DE102007041940B4 - Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

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Abstract

Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die eine Betriebscharakteristik des Verbrennungsmotors (1) mittels eines Stellglieds (3, 24) ändern kann, wobei die Steuervorrichtung Folgendes aufweist: einen Kurbelwinkelsensor (20), der eingerichtet ist, einen Kurbelwinkel einer Kurbelwelle (11) des Verbrennungsmotors (1) zu detektieren und ein Kurbelwinkelsignal (SGT) zu erzeugen; einen Detektionsabschnitt für eine aktuelle Betriebscharakteristik (65, 71), der eingerichtet ist, einen aktuellen Wert der Betriebscharakteristik als eine aktuelle Betriebscharakteristik (VTa) zu detektieren; einen Betriebszustands-Detektionsabschnitt (71, 72), der eingerichtet ist, einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors (1) zu detektieren; einen Soll-Betriebscharakteristik-Berechnungsabschnitt (66), der eingerichtet ist, einen Sollwert der Betriebscharakteristik als eine Soll-Betriebscharakteristik (VTt) basierend auf dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors zu berechnen; und einen Operationsausmaß-Rückkoppelabschnitt (67), der eingerichtet ist, ein Ausmaß einer Operation (Dout) in Bezug auf das Stellglied (3, 24) gemäß einer Rückkopplung zu berechnen, um zu veranlassen, dass die aktuelle Betriebscharakteristik (VTa) und die Soll-Betriebscharakteristik (VTt) miteinander übereinstimmen; dadurch gekennzeichnet, dass der Operationsausmaß-Rückkoppelabschnitt (67) eingerichtet ist, das Ausmaß an Operation (Dout) synchron zu dem Kurbelwinkelsignal (SGT) zu berechnen und eine Rückkopplung aufgrund einer PID-Regelung auszuführen; und einen Berechnungswert eines integralen Ausdrucks (XI) durch einen ersten Normalisierungskoeffizienten (Ci) basierend auf dem Verhältnis einer Periode (Tsgt) des Kurbelwinkelsignals (SGT) zu einer vorbestimmten Referenzperiode (Tbase) in der PID-Regelung zu korrigieren, und einen Berechnungswert eines differentiellen Ausdrucks (XD) durch einen zweiten Normalisierungskoeffizienten (Cd) basierend auf dem Verhältnis der vorbestimmten Referenzperiode (Tbase) zu der Periode (Tsgt) des Kurbelwinkelsignals (SGT) in der PID-Regelung zu korrigieren.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Steuervorrichtung ist bekannt aus DE 403 60 80 A1 . Eine derartige Steuervorrichtung dient zum Steuern von beispielsweise der Öffnungs- und Schließzeitgabe (einer Ventilzeitgabe) eines Einlassventils und eines Auslassventils durch Ändern des Phasenwinkels einer Nockenwelle in Bezug auf denjenigen einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors.
  • Herkömmlich ist eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor bekannt gewesen, die die Betriebscharakteristik des Verbrennungsmotors mittels eines Stellglieds ändern kann.
  • Hierin nachfolgend wird als ein Beispiel auf einen Fall Bezug genommen werden, in welchem die Betriebscharakteristik eines Verbrennungsmotors der Phasenwinkel einer Nockenwelle in Bezug auf denjenigen einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors ist.
  • Eine bekannte Ventilzeitgabe-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor enthält ein Einlassventil und ein Auslassventil, die angetrieben werden, um synchron zu der Drehung des Verbrennungsmotors zu arbeiten, um jeweils einen Einlassdurchgang und einen Auslassdurchgang zu öffnen und zu schließen, die zu einer Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors führen, einen variablen Mechanismus für eine Ventilzeitgabe, der die Öffnungs- und Schließzeitgabe des Einlassventils oder des Auslassventils durch Ändern des Phasenwinkels einer Nockenwelle in Bezug auf eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors ändert, einen Betriebszustands-Detektionsabschnitt, der den Betriebszustand des Verbrennungsmotors (der hierin nachfolgend auch Motor-Betriebszustand genannt wird) detektiert, einen Soll-Betriebscharakteristik-Berechnungsabschnitt (einen Soll-Ventilzeitgabe-Berechnungsabschnitt), der einen Soll-Phasenwinkel der Nockenwelle (eine Soll-Ventilzeitgabe und eine Soll-Betriebscharakteristik) gemäß dem Motor-Betriebszustand berechnet, einen Detektionsabschnitt für eine aktuelle Betriebscharakteristik (einen Detektionsabschnitt für eine aktuelle Ventilzeitgabe), der einen aktuellen Phasenwinkel der Nockenwelle (eine aktuelle Ventilzeitgabe und eine aktuelle Motor-Betriebscharakteristik) detektiert, und einen Betriebsgrößen- bzw. Operationsausmaß-Rückkoppelabschnitt (einen Steuerabschnitt für eine aktuelle Ventilzeitgabe), der ein Ausmaß einer Operation (eine Größe einer Steuerung) für den variablen Mechanismus für eine Ventilzeitgabe gemäß einer Rückkopplung (die hierin nachfolgend auch ”F/B-Steuerung” genannt wird) berechnet, um zu veranlassen, dass der Soll-Phasenwinkel und der aktuelle Phasenwinkel miteinander übereinstimmen (siehe beispielsweise ein erstes Patentdokument: offengelegte japanische Patentanmeldung JP 2001-152 886 A ).
  • Bei dieser Ventilzeitgabe-Steuervorrichtung detektiert der Detektionsabschnitt für eine aktuelle Betriebscharakteristik den aktuellen Phasenwinkel der Nockenwelle bei jedem vorbestimmten Kurbelwinkel. Zusätzlich berechnet der Betriebsgrößen-Rückkoppelabschnitt das Ausmaß an Operation für den variablen Mechanismus für eine Ventilzeitgabe basierend auf dem detektierten aktuellen Phasenwinkel gemäß einer Phasenwinkel-Rückkoppelsteuerung bei einer festen Periode (z. B. 25 msek), die unterschiedlich von der Detektionsperiode des aktuellen Phasenwinkels ist.
  • Demgemäß wird der aktuelle Phasenwinkel detektiert und wird das Ausmaß an Operation für den variablen Mechanismus für eine Ventilzeitgabe basierend auf dem aktuellen Phasenwinkel berechnet, so dass der variable Mechanismus für eine Ventilzeitgabe angetrieben wird, um basierend auf dem so berechneten Ausmaß an Operation zu arbeiten.
  • Als Ergebnis gibt es eine derartige Möglichkeit, dass eine Steuerungs-Verzögerungszeit bis zu dem Start einer Operation des variablen Mechanismus für eine Ventilzeitgabe verlängert werden könnte.
  • Hierin nachfolgend wird auf die Steuerungs-Verzögerungszeit aufgrund der oben angegebenen bekannten Ventilzeitgabe-Steuervorrichtung Bezug genommen werden, während auf ein, Zeitdiagramm in 12 Bezug genommen wird.
  • 12 ist das Zeitdiagramm, das die Steuerungs-Verzögerungszeit zeigt, die dann auftritt, wenn der Operationsausmaß- bzw. Betätigungsausmaß-Rückkoppelabschnitt die Phasenwinkel-Rückkopplung bei einer festen Periode Tfb in der bekannten Ventilzeitgabe-Steuervorrichtung ausführt.
  • Hier wird ein Fall beschrieben werden, in welchem der aktuelle Phasenwinkel direkt nach der Ausführung der Phasenwinkel-Rückkopplung detektiert wird.
  • In 12 ist eine Steuerungs-Verzögerungszeit Tcntd die Gesamtsumme einer Verzögerungszeit für eine Detektion für einen aktuellen Phasenwinkel Tpdd, die auf eine Detektion des aktuellen Phasenwinkels hin auftritt, einer Phasenwinkel-Rückkoppelverarbeitungs-Verzögerungszeit Tfbd, die auf ein Ausführen der Phasenwinkel-Rückkopplung hin auftritt, und einer PWM-Antriebs-Verzögerungszeit Tpwmd, die auf ein Antreiben des variablen Mechanismus für eine Ventilzeitgabe auf eine PWM-(Pulsbreitenmodulations-)Weise hin auftritt.
  • Hier ist zu beachten, dass die Verzögerungszeit für eine Detektion für einen aktuellen Phasenwinkel Tpdd als allgemeine Verzögerungszeit beispielsweise auf 1/2 einer Periode Tsgt des Kurbelwinkelsignals eingestellt ist.
  • Zu dieser Zeit wird der aktuelle Phasenwinkel direkt nach der Ausführung der Phasenwinkel-Rückkopplung detektiert, so dass die Phasenwinkel-Rückkoppelverarbeitungs-Verzögerungszeit Tfbd gleich einer festen Periode Tfb der Phasenwinkel-Rückkopplung wird.
  • Das bedeutet, dass aufgrund einer Abweichung zwischen der Detektionszeitgabe des aktuellen Phasenwinkels und der Ausführungszeitgabe der Phasenwinkel-Rückkopplung die Steuerungs-Verzögerungszeit Tcntd die Phasenwinkel-Rückkoppelverarbeitungs-Verzögerungszeit Tfbd entsprechend maximal der einen festen Periode Tfb der Phasenwinkel-Rückkopplung enthalten wird, so dass die Steuerungs-Verzögerungszeit Tcntd länger wird.
  • Demgemäß verursacht dann, wenn die Verstärkung der Phasenwinkel-Rückkopplung auf einen großen Wert eingestellt ist, um die Reaktion des aktuellen Phasenwinkels zu verbessern, der aktuelle Phasenwinkel eine Regelschwingung aufgrund der oben angegebenen Steuerungs-Verzögerungszeit Tcntd.
  • Somit kann die Verstärkung der Phasenwinkel-Rückkopplung nicht auf einen großen Wert eingestellt werden, so dass die Reaktionszeit des aktuellen Phasenwinkels verlängert wird.
  • Zusätzlich wird in dieser Ventilzeitgabe-Steuervorrichtung dann, wenn sich der Verbrennungsmotor mit einer niedrigen Geschwindigkeit von etwa beispielsweise 600 U/min dreht, die Detektionsperiode des aktuellen Phasenwinkels (z. B. 50 msek, wenn der aktuelle Phasenwinkel bei jedem Kurbelwinkel von 180 Grad detektiert wird) länger als die feste Periode (25 msek) der Phasenwinkel-Rückkopplung.
  • Demgemäß wird das Ausmaß an Operation für den variablen Mechanismus für eine Ventilzeitgabe basierend auf demselben aktuellen Phasenwinkel wiederholt berechnet, der unterschiedlich von dem aktuellen Phasenwinkel ist, bis der aktuelle Phasenwinkel detektiert und aktualisiert ist.
  • In der bekannten Ventilzeitgabe-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor kann die Verstärkung der Phasenwinkel-Rückkopplung nicht auf einen großen Wert eingestellt werden, so dass es ein Problem gegeben hat, dass die Reaktionszeit des aktuellen Phasenwinkels relativ lang wird.
  • Zusätzlich wird dann, wenn sich der Verbrennungsmotor mit niedriger Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl dreht, das Ausmaß an Operation für den variablen Mechanismus für eine Ventilzeitgabe basierend auf demselben aktuellen Phasenwinkel wiederholt berechnet, der zuvor detektiert wurde und unterschiedlich von einem gegenwärtigen aktuellen Phasenwinkel ist, bis der gegenwärtige oder frische aktuelle Phasenwinkel detektiert und aktualisiert wird, so dass es auch ein derartiges Problem gegeben hat, dass die Steuergenauigkeit des aktuellen Phasenwinkels reduziert wird.
  • Aus DE 100 18 303 A1 ist ein Verfahren zur Füllungssteuerung bei einem Verbrennungsmotor bekannt, wonach durch Steuerung der Schließzeitpunkte mindestens eines Auslassventils des jeweiligen Zylinders und durch Öffnen eines Einlassventils im Bereich des oberen Totpunktes eine interne Restgasrückführung veranlasst wird.
