angeordneten Form gespeichert.
  • In 15 berechnet der Lesezeit-Einstellteil 45 in der ECU 17A nach der Phasenrückkopplung des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 (Schritt S111) eine vorbestimmte Zeit TDLY(Ne(t)) unter Verwendung einer zu einem Zeitpunkt t ausgelesenen Drehzahl Ne(t) und stellt sie als Variable Td(t) entsprechend der Verzögerungszeit ein (Schritt S301).
  • Darauf folgend stellt der Lesezeit-Einstellteil 45 als Auslesezeitpunkt tRV(t) einen Wert (= t + Td(t)) ein, der durch Addieren der im Schritt S301 eingestellten Verzögerungszeit Td(t) zu der aktuellen Zeit t erhalten wird (Schritt S302).
  • Dann berechnet der Korrekturbetrags-Berechnungsteil für einen negativen Einlassdruck 41 den Korrekturbetrag KPb(t) des negativen Einlassdrucks Pb gemäß dem folgenden Ausdruck (8) unter Verwendung der Drehzahl Ne(t) und des Basisbetrags des Voreilwinkels θ(t), die zum Zeitpunkt t ausgelesen werden (Schritt S303). KPb(t) = MKPb(Ne(t), θt)) (8)
  • Hier ist zu beachten, dass im obigen Ausdruck (8) MKPb(Ne(t), θ(t)) einen Abbildungsdatenwert darstellt, der beispielsweise durch die in 8 gezeigten oben angegebenen Abbildungsdaten gegeben ist.
  • Darauf folgend führen der Speicherinhalts-Leseteil 44, der Korrekturbetrags-Speicherteil für einen negativen Einlassdruck 43 und der Basis-Voreilwinkelbetrags-Speicherteil 42 in der ECU 17A ein Speicherunterprogramm aus (Schritt S304).
  • Das bedeutet, dass der Auslesezeitpunkt tRV(t), der Korrekturbetrag KPb(t) des negativen Einlassdrucks Pb und der Basisbetrag des Voreilwinkels θ(t) in den Speicherbereichen (im Speicher) der ECU 17A gespeichert oder gesichert werden.
  • Hier wird auf den spezifischen Inhalt einer Verarbeitung des Speicherunterprogramms (Schritt S304) Bezug genommen werden, das durch die ECU 17A ausgeführt wird, während auf 16 und 18 Bezug genommen wird.
  • 16 zeigt den Inhalt einer Verarbeitung, wobei der Auslesezeitpunkt tRV(t), der Korrekturbetrag KPb(t) des negativen Einlassdrucks Pb und der Basisbetrag des Voreilwinkels θ(t) in den Speicherbereichen der ECU 17A gespeichert oder gesichert werden.
  • In 16 wird zuallererst ein Zählerwert N, der im Speicherunterprogramm verwendet wird, auf "0" rückgesetzt (Schritt S3041) und werden die einzelnen Werte, die in der angeordneten Form der 18 gespeichert sind, jeweils in den Speicherbereichen gespeichert oder gesichert, die durch die um Eins vorangehenden Anordnungsnummern angezeigt sind (Schritt S3042).
  • Anders ausgedrückt werden die Werte einer Anordnungsnummer N = 1 in den Bereichen einer Anordnungsnummer N = 0 bei einer Anfangsstufe gespeichert.
  • Als die Speicherbereiche der ECU 17A sind ein Speicherbereich tRVmem(N) für den Auslesezeitpunkt tRV(t), ein Speicherbereich KPbmem(N) für den Korrekturbetrag KPb(t) des negativen Einlassdrucks Pb und ein Speicherbereich θmem(N) für den Basisbetrag des Voreilwinkels θ(t) in Bezug auf eine jeweilige von Anordnungsnummern 0 bis Nmax eingestellt, wie es in 18 gezeigt ist.
  • Dann wird der Zählerwert N inkrementiert (Schritt S3043), und es wird bestimmt, ob der Zählerwert N mit einem maximalen Wert Nmax der Anordnungsnummern übereinstimmt (Schritt S3044).
  • Wenn im Schritt S3044 N < Nmax bestimmt wird (d.h. NEIN), wird ein Rücksprung zum Schritt S3042 durchgeführt.