  • Aus DE 100 51 389 A1 ist ein Verfahren zum Steuern eines Motors mit einer elektronisch gesteuerten Einlassvorrichtung, beispielsweise einer elektronischen Drosselklappeneinheit und einer elektronisch gesteuerten Auslassvorrichtung bekannt. Durch Koordination von Einlass- und Auslassvorrichtung wird die Zylinderluftladung schneller als die Krümmerdynamik gesteuert.
  • Aus DE 102 44 540 A1 ist ein Verfahren zum Regeln der Position eines Nockenwellenstellers bekannt. In einer Recheneinheit wird ein Sollwert für die Position des Nockenwellenstellers ermittelt und die Erstposition durch einen PID-Regler im Sinne des Erzeugens des Sollwertes geregelt.
  • Aus DE 40 15 293 A1 ist ein System zur Reglung eines Betriebsparameters einer Brennkraftmaschine bekannt, wobei die Änderungsgeschwindigkeit des zu regelnden Betriebsparameters auf einen vorgegebenen Wert steuerbar ist, wenn die Änderungsgeschwindigkeit des zu regelnden Parameters einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor zur Verfügung zu stellen, die eine Steuerungs-Verzögerungszeit verkürzen kann, um dadurch die Reaktionszeit einer aktuellen Motor-Betriebscharakteristik zu erniedrigen, und die die aktuelle Motor-Betriebscharakteristik mit einem hohen Ausmaß an Genauigkeit steuern kann.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß der Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung gibt es deshalb, weil der Operationsausmaß-Rückkoppelabschnitt das Ausmaß an Operation für das Stellglied synchron zu dem Kurbelwinkelsignal berechnet, keine Abweichung zwischen der Detektionszeitgabe der aktuellen Motor-Betriebscharakteristik und der Ausführungszeitgabe der Phasenwinkel-Rückkopplung und wird die Steuerungs-Verzögerungszeit verkürzt, so dass die Verstärkung der Phasenwinkel-Rückkopplung auf einen großen Wert eingestellt werden kann, um es dadurch möglich zu machen, die Reaktionszeit des aktuellen Phasenwinkels zu verkürzen.
  • Zusätzlich wird das Ausmaß an Operation für das Stellglied immer basierend auf der letzten aktuellen Motor-Betriebscharakteristik berechnet, so dass es möglich ist, die aktuelle Motor-Betriebscharakteristik mit hoher Genauigkeit zu steuern.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert.
  • 1 ist eine Konstruktionsansicht, die ein gesamtes Systems zeigt, das eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält.
  • 2 ist eine erklärende Ansicht, die eine Beziehung zwischen der Position einer Spule in einem OCV in 1 und der Änderungsrate eines aktuellen Phasenwinkels zeigt.
  • 3 ist ein funktionelles Blockdiagramm, das spezifisch eine ECU in 1 darstellt.
  • 4 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Systems erklärt, wenn ein zweites Unterbrechungsbefehlssignal von einer zweiten Wellenform-Formungsschaltung in einem Mikrocomputer gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingegeben wird.
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Systems erklärt, wenn ein erstes Unterbrechungsbefehlssignal von einer ersten Wellenform-Formungsschaltung in dem Mikrocomputer gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingegeben wird.
  • 6 ist ein Zeitdiagramm, das ein Kurbelwinkelsignal, ein Nockenwinkelsignal zu der Zeit des am meisten verzögerten Winkels und ein Nockenwinkelsignal zu der Zeit eines voreilenden Winkels gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das spezifisch einen Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt in der Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 8 ist eine erklärende Ansicht, die die Beziehung zwischen einer Kurbelwinkelsignalperiode, einem ersten Normalisierungskoeffizienten und einem zweiten Normalisierungskoeffizienten gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 9 ist ein Zeitdiagramm, das die Änderungen eines Soll-Phasenwinkels, eines aktuellen Phasenwinkels, einer Phasenwinkelabweichung, eines Berechnungswerts für einen proportionalen Ausdruck, eines Berechnungswerts für einen differentiellen Ausdruck, eines Berechnungswerts für einen integralen Ausdruck und eines Ausmaßes an Operation gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 10 ist ein Zeitdiagramm, das eine Steuerungs-Verzögerungszeit in einem Fall zeigt, in welchem ein Operationsgrößen-Rückkoppelabschnitt eine Phasenwinkel-Rückkopplung synchron zu dem Kurbelwinkelsignal in der Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausführt.
  • 11 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb bzw. die Operation eines Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitts in einer Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 12 ist ein Zeitdiagramm, dass eine Steuerungs-Verzögerungszeit zeigt, die dann auftritt, wenn ein Operationsgrößen-Rückkoppelabschnitt eine Phasenwinkel-Rückkopplung zu einer festen Zeitperiode in einer bekannten Ventilzeitgabe-Steuervorrichtung ausführt.
  • Nun werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben werden, während auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird. In allen jeweiligen Figuren sind dieselben oder entsprechende Elemente der Teile durch dieselben Bezugszeichen und Zeichen identifiziert.
  • Ausführungsbeispiel 1.
  • Nimmt man Bezug auf die Zeichnungen und zuerst auf 1, ist darin ein gesamtes System gezeigt, das eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält.
  • In 1 hat ein Verbrennungsmotor 1 eine Verbrennungskammer (nicht gezeigt), die durch einen rohrförmigen Zylinder (nicht gezeigt) und einen Kolben, der mit einer Kurbelwelle 11 verbunden ist, definiert ist, wobei eine Mischung mit Kraftstoff und Luft, die miteinander gemischt sind, in die Verbrennungskammer gesaugt wird, um darin verbrannt zu werden.
  • Der Zylinder ist mit einem Einlassventil 12 zum Öffnen und Schließen eines Einlassdurchgangs 22 versehen, der zu der Verbrennungskammer führt, und einem Auslassventil 13 zum Öffnen und Schließen eines Aunlassdurchgangs (nicht gezeigt), der zu der Verbrennungskammer führt.
  • Auf einer stromaufwärtigen Seite des Einlassdurchgangs 22 ist ein Luftstromsensor 71 (d. h. ein Betriebszustands-Detektionsabschnitt und ein Detektionsabschnitt für eine aktuelle Betriebscharakteristik) angeordnet, der zum Detektieren eines aktuellen Ausmaßes an Einlassluft dient, die in den Verbrennungsmotor 1 gesaugt ist (d. h. eines Motor-Betriebszustands und einer aktuellen Motor-Betriebscharakteristik), und zum Ausgeben eines Luftmengensignals SAF dient.
  • Zusätzlich sind bei einem Verbrennungsmotor 1 auf der stromabwärtigen Seite des Luftstromsensors 71 in dem Einlassdurchgang 22 eine Drosselklappe 23, die zum Öffnen und Schließen elektronisch gesteuert wird, um die Menge an Einlassluft einzustellen, und ein Drossel-Stellglied 24 (das auch Stellglied genannt wird), das die Drosselklappe 23 antreibt, angeordnet. Die Drosselklappe 23 hat einen Drosselpositionssensor 72 (einen Betriebszustands-Detektionsabschnitt), der daran zum Detektieren des Ausmaßes einer Öffnung (hierin nachfolgend Drosselöffnung genannt) der Drosselklappe 23 (des Motor-Betriebszustands) und zum Ausgeben eines entsprechenden Drosselöffnungssignals STH installiert ist.
  • Eine Nockenwelle 14 und eine Nockenwelle 15 zum Antreiben des Einlassventils 12 und des Auslassventils 13 zum jeweiligen Öffnen und Schließen sind jeweils mit einer Zeitgabe-Umlenkrolle 15 und einer Zeitgabe-Umlenkrolle 18 versehen, um welche eine Zeitgabe-Riemen 16 gewickelt ist, um die Drehung der Kurbelwelle 11 auf diese Nockenwellen 12, 13 zu übertragen.
  • Ebenso ist die Kurbelwelle 11 mit einer Kurbelwellen-Umlenkrolle 19 versehen, um welche der Zeitgabe-Riemen 16 gewickelt ist.
  • Während des Betriebs des Verbrennungsmotors 1 wird die Drehung der Kurbelwelle 11 zu den Nockenwellen 14, 15 durch die Kurbelwellen-Umlenkrolle 19, den Zeitgabe-Riemen 16 und die Zeitgabe-Umlenkrollen 17, 18 übertragen.
  • Als Ergebnis werden das Einlassventil 12 und das Auslassventil 13 angetrieben, um sich synchron zu der Drehung der Kurbelwelle 11 und der vertikalen Bewegung des Kolbens zu öffnen und zu schließen.
  • Das bedeutet, dass Einlassventil 12 und das Auslassventil 13 angetrieben werden, um zu einer vorbestimmten Öffnungs- und Schließzeitgabe synchron zu einer Reihe von vier Hüben mit einem Einlasshub, einem Kompressionshub, einem Explosions-(Expansions-)Hub und einem Auslasshub im Verbrennungsmotor 1 zu arbeiten.
  • Weiterhin ist der Kurbelwinkelsensor 20 zum Detektieren des Kurbelwinkels oder einer Drehposition der Kurbelwelle an der Kurbelwelle 11 angebracht. Der Kurbelwinkelsensor 20 detektiert den Kurbelwinkel aus Vorsprüngen, die an der Kurbelwelle 11 ausgebildet sind, und gibt ein pulsförmiges Kurbelwinkelsignal SGT aus.
  • Gleichermaßen ist ein Nockenwinkelsensor 21 zum Detektieren des Nockenwinkels oder der Drehposition der Nockenwelle 15 an der Nockenwelle 15 angebracht. Der Nockenwinkelsensor 21 detektiert den Nockenwinkel aus Vorsprüngen, die an der Nockenwelle 15 ausgebildet sind, und gibt ein pulsförmiges Nockenwinkelsignal SGC aus.
  • Hier ist zu beachten, dass der Kurbelwinkelsensor 20 und der Nockenwinkelsensor 21 auf eine derartige Weise aufgebaut sind, dass dann, wenn der Kurbelwinkelsensor 20 N Pulse gemäß einer Umdrehung der Kurbelwelle 11 erzeugt, der Nockenwinkelsensor 21 eingestellt ist, um 2N Pulse gemäß einer Umdrehung des Nockenwinkels 15 zu erzeugen.
  • Zusätzlich ist dann, wenn ein maximaler Wert für einen Zeitgabeumwandlungswinkel der Nockenwelle 15 durch Vtmax Grad CA (Kurbelwinkel) dargestellt ist, die Anzahl von Pulsen N wie folgt eingestellt: N ≤ (360/VTmax).
  • Mit den obigen Einstellungen kann ein aktueller Phasenwinkel VTa der Nockenwelle 15 (eine aktuelle Motor-Betriebscharakteristik) durch Verwenden des Pulses des Kurbelwinkelsignals SGT und des Pulses des nächsten Nockenwellensignals SGC nach diesem Kurbelwinkelsignalpuls detektiert werden.
  • Weiterhin ist die Nockenwelle 15 mit einem Ventilzeitgabe-Steuermechanismus 5 (ein gestrichelter Teilabschnitt in 1) versehen, der angetrieben wird, um die Öffnungs- und Schließzeitgabe des Auslassventils 13 unter der Aktion eines Arbeitsfluids oder eines Hydrauliköls von einem Öl-Steuerventil 3 (das hierin nachfolgend als ”OCV 3” abgekürzt ist) (Stellglied), das später beschrieben wird, zu ändern.
  • Der Ventilzeitgabe-Steuermechanismus 5 ändert kontinuierlich die Öffnungs- und Schließzeitgabe des Auslassventils 13 durch Ändern des Phasenwinkels der Nockenwelle 15 in Bezug auf die Zeitgabe-Umlenkrolle 18 (d. h. des Phasenwinkels der Nockenwelle 15 in Bezug auf die Kurbelwelle 11) (Betriebscharakteristik) gemäß der Menge des hydraulischen Betriebsöls.
  • Der Ventilzeitgabe-Steuermechanismus 5 hat eine Verzögerungswinkel-Hydraulikkammer (nicht gezeigt), zu welcher das Hydraulik-Betriebsöl zugeführt wird, um die Nockenwelle 15 zu einer Seite eines verzögerten Winkels zu bewegen, und eine Voreilwinkel-Hydraulikkammer (nicht gezeigt), zu welcher das Hydraulik-Betriebsöl zugeführt wird, um die Nockenwelle 15 zu einer Voreilwinkelseite zu bewegen.
  • Hier ist zu beachten, dass der Ventilzeitgabe-Steuermechanismus 5 an der Nockenwelle 14 vorgesehen sein kann, um die Öffnungs- und Schließzeitgabe des Einlassventils 12 zu ändern.
  • Das OCV 3 zum Steuern der Menge an Hydraulik-Betriebsöl, das von dem Ventilzeitgabe-Steuermechanismus 5 zugeführt wird, enthält eine Spule 32, die in einem Gehäuse 31 gleitbar bzw. verschiebbar ist, ein lineares Solenoid 33, das die Spule 32 auf die PWM-Weise gemäß einem PWM-Antriebssignal von der ECU 6 (die später beschrieben wird) antreibt, und eine Feder 34, die die Spule 32 zu einer Richtung zwingt, die entgegengesetzt zu der Antriebsrichtung des linearen Solenoids 33 ist.
  • Das Gehäuse 31 des OCV 3 ist mit einem Nacheilwinkelseiten-Ölzufuhrdurchgang 35 ausgebildet, der in Fluidkommunikation mit der Nacheilwinkel-Hydraulikkammer steht, einem Voreilwinkelseiten-Ölzufuhrdurchgang 36, der in Fluidkommunikation mit der Voreilwinkel-Hydraulikkammer steht, einem Ölzufuhrdurchgang 37, der in Fluidkommunikation mit entweder dem Nacheilwinkelseiten-Ölzufuhrdurchgang 35 oder dem Voreilwinkelseiten-Ölzufuhrdurchgang 36 durch Antreiben der Spule 32 versetzt wird, und einem Ölentladedurchgang 38, der in Fluidkommunikation mit einem Schmieröltank 41 steht, in welchem das Hydraulik-Betriebsöl aufgenommen wird.
  • Der Ölzufuhrdurchgang 37 führt das Hydraulik-Betriebsöl, das von dem Schmieröltank 41 mittels einer Pumpe 42 nach oben gesaugt ist, Unterdruck zu dem Nacheilwinkelseiten-Ölzufuhrdurchgang 35 oder dem VoreilwinkelseitenÖlzufuhrdurchgang 36 zu.
  • Ebenso wird das Hydraulik-Betriebsöl von der Nacheilwinkel-Hydraulikkammer oder der Voreilwinkel-Hydraulikkammer zu dem Schmieröltank 41 über den Ölentladedurchgang 38 zurückgebracht.
  • Hier werden die Mengen des zu dem Nacheilwinkelseiten-Ölzufuhrdurchgang 35 und den Voreilwinkelseiten-Ölzufuhrdurchgang 36 zugeführten Hydraulik-Betriebsöls durch die kontinuierliche Änderung bezüglich der Ausmaße eines Öffnens des Nacheilwinkelseiten-Ölzufuhrdurchgangs 35 und des Voreilwinkelseiten-Ölzufuhrdurchgangs 36 unter der Antriebsaktion der Spule 32 erhöht und erniedrigt.
  • Zu dieser Zeit wird über die Ausmaße eines Öffnens des Nacheilwinkelseiten-Ölzufuhrdurchgangs 35 und des Voreilwinkelseiten-Ölzufuhrdurchgangs 36 gemäß dem gegenwärtigen Wert des zu dem linearen Solenoid 33 eingegebenen PWM-Antriebssignals entschieden.
  • 2 ist eine erklärende Ansicht, die die Beziehung zwischen der Position der Spule 32 (die hierin nachfolgend ”Spulenposition” genannt wird) in dem OCV 3 der 1 und einer Änderungsrate eines aktuellen Phasenwinkels DVTa (der Änderungsrate der aktuellen Motor-Betriebscharakteristik) zeigt.
  • In 2 ist die Spulenposition eine proportionale Beziehung zu dem Wert eines zu dem linearen Solenoid 33 zugeführten Stroms. Ein Bereich, in welchem die Änderungsrate des aktuellen Phasenwinkels DVTa positiv ist, entspricht einem Bereich, in welchem die Ventilzeitgabe in einer Voreilwinkelrichtung bewegt wird, während ein Bereich, in welchem die Änderungsrate des aktuellen Phasenwinkels DVTa negativ ist, einem Bereich entspricht, in welchem die Ventilzeitgabe in einer Nacheilwinkelrichtung bewegt wird.
  • Ebenso ist in einem Fall, in welchem sich der aktuelle Phasenwinkel VTa in 2 nicht ändert (d. h. die Änderungsrate des aktuellen Phasenwinkels DVTa = 0), der Ölzufuhrdurchgang 37 nicht in Kommunikation mit irgendeinem des Nacheilwinkelseiten-Ölzufuhrdurchgangs 35 und des Voreilwinkelseiten-Ölzufuhrdurchgangs 36 in 1 versetzt. Die Spulenposition zu dieser Zeit ist als eine Null-Durchflussratenposition (d. h. eine Position, in welcher die Menge an von dem OCV 3 zugeführten Hydraulik-Betriebsöl Null wird) eingestellt.
  • Hier ist zu beachten, dass eine Variation bezüglich der Beziehung zwischen der Null-Durchflussratenposition und dem Stromwert des linearen Solenoids 33 durch die individuelle Differenz des OCV 3 oder die dauerhafte Verschlechterung des OCV 3 oder eine Betriebsumgebung (z. B. die Temperatur des Hydraulik-Betriebsöls oder die Anzahl von Umdrehungen pro Minute des Verbrennungsmotors 1) verursacht wird.
  • Demgemäß wird bei der beispielsweise im oben angegebenen ersten Patentdokument gezeigten bekannten Steuervorrichtung in einem Fall, in welchem der durch die ECU 6 berechnete aktuelle Phasenwinkel VTa in einen Soll-Phasenwinkel VTt konvergiert und in welchem ein Zustand, in welchem die Spulenposition bei der Null-Durchflussratenposition gehalten ist, für eine vorbestimmte Zeitperiode andauert, der Stromwert des linearen Solenoids 33 zu dieser Zeit als ein Haltestrom gelernt.
  • Zusätzlich wird bei der durch einen Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt (der später beschrieben wird) durchgeführten Phasenwinkel-Rückkopplung die Robustheit einer Phasenwinkelsteuerung durch Ausführen einer Strom-Rückkopplung basierend auf diesem Haltestrom sichergestellt.
  • Hier werden das Luftmengensignal SAF von dem Luftstromsensor 71, das Drosselöffnungssignal STH von dem Drosselpositionssensor 72, das Kurbelwinkelsignal SGT von dem Kurbelwinkelsensor 20 und das Nockenwinkelsignal SGC von dem Nockenwinkelsensor 21 jeweils zu der ECU 6 eingegeben.
  • Die ECU 6 berechnet basierend auf Messsignalen von den oben angegebenen individuellen Sensoren ein Ausmaß an Operation Dout (Tastgrad-Treibersignal) zu dem OCV 3 gemäß der Phasenwinkel-Rückkopplung, um zu veranlassen, dass der aktuelle Phasenwinke VTa und der Soll-Phasenwinkel PTt (Soll-Betriebscharakteristik) der Nockenwelle 15 miteinander übereinstimmen, und gibt das PWM-Treibersignal zu dem OCV 3 aus.
  • 3 ist ein funktionelles Blockdiagramm, das die ECU 6 in 1 spezifisch darstellt.
  • In 3 sind verschiedene Arten von Sensoren 7 und das OCV 3 an die ECU 6 angeschlossen.
  • Die verschiedenen Arten von Sensoren 7 enthalten den Kurbelwinkelsensor 20, den Nockenwinkelsensor 21, den Luftstromsensor 71 und den Drosselpositionssensor 72, wie sie bereits oben angegeben sind, und enthalten zusätzlich dazu weiterhin einen Batteriespannungssensor 73, der einen Spannungswert VB einer Batterie (nicht gezeigt) (der hierin nachfolgend ”Batteriespannung VB” genannt wird, detektiert und ein entsprechendes Batteriespannungssignal SBT ausgibt.
  • Ebenso ist die ECU 6 mit einer ersten Wellenform-Formungsschaltung 61, einer zweiten Wellenform-Formungsschaltung 62, einem Mikrocomputer 63 und einer Antriebsschaltung 64 versehen.
  • Die erste Wellenform-Formungsschaltung 61 formt eine Wellenform des Kurbelwinkelsignals SGT von dem Kurbelwinkelsensor 20 und gibt es zu dem Mikrocomputer 63 als erstes Unterbrechungsbefehlssignal INT1 aus. Die zweite Wellenform-Formungsschaltung 62 formt eine Wellenform des Nockenwinkelsignals SGC von dem Nockenwinkelsensor 21 und gibt es zu dem Mikrocomputer 63 als zweites Unterbrechungsbefehlssignal INT2 aus.
  • Der Mikrocomputer 63 berechnet das Ausmaß an Operation Dout für den linearen Solenoid 33 des OCV 3 basierend auf Messsignalen von den verschiedenen Arten von Sensoren 7 und gibt ein PWM-Treibersignal entsprechend der Menge an Operation Dout, die so erhalten ist, zu der Treiberschaltung 64 aus.
  • Die Treiberschaltung 64 steuert den Stromwert des linearen Solenoids 33 basierend auf dem PWM-Treibersignal von dem Mikrocomputer 63.
  • Zusätzlich hat der Mikrocomputer 63 einen Detektionsabschnitt für einen aktuellen Phasenwinkel 65 (einen Detektionsabschnitt für eine aktuelle Betriebscharakteristik), einen Soll-Phasenwinkel-Berechnungsabschnitt 66 (einen Soll-Betriebscharakteristik-Berechnungsabschnitt) und einen Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 (einen Betriebsgrößen-Rückkoppelabschnitt).
  • Der Detektionsabschnitt für einen aktuellen Phasenwinkel 65 detektiert basierend auf dem Kurbelwinkelsignal SGT und dem Nockenwinkelsignal SGC den relativen Phasenwinkel der Nockenwelle 15 in Bezug auf die Kurbelwelle 11 als aktuellen Phasenwinkel VTa.
  • Der Soll-Phasenwinkel-Berechnungsabschnitt 66 berechnet den Soll-Phasenwinkel VTt der Nockenwelle 15 basierend auf Motor-Betriebszuständen in der Form des Luftmengensignal SAF, des Drosselöffnungssignals STH und der Anzahl von Umdrehungen pro Minute NE des Verbrennungsmotors 1 (was später beschrieben wird).
  • Der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 berechnet das Ausmaß an Operation Dout in Bezug auf den linearen Solenoid 33 des OCV 3 gemäß der Phasenwinkel-Rückkopplung aufgrund einer PID (proportionalen, integralen und differentiellen) Regelung, um zu veranlassen, dass der aktuelle Phasenwinkel VTa und der Soll-Phasenwinkel VTt miteinander übereinstimmen.
  • Hier berechnet der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 das Ausmaß an Operation Dout in Bezug auf das lineare Solenoid 33 synchron zu dem Kurbelwinkelsignal SGT.