  • Wenn andererseits im Schritt S3044 N = Nmax bestimmt wird (d.h. JA), wird angenommen, dass die einzelnen Werte der Anordnungsnummern 1 bis Nmax als die Werte der um 1 vorangehenden Anordnungsnummern 0 bis Nmax-1 kopiert worden sind, und geht der Steuerungsablauf weiter zu einem Schritt S3045.
  • Im Schritt S3045 werden der Auslesezeitpunkt tRV(t), der Korrekturbetrag KPb(t) und der Basisbetrag des Voreilwinkels θ(t), die im Hauptprogramm berechnet oder erfasst wurden, in den Speicherbereichen für den maximalen Wert Nmax der Anordnungsnummern gespeichert und wird ein Rücksprung zum Hauptprogramm ausgeführt (15).
  • Durch Ausführen einer Reihe von Prozessen (Schritt S304 bis S304) des Speicherunterprogramms (16) werden die letzten einzelnen Werte tRV(t), KPb(t), θ(t) in den Speicherbereichen der Anordnungsnummer Nmax (des maximalen Werts) in 18 jedes Mal dann gespeichert, wenn der Parameter t im Hauptprogramm um 1 inkrementiert wird (15), und die bis zum letzten Mal gespeicherten Werte werden jeweils in den Speicherbereichen für die Anordnungsnummern gespeichert oder gesichert, die gegenüber den ursprünglichen Anordnungsnummern um 1 vorausgehend sind.
  • Zu dieser Zeit werden, wie es aus 16 und 18 klar wird, die einzelnen Werte für die Anordnungszahl 0, d.h. die einzelnen Werte, die im Hauptprogramm (siehe 15) zu einem Zeitpunkt der Einheit von "Nmax + 1" vor einem Zeitpunkt t berechnet (oder erfasst) sind, aus den Speicherbereichen (siehe 18) in der ECU 17A gelöscht.
  • Kehrt man zurück zur 15 (Hauptprogramm), liest die ECU 17A nach dem Speicherunterprogramm (Schritt S304) den aktuellen negativen Einlassdruck Pb(t) aus (Schritt S305) und führt der Speicherinhalts-Leseteil 44 ein Leseunterprogramm durch Anwenden des Auslesezeitpunkts tRV(t) aus (Schritt S306).
  • Das bedeutet, dass, nachdem die vorbestimmte Zeit TDLY(Ne(t)) (= die Verzögerungszeit Td(t)) verstrichen ist, der Korrekturbetrag KPbDLY(t) des negativen Einlassdrucks Pb und der Basisbetrag des Voreilwinkels θDLY(t) jeweils aus dem Korrekturbetrags-Speicherteil für einen negativen Einlassdruck 43 und dem Basis-Voreilwinkelbetrags-Speicherteil 42 gelesen werden.
  • Hier wird auf den spezifischen Inhalt einer Verarbeitung des Lese-Unterprogramms (Schritt S306) Bezug genommen werden, das durch die ECU 17A ausgeführt wird, während auf 17 Bezug genommen wird.
  • 17 zeigt den Inhalt einer Verarbeitung zum Lesen des Korrekturbetrags KPbDLY(t) des negativen Einlassdrucks und des Basisbetrags des Voreilwinkels θDLY(t) jeweils aus dem Korrekturbetrags-Speicherteil für einen negativen Einlassdruck 43 und den Basis-Voreilwinkelbetrags-Speicherteil 42.
  • In 17 wird zuallererst ein Zählerwert N, der in dem Lese-Unterprogramm verwendet wird, auf "0" rückgesetzt (Schritt S3061), und es wird bestimmt, ob die Anordnung tRVmem(N) des im Speicher-Unterprogramm (Schritt S304) gespeicherten Auslesezeitpunkts mit der aktuellen Zeit t übereinstimmt (Schritt S3062).
  • Wenn im Schritt S3062 tRVmem(N) = t bestimmt wird (d.h. JA), wird angenommen, dass auszulesende Werte in den Speicherbereichen (18) gespeichert sind, und ein aus den Speicherbereichen ausgelesener Wert KPbmem(N) wird als der Korrekturbetrag KPbDLY des negativen Einlassdrucks Pb eingestellt (Schritt S3063).
  • Ebenso wird ein aus den Speicherbereichen ausgelesener Wert θmem(N) als der Basisbetrag des Voreilwinkels θDLY eingestellt (Schritt S3064) und wird das Lese-Unterprogramm der 17 verlassen und erfolgt ein Rücksprung zu dem Hauptprogramm der 15.