  • Diesbezüglich ist zu beachten, dass der Mikrocomputer 63 eine CPU (eine zentrale Verarbeitungseinheit, nicht gezeigt) aufweist, die verschiedene Operationsberechnungen und Bestimmungen durchführt, einen ROM (nicht gezeigt), in welchem vorbestimmte Steuerprogramme und ähnliches im Voraus gespeichert werden, einen RAM (nicht gezeigt), der die Berechnungsergebnisse der CPU temporär speichert, etc., einen A/D-Wandler (nicht gezeigt), der ein analoges Signal in einen digitalen Wert umwandelt, einen Zähler (nicht gezeigt), der die Periode eines Eingangssignals, etc. misst, einen Zeitgeber (nicht gezeigt), der die Antriebszeit eines Ausgangssignals, etc. misst, einen Ausgangsanschluss (nicht gezeigt) in der Form einer Ausgabe-Schnittstelle und einen gemeinsamen Bus (nicht gezeigt), der die oben angegebenen individuellen Blöcke oder Elemente miteinander verbindet.
  • Nachfolgend wird auf den Betrieb des Mikrocomputers 63 Bezug genommen werden, wenn das zweite Unterbrechungsbefehlssignal INT2 von der zweiten Wellenform-Formungsschaltung 62 in den Mikrocomputer 63 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingegeben wird, während auf ein Ablaufdiagramm in 4 zusammen mit 1 bis 3 Bezug genommen wird.
  • Jedesmal dann, wenn eine Unterbrechung durch das zweite Unterbrechungsbefehlssignal INT2 von der zweiten Wellenform-Formungsschaltung 62 durchgeführt wird, liest der Mikrocomputer 63 einen Zählerwert SGCNT des Zählers und speichert ihn in den RAM als einen Zählerwert SGCCNT(n) auf eine Eingabe eines Nockenwinkelsignals hin (Schritt S101), wonach die Verarbeitung der 4 beendet ist.
  • Hier ist zu beachten, dass n auf einen Wert eingestellt ist, der eine beliebige Hubzahl darstellt.
  • Nachfolgend wird auf den Betrieb des Mikrocomputers 62 Bezug genommen werden, wenn das erste Unterbrechungsbefehlssignal INT1 von der ersten Wellenform-Formungsschaltung 61 in den Mikrocomputer 63 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingegeben wird, während auf ein Ablaufdiagramm in 5 zusammen mit 1 bis 4 Bezug genommen wird.
  • Zuallererst speichert der Mikrocomputer 63 einen Zählerwert SGTCNT(n – 1) auf eine Eingabe von dem letzten (Hub n – 1) Kurbelwinkelsignal hin und einen Zählerwert SGTCNT(n) auf eine Eingabe des gegenwärtigen (Hub n) Kurbelwinkelsignals in den RAM hin (Schritt S201).
  • Spezifisch liest jedesmal dann, wenn eine Unterbrechung durch das erste Unterbrechungsbefehlssignal INT1 von der ersten Wellenform-Formungsschaltung 61 durchgeführt wird, der Mikrocomputer 63 den Zählerwert SGTCNT(n), der in dem RAM gespeichert wurde, und zwar auf eine Eingabe des letzten Kurbelwinkelsignals SGT hin, und speichert ihn in dem RAM als einen letzten Zählerwert SGTCNT(n – 1) auf eine Eingabe des letzten Kurbelwinkelsignals hin.
  • Ebenso liest der Mikrocomputer 63 jedesmal dann, wenn eine Unterbrechung durch das erste Unterbrechungsbefehlssignal INT1 von der ersten Wellenform-Formungsschaltung 61 durchgeführt wird, den Zählerwert SGCNT des Zählers und speichert ihn in dem RAM als einen gegenwärtigen Zählerwert SGTCNT(n) auf eine Eingabe des gegenwärtigen Kurbelwinkelsignals hin.
  • Darauffolgend berechnet der Mikrocomputer 63 eine Periode Tsgt (= SGTCNT(n) – SGTCNT(n – 1)) des Kurbelwinkelsignals SGT aus einer Differenz zwischen dem letzten Zählerwert SGTCNT(n – 1) auf eine Eingabe des letzten Kurbelwinkelsignals hin und dem gegenwärtigen Zählerwert SGTCNT(n) auf eine Eingabe des gegenwärtigen Kurbelwinkelsignals hin und berechnet die Anzahl von Umdrehungen pro Minute NE des Verbrennungsmotors 1 basierend auf der Periode Tsgt des Kurbelwinkelsignals SGT (hierin nachfolgend als ”Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt” abgekürzt) (Schritt S202).
  • Dann detektiert der Detektionsabschnitt für einen aktuellen Phasenwinkel 65 den aktuellen Phasenwinkel VTa der Nockenwelle 15 basierend auf dem gegenwärtigen Zählerwert SGTCNT(n) auf eine Eingabe des gegenwärtigen Kurbelwinkelsignals hin und dem Zählerwert SGCNT(n) auf eine Eingabe des Nockenwinkelsignals hin (Schritt S203).
  • Hierin nachfolgend wird detaillierter Bezug auf den Betrieb des Detektionsabschnitts für einen aktuellen Phasenwinkel 65 zum Detektieren des aktuellen Phasenwinkels VTa genommen, während auf ein Zeitdiagramm in 6 Bezug genommen wird.
  • 6 ist das Zeitdiagramm, das das Kurbelwinkelsignal SGT zeigt, ein Nockenwinkelsignal SGCd zu der Zeit des am meisten nacheilenden Winkels (hierin nachfolgend Nockenwinkelsignal für den am meisten nacheilenden Winkel SGCd genannt) und ein Nockenwinkelsignal SGCa zu der Zeit eines voreilenden Winkels (hierin nachfolgend Nockenwinkelsignal für einen voreilenden Winkel SGCa genannt), gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei eine Phasenbeziehung zwischen dem Kurbelwinkelsignal SGT und den Nockenwinkelsignalen SGCd, SGCa und ein Verarbeitungsverfahren zum Berechnen des aktuellen Phasenwinkels VTa gezeigt sind.
  • In 6 liest der Detektionsabschnitt für einen aktuellen Phasenwinkel 65 zuallererst aus dem RAM den gegenwärtigen Zählerwert SGTCNT(n) auf eine Eingabe des gegenwärtigen Kurbelwinkelsignals hin und den Zählerwert SGCaCNT(n) auf eine Eingabe des Nockenwinkelsignals hin, wenn das Nockenwinkelsignal für einen voreilenden Winkel SGCa eingegeben wird, und berechnet eine Phasendifferenzzeit für einen voreilenden Winkel ΔTa (= SGTCNT(n) – SGCaCNT(n)) von dem Nockenwinkelsignal für einen voreilenden Winkel SGCa zu dem Kurbelwinkelsignal SGT.
  • Ebenso liest der Detektionsabschnitt für einen aktuellen Phasenwinkel 65 aus dem RAM den Zählerwert SGCdCNT(n) auf eine Eingabe des Nockenwinkelsignals hin, wenn das meisten nacheilende Nockenwinkelsignal SGCd eingegeben wird, und berechnet eine Phasendifferenzzeit für einen am meisten nacheilenden Winkel ATd (= SGTCNT(n) – SGCdCNT(n)) von dem Nockenwinkelsignal für einen am meisten nacheilenden Winkel SGCd zu dem Kurbelwinkelsignal SGT.
  • Darauffolgend berechnet der Detektionsabschnitt für einen aktuellen Phasenwinkel 65 eine Ventilzeitgabe für einen am meisten nacheilenden Winkel VTd aus dem folgenden Ausdruck (1) basierend auf der Phasendifferenzzeit für einen am meisten nacheilenden Winkel ΔTd, der im obigen Schritt S202 berechneten Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt und einem Referenz-Kurbelwinkel (180 Grad CA) der Kurbelwinkelsignals SGT in dem vierzylindrigen Verbrennungsmotor 1 und speichert sie in dem RAM. VTd = (ΔTd/Tsgt) × 180 [Grad CA] (1)
  • Darauffolgend berechnet der Detektionsabschnitt für einen aktuellen Phasenwinkel 65 den aktuellen Phasenwinkel VTa aus dem folgenden Ausdruck (2) basierend auf der Phasendifferenzzeit für einen voreilenden Winkel ΔTa, der Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt, dem Referenz-Kurbelwinkel (180 Grad CA) und der Ventilzeitgabe für einen am meisten nacheilenden Winkel VTd. VTa = (ΔTa/Tsgt) × 180 [Grad CA] – VTd (2)
  • Kehrt man zurück zu dem Ablaufdiagramm in 5, berechnet der Soll-Phasenwinkel-Berechnungsabschnitt 66 den Soll-Phasenwinkel VTt der Nockenwelle 15 basierend auf dem Luftmengensignal SAF, dem Drosselöffnungssignal STH und der Anzahl von Umdrehungen pro Minute NE des Verbrennungsmotors 1 (Schritt 204).
  • Spezifisch nimmt der Mikrocomputer 63 das Luftmengensignal SAF, das Drosselöffnungssignal STH und das Batteriespannungssignal SBT an einer Eingangsschnittstelle (nicht gezeigt) herein und gibt sie zu dem A/D-Wandler aus, nachdem darauf eine Verarbeitung angewendet worden ist, wie beispielsweise eine Entfernung von Rauschkomponenten, eine Verstärkung, etc., wobei einzelne Signale in entsprechende digitale Signale umgewandelt werden.
  • Der Soll-Phasenwinkel-Berechnungsabschnitt 66 berechnet den Soll-Phasenwinkel VTt der Nockenwelle 15 basierend auf dem Luftmengensignal SAF, dem Drosselöffnungssignal STH und der Anzahl von Umdrehungen pro Minute NE des Verbrennungsmotors 1, die somit in digitale Signale umgewandelt sind.
  • Darauffolgend berechnet der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 ein Steuerkorrekturausmaß Dpid gemäß der Phasenwinkel-Rückkopplung aufgrund der PID-Regelung, um zu veranlassen, dass der durch den Detektionsabschnitt für einen aktuellen Phasenwinkel 65 detektierte aktuelle Phasenwinkel VTa und der durch den Soll-Phasenwinkel-Berechnungsabschnitt 66 berechnete Soll-Phasenwinkel VTt miteinander übereinstimmen (Schritt S205).
  • Zusätzlich berechnet der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 das Ausmaß an Operation Dout in Bezug auf das lineare Solenoid 33 des OCV 3 durch Korrigieren des Steuerkorrekturausmaßes Dpid, während ein Batteriespannungs-Korrekturfaktor KVB (= vorbestimmte Referenzspannung/VB) verwendet wird, verwendet wird, der als das Verhältnis einer vorbestimmten Referenzspannung zu der Batteriespannung VB dargestellt wird (Schritt 206).
  • Dann nimmt der Mikrocomputer 63 das Ausmaß an Operation Dout in Bezug auf das lineare Solenoid 33 in einen PWM-Zeitgeber (nicht gezeigt) herein und wandelt es in ein PWM-Treibersignal um, das zu jeder vorbestimmten PWM-Treiberperiode auszugeben ist, welche im Voraus eingestellt ist (Schritt S207). Darauffolgend wird die Verarbeitung der 5 beendet.
  • Hierin nachfolgend wird detaillierter Bezug auf die Berechnungsoperation des Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitts 67 zum Berechnen des Ausmaßes an Operation Dout genommen werden, während auf 7 Bezug genommen wird.
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das den Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 in der Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung spezifisch zeigt.
  • Hier wird ein Fall erklärt werden, in welchem das Ausmaß an Operation Dout gemäß der PID-Regelung eines einer Differentiation vorangehenden Typs synchron zu der Eingabe des Kurbelwinkelsignals SGT berechnet wird.