  • Wenn andererseits im Schritt S3062 tRVmem(N) ≠ t bestimmt wird (d.h. NEIN), wird der Zählerwert N inkrementiert (Schritt S3065) und wird bestimmt, ob der Zählerwert N größer als der maximale Wert Nmax der Anordnungsnummern ist (Schritt S3066).
  • Wenn im Schritt S3066 N > Nmax bestimmt wird (d.h. JA), wird angenommen, dass zur aktuellen Zeit t kein aus den Speicherbereichen auszulesender Wert existiert und wird das Lese-Unterprogramm der 17 beendet.
  • Wenn andererseits im Schritt S3066 N < Nmax bestimmt wird (d.h. NEIN), wird ein Rücksprung zum Schritt S3062 durchgeführt, wo bestimmt wird, ob die Anordnung tRVmem(N) des im Speicher-Unterprogramm (Schritt S304) gespeicherten Auslesezeitpunkt mit der aktuellen Zeit t übereinstimmt (Schritt S3062), und es wird weiterhin untersucht, ob es zur aktuellen Zeit t in den Speicherbereichen (18) auszulesende Werte gibt.
  • Somit ist es gemäß der Reihe von Prozessen des Lese-Unterprogramms (17) möglich, nach dem Korrekturbetrag KPbDLY des negativen Einlassdrucks Pb und dem Basisbetrag des Voreilwinkels θDLY zu suchen und auszulesen, um zu dem aktuellen Zeitpunkt t basierend auf dem Auslesezeitpunkt tRVmem in den Speicherbereichen aufgerufen zu werden.
  • Hier ist zu beachten dass dann, wenn irgendein Auslesezeitpunkt tRVmem, der mit dem aktuellen Zeitpunkt t übereinstimmt, nicht in den Speicherbereichen existiert, d.h. wenn kein auszulesender Wert gefunden worden ist, keiner der einzelnen Werte KPbDLY und θDLY im Lese-Unterprogramm (17) aktualisiert wird, so dass die das letzte Mal ausgelesenen Werte im Hauptprogramm (15) verwendet werden.
  • Ein Rücksprung zum Hauptprogramm der 15 wird durchgeführt, wo nach dem Lese-Unterprogramm (siehe Schritt S306 und 17) der Zeitpunktparameter t inkrementiert wird, und zwar gleich dem oben angegebenen Schritt S112 (siehe die 6 und 11) (Schritt S307).
  • Darauf folgend wird der aktuelle negative Einlassdruck Pb(t) unter Verwendung des Korrekturbetrags KPbDLY(t), der im Schritt S306 ausgelesen ist, korrigiert und wird der korrigierte negative Einlassdruck Pbc(t) berechnet, wie es in dem folgenden Ausdruck (9) gezeigt ist, und zwar gleich den oben angegebenen Ausdrücken (4), (6) und (7) (Schritt S308). Pbc(t) = Pb(t) – KPbDLY(t) (9)
  • Dann wird eine Differenz zwischen dem aktuellen korrigierten negativen Einlassdruck Pbc(t) zum aktuellen Zeitpunkt "t" und dem letzten korrigierten negativen Einlassdruck Pbc(t – 1) zu dem um Eins vorangehenden (letzten) Verarbeitungszeitpunkt (t – 1) als korrigierte Änderung eines negativen Drucks ΔPbc berechnet und wird eine Differenz zwischen dem aktuellen Basisbetrag des Voreilwinkels θDLY(t) zur aktuellen Zeit "t" und dem letzten Basisbetrag des Voreilwinkels θDLY (t – 1) zum letzten Zeitpunkt "t – 1" als eine Änderung des Voreilwinkelbetrags ΔθDLY berechnet. Darauf folgend wird bestimmt, ob ein Wert (= ΔPbc/ΔθDLY), der durch Teilen der Änderung des korrigierten negativen Drucks ΔPbc durch die Änderung des Voreilwinkelbetrags ΔθDLY erhalten wird, eine Schwelle Pbth3 (einen vorbestimmten Wert) übersteigt, und zwar zur Bestimmung einer Änderung bezüglich des negativen Einlassdrucks Pb (Schritt S202).
  • Hier ist zu beachten, dass die Schwelle Pbth3, die eine Bestimmungsreferenz für den Änderungsindex für einen negativen Einlassdruck (= ΔPbc/ΔθDLY) wird, auf einen Wert eingestellt wird, der etwas kleiner als der Betrag einer Änderung des negativen Einlassdrucks θod ist, um eine Änderung entsprechend dem Betrag einer Änderung des negativen Einlassdrucks θod zu bestimmen. Die Schwelle Pbth3 kann derselbe Wert wie die Schwelle Pbth2 sein.