  • In 7 enthält der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 einen PID-Steuerabschnitt 68, der das Steuerkorrekturausmaß Dpid gemäß der Phasenwinkel-Rückkopplung aufgrund der PID-Regelung basierend auf dem aktuellen Phasenwinkel VTa und dem Soll-Phasenwinkel VTt berechnet, und einen Korrekturfaktor-Multiplikationsabschnitt 69, der das Ausmaß an Operation Dout durch Korrigieren des Steuerkorrekturausmaßes Dpid durch den Batteriespannungs-Korrekturfaktor KVB berechnet.
  • Der PID-Steuerabschnitt 68 hat Subtrahierer 81, 84, 87, Verstärkungsmultiplizierer 82, 86, 89, Halteschaltungen für einen letzten Wert 83, 91, Koeffizientenmultiplizierer 85, 88 und Addierer 90, 92.
  • Hier hält jede der Halteschaltungen für einen letzten Wert 83, 91 einen Eingangswert und gibt den so gehaltenen Wert im nächsten Hub als einen um einen Hub verzögerten Wert aus.
  • Der Subtrahierer 81 berechnet eine Phasenwinkelabweichung EP(n), die durch den folgenden Ausdruck (3) dargestellt ist, durch Subtrahieren des aktuellen Phasenwinkels VTa(n) von dem Soll-Phasenwinkel VTt(n), um den durch den Detektionsabschnitt für einen aktuellen Phasenwinkel 65 detektierten aktuellen Phasenwinkel VTa(n) in einem beliebigen Hub n dem Soll-Phasenwinkel VTt(n) folgen zu lassen, der durch den Soll-Phasenwinkel-Berechnungsabschnitt 66 berechnet ist. EP(n) = VTt(n) – VTa(n) (3)
  • Darauffolgend berechnet der Verstärkungsmultiplizierer 82 einen Berechnungswert mit proportionalen Ausdruck XP(n), der durch den folgenden Ausdruck (4) dargestellt wird, durch Multiplizieren der Phasenwinkelabweichung EP(n) mit einer proportionalen Verstärkung Kp. XP(n) = Kp × EP(n) (4)
  • Dann berechnet der Subtrahierer 84 eine Änderungsrate für einen aktuellen Phasenwinkel DVTa(n), die durch den folgenden Ausdruck (5) dargestellt wird, durch Subtrahieren eines gemäß dem letzten (Hub n – 1) Kurbelwinkelsignal SGT detektierten aktuellen Phasenwinkels VTa(n – 1) (d. h. das in der Halteschaltung für einen letzten Wert 83 gehalten wird) von dem durch den Detektionsabschnitt 65 für einen aktuellen Phasenwinkel detektierten aktuellen Phasenwinkel VTa(n) gemäß dem gegenwärtigen (Hub n) Kurbelwinkelsignal SGT. DVTa(n) = VTa(n) – VTa(n – 1) (5)
  • Darauffolgend berechnen der Koeffizientenmultiplizierer 85 und der Verstärkungsmultiplizierer 86 einen Berechnungswert für einen differentiellen Ausdruck XD(n), der durch den folgenden Ausdruck (6) dargestellt wird, durch Multiplizieren der Änderungsrate für einen aktuellen Phasenwinkel DVTa(n) mit einem zweiten Normalisierungskoeffizienten Cd (der später beschrieben wird) und einer differentiellen Verstärkung Kd. XD(n) = DVTa(n) × Cd × Kd (6)
  • Dann berechnet der Subtrahierer 87 einen Subtraktionswert Sub(n) (= XP (n) – XD(n)) durch Subtrahieren des Berechnungswerts für einen differentiellen Ausdruck XD(n) von dem Berechnungswert für einen proportionalen Ausdruck XP(n).
  • Ebenso berechnen der Koeffizientenmultiplizierer 88 und der Verstärkungsmultiplizierer 89 einen integralen Summenwert IAV(n), der durch den folgenden Ausdruck (7) dargestellt wird, durch Multiplizieren des Subtraktionswerts Sub(n) mit einem ersten Normalisierungskoeffizienten Ci (der später beschrieben wird) und einer Integrationsverstärkung Ki. IAV(n) = Sub(n) × Ci × Ki = {XP(n) – XD(n)} × Ci × Ki (7)
  • Darauffolgend berechnet der Addierer 90 einen Berechnungswert für einen integralen Ausdruck XI(n), der durch den folgenden Ausdruck (8) dargestellt wird, durch Addieren des integralen Summenwerts IAV(n) und des letzten (Hub n – 1) Berechnungswerts für einen integralen Ausdruck XI(n – 1), der in der Halteschaltung für einen letzten Wert 91 gehalten ist. XI(n) = IAV(n) + XI(n – 1) = {XP(n) – XD(n)} × Ci × KI + XI(n – 1) (8)
  • Dann berechnet der Addierer 92 ein Steuerkorrekturausmaß Dpid(n), das durch den folgenden Ausdruck (9) dargestellt wird, durch Addieren des Subtraktionswerts Sub(n) und des Berechnungswerts für einen integralen Ausdruck XI(n). Dpid(n) = Sub(n) + XI(n) = XP(n) + XI(n) – XD(n) (9)
  • Hier ist zu beachten, dass der erste durch den Koeffizientenmultiplizierer 88 multiplizierte Normalisierungskoeffizient Ci, wie es im folgenden Ausdruck (10) gezeigt ist, basierend auf der oben angegebenen Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt und einer vorbestimmten Referenzperiode Tbase (z. B. 15 msek) eingestellt ist. Ci = Tsgt/Tbase (10)
  • Zusätzlich ist der zweite durch den Koeffizientenmultiplizierer 85 multiplizierte Normalisierungskoeffizient Cd, wie es im folgenden Ausdruck (11) gezeigt ist, basierend auf der Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt und einer vorbestimmten Referenzperiode Tbase (z. B. 15 msek) eingestellt ist. Cd = Tbase/Tsgt (11)
  • Hier ist die Beziehung zwischen der Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt, dem ersten Normalisierungskoeffizienten Ci und dem zweiten Normalisierungskoeffizienten Cd in 8 gezeigt.
  • In 8 ändert sich der erste Normalisierungskoeffizient Ci proportional zu der Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt.
  • Demgemäß ist es selbst dann, wenn die Steuerperiode des Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitts 67 durch eine Änderung bezüglich der Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt in einen Zustand geändert wird, in welchem die Phasenwinkelabweichung EP auf demselben Wert gehalten wird, möglich, den Berechnungswert für einen integralen Ausdruck XI auf denselben Wert unter Verwendung des ersten Normalisierungskoeffizienten Ci einzustellen. Das bedeutet, dass es möglich ist, das Übermaß oder das Defizit des Berechnungswerts für einen integralen Ausdruck XI aufgrund der Änderung bezüglich der Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt zu verhindern.
  • Demgemäß ist es möglich, eine gute Steuerreaktion des aktuellen Phasenwinkels VTa sicherzustellen, indem die Phasenwinkel-Rückkopplung des Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitts 67 synchron zu dem Kurbelwinkelsignal SGT gemacht wird, um dadurch ein Ausmaß an Überschießen und ein Ausmaß an Unterschießen des aktuellen Phasenwinkel VTa zu unterdrücken.
  • In 8 ändert sich der zweite Normalisierungskoeffizient Cd umgekehrt proportional zu der Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt.
  • Demgemäß ist es selbst dann, wenn die Steuerperiode des Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitts 67 durch die Änderung bezüglich der Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt geändert wird, um den Berechnungswert der Änderungsrate für einen aktuellen Phasenwinkel DVTa in einen Zustand zu ändern, in welchem die Änderungsrate für einen aktuellen Phasenwinkel auf demselben Wert gehalten wird, möglich, den Berechnungswert für einen differentiellen Ausdruck XD auf denselben Wert einzustellen, indem der zweite Normalisierungskoeffizient Cd verwendet wird. Das bedeutet, dass es möglich ist, das Übermaß oder das Defizit des Berechnungswerts für einen differentiellen Ausdruck XD aufgrund der Änderung bezüglich der Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt zu verhindern.
  • Demgemäß ist es möglich, eine gute Steuerreaktion des aktuellen Phasenwinkels VTa sicherzustellen, indem die Phasenwinkel-Rückkopplung des Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitts 67 synchron zu dem Kurbelwinkelsignal SGT gemacht wird, um dadurch ein Ausmaß an Überschießen und ein Ausmaß an Unterschießen des aktuellen Phasenwinkels VTa zu unterdrücken.
  • Darauffolgend berechnet der Korrekturfaktor-Multiplikationsabschnitt 69 ein Ausmaß an Operation Dout(n), das durch den folgenden Ausdruck (12) dargestellt wird, durch Korrigieren des Steuerkorrekturausmaßes Dpid(n) mit dem Batteriespannungs-Korrekturfaktor KVB (= vorbestimmte Referenzspannung/VB).
  • Als Ergebnis ist es möglich, einen Einfluss aufgrund der Variation der Batteriespannung VB zu reduzieren. Dout (n) = Dpid (n) × KVB (12)
  • Hierin nachfolgend wird detailliert Bezug auf die Berechnungsoperation des Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitts 67 zum Berechnen des Ausmaßes an Operation Dout genommen werden, während auf ein Zeitdiagramm in 9 Bezug genommen wird.
  • 9 ist das Zeitdiagramm, das die Änderungen des Soll-Phasenwinkels VTt, des aktuellen Phasenwinkels VTa, der Phasenwinkelabweichung EP, des Berechnungswerts für einen proportionalen Ausdruck XP, des Berechnungswerts für einen differentiellen Ausdruck XD, des Berechnungswerts für einen integralen Ausdruck XI und des Ausmaßes an Operation Dout gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Hier wird ein Fall erklärt werden, in welchem der Soll-Phasenwinkel VTt zu einem Zeitpunkt t1 zu einem vorbestimmten Wert geändert wird.
  • In 9 wird dann, wenn sich der Soll-Phasenwinkel VTt zuerst zu einem Zeitpunkt t1 zu dem vorbestimmten Wert ändert, das Ausmaß an Operation Dout in einer größer werdenden Richtung durch den Berechnungswert für einen proportionalen Ausdruck XP entsprechend der Phasenwinkelabweichung EP korrigiert, wodurch der aktuelle Phasenwinkel VTa damit beginnt, sich in einer Richtung zu dem Soll-Phasenwinkel VTt zu ändern.
  • Darauffolgend wird, da sich der aktuelle Phasenwinkel VTa ändert, das Ausmaß an Operation Dout in einer absteigenden Richtung durch den Berechnungswert für einen differentiellen Ausdruck XD entsprechend der Änderungsrate für einen aktuellen Phasenwinkel DVTa korrigiert, und gleichzeitig wird das Ausmaß an Operation Dout in der ansteigenden Richtung durch den durh Integrierenden Subtraktionswerts Sub erhaltenen Berechnungswert für einen integralen Ausdruck KI korrigiert, wodurch der aktuelle Phasenwinkel VTa geändert wird, um zu dem Soll-Phasenwinkel VTt zu konvergieren.
  • Demgemäß ist es möglich, zu veranlassen, dass der aktuelle Phasenwinkel VTa zu dem Soll-Phasenwinkel VTt konvergiert, während das Ausmaß an überschießen des aktuellen Phasenwinkels VTa unterdrückt wird.
  • Zusätzlich wird dann, wenn der aktuelle Phasenwinkel VTa in den Soll-Phasenwinkel VTt konvergiert wird, die Spule 32 gesteuert, um ihre Null-Durchflussratenposition zu halten.
  • Hierin nachfolgend wird auf eine Steuerungs-Verzögerungszeit aufgrund der Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor Bezug genommen werden, während auf ein Zeitdiagramm in 10 Bezug genommen wird.
  • 10 ist das Zeitdiagramm, das eine Steuerungs-Verzögerungszeit in einem Fall zeigt, in welchem der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 eine Phasenwinkel-Rückkopplung synchron zu dem Kurbelwinkelsignal SGT in der Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausführt.
  • In 10 ist eine Steuerungs-Verzögerungszeit Tcntd die Gesamtsumme aus einer Detektions-Verzögerungszeit für einen aktuellen Phasenwinkel Tpdd, die auf eine Detektion des aktuellen Phasenwinkels VTa hin auftritt, einer Phasenwinkel-Rückkoppelverarbeitungs-Verzögerungszeit Tfbd, die auf einer Ausführung der Phasenwinkel-Rückkopplung auftritt, und einer PWM-Antriebs-Verzögerungszeit Tpwmd, die auf ein Antreiben des OCV 3 auf eine PWM-Weise hin auftritt.
  • Diesbezüglich ist zu beachten, dass die Verzögerungszeit für eine Detektion für einen aktuellen Phasenwinkel Tpdd als allgemeine Verzögerungszeit auf beispielsweise 1/2 der Periode Tsgt des Kurbelwinkelsignals eingestellt ist.
  • Hier führt der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 die Phasenwinkel-Rückkopplung synchron zu dem Kurbelwinkelsignal SGT aus, so dass die Phasenwinkel-Rückkoppelverarbeitungs-Verzögerungszeit Tfbd keine Verzögerung aufgrund einer Abweichung zwischen der Detektionszeitgabe des aktuellen Phasenwinkels VTa und der Ausführungszeitgabe der Phasenwinkel-Rückkopplung (d. h. einer Verzögerung entsprechend einer festen Periode Tfb der Phasenwinkel-Rückkopplung gemäß der oben angegebenen bekannten Steuervorrichtung) nicht enthält.
  • Demgemäß kann ein Verstärkungsüberschuss, bis der aktuelle Phasenwinkel VTa eine Regelschwingung verursacht, erhöht werden.
  • Gemäß der Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung berechnet der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 das Ausmaß an Operation Dout in Bezug auf das lineare Solenoid 33 des OCV 3 synchron zu dem Kurbelwinkelsignal SGT.
  • Somit wird die Abweichung zwischen der Detektionszeitgabe des aktuellen Phasenwinkel Via und der Ausführungszeitgabe der Phasenwinkel-Rückkopplung eliminiert, um die Steuerungs-Verzögerungszeit Tcntd zu verkürzen, so dass die Verstärkung der Phasenwinkel-Rückkopplung auf einen großen Wert eingestellt werden kann, um es dadurch möglich zu machen, die Reaktionszeit des aktuellen Phasenwinkels Via zu verkürzen, während eine Steuerstabilität beibehalten wird.
  • Zusätzlich wird das Ausmaß an Operation Dout für das lineare Solenoid 33 immer basierend auf dem letzten aktuellen Phasenwinkel VTa berechnet, so dass möglich ist, den aktuellen Phasenwinkel VTa mit hoher Genauigkeit zu steuern.
  • Ebenso führt der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 die Phasenwinkel-Rückkopplung gemäß PID-Regelung aus und werden der Berechnungswert des integralen Ausdrucks XI und der Berechnungswert des differentiellen Ausdrucks XD in der PID-Regelung jeweils durch den ersten Normalisierungskoeffizienten Ci und den zweiten Normalisierungskoeffizienten Cd korrigiert, die basierend auf der Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt und der vorbestimmten Referenzperiode Tbase (d. h. 15 msek) eingestellt sind.
  • Demgemäß können die proportionale Verstärkung Kp, die differentielle Verstärkung Kd und die integrale Verstärkung Ki (die hierin nachfolgend allgemein ”PID-Regelverstärkungen” genannt werden), die an einen vorbestimmten Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 angepasst sind, auf den gesamten Betriebsbereich angewendet werden, so dass es möglich ist, die Reaktionszeit des aktuellen Phasenwinkels VTa zu verkürzen, während eine gute Steuerstabilität beibehalten und ein Ausmaß an Überschießen und ein Ausmaß an Unterschießen des aktuellen Phasenwinkels VTa unterdrückt wird.
  • Weiterhin wird die Anpassung der PID-Regelverstärkungen einfach, um es dadurch möglich zu machen, die Steuerlogik zu vereinfachen, und erniedrigt sich die Anzahl von Stücken von Daten für die PID-Steuerverstärkungen, um es dadurch möglich zu machen, ein Datenmanagement auf eine einfache Weise durchzuführen.
  • Weiterhin wird der erste Normalisierungskoeffizient Ci durch Teilen der Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt durch die vorbestimmte Referenzperiode Tbase berechnet, so dass die integrale Korrektur des Ausmaßes an Operation Dout in Bezug auf das lineare Solenoid 33 auf eine geeignete Weise im gesamten Betriebsbereich des Verbrennungsmotors 1 ausgeführt werden kann. Als Ergebnis ist es möglich, die Reaktionszeit des aktuellen Phasenwinkels VTa zu verkürzen, während eine gute Steuerstabilität beibehalten und ein Ausmaß an Überschießen und ein Ausmaß an Unterschießen des aktuellen Phasenwinkels VTa unterdrückt wird.
  • Zusätzlich wird die Anpassung der PID-Steuerverstärkungen einfach, um es dadurch möglich zu machen, die Steuerlogik zu vereinfachen, und erniedrigt sich die Anzahl von Stücken von Daten für die PID-Steuerverstärkungen, um es dadurch möglich zu machen, ein Datenmanagement auf eine einfache Weise durchzuführen.
  • Zusätzlich wird der zweite Normalisierungskoeffizient Cd durch Teilen der vorbestimmten Referenzperiode Tbase durch die Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt berechnet.
  • Als Ergebnis kann die differentielle Korrektur des Ausmaßes an Operation Dout in Bezug auf das lineare Solenoid 33 auf eine geeignete Weise im gesamten Betriebsbereich des Verbrennungsmotors 1 ausgeführt werden, so dass es möglich ist, die Reaktionszeit des aktuellen Phasenwinkels VTa zu verkürzen, während eine gute Steuerstabilität beibehalten und ein Ausmaß an Überschießen und ein Ausmaß an Unterschießen des aktuellen Phasenwinkels VTa unterdrückt wird.
  • Ebenso wird die Anpassung der PID-Steuerverstärkungen einfach, um es dadurch möglich zu machen, die Steuerlogik zu vereinfachen, und wird die Anzahl von Stücken von Daten für die PID-Steuerverstärkungen kleiner, um es dadurch möglich zu machen, ein Datenmanagement auf eine einfache Weise durchzuführen.
  • Darüber hinaus wird der Berechnungswert für einen differentiellen Ausdruck XD, der für die differentielle Korrektur des Ausmaßes an Operation Dout in Bezug auf das lineare Solenoid 33 verwendet wird, basierend auf der Änderungsrate für einen aktuellen Phasenwinkel DVTa berechnet, die die Änderungsrate des aktuellen Phasenwinkels VTa ist.
  • Somit ändert sich selbst dann, wenn der Soll-Phasenwinkel VTt geändert wird, um eine Phasenwinkelabweichung EP (= VTt – VTa) zu erzeugen, der Berechnungswert für einen differentiellen Ausdruck XD nicht, so dass es keine Notwendigkeit dafür gibt, den Einfluss einer Ableitungssteueraktion auf eine Änderung bezüglich des Soll-Phasenwinkels VTt zu berücksichtigen, um kann die Anpassung der differentiellen Verstärkung Kd auf eine einfache Weise ausgeführt werden.
  • Demgemäß ist es durch Antreiben des OCV 3 durch Verwenden des Ausmaßes an Operation Dout entsprechend der Änderungsrate für einen aktuellen Phasenwinkel DVTa möglich, zu veranlassen, dass der aktuelle Phasenwinkel VTa in den Soll-Phasenwinkel VTt auf eine ruhige Weise konvergiert, während das Ausmaß an Überschießen und das Ausmaß an Unterschießen des aktuellen Phasenwinkels VTa unterdrückt wird.
  • Zusätzlich wird der Berechnungswert für einen integralen Ausdruck XI, der für die integrale Korrektur des Ausmaßes an Operation Dout in Bezug auf das lineare Solenoid 33 verwendet wird, basierend auf dem Subtraktionswert Sub (= XP – XD) berechnet, der durch Subtrahieren des Berechnungswerts für einen differentiellen Ausdruck XD von dem Berechnungswert für einen proportionalen Ausdruck XP erhalten wird.
  • Als Ergebnis wird der Berechnungswert für einen integralen Ausdruck XI Entsprechend der Operation des aktuellen Phasenwinkels VTa der Änderung bezüglich des Soll-Phasenwinkels VTt folgend automatisch berechnet, so dass das Ausmaß an Operation Dout auf einen Wert eingestellt wird, bei welchem die Spule 32 gesteuert wird, um ihre Null-Durchflussratenposition zu halten, wenn der aktuelle Phasenwinkel VTa in den Soll-Phasenwinkel VTt konvergiert wird.
  • Demgemäß ist es selbst dann, wenn es einen individuellen Unterschied bezüglich der Ausgabecharakteristik des OCV 3 gibt oder es eine Änderung bezüglich einer Betriebsumgebung gibt, wie beispielsweise der Temperatur des Hydraulik-Betriebsöls etc., möglich, in Echtzeit das Ausmaß an Operation Dout zu berechnen, mit welchem die Spule 32 ihre Null-Durchflussratenposition hält, während das Ausmaß an Überschießen und das Ausmaß an Unterschießen des aktuellen Phasenwinkels VTa unterdrückt wird.
  • Demgemäß ist es möglich, eine Steuerstabilität in einem Fall beizubehalten, in welchem die Phasenwinkel-Rückkopplung in einem eingeschwungen Zustand ist, ohne den oben angegebenen Haltestrom zu lernen (siehe das vorgenannte erste Patentdokument), und es ist auch möglich, die Robustheit der Phasenwinkelsteuerung sicherzustellen.
  • Zusätzlich gibt es keine Notwendigkeit zum Durchführen einer Stromrückkopplung basierend auf dem Haltestrom (siehe das vorgenannte erste Patentdokument), so dass es möglich wird, eine Stromrückkoppelschaltung und ihre zugehörige Steuerlogik zu eliminieren, um es dadurch möglich zu machen, die gesamte Steuerlogik zu vereinfachen und die Produktionskosten zu reduzieren.
  • Weiterhin berechnet der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 das Ausmaß an Operation Dout in Bezug auf das lineare Solenoid 33 durch Korrigieren des Steuerkorrekturausmaßes Dpid durch die Verwendung eines Batteriespannungs-Korrekturfaktors KVB (= vorbestimmte Referenzspannung/Batteriespannung VB).
  • Somit ist es selbst dann, wenn die Batteriespannung aufgrund einer Lastvariation des Verbrennungsmotors 1, etc., geändert wird, möglich, eine Steuerstabilität beizubehalten.
  • Ausführungsbeispiel 2.
  • Beim oben angegebenen ersten Ausführungsbeispiel berechnet der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 das Ausmaß an Operation Dout in Bezug auf das lineare Solenoid 33 des OCV 3 durch Verwenden der PID-Steuerverstärkungen (der proportionalen Verstärkung Kp, der differentiellen Verstärkung Kd und der integralen Verstärkung Ki), die jeweils feste Werte sind, aber die Ansprüche sind nicht darauf beschränkt.
  • Der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 kann die Phasenwinkel-Rückkopplung durch Umschalten zwischen den PID-Steuerverstärkungen gemäß der Phasenwinkelabweichung EP (Betriebscharakteristikabweichung) zwischen dem Soll-Phasenwinkel VTt und dem aktuellen Phasenwinkel VTa ausführen.
  • Ebenso kann der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 die Bestimmung eines Stoppens der Phasenwinkel-Rückkopplung basierend auf der Phasenwinkelabweichung EP ausführen.
  • Im Folgenden wird Bezug auf die Verarbeitung eines Umschaltens zwischen den PID-Steuerverstärkungen für die Phasenwinkel-Rückkopplung gemäß der Phasenwinkelabweichung EP und die Ausführung der Bestimmung eines Stoppens der Phasenwinkel-Rückkopplung basierend auf der Phasenwinkelabweichung EP genommen werden.