  • Wenn andererseits im Schritt S309 ΔPbc/ΔθDLY < Pbth3 bestimmt wird (d.h. NEIN), geht der Steuerungsablauf weiter zu dem oben angegebenen Schritt S114, wo der Basisbetrag des Voreilwinkels θ weiter fortgeschaltet wird, und wird ein Rücksprung zum Schritt S110 ausgeführt.
  • Wenn andererseits im Schritt S309 ΔPbc/ΔθDLY > θod bestimmt wird (d.h. JA), wird die Basiszeitgabe θb korrigiert, wie es zuvor angegeben ist (Schritt S116) und wird das Korrekturbeendigungs-Flag FL auf "1" gesetzt (Schritt S117) und wird das Hauptprogramm der 15 beendet.
  • Wie es oben beschrieben ist, werden gemäß der ECU 17A (der Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe 40A) des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung der aus dem Basisbetrag des Voreilwinkels θ und der Drehzahl Ne berechnete korrigierte negativer Einlassdruck Pbc und der Basisbetrag des Voreilwinkels θ aufeinander folgend gespeichert, so dass die einzelnen Werte ausgelesen werden, um den erfassten Wert Pb des negativen Einlassdrucks Pb zu korrigieren, nachdem die vorbestimmte Zeit TDLY (entsprechend der Verzögerungszeit Td) verstrichen ist. Als Ergebnis ist es möglich, die Verzögerungszeit Td des Betrags einer Änderung des negativen Einlassdrucks θod in Bezug auf die Änderung des Basisbetrags des Voreilwinkels θ zu kompensieren, wodurch die Startzeitgabe To der Ventilüberlagerung auf genaue Weise erfasst werden kann.
  • Demgemäß kann selbst dann, wenn das Volumen des Einlassrohrs 4 groß ist, die Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 mit einem hohen Maß an Genauigkeit korrigiert werden.
  • Zusätzlich ist es durch Bestimmen der vorbestimmten Periode TDLY gemäß der Drehzahl Ne, z.B. durch Einstellen der vorbestimmten Periode TDLY auf eine solche Weise, dass die vorbestimmte Periode TDLY sich gemäß der ansteigenden Drehzahl Ne verkürzt, möglich, die vorbestimmte Periode TDLY auf einen geeigneten Wert entsprechend der Verzögerungszeit Td einzustellen, so dass die Basiszeitgabe θb des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe 13 mit einem hohen Maß an Genauigkeit korrigiert werden kann.
  • Während die Erfindung in Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass die Erfindung mit Modifikationen innerhalb des Sinngehalts und Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche ausgeführt werden kann.
    •

Claims (4)

  1. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die folgendes aufweist: ein Einlassventil (V1), das synchron zu der Drehung eines Verbrennungsmotors (1) in zeitlicher Abstimmung mit einer vorbestimmten Phasendifferenz angetrieben wird, um dadurch ein Einlassrohr (4) zu öffnen und zu schließen, das zu einer Verbrennungskammer (1a) des Verbrennungsmotors (1) führt; einen Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe (13), der die Öffnungs- und Schließzeitgabe des Einlassventils (V1) zu einer Voreilwinkelseite und einer Nacheilwinkelseite in Bezug auf eine vorbestimmte Basiszeitgabe (θb) kontinuierlich einstellt; eine Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe (40, 40A), die einen Betriebszustands-Erfassungsteil (33) zum Erfassen eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors (1) enthält und zum Antreiben und Steuern des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe basierend auf dem Motor-Betriebszustand dient; einen Drehzahl-Erfassungsteil (32), der eine Drehzahl (Ne) des Verbrennungsmotors (1) erfasst; und einen Erfassungsteil für einen negativen Einlassdruck (31), der einen negativen Einlassdruck (Pb) im Einlassrohr (4) erfasst, der sich gemäß einer Einstellung der Öffnungs- und Schließzeitgabe des Einlassventils (V1) ändert; wobei die Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe (40, 40A) folgendes aufweist: einen Basiszeitgabe-Korrekturzulassungsteil (37), der eine Korrekturoperation für die Basiszeitgabe (θb) zulässt, wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors (1) in einem Zustand eines abgetrennten Kraftstoffs ist; einen Einstellteil für einen negativen Soll-Einlassdruck (38), der basierend auf der Drehzahl (Ne) des Verbrennungsmotors (1) einen negativen Soll-Einlassdruck (PbT) bestimmt, der als Anfangszustand der Korrekturoperation für die Basiszeitgabe (θb) eingestellt werden sollte, wenn die Korrekturoperation für die Basiszeitgabe (θb) zugelassen ist; einen Einlassluftmengen-Einstellteil (24, 30), der eine Menge an Einlassluft einstellt, die in die Verbrennungskammer (1a) gesaugt wird, um zu veranlassen, dass der durch den Erfassungsteil für einen negativen Einlassdruck (31) erfasste negative Einlassdruck (Pb) mit dem negativen Soll-Einlassdruck (PbT) übereinstimmt; einen Korrekturzeit-Antriebssteuerteil (35), der den Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe (13) steuert, um angetrieben zu werden, um fortzuschreiten, nachdem mittels des Einlassluftmengen-Einstellteils (24, 30) veranlasst ist, dass der negative Einlassdruck (Pb) mit dem negativen Soll-Einlassdruck (Pbt) übereinstimmt; und einen Basiszeitgabe-Korrekturteil (36, 36A), der die Basiszeitgabe (θb) basierend auf dem Zustand des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe (13) korrigiert, wenn ein Änderungsindex für einen negativen Einlassdruck, der unter Verwendung des negativen Einlassdrucks (Pb) berechnet ist, während der Antriebs- und Steueroperation des Korrekturzeit-Antriebssteuerteils (35) einen vorbestimmten Wert übersteigt.
  2. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe (40, 40A) weiterhin einen Korrekturausmaß-Berechnungsteil für einen negativen Einlassdruck (41) aufweist, der zum Korrigieren des negativen Einlassdrucks (Pb) dient, der zum Berechnen des Änderungsindex für einen negativen Einlassdruck verwendet wird; und der Korrekturausmaß-Berechnungsteil für einen negativen Einlassdruck (41), der einen Korrekturausmaß eines negativen Drucks (KPbDLY, KPb(Ne, θ)) berechnet, um den negativen Einlassdruck (Pb) unter Verwendung der durch den Drehzahl-Erfassungsteil (32) erfassten Drehzahl (Ne) und eines Versatzausmaßes des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe (13) zu korrigieren.
  3. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, wobei die Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe (40A) weiterhin folgendes aufweist: einen Speicherteil für ein Basisausmaß eines Voreilwinkels (42), der ein Basisausmaß eines Voreilwinkels (θ) speichert, der einen Absolutbetrag einer Phasendifferenz des Mechanismus für eine variable Ventilzeitgabe (13) darstellt; einen Korrekturausmaß-Speicherteil für einen negativen Einlassdruck (41), der das Korrekturausmaß eines negativen Drucks (KPbDLY, KPb(Ne, θ)) speichert, das durch den Korrekturausmaß-Berechnungsteil für einen negativen Einlassdruck (41) berechnet ist; und einen Speicherinhalts-Leseteil (44), der Speicherinhalte des Speicherteils für ein Basisausmaß eines Voreilwinkels (42) und des Korrekturausmaß-Speicherteils für einen negativen Einlassdruck (43) ausliest; wobei der Speicherinhalts-Leseteil (44) das Basisausmaß des Voreilwinkels (θ), das in dem Speicherteil für ein Basisausmaß eines Voreilwinkels (42) gespeichert ist, und das Korrekturausmaß (KPbDLY, KPb(Ne, θ)), das in dem Korrekturausmaß-Speicherteil für einen negativen Einlassdruck (43) gespeichert ist, ausliest, nachdem eine vorbestimmte Zeit (TDLY) ab Zeitpunkten verstrichen ist, zu welchen jeweils das Basisausmaß des Voreilwinkels (θ) und das Korrekturausmaß (KPbDLY, KPb(Ne, θ)) gespeichert wurden.
  4. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, wobei die Steuervorrichtung für eine variable Ventilzeitgabe (40A) weiterhin einen Lesezeit-Einstellteil (45) aufweist; und der Lesezeit-Einstellteil (45) die vorbestimmte Zeit (TDLY) basierend auf der durch den Drehzahl-Erfassungsteil (32) erfassten Drehzahl (Ne) bestimmt.
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