  • Die Konfiguration oder Konstruktion einer Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist dieselbe wie diejenige des oben angegebenen ersten Ausführungsbeispiels, und somit wird eine detaillierte Erklärung davon weggelassen.
  • Nun wird Bezug auf die Operation des Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitts 67 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung genommen werden, während auf ein Ablaufdiagramm in 11 Bezug genommen wird.
  • Es ist zu beachten, dass hier eine Erklärung über die Operation dieses zweiten Ausführungsbeispiels gleich derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels weggelassen ist.
  • Zu allererst wird bestimmt, ob der Absolutwert der Phasenwinkelabweichung EP(n), die durch Verwenden des oben angegebenen Ausdrucks (3) berechnet ist, größer als ein erster vorbestimmter Wert EP1 (z. B. 1 Grad CA) ist (Schritt S301).
  • Wenn im Schritt S301 bestimmt wird, dass der Absolutwert der Phasenwinkelabweichung EP(n) größer als der erste vorbestimmte Wert EP1 ist (d. h. Ja), werden PID-Steuerverstärkungen (Kp(n), Kd(n), Ki(n)) jeweils auf PID-Steuerverstärkungen (Kpt, Kdt, Kit) des Falls eingestellt, in welchem die Phasenwinkel-Rückkopplung in einem übergangszustand ist (Schritt S302), und wird die oben angegebene Phasenwinkel-Rückkopplung (d. h. die Operation des Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitts 67, die das Ausmaß an Operation Dout berechnet) ausgeführt (Schritt S303), wonach die Verarbeitung der 11 beendet ist.
  • Wenn andererseits im Schritt 301 bestimmt wird, dass der Absolutwert der Phasenwinkelabweichung EP(n) gleich oder kleiner als der erste vorbestimmte Wert EP1 ist (das heißt NEIN), wird bestimmt, ob der Absolutwert der Phasenwinkelabweichung EP(n) größer als ein zweiter vorbestimmter EP2 (z. B. 0,25 Grad CA) ist (Schritt S304).
  • Wenn im Schritt S304 bestimmt wird, dass der Absolutwert der Phasenwinkelabweichung EP(n) größer als der zweite vorbestimmte Wert EP2 (das heißt Ja) ist, werden die PID-Steuerverstärkungen (Kp(n), Kd(n), Ki(n)) nach und nach jeweils zu den PID-Steuerverstärkungen (Kps, Kds, Kis) des Falls umgeschaltet, in welchem die Phasenwinkel-Rückkopplung in dem eingeschwungenen Zustand ist (Schritt S305), und schaltet der Steuerprozess zu einem Schritt S303.
  • Das bedeutet, dass die proportionale Verstärkung Kp(n), die differentielle Verstärkung Kd(n) und die integrale Verstärkung Ki(n) eingestellt werden, wie es im folgenden Ausdruck (13) gezeigt.
  • Hier ist zu beachten, dass in dem folgenden Ausdruck (13) CT eine beliebige vorbestimmte Umschaltfrequenz (z. B. CT = 8) darstellt, bis die PID-Steuerverstärkungen (Kp(n), Kd(n), Ki(n)) jeweils in die PID-Steuerverstärkungen (Kps, Kds, Kis) im eingeschwungenen Zustand der Phasenwinkel-Rückkopplung geändert werden. Kp(n) = Kp(n – 1) + {Kps – Kp(n – 1)}/CT Kd(n) = Kd(n – 1) + {Kds – Kd(n – 1)}/CT Ki(n) = Ki(n – 1) + {Kis – Ki(n – 1)]/CT (13)
  • Somit wird eine plötzliche Änderung bezüglich des Ausmaßes an Operation Dout bei einem Umschalten zwischen den PID-Steuerverstärkungen verhindert und ist es möglich, zu veranlassen, der aktuelle Phasenwinkel VTa in den Soll-Phasenwinkel VTt konvergiert, während das Ausmaß an Überschießen und das Ausmaß an Unterschießen des aktuellen Phasenwinkels VTa unterdrückt wird.
  • Wenn andererseits im Schritt S304 bestimmt wird, dass der Absolutwert der Phasenwinkelabweichung EP(n) gleich dem oder kleiner als der zweite vorbestimmte Wert EP2 ist, (das heißt Nein), wird eine Bestimmung durchgeführt, dass der aktuelle Phasenwinkel Vta in den Soll-Phasenwinkel VTt konvergiert worden ist, und werden die PID-Steuerverstärkungen (Kp(n), Kd(n), Ki(n)) jeweils auf die PID-Steuerverstärkungen (Kps, Kds, Kis) des Falls eingestellt, in welchem die Phasenwinkel-Rückkopplung im eingeschwungenen Zustand ist (Schritt S306).
  • Darauffolgend wird die Phasenwinkel-Rückkopplung gestoppt (Schritt S307) und wird das Ausmaß an Operation Dout, wenn die letzte Phasenwinkel-Rückkopplung ausgeführt wurde, ausgegeben, wonach die Verarbeitung der 11 beendet ist.
  • Gemäß der Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung führt der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 die Phasenwinkel-Rückkopplung durch, indem ein Vergleich zwischen der Phasenwinkelabweichung EP und dem ersten vorbestimmten Wert EP1 durchgeführt wird, und indem zwischen den PID-Steuerverstärkungen gemäß dem Vergleichsergebnis umgeschaltet wird.
  • Somit ist es beispielsweise im Übergangszustand der Phasenwinkel-Rückkopplung, in welchem sich der Soll-Phasenwinkel VTt stark ändert, um die Phasenwinkelabweichung Ep zu erhöhen, möglich, die Steuerreaktion des aktuellen Phasenwinkels VTa durch Einstellen der PID-Steuerverstärkung auf einen großen Wert zu verbessern.
  • Zusätzlich kann im eingeschwungenen Zustand der Phasenwinkel-Rückkopplung, in welchem die Phasenwinkelabweichung EP klein wird, eine Steuerstabilität durch Einstellen der PID-Steuerverstärkung auf einen kleinen Wert beibehalten werden.
  • Zusätzlich bestimmt dann, wenn die Phasenwinkelabweichung EP gleich dem zweiten vorbestimmten Wert EP2 oder kleiner als dieser ist, der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67, dass der aktuelle Phasenwinkel VTa in den Soll-Phasenwinkel VTt konvergiert hat, so dass er die Phasenwinkel-Rückkopplung stoppt und das Ausmaß an Operation Dout auf eine Ausführung der letzten Phasenwinkel-Rückkopplung hin ausgibt.
  • Als Ergebnis ist es möglich, eine unnötige Änderung oder Variation bezüglich des Ausmaßes an Operation Dout aufgrund einer integralen Steueroperation mit einer minutiösen bzw. sehr kleinen Phasenwinkelabweichung EP zu verhindern.
  • Ausführungsbeispiel 3.
  • Obwohl keine Angabe bei den oben angegebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen gemacht worden ist, kann der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 eine Filterberechnung in Bezug auf den durch den Detektionsabschnitt für einen aktuellen Phasenwinkel 65 detektierten aktuellen Phasenwinkel VTa mit der Verwendung einer Filterkonstanten ausführen, die gemäß der Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt variabel eingestellt wird.
  • Im Folgenden wird Bezug auf die Verarbeitung eines Ausführens der Filterberechnung in Bezug auf den aktuellen Phasenwinkel VTa mit der Filterkonstanten genommen werden, die gemäß der Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt variabel eingestellt wird.
  • Die Konfiguration oder Konstruktion einer Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist dieselbe wie diejenige des oben angegebenen ersten Ausführungsbeispiels, und somit wird eine detaillierte Erklärung davon weggelassen.
  • Es ist zu beachten, dass eine Erklärung zier über die Operation dieses dritten Ausführungsbeispiels gleich derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels weggelassen ist.
  • Der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 führt die Filterberechnung in Bezug auf den durch den Detektionsabschnitt für einen aktuellen Phasenwinkel detektierten aktuellen Phasenwinkel VTa gemäß einem durch den folgenden Ausdruck (14) dargestellten primären Filterausdruck aus.
  • Hier ist zu beachten, dass im Ausdruck (14) ”a” eine Filterkonstante darstellt und VTa(n) einen in einem beliebigen Hub n detektierten aktuellen Phasenwinkel darstellt. Ebenso stellen VTaf(n) und VTaf(n – 1) aktuelle Phasenwinkel dar, die durch die Filterberechnung beim Hub n bzw. beim Hub n – 1 erhalten werden. VTaf(n) = (1 – a) × VTaf(n) + a × VTaf(n – 1) (14)
  • Im obigen Ausdruck (14) ist in einem Fall, in welchem die Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt lang ist (d. h. die Anzahl von Umdrehungen pro Minute NE des Verbrennungsmotors 1 niedrig ist), die Filterkonstante ”a” beispielsweise auf Null eingestellt.
  • Damit wird eine Detektionsverzögerung des aktuellen Phasenwinkels VTaf aufgrund der Filterberechnung unterdrückt.
  • Zusätzlich wird in einem Fall, in welchem die Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt kurz ist (d. h. die Anzahl von Umdrehungen hoch ist), die Filterkonstante ”a” beispielsweise auf 0,5 eingestellt.
  • Damit kann der Einfluss aufgrund der Variation des detektierten Werts des aktuellen Phasenwinkels VTa unterdrückt werden, die dann auftritt, wenn die Verarbeitungslast des Verbrennungsmotors 1 für verschiedene Arten einer Steuerung (z. B. das Ausmaß an Einlassluft, das Ausmaß an zurückzuführendem Brennstoff, eine Zündzeitgabe, etc.) sich erhöht, um die Häufigkeit von Auftritten von mehrfachen Unterbrechungen zu dem Mikrocomputer 63 zu erhöhen.
  • Gemäß der Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung führt der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 die Filterberechnung in Bezug auf den aktuellen Phasenwinkel VTa mit der Verwendung der Filterkonstanten ”a” aus, die gemäß der Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt variabel eingestellt ist.
  • Zusätzlich wird in einem Fall, in welchem die Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt lang ist (d. h. die Unterbrechungsverarbeitungslast zu dem Mikrocomputer 63 und die Variation des detektierten Werts des aktuellen Phasenwinkels VTa klein sind), die Filterkonstante ”a” auf einen kleinen Wert eingestellt, so dass die Detektionsverzögerung des aktuellen Phasenwinkels VTaf dadurch unterdrückt wird.
  • Andererseits wird in einem Fall, in welchem die Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt kurz ist (d. h. die Unterbrechungsverarbeitungslast zum Mikrocomputer 63 und die Variation des detektierten Werts des aktuellen Phasenwinkels VTa groß sind), die Filterkonstante ”a” auf einen großen Wert eingestellt, so dass der Einfluss aufgrund der Variation des detektierten Werts des aktuellen Phasenwinkels VTa unterdrückt wird.
  • Als Ergebnis kann die Steuerreaktion des aktuellen Phasenwinkels VTa verbessert werden, während eine Steuerstabilität beibehalten wird.
  • Hier ist zu beachten, dass bei den oben angegebenen ersten bis dritten Ausführungsbeispielen der Erfindung Bezug auf den Fall genommen worden ist, in welchem die Betriebscharakteristik der aktuelle Phasenwinkel VTa der Nockenwelle 15 ist, aber die Ansprüche sind nicht darauf beschränkt.
  • Die Betriebscharakteristik kann das aktuelle Ausmaß an Einlassluft sein, die in den Verbrennungsmotor 1 gesaugt wird.
  • Zu dieser Zeit detektiert der Luftstromsensor 71, der als Detektionsabschnitt für eine aktuelle Betriebscharakteristik dient, die aktuelle Menge an Einlassluft, die in den Verbrennungsmotor 1 gesaugt wird.
  • Ebenso berechnet eine Soll-Betriebscharakteristik-Berechnungsabschnitt (nicht gezeigt) eine Sollmenge an Einlassluft für eine Leerlaufgeschwindigkeitssteuerung oder eine Drehmomentsteuerung basierend auf Motor-Betriebszuständen, wie beispielsweise der Anzahl von Umdrehungen pro Minute NE des Verbrennungsmotors 1, des Ausmaßes einer Gaspedalöffnungseingabe von einem Gaspedalöffnungssensor (nicht gezeigt), etc.
  • Darauffolgend berechnet ein Operationsausmaß-Rückkoppelabschnitt (nicht gezeigt) das Ausmaß an Operation Dout in Bezug auf das Drosselstellglied 24 synchron zu dem Kurbelwinkelsignal SGT, um zu veranlassen, dass die aktuelle Menge an Einlassluft und die Sollmenge an Einlassluft miteinander übereinstimmen.
  • Das Drosselstellglied 24 ändert den Öffnungsbereich des Einlassdurchgangs 22 durch Steuern der Drosselöffnung der Drosselklappe 23.
  • In diesem Fall dient der Operationsausmaß-Rückkoppelabschnitt auch zum Verkürzen der Steuerungs-Verzögerungszeit durch Berechnen des Ausmaßes an Operation Dout in Bezug auf das Drosselstellglied 24 synchron zu dem Kurbelwinkelsignal SGT, so dass die Reaktionszeit der aktuellen Motor-Betriebscharakteristik verkürzt werden kann.
  • Obwohl bei den oben angegebenen ersten bis dritten Ausführungsbeispielen Bezug auf den Fall genommen worden ist, in welchem das Stellglied das OCV 3 ist, sind die Ansprüche nicht darauf beschränkt.
  • Das Stellglied kann beispielsweise ein Motor sein.
  • In diesem Fall können auch die operationsmäßigen oder vorteilhaften Effekte gleich denjenigen der oben angegebenen ersten bis dritten Ausführungsbeispiele erreicht werden.
  • Ebenso berechnet der Phasenwinkel-Rückkoppelabschnitt 67 gemäß den oben angegebenen ersten bis dritten Ausführungsbeispielen das Ausmaß an Operation Dout gemäß der Phasenwinkel-Rückkopplung aufgrund der PID-Steuerung, aber das Ausmaß an Operation Dout kann durch andere Steuerverfahren aus die PID-Steuerung berechnet werden.
  • In diesem Fall können auch die operationsmäßigen oder vorteilhaften Effekte gleich denjenigen der oben angegebenen ersten bis dritten Ausführungsbeispiele erreicht werden.
  • Weiterhin kann angesichts der Tatsache, dass die Verzögerungszeit für eine Detektion für einen aktuellen Phasenwinkel Tpdd, die auf eine Detektion des aktuellen Phasenwinkels VTa auftritt, klein wird, wenn die Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt kurz ist, die Phasenwinkel-Rückkopplung auf einen festen Wert in einem Betriebszustand eingestellt werden, in welchem die Kurbelwinkelsignalperiode Tsgt kurz ist, wodurch die Verarbeitungslast des Mikrocomputers 63 reduziert werden kann.
  • Weiterhin kann, um die Charakteristikänderung der Änderungsrate für einen aktuellen Phasenwinkel DVTa aufgrund der Viskosität des Hydraulik-Betriebsöls zu korrigieren, die sich gemäß der Öltemperatur ändert, das Ausmaß an Operation Dout durch Messen der Temperatur des von dem OCV 3 zugeführten Hydraulik-Betriebsöls und durch Berechnen eines Ausmaßes an Korrektur basierend auf der so gemessenen Öltemperatur korrigiert werden.
  • Zusätzlich kann, um eine Änderung bezüglich des Lieferdrucks der Pumpe 42 aufgrund der Anzahl von Umdrehungen pro Minute NE des Verbrennungsmotors 1 zu korrigieren, das Ausmaß an Operation Dout durch Berechnen eines Ausmaßes an Korrektur basierend auf der Anzahl von Umdrehungen pro Minute NE korrigiert werden.

Claims (12)

  1. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die eine Betriebscharakteristik des Verbrennungsmotors (1) mittels eines Stellglieds (3, 24) ändern kann, wobei die Steuervorrichtung Folgendes aufweist: einen Kurbelwinkelsensor (20), der eingerichtet ist, einen Kurbelwinkel einer Kurbelwelle (11) des Verbrennungsmotors (1) zu detektieren und ein Kurbelwinkelsignal (SGT) zu erzeugen; einen Detektionsabschnitt für eine aktuelle Betriebscharakteristik (65, 71), der eingerichtet ist, einen aktuellen Wert der Betriebscharakteristik als eine aktuelle Betriebscharakteristik (VTa) zu detektieren; einen Betriebszustands-Detektionsabschnitt (71, 72), der eingerichtet ist, einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors (1) zu detektieren; einen Soll-Betriebscharakteristik-Berechnungsabschnitt (66), der eingerichtet ist, einen Sollwert der Betriebscharakteristik als eine Soll-Betriebscharakteristik (VTt) basierend auf dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors zu berechnen; und einen Operationsausmaß-Rückkoppelabschnitt (67), der eingerichtet ist, ein Ausmaß einer Operation (Dout) in Bezug auf das Stellglied (3, 24) gemäß einer Rückkopplung zu berechnen, um zu veranlassen, dass die aktuelle Betriebscharakteristik (VTa) und die Soll-Betriebscharakteristik (VTt) miteinander übereinstimmen; dadurch gekennzeichnet, dass der Operationsausmaß-Rückkoppelabschnitt (67) eingerichtet ist, das Ausmaß an Operation (Dout) synchron zu dem Kurbelwinkelsignal (SGT) zu berechnen und eine Rückkopplung aufgrund einer PID-Regelung auszuführen; und einen Berechnungswert eines integralen Ausdrucks (XI) durch einen ersten Normalisierungskoeffizienten (Ci) basierend auf dem Verhältnis einer Periode (Tsgt) des Kurbelwinkelsignals (SGT) zu einer vorbestimmten Referenzperiode (Tbase) in der PID-Regelung zu korrigieren, und einen Berechnungswert eines differentiellen Ausdrucks (XD) durch einen zweiten Normalisierungskoeffizienten (Cd) basierend auf dem Verhältnis der vorbestimmten Referenzperiode (Tbase) zu der Periode (Tsgt) des Kurbelwinkelsignals (SGT) in der PID-Regelung zu korrigieren.
  2. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, mit Mitteln zum Berechnen des ersten Normalisierungskoeffizienten (Ci) durch Teilen der Periode (Tsgt) des Kurbelwinkelsignals (SGT) durch die vorbestimmte Referenzperiode (Tbase).
  3. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, mit Mitteln zum Berechnen des zweiten Normalisierungskoeffizienten (Cd) durch Teilen der vorbestimmten Referenzperiode (Tbase) durch die Periode (Tsgt) des Kurbelwinkelsignals (SGT).
  4. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit Mitteln zum Berechnen des Berechnungswertes eines differentiellen Ausdrucks (XD) basierend auf einer Änderungsrate (DVTa) der aktuellen Betriebscharakteristik (VTa).
  5. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit Mitteln zum Berechnen des Berechnungswertes eines integralen Ausdrucks (XI) basierend auf einem Subtraktionswert (Sub), der durch Subtrahieren des Berechnungswerts eines differentiellen Ausdrucks (XD) von einem Berechnungswert eines proportionalen Ausdrucks (XP) in der PID-Regelung erhalten wird.
  6. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Operationsausmaß-Rückkoppelabschnitt (67) eingerichtet ist, als Operationsausmaß (Dout) einen Wert auszugeben, der durch Korrigieren eines Steuerkorrekturausmaßes (Dpid) unter Verwendung einer Batteriespannung (VB) einer Batterie des Verbrennungsmotors (1) erhalten wird.
  7. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Operationsausmaß-Rückkoppelabschnitt (67) eingerichtet ist, eine Abweichung zwischen der Soll-Betriebscharakteristik (VTt) und der aktuellen Betriebscharakteristik (VTa) als eine Betriebscharakteristikabweichung (EP) zu berechnen, die Betriebscharakteristikabweichung (EP) mit einem vorbestimmten Wert (EP1) zu vergleichen und eine Verstärkung für die PID-Regelung gemäß dem Ergebnis des Vergleichs variabel einzustellen.
  8. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Operationsausmaß-Rückkoppelabschnitt (67) eingerichtet ist, eine Abweichung zwischen der Soll-Betriebscharakteristik (VTt) und der aktuellen Betriebscharakteristik (VTa) als eine Betriebscharakteristikabweichung (EP) zu berechnen und die Rückkopplung dann zu stoppen, wenn die Betriebscharakteristikabweichung (EP) gleich einem zweiten vorbestimmten Wert (EP2) oder kleiner als dieser ist.
  9. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Operationsausmaß-Rückkoppelabschnitt (67) eingerichtet ist, eine Filterberechnung in Bezug auf die aktuelle Betriebscharakteristik (VTa) durch die Verwendung einer Filterkonstanten (a) auszuführen, die gemäß der Periode (Tsgt) des Kurbelwinkelsignals (SGT) eingestellt wird.
  10. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die weiterhin Folgendes aufweist: ein Einlassventil (12) und ein Auslassventil (13), um jeweils einen Einlassdurchgang (22) und einen Auslassdurchgang zu öffnen und zu schließen, welche zu einer Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors (1) führen; einen Ventilzeitgabe-Steuermechanismus (5), der eingerichtet ist, die Öffnungs- und Schließzeitgabe von wenigstens einem des Einlassventils (12) und des Auslassventils (13) durch Ändern eines Phasenwinkels einer Nockenwelle (14, 15) in Bezug auf die Kurbelwelle (11) zu ändern; und einen Nockenwinkelsensor (21), um einen Nockenwinkel der Nockenwelle (14, 15) zu detektieren und ein Nockenwinkelsignal (SGC) auszugeben; wobei die Betriebscharakteristik der Phasenwinkel der Nockenwelle (14, 15) in Bezug auf die Kurbelwelle (11) ist; der Detektionsabschnitt für eine aktuelle Betriebscharakteristik (65, 71) eingerichtet ist, einen aktuellen Phasenwinkel der Nockenwelle (14, 15) basierend auf dem Kurbelwinkelsignal (SGT) und dem Nockenwinkelsignal (SGC) zu detektieren; der Soll-Betriebscharakteristik-Berechnungsabschnitt (66) eingerichtet ist, einen Soll-Phasenwinkel (VTt) basierend auf dem Betriebszustand zu berechnen; und das Stellglied (3) eingerichtet ist, den Ventilzeitgabe-Steuermechanismus (5) anzutreiben.
  11. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 10, wobei das Stellglied (3) ein Öl-Steuerventil ist, um den Ventilzeitgabe-Steuermechanismus (5) durch Einstellen von zu dem Ventilzeitgabe-Steuermechanismus (5) zugeführtem Hydraulik-Betriebsöl anzutreiben.
  12. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die weiterhin Folgendes aufweist: eine Drosselklappe (23), die in einem Einlassdurchgang (22) des Verbrennungsmotors (1) angeordnet ist; wobei die Betriebscharakteristik eine Menge an in den Verbrennungsmotor (1) gesaugter Einlassluft ist; der Detektionsabschnitt für eine aktuelle Betriebscharakteristik (65, 71) eingerichtet ist, die aktuelle Menge an in den Verbrennungsmotor (1) gesaugter Einlassluft zu detektieren; der Soll-Betriebscharakteristik-Berechnungsabschnitt (66) eingerichtet ist, eine Sollmenge an Einlassluft basierend auf dem Betriebszustand zu berechnen; und das Stellglied (24) eingerichtet ist, einen Öffnungsbereich des Einlassdurchgangs (22) durch Steuern einer Drosselöffnung der Drosselklappe (23) zu ändern.
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